CN111527351A - 智能空气净化 - Google Patents

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Abstract

公开了一种空气净化监测系统(10)，用于监测适于在封闭空间(1)中净化空气的空气净化设备(50)。空气净化设备(50)至少包括：第一入口(55)，用于接收来自封闭空间(1)的室内空气；第二入口(57)，用于接收来自室外空间的室外空气；以及至少一个出口(53)，耦接到第一和第二入口(55，57)；过滤器装置(61，63)5，定位在所述第一和第二入口(55，57)与所述至少一个出口(53)之间；以及气流置换装置(65，67，69)，被设置为产生从所述第一入口(55)到所述至少一个出口(53)的至少第一气流(81)和从所述第二入口(57)到所述至少一个出口(53)的第二气流(82)。空气净化监测系统(10)至少包括处理器(31)，处理器(31)被设置成根据封闭空间(1)内的第一不利物质浓度和室外空气中的第二不利物质浓度，产生用于气流10置换设备(65，67，69)的控制信号，该控制信号使得气流置换装置(65，67，69)产生至少以第一气流速率的第一气流(81)和以第二气流速率的第二气流(82)。还公开了空气净化设备、空气净化设备控制方法和计算机程序产品。

Description

智能空气净化
技术领域
本发明涉及空气净化监测系统，用于监测适于净化封闭空间中的空气的空气净化设备。
本发明还涉及适于由这种空气净化监测系统控制的空气净化设备。
本发明还涉及控制这种空气净化设备的方法。
本发明还涉及用于在空气净化监测系统上实现这种方法的计算机程序产品。
背景技术
在当今社会，空气净化器用于清洁受限空间(例如房间)的空气，例如以减少在这些受限空间中的人暴露于有害或令人不快的污染物(例如过敏原，颗粒，气味等)是很常见的。为此，空气净化器通常包括一个或多个污染物去除结构，例如一个或多个过滤器、催化转化器、静电除尘器等。一个或多个过滤器可以包括空气过滤器，例如碳过滤器、HEPA过滤器、异味过滤器、抗菌过滤器等。催化转化器可用于将气态污染物分解成较小的分子，例如H2O和CO2。静电除尘器可用于通过集电板去除带电粒子。在这种净化器中采用的其它污染物去除技术也是已知的。
具体类别的空气净化器包括新风净化单元(FAPU)，其中新鲜空气(即室外空气)在通过一个或多个污染物去除结构之后被引入到受限空间中，以便至少部分地从新鲜空气中去除潜在有害成分，诸如污染物，例如颗粒物质、NOx、臭氧等，如果这种状况的受害者暴露于这种物质，这些潜在有害成分会造成健康问题，诸如呼吸状况，例如哮喘。然而，这种FAPU的过滤能力有限，这意味着当室外空气受到严重污染时，残留的污染会进入受限空间，这是极不可取的。此外，这样的重污染会使这样的FAPU中的污染物去除结构快速饱和，使得这些污染物去除结构必须定期更换。
该问题可以通过在受限空间内使用独立的空气净化器来解决，该空气净化器通常在颗粒物质去除方面具有高效率，使得可以有效地去除通过自然通风从外部进入受限空间的颗粒物质。为了让这样的独立空气净化器尽可能有效地工作，建议这样的装置在密封空间中操作，但是这具有在受限空间内可能发生产生的潜在有害物质积聚的缺点。这种物质也将被称为不利物质，即在至少一定浓度下可对吸入这种物质的人有害的空气传播成分。例如，室内CO2浓度应保持在一定阈值以下，因为升高的CO2水平会导致暴露于这种升高水平的人昏昏欲睡和头痛。这种不利物质的其他实例包括挥发性有机化合物(VOCs)，例如甲醛和甲苯，其在受限空间装饰后可能以升高的水平存在，并且可能危害暴露于这种化合物的人的健康。
一些FAPU具有在多种模式下运行的能力，包括新风通风模式和再循环模式，在新风通风模式下，室外空气被引入到受限空间中，在再循环模式下，室内空气(即来自受限空间内的空气)被再循环以净化空气。还可以支持混合模式，在混合模式中，这种新风通风和再循环被组合。中国专利申请CN 106,440,029公开了这种FAPU的示例，该专利申请公开了一种新风净化系统，该系统包括装置中的空气、出气口装置、空气通道和空气过滤装置、新风装置和智能控制模块。进气口装置设有进气口和实流风扇。出气口装置设有出气口和离心风扇。进气口装置和出气口装置通过设置有空气过滤装置的空气通道连接。新风装置与进气口相对并且包括与外部连通的多用风口和旋转设置在多用风口内的空气调节板。智能控制模块被配置为使新风净化系统能够根据接收到的室外空气质量信息以不同模式运行。
虽然这样的智能或聪明的FAPU被更好地装配以防止高度污染的室外空气进入受限空间，但它可能无法保证受限空间内的空气质量得到保持。
发明内容
本发明寻求提供一种空气净化监测系统，用于监测适于净化封闭空间中的空气的空气净化设备，该空气净化监测系统能够以使得受限空间内的空气质量被更好保持的方式，控制这种空气净化设备。
本发明进一步寻求提供一种可由这种空气净化监测系统控制的空气净化设备。
本发明进一步寻求提供一种控制这种空气净化设备的计算机实现的方法。
本发明进一步寻求提供一种计算机程序产品，其可用于配置空气净化监测系统以实现这种计算机实现的方法。
根据一个方面，提供了一种空气净化监测系统，用于监测适于在封闭空间中净化空气的空气净化设备，空气净化设备包括：第一入口，用于接收来自封闭空间的室内空气；第二入口，用于接收来自室外空间的室外空气；以及至少一个耦接到第一入口和第二入口的出口；过滤器装置，定位在所述第一和第二入口与至少一个出口之间；以及气流置换装置，被布置成产生从第一入口到至少一个出口的至少第一气流、和从第二入口到至少一个出口的第二气流；空气净化监测系统包括处理器，处理器被布置成根据封闭空间内第一不利物质浓度和室外空气中第二不利物质浓度，产生用于气流置换装置的控制信号，所述控制信号使得气流置换装置至少产生第一气流速率的第一气流和第二气流速率的第二气流。本发明基于这样的认识，即通过监测室内和室外不利物质浓度的浓度(其可以是不同类型的不利物质的浓度)，通过限制存在于受限或封闭空间内的室内和/或室外不利物质的量，可以以特别智能的方式控制空气净化设备的运行。
为此，空气净化监测系统可适于从第一不利物质传感器接收第一不利物质浓度，在第一组实施例中，第一不利物质传感器可独立于空气净化监测系统，或在第二组实施例中，可为空气净化监测系统的一部分。空气净化监测系统还可以适于从第二不利物质传感器接收第二不利物质浓度，在另一组第一实施例中，第二不利物质传感器可以独立于空气净化监测系统，或者在另一组第二实施例中，其可以是空气净化监测系统的一部分。在又一组实施例中，处理器被布置成从远程服务(例如，实时地或作为预报(例如，天气预报)提供这种信息的互联网可访问服务)检索第二不利物质浓度。
优选地，处理器还被配置成产生控制信号，以便使气流置换装置基于封闭空间的容积和/或根据封闭空间和室外空间之间的自发通风速率，来产生至少第一气流速率和第二气流速率。以这种方式，能够以特别有效的方式控制封闭空间的空气净化。例如，如果受限空间的容积已知，则处理器就可以计算出单位时间内应该置换多少空气，才能实现封闭空间的有效通风。此外，如果可以量化封闭空间和室外空间之间的自发通风速率(即自然发生的通风速率)，则可以精确地计算为了实现封闭空间的期望通风速率而由空气净化设备产生的所需气流，从而提高空气净化设备的能量效率以及封闭空间内的空气质量。
封闭空间和室外空间之间的自然通风可以根据封闭空间中的第一不利物质浓度随时间的变化来估计。任何合适类型的不利物质都可以以这种方式被监测。例如，第一不利物质可以是CO2、O3、PM 10、PM 2.5、CO、NO2、SO2或甲醛或其它VOCs中的一种或多种。
空气净化设备还可包括用于接收来自封闭空间的室内空气的第三入口和用于将室内空气排放到室外空间的第三出口，并且气流置换装置可被进一步布置成产生从第三入口到第三出口的第三气流，在这种情况下，控制信号还使气流置换装置以第三气流速率产生第三气流。在该实施例中，空气从封闭空间排出到室外的速率也由控制信号控制，从而提供对封闭空间内的空气质量的进一步控制。这例如是特别有益的，其中室外空气质量被认为比室内空气质量好，使得室内空气可以更迅速地排出到室外空间中。
处理器还可以被配置成产生控制信号，以便使气流置换装置单独地将第一气流速率和第二气流速率设置为低气流速率、中气流速率和高气流速率中的一个，并且其中如果自发通风低于限定的阈值，第一气流速率高于第二气流速率，则控制信号被配置成将第一气流速率设置为中气流速率和高气流速率中的一个，并且将第二气流速率设置为低气流速率和中空气流速率中的一个；如果自发通风高于限定的阈值并且第二不利物质浓度低于进一步限定的阈值，则将第一气流速率设置为低气流速率，并且将第二气流速率设置为中气流速率和高气流速率中的一个；以及如果自发通风高于限定的阈值并且第二不利物质浓度高于进一步限定的阈值，则将第一气流速率设置为中气流速率和高气流速率中的一个，并且将第二气流速率设置为低气流速率。所选择的一个速率组合可以是封闭空间和室外空间之间的自发通风速率的函数，从而可以利用空气净化设备实现从高浓度不利物质空间朝向低浓度不利物质空间的有效气流。为此，处理器可被配置成基于第一不利物质浓度和第二不利物质浓度之间的比较结果、或第一不利物质浓度和另一限定阈值之间的比较结果，来生成至少限定第一气流速率和第二气流速率的控制信号，以便分别进一步确定第一气流速率和第二气流速率的具体水平。
根据另一方面，提供了一种适于在封闭空间中净化空气的空气净化设备，其包括：第一入口，用于接收来自封闭空间的室内空气；第二入口，用于接收来自室外空间的室外空气；和耦接到第一和第二入口的至少一个出口；过滤器装置，定位在第一和第二入口与至少一个出口之间；以及气流置换装置，被布置成产生从第一入口到至少一个出口的第一气流和从第二入口到至少一个出口的第二气流，其中，气流置换装置响应于根据本文描述的任何实施例的空气净化监测系统产生的控制信号。在一些实施例中，空气净化设备还包括该空气净化监测系统。这样的空气净化设备受益于能够基于包括室内和室外不利物质浓度、以及任选的封闭空间容积、和/或封闭空间和室外空间之间的自发通风速率的若干参数，智能地控制封闭空间内的空气质量，如上文更详细解释的。
在一个实施例中，气流置换装置包括第一气流置换设备和第二气流置换设备，其中第一气流置换设备被布置成产生第一气流，并且至少第二气流置换设备被布置成产生所述第二气流。以这种方式，可以单独地控制各个气流，从而进一步改进对封闭空间内的空气质量的控制。在另一个实施例中，第一气流置换设备和第二气流置换设备都可以被布置成产生用于例如第二气流，其中第二气流形成气流的一部分，在该气流中室外空气被引入空气净化设备并与室内空气混合。
空气净化设备还可以包括至少一个用于调节第一气流速率和第二气流速率的可调节阀。这种可调节阀可以被布置成在第一气流和第二气流之间切换，或者可以被布置成控制第一气流和第二气流的混合比以及产生这些气流的速率。
空气净化设备还可包括至少一个热交换单元，用于在第二气流离开空气净化设备之前调节第二气流的温度，以确保封闭空间内的适当气候控制，例如以防止过热或过冷的室外空气进入封闭空间。
在另一实施例中，气流置换装置还包括第三气流置换设备，并且其中第二气流置换设备和第三气流置换设备被布置成产生第三气流，在这种情况下，至少一个可调节阀还可以布置成调节第三气流速率。
根据又一方面，提供了一种用于生成控制信号的计算机实现的方法，控制信号用于控制根据本文描述的任何实施例的空气净化设备，方法包括确定封闭空间内的第一不利物质浓度；确定室外空气中的第二不利物质浓度；基于确定的第一不利物质浓度和确定的第二不利物质浓度，确定从第一入口到至少一个出口的第一气流速率和从第二入口到至少一个出口的第二气流速率；产生指示至少确定的第一和第二气流速率的控制信号；以及将控制信号传送到空气净化设备的气流置换装置。可以采用这样的方法，以便利用这样产生的控制信号智能地控制空气净化设备，使得通过由这样的控制信号操作的空气净化设备可以在封闭空间内保持高空气质量。
在一个实施例中，计算机实现的方法还包括确定封闭空间的容积和封闭空间与室外空气之间的自发通风速率中的至少一个；以及基于确定的第一不利物质浓度、确定的第二不利物质浓度、和确定的封闭空间的容积和/或确定的封闭空间与室外空气之间的自然通风速率，确定从第一入口到至少一个出口的第一气流速率和从第二入口到至少一个出口的第二气流速率。如上所述，这允许对封闭空间内的空气质量进行甚至更精确的控制，因为空气净化设备的操作可以适应封闭空间的尺寸(容积)和/或封闭空间与室外空间的自发通风。
根据又一方面，提供了一种计算机程序产品，其包括计算机可读存储介质，计算机可读存储介质具有实施于其中的计算机可读程序指令，当在本文描述的任何实施例的空气净化监测系统的处理器上执行时，计算机可读程序指令使处理器实现本文描述的任何实施例的方法，用于控制本文描述的任何实施例的空气净化设备。这样的计算机程序产品可以例如作为app等安装在空气净化监测系统上。这例如允许将现有的智能设备(例如智能电话和平板计算机或任何其它类型的计算机)转换成根据本发明实施例的空气净化监测系统。
附图说明
参照附图，通过非限制性示例更详细地描述本发明的实施例，其中：
图1示意性地描绘了根据一个实施例的包括空气净化监测系统的空气净化设备；
图2示意性地描绘了根据另一实施例的包括空气净化监测系统的空气净化设备；
图3示意性地描绘了根据示例实施例的空气净化设备；
图4示意性地描绘了根据另一示例实施例的空气净化设备；
图5示意性地描绘了根据又一示例实施例的空气净化设备；
图6是根据一个实施例的用于控制位于空气填充空间中的空气净化设备的方法的流程图；
图7是根据这种控制方法操作的空气净化设备的操作模式的流程图；
图8示出了与根据本发明实施例的空气净化设备放置在其中的房间的第一通风条件相关联的一组曲线图；以及
图9示出了与根据本发明实施例的空气净化设备放置在其中的房间的第二通风条件相关联的一组曲线图。
具体实施方式
应当理解，这些图仅仅是示意性的，并且不是按比例绘制的。还应当理解，在整个附图中使用相同的附图标记来表示相同或类似的部件。
图1示意性地描绘了根据一个实施例的空气净化监测系统10。空气净化监测系统10适于控制安装在封闭空间1中的空气净化设备50的操作，封闭空间1例如是房屋的房间、办公楼或等。如下面将进一步详细说明的，空气净化设备50可在第一模式下操作，在第一模式下，室外空气被通风到封闭空间1中，以及在第二模式下，封闭空间1内的室内空气通过空气净化设备50循环。这样的气流通常通过安装在空气净化设备50内的一个或多个污染物去除结构，以便在空气被排进到封闭空间1之前对其进行净化。这样的空气净化设备50可以以任何合适的方式安装在封闭空间1内，例如通过封闭空间1的建筑物或住宅的外墙、屋顶或窗户，使得空气净化设备50能够接入室外空间，室外空气来自该室外空间。这样的空气净化设备50可以包含任何合适类型的污染物去除结构，诸如过滤器，例如HEPA过滤器、碳过滤器等，以便去除污染物，诸如颗粒物质、花粉，异味、细菌、挥发性有机化合物(VOCs)(例如甲醛和甲苯)等。
空气净化监测系统10通常包括计算设备30，计算设备30包括处理器31。计算设备30可以是任何合适的计算设备，诸如个人计算机(例如台式计算机或膝上型计算机)、平板计算机、个人数字助理、移动通信设备(例如智能电话)等。计算设备30可以与空气净化器50构成组件。在这样的组件中，计算设备30可以是分离的实体或者可以形成空气净化器50的一部分，即空气净化器50可以包括处理器31。处理器31可以是任何合适的处理器，例如通用处理器或专用处理器。计算设备30还可以包括通信地耦合到处理器31的数据存储设备33。
计算设备30被布置成与一个或多个传感器21、23通信，用于感测放置空气净化设备50的封闭空间1内的大气中感兴趣的不利物质的水平。典型地，第一不利物质传感器21被布置成感测不利物质的浓度或水平，空气净化设备50为此包括被布置成去除该不利物质的污染物去除结构，例如空气过滤器等。例如，传感器21可以是颗粒物质传感器，诸如用于检测大气中特定直径的颗粒物质，例如PM2.5或PM10、灰尘颗粒、过敏原等的PM2.5传感器，甲醛传感器，甲苯传感器等。或者，第一不利物质传感器21是二氧化碳传感器(CO2)，用于监测封闭空间1内的CO2水平。在这种情况下，如本领域技术人员将理解的，空气净化设备50可以不包括能够去除CO2的污染物去除结构。在又一个示例实施例中，第一不利物质传感器21是用于检测特定不利物质浓度的传感器，空气净化设备50为此包括污染物去除结构，其中还可以存在另外的传感器23，例如CO2传感器。如将从前述内容理解的，另一传感器23的存在是可选的，并且可以从本发明的某些实施例中省略。
传感器21、23可以集成在任何合适的设备中，例如空气净化设备50、计算设备30或独立的传感器设备20，例如传感器盒等。独立的传感器设备(例如传感器盒)越来越多地用于家庭使用，并且可以包括用于测量空气污染物的传感器，空气污染物例如挥发性有机化合物(包括甲醛和甲苯)、颗粒(包括PM2.5)以及环境参数(例如相对湿度和温度)。处理器31可适于基于由传感器设备20的传感器21提供的传感器数据来监测特定污染物的浓度。在一个实施例中，处理器31可以集成到这样的独立传感器设备20中，即，独立传感器设备20可以包括计算设备30。
传感器21、23通过通信链路25通信地耦合到计算设备30，使得处理器31可以从这样的传感器接收传感器读数。这样的通信链路可以是有线通信链路，例如在传感器21、23与计算设备30集成的情况下，或者可以是无线通信链路，例如在传感器21、23位于与计算设备30不同的设备中，例如在独立的传感器设备20中。为此，通过这样的无线通信链路通信耦合的各个设备可以包括无线收发机(未示出)。设备可以使用任何合适的无线通信协议，例如蓝牙、Wi-Fi、诸如2G，3G，4G或5G的移动通信协议、合适的近场通信(NFC)协议或专有协议，通过它们各自的无线收发器彼此通信。在这种无线通信的情况下，各个设备可以彼此直接通信，或者可以通过诸如无线网桥、路由器、集线器等的中间件彼此通信。可以考虑这些相应设备之间的有线或无线通信的任何合适实施例。
处理器31还可以通信地耦合到数据存储设备33，这里示出为形成计算设备30的一部分。这样的数据存储设备可以是用于存储数字数据的任何合适的设备，例如随机存取存储器、高速缓冲存储器、闪存、固态存储设备、诸如硬盘的磁存储设备、光存储设备等。或者，数据存储设备33可以与计算设备30分离，例如，处理器31可以通过诸如LAN或互联网的网络访问的网络存储设备或云存储设备。处理器31可以将从连接的传感器21、23中的一个或多个接收的传感器数据存储在数据存储设备中，以便收集和存储关于封闭空间1内的大气中感兴趣的不利物质水平的历史数据，该封闭空间1包括空气净化设备50，处理器31可以从该空气净化设备50导出与封闭空间1有关的某些参数，如下文将进一步详细说明的。
在图1中，计算设备30还包括在处理器31控制下的感觉输出设备35。这样的感觉输出设备可以是能够产生能够被人类感官之一检测到的输出的任何设备。例如，感觉输出设备35可适于产生可见或可听输出。例如，感觉输出设备35可以包括适于提供这种输出的显示器和/或一个或多个LED。
如本领域技术人员将容易理解的，处理器31可适于从多个传感器21接收传感器数据，每个传感器21与感兴趣的不同的不利物质相关联，其中处理器31适于(同时)根据从传感器设备20中的多个传感器接收的传感器数据，监测感兴趣的不同的不利物质的相应浓度水平。
在上述实施例中，感觉输出设备35构成计算设备30的一部分，例如可以是计算设备30的整体部分，或者可以附接到计算设备30，例如附接到计算设备30的监测器或扬声器。在图2示意性地示出的可选布置中，感觉输出设备35可以构成移动通信设备40的一部分，其中计算设备30适于通过无线通信链路(例如使用任何前述无线通信协议)与移动通信设备通信。在该实施例中，即使在不直接靠近计算设备30的情况下，例如当在不同的房间中或在包括空气净化设备50的建筑物外部时，也能够控制空气净化设备50的操作，这例如是有利的，以便确保封闭空间1在预期移动通信设备40的用户达到封闭空间1中时被调节到期望的条件。任何合适的移动通信设备40，例如智能电话、平板计算机、个人数字助理等，都可以用于此目的。如本领域技术人员容易理解的，移动通信设备40可以配置有软件应用程序，例如app，以如上所述与计算设备30交互。
在又一实施例中，不利物质传感器21和23以及处理器31和感觉输出设备35集成在空气净化设备50中，从而形成根据本发明实施例的集成的空气净化设备50。
接下来，将进一步详细描述根据本发明的实施例的空气净化设备50的一些示例。第一示例在图3中示意性地示出，图3示出了空气净化设备50，该空气净化设备50适于产生：第一气流81，从这里称为再循环气流81；第二气流82，从这里称为通风气流82；以及第三气流83，从这里称为排气气流83。
再循环气流81使空气从封闭空间内通过空气净化设备50的室内入口55和第一室内出口53之间的导管中的污染物去除结构61再循环到封闭空间1中，从而降低室内不利物质的浓度并净化室内空气。再循环气流81可以使用第一空气置换设备或装置67产生，第一空气置换设备或装置67例如是风扇、通风扇、离子风力发电机，空气泵等。
通风气流82通过空气净化设备50的室外入口57和第二室内出口51之间的另一导管中的另一污染物去除结构63，将空气从室外空间引入封闭空间1，从而降低要引入封闭空间1的室外不利物质的浓度。另外的导管可以进一步容纳热交换器70，热交换器70在室外空气引入封闭空间1之前调节室外空气，例如加热或冷却室外空气，以达到气温控制的目的，这本身是公知的。通风气流81可以使用第二空气置换设备或装置69(诸如风扇、通风扇、离子风力发电机、空气泵等)来产生。
通风气流82可用于产生相对于封闭空间1内的室外空间的正压力，从而推动来自封闭空间1的空气，即，使封闭空间1通风，例如为了降低在封闭空间1内产生的不利物质的浓度，诸如在新装修的封闭空间1的情况下的VOCs或封闭空间1内存在的人的CO2。
排气气流83可以通过仅非限制性示例在第二空气置换设备或装置69的控制下强制排出室内空气来辅助这种通风。替代地，第三第二空气置换设备或装置(未示出)可用于此目的。排气气流83还可以通过在诸如第二入口51的室内入口和室外出口59之间延伸的另一导管。可以存在阀装置65以在通风气流82和排气气流83的产生之间切换第二空气置换设备或装置69的操作，如本领域技术人员将容易理解的。
如前所述，空气净化设备50内的污染物去除结构61、63可被配置为从室内或室外空气中去除任何合适的不利物质，例如CO2、O3、PM 10、PM 2.5、CO、NO2、SO2、挥发性有机化合物如甲醛或甲苯等。还应当理解，根据本发明的实施例，空气净化设备50被布置成产生至少再循环气流81和通风气流82，这可以通过空气净化设备50的任何合适配置来实现。例如，图4示意性地描述了空气净化设备50的另一个示例实施例，其中如前面所解释的，空气净化设备50被配置成仅使用独立的空气置换设备67、69来产生再循环气流81和通风气流82，而在图5中，示意性地示出了空气净化设备50的另一个示例实施例，其中使用单个空气置换设备67产生再循环气流81和通风气流82，单个空气置换设备67可通信地连接到阀装置65，阀装置允许空气净化设备50在再循环气流81和通风气流82或其混合物之间切换。图5进一步示意性地描绘了再循环气流81和通风气流82共享空气净化设备50的相同室内出口53，并且应当理解，空气净化设备50的任何实施例中，这些气流可以共享这样的出口。此外，应当理解，在不脱离本发明的教导的情况下，空气净化设备50的更多配置变化当然是可行的，从而空气净化设备50的给定示例配置绝不应被解释为限制本发明的范围。
尽管在这些示例实施例中未具体示出，但空气净化设备50可包括空气净化监测系统10和/或传感器设备20的至少一部分。例如，空气净化设备50可以包括根据所描述实施例中的任何一个的空气净化监测系统10，该空气净化监测系统10通信地耦合到根据所描述实施例中的任何一个的单独的传感器设备20，空气净化设备50可以包括根据所描述实施例中的任何一个的空气净化监测系统10和根据所描述实施例中的任何一个的传感器设备20两者。
可选地，空气净化设备50可以包括有线或无线通信模块(未示出)，该模块适于与根据所描述实施例中的任何一个的空气净化监测系统10通信，其本身可以通信地耦接到根据所描述实施例中的任何一个的单独的传感器设备20。在这种情况下，空气净化设备50还包括一个或多个空气置换设备67、69的控制器装置(未示出)，该控制器装置根据处理器31产生的控制信号控制一个或多个空气置换设备67、69，如下文将进一步详细说明的。在本申请的上下文中，这样的控制信号可以包括用于空气净化设备50的一个或多个控制指令。这样的控制指令将空气净化设备50配置为在特定模式下操作，并且因此可以根据由控制信号传送的配置信息，来指示空气净化设备50操作空气置换设备67、69，阀装置65(如果存在)中的任何一个等。
根据本发明的实施例，处理器31适于实现方法100，其流程图在图6中示出。图7示意性示出了将由处理器31选择的空气净化设备50的操作模式210的状态图。方法100从操作101开始，其中处理器31被激活，之后方法可选地进行到操作102，在操作102中检查空气净化监测系统10是否需要校准。例如这种校准可以包括确定封闭空间1的容积以及封闭空间1和室外空间之间的自然通风，因为这些通常是影响空气净化设备50应该操作的方式的参数，以便以有效的方式保持封闭空间1内的空气质量。
如果这种校准是需要的并且确实包括在方法100内(不一定是这样，因为这是可选的特征)，则方法100前进到可选的操作103，在该操作103中执行校准。关于有限空间1的容积的确定，在简单的实施例中，该容积可以由用户使用通信地耦合到处理器31的任何用户接口来指定。因此，这依赖于用户提供封闭空间1的容积的精确估计，以确保空气净化设备50能够以有效的方式操作。
在替代实施例中，可基于由传感器设备20提供的传感器信息来估计封闭空间1的容积。具体地，房间容积可以从监测的室内颗粒(污染物)浓度导出，其服从基于质量守恒定律的等式1：
Figure BDA0002556262800000141
在公式中：
C室内颗粒浓度，g/m3；
PP颗粒从外界进入容纳空气净化设备50的充满空气的空间的穿透系数，该系数在平均家庭住宅中通常约为0.8；
Cout室外颗粒浓度，g/m3，其可以如本申请中解释的那样获得；
k0颗粒自然沉降速率，h-1，一般约为0.2h-1；
kv空气改变速率，h-1；
V房间容积，m3；
CADR洁净空气输送速率，m3/h。
典型的CADR曲线可以由传感器21记录，例如可以使用描绘CADR曲线的曲线图的y轴上的线性刻度来表示。所记录的CADR曲线可用等式(2)表示：
C＝m*e-kt (2)
因此k是关于浓度曲线的指数衰减常数。
通过组合等式(1)和(2)，得到如下等式(3)：
Figure BDA0002556262800000151
通过代入-km*e-kt＝-kC，可获得如下的等式(4)：
Figure BDA0002556262800000152
初始CADR可用于计算房间容积V0，即容纳空气净化设备50的封闭空间1的容积V。该房间容积例如可以在空气净化设备50在密封的封闭空间1中第一次运行时获得。可替代地应用获得房间容积的其它合适方式。
处理器31可适于当一个或多个人存在于充满空气的空间中并且空气净化设备50被关闭时，基于容纳空气净化设备50的封闭空间1内的CO2浓度或任何其它合适的气态化合物(例如挥发性有机化合物)的变化，来估计通风的自然速率Q。具体地，当这些人呼出CO2时，充满空气的空间内的CO2水平应根据充满空气的空间内的人数及空间容积而增加。这种预期增加的偏差，即，随着时间的推移CO2水平的增加比预期的小，可归因于充满空气的空间和外界之间的通风。例如，处理器31可适于根据等式(5)估计通风速率Q：
Figure BDA0002556262800000161
在等式(5)中，Croom(t)是在时间点t(即在t＝0的监测周期开始后的时间段Δt(以小时为单位)处充满空气的空间中的CO2浓度(以g/m3为单位)，Coutdoor是与充满空气的空间通风的外界中的环境CO2浓度(以g/m3为单位)，并且S是充满空气的空间内的CO2源强度(以g/m3为单位)。个体(Si)的CO2源强度通常在给定范围内(例如，对于成年人在0.16-0.33l/min的范围内)。处理器31可以基于充满空气的空间内确定的个体数目N(例如S＝N*Si)来计算源强度S。可以以任何合适的方式确定充满空气的空间内的个体的数量N，例如数量N可以由用户通过空气净化监测系统10的用户接口指定，或者可替换地，空气净化监测系统10可以包括一个或多个传感器(未示出)，例如运动检测传感器等，用于检测充满空气的空间内个体的存在。图8和图9中的每一个描述多个曲线图，曲线图包括作为时间的函数的CO2源强度S(左上)，自然通风速率Q(右上)和CO2浓度Croom(t)(左下)的曲线图。在图8中，封闭空间1表现出低的通风速率，而在图9中，封闭空间1表现出高的通风速率，这由由于环境条件(例如风条件)的变化而引起的自然通风速率Q的高度波动所证明。这导致在封闭空间1内CO2的累积的显著差异，其可用于估计封闭空间1和室外空间之间的自发(自然)通风的速率。
处理器31可基于从CO2传感器23接收的一系列传感器信号，来确定容纳空气净化设备50的封闭空间1与外界之间的自然通风速率Q，因为充满空气的空间中CO2浓度的趋势可用于确定自然通风速率Q，即当空气净化设备50被关闭时的通风速率，如上文借助于等式(5)更详细地解释的。应当理解，等式(5)仅通过非限制性示例的方式提供，并且还可以使用其它等式，根据这些等式可以基于CO2的这种趋势导出通风速率Q。处理器31可以以任何合适的方式获得用于确定通风速率Q的环境CO2浓度，例如从放置在外界中的另一CO2传感器或从通过诸如互联网的网络提供关于包括充满空气的空间所在区域的感兴趣区域中的CO2浓度的(实时)信息的服务获得。处理器31可以在任何合适的时间点获得环境CO2浓度。
可选地，自然通风速率Q可以通过监测由充满空气的空间内的人产生的其他气态化合物(例如挥发性有机化合物)来确定。还应当理解，源强度S不一定限于由封闭空间1内的人产生的CO2。例如同样可行的是，源强度S表示另一种不利物质的释放速率，例如在新装饰的封闭空间1内释放的挥发性有机化合物。可选地，可以以任何其它合适的方式估计封闭空间1的自然通风速率，例如通过与处理器31通信的用户接口提供的用户指定的估计。
当然，对房间容积和自然通风速率的估计也有可能进一步改进，例如，处理器31可以从另外的传感器23(例如CO2传感器或VOC传感器)接收一系列传感器读数，例如以便监测封闭空间1内的CO2水平的变化，因为这种变化可以指示封闭空间的容积的变化，例如通过封闭空间1和相邻空间之间的门等打开或关闭，或者充满空气的空间和外界之间的通风条件的变化。可通过不利物质水平和/或CO2水平(或监测其它污染物水平以确定封闭空间1的占有占用率，如前所述)的突然变化，来检测充满空气的空间的容积或通风条件的变化。例如，当处理器31检测到不利物质浓度和CO2浓度的突然变化时，这可以指示封闭空间1的容积的变化或封闭空间1的通风条件的变化。
处理器31可以以下方式区分容积的变化和通风条件的变化。如果在监测到的污染物和CO2水平的初始突然变化之后封闭空间1的容积发生变化，这些水平将逐渐降低，直到在两个连接的空间之间达到平衡。在这种情况下，CO2水平通常保持高于约400ppm的典型环境CO2水平。在通风条件改变的情况下，充满空气的空间中的CO2水平将与环境CO2水平迅速平衡，即达到约400ppm的水平。在校准时，方法100进行到操作105，其中处理器31从第一不利物质传感器21接收传感器读数，该传感器读数指示封闭空间1内第一不利物质的浓度，而在操作107中处理器31从例如室外不利物质传感器、或从提供封闭空间1所在区域内室外不利物质浓度的实时信息的互联网服务，接收指示室外不利物质浓度的信息。为了避免疑义，应当注意，操作105、107可以以任何合适的顺序或同时执行，并且在任何合适的时间点处执行，例如在空气净化监测系统10的校准之前，期间或之后。为了避免疑义，应当注意，室内不利物质和室外不利物质可以是不同类型的物质，例如通过非限制性示例分别为CO2和颗粒物质，尽管可替代地，可以设想室内不利物质和室外不利物质是相同物质。
接下来，在操作109中，处理器31基于接收到的室内和室外不利物质的相应浓度的指示，来确定空气净化设备50的操作模式。这可涉及处理器31将这些浓度中的每一个与限定上限的适当阈值进行比较，在该上限处，该不利物质的浓度被认为就健康风险而言是可接受的。这可能会导致以下如表1所示的情况：
表1
情况 室内不利物质 室外不利物质
1 低 低
2 高 低
3 低 高
4 高 高
在表1中，术语“低”表示不利物质具有低于其限定阈值的浓度，而术语“高”表示不利物质具有高于其限定阈值的浓度。在情况1中，室内和室外不利物质浓度都处于安全水平，使得不需要对封闭空间1进行通风或净化，并且空气净化设备50可以被处理器31禁用，或者可替换地以低通风和/或低再循环速率运行，以便在封闭空间1内保持一定程度的通风和/或空气净化。例如，处理器31可以使空气净化设备50产生由再循环气流81的速率和通风气流82的速率的组合所限定的总气流速率，例如再循环气流81和通风气流82(以及排气气流83，如果存在)的混合物。
在一个实施例中，处理器31基于封闭空间1的估计容积Vroom来确定要用空气净化设备50产生的总气流速率。例如，总气流速率可以基于在给定时间段内，例如30分钟、1小时等，替换封闭空间1的总容积的需求。因此，通过非限制性示例，对于容积为30m3且要求每20分钟补充封闭空间总容积的封闭空间，所需的总气流速率为90m3/小时。
在情况2中，室内不利物质浓度超过其安全阈值，这可触发处理器31增大通风气流82的速率同时减小再循环气流81的速率，使得由于用通风气流82和/或用排气气流83(如果用空气净化设备50可以产生这样的气流)在封闭空间1中产生的正压力通过增加与外部空间的通风，将被污染的室内空气从封闭空间1中强制排出。在示例实施例中，总气流速率可由处理器31保持恒定，同时再循环气流81的速率减小或终止并且通风气流82的速率增大。可选地，在这种情况下，可以增加总气流速率以增加室内不利物质的去除速率，例如通过增加通风气流82的速率，同时保持、减少或终止再循环气流81。
在情况3中，室外不利物质浓度超过其安全阈值，这可触发处理器31减少或终止通风气流82，以便防止在封闭空间1内聚集危险的高浓度室外不利物质，或至少防止污染物去除结构63被高水平的室外不利物质重载。
在情况4中，室内和室外不利物质浓度均超过其各自的安全阈值。在这种情况下，处理器31触发空气净化设备50以增加再循环气流81的速率，同时降低通风气流82的速率，使得封闭空间1内的室内空气以更高的速率被净化，同时在处理器31触发空气净化设备50以终止通风气流82的情况下减少或避免污染的室外空气进入封闭空间。
当然，可以考虑对上述情况进行进一步的改进。例如，处理器31可适于生成控制信号，控制信号将第一气流速率和第二气流速率单独设置为低气流速率、中气流速率和高气流速率中的一个，使得控制信号将第一气流速率设置为中气流速率和高气流速率中的一个，并且将第二气流速率设置为低气流速率和中气流速率中的一个，其中如果自发通风低于限定的阈值，则第一气流速率高于第二气流速率；如果自发通风高于限定的阈值，并且第二不利物质浓度低于进一步限定的阈值，则将第一气流速率设置为低气流速率，将第二气流速率设置为中气流速率和高气流速率中的一个；并且如果自发通风高于限定的阈值并且第二不利物质浓度高于进一步限定的阈值，则将第一气流速率设置为中气流速率和高气流速率中的一个，并且将第二气流速率设置为低气流速率，以实现封闭空间的有效通风和净化。其他变化对于技术人员来说将是立即显而易见的。
在一个优选实施例中，这种情况与关于封闭空间1的容积和封闭空间1的自发通风速率的信息相结合，如将借助于图6进一步详细说明的。为了使处理器31确定要选择运行模式频谱210内的哪个运行模式，处理器31首先确定封闭空间1的自发通风速率是否高于限定的阈值，在这种情况下，如果封闭空间1的自发通风速率低于限定的阈值，则处理器31从状态201开始，或者可选地，如果封闭空间1的自发通风速率低于限定的阈值，则处理器31从状态203开始。限定的阈值通常指定封闭空间1的风量被这种自发通风完全取代的速率。
相对于限定的阈值的自发通风速率可以确定空气净化设备50要部署的总气流速率。例如，从状态201开始，空气净化设备50可以在低总气流速率下运行，因为自发通风有助于封闭空间1和室外空间之间的气流。另一方面，从状态203开始，空气净化设备50可以以高总气流速率运行，因为自发通风的贡献较小并且可以忽略。如前所述，总气流速率优选地基于封闭空间1的容积，例如基于封闭空间1的容积和该容积的更新速率。例如，其中该更新速率规定封闭空间1的总容积必须每小时至少更新五次，总气流速率(m3/小时)通常是封闭空间1的总容积的五倍。
接下来，处理器31确定是应用状态205还是应用状态207。状态205表示室外不利物质浓度比室内不利物质浓度更严重(有害)的情况，而状态207表示室内不利物质浓度比室外不利物质浓度更严重(有害)的情况。基于确定的自然通风的速率以及室内和室外不利物质的相应浓度，接着处理器31在209中设置再循环气流81、通风气流82和排气气流83(如果存在)的相应速率。
例如，如果应用状态203(低自发通风)和205(高室外不利物质浓度)，则处理器可选择子模式211，在该子模式211中，为空气净化设备50选择低通风气流速率和高再循环(空气净化)速率，该子模式211可以可逆地切换到子模式213，在该子模式213中，仅使用再循环气流81以防止室外不利物质进入封闭空间1，例如当室外不利物质的浓度超过其安全阈值时。
当应用状态201(高自发通风)和205(高室外不利物质浓度)时，处理器可以选择子模式215，在子模式215中，为空气净化设备50选择低通风气流速率和高再循环(空气净化)速率，该子模式215可以可逆地切换到子模式217，在子模式217中，仅使用再循环气流81以防止室外不利物质进入封闭空间1，例如当室外不利物质的浓度超过其安全阈值时。一方面的子模式211、213与另一方面的子模式215、217之间的区别在于，由于封闭空间1的自发通风速率较低，相比于子模式215、217，在子模式211、213中空气净化设备50产生的总气流速率通常更高。
作为另一实例，如果应用状态203(低自发通风)和207(高室内不利物质浓度)，则处理器可选择子模式219，在子模式219中为空气净化设备50选择高通风气流速率和低再循环(空气净化)速率，该子模式219可以可逆地切换到子模式221，在子模式221中仅使用通风气流82以防止室外不利物质进入封闭空间1，例如当室外不利物质的浓度超过其安全阈值时。
当应用状态201(高自发通风)和207(高室内不利物质浓度)时，处理器可选择子模式223，在子模式223中为空气净化设备50选择高通风气流速率和低再循环(空气净化)速率，该子模式223可以可逆地切换到子模式225，在子模式225中仅使用通风气流82以防止室外不利物质进入封闭空间1，例如当室外不利物质的浓度超过其安全阈值时。一方面的子模式219、221与另一方面的子模式223、225之间的区别在于，由于封闭空间1的自发通风的较低速率，相比于子模式223、225，在子模式219、221中由空气净化设备50产生的总气流速率通常更高。
作为进一步的改进，处理器31可以适于在封闭空间1内的空气质量满足限定的标准(例如封闭间1所在国家的国家空气质量标准)的情况下禁用空气净化设备50。
通过将由状态205和207表示的室外和室内不利物质的比较，替换为先前解释的室内不利物质的源的源强度S与限定的阈值的比较，在可选实施例中图6中的状态图可以被修改。例如，状态205可以表示源强度S低于限定阈值的情况，在这种情况下，处理器31触发空气净化设备50以在由再循环气流81支配的模式(即子模式211、213、215或217)下运行。另一方面，状态207可以表示源强度S超过限定阈值的情况，在这种情况下，处理器31触发空气净化设备50以在由通风气流82支配的模式(即子模式219、221、223或225)下运行。
在又一改进中，处理器31可基于封闭空间1的估计的自发通风速率和进入封闭空间1的通风速率82，来估计封闭空间1内的室外空气的比例。处理器可以基于如上所述获得的不利物质的室外浓度和封闭空间1内的室外空气的比例，导出估计封闭空间1内的室外不利物质的浓度的浓度估计值。在封闭空间1内不存在用于确定室外不利物质的室内浓度的传感器的情况下，这是特别相关的。例如，不利物质的室外浓度为200ppm，且封闭空间内的室外空气的比例估计为0.5(50％)，则处理器31可估计室外不利物质的室内浓度为约100ppm。在这种情况下，处理器31可以基于估计的室外不利物质的室内浓度而不是其室外浓度，例如通过如上所述将估计的室外不利物质的室内浓度与其限定的阈值进行比较，来如上所述确定空气净化设备50的运行模式。
室外不利物质的室内浓度的这种估计可以通过考虑污染物去除结构63的效率而进一步精细化，通风气流82在进入封闭空间1之前被引导通过污染物去除结构63。例如，在污染物去除结构63的去除效率约为0.8(80％的室外不利物质被污染物去除结构63去除)，不利物质的室外浓度为200ppm，并且封闭空间内的室外空气的比例估计为0.5(50％)的情况下，处理器31可估计室外不利物质的室内浓度约为20ppm。
作为进一步的改进，污染物去除结构63的实际效率可以是其预期寿命结束的函数。用于估计污染物去除结构的寿命结束的许多算法对于本领域技术人员来说是容易获得的，并且应当理解，任何这种可用算法都可以用于此目的。
在方法100的操作209中确定空气净化设备50的期望运行模式后，该方法前进到操作211，在操作211中处理器31生成控制信号，该控制信号将空气净化设备50配置为根据处理器31选择的模式运行，之后，在如上所述处理器31构成空气净化设备50的一部分的情况下在方法100在操作115中终止之前，处理器31在操作213中将所生成的控制信号发送到空气净化设备50或者发送到空气净化设备50内的一个或多个空气置换设备65、67、69。可选地，可以在操作113之后检查方法100是否要继续，如果在方法100要继续的情况下，方法100可以返回到操作103或105并且相应地进行直到方法100要终止，例如当空气净化设备50被关闭时。
由处理器31执行的方法100的上述实施例可以通过包含在计算机可读存储介质上的计算机可读程序指令来实现，当在处理器31上执行时，该计算机可读程序指令使处理器装置31实现方法100。任何合适的计算机可读存储介质可用于此目的，例如用于光学可读介质，例如CD、DVD或蓝光光盘、磁可读介质(例如硬盘)、电子数据存储设备(例如记忆棒等)等。计算机可读存储介质可以是可通过诸如互联网的网络而访问的介质，从而可以通过网络访问计算机可读程序指令。例如，计算机可读存储介质可以是网络附接的存储设备、存储区域网络、云存储等。计算机可读存储介质可以是可从其获得计算机可读程序指令的互联网可访问服务。在一个实施例中，处理器31适于从这样的计算机可读存储介质中检索计算机可读程序指令，并通过将检索到的计算机可读程序指令存储在数据存储设备33中来创建新的计算机可读存储介质。
应当注意，上述实施例说明而不是限制本发明，并且本领域技术人员将能够在不脱离所附权利要求的范围的情况下设计许多可选实施例。在权利要求书中，置于括号之间的任何参考符号不应被解释为限制权利要求书。单词“包括”并不排除在权利要求书中列出的元件或步骤以外的元件或步骤的存在。在元件之前的单词“一”或“一个”并不排除多个这样的元件的存在。本发明可以通过包括若干不同元件的硬件来实现。在列举若干装置的设备权利要求中，这些装置中的若干装置可以由一个且相同的硬件项来实现。仅仅在相互不同的从属权利要求中叙述某些措施的事实，并不表明这些措施的组合无法利用。

Claims (15)

1.一种空气净化监测系统(10)，用于监测适于在封闭空间(1)中净化空气的空气净化设备(50)，所述空气净化设备(50)包括：
第一入口(55)，用于接收来自所述封闭空间(1)的室内空气；第二入口(57)，用于接收来自室外空间的室外空气；以及至少一个出口(53)，耦接到所述第一入口(55)和所述第二入口(57)；
过滤器装置(61，63)，定位在所述第一入口(55)和所述第二入口(57)与所述至少一个出口(53)之间；以及
气流置换装置(65，67，69)，被设置成生成从所述第一入口(55)到所述至少一个出口(53)的至少第一气流(81)和从所述第二入口(57)到所述至少一个出口(53)的第二气流(82)；
所述空气净化监测系统(10)包括处理器(31)，所述处理器(31)被设置成根据所述封闭空间(1)内的第一不利物质浓度和所述室外空气中的第二不利物质浓度，生成用于所述气流置换装置(65，67，69)的控制信号，所述控制信号使得所述气流置换装置(65，67，69)至少以第一气流速率生成所述第一气流(81)和以第二气流速率生成所述第二气流(82)。
2.根据权利要求1所述的空气净化监测系统(10)，还包括：第一不利物质传感器(21)，通信地耦合到所述处理器(31)，用于感测所述第一不利物质浓度；和/或第二不利物质传感器(23)，通信地耦合到所述处理器(31)，用于感测所述第二不利物质浓度，或者其中所述处理器(31)还被设置成从远程服务检索所述第二不利物质浓度。
3.根据权利要求1所述的空气净化监测系统(10)，其中所述处理器(31)还被配置成生成所述控制信号，以便使得所述气流置换装置(65，67，69)基于所述封闭空间(1)的容积和/或根据所述封闭空间(1)和所述室外空间之间的自发通风速率来生成至少所述第一气流速率和所述第二气流速率。
4.根据权利要求1所述的空气净化监测系统(10)，其中所述空气净化设备(50)还包括：第三入口(51)，用于接收来自所述封闭空间(1)的所述室内空气；以及第三出口(59)，用于将所述室内空气排放到所述室外空间；
所述气流置换装置(65，67，69)还被设置成生成从所述第三入口(51)到所述第三出口(59)的第三气流(83)；
所述控制信号还使所述气流置换装置(65，67，69)以第三气流速率生成所述第三气流(83)。
5.根据权利要求1所述的空气净化监测系统(10)，其中所述第一不利物质是CO2、O3、PM10、PM 2.5、CO、NO2或SO2，并且其中所述自发通风速率是根据所述封闭空间(1)中的所述第一不利物质浓度随时间的变化而被估计的。
6.根据权利要求3所述的空气净化监测系统(10)，其中所述处理器(31)还被配置成生成所述控制信号，以便使所述气流置换装置(65，67，69)单独地将所述第一气流速率和所述第二气流速率设置为低气流速率、中气流速率和高气流速率中的一个，并且其中所述控制信号被配置成：
如果自发通风低于限定的阈值，则将所述第一气流速率设置为所述中气流速率和所述高气流速率中的一个，将所述第二气流速率设置为所述低气流速率和所述中气流速率中的一个，其中所述第一气流速率高于所述第二气流速率；
如果所述自发通风高于所述限定的阈值并且所述第二不利物质浓度低于另一个限定的阈值，则将所述第一气流速率设置为所述低气流速率，并且将所述第二气流速率设置为所述中气流速率和所述高气流速率中的一个；以及
如果所述自发通风高于所述限定的阈值并且所述第二不利物质浓度高于所述另一个限定的阈值，则将所述第一气流速率设置为所述中气流速率和所述高气流速率中的一个，并且将所述第二气流速率设置为所述低气流速率。
7.根据权利要求6所述的空气净化监测系统(10)，其中所述处理器(31)被配置成基于所述第一不利物质浓度与所述第二不利物质浓度之间的比较结果、或所述第一不利物质浓度与另一限定的阈值之间的比较结果，生成至少限定所述第一气流速率和所述第二气流速率的控制信号，以便分别进一步确定所述第一气流速率和所述第二气流速率的具体水平。
8.一种空气净化设备(50)，适于在封闭空间(1)中净化空气，包括：
第一入口(55)，用于接收来自所述封闭空间(1)的室内空气；第二入口(57)，用于接收来自室外空间的室外空气；和至少一个出口(53)，耦接到所述第一入口(55)和所述第二入口(57)；
过滤器装置(61，63)，定位在所述第一入口(55)和所述第二入口(57)与所述至少一个出口(53)之间；以及
气流置换装置(65，67，69)，被设置成生成从所述第一入口(55)到所述至少一个出口(53)的第一气流(81)和从所述第二入口(57)到所述至少一个出口(53)的第二气流(82)，其中所述气流置换装置(65，67，69)响应于根据权利要求1所述的空气净化监测系统(10)生成的所述控制信号。
9.根据权利要求8所述的空气净化设备(50)，还包括根据权利要求1-7中任一项所述的空气净化监测系统(10)。
10.根据权利要求8所述的空气净化设备(50)，其中所述气流置换装置(65，67，69)包括第一气流置换设备(67)和第二气流置换设备(65)；所述第一气流置换设备(67)被设置成生成所述第一气流(81)，并且至少所述第二气流置换设备(65)被设置成生成所述第二气流(82)。
11.根据权利要求10所述的空气净化设备(50)，其中所述第二气流置换设备(65)包括用于调节所述第一气流速率和所述第二气流速率的至少一个可调节阀。
12.根据权利要求11所述的空气净化设备(50)，其中所述气流置换装置(65，67，69)还包括第三气流置换设备(69)；所述第二气流置换设备(65)和所述第三气流置换设备(69)被设置为生成第三气流(83)；所述至少一个可调节阀还被设置成调节第三气流速率。
13.一种计算机实现的方法(100)，用于生成控制信号，所述控制信号用于控制根据权利要求8至12中任一项所述的空气净化设备(50)，所述方法(100)包括：
确定(105)封闭空间(1)内的第一不利物质浓度；
确定(107)室外空气中的第二不利物质浓度；
基于所确定的第一不利物质浓度和所确定的第二不利物质浓度，确定(109)从第一入口(55)到至少一个出口(53)的第一气流速率和从第二入口(57)到所述至少一个出口(53)的第二气流速率；
生成(111)至少指示所确定的第一气流速率和第二气流速率的控制信号；以及
将所述控制信号传送(113)给所述空气净化设备(50)的气流置换装置(65，67，69)。
14.根据权利要求13所述的计算机实现的方法(100)，还包括：
确定(103)所述封闭空间(1)的容积和所述封闭空间(1)与所述室外空气之间的自发通风速率中的至少一项；以及
基于所确定的第一不利物质浓度、所确定的第二不利物质浓度和所确定的封闭空间(1)的容积和/或所确定的所述封闭空间(1)与所述室外空气之间的自然通风速率，确定(109)从所述第一入口(55)到所述至少一个出口(53)的所述第一气流速率和从所述第二入口(57)到所述至少一个出口(53)的所述第二气流速率。
15.一种计算机程序产品，包括计算机可读存储介质，所述计算机可读存储介质包含有计算机可读程序指令，所述计算机可读程序指令用于当在根据权利要求1至7中任一项的空气净化监测系统(10)的处理器(31)上执行时，使所述处理器(31)实现根据权利要求13或14所述的方法(100)。
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