通风单元、系统和方法与流程

本发明涉及用于对室内空间进行通风的方法和装置。

背景技术：

通过提供舒适的相对湿度和温度(rh，t)条件以及清洁的室内空气，可以获得健康的室内气候。室内空气清洁器的使用可以帮助改善室内空气的清洁度，但不能代替利用室外空气通风的需求。

通风可有效置换大量室内产生的污染物和气味，这些污染物和气味不能(轻松地)通过过滤进行清洁。此外，它还将室内产生的水汽和二氧化碳置换到室外。另外，由于总体室内空气污染水平通常高于室外空气污染水平，因此通风是降低室内空气污染水平的不引人注目、稳健且低成本的手段。

大多数住宅和许多建筑物/办公室依靠自然通风，其中在整个房屋/建筑物中存在的室外和室内之间的局部空气压力差的影响下，室外空气进入“泄露的(leaky)”房屋/建筑物，并且室内空气离开“泄露的”房屋/建筑物。在室外空气压力超过室内空气压力的位置处传入的室外空气置换了等量的在室内空气压力超过室外空气压力的位置处到室外的室内空气。整个建筑物中局部空气压力差的幅度和符号变化，并且取决于室外风的速度和方向。

尽管自然通风因其不引人注目而具有优势，但它也具有允许室外空气污染物进入房屋的缺点。这在遭受高室外空气污染水平的地方，特别成问题。此外，它的有效性取决于室外天气条件(风速/方向)和建筑物的相对“泄露度”。隔绝良好的低泄露建筑因遭受差的室内空气质量而声名狼藉，因为相关的自然通风水平通常太低。优选地，住宅中的自然通风应以室内总空气体积至少每两个小时交换一次的速率进行。最后，在与冬季和夏季极端(冷，热)的室外空气温度结合的自然通风水平较高时，自然通风会对室内舒适条件带来不利影响。

静电空气(或其他气体)清洁设备可以用于从要提供给室内空间的空气中过滤污染物。静电空气清洁设备通常被实施为电晕放电设备。

电晕放电设备施加高电压电位以使颗粒充电并且产生电晕放电，并且在收集器电极和相对电极之间也存在较大的电压，以收集由电晕放电充电的大部分颗粒。颗粒充电(particlecharging)是通过将电晕生成的离子吸附在空气携带颗粒上而获得的。由电晕生成的离子与周围气体分子之间的碰撞也将离子的动量传递给气体，从而引起空气的对应运动，以实现空气在所需空气流动方向上的整体运动。风扇也可用于提供对通过设备的气体流动的进一步控制。

颗粒充电后，带电的颗粒从空气中沉淀到一组收集电极上。收集电极与一组沉淀电极一起形成平行板结构，其中每个收集电极板平行定位在两个沉淀电极板之间，从而在相邻板之间维持受控的、用作空气导管的间距。这种设备设计之所以受欢迎，是因为与使用机械纤维过滤器相比，可以以更低能耗实现从空气中捕获颗粒。这是由于当空气穿过静电颗粒过滤器中平行板之间的直的导管时，所引起的空气压力下降较低。而且，平行板结构可以容易地在洗碗机中清洗或用手清洗，并且因此在它们包含大量已捕获的颗粒时被再生。纤维颗粒过滤器不能被容易地再生，并且必须作为废物丢弃。

可以通过hvac(加热、通风、空调)系统而利用机械通风代替自然通风来解决自然通风的上述问题。hvac系统能够以舒适的温度和湿度水平，从室外向室内空间提供足够量的经过滤的通风空气。然而，hvac系统昂贵、笨重、嘈杂、耗能，并且需要管道系统来在整个建筑物内进行空气传输。类似地，风扇操作的静电颗粒沉淀过滤器或机械纤维颗粒过滤器也消耗大量的能量。

因此，在温带气候下，通常优选依靠自然通风，但在存在高室外空气污染的情况下，依靠自然通风的室内空气质量成问题。

us2007/0072541公开了一种自然通风系统，其中通风口被控制，以实现目标条件，诸如温度、室内和室外之间的温度差、压力、压力差或建筑物中的换气速率。

技术实现要素：

本发明由权利要求限定。

根据本发明的一个方面，提供了一种用于通过自然通风使室内空间通风的通风单元，包括：

第一空气口，用于定位在室内空间外部；

第二空气口，用于定位在室内空间内部；

空气清洁设备，在第一空气口与第二空气口之间；

机械限制器，用于控制对第一空气口和第二空气口之间的流动的限制，其中该流动是由第一空气口和第二空气口之间的压力差引起的；

压力感测装置，用于确定在第一空气口和第二空气口附近的空气压力或空气压力差；

第一空气质量确定系统，用于确定与室内空间外部的空间有关的空气质量参数；

第二空气质量确定系统，用于确定与室内空间有关的空气质量参数；以及

控制器，

其中该控制器适于根据所确定的空气压力和空气质量参数来控制空气清洁设备和机械限制器。

该通风单元依靠由外部空间和内部空间之间自然出现的压力差引起的自然空气流动，例如，取决于外部风向和风速。该单元避免了对笨重的机械hvac系统的需求，但改善了纯被动自然通风系统的可控性。相反，它涉及对可以被视为“通风空气清洁设备”(vacd)的单元的使用。该单元可以例如被安装在墙壁或窗户中。该单元仍然依靠自然通风，其中传入空气流动和离开空气流动由在vacd位置处存在的室外与室内之间的空气压力差驱动。vacd不包括机械通风机，并且被设计为使得即使跨vacd的压差相对较小时，也可以维持较高的气流速率。

因此，该单元特别适合用于隔绝良好的房屋，否则这些房屋经常会遭受通风水平不足。该单元例如能够清洁传入的通风空气以免受到颗粒污染，并且在极端的室外空气温度和/或相对湿度(rh)水平的情况下，可以例如将传入的通风空气的流动速率降低到最小的所需通风水平。

另外，可以增加通风空气的流动速率，以响应所测量的高室内颗粒污染水平。因此，该单元提供了一种能量高效且不引人注目的方法，该方法能够主动响应于不断改变的室内和室外条件，从而为室内空间提供来自室外的受控量的至少被部分清洁的通风空气。

通过机械限制器(诸如可调整的空气入口)来实现通过单元的自然气流的受控减少。

空气质量参数例如包括温度和相对湿度。这些参数特别影响室内空间的使用者的舒适度。

空气质量参数还可以包括颗粒污染水平。这对于控制过敏原或一般出于健康原因特别重要。

该控制器可以适于：

当与室内空间外部的空间有关的空气质量参数满足第一组室内空气质量要求时，实施最小流动限制和/或

当与室内空间外部的空间有关的空气质量参数满足第二组室内空气质量要求时，实施最大流动限制。

以该方式，流动被控制，以在内部空间中维持期望的空气质量。作为示例，如果存在高室内污染或如果室外空气质量好，则流动限制可以最小。如果室外空气质量差，则流动限制最大，除非内部空气质量同样差或更差。

控制器可以适于实施对流动限制的控制，以提供落入设定范围内的室内空间的每小时换气次数。如果可以在最大值和最小值之间自由设置流动限制，则这种控制是可能的。设定范围例如可以是每小时0.25次至2.5次换气。

空气清洁设备例如包括静电空气清洁设备，其包括：

颗粒充电(particlecharging)部分；

颗粒沉淀部分，包括平行电极板；

电位的源，用于在沉淀部分中的相邻电极板之间施加电压；

这提供了平行板静电沉淀器，当沉淀器被电激活时，该沉淀器能够清洁室外空气的空气携带颗粒。它的激活也可以由控制器使能：例如，当被污染的室外空气经由vacd进入室内时将其开启，并且当室内空气经由vacd传递回室外时或当室外空气足够清洁时将其关闭。

静电空气清洁设备例如包括用于测量流过电极板的电流的电流传感器，并且其中控制器适于从所测量的流过电极板的电流确定颗粒沉淀的水平。

以该方式，控制器可以通过记录作为穿过vacd的空气的相对湿度的函数的通过沉淀器的电极板的泄漏电流，来监控所激活的静电沉淀器的状况。另外，可以通过对所测量的电流在时间上进行积分来估计所沉淀的颗粒的总量。如此，当vacd需要被清洁时，控制器然后可以向用户递送输出警告消息。

当所测量的流过电极板的电流低于电流阈值时，可以存在正常的第一操作模式。

当所测量的流过电极板的电流高于电流阈值并且电位的源被控制以减小电流，并且所测量的电流被确定为是由较高的相对湿度引起时，可以提供第二模式。

当所测量的流过电极板的电流高于电流阈值并且电位的源和流动控制器被控制以减小电流，并且所测量的电流被确定为是由颗粒沉淀部分中的颗粒沉积的水平引起时，可以提供第三模式。然后可以根据需要发出清洁或更换沉淀部分的信号。

该设备在考虑了流过沉淀电极的电流的情况下来控制静电空气清洁过程，并且它还考虑了穿过空气清洁设备的空气的主要相对湿度。该电流是泄漏电流，并且它是堆积在沉淀板电极上和堆积在间隔器的表面上的颗粒的指示，间隔器在相邻的电极板之间维持固定距离。施加在相邻电极板之间的电压被控制，以便限制泄漏电流，并且这防止了对电源(即，电位的源)的损坏和诸如火灾的危险情况。所产生的短路也可以是听得到的，并且它们也可以产生气味。

可以提供输出设备，该输出设备给出与以下中的一个或多个有关的输出：

空气清洁器设备的污染状况；

与室内空间外部的空间有关的空气质量参数；和

与室内空间有关的空气质量参数。

本发明还提供一种通风系统，包括：

多个通风单元，每个通风单元被如上定义；以及

通信系统，用于使每个通风单元的控制器之间能够通信，从而能够协调控制通风单元。

以该方式，基于对多个单元的控制，利用来自室外的清洁通风空气可以获得所需的室内空气替换。

根据本发明的另一方面的示例提供一种通过自然通风使室内空间进行通风的方法，该方法使用室内空间和外部空间之间的通风单元，该方法包括：

确定在通风单元附近的室内空间和外部空间中的空气压力或在通风单元附近的室内空间和外部空间之间的空气压力差；

确定外部空间中的空气质量参数；

确定室内空间中的空气质量参数；以及

根据所确定的空气压力和空气质量参数，控制通风单元的空气清洁设备，并且控制对跨通风单元的流动的限制，该流动是由室内空间与外部空间之间的压差引起的。

空气质量参数例如包括温度、相对湿度和颗粒污染水平。

该方法可以包括：

当与室内空间外部的空间有关的空气质量参数满足第一组室内空气质量要求时，实施最小流动限制；以及

当与室内空间外部的空间有关的空气质量参数满足第二组室内空气质量要求时，实施最大流动限制。

对流动限制的控制可以以其他方式提供落入设定范围内的室内空间的每小时换气次数。

该控制方法可以至少部分地以软件实施。

附图说明

现在将参考附图详细描述本发明的示例，其中：

图1示出了安装了一组通风单元的建筑物；

图2更详细地示出了一个通风单元；以及

图3示出了一种通风方法。

具体实施方式

本发明提供了一种通风单元，用于对室内空间进行通风，该通风单元包含空气清洁设备和机械限制器，该机械限制器用于控制对由跨该单元的压差而引起的流动的限制。存在对该单元附近的内部和外部空气压力的确定以及对内部和外部空气质量参数的确定。根据所确定的局部空气压力和空气质量参数来控制空气清洁设备和机械限制器。这提供了无风扇并且因此低功率的通风单元，其依靠对穿过单元的自然空气流动进行节流来提供流动控制，并且因此使能对空气质量的控制。空气清洁设备可以仅在流动进入内部空间时才操作，从而节省功率。

图1示出了具有三个相连的室内空间(即房间)12、14、16的建筑物10的俯视图。该建筑物位于室外环境中，其中风18从某个方向吹来。空气经由被安装在室内空间的窗户或外墙中的通风和空气清洁设备(vacd)20进入或离开室内空间12、14、16。

风在室外和室内之间引起压差δp＝pout-pin。建筑物的不同侧面将具有不同的室外压力pout，被示为po1至po4。类似地，不同的室内空间也可以处于不同的室内压力pin，被示为pi1至pi3示。δp的幅度和符号取决于室内空间中的位置，如图1中所示。

当vacd位置处的δp>0时，压差引起室外通风空气通过vacd的传入通风空气流动(vaf)，在图1中被表示为vaf_in。压力δp<0引起室内空气到室外的传出流动，在图1中被表示为vaf_out。相邻室内空间之间的气体流动在空间处于不同的室内压力水平时出现。

图2更详细地示出了vacd20中的一个。在该示例中，来自室外22的空气在局部压差δp＝pout-pin>0的驱动力的作用下作为通风空气进入室内空间24。

该单元延伸穿过墙壁26，并且具有用于定位在室内空间外部(即室外)的第一空气口28和用于定位在室内空间内部的第二空气口30。在第一空气口28和第二空气口30之间提供了空气清洁设备32。

第一空气口28包括能够阻止空气携带的粗尘的前格栅。在前格栅的后面是可调整的空气入口34，该空气入口34用作机械限制器，以用于控制对第一空气口28和第二空气口30之间的流动的限制。在一个示例中，它包括第一孔板，该第一孔板相对于第二孔板滑动，以便孔对齐或被部分地阻挡或被完全阻挡。

在所示的示例中，空气清洁设备是静电颗粒过滤器，其包括颗粒充电部分36，该颗粒充电部分36接收处于气流速率φ的污染的气流。颗粒沉淀部分38包括由间隔器阵列的电绝缘间隔器保持在适当位置的平行板40、42的阵列。这些板包括交替的沉淀电极40和收集器电极42。

颗粒充电部分36包括处于电位vcor的、用于使空气电离的一个或多个上游高压电晕导线44，从而使传入的空气携带颗粒带电。vcor优选为正，以最小化由空气电离引起的臭氧产生。

沉淀部分38通过施加到沉淀器电极40上的正电压vplate，使带正电的空气携带颗粒静电沉淀在收集器电极42上(处于零电位)。备选地，当沉淀器电极连接到零(地)电位时，可以在收集器电极上施加负电压vplate。

可以根据从收集器板流到零(地)电位的泄漏电流ileak，来衡量具有沉积颗粒的平行板沉淀器的污染状况。利用位于接地的收集器电极板与地电位之间的电流表(被示为43)测量ileak。备选地，当相反地将沉淀器电极板被设置在零(地)电位时，电流表应当将沉淀器板连接到地电位。

泄漏电流是颗粒沉积在将相邻的电极板(未示出)分离的绝缘间隔器上的结果。特别是在较高的室外rh值(rh高于70％)下，颗粒沉积物从空气中吸收水汽，从而在收集器板和沉淀器板的组之间形成跨污染的间隔器表面的导电路径。这导致到地电位的泄漏电流ileak的增加。在沉淀器部分中的沉积颗粒的量增加、vplate增加和相对湿度增加的情况下，ileak增加。

压差传感器46用于测量该单元附近的局部压力差的符号和幅度δp＝pout-pin。

室外空气质量传感器48用于测量外部温度tout、外部相对湿度rhout和室外颗粒污染水平(例如，就细尘颗粒的pm2.5度量和/或针对超细尘颗粒的颗粒表面积浓度度量而言)。

室内空气质量传感器50用于测量内部温度tin和内部相对湿度rhin和室内颗粒污染水平。

以该方式，实现了用于确定与室内空间外部的空间有关的空气质量参数的第一空气质量确定系统，并且实现了用于确定与室内空间有关的空气质量参数的第二空气质量确定系统。

控制器52接收与局部压力差δp和空气质量参数(tin、rhin、室内颗粒污染水平、tout、rhout、室外颗粒污染水平)有关的输入数据，以及泄漏电流ileak。可选地，还测量流动速率φ，并且将其作为输入提供给控制器。

此外，如图1中所示的多个单元优选地彼此通信。例如，可以接收关于由相同室内空间中的其他vacd测量的值的信息作为输入54。

响应于所有这些接收的输入数据，控制器52通过调整其空气入口34的设定来改变通过vacd的气流，并且还通过选择vcor和vplate的值来控制空气清洁设备的操作。

控制器52还可以提供与vacd中的静电颗粒沉淀器的污染状况和操作状况的输出信号/消息56。此外，给出关于室内空气质量和污染水平以及室外空气质量和污染水平的输出信息。

例如，该系统的总体目标可以是为每个室内空间提供至少每小时0.25次换气(ach)的最小水平和2.5次ach的最大水平的通风速率，这取决于室内颗粒污染水平和室外相对湿度和温度水平。

当室外温度和相对湿度水平接近舒适的室内水平时，无论室内或室外污染水平如何，通风速率都可以最大化。以该方式，当与室内空间外部的空间有关的空气质量参数满足第一组室内空气质量要求时，实施最小流动限制。该第一组例如定义了在第一舒适范围内的温度和在第二舒适范围内的相对湿度。

当室外温度和相对湿度水平明显不舒适时，将通风速率最小化，除非室内颗粒污染水平高(进一步在下文中讨论)。因此，当与室内空间外部的空间有关的空气质量参数满足第二组室内空气质量要求时，实施最大流动限制。例如，该第二组定义了远远落在舒适范围之外(例如，在可以比第一范围宽的第三范围之外)的温度和远远落在舒适范围之外(例如，在可以比第二范围宽的第四范围之外)的相对湿度。

在这两个极端控制设定之间，可以根据外部相对湿度和温度以及室内污染水平来控制优选的通风速率。可以通过专用算法来确定该控制，该专用算法也将室内空间的体积考虑在内。

可以借助于校准来建立作为vacd的尺寸、局部压力差和其空气入口的设定的函数的通过vacd的气流速率。

室内空间的优选的通风速率通常是利用一个以上vacd来实现的。如上所述，每个单独的vacd的控制器52也接收关于在室内空间中的其他vacd附近测量的压力差值的符号和幅度的输入，以使每个vacd可以优化其关于总期望空气流动速率的设定(vcor和vplate)，以便根据所考虑的室内空间的专用算法，利用清洁的室外空气来共同实现所需的房间通风速率。

该算法考虑了室内空间中的单元的数目、这些单元所经历的压差值及其设计。

当局部压力差为正时，该单元被使能以清洁传入的空气，除非室外空气足够清洁。然后，vplate和vcor设定被调整为旨在实现期望的分数空气清洁效率η的传入气体流动速率的设定，例如对于大约200nm直径的空气携带颗粒，η≥0.9。

从颗粒过滤科学的领域，已知静电平行板沉淀器对直径约200nm的空气携带颗粒具有最低的过滤效率。因此，对于200nm颗粒的令人满意的过滤效率保证了对于小于或大于约200nm的空气携带颗粒至少相似并且通常更高的空气清洁效率。

当局部压力差为负时，vacd中的静电沉淀器不被激活(vcor＝vplate＝0)，并且vacd只是将室内空气释放到室外。

现在将更详细地讨论分数空气清洁效率。板40、42具有长度lplate和由间隔器阵列维持的板间隔dplate。

带电颗粒通过静电场沉淀到收集器电极板上：

eplate＝vplate/dplate

该场建立在阵列中相邻板之间。家用空气清洁器中的颗粒沉淀部分的通常遇到的设计值及其中的过程参数是：

3mm≤dplate≤10mm，

3kv≤vplate≤10kv，

0.5kv/mm≤eplate≤1.0kv/mm，

0.5m/s≤vair≤1.5m/s(vair是相邻电极板之间导管中的平均空气速度)，

30mm≤lplate≤150mm(lplate是电极板在空气流动方向上的长度)，

150mm≤hplate≤400mm(hplate是在垂直于空气流动方向上的电极板的高度)，

根据上述设计值和需要由清洁设备清洁的体积空气流动速率φ，在沉淀部分中的电极板的数目可以超过100。

在电极板之间层流的条件下，对带有n(dp)个基本电荷的直径dp的空气携带颗粒的分数过滤效率η(dp)由以下给出：

如果则

如果则η(dp)＝1

vav表示板之间的平均空气速度，并且与沉淀部分的固定尺寸处的流动速率成比正例；

μair是空气粘度(在室温下，μair＝1.8×10^-5pa.s)；

“e”是基本电荷(e＝1.6×10^-19c)；

cc(dp)是cunningham滑失校正因子。由于其对颗粒直径dp的依赖性，可以参考w.c.hinds的书“aerosoltechnology:properties,behaviorandmeasurementofairborneparticles”，第二版(johnwiley&sons)中的第3章。

直径dp的颗粒上的基本电荷(由电晕放电中的离子吸附引起)的数目n(dp)的通常平均值为(某种程度上取决于电晕放电电流的强度)：

对于dp＝80nm，n≈2-3，

对于dp＝200nm，n≈5-6。

参考adachi等人的journalofaerosolscience，16(1985年)中的第109-123页，其中基于fuchs颗粒充电理论预测了颗粒充电并且进行了实验验证。

从过滤技术的领域(例如，参见上面引用的书籍“aerosoltechnology:properties,behaviorandmeasurementofairborneparticles”中的第9章)，已知的是，对于接近200nm直径的颗粒大小，η(dp)达到最小值η(dp)＝ηmin。静电过滤器通常被设计和操作成使得对于dp～200nm，ηmin≥ηset，其中ηset≥0.9。作为示例，当vair＝1m/s，dplate＝4mm并且eplate＝vplate/dplate＝1kv/mm时，在lplate＝100mm处，大约实现后者的效率。

如上所述，作为流过电极板的室外空气的相对湿度的函数，所测量的泄漏电流ileak是对带有沉积颗粒的沉淀器的污染状态的度量。在rhout>70％的情况下，特别是在rhout>90％时，在仍然相对干净的沉淀器中，泄漏电流也可以变得很大。为避免可能的危险，因此应当借助于限流电路将ileak限制到最大设定值ileak,max。这将不可避免地伴随着vplate的下降，这又降低了整体颗粒过滤效率η(dp)。

通过经由电流表将所有零电位电极板的全部集合连接到零电位或地电位，可以测量对地的组合泄漏电流ileak。电流表可以简单地被实现为电流感测电阻器，其中测量跨电阻器的电压，然后将其用作控制器的输入。电流表优选地被使能以测量dc电流基线值以及可能叠加在其上的可能的电流尖峰。然后，在时间段t内，从穿过电流表的总积分电荷q获得所测量的平均泄漏电流ileak，即ileak＝q/t。优选地，t≥10s，并且可以在该时间过程中将ileak确定为在时间上测量的电荷的移动平均。

如果在任何相对湿度下，ileak<ileak,max，则确定颗粒过滤器最佳地执行，并且可以最佳地利用输入功率水平。优选地，选择vplate,max，以便在相邻电极板之间产生在0.5kv/mm≤eplate,max＝vplate,max/dplate≤1.0kv/mm的范围内的最大电场强度。

如果在高相对湿度(rh>rhset)下，ileak≥ileak,max，则可以减小vplate直到ileak＝ileak,max，并且还可以通过增加流动阻力来减小流动，直到η(dp)＝ηset(对于dp～200nm)。当存在高相对湿度并且在vplate＝vplate,max处存在大于最大泄漏电流水平ileak,max的较高泄漏电流时，使用该控制设定。减小板电压，直到泄漏电流降到最大水平。此外，减少气体流动直到达到期望的效率。

如果在低相对湿度(rh≤rhset)下，ileak≥ileak,max，则减小vplate直到ileak＝ileak,max，并且减小流动直到η(dp)＝ηset(对于dp～200nm)。当不存在高相对湿度但泄漏电流大于最大水平时，使用该控制设定。在这种情况下，高泄漏电流主要是由过滤器装载颗粒的程度较高引起而不是由湿度水平引起，因此显示警告消息“建议更换过滤器”或“建议清洗过滤器”。过滤器此时装载有大量的沉积颗粒，即使在相对湿度值低于设定阈值rhset时，这也可能引起高的泄漏电流值。

图3示出了使用在室内空间与外部空间之间的通风单元对室内空间进行通风的方法。

在步骤60中，确定在通风单元附近的室内空间中的和外部空间中的空气压力。

在步骤62中，确定外部空间中的空气质量参数(温度、相对湿度和颗粒污染水平)；

在步骤64中，确定室内空间中的空气质量参数。

在步骤66中，控制通风单元的空气清洁设备以及控制对跨通风单元的流动的限制，该流动由室内空间与外部空间之间的压力差引起。该控制取决于所确定的空气压力和空气质量参数。

如上所述，实施例利用了控制器。可以利用软件和/或硬件以多种方式来实现控制器，以执行所需的各种功能。处理器是控制器的一个示例，控制器采用一个或多个微处理器，该微处理器可以使用软件(例如，微代码)进行编程以执行所需的功能。然而，控制器可以在采用或不采用处理器的情况下来实现，并且还可以作为执行一些功能的专用硬件与执行其他功能的处理器(例如，一个或多个编程的微处理器和相关联的电路装置)的组合来实现。

可以在本公开的各种实施例中采用的控制器组件的示例包括但不限于常规微处理器、专用集成电路(asic)和现场可编程门阵列(fpga)。

在各种实施方式中，处理器或控制器可以与一个或多个存储介质(诸如易失性和非易失性计算机存储器，诸如ram、prom、eprom和eeprom)相关联。可以利用一个或多个程序对存储介质进行编码，这些程序在一个或多个处理器和/或控制器上执行时，将以所需的功能执行。各种存储介质可以被固定在处理器或控制器内，或者可以是可传输的，以便可以将存储在其上的一个或多个程序加载到处理器或控制器中。

上面描述了该设备和方法如何防止空气清洁设备进入不可接受的操作状态。然而，本发明还能够通过测量泄漏电流ileak并且借助于颗粒浓度感测来预测沉淀过滤器的剩余使用寿命。可以使用空气清洁设备中的颗粒传感器以及通过局部环境中的颗粒传感器来执行颗粒浓度感测。这为设备维护提供了感兴趣的信息。该信息可以作为进一步的输出信息而被提供，并且还可以考虑相对湿度水平。

利用清洁的通风空气来更新室内空气的上述本发明方法是在室内空间与室外之间自然存在的压力差的驱动力下进行的，因此是无风扇的，没有主动的正流动控制(仅有流动限制控制)。主导空气流动由压力差引起。空气清洁器的离子风也可能会产生影响，但是这没有被主动控制。

代替仅在vacd内部实施静电空气清洁器以去除传入的室外空气中的颗粒，还可以实施非静电空气清洁器，其包括机械纤维颗粒过滤器和/或用于吸收或吸附气体污染物(诸如so2、nox、o3和voc)的一个或多个过滤器。气体污染物过滤器在vacd内部的添加提高了经过滤的通风空气的整体清洁度，并且允许控制室内颗粒污染水平和室内气体污染水平。另一方面，除了vacd内部空间约束的可能问题之外，在给定的空气流动速率φ和vacd的固定尺寸下，它还增加了跨空气清洁器的所引起的压力下降。这降低了在vacd附近的给定压力差δp＝pout-pin下的最大可达到流动速率φ。当通过机械纤维颗粒过滤器代替静电平行板颗粒过滤器时，也是如此。预期的φ的减少可以通过增加空气清洁过滤器的表面积来抵消。

该系统不引人注目，成本相对较低，并且只需要最小的能耗。由于不需要贯穿房屋的管道系统，因此也可以经由改造在现有房屋中安装vacd。vacd可以对不断改变的室外空气条件和室内条件(特别是室内颗粒污染水平)做出明智的响应，以便在一方面要有具有清洁的室外空气的充足的通风水平，另一方面要有舒适的室内条件(rhin，tin)之间找到最佳平衡。

通过研究附图、公开内容和所附权利要求，本领域技术人员在实践所要求保护的发明时可以理解和实现所公开的实施例的其他变型。在权利要求中，词语“包括”不排除其他元件或步骤，并且不定冠词“一”或“一个”不排除多个。在互不相同的从属权利要求中记载某些措施的仅有事实并且不表示不能有利地使用这些措施的组合。权利要求中的任何附图标记都不应当被解释为限制范围。