CN110030640B - 用于房间中空气净化的系统以及空气净化器 - Google Patents

Abstract

本发明涉及用于房间内空气清洁的系统，具有至少两个空气净化器(100,200)，其中每个空气净化器(100,200)构建用于产生分别流经至少一个空气过滤器(114,214)的空气流，并且其中至少两个的空气净化器(100,200)中的至少一个具有控制单元(126)。在使用至少两个空气净化器时改进房间中的空气清洁的技术问题这样解决，即，设置用于调整至少一个空气净化器(100,200)的空气流流出方向(120,220)的调整装置，设置用于确定空气净化器(100,200)的空间位置的位置确定装置(150)，并且控制单元(126)根据至少两个的空气净化器(100,200)的空间位置向至少一个空气净化器(200)传输用于调整至少一个空气净化器(200)的空气流流出方向(220)的控制信号。

Description

用于房间中空气净化的系统以及空气净化器

技术领域

本发明涉及用于房间内空气清洁的系统，具有至少两个空气净化器，其中每个空气净化器构建用于产生分别流经至少一个空气过滤器的空气流，并且其中至少两个的空气净化器中的至少一个具有控制单元。本发明还涉及空气净化器，尤其用于使用在前述系统中，该空气净化器具有壳体，具有空气入口和空气出口，具有安置在壳体中的鼓风机以产生空气流，并且具有安置在空气流中的空气过滤器。

背景技术

由现有技术中已知的空气净化器设计用于单独使用。待清洁的房间越大，空气净化器也应该越大，以在所设定的时间内将所有的有害物质从房间空气中移除。采用所谓的CADR值作为标准。CADR是Clean Air Delivery Rate(洁净空气量)的缩写并且是空气净化器简化了不同型号之间比较的功效数。其以立方英尺每分钟(CFM)给出并且表明，在一分钟内能清洁多少空气中粒径在0.09um和11.0um之间的颗粒。该功效数在此标准化为28.5m³的房间面积。

清洁以单个的空气净化器进行，其中每个空气净化器独立于在房间中可能存在的其他空气净化器而工作。也就是说这些空气净化器不相互协作并且也不利用协同效应，以最优地清洁房间空气。

发明内容

在此背景下，本发明基于在使用至少两个空气净化器时改善房间中的空气净化的技术问题。

根据本发明，前述技术问题这样解决，即，设置用于调整至少一个空气净化器的空气流流出方向的调整装置，设置用于确定空气净化器的空间位置的位置确定装置，并且控制单元根据至少两个的空气净化器的空间位置向至少一个空气净化器传输用于调整至少一个空气净化器的空气流流出方向的控制信号。

由此实现了多个空气净化器的共同作用，由此实现了流出方向与住房条件和运行的空气净化器数量的自动匹配。产生的结果是，通过对空气净化器的匹配，通过控制单元和通过根据所传递的控制信号的调节装置的相应执行器实现了房间空气优化的流动导向。

由此，通过加强高能效存在的空气流并且避免短接流，以有利的方式为使用者实现了优化的和适应性的清洁效果。

用于调整至少一个空气净化器空气流流出方向的调整装置可以具有至少一个在旋转方向中可调节的空气出口的出气开口和/或安置在该出气开口中的、可调节的叠片，以调整流出方向。该出气开口和/或叠片的位置可借助于可电气驱动的执行器，如电机进行调节。

所述的用于确定空气净化器的空间位置的位置确定装置可使用不同的技术。

在位置确定装置的第一个设计方案中，由可形成为单独的构件或者空气净化器的一部分的基站出发，确定无线的无线电技术设施，例如蓝牙的信号强度。为此，各个单独的空气净化器分别具有用于接收无线电波的接收模块，确定该无线电波的信号强度。所测量的信号强度就可以传输到基站，由此可以计算出各个单独的空气净化器距离基站的距离。此外，确定在至少两个空气净化器之间的间距，尤其通过空气净化器之间各个相应的双向交流，由此可以确定空间位置。由此实现了至少一个用于位置确定的三角测量。

位置确定装置的第二个设计方案在于，借助于摄像头和基于电脑的图像处理来确定房间中空气净化器例如相对于基站的排布。

在位置确定装置的第三个设计方案中设置有激光扫描仪，其扫描其中定位有空气净化器的房间。为了更好的可识别性，空气净化器可以易于识别合适的标记。激光扫描仪这里可与吸尘机器人，如Vorwerk公司的VR200类似地形成。

位置确定装置的第四个设计方案具有回声探测装置，在该回声探测装置中发送声信号，并且通过运行时间差确定由优选安置在基站中的声源出发的距离。这里，回声探测装置可类似于Hifi设备形成。这里，确定各个单独的空气净化器之间的间距，以通过三角测量确定空间位置也是优选的。

在位置确定装置的第五个设计方案中，在每个空气净化器中设置有加速传感器，其探测在房间中由对于所有空气净化器来说相同的初始位置出发的运动。房间中各个单独的位置相对于初始位置，优选相对于基站进行探测，并且借助于无线通讯传输至基站或控制单元。

位置确定装置的第六个设计方案具有用于通过使用者手动输入的输入装置。该输入装置例如可以具有显示屏，在该显示屏上可以输入或显示房间的平面图，并且使用者在该显示屏上标记各个单独空气净化器的位置。这些输入装置在此优选安置在基站上或控制单元上。

在前述方法中的一个中所确定的至少两个空气净化器的空间排布在控制单元中进行分析并且计算出对空气净化器的调整。然后借助于通讯界面，优选无线通讯界面将控制信号传输至各个单独的空气净化器上。为此可考虑本身已知的技术，如WLAN，蓝牙，红外线或者其他无线技术。

在传输控制信号后，调整装置在空气净化器内部进行调整，方法是通过存在的调节装置和执行器改变通过每个空气净化器的空气出口的空气流的流出方向。

空气净化器可具有有着角度探测装置以调整空气出口的开口的流出方向的伺服电机作为执行器。同样可以设置输入装置用于手动的用户输入，优选设置在每个空气净化器上，由此操纵相应的执行器。

此外，控制单元可以根据至少两个的空气净化器的数量向至少一个空气净化器传输用于调整至少一个空气净化器的空气流流出方向的控制信号。由此不仅使用存在的空气净化器的空间排布，也使用其数量来调整系统。

所述系统的另一个有利设计方案这样扩展，即设置第二调整装置以调整空气流进入至少一个空气净化器中的流入方向。以这种方式可以不仅考虑到空气净化器的空间位置，也可以考虑到为了提升效率而在房间中出现的流动方向。控制单元例如可为此借助于房间的几何形状和定位在该房间中的空气净化器的空间位置计算或预估空气流并且相应地借助于第二调整装置借助合适的控制信号改变并且最优地调整空气入口的开口。

为此以有利的方式也可以在至少一个空气净化器区域中设置用于探测空气流的流动方向的探测装置。通过这种方式，每个空气净化器可以自主探测流动方向并且对在房间中扩散的空气流的实时情况作出反应。探测装置可以具有多个周侧安置的空气压力传感器，其信号通过安置在空气净化器中的分析装置或者借助于传输至基站或控制单元上进行分析。

通过在空气净化器中或在控制单元中产生控制信号，就可以为系统的每一个空气净化器确定流入方向最优的设定，并且借助于执行器或电机装置可以校准空气入口。

在所述系统的另一个优选设计方案中，设置有用于调整至少一个空气净化器的气流强度的第三调整装置，并且控制单元将用于调整该至少一个空气净化器的气流强度的控制信号传递到该至少一个空气净化器处。通过这种方式可以通过控制单元单独确定并调整每个空气净化器的空气流的气流强度。房间内部的空气循环由此进一步优化。当在气流方向上与下一个空气净化器的间距较小时，气流强度例如可以相对于平均气流强度降低，当该间距较大时，则提高。

此外，可以设置用于探测至少一个产生另一个空气流的装置的第二探测装置，由此控制单元将用于根据至少一个所探测到的装置来调整至少一个空气净化器的功能方式的控制信号传递至至少一个空气净化器。该设计方案基于这样的认知，即，该另外的装置，如空调，通风装置，打开的窗户，溢流设备或类似装置会影响房间中的空气流。由此可以考虑到至少一个产生空气流的装置的空间位置来优化房间空气引导。为了探测该至少一个的产生空气流的装置，可以探测其位置，可能情况下也可探测气流强度和气流方向。这些装置尤其借助于无线通讯一并连接至系统中并且控制装置可以直接得到这些其它装置的运行数据。

上述技术问题也通过一种空气净化器解决，该空气净化器尤其适用于前述系统中，其中该空气净化器具有壳体，空气入口和空气出口，安置在壳体中的鼓风机以产生空气流，以及安置在空气流中的空气过滤器。该空气净化器的特征在于，设置有用于调整空气流的流出方向的调整装置，设置有用于接收控制单元的控制信号的接收装置并且这些调整装置根据所接收的控制信号调整空气流的流出方向。

优选设置用于调整空气流至空气净化器中的流入方向的第二调整装置并且这些第二调整装置根据所接收的控制信号调整空气流的流入方向。

此外可以设置用于探测空气流流动方向的探测装置。

优选设置用于调整至少一个空气净化器的气流强度的第三调整装置，并且这些第三调整装置根据所接收的控制信号调整该至少一个的空气净化器的气流强度。

空气净化器的这些设计方案的特征和优点在对系统的前述说明中已经进行了阐释，在此引用该说明。

附图说明

接下来根据实施例结合图示说明本发明。图中：

图1a示出了空气净化器的实施例的剖面图，

图1b示出了图1a所示空气净化器的透视图，

图2a示出了在确定空间位置时的具有两个空气净化器的系统的第一实施例，

图2b示出了在传递控制信号时的图2a所示系统，

图3示出了具有两个空气净化器的系统的另一个实施例，

图4示出了具有两个空气净化器的系统的另一个实施例。

具体实施方式

在接下来对不同的根据本发明的实施例的说明中，具有相同功能和作用方式的构件和元件以相同的附图标记标识，当这些构件和元件在不同的实施例中可能具有不同的尺寸或者形状时也是这样。

图1a示出了空气净化器2的一个实施例的剖面图。空气净化器2具有壳体4，空气入口6和空气出口8，用于产生空气流12、安置在壳体4中的鼓风机10和安置在空气流12中的空气过滤器14。

壳体4以三个区段形成。第一上部区段I和第二下部区段II分别在其外周上具有网格16。第三中部区段III将第一上部区段I和第二下部区段II相连。第一上部区段I的网格16形成空气入口6，而第二下部区段的网格16形成空气出口8。通过第三中部区段III形成的连接可流通空气。由此通过空气入口6流入第一上部区段I的空气可以通过第三中部区段III流向第二下部区段II，以随后通过第二下部区段II的空气出口8从壳体4中流出。

图1a中，鼓风机10安置在第一上部区段I中。通过鼓风机10产生通过空气净化器2的三个区段的空气流12。空气过滤器14安置在壳体4的第三中部区段III中，由此空气流12在流通经过第三中部区段III时得以过滤和清洁。

空气净化器2在此这样示出，即，空气在第一上部区段I中流入并且通过第二下部区段II流出，由此空气流12从上至下循环。如果将鼓风机10的旋转方向更换，则空气流12可以通过第二下部区段II流入并通过第一上部区段I流出。由此空气流12从下至上循环。在第二种变体方案中，上述空气入口6变成空气出口并且上述空气出口8变为空气入口。

空气流12的流动强度取决于鼓风机10单位时间内的转数。

设置用于调整空气流12的流出方向20的调整装置18，其在此形成为可调向的叠片并且安置在第二下部区段II中。叠片18这样安置在空气流12中，使得对叠片18与水平面成角度的调向影响空气流12。相应地，叠片18的朝向在流出时影响空气流12的方向。

设置用于调整空气流12的流入方向24的调整装置22，其与用于调整空气流12的流出方向20的调整装置18类似，也形成为可调向的叠片。这些叠片在壳体4的第一上部区段I中安置在空气入口6和鼓风机10之间。对叠片22与水平面成角度的调向影响空气流12至空气净化器2中的流入方向。

对叠片18用于调整空气流12的流出方向20所进行的调向和对叠片22用于调整空气流12的流入方向24所进行的调向以及鼓风机10的旋转方向和单位时间内的转数通过安置在壳体4中的控制单元26进行控制。在图1a所示的空气净化器2中，控制单元26安置在壳体4的第一上部区段I中。

图1a中的空气净化器2此外还具有接收装置28，其设置用于接收控制单元的控制信号。该控制单元指的是另一个空气净化器的控制单元，其借助于无线技术提供控制信号。对于图1a中的空气净化器2设置有用于通过蓝牙接收的接收装置28。

控制信号对应于控制命令，如开启和关闭，以及有关待产生的空气流12的控制参数。这些参数又对应于气流强度、流入方向24和流出方向20的额定值以及空气净化器2运行的时长。

空气净化器2的控制单元26构建用于分析控制信号并对应于分析结果调整调整装置18以调整流出方向20。由此根据所接收的控制信号调整了调整装置18以调整流出方向20。

在图1a中，空气净化器2的控制单元26同样构建用于根据所接收的控制信号调整用于调整空气流12流入方向24的调整装置22。由此，控制装置28实现了在空气入口6和鼓风机10之间的叠片22与水平面成角度的调向，该角度取决于所接收到的控制信号。

此外，空气净化器2具有探测装置30，其设置用于探测空气净化器2附近区域中空气流34的流动方向32。探测装置30安置在壳体4的第一上部区段I中，其中在壳体4中设置开口36以简化探测。在此，探测装置30形成为风速表。风速表30与控制单元26相连并且探测结果传输到控制单元26。控制单元26则根据所接收到的控制信号和探测结果调整用于调整流入方向24的调整装置22，用于调整流出方向20的调整装置18和鼓风机10。

为了为空气净化器2的构件供应能源，在壳体4中设置有电池38。

图1b示出了图1a中的空气净化器的透视图。

在图2a中示出了在确定空间位置时的具有两个空气净化器的系统300的第一实施例。系统300具有左侧第一空气净化器100和右侧第二空气净化器200，其两者与图1a和图1b中的空气净化器2基本相同地形成。这里，每个空气净化器100,200都具有控制单元126,226。

左侧第一空气净化器100具有位置确定装置150，其构建用于确定空间位置。位置确定装置150在此形成为光学摄像头，其探测左侧第一空气净化器100周边环境的图像。所探测到的图像传输至左侧第一空气净化器100的控制单元126以进行分析。

分析基本包含在所探测的图像中识别右侧第二空气净化器200的形状和位置。由此可以首先借助于所探测到的图像给出有关第二空气净化器200的存在的确认或否认，并由此给出所存在的空气净化器的数量。借助于预存储的信息进行比较，以确定所存在的空气净化器的地理位置。由此确定了第二空气净化器200相对于第一空气净化器100的相对位置。

随后，控制单元126根据分析的结果提供控制信号。由此所提供的控制信号取决于所存在的空气净化器的数量和相对位置。

图2b示出了在传递控制信号时的图2a所示系统。左侧第一空气净化器100的控制单元126将取决于位置确定的控制信号通过无线通讯连接传递到右侧第二空气净化器200。这里示出了通过蓝牙进行的通讯。右侧第二空气净化器200的接收装置228接收随后传递到该空气净化器200本身的控制单元226的控制信号。

由此优化了该具有两个空气净化器100,200的系统300所处于的房间的空气引导。在图2b的实施例中，用于调整流出方向220的调整装置218这样根据各个相应空气净化器100,200的位置进行调整，使得其调整避免两个空气净化器100,200的空气流之间的短接流通。

图3示出了安置在房间中的、具有两个空气净化器100,200的系统300的另一个实施例。该房间设置有门400，窗402和机械通风装置404。第一空气净化器100安置在房间地板上，并且第二空气净化器200安置在地板上的架子上。

每个空气净化器100,200都具有探测装置130,230，其构建用于探测空气流的流动方向。各个相应的探测装置160,260形成为风速表并且具有独立的探测区域162,262，其中探测区域162,262中的每一个覆盖相应空气净化器100,200的附近区域。

第一空气流406作用在打开的窗402和打开的门400之间。门400的打开位置同样促成了机械通风装置404和门400之间的第二空气流408。第一空气净化器100的探测装置160探测第一空气流406的流动方向和气流强度，而定位在房间中更高处的第二空气净化器200的探测装置260探测第一空气流406和第二空气流408的流动方向和气流强度。

所探测的信息传递到各个相应的控制单元126,226并且在此进行分析。分析的结果通过第二空气净化器200的控制单元226通过蓝牙连接传递到第一空气净化器100的控制单元126。

为了避免随后传递彼此不一致的控制信号，仅将第一空气净化器100的控制单元126构建用于产生并传递控制信号。

在产生控制信号时，第一空气净化器100的控制单元126考虑到所探测的流动方向和气流强度，以及各个相应空气净化器在房间中的特定位置。然后，控制单元126将控制信号传递到第二空气净化器200，其借助于其接收装置228接收该控制信号。

第二空气净化器200的控制单元226根据所传递的控制信号调整用于调整流出方向220的调整装置218，用于调整流入方向224的调整装置222和调整鼓风机210以调整气流强度。第一空气净化器100的控制单元126使用所探测到的、经分析和确定的信息，以同样调整第一空气净化器100的调整装置118,122和鼓风机110。

图4示出了具有两个空气净化器的系统300的另一个实施例。如图3中类似，将第一空气净化器100安置在地板上并且将第二空气净化器200安置在同一个房间中的地板上的架子上。该房间具有空调500和加热器502，两者均在运行。

通过加热器502对空气的加热使得产生了具有某个流动方向的第一空气流504，其朝向由下至上。而通过空调500进行的对空气的冷却引起了具有某个流动方向的第二空气流506的产生，其朝向由上至下。

两个空气净化器100,200均配备有探测装置170,270，其构建用于探测产生另一个空气流的装置500,502。这里，这些探测装置170,270形成为激光扫描仪并且实现了通过分析所探测到的激光扫描而进行光学识别。这里示出了通过第一空气净化器100的激光扫描仪170探测加热器502并且通过第二空气净化器200的激光扫描仪270探测空调500。在分析过程中，分别通过与参照数据的对比识别出空调500和加热器502。

探测的结果或通过第二空气净化器200的激光扫描仪270对激光扫描的分析通过蓝牙连接传递至第一空气净化器100的控制单元126。

然后第一空气净化器的控制单元126根据通过各个相应空气净化器100,200的激光扫描仪170,270进行的探测的结果产生控制信号。这里同样考虑空气净化器100,200的数量和相对位置。

最后，第一空气净化器100的控制单元126将如此产生的适应性控制信号进行传递，该控制信号对应于用于调整第二空气净化器200的功能方式的信息。第二空气净化器200的接收装置228接收该控制信号并且控制单元226相应调整第二空气净化器200的各种调整装置218,222和鼓风机210。

作为结果，两个空气净化器100,200的控制单元126,226根据控制信号调整用于调整流出方向120,220的调整装置118,218，用于调整流入方向124,224的调整装置122,222和各个相应空气净化器100,200的鼓风机110,210。

Claims (10)

1.用于房间内空气清洁的系统，所述系统

-具有至少两个空气净化器，其中每个空气净化器构建用于产生分别流经至少一个空气过滤器的空气流，并且其中至少两个的空气净化器中的至少一个具有控制单元，

其特征在于，

-设置用于调整至少一个空气净化器的空气流流出方向的调整装置，

-设置用于确定空气净化器的空间位置的位置确定装置，

-控制单元根据至少两个的空气净化器的空间位置向至少一个空气净化器传输用于调整至少一个空气净化器的空气流流出方向的控制信号，并且

-在所述控制单元中分析借助所述位置确定装置所确定的至少两个空气净化器的空间排布并且计算出对空气净化器的调整。

2.根据权利要求1所述的系统，

其特征在于，

所述控制单元根据至少两个的空气净化器的数量向至少一个空气净化器传输用于调整所述至少一个空气净化器的空气流流出方向的控制信号。

3.根据权利要求1或2所述的系统，

其特征在于，

设置第二调整装置以调整空气流进入至少一个空气净化器中的流入方向。

4.根据权利要求1所述的系统，

其特征在于，

在至少一个空气净化器区域中设置用于探测空气流的流动方向的探测装置。

5.根据权利要求1所述的系统，

其特征在于，

-设置有用于调整至少一个空气净化器的气流强度的第三调整装置，并且

-所述控制单元将用于调整所述至少一个空气净化器的气流强度的控制信号传递到所述至少一个空气净化器处。

6.根据权利要求1所述的系统，

其特征在于，

-设置用于探测至少一个产生另一个空气流的装置的第二探测装置，并且

-所述控制单元将用于根据至少一个所探测到的装置来调整至少一个空气净化器的功能方式的控制信号传递至所述至少一个空气净化器处。

7.空气净化器，所述空气净化器用于根据权利要求1至6中任意一项所述的系统中，所述空气净化器具有

-壳体，

-空气入口和空气出口，

-安置在所述壳体中的鼓风机以产生空气流，以及

-安置在空气流中的空气过滤器，

其特征在于，

-设置有用于调整空气流的流出方向的调整装置，

-设置有用于接收控制单元的控制信号的接收装置，

-其中所述控制信号取决于至少一个空气净化器的空间位置，并且

-所述调整装置根据所接收的控制信号调整空气流的流出方向。

8.根据权利要求7所述的空气净化器，

其特征在于，

-设置用于调整空气流至空气净化器中的流入方向的第二调整装置并且

-所述第二调整装置根据所接收的控制信号调整空气流的流入方向。

9.根据权利要求7或8所述的空气净化器，

其特征在于，

设置用于探测空气流流动方向的探测装置。

10.根据权利要求7所述的空气净化器，

其特征在于，

-设置用于调整至少一个空气净化器的气流强度的第三调整装置，并且

-所述第三调整装置根据所接收的控制信号调整所述至少一个的空气净化器的气流强度。

Images