智能空气调节系统、送风装置及智能空气调节方法

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智能空气调节系统、送风装置及智能空气调节方法\n技术领域\n[0001] 本发明涉及室内空气调节系统，更具体地说，涉及一种智能空气调节系统及职能空气调节方法、以及在该智能空气调节系统中应用的送风装置。\n背景技术\n[0002] 在进入了夏季炎热的天气时，白天由于太阳的曝晒，室外气温经常高于室内气温，所以大多数的人使用了空调强制使用大量的电能来交换舒适的冷气，虽然到了夜间7~9点时仍在释放白天积累的大量热能，但到了夜间10点~隔天7点，外部的空气经常会降到与室内不开空调时温差超过5度，也就是若能够在10点以后关调空调并将室内温度与室外温度快速的同步，那将会有更佳的节能效果及更趋近自然环境的室内温度条件。\n[0003] 目前也有相关技术，如中国实用新型专利第200920116424.9号，公开了一种恒温恒湿新风节能系统，由新风引入处理单元、排风单元和采集控制单元组成。针对通信机房在室外温度较高时由于室内设备繁多仍会造成室内温度持续升高的特点，该系统能根据室外、送风、室内温湿度进行自动运算、判断和控制，适时引入室外空气，并对引入的空气进行过滤、混风、等焓加湿降温综合处理，通过通风置换技术给机房降温，还可与空调自动联机控制，充分利用自然冷源，在满足机房环境要求的同时，最大限度减少了机房空调的工作时间，起到节约能耗和延长空调使用寿命的目的。\n[0004] 然而，这种技术只是简单的引入室外冷风，并不会很好的，智能的引导室内气流，快速的做冷热空气交换，更不会根据室外进风口和出风口的自然风来风情况自动同步风力及变换进风和出风的方向，以便最有效地利用自然冷风资源。\n发明内容\n[0005] 本发明要解决的技术问题在于，提供一种可根据风力、风向调节送风方向的智能空气调节系统、及智能空气调节方法。\n[0006] 本发明所要解决的另一技术问题在于，提供一种应用于上述智能空气调节系统中的送风装置。\n[0007] 本发明解决其技术问题所采用的技术方案是：提供一种智能空气调节系统，包括室内空间，所述室内空间设有至少两个通风口；所述智能空气调节系统还包括多个送风方向可调的送风装置、以及多个与所述送风装置配合设置的风力风向检测装置；至少一所述通风口位置处安装有一组所述送风装置和风力风向检测装置；\n[0008] 所述风力风向检测装置用于检测其安装的所述通风口位置处的风力及风向数据，并输出至所述送风装置；\n[0009] 所述送风装置根据来自所述风力风向检测装置的风力及风向数据，通过运算处理后，调节其送风方向，形成完整的风链。\n[0010] 在本发明的智能空气调节系统中，所述送风装置包括电动风扇、带动所述电动风扇转动调整角度的风扇角度调节机构、与所述电动风扇和风扇角度调节机构连接的送风控制单元、以及供电电源；\n[0011] 所述送风控制单元与所述风力风向检测装置通讯连接，并接收所述风力及风向数据进行运算处理，控制所述风扇角度调节机构调整所述电动风扇的送风及排风角度、以及控制开关所述电动风扇。\n[0012] 在本发明的智能空气调节系统中，所述风力风向检测装置包括风向标、由所述风向标带动转动的风速转子和风向转子、检测风速转子的转速数据的风速传感器、检测所述风向转子的风向数据的风向传感器、以及风力风向处理单元；\n[0013] 所述风速传感器为由所述风速转子带动的陀螺仪或加速度传感器；所述风向传感器为由所述风向转子带动的地磁传感器和/或陀螺仪；\n[0014] 所述风力风向处理单元与所述风速传感器和风向传感器连接，并处理所述转速数据和风向数据得到风力及风向数据。\n[0015] 在本发明的智能空气调节系统中，所述送风装置还设有与所述送风控制单元连接的送风通讯单元；所述风力风向检测装置还设有与所述风力风向处理单元连接的风力风向通讯单元；\n[0016] 所述送风通讯单元与所述风力风向通讯单元连接通讯，将所述风力风向检测装置得到的所述风力及风向数据传送至所述送风控制单元，并由所述送风控制单元处理后输出控制所述电动风扇的控制信号。\n[0017] 在本发明的智能空气调节系统中，所述智能空气调节系统还包括设置在所述通风口位置处、位于所述电动风扇外侧的可控百叶窗，由所述送风控制单元控制的百叶窗开合机构，以及与所述百叶窗开合机构连接的百叶窗通讯单元；\n[0018] 所述百叶窗通讯单元与所述送风通讯单元连接，接收来自所述送风控制单元的信号控制所述百叶窗开合机构动作。\n[0019] 在本发明的智能空气调节系统中，所述送风装置或风力风向检测装置还包括存储器，所述存储器中存储有该送风装置的ID编码，并可存储所述风力及风向数据；\n[0020] 所述风力风向检测装置将得到的所述风力及风向数据连同所述ID编码一同输出至所述送风控制单元。\n[0021] 在本发明的智能空气调节系统中，所述送风控制单元包括比对判断单元，用于比对各个所述风力风向检测装置得到的所述风力及风向数据，判断所述送风装置作为进风扇或排风扇，产生所述控制信号调整所述送风装置的送风方向。\n[0022] 在本发明的智能空气调节系统中，所述室内空间内还设置有一组所述送风装置和风力风向检测装置；\n[0023] 该组所述风力风向检测装置用于检测其安装位置处的风力及风向数据，并输出至所述送风装置，所述送风装置根据来自该组的所述风力风向检测装置的风力及风向数据，输出控制信号至该组的所述送风装置。\n[0024] 在本发明的智能空气调节系统中，所述风扇角度调节机构或电动风扇上设有状态传感单元，用于检测每一所述风扇的送风方向参数，并将该送风方向参数存储于所述存储器中；\n[0025] 所述状态传感单元为地磁传感器、陀螺仪、加速度传感器中的一种或多种。\n[0026] 在本发明的智能空气调节系统中，所述送风装置还包括温度传感器，用于感测其周边温度，并传送至所述送风装置；和/或\n[0027] 所述系统还包括与所述送风装置连接的加湿器；和/或\n[0028] 所述系统还包括与所述送风装置连接的气敏报警器；和/或\n[0029] 所述系统还包括与所述送风装置通讯连接的遥控器。\n[0030] 本发明还提供一种送风装置，包括电动风扇、带动所述电动风扇转动调整角度的风扇角度调节机构、与所述电动风扇和风扇角度调节机构连接的送风控制单元以及供电电源；\n[0031] 所述送风控制单元接收检测到的风力及风向数据输出控制信号至所述风扇角度调节机构，控制所述风扇角度调节机构，调整所述电动风扇的送风方向。\n[0032] 在本发明的送风装置中，还包括位于所述风扇外侧的可控百叶窗，以及由所述送风控制单元控制的百叶窗开合机构。\n[0033] 在本发明的送风装置中，还包括存储器，所述存储器中存储有该送风装置的ID编码，并可存储接收到的所述风力及风向数据。\n[0034] 本发明还提供一种智能空气调节方法，包括以下步骤：\n[0035] S1：在室内空间的至少一通风口位置处分开设置送风装置和风力风向检测装置；\n[0036] S2：由所述风力风向检测装置检测该通风口位置处的风力及风向数据，并输出至所述送风装置；\n[0037] S3：所述送风装置将来自所有所述风力风向检测装置的风力及风向数据进行对比，产生调整所述送风装置的送风方向的控制信号，发送至对应的所述送风装置；\n[0038] S4：所述送风装置根据所述控制信号调整其自身的送风方向，作为进风扇或排风扇。\n[0039] 在本发明的智能空气调节方法中，该方法进一步包括步骤S5：作为进风扇的送风装置缓慢转动送风，由室内空间内的风力风向检测装置检测风力及风向数据，将受风力量最大的位置定位所述进风扇的送风方向，并固定所述进风扇的送风方向并存储；\n[0040] 然后，关闭所述进风扇，由作为出风扇的送风装置缓慢转动送风，并由室内空间的送风装置位置处的风力风向检测装置检测风力及风向数据，将受风力量最大的位置定位为所述室内空间的送风装置的送风方向，并固定所述室内送风装置的送风方向并存储。\n[0041] 实施本发明具有以下有益效果：通过风力风向检测装置检测每一通风口位置处的风力及风向数据，并根据该风力及风向数据，调整送风装置的送风方向，从而可以使得送风装置能以最小的能耗引入室外新风，调节室内温度，达到舒适享受和节能的目的。\n附图说明\n[0042] 下面将结合附图及实施例对本发明作进一步说明，附图中：\n[0043] 图1是本发明智能空气调节系统的第一实施例的结构示意框图；\n[0044] 图2是本发明智能空气调节系统的第一实施例的一个送风装置、风力风向检测装置与协调控制装置的连接示意框图；\n[0045] 图3是本发明智能空气调节系统的第二实施例的结构示意框图。\n具体实施方式\n[0046] 如图1、2所示，是本发明的智能空气调节系统的第一实施例，包括室内空间110、多个送风装置120、多个风力风向检测装置130等，用于将室外空气引入室内空间110，调节室内温度，达到舒适享受和节能的目的。\n[0047] 该室内空间110可以包括，但不限于，通讯机房、会议室、住宅、办公室、餐饮店、电影院等，该室内空间110设有至少两个通风口111，用于引入和排出空气。可以理解的，通风口111的数量可以根据实际需要进行配置，位置也可以根据风路的要求选择合适的位置进行设置，以便于形成有效对流为宜。\n[0048] 在每一通风口111的位置处分别安装有一组送风装置120和风力风向检测装置\n130，该送风装置120和风力风向检测装置130共同构成送风装置，实现送风方向的调整。该每一风力风向检测装置130用于检测其安装通风口111位置处的风力及风向数据，并输出至送风装置120，由送风装置120根据风力及风向数据输出控制信号，来调整送风装置120的送风方向。\n[0049] 可以理解的，该等通风口也可以为一个大的通风口采用隔断分隔成的多个通风口，此时，仅需要在其中一个通风口位置处安装风力风向监测装置即可实现对该通风口位置处的风力风向的检测，同样能够实现送风装置的调整。\n[0050] 在本实施例中，该送风装置120包括电动风扇121、带动电动风扇121转动调整角度的风扇角度调节机构123、与电动风扇121和风扇角度调节机构123连接的送风控制单元\n122、以及供电电源125等。该供电电源125为整个送风装置120供电，可以采用充电电池或直接接入市电供电。\n[0051] 该电动风扇121可以采用先有的各种风扇结构，可包括扇叶、风扇框、风扇电机等，通过扇叶旋转产生气流，实现送风。而风扇框则与风扇角度调节机构123连接，通过风扇角度调节机构123带动风扇框转动，进而调整风扇的角度。当然，也可以由风扇角度调节机构123直接带动扇叶转动，只要设计合理的机械机构即可。该电动风扇121与送风控制单元122连接，受送风装置120控制驱动电动风扇121转动送风。\n[0052] 该风扇角度调节机构123与送风控制单元122连接，由送风控制单元122产生控制信号，控制风扇调节机构123带动电动风扇121调整送风角度。该风扇角度调节机构123可以采用现有的各种角度调节机构，例如连杆机构、齿轮机构等等，这是本领域技术人员可以实现的，在此不作赘述。\n[0053] 该送风控制单元122可以采用单片机、MCU等，可将接收到的风力及风向数据进行运算处理，产生控制信号，控制电动风扇121工作与否，并控制风扇调节机构123动作，进行送风方向的调整。\n[0054] 进一步的，该智能空气调节系统还可以在通风口111位置处设置百叶窗装置150，包括可控百叶窗152、以及百叶窗开合机构151。该可控百叶窗152设置在通风口111位置处，并位于风扇121外侧；而百叶窗开合机构151由送风装置120的送风控制单元122控制，带动可控百叶窗152打开或关闭，从而可以在外部进口风力较大时，打开百叶窗152，让风直接进入，甚至可以关闭电动风扇121，更加节能；如果排风口风力也较大时，可以关闭百叶窗152，而确保排除的风不会回流。当然，该系统在需要时也可以不使用可控百叶窗152、以及百叶窗开合机构151结构。\n[0055] 该风力风向检测装置130包括风向标131、风速转子132、风向转子133、风速传感器134、风向传感器135、风力风向处理单元136等，用于检测并处理得到通风口111位置处的风力及风向数据。该风向标131由自然风吹动转动，并带动风速转子132和风向转子133转动。可以理解的，风速转子132和风向转子133可以通过不同转速比的齿轮组（当然可以通过其他机构）与风向标131连接，从而使得风速转子132和风向转子133能够得到不同的转速。\n[0056] 该风速传感器134用于检测风速转子132的转速数据，可以采用陀螺仪或加速度传感器，由风速转子132带动转动，来检测风力的大小。该风向传感器135用于检测风向转子133的风向数据，可以采用地磁传感器和/或陀螺仪，由风向转子133带动转动，来检测风向。采用陀螺仪、加速度传感器、地磁传感器等传感器可以精确的感应到微小的风力或风向的改变，以提供更多的参考数据，以便于送风装置120做出更好的决策。\n[0057] 该风速传感器134和风向传感器135与风力风向处理单元136连接，并处理转速数据和风向数据得到风力及风向数据。而风力风向处理单元136与送风装置120的送风控制单元122连接，并接收该通风口111位置处的风力及风向数据，处理后输出控制信号。\n[0058] 为了便于区分不同通风口111位置处的送风装置120和风力风向检测装置130，该送风装置120或风力风向检测装置130还设有存储器128，在本实施例中，该存储器128设置在送风装置120上。该存储器128中存储有送风装置120的ID编码。经处理后的风力及风向数据连同对应的送风装置120的ID编码一同输出至送风控制单元122，由送风控制单元122接收处理。进一步的，该风力及风向数据还可以存储到该存储器128中备用。\n[0059] 在本实施例中，该送风装置120为多个，并每一送风装置120可以接收其他风力风向检测装置130的风力及风向数据，进而进行更好的对比控制。每一送风控制单元122还包括比对判断单元1221，用于比对接收到的风力及风向数据，判断哪一风力风向检测装置\n130的风力较大、风向较为合适，来决定哪一送风装置120作为进风扇，哪一送风装置120作为排风扇，并产生对应的控制信号发送至送风装置120，由风扇角度调节机构123控制调整电动风扇121的送风方向，从而形成完整的风链，实现空气流通、调节等。\n[0060] 在本实施例中，送风装置120还设有与送风控制单元122连接的送风通讯单元\n124；该风力风向检测装置130还设有与风力风向处理单元136连接的风力风向通讯单元\n137；该百叶窗装置150还设有与百叶窗开合机构151连接的百叶窗通讯单元153。\n[0061] 该送风通讯单元124与风力风向通讯单元137连接通讯，将风力风向检测装置130得到的风力及风向数据传送至送风控制单元122，并由送风控制单元122处理后输出控制电动风扇121的控制信号。而百叶窗通讯单元153与送风通讯单元124连接，接收来自送风控制单元122的信号控制百叶窗开合机构151动作。\n[0062] 可以理解的，送风通讯单元124与风力风向通讯单元137之间的连接通讯、百叶窗通讯单元153与送风通讯单元124之间的连接通讯，可以采用有线或无线方式进行通讯。\n[0063] 进一步的，该送风装置120还包括温度传感器129，用于感测其周边温度，并传送至送风控制单元122，该送风控制单元122根据室内空间110和室外的温差来决定是否开启送风装置120。\n[0064] 在使用该智能空气调节系统进行智能空气调节时，首先在室内空间110的两通风口111位之处分别安装送风装置120和风力风向检测装置130。\n[0065] 在开启该系统时，由风力风向检测装置130检测该通风口111位置处的风力及风向数据，并输出至送风装置120。在本实施例中，风向标131由外界自然风吹动转动，并带动风速转子132和风向转子133转动。风速转子132带动陀螺仪或加速度传感器转动，得到转速数据，并传送至风力风向处理单元136；而风向转子133带动地磁传感器和/或陀螺仪转动，得到风向数据，并传送至风力风向处理单元136。该风力风向处理单元136根据转速数据和风向数据进行运算处理，得到该风力风向检测装置130位置处的风力及风向数据，并提取存储器128中的ID编码，通过风力风向通讯单元137利用有线或无线通讯方式，发送至各对应的送风装置120。\n[0066] 该送风装置120通过送风通讯单元124接收来自所有风力风向检测装置130的风力及风向数据，并送至送风控制单元122进行对比，产生调整送风装置120的送风方向的控制信号，发送至对应的送风装置120。例如，送风装置120的比对判断单元11，将所有风力及风向数据进行比对，判断一侧的风力风向检测装置130检测到风力较大、风向更直接，则将该侧的送风装置120选定为进风扇，对应的，另一侧的送风装置120选定为排风扇；然后，产生对应的控制信号，发送至对应的送风装置120。可以理解的，该控制信号可以包括送风装置120的ID编码、电动风扇121调整角度等。\n[0067] 通风口111位置处的送风装置120根据接收到的控制信号调整其自身的送风方向，作为进风扇或排风扇。例如，当接收到的控制信号需要将该送风装置120设定为进风扇时，控制风扇角度调节机构123带动电动风扇121转动，进而调整电动风扇121到达作为进风扇的位置；而当接收到的控制信号需要将该送风装置120设定为排风扇时，控制风扇角度调节机构123带动电动风扇121转动，进而调整电动风扇121到达作为排风扇的位置，从而可以使得送风装置120能以最小的能耗引入室外新风，调节室内温度，达到舒适享受和节能的目的。\n[0068] 如图3所示，是本发明的智能空气调节系统的第二实施例，其与第一实施例的区别在于：在室内空间110内还设置了一组送风装置120和风力风向检测装置130等。该组送风装置120和风力风向检测装置130可以安装在室内空间110内的任意位置，例如室内不同房间之间的墙壁、客厅的任意位置等。\n[0069] 在本实施例中，通过安装在通风口111位置处的送风装置120和室内空间110内安装送风装置120共同构成室内气流的流动路径，构成完整的风链，更有利于空气的流通。\n该安装在室内空间110内的送风装置120可以省略百叶窗152和百叶窗开合机构151等。\n[0070] 每一送风装置120，包括在通风口111位置处的送风装置120和室内空间110内的送风装置120，与第一实施例相同地设有电动风扇121、带动风扇121转动调整角度的风扇角度调节机构123、供电电源125、送风控制单元122、送风通讯单元124等；同时还与一风力风向检测装置130配合使用。\n[0071] 该风力风向检测装置130用于检测对应位置处的送风装置120的受风力量，可以采用风压计、陀螺仪、加速度传感器中的一种或多种。通过风力风向检测装置130来检测风力和风向数据，传送至送风装置120，来控制对应的送风装置120的送风位置、角度等。\n[0072] 每一送风装置还可以包括状态传感单元，可以设置在风扇角度调节机构123上或者电动风扇121上，用于检测每一风扇121的送风角度参数，并将送风角度参数存储至存储器128。该状态传感单元可以为地磁传感器、陀螺仪、加速度传感器中的一种或多种。\n[0073] 在使用该智能空气调节系统进行智能空气调节时，除了执行第一实施例的操作外，进一步还可以包括最佳送风、排风角度调节的步骤：首先选定作为进风扇的送风装置\n120，由风扇角度调节机构123带动缓慢旋转，并由电动风扇121持续转动送风，室内空间\n110的送风装置120固定不动，由室内对应的风力风向检测装置130受风，并检测风力和风向数据，传送到送风装置120，由送风装置120的送风控制单元122根据风力和风向数据将受风量最大的位置定位为进风扇121的送风方向，并存储到对应的送风装置120的存储器\n128中。\n[0074] 然后，关闭作为进风扇的送风装置120，由作为出风扇的送风装置120，由风扇角度调节机构123带动缓慢旋转，并由电动风扇121持续转动送风，由室内空间的送风装置\n120处的风力风向检测装置130感受，并检测风力和风向数据，传送到送风装置120，由送风装置120的送风控制单元122根据风力和风向数据将受风力量最大的位置定位为室内空间\n110的送风装置120的送风方向，并存储到对应的送风装置120的存储器128中，从而将三个送风装置120的风扇121角度定位保存，得到最佳的送风角度。\n[0075] 当风向发生逆转，进出方向变换时，如上所述，并将保存三个送风装置120的送风角度。当两种方向都确定后，以后无论那方向来风，系统都会迅速沿用以前的参数，快速调整，或直接工作。\n[0076] 可以理解的，上述两个实施例的智能空气调节系统可以与空调系统进行配合使用。智能空气调节系统安装后开启，进行模式选择并设定室温，当选择恒温模式时，两个送风装置120的温度传感器129其所在的通风口111的温度，室内的温度传感器129检测室内温度，当室外温度高于室内温度时，控制送风装置120停止电动风扇121，关闭百叶窗152，开启空调系统。特别是使用第二实施例的智能空气调节系统时，利用室内空间110内的送风装置120进行吹风，将空调冷风在室内形成循环，有利于冷气快速均匀分布。\n[0077] 当室内温度高于室外温度时，输出控制信号至送风控制单元124，控制百叶窗开合机构151打开或关闭百叶窗152，将外部冷风大量引入或隔离掉被抽出的热风使之不易回流，并与室内空间110的送风装置120一起形成自动调节的循环风路，并在适当时间关闭空调，实现节能目的。\n[0078] 可以理解的，在上述实施例中，该智能空气调节系统还可以包括湿度传感器、一氧化碳(煤气)传感器、烟雾侦测器等,方便检测室内外湿度、一氧化碳浓度或房子起火燃烧初期烟雾浓度等,实现湿度及空气调节。并将该等信号传送至送风或排风装置120，启动对应的送风装置120进行抽气向室外排出。\n[0079] 进一步的，该系统还可设置遥控器，与送风装置或排风装置120通讯连接，从而可以用于控制系统的启动停止、电动风扇风量大小的调节，以及多种模式的选择等。\n[0080] 以上实施例只为说明本发明的技术构思及特点，其目的在于让熟悉此项技术的人士能够了解本发明的内容并据此实施，并不能限制本发明的保护范围。凡跟本发明权利要求范围所做的均等变化与修饰，均应属于本发明权利要求的涵盖范围。