用于被动控制空气流的方法和设备.pdf

显示了一种系统和方法，其用于提供基本上恒定体积的排气或者通风空气终端系统，用于控制具有中央风扇或者通风机的系统中的排气和/或返回空气流速率。该系统和方法允许在非需求区域中根据需要来逐区段或者逐区域进行空气流调控或者控制或者在需求区域中要求通风。在一种实施方案中，该系统使用了位于节气阀中的至少一个恒定空气流控制器或者调节器。在一种实施方案中，终端设备包纳着多个子管道，每个具有空气流调节器。至少一个该子管道具有节气阀。当该节气阀打开时，穿过所述终端设备的最大空气流是所述调节器所允许的最大空气流之和。

权利要求书
1.  一种用在空气分配系统中的区域控制终端设备，所述的区域控制终 端设备包含：
外壳，其具有用于接收空气流的入口，和出口；
节气阀，其铰接到所述的外壳上并位于所述的入口和所述的出口之 间；
发动机，用于在打开位置和关闭位置之间驱动所述的节气阀；
至少一个第一空气流调节器，其不与所述的节气阀串联布置；
至少一个第二空气流调节器，其与所述的节气阀串联布置；
其中当所述的节气阀处于所述的关闭位置时，所述的至少一个第一 空气流调节器控制或者允许预定的最小量的空气流穿过所述的外壳，和 当所述的节气阀处于所述的打开位置时，所述的至少一个第二空气流调 节器与所述的至少一个第一空气流调节器协同来控制或者允许预定的最 大量的空气流穿过所述的外壳，穿过所述的区域控制终端设备的所述的 预定的最大量的空气流是所述的至少一个第一空气流调节器的最大空气 流速率和所述的至少一个第二空气流调节器的最大空气流速率之和。

2.  权利要求1所述的区域控制终端设备，其中所述的至少一个第一空 气流调节器在变化的压力范围上是恒定空气流调节器。

3.  权利要求1所述的区域控制终端设备，其中所述的至少一个第二空 气流调节器在变化的压力范围上是恒定空气流调节器。

4.  权利要求2所述的区域控制终端设备，其中所述的至少一个第二空 气流调节器在变化的压力范围上也是恒定空气流调节器。

5.  权利要求1所述的区域控制终端设备，其中所述的至少一个第二空 气流调节器位于管道中，所述的节气阀与所述的管道关联运行，以使得 当所述的节气阀处于所述关闭位置时，没有空气流经所述的至少一个第 二空气流调节器。

6.  权利要求1所述的区域控制终端设备，其中当所述的节气阀处于所 述关闭位置时，所述的空气流经所述的至少一个第一空气流调节器，并 且不流经所述的至少一个第二空气流调节器。

7.  权利要求1所述的区域控制终端设备，其中当所述的节气阀处于所 述的打开位置时，所述的空气流经所述的至少一个第一空气流调节器并 且也流经所述的至少一个第二空气流调节器，来允许所述的预定的最大 量的空气流穿过所述的区域控制终端设备。

8.  权利要求1所述的区域控制终端设备，其中所述的节气阀和所述的 至少一个第二空气流调节器位于共同的子管道或者管道元件中。

9.  权利要求1所述的区域控制终端设备，其中所述的至少一个第一空 气流调节器位于所述的外壳中的子管道或者管道延伸部中，其独立于所 述的节气阀和所述的至少一个第二空气流调节器。

10.  权利要求1所述的区域控制终端设备，其中所述的外壳包含具有 第一孔和第二孔的壁，所述的至少一个第一空气流调节器被用于调控穿 过所述的第一孔的空气流，和所述的至少一个第二空气流调节器和所述 的节气阀被用于调控穿过所述的第二孔的空气流。

11.  权利要求10所述的区域控制终端设备，其中第一子管道或者管道 元件连接到所述的壁上，并且与所述的第一孔连通，和至少一个第一空 气流调节器位于所述的第一子管道或者管道元件中。

12.  权利要求10所述的区域控制终端设备，其中第二子管道或者管道 元件连接到所述的壁上，并且与所述的第二孔连通，并且具有位于所述 的第二子管道或者管道元件中的至少一个的所述的节气阀或者所述的至 少一个第一空气流调节器。

13.  权利要求12所述的区域控制终端设备，其中所述的节气阀和所述 的至少一个第二空气流调节器都位于所述的第二子管道或者管道元件 中。

14.  权利要求12所述的区域控制终端设备，其中在所述的外壳中，所 述的第一子管道或者管道元件位于所述的第二子管道或者管道元件邻 近。

15.  权利要求1所述的区域控制终端设备，其中所述的区域控制终端 设备进一步包含位于所述的节气阀中的至少一个第三空气流调节器。

16.  权利要求1所述的区域控制终端设备，其中所述的至少一个第一 空气流调节器的最大空气流速率不同于所述的至少一个第二空气流调节 器的最大空气流速率。

17.  权利要求16所述的区域控制终端设备，其中所述的至少一个第一 空气流调节器的最大空气流速率小于所述的至少一个第二空气流调节器 的最大空气流速率。

18.  权利要求1所述的区域控制终端设备，其中所述的至少一个第一 空气流调节器和所述的至少一个第二空气流调节器每个包含单个恒定空 气流调节器。

19.  权利要求1所述的区域控制终端设备，其中所述的至少一个第一 空气流调节器允许来自结构的区域的最小量的空气流。

20.  权利要求19所述的区域控制终端设备，其中所述的最小量的空气 流是至少10立方英尺每分钟。

21.  权利要求1所述的区域控制终端设备，其中由至少一个开关来产 生用于为所述发动机供能的发动机控制信号。

22.  权利要求21所述的区域控制终端设备，其中所述的开关响应下面 的至少一种：湿度传感器、手动控制、时控机构、占用率或者所存在的 其他指示器。

23.  权利要求1所述的区域控制终端设备，其中所述的节气阀启动节 气阀开关，以响应所述的发动机驱动所述的节气阀到所述的打开位置。

24.  权利要求1所述的区域控制终端设备，其中所述的节气阀进一步 包含连接到所述的发动机上的枢轴臂和安装到所述的枢轴臂上的弹簧， 用于将所述的节气阀偏置到所述的关闭位置上。

25.  权利要求1所述的区域控制终端设备，其中所述的外壳限定出终 端设备管道，所述的区域控制终端设备进一步包含：
位于所述的终端设备管道中的第一子管道、管道元件或者管道延伸 部；
位于所述的终端设备管道中的第二子管道、管道元件或者管道延伸 部；
所述的第一子管道、管道元件或者管道延伸部在其中具有所述的至 少一个第一空气流调节器，用于调控穿过所述的第一子管道、管道元件 或者管道延伸部的空气流；
所述的第二子管道、管道元件或者管道延伸部在其中具有所述的至 少一个第二空气流调节器，用于调控穿过所述的第二子管道.管道元件或 者管道延伸部的空气流；
所述的节气阀与所述的第二子管道、管道元件或者管道延伸部运转 连接或者相连，来使得没有空气流或者被所述的至少一个第二空气流调 节器调控的空气流流过其中。

26.  权利要求1所述的区域控制终端设备，其中所述的至少一个第一 空气流调节器位于第一子管道、管道元件或者管道延伸部中，同时所述 的至少一个第二空气流调节器位于第二子管道、管道元件或者管道延伸 部中，每个所述的第一和第二子管道、管道元件或者管道延伸部位于所 述的外壳内，以使得所述的至少一个第一和第二空气流调节器可以控制 穿过所述的外壳的空气流。

27.  权利要求1所述的区域控制终端设备，其中至少一个所述的至少 一个第一空气流调节器或者所述的至少一个第二空气流调节器位于安装 在所述外壳内的子管道、管道元件或者管道延伸部中。

28.  权利要求27所述的区域控制终端设备，其中所述的外壳通常是矩 形和所述的子管道、管道元件或者管道延伸部通常是圆柱形。

29.  权利要求28所述的区域控制终端设备，其中所述的外壳具有限定 出多个孔的壁，所述的区域控制终端设备包含与所述的多个孔的每个相 连的多个子管道、管道元件或者管道延伸部。

30.  权利要求29所述的区域控制终端设备，其中所述的多个子管道、 管道元件或者管道延伸部包含两个。

31.  权利要求29所述的区域控制终端设备，其中所述的多个子管道、 管道元件或者管道延伸部包含大于两个。

32.  一种用于调控具有多个区域的结构中的空气流的系统，所述的系 统包含：
分别与所述的多个区域的每个相连的多个终端设备；
至少一个管道，用于将空气流发生器连接到所述的多个终端设备的 每个上；
每个所述的多个终端设备包含：
外壳，其具有用于接收空气流的入口，和出口；
节气阀，其铰接到所述的外壳上和位于所述的入口和所述的出口之 间；
发动机，用于在打开位置和关闭位置之间驱动所述的节气阀，所述 的发动机对空气流需求做出响应；
至少一个第一空气流调节器，其位于所述的多个终端设备的每个中；
至少一个第二空气流调节器，其与所述的节气阀串联布置；
其中所述的至少一个第一空气流调节器控制或者允许第一预定量的 空气流，和当所述的节气阀处于所述的打开位置，所述的节气阀和至少 一个第二空气流调节器与所述的至少一个第一空气流调节器协同来控制 或者允许第二预定量的空气流穿过所述的外壳，所述的第二预定量的空 气流穿过所述的多个终端设备，所述的第二预定量的空气流是所述的至 少一个第一空气流调节器的最大空气流速率和所述的至少一个第二空气 流调节器的最大空气流速率之和。

33.  权利要求32所述的用于调控空气流的系统，其中每个所述的多个 终端设备包含具有第一通道的内壁，所述的至少一个第一空气流调节器 在变化的压力范围上是恒定空气流调节器，并且调控了流经所述的第一 通道的空气流。

34.  权利要求33所述的用于调控空气流的系统，其中每个所述的多个 终端设备包含具有第二通道的内壁，所述的至少一个第二空气流调节器 在变化的压力范围上是恒定空气流调节器，并且当所述的节气阀处于所 述的打开位置时，调控了流经所述的第二通道的空气流。

35.  权利要求34所述的用于调控空气流的系统，其中所述的至少一个 第二空气流调节器在变化的压力范围上也是恒定空气流调节器。

36.  权利要求34所述的用于调控空气流的系统，其中所述的第一通道 和所述的第二通道是分别通过第一子管道或者管道和第二子管道或者管 道来限定出的。

37.  权利要求34所述的用于调控空气流的系统，其中每个所述的多个 终端设备包含连接到所述的壁并且限定出所述的第一通道的第一子管道 或者管道延伸部，和连接到所述的壁并且限定出所述的第二通道的第二 子管道或者管道延伸部，所述的至少一个第二空气流调节器和所述的节 气阀一起位于所述的第二子管道或者管道延伸部中，所述的节气阀是与 所述的第二子管道或者管道延伸部关联运行的，以使得当所述的节气阀 处于所述的关闭位置时，没有空气流经所述的至少一个第二空气流调节 器。

38.  权利要求32所述的用于调控空气流的系统，其中当所述的节气阀 处于所述的关闭位置时，所述的空气流经所述的至少一个第一空气流调 节器，并且不流经所述的至少一个第二空气流调节器。

39.  权利要求32所述的用于调控空气流的系统，其中当所述的节气阀 处于所述的打开位置时，流经所述的多个终端设备的第一部分的所述的 空气流经所述的至少一个第一空气流调节器，和流经所述的多个终端设 备的第二部分的所述的空气流经所述的至少一个第二空气流调节器，以 允许所述的第二预定量的空气流穿过所述的多个终端设备。

40.  权利要求32所述的用于调控空气流的系统，其中所述的至少一个 第一空气流调节器位于子管道或者管道延伸部中，独立于所述的节气阀 和所述的至少一个第二空气流调节器。

41.  权利要求32所述的用于调控空气流的系统，其中所述的外壳包含 具有第一通道和第二通道的壁，所述的至少一个第一空气流调节器被用 于调控穿过所述的第一通道的空气流，和所述的至少一个第一空气流调 节器和所述的节气阀和所述的至少一个第二空气流调节器被用于调控穿 过所述的第二通道的空气流。

42.  权利要求41所述的用于调控空气流的系统，其中第一子管道或者 管道元件被连接到所述的壁上和限定出所述的第一通道，和至少一个第 一空气流调节器位于所述的第一子管道或者管道元件中。

43.  权利要求42所述的用于调控空气流的系统，其中第二子管道或者 管道元件连接到所述的壁上和限定出所述的第二通道，并且具有位于所 述的第二子管道或者管道元件中的至少一个的所述的节气阀或者所述的 至少一个第一空气流调节器。

44.  权利要求43所述的用于调控空气流的系统，其中在所述的外壳 中，所述的第一子管道或者管道元件通常是相邻布置的，并且具有这样 的轴，其通常平行于所述的第二子管道或者管道元件的轴。

45.  权利要求32所述的用于调控空气流的系统，其中所述的至少一个 第一空气流调节器的最大空气流速率不同于所述的至少一个第二空气流 调节器的最大空气流速率。

46.  权利要求45所述的用于调控空气流的系统，其中所述的至少一个 第一空气流调节器的最大空气流速率小于所述的至少一个第二空气流调 节器的最大空气流速率。

47.  权利要求32所述的用于调控空气流的系统，其中所述的至少一个 第一空气流调节器和所述的至少一个第二空气流调节器每个包含具有不 同的最小空气流速率的单个恒定空气流调节器。

48.  权利要求32所述的用于调控空气流的系统，其中开关响应下面的 至少一种：湿度传感器、手动控制、时控机构、占用率或者所存在的其 他指示器。

49.  权利要求32所述的用于调控空气流的系统，其中所述的节气阀进 一步包含连接到所述的发动机的枢轴臂和安装在所述的枢轴臂上的弹 簧，用于将所述的节气阀偏置到所述的关闭位置。

50.  权利要求32所述的用于调控空气流的系统，其中每个所述的多个 终端设备包含可绕枢轴旋转的盖子。

51.  一种用于具有多个区域的结构中的区域控制系统，所述的区域控 制系统包含：
分别与每个所述的多个区域相连的多个终端设备，所述的多个终端 设备被用于接收来自空气流发生器的空气流；
每个所述的多个终端设备包含：
外壳，其具有用于接收空气流的入口，和出口；
节气阀，其铰接到所述的外壳上和位于所述的入口和所述的出口之 间；
发动机，用于在打开位置和关闭位置之间驱动所述的节气阀，所述 的发动机对需求做出响应；
至少一个第一空气流调节器，其平行于所述的节气阀布置；
至少一个第二空气流调节器，其与所述的节气阀串联布置；
其中当所述的节气阀处于所述的关闭位置时，所述的至少一个第一 空气流调节器允许空气流到第一预定水平，和当所述的节气阀处于所述 的打开位置时，所述的至少一个第一空气流调节器与所述的至少一个第 二空气流调节器协同来允许空气流到第二预定水平。

52.  权利要求51所述的区域控制系统，其中所述的第二预定水平是最 大空气流水平，并且是穿过所述的至少一个第一空气流调节器和所述的 至少一个第二空气流调节器的空气流之和。

53.  权利要求52所述的区域控制系统，其中每个所述的多个终端设备 包含具有第二通道的内壁，所述的至少一个第二空气流调节器在变化的 压力范围上是恒定空气流调节器，并且当所述的节气阀打开时，调控了 流经所述的第二通道的空气流。

54.  权利要求53所述的区域控制系统，其中所述的至少一个第二空气 流调节器在变化的压力范围上也是恒定空气流调节器。

55.  权利要求54所述的区域控制系统，其中所述的第一通道和所述的 第二通道分别是通过第一子管道或者管道和第二子管道或者管道限定出 的。

56.  权利要求53所述的区域控制系统，其中每个所述的多个终端设备 包含连接到所述的壁上，并且限定出所述的第一通道的第一子管道或者 管道延伸部，和连接到所述的壁上，并且限定出所述的第二通道的第二 子管道或者管道延伸部，所述的至少一个第二空气流调节器和所述的节 气阀一起位于所述的第二子管道或者管道延伸部中，所述的节气阀是与 所述的第二子管道或者管道延伸部相关联运行的，以使得当所述的节气 阀处于所述的关闭位置时，没有空气流经所述的至少一个第二空气流调 节器。

57.  权利要求51所述的区域控制系统，其中当所述的节气阀处于所述 的关闭位置时，所述的空气流经所述的至少一个第一空气流调节器，并 且不流经所述的至少一个第二空气流调节器。

58.  权利要求51所述的区域控制系统，其中当所述的节气阀处于所述 的打开位置时，流经所述的多个终端设备的一部分的所述的空气流经所 述的至少一个第一空气流调节器，并且流经所述的多个终端设备的第二 部分的所述的空气流经所述的至少一个第二空气流调节器，以允许第二 预定量的空气流穿过所述的多个终端设备。

59.  权利要求51所述的区域控制系统，其中所述的至少一个第一空气 流调节器位于子管道或者管道延伸部中，独立于所述的节气阀和所述的 至少一个第二空气流调节器。

60.  权利要求51所述的区域控制系统，其中所述的外壳包含具有第一 通道和第二通道的壁，所述的至少一个第一空气流调节器被用于调控穿 过所述的第一通道的空气流，和所述的至少一个第一空气流调节器和所 述的节气阀和所述的至少一个第二空气流调节器被用于调控穿过所述的 第二通道的空气流。

61.  权利要求60所述的区域控制系统，其中第一子管道或者管道元件 连接到所述的壁上和限定出所述的第一通道，并且至少一个第一空气流 调节器位于所述的第一子管道或者管道元件中。

62.  权利要求61所述的区域控制系统，其中第二子管道或者管道元件 连接到所述的壁上和限定出所述的第二通道，并且具有位于所述的第二 子管道或者管道元件中的至少一个的所述的节气阀或者所述的至少一个 第一空气流调节器。

63.  权利要求62所述的区域控制系统，其中所述的第一子管道或者管 道元件通常相邻布置，并且具有这样的轴，其通常平行于所述的第二子 管道或者管道元件是所述的外壳的轴。

64.  权利要求51所述的区域控制系统，其中所述的至少一个第一空气 流调节器的最大空气流速率不同于所述的至少一个第二空气流调节器的 最大空气流速率。

65.  权利要求64所述的区域控制系统，其中所述的至少一个第一空气 流调节器的最大空气流速率小于所述的至少一个第二空气流调节器的最 大空气流速率。

66.  权利要求51所述的区域控制系统，其中每个所述的至少一个第一 空气流调节器和所述的至少一个第二空气流调节器包含具有不同的最小 空气流速率的单个恒定空气流调节器。

67.  权利要求51所述的区域控制系统，其中开关响应了下面的至少一 种：湿度传感器、手动控制、时控机构、占用率或者所存在的其他指示 器。

68.  权利要求51所述的区域控制系统，其中每个所述的多个终端设备 进一步包含节气阀开关，其连接到所述的空气流发生器上来在所述的系 统中引起空气流，所述的节气阀开关是在所述的节气阀移动到所述的打 开位置时启动的。

69.  权利要求68所述的区域控制系统，其中所述的节气阀启动所述的 节气阀开关，以响应所述的发动机将所述的节气阀驱动到所述的打开位 置上。

70.  权利要求51所述的区域控制系统，其中所述的节气阀进一步包含 连接到所述的发动机上的枢轴臂和安装在所述的枢轴臂上的弹簧，用于 将所述的节气阀偏置到所述的关闭位置。

71.  权利要求51所述的区域控制系统，其中每个所述的多个终端设备 包含可绕枢轴旋转的盖子。

72.  权利要求1所述的区域控制终端设备，其中所述的外壳限定出这 样的区域，其包纳着具有所述的节气阀和与之相连的所述的至少一个第 二空气流调节器的第一子管道和具有与之相连的所述的至少一个第一空 气流调节器的第二子管道。

说明书用于被动控制空气流的方法和设备
交叉引用的相关申请
本申请是2010年5月20日提交的美国专利申请系列No.12/783826的 部分继续，其是2005年12月27日提交的美国专利申请系列No.11/318682， 现在作为美国专利No.7766734公布的分案，申请人要求其的更早提交日的 权益。
技术领域
1.发明领域
本发明涉及一种用于控制空气流的方法和设备，和更具体的，涉及一种 方法和设备，其用于控制风扇辅助的中央排气和/或返回空气通风系统中的 空气分配。
背景技术
2.相关领域说明
通常，用于从建筑物或者结构例如浴室、公厕、家庭厨房、办公室的区 域和其他区域中除去或者排出空气目的的中央通风风扇和通风机在风扇运 行时，将同时从连接到该中央通风风扇上的固定入口终端设备中除去空气。 无论该风扇是间歇运行还是连续运行，仅仅因为所述一个或多个区域存在着 通风需求而从不需要通风的空间中除去加热的和调节的空气，作为其结果， 这导致了额外的能耗。
以前的努力是通过打开和关闭终端设备装置来将中央风扇或者通风系 统限制到仅仅对使用区域通风，这导致了管道中空气压力的波动，和最终导 致了除去或传递到一个或多个区域或区段的空气量的变化。这导致了某些区 域中过度的通风速率和过度的用能和其他区域的通风不良，其依次导致了差 的室内空气质量相关的问题和在某些情况中不能满足最小的建筑物代码要 求。
控制中央风扇速度或者每分钟的转速(RPM)来防止分区系统中的通风过 度或者通风不良问题是困难的、昂贵的，并且在过去通常是低效的。典型的 风扇控制方法包括监控主管道压力或者开放区域的数目，来确定所需的空气 流总量。但是，仍然存在的问题在于控制整个系统的空气流不能确保在每个 区域分支管道处正确和/或恒定的空气流量。
此外，控制供气系统中每个区域或者分支管道处空气流的速率是通过使 用可变的空气体积(VAV)终端设备来完成的。这些VAV终端设备被设计来改 变空气流速率，以响应温度需要。虽然VAV终端设备具有将空气流控制在恒 定水平的能力，但是它们典型的使用了电动或者气动控制装置，其监控了穿 过导管的管道压力和将信号送到分别的区域节气阀。这些控制装置需要分别 的功率源、分别的零件，并且直接连接到节气阀致动器等上，来允许响应性 分区空气流控制。如果该VAV控制装置失去动力，则它也将失去它控制空气 流的能力。
所以需要的是一种系统和方法，用于控制风扇辅助的中央排气系统和/ 或返回空气通风系统二者中的空气分配，其有利于克服现有技术的一种或多 种问题。
发明内容
所以本发明一种实施方案的目标是提供一种通风终端设备系统和装置， 其具有集成的主区域控制的节气阀，其调控了空气流，以响应开关、除湿器、 光传感器、动作传感器、CO2传感器等。
另一实施方案的一个目标是提供一种通风终端设备装置和系统，其具有 压力独立的流动控制装置，其整合到主流动控制，其在一种实施方案中可以 是节气阀。
本发明另一实施方案的另一目标是提供一种流动控制装置和系统，其在 曝露于变化的管道压力时，将空气流调控到基本恒定的水平。
本发明另一实施方案的仍然的另一目标是提供一种流动控制装置和系 统，其当主控制装置工作来允许空气流到预定的需求水平时，从空气流中机 械除去。
本发明的另一实施方案的仍然的另一目标是提供一种控制装置，用于置 于空气流中来将空气流调控或者控制到基本恒定或者预定的最大速率。
另一实施方案的仍然的另一目标是提供一种系统和方法，其具有第一控 制装置，其将流量控制或者调控到第一基本上恒定或者预定的速率，同时另 一流量控制装置将流量控制或者调控到第二预定的水平或速率。
本发明另一实施方案的仍然的另一目标是提供至少一个或者多个流动 控制装置，其不需要直接的电动或者气动功率源，而是仅仅使用系统管道压 力来将空气流分别调控到第一和/或第二预定的水平。
本发明另一实施方案的仍然的另一目标是提供最小流量控制装置，其在 主流量控制装置不能启动来允许增加空气流或者它失去动力时将持续运行。
本发明另一实施方案的仍然的另一目标是提供一种通风控制组件和系 统，其能够容易维护和/或从终端设备外壳中除去，而无需将该终端设备与 所述组件连接到其上的任何管道或者通风轴分离。
本发明另一实施方案的仍然的另一目标是提供一种系统，其足够小来安 装到地板和/或天花板组件之间，例如由16″中心上的名义10″托梁构成的 组件。
本发明另一实施方案的仍然的另一目标是提供一种组件，其使用了由 120伏、24伏、12伏或者220伏AC或者其他合适的电源电压供能的节气阀 驱动电机。
本发明另一实施方案的仍然的另一目标是提供一种装置，其减少或者消 除了所述类型定期维护的需要，这是过去的机械或者电系统所需要的。
本发明另一实施方案的仍然的另一目标是提供一种装置，其能够容易的 安装在点火或者非点火额定的天花板或者壁组件中。
本发明另一实施方案的仍然的另一目标是提供一种装置，其将降低必需 的中央风扇马力需求和将有利于通过降低所述系统中整体风扇或者通风机 需求来节约能耗。
在一方面，本发明的一种实施方案包含一种区域控制排气终端设备，其 包含具有连接到管道上的第一开口和与待通风区域相连的第二开口的外壳， 该外壳将空气流沿着预定路径从入口引导到出口，和铰接到该外壳来控制所 述区域和风扇或者通风机之间的空气流的节气阀，用于将节气阀在关闭位置 (在此处节气阀变成位于预定路径上)和打开位置(在此处节气阀允许沿着预 定路径的空气流)驱动，以响应发动机控制信号的发动机和位于该预定路径 中的空气流调节器，该空气流调节器在节气阀处于关闭位置时调控了沿着预 定路径的空气流。
在另一方面，本发明的另一实施方案包含一种区域控制通风系统，用于 具有多个待通风区域的建筑物中，该系统包含至少一个用于产生空气流的风 扇单元，连接到至少一个风扇单元的多个管道；多个区域控制排气终端设备， 其分别连接到所述的多个管道的每个上，并且与多个区域的每个关联运行， 该多个区域控制排气终端设备每个包含具有连接到管道的入口和与至少一 个的所述多个待通风区域相连的出口的外壳，节气阀枢轴连接到该外壳的节 气阀，响应发动机控制信号来在关闭位置和打开位置(在此处，节气阀允许 至少一个风扇单元和至少一个的多个区域之间的空气流，并且进入至少一个 所述的待通风的多个区域)之间驱动节气阀的发动机，和位于空气流路径中 的空气流调节器，该空气流调节器用于调控沿着房间和和至少一个风扇单元 之间的空气流路径的空气流速率。
在另一方面，本发明的另一实施方案包含一种在具有多个管道的通风系 统中保持基本上恒定空气流的方法，该方法包含步骤被动调控穿过该多个管 道的处于第一速率的空气流，和使得空气流以第二速率穿过该多个管道的至 少一个，以响应需求信号，同时穿过其他的多个管道的空气流继续以第一速 率流动。
在仍然的另一方面，本发明的另一实施方案包含一种用于控制穿过连接 到通风机上的多个管道的空气流的方法，其包含步骤允许空气流以基本上恒 定的速率从通风机穿过至少一个的该多个管道和允许空气流以需要的速率 穿过至少一个的该多个管道到一定区域，该需要速率大于所述的基本上恒定 的速率，以响应需求信号。
在仍然的另一方面，本发明的另一实施方案包含一种提供逐区域空气流 调控来将空气流调控到基本上恒定的水平的方法，其包含步骤将穿过与所述 区域(这里不需要通风空气流)相连的多个终端设备的空气流控制到在第一 速率基本恒定，和在其中需要通风空气流的区域将穿过所述的终端设备的空 气流控制在第二速率(其高于所述的第一速率)，以响应空气流需要的需要速 率。
在仍然的另一方面，本发明的另一实施方案是提供一种用于调控到具有 风扇的建筑物的多个区域的空气流的方法，其包含步骤将主调节器与所述的 多个区域的每个关联运行布置来调控每个所述的多个区域和所述的风扇之 间的空气流，和将至少一个恒定空气流调节器与每个所述的主调节器关联运 行布置，来调控每个的所述的多个区域和所述的风扇之间的空气流，以使得 当所述的主调节器允许所述的多个区域之一和所述的风扇之间的需求空气 流，所述的至少一个恒定空气流调节器控制或者调控了空气流，以使得到所 述的多个区域的至少其他区域的空气流是基本恒定的。
在仍然的另一方面，本发明的另一实施方案是提供一种在结构的多个区 域的每个中，将空气流调控到基本上恒定水平的方法，所述的结构包含空气 流发生器和至少一个管道，用于在每个所述的多个区域和所述的空气流发生 器之间通过流通连通，并且所述的方法包含步骤使得所述的多个区域的任何 区域(这里需要据称是需要水平的空气流)中的空气流达到需要的水平，并且 将所述的多个区域的其他区域(这里不需要处于需要的水平的空气流)中的 空气流调控到基本上恒定的水平。
在仍然的另一方面，本发明的另一实施方案包含一种系统，用于调控具 有多个区域的结构中的空气流，并且所述的系统包含空气流发生器和多个终 端设备，其与所述的多个区域的每个分别相连，将所述的空气流发生器连接 到每个的所述的多个终端设备的管道，分别连接到所述的多个终端设备上的 多个主调节器(用于使得所述的多个区域之一中的空气流处于需要的水平， 以响应需求)和分别位于所述的多个区域的每个之间的多个第一恒定空气流 调节器，并且所述的空气流发生器将所述的空气流发生器和那些其他的多个 区域(这里不需要需求空气流)之间的空气流调控到第一预定的水平。
另一方面，另一实施方案包含节气阀组件，其用于通风系统，该系统具 有空气流发生器，与待通风区域相连的终端设备，和用于将空气流发生器连 接到终端设备上的管道，该节气阀组件包含：载体，枢轴连接到一个载体上 的节气阀，安装到载体上用于在关闭位置和打开位置之间驱动所述的节气阀 的发动机，并且该节气阀组件是可分离固定的，并且可从所述系统除去，而 无需分解或者拆开所述管道或终端设备。
在仍然的另一方面，本发明的另一实施方案包含一种用于空气分配系统 的区域控制终端设备，该区域控制终端设备包含具有用于接收空气流的入口 和出口的外壳，铰接到该外壳和位于入口和出口之间的节气阀，用于在打开 位置和关闭位置之间驱动该节气阀的发动机，至少一个第一空气流调节器 (其不与该节气阀串联布置)，至少一个第二空气流调节器(其与该节气阀串 联布置)，其中当节气阀处于关闭位置时，该至少一个第一空气流调节器控 制或者允许预定的最小量的空气流穿过外壳，和当节气阀处于打开位置时， 该至少一个第二空气流调节器与至少一个第一空气流调节器协同来控制或 者允许预定的最大量的空气流穿过该外壳，穿过该区域控制终端设备的预定 的最大量的空气流是至少一个第一空气流调节器的最大空气流速率和至少 一个第二空气流调节器的最大空气流速率之和。
在仍然的另一方面，本发明的另一实施方案包含一种系统，用于调控具 有多个区域的结构中的空气流，该系统包含分别于该多个区域的每个相连的 多个终端设备，用于将空气流发生器连接到多个终端设备的每个上的至少一 个管道，该多个终端设备每个包含具有用于接收空气流的入口和出口的外 壳，铰接到该外壳和位于入口和出口之间的节气阀，用于在打开位置和关闭 位置之间驱动该节气阀的发动机，该发动机响应空气流需要，位于该多个终 端设备的每个中的至少一个第一空气流调节器，与节气阀串联布置的至少一 个第二空气流调节器，其中该至少一个第一空气流调节器控制或者允许第一 预定量的空气流和该节气阀和至少一个第二空气流调节器与至少一个第一 空气流调节器协同来在节气阀处于打开位置时控制或者允许第二预定量的 空气流穿过该外壳，该第二预定量的空气流穿过该多个终端设备，该第二预 定量的空气流是至少一个第一空气流调节器的最大空气流速率和至少一个 第二空气流调节器的最大空气流速率之和。
在另一方面，本发明的另一实施方案包含一种用于具有多个区域的结构 中的区域控制系统，该区域控制系统包含分别与该多个区域的每个相连的多 个终端设备，该多个终端设备被用于接收来自空气流发生器的空气流，该多 个终端设备每个包含具有用于接收空气流的入口和出口的外壳，铰接到该外 壳和位于入口和出口之间的节气阀，用于在打开位置和关闭位置之间驱动该 节气阀的发动机，该发动机响应需要，与节气阀平行布置的至少一个第一空 气流调节器，与节气阀串联布置的至少一个第二空气流调节器，其中当节气 阀处于关闭位置时，该至少一个第一空气流调节器允许空气流处于第一预定 的水平，和当节气阀处于打开位置时，该至少一个第一空气流调节器与至少 一个第二空气流调节器协同来允许空气流处于第二预定的水平。
这些是说明性目标。本发明的其他目标和优点将从下面的说明书、附图 和附加的权利要求而变得显而易见。
附图说明
图1是一个透视图，其显示了本发明的一种实施方案，说明了将组合有 中央轴的风扇或者通风机与一种或多种终端设备组合来使用，该终端设备与 每个待通风的区域或区段相连；
图2是本发明另一实施方案的片段图，其显示了一种系统，该系统使用 了通风机与相组合的一种或多种终端设备；
图3是根据本发明一种实施方案的可变的风扇通风或者排风系统的片段 图；
图4是一种实施方案的放大图，其显示了外壳、通风管道和多个恒定空 气控制器或者调节器等；
图5是片段和截面图，其显示了图4所示的实施方案的不同的特征，还 显示了节气阀，其具有用于接收空气流控制器或者调节器的孔，还显示了在 空气流控制器或者调节器已经被接收在孔中之后处于阴影中的节气阀，并且 该节气阀已经通过将发动机驱动到打开位置而启动；
图6是图4和5所示的实施方案的组装图；
图7A-7B显示了本发明的一种实施方案，还显示了相对于所示的每个管 道的空气流，多个空气流对压力差特性曲线；
图8A-8B是本发明另一实施方案的图，其显示了位于节气阀中的空气流 控制器或者调节器和相关曲线，但是在任何管道中都未布置空气流控制器或 者调节器；
图9A-9B显示了本发明的另一实施方案，其显示了具有多个实心节气阀 的相同，其每个包含位于与每个节气阀相连的管道内的相连的恒定空气流控 制器或者调节器；
图10A-10B显示了现有技术的恒定空气流调节器和现有技术的球形控制 器或者调节器(图10A)和空型(va in-type)控制器或者调节器(图10B)的不 同的特性曲线；
图11显示了安装在中心压缩轴上的图4和5所示类型的终端设备的用 途，和进一步显示了与终端设备外壳开口相连的开放管道到中央轴中的压 力；
图12A-12B显示了本发明的另一实施方案，这里主、次级和三级控制或 者调节器的特征的不同组合可以用于不同的组合中，并且图12A-12B所示的 实施方案是代表性的例子；图13A-13D显示了另一实施方案，其显示了在终 端设备中的多个子管道，具有与子管道和每个子管道中的至少一个空气流调 节器之一相连的节气阀。
具体实施方式
现在参见图1-3，一种区域控制通风系统或者被动流动控制系统10，其 用于建筑物12中，例如多层商业建筑(图1)，多层共管或者公寓建筑(图2)， 居住建筑(图3)。该系统10提供了一种系统、设备和方法，用于以后述方式 为多个区段或者区域14提供处于所需空气流速率的所需空气流和处于被动 空气流速率的被动空气流。
该系统10包含至少一个风扇16(图1和3)，或者系统10可以包含通风 机17，例如一个或多个多口通风机系列(“MPV”)，型号系列MPV通风机， 其由位于Sarasota，Fla的4521第19街区E.的American Aides Ventilation  Corporation来提供。应当理解其他合适的通风机或者风扇也可以使用，并 且本发明不限于这些具体的型号类型。
系统10进一步包含多个管道18，其直接连接到至少一个风扇16或者通 风机17上，如图2和3所示，或者连接到与至少一个风扇16或者通风机17 相连的主通风管道或者轴20上(图1和11)。该多个管道18每个连接到至少 一个或者多个区域控制排气终端设备22上，其至少一个是与待通风的每个 区域14关联运行的。虽然图1-3所示的实施方案显示了与每个区域14相连 的单个区域控制排气终端设备22，但是应当理解大于一个的该多个区域控制 排气终端设备22可以与每个区域14相连。虽然未示出，但是所述建筑物、 结构、住处或者建筑物12中的每个区域或者区段14不必需具有一个或多个 所述的多个区域控制排气终端设备22，虽然在一种优选的实施方案中，至少 一个的该多个区域控制排气终端设备22是与每个区域14相连的。
同样，虽然图2所示的图显示了经由管道18直接连接到每个的该多个 区域控制排气终端设备22上的多口通风机17，但是该区域控制排气终端设 备22也可以直接连接到主通风轴20或者主要管道例如管道18上(图1)，其 是从主通风轴20延伸的。可选择的，如图11所示，终端设备22可以位于 所述轴内，具有开放的管道延伸部或者凸缘30，其在一种实施方案中是至少 22英寸。要注意的是该管道延伸部或者凸缘30具有连接到终端设备22上的 端部30a和对于轴20的内部区域20c开放的端部30b。应当理解的是轴20 的内部区域20c具有内压，其是由至少一个风扇16或者通风机17产生或者 提供的。
参考图4-6，现在描述多个区域控制排气终端设备22之一的不同细节。 应当理解每个的该多个区域排气终端设备22包含基本相同的零件，虽然它 们不必彼此相同，如此后将显而易见的那样。每个的该区域控制排气终端设 备22包含盒形外壳24，其具有多个法兰26和28。法兰26和28提供了将 外壳24安装到结构中的手段，例如安装到建筑12的天花板或屋顶中的16″ 或者22″中心上的相邻的10″托梁或者构架之间，或者建筑物12的壁29 中相邻的壁骨(未示出)(图1)之间，或者安装到轴20的壁23上(图11)。
如图4和6所示，外壳24通常是矩形，并且包含管道延伸部或者凸缘 30，用于将外壳24连接到管道18上和用于与进入外壳24所限定的区域34 中的开口32相通。管道凸缘30通常连接到管道18上，如图6所示。但是， 如前面所提及的，终端设备22可以安装到轴20上，并且管道凸缘30的端 部30b可以对中央轴20的内部区域20c开放。外壳24进一步包含格子或者 盖子36，用于覆盖外壳24的第二开口38。第二开口38是与区域或区段14 相连或者相通的。
系统10进一步包含空气节气门或者节气阀组件40，其现在将与图5相 关来描述。组件40包含通常为U形的元件或者载体42，其具有焊接或固定 到其上的L形支架44。孔46和48典型的负载和接收驱动轴50，其是连接 到和由发动机52枢轴驱动，发动机52运行连接到开关54上，如所示的。 开关54可以是例如位于壁上，例如图1的壁29上的壁开关，其与区域14 相连。当用户进入或者离开区域14时，开关54可以是由用户启动的手动壁 开关，或者发动机52可以连接和响应下面的至少一种：动作传感器，手动 控制，时控机构，光传感器，位置传感器，CO2传感器或者所存在的其他指 示器或者传感器。
该通常U形的元件或者载体42容纳在外壳24的区域34中(图4)，并且 用多个螺钉56固定在外壳壁24a和24b之间，如所示的。要注意的是组件 40进一步包含主流量控制器，其在图示中是节气阀58，其通过焊接、螺钉 或者其他合适的手段固定到发动机52的驱动轴50上。节气阀58是通过发 动机52枢轴驱动的，以响应用户启动开关54，例如从关闭位置到打开位置。 应当理解发动机52是运行连接到功率源上的，在一种实施方案中是AC功率 源(未示出)，例如12V、24V、120V或220VAC，但是也可以使用DC功率源。 当开关54由用户启动到打开位置时，发动机52被提供能量，并且枢轴驱动 节气阀58从关闭位置到打开位置，如图5的阴影所示。
应当注意的是节气阀58是与外壳24的表面24c中的开口32运行相连 和相邻布置的(图4)。节气阀58的第一侧58a可以包含通过粘结剂固定到其 上的泡沫或者其他密封材料，来当节气阀58处于图6所示的关闭位置时， 将节气阀相对于外壳24的表面24c密封。要注意的是组件40包含弹簧或多 个弹簧70，其作用于通常U形的元件或者载体42的结合部42b上和节气阀 58的平坦元件或者表面58b上，来将节气阀58在图5的箭头A的方向上推 动或者偏置，以使得节气阀58在图6所示的关闭位置中是偏置的。发动机 52在任何需要时期内将节气阀58保持在打开位置上，其是发动机52工作的 时期。
在图4、5和9A-9B所示的一种实施方案中，组件40可以进一步包含开 关62，其安装到图4和5所示的通常U形支架42的平坦区域或者壁架42c 上。开关62运行连接到至少一个排气风扇16或通风机17上，以使得当节 气阀58从图6所示的关闭位置启动或者驱动到打开位置(图5中阴影所示) 时，节气阀58的第一侧58a启动连接到功率源(未示出)上的杠杆或开关62。 当开关62触发时，排气风扇16或者通风机17变成能量响应的，由此引起 管道18或者轴20中的空气增加。当节气阀58返回关闭位置时，例如当用 户将开关54移动到关闭位置时，图9A和9B所示实施方案中的节气阀58驱 动或者启动到关闭位置来关闭开口32和释放开关62，来引起至少一个风扇 16或者通风机17关闭。
图4-5所示的这种设计的一个特征和优点是它易于对组件40进行维护 或者在它安装后除去，虽然不相信会需要大量的维护。
返回图9A-9B，显示了一种实施方案，这里通风机17或者至少一个风扇 16仅仅当用户启动开关54到打开位置时接通。相反，此后所述的图7A-7B 和图8A-8B所示的实施方案没有使用开关62来启动至少一个风扇16或者通 风机17。在这些实施方案中，至少一个风扇16或者通风机17在管道18、 19或者轴20中提供了恒定空气流。但是，当系统10中的节气阀58在这些 说明性实施方案中打开时，至少一个风扇16或者通风机17对管道系统阻力 减小或者增加空气流的需求做出响应，并且自动引起风扇或者通风机速度增 加，由此以响应和通常已知的方式导致形成轴20和管道18中空气流的增加。
参见图4-6，组件40进一步包含至少一个或者多个空气流调节器71和 73(图6)和/或72和74(图1-5)。在一种实施方案中，空气流调节器71和 73是集成的恒定动态空气流调节器，例如恒定空气流调节器CAR I和CAR II， 其获自美洲爱迪士通风设备公司，弗罗里达34234-2124，萨拉索塔，北门场 4537(American Aldes Ventilation Corporation，4537Northgate Court， Sarasota，Fla.34234-2124)。如图4和5所示，要注意的是节气阀58包 含由内部区域所限定的孔或开口59，如所示的。节气阀58的内壁58d的直 径被尺寸化来接收空气流调节器72，如所示的。如所示的，可以使用球形类 型恒定空气流调节器，例如图6所示的那些调节器71和73，并且它们也获 自美洲爱迪士通风设备公司(American Aldes Ventilation Corporation)。
应当理解在优选的实施方案中恒定空气流调节器72和74可以包含不同 的规格，并且它们都提供了恒定的空气流调控。例如恒定空气流调节器72 和74通过叶片72a提供了恒定的空气流调控(图4)，其用于以通常已知的方 式来至少部分的关闭开口59(图5)。相反，恒定空气流调节器71和73(图 6)分别通过恒定空气流调节器球71a和73a的膨胀作用而提供了恒定的空气 流调控，并且以通常已知的方式。如图6所示，要注意的是球71a和73a通 常是沙漏形的。当管道18中的静压增加时，球71a和73a周围的静压增加， 由此引起球71a和73a膨胀和由此降低了球71a和73a周围的面积。基本上 在同时，当球71a和73a周围的静压增加时，空气速度也增加，由此产生了 恒定的空气流。恒定空气流调节器71，72，73和74由此提供了通常或者基 本上恒定的空气流，不管系统10中的压力差如何。图10A和10B图示了空 气流调节器71，72，73和74的运行特性。应当理解取决于用户所选择的规 格，相关的规格将变化。系统10的运行现在将相对于图7A-9B所示的几个 示例来描述。为了易于说明，图7A-7B的实施方案将显示或者用于图1的实 施方案中，图8A-8B将如图2的实施方案中所用来说明，和图9A-9B将如图 3的实施方案中所用来说明。
在图7A-9B所示的实施方案中，节气阀58提供了主空气流调控或者控 制。节气阀58是与至少一个的第一或者第二调节器72或者74组合使用的， 如图7A-9B所示。在图9A-9B所示的实施方案中，恒定空气流调节器74允 许预定量的空气流和提供了到预定的或者最大的空气流速率的基本上恒定 空气流调控。相反，在图8A-8B的示意中，空气流调节器72提供了在预定 量或者最小量的空气流的基本上恒定空气流调控。当调节器72和74如图 7A-7B所示一起使用时，它们将空气流分别控制或者调控到最小和最大水平 二者，而节气阀58将空气流控制或者调控到主要的需要水平，例如响应来 自用户的需求信号，为房间提供增加的通风所需的空气流水平。
典型的空气流对压力差特性是通过图7A-9B的每个终端设备22下的图 来图示的。应当理解最小量的空气流速率和最大的空气流速率将分别取决于 所选择的空气流调节器71，72，73和74的尺寸和规格。用户对于适当的恒 定空气流调节器71-74的选择将取决于系统10用于其中的环境或者应用。 在图7A-7B所示的一种说明性实施方案中，最小空气流速率可以处于至少10 立方英尺/分钟(“CFM”)的量级，并且最大量的空气流速率可以小于或等于 大约400立方英尺每分钟，但是这将根据所述应用而不同。
返回图5，要注意的是当节气阀58处于图6所示的关闭位置时，节气阀 58包含位于第一平面P1上的通常圆形的平坦元件58b。在恒定空气流调节 器72容纳在平坦元件58b的壁58d所限定的开口59中时(图4)，该恒定空 气流调节器72位于第一平面P1中或者直接处于流入外壳24的开口32中的 空气的空气流路径中(图4)。当节气阀58处于图5和6所示的关闭位置时， 该恒定空气流调节器72将空气流调控、允许或者控制到恒定速率，该速率 是通过用户所选择的恒定空气流调节器72的规格来表示的。因此，应当理 解当节气阀58从关闭位置启动到打开位置时(如图5的阴影和图7A-7B和 8A-8B的图示所示)，空气流调节器72被从空气流路径中除去，由此从开口 32和从区段或者区域14和管道18之间的空气流路径中除去最小或者恒定的 空气流调节器。
应当理解恒定空气流调节器72和74之一或之二可以以不同的组合来使 用，例如现在将关于图7A-9B来描述的说明性组合。应当理解为了易于表示， 图7A-9B的图示显示了从外壳24中除去的节气阀组件40(图4)和通常U形 的元件或者载体42。
在图7A-7B所示的实施方案中，恒定空气流调节器72位于与每个区段 或者区域14相连的每个节气阀58中。恒定空气流调节器74位于每个管道 18中，如所示的。在图7A-7B的图示中，风扇16以第一风扇速度连续运行， 来提供第一速率的恒定通风空气流。如图7A所示，当空气从区段或区域14 流入管道18时，该空气流过恒定空气流调节器72和恒定空气流调节器74 二者。当来自风扇16的排出空气例如被从每个区段或者区域14推动穿过管 道18时，恒定空气流调节器72提供了到第一预定的或者最小水平的恒定空 气流调控。当要求或者需要增加远区14中的通风时，例如当一个区域14中 的用户启动开关54到打开位置(如图7B所示)，需要区域14中的节气阀58 被发动机52驱动到打开位置。风扇16感知该需求，并且将速度增加到第二 风扇速度。其他远区14中的节气阀58保持关闭位置，如图7B所示的两个 最左边的空气流调节器72所示。这些调节器72提供了到第一预定的或者最 小水平的恒定空气流控制或者调控，其是通过那些恒定空气流调节器72的 规格来表示的。要注意的是增加穿过那些恒定空气流调节器72的空气流导 致了叶片72a(图4)部分封闭(如图7B所示)，由此将空气流控制或调控到期 望的速率。基本上同时，要注意的是在右手部分的图7B中，节气阀58中的 恒定空气流调节器72已经启动到打开位置和从空气流路径中除去，由此允 许增加从区域14进入和穿过管道18的空气流，如所示的。第二恒定空气流 调节器74将空气流控制或者调控到第二预定的最大水平，而与其他区段或 区域14相连的恒定空气流调节器72将空气流控制或者调控到第一或者最小 水平。
因此，图7A-7B的实施方案中的系统10提供了手段，用于将非需要区 域或者区段14中的空气流调控或者控制到第一预定的或者最小流动速率， 和在需要区段或区域14中的需要时期过程中调控到第一预定的或者最小速 率和第二预定的或者最大速率之间。换言之，图7A-7B中的恒定空气流调节 器72有利于将穿过每个管道18的空气流控制或者调控到基本上恒定预定的 或者最小速率。在那些需要区域14(这里需要增加通风)中的通风需要期中， 例如当用户启动开关54时，节气阀58已经启动到打开位置。如图7B最右 边组件所示，至少一个风扇16或者通风机17响应压力降低和风扇速度增加， 引起空气流以增加的或者需要的速率增加，对其进行响应。这引起了来自区 域14(这里需要增加的通风)的通风增加和穿过管道18，并最终到达与建筑 物12相连的排气管道19。基本上同时的，在两个最左边的管道(当在图7B 中从左到右观察时)中的恒定空气流调节器72调控和控制了穿过管道18的 空气流，和因此空气流以高到最小空气流速率(其是通过所选择的恒定空气 流调节器72来表示的)的基本恒定的速率来持续的。系统10中的空气流是 通过调节器72和74每个下的图来图示的。
当图7A-7B中的节气阀58关闭时，恒定空气流调节器72或者74(其具 有最低的最大空气流规格)将最大空气流限制或者调控到该规格。例如如果 图7A中的恒定空气流调节器72允许最大10立方英尺每分钟，而恒定空气 流调节器74允许最大空气流50立方英尺每分钟，则当节气阀58处于关闭 位置时，在图7A所示的图中，空气流将被调控到10立方英尺每分钟。当系 统10中的节气阀58之一打开时，安装在该节气阀上的恒定空气流调节器72 被从空气流路径除去到开口32中(图4)，由此允许大于10立方英尺每分钟 的空气流。当风扇16或者通风机17引起空气流增加时，调节器74将穿过 管道18的空气流调控到高到前面提及的最大50立方英尺每分钟速率。空气 流对压力特性是通过与图7A-7B所示的节气阀58相关的图来图示。
返回参见图9A和9B，显示了另一说明性实施方案。在这种实施方案中， 调节器74位于管道18中，但是调节器72不在节气阀58中。在这种实施方 案中，节气阀58和壁58d是实心的，并且仅仅使用调节器74。在正常运行 期间，当不要求或者需要通风或者排气时，例如允许节气阀58是实心的， 保持关闭位置和没有穿过管道18的通风。风扇16或者通风机17提供了空 气流或者打开，以响应用户启动开关54，其引起了发动机52将节气阀58 从关闭位置驱动到打开位置。当要求或者需要排气时，用户启动开关54和 节气阀58启动开关62(如前所述)来打开风扇16或者通风机17，来将空气 流增加到需要的速率。在这种实施方案中，图9B所示的两个最左边的管道 中的空气流持续到被实心节气阀58封闭。图9B的最右边的打开节气阀58 是打开的，但是调节器74将空气流控制或者调控到前述的第二预定的或者 最大速率。与节气阀58有关的图显示了这种实施方案的空气流比压力差。
图8A和8B显示了另外一种实施方案。在这个图示中，恒定空气流调节 器74已经从系统10中除去。当节气阀58处于关闭位置时，调节器72允许 进入管道18的最小流动速率。当一个节气阀58由发动机52驱动到打开位 置时，如图8B中最右边的节气阀58所示，则在与该开放的节气阀58相连 的管道18中允许未调控的空气流。在其他节气阀58中的恒定空气流调节器 72提供了空气流控制和调控到第一预定的或者最小水平，如图8A和8B中的 空气流对压力图所示。
将图7A和7B的实施方案与图8A和8B的实施方案相比，注意到与图7B 所示的最右边的管道18相连的恒定空气流调节器72已经被从进入管道18 的区段或区域14之间的引导空气流路径中除去，由此允许增加穿过管道18 的空气流。图7B中的第二恒定空气流调节器74将穿过管道18的最大量的 空气流限定到第二预定量或者最大速率，其是由该恒定空气流调节器74规 定的。基本上同时，在区域或区段14(这里不需要通风)中与两个最左边管道 18(如图7B中所见)相连的恒定空气流调节器72继续将空气流的量限制到最 小水平量。就此而言，要注意的是与两个最左边的管道相连的叶片72a已经 稍微封闭，由此将空气流限制到那些恒定空气流调节器72的规格。
相反，图8A和8B中的实施方案没有使用调节器74。所以，空气未调控 的流入和流过在需要通风的区域或区段14中与节气阀58相连的管道18。在 与那个开放节气阀58相连的管道18中没有提供最大空气流控制或者调控。
因此，应当理解系统10可以具有一个或多个恒定空气流调节器72和74， 其与实心节气阀58处于不同的组合和排列中，其具有安装在其中的调节器 72来将区域14中的空气流调控或者控制到基本上恒定最小和/或最大水平。 在需要时，当用户希望在区段或区域14例如浴室中具有增加的空气流例如 通风空气流时，节气阀58可以从关闭位置启动到打开位置。
应当理解图7A-9B中不同实施方案的调节器71-74和特征可以混合或者 互换，并且提供在单个系统中。一种示意的组合显示在图12A-12B中。例如 系统10可以具有节气阀58，其具有调节器71或者72，具有或者不具有调 节器73和74。一些节气阀58可以具有实心平坦元件58b和不具有开口59， 类似于图9B中的节气阀，而其他节气阀58和调节器72和74可以如图7A-8B 所示的图示来提供。
如前所述，应当理解虽然已经显示了使用开关54(其可以由用户启动) 的系统10和方法，但是也可以使用其他的装置，用于供能和启动发动机52 来将节气阀58从关闭位置驱动到打开位置。例如系统10可以使用任何合适 的装置来提供发动机控制信号，用于控制发动机52，例如开关54，除湿器 或者占用传感器(其当居住者进入或离开房间时传感)，计时器，CO2传感器 或者前述装置的任意组合。
有利的，所示实施方案的一个特征是它提供了将从区段或者区域14穿 过至少一个或者多个管道18的通风空气流调控或者控制到最大空气流速率 或更小或者在最小和最大空气流速率之间。要注意的是允许来自风扇16或 者通风机17的空气流的步骤是使用一个或多个恒定空气流调节器72或者74 被动进行的。
有利的，前述实施方案提供一种主流控制器或者调节器，其处于节气阀 58和至少一个或者多个其他流动控制器或者调节器的形式，例如恒定空气流 调节器71和72。这些空气流调节器可以单独使用或者与另外一种恒定空气 流调节器73或者74组合使用。
如前所述，图4-6的实施方案的一个优点是维护远优于现有技术的系统， 因为组件40可以完全从外壳24中除去，而无需将外壳24或者终端22与任 何管道或者轴拆开。还应当理解恒定空气流调节器71-74需要很少的或者不 需要维护，这不同于过去的电和机械系统。
如果必需进行任何的修补或维护，则外壳24无需从管道18上拆开。流 动控制装置例如调节器72和74不需要直接的电动或者气动功率源，并且可 以通过仅仅使用系统管道压力来调控和控制空气流。因此，即使没有到开关 54或者发动机52的功率，调节器72和/或74也将继续调控空气流。
一种实施方案的另一特征是终端设备22的小尺寸，其具有尺寸10″× 1″×8″。终端设备22能够安装到地板和天花板组件之间，例如由在16″ 中心上的常规托梁所构建的那些。
因为系统10能够根据需要调控和控制不同的区段或者区域14中的空气 流，因此可以降低对中央风扇16和/或通风机17的整体能力要求，因为系 统10能够在不需要区域14中提供恒定空气流和在其中需要增加的空气流或 者通风的那些区域中提供所需速率的空气流。这使得较小的风扇16或者通 风机可用于系统10中。
系统10有利的提供了流动控制装置，其当曝露于变化的管道压力时将 空气流调控到恒定水平。
现在参见图13A-13C，显示了本发明的另一实施方案。在这些实施方案 中，相同的零件是用相同的零件编号表示的，除了将撇号(“′”)加入到图 13A-13D的零件编号中之外。
图13A-13D的实施方案提供了一种区域控制系统100，用于空气分配系 统、排气或者通风系统和用于建筑物12中，例如多层商业建筑(图1)，多层 共管或者公寓建筑(图2)，居住建筑(图3)等。该系统10提供了一种系统、 设备和方法，用于以这里所述的方式提供处于所需空气流速率的所需空气流 和处于被动空气流速率的被动空气流。如前面的实施方案那样，这种实施方 案的系统100可以包含或者使用至少一个风扇16′或者可以包含通风机 17′，例如此前提及的一个或多个的多口通风机系列(MPV)。
现在参见图13A-13D，在这种实施方案中，采用区域控制终端设备102 来用于此前与其他实施方案相关而提及的类型的空气分配系统中。例如区域 控制终端设备102被用于或者连接到现有的管道104上，其在图13A的阴影 中显示为通常矩形的常规管道。要注意的是区域控制终端设备102通常是矩 形和包含外壳103，其具有第一壁106，通常相对的第二壁108，第三壁110 和第四壁或者盖子112，如图13A-13D所示。外壳103限定了外壳区域103a。 如所示的，壁106-112协同来限定出通常为矩形的外壳103和外壳区域103a。 在所述的图示中，第四壁112用例如铆钉或者螺钉枢轴固定到第一壁106和 第二壁上。第四壁112限定出进出口盖子，其枢轴连接到图13A和13D所示 的打开位置到关闭位置(未示出)。第四壁或进出口盖子112可以包含插销(未 示出)或者可以通过合适的紧固件例如片金属螺钉固定到关闭位置中。在所 述的图示中，第四壁或者进出口盖子112当处于图13A所示的打开位置中时， 为区域控制终端设备102的部件提供了进出口。要注意的是壁或者盖子112 是在壁106和108之间枢轴连接的，并且可以绕着图13A所示的打开位置和 关闭位置(未示出)之间的轴PA枢轴旋转。
如同使用前面的实施方案那样，管道18′可以连接到至少一个或者多个 区域控制终端设备102上，其的至少一个是与每个待通风区域14′运行连接 的。如同使用前面的实施方案那样，单个区域控制终端设备102可以与每个 区域14′相连，但是应当理解大于一个的该多个区域控制终端设备102可以 与每个的该区域14′相连。同样和如此前所述，不是建筑物、结构或住处 12′中的每个区段或区域14′都必须具有一个或多个的该多个区域控制终 端设备102，虽然在一种优选的实施方案中，至少一个的该多个控制终端设 备102是与每个所述区域14′相连的。在图13A-13B所示的图示中，要注意 的是区域控制终端设备102位于和存在于建筑物、结构或住处12′中的现有 的管道件104中。该区域控制终端设备102可以直接连接到此前提及的主通 风机轴20′上或者连接到主要管道例如管道18′上，其是从主通风轴20′ 延伸的。如同使用一种或多种前面的实施方案那样，区域控制终端设备102 可以位于通风轴内，具有此前涉及图11所提及和所述类型的开放管道延伸 部。
区域控制终端设备102包含第一或者上游端102a和第二或者下游端 102b。要注意的是当壁或者进出口盖子112处于关闭位置时(但是其在下游 端102b处是打开的)，壁106的内表面106a，壁110的内表面110a，壁108 的内表面108a和法兰或者凸起116的内表面116a与所述壁或者进出口盖子 112协同来提供通常关闭位置区域控制终端设备102。具有第一侧114a和相 对的第二侧114b的内壁114是通过例如焊接、紧固件(未示出)或者粘结剂 来常规固定到内表面106a，108a和110a上的。要注意的是壁106，108和 110各自的端部106b(图13C)，108b和110b的部分延伸超过壁114来提供 或者限定出法兰延伸部118，其延伸超过壁114来提供或者限定出结合表面， 该表面被用于接纳在管道104内，如图13A和13D所示，并且常规固定于其 上。
向下延伸的载体条或者法兰120(图13A和13B)常规固定于壁106和108 上和位于端部102b处，并且提供载体用于支持壁或者进出口盖子112(当它 处于关闭位置时)。虽然未示出，但是所述的壁106，108和110和法兰118 每个通常会是L形横截面和具有这样的部分(未示出)，其从顶部边缘 108c(如图13A中可见)侧面延伸，分别是内侧或者外侧延伸来为壁或者进出 口盖子112提供另外的载体或者座。
在所述的图示中，第一截面114a(图13B)和第二截面114b分别限定出 第一孔126和第二孔128。第一和第二孔126和128通常是圆形的，并且被 改变、尺寸化和大小化来分别接纳通常圆柱形子管道或者管道延伸部130和 132。在图13A中要注意的是子管道或者管道延伸部130和132是以片段图 显示的，以使得其内部件更易于看到和理解。子管道或者管道延伸部130和 132包含径向法兰130a和132a，其分别在通常延伸的圆柱形部分130b，132b 中整体形成，如图13C中最佳所示的。在子管道或者管道延伸部130和132 的延伸的圆柱形部分130b，132b分别容纳在孔126和128中之后，法兰130a 和132a与壁114相接和靠着其坐落，如图13C所示。至少一个或者多个常 规的紧固件136可以用于将子管道或者管道延伸部法兰130a和132a固定于 壁114上。也可以使用其他用于紧固的手段例如焊接、粘结剂等。在安装后， 要注意子管道或者管道延伸部130和132通常平行延伸和处于区域控制终端 设备102内。
有利的，所述的实施方案显示了外壳103，其限定出管道，该管道包纳 了多个管道，即，子管道或者管道延伸部130和132。如此前所述，子管道 或者管道延伸部130和132可以是相同尺寸、形状或维度的，但是如所示的， 应当理解它们可以采用不同的尺寸、面积、形状或者维度。例如，它们可以 是不同的长度、直径、尺寸等。
在所述的图示中，子管道或者管道延伸部130和132的通常延伸的圆柱 形部分130b和132b每个包纳和包含了至少一个或者多个空气调节器，例如 此前所述类型的恒定空气流调节器。就此而言，要注意的是子管道或者管道 延伸部130和132分别包含至少一个恒定空气流调节器140和146，其基本 上如此前涉及前述实施方案的恒定空气流调节器所述来运行。
在所述的图示中，子管道或者管道延伸部130还包含至少一个节气阀 142，其包含固定支架142a(图13C)，其将驱动发动机52′的驱动轴54a′ 连接到节气阀142上，该节气阀处于开关54′的控制下，并且将节气阀142 在图13A所示的关闭位置到图13D所示的打开位置之间启动。此后将描述节 气阀142的功能和运行。
要注意的是子管道或者管道延伸部130还包含至少一个第二空气流调节 器146。子管道或者管道延伸部130和节气阀142和至少一个第二空气流调 节器146的运行和功能类似于此前涉及图9B所示的说明性例子所述。当节 气阀142是通过发动机52′从关闭位置(图13A)启动到打开位置(图13D)时， 空气流被释放流经第一子管道或者管道延伸部130，并且该空气流是通过至 少一个第二空气流调节器146来调控的。因此，应当理解节气阀142和至少 一个第二空气流调节器146是串联的，并且协同来提供立方英尺每分钟到压 力差，类似于图9B所示。
子管道或者管道延伸部132还包含至少一个第一空气流调节器140，并 且发挥作用来控制穿过区域控制终端设备102的最小和最大量的空气流，甚 至当节气阀142处于图13A所示的关闭位置时也是如此。相反，要注意的是 当节气阀142处于图13D所示的打开位置时，空气也被允许流过子管道或者 管道延伸部130，并且穿过子管道或者管道延伸部130的最大空气流速率或 者立方英尺每分钟是通过至少一个第二空气流调节器146来规定或控制的。 因此，当节气阀142处于关闭位置时，至少一个第一空气流调节器140控制 或者允许预定的或者最小量的空气流穿过区域控制终端设备102。当节气阀 142处于打开位置时(图13D)，至少一个第二空气流调节器146与至少一个 第一空气流调节器140协同来控制或者允许空气流穿过区域控制终端设备 102，至少一个第一和第二空气流调节器140和146协同来允许预定的最大 量的空气流穿过区域控制终端设备102。因此，应当理解穿过区域控制终端 设备102的预定的最大量的空气流因此是至少第一空气流调节器140和至少 一个第二空气流调节器146的最大空气流速率之和。总结前述内容，来易于 理解下表I：
表I

因此，应当理解当节气阀142打开时，至少一个第二空气流调节器146 总是与节气阀142串联的，并且平行于至少一个第一空气流调节器140，并 且允许流过区域控制终端设备102的最大空气流速率是至少一个第一空气流 调节器140和至少一个第二空气流调节器146的最大空气流速率之和。例如， 如果该至少一个第一和第二空气流调节器140和146每个具有10-175立方 英尺每分钟的允许空气流规格，则当节气阀142处于图13A所示的关闭位置 时，穿过区域控制终端设备102的最大空气流是通过至少一个第一空气流调 节器140控制的，并且变成175立方英尺每分钟。但是，如果节气阀142 已经响应具体区段或区域14′的需要而启动到打开位置，则穿过区域控制终 端设备102的最大空气流变成350立方英尺每分钟(至少一个第一空气流调 节器140的最大空气流175立方英尺每分钟加上至少一个第二空气流调节器 146的最大空气流175立方英尺每分钟)。相反，要注意的是在此前所述的 实施方案中，空气流调节器是串联布置的，和在一种实施方案中最小空气流 调节器实际上位于节气阀142中。在这样的实施方案中最大空气流速率被限 制到串联的空气流调节器的最高的最大空气流速率。
有利的，空气流调节器140，146可以具有相同的规格，但是更典型的， 它们具有不同的最小和最大空气流速率规格，可以用于这种实施方案中。这 会有利于将区域控制终端设备102定制或者适应于具体的环境或结构。例如 在一般不使用，但是突然挤满人的环境或者房间(例如建筑物中的观众席) 中，期望的是提供高的最大空气流速率，其允许大的空气流穿过区域控制终 端设备102。
还应当理解此前所述的实施方案的一种或多种特征可以与图13A-13D所 述的实施方案一起使用。例如至少一个第三空气流调节器可以置于节气阀 142中，类似于图6所示和所述的实施方案所示。还应当理解一个或多个其 他空气流调节器可以位于壁114中或者其他子管道或者管道延伸部(未示出) 中，其是以类似于子管道或者管道延伸部130和132的方式安装到壁114之 中或者之上。换言之，壁114可以用于支持比图13A-13D所示的两个子管道 或者管道延伸部130，132更多的子管道或者管道延伸部。当节气阀142启 动到打开位置时，节气阀142可以启动节气阀开关，如此前所述。
还应当理解子管道或者管道延伸部130，132可以采用其他的形状和形 式，并且可以是相同或者不同的尺寸。在图13A-13D所示的图示中，第一子 管道或者管道延伸部130的长度和直径大于第二子管道或者管道延伸部 132。较大的直径允许至少一个第二空气流调节器146大于至少一个第一空 气流调节器140。可选择的，该子管道或者管道延伸部可以是相同尺寸，或 者同样的可以是不同的尺寸。在所述的图示中，至少一个第一空气流调节器 140是较小的，并且具有比至少一个第二空气流调节器146更低的最大空气 流速率。
返回参见图13D，要注意的是子管道或者管道延伸部130包含第一泡沫 密封条156和第二泡沫密封条158，这二者是以相对关系常规附着到子管道 或者管道延伸部130的内表面或者壁130a上的。要注意的是当节气阀142 处于关闭位置时，节气阀142的第一表面142a(图13C)与第一泡沫密封条 156(图13B)相接，并且通常相对的第二表面142b(图13A)与第二泡沫密封条 158相接，如图13A-13D所示。应当理解第一和第二泡沫密封条156和158 沿着子管道或者管道延伸部130的纵轴彼此轻微纵向偏移，以使得节气阀 142能够在打开位置和关闭位置之间移动。
在使用期间，节气阀142可以处于通常的关闭位置(图13A)，在这种情 况中，第一空气流调节器140控制了穿过区域控制终端设备102的空气流。 相应的空气流图显示在图13A中。例如，如果至少一个或者多个第一空气流 调节器140具有10-175立方英尺每分钟的调控空气流规格。当如此前所述， 要求由开关54′形成另外的空气流时，开关54′使得发动机52′带有能量 和将节气阀142从图13A所示的关闭位置启动到图13D所示的打开位置。一 旦处于打开位置时，至少一个第二空气流调节器146变成活动的。所形成的 穿过区域控制终端设备102的空气流是在图13D所示的立方英尺每分钟-压 力差图中显示的，并且将是允许穿过至少一个第一空气流调节器140和至少 一个第二空气流调节器146的空气流之和，如此前涉及表I所提及和所述。
有利的，图13A-13D的实施方案的系统和方法允许在期望时增加最大空 气流的量。前面的实施方案的特征可以用于子管道或者管道延伸部130和 132的至少一个或者二者中。例如，虽然未示出，但是子管道或者管道延伸 部132也可以包含与空气流调节器140串联的节气阀，和也可以包含此前所 述的实施方案的一种或多种其他特征。
如此前所述，应当理解如果期望，则区域控制终端设备102可以具有更 多的子管道或者管道延伸部，并且那些子管道或者管道延伸部可以包含空气 流调节器和节气阀，如此前涉及图13A-13D的实施方案所述或者如涉及前面 的实施方案所述。例如另外的子管道或者管道延伸部(未示出)可以包含至少 一个或者多个恒定空气流调节器，其串联布置，并且与或者不与节气阀一起 使用。
虽然这里的系统、设备和方法描述了本发明的构成优选实施方案，但是 应当理解本发明不限于这种精确的系统、设备和方法，并且可以在其中进行 改变，而不脱离附加的权利要求所定义的本发明的范围。