可編程節能百葉型通風口的製作方法
2023-09-23 02:48:20
專利名稱：可編程節能百葉型通風口的製作方法
技術領域：
本發明涉及建築物環境氣溫控制系統，尤其涉及這種系統的可編程管道通風口。
背景技術：
公知的供熱、通風和空調(HVAC)系統可包括與管道相連的恆溫調節爐單元，其中管道端接百葉通風口。帶有蒸汽發器盤管的空調壓縮機與暖爐單元相連。對於供熱，鼓風機使空氣在暖爐單元內循環穿過熱交換器/燃燒器，該熱交換器/燃燒器對循環空氣加熱，然後使空氣進入通到建築物內各個房間和/或地點的管道。對於製冷，空調壓縮機使製冷劑循環經過冷卻盤管，該冷卻管通到爐內從而鼓風機可使空氣循環穿過冷卻空氣的冷卻盤管。冷卻後的空氣類似地循環到相應地向建築物內的各個區域提供製冷/空調的相同管道中。通風口置於管道的終點，並且也可沿管道放置，如地下室或企業生產設備中相對較長的架空管道。通風口上的百葉可引導空氣，並且通風口可包括帶有手動開關杆的十字百葉，用戶可調節該手動開關杆以關閉通風口或部分地減小流出通風口的氣流。
上述系統通常稱為強迫通風系統。其它類型的系統也是眾所周知的，諸如重力供暖系統，它不包括鼓風機且暖爐置於地下室，並且當燃燒器/熱交換器加熱環境空氣時，物理上較輕、或較小密度性質的熱空氣自然地通過管道上升，並從位於燃燒器/熱交換器上方的相應房間或區域內的通風口排出。在包括重力供暖系統的住宅環境中，製冷可通過例如窗式空調器或整體風扇(whole house fans)來提供。
能源成本的上升已引起建築物業主或住宅業主對降低供暖和製冷成本越來越濃厚的興趣。供暖和製冷成本可通過安裝附加絕緣和其它相關產品、以及安裝節能爐、空調器、熱水加熱器和其它裝置來降低。儘管這些都是降低供暖和製冷成本的有效方法，但存在與這種安裝相關聯的高投資成本，並在安裝期間給建築物居住者帶來極大不便。
另一種降低能源成本的方法是在供暖期間降低溫度調節裝置設定值、或在製冷期間升高溫度調節裝置設定值。該方法具有降低建築物環境舒適度的缺點。
通常並不需要在任何給定的時間裡都對整幢建築物供暖或製冷。如果建築物內的房間或區域可取決於使用情況選擇性地加熱或冷卻，則能源成本可因為供暖和/或製冷系統調節較小容積空間而得到降低。例如，在白天臥室可能不需要製冷或供暖(取決於季節)，因為通常並不使用它們；而如果有人在家，則諸如廚房、起居室、衛生間、家庭活動室等 一般起居區域在白天仍然需要供暖或製冷。類似地，臥室在夜晚可能需要製冷或供暖，此時一般起居區域則不需要這種環境調節。
對於典型公知的供暖、通風和/或製冷系統，暖爐鼓風機使空氣同時或幾乎同時地循環進入所有通風口，從而對整幢建築物供暖或製冷。如果住宅業主或其它居住者想要減少進入目前不使用房間的經調節氣流以降低能源成本，則他們必須手動地關閉與房間相關聯的通風口中的百葉。這是麻煩並耗時的過程。此外，當人們急於離開建築物或住宅時，比如上班時，就容易忽略調節通風口的需要，如果有許多通風口要開關則問題會更為嚴重。
已知有在各個管道中安裝電動風門的系統。這些風門可通過由其功能可由用戶選擇的暖爐或其它控制器來控制，即可控制各個房間的風門的開關。儘管該系統可有效地向建築物內的各個房間或區域提供可選擇的溫度控制，但還存在若干缺點。首先，系統需要相對昂貴的包括電動風門及其接線的經改進管道系統，當管道藏在牆、地板或天花板內時要翻新改進現有系統就更為昂貴了，由此結構的更改會帶來居住者的不便、混亂和開支。此外，暖爐控制器或其它控制器需要與電動風門兼容，且現有系統通常不具有該功能，這就會使翻新改進HVAC系統時需要一個新的暖爐，這是極為昂貴的開支。另外，這種系統的安裝或翻新改進通常需要有專業安裝人員，還會給其居住者帶來成本和時間安排問題，因此就難以由普通的住宅業主作為自己動手的工程來完成。還有，這種系統的維護是昂貴的，因為如果電動風門不能正常工作就的話，並沒有容易地進入電動機/風門的入口，因為管道系統和風門系統通常安裝在諸如地板、天花板和/或牆壁的構件內，在安裝/修理過程中會損壞這些構件、然後還要進行修理。
美國專利No.6,659,359公開了一種電動風門，包括裝在管道外殼內的溫度傳感器、電池、驅動電動機、電路板、信號接收器等。電動機驅動偏心旋轉臂和用於驅動風門的嚙合組件。無線遙控器設置有開關按鈕和多個模式選擇按鈕。如果確定操縱信號來自模式選擇按鈕，則控制部分在微型計算機中根據選擇模式對溫度範圍預設和當前室內溫度作比較，並基於該比較結果驅動該驅動電動機從而使風門旋轉而啟和關閉。該系統的一個缺點是在通風口中需要有無線接收器，無線接受器易受例如噪聲和幹擾的影響並且由於編程單元需要接收器而製造成本較為不合算。該系統的其它缺點是它還需要溫度傳感器，並且，還要根據預設溫度而非日期時間來開關風門。此外，用於驅動風門的偏心旋轉臂和嚙合元件還易於彎曲。
美國專利No.6,837,786公開了一種可編程遙控活動通風出口，其中電動機通過驅動臂來驅動通風葉片。該單元包括通風口上與電動機電氣連接的信號接收器、以及與信號接收器無線通信以控制通風葉片的旋轉動作的手持式控制器。顯示器設置於手持式控制器上，其中允許用戶對通風導板的開關時間進行編程作為對定時器電路的時間設定，同時在手持式控制器的顯示屏上顯示該時間設定。再者，該系統在通風口中需要有無線接收器，無線接收器易受例如噪聲和幹擾的影響並且由於編程單元需要接收器而製造成本較為不合算。
美國專利No.6,692,349公開了一種計算機控制的通氣孔，它通過與通風口位於同一室內的、安裝在牆上的無線控制器來遙控操作。電動機通過凸輪、杆和臂的配置來驅動百葉。除了在通風口中需要有接收器之外，該系統還有需要凸輪、杆和臂的相當複雜配置的缺點，這些凸輪、杆和臂會不可靠並且還會是相當低效的能量傳遞裝置。
可編程百葉型通風口的其它示例包括美國專利No.4,969,508、5,833,134；以及美國專利申請No.2004/0159713、2004/0166797和2004/0176022。
儘管有了這些研究，但本領域仍然需要一種經改進的裝置和方法，用於單獨控制建築物內單個房間或區域中的空調氣流，並且其安裝和維擴是相對簡便和成本合算的。
發明內容
本發明提供了一種用於建築物環境氣溫控制系統的可編程通風口，其中通風口可被編程為在某日選定時間中開啟和關閉，且將電動機控制項和電路板、顯示器、用戶輸入設備、電池和相關聯接線集成到一個可移動單元內以便於編程，該可移動單元可在通風口外殼上卡合拔開並通過端子與電動機相連。
本發明在其一種形式中包括用於與建築物環境氣溫控制系統一起使用的管道的可編程通風口。該可編程通風口包括帶有具有鑲邊的前端面的通風口外殼，其通風口外殼被配置成允許氣流從管道中流入。至少一個百葉可移動地與通風口外殼相連，驅動器與該至少一個百葉相連，控制器模塊可移動地附加於通風口外殼並置於鑲邊內，該控制器模塊在置於鑲邊內時與驅動器相連。
在本發明的另一方面中，驅動器包括電動機，並且控制器模塊在置於鑲邊內時與該電動機電氣連接。控制器模塊可包括電路板，其中電動機控制項與電動機相連，並且還包括顯示器、用戶輸入設備、電池和電氣連接到電路板上的全部相關導線本發明在其另一形式中包括用於與建築物環境氣溫控制系統一起使用的管道的可編程通風口。該可編程通風口包括被配置成允許氣流從管道中流入的通風口外殼，可移動地與通風口外殼相連的至少一個百葉，與該至少一個百葉相連的驅動器，與電動機相連、並固定連接到通風口外殼的第一多個電氣端子，以及可移動地附加於通風口外殼的控制器模塊。該控制器模塊包括控制器外殼和控制器外殼內的控制器單元，其中控制器單元具有與第一多個電氣端子彈性接觸的第二多個電氣端子。
在本發明的其它方面中，控制器單元包括電路板，其中電動機控制項與第二多個端子相連。控制器模塊還可具有顯示器、用戶輸入設備、電池和電氣連接到電路板上的全部相關導線。控制器外殼可與通風口外殼呈卡扣配合結構。該卡扣配合結構包括至少一個與控制器外殼相連的彈性傾斜凸起，以及通風口外殼中的至少一個棘爪。齒條小齒輪組可連接在電動機和至少一個百葉之間，其中齒條小齒輪組包括與相應百葉和電動機相連的至少一個小齒輪，以及與通風口外殼滑動連接的齒條。
在其它方面中，本發明可包括向控制器模塊提供溫度輸入的溫度傳感器，其中該控制器模塊讀出溫度輸入。溫度傳感器可與控制器模塊進行無線通信。
在其它方面中，本發明可包括向控制器模塊提供紅外輸入的紅外傳感器，其中該控制器模塊讀出紅外輸入。紅外傳感器可與控制器模塊進行無線通信。
本發明在其又一形式中包括一種建築物環境氣溫控制系統，它包括供暖系統和製冷系統，與供暖系統和/或製冷系統的至少之一相連的至少一個管道，以及根據本發明與相應管道相連的可編程通風口。
本發明在其另一形式中包括一種控制建築物環境氣溫控制系統內氣流的方法，包括以下步驟提供可編程通風口，包括外殼、與該外殼可移動連接的至少一個百葉、與該至少一個百葉相連的驅動器、以及與該驅動器相連的控制器；將該可編程通風口與關聯於建築物環境氣溫控制系統的管道連接；將控制器模塊重新安裝到可編程通風口內；以及使用可編程通風口選擇性地控制流出管道的氣流。
本發明的一個優點是可提供節能的地板、天花板和/或牆壁百葉型通風口，使用戶能通過內部控制器在選定房間內切斷供暖或空調氣流。
本發明的另一個優點是可提供多區域供暖和製冷系統，使用戶能在編程時間關閉房間以減少對住宅非活動區域供暖或製冷所浪費的能源量。
本發明的又一個優點是可節能，從而該項目的成本可通過相對較短時間內的節能而得到補償。
本發明的再一個優點是多個可編程通風口能簡便地安裝並定製於特定建築物，並能滿足用戶對最大化節能可能的要求。
本發明的另一個優點是其安裝相對容易和合算。
本發明的又一個優點是其維護相對容易和合算。
本發明的再一個優點是它可以多種樣式、尺寸、顏色、塗飾(諸如木紋、黃銅、均勻顏色)提供，以與住宅或建築物的室內裝飾和/或管道尺寸和位置相匹配。
本發明的另一個優點是它不需要專業安裝。
本發明的又一個優點是它適於作為自己動手的工程。
本發明的再一個優點是可提供電池供電的DC(直流)可編程通風口設備，該設備可調節氣流並因而無需與AC(交流電)電源相連和相關的聯接線。
本發明的另一個優點是它可以是如下的一種可編程序通風口設備，該通風口設備可使用戶不必更改其現有供暖和製冷系統的組件(諸如暖爐、空調和管道系統)而建立供暖和製冷子區域。
本發明的又一個優點是當該單元用作地板百葉型通風口、或者用在牆壁或天花板上時，它可提供裝飾性的螺旋塞以隱藏柵孔。
本發明的再一個優點是可提供由定時設備或恆溫設備或兩者控制的開關百葉系統。
本發明的另一個優點是可提供使用齒輪箱驅動電機或螺線管來移動堵塞氣流的百葉或另一片材料的開關通風口系統。
本發明的又一個優點是可提供調節氣流以減少住宅中能耗的、數字式、多日期、可編程通風口設備。
本發明的再一個優點是可提供一種手動覆蓋功能，該功能可使用戶與在任何時間開啟通風口而不幹擾已編程開關定事項。
本發明的另一個優點是可提供一種自動覆蓋重設功能，該功能可在下一編程循環中開關通風口。
本發明的又一個優點是可提供一種可向可編程通風口轉發溫度數據的無線溫度傳感器，在需要時可用該溫度數據來撤消已編程通風口的開啟。
本發明的再一個優點是可提供集成通風口柵格和可編程組件的二合一外殼。
本發明的另一個優點是可提供可與現有常規通風口互換、並與塑料、金屬、木質或其它格子或柵格兼容的外殼設計。
本發明的又一個優點是可提供易於從可編程通風口取出和重新安裝的可移動可編程定時器/控制模塊，以允許對該模塊和相應通風口的手持式或其它編程而不從牆壁、天花板、管道和/或它所連接的其它結構中移除通風口。
本發明的再一個優點是可提供無需用戶採取笨拙姿勢，諸如跪著或蹲著以夠到裝在靠近地板的通風口、或爬上梯子以夠到安裝在天花板上的通風口，就可編程或重新編程的可移動可編程定時器/控制模塊。
本發明的另一個優點是可提供易於從可編程通風口取出的可移動可編程定時器/控制模塊，以允許簡便更換電池，而不從牆壁、天花板、管道和/或它所連接的其它結構中移除通風口。
本發明的又一個優點是可提供易於從可編程通風口取出的可移動可編程定時器/控制模塊，以允許簡便修理或更換該模塊或其它元件，而不從牆壁、天花板、管道和/或它所連接的其它結構中移除通風口。
本發明的再一個優點是可提供易於從可編程通風口取出的可移動可編程定時器/控制模塊，以允許對參數重新編程而不幹擾其這已編程事項。
通過參考以下結合附圖對本發明各實施例的描述，本發明的上述和其它特徵及優點將變得更加顯而易見，並將對本發明有更好的理解，在附圖中圖1是根據本發明的建築物環境氣溫控制系統的一個實施例在安裝於住宅中時的俯視立體圖；
圖2是根據本發明的可編程通風口的一個實施例的立體圖；圖3是圖2的可編程通風口的分解立體圖；圖4是圖2的控制器模塊的前視圖；圖5是沿圖2剖面線5-5截取的截面圖，示出百葉開啟狀態；圖6是圖5的截面圖，但示出百葉關閉狀態；圖7是沿圖2剖面線7-7截取的截面圖；圖8是圖4控制器模塊的分解立體圖；圖9是圖2可編程通風口的一個實施例的電路示意圖。
相應標號在若干視圖中表示相應部件。本文中闡述的諸範例各以一種形式說明本發明的一個較佳實施例，並且這些範例不應被理解為以任何方式限制本發明的範圍。
具體實施例方式
先參見圖1，示出了置於建築物12內的諸如HVAC系統的建築物環境氣溫控制系統10。該系統10可包括供暖系統和製冷系統的至少之一，諸如與空調壓縮機16相連的暖爐14。暖爐14通常可以是包括燃燒器/熱交換器單元和鼓風機(都未示出)的強制通風系統、或者是重力供暖系統、或其它系統。此外，暖爐14可包括諸如控制項和恆溫設備的其它元件(也未示出)。至少一個管道18與暖爐14相連。可編程通風口20與相應管道18相連。系統10、尤其是可編程通風口20可用於白天設置成製冷的季節或夏季；晚間設置成供暖的季節或冬季；或其它配置，例如白天設置成供暖季節或冬季；或晚間設置成製冷的季節或夏季。取決於用戶需要、季節環境情況、緯度、海拔、天氣和其它參數也有其它配置。
更具體地參見圖2-9，可編程通風口20包括通風口外殼22和與外殼22可移動連接的至少一個百葉24。外殼22還包括固定孔板26。固定孔板26可包括還給通過可編程通風口20的空氣提供方向控制的散熱片27。驅動器28與百葉24和外殼22相連。驅動器28可以是如圖所示的DC電機和/或其它元件的形式。
第一多個電氣端子30通過接線31與電動機28相連，且端子30固定連接到通風口外殼22。改變端子30上電壓的極性來反向旋轉電動機28的樞軸。控制器模塊34可移動地附於通風口外殼22上。控制器模塊34包括控制器外殼36和控制器外殼36內的控制器單元38。控制器單元38包括當模塊34安裝在通風口外殼22中時與電動機端子30彈性接觸的第二多個電氣端子40。控制器單元38包括電路板42，其中電動機控制項44與端子40相連以操作電動機28。控制器單元38還包括控制器46，諸如微處理器、特定用途集成電路(ASIC)和/或其它可編程控制器設備，並且可包括具體如圖9所示的其它電子設備。
控制器模塊34還可包括顯示器48、具有按鈕50、52、54(或其它開關或輸入元件類型，諸如觸摸板)的用戶輸入設備49、顯示器背光56、電池58和電氣連接到電路板42和控制器46的全部相關導線。控制器模塊34還可包括帶有鉸鏈門62的前蓋60，該鉸鏈門62提供用戶輸入設備49的入口並且在關閉時可防止無意中對通風口20進行編程，控制模塊34還包括電池蓋板64。
控制器外殼可與通風口外殼22呈卡扣配合結構。例如，該卡扣配合結構包括至少一個與控制器外殼36相連的彈性傾斜凸起66，以及通風口外殼22中的至少一個棘爪68。當控制器外殼36與通風口外殼22呈卡扣配合結構時，彈性傾斜凸起66可插入相應棘爪68中。通風口外殼22還包括其中裝有控制器模塊34的框架或鑲邊70。框架70包括至少一個入口孔72(或稱之為指孔)，用於訪問和取出/重新安裝控制器模塊34。
齒條小齒輪組74可連接在電動機28和百葉24之間。齒條小齒輪組74包括與相應百葉24和電動機28相連的至少一個小齒輪76，以及與通風口外殼22滑動連接的齒條78。每個百葉24都包括可與外殼22旋轉連接的旋轉軸80。小齒輪76還可繞相應旋轉軸80旋轉。電動機28安裝到外殼22中，並且電動機28的樞軸與至少一個百葉24相連，從而當電動機樞軸旋轉時還因此旋轉百葉24和相應小齒輪76。該小齒輪76線性地驅動齒條78，該齒條78可旋轉地驅動其它小齒輪76和其它百葉24。小齒輪76和齒條78可以是正齒輪，儘管其它類型的齒輪也是可能的，而小齒輪76可以是如圖所示的近似部分圓形或其它形狀。儘管圖2-9所示的實施例包括兩個百葉，但本發明可根據可編程通風口20的大小和樣式所需包括單個百葉、或兩個以上百葉。具體如圖5-6所示，手動覆蓋開關杆82 與齒條78相連，並突出到孔板26的前部，從而用戶可通過移動開關杆82並因此移動齒條78，來手動地開關百葉24，而齒條78又旋轉小齒輪76和相應百葉24，由此手控百葉24的已編程開啟和/或關閉。
電池支架84支承並形成用於與電池連接的電氣端子(未示出)，這些電池電氣連接到控制器46和電路板42上的其它電子元件、電動機28、顯示器48、顯示器背光56、帶有按鈕50、52和54的用戶輸入設備49(或其它輸入設備)、以及需要時的其它電氣/電子元件，並向其提供電源。
通氣口可具有裝飾性螺旋塞系統(未示出)以隱藏孔板或柵格26中的安裝孔86。可使用其它元件，比如螺線管來代替的電動機28，以移動可堵塞通過通風口20的氣流的百葉24或另一元件。本發明可包括塑料柵格26和塑料外殼22、或塑料、木質和金屬的其它組件，諸如塑料外殼22和金屬孔板26。低壓電池聲音報警功能可由報警器(未示出)和控制器46提供。顯示器48可以是液晶顯示器(LCD)或其它顯示器類型，並且還可包括使用戶能將LCD或其它顯示設備調節到改善可視性以及編程定時功能的能力的角度的傾斜器件或元件(未示出)。
可移動控制器/定時器模塊34可在不幹擾可編程通風口20的機械配置的情況下從可編程通風口20中取出，用於重新編程、修理、和/或更換、或更換電池。此外，電路板42可具有備份電池(未示出)，它可在更換主電池58時在有限時間內保存已編程設置。
根據本發明的通風口20可具有卡扣設計，其中外殼22具有在將外殼22裝入孔板26中時孔板26的相應接頭可卡扣入其中的凹槽。外殼22可使用諸如粘合、灌注、熔接之類的其它方法或材料裝入孔板26，從而將接頭滑動鎖定在外殼22和孔板26上；和/或將滑軌嚙合在外殼22和孔板26上。
可編程通風口20包括都與控制器38相連的顯示器48和用戶輸入設備49。用戶輸入設備49具有如圖所示的設置按鈕50，小時按鈕52，分鐘按鈕54，和/或諸如觸摸板，開關，旋鈕等其它設備，或根據可編程通風口20的需要的其它設備。顯示器48可包括當前時間指示器88、關閉時間指示器90、以及開啟時間指示器92、和/或根據可編程通風口20的需要的其它設備。控制器模塊34可如何編程以開關百葉24的一個示例如下。通風口20通常可靠近地板、或在牆壁較高處安裝，和/或在該通風口前有一件家具，或以其它方式並不方便地放置。儘管並非是必需的，因為控制器模塊34可在安裝到通風口20中時編程，第一步驟通常是從通風口20處取出控制器模塊34。當控制器模塊34從通風口20中取出時，本發明的新穎結構使所有直接驅動百葉24的可動部件都留在通風口20內的位置上，這就消除了取出/重新安裝控制器模塊34時的對齊問題、以及相關聯的損壞、磨損和撕裂。按下設置按鈕50一次，則圖例「12H」或「24H」在當前時間指示器88中閃爍，分別表示12小時時鐘或24小時時鐘。按壓小時按鈕52以12小時時鐘格式設置定時器，或按壓分鐘按鈕54以24小時時鐘格式設置定時器。再次按壓設置按鈕50，則小時和分鐘在當前時間指示器88中閃爍。按壓小時按鈕52以設置小時，和/或按壓分鐘按鈕54以設置分鐘。在完成時，按壓設置按鈕50則日期將閃爍。按壓小時按鈕52或分鐘按鈕54以設置當前日期(星期一到星期天)。兩個工作日循環(星期一到星期五)和兩個周末循環(星期六到星期天)成為可能。為了設置第一個工作日循環的關閉和開啟時間，按下設置按鈕50並保持兩到三秒，則控制器34中的定時器進入CLOSE(關閉)時間設置模式，且關閉時間在關閉時間指示器90中閃爍。按下小時按鈕52以設置小時，和/或按下分鐘按鈕54以設置分鐘。在設置了關閉時間之後，按下設置按鈕50以進入OPEN(開啟)時間設置模式，且開啟時間在開啟時間指示器92中閃爍。按下小時按鈕52以設置小時，和/或按下分鐘按鈕54以設置分鐘。在完成時，按下設置按鈕50並與以上類似地編程第二個工作日循環，然後是第一周末循環、再後是第二周末循環。如果不需要這些循環的任一個，則在編程該前一循環之後按壓設置按鈕50兩次。在用這種方式編程之後，向電動機28供電以在OPEN時間開啟百葉24，並向其供電以在CLOSE時間關閉百葉。為了使百葉24一直關閉，按下分鐘按鈕54並保持兩秒。為了使百葉保持開啟，按下小時按鈕52並保持兩秒。對下一已編程開啟或關閉循環，模塊將恢復其已編程時間安排。時間控制模塊34程序可通過同時按下小時按鈕52和分鐘按鈕54並保持2-3秒來中止，而該程序就將中止。為了恢復該程序，同時按下小時按鈕52和分鐘按鈕54並保持2-3秒，則已編程設置將被恢復，該單元也將正常工作。
可編程通風口20可與溫度傳感器/傳送器94無線通信，在該情形中可編程通風口20還包括天線96和接收器98，用於讀出、接受和解調離子溫度傳感器/傳送器94的無線信號100。溫度傳感器/傳送器94包括諸如熱電偶或電熱調節器的溫度傳感器、或其它溫度傳感器。此外，溫度傳感器/傳送器94包括用於廣播無線信號100的天線和傳送器。無線信號100通常是無線電磁信號；然而，無線信號100也可以是其它類型的信號，諸如超聲波，或通過電線，光纖，同軸電纜、網絡電纜等傳送的電磁信號。此外，無線信號100可包括諸如無線電，微波，毫米波，紅外線的電磁信號的各種頻譜和其它電磁頻譜。無線信號100包括與接近溫度傳感器/傳送器94的環境溫度條件相關的溫度數據。可編程通風口20可使用該溫度數據來覆蓋控制可編程通風口20的定時開啟和關閉。例如，如果可編程通風口20安排為在下午5點才開啟，但例如由溫度傳感器/傳送器94讀出的室溫降至設定覆蓋控制溫度50之下，則百葉開啟從而允許空氣排出可編程通風口20。或者，溫度傳感器/傳送器94可以是控制器模塊34的一部分，其中溫度輸入通過金屬導線、光纖等傳送到控制器單元38，在該情形下就無需各種天線和無線發送器/接收器對。
類似地，可編程通風口20可包括向控制器模塊34提供紅外輸入100、並由控制器模塊34讀出該紅外輸入100的紅外傳感器/發送器102。紅外傳感器102可包括諸如熱電檢測器的紅外傳感器或其它紅外傳感器。此外，紅外傳感器102包括用於廣播的、其屬性類似於無線信號100的紅外輸入100的天線和發送器。無線信號100包括與接近紅外傳感器102的環境紅外條件相關的紅外數據。紅外信號100可從溫度傳感器/傳送器94和/或紅外傳感器/傳送器102發出，並可包括相關聯的溫度和/或紅外輸入。可編程通風口20可使用該數據來覆蓋控制可編程通風口20的定時開啟和關閉。例如，如果可編程通風口20安排為在下午5點才開啟，但紅外傳感器102檢測到出現表示人走進房間的紅外能量，則控制器模塊34使用該信息覆蓋控制該已編程事件，開啟百葉從而允許空氣排出可編程通風口20。與溫度傳感器/傳送器94一樣，紅外傳感器102可以是控制器模塊34的一部分，向控制器模塊提供傳導輸入。
在可選實施例中，本發明可包括不同類型的百葉選擇，諸如折合式百葉、滑動式百葉、或其它類型的百葉。例如，根據本發明的可編程通風口可包括一滑動式百葉配置，它包括固定孔板、滑動百葉和推挽式螺線管形式的驅動器，這些驅動器相對於固定孔板滑動滑動式百葉。如前所述，這種可編程通風口可包括外殼、控制器和帶有其它組件的電路板、顯示器、用戶輸入設備和其它元件。
本發明可包括低壓電池圖標，它在電池減少時在顯示器48上顯示，並且控制器模塊34可包括發出周期性(例如每40秒)聲音報警信號的報警器。
本發明通過在建築物內某個時間不需要供暖或製冷的區域中關閉通風口來節能。然而，對於正常的氣流供暖和/或製冷系統10，在系統工作時會需要全部百葉型通風口的一部分開啟。例如，通風口20可安裝在住宅的單個區域，但用戶必須對建築物/住宅內的全部通風口計數，並將它們編程為住宅中全部通風口的最小百分比(例如60％)在供暖或製冷系統10運行時開啟。該百分比可隨系統10的特徵和可編程通風口的特定位置的不同而改變。因此，如果系統10運行時，在任何給定時間，系統可能都需要通風口大約20％～90％開啟。
儘管已將本發明作為具有一較佳的設計來進行了描述。本發明還可在本說明書的精神和範圍內作進一步的更改。因此本申請旨使用其基本原理來涵蓋本發明的任何改變、應用或調整。此外，本申請旨在涵蓋本發明領域中公知或通常實踐範圍內所出現的、以及落入所附權利要求書的限制中的、與本說明書的那些偏離。
權利要求
1.一種用於與建築物環境氣溫控制系統一起使用的管道的可編程通風口，所述可編程通風口包括帶有具有鑲邊的前端面的通風口外殼，所述通風口外殼被配置成允許氣流從管道中流入；可移動地與所述通風口外殼相連的至少一個百葉；與所述至少一個百葉相連的驅動器；可移動地附加於所述通風口外殼並置於所述鑲邊內的控制器模塊，所述控制器模塊在置於所述鑲邊內時與所述驅動器相連。
2.如權利要求1所述的可編程通風口，其特徵在於，所述驅動器包括電動機，並且所述控制器模塊在置於所述鑲邊內時與所述電動機電連接。
3.如權利要求1所述的可編程通風口，其特徵在於，所述控制器模塊包括電路板，其中電動機控制項與所述電動機相連，並且還包括全部與所述電路板電氣連接的顯示器、用戶輸入設備、電池和相關聯接線。
4.一種用於與建築物環境氣溫控制系統一起使用的管道的可編程通風口，所述可編程通風口包括被配置成允許氣流從管道中流入的通風口外殼；可移動地與通風口外殼相連的至少一個百葉；與所述至少一個百葉相連的驅動器；與所述電動機相連、並固定連接到所述通風口外殼的第一多個電氣端子；以及可移動地附加於通風口外殼的控制器模塊，所述控制器模塊包括控制器外殼和所述控制器外殼內的控制器單元，所述控制器單元具有與所述第一多個電氣端子彈性接觸的第二多個電氣端子。
5.如權利要求4所述的可編程通風口，其特徵在於，所述控制器單元包括電路板，其中電動機控制項與所述第二多個端子相連。
6.如權利要求5所述的可編程通風口，其特徵在於，所述控制器模塊還可具有所有的、與所述電路板電氣連接的顯示器、用戶輸入設備、電池和相關聯接線。
7.如權利要求4所述的可編程通風口，其特徵在於，所述控制器外殼與所述通風口外殼呈卡扣配合結構。
8.如權利要求7所述的可編程通風口，其特徵在於，所述卡扣配合結構包括至少一個與所述控制器外殼相連的彈性傾斜凸起，以及所述通風口外殼中的至少一個棘爪，當所述控制器外殼與所述通風口外殼呈卡扣配合結構時，所述至少一個彈性傾斜凸起可插入相應的所述至少一個棘爪中。
9.如權利要求8所述的可編程通風口，其特徵在於，所述通風口外殼還包括其中裝有所述控制器模塊的框架，所述框架包括至少一個入口孔用於訪問所述控制器模塊。
10.如權利要求4所述的可編程通風口，其特徵在於，還包括連接在所述電動機和所述至少一個百葉之間的齒條小齒輪組。
11.如權利要求10所述的可編程通風口，其特徵在於，所述齒條小齒輪組包括與相應所述百葉和所述電動機相連的至少一個小齒輪，以及與所述通風口外殼滑動連接的齒條。
12.如權利要求4所述的可編程通風口，其特徵在於，還包括向所述控制器模塊提供溫度輸入的溫度傳感器，所述控制器模塊讀出所述溫度輸入。
13.如權利要求12所述的可編程通風口，其特徵在於，所述溫度傳感器與所述控制器模塊進行無線通信。
14.如權利要求4所述的可編程通風口，其特徵在於，還包括向所述控制器模塊提供紅外輸入的紅外傳感器，所述控制器模塊讀出所述紅外輸入。
15.如權利要求14所述的可編程通風口，其特徵在於，所述紅外傳感器與所述控制器模塊進行無線通信。
16.一種建築物環境氣溫控制系統，包括供暖系統和製冷系統的至少之一；與所述供暖系統和所述製冷系統的至少之一相連的至少一個管道；以及與相應的所述至少一個管道相連的可編程通風口，所述可編程通風口包括被配置成允許氣流從管道中流入的通風口外殼；可移動地與通風口外殼相連的至少一個百葉；與所述至少一個百葉相連的驅動器；與所述電動機相連、並固定連接到所述通風口外殼的第一多個電氣端子；以及可移動地附加於通風口外殼的控制器模塊，所述控制器模塊包括控制器外殼和所述控制器外殼內的控制器單元，所述控制器單元具有與所述第一多個電氣端子彈性接觸的第二多個電氣端子。
17.如權利要求16所述的建築物環境氣溫控制系統，其特徵在於，所述控制器單元包括電路板，其中電動機控制項與所述第二多個端子相連。
18.如權利要求17所述的建築物環境氣溫控制系統，其特徵在於，所述控制器模塊還可具有顯示器、用戶輸入設備、電池和電氣連接到所述電路板上的全部相關導線。
19.如權利要求16所述的建築物環境氣溫控制系統，其特徵在於，所述控制器外殼與所述通風口外殼呈卡扣配合結構。
20.如權利要求19所述的建築物環境氣溫控制系統，其特徵在於，所述卡扣配合結構包括至少一個與所述控制器外殼相連的彈性傾斜凸起，以及所述通風口外殼中的至少一個棘爪，當所述控制器外殼與所述通風口外殼一起呈卡扣配合結構時，所述至少一個彈性傾斜凸起可插入相應的所述至少一個棘爪中。
21.如權利要求20所述的建築物環境氣溫控制系統，其特徵在於，所述通風口外殼還包括其中裝有所述控制器模塊的框架，所述框架包括至少一個入口孔用於訪問所述控制器模塊。
22.如權利要求16所述的建築物環境氣溫控制系統，其特徵在於，還包括連接在所述電動機和所述至少一個百葉之間的齒條小齒輪組。
23.如權利要求22所述的建築物環境氣溫控制系統，其特徵在於，所述齒條小齒輪組包括與相應所述百葉和所述電動機相連的至少一個小齒輪，以及與所述通風口外殼滑動連接的齒條。
24.如權利要求16所述的建築物環境氣溫控制系統，其特徵在於，還包括向所述控制器模塊提供溫度輸入的溫度傳感器，所述控制器模塊讀出所述溫度輸入。
25.如權利要求24所述的建築物環境氣溫控制系統，其特徵在於，所述溫度傳感器與所述控制器模塊進行無線通信。
26.如權利要求16所述的建築物環境氣溫控制系統，其特徵在於，還包括向所述控制器模塊提供紅外輸入的紅外傳感器，所述控制器模塊讀出所述紅外輸入。
27.如權利要求26所述的建築物環境氣溫控制系統，其特徵在於，所述紅外傳感器與所述控制器模塊進行無線通信。
28.一種控制建築物環境氣溫控制系統內氣流的方法，包括以下步驟提供可編程通風口，該可編程通風口包括帶有具有鑲邊的前端面的通風口外殼，所述通風口外殼被配置成允許氣流從管道中流入；可移動地與所述通風口外殼相連的至少一個百葉；與所述至少一個百葉相連的驅動器；以及可移動地附加於所述通風口外殼並置於所述鑲邊內的控制器模塊，所述控制器模塊在置於所述鑲邊內時與所述驅動器相連；從所述可編程通風口中取出所述控制器模塊；對所述控制器模塊進行編程以開關所述至少一個百葉；將控制器模塊重新安裝到所述可編程通風口內；以及使用所述可編程通風口選擇性地控制流出所述管道的氣流。
全文摘要
一種用於與建築物環境氣溫控制系統一起使用的管道的可編程通風口。該可編程通風口包括帶有具有鑲邊的前端面的通風口外殼，其通風口外殼被配置成允許氣流從管道中流入。至少一個百葉可移動地與通風口外殼相連，驅動器與該至少一個百葉相連，控制器模塊可移動地附加於通風口外殼並置於鑲邊內，該控制器模塊在置於鑲邊內時與驅動器相連。
文檔編號F24F11/00GK101093099SQ200610163970
公開日2007年12月26日 申請日期2006年11月24日 優先權日2006年6月22日
發明者S·赫東, D·部魯爾, V·薩弗隆齊克, M·陳 申請人:斯普林菲爾德精密儀器股份有限公司