CN104976742A - 用于控制房间内环境参数的排气通风设备、装置和方法 - Google Patents

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Abstract

本公开涉及一种用于控制房间(2)的环境参数的排气通风设备、方法和装置(1)。排气通风设备(1)是这样类型的排气通风设备，其可以安装到墙壁(3)上，用于提供在房间(2)的内部和房间(2)的外部环境之间的流体连通，排气通风设备(1)包括排气通风构件(4)和排气通风构件(4)适于被放置在其中的容器结构(5)。排气通风设备(1)的特征在于，其包括各自监测在房间(2)中的空气的物理量的多个传感器(6)，微处理器(7)，其根据配置成程序代码限定排气通风构件(4)的操作阈值，程序代码组合由多个传感器(6)检测到的值，当多个传感器(6)检测到的值的组合变化时，将通过至少一个微处理器(7)动态地调整操作阈值。

Description

用于控制房间内环境参数的排气通风设备、装置和方法
技术领域
本发明涉及一种用于控制房间的环境参数的排气通风设备、装置和方法。
尤其是，本发明涉及一种排气通风设备和一种相应的操作方法，以及一种包括多个排气通风设备的装置，其动态地改变所述设备的操作阈值。
背景技术
用于控制房间的环境参数的排气通风设备是本领域已知的。这些排气通风设备是这样的类型，其可以安装到房间的墙壁上，并且通过捕获房间内的气流并将其排出房间，提供在房间的内部和房间的外部环境之间的流体连通。
为此目的，这些排气通风设备包括容器结构，排气通风构件(即本身的排气通风元件)位于该容器结构中。
该排气通风构件由具有叶轮(例如螺旋-离心类型的叶轮)的电动马达风扇单元组成。
这些排气通风设备通常由使用者控制用于从房间抽取空气并且将空气排出房间直到使用者停止其操作。
尽管该操作是有效的，但这在某些应用中是不节能的。
为了避免这个问题，排气通风设备的制造商已经在排气通风设备的框架内集成了传感器，用于检测环境参数，诸如温度或湿度，并且已经设置用于驱动排气通风设备的预定阈值。尤其是，每当超过温度传感器或湿度传感器的阈值，排气通风设备就被驱动以抽取并且排出空气，以及由传感器检测的值一低于阈值就停止排气通风设备的操作。
尽管这些排气通风设备比使用者控制的设备更有效率，它们仍然受限于某些缺点。
尤其是，因为只存在一个操作阈值，其被出厂设置或由使用者在安装期间设置，这将导致能源浪费或不良的环境舒适性。
因此，可考虑具有操作阈值的排气通风设备，该操作阈值例如设置在21℃，而放置这种设备的房间外面的温度更低。如果温度传感器检测到在房间内的温度上升而超过21℃，例如由于通过加热系统产生的热量而上升，那么排气通风设备会将热空气排到环境中，这将涉及明显的能源成本(燃气(gas)/瓦斯油(gas oil)/电力的消耗)、资金成本(燃料成本)和环境成本(由燃烧或发电引起的污染)和随之发生的使用者环境舒适性的损失。
发明内容
鉴于以上所讨论的现有技术，本发明的目的是消除与现有技术的排气通风设备相关的上述问题，以便通过创建理想的微气候来给使用者提供最佳的气候舒适性，并且确保最大化的能源节约。
此目的通过如在权利要求1的特征中所限定的用于控制房间的环境参数的排气通风设备来实现。
此目的还通过如由权利要求10所限定的用于控制建筑物的环境参数的排气通风装置来实现。
此目的还通过如权利要求11中限定的用于控制房间的环境参数的排气通风方法来实现。
本发明提供一种用于控制房间的环境参数的排气通风设备和方法，以获得与现有技术的排气通风设备相比更好的气候舒适性和更高的能源和资金节约。
而且，本发明不但可在单个房间，并且可在整个建筑物中提供气候舒适性，以达到通过单个的现有技术的设备不能实现的能源和资金节约。
附图说明
本发明的特点和优点将从以下一个优选实施方式的详细描述中显现，其在附图中示出但不受限于附图所示，在其中：
-图1示出了本发明的排气通风设备的局部剖视立体图；
-图2示出了根据本发明的沿II-II线所取的图1的排气通风设备的剖视图，其中该设备安装到房间的墙壁上；
-图3示出了本发明的通风设备布置在其中的建筑物的示意图。
具体实施方式
如本文所用，术语“微气候”旨在表示那些影响使用者和在房间的受限空间之中的环境之间的热交换的环境参数，并提供所谓的热舒适性，即使用者对环境的完全满意。
如本文所用，术语“环境参数”旨在表示在存在有污染的挥发性有机化合物(VOCs)下的空气温度、强制通风湿温度、自然通风湿温度、相对湿度和空气或通风速度中的单个或组合的参数。
如本文所用，术语“房间”旨在表示用于居住使用的公寓的房间或空间，或公共空间，诸如公众场所(酒吧，餐馆等)或用于工业用途。
如本文所用，术语“建筑物”旨在表示具有如上所限定的多个房间的结构。
如本文所用，术语“便携式电子设备”旨在表示可以由使用者的手持有和携带的电子装置，诸如智能电话、平板计算机、记事本计算机、笔记本计算机、无线电控制器或类似的电子装置。
参照附图，标号1表示用于控制房间2的环境参数的排气通风设备。
排气通风装置1是这样的类型，其可以安装到房间的墙壁3，诸如房间的周围墙壁或天花板上，用于通过捕获所述房间内的气流并且将其排出房间，提供在房间2的内部INT和房间2的外部环境EXT之间的流体连通。
该排气通风设备1包括排气通风构件4和排气通风构件位于其中的容器结构5(即设备1的框架)。
排气通风构件4由可以是可逆类型的、具有叶轮(例如螺旋-离心类型的叶轮)的电动马达风扇单元组成。
例如，排气通风构件4可被包围在与容器结构5一体形成的圆柱体5A中，并且适于整个地固定在墙壁3的厚度里，用于在房间2的内部INT和该房间2的外部环境EXT之间的流体连通。
排气通风设备1的容器结构5例如由ABS类型的塑料材料制成。
排气通风设备1的特征在于包括各自监测在房间2中的空气的物理量的多个传感器6。
这些多个传感器6优选地布置在排气通风设备1的容器结构5内。
传感器5可被设计成部分地远离排气通风设备1安装。例如，可将这些传感器中的一部分安装在厨房抽油烟机的框架里。
由本申请人在意大利专利文献MI2013A000689中描述了这种安装类型，并且将其完全并入本文中。
应当注意到，可以检测各种碳化合物(包括碳氢化合物)的多个传感器6可选自一个或多个温度传感器、湿度传感器、压力传感器、二氧化碳传感器、红外传感器、VOC(挥发性有机化合物)传感器。
优选地，至少两个传感器6实施在本发明的排气通风设备1中，诸如温度传感器和湿度传感器，但在其它实施方案中，可实施三个、四个或更多个传感器6。
排气通风设备1包括设置在排气通风设备1的容器结构5内的至少一个微处理器7。
应当注意到，根据本领域已知的方法，可以可操作地将多个传感器6与微处理器7连接，这将不会在本文中详述。
尤其是，除了执行用于排气通风设备1的正常命令、控制和通信任务外，微处理器7还被设计成根据配置成对由这样的多个传感器6检测到的值进行组合的程序代码来限定排气通风构件4的操作阈值。
有利的是，当由所述多个传感器6检测到的值的组合变化时，排气通风构件4的操作或驱动阈值由微处理器7动态地调整。
尤其是，微处理器7从在排气通风设备1中实施的两个或更多个传感器6接收信号，这些信号由程序代码适当地组合，以确定适当的阈值。
换句话说，排气通风设备1的操作阈值不是恒定值，并且根据由传感器6读取的值的变化读数的组合而变化。
应当注意到，根据从多个传感器6接收的组合信号，程序代码限定操作阈值的值，它代表在该值处驱动排气通风构件4的最小阈值。
当排气通风构件4关闭时，优选地限定该最小阈值。这使得通风构件4的驱动适于房间2的特定位置。这是由于下述假设，即一旦排气通风设备1已安装在房间2中，则“缓慢的”变化发生在由传感器6检测到的数据中，其变化可指示出特定类型的安装。
术语“缓慢的”旨在涉及这样的物理参数，其值显示出伴随时间的缓和变化。
例如，特定类型的安装可包括地理位置(区分出温暖或寒冷气候)或季节变化和/或其它空气调节/控制设备的存在。
应当注意到，在通过传感器6检测到的数据中的这些“缓慢的”变化可以改变已经设置的最小阈值信号，所述这些“缓慢的”变化由在微处理器7中实施的程序代码适当组合。
例如，已经通过由各种所实施的传感器6读取的组合值设置的阈值可能需要排气通风构件4在最小排气通风速度下操作。
如果在预定的时间间隔后，由传感器6检测到的数据的后续读数表明由传感器读出的值已经进一步从阈值偏离，那么可设置新的操作阈值，使得可设置排气通风构件4的适当的排气通风速度。
当排气通风设备1被驱动时，例如，响应于由多个传感器6检测到的数据的“快速的”变化(例如，食物烹调油烟、香烟烟雾和/或突然的温度变化等)伴随着操作阈值被突然超出，那么这种阈值被“冻结”为上次设置的阈值。
术语“快速的”旨在涉及这样的物理参数，其值显示出伴随时间的相当大的变化。
该情况持续直到由传感器6检测到的值的组合变得等于或小于上次设置的最小阈值，即当在房间2中不再需要抽取空气时。
然后，可通过传感器6开始新的数据检测，以确定新的最小阈值。
为此目的，微处理器7包括：
-采样工具，用于对由多个传感器6检测到的信号进行采样以产生采样数据，其中所述信号各自代表它自己的物理量，以及
-处理工具，用于由上述程序代码处理这样的采样数据。
尤其是，在微处理器7中的采样工具配置成对在预定采样时间间隔期间检测到的信号进行采样，使得一旦这种时间间隔已经过去，微处理器7就可以改变排气通风构件4的操作阈值的值。
为此目的，微处理器7包括存储器，该存储器用于存储每个检测到的物理量的参考数据，并且这种处理工具配置成根据这种存储的数据处理采样数据。
应当注意到，程序代码也可以被存储在微处理器7的存储器中。
换句话说，在一方面，本发明包括在预定的足够的采样时间间隔中，对在排气通风设备1中实施的多个传感器6中的每个传感器所产生的信号进行采样的步骤，并且根据采样结果，限定排气通风构件4的操作阈值的值。
尤其是，这可使用程序代码实现，该程序代码配置为组合采样值，使得当由多个传感器6检测到的值的组合变化时可调整操作阈值的值。
应当注意到，该时间间隔的范围例如可以是从5分钟至12小时。
根据本发明的一个实施方式，设有至少一个印刷电路板8，其具有可操作地布置在其上的多个传感器6和微处理器。
将该印刷电路板8安置在容器结构5里并且尤其是这种容器结构5被设计成包括在使用期间朝向房间2内部INT的部分5B，并且在部分5B和墙壁3之间形成间隙13。
尤其是，该部分5B在横向于、优选平行于房间2的墙壁3延伸方向的方向上延伸。该部分5B限定了第一表面5B'，其与第二表面5B″相对，其中第一表面5B'被暴露于使用者的视野并且第二表面5B″被隐藏于这样的使用者的视野。
印刷电路板8有利地与第二表面5B″相关联，使得在排气通风构件4的操作期间气流撞击到其上，并且可更准确地检测正在被分析的物理量。
在一个实施方案中，排气通风设备1被设计成包括温度传感器9，其位于房间2的外部EXT。
该传感器9以有线或无线方式与微处理器7信号通信。
有利的是，微处理器7还根据由温度传感器9检测到的值限定排气通风构件4的操作条件，以便从而确定用于气候舒适性的更准确的阈值。
在一个实施方案中，排气通风设备1包括一个或多个无线发送/接收模块12，其可基于IEEE 802.11标准，即Wi-Fi发送/接收模块或Zigbee模块。
现在参考图3，示出了由多个房间2组成的建筑物10，该房间可具有在其中安装到墙壁或天花板3上的排气通风设备1。
这些排气通风设备1彼此信号通信，即通过无线发送/接收模块12联网。
在本发明的一个方面，每个排气通风设备1可由便携式电子设备11控制，该便携式电子设备包括：
-与无线发送/接收模块12兼容的无线发送/接收模块，以及
-存储程序代码的存储器。
便携式电子设备11的程序代码可操作地配置成在便携式电子设备11和每个排气通风设备1之间建立信号通信。
尤其是，该程序代码配置成：
-获取由多个传感器6从每个排气通风设备1检测到的信号，以及
-对于排气通风设备1的一个或多个所述微处理器7，限定通风构件4的操作阈值，该通风构件4的操作阈值可响应于在时间间隔之后检测到的信号值的变化而动态地调整。
优选地，用C++/Java或Objective-C编写存储在便携式电子设备11的存储器中的程序代码。
本领域技术人员将清楚地领会到，可对根据如在上文中所述的本发明的排气通风设备和用于控制房间的环境参数的方法作出许多变化和变型，以满足特定的需求，而不背离本申请权利要求中限定出的本发明的范围。

Claims (12)

1.一种排气通风设备(1)，用于控制在房间(2)中的环境参数，该排气通风设备是能够安装到墙壁(3)上的类型的排气通风设备，用于通过捕捉在所述房间里的气流和将该气流排出所述房间来提供在所述房间(2)的内部和所述房间(2)的外部环境之间的流体连通，所述排气通风设备(1)包括排气通风构件(4)和适于在其中放置所述排气通风构件(4)的容器结构(5)，
其特征在于，所述排气通风设备包括：
-多个传感器(6)，各自监测在所述房间(2)中的空气的物理量；
-至少一个微处理器(7)，其放置在所述容器结构(5)中，所述微处理器根据配置成对所述多个传感器(6)检测到的值进行组合的程序代码，限定所述排气通风构件(4)的操作阈值，当由所述多个传感器(6)检测到的值的组合变化时，所述操作阈值的值将由所述至少一个微处理器(7)动态地调整。
2.如权利要求1所述的排气通风设备，其特征在于，所述至少一个微处理器(7)包括采样工具，用于对所述多个传感器(6)检测到的值进行采样以产生采样数据，以及处理工具，用于使用所述程序代码处理所述采样数据，其中所述采样工具配置成在预定间隔里对所述多个传感器(6)检测到的值进行采样，使得当所述时间间隔已经期满时，所述微处理器(7)能够改变所述排气通风构件的所述操作阈值的值。
3.如权利要求1或2所述的排气通风设备，其特征在于，所述至少一个微处理器(7)包括存储器，该存储器用于存储每个检测到的物理量的参考数据，以及所述处理工具配置成根据存储的数据处理所述采样数据。
4.如前述权利要求中任意一项所述的排气通风设备，其特征在于，包括至少一个印刷电路板(8)，所述印刷电路板具有可操作地布置在其上的所述多个传感器(6)和所述微处理器(7)。
5.如权利要求4所述的排气通风设备，其特征在于，所述容器结构(5)包括在使用期间朝向所述房间(2)内部的部分，而在所述部分(5B)和墙壁(3)之间形成间隙(13)，所述部分(5B)限定第一表面(5B')，限定第一表面(5B')与第二表面(5B”)相对，所述印刷电路板(8)与所述第二表面(5B”)相关联。
6.如前述权利要求中任意一项所述的排气通风设备，其特征在于，包括基于IEEE 802.11标准或Zigbee的规范的无线发送/接收模块(12)。
7.如前述权利要求中任意一项所述的排气通风设备，其特征在于，所述排气通风构件(4)适于被电力驱动并且具有可逆的操作。
8.如前述权利要求中任意一项所述的排气通风设备，其特征在于，所述排气通风设备(1)包括至少两个传感器并且所述多个传感器(6)选自温度传感器、湿度传感器、压力传感器、空气质量传感器(VOC)、红外传感器。
9.如前述权利要求中任意一项所述的排气通风设备，其特征在于，包括位于所述房间(2)外部的温度传感器(9)，所述微处理器(7)还根据由所述温度传感器(9)检测到的值限定所述排气通风构件(4)的操作条件。
10.一种排气通风装置，用于控制建筑物(10)的环境参数，所述排气通风装置配置成控制各自设置在所述建筑物(10)的房间(2)内的一个或多个排气通风设备(1)的操作，所述排气通风设备(1)是能够安装到墙壁(3)上的类型的排气通风设备，用于通过捕捉在所述房间内的气流和将该气流排出所述房间来提供在所述房间(2)的内部和所述房间(2)的外部环境之间的流体连通，所述排气通风装置的特征在于，包括：
-多个如前述权利要求1至9中任意一项所述的排气通风设备(1)，所述多个排气通风设备(1)经由所述无线信号发送/接收模块(12)彼此信号通信；
-便携式电子设备(11)，其具有与所述无线信号发射/接收模块(12)兼容的无线信号发送/接收模块，以及存储程序代码的存储器，所述程序代码可操作地配置成与所述多个排气通风设备(1)的每个建立信号通信，所述程序代码配置成：
-获取所述多个传感器(6)从所述多个排气通风设备的每个检测到的值，以及
-对于所述排气通风设备(1)的一个或多个所述微处理器(7)，根据程序代码限定相应的通风构件(4)的操作阈值，所述程序代码配置成组合由所述多个传感器(6)检测到的值，使得当由所述多个传感器(6)检测到的值的组合变化时，动态地调整所述操作阈值。
11.一种控制房间的环境参数的方法，包括以下步骤：
-提供如权利要求1至9中任意一项所述的排气通风设备(1)；
所述方法的特征在于，所述方法包括下述步骤：
-在预定的时间间隔中，检测所述多个传感器(6)中的每个传感器产生的信号；
-根据程序代码限定所述排气通风构件(4)的操作阈值，所述程序代码配置成组合检测到的值；
-当所述检测到的值的组合变化时，动态地调整所述操作阈值。
12.如权利要求11所述的控制房间的环境参数的方法，其特征在于，所述检测步骤包括，在范围从5分钟至12小时的预定的采样时间间隔中，对所述多个传感器(6)中的每个传感器产生的所述信号进行采样的步骤。
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