CN115598068A - 用于室内花园中心的气体传感器组件 - Google Patents

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Abstract

一种用于园艺电器的气体传感器组件及园艺电器，包括限定生长室的内胆和可旋转地安装在生长室内用于容纳多个植物容器的生长模块。再循环管道与生长室流体连通，并且风扇组件使空气流循环通过再循环管道和生长室。气体传感器组件包括：气体传感器，该气体传感器设置在再循环管道内，用于检测空气流内的气体浓度；和流量稳定装置，该流量稳定装置至少部分地围绕气体传感器，用于减小空气流中的压力波动并提高气体传感器准确度。

Description

用于室内花园中心的气体传感器组件
技术领域
本发明总体涉及用于室内园艺植物的系统，更具体地涉及用于测量室内园艺电器中的一种或多种气体的浓度的系统和方法。
背景技术
传统的室内园艺中心包括限定生长室的箱体，该生长室中设置有多个托盘或搁架，以支撑幼苗或植物材料，例如，用于在室内环境中种植药草、蔬菜或其他植物。另外，这种室内园艺中心可以包括将生长室保持在期望的温度或湿度的环境控制系统。某些室内园艺中心还可以包括用于给植物浇水的补水系统和/或提供这种植物生长所必需的光的人工照明系统。
随着植物在传统室内园艺中心的生长室内生长，可能释放、吸收或以其他方式影响生长室内的特定气体的浓度或量。例如，如果不加控制，则某些植物的生长将导致氧和乙烯浓度的增加以及二氧化碳浓度的降低。气体浓度的这些变化可能导致植物不期望的生长条件，或者在过量乙烯的情况下加速食品的成熟。传统的室内园艺中心可以包括用于监测生长室内特定气体浓度的气体传感器。然而，常见的气体传感器易于出现由内部压力或流速的波动所导致的误差，特别是当气体传感器位于空气流内时。
因此，改进的室内园艺中心将是有用的。更特别地，具有便于改进对生长室内气体浓度的监测的特征的室内园艺中心将是特别有益的。
发明内容
本发明的各个方面以及优点将会在下文的描述中进行阐述，或者是通过描述可以显而易见的，或者是可以通过实施本发明而学到。
在一个示例性实施方式中，提供了一种园艺电器，包括：内胆，该内胆设置在箱体内并限定生长室；生长模块，该生长模块安装在内胆内并限定用于容纳一个或多个植物容器的多个孔口；再循环管道，该再循环管道与生长室流体连通；风扇组件，该风扇组件可操作地联接到再循环管道，以用于推动空气流通过再循环管道；以及气体传感器组件。气体传感器组件包括：气体传感器，该气体传感器设置在箱体内，用于检测空气流内的气体浓度；和流量稳定装置，该流量稳定装置至少部分地围绕气体传感器，用于减小空气流中的压力波动。
在另一示例性实施方式中，提供了一种用于电器的气体传感器组件。该电器包括：箱体，该箱体限定腔室；再循环管道，该再循环管道与腔室流体连通；以及风扇组件，该风扇组件可操作地联接到再循环管道，以用于推动空气流通过再循环管道。气体传感器组件包括：气体传感器，该气体传感器设置在箱体内，用于检测空气流内的气体浓度；和流量稳定装置，该流量稳定装置至少部分地围绕气体传感器，用于减小空气流中的压力波动。
参照下文的描述以及所附权利要求，本发明的这些和其它的特征、方面以及优点将变得更容易理解。结合在本说明书中并且构成本说明书一部分的附图显示了本发明的实施方式并且与描述一起用于对本发明的原理进行解释。
附图说明
参照附图，说明书中阐述了面向本领域普通技术人员的本发明的完整公开，这种公开使得本领域普通技术人员能够实现本发明，包括本发明的最佳实施例。
图1提供了根据本发明的示例性实施方式的园艺电器的立体图。
图2描述了根据本发明的示例性实施方式的图1的示例性园艺电器的前视图，其中门体打开。
图3是沿着来自图2的线3-3截取的图1的示例性园艺电器的剖视图，其中为了清楚起见，去除内部分隔板。
图4是根据本发明的示例性实施方式的图1的示例性园艺电器的顶部立体图，其中去除箱体的顶面板，以露出可旋转的生长模块。
图5提供了根据本发明的另一个示例性实施方式的图1的示例性园艺电器的立体剖视图。
图6提供了根据本发明的另一个示例性实施方式的图1的示例性园艺电器的生长模块的立体图。
图7提供了根据本发明的另一个示例性实施方式的图6的示例性生长模块的立体剖视图。
图8提供了根据本发明的另一个示例性实施方式的图6的示例性生长模块的顶剖视图。
图9提供了根据本发明的示例性实施方式的可与图1的示例性园艺电器一起使用的空气循环系统的示意图。
图10提供了根据本发明的示例性实施方式的可以用于检测图1的示例性园艺电器内的气体浓度的气体传感器组件。
图11提供了根据本发明的示例性实施方式的可以用于检测图1的示例性园艺电器内的气体浓度的气体传感器组件。
图12提供了根据本发明的示例性实施方式的可以用于检测图1的示例性园艺电器内的气体浓度的气体传感器组件。
图13提供了根据本发明的示例性实施方式的可以用于检测图1的示例性园艺电器内的气体浓度的气体传感器组件。
附图标记在本说明书和附图中的重复使用旨在表示本发明的相同或相似的特征或元件。
具体实施方式
现在将详细地参照本发明的实施方式，其中的一个或多个示例示于附图中。每个示例都以对发明进行解释的方式给出，并不对本发明构成限制。实际上，对于本领域技术人员而言显而易见的是，能够在不偏离本发明的范围或者精神的前提下对本发明进行多种改型和变型。例如，作为一个实施方式的一部分示出或者进行描述的特征能够用于另一个实施方式，从而产生又一个实施方式。因此，期望的是，本发明覆盖落入所附权利要求及其等同形式的范围内的这些改型以及变型。
如本文所用的，近似的用语，如“近似”、“大致”或“大约”是指在所述值的百分之十(10％)的误差范围内。而且，如本文所用的，术语“第一”、“第二”和“第三”可以互换使用以将一个部件与另一个部件区分开，并且这些术语并不旨在表示各个部件的位置或重要性。术语“上游”和“下游”是指相对于流体通路中的流体流动的相对方向。例如，“上游”是指流体流动的来向，而“下游”是指流体流动的去向。
图1提供了根据本发明的示例性实施方式的园艺电器100的前视图。根据示例性实施方式，园艺电器100可以用作用于使植物生长的室内园艺中心。应当理解，本文描述的实施方式仅旨在说明本发明的方面。可以在保持在本发明的范围内的同时对园艺电器100进行变更和修改。
园艺电器100包括壳体或箱体102，该壳体或箱体沿着竖向V在顶部104与底部106之间延伸，沿着侧向L在第一侧108与第二侧110之间延伸，并且沿着横向T在前侧112与后侧114之间延伸。竖向V、侧向L以及横向T中的每一个彼此互相垂直并形成正交方向系统。
园艺电器100可以包括设置在箱体102内的隔热内胆120。内胆120可以至少部分地限定植物124可以在其中生长的温度控制室，本文总体称为生长室122。虽然园艺电器100在本文中被称为使植物124生长，但应当理解，其他有机体或生物可以在园艺电器100中生长或储存。例如，可以在园艺电器100中生长或储存藻类、真菌(例如，包括蘑菇)或其他活有机体。本文所述的特定应用并非旨在限制本发明的范围。
箱体102，或更具体地，内胆120可以限定大致封闭的后区域或后部130。另外，箱体102和内胆120可以限定前开口，在本文中称为前显示开口132，园艺电器的用户穿过该前开口100可以进入生长室122，例如，以便收获、种植、修剪或以其他方式与植物124相互互动。根据示例性实施方式，封闭的后部130可以被定义为内胆120的一部分，该部分限定了接近箱体102的后侧114的生长室122。另外，前显示开口132通常可以设置为接近箱体102的前侧112或与之重合。
园艺电器100还可以包括一个或多个门体134，这些门体可旋转地安装到箱体102，用于提供选择性到达生长室122的途径。例如，图1示例了门体134，这些门体处于关闭位置，使得它们可以帮助使生长室122隔热。作为对比，图2示例了门体134，这些门体处于打开位置，以便进入生长室122并接近储存在其中的植物124。门体134还可以包括透明窗口136，用户可以借助该窗口观察植物124，而无需打开门体134。
虽然在图1和图2中，门体134被示例为矩形并且被安装在箱体102的前侧112上，但是应当理解，根据另选实施方式，门体134可以具有不同的形状、安装位置等。例如，门体134可以是弯曲的，可以完全由玻璃等形成。另外，门体134可以具有用于控制传入和/或离开生长室122的光的整体特征，诸如内部百叶窗、着色、UV处理、极化等。本领域技术人员将理解，其他腔室和门体构造是可以的，并且在本发明的范围内。
根据所示例的实施方式，箱体102还限定抽屉138，该抽屉被设置为接近箱体102的底部106，并且可滑动地安装到箱体，用于为植物养分、系统配件、水过滤器等提供方便的储存。另外，在抽屉138后面的是用于接收环境控制系统的机械室140，该环境控制系统包括用于调节生长室122内的温度的密封系统，如下面更详细地描述的。
图3提供了可以用于调节生长室122内的温度的环境控制系统148的某些部件的示意图。具体地，环境控制系统148可以包括密封系统150、管道系统160以及补水系统270、或用于调节生长室122内的环境例如以便促进改善或调节设置在其中的植物124的生长的任意其他合适的部件或子系统。具体地，图3示例了机械室140内的密封系统150。虽然在本文中示例并描述了示例性密封系统，但应当理解，可以在保持在本发明的范围内的同时对密封系统150进行各种变更和修改。例如，密封系统150可以包括另外或可选的部件、不同的管道构造等。
如图所示，密封系统150包括压缩机152、第一热交换器或蒸发器154以及第二热交换器或冷凝器156。如通常理解的，压缩机152通常可操作为循环或推动制冷剂流过密封系统150，可以包括各种管道，这些管道可以用于使制冷剂在密封系统150的各种部件之间流动。由此，蒸发器154和冷凝器156可以在彼此与压缩机之间并且与彼此和压缩机152流体连通。
在密封系统150的运行期间，制冷剂从蒸发器154并且向压缩机152流动，并且压缩机152通常被构造为将压缩的制冷剂从压缩机152引导至冷凝器156。例如，制冷剂可以作为过热蒸汽形式的流体离开蒸发器154。在离开蒸发器154时，制冷剂可以进入压缩机152，该压缩机可操作为压缩制冷剂。因此，制冷剂的压力和温度可以在压缩机152中升高，使得制冷剂变为更过热的蒸汽。
冷凝器156布置在压缩机152的下游，并且可操作为散发来自制冷剂的热量。例如，来自压缩机152的过热蒸汽可以进入冷凝器156并将能量传递到冷凝器156周围的空气(例如，以产生加热空气的流)。这样，制冷剂冷凝成饱和的液体和/或液体蒸汽混合物。冷凝器风扇(未示出)可以被设置为与冷凝器156相邻，并且可以促进或推动加热空气(例如，来自周围大气)流过冷凝器156的盘管，以便促进热传递。
根据所示例的实施方式，还可以设置膨胀装置或可变电子膨胀阀158，以调节制冷剂膨胀。在使用期间，可变电子膨胀阀158通常可以使制冷剂膨胀，这降低其压力和温度。在这点上，制冷剂可以以高液体质量/饱和液体蒸汽混合物的形式离开冷凝器156，并且在流过蒸发器154之前行进穿过可变电子膨胀阀158。可变电子膨胀阀158通常被构造为可调节，例如，使得可以选择性地改变或调节穿过可变电子膨胀阀158的制冷剂流(例如，以毫升/秒为单位的体积流量)。
蒸发器154布置在可变电子膨胀阀158的下游，并且可操作为例如通过吸收来自蒸发器周围的空气的热能来加热蒸发器154内的制冷剂(例如，以产生冷却空气的流)。例如，来自可变电子膨胀阀158的液体或液体蒸汽混合物制冷剂可以进入蒸发器154。在蒸发器154内，来自可变电子膨胀阀158的制冷剂从冷却空气的流接收能量，并且蒸发成过热蒸汽和/或高质量的蒸气混合物。空气处理器或蒸发器风扇(未示出)设置为与蒸发器154相邻，并且可以促进或推动冷却空气流过蒸发器154，以便促进热传递。制冷剂可以从蒸发器154返回压缩机152，并且蒸汽压缩循环可以继续。
如上所述，环境控制系统148包括密封系统150，该密封系统用于根据需要贯穿生长室122提供受热空气的流或冷却空气的流。为了引导该空气，环境控制系统148包括用于引导温度调节空气流的管道系统160，温度调节空气流在本文中简单地标识为空气流162(例如，参考图3)。在这点上，例如，随着空气经过蒸发器154，蒸发器风扇可以生成冷却空气流，并且随着空气经过冷凝器156，冷凝器风扇可以生成加热空气流。
这些空气流162分别被路由穿过冷却空气供应管道和/或加热空气供应管道(未示出)。在这点上，应当理解，环境控制系统148通常可以包括多个管道、风门、分流器组件和/或空气处理器，以便于以冷却模式、加热模式、加热和冷却模式两者或适于调节生长室122内的环境的任意其他模式操作。应当理解，管道系统160可以在复杂性方面变化，并且可以借助生长室122的任意合适的部分以任意合适的布置来调节来自密封系统150的空气流。
园艺电器100可以包括控制面板170。控制面板170包括一个或多个输入选择器172，诸如例如，旋钮、按钮、下压按钮、触摸屏界面等。另外，输入选择器172可以用于指定或设置园艺电器100的各种设置，诸如例如与密封系统150的操作关联的设置。输入选择器172可以与处理装置或控制器174通信。在控制器174中或由控制器174生成的控制信号响应于输入选择器172操作园艺电器100。另外，控制面板170可以包括显示器176，诸如指示灯或屏幕。显示器176与控制器174通信地联接，并且可以响应于来自控制器174的信号而显示信息。进一步地，如将在本文中描述的，控制器174可以与园艺电器100的其他部件(诸如例如，一个或多个传感器、电机或其他部件)通信地联接。
如本文中使用的，“处理装置”或“控制器”可以指一个或多个微处理器或半导体装置，并且不必限于单个元件。处理装置可以被编程为操作园艺电器100。处理装置可以包括一个或多个存储元件(例如，永久存储介质)或与其关联。在一些这种实施方式中，存储元件包括电可擦可编程只读存储器(EEPROM)。通常，存储元件可以存储处理装置可访问的信息，包括可以由处理装置执行的指令。可选地，指令可以是软件或指令和/或数据的任意集合，该软件或指令和/或数据的任意集合在由处理装置执行时，使得处理装置执行操作。
现在总体参考图1至图8，园艺电器100通常包括可旋转的圆盘传送带，在本文中被称为生长模块200，该生长模块安装在内胆120内，例如，使得其在生长室122内。如图所示，生长模块200包括沿着中心轴线204延伸并且可绕中心轴线204旋转的中心毂202。具体地，根据所示例的实施方式，中心轴线204平行于竖向V。然而，应当理解，中心轴线204可以可选地沿任意合适的方向(例如，诸如水平方向)延伸。在这点上，生长模块200通常限定轴向(即，平行于中心轴线204)、与中心轴线204垂直地延伸的径向R以及绕中心轴线204延伸的周向C(例如，在垂直于中心轴线204的平面中)。
生长模块200还可以包括多个隔板206，这些隔板大致沿着径向R从中心毂202延伸。这样，生长模块200通过划分或分割生长室122来限定多个腔室，在本文中总体由附图标记210指代。具体参考图1至图8所示例的生长模块200的第一实施方式，生长模块200包括三个隔板206，这些隔板限定相对于彼此周向隔开的第一室212、第二室214以及第三室216。通常，随着生长模块200在生长室122内旋转，多个腔室210限定大致分开且不同的生长环境，例如，用于使具有不同生长需求的植物124生长。
更具体地，隔板206可以从中心毂202延伸到紧邻内胆120的位置。虽然隔板206被描述为沿着径向延伸，但应当理解，它们不必完全径向地延伸。例如，根据所示例的实施方式，各个隔板的远端使用弧形壁218与相邻的隔板接合，该弧形壁218通常用于支撑植物124。
特别地，根据示例性实施方式，期望在隔板206与内胆120之间形成大致的密封。因此，根据示例性实施方式，生长模块200可以限定生长模块直径220(例如，由其形成在水平面中的大致圆形的覆盖区限定)。类似地，内胆120的封闭的后部130可以是大致圆柱形的，并且可以限定内胆直径222。为了防止大量的空气在隔板206与内胆120之间逸出，内胆直径222可以大致等于或稍大于生长模块直径220。
现在具体参考图3，园艺电器100还可以包括电机230或另一种合适的驱动元件或装置，用于在园艺电器100的运行期间选择性地旋转生长模块200。在这点上，根据所示例的实施方式，电机230被设置在生长模块200下方，例如，设置在机械室140内，并且沿着中心轴线204可操作地联接到生长模块200，以便旋转生长模块200。
如本文使用的，“电机”可以指代用于旋转生长模块200的任意合适的驱动电机和/或传动组件。例如，电机230可以是无刷DC电动机、步进电机或任意其他合适类型或构造的电机。例如，电机230可以是AC电机、感应电机、永磁同步电机或任意其他合适类型的AC电机。另外，电机230可以包括任意合适的传动组件、离合机构或其他部件。
根据示例性实施方式，电机230可以可操作地联接到控制器174，该控制器被编程为基于用户输入(例如，经由触摸按钮172)等根据预定的操作循环旋转生长模块200。另外，控制器174可以通信地联接到一个或多个传感器，诸如温度或湿度传感器，这些传感器分别设置在用于测量温度和/或湿度的各种室210内。控制器174然后可以操作电机230，以便为各个腔室210中的每一个维持期望的环境条件。例如，如将在下面更详细地描述的，园艺电器100包括特征，这些特征用于向园艺电器100的某些位置提供光、温度控制、适当的水分、养分以及用于适合植物生长的其他要求。电机230可以用于将特定的腔室210设置在需要接收这种生长要求的地方。
根据示例性实施方式，诸如在三个隔板206形成三个室212-216的情况下，控制器174可以操作电机230，以借助多个预选位置顺序地对生长模块200进行分度。更具体地，电机230可以以120°的增量沿逆时针方向(例如，当从生长模块200的顶部查看时)旋转生长模块200，以使腔室210在密封位置与显示位置之间移动。如本文使用的，当腔室210被大致密封在生长模块200(即，中心毂202和相邻的隔板206)与内胆120之间时，该腔室210被认为处于“密封位置”。与之相比，当腔室210至少部分地暴露于前显示开口132使得用户可以接近设置在该腔室210内的植物124时，该腔室210被认为处于“显示位置”。
例如，如图4和图5所示，第一室212和第二室214都处于密封位置，而第三室216处于显示位置。随着电机230沿逆时针方向将生长模块200旋转120度，第二室214将进入显示位置，而第一室212和第三室216将处于密封位置。电机230可以继续以这种增量旋转生长模块200，以使生长室210在这些密封位置与显示位置之间循环。
现在总体参考图4至图8，将更详细地描述根据本发明的示例性实施方式的生长模块200。如图所示，生长模块200限定多个孔口240，这些孔口通常用于将植物容器242容纳到内部根室244中。植物容器242通常包含设置在网眼或其他支撑结构内的用于生长植物的幼苗或其他材料，植物124的根可以借助该网眼或其他支撑结构在生长模块200内生长。用户可以将具有期望种子的植物容器242的部分(例如，种子端或根端246)穿过多个孔口240中的一个插入到根室244中。植物容器242的植物端248可以保持在生长室210内，使得植物124可以从生长模块200生长，使得它们可由用户接近。在这点上，生长模块200限定根室244，例如，在中心毂202和多个隔板206中的至少一个内。如下面将说明的，水和其他养分可以被供应到根室244内的植物容器242的根端246。特别地，当未安装植物容器242时，孔口240可以被平坦的挡板密封件(未示出)覆盖，以防止水逸出根室244。
如在图5和图7中最佳示出的，生长模块200还可以包括内部分隔板250，该内部分隔板设置在根室244内，以将根室244分成多个根室，多个根室中的每一个借助多个孔口240与多个生长室210中的一个流体连通。更具体地，根据所示例的实施方式，内部分隔板250可以将根室244分成第一根室252、第二根室254以及第三根室256。根据示例性实施方式，第一根室252可以向设置在第一生长室212中的植物124提供水和养分，第二根室254可以向设置在第二生长室214中的植物124提供水和养分，并且第三根室256可以向设置在第三生长室216中的植物124提供水和养分。这样，环境控制系统148可以将多个腔室212-216和多个根室252-256中的每一个的温度和/或湿度独立于彼此控制。
环境控制系统148还可以包括补水系统270，该补水系统通常被构造为向植物124提供水，以支持植物的生长。具体地，根据所示例的实施方式，补水系统270通常包括水源272和喷雾装置274(例如，诸如一个或多个细雾喷嘴)。例如，水源272可以是含水(例如，蒸馏水)的储存容器，或者可以是直接连接的市政水源。喷雾装置274可以设置在根室244的底部，并且可以用于用雾来填充根室244，以为植物124的根补水。可选地，喷雾装置274可以沿着竖向V穿过中心毂204，并且周期性地包括用于向根室244中喷雾或水的喷嘴。因为各种植物124对于期望的生长可能需要不同量的水，因此补水系统270可以可选地包括多个喷雾装置274，例如，全部喷雾装置均联接至水源272，但是选择性地操作为彼此独立地填充第一根室252、第二根室254以及第三根室256中的每一个。
明显地，上述环境控制系统148通常用于将多个腔室210和/或根室252-256中的一个或全部内的温度和湿度(例如，或一些其他合适的水位量或测量)独立于彼此调节。这样，可以为各个和每一个腔室210获得通用且期望的生长环境。
现在例如参考图4和图5，园艺电器100还可以包括光组件280，该光组件通常被构造为向选定的生长室210中提供光，以促进植物124的光合作用和生长。如图所示，光组件280可以包括多个光源282，这些光源堆叠成阵列，例如，沿着竖向V延伸。例如，光源282可以直接安装到生长室122内的内胆120，或者可以可选地设置在内胆120的后面，使得光穿过透明窗口或光管投射到生长室122中。本文描述的光源282的位置、构造以及类型并不旨在以任何方式限制本发明的范围。
光源282可以使用任意合适的光技术并以任意合适的颜色照明，来设置为任意合适的数量、类型、位置以及构造的电光源。例如，根据所示例的实施方式，光源282包括一个或多个发光二极管(LED)，取决于来自控制器174的控制信号，这些LED可以各自以单色照明(例如，白色LED)，或者可以各自以多个颜色照明(例如，多色或RGB LED)。然而，应当理解，根据可选实施方式，光源282可以包括任意其他合适的传统灯泡或光源，诸如卤素灯泡、荧光灯泡、白炽灯灯泡、发光棒、光纤光源等。
如上所述，从光组件280生成的光可能导致园艺电器100所位于的房间内的光污染。因此，本发明的方面致力于用于减少光污染的特征，或致力于阻止穿过前显示开口132的来自光源282的光。具体地，如图所示，光组件280仅设置在内胆120的封闭后部130内，使得仅处于密封位置的生长室210暴露于来自光源282的光。具体地，生长模块200充当光组件280与前显示开口132之间的物理隔板。这样，如图5所示，没有光可以从第一室212或第二室214穿过生长模块200并离开前显示开口132。随着生长模块200旋转，三个生长室210中的两个将一次接收来自光组件280的光。根据另一些实施方式，可以使用单个光组件来降低成本，借此，在单个时间将仅照亮单个生长室210。
上面已经描述了园艺电器100和生长模块200，来说明本发明的示例性实施方式。然而，应当理解，可以在保持在本发明的范围内的同时进行变更和修改。例如，根据可选实施方式，园艺电器100可以简化为具有方形内胆120和生长模块200的两室实施方式，该生长模块具有从中心毂202的相对侧延伸的两个隔板206，以限定第一生长室和第二生长室。根据这种实施方式，通过使生长模块200围绕中心轴线206旋转180度，第一室可以在密封位置(例如，面向箱体102的后侧114)与显示位置(例如，面向箱体102的前侧112)之间交替。相反，相同的旋转将使第二室从显示位置移动到密封位置。
根据另一些实施方式，园艺电器100可以包括三腔室生长模块200，但是具有修改的箱体102，使得前显示开口132更宽，并且单次显示三个生长室210中的两个。由此，第一室212可以处于密封位置，而第二室214和第三室216可以处于显示位置。随着生长模块200逆时针旋转，第一室212移动到显示位置中，并且第三室216移动到密封位置中。
现在具体参考图9，将描述根据本发明的示例性实施方式的空气循环系统300。通常，空气循环系统300可用于调节生长室122内的空气流的空气质量特性。例如，继续上述示例，空气循环系统300可以是园艺电器100的环境控制系统148的一部分或子系统。尽管本文在园艺电器100的上下文中描述了空气循环系统300，但是应当理解，本发明的各方面可以用于调节任何其它园艺电器中的空气质量特性，或者用于期望调节空气流的气体浓度或其它流特性的任何其它应用中。
通常，空气循环系统300包括再循环管道302，该再循环管道与生长室122流体连通，以用于去除、供应或再循环空气流(例如，本文中总体由附图标记304标识)。另外，空气循环系统300包括风扇组件306，该风扇组件可操作地联接到再循环管道302，用于推动空气流304通过再循环管道302。通常，风扇组件306可以是用于再循环或推动空气流的任意流调节装置。例如，风扇组件320可以包括一个或多个轴流风扇、离心风扇等。另外，风扇组件306可以设置在再循环管道302上的任意合适位置处，或以其他方式与再循环管道302流体连通。
如上文简要提及的，空气循环系统300可大体用于监测和/或调节空气流304内的气体浓度。在这点上，根据示例性实施方式，空气循环系统300包括气体传感器组件310，该气体传感器组件设置在园艺电器100内，用于感测空气流304的气体浓度或其它定量或定性特性。例如，植物124的生长可能导致生长室122内氧的积累和二氧化碳的耗尽或消耗。由此，根据示例性实施方式，气体传感器组件310可包括用于改善对空气流304内的气体浓度的监测的特征、元件或结构，以便于例如使用风门系统、密封系统150等来改善调节和控制。
为了监测空气流304内的特定气体或多种气体的浓度或水平，气体传感器组件310可包括设置在空气流304内的气体传感器312(例如，参考图10至图13)。例如，气体传感器312可设置在再循环管道302内，但根据可选实施方式，可使用气体传感器312的任何其它合适的位置。例如，气体传感器组件310可以设置在生长室122内或园艺电器100内的任何其他合适的位置。控制器(诸如园艺电器100的控制器174)可以与气体传感器312、风扇组件306、气体传感器组件310以及园艺电器100的其它部分可操作地通信，以监测和/或调节空气流304的气体浓度。具体地，例如，控制器174可使用气体传感器312获得特定气体(诸如二氧化碳)的浓度。控制器174然后可操作风扇组件306、密封系统150或其它系统部件，以调节空气流304内的二氧化碳浓度。
如上所述，气体传感器312可以是适于测量空气流304内的二氧化碳的任何类型的传感器。例如，气体传感器312可以包括一个或多个非色散红外传感器、光声传感器、电化学传感器或金属氧化物半导体传感器。尽管本文的描述涉及使用气体传感器组件310来监测和控制二氧化碳浓度水平，但是应当理解，根据可选实施方式，气体传感器组件310可监测任何其它合适的气体浓度或流特性。
如上所述，空气循环系统300可以是园艺电器100的环境控制系统148的子系统或一部分。由此，空气循环系统300可包括用于操纵其它流特性、从另一源吸入空气或特定气体、排出空气等的其它特征。例如，园艺电器100还可以包括用于使环境空气冲过园艺电器100的环境空气管道系统。具体地，根据所示例的实施方式，园艺电器100包括与生长室122流体连通的出口通风管道330。如图示例，出口通风管道330流体地联接到气体传感器组件310和风扇组件306上游的再循环管道302。另外，出口通风风门332可以可操作地联接到出口通风管道330，用于选择性地路由空气流304通过出口通风管道330。根据所示例的实施方式，出口通风管道330流体地联接到周围环境334。这样，空气循环系统300或室内园艺电器100可以周期性地从生长室122内排出一些或全部空气。
类似地，根据所示例的实施方式，园艺电器100包括与生长室122流体连通的入口通风管道336。如图示例，入口通风管道336流体联接到风扇组件306或以其他方式相对于生长室122联接到风扇组件306的上游。另外，入口通风风门338可以可操作地联接到入口通风管道336，用于选择性地路由空气流304通过入口通风管道336。根据所示例的实施方式，入口通风管道336流体地联接到周围环境334。这样，空气循环系统300或室内园艺电器100可以周期性地吸入环境空气，例如，以冲走生长室122内的空气。
尽管出口通风风门332和入口通风风门338被描述为从打开位置移动到关闭位置，但应当理解，风门332、338可移动到中间位置以再循环一些空气，同时允许其余空气流动到周围环境334。应当理解，根据可选实施方式，其他环境空气管道系统可以用于吸入新鲜空气和从生长室122内排出空气，并且室内园艺电器100还可以包括用于实现这种新鲜空气流入的任何合适的风扇组件或流调节装置。
另外，再循环管道302可流体地联接到密封系统150，以用于调节生长室122内的空气的温度、湿度或其它流特性。根据所示例的实施方式，空气循环系统300包括再循环风门或密封系统风门342，该风门用于选择性地将再循环管道302与密封系统150和生长室122联接，使得空气流304穿过密封系统150。这样，室内园艺电器100可调节空气流304的任何合适的特性，诸如气体浓度、温度、湿度等。应当理解，空气循环系统300可具有不同的管道系统、流调节装置、反应组件、空气供应源和其它特征，同时保持在本发明的范围内。
现在具体参考图10至图13，将更详细地描述根据本发明的示例性实施方式的气体传感器组件310。更特别地，如上文简要解释的，包括设置在暴露于压力变化或波动的位置的气体传感器的气体传感器组件31可能导致过度的传感器噪声和/或误差。由此可见，本文所示例和所述的气体传感器组件310的实施方式可包括用于降低由空气流内的波动压力或变化引起的传感器噪声或错误读数的特征。应当理解，本文所述的气体传感器组件310仅是示例性的，并非旨在以任何方式限制本发明的范围。另外，应当理解，在实施方式之间，同样的附图标记可以用于指代相同或相似的特征。
如上所述，各个气体传感器组件310可以包括气体传感器312，该气体传感器设置在园艺电器100内，用于检测空气流304内的气体浓度。例如，根据所示例的实施方式(例如，参考图9)，气体传感器组件310直接在空气流304中设置在再循环管道302内。然而，应当理解，根据可选实施方式，气体传感器组件310可以设置在用于测量气体浓度的任何其他合适的位置处，例如在生长室122内、在出口通风管道330内等。
如图示例，气体传感器组件310还可以包括至少部分地围绕气体传感器312的流量稳定装置350。这样，例如，流量稳定装置350可以减小气体传感器312所经历的压力波动，从而导致更准确且噪声更少的气体浓度测量。应当理解，流量稳定装置350可具有用于抑制或减小压力波动的任何合适的构造。本文中仅描述了示例性的构造，但是本发明的范围并不限于这些示例性的实施方式。
根据图10所示例的实施方式，流量稳定装置350可包括多孔开孔泡沫352。在这点上，多孔开孔泡沫352可以以任何合适的方式形成，并且可以具有用于抑制气体传感器312所经历的压力波动的任何合适的孔隙率。例如，根据示例性实施方式，多孔开孔泡沫352由聚氨酯、氯丁橡胶、三元乙丙橡胶、天然树胶或金属泡沫中的至少一种形成。根据另一些实施方式，流量稳定装置352可以包括玻璃纤维、沸石、尼龙或氟树脂中的至少一种的多孔填充材料354，和/或可以以其他方式包括穿孔板、网筛等。
仍然参考图10和图11，流量稳定装置350可以安装在传感器控制板356上或上方。在这点上，传感器控制板356可以是任何合适的电子板，诸如印刷电路板，气体传感器312可以安装在该电子板上并且气体传感器312可以通过电子板与控制器174通信。如图10示例，多孔开孔泡沫352完全围绕气体传感器312。在这点上，多孔开孔泡沫352可以直接安装到传感器控制板356，并且可以限定完全封装气体传感器312的内部空隙358。这样，到达气体传感器312的空气流304的任何部分已经穿过多孔开孔结构。
相反，如图11示例，气体传感器组件310可以包括部分或完全围绕气体传感器312和/或传感器控制板356设置的传感器壳体360。由此可见，传感器壳体360限定了其中安装气体传感器312的感测室362。如图示例，传感器壳体360还限定了孔口364，空气流304可穿过该孔口进入感测室362。根据所示例的实施方式，多孔填充材料354设置在孔口364上方，使得空气流304在到达气体传感器312之前穿过多孔填充材料354。如图示例，孔口364相对于空气流304的方向限定在传感器壳体360的一侧上。然而，应当理解，根据可选实施方式，孔口364可设置在传感器壳体360上的任何其它适当位置处，例如传感器壳体360的上游表面或下游表面。
现在参考图12和图13，流量稳定装置350还可包括消音器构造或结构，该构造或结构用于重新引导空气流304并抑制压力波动，以便改进气体传感器操作。具体地，根据所示例的实施方式，流量稳定装置350可包括消音器壳体370，该消音器壳体大体限定感测室372和与感测室372流体连通的中间消音器室374。根据所示例的实施方式，气体传感器312设置在感测室372内，并且空气流304可仅在穿过中间消音器室374之后进入感测室372。
具体地，根据所示例的实施方式，消音器壳体370还限定将中间消音器室374流体联接到再循环管道302的消音器入口376和将中间消音器室374流体联接到感测室372的消音器出口378。由此，在运行期间，空气流304在进入中间消音器室374之前必须首先穿过消音器入口376。然后，空气流304横穿消音器壳体370的长度到达消音器出口378。然后，空气流304在被气体传感器312检测之前通过消音器出口378进入感测室372。根据所示例的实施方式，消音器入口376相对于消音器出口378偏移，使得空气流304必须沿着消音器壳体370的长度通过，从而减小压力波动。
尽管消音器壳体370在图12中被示例为仅覆盖气体传感器312，并且在图13中围封整个传感器控制板356，但是应当理解，这些仅是示例性实施方式，并且消音器壳体370的构造可以变化，同时保持在本发明的范围内。例如，虽然消音器壳体370被示例为包括单个中间消音器室374，但是应当理解，根据可选实施方式，消音器壳体370可以包括多个消音器室，以提供用于空气流304到达气体传感器312的曲折且细长的路径。
另外，根据所示例的实施方式，消音器壳体370还可限定一个或多个挡板380，这些挡板设置在消音器入口376或消音器出口378中的至少一个上方，进一步减小压力波动。例如，挡板380可大体沿垂直于主空气流304的方向延伸到中间消音器室374中。另外，应当理解，中间消音器室可以包括一个或多个额外挡板，这些挡板设置在结构中心，用于抑制空气流304。其它结构是可行的，并且在本发明的范围内。
通常，多孔开孔泡沫352、多孔填充材料354、消音器壳体370或其它流量稳定装置350通常可用于在空气流304到达气体传感器312时阻止空气流。在这点上，这些结构限定了间接路径，空气流304在到达气体传感器312之前可以穿过该间接路径。这样，压力波动被减小，并且气体浓度测量被稳定并且具有提高的准确度。
本书面描述使用示例对本发明进行了公开(其中包括最佳实施例)，并且还使本领域技术人员能够实施本发明(其中包括制造和使用任意装置或系统并且执行所包含的任意方法)。本发明的可专利范围通过权利要求进行限定，并且可以包括本领域技术人员能够想到的其它的示例。如果这种其它的示例包括与权利要求的字面语言没有区别的结构元件，或者如果这种其它的示例包括与权利要求的字面语言没有实质区别的等同结构元件，则期望这种其它的示例落入权利要求的范围中。

Claims (17)

1.一种园艺电器，其特征在于，包括：
内胆，该内胆设置在箱体内并限定生长室；
生长模块，该生长模块安装在所述内胆内并限定用于容纳一个或多个植物容器的多个孔口；
再循环管道，该再循环管道与所述生长室流体连通；
风扇组件，该风扇组件可操作地联接到所述再循环管道，以用于推动空气流通过所述再循环管道；以及
气体传感器组件，该气体传感器组件包括：
气体传感器，该气体传感器设置在所述箱体内，用于检测所述空气流内的气体浓度；和
流量稳定装置，该流量稳定装置至少部分地围绕所述气体传感器，用于减小所述空气流中的压力波动。
2.根据权利要求1所述的园艺电器，其特征在于，所述流量稳定装置包括多孔开孔泡沫；
或，所述流量稳定装置包括玻璃纤维、沸石、尼龙或氟树脂中的至少一种的多孔填充材料；
或，所述流量稳定装置包括穿孔板或网筛。
3.根据权利要求2所述的园艺电器，其特征在于，所述多孔开孔泡沫由聚氨酯、氯丁橡胶、三元乙丙橡胶、天然树胶或金属泡沫中的至少一种形成。
4.根据权利要求1所述的园艺电器，其特征在于，所述气体传感器组件还包括：
壳体，该壳体限定感测室和提供进入所述感测室的流连通的孔口，其中，所述气体传感器设置在所述感测室内，并且，所述流量稳定装置设置在所述壳体的所述孔口上方。
5.根据权利要求4所述的园艺电器，其特征在于，所述壳体为用于围封传感器控制板的传感器板盖，所述气体传感器安装在所述传感器控制板上。
6.根据权利要求1所述的园艺电器，其特征在于，所述流量稳定装置包括消音器壳体，消音器壳体限定感测室和与所述感测室流体连通的一个或多个中间消音器室，其中，所述气体传感器设置在所述感测室内。
7.根据权利要求6所述的园艺电器，其特征在于，所述消音器壳体限定了将所述中间消音器室流体地联接到所述再循环管道的消音器入口和将所述中间消音器室流体地联接到所述感测室的消音器出口。
8.根据权利要求7所述的园艺电器，其特征在于，所述消音器入口相对于所述消音器出口偏移。
9.根据权利要求7所述的园艺电器，其特征在于，所述消音器壳体限定了一个或多个挡板，挡板设置在所述消音器入口或所述消音器出口中的至少一个上方。
10.根据权利要求1所述的园艺电器，其特征在于，所述气体传感器设置在所述再循环管道内。
11.根据权利要求1所述的园艺电器，其特征在于，所述气体传感器是二氧化碳传感器。
12.一种用于园艺电器的气体传感器组件，其特征在于，所述电器包括：箱体，该箱体限定腔室；再循环管道，该再循环管道与所述腔室流体连通；以及风扇组件，该风扇组件可操作地联接到所述再循环管道，以用于推动空气流通过所述再循环管道，所述气体传感器组件包括：
气体传感器，该气体传感器设置在所述箱体内，用于检测所述空气流内的气体浓度；和
流量稳定装置，该流量稳定装置至少部分地围绕所述气体传感器，用于减小所述空气流中的压力波动。
13.根据权利要求12所述的用于园艺电器的气体传感器组件，其特征在于，所述流量稳定装置包括多孔开孔泡沫。
14.根据权利要求12所述的用于园艺电器的气体传感器组件，其特征在于，所述流量稳定装置包括玻璃纤维、沸石、尼龙或氟树脂中的至少一种的多孔填充材料。
15.根据权利要求12所述的用于园艺电器的气体传感器组件，其特征在于，所述流量稳定装置包括穿孔板或网筛。
16.根据权利要求12所述的用于园艺电器的气体传感器组件，其特征在于，所述气体传感器组件还包括：
壳体，该壳体限定感测室和提供进入所述感测室的流连通的孔口，其中，所述气体传感器设置在所述感测室内，并且，所述流量稳定装置设置在所述壳体的所述孔口上方。
17.根据权利要求12所述的用于园艺电器的气体传感器组件，其特征在于，所述流量稳定装置包括限定感测室和与所述感测室流体连通的中间消音器室的消音器壳体，其中，所述气体传感器设置在所述感测室内。
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