空气过滤器的情况感测制造技术

本发明专利技术提供了用于获得表示空气过滤器的空气过滤器介质的情况的数据并使用此类数据向用户呈现空气过滤器介质情况的指示的装置、系统和方法。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】空气过滤器的情况感测
技术介绍
空气过滤器可包括在加热炉和独立式空气净化器中。通过过滤器抽吸空气，并且该过滤器捕集颗粒，防止颗粒通过风道前进到正在加热、冷却或以其它方式调节的环境空间中。家庭加热炉空气过滤器随着时间的推移而失效或堵塞，并且需要进行更换以最小化在加热炉风扇马达上的磨损，以及保持空气净化效果并保持足够的气流。传统的过滤器阻塞是由过滤器之前和过滤器之后相对于气流的压力差来定义的。压力差的增加指示过滤器变得更堵塞并且需要更换。
技术实现思路
概括地说，本文公开了用于获取表示空气过滤器的空气过滤器介质的情况的数据以及使用此类数据向用户呈现空气过滤器介质情况的指示的装置、系统和方法。在以下具体实施方式中，这些方面和其它方面将显而易见。然而，在任何情况下，都不应当将此广泛的
技术实现思路
理解为是对可受权利要求书保护的主题的限制，不论此类主题是在最初提交申请的权利要求书中呈现还是在修订申请的权利要求书中呈现，或者另外是在申请过程中呈现。附图说明图1为根据示例性实施方案的包括一次性空气过滤器的照片。图2为根据示例性实施方案的耦接到过滤器介质的差压传感器的照片。图3为根据示例性实施方案的具有差压传感器的过滤器的框图。图4为根据示例性实施方案的在移动装置上运行的应用程序的模拟用户界面的图示。图5A为根据示例性实施方案的表格，该表格指示鼓风机速度(英尺/分钟)、差压传感器读数(毫巴)、风道压力、计算出的压力以及将结果与图5B所示的图示相关联的字母A、B或C。图5B为示出根据示例性实施方案的计算的压力的图示。图6为根据示例性实施方案的将从测试获得的压力与以不同速度运行的鼓风机比较的图示。图7为根据示例性实施方案的类似于图5A的表格。图8为根据示例性实施方案的将从测试获得的压力与以不同速度运行的鼓风机比较的图示。图9为根据示例性实施方案的示出在不同时间间隔处的压力的图示。图10为根据示例性实施方案的用于感测空气过滤器的阻塞的系统的框图。图11为根据示例性实施方案的示出配置并使用移动装置与过滤器传感器相互作用的方框流程图。图12为根据示例性实施方案的利用两种压力传感器的示例系统的方框流程图。图13为根据示例性实施方案的示出校准压力传感器的框图。图14提供根据示例性实施方案的有关示例性温度和湿度传感器的信息。图15为根据示例性实施方案的用于测试小型过滤器的实验性系统的照片。图16提供根据示例性实施方案的来自智能过滤器电路系统的数据流的表示。图17为根据示例性实施方案的安装在常见的家用加热炉风道系统中的过滤器的照片。图18为根据示例性实施方案的示出在风扇首先关闭、然后打开、然后再次关闭的情况下跨过滤器的压力差的图示。图19为根据示例性实施方案的指示在操作包括智能过滤器的系统期间传输和收集的信息的表格。图20为根据示例性实施方案的指示在加热炉或风扇关闭并且然后打开的情况下来自单个下游侧压力传感器的读数的图示，其中已知过滤器为脏的并需要更换。图21为根据示例性实施方案的具有用于提供过滤器的ID、感测过滤器介质情况以及任选地感测空气质量的各种选项的智能过滤器的框图表示。图22为根据示例性实施方案的在智能过滤器系统中的多个元件和替代元件的框图表示。图23为根据示例性实施方案的示出配置并使用来自多个源的信息来确定过滤器寿命的方框流程图。图24示出根据示例性实施方案的指示跨过滤器的在变化的情况下随时间推移的差压的多个压力测量。图25示出根据示例性实施方案从加速计传感器收集的数据，该加速计传感器测量在过滤器所插入的风道中的在y方向上的振动。图26类似地示出根据示例性实施方案测量在x方向上的振动。图27类似地示出根据示例性实施方案测量在z方向上的振动。图28示出根据示例性实施方案的在y方向上的相对于时间的加速计结果。图29示出根据示例性实施方案的在x方向上的相对于时间的加速计结果。图30示出根据示例性实施方案的在z方向上的相对于时间的加速计结果。图31为实现根据示例性实施方案的电路系统和方法的计算机系统的方框示意图。具体实施方式在下面的说明书中，将引用形成说明书的一部分的附图，并且在附图中以例示方式示出可实践的具体实施方案。这些实施方案被充分详细地描述以使本领域技术人员能够实践本专利技术，并且应当理解，可利用其它实施方案，并且可在不脱离本专利技术的范围的情况下进行改变。因此，示例性实施方案的下面的描述并不应被理解为限制含义，并且本专利技术的范围由所附的权利要求书限定。在一个实施方案中，本文所描述的功能或算法可以在软件中执行。该软件可由存储在计算机可读介质或计算机可读存储装置诸如一个或多个非暂态存储器或其它类型的基于硬件的存储装置(本地的或联网的)上的计算机课执行指令组成。另外，此类功能对应于模块，该模块可为软件、硬件、固件或它们的任何组合。根据需要可在一个或多个模块中执行多个功能，并且所述实施方案仅仅为示例。软件可在计算机系统(诸如个人计算机，服务器或其它计算机系统)上操作的数字信号处理器，ASIC，微处理器或其它类型的处理器上执行，将此类计算机系统转变为具体编程的机器。如本文稍后的讨论显而易见的是，虽然在一些实施方案中，一些此类功能可由与本文所公开的传感器共同定位的电路系统来执行，但是，在一些方便的实施方案中，可在来自传感器的远程位置处(例如，在无线耦接到与传感器共同定位的电路系统的移动装置或云平台中)执行许多此类功能。描述实施方案以识别何时应更换空气过滤器。该实施方案利用传感器和分析物来确定是否需要更换空气过滤器和何时更换空气过滤器。网络连接可用于传达应更换的过滤器的指示。可例如经由在经由网络接收指示的移动装置上运行的应用程序向用户提供该指示。信息可基于网络连接(诸如在传感器和与过滤器相关联的分析装置之间的蓝牙低能量(BLE)连接方向、Wi-Fi连接、ZigBee或Zwave，例如)传递。在另外的实施方案中，可使用基于RFID的连接或其它连接来传递信息。该应用程序可自动地或者响应于由应用程序在移动装置上提供的用户可选选项而启用命令更换过滤器。该应用程序还可用于读取来自过滤器的条码、QR码或其它信息并使用此类信息控制仅在指定过滤器上使用传感器。该信息还可用于针对对应的过滤器的允许的压力下降或气流测量参数配置传感器和/或应用程序。在各种实施方案中，可使用单个压力传感器或多个不同的传感器来识别过滤器的压力阻塞。当过滤器变得越来越堵塞时，可以使用由马达加大作用力而产生的真空现象将单个传感器定位在过滤器和风扇侧之间的清洁空气侧的过滤器后面。换句话讲，当风扇运行时，压力下降，随着过滤器变得越阻塞，该下降就越大。在一个实施方案中，阈值(诸如风扇打开时与风扇关闭时相比较的2或更多帕斯卡的下降)可用于触发更换过滤器的客户通知。在一个实施方案中，单个压力传感器向在处理器上执行的分析软件提供压力读数。在一些实施方案中，处理器和压力传感器可形成为集成单元。例如，此类项目均可位于传感器外壳内(例如，它们可被支撑在被定位在外壳内的公共电路板上)。集成单元还可包括联网能力。在使用单个压力传感器的情况下，可通过观察在风扇打开和风扇关闭的情况下的压力来校准传感器。然后可假定在风扇打开的情况下的压力表示过滤器的两侧之间的压力差。下面提供了利用传感器数据生成过滤器阻塞通知的算法的若本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种动力空气处理系统，所述动力空气处理系统包括：空气过滤器，所述空气过滤器包括过滤器介质；至少一个传感器，所述至少一个传感器驻留在所述动力空气处理系统中；和电路系统，所述电路系统耦接到所述传感器，所述电路系统被配置为从所述传感器接收表示所述过滤器介质的所述情况的数据并无线地传输此类数据。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】2016.08.08 US 62/372,156;2016.08.12 US 62/374,0401.一种动力空气处理系统，所述动力空气处理系统包括：空气过滤器，所述空气过滤器包括过滤器介质；至少一个传感器，所述至少一个传感器驻留在所述动力空气处理系统中；和电路系统，所述电路系统耦接到所述传感器，所述电路系统被配置为从所述传感器接收表示所述过滤器介质的所述情况的数据并无线地传输此类数据。2.根据权利要求1所述的空气过滤器，其中所述至少一个传感器包括至少一个压力传感器。3.根据权利要求2所述的空气过滤器，其中所述至少一个压力传感器包括当空气通过所述过滤器介质移动时相对于所述过滤器介质的被定位为暴露于上游压力的第一压力传感器和被定位为暴露于下游压力的第二压力传感器。4.根据权利要求2所述的空气过滤器，其中所述至少一个压力传感器为绝对压力传感器，所述绝对压力传感器被定位为当空气通过所述过滤器介质移动时在所述过滤器介质的下游，以测量下游压力。5.根据权利要求4所述的空气过滤器，其中所述电路系统适于将跨所述过滤器介质的压力差确定为来自所述绝对压力传感器的所述数据的函数。6.根据权利要求4所述的空气过滤器，还包括第二传感器以提供第二数据，其中所述电路系统还适于将所述第二数据与来自所述压力传感器的所述数据组合以确定所述压力差。7.根据权利要求6所述的空气过滤器，其中所述第二传感器包括至少一个传感器，所述至少一个传感器被配置为感测风扇使空气移动通过所述过滤器材料的操作。8.根据权利要求6所述的空气过滤器，其中所述第二传感器选自由应变仪传感器、振动传感器、热电气流传感器、应变仪气流传感器和叶片气流传感器组成的组。9.根据权利要求1所述的空气过滤器，其中所述至少一个传感器包括压力传感器，所述压力传感器被配置为以不大于每三十秒一次且不小于每天一次的频率间歇地获取模拟压力数据，并且其中耦接到所述传感器的所述电路系统被配置为将模拟压力数据转换为数字化压力数据并存储所述数字化压力数据直至无线地传输所述数字化压力的时刻为止。10.根据权利要求1所述的空气过滤器，其中所述空气过滤器包括信息，所述信息通过安装在所述空气过滤器上的RFID标签的方式局部驻留在所述空气过滤器上，并且其中所述动力空气处理系统包括RFID读取器，所述RFID读取器被配置为查询所述空气过滤器的所述RFID标签。11.根据权利要求1所述的空气过滤器，其中所述电路系统被配置为生成指示作为所述过滤器的所述感测的情况的函数的更换所述空气过滤器的时间的警报。12.根据权利要求1所述...

【专利技术属性】
技术研发人员：J·B·亚瑟，K·W·布勒多恩，J·查克拉瓦蒂，G·B·波特莉，D·M·格拉斯，M·A·梅斯，L·L·卢派斯，D·W·赫南，D·D·弗莱彻，E·O·赫姆博格，O·M·赫姆博格，
申请(专利权)人：三M创新有限公司，
类型：发明
国别省市：美国,US