风路循环系统、方法及所适用的新风机的制作方法
【专利摘要】本发明公开了一种风路循环系统、方法及所适用的新风机。其中所述系统包括：设置在所述进风管内的温度感应装置和进风装置；设置在所述排风管与进风管之间的回风装置；与所述温度感应装置、进风装置和回风装置均连接的风路控制装置；所述风路控制装置在所述温度感应装置所感应的室外温度值达到预设冰点时，通过根据实时温度变化调整进风装置和进回风装置的方式，控制所述进风管的进风量和/或从排风管到进风管的回风量。本发明能有效解决北方地区的新风机在工作期间进风管结冰的问题。
【专利说明】
风路循环系统、方法及所适用的新风机
技术领域
[0001]本发明实施例涉及控制技术，尤其涉及一种风路循环系统、方法及所适用的新风机。【背景技术】
[0002]新风机是一种有效的空气净化设备，能够使室内空气产生循环，一方面把室内污浊的空气排出室外，另一方面把室外新鲜的空气经过杀菌，消毒、过滤等措施后，再输入到室内，让房间里每时每刻都是新鲜干净的空气。[〇〇〇3]在北方地区，特别是冬天的北方地区，新风机工作时，由于室内外温差过大，导致进风管和排风管内造成结冰现象，严重时还会堵塞进风管道和排风管口。目前的新风机设备大多采用人工除冰的方式，由专人维护。这无疑增加了人力成本。
[0004]因此，需要对现有设备进行改进。
【发明内容】
[0005]本发明提供一种风路循环系统、方法及所适用的新风机，以解决冬天新风机的进风管道和排风管道结冰对风路的阻碍。
[0006]第一方面，本发明实施例提供了一种风路循环系统，用于带有进风管和排风管的换风设备中，包括:设置在所述进风管内的温度感应装置和进风装置;设置在所述排风管与进风管之间的回风装置;与所述温度感应装置、进风装置和回风装置均连接的风路控制装置;所述风路控制装置在所述温度感应装置所感应的室外温度值达到预设冰点时，通过根据实时温度变化调整进风装置和进回风装置的方式，控制所述进风管的进风量和/或从排风管到进风管的回风量。
[0007]第二方面，本发明实施例还提供了一种新风机，包含:如上所述的风路循环系统。
[0008]第三方面，本发明实施例还提供了一种风路循环方法，包括:监测室外温度值；当监测到室外温度值达到预设冰点时，按照实时温度变化控制经由进风管进入的进风量、和/ 或从排风管到进风管的回风量。
[0009]本实施例由于排出的空气温度与室内温度相差不多，故而能有效解决北方地区的新风机在工作期间进风管结冰的问题。【附图说明】
[0010]图1是本发明实施例一中的风路循环系统的结构示意图；
[0011]图2是本发明实施例二中的进风装置的结构示意图；
[0012]图3是本发明实施例二中的回风装置的结构示意图；
[0013]图4是本发明实施例三中的风路循环系统的结构示意图；
[0014]图5是本发明实施例五中的风路循环方法的流程图。【具体实施方式】
[0015]下面结合附图和实施例对本发明作进一步的详细说明。可以理解的是，此处所描述的具体实施例仅仅用于解释本发明，而非对本发明的限定。另外还需要说明的是，为了便于描述，附图中仅示出了与本发明相关的部分而非全部结构。
[0016]实施例一
[0017]图1为本发明实施例一提供的风路循环系统的结构示意图，本实施例可适用于带有进风管和排风管的换风设备在零度以下工作的情况。其中，所述换风设备举例为新风机， 所述换风设备也可以指具有新风机功能的空调机。所述换风设备包括进风管12和排风管 11。所述换风设备利用进风管12将室外空气引入室内，并利用排风管11将室内空气排出室夕卜。其中，所述换风设备在进风管12中设置引风机和多层过滤器，以对引入的空气进行清洁；以及在排风管11中设置引风机，以便将室内空气排出。
[0018]所述风路循环系统在现有换风设备的双管换风的基础上，在进风管12内设置了温度感应装置21和进风装置22。其中，温度感应装置21和进风装置22都设置在进风管12靠近室外的管口处，在初始状态下，进风装置22完全打开，以便进风管12无遮挡的引入室外空气。排风管11在现有基础上设置一支路与进风管12相通，并在与进风管12相通的位置设置回风装置23,在初始状态下，所述回风装置23密封阻挡排风管11和进风管12之间空气流通。 [〇〇19]所述风路循环系统还包括风路控制装置24。所述风路控制装置24与所述温度感应装置21、进风装置22和回风装置23均连接，用于在所述温度感应装置21所感应的室外温度值达到预设冰点时，通过根据实时温度变化调整进风装置22和进回风装置23的方式，控制所述进风管12的进风量和/或从排风管11到进风管12的回风量。
[0020]具体地，所述风路控制装置24在监测到温度感应装置21所提供的室外温度达到预设的冰点，按照预设的进风控制规则，逐步控制进风装置22的进风量，以减少室外冷空气的进入。另外，为配合室外冷空气进入量的减少，还在预设的回风控制规则下，逐步控制回风装置23的回风量，以将排风管11中排出的空气回转到进风管12,并经由过滤器转成清洁空气回到室内。
[0021]在此，所述冰点可以是0度，也可以是[0，1]度之间的值。所述风路控制装置24可以当监测到室外温度达到预设冰点时，即刻控制进风装置22。或者，所述风路控制装置24可以在监测预设时段内的室外温度平均值达到冰点后，控制进风装置22。
[0022]在此，所述风路控制装置24可以是包含CPU的智能终端，也可以是集成有FPGA和控制电路的装置。
[0023]本实施例由于排出的空气温度与室内温度相差不多，故而能有效解决北方地区的新风机在工作期间进风管结冰的问题。[〇〇24] 实施例二
[0025]在前述各实施例的基础上，如图2所示，所述进风装置22包括:设置在进风管12的室外管口的第一挡板212;和控制所述第一挡板212在所述进风管12内旋转的第一舵机211。 其中，所述第一舵机211连接所述风路控制装置24。[〇〇26]在初始状态下，第一挡板212平行于进风管12的中轴线。所述第一舵机211包含贯穿进风管12管口的转轴和固定所述转轴一端的转动电机。所述第一挡板212固定在所述转轴上，并跟随转轴在进风管12内转动。所述转动电机可受风路控制装置24的步进控制，步进角度在3度以内。[〇〇27]如图3所示，所述回风装置23包括:初始时遮挡在排风管11与进风管12之间通口上的第二挡板232;和控制所述第二挡板232在所述排风管11与进风管12内旋转的第二舵机 231。其中，所述第二舵机231连接所述风路控制装置24。[〇〇28]在初始状态下，第二挡板232密封于排风管11与进风管12之间通口。所述第二舵机 231包含贯穿进风管12管口的转轴和固定所述转轴一端的转动电机。所述第二挡板232固定在所述转轴上，并跟随转轴在通口内转动。所述转动电机可受风路控制装置24的步进控制， 步进角度在3度以内。为了增加通口在不使用情况下的密封性，所述第二挡板232或通口壁上可设有密封圈。
[0029]本实施例在现有排风管和进风管的结构基础上进行微改动，并利用成本较低的挡板和舵机的方式实现对风路的控制。
[0030] 实施例三
[0031] 如图4所示，在上述各实施例的基础上，所述风路控制装置24包括:进风控制单元 241 〇
[0032]所述进风控制单元241用于在检测到室外温度值达到预设冰点时，按照预设的室外温度变化与进风管12的有效进风截面的对应关系，调整所述进风装置22。[〇〇33] 在此，所述进风控制单元241单独与进风装置22和温度感应装置21相连。所述进风控制单元241可以是包含FPGA及外围电路的电路。其中，所述外围电路用于为FPGA提供稳压偏置等。所述进风控制单元241也可以是一嵌入式系统。
[0034]在此，所述室外温度变化与进风管12的有效进风截面的对应关系可以是线性的、 或单调非线性的。
[0035]或者，所述室外温度变化与进风管12的有效进风截面的对应关系是通过室外温度变化和进风装置22中的第一舵机的转角的对应关系来反映的。其中，室外温度变化和进风装置22中的第一舵机的转角的对应关系可以是线性或单调非线性的。例如，所述进风控制单元241预设有室外温度相对预设冰点的变化值与第一舵机的转角的转换函数，当进风控制单元241接收到室外温度值时，根据所述转换函数确定控制第一舵机相对初始角度的转角，并向第一舵机发出相应的转动指令。所述转动指令可以是对应转角的电平信号。其中， 所述进风控制单元241按照预设的第一舵机的步进单位和时钟周期的对应关系，确定对应转角的电平信号的持续长度。
[0036]在一种情况下，当室外温度值低至-40度，在第一舵机的转动下，第一挡板212完全遮挡进风管12的管口，使得进风管12关闭。为了防止在减小甚至关闭进风量时，降低室内空气质量，所述风路控制装置24还包括:回风控制单元242。[〇〇37]所述回风控制单元242用于根据对所述进风装置22的调整情况，控制所述回风装置23调整排风管11与进风管12之间的气流。[〇〇38] 在此，所述回风控制单元242分别与回风装置23和进风控制单元241相连。所述回风控制单元242可以是包含FPGA及外围电路的电路。其中，所述外围电路用于为FPGA提供稳压偏置等。所述回风控制单元242也可以是一嵌入式系统。[〇〇39] 在此，所述进风控制单元241与进风装置22的指令接口还连接回风控制单元242。所述回风控制单元242根据所接收的转动指令反推出第一挡板的转角，并根据预设的进风管12的有效进风截面和回风管的有效回风截面之间的对应关系，调整回风装置23,以便提高进入进风管12的空气温度。其中，进风管12的有效进风截面和回风管的有效回风截面之间的对应关系可以通过第一挡板和第二挡板的转角对应关系来确定。例如，第一挡板和第二挡板的转角的调整呈线性关系。
[0040]一种可选方案是，所述进风控制单元241通过专用指令接口与回风控制单元242相连。当进风控制单元241确定第一挡板完全密封了进风口时，向回风控制单元242输出打开指令，则所述回风控制单元242根据所述打开指令所述回风装置23打通排风管11与进风管 12。当进风控制单元241确定第一挡板未密封进风口时，向回风控制单元242输出关闭指令， 则所述回风控制单元242根据所述关闭指令所述回风装置23密封排风管11与进风管12之间的通口。其中，所述专用指令接口可以是电平引脚、或其他标准接口。
[0041]例如，所述回风控制单元242在接到所述专用指令接口所发出的打开指令时，向第二舵机发出电平信号，以将第二挡板由回风横截面最大转至最小。所述电平信号的长度可根据预设的第二舵机的转动步长单位与时钟周期数的对应关系而定。
[0042]本实施例通过回风控制单元和进风控制单元的双重控制，有效降低了室外低温空气对进风管的结冰影响。另外，采用空气内循环方式，将从室内排出的空气经由进风管重新过滤，再返回给室内，能有效提尚室内空气质量。
[0043]实施例四
[0044]与前述各实施例不同的是，所述风路循环系统还包括设置在排风管11中室内排风口的室内气体监测装置(未予图示)。其中，所述室内气体监测装置包括:二氧化碳监测传感器、和/或烟量监测传感器等。
[0045]当风路控制装置24减小了、或关闭了进风管12的进风量时，室内空气循环降低，二氧化碳含量会增加。为了解决二氧化碳含量增加的问题，所述风路控制装置24还用于当所述室内气体监测装置所提供的室内环境监测值超出预设的环境阈值时，周期性控制所述进风装置22增大进风管12的进风量。[〇〇46]例如，所述风路控制装置24中的进风控制单元241还与所述室内气体监测装置相连。当所述进风控制单元241控制进风口完全密封后，开始获取内气体监测装置的环境监测值，并当该环境监测值超出预设的环境阈值时，周期性的控制第一舵机旋转预设转角，以打开进风管口，吸入室外空气。
[0047]—种可选方案是，所述风路控制装置24在控制所述进风装置22关闭进风管12引入室外空气后，基于所述室内气体监测装置所提供的室内环境监测值，周期性控制所述进风装置22增大进风管12的有效进风截面，并在增大进风管12有效进风截面的同时，控制回风装置23密封回风通路。[〇〇48]例如，当所述进风控制单元241控制进风口完全密封后，开始获取内气体监测装置的环境监测值，并当该环境监测值超出预设的环境阈值时，周期性的控制第一舵机旋转预设转角，以打开进风管口，吸入室外空气。当打开第一挡板的同时，向回风控制单元242发送关闭指令，则所述回风控制单元242根据所述关闭指令密封排风管11与进风管12的通口。 [〇〇49] 本实施例通过监测室内空气质量，合理进行室内外空气调整，即保证室内空气质量，又有效防止冷空气中的水汽在进风管的结冰。
[0050] 实施例五[〇〇51]如图5所示，本实施例提供一种风路循环方法。所述循环方法由上述各实施例中的风路循环系统来执行。[〇〇52] 步骤S110、监测室外温度值。[〇〇53]具体地，室外温度感应装置监测室外温度值，并回传给风路控制装置。[〇〇54] 步骤S120、当监测到室外温度值达到预设冰点时，按照实时温度变化控制经由进风管进入的进风量、和/或从排风管到进风管的回风量。
[0055]具体地，所述风路控制装置在监测到温度感应装置所提供的室外温度达到预设的冰点，按照预设的进风控制规则，逐步控制进风装置的进风量，以减少室外冷空气的进入。 另外，为配合室外冷空气进入量的减少，还在预设的回风控制规则下，逐步控制回风装置的回风量，以将排风管中排出的空气回转到进风管，并经由过滤器转成清洁空气回到室内。
[0056]在此，所述冰点可以是0度，也可以是[0，1]度之间的值。所述风路控制装置可以当监测到室外温度达到预设冰点时，即刻控制进风装置。或者，所述风路控制装置可以在监测预设时段内的室外温度平均值达到冰点后，控制进风装置。[〇〇57] 在一种可选方案中，所述步骤S120包括步骤S12US122。[〇〇58]步骤S121、按照预设的室外温度变化与进风管的有效进风截面的对应关系，调整进风管的进风量。
[0059]在此，所述室外温度变化与进风管的有效进风截面的对应关系可以是线性的、或单调非线性的。
[0060]或者，所述室外温度变化与进风管的有效进风截面的对应关系是通过室外温度变化和进风装置中的第一舵机的转角的对应关系来反映的。其中，室外温度变化和进风装置中的第一舵机的转角的对应关系可以是线性或单调非线性的。例如，所述进风控制单元预设有室外温度相对预设冰点的变化值与第一舵机的转角的转换函数，当进风控制单元接收到室外温度值时，根据所述转换函数确定控制第一舵机相对初始角度的转角，并向第一舵机发出相应的转动指令。所述转动指令可以是对应转角的电平信号。其中，所述进风控制单元按照预设的第一舵机的步进单位和时钟周期的对应关系，确定对应转角的电平信号的持续长度。[0061 ]在一种情况下，当室外温度值低至-40度，在第一舵机的转动下，第一挡板完全遮挡进风管的管口，使得进风管关闭。为了防止在减小甚至关闭进风量时，降低室内空气质量，所述风路控制装置还执行步骤S122。
[0062]步骤S122、根据对所述进风量的调整情况，控制排风管与进风管之间的回风量。
[0063]在此，所述进风控制单元与进风装置的指令接口还连接回风控制单元。所述回风控制单元根据所接收的转动指令反推第一挡板的转角，并根据预设的进风管的有效进风截面和回风管的有效回风截面之间的对应关系，调整回风装置，以便提高进入进风管的空气温度。其中，进风管的有效进风截面和回风管的有效回风截面之间的对应关系可以通过第一挡板和第二挡板的转角对应关系来确定。例如，第一挡板和第二挡板的转角的调整呈线性关系。
[0064]—种可选方案是，所述进风控制单元通过专用指令接口与回风控制单元相连。当进风控制单元确定第一挡板完全密封了进风口时，向回风控制单元输出打开指令，则所述回风控制单元根据所述打开指令所述回风装置打通排风管与进风管。当进风控制单元确定第一挡板未密封进风口时，向回风控制单元输出关闭指令，则所述回风控制单元根据所述关闭指令所述回风装置密封排风管与进风管。其中，所述专用指令接口可以是电平引脚、或其他标准接口。
[0065]例如，所述回风控制单元在接到所述专用指令接口所发出的打开指令时，向第二舵机发出电平信号，以将第二挡板由回风横截面最大转至最小。所述电平信号的长度可根据预设的第二舵机的转动步长单位与时钟周期数的对应关系而定。[〇〇66] 在上述各步骤的基础上，一种可选方案为，所述方法还包括步骤S130(未予图示)。 [〇〇67]步骤S130、当监测到室内环境监测值超出预设的环境阈值时，周期性增大进风管的进风量。
[0068]具体地，当风路控制装置减小了、或关闭了进风管的进风量时，室内空气循环降低，二氧化碳含量会增加。为了解决二氧化碳含量增加的问题，所述风路控制装置还用于当所述室内气体监测装置所提供的室内环境监测值超出预设的环境阈值时，周期性控制所述进风装置增大进风管的进风量。
[0069]例如，所述风路控制装置中的进风控制单元还与所述室内气体监测装置相连。当所述进风控制单元控制进风口完全密封后，开始获取内气体监测装置的环境监测值，并当该环境监测值超出预设的环境阈值时，周期性的控制第一舵机旋转预设转角，以打开进风管口，吸入室外空气。
[0070]—种可选方案是，所述风路控制装置在控制所述进风装置关闭进风管引入室外空气后，基于所述室内气体监测装置所提供的室内环境监测值，周期性控制所述进风装置增大进风管的有效进风截面，并在增大进风管有效进风截面的同时，控制回风装置密封回风通路。[0071 ]例如，当所述进风控制单元控制进风口完全密封后，开始获取内气体监测装置的环境监测值，并当该环境监测值超出预设的环境阈值时，周期性的控制第一舵机旋转预设转角，以打开进风管口，吸入室外空气。当打开第一挡板的同时，向回风控制单元发送关闭指令，则所述回风控制单元根据所述关闭指令密封排风管与进风管的通口。[〇〇72]注意，上述仅为本发明的较佳实施例及所运用技术原理。本领域技术人员会理解， 本发明不限于这里所述的特定实施例，对本领域技术人员来说能够进行各种明显的变化、 重新调整和替代而不会脱离本发明的保护范围。因此，虽然通过以上实施例对本发明进行了较为详细的说明，但是本发明不仅仅限于以上实施例，在不脱离本发明构思的情况下，还可以包括更多其他等效实施例，而本发明的范围由所附的权利要求范围决定。
【主权项】
1.一种风路循环系统，用于带有进风管和排风管的换风设备中，其特征在于，包括:设置在所述进风管内的温度感应装置和进风装置；设置在所述排风管与进风管之间的回风装置；与所述温度感应装置、进风装置和回风装置均连接的风路控制装置；所述风路控制装置在所述温度感应装置所感应的室外温度值达到预设冰点时，通过根 据实时温度变化调整进风装置和进回风装置的方式，控制所述进风管的进风量和/或从排 风管到进风管的回风量。2.根据权利要求1所述的风路循环系统，其特征在于，所述进风装置包括:设置在进风管的室外管口的第一挡板；控制所述第一挡板在所述进风管内旋转的第一舵机，其中，所述第一舵机连接所述风 路控制装置。3.根据权利要求1所述的风路循环系统，其特征在于，所述回风装置包括:初始时遮挡在排风管与进风管之间通口上的第二挡板；控制所述第二挡板在所述排风管与进风管内旋转的第二舵机，其中，所述第二舵机连 接所述风路控制装置。4.根据权利要求1所述的风路循环系统，其特征在于，所述风路控制装置包括:进风控制单元与进风装置和温度感应装置相连，用于在检测到室外温度值达到预设冰 点时，按照预设的室外温度变化与进风管的有效进风截面的对应关系，调整所述进风装置。5.根据权利要求4所述的风路循环系统，其特征在于，所述风路控制装置还包括:回风 控制单元与回风装置和进风控制单元相连，用于根据对所述进风装置的调整情况，控制所 述回风装置调整排风管与进风管之间的气流。6.根据权利要求5所述的风路循环系统，其特征在于，所述回风控制单元用于在确定所 述进风装置完全遮挡了进风管的进风口时，控制所述回风装置打通排风管与进风管。7.根据权利要求1所述的风路循环系统，其特征在于，还包括:设置在排风管中室内排风口的室内气体监测装置；所述风路控制装置还用于当所述室内气体监测装置所提供的室内环境监测值超出预 设的环境阈值时，周期性控制所述进风装置增大进风管的进风量。8.根据权利要求7所述的风路循环系统，其特征在于，所述风路控制装置在控制所述进 风装置关闭进风管引入室外空气后，基于所述室内气体监测装置所提供的室内环境监测 值，周期性控制所述进风装置增大进风管的有效进风截面，并在增大进风管有效进风截面 的同时，控制回风装置密封回风通路。9.一种新风机，其特征在于，包含:如权利要求1-8中任一所述的风路循环系统。10.—种风路循环方法，其特征在于，包括:监测室外温度值；当监测到室外温度值达到预设冰点时，按照实时温度变化控制经由进风管进入的进风 量、和/或从排风管到进风管的回风量。11.根据权利要求10所述的风路循环方法，其特征在于，所述按照实时温度变化调控制 经由进风管进入的进风量、和/或从排风管到进风管的回风量包括:按照预设的室外温度变化与进风管的有效进风截面的对应关系，调整进风管的进风 量；和/或，根据对所述进风量的调整情况，控制排风管与进风管之间的回风量。12.根据权利要求11所述的风路循环方法，其特征在于，所述根据对进风量的调整情 况，控制排风管与进风管之间的回风量包括:在确定所述进风装置完全遮挡了进风管的进风口时，控制所述回风装置打通排风管与 进风管。13.根据权利要求11所述的风路循环方法，其特征在于，当监测到室外温度值达到预设 冰点时，还包括:当监测到室内环境监测值超出预设的环境阈值时，周期性增大进风管的进风量。
【文档编号】F24F7/08GK105972748SQ201610398855
【公开日】2016年9月28日
【申请日】2016年6月7日
【发明人】蔡佳, 张毅, 惠国兴, 徐晓峰
【申请人】上海赛菲环境科技股份有限公司