室内环境调节设备的制作方法

本发明涉及空气净化及家用电器领域，具体涉及一种室内环境调节设备。

背景技术：

随着经济水平和生活条件的提高，人们对于室内环境的要求越来越高。除了温度需要适宜以外，对于湿度、控制质量等也有越来越高的要求。加湿器、空气净化器以及新风系统等设备的应用越来越广泛。但是，加湿器这类设备通常是通过超声波将液态的水雾化后通过较小的水滴来进行加湿，其加湿效果有限，并且，人体吸入雾化的水滴后还有可能对呼吸系统构成不利影响。而现有的空气净化器通常需要频繁地更换过滤膜等耗材，通过静电进行空气净化的设备则存在电磁泄露和辐射的风险。同时，现有的加湿器、空气净化器需要占用室内的位置，并且与室内装修的风格并不搭配，不能起到美化室内环境的作用。

技术实现要素：

有鉴于此，本发明提供一种综合性的室内环境调节设备，以在综合、高效调节室内环境的同时，对室内装饰进行美化。

本发明实施例的室内环境调节设备包括：

柜体，所述柜体包括中空的第一构件以及设置于所述第一构件上方预定位置的第二构件，所述第一构件设置有生长孔和通风孔；

多个风扇，设置在所述第一构件的通风孔或所述第一构件内部，用于驱动空气通过所述第一构件的中空部分；

led照明装置，固定在所述第二构件上；

水循环系统，用于将水输送至所述第一构件内部；

环境传感器，用于检测室内的环境参数；

控制装置，用于根据所述环境参数控制所述换气风扇、所述水循环系统和所述led照明装置；

其中，所述第一构件用于在中空部分容纳种植植物的基质，所述生长孔用于露出所述植物。

进一步地，所述室内环境调节设备还包括：

图像获取装置，设置于所述第一构件上方，用于获取植物生长的图像；

其中，所述控制装置用于根据所述图像按照预定的生长曲线调节所述led照明装置和所述水循环系统的工作模式。

进一步地，所述led照明装置包括紫外光led，所述紫外光led用于发射紫外光以促进所述植物生长。

进一步地，所述室内环境调节设备还包括：

人员检测装置，用于检测室内人员状态；

其中，所述控制装置在所述人员检测装置指示室内有人时减小所述紫外光led的功率或关闭所述紫外光led。

进一步地，所述人员检测装置为无线局域网接入点，所述无线局域网接入点根据接入的移动终端标识检测室内人员状态；或者，

所述人员检测装置包括移动物体识别装置，根据预定时间内是否捕获到移动物体检测室内人员状态；或者，

所述人员检测装置根据接收到的预定移动终端的卫星定位系统定位信息检测室内人员状态。

进一步地，所述室内环境调节设备还包括：

加热装置，设置于所述第一构件的中空部分；

其中，所述环境参数包括空气颗粒物含量、温度、湿度和预定气体含量；

所述控制装置根据空气颗粒物含量和湿度调节所述风扇和水循环系统的功率，根据所述温度调节所述加热装置以使得所述第一构件中空部分中的基质保持恒定温度。

进一步地，所述室内环境调节设备还包括：

无线通信装置，用于以无线方式与智能终端设备通信；

所述控制装置用于通过所述无线通信装置接收设置指令或向连接的智能终端推送所述环境参数和/或运行状态信息和/或植物状态信息。

进一步地，在所述第一构件的通风孔处设置有可拆卸的空气过滤组件。

进一步地，在所述第一构件的生长孔处设置具有开口的弹性阻挡膜，用于防止基质被气流带出到第一构件外部。

进一步地，所述第一构件包括：

外框，并在第一侧壁具有开口，在第二侧壁和第三侧壁开设有多个第一通风孔，在上表面开设有所述生长孔；

沿所述通风孔排列方向排列的至少一个基质容纳部，形成为上端开放的盒状，所述基质容纳部的两侧在与所述通风孔对应的位置设置有多个第二通风孔；

空气过滤组件，可拆卸地安装在第二通风孔上，以对所述基质容纳部的侧壁形成封闭；

所述基质容纳部的形状被形成为适于从所述第一侧壁的开口放置到所述外框中。

进一步地，所述室内环境调节装置还包括

人机交互装置，用于进行人机交互；

所述控制装置被配置为根据人机交互装置输入的植物类型控制所述led照明装置和所述水循环装置将所述第一构件和第二构件的环境维持为所述植物类型对应的环境。

进一步地，所述室内环境调节装置还包括：

卫星定位装置，用于获取位置信息；

所述控制装置被配置为向预定的服务器上传所述位置信息，并基于所述位置信息通过所述人机交互装置向用于建议可种植的植物种类。

本发明通过利用种植植物的基质以及植物的根系作为空气净化和调节的过滤材料的一部分，同时，利用植物基质中的水分来调节室内的湿度，通过合理的设计使得可以以较小的能耗就有效地调节室内环境，并且，绿色植物本身也可以对室内的空气成分进行调节并可以美化室内环境，而且用于为植物生长提供必要光照的led照明设备还可以为室内提供照明，由此，在综合、高效调节室内环境的同时，对室内装饰进行美化。

附图说明

通过以下参照附图对本发明实施例的描述，本发明的上述以及其它目的、特征和优点将更为清楚，在附图中：

图1是本发明实施例的室内环境调节设备的示意图；

图2是本发明实施例的室内环境调节设备的电路示意图；

图3是本发明实施例的室内环境调剂设备的第一构件的示意图。

具体实施方式

以下基于实施例对本发明进行描述，但是本发明并不仅仅限于这些实施例。在下文对本发明的细节描述中，详尽描述了一些特定的细节部分。对本领域技术人员来说没有这些细节部分的描述也可以完全理解本发明。为了避免混淆本发明的实质，公知的方法、过程、流程、元件和电路并没有详细叙述。

此外，本领域普通技术人员应当理解，在此提供的附图都是为了说明的目的，并且附图不一定是按比例绘制的。

除非上下文明确要求，否则整个说明书和权利要求书中的“包括”、“包含”等类似词语应当解释为包含的含义而不是排他或穷举的含义；也就是说，是“包括但不限于”的含义。

在本发明的描述中，需要理解的是，术语“第一”、“第二”等仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性。此外，在本发明的描述中，除非另有说明，“多个”的含义是两个或两个以上。

图1是本发明实施例的室内环境调节设备的示意图。图2是本发明实施例的室内环境调节设备的电路示意图。如图1和图2所示，所述室内环境调节设备1包括柜体11、风扇12、led照明装置13、水循环系统14、环境传感器15以及控制装置16。

其中，柜体11为所述环境调节设备的外壳，为承载的所有设备提供容纳空间以及支撑。柜体11至少包括中空的第一构件111以及设置于所述第一构件111上方预定位置的第二构件112。其中，第一构件111设置有生长孔111a和通风孔111b。第一构件111的中空部分用于容纳种植植物所必须的基质。所述基质可以为经过特殊处理的土壤、木炭、活性炭、锯末或包括植物生长必要的营养物质的混合物。所述基质还可以为具有吸水特性的无土栽培基质，例如海绵或其等同物。植物的根系固定在所述基质中，并基于基质提供的营养生长。植物的根系可以随着生长不断扩展。根系发达的植物根系可以吸收空气中的不良成分，例如一氧化碳，二氧化碳等，对空气的组分进行调节。生长孔111a用于供所述环境调节设备的绿色植物的茎从中伸出，并为植物的茎部提供必要的生长空间。同时，第一构件111和第二构件112之间的空间，为植物的主体提供必要的生长空间。第一构件111和第二构件112之间的空间可以为开放空间，以使得用户可以直接与绿色植物接触，也可以在空间的两侧设置透明玻璃，形成相对封闭的植物生长空间。这可以根据环境美化的需要进行设计。多个风扇12设置在所述第一构件的通风孔或所述第一构件内部，用于驱动空气通过所述第一构件的中空部分。通过风扇12的驱动，室内的空气通过部分通风孔或生长孔进入第一构件11内部，经由第一构件内部的基质以及植物根系的相互作用后经由另一侧的通风孔流出第一构件11。基质和空气相互作用可以滞留空气中的细颗粒物，而植物根系与空气相互作用，可以增加空气中的氧气含量并吸收空气中的一氧化碳、一氧化氮、二氧化硫等有害成分，同时，亦可以一定程度上滞留空气中的细颗粒物。由此不停进行空气的循环，从而可以对室内空气成分进行改变和净化。同时由于基质中富含植物生长必须的水分，因此，空气在经过第一构件11的中空部分后会将水蒸气带出，从而增加空气的湿度。

优选地，在通风孔处可以进一步设置可拆卸的过滤组件，从而进一步对空气中的细颗粒物进行过滤。过滤组件可以包括多层过滤材料。所述过滤组件可以通过拆卸更换。由于基质以及植物根系能够较好地滞留空气中的颗粒物以及有害气体，因此，过滤组件的更换频率会大幅度地下降。

led照明装置13固定在所述第二构件上，以面对从第一构件11的生长孔中伸出的植物，在室内提供充分的光照，促进植物生长。led照明装置13同时还可以为室内提供照明。由于植物生长通常会需要紫外线，在led照明装置13中可以设置专门发射紫外光的led或发射的光波段中包括紫外光波段的led。

优选地，所述led照明装置还可以发射不同颜色的光线，并且根据控制装置16的控制或用户的调节改变颜色，以调节室内环境的氛围。

水循环系统14用于将水输送至所述第一构件内部。水循环系统14可以包括适应于所述柜体结构放置的水泵和管道，将来自水源的水输送到第一构件内部。水循环系统14可以调节水输送的速度，从而调节最终进入第一构件内部的水量，并进而调节基质的含水量。基质的含水量的较高则和基质相互作用后的空气的湿度增加值较高，基质的含水量交底则和基质相互作用后的空气的湿度增加值较低。

同时，基质的含水量也会影响到植物的生长状况。反过来，促进空气流动的风扇13的功率变化又会影响到基质中水的蒸发从而影响植物的生长状况。进一步地，植物的生长状态的改变会改变植物对光照以及水的需求量，从而改变整个调节曲线。

由此，通过综合调节风扇13的功率和水循环系统14的速度就可以调节对于空气的净化效率以及湿度的调节度。

环境传感器15用于检测室内的环境参数。所述环境参数可以包括集成温度传感器、湿度传感器、光线传感器、颗粒物传感器、气体传感器等多种传感器以对环境温度、湿度和环境光亮度以及空气中的颗粒物含量和空气中有害气体(例如挥发有机物)含量进行检测。

控制装置16用于根据所述环境参数控制所述换气风扇、所述水循环系统和所述led照明装置。具体地，控制装置16在调节上述参量时，需要综合考虑长期范围内的植物生长曲线以及当前环境参数以及不同参量变化对环境参数的影响。具体的调节方式，可以通过已有的多参量自动控制算法来实现，也可以通过大量实验获得的数据通过查表方式来选择对应的参量进行调节。

同时，在一个优选实施方式中，可以在室内环境调节设备中设置图像获取装置17，其设置于所述第一构件上方，用于获取植物生长的图像。根据植物生长的图像，控制装置16可以获得植物生长阶段，并根据所述图像按照预定的生长曲线调节所述led照明装置和所述水循环系统的工作模式。由此，可以在调节室内环境的同时兼顾植物生长的需要，保证在无人为干预的情况下，植物可以正常生长，使得设备无需进行维护。

同时，由于过量的紫外光可能会对室内人员构成健康上的威胁，本发明实施例的室内环境调节设备还可以包括人员检测装置18，其用于检测室内人员状态，也即，检测室内是否有人。控制装置16根据人员检测装置的指示，在判断室内有人时减小紫外光led的功率或关闭紫外光led，以减少紫外光可能对室内人员构成的影响。具体地，可以采用不同的手段检测室内人员状态。例如，在一个优选实施方式中，所述人员检测装置为无线局域网接入点，所述无线局域网接入点根据接入的移动终端标识检测室内人员状态。当前，基本所有的人都有移动终端，而且会随身携带。移动终端随人员进入室内后，通常会自动连接到无线局域网接入点。无线局域网接入点通过识别预先登录的移动终端标识是否连接，就可以判断移动终端是否在通信范围内，从而进一步判断人员是否在室内。可替换地，人员检测装置18也可以包括移动物体识别装置，根据预定时间内是否捕获到移动物体检测室内人员状态。当前，图像识别算法可以方便地识别视频图像中的移动物体并判断是否为人。因此，基于这类技术，可以在人员检测装置18中设置移动物体识别装置，并基于此识别判断室内人员状态。可选地，人员检测装置18还可以根据接收到的预定移动终端的卫星定位系统定位信息检测室内人员状态。这是基于位置来判断家庭成员携带的移动终端是否为与预先设置的位置范围内(例如家庭居室范围内)。由此，本实施例的室内环境调节装置才采用紫外线led促进植物更好生长的同时，可以自动控制其功率或开关，以消除部分用户对于紫外线对身体或皮肤影响的顾虑。

由此同时，为了实现节能，所述环境参数传感器还可以采集环境光照水平，根据环境光照水平调节整个led照明装置的功率，使得植物获得的光照量始终处于最佳水平，同时，可以在室内光照条件较好时降低设备能耗。

同时，为了促进植物生长和进一步改善空气调节的质量，本发明实施例的室内环境调节装置还可以包括加热装置19。在一个优选实施方式中，所述加热装置设置于所述第一构件的中空部分，与所述容纳在中空部分中的基质放置在一起，以对基质进行家人。所述加热装置19可以采用在绝缘热管中设置加热丝实现，从而可以适应于潮湿的环境，且其功率可调节。同时，可以在所述第一构件11的中空部分中设置温度传感器20a、含水量传感器20b以及ph值传感器20c以测量基质的温度、含水量和基质ph值，并基于测量得到的基质温度和含水量来调节加热装置19以使得基质的温度保持恒定或根据需要进行变化。对基质进行温度控制有两方面的作用，一方面，将基质保持在较好的温度下可以促进植物健康生长，植物根系以及叶子的生长有利于进一步优化室内环境调节设备的空气调节效果。另一方面，在较短的时间段内，基质温度的变化会改变基质内水分的蒸发率，使得被流过的空气带出的水蒸气得到调节，从而为改善湿度增加新的调节变量。对于ph值的测量也可以帮助控制装置16获取根系状态，可以通过人机交互装置对用户进行提示。

由此，控制装置16可以根据空气颗粒物含量和湿度调节所述风扇和水循环系统的功率，根据所述温度调节所述加热装置以使得所述第一构件中空部分中的基质保持恒定温度。

同时，为了使得室内环境调节设备更加便于设置和控制。还可以设置无线通信装置21，用于以无线方式与智能终端设备通信。控制装置16用于通过所述无线通信装置接收设置指令或向连接的智能终端推送所述环境参数和/或运行状态信息和/或植物状态信息。由此，一方面用户可以通过常用的移动终端、平板电脑等来对室内环境调节设备的模式(例如，植物生长优先或空气调节优先)进行设置。同时还可以实时地获取室内环境的参数，并基于此进行人工调节。同时，还可以接受室内环境调节设备推送的植物生长阶段或植物相关的其它知识。

进一步地，在基质采用较为疏松的材料时，由于风扇引导的气流可能会将基质从生长孔处带出。为了防止这一现象出现，在所述第一构件11的生长孔处可以设置具有开口的弹性阻挡膜，用于防止基质被气流带出到第一构件外部。同时弹性阻挡膜的开口可以让植物的茎部伸出通过弹性卡主茎部根部的结合位置防止基质溢出。

优选地，本发明实施例还可以设置人机交互装置22。人机交互装置22可以包括显示屏以及语音输入输出装置。人机交互装置可以在控制装置16的控制下播放视频供使用者娱乐。同时，还可以通过显示屏或语音输出装置向用户通知例如状态信息和告警信息。而且，控制器16设置有语音控制功能，可以通过获取语音输入装置输入的语音指令来对室内环境调节装置进行控制。例如，响应于“加大风速”的语音指令，控制风扇的功率。

同时，人机交互装置22可以通过通信装置21联网获取信息，例如，可以根据用户的查阅指令获取特定种类植物种植的相关信息，并通过人机交互装置22向用户进行展示。

更进一步地，所述控制装置16可根据用户输入的植物类型，来获取种植该类植物所需的环境条件信息，并根据环境条件信息控制水循环系统14、led照明装置13和加热装置19等来获取最适应于该类植物生长的环境。从而无需人工调节，就可以自动地使得植物生长得较好。

而且，控制装置16还被配置为适于将用户输入的植物类型通过通信装置21上传到预定的服务器，使得服务器可以建立所有用户的植物种植情况。该信息可以经过大数据分析供植物供应商和零售商作为商业决定的依据。

优选地，本发明实施例的室内环境调节装置还可以设置卫星定位装置23。卫星定位装置23可以获取室内环境调节装置的位置信息，并通过通信装置21上传到服务器。由此，可以使得平台运营方能够及时了解不同设备的位置分布。方便供应商和维修者为用户提供上门服务。同时，控制装置16可以根据位置信息，通过人机交互装置22向用户建议该位置适宜种植的植物种类。

图3是本发明实施例的室内环境调节装置的第一构件的示意图。如图3所示，在本实施例中，基质可以根据用户需要进行添加或更换。为了实现这一目的，第一构件111被设计为包括外框a、基质容纳部b、空气过滤组件c。其中，外框a在第一侧壁具有开口a1，在第二侧壁和第三侧壁开设有多个第一通风孔a2，在上表面开设有所述生长孔a3。开口a1用于使得基质容纳部b可以从第一构件111的中空部分取出或放入，从而方便进行基质的更换或进行其它操作。所述基质容纳部b的形状被形成为适于从所述第一侧壁的开口放置到所述外框中。

基质容纳部b可以由多个，其可以通过边缘的连接件相互连接，并在第一构件111的中空部分中沿所述通风孔排列方向排列。基质容纳部b形成为上端开放的盒状。同时，基质容纳部b的两侧在与所述通风孔对应的位置设置有多个第二通风孔b1。在将基质容纳部b放置到外框a的中空部分后，第二通风孔b1和第一通风孔a2相对，从而形成贯通接触到基质的通风通道。空气过滤组件c可拆卸地安装在第二通风孔上或安装于第二通风孔和第一通风孔之间，从而在第二通风孔和第一通风孔之间形成封闭的环境。这一方面可以对所述基质容纳部b的侧壁形成封闭，另一方面可以保证仍然能够通风换气进行空气调节。容易理解，图3所示的第一构件仅为示例，本领域技术人员也可以采用其它的结构来实现对于基质的容纳以及风扇的安装。4

采用上述结构的第一构件，可以使得用户更加方便地进行基质的更换，或进行营养液添加等操作。同时，在上述结构轴，所述基质容纳部b中还可以设置专门用于固定传感器的固定结构等，在此不再赘述。

优选地，对于某些类别的植物还可以在第一构件111和第二构件112之间的空间设置喷淋系统，对植物的叶以及茎部进行喷淋，进一步促进植物生长。其中，喷淋系统可以设置为可拆卸的方式与水循环系统预留在第一构件111外部或第二构件112外部的节后连接，由此，可以在需要时安装所述喷淋系统进行喷淋。

同时，也可以设置多层第一构件111和第二构件112的组合，由此，可以在一个室内空气调节装置中培养多层植物，进一步提高室内环境美化功能的同时，增强空气处理能力。

本发明通过利用种植植物的基质以及植物的根系作为空气净化和调节的过滤材料的一部分，同时，利用植物基质中的水分来调节室内的湿度，通过合理的设计使得可以以较小的能耗就有效地调节室内环境，并且，绿色植物本身也可以对室内的空气成分进行调节并可以美化室内环境，而且用于为植物生长提供必要光照的led照明设备还可以为室内提供照明，由此，在综合、高效调节室内环境的同时，对室内装饰进行美化。

以上所述仅为本发明的优选实施例，并不用于限制本发明，对于本领域技术人员而言，本发明可以有各种改动和变化。凡在本发明的精神和原理之内所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。