室内空气质量监测器制造技术

本发明专利技术提供了一种室内空气质量监测器(10)，其具有：壳体(12)，提供经由流动路径通向出气口(28)的进气口(24)，该流动路径形成在壳体内并且包括流动室(70)；风扇，被布置成推动空气从进气口(24)经过流动路径到达出气口(28)；至少一个传感器(56、58、60、62)，用于感测至少一种空气污染物，该传感器(56、58、60、62)暴露于流动室(70)中的空气；以及空气引导布置(46、48、64、66，74)，其在流动路径中处于进气口(24)的下游，并且该空气引导布置(46、48、64、66，74)形成多个流动通道(76，78，80)，在室内空气质量监测器的操作中空气经过所述多个流动通道(76，78，80)中的每一个到达流动室(70)。80)中的每一个到达流动室(70)。80)中的每一个到达流动室(70)。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】室内空气质量监测器


[0001]本专利技术涉及室内空气质量的监测。

技术介绍

[0002]由于室内空气质量可以对建筑物居住者的健康及其生产力造成影响，室内空气质量是建筑管理者、企业乃至个人的主要关注点。在建筑环境中通常发现各种各样的污染物会影响人类的健康和幸福感。世界卫生组织1984年的报告表明，高达30％的新建筑物和改建建筑物可能会受到与空气质量差有关的投诉。被认为是由所谓的“病态建筑综合征”引起的症状可以包括头痛；眼、鼻和咽喉刺激；疲劳乏力；头晕和恶心。不良IAQ不仅可能会对建筑物居住者的生产力产生重大影响，而且，其还与长期健康问题(包括呼吸系统疾病、心脏病和癌症)有关。
[0003]建筑物内的污染水平通常高于建筑物外的污染水平。污染物的来源包括燃料燃烧装置、烟草产品、一系列建筑材料和装饰材料、清洁产品和个人护理产品。室外空气污染当然也可能会达到室内环境。建筑物内空气中的污染物可以包括(a)空气中携带的微粒，例如来自柴油机尾气、灰尘和烟雾；以及(b)由建筑物中常见的某些固体和液体材料散发的挥发性有机化合物(VOC)，包括甲醛。IAQ的另一方面是二氧化碳浓度。在通风不良的建筑物中，由建筑物居住者呼出的空气中CO2浓度的增加会显著提高CO2在环境空气中的浓度，而过量的空气CO2被认为会对人类健康产生一系列负面影响。
[0004]空气湿度会影响建筑物居住者的健康。过高和过低的湿度均是不希望的。
[0005]建筑物内的空气质量可能受到短暂的瞬态事件的影响，例如当化学喷雾释放到空气中时。
[0006]对居住者的幸福感具有影响的与IAQ不直接相关的室内环境的其它方面包括环境噪声和温度。
[0007]希望监测IAQ的原因很多。监测可以使改善空气质量的一系列补救措施成为可能，例如增加通风、或识别和去除污染物源。通过监测，可以确定这些措施的有效性。建筑管理者可能根据最佳实践希望监测空气质量，以确保健康的环境。
[0008]用于监测IAQ的独立装置在专利文献中是已知的，并且是市售的。
[0009]例如，GB2539449公开了一种空气质量监测器，其具有大致环形的中空壳体、传感器被安装在中空壳体中心处的大致长方体上。该装置被配置成感测VOC、CO2和还原化合物。该装置具有用于沿壳体的近似对称轴排出空气的风扇，以及在侧壁中的进气口。无法从文件中清楚地获知当空气经过传感器时通过这种布置实现的气流模式，但是可以假定它是有点复杂的，并且可能是在不同的位置湍流的。
[0010]US2013260668A1描述了一种包括空气质量“控制模块”的系统(其上下文背景是对HVAC(加热、通风和空调)系统的控制)，但是该模块被配置成将来自外部的进入空气与离开的陈旧空气进行比较以提供相对测量。
[0011]US2017023457A1涉及一种便携式环境空气质量监测器，其中通过将激光投射到气
流中并通过检测悬浮微粒对该光的散射来检测微粒材料，该检测使用光电二极管进行。

技术实现思路

[0012][技术问题][0013]市售IAQ监测器的示例是来自Kaiterra(Kaiterra.com)的激光蛋(Laser Egg)，其是在表面上具有显示屏的独立圆盘形装置。由本专利技术人之一进行的数值模拟表明，通过该装置的气流远非最佳的。
[0014]本专利技术人已经确定了现有技术IAQ监测器中的三个不足方面。
[0015]这些不足方面中的第一个涉及对通过装置的气流的管理。本专利技术人已经认识到，现有装置通常具有以下问题中的一个或多个：
[0016]‑
通过装置的气流是湍流的、和/或包括再循环区，这会导致空气停留时间的局部变化(因此引起被感测的空气携带的污染物的停留时间的局部变化)。结果可能是测量精度受损和/或装置响应时间增加。也就是说，气流管理不善会损害装置对空气质量变化做出快速反应的能力，以及结果是可能会完全错过瞬态效应；
[0017]‑
非均匀流。从一个点到另一点，通过装置的气流的速率可能发生显著变化，这在精确度方面是不希望的；
[0018]‑
腔室容积过大。大容积的腔室(特别是相对于流动具有大横截面)增加了腔室中的空气与环境空气达到平衡所需的时间，因此增加了装置的响应时间。
[0019]‑
相对于传感器的流动优化不佳。某些传感器在气流通过(平行于)其上表面时最优地运行。在许多现有装置中不能实现这种最佳流动模式。
[0020]由于IAQ监测器通常是大批量生产的产品，其制造成本对其商业成功很重要，因此需要以结构简单且经济的方式来实现适当的气流管理。
[0021]与许多现有技术装置相关的第二个问题涉及校准和维护。某些传感器需要重新校准或更换以在有限时间内保持精确。需要一种装置来以一种对于用户而言快速且方便的方式来促进该过程。传感器还可能会受到灰尘堆积或污染的影响。
[0022]第三个问题涉及将空气质量信息传送给用户的方式。例如，某些已知装置被配置成通过WiFi网络将空气质量数据以数字方式输出到在移动装置上运行的应用。通过广域网将数据路由到远程服务器也是已知的，该远程服务器对来自多个源的数据进行整理和分析。而且，携带电子显示器以提供一系列数据的IAQ监测器也是已知的。但是，房间的许多居住者日常很可能几乎不注意IAQ监测器，并且本专利技术人已经认识到，在这种情况下，需要一种非常简单且明显的信令系统，以便在空气质量良好时给予用户保证，而在空气质量差时给予即时且清晰的信号。这需要以制造简单的方式来实现，并且能够提供美观的效果。
[0023][技术方案][0024]根据本专利技术的第一方面，提供了一种室内空气质量监测器，其包括：
[0025]壳体，其提供经由流动路径通向出气口的进气口，所述流动路径形成在所述壳体内并且包括流动室；
[0026]风扇，其被布置成推动空气从所述进气口经过所述流动路径到达所述出气口；
[0027]用于感测至少一种空气污染物的至少一个传感器，所述传感器暴露于所述流动室中的空气；以及
[0028]空气引导布置，其在所述流动路径中处于所述进气口的下游，并且所述空气引导布置形成多个流动通道，在所述室内空气质量监测器的操作中空气经过所述多个流动通道中的每一个到达所述流动室。
[0029]通过在流动室上游的多个流动通道之间分配气流，本专利技术可以对流动室中的气流模式进行控制，并且尤其可以提供基本上层流和均匀的流动模式。这使得可以减少流动室中的停留时间，并相应地减少监测器对周围污染物水平变化作出反应所需的时间。
[0030]根据本专利技术的第二方面，提供了一种室内空气质量监测器(“IAQ监测器”)，其包括：
[0031]壳体，其提供经由流动室连通的进气口和出气口；
[0032]风扇，其被布置成经由所述流动室将空气从所述进气口推动到所述出气口；
[0033]用于感测至少一种空气污染物的至少一个传感器，所述传感器暴露于所述流动室中的空气并且被配置成提供指示所述流本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】1.一种室内空气质量监测器，包括：壳体，提供经由流动路径通向出气口的进气口，所述流动路径形成在所述壳体内并且包括流动室；风扇，被布置成推动空气从所述进气口经过所述流动路径到达所述出气口；用于感测至少一种空气污染物的至少一个传感器，所述传感器暴露于所述流动室中的空气；以及空气引导布置，在所述流动路径中位于所述进气口的下游，并且所述空气引导布置形成多个流动通道，在所述室内空气质量监测器的操作中，空气经过所述多个流动通道中的每一个到达所述流动室。2.根据权利要求1所述的室内空气质量监测器，其中，所述流动通道中的每一个均具有沿气流方向增加的横截面积。3.根据权利要求1或2所述的室内空气质量监测器，其中，在至少一个中央通道的相对侧上设置有两个周边通道，并且其中，所述中央通道在其下游端的横截面积大于所述周边通道中的每一个在其下游端的单独横截面积。4.根据权利要求2所述的室内空气质量监测器，其中，所述流动通道中的每一个均是弯曲的以改变所述气流方向。5.根据权利要求4所述的室内空气质量监测器，其中，所述流动通道将所述气流方向改变大约90度。6.一种室内空气质量监测器，其中，所述传感器设置在电路板上，并且所述流动室被限定在以下部件之间：所述电路板；壳体面板；以及在所述电路板和所述壳体面板之间延伸的一对外围空气引导件。7.一种室内空气质量监测器，其中，所述电路板具有第一面和第二面，其中，所述第一面承载所述传感器并朝向所述流动室放置，并且其中，所述流动通道被配置成沿着基本平行于所述第一面的方向将空气输出到所述流动室中。8.根据权利要求7所述的室内空气质量监测器，其中，所述流动路径引导经过所述电路板中的开口，在所述开口的下游，所述流动通道中的每一个均是弯曲的以使所述空气沿着基本平行于所述电路板的第一面的方向转向。9.根据权利要求6至8中任一项所述的室内空气质量监测器，包括两个或更多个中间空气引导件，所述中间空气引导件中的每一个均被设置在所述外围空气引导件之间并且在所述电路板和所述壳体面板之间延伸，使得所述流动通道中的每一个形成在一对中间空气引导件之间或者形成在中间空气引导件和外围空气引导件之间。10.根据权利要求6至9中任一项所述的室内空气质量监测器，其中，所述外围空气引导件和所述中间空气引导件中的每一个均由所述壳体面板承载。11.根据权利要求6至10中任一项所述的室内空气质量监测器，其中，所述流动室垂直于所述电路板的深度小于10mm。12.如前述权利要求中任一项所述的室内空气质量监测器，其中，通过所述流动室的气流基本上是层流。
13.根据前述权利要求中任一项所述的室内空气质量监测器，包括至少一个VOC传感器。14.一种室内空气质量监测器(“IAQ监测器”)，包括：壳体，提供经由流动室连通的进气口和出气口；风扇，被布置成经由所述流动室将空气从所述进气口推动到所述出气口；用于感测至少一种空气污染物的至少一个传感器，所述传感器暴露于所述流动室中的空气并且被配置成提供指示所述流动室中的空气质量的传感器输出；微处理器，被配置成接收和处理所述传感器输出；以及至少一个有线或无线接口装置，用于以数字形式输出传感器数据；其中，所述传感器安装在可拆卸地安装在所述壳体内的载体上，使得所述载体能够从所述壳体中取出以更换、维修和/或校准所述传感器。15.根据权...

【专利技术属性】
技术研发人员：尼古拉斯，
申请(专利权)人：弗拉特实验室有限公司，
类型：发明
国别省市：