CN113864958B - 具有智能传感器和气流的空气净化器 - Google Patents

Abstract

一种空气净化系统，包括空气净化器机构/控制器和感测装置。感测装置构造成测量经由进气口进入外壳的空气的空气质量参数以生成进气质量数据，以及构造成测量经由出气口离开外壳的净化空气的空气质量参数以生成出气质量数据。控制器构造成：接收进气质量数据和出气质量数据，将进气质量数据和出气质量数据与各自对应的预定阈值范围进行比较，并且确定要采取的行动。

Description

具有智能传感器和气流的空气净化器

本申请是发明名称为“具有智能传感器和气流的空气净化器”、国际申请日为2017年12月6日的国际申请PCT/US2017/064919进入中国国家阶段的中国发明专利申请号201780075246.7的分案申请。

技术领域

本申请要求2016年12月6日提交的美国临时申请号62/430,523 的优先权，其全部内容通过引用明确并入本文。

本专利申请涉及空气净化器。特别地，本专利申请涉及一种空气净化系统，其具有传感器和控制器以监测和控制空气净化系统的操作。

背景技术

空气中的尘埃和过敏原(例如，花粉、霉菌孢子、宠物皮屑以及诸如细菌和细菌的微生物)可能影响呼吸空气的人员的健康。空气净化器是已知的装置，其使用在诸如家庭和商业公共空间的内部空间中，用于通过从内部空气中去除异味、灰尘、过敏原和其他空气污染物来提供新鲜空气。

空气净化器通常包括具有进气口和出气口的外壳。进气口构造成接收环境空气，出气口构造成将净化空气输送到内部空间中。外壳提供从进气口到出气口的气流路径。外壳还包括空气过滤系统、风扇和驱动机构。空气过滤系统设置在气流路径中，用于过滤掉流过其中的环境空气中存在的污染物。风扇构造成使空气移动通过进气口和出气口之间的气流路径。驱动机构(例如，马达)构造成提供动力以吸取空气到进气口中，以通过气流路径吸取空气并将净化的空气从出气口排出。

本专利申请致力于提供对已知空气净化系统的各种改进。

发明内容

在本专利申请的一个实施例中，提供了一种空气净化系统。空气净化系统包括接收在外壳中的空气净化器机构、感测装置和控制器。外壳提供了在构造成接收环境空气的进气口和构造成输送净化空气的出气口之间的气流路径。空气净化器机构包括空气净化子系统、风扇和驱动机构。空气净化子系统设置在进气口和出气口之间的气流路径中并且构造成去除存在于流过外壳的环境空气中的污染物。驱动机构构造成驱动风扇以使空气移动通过进气口和出气口之间的气流路径。感测装置设置在空气净化系统的外壳中或外壳上。感测装置构造成测量经由进气口进入外壳的空气的空气质量参数以生成进气质量数据，以及构造成测量经由出气口离开外壳的净化空气的空气质量参数以生成出气质量数据。控制器构造成：接收进气质量数据和出气质量数据，将进气质量数据和出气质量数据与各自对应的预定阈值范围进行比较，并且基于该比较确定要采取的行动。

在本专利申请的另一个实施例中，提供了一种空气净化系统。该空气净化系统包括空气净化器机构和传感器系统。空气净化器机构被接收在外壳中，该外壳提供了在构造成接收环境空气的进气口和构造成输送净化空气的出气口之间的气流路径。空气净化器机构包括空气净化子系统、风扇和驱动机构。空气净化子系统设置在进气口和出气口之间的气流路径中并且构造成去除存在于流过外壳的环境空气中的污染物。驱动机构构造成驱动风扇以使空气移动通过进气口和出气口之间的气流路径。传感器系统设置在空气净化系统的外壳中。传感器系统包括传感器壳体、导流构件和传感器装置。传感器壳体具有与气流路径的第一部分流体连通的第一进气开口、与气流路径的第二部分流体连通的第二进气开口、以及抽吸开口。导流构件设置在传感器壳体中并且构造成在第一位置和第二位置之间移动，在该第一位置中，导流构件允许来自气流路径的第一部分的空气经由第一进气开口进入传感器壳体，在该第二位置中，导流构件允许来自气流路径的第二部分的空气经由第二进气开口进入传感器壳体。传感器装置设置在传感器壳体中并且构造成测量进入传感器壳体的空气的空气质量参数。风扇构造成与抽吸开口流体连通并且构造成使进入传感器壳体的空气移动通过传感器装置。

在本专利申请的又一个实施例中，提供了一种空气净化系统。该空气净化系统包括接收在外壳中的空气净化器机构、用户界面和控制器。外壳提供了在构造成接收环境空气的进气口和构造成输送净化空气的出气口之间的气流路径。空气净化器机构包括空气净化子系统、风扇和驱动机构。空气净化子系统设置在进气口和出气口之间的气流路径中并且构造成去除存在于流过外壳的环境空气中的污染物。驱动机构构造成驱动风扇以使空气移动通过进气口和出气口之间的气流路径。用户界面操作性地连接到空气净化系统，以控制空气净化系统的操作。用户界面位于远离空气净化系统的远程位置处。用户界面包括传感器装置，该传感器装置构造成测量用户界面附近的预定区域中的环境空气的空气质量参数，以生成周围空气质量数据。控制器构造成基于所生成的周围空气质量数据来操作空气净化系统，以确保用户界面附近的预定区域中的环境空气的空气质量处于预定水平内。在本专利申请的又一个实施例中，提供了一种空气净化系统。该空气净化系统包括接收在外壳中的空气净化器机构。外壳提供了在构造成接收环境空气的进气口和构造成输送净化空气的出气口之间的气流路径。空气净化器机构包括空气净化子系统、风扇和驱动机构。空气净化子系统可移除地设置在进气口和出气口之间的气流路径中并且构造成去除存在于流过外壳的环境空气中的污染物。驱动机构包括与传感器和控制器通信的马达。驱动机构构造成以至少一个预定速度驱动风扇，以使空气移动通过进气口和出气口之间的气流路径。传感器构造为感测马达汲取的电流并产生马达电流相关数据。控制器构造成接收马达电流相关数据并将该马达电流相关数据与其对应的预定阈值进行比较。控制器构造成基于该马达电流相关数据与其对应的预定阈值的比较确定空气净化系统的一个或多个部件未根据预定标准运行。

在本专利申请的又一个实施例中，提供了一种空气净化装置。空气净化装置包括空气净化器机构、控制器和传感器。空气净化器机构被接收在外壳中。外壳提供了在构造成接收环境空气的进气口和构造成输送净化空气的出气口之间的气流路径。空气净化器机构包括空气净化系统、风扇和驱动机构。空气净化系统设置在气流路径中并且构造成去除存在于流过外壳的环境空气中的污染物。驱动机构构造成以可变速度驱动风扇以使空气移动通过进气口和出气口之间的气流路径。控制器具有多种预定操作设置来管理空气净化器机构的操作。控制器包括一个或多个处理器并且构造成接收输入以选择所述多种预定操作设置中的一种来管理空气净化器机构的操作。对于空气净化器机构的所述多种预定操作设置中的每种预定操作设置，空气净化器机构构造成以多种操作模式中的至少一种操作。空气净化系统构造成可移除地接收多个不同类型的空气净化部件中的至少一个。传感器构造成检测所述多个不同类型的空气净化部件中被接收在空气净化系统中的空气净化部件的类型。控制器构造成响应于由传感器检测到的检测到的空气净化部件的类型从空气净化器机构的所述多种操作模式中选择操作模式。

从以下详细描述、附图和所附权利要求中，本专利申请的其他方面、特征和优点将变得显而易见。

附图说明

参照所附示意图，仅通过举例的方式公开了各个实施例，其中相应的附图标记表示相应的部件，其中：

图1示出了根据本专利申请的一实施例的示例性空气净化系统；

图2示出了根据本专利申请的一实施例的另一示例性空气净化系统；

图3示出了根据本专利申请的一实施例的示例性空气净化系统的框图；

图4示出了安装在本专利申请的空气净化系统上的示例性用户界面；

图5a和5b示出了可移除地安装在本专利申请的空气净化系统上的另一示例性用户界面；

图6示出了根据本专利申请的一实施例的示例性空气净化系统和对应的设置在房间/空间中的用户界面；

图7示出了根据本专利申请的一实施例的构造成与空气净化系统一起使用的示例性传感器系统，其中传感器系统的导流构件示出在其第一位置中；

图8示出了根据本专利申请的一实施例的示例性传感器系统的另一视图，其中传感器系统的导流构件示出在其第二位置中；

图9示出了根据本专利申请的一实施例的空气净化系统的空气净化器机构的框图；和

图10是示出了根据本专利申请的一实施例当空气净化系统的空气净化过滤器随着时间而填充所捕获的颗粒时以及当马达的控制器努力保持的马达RPM恒定时空气净化系统的马达所汲取的功率的相关性的曲线图；

图11示出了根据本专利申请的一实施例的用于空气净化系统的示例性通信系统；

图12是示出了根据本专利申请的一实施例的空气净化系统的马达所汲取的功率与风扇的速度的相关性的曲线图；和

图13示出了根据本专利申请的一实施例的用于检测空气净化器中使用的空气过滤部件的类型的各个示例性可识别构造。

具体实施方式

参照图1-3，本专利申请提供了一种空气净化系统104。空气净化系统104包括接收在外壳126中的空气净化器机构105、控制器106 和感测装置108。外壳126提供了在构造成接收环境空气的进气口122 和构造成输送净化空气的出气口124之间的气流路径163(如图9所示)。空气净化器机构105包括空气净化子系统118、风扇120和驱动机构116。空气净化子系统118设置在进气口122和出气口124之间的气流路径163中并且构造成去除存在于流过外壳126的环境空气中的污染物。

驱动机构116构造成以可变速度驱动风扇120，以使空气移动通过进气口122和出气口124之间的气流路径163。感测装置108设置在空气净化系统124的外壳126中或外壳上。感测装置108构造成测量经由进气口122进入外壳126的空气的空气质量参数，以生成进气质量数据，以及构造成测量经由出气口124离开外壳126的净化空气的空气质量参数，以生成出气质量数据。控制器106构造成：接收进气质量数据和出气质量数据，将进气质量数据和出气质量数据与各自对应的预定阈值范围进行比较，并且基于该比较确定要采取的行动。

在一些实施例中，控制器106要采取的行动可以包括移除和更换空气净化系统104的过滤器元件(多个元件)/部件(多个部件)或净化部件(多个部件)/元件(多个元件)、移除和检修/维护/修理空气净化系统104的过滤器元件(多个元件)/部件(多个部件)或净化部件 (多个部件)/元件(多个元件)、移除和正确/适当安装空气净化系统 104的过滤器元件(多个元件)/部件(多个部件)或净化部件(多个部件)/元件(多个元件)、和/或移除和正确/适当插入空气净化系统 104的过滤器元件(多个元件)/部件(多个部件)或净化部件(多个部件)/元件(多个元件)。

在一些实施例中，控制器106要采取的行动可以包括移除和检修/ 维护/修理风扇马达、风扇120、驱动机构116(包括马达)和/或空气净化器机构和/或空气净化系统104的任何其他部件和/或移除和更换风扇马达、风扇120、驱动机构116(包括马达)和/或空气净化器机构和/或空气净化系统104的任何其他部件。

在一个实施例中，控制器106构造成基于进气质量数据和出气质量数据与各自对应的预定阈值范围的比较来确定空气净化系统的一个或多个部件未根据预定标准运行。

空气净化系统104构造成定位或安装在目标区域中。在本文中，目标区域可以是限定的封闭空间或限定的半封闭空间。例如，目标区域可以包括具有封闭环境的公共区域，例如洗手间、学校、卫生医疗设施、工业空间、办公空间、休息室、自助餐厅、仓库、公共休息室、其他商业空间(例如，餐馆、旅馆、娱乐中心)等等。目标区域也可以是较大空间的子区段，例如一组办公室隔间等等。

空气质量参数可以包括与目标区域中的空气质量有关的信息。例如，空气质量参数可以包括与灰尘、过敏原(花粉、动物/宠物皮屑、或霉菌)、微粒性物质(细菌或病毒)、污染物、气味、烟雾、温度、湿度、挥发性有机化合物(来自于诸如油漆、和其他溶剂、气溶胶喷雾剂、清洁剂和消毒剂、空气清新剂、储存的燃料和汽车产品以及爱好用品之类的源)和/或目标区域中的其他空气质量相关参数有关的信息。

空气净化系统104的外壳126可以具有大体正方形、椭圆形或矩形形状或构造或者具有任何其他构造。空气净化系统104的宽度尺寸的大体范围可以为约7.00英寸至约37.9英寸，高度尺寸的大体范围可以为约17.5英寸至约25.00英寸，深度或厚度尺寸的大体范围可以为约6.38英寸至约8.8英寸。在一个实施例中，空气净化系统104的宽度或厚度尺寸大体可以为约34.45英寸，高度尺寸大体可以为约21.65 英寸，深度尺寸大体可以为约7.99英寸。在另一个实施例中，空气净化系统104的宽度或厚度尺寸大体可以为约19.6英寸，高度尺寸大体可以为约20.9英寸，深度尺寸大体可以为约9.00英寸。然而，可以构想的是，空气净化系统104可以具有本领域技术人员将领会的其他尺寸、形状或构造。空气净化系统104的重量大体可以为约9.2磅至约 38磅。在一个实施例中，空气净化器104的重量大体可以为约20磅。

外壳126可以由合适的模制塑料材料形成。外壳126可以由金属片材料或铝材料形成。外壳126可以由塑料材料和金属材料的组合形成。空气净化系统104还可以包括位于铰接门或过滤器检修面板上的安全或防破坏锁101，以便抵抗盗贼试图进入空气净化系统104的内部隔间。

如图6所示，空气净化系统104可以可选地构造和设计成安装在竖直表面上，例如安装在目标区域的壁191上，使得空气净化系统104 不占据地板空间。可以使用支架构件(未示出)和用于将支架构件安装到壁191的一个或多个紧固构件(未示出)将空气净化系统104安装在壁上。如本领域技术人员将领会的那样，支架构件和空气净化装置的外壳均可以包括协作的匹配结构，所述协作的匹配结构使得能够将空气净化系统104定位和锁定在支架构件上。空气净化系统104可以从壁191硬连线，从而允许空气净化系统104安装到商业公共区域中，例如不允许带绳索单元的洗手间。在其他实施例中，空气净化系统104可以构造和设计成安装在目标区域的水平表面上，例如目标区域的地面或目标区域的天花板上。空气净化系统104可以安装在壁上，使得空气净化系统104的最低点位于目标区域的地面上方一预定距离处。对于地板站立模式，该预定距离(即，从所安装的空气净化系统 104的最低点到目标区域的地板的距离以及最高点朝向天花板的距离)的范围可以在离开地板约3英寸和10-12英寸之间，对于壁安装单元，该预定距离为离开天花板约10-15英寸。

外壳126可以包括构造成接收环境空气的进气口122和构造成排出或输送净化空气的出气口124。外壳126提供了从进气口122到出气口124的气流路径163。进气口/入口122和出气口124可以包括格栅。例如，当安装或安置在目标区域的壁上时，空气净化系统104从进气口122(的格栅)吸取空气，通过外壳126中的气流路径163的各部分吸取空气，并通过出气口124(的格栅)排出净化空气。空气净化系统104的这种气流模式使得空气净化系统104能够安装在壁上。而且，空气净化系统104的这种气流吸入和排出模式允许空气净化系统104不搅动空气净化系统104附近(周围和邻近)的任何平坦表面和地板，并且也不传送空气再次滋生的驻足病毒和细菌。空气净化系统104以呼吸水平排出净化空气。这产生气流，该气流将空气驱动到低于呼吸水平的地板，然后将空气吸取到空气净化系统中进行净化。

空气净化系统104的风扇120构造成使空气移动通过进气口122 和出气口124之间的气流路径163。空气净化系统104的风扇120可以以不同的风扇速度(例如，五个不同的风扇速度)或以连续的风扇速度范围操作。不同的风扇速度可以包括1150rpm的涡轮风扇速度、 730rpm的高风扇速度、575rpm的中风扇速度、400rpm的低风扇速度、0rpm的休眠。空气净化系统104的风扇120可以以四个不同的风扇速度操作。但是，风扇速度可以在数量上显著变化，或者可以连续变化。

驱动机构(例如，马达)116构造成提供动力以将空气吸取到进气口112中，吸取空气通过气流路径163，并将空气从外壳126的出气口124输送/排出。驱动机构116可以是电动马达。马达可以是无刷 DC马达。在其他实施例中，驱动机构包括电池操作的马达或其他驱动机构，其构造成提供动力以将空气吸取到进气口112中，吸取空气通过气流路径163，并将空气从外壳126的出气口124输送/排出。驱动机构116可以包括输出轴或马达轴。风扇120安装到输出轴以将空气吸取到进气口122中，吸取空气通过气流路径163，并将空气从外壳126的出气口124输送/排出。驱动机构116可连接到输出轴或马达轴的第一端，而风扇120连接到输出轴的第二端。空气净化系统104 还可以包括电源开关和其他电触头，用于连接来自电源的电源线，以便操作空气净化系统104。

图9示出了具有马达(带有RPM传感器)、空气过滤器和风扇120 配置的空气净化系统104的框图。例如，这种类型的配置可以使用无刷DC(BLDC)电动马达，因为这些BLDC马达非常节能并且可能已经包括带有RPM传感器的板载控制器。在另一个实施例中，马达控制器装置可以位于马达之外。由于马达放置在空气过滤器之后并且当通过空气过滤器的气流由于多个事件(但主要是由于空气过滤器随着空气过滤器的使用寿命填充了所捕获的颗粒)而发生变化时，马达所汲取的功率在这些事件期间发生变化，这是因为马达控制器试图使马达保持运行在针对所选定的性能设置的预定性能水平。

随着过滤器收集颗粒并且随着其对气流的阻力增加，过滤器接近其使用寿命的终点。可以使用一个或多个变量来测量该发展，例如，通过检查风扇速度和由马达汲取的功率或电流，使用这些值之间的已知关系，针对每个过滤器事先建立该已知关系。对于多个不同的性能水平，可以独立于保持气流或风扇速度恒定的独立关系建立这种关系和测量过滤器寿命。

在一个实施例中，空气净化系统包括接收在外壳中的空气净化器机构、传感器和控制器。外壳和空气净化器机构具有与上述相同的构造、配置和操作。在该实施例中，传感器构造成测量空气净化器机构的一个或多个操作参数以生成操作参数数据。控制器构造成：接收操作参数数据，将操作参数数据与对应的预定阈值范围进行比较，并且基于该比较确定空气净化子系统未根据预定标准运行。例如，空气净化器机构的所述一个或多个操作参数可以包括风扇速度、由马达汲取的功率或电流等等。对于每个过滤器，控制器构造成在空气净化器机构的这些操作参数之间建立已知关系。控制器还构造为使用这些事先建立的关系(对于每个过滤器)来测量过滤器的寿命。

例如，当空气净化系统104被设定在中等性能设置时，已经针对每个风扇速度范围确定了所汲取的电流的容许范围。随着过滤器老化并且所汲取的电流离开可接受范围，向上调节风扇速度，直到达到这样的速度，对于该风扇速度，所汲取的电流在可接受范围内。对于每种性能设置，将存在风扇速度和相应的所汲取的电流，一旦达到该风扇速度和相应的所汲取的电流，该风扇速度和相应的所汲取的电流将指示过滤器充满颗粒并且应当更换掉。

图12是示出了根据本专利申请的实施例的由空气净化系统的马达汲取的功率与风扇速度之间的相关性的曲线图。例如，由空气净化系统的马达汲取的功率在该曲线图的左手侧Y轴上，风扇速度在该曲线图的X轴上。包括高、中和低性能设置的空气净化系统的三种性能设置的相关性在图12中用实线示出。例如，高性能设置是指通过空气净化系统的较高气流。在图12中还示出了过滤器两侧的压降(例如，用虚线)。对于脏过滤器观察到较高压降，对于清洁过滤器观察到较低压降，等等。

空气净化或过滤子系统118可以设置在气流路径163中，用于过滤存在于流过其中的环境空气中的污染物。每个空气净化系统104构造成：1)接收不同类型的过滤介质、不同类型的空气净化部件或不同类型的空气过滤介质和空气净化部件；2)确定已经插入到空气净化器中的过滤介质的类型、空气净化部件的类型或空气过滤介质和空气净化部件的类型；以及3)根据已经插入到其中的过滤介质的类型、空气净化部件的类型或空气过滤介质和空气净化部件的类型调整其操作。

空气过滤子系统118可以包括高效颗粒吸收(HEPA)过滤器和炭过滤器。空气过滤子系统118还可以构造成产生电离场以便净化空气。空气过滤子系统118可以具有任何类型的过滤介质和/或净化技术，例如热力灭菌技术、紫外线杀菌辐射技术、HEPA过滤器、紫外光催化氧化(UVPCO)技术、静电技术、活性炭过滤器、光催化氧化技术、二氧化钛(TiO₂)技术、离子发生器净化技术、臭氧发生器技术等等。例如，空气过滤子系统118可以包括两个或更多个UV-C灯。空气过滤子系统118可以包括具有最低效率报告值(MERV)的过滤器，最低效率报告值的大体范围为约MERV-13+到MERV-17+。空气过滤子系统118可以包括颗粒/颗粒化(非球丸)活性炭过滤器。

空气过滤子系统118可以包括预过滤部件、活性炭过滤部件、 MERV-13+过滤部件或真正(True)HEPA(MERV-17+)过滤部件、两个或更多个UV-C灯和光催化空气净化组件(例如，TiO₂)。空气过滤子系统118还可以包括等离子体(离子发生器)空气净化部件。空气过滤子系统118的真正HEPA过滤部件还可以包括抗微生物剂。

感测装置108可以包括多个传感器，其构造成对进入空气净化系统104的气流、流过空气净化系统的气流和离开空气净化系统的气流进行采样。例如，感测装置108可以包括挥发性有机化合物(VOC) 或气体传感器和/或颗粒传感器。

感测装置108可以包括空气纯度或空气质量传感器，其构造成监测通过空气净化系统104的气流的质量。空气纯度或空气质量传感器可以构造成将输出信号(空气质量/纯度信号)发送到控制器106。控制器106可以响应于从空气纯度或空气质量传感器接收的空气质量/ 纯度信号自动地调整空气净化系统104的操作，或者可以通知用户空气质量。例如，控制器106可以通过图形表示、视觉表示(百分比、数字或变化的颜色)、音频信号或任何其他通信信道向用户显示空气质量数据。

感测装置108可以包括位于空气净化系统104的气流出口侧的空气质量传感器。例如，图1中示出了出气质量传感器107。出气质量传感器107构造成测量气流的出口侧(即，在流过空气净化系统104 的空气过滤器之后)的空气质量。

感测装置108可以包括位于空气净化系统104的气流入口侧的空气质量传感器。例如，图1中示出了进气质量传感器109。进气质量传感器109构造成测量空气净化系统104外部的环境空气质量和/或测量气流入口侧(即，在流过空气净化系统104的空气过滤器之前)的空气质量。

然后，借助于嵌入在控制集成电路或控制器106上的固件将传感器输出与一组标准进行比较。控制器106随后根据预先建立的固件(或其他逻辑，例如ASIC中的逻辑)设定空气净化系统104的行动。感测装置108可以对气流进行采样以进行比较分析，控制器106使用该比较分析借助于写入单元的固件中的预定行动来确定空气净化装置的功能。图1示出了布置在同一空气净化系统104内的不同(气流出口侧和气流入口侧)位置中的两个空气质量传感器。

感测装置108还可以构造成测量空气净化系统104附近的预定区域中的环境空气的空气质量参数，以生成周围空气质量数据。该周围空气质量数据可以由控制器106自身使用，例如，用来控制空气净化系统104的操作。例如，控制器106可以使用该周围空气质量数据来使风扇120高速运行以便输送最高净化空气输出(带有最高CFM输出)。控制器106可以使用该周围空气质量数据来在空气净化系统104 的较高操作状态和较低操作状态(或进入节能模式/状态)之间进行切换。在其他实施例中，控制器106可以使用该周围空气质量数据并结合从传感器装置108的其他传感器获取的其他传感器数据来控制空气净化系统104的操作。在一个实施例中，该周围空气质量数据可以与进气质量数据相同。

感测装置108还可以构造成检测其相应空气净化系统104附近的预定区域中的一种或多种状况。控制器106可以构造成结合进气/出气质量数据来使用代表在其相应空气净化系统104附近的预定区域中检测到的一种或多种状况的传感器数据，以更准确地确定空气净化装置 104的性能异常的其他附加源，正如在下面的讨论中将详细描述的那样。

例如，空气净化系统104的感测装置108可以包括运动感测装置、光感测装置、激光感测装置、辐射感测装置、温度感测装置、音频感测装置、接近程度感测装置、红外(IR)光束感测装置和/或构造成检测其相应空气净化系统104附近的预定区域中的一种或多种状况(运动、光(可见或不可见)、辐射、温度、加速度、射频(RF)信号、声波和/或红外(IR)信号)的任何其他感测装置。这些传感器可以设置在传感器板111上，如图1所示。例如，感测装置108可以是能够检测在其相应空气净化系统104附近的预定区域内的冲洗活动(例如，当在洗手间冲洗马桶时)、门打开和关闭噪声和/或任何对象(人或其它可移动的生物)的通过状况的音频感测装置。感测装置108可以构造成检测在其相应空气净化系统104附近的预定区域内的其他噪声水平，只要噪声水平dB显著地足够高以被检测到和/或具有信号音频模式即可。

音频感测装置可以首先检测噪声水平，运动感测装置则可以在一定量的时间内检测与所检测到的噪声水平相关的运动/活动。控制器 106构造成接收来自音频感测装置的声音/噪声信号和由运动感测装置检测到的运动信号二者并相应地进行响应。例如，音频感测装置可以检测洗手间中的马桶冲洗噪声，运动感测装置则可以检测有人离开洗手间。

感测装置108可以包括用于检测目标区域中的气味成分的气味感测装置以及用于检测目标区域中的灰尘颗粒的灰尘感测装置。感测装置108还可以包括构造用于检测过敏原(花粉、动物/宠物皮屑或霉菌)、微粒性物质(细菌或病毒)、污染物、烟雾、挥发性有机化合物(来自诸如油漆和其他溶剂、气溶胶喷雾剂、清洁剂和消毒剂、空气清新剂、所储存的燃料和汽车产品以及爱好用品)和/或目标区域内的其他空气质量相关参数的感测装置(多个感测装置)。感测装置108可以包括用于检测目标区域中的温度的温度感测装置以及用于检测目标区域中的湿度的湿度感测装置。

感测装置108大体可以包括用于发射由感测装置108的信号发生器产生的信号的发射器和用于在这些信号与环境相互作用之后接收这些信号的接收器。这样，感测装置108用作接近程度感测装置，其能够检测其相应空气净化系统104附近的预定区域内的任何对象(人或其他可移动的生物)的存在。

感测装置108可以包括马达速度传感器，其构造成感测马达的操作速度并产生马达速度相关数据。感测装置108还可以包括马达电流传感器，其构造成感测由马达汲取的电流并产生马达电流相关数据。

控制器106可以包括控制电路。然而，在不偏离本专利申请的范围的情况下，控制器106可以替代地包括任何其他类型的合适的控制器。例如，控制器106可以包括执行代码的处理器；运行程序的集成计算机系统；模拟或数字电路；等等

空气净化系统104还可以包括连接到控制器106或与该控制器集成的存储装置，用于存储与空气净化系统104有关的信息。存储的信息例如可以包括预定阈值范围、预定标准、空气净化系统104的确定周期、模式和使用流程。存储装置还可以构造成存储空气净化系统104 的其他设置或参数。控制器106可以在存储装置内存储信息并且可以随后从存储装置读取所存储的信息。存储装置可以包括任何合适类型的存储器，例如，硬盘、CD-ROM、光学存储装置、磁存储装置、ROM (只读存储器)、PROM(可编程只读存储器)、EPROM(可擦除可编程只读存储器)、EEPROM(电可擦除可编程只读存储器)、闪存或任何其他合适的存储器。

控制器106构造成接收进气质量数据和出气质量数据并将进气质量数据和出气质量数据与各自对应的预定阈值范围进行比较。

控制器106构造成基于进气质量数据和出气质量数据与各自对应的预定阈值范围的比较来诊断空气净化系统104的故障。例如，当所接收的进气质量数据在其对应的预定阈值范围内并且所接收的出气质量数据不在其对应的预定阈值范围内(例如，小于)时，则控制器106 确定空气净化系统104的一个或多个部件未根据预定标准正常运行。

空气净化系统104的所述一个或多个部件可以包括过滤部件(多个部件)/元件(多个元件)、净化(多个部件)/元件(多个元件)、风扇120、驱动机构116(包括马达)和/或空气净化器机构的任何其他部件。

可以由用户提供进气质量数据和出气质量数据的预定阈值范围。进气质量数据和出气质量数据的预定阈值范围可取决于使用空气净化系统104的不同环境。例如，空气净化系统104用于居住环境中时的进气质量数据和出气质量数据的预定阈值范围可以与空气净化系统 104用于商业、医疗或工业环境时的进气质量数据和出气质量数据的预定阈值范围不同。

进气/出气质量数据的预定阈值范围可以由控制器106使用事先获得的来自位于相同或相似目标区域中的相同空气净化系统104的进气/ 出气质量数据来确定。进气/出气质量数据的预定阈值范围可以由操作性地连接到多个空气净化系统104的计算机系统使用事先获得的来自位于相同或相似目标区域中的所述多个空气净化系统104的进气/出气质量数据来确定。

出气质量数据的预定阈值范围可取决于所使用的空气净化系统104的尺寸。出气质量数据的预定阈值范围可取决于所使用的空气净化系统104的操作性能。

出气质量数据的预定阈值范围可取决于空气净化系统104中使用的过滤器元件(多个元件)/部件(多个部件)和/或净化元件(多个元件)/部件(多个部件)的类型。出气质量数据的预定阈值范围可以由控制器106确定，例如，当空气过滤器新安装在空气净化系统104 中时。

在一些实施例中，控制器或计算机系统106还可以构造成从一个或多个空气净化装置104连续地获得后续的空气质量数据。作为示例，后续的空气质量数据可以包括对应于后续时间(在与用于确定空气质量数据的数据相对应的时间之后)的另外的信息。后续的空气质量数据可用于进一步更新或修改预定阈值范围(例如，新数据可用于动态更新或修改预定阈值范围)等等。在一些实施例中，控制器或计算机系统构造成基于后续的空气质量数据连续地修改或更新预定阈值范围。

控制器106还可以构造成将所接收的进气质量数据与所接收的出气质量数据进行比较。控制器106构造成基于该比较来诊断空气净化系统104的故障或性能下降。例如，如果控制器106确定进气质量数据与出气质量数据相同，则控制器106确定空气净化系统104的一个或多个部件未根据预定标准正常运行。

控制器106还可以构造成确定空气净化系统的一个或多个部件未根据预定标准运行的原因。例如，原因可能包括：空气净化系统104 的过滤器元件/部件未适当地安装在空气净化系统104中、空气净化系统104的过滤器元件/部件未正确地插入在空气净化系统104中、空气净化系统104的过滤器元件/部件已经损坏、和/或空气净化系统104 的过滤器元件/部件需要更换。

在一个实施例中，空气净化系统104的驱动机构116包括与传感器108和控制器106通信的马达。驱动机构116构造成以至少一个预定速度驱动风扇以使空气移动通过进气口122和出气口124之间的气流路径163。传感器108构造成感测由马达汲取的电流并产生马达电流相关数据。控制器106构造成接收马达电流相关数据并将马达电流相关数据与其对应的预定阈值进行比较。控制器106构造成基于马达电流相关数据与其对应的预定阈值的比较确定空气净化系统104的一个或多个部件未根据预定标准运行。在一个实施例中，当空气净化系统的一个或多个部件未根据预定标准运行时，由马达汲取的电流发生改变以将风扇保持处于至少一个预定速度。

在一个实施例中，预定阈值包括针对给定的恒定马达RPM的单个阈值马达电流。例如，对于每个马达RPM，存在对应的马达电流阈值。

在一个实施例中，空气净化子系统118包括可移除的过滤介质。在一个实施例中，预定阈值包括与可移除的过滤介质不存在或未正确安装时相对应的(数值)范围。在一个实施例中，预定阈值包括与过滤介质填充有所捕获的颗粒时相对应的(数值)范围。在一个实施例中，预定阈值包括与过滤介质已受损时相对应的(数值)范围。在一个实施例中，控制器106构造成将对空气净化系统104的一个或多个部件未根据预定标准运行的确定发送到用户界面113，该用户界面构造成可移除地附接到空气净化系统104。

控制器106可以构造成在用户界面113上向用户显示空气净化系统104的一个或多个部件未根据预定标准运行。控制器106还可以构造成响应于对空气净化系统的一个或多个部件未根据预定标准运行的确定而产生/生成警报。

颗粒传感器装置与其他传感器组合可以能够更准确地确定空气净化系统104的其他另外的性能异常源。例如，可以通过检查风扇马达的RPM曲线和电流曲线并结合来自颗粒传感器装置的进气和出气质量数据来检测衰退风扇马达或老化风扇马达。

当控制器106检测到较慢的气流入口颗粒减少速率(即，花费更多时间将计数减少到一定记录水平)同时检测到标准或标称(预期或正常)气流出口计数(在空气净化装置的空气过滤器之后)时，控制器106确定空气净化装置的较低性能是由于马达与衰退或故障过滤器造成的。例如，在确定的时间周期(例如，48小时)期间，空气净化系统104可以看到减少安装环境内的颗粒计数所花费的周期时间。如果已经确定在所有其它主要变量相同的条件下空气净化系统104似乎花费更长的时间来减少进入颗粒计数水平(在相对长的时间内)，则可以得出结论：空气净化系统104的性能水平衰退。

在另一个示例中，当流入颗粒传感器检测到在给定时间(异常条件)下颗粒计数比正常下降慢并且马达RPM传感器和电流传感器检测到正常状态，而流出颗粒传感器检测到比正常高的状态(异常状态) 时，控制器106确定空气净化系统104的过滤器或过滤器密封已经受损。

控制器106还可以构造成从电流传感器接收电流数据以及从马达 RPM传感器接收马达RPM数据。当前数据和马达RPM数据可用于检测空气净化系统104的空气过滤部件的寿命。例如，来自电流传感电路的电流数据结合来自马达RPM检测器或传感器的马达RPM数据用于更准确地确定空气净化系统104的过滤部件在其安装环境中的预测寿命。

控制器106构造成接收马达电流相关数据和马达速度相关数据，并将马达速度相关数据和马达电流相关数据与各自对应的预定阈值范围进行比较。控制器106构造成基于马达速度相关数据和马达电流相关数据与各自对应的预定阈值范围的比较确定空气净化系统的一个或多个部件未根据预定标准运行。

空气净化系统104、控制器106和固件可以与马达RPM检测器/ 传感器和电流传感电路结合使用来确定针对给定马达速度(RPM)马达所汲取的电流是否低于初始基线读数。例如，当空气过滤器新安装在空气净化系统104中时，可以采取该初始基线读数。老化的空气过滤器(多个空气过滤器)可能导致受限的气流。当存在更多受限的气流时(由于老化空气过滤器(多个空气过滤器))，马达(或多空气通道机器中的多个马达)需要调整以保持处于针对给定性能设置(预定气流参数)的预定RPM曲线。图12示出了维持预定气流参数所需的调整的图示。这转而会影响马达的马达电流汲取曲线。考虑到这些变量，控制器106构造成确定所安装的过滤器的可预测寿命阶段。

在当前读数值高于预期RPM常数条件下的初始基线读数时，控制器106构造成通过对照控制器固件内的预定标准查找当前读数值来发过滤器的预测寿命信号/通知过滤器的预测寿命。在某些时候，例如在安装新过滤器时，使用校准程序来确定过滤器的初始基线读数。通过该校准程序，控制器106还通过将传感器读数对照预定的预期值表进行比较确定此时是否已经安装过滤器并且确定已经安装何种类型的过滤器。

真正HEPA过滤器具有一系列预期值，因为通过HEPA过滤器的流量小于炭过滤器或非HEPA型过滤器。与仅HEPA过滤器相比，具有炭和HEPA介质二者的混合过滤器在空气流动中将具有更大的阻力。由于这些可预测的变量，空气净化系统104构造成确定在经过校准程序之后已经新安装了哪种过滤器。

在一个实施例中，当新过滤介质被安装在空气净化系统中时，控制器构造成启动校准程序，该校准程序确定新过滤介质的预定阈值范围。

空气净化系统104可以包括用户界面113。用户界面113可以操作性地连接到控制器106，并且构造成向用户显示空气净化系统104 的信息(例如，操作性能)和/或从用户请求信息(例如，允许用户输入空气净化系统104的数据和/或其他参数)。

用户界面113可以包括允许用户修改空气净化系统104的一个或多个参数的一个或多个按钮或其他控件。例如，用户界面113的一个或多个按钮或其他控件可以通过触摸或触觉操纵或机械类型控制来操作。用户界面113可以是诸如图形显示器的显示器。显示器可以是触摸屏显示器或液晶显示器(LCD)。用户界面113可以包括提供触摸激活控制面板的智能触摸特征。用户界面113可以是电容式触摸面板。

参照图2、5a、5b和6，在一个实施例中，用户界面113构造成可移除地附接到空气净化系统104，使得用户界面113构造成驻留在空气净化系统104上并且用作主用户界面。在一个实施例中，用户界面113构造成用以从空气净化系统104移除，并且用户界面113构造成放置在远程位置处。在这样的实施例中，用户界面113构造成从远程位置操作。在一个实施例中，远程位置指的是远离空气净化系统104 的位置。在一个实施例中，用户界面103包括可再充电电源，所述可再充电电源构造成当用户界面113附接到空气净化系统104时被充电。当用户界面113断开并位于远程时，用户界面113和空气净化系统104 可以通过有线或无线信号进行通信。

用户界面113驻留在空气净化系统104上，以向用户提供关于空气净化系统104的操作状态的反馈。用户界面113可以可选地具有用于用户的输入控件。用户界面113的输入控件可以改变其上显示的信息和/或其方向。用户界面113构造成显示以下数据中的一个或多个：传感器读数、空气净化系统104的操作状态、过滤器类型和过滤器寿命。参照图4，用户界面113构造成显示出气质量数据121、进气质量数据123、风扇速度125、过滤器更换指示器127等等。可以存在与空气净化系统104的控制器106通信的替代或附加输入，以改变空气净化系统104的功能参数。

用户界面113构造成以易于理解的格式向用户显示进气传感器数据和出气传感器数据。例如，进气传感器数据和出气传感器数据以允许操作者/用户容易地看到和理解所显示的数据/信息的方式显示(例如，观察两个数据点之间的差异的能力)。基于所显示的数据/信息，用户可以观察空气净化系统的操作状态及其效力，和/或用户可以确定空气净化系统的设置是否被优化。

空气净化器104的控制器106可以构造成通过视觉、音频信号或任何其他通信手段经由用户界面113确定并通知用户需要检修空气净化系统104(例如，需要过滤器更换或净化部件更换)的时间。空气净化系统104可以包括检修灯，所述检修灯警告用户(通过闪烁或其他方式)空气净化器需要维护或修理。用户界面113可以包括过滤器更换指示器(HEPA过滤器更换指示器、炭过滤器更换指示器和动力过滤部件过滤器更换指示器)，过滤器更换指示器在HEPA过滤器、炭过滤器和/或动力过滤器需要更换时向用户发出信号。用户界面113可以包括空气净化系统检修/维护指示器，其在空气净化系统需要检修 /维护时向用户发出信号。用户界面113可以包括休眠模式指示器，以指示空气净化系统104处于休眠模式中。用户界面113还可以包括气味水平指示器，其向用户提供关于气味传感器感测到的气味水平的反馈。

用户界面113可以是硬连线的或无线的。用户界面113可以是电池供电的或者可以由空气净化系统104的电源供电。用户界面113可以是便携式的。用户界面113可以可移除地安装到空气净化系统104 上。用户界面113可以在与空气净化系统104分离时被移除和使用并且通过有线装置或无线装置或有线装置和无线装置二者与空气净化系统104本身通信和/或从其接收数据。用户界面113可以在其中包括控制器。

具有和不具有集成空气质量传感器(例如，颗粒传感器)和/或传感器阵列的用户界面113借助于通信路径与单个空气净化系统或多个空气净化系统和/或智能风扇通信。通信路径可以包括与其他通信互连的空气净化系统直接通信的直接通信装置和通过初始接合的空气净化系统与其他通信互连的空气净化系统间接通信的间接通信装置。通信路径可以是与单个空气净化系统直接无线通信的直接无线通信装置和与其他通信互连的空气净化系统借助于但不限于红外、超声波、蓝牙、 NFC、Wi-Fi等等间接通信的间接通信装置。通信路径还可以包括通过复杂通信装置经由通信交互进行的通信，该通信交互包括通过内联网或因特网连接的无线通信装置，该内联网或因特网连接可选地与驻留在原位或离开原位的基于云的服务器交互并且用作空气净化系统或多个空气净化系统的选定子组或整组的虚拟控制器。用户界面113构造成操作性地连接到空气净化系统，以控制空气净化系统的操作。在一些实施例中，用户界面113位于远离空气净化系统的远程位置处，并且包括传感器装置，该传感器装置构造成测量用户界面附近的预定区域中的环境空气的空气质量参数以生成周围空气质量数据。控制器 106构造成基于所生成的周围空气质量数据来操作空气净化系统104，以确保用户界面附近的预定区域中的环境空气的空气质量处于预定水平内。

例如，空气净化系统104构造成操作和减少远程装置113的位置处的颗粒计数(而不是仅空气净化系统104本身处和其周围)。由于远程装置113具有空气质量传感器，壁191上的空气净化系统104构造成以适当的性能水平操作，以确保远程装置113周围的空气质量处于可接受的水平，而不是空气净化系统104周围的空气质量处于可接受的水平。这确保了远程装置113周围的空气处于可接受的水平。也就是说，它确保工作区域(用户与远程113交互的地方)也是有益于健康的。例如，远程装置113(具有内置空气质量传感器)可以放置在婴儿附近/旁边以确保婴儿附近的空气质量到达并保持健康水平，即使空气净化系统104可能在较远的壁上或者甚至在另一个房间中。具有远程装置113的空气净化系统104的这个特征增加了额外的价值，并改善了与空气净化系统104一起使用的当前已有的远程装置的功能。

参照图11，多个传感器和空气净化系统104使用来自多个传感器的信息以确保满足所期望的性能水平的能力取决于空气净化系统104 或空气净化系统104a-c阵列作为集合系统在仍然独立控制的同时如何进行交互。多个空气净化系统104a-c可以通过有线装置或通过无线装置使用联接至控制器106的通信装置彼此通信，从而在互联的空气净化系统104a-c的控制器106之间建立通信。通信路径可以包括用于在其位置控制单个空气净化系统104的直接通信装置510或者通过直接接触系统104、104a连接到其他通信互连的空气净化系统104b、104c 的间接装置。空气净化系统104a-c之间的通信装置可以通过直接有线装置或通过无线装置(包括但不限于红外线、超声波、蓝牙、NFC等等)来实现。在一个实施例中，如图11所示，一个或多个通信装置构造成经由选自于由下列构成的组的连接建立空气净化器的控制器之间的通信：蓝牙连接、WiFi连接、LAN连接、NFC连接、网状连接、因特网云连接、内联网云连接、因特网连接和内联网连接。

更复杂的通信装置可以包括通过内联网或因特网连接的无线通信或有线装置，所述内联网或因特网连接可选地包括基于云的装置509，所述基于云的装置使用驻留在或离开原位的服务器作为空气净化系统的虚拟控制器或通过互连装置作为多个空气净化系统104a-c的虚拟控制器。该虚拟控制器(有时称为虚拟机)随后可以用于通过允许空气净化系统的控制器106接受虚拟控制器的输入以及将空气净化系统的数据输出到虚拟控制器来控制单个空气净化系统(直接地或通过连接桥)和/或控制多个互连的空气净化系统104a-c。虚拟控制器(多个虚拟控制器)可以由任何因特网访问装置访问，例如计算机503、移动电话505或平板计算装置507。

空气净化系统104a-c被控制并仿真驻留在云服务器509上的虚拟空气净化系统设置。云服务器509大体保持虚拟空气净化系统(多个虚拟空气净化系统)。空气净化系统104a-c互连，因此可以控制源处 (例如，使用控制面板或远程装置113)的一个空气净化系统104、104a 和/或可以通过源处的空气净化系统104、104a间接地控制其他空气净化系统(多个系统)104b、104c。空气净化系统104a-c也可以通过硬连线或无线装置互联。来自空气净化系统104a-c的数据被上传到云服务器509，然后可由互联网连接接口503、505、507访问。在一些实施例中，接口503、505、507可以包括计算机503(例如，可选地硬连线)、平板电脑507和电话505(经由蓝牙或NFC通信装置连接)。

如本专利申请中所公开的那样，用户界面113的控制器具有由直接或间接通信装置通过通信路径控制单个空气净化系统104或多个空气净化系统104的能力。用户界面113的控制器可以采取直接组装到空气净化系统的形式、采取半附接以便可移除的方式、或者采用台式单元、壁装式单元、智能电话和/或智能平板电脑的形式。可选的传感器可以直接集成到用户界面113的控制器中，或者作为模块化添加件添加，或者集成到基站中，该基站可以在需要时为用户界面113的控制器充电或者可以模块化地添加或集成到电话或平板电脑壳体或支架或皮套中。用户界面113的控制器可以是硬连线和/或有线连接以便为电源供电，或者利用具有可选的电源坞站的电池电源来为电池充电。

图5a和5b示出了具有远程控制能力的用户界面113的构造。也就是说，用户界面113可选地可移除地安装在坞站103中。例如，图 5a示出了壁装式构造中的用户界面113，图5b示出了台式构造中的用户界面113。坞站103可以可选地是硬连线，以直接控制空气净化系统104。坞站103可以构造成对用户界面113的电池进行再充电(例如，对于无线控制型式，当用户界面可以从坞站移除和离开坞站使用时)。用户界面113构造成在其壁装式构造和其台式构造之间移动。用户界面113构造为带有壁式接驳站和台式接驳站的可移除电池供电无线单元。用户界面113还构造成在手持构造中使用。

用户界面113和/或坞站或基座单元103(用户界面113接驳在其上)可以包括空气质量传感器和/或传感器阵列，如本专利申请中通篇所公开的那样。空气质量传感器和/或传感器阵列可以构造成与空气净化系统104或多个空气净化系统通信，所述空气净化系统或所述多个空气净化系统构造成服务于用户界面113所在的区域或区。

进气质量传感器的读数和/或来自传感器阵列的读数被传送到用户界面113的控制范围内的空气净化系统104或多个空气净化系统。这些传感器的读数在确定空气净化系统104或多个空气净化系统是否以及何时应该改变其性能参数以确保远程感测区域实现理想的空气质量测量值时给予考虑。

通常，空气质量传感器和其他传感器驻留在空气净化系统104本身上，这可以产生闭环情况，其中空气净化系统104操作效率较低，例如在紧邻空气净化系统104附近内的空气质量可接受、但是只有几英尺远或者操作者主要居住的地方可能具有显著不同的空气质量水平并且空气净化系统104可能在没有额外的远程参照点的情况下无视这种类型的不规则的情形。这典型地出现在空气净化系统104处于风扇和马达未处于最高性能设置的低或手动模式时。

因此，本专利申请提供了一种远程传感器(其不驻留在空气净化系统104中/上)，该远程传感器设置在远程位置处，该远程位置仍处于空气净化系统104的目标区域之下。例如，远程传感器可以集成到用户界面113中(与控制器一起)。通过将远程传感器集成到用户界面 113中，允许操作者将空气净化系统(多个空气净化系统)104放置和 /或安装在房间的最常被占用的区域内，空气净化系统又根据在空气净化系统104上选择的设置通过以较高模式运行或者可替代地以较长时间的较低模式运行来瞄准该特定区域。这将发生，直到远程传感器(例如，集成到用户界面113中)检测到读数在预定最佳范围内，在所述预定最佳范围内，空气净化系统(多个空气净化系统)104将进入/切换到较低操作状态或进入节能模式或状态。这种类型的功能是通过向空气净化系统(多个空气净化系统)104传送特定目标区域的空气质量读数(以及可选地其他传感器读数，如果使用了传感器阵列)来实现的。然后，当调整和响应空气净化系统104的性能特征和行动时，空气净化系统(多个空气净化系统)104将考虑远程传感器输入，以确保空气净化系统(多个空气净化系统)104正在优化当前包括远程传感器的检测区域或检测区的目标区域内的空气质量。

参照图7和8，空气净化系统104可以包括传感器组件或系统151，其有助于使用单个空气质量传感器169从空气净化系统104的多个位置对空气进行采样。传感器系统151构造成减少多个空气质量型传感器定位在空气净化系统104的多个位置的需要。传感器系统151还构造成降低成本、简化组件以及确保传感器读数的准确性。例如，在使用具有单个空气质量传感器169的传感器系统151的情况下，准确性是恒定的，这是因为它是相对于其本身而言的。而在具有多个传感器的系统中，每个传感器将需要与其他传感器一起校准，以确保在相同的空气净化系统内具有相当的准确性。

空气质量传感器，尤其是低成本颗粒质量传感器，会由于传感器元件收集灰尘而随时间漂移。当今市场上可得到的大多数空气质量传感器可能需要定期清洁以保持其随时间的准确性。当不清洁这些传感器单元时，随着时间的漂移变得太高，并且被灰尘覆盖的传感器的读数变得不可用。当包含单个空气质量传感器(例如，169)时，可以非常容易地考虑这种漂移和清洁以及然后重新校准循环。这也消除了与配合传感器交叉校准的需要(由于变量传感器对传感器校准以使所收集的数据可靠和可用)以确保数据准确性。

具有单个空气质量传感器169的传感器系统151还构造成将较低成本颗粒质量传感器中的漂移减少到某一点，在该点，可以由空气净化系统的控制器固件考虑减少的漂移并进行补偿。清洁空气(即，已经通过空气净化系统104的空气过滤器的空气)将被引入到用于未过滤空气的相同颗粒质量传感器中。通过在过滤前空气和过滤后空气来回切换，颗粒质量传感器被清洁到传感器随时间的漂移减慢到可接受的偏差参数内的点。

在一个实施例中，空气质量传感器刚好放置在空气净化系统104 的气流出口侧(即，没有将空气质量传感器放置在进气侧)。该构造允许控制器106确定空气净化系统104的过滤器是否在所建立的性能参数范围内运行。例如，控制器106构造成将来自出气质量传感器207 的出气质量数据与所安装的过滤介质的预期性能标准进行比较，以确定空气净化系统104是否按照规定运行。

感测装置108构造成检测某些性能参数，例如空气净化系统104 周围的空气质量、从空气净化系统104出来的空气质量等等。这些检测到的性能参数接着可以用来确定空气净化系统104正在净化哪些元素。

在一个实施例中，空气净化系统104可以包括两个颗粒传感器。一个颗粒传感器设置在空气净化系统104的气流入口22处，以测量经由进气口122进入外壳126的空气的空气质量参数，以生成进气质量数据，另一个颗粒传感器设置在空气净化系统104的气流出口24处，以测量经由出气口离开外壳的空气的空气质量参数，以生成出气质量数据。

在一个实施例中，甚至相同类型的多个传感器可以放置在同一空气净化系统104内的不同位置，这允许空气净化系统104建立采样传感器读数并对照所建立的标准比较采样传感器读数，以确定和控制空气净化装置104的功能参数。参照图1，两个空气质量传感器放置在单个空气净化系统104内的不同位置处。

由于成本限制和难以为比较读数而建立共同设定点，多个传感器的使用可能变得受限，在一个实施例中，空气净化系统104可以包括具有单个空气质量传感器169的传感器系统151。单个空气质量传感器169用于测量和比较来自空气净化系统104内的不同区域和/或气流的空气质量水平。也就是说，该单个空气质量传感器169具有从不同区域/或气流采样的能力，正如下文将参照图7和8详细解释的那样。

参照图7和8，空气净化系统104包括传感器系统151。传感器系统151设置在空气净化系统104的外壳126中。传感器系统151包括传感器壳体153，该传感器壳体具有与气流路径163的第一部分157 流体连通的第一进气开口155(例如，如图9所示)、与气流路径163 的第二部分161流体连通的第二进气开口159、以及抽吸开口165。

传感器系统151的壳体153包括两个空气源入口。可以设想的是，传感器系统151的壳体153可以构造成通过在壳体上具有多个开口而从空气净化系统104的多个位置对空气进行采样，所述多个开口(一次一个)与导流构件167的入口开口对准。

传感器系统151的壳体153具有圆形形状构造，如图7和8所示。可以设想的是，传感器系统151的壳体153可以包括其他形状、尺寸和构造。在其最广泛的意义上，传感器系统151的壳体153可以包括传感器的任何外罩，所述外罩包括机械交替空气室装置，以从空气净化系统104的多个位置对空气进行才样。交替装置可以手动、自动、通过机动、气动、螺线管致动或任何其他类似的移动/旋转导流构件167 的致动装置来激活。

传感器系统151还包括导流构件/流引导构件167，该导流构件/ 流引导构件167设置在传感器壳体153中并且构造成在第一位置(如图7所示)和第二位置(如图7所示)之间移动，在所述第一位置中，导流构件167允许来自气流路径163的第一部分157的空气经由第一入口开口155进入传感器壳体153，在所述第二位置中，流引导构件 167允许来自气流路径163的第二部分161的空气经由第二入口开口 159进入传感器壳体153。图7示出了其中导流构件167处于其第一位置中的传感器系统151，而图8示出了其中导流构件167处于其第二位置的传感器系统151。

传感器系统151还包括传感器装置169，该传感器装置设置在传感器壳体153中并且构造成测量进入传感器壳体153的空气的空气质量参数。风扇120构造成与抽吸开口165流体连通并且构造成使进入传感器壳体153的空气移动通过传感器装置169。

空气净化系统104可以包括一个或多个导管，其构造成将空气从空气净化系统104的多个位置引导或导向到传感器系统151。例如，简单的软管组件或所设计的外壳可将空气从期望位置引导至歧管组件或传感器系统151。

导流构件167可以是具有入口开口173和出口开口175的旋转盘 171的形式。在其他实施例中，导流构件167可以具有能够使传感器系统151使用单个空气质量传感器169从空气净化系统104的多个位置对空气进行采样的其他形状、尺寸和构造。例如，导流构件167可以包括盘、管道或管、致动挡板或任何其他装置，用以将空气通过开口导向或引导至半封闭传感器单元，然后以交替或顺序的方式再次出来以便从每次交替或顺序的不同源采样。

传感器系统151还可以包括驱动组件171，该驱动组件构造成使导流构件167在其第一位置和其第二位置之间移动。例如，驱动组件 171可以包括马达173和减速齿轮组件179，该减速齿轮组件构造成使驱动轴181旋转。导流构件167操作性地连接到驱动轴181。驱动轴 181转而可以使导流构件167旋转。

当导流构件167处于第一位置时(如图7所示)，导流构件167 的入口开口173构造成与传感器壳体153的第一进气开口155对准，以允许来自气流路径163的第一部分157的空气经由第一进气开口155进入传感器壳体153。通过对准的开口173和155进入传感器壳体153的空气被吸取到空气质量传感器169中。

风扇120构造成与抽吸开口165流体连通并且构造成使进入传感器壳体153的空气移动通过传感器装置169。在另一个实施例中，可以通过小型入口风扇将空气吸取到空气质量传感器169中，所述小型入口风扇是传感器系统151的部件。然后，来自空气质量传感器169 的排出空气被引导并从开口165出来。开口165布置成靠近空气质量传感器169。

气流路径163的第一部分157指的是气流路径163的入口部分。气流路径163的第一部分157指的是设置在空气过滤器之前的气流路径163的部分。

而且，当导流构件167处于第一位置时，导流构件167的各部分构造成覆盖传感器壳体153的第二进气开口159，以防止来自气流路径163的第二部分161的空气经由第二进气开口159进入传感器壳体 153。

当导流构件167处于第二位置时(如图8所示)，导流构件167 的入口开口173构造成与传感器壳体153的第二进气开口159对准，以允许来自气流路径163的第二部分161的空气经由第二进气开口 159进入传感器壳体153。通过对准的开口173和159进入传感器壳体153的空气被吸取到空气质量传感器169中。

气流路径163的第二部分161指的是气流路径163的出口部分。气流路径163的第二部分161指的是设置在空气过滤器之后的气流路径163的部分。

而且，当导流构件167处于第二位置时，导流构件167的各部分构造成覆盖传感器壳体153的第一进气开口155，以防止来自气流路径163的第一部分157的空气经由第一进气开口155进入传感器壳体 153。

当处于第一位置时，导流构件167容置用于传感器169采样的第一进入空气源。当处于第二位置时，导流构件167容置用于传感器169 采样的第二进入空气源。第一进入空气源与第二进入空气源不同。也就是说，导流构件167与传感器壳体的不同开口对准允许来自不同源的空气进入传感器169中。

传感器系统151可以被称为交替空气歧管。为了便于证明这种交替空气源歧管的优点，图1示出了位于空气净化系统104的两个不同位置(一个在进气流中，另一个在出气流中)的两个空气质量传感器。作为图1的变型，图7和8中的传感器系统151替换图1的进气质量传感器和出气质量传感器。当导流构件167处于如图7所示的第一位置时，传感器169对进气进行采样。当导流构件167处于如图8所示的第二位置时，该传感器169对出气进行采样。

图10是示出了在马达控制器努力保持马达RPM恒定时当空气过滤器随着时间(或空气过滤器的寿命)填充被捕获的颗粒时由马达汲取的功率的相关性的曲线图。当空气过滤器是新的、遗漏或者是高流量非HEPA类型的空气过滤器时，这会在给定或恒定的RPM下或当存在绕过空气过滤器的异常旁通空气体积时产生作用在马达上的较小负载(所汲取的功率)。当空气过滤器开始填充所捕获的颗粒并且空气随着过滤器填充而较少地流过空气过滤器导致马达负荷在给定或恒定 RPM下出现峰值(向上移动并汲取更多功率)时发生气流减小的情形。

可以针对空气净化系统进行其他控制和性能评估及行动，以通过采样、记录和比较颗粒计数器阵列(空气质量传感器)的输出、同时考虑其他传感器(包括但不限于运动传感器、光传感器、激光传感器、辐射传感器、温度传感器、音频传感器、接近程度传感器、红外(IR) 光束传感器、马达速度传感器、马达电流传感器等等)来确定空气净化系统在给定环境中的效力，所述其他传感器在给定的时间跨度内与空气净化系统通信，以允许空气净化系统或多个这样的空气净化系统的控制器(多个控制器)根据所选择的操作设置或多种操作设置进行调整。

然后，控制器可以允许空气净化系统或多个这样的空气净化系统根据编程到所述空气净化系统或多个空气净化系统或其他类似系统的控制器或多个控制器中的预定条件对来自空气净化系统的传感器或多个传感器或者来自空气净化系统及其对应的传感器的更大集合的所接收的信号作出反应、发出信号、通信或自动响应。

该附加能力不仅允许单个空气净化系统确定其最佳性能参数，而且还允许单个空气净化系统在多个空气净化系统内起作用以确定各单个空气净化系统应如何设置、起作用、复位和/或调整自身作为这种类似的空气净化系统的集合的一部分或者处于智能控制的不同系统的组 /集合/阵列中(例如但不限于智能风扇、智能通风口、加湿器、除湿机、空调和空气净化器)，以便以对一组预编程目标互补的方式促进其功能。

空气净化系统104可以包括联接到其控制器106的一个或多个通信装置，用于在其他空气净化系统104的控制器之间建立通信。所述一个或多个通信装置可以包括用于从其他空气净化系统104的一个或多个控制器接收信息或信号的接收器和将信息或信号发射到其他空气净化系统104的一个或多个控制器的发射器。空气净化系统104的接收器和发射器构造成在发送信息或信号之前建立空气净化系统104的一个或多个控制器之间的通信链路或通信网络。通信网络可以包括任何通信网络，例如电话网络、广域网、局域网、因特网或无线通信网络。无线通信的示例可以包括蓝牙、RF、Wi-Fi、红外、超声波或任何其他无线连接。

空气净化系统104大体构造成净化空间或目标区域中的空气，所述空间或目标区域具有约79平方英尺至约620平方英尺的面积。在一个实施例中，双空气通道单元空气净化器大体构造成净化具有约620 平方英尺面积的空间或目标区域中的空气。在一个实施例中，单空气通道单元空气净化器大体构造成净化具有约310平方英尺面积的空间或目标区域中的空气。

空气净化系统104大体构造成以从约68CADR至约450CADR范围的清洁空气输送速率(CADR)提供净化空气。在一个实施例中，空气净化系统104大体构造成以440CADR提供净化空气。在另一个实施例中，空气净化系统104大体构造成以220CADR提供净化空气。空气净化系统104大体构造成提供从约50立方英尺/分钟(CFM)到约440CFM范围的气流速率。在一个实施例中，空气净化系统104大体构造成提供430CFM的气流速率。在另一个实施例中，空气净化系统104大体构造成提供210CFM的气流速率。

当风扇以低速运行时，空气净化系统104大体具有从约39分贝 (dB)到约45dB范围的噪声水平，当风扇以高速运行时，空气净化系统具有从约60dB到约74dB范围的噪声水平。在一个实施例中，当风扇以低速运行时，空气净化系统104大体具有约39dB的噪声水平，当风扇以高速运行时，空气净化系统具有约64dB的噪声水平。在另一个实施例中，当风扇以低速运行时，空气净化系统104大体具有约 49dB的噪声水平，当风扇以高速运行时，空气净化系统具有约74dB 的噪声水平。

空气净化系统104可以包括模块化设计，其中分离的气流、马达和过滤器(带动力和不带动力)可以以模块化方式结合到单个空气净化器系统外壳中，以便彼此独立地工作并且通过智能控制器/控制装置响应于空气净化系统的传感器输入而相互串联地工作。可以设想的是，根据本专利申请的实施例，空气净化系统104可以包括空气净化子单元，所述空气净化子单元为并排构造或者分层或重叠构造。两个或更多个独立的气流通道可以包括任何类型的过滤介质和/或净化部件并且由空气净化系统104内的单个控制器操作。每个空气净化器子单元可以具有马达、风扇和气流通道，并且其中每个气流通道构造成接收不同类型的空气过滤介质、不同类型的空气净化部件或不同类型的空气过滤介质和空气净化部件，以专门把用户希望过滤掉的颗粒物质作为目标。

空气净化系统104可以是包括多个(一个或多个)这种空气净化器的空气净化系统的一部分，其中每个空气净化系统104包括控制器 106和感测装置108。多个空气净化系统104中的每一个包括联接至其控制器的一个或多个通信装置，用于在空气净化系统的空气净化系统104的控制器之间建立通信。空气净化系统中的空气净化系统104的数量可以根据用户的要求而在数量上显著变化。而且，空气净化系统的空气净化装置104的定位可以变化。空气净化系统104大体可以彼此间隔开预定距离，使得每个空气净化系统104构造成净化目标区内的指定区域中的空气。这些指定区域可以相互重叠，也可以不相互重叠。指定区域大体可以围绕它们各自的空气净化器。空气净化系统也可以是随机间隔开的。

空气净化系统104设计成易于由用户、消费者或现场技术人员检修。例如，空气净化系统104的外壳126的盖或过滤器门可以构造成打开，以便使得容易接近过滤器元件(多个过滤器元件)。盖或过滤器门可以通过至少一个闩锁固定在关闭位置。空气净化系统104还可以通过有线和无线通信操作性地连接到单独的计算机装置或系统，以便在空气净化系统104需要检修或维护时通知用户和与用户通信。

空气净化系统104构造成以多种操作模式中的至少一种操作。空气净化系统104的多种操作模式可以包括高性能模式、安静模式和关机/休眠模式。可以基于由感测装置108生成的信号自适应地调用空气净化系统104的不同操作模式。空气净化器104的不同操作模式可以由用户通过用户界面113手动调用。在高性能模式中，空气净化系统 104被编程为使风扇120高速运行，以便输送最高净化空气输出(具有最高CFM输出)。当空气净化系统104处于高性能模式时，风扇120 可以以一个或多个不同的高速运行。与较高性能模式相比，安静或较低CFM模式可以具有降低的音频噪声并且具有较低的气流或净化空气CFM输出。当空气净化器处于安静模式时，风扇120可以以一个或多个不同的低速运行。安静模式可以是空气净化系统104的省电模式。关机/休眠模式可以构造成停用空气净化系统104。风扇120和马达组件可以在关机/休眠模式中停止操作。可以在空气净化系统104的检修或维护期间使用关机/休眠模式。空气净化系统104还可以包括等离子操作、正常/公共空间操作和会议室/安静操作。

空气净化系统104还包括内置电源502(如图1所示)，该内置电源构造成为模块化动力过滤器单元(例如，静电过滤器)或替代的净化部件或组件(例如，UV灯或UV光催化单元)供电。也就是说，空气净化系统104的内置电源允许使用动力过滤介质和动力净化组件或部件。空气净化系统104还包括安全联锁开关，该安全联锁开关切断至内置电源的电力。

空气净化系统104的控制器106可以构造成接收传感器输入并确定马达速度、空气净化器系统的噪声、过滤器使用、气流和检修需求。控制器106还可以构造成基于传感器输入来控制马达速度和净化空气输出/CFM吞吐量，以实现期望的噪声和性能水平。

本专利申请中描述的具有智能传感器和气流的空气净化系统公开了具有多个空气净化系统104的空气净化系统的益处，每个空气净化系统具有控制器和感测装置(和/或多个感测装置)。例如，在美国专利序列号14/262,111中描述了这种空气净化系统(具有多个空气净化系统)，其当前被授权为美国专利No.9,737,842，其全部内容通过引用结合到本专利申请中。本专利申请还公开了在具有控制器和感测装置 (和/或多个感测装置)的单个空气净化系统内具有多个空气净化通道的空气净化系统的益处。例如，具有多个空气净化通道的这种空气净化系统描述在美国专利序列号14/262,111中，其当前被授权为美国专利No.9,737,842，其全部内容通过引用结合到本专利申请中。

参照图13，在一个实施例中，提供了一种空气净化装置。空气净化装置包括空气净化器机构、控制器和传感器。空气净化器机构被接收在外壳中。外壳提供了在构造成接收环境空气的进气口和构造成输送净化空气的出气口之间的气流路径。空气净化器机构包括空气净化系统、风扇和驱动机构。空气净化系统设置在气流路径中并构造成去除存在于流过外壳的环境空气中的污染物。驱动机构构造成以可变速度驱动风扇以使空气移动通过进气口和出气口之间的气流路径。控制器具有多种预定操作设置以管理空气净化器机构的操作。控制器包括一个或多个处理器并且构造成接收输入以选择所述多种预定操作设置中的一种来管理空气净化器机构的操作。空气净化器机构构造成针对空气净化器机构的每种预定操作设置以多种操作模式中的至少一种操作。空气净化系统构造成可移除地接收多种不同类型的空气净化部件中的至少一种。传感器构造成从多种不同类型的空气净化部件中检测空气净化系统中接收的空气净化部件的类型。控制器构造成响应于由传感器检测到的空气净化部件的所检测的类型从空气净化器机构的多种操作模式中选择操作模式。在一个实施例中，空气净化部件包括空气过滤器。

在一个实施例中，传感器是磁致动传感器，其构造成感测嵌入在每种不同类型的空气净化部件内的磁性材料。在一个实施例中，磁性材料对于每种类型的空气净化部件是不同的，以使得传感器能够区分不同类型。

在一个实施例中，用于保持每种不同类型的空气净化部件的部件或框架包括一个或多个磁体，所述磁体设置在框架的表面上的指定位置和/或以指定图案设置在框架的表面上。在一个实施例中，传感器构造成感测所述一个或多个磁体以确定已经接收的空气净化部件的类型。

在一个实施例中，参照图13，空气净化系统104构造成感测过滤介质和净化部件的存在。这允许控制器106通过考虑各种命令和传感器读数来确定任何给定时间的最佳操作状态。空气净化系统104构造成确定已经插入到空气净化系统104中的过滤介质和/或空气净化部件的类型(例如，炭、HEPA、组合——动力静电等等)。例如，嵌入空气净化系统104中的簧片开关和放置在过滤部件上的磁体用来提供多种可识别的构造，以检测已经插入空气净化器中的过滤介质的类型。簧片开关大体安装在印刷电路板(PCB)上并组装到空气净化器单元中，磁体大体组装(例如，由制造商)到过滤器的框架中。例如，HEPA 过滤器可以具有放置在其框架组件的某一位置中的磁体，而炭过滤器可以具有放置在其框架组件的另一/不同位置中的磁体。空气净化器单元构造成确定已安装的过滤器的类型。该确定是基于空气净化器单元的簧片开关，所述簧片开关已由过滤器框架组件上的磁体(多个磁体) 激活。包括磁体的数量和它们各自在过滤器框架组件上的放置的组合的“代码”也可以用来确定已安装在空气净化器单元中的过滤器的类型。

在一个实施例中，嵌入在空气净化系统104中的霍尔或磁致动传感器/开关以及放置在过滤部件上的一个或多个金属材料元件(即，代替磁体)用来提供多种可识别的构造，以检测已经插入空气净化器中的过滤介质的类型。空气净化器单元构造成确定已安装的过滤器的类型。该确定是基于空气净化器单元的霍尔或磁致动传感器/开关，所述霍尔或磁致动传感器/开关已由过滤器框架组件上的所述一个或多个金属材料元件激活。包括金属材料元件的数量以及它们各自在过滤器框架组件上的相应放置的组合的“代码”也可以用来确定已安装在空气净化器单元中的过滤器的类型。

在一个实施例中，空气净化系统104中的传感器和放置在过滤部件上的一个或多个射频识别(RFID)或光学条形码(即，代替磁体) 用来提供多种可识别的构造，以检测已经插入空气净化器中的过滤介质的类型。空气净化器单元构造成确定已安装的过滤器的类型。该确定是基于空气净化器单元的传感器，所述传感器已由过滤器框架组件上的RFID或光学条形码激活。

空气净化系统构造成利用多个传感器，所述多个传感器具有分析围绕、流过和离开空气净化系统和空气净化系统(具有多个空气净化系统)的空气的能力。利用本专利申请中公开的传感器(多个传感器) 对进入、通过和离开空气净化系统的气流进行采样，可以由空气净化系统检测和观察某些附加性能参数，以确定空气净化系统在给定环境内的效力。空气净化系统的控制器在致动空气净化系统时考虑所接收的传感器读数，以根据编程到空气净化系统中和/或驻留在与空气净化系统或多个空气净化系统通信的“云”或远程服务器中的虚拟数字机中的预定条件对所接收的信号作出反应、发出信号、通信和自动响应。

本专利申请的实施例的说明不应以任何方式视为限制，因为可以从本专利申请中揭露的内容中实现利用本专利申请的无数构造和方法。本专利申请中描述的系统、特征和实施例不应被以任何方式视为限制，并且从本专利申请中显而易见的是，具有过滤器和所述特征的空气净化系统的传感器装置可以如何重新构造以增强几乎任何设计成移动和转换建筑物或家庭内部的空气特性的空气处理和净化系统。本专利申请的实施例不应是限制性的，这些机构和特征可以应用于消费者和商业机器构造，并且还可以应用于几乎任何过滤系统或机器。这些说明代表了可能的构造和机械实施例以及用以获得期望特征的方法。可以改变本专利申请中叙述的任何次要设计细节或材料的位置和/ 或形式，并且这样做将不被认为是新材料，原因在于本专利申请以最广泛形式涵盖了那些实施。

已经提供了前面示出的实施例以说明本专利申请的结构和功能原理，但不旨在限制。相反，本专利申请旨在涵盖落入所附权利要求的精神和范围内的所有修改、变更和替换。

Claims (10)

1.一种空气净化系统，包括：

接收在外壳中的空气净化器机构，所述外壳提供了在构造成接收环境空气的进气口和构造成输送净化空气的出气口之间的气流路径；

其中，所述空气净化器机构包括空气净化子系统、风扇和驱动机构，

其中，所述空气净化子系统设置在所述进气口和所述出气口之间的所述气流路径中并且构造成去除流过所述外壳的环境空气中存在的污染物，

其中，所述驱动机构构造成驱动所述风扇以使空气移动通过所述进气口和所述出气口之间的所述气流路径，

设置在所述空气净化系统的所述外壳中的传感器系统，所述传感器系统包括：

传感器壳体，所述传感器壳体具有与所述气流路径的第一部分流体连通的第一进气开口、与所述气流路径的第二部分流体连通的第二进气开口、以及抽吸开口；

导流器构件，所述导流器构件设置在所述传感器壳体中，所述导流器构件包括空气入口开口和空气出口开口，所述空气入口开口构造成允许来自所述气流路径的所述第一部分或所述第二部分的空气进入所述传感器壳体，所述空气出口开口构造成允许所述传感器壳体中的空气离开所述传感器壳体，

其中，所述导流器构件构造成在第一位置和第二位置之间移动，a)在该第一位置中，所述导流器构件的空气入口开口与所述第一进气开口对准以便允许来自所述气流路径的所述第一部分的空气经由所述第一进气开口进入所述传感器壳体，并且所述导流器构件的空气出口开口与所述抽吸开口对准以便允许所述传感器壳体中的空气经由所述抽吸开口离开所述传感器壳体，以及b)在该第二位置中，所述导流器构件的空气入口开口与所述第二进气开口对准以便允许来自所述气流路径的所述第二部分的空气经由所述第二进气开口进入所述传感器壳体，并且所述导流器构件的空气出口开口与所述抽吸开口对准以便允许所述传感器壳体中的空气经由所述抽吸开口离开所述传感器壳体；和

传感器，所述传感器设置在所述传感器壳体中并且构造成测量进入所述传感器壳体的空气的空气质量参数，

其中，所述风扇构造成与所述抽吸开口流体连通并且构造成使进入所述传感器壳体的空气移动通过所述传感器，

其中，所述气流路径包括位于空气进入所述空气净化器机构的所述外壳所通过的进气口与所述空气净化子系统之间的进入气流路径以及位于所述空气净化子系统与输送净化空气的所述出气口之间的离开气流路径，

其中，所述传感器壳体的所述第一进气开口与所述进入气流路径流体连通，并且所述传感器壳体的所述第二进气开口与所述离开气流路径流体连通，

其中，在所述第一位置中，所述导流器构件构造成允许来自所述进入气流路径的空气经由所述第一进气开口进入所述传感器壳体，使得所述传感器壳体中的所述传感器测量经由所述进入气流路径和所述进气口进入所述空气净化器机构的所述外壳的空气的空气质量参数，以生成进气质量数据，以及

其中，在所述第二位置中，所述导流器构件构造成允许来自所述离开气流路径的空气经由所述第二进气开口进入所述传感器壳体，使得所述传感器壳体中的所述传感器测量经由所述离开气流路径和所述出气口离开所述空气净化器机构的所述外壳的净化空气的空气质量参数，以生成出气质量数据。

2.根据权利要求1所述的空气净化系统，其中，所述传感器系统构造成从所述空气净化系统的多个位置对空气进行采样。

3.根据权利要求1所述的空气净化系统，还包括控制器，所述控制器具有一个或多个处理器并且操作性地连接至所述传感器、用户界面和所述空气净化器机构，所述控制器构造成：

接收所述进气质量数据和所述出气质量数据，以及

将所述进气质量数据和所述出气质量数据与它们各自对应的预定阈值范围进行比较，

其中，基于所述比较，所述控制器构造成在所述用户界面上向用户显示所述空气净化系统的一个或多个部件未根据预定标准运行。

4.根据权利要求3所述的空气净化系统，其中，所述空气净化系统构造成可移除地接收多种不同类型的空气净化部件中的至少一种，

所述空气净化系统进一步包括空气净化部件检测传感器，所述空气净化部件检测传感器构造成从所述多种不同类型的空气净化部件中检测所述空气净化系统中所接收的空气净化部件的类型，并且

其中，所述控制器构造成响应于由所述空气净化部件检测传感器检测到的空气净化部件的检测类型，从多个预定阈值范围中确定对应于所述进气质量数据和所述出气质量数据的预定阈值范围。

5.根据权利要求4所述的空气净化系统，其中，所述空气净化部件包括空气过滤器。

6.根据权利要求4所述的空气净化系统，其中，所述空气净化部件检测传感器是磁致动传感器，所述磁致动传感器构造成感测嵌入在所述多种不同类型的空气净化部件中的每种空气净化部件内的磁性材料，并且

其中，所述磁性材料对于每种类型的空气净化部件是不同的，以使得所述空气净化部件检测传感器能够区分所述多种不同类型的空气净化部件。

7.根据权利要求3所述的空气净化系统，其中，所述传感器构造成在检测过滤前空气和检测过滤后空气之间来回切换，以便减少所述传感器随时间的漂移，

其中，所述过滤前空气包括经由所述进入气流路径和所述进气口进入所述空气净化器机构的所述外壳的空气，并且

其中，所述过滤后空气包括经由所述离开气流路径和所述出气口离开所述空气净化器机构的所述外壳的净化空气。

8.根据权利要求4所述的空气净化系统，还包括用于保持每种不同类型的空气净化部件的框架，所述框架包括一个或多个磁体，所述磁体设置在指定位置和/或以指定图案设置在其中，

其中，所述空气净化部件检测传感器是磁致动传感器，所述磁致动传感器构造成感测所述一个或多个磁体以确定已经接收的空气净化部件的类型。

9.根据权利要求8所述的空气净化系统，还包括嵌入在所述空气净化系统中的簧片开关，

其中，嵌入在所述空气净化系统中的所述簧片开关和所述一个或多个磁体用于提供多种可识别的构造，以检测已经插入到所述空气净化器系统中的空气净化部件的类型。

10.根据权利要求4所述的空气净化系统，其中，所述空气净化部件检测传感器是磁致动传感器阵列，所述磁致动传感器阵列构造成感测嵌入在所述多种不同类型的空气净化部件中的每种空气净化部件的框架中的磁体图案，并且

其中，所述磁体的图案对于每种类型的空气净化部件是不同的，以使得所述磁致动传感器阵列能够区分所述多种不同类型的空气净化部件。