用于在HVAC系统的设备上进行紧固的控制适配器的制作方法

本发明涉及用于在加热、通风和/或空调系统(hvac系统)的设备上进行紧固的控制适配器，特别是在建筑技术的领域中。

背景技术

hvac系统具有用于控制hvac系统的大量的hvac设备，诸如致动器、传感器和控制设备。致动器致动阀门的或闸门的位置以用于控制流体(例如水或空气)的流动。传感器向致动器和控制设备供应必要信息以用于控制hvac系统。控制设备连接到传感器和致动器，以便控制hvac系统。hvac设备通常具有无线近场通信接口(nfc)以便设定和读出参数。因此，例如，可以在致动器中设定或读出诸如最大角度、旋转速度等的参数。由于这些hvac设备通常仅是困难地可访问的，例如在建筑的天花板中，并且用户不得不保持他的操作者控制设备非常接近于nfc接口以用于与hvac设备的通信或者不得不将电缆连接到参数化hvac设备的hvac设备对于用户而言通常是费力的。当使用借助于近场通信接口的参数化时，特别地有利的是，后者即使在不激励hvac设备的情况下也起作用，这特别是在建筑的构造阶段是重要的。因此，hvac设备在组装期间可能已经被设定而不需要电源。

在hvac系统的领域之外，从us20090027189已知的是使用用于致动器和传感器的控制适配器以便控制工厂中的制造过程。控制适配器经由nfc接口与致动器和传感器通信，并且经由无线通信接口与操作者控制中心通信。控制适配器分析来自致动器和/或传感器的数据，并且仅在所述数据重要的情况下经由无线通信接口传导所述数据。因此，可以减少经由无线通信接口的数据量。然而，由于hvac系统中的小数据量，这样的控制适配器不适用于此应用领域。

技术实现要素：

本发明的目的是使得较易于执行难以访问的hvac系统的操作者控制。

根据本发明，借助于可以紧固在hvac系统的设备(hvac设备)上或其附近的控制适配器来实现该目的。控制适配器可以经由近场通信接口与hvac设备通信，并且可以经由另一无线通信接口与遥控设备通信。

该控制适配器具有以下优点：控制适配器仅必须在hvac设备附近被紧固一次，并且hvac设备然后可以被参数化，甚至是从相对大的距离。

在从属权利要求中详细说明了进一步的有利改善。

在一个示例性实施例中，控制适配器具有壳体，所述壳体具有第一侧、处于与第一侧相对状态的第二侧、以及切口。切口从第一侧延伸到第二侧，并且相对于无线近场通信接口以这样的方式布置：切口适用于相对于hvac设备的无线近场通信接口来对准控制适配器的无线近场通信接口。该切口准许控制适配器和包含在其中的近场通信接口与hvac设备的近场通信接口正确地对准，这是因为可以通过切口观看hvac设备。因此，可以使用对准标记(例如，在许多hvac设备上描绘的近场通信符号)来对准hvac设备上的控制适配器。

无线近场通信接口的天线优选地布置在切口周围，优选地具有公共中心点，因此当借助于指示hvac设备的近场通信接口的标记来对准切口时，控制适配器的无线近场通信接口相对于hvac设备的无线近场通信接口完美地对准。因此，在第一紧固处已经可以确保正确的对准，并且不必重新调整对准以便建立到hvac设备的连接。切口优选为圆形。因此，限定平移对准而不需要旋转对准。在9和13mm之间的切口的直径导致在标记的良好可见程度与和标记的良好对准之间的最佳折衷。

在一个示例性实施例中，切口居中地布置在壳体的第三侧与第四侧之间。因此，无线近场通信接口的天线可以利用壳体的整个宽度并且尽管如此还是围绕切口居中地布置。

在一个示例性实施例中，切口被布置成相比于壳体的第六侧更接近于第五侧。这准许无线近场通信接口的天线还被允许延伸得如第五侧一样远，并且在第六侧上布置必要的电子部件、连接器和开关。

在一个示例性实施例中，无线通信接口是蓝牙接口、wlan接口或具有比无线近场通信接口更大范围的某种其它通信接口。这些呈现在许多遥控设备(诸如智能电话、平板计算机和便携式计算机)中，且因此特别适合。

在一个示例性实施例中，第一侧具有紧固机构以用于将控制适配器可移除地紧固在hvac设备上。这可以是抽吸机构或磁性表面。这准许在使用之后再次移除控制适配器。因此，控制适配器将可能由维护团队使用，所述维护团队仅在hvac设备上的维护操作期间使用控制适配器。然而，控制适配器也可以永久地和不可移除地紧固在hvac设备上，以便确保hvac设备的连续遥控。

在一个示例性实施例中，控制适配器具有用于到hvac设备的电缆连接的连接器，其中控制电路设计成在第一操作模式中，将从无线通信接口接收的控制信号转换成无线近场通信接口的控制信号以及将它们经由无线近场通信接口发送到hvac设备，以及将从无线近场通信接口接收的控制信号转换成无线通信接口的控制信号以及将它们经由无线通信接口发送到遥控设备；以及设计成在第二操作模式中，将从无线通信接口接收的控制信号转换成用于电缆连接的连接器的控制信号以及将它们经由用于电缆连接的连接器发送到hvac设备，以及将在用于电缆连接的控制器处接收的控制信号转换成无线通信接口的控制信号以及将它们经由无线通信接口发送到遥控设备。

在一个示例性实施例中，控制电路设计成经由无线近场通信接口将初始化信息发送到遥控设备，借助所述初始化信息遥控设备可以经由无线通信接口初始化通信。因此，可以在没有手动配置的情况下初始化控制适配器与遥控设备之间的连接。由于无线近场通信接口用于传送初始化信息，所以不需要在控制适配器中提供任何附加硬件。在没有上述切口的情况下，此示例性实施例也是可能的。

在一个示例性实施例中，无线近场通信接口以这样的方式布置在控制适配器中：与在壳体的第一侧上和第二侧上的外部近场通信接口的通信是可能的。因此，无线近场通信接口也可以用于安装状态以与其它设备(诸如例如遥控设备)通信。

附图说明

基于附图将更详细地解释本发明，在所述附图中：

图1示出了具有用于hvac系统的致动器以及具有控制适配器的控制系统的示意图，

图2示出了控制适配器的示例性实施例的平面图，

图3示出了根据图2的控制适配器的示例性实施例的侧视图，

图4示出了没有壳体盖的根据图2的控制适配器的示例性实施例的平面图，

图5示出了安装在用于hvac系统的致动器上的根据图2的控制适配器的示例性实施例的侧视图，以及

图6示出了在第二操作模式中的具有用于hvac系统的致动器以及具有控制适配器的控制系统的示意图。

具体实施方式

图1示出了用于hvac系统的控制系统的示例性实施例的示意图，特别是在建筑技术的领域中。控制系统具有控制适配器1、遥控设备2、作为hvac设备的致动器3和流体控制机构4。示例性实施例在致动器3作为hvac设备的情况下来描述，其中本发明还可以应用于其它hvac设备，诸如例如传感器和控制设备，并且与致动器3有关的所有公开可以类似地应用于其它hvac设备。

hvac系统调节环境空气的一个或多个参数，诸如例如建筑、房间或其它环境中的温度、空气湿度、空气的成分。这通过空气交换、空气过滤、热交换器等来实现。hvac系统的重要部件是用于控制通过流体线、流体入口或流体出口5的流体的流通速率的流体控制机构4，诸如例如阀门或闸门。液体(通常为水)和气体(通常为空气)二者都用作流体。为了控制流通速率，流体控制机构4通常可以在流体线5中的打开位置与关闭位置之间呈现许多位置。

致动器3将电控制命令转换成流体控制机构4的机械位置。为此目的，致动器3具有无线近场通信接口31、控制电路32和致动元件33。

无线近场通信接口31设计用于控制信号的通信。无线近场通信接口31以无源形式构造，即构造为应答器，因此有源读取器设备还可以在致动器3没有被供应电流时与致动器3通信。然而，还将可能以有源形式构造无线近场通信接口31。无线近场通信接口31优选地为根据标准iso18092和/或iso14443和/或iso15693的接口。例如，无线近场通信接口12以13.56mhz的载波频率通信。

在无线近场通信接口31处交换的控制信号被设计成设定或读出致动器3的特定参数。用于致动致动器3的机械位置的致动信号优选地不经由无线近场通信接口31而是经由另一接口(例如，数据总线线路)通信。致动器3的机械位置在这里将被理解为致动器3的当前机械位置，其确定由致动器3致动的流体控制机构4的机械位置。相比之下，参数是致动器3的(电子地)可存储设定，其不需要改变致动器3的机械位置，例如致动器3的最小位置和/或最大位置、其旋转速度等。参数优选地不同于机械位置，特别是因为参数可以在致动器3不供应有电流的情况下借助于无线近场通信接口31来改变，而对于改变机械位置而言致动器3的电源是必要的。这是通过以下事实来实现的：控制适配器1的有源读取器设备向应答器31供应必要的电流以便改变或读出期望的参数。然而，在可替换示例性实施例中，对于经由无线近场通信接口31交换的控制信号而言也可能的是，还包含用于改变以及用于读出致动器3的机械位置的致动信号。在无线近场通信接口31的一个操作状态中，后者充当数据日志接口，并且将诸如状态数据、环境数据、传感器数据、参数数据等的所有相关数据发送到遥控设备2，其将这些数据传递到云存储器。经由无线近场通信接口31执行hvac设备的软件/固件更新也是可能的。

控制电路32基于所接收的致动信号来控制致动元件33。

致动元件33将从控制电路32接收的电致动信号转换成致动元件33的位置。致动元件33优选地是电机，例如致动电机。然而，也可以使用其它致动元件33，诸如例如压电致动器。致动元件33连接到流体控制机构4，因此流体控制机构4的位置可以借助于致动元件33的位置来调节。

控制适配器1设计成在遥控设备2与致动器3之间交换控制信号。控制适配器1具有无线通信接口11、无线近场通信接口12、控制电路13、能源14和连接器15。

无线近场通信接口12设计成在控制适配器2与致动器3之间传递控制信号。无线近场通信接口12优选地是有源的，即有源读取器设备，因此即使没有致动器3的电源，控制适配器1也可以设定和读出致动器3的参数。这特别是在项目的构造阶段中是有利的，在所述项目中尽管致动器3已经安装，但是它们尚未连接到电源。因此，这些致动器3可以在没有电源的情况下已经设定在该早期阶段中。此外，无线近场通信接口12设计成发送已经相对于无线近场通信接口31指定的数据。无线近场通信接口12的范围小于无线近场通信接口11的范围。无线近场通信接口12优选地为根据标准iso18092和/或iso14443的接口。无线近场通信接口12优选地以13.56mhz的载波频率通信。

无线通信接口11设计成在遥控设备2与控制适配器1之间传递控制信号。

可选的连接器15可以构成与不具有无线近场通信接口的致动器通信的可替换可能方式。在这种情况下，控制信号经由电缆连接在致动器与控制适配器1之间交换。图6示出了致动器3与控制适配器1之间的这样的电缆连接。连接器15可以供总线电缆使用并且经由总线电缆连接到致动器3。在不同的示例性实施例中，连接器15也可以是usb端口。

控制电路13设计成将从无线通信接口11接收的控制信号转换成无线近场通信接口12的控制信号以及将从无线近场通信接口12接收的控制信号转换成无线通信接口11的控制信号。控制电路13优选地从所接收的模拟控制信号中读出数字信息，并产生新模拟控制信号以用于具有相同或对应数字信息的相应其它接口。然而，控制电路13也可能是模拟的。

在一个示例性实施例中，控制电路13设计成在如上所述的第一操作模式中经由无线近场通信接口12与致动器3通信(参见图1)，并且在第二操作模式中将从无线通信接口11接收的控制信号转换成用于电缆连接6的连接器15的控制信号以及将它们经由用于电缆连接6的连接器发送到致动器3，并且将在用于电缆连接6的连接器15处接收的控制信号转换成无线通信接口11的控制信号以及将它们经由无线通信接口11发送到遥控设备2(参见图6)。

在另一可替换示例性实施例中，连接器15还可以代替近场通信接口12，其中控制电路13然后仅在第二操作模式中操作。

能源14向控制适配器1的电子部件供应必要的电压。能源14优选地为电池。电池可以是一次性电池或可再充电电池，诸如例如锂离子电池。可替换地或附加地，能源14可以具有用于电缆的连接器。连接器优选地是usb端口(例如微型usb)。连接器可以优选地连接到致动器3。这具有以下优点：控制适配器1由致动器3供能，并且因此不需要分离的电源。能源14的连接器可以是连接器15，因此数据和能量二者都经由连接器15发送。可替换地，其它能源14是可能的。

控制适配器1优选地具有指示特定操作状态的led信令操作。因此，led可以指示无线近场通信接口12到致动器3的现有连接，和/或led可以指示无线通信接口11到遥控设备2的现有连接。

遥控设备2设计成与致动器3交换控制信号，尤其是设计成向致动器3输入控制命令以及从致动器3读出控制参数。遥控设备2优选地为具有用于执行致动器的操作者控制的应用程序的平板计算机或智能电话。可替换地，遥控设备2也可以是具有对应的操作者控制程序的便携式计算机。其它遥控设备2也是想得到的，诸如例如搏力(belimo)(注册商标)工具。遥控设备2具有无线通信接口2、控制电路22和用户界面23。

无线通信接口21设计成在遥控设备2与控制适配器1之间传递控制信号。

用户界面23设计成控制致动器3，特别是设计成输入控制命令以及读出控制参数。用户界面优选地是触摸屏。然而，其它用户界面也是可能的。

控制电路22连接用户界面23和无线通信接口21。控制电路22在用户界面23处呈现优选地经由无线通信接口21接收的参数，并且经由无线通信接口21将在用户界面23处输入的控制命令发送到控制适配器2。

遥控设备优选地具有到因特网的连接，经由该连接来自致动器3的数据可以存储在云存储器中。

无线通信接口21和无线通信接口11优选地是对应于工业标准ieee802.15.1的蓝牙接口(注册商标)。可替换地，无线通信接口21和无线通信接口11可以是对应于工业标准ieee802.11的wlan接口。然而，其它无线通信接口11和21也是可能的。

图2到图4示出了控制适配器1的示例性实施例。控制适配器1优选地具有壳体16，壳体16具有第一侧和处于与第一侧相对(优选地平行)状态的侧。壳体16优选地基本上为矩形，其具有相对于第一侧和第二侧以直角布置的第三侧、第四侧、第五侧和第六侧，其中第三侧与第四侧相对地布置(优选地平行)，以及第五侧与第六侧相对地布置(优选地平行)。基本上，术语以直角在这里还包括人体工程学的矩形，诸如具有圆形的和/或斜削的角的矩形，如在图2到图5中的示例性实施例中可见的那样。第一侧和第二侧形成两个最大的侧面。控制适配器优选地为6到7cm（优选地为6.5cm）长(第一侧和第二侧的长度)，以及4到5cm（优选地为4.5cm）宽(第一侧和第二侧的宽度)，以及1到2cm厚(第三到第六侧的宽度)。

切口16.3从壳体16的第一侧延伸到第二侧。当控制适配器1在致动器3上对准时，该连续切口16.3准许通过切口观看致动器3。也就是说，切口16.3使得可能通过控制适配器1观看。切口16.3相对于无线近场通信接口的天线以这样的方式布置：准许利用切口16.3在致动器3上正确定位或对准控制适配器1以供最佳连接。在此上下文中，使用以近场通信标记35在大量致动器3上标记用于近场通信的最佳位置的事实(参见图5)。然而，由于该标记在所述控制适配器1被定位时被控制适配器遮住，所以使得在现有技术中近场通信设备的最佳定位是困难的。当控制适配器1以最佳方式对准时，可以通过切口16.3观看致动器3上的标记。天线优选地围绕切口16.3布置，因此在切口16.3中存在用于近场通信的连接。切口16.3的中心点优选地布置在天线的中心点处。

切口16.3优选地是圆形的，并且在其纵向轴线相对于第一侧和/或第二侧成直角和/或与第三、第四、第五和/或第六侧平行的情况下来延伸。切口优选地具有0.5到1.5cm、特别是1.1cm的直径。然而，切口16.3的其它形状是可能的。切口16.3布置在第三侧与第四侧之间的中心中。切口近似地沿第五侧的方向偏移。因此，除了天线之外，在第六侧上还存在用于电部件和/或连接器的足够空间。例如，电流开关18布置为第六侧上的连接器，该电流开关18取决于所切换的状态将电部件连接到能源14或将它们从其断开，以便接通或关断控制适配器1。另外，已经描述的连接器15布置在第六侧上(参见图4)。第六侧上的另一连接器是光导19。然而，连接器、开关或部件也可以不同地布置。

壳体16由第一侧上的壳体护罩16.1和第二侧上的壳体盖16.2构造。图4示出了没有壳体盖16.2的根据第二侧的壳体护罩16.1。这准许具有控制适配器1的电子部件的电路板17被安装在壳体护罩16.1中，以及壳体16与壳体盖16.2闭合。电路板17优选地相对于第一侧和/或第二侧平行布置。壳体16的任何其它实施例是可能的。

电路板17具有围绕切口16.3延伸并且形成无线近场通信接口12的天线的导体带12.1。导体带12.1可以形成具有公共馈送的闭合电路或者具有用于电路的端部的分离馈送的开式电路。导体带12.1在这里体现为矩形或正方形形状，其中诸如圆形之类的其它形状也是可能的。在示例性实施例中，控制适配器1的整个宽度用于形成天线12.1。为此目的，电路板17分别布置在控制适配器1和壳体16的整个宽度上(以及在整个长度上)。导体带12.1沿着电路板17的第三、第四和第五侧的边缘延伸(侧面的编号对应于壳体的侧面)。导体带12.1在这里基本上体现为具有4cm的边长的正方形形状。电路板17具有切口17.1，壳体16的壁16.4穿过所述切口17.1延伸，所述壁16.4形成切口16.3。

图5示出了具有紧固在致动器3上的第一侧的控制适配器1。可重复使用的紧固装置优选地用于紧固。这可以是例如吸盘膜、粘性膜(其由于范德华力而粘附)、或者是在控制适配器1的第一侧上的磁性膜。可替换地，可以利用控制适配器1和/或致动器3的微动机构将控制适配器1紧固在致动器3上。然而，紧固的其它可能方式，诸如旋拧、铆接、接合等，也是可能的。

除了已经描述的控制适配器1或其控制电路13的第二操作模式之外，图6还示出了另一第三操作模式。在第三操作模式中，初始化信息经由无线近场通信接口12发送到遥控设备2，利用所述初始化信息遥控设备2可以经由无线通信接口11初始化通信。如果遥控设备2(其为此目的还必须具有无线近场通信接口24)被保持在控制适配器1的附近，则后者接收控制适配器1的初始化信息，并且遥控设备2的控制电路22可以以这样的方式设定无线通信接口21的参数：控制电路22可以与控制适配器1的无线通信接口11通信。

第三操作模式特别是与第二操作模式结合是有利的，这是因为然后不需要无线近场通信接口12来与致动器3通信。因此，如果在连接器15处检测到致动器3，则可以检测第二和第三操作模式。然而，经由无线近场通信接口12的初始化信息的发送还可以借助于其它机制(例如连接到无线近场通信接口12的设备的类型的切换或检测)来实现。因此，还会想得到的是首先使用无线近场通信接口12以用于与遥控设备2的通信(第三操作模式)的初始化，然后用于与致动器3的通信(第一操作模式)的初始化。

本发明不限于所描述的示例性实施例。