用于监测并净化空气的改进方法

文档序号:9521858阅读:467来源:国知局
用于监测并净化空气的改进方法
【专利说明】用于监测并净化空气的改进方法
[0001 ] 根据35U.S.C.§ 119的优先权声明
[0002]本申请根据35U.S.C.§ 119要求保护基于2014年6月5日以阿伦公司的名义提交的、标题为“頂PROVED METHOD FOR MONITORING AND PURIFYING AIR”的在先美国临时专利申请序号N0.62/007959的优先权,通过引用的方式将该美国临时专利申请的全部公开内容并入本文中。
【背景技术】
[0003]具有内置粒子传感器的空气净化器通常仅具有三到五个风扇速度和被编程为识别仅一个传感器灵敏度挡位(setting)的控制系统。取决于你所在的国家或地区,该传感器灵敏度挡位可以或可以不适合于使你的装置保持最优操作。
[0004]例如,中国的空气可以比美国的空气平均多包含十到二十倍的污染物。空气净化器可以被配置有如下控制系统,该控制系统被编程为在该环境下具有较低灵敏度,以使得在空气按照中国标准而言相对较脏时空气净化器将以其最大等级(即,最高风扇速度)进行操作,并且在空气按照中国标准而言相对干净时空气净化器将以其最小等级(即,最低风扇速度)进行操作。然而,如果该相同的装置在空气包含相对较少的微粒的美国进行操作时,控制系统将认为即使最脏的空气也是干净的,并且所述装置将总是处于关闭状态或以其最低挡位进行操作。
[0005]相比之下,如果空气净化器中的控制系统被编程为更加灵敏,则当空气按照美国标准而言相对较脏时空气净化器将以其最大等级(即,最高风扇速度)进行操作,并且当空气按照美国标准而言相对干净时空气净化器将以其最小等级(即,最低风扇速度或关闭)进行操作。然而,如果该相同装置在空气包含更多的微粒的中国进行操作时,控制系统将认为即使最干净的空气也是脏的,并且所述装置将总是以其最高挡位进行操作。
[0006]一些空气净化器被配置为视觉上指示何时空气是干净的(例如通过显示绿灯)或何时空气是脏的(例如通过显示红灯)。另外,一些空气净化器被配置为允许控制系统调整传感器的灵敏度。因此,替代使用产生对“干净空气”的绝对测量和对“脏空气”的绝对测量的具有仅一个灵敏度等级的传感器,存在可以由用户调整以覆盖空气质量等级的整个范围的许多不同灵敏度等级。
[0007]然而,具有多个传感器灵敏度并不能解决上述问题,因为即使允许用户调整传感器的灵敏度等级,空气的质量还是会随着时间波动。因此,如果用户在某一时间调整传感器的灵敏度并且空气质量在下一天、下一小时或下一星期发生变化,则用户将必需随着空气质量的变化来连续调整灵敏度。
[0008]因此,期望的是获得具有与诸如粒子计数器之类的空气质量监测器通信、并且与具有多个传感器挡位的传感器通信的控制系统的空气净化器,其中,控制系统调整传感器挡位,以使风扇速度随着空气质量变化而被连续、自动并适当地调整。这将提供更有效的清洁过滤器并且允许不同国家内的用户、或相同国家内的不同地理位置内的用户利用净化器的所有可用的风扇速度和所有可用的传感器挡位。

【发明内容】

[0009]在各种实施例中,本发明的空气净化器包括:粒子计数器,其对空气中的污染物的量进行检测;控制系统,其被编程为从粒子计数器接收输入,并且在粒子计数器检测到正被净化的空气的质量的变化时连续且自动地调整传感器的灵敏度挡位;传感器,其根据灵敏度变化来控制电动风扇的操作;以及电动风扇,其对通过传感器接收的指令做出响应。在一些实施例中,传感器和控制器被组合成单个设备。粒子计数器连续监测穿过空气净化器的空气的质量。控制系统被编程为使离开传感器的空气的平均空气质量读数在指定的波动时间段内由粒子计数器测量,传感器的灵敏度被自动调整。所述时间段可以被设定为固定的时间(例如,4小时、24小时)或可用被设定为波动(例如,白天时间较短而晚上时间较长)。在指定的时间段内由平均微粒读数所测量的空气质量将确定传感器的灵敏度等级,以使得,如果空气质量差(即,高微粒计数),则将传感器的灵敏度调整为较低的灵敏度挡位(即,其将允许较高的风扇速度以使更多的空气能够移动通过过滤器);如果空气质量好(即,低微粒计数),则将传感器的灵敏度调整为较高的灵敏度挡位(即,其将设定较低的最大风扇速度,因为没有太多空气需要穿过过滤器)。
[0010]上文已相当宽泛地概述了本发明的某些方面,以使本发明的下面的【具体实施方式】可以得到更好的理解。将在下文中对本发明的形成本发明的权利要求的主题内容的附加特征和优点进行描述。本领域技术人员应该领会,所公开的概念和具体实施例可以容易地用作用于修改或设计其它结构的基础、或用于实现与本发明相同的目的过程。本领域中的技术人员还应该认识到,这种等同构造并不脱离如所附权利要求中所阐述的本发明的精神和范围。
【附图说明】
[0011]为了更完整地理解本发明及其优点,现将结合附图参考以下描述,在附图中,相同的附图标记指示相同的特征,并且附图中:
[0012]图1是示出本发明的实施例的图表,其中控制系统基于粒子计数来调整传感器灵敏度挡位和风扇速度;
[0013]图2是示出当控制系统指定传感器灵敏度3时,空气净化装置在不同粒子计数下的风扇速度的曲线图;
[0014]图3是示出当控制系统指定传感器灵敏度5时,空气净化装置在不同粒子计数下的风扇速度的曲线图;
[0015]图4是本发明的一个实施例中的描绘控制系统能够如何被编程为基于平均粒子计数来调整传感器灵敏度等级的表格;
[0016]图5是本发明的同一实施例中的描绘控制系统能够如何被编程为基于平均粒子计数来调整传感器灵敏度等级的表格的另一种表示形式;
[0017]图6是根据本发明的自动灵敏度调整的一个实施例的示出空气净化装置在不同粒子计数下的风扇速度的曲线图。
【具体实施方式】
[0018]本发明涉及尤其用于提高空气净化器性能的改进方法和系统。下文将详细论述本优选实施例的构造和使用。然而,应该领会的是,本发明提供了可以体现在除了空气净化器的性能之外的各种各样的上下文中的许多适用的发明概念。因此,所讨论的具体实施例仅是对构成和使用本发明的具体方式的说明,并且并不限制本发明的范围。
[0019]本发明涉及一种空气净化器,其中用户期望从放置了空气净化器的房间的空气中去除微粒。本领域已知的空气净化器通常具有许多不同的风扇速度挡位,相对常见的是具有三到五个挡位)。用户通常会打开装置并把风扇速度设定为所需挡位。随着空气质量发生变化,用户必须调整风扇速度以增加或减少通过过滤器的空气流动。
[0020]电动风扇引导空气流入并通过空气过滤器。随着风扇速度增大,穿过过滤器的空气的量也增大。对于本领域技术人员显而易见的是,随着空气中的微粒物质的增加,有必要通过增大风扇的速度来增加通过过滤器的空气的流动。
[0021]—些空气净化器包括被编程为基于空气中的污染物的量来增大或减小风扇的速度的传感器。在那些装置中,如果空气中的污染物的量为不可接受的高,则增大风扇速度,并且如果污染物的量为可接受的低,则风扇将以低速运行。为了使净化器尽可能的有效率,传感器应该被正确地编程,以使其通过风扇速度挡位来有效率地移动,并且不会例如一直以低挡位或高挡位运行。
[0022]现参考图1,图1示出了本发明的一个实施例的被编程为基于粒子计数来控制传感器灵敏度挡位并且因此控制风扇速度的控制系统的效果。该实施例中的控制系统被编程为设定七个不同的灵敏度挡位。挡位I是七个挡位中最灵敏的。在该挡位下,如果微粒等级在O到10pcs/283ml之间,则风扇速度被设定为“低速”;如果微粒等级在10到40pcs/283ml之间,则风扇速度被设定为“中速”;如果微粒等级在40到100pCS/283ml之间,则风扇速度被设定为“高速”;并且如果微粒等级超过100pcs/283ml,则风扇速度被设定为“加速(turbo),,。
[0023]当控制系统将传感器的灵敏度调整为挡位7时,如果微粒等级在O到1500pcs/283ml之间,则风扇速度被设定为“低速”;如果微粒等级在1500到2500pcs/283ml之间,则风扇速度被设定为“中速”;如果微粒等级在2500到3000pCS/283ml之间,则风扇速度被设定为“高速”;并且如果微粒等级超过3000pCS/283ml,则风扇速度被设定为“加速”。
[0024]图2示出了空气净化器的一个实施例的曲线图,其中控制系统已经将传感器灵敏度挡位设定为3,并且微粒计数随时间推移而发生变化。从356分钟与853分钟之间的时间段中可见,微粒计数向上变化到200pCS/283ml,并且风扇速度在挡位2(中速空气流动)与挡位3 (高速空气流动)之间有效率地交替变化。然而,当微粒计数在大约924分钟时开始增大,则风扇以其最高挡位连续操作,这提供了较差的用户体验。传感器可能在I到924分钟之间的时间段内被正确设定,但在924到1350分钟之间的时间段内过于灵敏(即,其认为所有空气都是“脏的”,无论微粒数量是多少)。
[0025]图3示出了空气净化器的实施例的曲线图,其中控制系统已经将传感器灵敏度设定为挡位5,并且微粒计数随时间推移而发生变化。在该情况下,风扇在I到929分钟之间的时间段内被关闭或处于最低挡位(风扇速度为O),尽管微粒计数在100到600pcs/283ml之间变化。在929分钟之后,风扇速度在O到3之间交替变化,因为微粒计数扩大到高达1700pcs/283ml。在该情况下,控制系统在I到929分钟之间的范围内不够灵敏(即,其认为所有空气都是“清洁的”,而不管微粒计数是多少),但是在929到1335分钟之间的范围内可能被正确设定。
[0026]在本发明的各种实施例中,穿过空气净化器的空气的质量被粒子计数器连续监测。控制系
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