CN102809204A - 新风节能系统控制装置及其控制方法 - Google Patents

Abstract

新风节能系统控制装置及其控制方法，其控制装置主要由逻辑控制电路(1)、驱动电源(2)、风机执行电路(3)，风门执行电路(4)，空调控制电路(5)，室内温度传感器信号接收电路(6)，室外温度传感器信号接收电路(7)，气体传感器信号接收电路(8)，功能设置键和/或显示器执行电路(9)等组成。由逻辑控制电路(1)通过相应的执行电路控制风机(12)、风门(13)、空调(11)的工作状态进而构成空调与风机和风门的联动系统，达到既有新风又有高效节能的双重效果。同时还设有气体传感器对室内有害气体进行探测，当室内污染超标时有害气体就被稀释和排除室外，保障室内空气安全。

Description

新风节能系统控制装置及其控制方法

技术领域  本发明涉及空气调节领域，具体为新风节能系统控制装置及其控制方法。

背景技术  空气质量对人体的健康影响十分密切，从一度流行的负离子发生器，到各式室内空气净化器，都试图对室内空气进行过滤、消毒和净化。近年又出现了家庭新风系统的技术和产品，例如：从节能角度考虑设计的全热交换新风系统是在新风机内设置了空气热交换器，冬季和夏季室内外存在较大温差，将引入室内的空气与排出的空气进行能量交换，节约了能源，它属于双向流新风机。还有很多单向流新风机，它们无空气热交换器，是采用风机的进风或排风在室内产生的正压或负压将新风从对应设置的风口中引入室内，同时室内污浊的空气被正压挤出室外或被排风机排出。

但现行新风系统都未考虑将其与室内已有的空调结合联动，即：在实现新风功能的同时，在夏季夜间可以利用室外温度已经大幅下降的新风为室内降温。而我国大部分地区夏季的昼夜温差都在10℃以上，在夜间完全可以引入室外新风进行室内降温，大大减少空调的工作量，大幅节约电能，同时从大自然引入的新风使人们避免“空调病”的困扰，生活更健康。

发明内容：本发明的目的在于：解决技术背景中所述的不足，具体是提供一种新风节能系统控制装置及其控制方法，该控制装置主要由控制器、室内温度传感器、室外温度传感器、气体传感器、功能设置键和/或显示器组成，可以与外接的空调、风机、风门构成新风节能系统。其中，控制器由驱动电源、逻辑控制电路、室内温度传感器信号接收电路、室外温度传感器信号接收电路、气体传感器信号接收电路、风机执行电路、风门执行电路、空调控制电路、功能设置键和/或显示器执行电路组成。通过对控制器中的逻辑控制电路进行编程，可以实现：1、新风功能，控制、启动选定的居室所对应风机和风门，引入室外新风保障室内空气流通，排除室内的空气污染；2、降温节能功能，控制器中的逻辑控制电路中设置有微电脑芯片，通过编程实现将室外温度传感器测得的温度信息与已设定的室外温度阀值T1进行比较，决定空调开关执行电路的工作状态；将室内温度传感器测得的温度信息与已设定的室内温度阀值T2进行比较，决定风机执行电路和风门执行电路的工作状态，进而实现风机、风门与空调联动的新风节能系统。在夏季的夜晚，当室外温度下降到所设定的温度阀值时，控制器控制空调停止运行，并适时控制风机、风门启动和打开，大量引入室外低温新风为室内降温，同时室内污浊、闷热的空气被排出室外，减少空调的工作量，大幅节约电能。3、实时排污染，气体传感器实时监测室内空气质量，当有害气体污染超标时，风机、风门同时启动、打开，利用引入的新风稀释空气和排除室内有害气体，保障室内空气安全。

本发明解决其技术问题所采用的技术方案是：将室内温度传感器、室外温度传感器、气体传感器、功能设置键和/或显示器分别与控制器中的室内温度传感器信号接收电路、室外温度传感器信号接收电路、气体传感器信号接收电路、功能设置键和/或显示器执行电路一一对应相连，构成本发明所述的新风节能系统控制装置。再将风机，风门，空调与风机执行电路，风门执行电路，空调控制电路一一对应连接，构成联动空调的新风节能系统。

所述的空调控制电路可以通过实体电线直接与空调室内机上已有的开关接线端子相连，在逻辑控制电路的控制下实现空调的开与关；也可以采用无线信号实现对空调的链接与控制，如：采用公知的“万能遥控器”技术原理实现对不同型号的空调进行认定，并在逻辑控制电路的控制下以发射无线信号实现空调的开与关。所述的风机包括单向流风机和双向流风机，其中单向流风机包含多孔自平衡新风机及多孔静音送风机，双向流风机包括热交换新风机；所述的驱动电源为各单元电路提供工作电源。所述的居室包括卧室、客厅和餐厅。所述的风门执行电路与逻辑控制电路相连，并在逻辑控制电路的控制下打开或关闭所选定的风门，实现对不同居室的通风或不通风的控制。所述的功能设置键和/或显示器，显示器是在其对应的执行电路驱动下，显示功能设置键的设置情况和本发明的工作状态。

新风节能系统的控制装置的控制方法为：1、新风功能：首先，在控制器的功能按键上选择需要通风的居室(也可全选)、风量和是否定时的设定，再设置新风系统为排除室内污染的新风功能上，风机执行电路就启动风机，风门执行电路打开被选定的居室所对应的风门，而未被选定的居室风门是关闭的。这样，利用新风流动而排除被选定的室内的空气污染。

2、降温节能功能：夏季昼夜温差很大，夜晚可以在控制器的功能按键上选择需要通风的居室，而如客厅、书房等夜间无人就寝的居室就不要选定，以达到节能的效果。再设定新风系统在节能降温的功能上，选定相应档位的大风量和是否定时功能；尔后设定可以利用室外新风降温的室外温度阀值T1和人们在室内愿意承受的环境温度值，即室内温度阀值T2。当室外温度传感器测得室外温度降至设定的室外温度阀值T1时，逻辑控制电路将通过空调控制电路控制空调停机，此后室内温度会因空调停机而渐渐上升，当室内温度传感器测得室内温度升至设定的室内温度阀值T2时(T2可以设置为≤T1)，逻辑控制电路将通过风机执行电路启动风机并运行在所设置的大风量的档位，同时被选定的居室所对应的风门打开，而未被选定的居室对应的风门是关闭的。这样，利用风机引入室外的大量冷风对居室进行降温，达到既有新风又节能的双重效果。

3、实时排污染功能：利用安装于室内的气体传感器探测如甲醛、苯等对人体有伤害的气体，当室内有害气体污染超标时，逻辑控制电路就会通过风机执行电路，风门执行电路自动启动风机和打开风门稀释和排除室内有害气体，达到空气安全的目的。

本发明的有益效果是：提供了一种全新的新风系统控制装置，从而实现对现行新风系统的功能提升和拓展，其净化空气和“自然空调”的双重功能，避免了“空调病”并大幅节约电能。

附图说明  图1是本发明的控制器中各单元电路连接关系方框图；

图2是与本发明与风机、风门、空调共同组成的新风节能系统电气连接方框图；

图3是本发明应用于双向流风机时的新风系统示意图；

图4是本发明应用于单向流风机时的新风系统示意图。

图中：1-逻辑控制电路，2-驱动电源，3-风机执行电路，4-风门执行电路，5-空调控制电路，5-1-发射件，6-室内温度传感器信号接收电路，6-1-室内温度传感器，7-室外温度传感器信号接收电路，7-1-室外温度传感器，8-气体传感器信号接收电路，8-1-气体传感器，9-功能设置键和/或显示器执行电路，9-1-功能设置键和/或显示器，10-控制器，11-空调，12-风机，13-风门，14-进风口，15-排风口，16-净化箱，17-风管，18-总风口，19-内门，20-玻璃，21-墙，22-入室门，23-分支器，24-总回风口。

具体实施方式  新风节能系统控制装置及其控制方法，其新风节能系统控制装置主要由室内温度传感器6-1、室外温度传感器7-1、气体传感器8-1、功能设置键和/或显示器9-1、控制器10组成。控制器10中的室内温度传感器信号接收电路6、室外温度传感器信号接收电路7、气体传感器信号接收电路8、风机执行电路3、风门执行电路4、空调控制电路5、功能设置键和/或显示器执行电路9分别与逻辑控制电路1相连。

所述的净化箱16是对欲进入室内的新风进行过滤和净化的装置，包括已有技术生产的新风净化箱；所述的风门13是指包括电动风阀、风栅等用于隔绝、控制空气流通的装置；所述的分支器23是一个大风口对应若干个分风口的、对风流进行分路的器件，市场已经有售风机专用的分支器产品；所述的空调11包括壁挂式和立式空调，含室内和室外机，图中仅画出了室内机作为示意；所述的风管17是对分布在新风系统中各段落的通风管的统称，包括进风管和排风管；所述的控制器10上设置有功能设置键和/或显示器9-1；所述的门19表示各居室的门的大体位置；所述的玻璃20代表玻璃窗和玻璃隔断；所述的墙21表示单元房的大致外部轮廓及各个居室的大体分隔情况。

下面描述本发明的实施例，但本发明的内容不局限于此：

实施例1：图1是本发明的控制器中各单元电路的连接关系方框图，图2是本发明与风机、风门、空调共同组成的新风节能系统电气连接方框图，图3是本发明应用于双向流风机时的新风节能系统示意图，是例举本发明安装在2室2厅1厨1卫的单元房子内，其中双向流风机采用热交换新风机。

首先，将室内温度传感器6-1和室外温度传感器7-1分别安装在居室的室内和室外的适当位置，将气体传感器8-1安装在室内靠近人体的地方；将热交换新风机安装在卫生间的吊顶上方。将总风口18、净化箱16、热交换新风机、分支器23、风门13、风管17、进风口14依次相连构成进风通道，进风口14设置在居室内的墙体或吊顶上。经居室内的排风口15、风管17、风门13、分支器23、热交换新风机、总回风口24依次连接构成排风通道。

本实施例采用无线信号实现对空调的链接与控制，图中3的5-1是无线信号的发射件，从控制器10引线到居室并设置在进风口14上，对准空调室内机的红外信号接收方位安装，由空调控制电路控制发射无线信号实现空调的开与关的控制。同时，为进一步降低能耗，本实施例在通向居室的进风通道和排风通道中分别设置风门13，风门13在逻辑控制电路1的控制下通过风门执行电路4对进、排风通道进行开或关，实现对居室有选择地进行通风。

其次，按照图2的本发明与风机、风门、空调共同组成的新风节能系统电气连接方框图的连接关系，将室内温度传感器6-1，室外温度传感器7-1，气体传感器8-1，风机12，风门13分别与控制器10中对应的接线端相连，因本领域技术人员均能认知并会操作，故各图中均未标画出其具体物理布线路径图。

下面例举本发明的控制方法：

1、新风功能：首先，在控制器的功能按键上选择需要通风的居室(也可全选)、风量和是否定时的设定，再设置新风系统为排除室内污染的新风功能上，风机执行电路3就启动风机11，同时被选定的居室所对应的风门13打开，而未被选定的居室风门是关闭的，这样，利用新风流动而排除被选定的室内的空气污染。空气流通路径为：在热交换新风机的作用下，室外新风从总风口18进入，经净化箱16过滤，再由热交换新风机内的热交换器进行能量交换后进入分支器23的大风口，再经分风口分流进入风管17并流过上述已经选定的居室对应的已打开的风门13，最后到达进风口14，室外新风就进入了居室。同时，室内原有的污浊空气在热交换新风机的作用下，经排风口15进入风管17，再经过已选定的居室对应的已打开的风门13到达分支器的分风口流向分支器的大风口，然后进入热交新换机进行能量交换，最后从总回风口排出室外。

2、降温节能功能：夏季昼夜温差很大，夜晚可以在控制器的功能按键上选择需要通风的居室，再设定新风系统在节能降温的功能上，选定相应档位的大风量和是否定时功能；尔后设定室外温度阀值T1和室内温度阀值T2。当室外温度传感器7-1测得室外温度降至设定的室外温度阀值T1时，逻辑控制电路1将通过空调控制电路5控制空调11停机，此后室内温度会因空调11停机而渐渐上升，当室内温度传感器6-1测得室内温度升至设定的室内温度阀值T2时(T2可以设置为≤T1)，逻辑控制电路1将通过风机执行电路3启动风机12并运行在所设置的大风量的档位，同时风门执行电路4控制已选定的居室所对应的风门13打开，这样，利用风机引入室外的大量冷风对居室进行降温，达到既有新风又节能的双重效果。空气流通路径与上述“新风功能”所述同理，在此不再赘述，只因设置在大风量档位，故而风量大，室内、外空气的快速交换，达到利用室外低温度的冷风为室内降温的效果。

3、实时排污染功能：逻辑控制电路1利用安装于室内的气体传感器8-1探测如甲醛、苯等对人体有伤害的气体，当室内有害气体污染超标时，逻辑控制电路1就会通过风机执行电路3，风门执行电路4自动启动风机并同时打开风门13稀释和排除室内有害气体，达到空气安全的目的。

实施例2：图4是本发明应用于单向流风机时的新风系统示意图，本实施例新风节能系统控制装置及其控制方法的实现与实施例1完全一样。只是例举本发明应用于单向流风机的新风系统，所采用的风机12为多孔静音送风机，它与空气净化箱16、总风口18、风门13的安装与实施例1一样，连接方面所不同的是：无需分支器而是直接从多孔静音送风机的分风口(出风口)接风管17，连接风管17的进风口14设置在室内的通向其他居室的墙体的洞孔中。在多孔静音送风机的作用下，室外新风从总风口18进入，并由新风净化箱过滤后，经过多孔静音送风机再经上述已经选定的居室对应的已打开的风门13，经由进风口14进入居室并产生正压。同时，室内原有的污浊空气经由设置在外墙上的排风口15流出室外。此处所述的排风口15可采用无动力的自然风口(如自垂风帘风口)或动力风口。

应该说，本领域普通技术人员在本发明的启示下，还可做出其他的变形或改进，如：变换控制器内的全部或部分单元电路的电路结构或功能实现方法，或者变换表达方式而将本发明所述的控制器单独制作并赋予名称，尔后再与室内温度传感器、室外温度传感器、功能设置键和/或显示器配套运用也实现到本发明的目的，但凡包含设置有室内、外温度传感器并根据温度传感器测得室内、室外的温度值与设定的室内、外温度阀值比较判断后，实施风机、风门与空调进行联动控制的特征，均应视为本发明的设计思路、方法与保护范围。

Claims (7)

1.新风节能系统控制装置及其控制方法，其新风节能系统控制装置主要由室内温度传感器(6-1)，室外温度传感器(7-1)，气体传感器(8-1)，功能设置键和/或显示器(9-1)、控制器(10)组成，并与空调(11)风机(12)，风门(13)构成新风节能系统，其特征在于：所述的控制器(10)由驱动电源(2)，逻辑控制电路(1)，室内温度传感器信号接收电路(6)，室外温度传感器信号接收电路(7)，气体传感器信号接收电路(8)，风机执行电路(3)，风门执行电路(4)，空调控制电路(5)，功能设置键和/或显示器执行电路(9)组成。

2.根据权利要求1所述的新风节能系统控制器及其控制方法，其特征在于：所述的室内温度传感器信号接收电路(6)，室外温度传感器信号接收电路(7)，气体传感器信号接收电路(8)，风机执行电路(3)，风门执行电路(4)，空调控制电路(5)，功能设置键和/或显示器执行电路(9)分别与逻辑控制电路(1)相连。

3.根据权利要求1所述的新风节能系统控制器及其控制方法，其特征在于：所述的辑控制电路(1)中设置有微电脑芯片，通过编程实现将室外温度传感器测得的温度信息与已设定的室外温度阀值T1进行比较，决定空调开关执行电路(5)的工作状态，将室内温度传感器测得的温度信息与已设定的室内温度阀值T2进行比较，决定风机执行电路(3)和风门执行电路(4)的工作状态，进而实现风机、风门与空调联动的新风节能系统。

4.根据权利要求1所述的新风节能系统控制器及其控制方法，其特征在于：风门执行电路(4)与逻辑控制电路(1)相连，并在逻辑控制电路(1)的控制下打开或关所选定的风门，实现对不同居室的通风或不通风的控制。

5.根据权利要求1所述的新风节能系统控制器及其控制方法，其特征在于：所述的控制器上还设置有功能设置键和/或显示器(9-1)。

6.根据权利要求1所述的新风节能系统控制器及其控制方法，其特征在于：所述的空调控制电路(5)可以通过实体电线直接与空调室内机上已有的开关接线端子相连，在逻辑控制电路(1)的控制下实现空调的开与关；也可以采用无线信号实现对空调的链接与控制。

7.根据权利要求1所述的新风节能系统控制器及其控制方法，其特征在于：所述的新风节能系统控制装置的控制方法为：

①、新风功能：首先，在控制器(10)的功能按键上选择需要通风的居室(也可全选)、风量和是否定时的设定，再设置新风系统为排除室内污染的新风功能上，风机执行电路(3)就启动风机(12)，同时被选定的居室所对应的风门(13)打开，而未被选定的居室风门是关闭的，这样，利用新风流动而排除被选定的室内的空气污染；

②、降温节能功能：在控制器(10)的功能按键上选择需要通风的居室，再设定新风系统在节能降温的功能上，选定相应大风量的档位和是否定时功能；尔后设定室外温度阀值T1和室内温度阀值T2，当室外温度传感器(7-1)测得室外温度降至设定的室外温度阀值T1时，逻辑控制电路(1)将通过空调控制电路(5)控制空调(11)停机，此后室内温度会因空调停机而渐渐上升，当室内温度传感器(6-1)测得室内温度升至设定的室内温度阀值T2时(T2可以设置为≤T1)，逻辑控制电路(1)将通过风机执行电路(3)启动风机并运行在所设置的大风量的档位，同时只有被选定的居室所对应的风门(4)打开，而未被选定的居室对应的风门是关闭的。这样，利用风机(12)引入室外的大量冷风对居室进行降温，达到既有新风又节能的双重效果；

③、实时排污染功能：在控制器中设置有气体传感器信号接收电路(8)，当室内有害气体污染超标时，控制器就会通过风机执行电路(3)，风门执行电路(4)自动启动风机并同时打开风门，稀释和排除室内有害气体。

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