一种基于多种传感器的自动控制新风机的制作方法

文档序号:14985456发布日期:2018-07-20 21:09阅读:193来源:国知局

本实用新型涉及一种新风机,尤其是具备自控功能的新风机,具体涉及一种基于多种传感器及可自动调整内外循环状态的自动控制新风机。



背景技术:

近些年,随着空气污染越来越严重,人们对空气污染的认识越来越清晰,能够改善室内空气质量的新风机自然越来越受到消费者的追捧,现有的新风机琳琅满目,型号种类极多,但绝大部分新风机的工作原理都是一致的,即将外界空气引入机器中,通过过滤单元、滤网等进行过滤处理,然后再将处理好的干净的空气注入到室内。

新风机作为室内持续通风换气的电气设备,最理想的状态是在室内的人们感觉不到新风机的工作,新风机以极低的存在感给人们提供最优质的服务,只有新风机不工作时人们才会有所察觉;现在几乎所有的新风机都在朝着这个目标不断研发和改进;

但是如果新风机一直以最大功率工作,无需人为干预、调节,虽然能够提供较为良好的使用效果,但是对于电能的消耗、过滤材料的消耗、噪音低产生都有不利影响,未免有些不妥,所以,本发明人希望能够设计出一种可以根据实际需求自动调节工作功率的新风机,能够在使用者察觉出不适以前采取必要措施,调整工作功率及工作方式,在满足使用需求的情况下,尽量节约能源。

由于上述原因,本发明人对现有的新风机做了改进和设计,以便设计出一种能够解决上述问题的新的技术方案。



技术实现要素:

为了克服上述问题,本发明人进行了锐意研究,设计出一种基于多种传感器的自动控制新风机,该新风机包括实时测量室内二氧化碳浓度的二氧化碳浓度测量装置,实时测量室内温度的温度感应装置,实时测量室内PM2.5浓度的PM2.5浓度测量装置,通过网络获取新风机所在区域室外温度信息的网络信号接收装置,将室外空气引入到室内的风机,和控制风机功率的风机控制装置;其中,风机控制装置能在室内外畅通,即开窗开门时控制风机待机,能够在室内人数较多或者PM2.5浓度过高时控制风机加大功率,并且在室外温度过高时控制风机减小功率,该新风机还包括加热装置,能够在室外温度过低时启动工作,避免室内温度过度降低,另外,该新风机还具备室内外空气循环状态调整功能,可根据市内外温度、PM2.5、二氧化碳的数据汇总判断,自动调整内循环或外循环状态。

具体来说,本实用新型的目的在于提供以一种基于多种传感器的自动控制新风机,该新风机包括

二氧化碳浓度测量装置1,通过所述二氧化碳浓度测量装置1 实时监测室内二氧化碳浓度,

温度感应装置2,通过所述温度感应装置2实时监测室内温度,

PM2.5浓度测量装置3,通过所述PM2.5浓度测量装置3实时监测室内PM2.5浓度,

网络信号接收装置4,通过所述网络信号接收装置4下载所述新风机所在区域的室外空气质量和温度信息,

变频风机5,通过所述变频风机5将腔室6中空气引入至过滤网7,并从出风口8排出,在所述腔室6上开设有外部进风门9和内部进风门10;和

控制装置11,通过控制装置11动态控制变频风机5的功率,还通过该风门控制装置11开启或关闭腔室6上的外部进风门9和内部进风门10。

其中,所述腔室6的内部进风门10设置在所述新风机的底部,所述内部进风门10开启后腔室6与室内连通;

所述腔室6通过管道12与室外相连,所述外部进风门9设置在腔室6与管道12的连接处。

其中,在所述管道12的内部和/或外部设置有功率可调的加热装置13。

其中,所述加热装置13分别与温度感应装置2、网络信号接收装置4和控制装置11相连。

其中,在所述变频风机5启动工作,且室内温度高于室外温度的情况下,在室内温度与室外温度的温差介于5-10摄氏度时,所述加热装置13的工作功率为500W;

在所述变频风机5启动工作,且室内温度高于室外温度的情况下,在室内温度与室外温度的温差在10摄氏度以上时,所述加热装置13的工作功率为800W。

其中,所述控制装置11包括密封判断单元111,

所述密封判断单元111实时接收二氧化碳浓度测量装置1、温度感应装置2和PM2.5浓度测量装置3测量到的信息,并在室内二氧化碳浓度、室内温度和室内PM2.5浓度在预定时间内都趋于稳定的情况下控制变频风机5待机。

其中,所述控制装置11包括PM2.5控制单元112,

所述PM2.5控制单元112与PM2.5浓度测量装置3相连,所述 PM2.5控制单元112根据室内PM2.5浓度值给所述变频风机5发送基于PM2.5的风速指令。

其中,所述控制装置11包括温度控制单元113,

所述温度控制单元113与温度感应装置2和网络信号接收装置4相连,所述温度控制单元113根据室内温度值和室外温度值给所述风机发送基于温度的风速指令。

其中,所述控制装置11包括二氧化碳控制单元114,

所述二氧化碳控制单元114根据室内二氧化碳浓度给所述风机发送基于人数的风速指令。

其中,所述基于温度的风速指令优先级高于基于PM2.5的风速指令和基于二氧化碳的风速指令,

基于PM2.5的风速指令和基于二氧化碳的风速指令不一致时风机执行风速较高的指令。

本实用新型所具有的有益效果包括:

(1)根据本实用新型提供的基于多种传感器的自动控制新风机能够自动判断室内与室外是否畅通,并且在畅通状态时自动控制风机待机,节约能源;

(2)根据本实用新型提供的基于多种传感器的自动控制新风机能够根据室内二氧化碳浓度和PM2.5浓度实时调整风机功率,使得风机在满足使用需求的情况下尽量节约能源;

(3)根据本实用新型提供的基于多种传感器的自动控制新风机能够在室外温度过高时控制风机减小功率,还能够在室外温度过低时自动启动加热装置,以确保室内温度维持在合理范围内;

(4)根据本实用新型提供的基于多种传感器的自动控制新风机能够在外循环和内循环两种状态下自动切换。

附图说明

图1示出根据本实用新型一种优选实施方式的基于多种传感器的自动控制新风机整体结构逻辑图;

图2示出根据本实用新型一种优选实施方式的基于多种传感器的自动控制新风机整体结构示意图;

图3示出根据本实用新型一种优选实施方式的基于多种传感器的自动控制新风机上外部进风门结构示意图;

图4示出根据本实用新型一种优选实施方式的基于多种传感器的自动控制新风机上内部进风门关闭状态的结构示意图;

图5示出根据本实用新型一种优选实施方式的基于多种传感器的自动控制新风机上内部进风门开启状态的结构示意图。

附图标号说明:

1-二氧化碳浓度测量装置

2-温度感应装置

3-PM2.5浓度测量装置

4-网络信号接收装置

5-变频风机

6-腔室

7-过滤网

8-出风口

9-外部进风门

10-内部进风门

11-控制装置

12-管道

13-加热装置

111-密封判断单元

112-PM2.5控制单元

113-温度控制单元

114-二氧化碳控制单元

具体实施方式

下面通过附图和实施例对本实用新型进一步详细说明。通过这些说明,本实用新型的特点和优点将变得更为清楚明确。

在这里专用的词“示例性”意为“用作例子、实施例或说明性”。这里作为“示例性”所说明的任何实施例不必解释为优于或好于其它实施例。尽管在附图中示出了实施例的各种方面,但是除非特别指出,不必按比例绘制附图。

根据本实用新型提供的一种基于多种传感器的自动控制新风机,如图1和图2中所示,该新风机包括

二氧化碳浓度测量装置1,通过所述二氧化碳浓度测量装置1 实时测量室内二氧化碳浓度,所述二氧化碳浓度测量装置1的型号可以为senseair-S8,

温度感应装置2,通过所述温度感应装置2实时测量室内温度,所述温度感应装置2的型号可以为SHT,

PM2.5浓度测量装置3,通过所述PM2.5浓度测量装置3实时测量室内PM2.5浓度;

网络信号接收装置4,通过所述网络信号接收装置4获取所述新风机所在区域的室外空气质量和温度信息,

变频风机5通过所述变频风机5将腔室6中空气引入至过滤网7,并从出风口8排出,空气在流动过程中穿过过滤网,以滤除其中携带的PM2.5等污染物;在所述腔室6上开设有外部进风门9和内部进风门10,

控制装置11,通过控制装置11动态控制变频风机5的功率,还通过该风门控制装置11开启或关闭腔室6上的外部进风门9和内部进风门10;

其中,二氧化碳浓度测量装置1、温度感应装置2、PM2.5浓度测量装置3、网络信号接收装置4和变频风机5都与控制装置11 相连,将测量到的信息传递给控制装置11,控制装置11根据接收到的信息控制变频风机的功率、风速。

优选地,如图2、图3、图4和图5中所示,所述腔室的内部进风门设置在所述新风机的底部,所述内部进风门开启后腔室与室内连通;

所述腔室通过管道12与室外相连,所述外部进风门设置在腔室与管道的连接处。

所述控制装置11控制内部进风门10和外部进风门9一个开启,一个关闭,或者都关闭,但是不能都开启。当内部进风门10开启时,新风机处于内循环状态,即对室内空气做净化处理,当外部进风门9开启时,新风机处于外循环状态,即将室外空气引入到室内,并做净化处理。

优选地,如图3中所示,所述外部进风门9呈圆形,与管道截面形状保持一致,可绕着中部的转轴转动,从而在开启和关闭状态下切换;

所述内部进风门10位于新风机的底部,不能整体转动,所以设置成百叶窗式结构或者推拉门式结构,如图4和图5中所示的推拉门式结构。

所述控制装置11还包括两个电机,分别与述内部进风门10和外部进风门9相连,用以分别控制内部进风门10和外部进风门9的开启和关闭。

在所述管道12的内部和/或外部设置有功率可调的加热装置13,加热装置13用于给外循环时进入到室内的空气加热。

优选地,所述加热装置13分别与温度感应装置2、网络信号接收装置4和风机控制装置6相连,加热装置13根据温度感应装置 2、网络信号接收装置4和控制装置11传递出的信息判断是否启动工作,及工作功率。

优选地,在所述变频风机5启动工作,且室内温度高于室外温度的情况下,在室内温度与室外温度的温差介于5-10摄氏度时,所述加热装置的工作功率为500W;

在所述变频风机5启动工作,且室内温度高于室外温度的情况下,在室内温度与室外温度的温差在10摄氏度以上时,所述加热装置的工作功率为800W。

进一步优选地,所述加热装置在温度感应装置2测量的室内温度值低于24度时才能够启动工作,如果温度感应装置2测量到的室内温度高于24度,无论内外温差如何,加热装置都不工作。

在一个优选的实施方式中,所述控制装置11包括密封判断单元111,

所述密封判断单元实时接收二氧化碳浓度测量装置1、温度感应装置2和PM2.5浓度测量装置3测量到的信息,并在室内二氧化碳浓度、室内温度和室内PM2.5浓度在预定时间内都趋于稳定的情况下控制风机5待机,并控制外部进风门9关闭。

优选地,所述预定时间为10-15分钟,优选为10分钟, PM2.5;所述趋于稳定包括PM2.5浓度在预定时间内抖动±10%,二氧化碳浓度在预定时间内抖动±10%,温度在预定时间内抖动±2℃,并保持稳定,在室内二氧化碳浓度、室内温度和室内 PM2.5浓度在预定时间内都趋于稳定时,可判断为使用环境没有密封,即门和/或窗处于开启状态,所以控制新风机进入待机状态运行,以利于节能。

在一个优选的实施方式中,所述控制装置11包括PM2.5控制单元112,

所述PM2.5控制单元与PM2.5浓度测量装置3相连,所述 PM2.5控制单元根据室内PM2.5浓度值给所述变频风机5发送基于PM2.5的风速指令。

其中,基于PM2.5的风速指令包括控制外部进风门9开启,内部进风门10关闭;并控制变频风机的工作功率,使得风速达到预计值,具体地,

在测量到室内PM2.5浓度为0~35mg/m3的情况下,所述基于PM2.5的风速指令控制变频风机的风速为50m3/h以上;

在测量到室内PM2.5浓度为35~75mg/m3的情况下,所述基于PM2.5的风速指令控制变频风机的风速为100m3/h以上;

在测量到室内PM2.5浓度为75~100mg/m3的情况下,所述基于PM2.5的风速指令控制变频风机的风速为150m3/h以上;

在测量到室内PM2.5浓度为100~150mg/m3的情况下,所述基于PM2.5的风速指令控制变频风机的风速为200m3/h以上;

在测量到室内PM2.5浓度为150mg/m3以上的情况下,所述基于PM2.5的风速指令控制变频风机的风速为300m3/h以上。

本实用新型中如35~75mg/m3等关于PM2.5浓度的范围表述中,包括较小的数值本身,不包括较大的数值本身,如该 35~75mg/m3包括35mg/m3的情况,不包括75mg/m3的情况。

在一个优选的实施方式中,所述控制装置11包括温度控制单元113,

所述温度控制单元113与温度感应装置2和网络信号接收装置 4相连,所述温度控制单元113根据室内温度值和室外温度值给所述风机发送基于温度的风速指令。

其中,基于温度的风速指令包括控制外部进风门9开启,内部进风门10关闭;并控制变频风机的工作功率,使得风速达到预计值,具体地,

在测量到室内温度低于室外温度,且室外温度高于30~35度的情况下,所述基于温度的风速指令控制变频风机的风速在 200m3/h以下;

在一个优选的实施方式中,所述控制装置11包括二氧化碳控制单元114,所述二氧化碳控制单元114根据室内二氧化碳浓度给所述风机发送基于二氧化碳的风速指令;

其中,当室内二氧化碳浓度在300ppm以下时,即一百万个空气分子里平均有300个二氧化碳分子;控制外部进风门关闭,内部进风门开启,并控制变频风机的风速在50m3/h-100m3/h,此时新风机处于内循环状态,

当室内二氧化碳浓度大于300ppm时,控制外部进风门开启,内部进风门关闭,此时新风机处于外循环状态,

其中,在室内二氧化碳浓度为300ppm-400ppm的情况下所述基于二氧化碳的风速指令控制变频风机的风速为150m3/h以上;

在室内二氧化碳浓度为400ppm-500ppm的情况下,所述基于二氧化碳的风速指令控制变频风机的风速为200m3/h以上;

在室内二氧化碳浓度为500ppm-700ppm的情况下,所述基于二氧化碳的风速指令控制变频风机的风速250m3/h以上;

在室内二氧化碳浓度为700ppm以上的情况下,所述基于二氧化碳的风速指令控制变频风机的风速300m3/h以上;

在一个优选的实施方式中,所述基于温度的风速指令优先级高于基于PM2.5的风速指令和基于二氧化碳的风速指令,即当各个指令相冲突时,执行基于温度的风速指令,在基于温度的风速指令限定的风速范围内选择执行最接近其他指令要求的风速;

基于PM2.5的风速指令和基于二氧化碳的风速指令不一致时风机执行风速较高的指令;基于PM2.5的风速指令和基于二氧化碳的风速指令对应的最低风速都在100m3/h的情况下,保持内循环状态。

以上结合了优选的实施方式对本实用新型进行了说明,不过这些实施方式仅是范例性的,仅起到说明性的作用。在此基础上,可以对本实用新型进行多种替换和改进,这些均落入本实用新型的保护范围内。

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