專利名稱：通風(fēng)控制系統(tǒng)和方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本公開內(nèi)容涉及從封閉區(qū)域去除濕氣，并且更特別地，涉及一種具有控制器的通風(fēng)系統(tǒng)，該控制器基于周圍空氣中的相對濕度、溫度和局部露點(diǎn)的確定來控制排氣風(fēng)扇操作。
背景技術(shù)：
作為周圍空氣中的冷凝水的存在的濕氣可能造成健康危害，并且由空氣中的水產(chǎn)生的冷凝物可以損壞或者破壞結(jié)構(gòu)、設(shè)備、藥物以及食品。需要可靠地防止空氣中的水氣， 以適當(dāng)?shù)鼐S持干燥條件，其中，由于使用者或維護(hù)人員沒有手動開啟排氣風(fēng)扇或者僅啟動該排氣較短的時間以致于無法有效地防止真菌和細(xì)菌生長的累積，可能會導(dǎo)致可觀的經(jīng)濟(jì)損失。這種有機(jī)體威脅了居住者的健康以及結(jié)構(gòu)或儲存在其中的物體的完整性。

發(fā)明內(nèi)容
本公開內(nèi)容提供了一種針對封閉結(jié)構(gòu)的內(nèi)部以及儲存在受到持續(xù)的或連續(xù)的濕氣影響的環(huán)境中的材料上的真菌和細(xì)菌生長的解決方案。本公開內(nèi)容涉及一種如下的系統(tǒng)和方法其用于理想地在不期望濕氣冷凝的封閉環(huán)境中的結(jié)構(gòu)和物體上形成冷凝之前、以及更理想地在看得見濕氣之前，從該環(huán)境中排出濕氣。根據(jù)本公開內(nèi)容的一個方面，提供了一種風(fēng)扇開關(guān)控制器，其響應(yīng)于局部露點(diǎn)并且啟動通風(fēng)系統(tǒng)(諸如，開啟排氣風(fēng)扇)，以排出含有濕氣的空氣。優(yōu)選地，提供諸如按鈕開關(guān)的手動開關(guān)來實(shí)現(xiàn)風(fēng)扇的手動控制。根據(jù)本公開內(nèi)容的另一方面，風(fēng)扇開關(guān)控制器被配置成操作風(fēng)扇，以及當(dāng)設(shè)置了燈繼電器和支持部件時操作燈。理想地，固件檢測這些部件的存在并且相應(yīng)地操作繼電器。根據(jù)本公開內(nèi)容的又一方面，LED亮指示電力何時可用或者風(fēng)扇繼電器何時通電， 并且當(dāng)檢測到水氣時，LED以兩秒的速率閃爍。理想地，當(dāng)不再檢測到濕氣時，定時器在設(shè)定的時段(諸如，20分鐘)之后關(guān)閉風(fēng)扇。


由于根據(jù)以下結(jié)合附圖所進(jìn)行的詳細(xì)描述，本公開內(nèi)容的前述特征和優(yōu)點(diǎn)將變得更好理解，因此將更容易了解本公開內(nèi)容的前述特征和優(yōu)點(diǎn)，在附圖中圖IA是根據(jù)本公開內(nèi)容的用于控制排氣風(fēng)扇的裝置的前俯視圖，并且圖IB是該裝置的后俯視圖；圖2是示出本公開內(nèi)容的濕氣去除系統(tǒng)的電氣示意圖；圖3是安裝了控制開關(guān)的電箱的圖示；圖4是根據(jù)本公開內(nèi)容的一個方面的對性能進(jìn)行測試的圖；圖5是根據(jù)本公開內(nèi)容的另一方面的對性能進(jìn)行測試的圖6A-G包含用于根據(jù)本公開內(nèi)容形成的風(fēng)扇開關(guān)控制器的偽代碼的清單；圖7是根據(jù)本公開內(nèi)容的一個方面形成的風(fēng)扇控制器傳感器電路的示意圖；圖8是根據(jù)本公開內(nèi)容的另一方面形成的風(fēng)扇控制器傳感器的示意圖；圖9是根據(jù)圖8的控制器的又一方面形成的風(fēng)扇控制器傳感器的示意圖；圖10示出了根據(jù)本公開內(nèi)容的另一方面的濕氣控制系統(tǒng)的示意圖；圖11A-11C分別示出了根據(jù)本公開內(nèi)容的一個方面的開關(guān)控制器的等距視圖、前視圖以及側(cè)視圖；圖12A-12C分別示出了根據(jù)公開內(nèi)容的一個方面的風(fēng)扇格柵(grill)組件的等距視圖、前視圖以及后視圖；圖13A-13D分別示出了根據(jù)本公開內(nèi)容的一個方面的大氣環(huán)境傳感器組件的等距視圖、側(cè)視圖、后視圖以及分解視圖；以及圖14A-M包含與本公開內(nèi)容的另一方面相關(guān)聯(lián)的偽代碼的清單。
具體實(shí)施例方式根據(jù)對附圖的考慮以及接下來對本公開內(nèi)容的優(yōu)選實(shí)施例的描述，該系統(tǒng)和方法的其他方面將變得明顯。本領(lǐng)域的技術(shù)人員將認(rèn)識到，在都不背離本公開內(nèi)容的范圍的情況下，本公開內(nèi)容的其它實(shí)施例是可能的，并且可以在多個方面修改設(shè)備的細(xì)節(jié)。因此，以下的附圖和描述實(shí)質(zhì)上被認(rèn)為是說明性的而非限制性的。在以下的描述中，闡述一些特定細(xì)節(jié)，以便提供對公開內(nèi)容的各個實(shí)施例的透徹理解。然而，本領(lǐng)域的技術(shù)人員將理解，可在沒有這些特定細(xì)節(jié)的情況下來實(shí)踐本公開內(nèi)容。在其它情況下，沒有詳細(xì)描述與開關(guān)、傳感器和控制器相關(guān)聯(lián)的公知結(jié)構(gòu)，以避免不必要地使本公開內(nèi)容的實(shí)施例的描述難以理解。除非上下文要求，否則在說明書和所附權(quán)利要求書中，詞“包括(comprise) ”及其變型(諸如“包括(comprises)”和“包括(comprising)”)應(yīng)被解釋為開放性、包括性的含義，即，解釋為“包括但不限于”。本文所使用的詞“開關(guān)”和“風(fēng)扇”包括容易商業(yè)上可購買的所有已知形式的這些裝置，并且在本文中除了與本公開內(nèi)容的特定實(shí)施例相關(guān)的以外， 將不詳細(xì)描述所有已知形式的這些裝置。在本說明書中，提及“一個實(shí)施例”或“實(shí)施例”是指，結(jié)合實(shí)施例描述的特定特征、 結(jié)構(gòu)或特性包括在至少一個實(shí)施例中。因此，在本說明中的各個位置出現(xiàn)短語“在一個實(shí)施例中”或“在實(shí)施例中”不一定都指的是同一實(shí)施例。此外，在一個或多個實(shí)施例中，可以以任何適當(dāng)?shù)姆绞浇M合特定特征、結(jié)構(gòu)或特性。如在本說明書和所附權(quán)利要求書中所使用的，單數(shù)形式“一 (a) ”、“一個(an)，，以及“所述(the)”包括復(fù)數(shù)對象，除非內(nèi)容另外明確規(guī)定。還應(yīng)該注意，術(shù)語“或”通常以包括“和/或”的含義來使用，除非內(nèi)容另外明確規(guī)定。本文所提供的本公開內(nèi)容的標(biāo)題和摘要僅是為了方便而不解釋實(shí)施例的范圍或含義。以下對幾個實(shí)施例的描述實(shí)質(zhì)上僅是示例性的并且決不意在限制本公開內(nèi)容、其應(yīng)用或用途。當(dāng)周圍空氣中的水氣形成諸如薄霧、霧或蒸氣的可見水氣(濕氣)時，或者當(dāng)空氣中的水氣形成水滴并且在充滿水氣的空氣與冷表面(諸如窗戶、草葉或墻)之間的接觸點(diǎn)處聚集時，冷凝發(fā)生。如之前所述，空氣中的以及周圍表面上的水氣有助于真菌和細(xì)菌生長以及表面和其它物體的腐蝕。應(yīng)理解，引起冷凝的條件對于有效地控制冷凝形成以及減輕或消除冷凝的影響是重要的。相對濕度是空氣中的實(shí)際水氣量與空氣中可以保持的總水氣量的百分比。換言之，相對濕度是周圍空氣的飽和程度的表示。通常，冷空氣所保持的水分子比較暖的空氣保持的水分子少。如果空氣是水分子完全飽和的，則濕度是100%。與濕度有關(guān)的是露點(diǎn)。露點(diǎn)是為了空氣中已有的水蒸氣飽和而必須將空氣冷卻達(dá)到的溫度(以度數(shù)為單位)。當(dāng)對兩者(即，相對濕度和露點(diǎn))進(jìn)行比較時，差別揭示了空氣接近100%飽和的程度。該差別被稱為溫度露點(diǎn)差(temperature-dew point spread)。本公開內(nèi)容利用相對濕度相對于周圍溫度的測量來確定應(yīng)該開啟排氣風(fēng)扇的點(diǎn)， 以降低或消除在封閉區(qū)域中形成冷凝的可能性。根據(jù)本公開內(nèi)容的一個方面，系統(tǒng)利用跟蹤房間中的露點(diǎn)/濕度與溫度關(guān)系的裝置。將看到改變并且開始預(yù)測在冷凝形成之前出現(xiàn)的冷凝狀況。例如，根據(jù)一種方法，基于所采集的信息，該裝置將在房間內(nèi)的濕度達(dá)到設(shè)定的百分比(諸如，79%)的點(diǎn)啟動通風(fēng)扇。在另一種方法中，該裝置檢測濕度或相對濕度，并且基于靜止時的濕度水平和濕度隨時間的上升(諸如，在浴室中淋浴器或浴具與打開的窗戶相對的情況下)做決定。例如，在1分鐘內(nèi)上升10%的、60%的期間(sitting)相對濕度將導(dǎo)致該裝置啟動排氣風(fēng)扇。 該裝置繼續(xù)監(jiān)控諸如相對濕度和時間的條件，并且如果看到相對濕度隨時間(諸如，在三分鐘的時段內(nèi))下降回至靜止?jié)穸雀浇?，則該裝置將允許排氣風(fēng)扇在干燥時段內(nèi)保持開啟，假設(shè)相對濕度值保持靠近原始的靜止相對濕度的設(shè)定范圍或在該范圍內(nèi)。因此，本公開內(nèi)容涉及一種如下的系統(tǒng)和方法其用于理想地在不期望水氣冷凝的封閉環(huán)境中的結(jié)構(gòu)和物體上形成冷凝之前，去除該環(huán)境中的濕氣。根據(jù)本公開內(nèi)容的一個方面，提供了一種用于控制封閉區(qū)域中的空氣的通風(fēng)的系統(tǒng)。該系統(tǒng)包括第一傳感器，被適配成檢測空氣中的濕氣的存在；第二傳感器，被構(gòu)造成檢測空氣溫度；以及耦合到第一傳感器和第二傳感器的電路，該電路被構(gòu)造成確定局部露點(diǎn)，并且基于第一傳感器和第二傳感器的輸出、響應(yīng)于局部露點(diǎn)的計算來控制空氣的通風(fēng)。根據(jù)本公開內(nèi)容的另一方面，提供了一種通風(fēng)系統(tǒng)控制器，其感測局部露點(diǎn)并且自動啟動通風(fēng)系統(tǒng)(諸如，開啟排氣風(fēng)扇)以清除房間的濕氣。優(yōu)選地，設(shè)置諸如按鈕開關(guān)的手動開關(guān)來實(shí)現(xiàn)對風(fēng)扇的手動控制。當(dāng)啟動時，風(fēng)扇從封閉區(qū)域抽出空氣并且將其排到外部，并且風(fēng)扇將具有非常低的水氣含量的新鮮空氣引入該封閉區(qū)域中。優(yōu)選地，這將在封閉區(qū)域中的結(jié)構(gòu)或物體上形成冷凝之前、甚至在人眼看得見空氣中的濕氣之前發(fā)生。根據(jù)本公開內(nèi)容的另一方面，風(fēng)扇開關(guān)控制器被配置成操作風(fēng)扇，以及當(dāng)設(shè)置了燈繼電器和支持部件時操作燈。理想地，固件檢測這些部件的存在并且自動操作繼電器。根據(jù)本公開內(nèi)容的另一方面，LED亮指示電力何時可用或者風(fēng)扇繼電器何時通電， 并且當(dāng)檢測到水氣時，LED以兩秒的速率閃爍。理想地，當(dāng)不再檢測到濕氣時，定時器在諸如20分鐘的設(shè)定時段之后關(guān)閉風(fēng)扇。根據(jù)本公開內(nèi)容的另一方面，提供了一種用于排氣風(fēng)扇的控制器，該控制器具有被適配成檢測濕度的傳感器、被適配成對感測到濕度的環(huán)境中的溫度進(jìn)行感測的傳感器、 以及耦合到這些傳感器的電路，該電路被適配成基于對濕度和溫度的感測、響應(yīng)于對局部露點(diǎn)的確定而控制風(fēng)扇的操作。根據(jù)本公開內(nèi)容的另一方面，提供了一種用于排氣風(fēng)扇的控制器，該控制器包括用于實(shí)現(xiàn)照明系統(tǒng)的手動啟動和停用的手動開關(guān)。根據(jù)本公開內(nèi)容的另一方面，控制器完全自動化的方面在于，當(dāng)局部露點(diǎn)在露點(diǎn)的范圍內(nèi)或者在露點(diǎn)和溫度的范圍內(nèi)或者在設(shè)定的露點(diǎn)時，控制器自動地啟動風(fēng)扇。理想地，該露點(diǎn)范圍是從2華氏度到8華氏度。優(yōu)選地，在檢測到濕氣之后，控制器將風(fēng)扇的啟動維持設(shè)定時段，并且在水氣下降到露點(diǎn)以下之后，控制器將風(fēng)扇的啟動維持設(shè)定時段?？商孢x地，控制器可以被適配成允許手動停用風(fēng)扇的或者允許手動停用和自動停用對風(fēng)扇兩者ο根據(jù)本公開內(nèi)容的另一方面，提供了一種用于感測任何封閉空間(諸如具有淋浴器的浴室)中的水氣的電子電路，優(yōu)選地是耦合到微處理器的濕度傳感器，其中，該微處理器又從熱敏電阻器接收溫度信號。理想地，處理器對濕度傳感器信號進(jìn)行處理，以產(chǎn)生與感測到的溫度相比較的露點(diǎn)溫度。根據(jù)本公開內(nèi)容的另一方面，提供了一種用于風(fēng)扇的控制器，該控制器包括第一傳感器，被適配成檢測濕氣的存在；第二傳感器，被配置成檢測溫度；以及耦合到第一傳感器和第二傳感器的電路，該電路被適配成確定局部露點(diǎn)并且響應(yīng)于局部露點(diǎn)的計算來控制風(fēng)扇的操作。接下來參照圖IA和圖1B，其中示出了用于安裝在傳統(tǒng)開關(guān)箱12(圖3所示)中的開關(guān)控制器10的前視圖和后視圖，其中，該傳統(tǒng)開關(guān)箱具有由兩個長側(cè)壁14和兩個短側(cè)壁 16構(gòu)成的大致矩形形狀的主體13，兩個長側(cè)壁14和兩個短側(cè)壁16都與公共后壁18垂直。 側(cè)壁14、16以及后壁18限定了具有容納電氣部件的中空內(nèi)部的開口矩形箱。側(cè)壁14包括限定螺紋孔17的接頭(tab) 15。開關(guān)控制器10通過穿過螺紋孔17的螺絲(未示出)安裝到箱12。在電氣部件被放置在箱12中之后，面板20 (圖IA和圖IB所示)被安裝在箱12 的前部上方。面板20以取決于應(yīng)用的已知方式(即，其中兩個螺絲22穿過面板22中的相應(yīng)開口并且進(jìn)入下層電路板中或開關(guān)箱M中的螺紋孔中)附接到現(xiàn)有的或新的開關(guān)箱12。開關(guān)控制器10在其前部包括位于傳感器入口 28之上的指示燈沈，該傳感器入口具有多個開口 30。在開口 30下方是第一開關(guān)32。在該設(shè)計方法中，第一開關(guān)32用于手動開啟風(fēng)扇，并且在第一開關(guān)32下方是用于手動關(guān)閉風(fēng)扇的第二開關(guān)34。這些部件固定到包括用于控制風(fēng)扇操作的電路的安裝板。其它配置是可能的。例如，對于僅有風(fēng)扇的配置，頂部按鈕用于開啟風(fēng)扇，而底部按鈕用于關(guān)閉風(fēng)扇。對于風(fēng)扇和燈的組合，頂部按鈕用于對燈啟動和關(guān)閉進(jìn)行切換(toggle)，并且底部按鈕用于對風(fēng)扇啟動和關(guān)閉進(jìn)行手動切換。提供固件，其基于控制板上所看到的部件來選擇每個開關(guān)的功能。圖2示出了在開關(guān)箱12中實(shí)現(xiàn)的、用于將控制開關(guān)10耦合到風(fēng)扇電動機(jī)38的傳統(tǒng)電連接。系統(tǒng)被設(shè)計成供120V交流供電的風(fēng)扇使用。應(yīng)該僅使用#14或#12銅線。然而，要理解的是，在本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員的知識范圍內(nèi)，可以利用使用除120V交流之外的電力系統(tǒng)，只要對控制開關(guān)10的電路進(jìn)行適當(dāng)?shù)男薷募纯?。由于較老的設(shè)施在開關(guān)箱12所處的墻壁內(nèi)可能經(jīng)歷氣流，因此可能需要對開關(guān)箱12中的任何開口進(jìn)行密封，以便使控制開關(guān)10適當(dāng)?shù)仄鹱饔?。這可以通過使用可用的標(biāo)準(zhǔn)油漆工具的堵塞材料(caulking)密封每個開口(包括電線穿過箱12的開口，如圖3所示)來進(jìn)行。還建議密封壁板與電箱之間的、圍繞該箱的周界，以便停止熱損耗并且使得控制開關(guān)10能夠感測房間內(nèi)的狀態(tài)而不是箱12內(nèi)或周圍的氣流。以下是控制開關(guān)10的硬件描述。該開關(guān)被設(shè)計成將85Vac到^5Vac、50-60HZ的電力傳輸通過額定為適當(dāng)安培(諸如，在一些情況下為5A)的繼電器。任何如此額定的負(fù)載可連接到這些繼電器。主電源(在該情況下為傳統(tǒng)的IlOV交流家用電源)向控制器10 供電，該控制器產(chǎn)生較低的工作電壓。要理解的是，這些值是取決于應(yīng)用的。例如，繼電器可以具有較高的安培容量以操縱較大的風(fēng)扇。另外，硬件可以被設(shè)計成操縱240伏特的電源。盡管可在電路板上安裝三個按鈕開關(guān)，但是目前僅使用下部的兩個第一開關(guān)32 和第二開關(guān)34。用戶操作這些開關(guān)，以手動開啟和關(guān)閉風(fēng)扇。操作者看得見LED，并且這提供了控制器狀態(tài)的視覺指示。以下固件描述包括感測燈繼電器部件的控制器中的軟件版本，并且其確定按鈕所執(zhí)行的功能。固件操縱定時器，解釋溫度和水氣讀數(shù)，并且當(dāng)檢測到水氣時驅(qū)動LED。圖6是與該特定設(shè)計相關(guān)聯(lián)的控制器軟件的偽代碼的清單。申請人認(rèn)識到，本領(lǐng)域的技術(shù)人員會理解該偽代碼中所示出的控制算法的基礎(chǔ)，并且能夠參考該偽代碼將其實(shí)現(xiàn)成目標(biāo)編程語言。因此，在本文中將不詳細(xì)說明該代碼。腿僅風(fēng)扇對于僅有排氣風(fēng)扇的配置，在構(gòu)造中不包括燈的繼電器。軟件檢測到不存在，并且將上部按鈕(在該情況下為第一開關(guān)3 解釋為“風(fēng)扇開啟”命令。下部按鈕(在該情況下為第二開關(guān)34)被視為“風(fēng)扇關(guān)閉”命令。風(fēng)扇和燈當(dāng)安裝了燈繼電器和支持部件時，軟件將上部按鈕(第一開關(guān)32)解釋為對燈開啟和關(guān)閉命令的切換。下部按鈕(第二開關(guān)34)被視為對風(fēng)扇開啟和關(guān)閉命令的切換。在這些配置的每個配置中，如以下更全面地描述的，計算局部露點(diǎn)，并且啟動排氣風(fēng)扇以從區(qū)域中清除濕氣。將LED點(diǎn)亮至昏暗水平以表示電力可用或者風(fēng)扇繼電器通電， 并且LED以兩秒的速率閃爍以指示檢測到濕氣。Μ 僅風(fēng)扇手動按下上部按鈕(第一開關(guān)3 將啟動排氣風(fēng)扇并且設(shè)置定時器。檢測到水分還將命令風(fēng)扇開啟，但是定時器將不被設(shè)置，并且風(fēng)扇將保持開啟，直到不再檢測到水分為止。當(dāng)檢測到水分時，LED將以兩秒的速率導(dǎo)通和關(guān)斷。要理解的是，定時器可以被設(shè)置為所需的時段，以清除空間或者滿足應(yīng)用的局部需要或局部約束(諸如，電的可用性)。在一些情況下，時間最小可以為15分鐘，并且在一些情況下其可以高達(dá)60分鐘。在大部分情況下，該時間在20分鐘至30分鐘且包括30分鐘的范圍中，但該時間也可以從15分鐘變化到60分鐘。如果沒有檢測到冷凝物或水氣，則用戶可以按下以及釋放下部按鈕并且關(guān)閉風(fēng)扇。如果檢測到冷凝物或水氣，則按下以及釋放上部或下部按鈕將不起作用。當(dāng)20分鐘的定時器到時的時候，控制器將自動關(guān)閉風(fēng)扇。
風(fēng)扇和燈理想地，設(shè)置LED來指示電力可用、風(fēng)扇開啟、感測到水氣或超馳(override)有效或者前述的任意組合。在本文所示的代表性實(shí)施例中，當(dāng)電力可用時，將以昏暗水平點(diǎn)亮 LED。按下上部按鈕32將對燈開啟和關(guān)閉進(jìn)行切換。燈按鈕不影響對風(fēng)扇的操作，并且露點(diǎn)檢測不影響對燈的操作。不存在與燈相關(guān)聯(lián)的超時。按下并釋放下部按鈕34將開啟排氣風(fēng)扇，這將設(shè)置20分鐘的定時器，并且如果沒有檢測到水氣，則按下并釋放下部按鈕34將使風(fēng)扇停用。以所有其它方式，風(fēng)扇將如以上在僅風(fēng)扇的操作描述中所述的那樣運(yùn)行。盡管對于水氣檢測電路沒有示出超馳，但是可以設(shè)置。溫度和濕度檢測風(fēng)扇開關(guān)的主控制板包括連接器，其中，傳感器板附接到該連接器中。設(shè)置熱敏電阻器或等效部件，其被構(gòu)造成感測并且返回空氣溫度數(shù)據(jù)。設(shè)置生成潮濕水平數(shù)據(jù)的柵格 (grid)。具有該數(shù)據(jù)的輸出信號可以被發(fā)送到用于存儲數(shù)據(jù)的本地存儲器或者被直接發(fā)送到用于確定露點(diǎn)值的處理器。優(yōu)選地，固件邏輯將所返回的潮濕水平數(shù)據(jù)和溫度數(shù)據(jù)翻譯成露點(diǎn)值。如以下更詳細(xì)地描述的那樣，當(dāng)達(dá)到門限露點(diǎn)值時，啟動排氣風(fēng)扇。電氣目前，風(fēng)扇開關(guān)邏輯引入的工作電流對于僅有風(fēng)扇的配置最大約為90mA，而對于風(fēng)扇和燈配置最大約為150mA。風(fēng)扇開關(guān)引入的靜態(tài)電流約為0. 4mA。在優(yōu)選的型式中，感測電路控制對風(fēng)扇電動機(jī)的接通和斷開，該感測電路基于感測到的溫度值和感測到的相對濕度以及露點(diǎn)確定而工作。對于溫度的確定，NTC(負(fù)溫度系數(shù))熱敏電阻器/分壓器電路提供成反比的電壓返回。根據(jù)所選擇的熱敏電阻器的值，應(yīng)用調(diào)節(jié)算法以符合預(yù)期值的范圍，從而填滿8比特的模數(shù)轉(zhuǎn)換中可用的范圍。該信號水平或值是溫度。相對濕度檢測還將信號水平提供到返回數(shù)值信號的模數(shù)轉(zhuǎn)換器。使用如下的簡單近似RH = 100-5 (T-Td)，其中RH =相對濕度T =以華氏溫標(biāo)記錄的溫度，以及Td是以華氏溫標(biāo)為單位的露點(diǎn)溫度。通過結(jié)合RH和T (反的)，接收露點(diǎn)值。例如，露點(diǎn)值是133，但是在計算中減去5， 因此閾值是計數(shù)128。當(dāng)接收到小于128的值時，不存在濕氣或冷凝物。當(dāng)值在128以上時，存在露水(冷凝物或濕氣)。沒有使用表格。然而，通過使用相反值和具有偏移的初始調(diào)節(jié)因子，可以將對于從 50 °F到 112 °F的溫度的所有露點(diǎn)值準(zhǔn)確地置于128。腿進(jìn)行測試，以驗(yàn)證將檢測閾值開放為 5. 5 T的露水感測算法并且驗(yàn)證露水感測超馳特征的增加沒有影響裝置的性能。初始測試關(guān)注于60%濕度時額定為70下的起始室溫。進(jìn)行了多次運(yùn)轉(zhuǎn)，并且圖4示出了典型性能。當(dāng)露點(diǎn)溫度在從5. 5下到8下的室溫范圍內(nèi)時，發(fā)現(xiàn)閾值。在室內(nèi)濕度仍然高的同時，該室打開并且風(fēng)扇開關(guān)被認(rèn)為在閾值以下。 樣本1是在室關(guān)閉時取得的。開啟單個蒸汽機(jī)，并且樣本2是在第一次看到霧而使鏡子上的水氣維持在4’水平時取得的。樣本3是在風(fēng)扇開關(guān)第一次檢測到水氣時取得的。針對所有三個樣本的時間間隔均為10分鐘。圖5示出了根據(jù)本公開內(nèi)容的另一方面的測試，其中，以升高的溫度并且通過對電路進(jìn)行了修改來進(jìn)行測試。在開始測試之前，將房間在80下到90下浸濕兩小時。運(yùn)轉(zhuǎn)室多次并且圖5中的曲線圖描繪了其中的一次運(yùn)轉(zhuǎn)。起動單個蒸汽機(jī)并且取得樣本1。當(dāng)風(fēng)扇開關(guān)觸發(fā)時取得樣本2。運(yùn)轉(zhuǎn)該室直至達(dá)到90 T的溫度并且蒸汽機(jī)和加熱燈兩者都被關(guān)閉。開啟吊扇并且使房間通風(fēng)。當(dāng)風(fēng)扇開關(guān)降低了露水感測方面(即，露水感測無效) 時，取得樣本4。在每次測試期間，在風(fēng)扇開關(guān)檢測到水氣的時刻，進(jìn)入房間并且進(jìn)行視覺觀察。在每種情況下，所有墻壁上的鏡子被霧籠罩，但是潮濕水平較低。風(fēng)扇開關(guān)蓋板(bezel)和周圍墻壁干燥并且空氣潮濕。注意在曲線圖(圖4和圖5)上，初始溫度和隨后的讀數(shù)不同。如這里所述的，圖 5中呈現(xiàn)的結(jié)果在升高的初始溫度處繼續(xù)有效。圖7是根據(jù)本公開內(nèi)容的一個方面形成的風(fēng)扇控制器傳感器電路70的示意圖。所示出的水氣或濕度傳感器柵格72耦合到第一電路JPl和第二電路JP2 (74，76)，第一電路 JPl和第二電路JP2 (74，76)又經(jīng)由熱敏電阻器Rl耦合在一起。柵格72檢測到水氣，導(dǎo)致在第一電路JPl和第二電路JP2中的電流的狀態(tài)改變。這被處理以生成通風(fēng)系統(tǒng)的控制信號。類似地，熱敏電阻器Rl感測空氣溫度，并且第一電路JPl和第二電路JP2接收信號。圖8是根據(jù)本公開內(nèi)容的另一方面形成的風(fēng)扇控制器傳感器電路80的示意圖。這里，電阻器(表示為R1，其不同于圖7的熱敏電阻器Rl)將晶體管Ql的柵極接地。Ql的柵極由取自集成電路ICl上的引腳3的Drivel (驅(qū)動1)上的信號來控制。Ql控制開關(guān)Kl的啟動，開關(guān)Kl將電動機(jī)線路E5耦合到火線(hot line)El。圖9是根據(jù)圖8的控制器電路80的另一方面形成的風(fēng)扇控制器傳感器90的另一示意圖。此處，為線路E6上的燈設(shè)置另外的開關(guān)K2。開關(guān)K2由晶體管Q2來控制，晶體管 Q2使其柵極耦合到取自ICl上的引腳2的線路Drive2 (驅(qū)動2)。圖7的JPl和JP2與圖8和圖9的Pl配對。Pl的引腳2處的術(shù)語“temp”和引腳10的接地是通過圖7上的熱敏電阻器Rl返回。在通過引腳1和9的在R9和RlO處的術(shù)語“Sns2”和“Sns3”是源并且通過圖7的傳感器柵格返回。根據(jù)本公開內(nèi)容的另一方面，開關(guān)控制器可以被配置成具有以下工作特性如上所述，存在按鈕開關(guān)是為了手動開啟和關(guān)閉風(fēng)扇電動機(jī)。提供單一的固件版本，其能夠確定機(jī)械配置并且根據(jù)該配置運(yùn)行。例如，當(dāng)沒有安裝第三按鈕和燈繼電器時， 固件如下操作風(fēng)扇開關(guān)板上部按鈕-中心位置當(dāng)沒有檢測到水氣時，按下和保持上部按鈕不起作用。當(dāng)釋放該按鈕時，風(fēng)扇繼電器通電并且風(fēng)扇將開始運(yùn)轉(zhuǎn)。設(shè)置20分鐘運(yùn)行的定時器。在20分結(jié)束時，風(fēng)扇將被關(guān)閉。底部按鈕-底部位置當(dāng)釋放按鈕時，風(fēng)扇繼電器斷電，并且風(fēng)扇將關(guān)閉。如果檢測到水氣，則底部按鈕不起作用。超馳特征如果保持兩個按鈕15秒，則露點(diǎn)感測系統(tǒng)被停用。如果風(fēng)扇正在運(yùn)轉(zhuǎn)，則其將切斷。當(dāng)露點(diǎn)感測系統(tǒng)被停用時，按下和保持兩個按鈕15秒將重新啟動該系統(tǒng)。如果保持按鈕超過15秒，則不起作用。濕度和溫度傳感器-頂部位置濕度和溫度傳感器被安裝到容納于上蓋中的傳感器板。該組合提供了確定露點(diǎn)所依據(jù)的信息。露點(diǎn)閾值是用于驅(qū)動風(fēng)扇開關(guān)命令的閾值。當(dāng)達(dá)到露點(diǎn)閾值時，風(fēng)扇繼電器通電，并且當(dāng)發(fā)現(xiàn)水氣時，定時器將保持重置20分鐘。當(dāng)不再檢測到水氣時，將允許定時器倒計時。在20分鐘結(jié)束時，風(fēng)扇將被切斷。LED指示-頂部位置當(dāng)露點(diǎn)感測有效時，LED指示風(fēng)扇繼電器通電并且已達(dá)到了露點(diǎn)閾值。當(dāng)風(fēng)扇繼電器通電但是沒有發(fā)現(xiàn)露水時，LED將持續(xù)接通(on solid)。當(dāng)發(fā)現(xiàn)露水時，LED將每隔2 秒脈動變暗。^iiAUOl-IOla電路板可以將最大3安培的120Vac或MOVac傳輸?shù)斤L(fēng)扇輸出。下表列出了在所有操作模式中引入的靜態(tài)功率。前兩欄中的讀數(shù)使露水感測電路有效，而最后兩個讀數(shù)伴隨著露水感測超馳。
權(quán)利要求
1.一種用于控制封閉區(qū)域中的空氣的通風(fēng)的系統(tǒng)，包括第一傳感器，被適配成檢測所述封閉區(qū)域中的空氣中的濕氣的存在；第二傳感器，被構(gòu)造成檢測所述封閉區(qū)域中的空氣溫度；以及耦合到所述第一傳感器和所述第二傳感器的電路，所述電路被構(gòu)造成確定所述封閉區(qū)域中的露點(diǎn)值，并且基于所述第一傳感器和所述第二傳感器的輸出、響應(yīng)于所述露點(diǎn)值的確定來控制所述封閉區(qū)域中的空氣的通風(fēng)。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的系統(tǒng)，其中，所述電路包括控制電路，所述控制電路被構(gòu)造成響應(yīng)于所述露點(diǎn)值的確定而啟動通風(fēng)裝置。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的系統(tǒng)，其中，所述控制電路被構(gòu)造成根據(jù)以下計算來確定所述露點(diǎn)值RH = 100-5(T-Td)，其中RH =相對濕度，T =以華氏溫標(biāo)記錄的溫度，以及Td是以華氏溫標(biāo)為單位的露點(diǎn)溫度。
4.根據(jù)權(quán)利要求2所述的系統(tǒng)，其中，所述控制電路被構(gòu)造成啟動多種操作模式之一， 所述多種操作模式包括第一模式，在所述第一模式中，所述控制電路被構(gòu)造成基于所述第一傳感器和所述第二傳感器的輸出、響應(yīng)于所述露點(diǎn)值的確定而控制空氣的通風(fēng)；第二模式，在所述第二模式中，所述控制電路基于在所述封閉區(qū)域中所感測到的、超過門限水氣量的水氣量，控制所述通風(fēng)系統(tǒng)的啟動；以及第三模式，在所述第三模式中，所述控制電路確定所述封閉區(qū)域中所感測到的水氣在一定時段內(nèi)的改變速率，并且當(dāng)所述一定時段內(nèi)的所述改變速率超過所述一定時段內(nèi)的門限改變速率時，啟動所述通風(fēng)系統(tǒng)。
5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的系統(tǒng)，其中，所述控制電路被配置成檢測耦合到所述控制電路的硬件，并且選擇與所檢測到的硬件對應(yīng)的操作模式。
6.根據(jù)權(quán)利要求2所述的系統(tǒng)，其中，所述通風(fēng)裝置包括排氣風(fēng)扇，所述排氣風(fēng)扇被構(gòu)造成從所述封閉區(qū)域抽出空氣并將所述空氣排到外部，以及將水氣含量比從所述封閉區(qū)域排出的空氣低的新鮮空氣引入所述封閉區(qū)域中。
7.根據(jù)權(quán)利要求2所述的系統(tǒng)，其中，所述控制電路被構(gòu)造成在所述封閉區(qū)域中形成冷凝之前啟動所述通風(fēng)系統(tǒng)。
8.根據(jù)權(quán)利要求2所述的系統(tǒng)，其中，所述控制電路被構(gòu)造成在所述封閉區(qū)域中看得見濕氣之前啟動所述通風(fēng)系統(tǒng)。
9.根據(jù)權(quán)利要求2所述的系統(tǒng)，其中，所述控制電路包括實(shí)現(xiàn)對所述通風(fēng)系統(tǒng)的手動控制的手動開關(guān)。
10.一種用于控制封閉區(qū)域中的通風(fēng)的方法，所述方法包括檢測所述封閉區(qū)域中的局部濕氣的存在；檢測所述封閉區(qū)域中的局部溫度；以及確定所述封閉區(qū)域中的露點(diǎn)值，并且響應(yīng)于所確定的露點(diǎn)值而控制通風(fēng)系統(tǒng)的操作。
11.根據(jù)權(quán)利要求10所述的方法，還包括當(dāng)所述露點(diǎn)值超過門限露點(diǎn)值時啟動所述通風(fēng)系統(tǒng)，重復(fù)地檢查濕氣的存在，并且當(dāng)所述濕氣已下降到所述門限露點(diǎn)值以下時將風(fēng)扇啟動固定的持續(xù)時間。
12.根據(jù)權(quán)利要求10所述的方法，包括以多種操作模式之一啟動所述通風(fēng)系統(tǒng)，所述多種操作模式包括第一模式，在所述第一模式中，控制電路被構(gòu)造成基于第一傳感器和第二傳感器的輸出，響應(yīng)于所述露點(diǎn)值的確定而控制所述通風(fēng)系統(tǒng)的啟動；第二模式，在所述第二模式中，所述控制電路基于在所述封閉區(qū)域中所感測到的、超過門限水氣量的水氣量， 控制所述通風(fēng)系統(tǒng)的啟動；以及第三模式，在所述第三模式中，所述控制電路確定所述封閉區(qū)域中所感測到的水氣在一定時段內(nèi)的改變速率，并且當(dāng)所述一定時段內(nèi)的所述改變速率超過所述一定時段內(nèi)的門限改變速率時，所述控制電路啟動所述通風(fēng)系統(tǒng)。
13.根據(jù)權(quán)利要求12所述的方法，其中，所述控制電路被配置成檢測耦合到所述控制電路的硬件，并且選擇與所檢測到的硬件對應(yīng)的操作模式。
全文摘要
提供了一種系統(tǒng)和方法，其基于局部露點(diǎn)的確定控制通風(fēng)系統(tǒng)，并且在結(jié)構(gòu)和物體上出現(xiàn)冷凝之前、并且理想地在封閉區(qū)域的空氣中形成可見冷凝之前自動啟動排氣風(fēng)扇?？刂齐娐分械墓碳z測硬件部件的存在，并且基于所檢測到的、耦合到控制電路的硬件部件來以多種模式之一操作控制電路。
文檔編號F24F11/02GK102356282SQ201180000201
公開日2012年2月15日 申請日期2011年1月13日 優(yōu)先權(quán)日2010年1月13日
發(fā)明者克里斯多佛·埃里克森, 托尼·布蘭哈姆 申請人:Gtr技術(shù)有限公司