[发明专利]一种平衡出风阻力的变距离空调送风末端及其调节方法

权利要求书

1.一种平衡出风阻力的变距离空调送风末端，其特征在于，所述变距离空调送风末端适用于集中空调定风量系统，送风末端包括变距离送风模块和智能控制模块；

所述变距离送风模块包括阻力平衡调节阀（1）、风速控制调节阀（2）、气流缓冲区（3）和风管（4）；

所述阻力平衡调节阀（1）安装在风管（4）的进风口处，所述风速控制调节阀（2）安装在风管（4）的出风口处；阻力平衡调节阀（1）与风速控制调节阀（2）之间为气流缓冲区（3），所述气流缓冲区（3）为一段管道扩大区域，保证气流到达出风口前，形成均匀的流场；风速控制调节阀（2）调节风速时，阻力平衡调节阀（1）应同步调节，以平衡因风速控制调节阀（2）调节引起的阻力变化，以保证风管（4）总阻力和风量不变；

空调送风距离与风速及送风温差△t呈正相关，所述送风温差为室内空气温度与送风温度的差值；根据实际需要设定一定的送风温差，并通过风速控制调节阀（2）调节风速，实现送风距离的调节；

所述智能控制模块包括红外传感器（7）、阻力平衡调节阀控制电机（5）、风速控制调节阀控制电机（6）、微电脑控制器（8）、出风口处温度传感器（9）和室内空气温度传感器（10）；通过室内空气温度传感器（10）和出风口处温度传感器（9）探测室内空气温度和出风口送风温度的差值，记为送风温差△t，红外传感器（7）探测人员位置，获得送风距离的信号，并将信号发送至微电脑控制器（8）；微电脑控制器（8）根据送风距离、送风温差△t以及阻力平衡调节阀（1）和风速控制调节阀（2）开度的对应关系，计算满足送风距离需求的两个阀门开度，发送开度控制信号至阻力平衡调节阀控制电机（5）和风速控制调节阀控制电机（6），调节阻力平衡调节阀（1）和风速控制调节阀（2）的开度，实现不同送风距离的控制。

2.根据权利要求1所述的一种平衡出风阻力的变距离空调送风末端，其特征在于，阻力平衡调节阀（1）和风速控制调节阀（2）两者之间的调节关系如下：

S_u(u)+S_v(v)=(P/Q²)- S₀

其中，S_u表示阻力平衡调节阀（1）的阻抗， u为阻力平衡调节阀（1）的开度；S_v表示风速控制调节阀（2）的阻抗，v为风速控制调节阀（2）的开度；P表示流动压力，单位为Pa；Q表示流量，单位为m³/s；S₀表示送风末端中阻力平衡调节阀（1）阻抗和风速控制调节阀（2）阻抗之外的其余阻抗。

3.根据权利要求1所述的一种平衡出风阻力的变距离空调送风末端，其特征在于，所述的风速控制调节阀（2）通过改变出风口面积来改变风速；所述的阻力平衡调节阀（1）用于平衡风管（4）的管道内因风速控制调节阀（2）开度改变而改变的流动阻力，使整个风管（4）中的阻力保持不变。

4.根据权利要求1所述的一种平衡出风阻力的变距离空调送风末端，其特征在于，所述阻力平衡调节阀（1）和风速控制调节阀（2）采用插板阀的形式，阀门通过上下平移活动改变阀门处的管道通风截面面积；阻力平衡调节阀（1）和风速控制调节阀（2）的开启范围为管道截面面积的一半至管道总截面面积。

5.根据权利要求1所述的一种平衡出风阻力的变距离空调送风末端，其特征在于，两个阀门之间设置一个管道扩大区域作为气流缓冲区（3），保证气流到达出风口前，形成均匀的流场；气流缓冲区（3）形状为边长是入口风管宽度两倍的正方形，气流缓冲区（3）的出口管道与入口管道平行且水平错开，错开距离为入口管道的宽度。

6.根据权利要求1所述的一种平衡出风阻力的变距离空调送风末端，其特征在于，通过改变风口角度和送风风速来调节送风距离和送风范围。

7.一种基于权利要求1-6任一项所述的平衡出风阻力的变距离空调送风末端的调节方法，其特征在于，具体步骤如下：

步骤一：在房间内设置红外传感器（7）和室内空气温度传感器（10），出风口处设置出风口处温度传感器（9），红外传感器（7）探测人员位置，出风口处温度传感器（9）探测风管送风温度，室内空气温度传感器（10）探测房间内环境温度；

步骤二：将三者探测的信息传递至微电脑控制器（8）；

步骤三：微电脑控制器（8）根据室内空气温度传感器（10）和出风口处温度传感器（9）计算的送风温差△t以及红外传感器（7）探测的人员位置，计算将气流送至人员位置所需要的阻力平衡调节阀（1）和风速控制调节阀（2）的开度；

步骤四：微电脑控制器（8）根据步骤三得到的将气流送至人员位置所需要的阻力平衡调节阀（1）和风速控制调节阀（2）的开度，发送控制信号至阻力平衡调节阀控制电机（5）和风速控制调节阀控制电机（6），调节两个阀门的开度，保证气流送至人员所在的位置。