CN101097226A - 空气过滤器监视器 - Google Patents

Abstract

本发明揭示一种空气过滤器监视器(10)和利用所述空气过滤器监视器(10)来监视空气过滤器的方法，其中所述监视器具有：外壳(11)；空气流动检测器(12)，其具有附属电路(13)；以及安装条带(22)，其经配置以被固定到加热、通风和空气调节系统的常规通风孔网格。所述空气流动检测器包含自由旋转的叶轮和感测所述叶轮(29)的旋转速度的传感器(30)。所述电路还包含中央处理单元(CPU)32、电池电源(33)、校准开关(35)以及指示灯(36)。所述CPU包含用于保存初始空气流动速度的存储器，以及用于将当前空气流动速度与所述初始空气流动速度进行比较的构件。所述CPU将所述当前空气流动速度与所述初始空气流动速度进行比较，并在达到空气流动速度的阈值下降的情况下致动所述灯。

Description

空气过滤器监视器

技术领域

本发明涉及感测加热、通风和空气调节系统的空气过滤器的状况的监视器。

背景技术

大多加热、通风和空气调节(HVAC)系统的回气件(air return)具备空气过滤器，用以去除空气中的灰尘和其它空气中的污染物，这些污染物可能会堵塞和/或覆盖HVAC系统的蒸发器或加热元件的线圈。这些空气过滤器会被过滤掉的污染物堵塞，且必须周期性地清洗或更换以免降低空气调节效率。

因此，可以看出需要一种用于指示何时应当更换HVAC过滤器的监视器。因此，本发明的主要目的是提供此种监视器。

发明内容

在本发明的优选形式中，一种过滤器监视器包括：空气流动速度传感器；比较构件，用于将感测到的第一空气流动速度与随后感测到的第二空气流动速度进行比较；以及指示器，其耦合到所述比较构件，并且在达到预选的空气流动速度阈值水平时由所述比较构件致动。

在本发明的另一优选形式中，一种监视更换通风系统的空气过滤器的需要的方法包括以下步骤：感测与干净空气过滤器相关联的初始空气流动速度；感测与当前时段相关联的当前空气流动速度；将感测到的初始空气流动速度与感测到的当前空气流动速度进行比较；以及如果比较结果达到预定的阈值水平则起始指示器。

附图说明

图1是本发明的优选形式的过滤器监视器的透视图。

图2是图1的过滤器监视器的透视图。

图3是图1的过滤器监视器的示意接线图。

具体实施方式

接下来参看图式，图中展示了本发明的优选形式的空气过滤器监视器10。空气过滤器监视器10包含外壳11和空气流动检测器12，所述空气流动检测器12具有安装到外壳11的附属电路13。

外壳11具有：后壁15，其具有穿过其中的空气入口16；前壁17，其具有穿过其中的空气出口18；以及导槽19，其在空气入口16与空气出口18之间延伸。侧壁21横跨前壁17与后壁15。外壳11还包含柔性条带22，其可绕回并固定到条带锁扣件23。条带22经配置以被固定到加热、通风和空气调节系统的常规通风孔网格。应了解，可利用其它常规上已知的装置将外壳固持到通风孔网格，所述装置例如为相对钩、凸缘、螺丝、粘扣带(hook and loop)型扣件、粘合剂、胶带、托架等。

空气流动检测器12包含：自由旋转的叶轮或风机叶片29；以及传感器30，其感测叶轮29的旋转速度。传感器30优选为光电传感器，例如IR发射器和接收器。耦合到传感器30的电路13包含中央处理单元(CPU)32、电池电源33、三位置定时开关34、校准开关35、红LED指示灯36以及绿LED指示灯37。指示灯36和37可定位在校准开关35的半透明部分下方，使得来自此处的光照过半透明部分而可被看见。CPU包含：用于保存初始空气流动速度的存储器、用于将当前空气流动速度与初始空气流动速度进行比较的构件，以及用于将电流引导到指示灯36和37的构件。图3中详细展示完整的电路。

在使用中，操作人员通过将条带22穿过出口通风孔网格的一部分并将条带22锁合到条带锁扣件23上，而将监视器10安装到常规的HVAC出口通风孔。监视器的安装允许引导HVAC系统运作期间来自出口通风孔的空气流动穿过外壳导槽19，从而使得叶轮29旋转。叶轮的旋转速度取决于空气流的速度。如本文所使用，术语速度可等于空气流动体积或立方英尺/每分钟(cfm)。一旦将监视器10恰当地定位在出口通风孔上且HVAC运作以形成穿过系统的空气流动，操作人员就致动校准开关35。校准开关35的致动促使CPU 32设定或重设开始时间，并将从出口通风孔吹来的并穿过监视器10的空气流动的速度存储在存储器中，所述空气流动速度是由传感器30通过叶轮的旋转速度而确定的。将初始空气流动速度或其任何一般表示形式(例如，叶轮的旋转速度)存储在CPU 32存储器内，作为意图反映与新的、未堵塞的空气过滤器的状况相关联的速度的初始基线空气流动速度。为了建立准确的基线空气流动速度，CPU 32可利用若干秒钟内的平均旋转速度来使可能导致基线空气流动速度不准确的感测到的空气流动变化最小化。

监视器长时期地始终安装在出口通风孔上，在此期间，其持续监视来自出口通风孔且穿过监视器的空气流动的速度。实际测试空气流动速度的定时周期(timing period)或间隔周期可为(出于实例目的)每分钟期间一秒。然而，应了解，这个时段可根据制造商对监视准确性和电池寿命的要求而延长或缩短。假如通过叶轮的旋转速度确定的感测到的当前空气流动速度降到预选的阈值水平以下，例如空气流动速度下降了初始空气流动速度的25％或25％以上(即，75％或不足75％)，那么CPU 32给红LED指示灯36通电。红LED指示灯36的变亮向操作人员发出警告：因空气过滤器堵塞而产生受限的空气流动水平，且因此需要更换空气过滤器。

一旦更换了HVAC系统空气过滤器，操作人员就可再次致动校准开关，以便用新的空气速度基线使监视器再启动。

应了解，监视器建立的基线空气流动速度可能是该特定出口通风孔特有的。然而，因为监视器感测与该通风孔相关联的空气流动并持续将当前感测到的空气流动与先前建立的与该特定通风孔相关联的基线空气流动进行比较，所以所述监视器可与HVAC系统内的任何通风孔一起利用，不论所述通风孔的空气流动速度如何，只要监视通风孔保持持续即可。换句话说，可结合具有高空气流动的出口通风孔以及具有低空气流动的出口通风孔来利用所述监视器，因为基线是在单独基础上针对每个出口通风孔建立的，且所有的比较都是关于建立了相关初始基线的单个通风孔做出的。

监视器CPU 32还可经编程以在达到与三位置时间开关34相关联的预选时段时为红LED指示灯37通电。举例来说，时间开关34可具有零位置、三个月位置和六个月位置。如果将开关移动到六个月位置，那么CPU在校准开关致动之后六个月为红LED指示灯37通电。不论感测到的空气流动如何，这均会警告操作人员过滤器已使用六个月，且因此可能需要检查。监视器可利用通过定时开关34建立的时序与空气流动检测器12感测到的空气流动速度的变化两者，因而提供根据经过的时间或穿过过滤器的空气流动的限制而判定的警报。

应了解，空气流动速度优选地简单地表示和存储为叶轮的旋转速度。然而，可以任何已知方式确定和存储速度的等效表示形式。可将任何基于空气流动而运作的感测机构用作对叶轮的替代物，例如可移动活动片(flap)和测量活动片的相对位置的传感器、压力计等。

还应了解，CPU可将当前空气流动速度与初始或基线空气流动速度进行比较，并接着确定其是否已达到阈值水平，或者根据初始空气流动速度计算出阈值水平并将当前空气流动速度与该阈值水平进行比较。算法将初始速度与当前速度进行比较的方式对于本发明并不关键。由此，如本文中所使用，空气流动速度的比较不是基于对CPU所进行的实际计算的定时或存储而判定的，且不论计算和比较的实际顺序如何，所有此种比较均是等效的。举例来说，CPU可直接存储初始空气流动速度或者存储计算出的初始空气流动速度的阈值水平，以用于稍后与当前空气流动速度进行比较。

应了解，监视器视需要可安装到HVAC系统的回程通风孔(return vent)。此外，可使用任何音频或视觉指示器作为优选实施例中所示的灯的替代物。此外，虽然优选实施例说明25％的下降是阈值水平，但可利用其它合理需要的速度降低量，所述速度降低量的确定取决于起始警报之前对空气过滤器阻塞量的限制以及因此对空气流动的限制。

因此可以看出，现在提供一种监视器，其提供HVAC过滤器需要维护的指示。应了解，在不偏离所附权利要求书所述的本发明的精神和范畴的情况下，除了那些特别提出的修改外，还可对本文所述的特定的优选实施例作出许多修改。

Claims (12)

1.一种过滤器监视器，其包括：

空气流动速度检测装置，其产生检测到的空气流动速度的表示形式；

初始空气流动速度存储器，其用于存储由所述空气流动速度检测装置感测到的初始空气流动速度的表示形式；以及

比较构件，其用于将存储在所述初始空气流动速度存储器内的所表示的初始空气流动速度与由所述空气流动速度检测装置感测的所表示的当前空气流动速度进行比较，且指示满足所述当前表示的空气流动速度达到存储在所述初始空气流动速度存储器内的初始表示的空气流动速度的阈值水平的条件，

借此将所述当前空气流动表示形式与初始空气流动表示形式周期性地进行比较，以确定其是否已达到指示穿过所述过滤器的受限空气流动的预选的初始空气流动阈值水平。

2.根据权利要求1所述的过滤器监视器，其中所述空气流动速度检测装置包括叶轮和感测所述叶轮的旋转速度的传感器。

3.根据权利要求1所述的过滤器监视器，其进一步包括通风孔安装件，借此所述通风孔安装件使得所述监视器能够直接安装到通风系统通风孔网格。

4.一种过滤器监视器，其包括：

外壳；

叶轮，其安装到所述外壳；

叶轮旋转速度传感器；

处理单元，其将所述速度传感器提供的当前叶轮旋转速度与所述速度传感器提供的初始叶轮旋转速度进行比较，以确定是否已达到阈值水平条件；以及

警报器，其耦合到所述处理单元，所述警报器在满足所述阈值水平条件时提供警报信号。

5.根据权利要求4所述的过滤器监视器，其中所述外壳具有穿过其中的导槽，且其中所述叶轮安装在所述导槽内。

6.根据权利要求4所述的过滤器监视器，其中所述处理单元包含用于存储初始叶轮旋转速度的存储器。

7.根据权利要求4所述的过滤器监视器，其进一步包括通风孔安装件，所述通风孔安装件耦合到所述外壳，借此所述通风孔安装件使得所述监视器能够直接安装到通风系统通风孔网格。

8.一种过滤器监视器，其包括：

空气流动速度传感器；

比较构件，其用于将感测到的第一空气流动速度与随后感测到的第二空气流动速度进行比较；以及

指示器，其耦合到所述比较构件，且在达到基于所述感测到的第一空气流动速度的预选的空气流动速度阈值水平时由所述比较构件致动。

9.根据权利要求8所述的过滤器监视器，其中所述空气流动速度传感器包括叶轮和感测所述叶轮的旋转速度的传感器。

10.根据权利要求8所述的过滤器监视器，其中所述比较构件包含：初始空气流动速度存储器，其用于存储所述空气流动速度检测装置感测到的初始空气流动速度的表示形式；及当前空气流动速度存储器，其用于存储所述空气流动速度检测装置感测到的当前空气流动速度的表示形式。

11.根据权利要求8所述的过滤器监视器，其进一步包括通风孔安装件，借此所述通风孔安装件使得所述监视器能够直接安装到通风系统通风孔网格。

12.一种监视更换通风系统的空气过滤器的需要的方法，其包括以下步骤：

(a)感测与干净空气过滤器相关联的初始空气流动速度；

(b)感测与当前时段相关联的当前空气流动速度；

(c)将所述感测到的初始空气流动速度与所述感测到的当前空气流动速度进行比较；

(d)如果步骤(c)中所做比较达到预定的阈值水平，则起始指示器。

Images