CN111089416A - 用于产生气流的装置 - Google Patents

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王永涛
张蕾
李英舒
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Abstract

本发明提供一种用于产生气流的装置，其包括外壳、控制器以及合成射流激励器模块；所述外壳上间隔设置有进风口和出风口，在所述出风口的附近设置有所述合成射流激励器模块，以使从所述外壳的出风口吹出的气流能够与从所述合成射流激励器模块吹出的气流叠加在一起形成合成气流；所述合成射流激励器模块包括至少一个合成射流激励器；所述控制器与所述合成射流激励器模块通信连接，所述控制器可控的改变所述合成射流激励器模块的风向和风速中的至少一个。通过上述设置，通过控制合成射流激励器模块的风向和/或风速，就可以方便的控制装置的出风风向，从而可以不设置导风板和用于驱动导风板的驱动机构。

Description

用于产生气流的装置
技术领域
本发明涉及一种用于产生气流的装置，尤其涉及一种能够改变气流方向的装置。
背景技术
空调器和新风***是常见的用来产生气流的装置，这些装置一般包括有外壳，在外壳上间隔设置有进风口和出风口，在外壳内设置有贯流风扇、驱动电机和主控板等，从而可以从进风口将空气吸入外壳内，然后将空气从外壳的出风口排出。
在现有的空调器和新风***中，通常会在出风口处设置可活动的导风板，通过改变导风板的形态来改变气流的方向。
但是，现有的导风板不仅会影响出风风道，而且活动部件的安装和控制都非常的不方便。
发明内容
为了至少在一定程度上解决现有技术中存在的上述或其他潜在问题，本发明提供了一种用于产生气流的装置。
根据本发明的一些实施例，提供一种用于产生气流的装置，包括外壳、控制器以及合成射流激励器模块；所述外壳上间隔设置有进风口和出风口，在所述出风口的附近设置有所述合成射流激励器模块，以使从所述外壳的出风口吹出的气流能够与从所述合成射流激励器模块吹出的气流叠加在一起形成合成气流；所述合成射流激励器模块包括至少一个合成射流激励器；所述控制器与所述合成射流激励器模块通信连接，所述控制器可控的改变所述合成射流激励器模块的风向和风速中的至少一个。
如上所述的装置，其中，所述合成射流激励器模块的风向与所述外壳的出风口平行或呈一锐角。
如上所述的装置，其中，所述合成射流激励器模块设置在所述外壳的出风口的下方。
如上所述的装置，其中，所述合成射流激励器模块设置在所述外壳的底部或者所述合成射流激励器模块与所述外壳的底部形成有射流通道。
如上所述的装置，其中，所述合成射流激励器模块的风速大于所述外壳的出风口的风速。
如上所述的装置，其中，所述装置的出风方向能够上下摆动和/或所述装置的出风方向能够左右摆动。
如上所述的装置，其中，所述控制器基于目标风量调整所述合成射流激励器模块的风速。
如上所述的装置，其中，所述合成射流激励器模块包括多个合成射流激励器，多个所述合成射流激励器呈线性布置、阵列式布置、环形布置、放射状布置或者随机布置。
如上所述的装置，其中，所述控制器通过一个变压模块驱动多个所述合成射流激励器。
如上所述的装置，其中，所述控制器通过与多个所述合成射流激励器一一对应的多个变压模块分别驱动每个所述合成射流激励器。
本领域技术人员能够理解的是，本发明用于产生气流的装置，包括外壳、控制器以及合成射流激励器模块；所述外壳上间隔设置有进风口和出风口，在所述出风口的附近设置有所述合成射流激励器模块，以使从所述外壳的出风口吹出的气流能够与从所述合成射流激励器模块吹出的气流叠加在一起形成合成气流；所述合成射流激励器模块包括至少一个合成射流激励器；所述控制器与所述合成射流激励器模块通信连接，所述控制器可控的改变所述合成射流激励器模块的风向和风速中的至少一个。通过上述设置，通过控制合成射流激励器模块的风向和/或风速，就可以方便的控制装置的出风风向，从而可以不设置导风板和用于驱动导风板的驱动机构。
本发明的附加方面的优点将在下面的描述中部分给出，部分将从下面的描述中变得明显，或通过本发明的实践了解到。
附图说明
通过参照附图的以下详细描述，本发明实施例的上述和其他目的、特征和优点将变得更容易理解。在附图中，将以示例以及非限制性的方式对本发明的多个实施例进行说明，其中：
图1为本发明实施例提供的空调器的室内机的正视图；
图2为图1中室内机的侧视图；
图3为本发明实施例提供的一种射流激励器的结构示意图；
图4为本发明实施例提供的另一种射流激励器的结构示意图；
图5a为本发明实施例提供的包括有两个呈线性布置合成射流激励器的合成射流激励器模块；
图5b为本发明实施例提供的包括有四个呈矩阵式布置的合成射流激励器的合成射流激励器模块；
图5c为本发明实施例提供的包括有八个呈环形布置的合成射流激励器的合成射流激励器模块；
图5d为本发明实施例提供的包括有九个呈放射状布置的合成射流激励器的合成射流激励器模块；
图5e为本发明实施例提供的包括有七个呈随机状布置的合成射流激励器的合成射流激励器模块；
图6为本发明实施例提供的另一种空调器的室内机的正视图；
图7为图6中室内机的侧视图；
图8为图6中室内机的出风情况示意图。
附图标记：
10-外壳； 101-出风口；
90-合成射流激励器模块； 901-合成射流激励器；
9011-壳体； 9012-薄膜；
9013-压电陶瓷； 9014-空腔；
9015-开口。
具体实施方式
下面详细描述本发明的实施例，该实施例的示例在附图中示出，其中自始至终相同或类似的标号表示相同或类似的元件或具有相同或类似功能的元件。下面通过参考附图描述的实施例是示例性的，旨在用于解释本发明，而不能理解为对本发明的限制。
在本说明书的描述中，参考术语“一个实施例”、“一些实施例”、“示例”、“具体示例”、或“一些示例”等的描述意指结合该实施例或示例描述的具体特征、结构、材料或者特点包含于本发明的至少一个实施例或示例中。在本说明书中，对上述术语的示意性表述不必须针对的是相同的实施例或示例。而且，描述的具体特征、结构、材料或者特点可以在任一个或多个实施例或示例中以合适的方式结合。此外，在不相互矛盾的情况下，本领域的技术人员可以将本说明书中描述的不同实施例或示例以及不同实施例或示例的特征进行结合和组合。
空调器、新风***、气泵等都是常见的产生气流的装置。以空调器为例，一般包括有室内机和通过管道连接的室外机，冷媒能够在室内机和室外机之间循环，从而实现对室内的制冷和/或制热。其中，室内机通常包括外壳以及安装于外壳内的主控板、换热装置、贯流风扇和驱动电机等。在外壳的顶部开设有进风口，在外壳的底部开设有出风口；贯流风扇安装于进风口和出风口之间；驱动电机位于贯流风扇的一端并与该贯流风扇传动连接，以驱动贯流风扇转动从而将空气从进风口吸入并在换热后从出风口排出；主控板则与驱动电机通信连接，以便根据控制指令向驱动电机输出诸如PWM脉冲信号之类的控制信号，从而控制该驱动电机带动贯流风扇转动。
为了调整空调器的风向，在出风口内或者出风口的外侧需要设置导风板以及驱动该导风板运动的驱动机构。但是，无论是在出风口内还是出风口外安装导风板都非常的麻烦，而且用于驱动该导风板运动的驱动机构的装配和设计也比较困难。
有鉴于此，本实施例整体上提供了一种用于产生气流的装置，该装置可以是空调器也可以是新风***等。该装置包括有外壳、控制器以及合成射流激励器模块，其中，该合成射流激励器模块至少包括一个合成射流激励器。在外壳上间隔设置有进风口和出风口，合成射流激励器模块设置在出风口的附近，从而使得从出风口吹出的气流能够与从而合成射流激励器模块吹出的气流叠加在一起形成合成气流；控制器与合成射流激励器模块通信连接，其能够可控的改变合成射流激励器模块的风向和风速中的至少一个。换句话说，在本实施例中，通过与合成射流激励器模块通信连接的控制器可以在用户的控制下或者根据预设程序来改变该合成射流激励器模块的风向、或者可以改变该合成射流激励器模块的风速、又或者可以改变该合成射流激励器模块的风向和风速，以便改变从合成射流激励器模块吹出的气流与从外壳的出风口吹出的气流在矢量叠加以后的合成气流的方向。
此外，上述控制器可以是单片机或者集成电路板等具有控制功能的任意合适零部件，其可以与室内机的主控板集成在一起或者单独为合成射流激励器配置的。
本实施例通过在出风口的附近设置合成射流激励器模块，并将控制器配置成可控的改变该合成射流激励器模块的风向和风速中的至少一个，这样通过控制合成射流激励器就可以实现改变室内机出风方向的目的，无需再设置导风板和复杂的驱动机构；当然，在某些示例中，也可以不省略导风板及其驱动机构，从而可以通过组合控制合成射流激励器模块和导风板来控制室内机出风的方向。
下文将以空调器的室内机为例对本实施例的技术方案进行详细的描述，但应该理解，下文的应用场景并非不应视为对本方案保护范围的具体限制。
图1为本实施例提供的一种空调器的室内机的正视图，图2为图1的侧视图。首先需要说明的是，下文中的方位词“前”、“后”“左”、“右”、“上”、“下”、“顶部”、“底部”、“内”、“外”均是以图1中示出的方向作为标准。
如图1和图2所示，空调器的室内机包括：外壳10、合成射流激励器模块90以及控制器(图中未示出)。在外壳10的顶部设置有进风口(图中未示出)，在外壳10的前下部设置有出风口101，以便空气能够从进风口进入外壳10内并从出风口101排出外壳10，然后向室内机的前下方吹出。
合成射流激励器模块90则安装在外壳10的出风口101的底部，且该合成射流激励器901吹出的气流的方向朝向室内机的前下方，以便与室内机的出风口101吹出的气流进行矢量叠加，从而改变从室内机吹出的风的风向。具体而言，在本实施例中，如图1和图2所示，合成射流激励器模块90被固定在外壳10的底部。
控制器与该合成射流激励器模块90通信连接，该控制器通过控制合成射流激励器模块90的风向和风速中的至少一个来改变室内机吹出的风的方向。具体而言，假设从外壳10的出风口101吹出的风的风速和风向不变的情况下，当从合成射流激励器模块90吹出的气流的风向和风速的任意一者发生变化时，这二者矢量叠加以后的气流的风向就会发生改变，也即是说从室内机吹出的风的风向会发生变化。
本实施例的室内机可选的控制方式如下所示：
假设从室内机的外壳10的出风口101处吹出的气流的风速一定，通过提高合成射流激励器模块90的出风速度，使其大于外壳10的出风口101处的风速，就会将矢量叠加的合成气流导向合成射流激励器模块90的出风方向。进一步，由于合成射流激励器模块90自身的出风方向也可以单独控制，这样就可以将合成气流变成用户想要的或者预置程序计算得到的目标风向，从而实现在没有导风板或者导风板不动的情况下使得室内机的出风方向能够至少绕着一个旋转轴在一定角度范围内变化。例如，在某些示例中，可以通过改变合成射流激励器模块90的风向和风速使得室内机能够上下摆风；在另一些示例中，通过改变合成射流激励器模块90的风向和风速则可以使得室内机能够左右摆风；在其他一些示例中，通过改变合成射流激励器模块90的风向和风速则可以使得室内机能够上下左右摆风。
可选地，该合成射流激励器模块90的风向能够平行于外壳10的出风口101或者与该出风口101呈锐角。当合成射流激励器模块90出的出风风向与外壳10的出风口101方向平行时，可使外壳10的出风口101处的低速出风气流随合成射流激励器模块90吹出的高速出风气流整体向前运行，加快从室内机吹出的气流的风速，从而将风送到更远的距离，使房间各区域都能快速循环，房间速冷速热效果更好。
基于上述可得，在本实施例中，通过在外壳10的出风口101附近设置受到控制器控制的合成射流激励器模块90，从而可以通过控制器来改变该合成射流激励器模块90吹出的气流的方向和速度，继而使得从室内机吹出的合成气流的方向得以改变。而且，通过本实施例的方式来改变室内机吹出的风的方向也非常简单快捷，并且还能够带来额外的风量，提高室内空气的循环效果。
图3示出了一种合成射流激励器901的结构，如图3所示，该合成射流激励器901包括壳体9011，该壳体9011包括相对设置的顶壁和底壁以及位于顶壁和底壁之间的侧壁。顶壁、底壁和侧壁围合成一个空腔9014，在顶壁上开设有供空气进出的开口9015，在底壁上设置有安装孔，也即，安装孔与开口9015相对设置，在安装孔处盖设有薄膜9012且该薄膜9012的上表面和下表面贴设有片状的压电陶瓷9013，当压电陶瓷9013受到交流电的激励时，薄膜9012发生振动，从而改变空腔9014的体积，以便开口9015外的空气能够被高速吸入空腔9014，然后再被高速排出空腔9014。
图4示出了另一种合成射流激励器901的结构，如图4所示，该合成射流激励器901同样包括壳体9011，该壳体9011包括相对设置的顶壁和底壁以及位于顶壁和底壁之间的侧壁。顶壁、底壁和侧壁围合成一个空腔9014，在顶壁上开设有供空气进出的开口9015，在空腔9014内设置有薄膜9012，该薄膜9012的一端作为固定端固定在底壁上，该薄膜9012的另一端则作为自由端并延伸至开口9015处，从而薄膜9012将空腔9014分隔成了左右两个腔室。在薄膜9012的左侧面和右侧面贴设有片状的压电陶瓷9013，当压电陶瓷9013受到交流电的激励时，薄膜9012发生振动，左腔室和右腔室的容积同时发生变化，且一个的容积增大时，另一个的容积减小，使得一个腔室吸气，另一个腔室则在排气，这样就可以使得合成射流激励器901能够连续的排气，提高排气效率。
基于上述可知，可以通过改变输入到合成射流激励器901的交流电的参数来改变合成薄膜9012的振动参数，从而调整从合成射流激励器901的开口9015处吹出的气流的风向和风速。具体的，在本实施例中，输入给两个压电陶瓷9013的交流电参数，包括但不限于幅值、相位以及频率等。薄膜9012的振动参数包括但不限于该薄膜9012的振动幅度、振动方向以及振动频率等。
应当理解，为了改变输入给合成射流激励器901的交流电的参数，一般会配置变压模块，例如PWM模块，通过该模块即可将市电调整成具有所需参数的交流电输出给合成射流激励器901。具体而言，变压模块的输入端与市电电连接，其输出端与两个压电陶瓷9013电连接，其信号端与控制器通信连接，从而该变压模块可以根据控制器传输来的控制指令将市电的参数改变成控制器获取到的或者根据预置程序计算得到的交流电的参数，然后输出给两个压电陶瓷9013，继而改变薄膜9012的振动参数，进而改变在壳体9011的开口9015处的合成射流的风向和/或风速。
进一步，为了提高效率，该合成射流激励器模块90可以包括多个合成射流激励器901，这些合成射流激励器901可以是线性布置的，也可以是阵列式布置的、环形布置的、放射状布置的，或者还可以是随机布置的。图5a示出的合成射流激励器模块90包括两个呈线性布置合成射流激励器901；图5b示出的合成射流激励器模块90包括四个呈矩阵式布置的合成射流激励器901；图5c示出的合成射流激励器模块90包括八个呈环形布置的合成射流激励器901；图5d示出的合成射流激励器模块90包括九个呈放射状布置的合成射流激励器901；图5e示出的合成射流激励器模块90包括了七个呈随机状布置的合成射流激励器901。
应当理解，在本实施例中，无论合成射流激励器模块90有多少个合成射流激励器901，均可以为每个合成射流激励器901均配置单独的变压模块，以便控制器通过与每个合成射流激励器901一一对应的变压模块驱动每个合成射流激励器901；或者，也可以让这些合成射流激励器901共用一个变压模块，从而使得控制器同时通过该共用的变压模块控制所有的合成射流激励器901。当然，在一些示例中，在所有的合成射流激励器901共用一个变压模块的时候也可以再为每个合成射流激励器901配置单独的电子开关，从而也可以达到单独控制一个或者一些合成射流激励器901的目的。
下面以图5b示出的包括了四个呈矩阵式布置的合成射流激励器901的合成射流激励器模块90为例，简要讲述可选的控制策略，假设这四个合成射流激励器901均单独配置有变压模块。
控制器获取到用户的控制指令或者接收内部预置程序发出的控制指令，这些控制指令包括室内机的目标出风方向；然后，控制器通过上述控制指令计算得到合成射流激励器模块90的目标风向和目标风速；接着，基于上述目标风向好目标风速计算的到需要启动的合成射流激励器901的数量、位置以及该合成射流激励器901的子目标风向和子目标风速；再根据上述子目标风向和子目标风速计算得到需要输入各个合成射流激励器901的交流电参数；然后再根据需要输入到每个合成射流激励器901的交流电参数计算得到变压模块的工作参数并基于该工作参数生成控制信号发送给相应的变压模块。
更为具体的，例如在某些示例中，基于室内机出风的目标方向的不同，可以控制四个合成射流激励器901中的一个至四个启动。当合成射流激励器901非全部启动时，还可以选择四个合成射流激励器901中的哪个或者哪几个位置的启动。例如，当需要两个合成射流激励器901启动时，可以控制横向的两个合成射流激励器901、纵向的两个合成射流激励器901、或者对角线上的两个合成射流激励器901启动。当有多个合成射流激励器901启动时，这些合成射流激励器901的工作参数(包括但不限于开口9015处合成射流的风向和风速)可以完全相同也可以完全不同，或者还可以部分相同或者部分不同。
图6为本实施例提供的另一种空调器的室内机的正视图，图7为题图6的侧视图，图8为图6室内机的出风情况示意图。如图6至图8所示，其与图1和图2的区别在于，合成射流激励器模块90设置在外壳10底部的下方，该合成射流激励器模块90与外壳10的底部具有一定的间隙(例如20-50mm)，从而在合成射流激励器模块90与外壳10的底部之间形成射流通道(参见图8)。可以理解，与图1和图2示出的室内机类似，图6和图7示出的室内机，由于合成射流激励器模块90的风速较高，可在10-20m/s以上，从而可以在外壳10的出风口101和合成射流激励器模块90之间形成空气射流。通过调节合成射流激励器模块90的风速，可以控制室内机的射流风量。当加大合成射流激励器模块90的风速时，即可加大室内机的射流风量，可使房间内空气更快循环，提高全屋速冷速热和温度均衡的效果。
最后应说明的是：以上实施方式仅用以说明本发明的技术方案，而非对其进行限制；尽管参照前述实施方式对本发明已经进行了详细的说明，但本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述实施方式所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分或者全部技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本发明实施方式技术方案的范围。

Claims (10)

1.一种用于产生气流的装置，其特征在于，包括外壳、控制器以及合成射流激励器模块；
所述外壳上间隔设置有进风口和出风口，在所述出风口的附近设置有所述合成射流激励器模块，以使从所述外壳的出风口吹出的气流能够与从所述合成射流激励器模块吹出的气流叠加在一起形成合成气流；
所述合成射流激励器模块包括至少一个合成射流激励器；
所述控制器与所述合成射流激励器模块通信连接，所述控制器可控的改变所述合成射流激励器模块的风向和风速中的至少一个。
2.根据权利要求1所述的装置，其特征在于，所述合成射流激励器模块的风向与所述外壳的出风口平行或呈一锐角。
3.根据权利要求1所述的装置，其特征在于，所述合成射流激励器模块设置在所述外壳的出风口的下方。
4.根据权利要求3所述的装置，其特征在于，所述合成射流激励器模块设置在所述外壳的底部或者所述合成射流激励器模块与所述外壳的底部形成有射流通道。
5.根据权利要求1所述的装置，其特征在于，所述合成射流激励器模块的风速大于所述外壳的出风口的风速。
6.根据权利要求5所述的装置，其特征在于，所述装置的出风方向能够上下摆动，和/或，所述装置的出风方向能够左右摆动。
7.根据权利要求5所述的装置，其特征在于，所述控制器基于目标风量调整所述合成射流激励器模块的风速。
8.根据权利要求1-7任一项所述的装置，其特征在于，所述合成射流激励器模块包括多个合成射流激励器，多个所述合成射流激励器呈线性布置、阵列式布置、环形布置、放射状布置或者随机布置。
9.根据权利要求8所述的装置，其特征在于，所述控制器通过一个变压模块驱动多个所述合成射流激励器。
10.根据权利要求8所述的装置，其特征在于，所述控制器通过与多个所述合成射流激励器一一对应的多个变压模块分别驱动每个所述合成射流激励器。
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