换气装置及新风系统的制作方法

1.本发明涉及空气调节技术领域，特别涉及一种换气装置及新风系统。


背景技术：

2.目前，随着公众对于空气质量的关注程度不断提高，人们逐渐意识到当前的大多数建筑，尤其是写字楼等人员密集的办公区域存在着如下问题：
3.(1)因采用密闭式设计，使得室内空气不流通，导致居住、办公体验不佳；
4.(2)因室内人员密度高，容易出现室内co2浓度高、病菌传播等问题，进而导致室内人员身体不适、健康受损。
5.通气换气是解决上述问题最直接的手段。在现有技术中，可以采用窗户换气或是换气装置进行换气。目前市面上的换气装置(换气扇、排气扇及室内新风系统等)，一般是单向吹风，或依赖手工开关调节吹风的方向。以上方式存在如下弊端：
6.1、逆风排气会影响空气交换效率，甚至达不到排气的效果；
7.2、带换向调节的换气装置，需要靠人去识别风向，然后将设备开关调节到相应的排气方向，误操作的概率较大；
8.3、很多自动启动的换气装置，无法根据风向去调节排气的方向。
9.因此，希望能有一种新的换气装置及新风系统，能够克服上述问题。


技术实现要素：

10.鉴于上述问题，本发明的目的在于提供一种换气装置及新风系统，从而避免逆风排气，提高排气效率。
11.根据本发明的一方面，提供一种换气装置，应用于连通的第一空间与第二空间，包括动力单元，用于驱动气体流动；传感器，用于获取所述第一空间和所述第二空间的气压差，其中，所述动力单元与所述传感器相连接以获取所述气压差，并根据所述气压差确定气体流动的方向；所述气体流动的方向包括从所述第一空间流向所述第二空间或从所述第二空间流向所述第一空间。
12.可选地，所述传感器包括第一透气孔和第二透气孔，所述第一透气孔和所述第二透气孔分别与第一空间和第二空间连通以获取所述气压差；在所述第一空间的气压大于所述第二空间的气压时，所述传感器生成第一电信号，并将所述第一电信号发送至所述动力单元；在所述第一空间的气压小于所述第二空间的气压时，所述传感器生成第二电信号，并将所述第二电信号发送至所述动力单元；其中，所述动力单元接收到所述第一电信号后，驱动气体从所述第一空间流向所述第二空间；所述动力单元接收到所述第二电信号后，驱动气体从所述第二空间流向所述第一空间。
13.可选地，在所述第一空间的气压大于所述第二空间的气压时，所述第一空间中的气体依次经过所述第一透气孔和所述第二透气孔流至所述第二空间以产生所述第一电信号；在所述第一空间的气压小于所述第二空间的气压时，所述第二空间中的气体依次经过
所述第二透气孔和所述第一透气孔流至所述第一空间以产生所述第二电信号。
14.可选地，所述传感器包括电容式咪头传感器，所述第一透气孔和所述第二透气孔分别连通至所述电容式咪头传感器中构成电容的第一导体和第二导体；和/或所述传感器包括mems传感器，所述第一透气孔和所述第二透气孔分别连通至所述mems传感器的振膜和背极板，其中，所述传感器根据所述气压差产生电容变化，所述第一电信号包括第一电容信号，所述第二电信号包括第二电容信号。
15.可选地，所述换气装置还包括换气通道；所述动力单元安装在所述换气通道中，所述动力单元驱动气体流动以形成换气气流；所述传感器位于所述换气气流的一侧。
16.可选地，所述动力单元包括排风扇，所述排风扇根据所述气压差调整扇叶角度以确定气体流动的方向。
17.可选地，所述动力单元根据所述气压差的大小确定气体流动的流量。
18.可选地，所述动力单元包括排风扇，调节所述排风扇的转速和/或扇叶角度以调节所述气体流动的流量。
19.可选地，所述传感器包括电容式咪头传感器和/或mems传感器；所述传感器根据所述气压差产生电容变化，所述动力单元根据所述电容变化确定所述气体流动的流量，其中，所述气压差越大，所述电容变化越大。
20.根据本发明的另一方面，提供一种新风系统，包括如上所述的换气装置。
21.根据本发明实施例的换气装置及新风系统，通过传感器监测室内外的空气流动方向，进而自动识别风向，控制换气装置的排风方向，能够避免逆风排气，提高了排气效率。
22.进一步地，传感器得到的电信号能够同时反应出气压差的方向和大小，进而能够对排风的方向和流量进行控制，能够达到更好的调节效果，从而提高排风效果。
23.进一步地，传感器采用集成安装的方式，结构简单，使用方便。
附图说明
24.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他目的、特征和优点将更为清楚，在附图中：
25.图1示出了根据本发明实施例的换气装置的应用场景示意图。
26.图2示出了根据本发明实施例的换气装置的结构示意图。
27.图3示出了根据本发明实施例一的传感器的结构示意图。
28.图4示出了根据本发明实施例二的传感器的结构示意图。
具体实施方式
29.以下将参照附图更详细地描述本发明的各种实施例。在各个附图中，相同的元件采用相同或类似的附图标记来表示。为了清楚起见，附图中的各个部分没有按比例绘制。此外，在图中可能未示出某些公知的部分。
30.下面结合附图和实施例，对本发明的具体实施方式作进一步详细描述。在下文中描述了本发明的许多特定的细节，例如部件的结构、材料、尺寸、处理工艺和技术，以便更清楚地理解本发明。但正如本领域的技术人员能够理解的那样，可以不按照这些特定的细节来实现本发明。
31.应当理解，在描述部件的结构时，当将一层、一个区域称为位于另一层、另一个区域“上面”或“上方”时，可以指直接位于另一层、另一个区域上面，或者在其与另一层、另一个区域之间还包含其它的层或区域。并且，如果将部件翻转，该一层、一个区域将位于另一层、另一个区域“下面”或“下方”。
32.图1示出了根据本发明实施例的换气装置的应用场景示意图。如图1所示，根据本发明实施例的换气装置300应用于连通的第一空间100与第二空间200。第一空间100例如为室外，第二空间200例如为室内。换气装置300用于第一空间100和第二空间200之间的换气(气体交换)。
33.图2示出了根据本发明实施例的换气装置的结构示意图。结合图2所示，根据本发明实施例的换气装置300包括动力单元310和传感器320。
34.具体地讲，动力单元310用于驱动气体流动。动力单元310例如包括排风扇、换气扇、鼓风机等可以驱动气体流动的装置。
35.传感器320用于获取第一空间和第二空间(图2中未示出)的气压差。
36.动力单元310与传感器320相连接以获取气压差，并根据气压差确定气体流动的方向。气体流动的方向包括从第一空间流向第二空间或从第二空间流向第一空间。可选地，动力单元310根据气压差的大小确定气体流动的流量(气体流动的流量指的是单位时间内流经动力单元310的气体量)。可选地，动力单元310包括排风扇。排风扇根据气压差调整扇叶角度以确定气流的方向。
37.可选地，换气装置300开机后，首先由传感器320检测室内、外气流方向，然后根据气流方向调节电机运转方向并启动电机以实现不同方向的排风。
38.在本发明的可选实施例中，换气装置300还包括换气通道。动力单元310安装在换气通道中，动力单元310驱动气体流动以形成换气气流。传感器320位于换气气流的一侧。结合图2所示，排风扇转动时，会带动气体流动，被带动的气体流经的路径视为换气通道。传感器320位于换气通道的一侧，降低了排风扇换气对传感器320测量结果的影响，能够准确的得到第一空间与第二空间之间的气压差。
39.可选地，换气装置300还包括前壳330和后壳340。前壳330和后壳340设置在第一空间和第二空间之间，且分别位于动力单元310两侧的气体流动路径上。可选地，传感器320安装在前壳330和/或后壳340上。参照图2，以传感器320安装在前壳330上为例，前壳330上还开设有气孔(前壳气流通道)331。气孔331连通与前壳330相邻的第一空间或第二空间和传感器320。
40.本发明涉及到的(气流)传感器是一种能够测量气体方向及气流大小的器件。目前市面上常见的有电容式咪头气流传感器和mems气流传感器，其工作原理为两个独立空间的气压差引起传感器电容的变化，根据电容变化量转化为气流的方向及大小。当然，本发明能够使用的传感器也并不限于上述两种，也不限于上述工作原理。任何能够区分出气流方向和/或气流大小的传感器均可应用在本发明所述的换气装置上。
41.图3示出了根据本发明实施例一的传感器(电容式咪头气流传感器)的结构示意图。图4示出了根据本发明实施例二的传感器(mems气流传感器)的结构示意图。
42.参照图3和图4所示，根据本发明实施例的传感器320包括第一透气孔321和第二透气孔322。第一透气孔321和第二透气孔322分别与第一空间和第二空间连通以获取气压差。
可选地，结合图2所示，传感器320安装在换气装置的前壳330和/或后壳340上，第一透气孔321和第二透气孔322分别指向(连通)第一空间(室内)和第二空间(室外)。
43.在第一空间的气压大于第二空间的气压时，传感器320生成第一电信号，并将第一电信号发送至动力单元310。可选地，在第一空间的气压大于第二空间的气压时，第一空间中的气体依次经过第一透气孔321和第二透气孔322流至第二空间以产生第一电信号。
44.在第一空间的气压小于第二空间的气压时，传感器320生成第二电信号，并将第二电信号发送至动力单元310。可选地，在第一空间的气压小于第二空间的气压时，第二空间中的气体依次经过第二透气孔322和第一透气孔321流至第一空间以产生第二电信号。
45.动力单元310接收到第一电信号后，驱动气体从第一空间流向第二空间。动力单元310接收到第二电信号后，驱动气体从第二空间流向第一空间。可选地，传感器320在监测到正向气流或反向气流这两种情况下分别输出两种不同电平信号，或者分别输出两种不同的pwm(脉冲宽度调制)状态。
46.如图3所示，传感器320例如为电容式咪头传感器。电容式咪头传感器包括第一透气孔321、第二透气孔322、第一导体323、第二导体324和印刷电路板(printed circuit board assembly，pcba)325。第一透气孔321和第二透气孔322分别连通至构成电容的第一导体(背极板)和第二导体(膜片)。
47.如图4所示，传感器320也可以是mems气流传感器。mems(micro-electro-mechanical system，微机电系统)气流传感器包括第一透气孔321、第二透气孔322、mems芯片326、asic(application specific integrated circuit，专用集成电路)芯片327、(pcb)基板328和外壳329。第一透气孔321和第二透气孔分别连通至mems芯片326的振膜和背极板。
48.上述实施例中的电容式咪头传感器和mems气流传感器的工作原理均为两个独立空间的气压差引起传感器电容的变化，进而得到电信号。具体地，传感器320根据气压差产生电容变化，上述第一电信号包括第一电容信号，上述第二电信号包括第二电容信号。
49.在本发明的可选实施例中，不同大小的气压差对应不同流量的气体流动。具体地，传感器320根据气压差产生电容变化(气压差越大，电容变化越大)，动力单元310根据该电容变化确定气体流动的流量。可选地，动力单元310包括排风扇，调节排风扇的转速和/或扇叶角度以调节气体流动的流量。可选地，第一空间与第二空间之间的气压差越大，对应的气体流动的流量越大，以提高排气效率。可选地，第一空间与第二空间之间的气压差越小，对应的气体流动的流量越大，以保证第一空间和第二空间之间的气体交换量。
50.根据本发明的另一方面，提供一种新风系统。该新风系统包括如上所述的换气装置。
51.根据本发明实施例的换气装置及新风系统，集成有气流传感器，能够通过传感器监测室内外的空气流动方向，进而自动识别风向、自动控制排风系统的排气方向，避免逆风排气，提高换气装置的排气效率。
52.应当说明的是，在本文中，诸如第一和第二等之类的关系术语仅仅用来将一个实体或者操作与另一个实体或操作区分开来，而不一定要求或者暗示这些实体或操作之间存在任何这种实际的关系或者顺序。而且，术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的过程、方法、物品或者设备不仅包括那些要
素，而且还包括没有明确列出的其他要素，或者是还包括为这种过程、方法、物品或者设备所固有的要素。在没有更多限制的情况下，由语句“包括一个
……”
限定的要素，并不排除在包括所述要素的过程、方法、物品或者设备中还存在另外的相同要素。
53.依照本发明的实施例如上文所述，这些实施例并没有详尽叙述所有的细节，也不限制该发明仅为所述的具体实施例。显然，根据以上描述，可作很多的修改和变化。本说明书选取并具体描述这些实施例，是为了更好地解释本发明的原理和实际应用，从而使所属技术领域技术人员能很好地利用本发明以及在本发明基础上的修改使用。本发明仅受权利要求书及其全部范围和等效物的限制。