CN101939604B - 风扇系统及安装和运行该风扇系统的方法 - Google Patents

风扇系统及安装和运行该风扇系统的方法 Download PDF

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Abstract

风扇包括毂、几个扇叶和可操作地驱动该毂的马达。马达控制器与该马达通信，并构建成用于选择该马达驱动该毂的旋转速度。风扇安装在具有地板和天花板的地方。较高温度传感器位于天花板附近。较低温度传感器位于地板附近。所述温度传感器与马达控制器通信，该马达控制器包括构建成用于比较来自较高和较低温度传感器基本上同期的温度读数的处理器。因此该马达控制器构建成用于自动地控制风扇马达，以最小化来自较高和较低温度传感器基本上同期的温度读数之间的差值。因此该风扇系统可以使得环境中的空气基本去层理，以在环境中提供基本均匀的温度分布。

Description

风扇系统及安装和运行该风扇系统的方法
优先权
本申请要求2008年2月4日提交的题为“Automatic ControlSystem for Ceiling Fan Based on Temperature Differentials”的美国临时专利申请第61/025852号的优先权，该申请通过参考完整地结合于此。
背景技术
多种风扇系统在多种环境中制造和使用了好多年。例如，多种吊扇公开在：2007年10月23日公告的题为“Fan Blades”的美国专利第7284960号，该申请的内容通过参考结合于此；2001年6月12日公告的题为“Low Speed Cooling Fan”的美国专利第6244821号，该申请的内容通过参考结合于此；2005年9月6日公告的题为“Cooling fan withReinforced Blade”的美国专利第6939108号，该申请的内容通过参考结合于此；2008年1月10日公开的题为“Flan Blades”的美国公开第2008/0008596号，该申请的内容通过参考结合于此；和2008年3月6日提交的题为“Ceiling Fan System with Brushless Motor”的美国临时专利申请第61/034254号，该申请的内容通过参考结合于此。可选地，任何其他合适的风扇可以结合这里所述的实施方式而使用。
扇叶或翼片的外部顶端可以通过添加空气动力学顶端或小翼而终止。仅仅示例的小翼描述在：2007年8月7日公告的题为“Fan BladeModifications”的美国专利第7252478号，该申请的内容通过参考结合于此；2008年1月17日公开的题为“Cuffed Fan Blade Modifications”的美国专利第2008/0014090号，该申请的内容通过参考结合于此；2008年9月4日公开的题为“Angled Airfoil Extension for Fan Blade”的美国公开第2008/0213097号，该申请的内容通过参考结合于此。考虑到这里公开的教导，可能与翼片或扇叶的外部顶端相关的其他合适的结构对于本领域技术人员来说是显而易见的。可选地，翼片或扇叶的外部顶端可以简单地闭合，或者可以完全没有任何类似的结构。
扇叶和扇毂的界面也可以以多种方式提供。例如，界面构件在2008年9月19日提交的题为“Aerodynamic Interface Component forFan Blade”的美国非临时专利申请序列号第12/233783号中描述，该申请的内容通过参考结合于此。可选地，扇叶和扇毂的界面可以包括任何其他构件，或者可以完全没有任何类似的结构。
风扇也可以包括多种安装结构。例如，风扇安装结构公开在2008年9月4日提交的题为“Ceiling Fan with Angled Mounting”的美国非临时专利申请序列号第12/203960号中，该申请的内容通过参考结合于此。此外，风扇可以包括传感器或其他特征，以用于至少部分地控制风扇系统的运行。例如，这样的风扇系统公开在2008年10月10日提交的题为“Ceiling Fan with Concentric Stationary Tube andPower-Down Features”的美国非临时专利申请序列号第12/249086号中，该申请的内容通过参考结合于此；和2008年12月16日提交的题为“Automatic Control System and Method to Minimize Oscillation inCeiling Fans”的美国非临时专利申请序列号第12/336090号中，该申请的内容通过参考结合于此。可选地，任何其他合适的安装结构和/或风扇系统可以与这里所述的实施方式结合使用。
作为建筑物中的气候控制系统的构件的极大高容量/低速(“HVLS”)的吊扇的作用可被容易地观察到，例如在温暖的天气中，当风扇或者单独使用或者与空调结合使用时，和在冬天，当它们与加热系统结合使用时。在一些环境中缺少这样的风扇时，自然对流可能引起空气分层，其中最温暖的层在邻近天花板的顶部，而最冷的层在地板处。这在冬天可能是尤其不想要的条件，冬天在地板水平的居住者需要热量，在天花板紧邻下方的高温可能增加通过天花板的热损失率，并减小能效。
HVLS风扇在这样的环境中的主要功能，尤其在冬天月份中，且当HVLS风扇结合加热系统使用时，是通过将来自空间上部的加热的空气与靠近地板的较冷的空气混合，而用于在整个围起的空间中保持基本均匀的空气温度。当风扇的速度得到控制，从而有正好足够的空气运动以维持均匀的空气温度而没有可能产生不想要的穿堂风的过大的速度时，舒适和能量高效的状态可以得以维持。在实际中，在许多情形下，这种状态只可以接近。例如，风扇的速度可以手动地(例如通过由在地板水平处的人操作的控制等)或者自动地(例如通过将风扇连接到加热系统的控制器上等)控制。在手动操作中，风扇可以基于操作者对舒适性的主观感觉而控制，而在结合加热的自动操作中，可以响应于房间温度。然而，这样的控制基础可能不会必然地在整个空间中提供基本均匀的温度。
尽管已经制造和使用多种系统和方法用于控制风扇和风扇系统，可以相信的是，没有人在本发明人之前已经制造或使用后附权利要求中所述的本发明。
发明内容
根据本发明的一个方面，提供了一种安装在具有地板和天花板的场所中的风扇系统，该风扇系统包括：可旋转的毂；固定到该毂上的多个扇叶；与该毂连接的马达，其中该马达可运行，用以以可选择的旋转速度驱动该毂；与马达通信的马达控制器，其中该马达控制器构建成用于选择该马达驱动该毂的旋转速度；位于天花板附近的较高温度传感器，其中该较高温度传感器构建成用于感应在天花板附近处空气的温度，其中该较高温度传感器与该马达控制器通信；和位于地板附近的较低温度传感器，其中该较低温度传感器构建成用于感应在地板附近处空气的温度，其中该较低温度传感器与该马达控制器通信；其中该马达控制器构建成用于至少部分地基于传送自较高温度传感器的温度和传送自较低温度传感器的温度之间的差值自动地调整马达驱动该毂的旋转速度；以及湿度传感器，其中该湿度传感器构建成用于感应相对湿度，其中，该湿度传感器与该马达控制器通信，其中，风扇的行为基于相对湿度，比例增益根据相对湿度得出并限定出风扇将响应于偏差的进取水平，使得风扇系统响应于偏差的速度通过比例增益来控制；其中，在第一运行模式中，较大的相对湿度导致较大较小的比例增益，在第二运行模式下，较大的相对湿度导致较小较大的比例增益。
根据本发明的另一方面，提供了一种运行风扇的方法，该方法包括：提供风扇，其中该风扇包括：可旋转的毂，固定到该毂上的多个扇叶，与该毂连接的马达，其中该马达可运行，用以以可选择的旋转速度驱动该毂，和与马达通信的马达控制器，其中该马达控制器构建成用于选择该马达驱动该毂的旋转速度，其中该风扇设置在具有地板和天花板的空间中；在天花板附近提供较高温度传感器，其中该较高温度传感器构建成用于感应在天花板附近空气的温度；在地板附近提供较低温度传感器，其中该较低温度传感器构建成用于感应在地板附近空气的温度；接收来自该较高温度传感器的温度读数；接收来自该较低温度传感器的温度读数；至少部分地基于从该较高温度传感器和较低温度传感器接收的温度读数之间的差值而调整该马达驱动该毂的旋转速度；将马达控制器自动设置在第一运行模式或第二运行模式的一个下，其中，当来自该较低温度传感器的温度读数低于第一温度时，将马达控制器设置在第一运行模式下；当来自该较低温度传感器的温度读数高于第一温度时，将马达控制器设置在第二运行模式下；和分别基于将马达控制器设置在第一运行模式或第二运行模式下将旋转速度调整到第一速度或第二速度；该方法还包括：提供湿度传感器，其中该湿度传感器构建成用于感应相对湿度；从该湿度传感器接收相对湿度读数；和还至少部分地基于该相对湿度读数调整该马达驱动该毂的旋转速度。
根据本发明的又一方面，提供了一种在具有地板和天花板的空间中安装风扇系统的方法，该方法包括：将风扇与天花板耦接，其中该风扇包括：可旋转的毂，固定到该毂上的多个扇叶，与该毂连接的马达，其中该马达可运行，用以以可选择的旋转速度驱动该毂，和与马达通信的马达控制器，其中该马达控制器构建成用于选择该马达驱动该毂的旋转速度；将较高温度传感器安装在天花板附近；将较高温度传感器与该马达控制器耦接；将较低温度传感器安装在地板附近；将较低温度传感器与该马达控制器耦接；至少部分地基于传送自较高温度传感器的温度和传送自较低温度传感器的温度之间的差值，在第一速度改变响应时间内将马达驱动该毂的旋转速度从第一速度调整到第二速度；将该湿度传感器与该马达控制器耦接；和将来自湿度传感器的感应湿度与界限湿度进行比较，使得当感应湿度大于界限湿度时，风扇系统基于内部算法将第一速度改变响应时间定回为更长的响应时间。
附图说明
从说明书中能够得出权利要求，其中权利要求特别地指出和清楚地要求了本发明，相信本发明将从下面结合附图的特定例子的说明书中得到更好的理解，其中类似的参考数字表示相同的元件，其中：
图1描述了包括控制构件的示例的风扇系统的示意图；和
图2描述了图1的风扇系统的控制构件的示意图。
现在将详细参考本发明的不同的实施方式，其例子在附图中示出。对于附图中示出的专门的尺寸，这些尺寸需要理解为仅仅用于示例而不是以任何方式作出限制。相应地，需要理解的是，这些尺寸可以以任何合适的方式改变。
具体实施方式
下面对本发明某些例子的说明不应当用于限制本发明的范围。对于本领域技术人员来说，本发明的其他例子、特征、方面、实施方式和优点将从下面的说明中变得显而易见，下面的说明只是通过示例，是考虑用于实现本发明的优选模式之一。如同将实现的，本发明能够有其他不同和显而易见的方面，它们都不脱离本发明的范围。相应地，附图和说明需要认为本质上是示例性的而不是限制性的。
如图1所示，示例的风扇10耦接到天花板结构2上，并悬挂在地板4之上。风扇10包括支撑件12，该支撑件12直接地耦接在天花板结构2上。支撑件12可以根据这里引用的任何专利、专利公开或专利申请的教导而构建和/或运行。风扇10还包括马达14、通过马达14旋转的毂16和从毂16径向向外延伸的多个扇叶18。同样地，任何这些构件，和如同根据需要风扇10可能具有的其他构件一起，可以根据这里引用的任何专利、专利公开或专利申请的教导而构建和/或运行。
马达控制器20与马达14通信。例如，马达控制器20可以包括可编程变速控制器24，从而提供毂16可以通过马达14旋转的速度谱。根据这里的教导，马达控制器20的合适的构件和特征对于本领域技术人员来说是显而易见的。马达控制器20可以经由电线62、无线地或者任何其他合适的方式与马达14通信。用户界面(未示出)也可以与马达控制器20通信，以允许操作者通过马达控制器20为马达14调节速度设置(例如从离散的预设速度中选择，或者从基本连续的速度范围中选择速度等)。只作为例子，合适的用户界面可以包括安装在墙壁上的控制面板，该控制面板根据2008年3月6日提交的题为“CeilingFan System with Brushless Motor”的美国临时专利申请序列号第61/034254号的教导而构建和运行，该申请的内容通过参考结合于此。可选地，可以采用任何其他合适的用户界面。在当前的例子中，用户界面经由电线(未示出)与马达控制器20通信。然而需要理解的是，用户界面可以可选地无线地或以任何其他合适的方式与马达控制器20通信。
需要理解的是，马达控制器20和用户界面可以设置在任何合适的位置。只作为例子，马达控制器20可以位于马达14内或邻近马达14。可选地，马达控制器20可以位于用户界面内或邻近用户界面，或者在用户界面和马达14之间的其他一些地方。可选地，马达控制器20可以设置在任何其他合适的位置。类似地，用户界面可以安装到墙壁上，可以通过远离风扇10安装位置的计算机提供，或者可以设置在任何其他合适的位置。
还是如图1所示，本例子的系统还包括与马达控制器20通信的两个温度传感器40、50。传感器40、50可以经由电线64和65、无线地或以任何其他合适的方式与马达控制器20通信。传感器40、50还可以与HVAC控制系统通信，从而通过传感器40、50感应到的温度除了影响风扇10的运行外或代替影响风扇10的运行，还可以影响建筑物的HVAC系统的运行。本例的马达控制器20包括处理器22，该处理器22比较两个传感器40、50提供的基本同期的温度读数。然后基于所述基本同期的温度读数的比较，马达控制器20调整毂16的旋转速度，如在下面更加详细所述的。当然，任何合适类型的电路或模块可以用于控制马达14的速度。而且，比较温度读数和/或发出相关的命令的处理器22或其它装置可以集成在马达控制器20中，或者与马达控制器20分开。根据这里的教导，对于本领域技术人员来说，轮询温度传感器40、50的合适的频率(例如每两秒钟一次)将是显而易见的。
通过将一个温度传感器40放置在天花板2附近，将第二个传感器50放置在地板4附近，两个读数之间的差值可以体现风扇10为建立想要的均匀温度条件所需运行的程度。例如，该系统可以编程为使得两个温度读数之间较大的差值导致风扇10速度逐渐加快；而当温度读数之间的差值减小时，风扇10的速度可以控制为逐渐下降。
当两个温度读数变得几乎相等或在预定的可接受差值范围内时，风扇10可以相应地反应。例如，当两个温度读数变得几乎相等或在预定的可接受差值范围内时，风扇10可以恢复其在两个温度读数之差超出预定界限之前的速度。可选地，当两个温度读数变得几乎相等或在预定的可接受差值范围内时，风扇10可以停止运行(例如，供给马达14的电力停止，从而风扇10可以惯性减速到停止；以可控的方式减速到停止；或者基于机械制动或马达制动而突然停止；等)；只要系统检测到温差超出预定界限时，风扇10再次开始旋转。风扇10也可以恒定地运行，其中风扇10的速度动态地响应于检测时感应到的温差而恒定地改变或经常改变。根据这里的教导，对于本领域技术人员来说，风扇10可以基于两个或更多个温度读数而得到控制的其他方法(例如响应于超出预定界限的温差，和/或响应于感应到的温度几乎相等或在预定的可接受差值范围内)将变得显而易见。根据这里的教导，用于引起风扇10停止或者其它反应的较高温度和较低温度之间的差值的合适的范围对于本领域技术人员来说也是显而易见的。
在较高温度读数和较低温度读数变得几乎相等或在容许范围内(例如，使得房间进行充分的去层理作用)，并且风扇10已经停止或者以其它方式反应(例如仅仅是变慢，即使只是很轻微地)之后，较高温度读数和较低温度读数之间的差值仍然可以得到监测。例如，当风扇10停止时，或者当风扇10以用户限定的速度运行时，温度传感器40、50可以每隔几秒钟或者以任何想要的频率被轮询。当较高温度和较低温度之间的差值超出界限时，处理器22可以发送信号到VFD24以再次开始风扇10的旋转。根据这里的教导，对于当两个温度读数变得几乎相等或在预定的可接受差值范围内时风扇10被停用或停止的情形，用于再次激活风扇10的合适的温差界限对于本领域技术人员来说是显而易见的，并可以基于风扇10特定的位置和/或其他考虑。当风扇10运行时，温差可以再次如上所述那样得到监测，风扇10可以相应地得到控制。
如上所述，在一些变型中，风扇10可以恒定地旋转，速度基于感应到的温度之间的差值而动态地控制(例如加速、减速等)。例如，控制系统可以构建为使得没有温差范围是可接收的，从而风扇10恒定地反应于甚至很小的温差。对于温度之间的差值相对较小或不可察觉的情形，风扇10的速度可以是基本恒定的(例如与用户在控制装置中的输入相关的速度，停止等)。
在一些变型中，较高温度传感器40可以结合到风扇10组件本身中。此外或可选地，较高温度传感器40可以包括安装在天花板2附近的分开的单元。较高温度传感器40还可以安装在墙壁上或其他结构上。根据这里的教导，用于安装一个或多个较高温度传感器40的其他合适的位置对于本领域技术人员来说是显而易见的。而且，可以使用任何合适数量的较高温度传感器40。对于采用了多于一个较高温度传感器40的情形，来自多个较高温度传感器40的读数可以平均在一起以与较低的温度水平进行比较。可选地，来自多个较高温度传感器40的数据可以以多种可选的方法采用，与通过较低温度传感器50感应到的一个或多个温度水平比较，或其它。
在一些变型中，较低温度传感器50可以结合在与马达控制器20相关的控制面板中。此外或可选地，较低温度传感器50可以包括分开的单元以安装在地板4附近。较低温度传感器50还可以安装在墙壁或其他结构上。根据这里的教导，用于安装一个或多个较低温度传感器50的其他合适的位置对于本领域技术人员来说是显而易见的。此外，如以上关于较高温度传感器40中所述的，可以使用任何合适数量的较低温度传感器50。对于采用了多于一个较低温度传感器50的情形，来自多个较低温度传感器50的读数可以平均在一起以与较高的温度水平进行比较。可选地，来自多个较低温度传感器50的数据可以以多种可选的方法采用，与通过较高温度传感器40感应到的一个或多个温度水平比较，或其它。
在一些变型中，使用单独一对温度传感器40、50以控制单个风扇10。在其他变型中，使用单独的一对温度传感器40、50以控制几个风扇10的组。根据本发明的教导，其中任何数量的温度传感器40、50和任何数量的风扇10可相关联的其他方法，对于本领域技术人员来说是显而易见的。当然，尽管两个温度传感器40、50包括在本例中，需要理解的是，任何合适数量的温度传感器可以用于任何合适的位置。
图2表示示例的控制构造的示意图。如图所示，马达控制器20包括处理器22、VFD24。处理器22与VFD24通信，VFD24又与风扇10通信。温度传感器40、50和相对湿度传感器60与处理器22通信。在本例中，处理器22经由PID(比例、积分、微分)控制器对风扇的速度进行校正。可选地，可以采用任何其他合适类型的控制器。在本例中，温差通过处理器22恒定地监测，为风扇10产生命令速度。在一些变型中，设定值(SV)(例如在较高传感器40和较低传感器50之间的目标温差)总是为零。这可以体现优选的去层理空间。可选地，可以采用任何其他合适的SV。感应到的温差(ΔT)用作过程变量(PV)，其与SV比较。然后这两个变量之间的偏差通过处理器22和PI循环逻辑处理，以产生调节的风扇命令速度(MV，或者操作变量)。
对于包括湿度传感器60的情形，湿度传感器60可以放置在任何合适的位置。而且，通过湿度传感器60获得的湿度数据可以以任何合适的方式计算到控制算法中，例如如下所述那样或者其它的。根据这里的教导，湿度数据可以用于影响风扇10的控制的合适的方法，例如与温度传感器40、50的数据结合，对于本领域技术人员来说是显而易见的。
需要理解的是，风扇10的行为可以基于多种因素而改变，除了或代替ΔT。例如，除了其他可能的因素或参数，风扇10的行为可以基于相对湿度(RH)、室内温度和室外温度之间的差值、和/或HVAC系统的状态(例如HVAC系统是在加热模式还是在冷却模式等)而改变。而且，风扇10的行为可以基于室外温度是否比室内冷或室外温度是否比室内温暖(例如季节模式)而不同。可以控制系统响应的其他变量可以包括绝对室温(例如温暖或寒冷等)。根据这里的教导，可以用于影响风扇10的行为的其他的常量、变量或参数对于本领域技术人员来说是显而易见的。
在本例中，系统响应于偏差的速度通过比例增益(Kp)而控制。在一些变型中，Kp是可以从下面两个方面获得的数：相对湿度和VFD24加速/减速比。可选地，Kp可以只根据那些因素中的其中一个得出，根据任何其他因素得出，或者根据多个因素的任何合适的组合得出。在本例中，Kp(RH)限定出风扇10将响应于偏差的进取(aggression)水平，如同将在下面更加详细描述的那样或其它的。
系统还可以提供“夏天模式”、“冬天模式”和/或多种其他模式。这些模式可以手动地或自动地选择(例如基于电子定时器或日历，基于室外温度、温度趋势、其他环境条件等)。只作为例子，在夏天模式中，较大的RH值可以导致较大的Kp。在冬天模式下，较大的RH值可以导致较小的Kp。冬天模式和夏天模式进一步示例的细节将在下面更加具体地描述。当然，可以采用任何其他合适的模式，并对Kp具有任何合适的影响。而且，可以采用任何其他合适的控制构造、构件、参数和功能。
下面的表1表示参数不同的示例的范围，不同型式的风扇10可以在这些范围下运行。然而，可以理解的是，表格中示出的数值和范围仅仅作为示例并仅仅是近似的。它们不是任何方式的排除性的、限定性的或者限制性的。相反，它们仅仅代表风扇系统可以以其运行的许多种可能方法中的几种。
表1
Figure GSB00001053235000111
在上面的表1中，“范围低”描述在冬天和夏天自动模式之间的断点。例如，当通过较低传感器50感应到的温度小于50°F到75°F的范围时，马达控制器20将自动处于冬天模式。在冬天模式中，马达控制器20可以构建成用于自动地执行如这里所述的去层理作用路线(例如控制马达14基于通过温度传感器40、50感应到的温度之间的差值以减小或消除这种差值)。当通过较低传感器50感应到的温度在50°F到75°F的范围之内或之上时，马达控制器20将自动处于夏天模式。当然，马达控制器20可以允许安装者或用户调整“范围低”的范围。而且，“范围低”可以整个省略，如果需要的话(例如当没有冬天/夏天模式区分的时候)。
还是在表1中，“温度高”描述风扇10可以在100％输出(例如60Hz)下运行的温度点。“范围低”和“范围高”之间的温度取值范围可以定为等于在VFD频率设定点和全速(例如60Hz)之间的风扇输出。同样，马达控制器20可以允许安装者或用户调整“范围高”的范围；如果需要，“范围高”可以省略。
还在表1中，“VFD频率”描述风扇10在冬天模式中的最大速度和风扇10在夏天模式中的最小速度。例如，在冬天模式中，风扇10可以限定到在10Hz和25Hz到45Hz之间的速度。在夏天模式中，风扇10可以限定到在25Hz到45Hz和60Hz之间的速度。同样，马达控制器20可以允许安装者调整“VFD频率”的范围。
在一些变型中，并且如上所述，马达控制器20可以提供三个不同的模式——冬天模式、夏天模式和手动模式。在冬天模式的例子中，系统可以用作自动去层理控制器。如通过较低温度传感器50感应到的地板温度可以从通过较高温度传感器40感应到的天花板温度中减去，以定义该空间的ΔT。然后该值可以定为用户限定的低温度范围以确定风扇10的优化的旋转速度。用户可以通过调整“VFD频率”参数设定而限定该范围。例如，如果该设定是30Hz，那么冬天速度范围可以在10Hz和30Hz之间。该系统可以恒定地精细调节风扇10的旋转速度以使得ΔT等于或者至少接近零，这将反应基本去层理的空间。为处理“风寒”效果，系统可以监测该空间中的相对湿度，例如通过相对湿度传感器60。当湿度高于60％(或者任何其他合适的界限)时，系统可以基于内部算法定回风扇10速度改变的响应时间。更长的响应时间可以允许房间去层理而不产生空气速度，这在较冷的温度中可能潜在地变得舒适。
在夏天模式的例子中，该系统可以以相对于在“范围低”和“范围高”之间的温度取值范围的速度运行风扇10，如通过用户所限定的。该预定的温度范围可以定为用户限定的高温度范围以确定风扇10的优化的旋转速度。用户可以通过调整“VFD频率”设定而限定该速度范围。例如，如果该VFD频率设定是35Hz，那么夏天速度范围可以在35Hz和60Hz之间。当然，可以采用其他合适的范围。
在手动模式的例子中，系统以使用者通过任何合适的输入装置限定的速度运行风扇10。这样的速度可以不受温度传感器40、50感应到的温度的影响。当然，上述的冬天、夏天和手动模式只是示例性的。如果需要，这些模式可以改变或省略，并可以提供任何其他合适的模式。
在一些变型中，除了或代替控制风扇的旋转速度，风扇10的其他属性可以基于温差或其他因素而控制。仅仅作为例子，基于温差或其他因素，叶片18安装到毂16上的冲角或者叶片节距可以调整以影响风扇的性能。冲角或叶片节距可以通过伺服装置、百叶促动器(l0uveractuator)、液压、气动或任何其他合适的构件、装置、机构或技术调整。还有其他方法，其中温差和/或其他环境条件可以用于影响风扇10的性能，包括但是不限于风扇10的物理性能和/或风扇10的运行，根据这里的教导，对于本领域技术人员来说是显而易见的。
已经表示和描述了本发明的不同实施方式，这里所述的方法和系统更多的调配可以通过本领域技术人员在不脱离本发明范围的情况下通过合适的变形而完成。这样潜在的变形中的一些已经指出过，而其他的对于本领域技术人员来说将是显而易见的。例如，上面讨论的例子、实施方式、几何形状、材料、尺寸、比率、步骤等是示例性的而不是需要的。相应地，本发明的范围需要根据下面的权利要求而考虑，而不限定于在说明书和附图中示出和描述的结构和操作的细节。

Claims (16)

1.一种安装在具有地板和天花板的场所中的风扇系统，该风扇系统包括：
(a)可旋转的毂；
(b)固定到该毂上的多个扇叶；
(c)与该毂连接的马达，其中该马达可运行，用以以可选择的旋转速度驱动该毂；
(d)与马达通信的马达控制器，其中该马达控制器构建成用于选择该马达驱动该毂的旋转速度；
(e)位于天花板附近的较高温度传感器，其中该较高温度传感器构建成用于感应在天花板附近处空气的温度，其中该较高温度传感器与该马达控制器通信；和
(f)位于地板附近的较低温度传感器，其中该较低温度传感器构建成用于感应在地板附近处空气的温度，其中该较低温度传感器与该马达控制器通信；
其中该马达控制器构建成用于至少部分地基于传送自较高温度传感器的温度和传送自较低温度传感器的温度之间的差值自动地调整马达驱动该毂的旋转速度；以及
(g)湿度传感器，其中该湿度传感器构建成用于感应相对湿度，其中，该湿度传感器与该马达控制器通信，其中，风扇的行为基于相对湿度，比例增益根据相对湿度得出并限定出风扇将响应于偏差的进取水平，使得风扇系统响应于偏差的速度通过比例增益来控制；
其中，在第一运行模式中，较大的相对湿度导致较小的比例增益，在第二运行模式下，较大的相对湿度导致较大的比例增益。
2.根据权利要求1所述的风扇系统，其中该马达控制器构建成用于比较传送自较高温度传感器的温度和传送自较低温度传感器的温度。
3.根据权利要求2所述的风扇系统，其中该马达控制器构建成用于自动地调整该马达驱动该毂的旋转速度，以最小化传送自较高温度传感器的温度和传送自较低温度传感器的温度之间的差值。
4.根据权利要求1所述的风扇系统，其中该马达控制器包括处理器和可变频驱动器。
5.根据权利要求4所述的风扇系统，其中该较高温度传感器和较低温度传感器与该处理器耦接，其中该处理器与该可变频驱动器耦接，其中该可变频驱动器与该马达耦接。
6.根据权利要求4所述的风扇系统，其中该处理器包括比例、积分、微分(PID)控制器。
7.根据权利要求6所述的风扇系统，其中比例、积分、微分(PID)与一为零的设定值(SV)相关。
8.根据权利要求7所述的风扇系统，其中该比例、积分、微分(PID)还与过程变量(PV)关联，其中该过程变量表示通过较高温度传感器感应到的温度和基本同时期地通过较低温度传感器感应到的温度之间的差值。
9.根据权利要求8所述的风扇系统，其中该比例、积分、微分(PID)构建成用于通过PI循环逻辑处理在设定值(SV)和过程变量(PV)值之间的偏差。
10.根据权利要求1所述的风扇系统，其中该马达控制器构建成用于采用选择的加速比率自动地调整该马达驱动该毂的旋转速度，其中该马达控制器构建成用于至少部分地基于传送自该湿度传感器的湿度水平而选择该加速比率。
11.根据权利要求1所述的风扇系统，其中该马达控制器构建成用于提供第一运行模式和第二运行模式，其中该第一运行模式包括该马达驱动该毂的旋转速度的第一上限，其中该第二运行模式包括该马达驱动该毂的旋转速度的第二上限，其中该第二上限大于该第一上限。
12.根据权利要求11所述的风扇系统，其中该第一运行模式还包括该马达驱动该毂的旋转速度的第一下限，其中该第二运行模式还包括该马达驱动该毂的旋转速度的第二下限，其中该第二下限大于该第一下限。
13.一种运行风扇的方法，该方法包括：
(a)提供风扇，其中该风扇包括：
(i)可旋转的毂，
(ii)固定到该毂上的多个扇叶，
(iii)与该毂连接的马达，其中该马达可运行，用以以可选择的旋转速度驱动该毂，和
(iv)与马达通信的马达控制器，其中该马达控制器构建成用于选择该马达驱动该毂的旋转速度，
其中该风扇设置在具有地板和天花板的空间中；
(b)在天花板附近提供较高温度传感器，其中该较高温度传感器构建成用于感应在天花板附近空气的温度；
(c)在地板附近提供较低温度传感器，其中该较低温度传感器构建成用于感应在地板附近空气的温度；
(d)接收来自该较高温度传感器的温度读数；
(e)接收来自该较低温度传感器的温度读数；
(f)至少部分地基于从该较高温度传感器和较低温度传感器接收的温度读数之间的差值而调整该马达驱动该毂的旋转速度；
(g)将马达控制器自动设置在第一运行模式或第二运行模式的一个下，其中，当来自该较低温度传感器的温度读数低于第一温度时，将马达控制器设置在第一运行模式下；当来自该较低温度传感器的温度读数高于第一温度时，将马达控制器设置在第二运行模式下；和
(h)分别基于将马达控制器设置在第一运行模式或第二运行模式下将旋转速度调整到第一速度或第二速度；
该方法还包括：
提供湿度传感器，将该湿度传感器与该马达控制器耦接，其中该湿度传感器构建成用于感应相对湿度；
从该湿度传感器接收相对湿度读数；
至少部分地基于该相对湿度读数调整该马达驱动该毂的旋转速度；和
将来自湿度传感器的感应湿度与界限湿度进行比较，使得当感应湿度大于界限湿度时，风扇系统基于内部算法将速度改变响应时间定回为更长的响应时间。
14.根据权利要求13所述的方法，其中调整旋转速度的动作包括自动地调整旋转速度以最小化随后来自较高温度传感器和较低温度传感器的温度读数之间的差值。
15.根据权利要求14所述的方法，还包括：
(a)从较高温度传感器持续地接收温度读数；
(b)从较低温度传感器持续地接收温度读数；和
(c)至少部分地基于持续地从较高温度传感器和较低温度传感器接收的温度读数之间的差值持续地调整该马达驱动该毂的旋转速度。
16.一种在具有地板和天花板的空间中安装风扇系统的方法，该方法包括：
(a)将风扇与天花板耦接，其中该风扇包括：
(i)可旋转的毂，
(ii)固定到该毂上的多个扇叶，
(iii)与该毂连接的马达，其中该马达可运行，用以以可选择的旋转速度驱动该毂，和
(iv)与马达通信的马达控制器，其中该马达控制器构建成用于选择该马达驱动该毂的旋转速度，
(b)将较高温度传感器安装在天花板附近；
(c)将较高温度传感器与该马达控制器耦接；
(d)将较低温度传感器安装在地板附近；
(e)将较低温度传感器与该马达控制器耦接；
(f)至少部分地基于传送自较高温度传感器的温度和传送自较低温度传感器的温度之间的差值，在第一速度改变响应时间内将马达驱动该毂的旋转速度从第一速度调整到第二速度；
(g)将湿度传感器与该马达控制器耦接；和
(h)将来自湿度传感器的感应湿度与界限湿度进行比较，使得当感应湿度大于界限湿度时，风扇系统基于内部算法将第一速度改变响应时间定回为更长的响应时间。
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