專利名稱：可編程節(jié)能百葉型通風(fēng)口的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及建筑物環(huán)境氣溫控制系統(tǒng)，尤其涉及這種系統(tǒng)的可編程管道通風(fēng)口。
背景技術(shù)：
公知的供熱、通風(fēng)和空調(diào)(HVAC)系統(tǒng)可包括與管道相連的恒溫調(diào)節(jié)爐單元，其中管道端接百葉通風(fēng)口。帶有蒸汽發(fā)器盤管的空調(diào)壓縮機與暖爐單元相連。對于供熱，鼓風(fēng)機使空氣在暖爐單元內(nèi)循環(huán)穿過熱交換器/燃燒器，該熱交換器/燃燒器對循環(huán)空氣加熱，然后使空氣進入通到建筑物內(nèi)各個房間和/或地點的管道。對于制冷，空調(diào)壓縮機使制冷劑循環(huán)經(jīng)過冷卻盤管，該冷卻管通到爐內(nèi)從而鼓風(fēng)機可使空氣循環(huán)穿過冷卻空氣的冷卻盤管。冷卻后的空氣類似地循環(huán)到相應(yīng)地向建筑物內(nèi)的各個區(qū)域提供制冷/空調(diào)的相同管道中。通風(fēng)口置于管道的終點，并且也可沿管道放置，如地下室或企業(yè)生產(chǎn)設(shè)備中相對較長的架空管道。通風(fēng)口上的百葉可引導(dǎo)空氣，并且通風(fēng)口可包括帶有手動開關(guān)桿的十字百葉，用戶可調(diào)節(jié)該手動開關(guān)桿以關(guān)閉通風(fēng)口或部分地減小流出通風(fēng)口的氣流。
上述系統(tǒng)通常稱為強迫通風(fēng)系統(tǒng)。其它類型的系統(tǒng)也是眾所周知的，諸如重力供暖系統(tǒng)，它不包括鼓風(fēng)機且暖爐置于地下室，并且當燃燒器/熱交換器加熱環(huán)境空氣時，物理上較輕、或較小密度性質(zhì)的熱空氣自然地通過管道上升，并從位于燃燒器/熱交換器上方的相應(yīng)房間或區(qū)域內(nèi)的通風(fēng)口排出。在包括重力供暖系統(tǒng)的住宅環(huán)境中，制冷可通過例如窗式空調(diào)器或整體風(fēng)扇(whole house fans)來提供。
能源成本的上升已引起建筑物業(yè)主或住宅業(yè)主對降低供暖和制冷成本越來越濃厚的興趣。供暖和制冷成本可通過安裝附加絕緣和其它相關(guān)產(chǎn)品、以及安裝節(jié)能爐、空調(diào)器、熱水加熱器和其它裝置來降低。盡管這些都是降低供暖和制冷成本的有效方法，但存在與這種安裝相關(guān)聯(lián)的高投資成本，并在安裝期間給建筑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(diào)節(jié)裝置設(shè)定值、或在制冷期間升高溫度調(diào)節(jié)裝置設(shè)定值。該方法具有降低建筑物環(huán)境舒適度的缺點。
通常并不需要在任何給定的時間里都對整幢建筑物供暖或制冷。如果建筑物內(nèi)的房間或區(qū)域可取決于使用情況選擇性地加熱或冷卻，則能源成本可因為供暖和/或制冷系統(tǒng)調(diào)節(jié)較小容積空間而得到降低。例如，在白天臥室可能不需要制冷或供暖(取決于季節(jié))，因為通常并不使用它們；而如果有人在家，則諸如廚房、起居室、衛(wèi)生間、家庭活動室等 一般起居區(qū)域在白天仍然需要供暖或制冷。類似地，臥室在夜晚可能需要制冷或供暖，此時一般起居區(qū)域則不需要這種環(huán)境調(diào)節(jié)。
對于典型公知的供暖、通風(fēng)和/或制冷系統(tǒng)，暖爐鼓風(fēng)機使空氣同時或幾乎同時地循環(huán)進入所有通風(fēng)口，從而對整幢建筑物供暖或制冷。如果住宅業(yè)主或其它居住者想要減少進入目前不使用房間的經(jīng)調(diào)節(jié)氣流以降低能源成本，則他們必須手動地關(guān)閉與房間相關(guān)聯(lián)的通風(fēng)口中的百葉。這是麻煩并耗時的過程。此外，當人們急于離開建筑物或住宅時，比如上班時，就容易忽略調(diào)節(jié)通風(fēng)口的需要，如果有許多通風(fēng)口要開關(guān)則問題會更為嚴重。
已知有在各個管道中安裝電動風(fēng)門的系統(tǒng)。這些風(fēng)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(fēng)門的開關(guān)。盡管該系統(tǒng)可有效地向建筑物內(nèi)的各個房間或區(qū)域提供可選擇的溫度控制，但還存在若干缺點。首先，系統(tǒng)需要相對昂貴的包括電動風(fēng)門及其接線的經(jīng)改進管道系統(tǒng)，當管道藏在墻、地板或天花板內(nèi)時要翻新改進現(xiàn)有系統(tǒng)就更為昂貴了，由此結(jié)構(gòu)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(fēng)門兼容，且現(xiàn)有系統(tǒng)通常不具有該功能，這就會使翻新改進HVAC系統(tǒng)時需要一個新的暖爐，這是極為昂貴的開支。另外，這種系統(tǒng)的安裝或翻新改進通常需要有專業(yè)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(yè)主作為自己動手的工程來完成。還有，這種系統(tǒng)的維護是昂貴的，因為如果電動風(fēng)門不能正常工作就的話，并沒有容易地進入電動機/風(fēng)門的入口，因為管道系統(tǒng)和風(fēng)門系統(tǒng)通常安裝在諸如地板、天花板和/或墻壁的構(gòu)件內(nèi)，在安裝/修理過程中會損壞這些構(gòu)件、然后還要進行修理。
美國專利No.6,659,359公開了一種電動風(fēng)門，包括裝在管道外殼內(nèi)的溫度傳感器、電池、驅(qū)動電動機、電路板、信號接收器等。電動機驅(qū)動偏心旋轉(zhuǎn)臂和用于驅(qū)動風(fēng)門的嚙合組件。無線遙控器設(shè)置有開關(guān)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(jù)選擇模式對溫度范圍預(yù)設(shè)和當前室內(nèi)溫度作比較，并基于該比較結(jié)果驅(qū)動該驅(qū)動電動機從而使風(fēng)門旋轉(zhuǎn)而啟和關(guān)閉。該系統(tǒng)的一個缺點是在通風(fēng)口中需要有無線接收器，無線接受器易受例如噪聲和干擾的影響并且由于編程單元需要接收器而制造成本較為不合算。該系統(tǒng)的其它缺點是它還需要溫度傳感器，并且，還要根據(jù)預(yù)設(shè)溫度而非日期時間來開關(guān)風(fēng)門。此外，用于驅(qū)動風(fēng)門的偏心旋轉(zhuǎn)臂和嚙合元件還易于彎曲。
美國專利No.6,837,786公開了一種可編程遙控活動通風(fēng)出口，其中電動機通過驅(qū)動臂來驅(qū)動通風(fēng)葉片。該單元包括通風(fēng)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(fēng)葉片的旋轉(zhuǎn)動作的手持式控制器。顯示器設(shè)置于手持式控制器上，其中允許用戶對通風(fēng)導(dǎo)板的開關(guān)時間進行編程作為對定時器電路的時間設(shè)定，同時在手持式控制器的顯示屏上顯示該時間設(shè)定。再者，該系統(tǒng)在通風(fēng)口中需要有無線接收器，無線接收器易受例如噪聲和干擾的影響并且由于編程單元需要接收器而制造成本較為不合算。
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(fēng)口位于同一室內(nèi)的、安裝在墻上的無線控制器來遙控操作。電動機通過凸輪、桿和臂的配置來驅(qū)動百葉。除了在通風(fēng)口中需要有接收器之外，該系統(tǒng)還有需要凸輪、桿和臂的相當復(fù)雜配置的缺點，這些凸輪、桿和臂會不可靠并且還會是相當?shù)托У哪芰總鬟f裝置。
可編程百葉型通風(fēng)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。
盡管有了這些研究，但本領(lǐng)域仍然需要一種經(jīng)改進的裝置和方法，用于單獨控制建筑物內(nèi)單個房間或區(qū)域中的空調(diào)氣流，并且其安裝和維擴是相對簡便和成本合算的。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明提供了一種用于建筑物環(huán)境氣溫控制系統(tǒng)的可編程通風(fēng)口，其中通風(fēng)口可被編程為在某日選定時間中開啟和關(guān)閉，且將電動機控件和電路板、顯示器、用戶輸入設(shè)備、電池和相關(guān)聯(lián)接線集成到一個可移動單元內(nèi)以便于編程，該可移動單元可在通風(fēng)口外殼上卡合拔開并通過端子與電動機相連。
本發(fā)明在其一種形式中包括用于與建筑物環(huán)境氣溫控制系統(tǒng)一起使用的管道的可編程通風(fēng)口。該可編程通風(fēng)口包括帶有具有鑲邊的前端面的通風(fēng)口外殼，其通風(fēng)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(fēng)口外殼相連，驅(qū)動器與該至少一個百葉相連，控制器模塊可移動地附加于通風(fēng)口外殼并置于鑲邊內(nèi)，該控制器模塊在置于鑲邊內(nèi)時與驅(qū)動器相連。
在本發(fā)明的另一方面中，驅(qū)動器包括電動機，并且控制器模塊在置于鑲邊內(nèi)時與該電動機電氣連接。控制器模塊可包括電路板，其中電動機控件與電動機相連，并且還包括顯示器、用戶輸入設(shè)備、電池和電氣連接到電路板上的全部相關(guān)導(dǎo)線本發(fā)明在其另一形式中包括用于與建筑物環(huán)境氣溫控制系統(tǒng)一起使用的管道的可編程通風(fēng)口。該可編程通風(fēng)口包括被配置成允許氣流從管道中流入的通風(fēng)口外殼，可移動地與通風(fēng)口外殼相連的至少一個百葉，與該至少一個百葉相連的驅(qū)動器，與電動機相連、并固定連接到通風(fēng)口外殼的第一多個電氣端子，以及可移動地附加于通風(fēng)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(nèi)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(fā)明的其它方面中，控制器單元包括電路板，其中電動機控件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(shè)備、電池和電氣連接到電路板上的全部相關(guān)導(dǎo)線。控制器外殼可與通風(fēng)口外殼呈卡扣配合結(jié)構(gòu)。該卡扣配合結(jié)構(gòu)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(fēng)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(yīng)百葉和電動機相連的至少一個小齒輪，以及與通風(fēng)口外殼滑動連接的齒條。
在其它方面中，本發(fā)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(fā)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(fā)明在其又一形式中包括一種建筑物環(huán)境氣溫控制系統(tǒng)，它包括供暖系統(tǒng)和制冷系統(tǒng)，與供暖系統(tǒng)和/或制冷系統(tǒng)的至少之一相連的至少一個管道，以及根據(jù)本發(fā)明與相應(yīng)管道相連的可編程通風(fēng)口。
本發(fā)明在其另一形式中包括一種控制建筑物環(huán)境氣溫控制系統(tǒng)內(nèi)氣流的方法，包括以下步驟提供可編程通風(fēng)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(qū)動器、以及與該驅(qū)動器相連的控制器；將該可編程通風(fēng)口與關(guān)聯(lián)于建筑物環(huán)境氣溫控制系統(tǒng)的管道連接；將控制器模塊重新安裝到可編程通風(fēng)口內(nèi)；以及使用可編程通風(fēng)口選擇性地控制流出管道的氣流。
本發(fā)明的一個優(yōu)點是可提供節(jié)能的地板、天花板和/或墻壁百葉型通風(fēng)口，使用戶能通過內(nèi)部控制器在選定房間內(nèi)切斷供暖或空調(diào)氣流。
本發(fā)明的另一個優(yōu)點是可提供多區(qū)域供暖和制冷系統(tǒng)，使用戶能在編程時間關(guān)閉房間以減少對住宅非活動區(qū)域供暖或制冷所浪費的能源量。
本發(fā)明的又一個優(yōu)點是可節(jié)能，從而該項目的成本可通過相對較短時間內(nèi)的節(jié)能而得到補償。
本發(fā)明的再一個優(yōu)點是多個可編程通風(fēng)口能簡便地安裝并定制于特定建筑物，并能滿足用戶對最大化節(jié)能可能的要求。
本發(fā)明的另一個優(yōu)點是其安裝相對容易和合算。
本發(fā)明的又一個優(yōu)點是其維護相對容易和合算。
本發(fā)明的再一個優(yōu)點是它可以多種樣式、尺寸、顏色、涂飾(諸如木紋、黃銅、均勻顏色)提供，以與住宅或建筑物的室內(nèi)裝飾和/或管道尺寸和位置相匹配。
本發(fā)明的另一個優(yōu)點是它不需要專業(yè)安裝。
本發(fā)明的又一個優(yōu)點是它適于作為自己動手的工程。
本發(fā)明的再一個優(yōu)點是可提供電池供電的DC(直流)可編程通風(fēng)口設(shè)備，該設(shè)備可調(diào)節(jié)氣流并因而無需與AC(交流電)電源相連和相關(guān)的聯(lián)接線。
本發(fā)明的另一個優(yōu)點是它可以是如下的一種可編程序通風(fēng)口設(shè)備，該通風(fēng)口設(shè)備可使用戶不必更改其現(xiàn)有供暖和制冷系統(tǒng)的組件(諸如暖爐、空調(diào)和管道系統(tǒng))而建立供暖和制冷子區(qū)域。
本發(fā)明的又一個優(yōu)點是當該單元用作地板百葉型通風(fēng)口、或者用在墻壁或天花板上時，它可提供裝飾性的螺旋塞以隱藏柵孔。
本發(fā)明的再一個優(yōu)點是可提供由定時設(shè)備或恒溫設(shè)備或兩者控制的開關(guān)百葉系統(tǒng)。
本發(fā)明的另一個優(yōu)點是可提供使用齒輪箱驅(qū)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(guān)通風(fēng)口系統(tǒng)。
本發(fā)明的又一個優(yōu)點是可提供調(diào)節(jié)氣流以減少住宅中能耗的、數(shù)字式、多日期、可編程通風(fēng)口設(shè)備。
本發(fā)明的再一個優(yōu)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(fēng)口而不干擾已編程開關(guān)定事項。
本發(fā)明的另一個優(yōu)點是可提供一種自動覆蓋重設(shè)功能，該功能可在下一編程循環(huán)中開關(guān)通風(fēng)口。
本發(fā)明的又一個優(yōu)點是可提供一種可向可編程通風(fēng)口轉(zhuǎn)發(fā)溫度數(shù)據(jù)的無線溫度傳感器，在需要時可用該溫度數(shù)據(jù)來撤消已編程通風(fēng)口的開啟。
本發(fā)明的再一個優(yōu)點是可提供集成通風(fēng)口柵格和可編程組件的二合一外殼。
本發(fā)明的另一個優(yōu)點是可提供可與現(xiàn)有常規(guī)通風(fēng)口互換、并與塑料、金屬、木質(zhì)或其它格子或柵格兼容的外殼設(shè)計。
本發(fā)明的又一個優(yōu)點是可提供易于從可編程通風(fēng)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(yīng)通風(fēng)口的手持式或其它編程而不從墻壁、天花板、管道和/或它所連接的其它結(jié)構(gòu)中移除通風(fēng)口。
本發(fā)明的再一個優(yōu)點是可提供無需用戶采取笨拙姿勢，諸如跪著或蹲著以夠到裝在靠近地板的通風(fēng)口、或爬上梯子以夠到安裝在天花板上的通風(fēng)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(fā)明的另一個優(yōu)點是可提供易于從可編程通風(fēng)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，而不從墻壁、天花板、管道和/或它所連接的其它結(jié)構(gòu)中移除通風(fēng)口。
本發(fā)明的又一個優(yōu)點是可提供易于從可編程通風(fēng)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，而不從墻壁、天花板、管道和/或它所連接的其它結(jié)構(gòu)中移除通風(fēng)口。
本發(fā)明的再一個優(yōu)點是可提供易于從可編程通風(fēng)口取出的可移動可編程定時器/控制模塊，以允許對參數(shù)重新編程而不干擾其這已編程事項。


通過參考以下結(jié)合附圖對本發(fā)明各實施例的描述，本發(fā)明的上述和其它特征及優(yōu)點將變得更加顯而易見，并將對本發(fā)明有更好的理解，在附圖中圖1是根據(jù)本發(fā)明的建筑物環(huán)境氣溫控制系統(tǒng)的一個實施例在安裝于住宅中時的俯視立體圖；
圖2是根據(jù)本發(fā)明的可編程通風(fēng)口的一個實施例的立體圖；圖3是圖2的可編程通風(fēng)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(tài)；圖6是圖5的截面圖，但示出百葉關(guān)閉狀態(tài)；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(fēng)口的一個實施例的電路示意圖。
相應(yīng)標號在若干視圖中表示相應(yīng)部件。本文中闡述的諸范例各以一種形式說明本發(fā)明的一個較佳實施例，并且這些范例不應(yīng)被理解為以任何方式限制本發(fā)明的范圍。
具體實施例方式
先參見圖1，示出了置于建筑物12內(nèi)的諸如HVAC系統(tǒng)的建筑物環(huán)境氣溫控制系統(tǒng)10。該系統(tǒng)10可包括供暖系統(tǒng)和制冷系統(tǒng)的至少之一，諸如與空調(diào)壓縮機16相連的暖爐14。暖爐14通?？梢允前ㄈ紵?熱交換器單元和鼓風(fēng)機(都未示出)的強制通風(fēng)系統(tǒng)、或者是重力供暖系統(tǒng)、或其它系統(tǒng)。此外，暖爐14可包括諸如控件和恒溫設(shè)備的其它元件(也未示出)。至少一個管道18與暖爐14相連?？删幊掏L(fēng)口20與相應(yīng)管道18相連。系統(tǒng)10、尤其是可編程通風(fēng)口20可用于白天設(shè)置成制冷的季節(jié)或夏季；晚間設(shè)置成供暖的季節(jié)或冬季；或其它配置，例如白天設(shè)置成供暖季節(jié)或冬季；或晚間設(shè)置成制冷的季節(jié)或夏季。取決于用戶需要、季節(jié)環(huán)境情況、緯度、海拔、天氣和其它參數(shù)也有其它配置。
更具體地參見圖2-9，可編程通風(fēng)口20包括通風(fēng)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(fēng)口20的空氣提供方向控制的散熱片27。驅(qū)動器28與百葉24和外殼22相連。驅(qū)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(fēng)口外殼22。改變端子30上電壓的極性來反向旋轉(zhuǎn)電動機28的樞軸?？刂破髂K34可移動地附于通風(fēng)口外殼22上?？刂破髂K34包括控制器外殼36和控制器外殼36內(nèi)的控制器單元38?？刂破鲉卧?8包括當模塊34安裝在通風(fēng)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，其中電動機控件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(shè)備，并且可包括具體如圖9所示的其它電子設(shè)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(guān)或輸入元件類型，諸如觸摸板)的用戶輸入設(shè)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(guān)導(dǎo)線?？刂破髂K34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(shè)備49的入口并且在關(guān)閉時可防止無意中對通風(fēng)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(fēng)口外殼22呈卡扣配合結(jié)構(gòu)。例如，該卡扣配合結(jié)構(gòu)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(fēng)口外殼22中的至少一個棘爪68。當控制器外殼36與通風(fēng)口外殼22呈卡扣配合結(jié)構(gòu)時，彈性傾斜凸起66可插入相應(yīng)棘爪68中。通風(fēng)口外殼22還包括其中裝有控制器模塊34的框架或鑲邊70?？蚣?0包括至少一個入口孔72(或稱之為指孔)，用于訪問和取出/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(yīng)百葉24和電動機28相連的至少一個小齒輪76，以及與通風(fēng)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(zhuǎn)連接的旋轉(zhuǎn)軸80。小齒輪76還可繞相應(yīng)旋轉(zhuǎn)軸80旋轉(zhuǎn)。電動機28安裝到外殼22中，并且電動機28的樞軸與至少一個百葉24相連，從而當電動機樞軸旋轉(zhuǎn)時還因此旋轉(zhuǎn)百葉24和相應(yīng)小齒輪76。該小齒輪76線性地驅(qū)動齒條78，該齒條78可旋轉(zhuǎn)地驅(qū)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，盡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。盡管圖2-9所示的實施例包括兩個百葉，但本發(fā)明可根據(jù)可編程通風(fēng)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(guān)桿82 與齒條78相連，并突出到孔板26的前部，從而用戶可通過移動開關(guān)桿82并因此移動齒條78，來手動地開關(guān)百葉24，而齒條78又旋轉(zhuǎn)小齒輪76和相應(yīng)百葉24，由此手控百葉24的已編程開啟和/或關(guān)閉。
電池支架84支承并形成用于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(shè)備49(或其它輸入設(shè)備)、以及需要時的其它電氣/電子元件，并向其提供電源。
通氣口可具有裝飾性螺旋塞系統(tǒng)(未示出)以隱藏孔板或柵格26中的安裝孔86?？墒褂闷渌?，比如螺線管來代替的電動機28，以移動可堵塞通過通風(fēng)口20的氣流的百葉24或另一元件。本發(fā)明可包括塑料柵格26和塑料外殼22、或塑料、木質(zhì)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，并且還可包括使用戶能將LCD或其它顯示設(shè)備調(diào)節(jié)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可在不干擾可編程通風(fēng)口20的機械配置的情況下從可編程通風(fēng)口20中取出，用于重新編程、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(nèi)保存已編程設(shè)置。
根據(jù)本發(fā)明的通風(fēng)口20可具有卡扣設(shè)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(yīng)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?qū)⒒墖Ш显谕鈿?2和孔板26上。
可編程通風(fēng)口20包括都與控制器38相連的顯示器48和用戶輸入設(shè)備49。用戶輸入設(shè)備49具有如圖所示的設(shè)置按鈕50，小時按鈕52，分鐘按鈕54，和/或諸如觸摸板，開關(guān)，旋鈕等其它設(shè)備，或根據(jù)可編程通風(fēng)口20的需要的其它設(shè)備。顯示器48可包括當前時間指示器88、關(guān)閉時間指示器90、以及開啟時間指示器92、和/或根據(jù)可編程通風(fēng)口20的需要的其它設(shè)備。控制器模塊34可如何編程以開關(guān)百葉24的一個示例如下。通風(fēng)口20通常可靠近地板、或在墻壁較高處安裝，和/或在該通風(fēng)口前有一件家具，或以其它方式并不方便地放置。盡管并非是必需的，因為控制器模塊34可在安裝到通風(fēng)口20中時編程，第一步驟通常是從通風(fēng)口20處取出控制器模塊34。當控制器模塊34從通風(fēng)口20中取出時，本發(fā)明的新穎結(jié)構(gòu)使所有直接驅(qū)動百葉24的可動部件都留在通風(fēng)口20內(nèi)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(guān)聯(lián)的損壞、磨損和撕裂。按下設(shè)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(shè)置定時器，或按壓分鐘按鈕54以24小時時鐘格式設(shè)置定時器。再次按壓設(shè)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(shè)置小時，和/或按壓分鐘按鈕54以設(shè)置分鐘。在完成時，按壓設(shè)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(shè)置當前日期(星期一到星期天)。兩個工作日循環(huán)(星期一到星期五)和兩個周末循環(huán)(星期六到星期天)成為可能。為了設(shè)置第一個工作日循環(huán)的關(guān)閉和開啟時間，按下設(shè)置按鈕50并保持兩到三秒，則控制器34中的定時器進入CLOSE(關(guān)閉)時間設(shè)置模式，且關(guān)閉時間在關(guān)閉時間指示器90中閃爍。按下小時按鈕52以設(shè)置小時，和/或按下分鐘按鈕54以設(shè)置分鐘。在設(shè)置了關(guān)閉時間之后，按下設(shè)置按鈕50以進入OPEN(開啟)時間設(shè)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(shè)置小時，和/或按下分鐘按鈕54以設(shè)置分鐘。在完成時，按下設(shè)置按鈕50并與以上類似地編程第二個工作日循環(huán)，然后是第一周末循環(huán)、再后是第二周末循環(huán)。如果不需要這些循環(huán)的任一個，則在編程該前一循環(huán)之后按壓設(shè)置按鈕50兩次。在用這種方式編程之后，向電動機28供電以在OPEN時間開啟百葉24，并向其供電以在CLOSE時間關(guān)閉百葉。為了使百葉24一直關(guān)閉，按下分鐘按鈕54并保持兩秒。為了使百葉保持開啟，按下小時按鈕52并保持兩秒。對下一已編程開啟或關(guān)閉循環(huán)，模塊將恢復(fù)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并保持2-3秒來中止，而該程序就將中止。為了恢復(fù)該程序，同時按下小時按鈕52和分鐘按鈕54并保持2-3秒，則已編程設(shè)置將被恢復(fù)，該單元也將正常工作。
可編程通風(fēng)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(fēng)口20還包括天線96和接收器98，用于讀出、接受和解調(diào)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(diào)節(jié)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包括用于廣播無線信號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(wǎng)絡(luò)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(huán)境溫度條件相關(guān)的溫度數(shù)據(jù)。可編程通風(fēng)口20可使用該溫度數(shù)據(jù)來覆蓋控制可編程通風(fēng)口20的定時開啟和關(guān)閉。例如，如果可編程通風(fēng)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(shè)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(fēng)口20?；蛘?，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(dǎo)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(fā)送器/接收器對。
類似地，可編程通風(fēng)口20可包括向控制器模塊34提供紅外輸入100、并由控制器模塊34讀出該紅外輸入100的紅外傳感器/發(fā)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包括用于廣播的、其屬性類似于無線信號100的紅外輸入100的天線和發(fā)送器。無線信號100包括與接近紅外傳感器102的環(huán)境紅外條件相關(guān)的紅外數(shù)據(jù)。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(fā)出，并可包括相關(guān)聯(lián)的溫度和/或紅外輸入。可編程通風(fēng)口20可使用該數(shù)據(jù)來覆蓋控制可編程通風(fēng)口20的定時開啟和關(guān)閉。例如，如果可編程通風(fēng)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(xiàn)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(fēng)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(dǎo)輸入。
在可選實施例中，本發(fā)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(jù)本發(fā)明的可編程通風(fēng)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(qū)動器，這些驅(qū)動器相對于固定孔板滑動滑動式百葉。如前所述，這種可編程通風(fēng)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(shè)備和其它元件。
本發(fā)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，并且控制器模塊34可包括發(fā)出周期性(例如每40秒)聲音報警信號的報警器。
本發(fā)明通過在建筑物內(nèi)某個時間不需要供暖或制冷的區(qū)域中關(guān)閉通風(fēng)口來節(jié)能。然而，對于正常的氣流供暖和/或制冷系統(tǒng)10，在系統(tǒng)工作時會需要全部百葉型通風(fēng)口的一部分開啟。例如，通風(fēng)口20可安裝在住宅的單個區(qū)域，但用戶必須對建筑物/住宅內(nèi)的全部通風(fēng)口計數(shù)，并將它們編程為住宅中全部通風(fēng)口的最小百分比(例如60％)在供暖或制冷系統(tǒng)10運行時開啟。該百分比可隨系統(tǒng)10的特征和可編程通風(fēng)口的特定位置的不同而改變。因此，如果系統(tǒng)10運行時，在任何給定時間，系統(tǒng)可能都需要通風(fēng)口大約20％～90％開啟。
盡管已將本發(fā)明作為具有一較佳的設(shè)計來進行了描述。本發(fā)明還可在本說明書的精神和范圍內(nèi)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(fā)明的任何改變、應(yīng)用或調(diào)整。此外，本申請旨在涵蓋本發(fā)明領(lǐng)域中公知或通常實踐范圍內(nèi)所出現(xiàn)的、以及落入所附權(quán)利要求書的限制中的、與本說明書的那些偏離。
權(quán)利要求
1.一種用于與建筑物環(huán)境氣溫控制系統(tǒng)一起使用的管道的可編程通風(fēng)口，所述可編程通風(fēng)口包括帶有具有鑲邊的前端面的通風(fēng)口外殼，所述通風(fēng)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(fēng)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(qū)動器；可移動地附加于所述通風(fēng)口外殼并置于所述鑲邊內(nèi)的控制器模塊，所述控制器模塊在置于所述鑲邊內(nèi)時與所述驅(qū)動器相連。
2.如權(quán)利要求1所述的可編程通風(fēng)口，其特征在于，所述驅(qū)動器包括電動機，并且所述控制器模塊在置于所述鑲邊內(nèi)時與所述電動機電連接。
3.如權(quán)利要求1所述的可編程通風(fēng)口，其特征在于，所述控制器模塊包括電路板，其中電動機控件與所述電動機相連，并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(shè)備、電池和相關(guān)聯(lián)接線。
4.一種用于與建筑物環(huán)境氣溫控制系統(tǒng)一起使用的管道的可編程通風(fēng)口，所述可編程通風(fēng)口包括被配置成允許氣流從管道中流入的通風(fēng)口外殼；可移動地與通風(fēng)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(qū)動器；與所述電動機相連、并固定連接到所述通風(fēng)口外殼的第一多個電氣端子；以及可移動地附加于通風(fēng)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(nèi)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(quán)利要求4所述的可編程通風(fēng)口，其特征在于，所述控制器單元包括電路板，其中電動機控件與所述第二多個端子相連。
6.如權(quán)利要求5所述的可編程通風(fēng)口，其特征在于，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(shè)備、電池和相關(guān)聯(lián)接線。
7.如權(quán)利要求4所述的可編程通風(fēng)口，其特征在于，所述控制器外殼與所述通風(fēng)口外殼呈卡扣配合結(jié)構(gòu)。
8.如權(quán)利要求7所述的可編程通風(fēng)口，其特征在于，所述卡扣配合結(jié)構(gòu)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(fēng)口外殼中的至少一個棘爪，當所述控制器外殼與所述通風(fēng)口外殼呈卡扣配合結(jié)構(gòu)時，所述至少一個彈性傾斜凸起可插入相應(yīng)的所述至少一個棘爪中。
9.如權(quán)利要求8所述的可編程通風(fēng)口，其特征在于，所述通風(fēng)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于訪問所述控制器模塊。
10.如權(quán)利要求4所述的可編程通風(fēng)口，其特征在于，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(quán)利要求10所述的可編程通風(fēng)口，其特征在于，所述齒條小齒輪組包括與相應(yīng)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(fēng)口外殼滑動連接的齒條。
12.如權(quán)利要求4所述的可編程通風(fēng)口，其特征在于，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(quán)利要求12所述的可編程通風(fēng)口，其特征在于，所述溫度傳感器與所述控制器模塊進行無線通信。
14.如權(quán)利要求4所述的可編程通風(fēng)口，其特征在于，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(quán)利要求14所述的可編程通風(fēng)口，其特征在于，所述紅外傳感器與所述控制器模塊進行無線通信。
16.一種建筑物環(huán)境氣溫控制系統(tǒng)，包括供暖系統(tǒng)和制冷系統(tǒng)的至少之一；與所述供暖系統(tǒng)和所述制冷系統(tǒng)的至少之一相連的至少一個管道；以及與相應(yīng)的所述至少一個管道相連的可編程通風(fēng)口，所述可編程通風(fēng)口包括被配置成允許氣流從管道中流入的通風(fēng)口外殼；可移動地與通風(fēng)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(qū)動器；與所述電動機相連、并固定連接到所述通風(fēng)口外殼的第一多個電氣端子；以及可移動地附加于通風(fēng)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(nèi)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(quán)利要求16所述的建筑物環(huán)境氣溫控制系統(tǒng)，其特征在于，所述控制器單元包括電路板，其中電動機控件與所述第二多個端子相連。
18.如權(quán)利要求17所述的建筑物環(huán)境氣溫控制系統(tǒng)，其特征在于，所述控制器模塊還可具有顯示器、用戶輸入設(shè)備、電池和電氣連接到所述電路板上的全部相關(guān)導(dǎo)線。
19.如權(quán)利要求16所述的建筑物環(huán)境氣溫控制系統(tǒng)，其特征在于，所述控制器外殼與所述通風(fēng)口外殼呈卡扣配合結(jié)構(gòu)。
20.如權(quán)利要求19所述的建筑物環(huán)境氣溫控制系統(tǒng)，其特征在于，所述卡扣配合結(jié)構(gòu)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(fēng)口外殼中的至少一個棘爪，當所述控制器外殼與所述通風(fēng)口外殼一起呈卡扣配合結(jié)構(gòu)時，所述至少一個彈性傾斜凸起可插入相應(yīng)的所述至少一個棘爪中。
21.如權(quán)利要求20所述的建筑物環(huán)境氣溫控制系統(tǒng)，其特征在于，所述通風(fēng)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于訪問所述控制器模塊。
22.如權(quán)利要求16所述的建筑物環(huán)境氣溫控制系統(tǒng)，其特征在于，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(quán)利要求22所述的建筑物環(huán)境氣溫控制系統(tǒng)，其特征在于，所述齒條小齒輪組包括與相應(yīng)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(fēng)口外殼滑動連接的齒條。
24.如權(quán)利要求16所述的建筑物環(huán)境氣溫控制系統(tǒng)，其特征在于，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(quán)利要求24所述的建筑物環(huán)境氣溫控制系統(tǒng)，其特征在于，所述溫度傳感器與所述控制器模塊進行無線通信。
26.如權(quán)利要求16所述的建筑物環(huán)境氣溫控制系統(tǒng)，其特征在于，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(quán)利要求26所述的建筑物環(huán)境氣溫控制系統(tǒng)，其特征在于，所述紅外傳感器與所述控制器模塊進行無線通信。
28.一種控制建筑物環(huán)境氣溫控制系統(tǒng)內(nèi)氣流的方法，包括以下步驟提供可編程通風(fēng)口，該可編程通風(fēng)口包括帶有具有鑲邊的前端面的通風(fēng)口外殼，所述通風(fēng)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(fēng)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(qū)動器；以及可移動地附加于所述通風(fēng)口外殼并置于所述鑲邊內(nèi)的控制器模塊，所述控制器模塊在置于所述鑲邊內(nèi)時與所述驅(qū)動器相連；從所述可編程通風(fēng)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(guān)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(fēng)口內(nèi)；以及使用所述可編程通風(fēng)口選擇性地控制流出所述管道的氣流。
全文摘要
一種用于與建筑物環(huán)境氣溫控制系統(tǒng)一起使用的管道的可編程通風(fēng)口。該可編程通風(fēng)口包括帶有具有鑲邊的前端面的通風(fēng)口外殼，其通風(fēng)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(fēng)口外殼相連，驅(qū)動器與該至少一個百葉相連，控制器模塊可移動地附加于通風(fēng)口外殼并置于鑲邊內(nèi)，該控制器模塊在置于鑲邊內(nèi)時與驅(qū)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(yōu)先權(quán)日2006年6月22日
發(fā)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