CN114061000A - 一种节能新风换气机和节能新风换气系统 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及新风系统控制技术领域，具体为一种节能新风换气机和节能新风换气系统，其中换气机包括新风管道和排风管道，新风管道上设置有新风机，排风管道上设置有排风机，还包括用于实时调节新风机和排风机的转速的调节系统以及通过调节系统实时对新风机和排风机的转速进行控制的控制器；其中换气系统还包括障碍感知系统和清洁系统；障碍感知系统包括接近传感器和定位器；清洁系统冲水装置；障碍感知系统与控制器电性连接，且控制器与清洁系统电性连接。其中换气机可适应性调控新风机和排风机的转速以及自动停机，达到降低能耗的作用；其中换气系统能够解决因如厕后不冲洗清洁或冲洗不彻底造成风机一直高速运行的问题。
Description
技术领域
本发明涉及新风系统控制技术领域，具体为一种节能新风换气机和节能新风换气系统。
背景技术
目前楼宇建筑等的卫生间大多通风不畅且采光度低，时常伴有异味，为解决异味问题，楼宇都配置有新风系统用来提高卫生间空气质量，目前新风系统主机处的风机为固定转速运行，卫生间内出风口为固定出风，然而工作日期间白天如厕人数较多，风机固定甚至全负荷运行有所必要，但到了晚上或者周末时如厕人数较少，异味不再明显，风机却一直运行，耗电量大。除此之外，当工作日期间白天如厕人数较少时，风机也不能根据卫生间内实际空气质量对风机的转速进行适应性调节。
公开号为CN107621055A的发明专利公开了一种新风系统的智能节能控制方法，其中新风系统主机能够通过总线获取新风系统分机所处房间的空气质量并调节新风系统主机处风机的转速以及各房间内电动风阀的开合角度。
上述技术方案若将二氧化碳浓度的检测更改为异味浓度的检测虽也能控制风机的转速，但是因公共厕所存在部分人员如厕后不冲洗清洁或冲洗不彻底的问题，此时异味浓度一直处于高位，仍会造成风机一直高速运行，这势必造成能量的浪费，因此不能做到真正的智能节能效果。
发明内容
本发明的目的在于提供一种节能新风换气机和节能新风换气系统，能够根据各房间的出入情况智能调节和提高所使用房间内的的空气质量，进而实现真正的节能环保。
本发明的上述发明目的是通过以下技术方案得以实现的：
一方面，本发明提出了一种节能新风换气机，包括新风管道和排风管道，所述新风管道上设置有新风机，用于向卫生间内输送空气，所述排风管道上设置有排风机，用于排出卫生间内的空气，还包括用于实时调节新风机和排风机的转速的调节系统以及通过调节系统实时对新风机和排风机的转速进行控制的控制器；
所述调节系统包括异味检测系统、光线感知系统和休眠系统；
异味检测系统，包括异味传感器，异味传感器感应到异味浓度小于设定的阈值下限时将信息传递给控制器；
光线感知系统，包括光线传感器，光线传感器感应到光线强度小于设定的阈值时将信息传递给控制器；
休眠系统，当异味浓度小于阈值下限且光线强度小于阈值时控制器触发休眠系统启动，停止新风机和排风机的运行；否则，
新风机和排风机的转速V按照公式(1)所示方法进行调整，
式(1)中，M为当前卫生间内异味浓度值，MMax为一定时长内所获取的卫生间内异味浓度的最大值，MMin为一定时长内所获取的卫生间内异味浓度的最小值，VMax为MMax对应的新风机或排风机转速，VMin为MMin对应的新风机或排风机转速。
可选的，所述新风管道和排风管道之间还连通有旁路管道，旁路管道上安装有用以调控排风空气回流量的电动风阀，所述电动风阀与新风机或排风机同步运行，并由控制器控制。
可选的，电动风阀的打开角度R按照公式(2)所示方法进行调整，
式(2)中，MMid为一定时长内所获取的卫生间内异味浓度的中间值，RMid为MMid对应的电动风阀的开启角度，RMax为MMin对应的电动风阀的开启角度。
可选的，采集电动风阀当前角度Rnow；
如果Rnow＞R，控制器控制该电动风阀向风阀关闭方向转动角度Rnow-R；
如果Rnow＜R，控制器控制该电动风阀向风阀开启方向转动角度R-Rnow。
另一方面，本发明还提出了基于上述节能新风换气机的一种节能新风换气系统，还包括障碍感知系统和清洁系统；所述障碍感知系统包括布设在每一个蹲位处的接近传感器和定位器，所述接近传感器用于感应相应的蹲位是否有人离开，所述定位器用于标识相应的蹲位号；所述清洁系统包括布设在每一个蹲位处的冲水装置，冲水装置用于对相应的蹲位进行冲水洁厕；所述障碍感知系统与控制器电性连接，且控制器与清洁系统电性连接。
可选的，当接近传感器感应到有人离开时，接近传感器和定位器将信息传递给控制器。
可选的，当异味传感器感应到异味浓度大于设定的阈值上限时，控制器获取一定时长内传递过信号的接近传感器，并根据对应的定位器所标识的蹲位号来控制对应的冲水装置进行辅助冲水洁厕。
可选的，所述阈值下限高于MMin，所述阈值上限低于MMax。
与现有技术相比，本发明提供了一种节能新风换气机和节能新风换气系统，其有益效果为：本发明的换气机不仅可利用所检测的卫生间内异味浓度值来适应性调控新风机和排风机的转速，同时可通过电动风阀调控排风空气的回流量以适当降低输送和排出的空气量，进而达到降低能耗的作用，同时在空气质量好(即异味浓度小于阈值下限)以及晚上无人使用(即光线强度小于阈值)的情况下能够自动停机，从而避免消耗不必要的能源；本发明的换气系统能够解决因如厕后不冲洗清洁或冲洗不彻底造成风机一直高速运行的问题，从而做到真正的智能节能效果。
附图说明
图1为本发明的结构示意图；
图2为本发明的电连接关系图。
图中：100、新风管道；101、新风机；200、障碍感知系统；201、接近传感器；202、定位器；300、调节系统；301、异味检测系统；302、光线感知系统；303、休眠系统；400、清洁系统；401、冲水装置；500、控制器；600、排风管道；601、排风机；700、旁路管道；701、电动风阀。
具体实施方式
下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
实施例：请参阅图1，本申请提出了一种节能新风换气机，包括新风管道100和排风管道600，新风管道100上设置有新风机101，用于向卫生间内输送空气，排风管道600上设置有排风机601，用于排出卫生间内的空气，还包括用于实时调节新风机101和排风机601的转速的调节系统300以及通过调节系统300实时对新风机101和排风机601的转速进行控制的控制器500；其中，
调节系统300包括异味检测系统301、光线感知系统302和休眠系统303；
异味检测系统301，包括异味传感器，异味传感器感应到异味浓度小于设定的阈值下限时将信息传递给控制器500；
光线感知系统302，包括光线传感器，光线传感器感应到光线强度小于设定的阈值时将信息传递给控制器500；
休眠系统303，当异味浓度小于阈值下限且光线强度小于阈值时控制器500触发休眠系统303启动，停止新风机101和排风机601的运行；否则，
新风机101和排风机601的转速V按照公式1所示方法进行调整，
式(1)中，M为当前卫生间内异味浓度值，MMax为一定时长内所获取的卫生间内异味浓度的最大值，MMin为一定时长内所获取的卫生间内异味浓度的最小值，VMax为MMax对应的新风机101或排风机601转速，VMin为MMin对应的新风机101或排风机601转速；且设定的阈值下限高于MMin；
使用时，新风机101和排风机601的转速V能够根据当前卫生间内异味浓度值M的变化做线性调控，实现两种风机转速V的适应度调控，避免风机固定甚至全负荷运行，因此显著地降低了风机能耗。
在一个具体实施方式中，新风管道100和排风管道600之间还连通有旁路管道700，旁路管道700上安装有用以调控排风空气回流量的电动风阀701，电动风阀701与新风机101或排风机601可通过并联等方式实现同步运行，并由控制器500控制。其中，电动风阀701的打开角度R按照公式(2)所示方法进行调整，
式(2)中，MMid为一定时长内所获取的卫生间内异味浓度的中间值，RMid为MMid对应的电动风阀701的开启角度，RMax为MMin对应的电动风阀701的开启角度。
使用时，先根据当前卫生间内异味浓度值M所在的范围对电动风阀701的打开角度R进行计算，上述
然后采集电动风阀701当前角度Rnow；如果Rnow＞R，则控制器500控制该电动风阀701向风阀关闭方向转动角度Rnow-R；如果Rnow＜R，控制器500控制该电动风阀701向风阀开启方向转动角度R-Rnow。本具体实施方式可调控电动风阀701的开启角度，使排风空气部分回流到进风空气中，在降低排风空气量的同时也降低了进风空气量，实现两者的对流和热量交换，从而降低外部空调系统对进入空气的制冷量或加热量，进而达到降低能耗的作用。
另一方面，本申请还提出了基于上述节能新风换气机的一种节能新风换气系统，还包括障碍感知系统200和清洁系统400；障碍感知系统200包括布设在每一个蹲位处的接近传感器201和定位器202，接近传感器201用于感应相应的蹲位是否有人离开，定位器202用于标识相应的蹲位号；清洁系统400包括布设在每一个蹲位处的冲水装置401，冲水装置401用于对相应的蹲位进行冲水洁厕；障碍感知系统200与控制器500电性连接，且控制器500与清洁系统400电性连接。
由于部分人员如厕后不冲洗清洁或冲洗不彻底，这会造成卫生间内异味加重且难以散去，常规配置的新风机101即使满负荷运行也难以消去该异味，同时严重影响后续人员如厕的舒适度和清洁人员的身心健康，而上述换气系统配置了障碍感知系统200和清洁系统400后，当接近传感器201感应到有人离开时，接近传感器201和定位器202将信息传递给控制器500并进行存储，当异味传感器感应到异味浓度大于设定的阈值上限时(阈值上限低于MMax)，控制器500获取一定时长内传递过信号的接近传感器201，并根据对应的定位器202所标识的蹲位号来控制对应的冲水装置401进行辅助冲水洁厕，进而在根源上降低卫生间内的异味程度，同时能够适当降低风机的运行速度，做到真正的智能节能效果。
尽管已经示出和描述了本发明的实施例，对于本领域的普通技术人员而言，可以理解在不脱离本发明的原理和精神的情况下可以对这些实施例进行多种变化、修改、替换和变型，本发明的范围由所附权利要求及其等同物限定。
Claims (8)
1.一种节能新风换气机，包括新风管道(100)和排风管道(600)，所述新风管道(100)上设置有新风机(101)，用于向卫生间内输送空气，所述排风管道(600)上设置有排风机(601)，用于排出卫生间内的空气，其特征在于，还包括用于实时调节新风机(101)和排风机(601)的转速的调节系统(300)以及通过调节系统(300)实时对新风机(101)和排风机(601)的转速进行控制的控制器(500)；
所述调节系统(300)包括异味检测系统(301)、光线感知系统(302)和休眠系统(303)；
异味检测系统(301)，包括异味传感器，异味传感器感应到异味浓度小于设定的阈值下限时将信息传递给控制器(500)；
光线感知系统(302)，包括光线传感器，光线传感器感应到光线强度小于设定的阈值时将信息传递给控制器(500)；
休眠系统(303)，当异味浓度小于阈值下限且光线强度小于阈值时控制器(500)触发休眠系统(303)启动，停止新风机(101)和排风机(601)的运行；否则，
新风机(101)和排风机(601)的转速V按照公式(1)所示方法进行调整，
式(1)中，M为当前卫生间内异味浓度值，MMax为一定时长内所获取的卫生间内异味浓度的最大值，MMin为一定时长内所获取的卫生间内异味浓度的最小值，VMax为MMax对应的新风机(101)或排风机(601)转速，VMin为MMin对应的新风机(101)或排风机(601)转速。
2.根据权利要求1所述的一种节能新风换气机，其特征在于，所述新风管道(100)和排风管道(600)之间还连通有旁路管道(700)，旁路管道(700)上安装有用以调控排风空气回流量的电动风阀(701)，所述电动风阀(701)与新风机(101)或排风机(601)同步运行，并由控制器(500)控制。
3.根据权利要求2所述的一种节能新风换气机，其特征在于，电动风阀(701)的打开角度R按照公式(2)所示方法进行调整，
式(2)中，MMid为一定时长内所获取的卫生间内异味浓度的中间值，RMid为MMid对应的电动风阀(701)的开启角度，RMax为MMin对应的电动风阀(701)的开启角度。
4.根据权利要求3所述的一种节能新风换气机，其特征在于，采集电动风阀(701)当前角度Rnow；
如果Rnow＞R，控制器(500)控制该电动风阀(701)向风阀关闭方向转动角度Rnow-R；
如果Rnow＜R，控制器(500)控制该电动风阀(701)向风阀开启方向转动角度R-Rnow。
5.一种基于权利要求1-4任一项所述的一种节能新风换气系统，其特征在于，还包括障碍感知系统(200)和清洁系统(400)；所述障碍感知系统(200)包括布设在每一个蹲位处的接近传感器(201)和定位器(202)，所述接近传感器(201)用于感应相应的蹲位是否有人离开，所述定位器(202)用于标识相应的蹲位号；所述清洁系统(400)包括布设在每一个蹲位处的冲水装置(401)，冲水装置(401)用于对相应的蹲位进行冲水洁厕；所述障碍感知系统(200)与控制器(500)电性连接，且控制器(500)与清洁系统(400)电性连接。
6.根据基于权利要求5所述的一种节能新风换气系统，其特征在于，当接近传感器(201)感应到有人离开时，接近传感器(201)和定位器(202)将信息传递给控制器(500)。
7.根据基于权利要求6所述的一种节能新风换气系统，其特征在于，当异味传感器感应到异味浓度大于设定的阈值上限时，控制器(500)获取一定时长内传递过信号的接近传感器(201)，并根据对应的定位器(202)所标识的蹲位号来控制对应的冲水装置(401)进行辅助冲水洁厕。
8.根据基于权利要求7所述的一种节能新风换气系统，其特征在于，所述阈值下限高于MMin，所述阈值上限低于MMax。
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