專利名稱：引入空氣質(zhì)量保護的可編程溫度調(diào)節(jié)裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及可編程的溫度調(diào)節(jié)裝置，其用于控制一加熱和/或冷卻系統(tǒng)以保持預(yù)先設(shè)定的溫度值，更具體地，其涉及引入空氣質(zhì)量保護特征的可編程溫度調(diào)節(jié)裝置。
背景技術(shù)：
有效地調(diào)節(jié)環(huán)境溫度來維持所期望的舒適溫度，同時又能通過加熱和制冷設(shè)備把能耗降到最低，這個問題在家庭和辦公室的加熱和制冷方面已為時甚久。一個家庭或者辦公室對加熱或制冷的需求并非恒定不變的。事實上，它們完全有可能是根據(jù)星期幾或是每天不同的時刻來改變。由于只能維持一個設(shè)定溫度這個事實，所以普通的溫度調(diào)節(jié)裝置一直沒達到令人滿意的效果。
允許根據(jù)星期幾或是每天不同的時刻來為溫度調(diào)節(jié)裝置編入設(shè)定溫度的可編程溫度調(diào)節(jié)裝置產(chǎn)生了。這些可編程溫度調(diào)節(jié)裝置，利用一個微型處理器處理用戶輸入的所期望的溫度設(shè)定信息，用戶可以通過鍵盤或者某種其它按鈕和開關(guān)等方式輸入這些信息。
空氣處理系統(tǒng)用于溫度控制，例如在民用或商用的加熱通風(fēng)系統(tǒng)和空氣調(diào)節(jié)系統(tǒng)(”HVAC”)中，典型地采用了一個空氣過濾系統(tǒng)。這個系統(tǒng)裝有一個反應(yīng)堆或者一個空氣調(diào)節(jié)過濾器來收集可能會在系統(tǒng)中流通的大氣粉塵。過濾系統(tǒng)的應(yīng)用有助于減少變應(yīng)原(例如花粉，霉菌，孢子，毛發(fā)皮屑等等)和其它物質(zhì)在通風(fēng)管道中傳播，并且?guī)椭タ諝庵械倪@些顆粒。這些物質(zhì)的存在會大大地降低溫度控制系統(tǒng)本身的效率，并且對居住在周圍地區(qū)的人造成健康危害。通過對過濾器的適當(dāng)更換和清潔來保持過濾器的效率，這在那些帶有熱泵的系統(tǒng)中是很重要的。
在過去，一些可編程溫度調(diào)節(jié)裝置帶有一個過濾計數(shù)器，溫度調(diào)節(jié)裝置在工作時，過濾計數(shù)器也在幕后工作。當(dāng)過濾器的預(yù)定使用期限隨時間消逝時，過濾器的信息也就在溫度調(diào)節(jié)裝置的顯示屏上出現(xiàn)了。在溫度調(diào)節(jié)裝置正常工作期間，用戶看不到過濾器使用的信息。相反，用戶必須把溫度調(diào)節(jié)裝置切換到過濾器模式來設(shè)置或重新復(fù)位過濾器使用周期(一般是0到500小時)，并且觀察這個時間，讓其保持在過濾器使用期限內(nèi)。
而且，在空氣流通系統(tǒng)的通風(fēng)管道中的變應(yīng)原和其它顆粒的數(shù)量可以通過風(fēng)扇的運轉(zhuǎn)而使空氣有規(guī)律地流通來減少。讓風(fēng)扇以有規(guī)律的間隔運轉(zhuǎn)(是相對于連續(xù)地運轉(zhuǎn)或者僅僅是鼓風(fēng)爐或者冷卻系統(tǒng)運轉(zhuǎn)時來說的)能夠更有效地凈化系統(tǒng)中的空氣，同時降低了能耗并延長了空氣處理元件的壽命。然而，這都是以前的這個系統(tǒng)做不到的。
因此，通過環(huán)境控制系統(tǒng)來進一步提高流通空氣凈化度的溫度控制系統(tǒng)是非常必要的。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明涉及一個連接溫度調(diào)節(jié)裝置和空氣循環(huán)系統(tǒng)的可編程溫度控制裝置，它包括一個所連接的用于輸入空氣過濾器持續(xù)時間(duration)輸入信息的可由用戶操作的輸入；一個控制器，可被編程用來控制該溫度調(diào)節(jié)裝置的熱輸出，以達到一個所期望的溫度值，并生成一個空氣過濾器持續(xù)時間輸出信息，該輸出信息是基于用戶在輸入接口中輸入的空氣過濾器持續(xù)時間輸入信息和在先前的空氣過濾器持續(xù)時間輸出信息復(fù)位之后空氣循環(huán)系統(tǒng)已操作的時間長度而生成的；一個顯示器，當(dāng)對溫度調(diào)節(jié)裝置的熱輸出進行控制時，可以顯示該空氣過濾輸出信息。
本發(fā)明還涉及一個連接溫度調(diào)節(jié)裝置和空氣循環(huán)系統(tǒng)的可編程溫度控制裝置，它包括一個可由用戶操作的輸入連接接口，用來輸入空氣過濾器持續(xù)時間輸入信息；一個可編程的控制器，用來控制該溫度調(diào)節(jié)裝置的熱輸出，以達到一個所期望的溫度值，并生成一個空氣過濾輸出信息，該輸出信息是基于用戶在輸入處輸入的空氣過濾器持續(xù)時間輸入信息和在先前的空氣過濾器持續(xù)時間輸出信息復(fù)位之后的時間長度而生成的；一個顯示器，當(dāng)對溫度調(diào)節(jié)裝置的熱輸出進行控制時，可以顯示該空氣過濾輸出信息。
本發(fā)明進一步涉及一個連接溫度調(diào)節(jié)裝置和空氣循環(huán)系統(tǒng)的可編程溫度控制器，它包括一列空氣過濾器識別器；一個可由用戶操作的輸入連接接口，用來從以上列單中選擇一個空氣過濾器識別器；一個編程控制器，用來控制溫度調(diào)節(jié)裝置的熱輸出，以達到所期望的溫度值，并可用來生成空氣過濾輸出信息，該輸出信息是基于用戶在操作輸入接口中選擇的空氣過濾器識別器而生成的；一個顯示器，在對溫度調(diào)節(jié)裝置的熱輸出進行控制時，顯示該空氣過濾輸出的生成信息。


前面所述內(nèi)容以及該發(fā)明的其它方面和優(yōu)點，可以結(jié)合參考附圖和下面這些有關(guān)的具體描述來更好地理解。其中圖1是可編程溫度調(diào)節(jié)裝置的框圖；圖2是可編程溫度調(diào)節(jié)裝置的前視圖；圖3(a)-(d)示出可編程溫度調(diào)節(jié)裝置顯示器的顯示；圖4(a)-(b)是可編程溫度調(diào)節(jié)裝置的示意圖；圖5(a)-(b)是用來設(shè)置過濾器使用期限計數(shù)器的可編程溫度調(diào)節(jié)裝置的顯示屏；圖6根據(jù)本發(fā)明各方面示出環(huán)境控制系統(tǒng)的空氣調(diào)節(jié)系統(tǒng)。
具體實施例方式
從下面給出的具體描述結(jié)合這個發(fā)明精選的實施例的圖解，應(yīng)該可以更充分地理解這個發(fā)明。然而，這些描述和圖解并不應(yīng)該局限于這個具體的設(shè)備，而只是助于解釋和理解的。
圖1是一個可編程溫度調(diào)節(jié)裝置的框圖。本專業(yè)技術(shù)人員就會認(rèn)識到這個發(fā)明不僅限于那些，它可以由任何能夠以這種發(fā)明的方式運轉(zhuǎn)的裝置或配備組成。在此公開的實施例中，可以通過接口設(shè)備103中的輸入設(shè)備102將用于每個程序的有關(guān)期望設(shè)定點溫度、日期、或者時間等的信息輸入到溫度調(diào)節(jié)裝置101中。接口設(shè)備103可以連接到控制器105的編程設(shè)備104上，使得編程設(shè)備104在輸入設(shè)備102處接收輸入的信息，并且可以把信息顯示在顯示器106上。
編程設(shè)備104也可以控制溫度調(diào)節(jié)裝置107的運行，這對于被控制溫度的裝置來說，是一個典型的加熱/制冷設(shè)備，例如HVAC系統(tǒng)，地?zé)嵯到y(tǒng)，煤氣，天然氣，電爐子或水取暖器以及類似設(shè)備。編程設(shè)備104可以把從輸入設(shè)備102接收到的信息儲存到存儲器108中，連同與該信息一致的用于操作溫度調(diào)節(jié)裝置107的算法或者程序。
編程設(shè)備104可以由任何能夠以這種發(fā)明的方式運行的裝置組成，例如邏輯板上的邏輯電路，微型處理器，或者其它集成電路。同理，存儲器108可以由電子存儲器組成，例如RAM，SRAM，或者DRAM等等；在集成電路中，例如PROM，EPROM，或者EEPROM等等。存儲器108也可以組成編程設(shè)備104的一部分。顯示器106也不是特別受限制，例如，它可以由一個電子顯示器組成，像LCD，LED等等。輸入設(shè)備102可以包括壓敏按鈕，鍵盤，或者任何其它能夠輸入適當(dāng)信息的裝置或者配備。那些裝置的操作對本專業(yè)技術(shù)人員來說是淺顯易懂的。
比較設(shè)備109可以用來比較待被控制的媒質(zhì)的環(huán)境溫度和所期望的控制溫度，也就是由編程設(shè)備104所設(shè)定并由存儲器108儲存的溫度。比較設(shè)備109可以通過使用像熱敏電阻，熱電偶，或者其它溫度傳感器那樣的普通溫度感應(yīng)裝置來測定當(dāng)時的外界溫度。
時鐘110可以和編程設(shè)備104連接起來，為與編程設(shè)備104的運轉(zhuǎn)和它的溫度控制編程有關(guān)的應(yīng)用提供時間信息。時鐘110的相關(guān)時間信息也可以被儲存在存儲器108中，并在顯示器106上顯示。時鐘110可以包括任何提供時間相關(guān)信息的裝置，例如電壓控制振蕩器(VCO)，晶體振蕩器等等，連同相關(guān)的電路元件。由時鐘110提供的相關(guān)時間信息是不受限制的，例如，可以包括按時間(年、月、日)順序的排列的時間信息，像年，月，日，小時，分，和/或秒，或者與用于編程設(shè)備104(可以用來計算這個信息)同步的時間信息。時鐘110也可以形成編程設(shè)備104的一部分。
一個或者多個遙感器112可以和控制器105連接起來，給編程設(shè)備104提供反饋信息。例如，針對該空氣過濾器可使用多個傳感器，用以測定空氣壓力，空氣流量或者熱損失。再例如，遙感器也可以用來測定風(fēng)扇的運轉(zhuǎn)，比如通過測定風(fēng)扇當(dāng)時的牽引力。信息可以通過許多的機械裝置傳送到傳感器，也可以從傳感器中反饋出來，這些機械裝置包括無線系統(tǒng)(例如無線電頻率或者紅外線)，低壓通信電纜，或者甚至是家用電線。本發(fā)明不僅限于此。此類傳感器的使用在下面有關(guān)風(fēng)扇的監(jiān)測和過濾器的使用期限論述中會詳細(xì)地討論。
控制器105和/或者接口設(shè)備103的運轉(zhuǎn)可以通過電源111來驅(qū)動。電源111并沒有特別的限制，可以包括任何能夠驅(qū)動控制器105和接口設(shè)備103的電源，例如家用電流(也就是120V AC，60Hz)或者一個或多個電池組(也就是9V DC)。
圖2示出可編程溫度調(diào)節(jié)裝置的一個例子。溫度調(diào)節(jié)裝置200可以包括一個外殼202來遮蓋前面提到的那些組件。由于和用戶的相互影響，顯示窗204可以用來遮蓋顯示器106(圖1)。開關(guān)206可以用來在加熱(HEAT)和制冷(COOL)模式之間相互切換，或者把空氣處理風(fēng)扇(FAN)從自動模式(AUTO)切換到持續(xù)開著(ON)的狀態(tài)。通過顯示窗204，還可用按鈕213把信息輸入到已經(jīng)有顯示信息的溫度調(diào)節(jié)裝置中。開關(guān)206和按鈕213可以與輸入設(shè)備102(圖1)連接起來，把信息輸入可編程溫度調(diào)節(jié)裝置中。可編程溫度調(diào)節(jié)裝置的溫度控制這方面的技術(shù)淺顯易懂，所以不再詳細(xì)闡述。
溫度調(diào)節(jié)裝置200也可以包括轉(zhuǎn)動調(diào)節(jié)控制盤212或者其它機械裝置來切換溫度調(diào)節(jié)裝置的操作模式，例如，設(shè)置天數(shù)(DAY)和時間(TIME)，設(shè)置工作日(WEEKDAY)和周末(WEEKEND)功能，設(shè)置過濾器(FILTER)和運行(RUNNING)。它還可以和輸入設(shè)備102連接起來。本專業(yè)技術(shù)人員就會明白并不是非要使用調(diào)節(jié)控制盤，其它任何像組合開關(guān)和按鈕等機械裝置都可以用來實現(xiàn)在此所述的功能。
正如前面所提到的，用于溫度控制的空氣處理系統(tǒng)，就像在民用和商用HVAC系統(tǒng)一樣，一般采用一個或多個過濾器，比如高效率顆?？諝?或“HEPA”)過濾器，靜電過濾器等等，來收集在系統(tǒng)中流通的大氣傳播顆粒。這些過濾器一般包括一個結(jié)實的過濾網(wǎng)或者是放置在空氣通風(fēng)調(diào)節(jié)裝置或通風(fēng)管道處的細(xì)網(wǎng)孔材料。空氣處理風(fēng)扇或者鼓風(fēng)機使空氣通過這些材料。當(dāng)空氣通過過濾器的時候，大氣傳播顆粒被過濾網(wǎng)的纖維粘住。這樣的過濾系統(tǒng)有利于減少家庭或者辦公室里諸如花粉，霉菌，孢子，毛發(fā)皮屑之類的變應(yīng)原的傳播。
然而，如果空氣處理系統(tǒng)沒有適當(dāng)?shù)鼐S護，溫度控制系統(tǒng)的效率就會顯著地降低，降低它充分地凈化流通空氣的能力。例如，沒有定期更換或者清洗的過濾器會因為塵埃增多而變得堵塞，降低了空氣在系統(tǒng)中的流通，增加了通風(fēng)管中變應(yīng)原的數(shù)量。甚至在過濾器被更換了以后，這些變應(yīng)原最后還會通過系統(tǒng)散播開來。減少的或者不協(xié)調(diào)的空氣流量也會使變應(yīng)原聚集在通風(fēng)管內(nèi)。
為了使空氣處理器在一個潔凈的循環(huán)系統(tǒng)中運行，可以給溫度調(diào)節(jié)裝置編入程序來進一步提高在系統(tǒng)中流通的空氣的純凈度。溫度調(diào)節(jié)裝置使得空氣在系統(tǒng)中以固定的間隔時間流通，以有效阻止溫度控制系統(tǒng)通風(fēng)管中的變應(yīng)原的增長。
在一實施例中，空氣凈化時間控制程序可以作為編程設(shè)備104的一部分運行。用戶可以轉(zhuǎn)動標(biāo)度盤(或者其他等效物)到“設(shè)置風(fēng)扇程序(SETFAN PROGRAMS)”位置，來為這個程序設(shè)定用戶自定義的參數(shù)。風(fēng)扇滑動開關(guān)(206)可以設(shè)置到風(fēng)扇清潔(FAN CLEAN)位置，模式滑動開關(guān)(206)可以設(shè)置到加熱或者制冷的位置。
在一實施例中，空氣凈化時間控制程序可以有一個或者多個缺省的程序周期，風(fēng)扇可以以每小時十五分鐘的工作時間的設(shè)置周期運轉(zhuǎn)。因此，例如每天都有一個或者幾個周期，在周期內(nèi)風(fēng)扇被調(diào)到一個設(shè)定的時間值，讓空氣在系統(tǒng)中流通，并且有利于阻止變應(yīng)原的增長—不考慮溫度調(diào)節(jié)裝置本身。此類周期的幾個例子見以下圖表1所列。
表1

在一實施例中，編制空氣凈化循環(huán)程序的方式不受特別限制，可按以下順序執(zhí)行編程星期一早上開始時間，星期一早上最小開機時間，星期一白天開始時間，星期一白天最小開機時間，等等，直到星期日晚上編程完成。照此，按[下一個](NEXT)鍵就可以又從星期一早上開始時間開始這一序列。在編程過程中，可以將信息顯示在顯示器106上。例如，“程序(PROGRAM)”，“風(fēng)扇(FAN)”，“開始(START AT)”圖標(biāo)就會連同“MO(星期一)”和“MORN(早上)”時間圖標(biāo)一起滑動。編入的當(dāng)前開始時間會在時間塊中閃現(xiàn)。
用戶可以按住和松開[UP(向上)]鍵來增加間隔時間，例如，將缺省的設(shè)定值變?yōu)?5分鐘。用戶也可以按住和松開[DOWN(向下)]鍵減少間隔時間。作為選擇，用戶可以按住[UP]鍵或者[DOWN]鍵，以一個預(yù)設(shè)的速度來改變時間，例如60分鐘/秒鐘。
用戶可以按住和松開[NEXT(下一個)]按鈕來提前設(shè)置最小的風(fēng)扇工作時間(例如，小時)。在顯示器106上，“PROGRAM”和“FAN”圖標(biāo)可以隨著“MO”和“MORN”這個時間向用戶示意這個變化。當(dāng)前的最小時間設(shè)置會有一個“MIN/HR”那樣的圖標(biāo)閃爍。然后，用戶就可以調(diào)整每小時的最小時間值(例如用分鐘或秒鐘表示)。
在一實施例中，這個值可以以三分鐘為增量從9分鐘變到60分鐘。用戶也可以按住和松開[UP]鍵或[DOWN]鍵來改變設(shè)定為3分鐘的最短待機時間。用戶可以按[NEXT]來進入下一個程序周期，并且執(zhí)行了編制好的一天四個程序周期后，按下一個就可以進入下一天的“早上”。
用戶也可以把前一天的程序復(fù)制到當(dāng)天，然后提前進入下一天的早上程序。例如，用戶可以把星期五的早上程序設(shè)置復(fù)制到星期六早上程序設(shè)置。當(dāng)空氣凈化程序循環(huán)結(jié)束后，用戶就可以轉(zhuǎn)動調(diào)節(jié)控制盤(或?qū)Φ任?，從設(shè)置風(fēng)扇程序位置轉(zhuǎn)開了。
過濾計數(shù)器也可以用來幫助確保過濾系統(tǒng)的適當(dāng)維護。在一實施例中，可以利用時鐘110和顯示器106將過濾計數(shù)器編進編程設(shè)備104中。在一實施例中，過濾計數(shù)器包括一個三位數(shù)計數(shù)器，例如可以從000算到999。這個計數(shù)周期可以由用戶設(shè)定，下面會更詳細(xì)地闡述。例如，過濾計數(shù)器在每天中午12點鐘遞增。過濾器計數(shù)器可包括一個缺省的周期，例如90天，當(dāng)然，本發(fā)明不僅限于此。
圖3(a)-(d)是顯示器106(圖1)的樣品，它說明了符合本發(fā)明的過濾計數(shù)器的運作情況。如圖3(a)-(d)中所示，在運行模式中，在顯示器106的數(shù)字指示器302中顯示過濾器需要更換之前的剩余天數(shù)。過濾器在役的天數(shù)也可以用圖表形式來表現(xiàn)，例如，用條形指示器304。指示器306顯示過濾器處于運行狀態(tài)。當(dāng)前時間/溫度區(qū)308可以顯示當(dāng)前的時間和/或溫度信息。程序區(qū)310和溫度區(qū)312也可以被包括，顯示當(dāng)前的操作程序信息和設(shè)定溫度。
如圖3(a)所示，過濾器的使用期限從條形指示器304的100％處開始。在本例中，過濾器的使用期已設(shè)置成為30天，如數(shù)字指示器302中所示。隨著計數(shù)器開始遞減計數(shù)，如圖3(b)中所示的數(shù)字計數(shù)器302顯示的天數(shù)在逐漸減少。同樣地，條形指示器也在指示過濾器的剩余使用壽命百分比。當(dāng)過濾器的計數(shù)器數(shù)字減少到“0”時(指示設(shè)定的過濾器使用期結(jié)束)，指示器306就會閃爍并顯示“更換過濾器”的信息，以提醒用戶應(yīng)該更換或清潔過濾器。
在一實施例中，在過濾器使用期結(jié)束以后過濾器計數(shù)器仍然繼續(xù)計數(shù)。用圖3(d)來舉例說明，過濾器使用期結(jié)束之后，例如“DAYS OVER”(使用期結(jié)束)，隨著時間的過去數(shù)字指示器302顯示的天數(shù)仍在增加。指示器306還是會繼續(xù)閃爍顯示“CHANGE FILTER(更換過濾器)”的信息。
用于前述的溫度控制、風(fēng)扇控制、和過濾器使用期計數(shù)器中的控制器105的示意性實施例在圖4(a)-(b)中舉例說明。微處理器由一塊直流配電板供電，其反過來又給液晶顯示器供電。微處理器可以提供多元輸出，在液晶顯示器上將輸出信息獨立分段顯示以供用戶查看。微處理器也可以包括至溫度調(diào)節(jié)裝置的多元輸入/輸出和一系列的轉(zhuǎn)換開關(guān)(例如下一個、保持、向上、向下)。在本例中，可以選擇這些開關(guān)SW2中的某一個來實現(xiàn)以下功能的轉(zhuǎn)換工作日程序、周末程序、日期和時間的選擇、設(shè)置風(fēng)扇控制信息、設(shè)置過濾器控制信息以及運行和操作溫度調(diào)節(jié)裝置。通過在SW2中選擇這些位置中的一種，用戶可以指定使用其余的按鈕可將編程設(shè)置的哪一方面(例如溫度控制、風(fēng)扇控制、過濾器使用期，等等)輸入微處理器。本專業(yè)技術(shù)人員應(yīng)該會認(rèn)識到這只是本發(fā)明的一個合理體現(xiàn)，但并不僅限于此。
在控制器105中，用戶可以轉(zhuǎn)動調(diào)節(jié)控制盤212(或者是使用其它的機械裝置)到“SET AIR FILTER[設(shè)置空氣過濾器]”位置來設(shè)置過濾器的使用期限?？刂破?05中的編程設(shè)備104現(xiàn)在已處于它編制的空氣過濾器設(shè)置模式中。
顯示器106可以顯示如圖5(a)中指示的信息，雖然本發(fā)明并不僅限于此例。指示器306顯示溫度調(diào)節(jié)裝置現(xiàn)處于過濾器設(shè)置模式下。顯示器上顯示的當(dāng)前時間/溫度部分現(xiàn)已被“SET LIMIT[設(shè)置范圍]”顯示器308取代，它指示的是以“天數(shù)”表示的當(dāng)前過濾器使用期限(FILTER USAGE LIMIT)。過濾器的剩余使用壽命的百分比可通過條形指示器304顯示出來，而剩余的天數(shù)則在數(shù)字指示器302中顯示。在過濾器設(shè)置模式下，編程顯示區(qū)310和溫度顯示區(qū)312可以設(shè)置為空白狀態(tài)，以盡量避免混淆用戶的視野。
在本例中，缺省的使用期是90天，但本發(fā)明并不僅限于此。用戶可以按下和松開[UP]或[DOWN]鍵213滾動到預(yù)設(shè)置選項。這些選項在數(shù)字指示器302和SET LIMIT[設(shè)置范圍]顯示器308中顯示。進行使用期限的選擇也可將條形指示器304復(fù)位到0％的狀態(tài)。
標(biāo)準(zhǔn)的預(yù)置選項，嚴(yán)格以日歷天數(shù)為基礎(chǔ)，不考慮風(fēng)扇是否開啟?？梢赃x擇0天、30天、60天、90天或120天等等，本發(fā)明不僅限于這些。此類信息會在系統(tǒng)顯示器中顯示出來。程序控制器105允許用戶選擇一個習(xí)慣的使用期(例如45天)，用戶只需按住組合按鈕直到計數(shù)器上顯示所需的天數(shù)再松手即可。如果將過濾器的使用期限設(shè)置為0天，則計數(shù)器處于不激活狀態(tài)。
可以利用預(yù)置的應(yīng)用公式給本發(fā)明裝置編制程序來確定過濾器的使用期。例如，在一實施例中，用戶可以輸入過濾器的額定值(由美國保健工程協(xié)會或ASHE確定)。這個額定值一般以天或月的形式給出，也可用下列公式自動編程計算過濾器的使用期(例如，可以用天數(shù)或風(fēng)扇的運轉(zhuǎn)時間表示)過濾器使用期限＝{過濾器的額定值(天數(shù))×24小時×[風(fēng)扇的日運轉(zhuǎn)時間(小時)/24小時]}/100除以100是為了取整數(shù)。在本例中，風(fēng)扇的運轉(zhuǎn)時間可以是缺省的預(yù)算時間。(例如，每小時20分鐘)。作為選擇，用戶也可以在選擇過濾器代碼時將風(fēng)扇的運行時間編入程序。也可以給裝置編入程序，從過濾器的型號來判斷過濾器的額定值，例如利用型號信息的查詢表或直接從過濾器的型號本身來確定其額定值。在上述的使用期計數(shù)器內(nèi)用戶選擇的天數(shù)中也可以反映過濾器的使用期，或基于編制的程序或預(yù)計的風(fēng)扇運轉(zhuǎn)時間。
在一優(yōu)選方式中，裝置的設(shè)計允許用戶從一欄可用的過濾器代碼中選擇一個符合特定過濾器號碼的適當(dāng)代碼，分配給當(dāng)時在用的過濾器。一旦從那些可用的代碼中選擇恰當(dāng)了，那么不需要使用公式，過濾器的使用壽命就可以基于制造廠商給定的代碼而被自動地編程到系統(tǒng)中。
使用組合按鈕213，用戶也可以將計數(shù)器復(fù)位到它的缺省值，或儲存原來的計數(shù)值。本專業(yè)技術(shù)人員應(yīng)該會認(rèn)識到本發(fā)明并不特定限于此種方式。一旦用戶完成了使用期計數(shù)器的設(shè)置，然后他或她就可以將溫度調(diào)節(jié)裝置轉(zhuǎn)換到另一種模式，例如運行模式，或時間或溫度設(shè)置模式。
過濾器的使用期也可以基于對實際使用的過濾器進行直接或間接的測量而進行編程。結(jié)合圖6進行解釋，舉例說明了一個環(huán)境控制系統(tǒng)的空氣處理部分的實施例樣品。本專業(yè)技術(shù)人員就會認(rèn)識到此例只是為了闡釋本發(fā)明。本裝置發(fā)明可以應(yīng)用于任何溫度控制系統(tǒng)或配置。
在本例中，環(huán)境控制系統(tǒng)600可以包括溫度調(diào)節(jié)裝置602，它用于檢測和控制整個建筑物中的一個或多個房間。通過鼓風(fēng)機(風(fēng)扇)616使裝置周圍的空氣流通。溫度調(diào)節(jié)裝置602和風(fēng)扇616也可以連接一個或多個加熱/制冷設(shè)備，這對本專業(yè)技術(shù)人員來說是很清楚的了。
風(fēng)扇616使通風(fēng)管道618內(nèi)的空氣流通，通過一個或多個調(diào)溫裝置620，622將空氣輸送到每一個房間。在一實施例中，用公共回路604使空氣回流進風(fēng)扇616。回流的空氣要通過一個過濾器608，然后經(jīng)過通風(fēng)管道612流進風(fēng)扇616。
一個或多個傳感器606，610，和/或614可用來檢測系統(tǒng)特征的變化。例如，傳感器610和606可用于檢測空氣過濾器608兩側(cè)的空氣壓力變化。在該實施例中，當(dāng)更換或第一次安裝過濾器時，本發(fā)明的系統(tǒng)內(nèi)可以編入程序測量實際壓力的差異。用戶也可以選擇使用單個傳感器610，將其測定的值與標(biāo)準(zhǔn)大氣壓力相比較即可。在本實施例中，傳感器606和/或610也可以由任何能夠檢測空氣壓力變化的傳感元件組成，例如振動膜等類似元件。
傳感器檢測的信息反饋給溫度調(diào)節(jié)裝置602，溫度調(diào)節(jié)裝置內(nèi)的編程設(shè)備104(見圖1)利用這些信息來測定過濾器的剩余使用時間，并將其在顯示器106(見圖1)上顯示出來。例如編程設(shè)備內(nèi)含有一個基于過濾器下游的空氣壓力變化來預(yù)測過濾器使用壽命(因為時間久了，過濾器上會積累塵埃顆粒)的公式，它在某種意義上類似于上面所提到的公式。過濾器的使用期限因其額定值或型號的不同而不同(由用戶輸入其額定值和型號)。作為選擇，傳感器也可以帶有一個“運行/不運行”的開關(guān)或其他機械裝置，測定過濾器的使用期并將此信息反饋給溫度調(diào)節(jié)裝置。傳感器還可帶有一個復(fù)位開關(guān)，將空氣循環(huán)系統(tǒng)的特征信息復(fù)位到缺省值，例如當(dāng)更換過濾器時可以用它來復(fù)位。
在另一個實施例中，傳感器606和/或610可以測量系統(tǒng)的空氣流量，編程設(shè)備104(見圖1)可以通過流量測量值計算過濾器的使用壽命，這與通過空氣壓力的計算公式確定過濾器的使用期限是一樣的。同理，與測定空氣壓力的傳感器一樣，使用任何可以測定空氣流量的傳感器也是可以的。例如空氣流量傳感器也可以由機械傳感器(例如，“針輪”型傳感器)或電子熱損失傳感元件組成。本發(fā)明對此沒有限制。
在另一個實施例中，過濾器的使用壽命也可以通過間接方式測量得到，例如通過測量風(fēng)扇的使用期限。這是可以實現(xiàn)的，例如，結(jié)合傳感器614檢測風(fēng)扇616的運轉(zhuǎn)情況，并將此信息反饋給溫度調(diào)節(jié)裝置602。例如，傳感器614可以檢測風(fēng)扇616的當(dāng)前牽引力和/或功率利用率情況。這些工作可以通過許多知名的電流/功率傳感器來完成。編程設(shè)備104(見圖1)可以利用從傳感器614上收到的這些信息，連同風(fēng)扇的編程信息和過濾器的額定值/型號信息一起，用類似于上述的公式來計算過濾器的使用期限。
過濾器的使用期是嚴(yán)格以風(fēng)扇的運行時間為基礎(chǔ)的。意思是說只有當(dāng)風(fēng)扇處于“RUN[運行]”的狀態(tài)時，上述使用期才能被計數(shù)?？梢赃x擇不同的增量來確定更換過濾器的顯示時間的觸發(fā)點。這個基于風(fēng)扇運行時間的使用期可以與所選的日歷天數(shù)或其他的基準(zhǔn)相等。系統(tǒng)也只能顯示基于風(fēng)扇運行時間的過濾器使用期，在任何給定點的任何設(shè)定時間和實際的使用時間。
雖然已結(jié)合其特定實施例對這里公開的發(fā)明進行了描述，但是應(yīng)該理解此發(fā)明并不僅限于這里公開的特定的實施例，而是僅由所附的權(quán)利要求來限定。本專業(yè)技術(shù)人員將會理解，在不脫離本發(fā)明權(quán)利要求所提出的精神和范圍的情況下，可以使用各種不同的組件來替代這里描述的那些組件。例如，輸入設(shè)備可包括一個按鍵區(qū)或一系列觸點開關(guān)，而不是這里所述的壓力開關(guān)。顯示設(shè)備也可以包括液晶顯示器或其他燈光顯示機械裝置或其他任何通用的機械顯示裝置，例如測量裝置等等。本發(fā)明可連接任何控制溫度的裝置來使用。
權(quán)利要求
1.一種控制溫度的可編程溫度控制裝置，其連接有溫度調(diào)節(jié)裝置和空氣循環(huán)系統(tǒng)，所述可編程溫度控制裝置包括一控制器，其可被編程用來控制所述溫度調(diào)節(jié)裝置的熱輸出，以獲得所期望的溫度值，并用來獨立于所述溫度調(diào)節(jié)裝置來操作所述空氣循環(huán)系統(tǒng)。
2.如權(quán)利要求1所述的裝置，還包括一個所連接的用戶可操作的輸入，用于輸入空氣調(diào)節(jié)信息，以便對空氣循環(huán)系統(tǒng)進行編程，使其按預(yù)定的時間間隔運行。
3.如權(quán)利要求1所述的裝置，還包括一個所連接的用戶可操作的輸入，其用于輸入所述控制器所使用的空氣過濾器信息以生成空氣過濾輸出信息，和一個顯示器，其在對所述溫度調(diào)節(jié)裝置的所述熱輸出進行控制期間，顯示所述空氣過濾輸出信息。
4.如權(quán)利要求3所述的裝置，其中，所述空氣過濾控制信息包括空氣過濾器的使用期，其可以是從包括0天、30天、60天、90天和120天的這組選項中選擇的一個或多個選項。
5.如權(quán)利要求3所述的裝置，其中，所述空氣過濾輸出信息包括以下一個或多個選項所述空氣過濾器的使用期還剩多少時間；所述空氣過濾器的使用期剩余時間所占的百分比；以及是否應(yīng)對該空氣過濾器進行檢查。
6.如權(quán)利要求3所述的裝置，其中，基于用戶輸入的過濾信息和對所述空氣循環(huán)系統(tǒng)的操作使用公式來計算所述空氣過濾輸出信息。
7.如權(quán)利要求1所述的裝置，還包括至少一個傳感器，用來檢測所述空氣循環(huán)系統(tǒng)的至少一個特征，并且將基于所述特征的特征信息傳送至所述控制器，且其中所述控制器進一步被編程用于使用上述特征信息來生成空氣過濾輸出信息，以及包含一個顯示器，其用于在對所述溫度調(diào)節(jié)裝置的所述熱輸出進行控制期間，顯示所述空氣過濾輸出信息。
8.一種控制溫度的可編程溫度控制裝置，其連接有溫度調(diào)節(jié)裝置和空氣循環(huán)系統(tǒng)，所述可編程溫度控制裝置包括一被連接用于輸入空氣過濾器信息的用戶可操作的輸入，；一控制器，其被編程用于控制所述溫度調(diào)節(jié)裝置的熱輸出以獲得所期望的溫度，并基于在所述用戶可操作輸入處輸入的所述空氣過濾器信息生成空氣過濾器輸出信息；以及一顯示器，其用于在對所述溫度調(diào)節(jié)裝置的所述熱輸出進行控制期間，顯示空氣過濾器輸出信息。
9.如權(quán)利要求8所述的裝置，其中，所述空氣過濾器信息包括使用期，其為從包括0天、30天、60天、90天和120天的這組選項中選擇的一個或多個選項。
10.如權(quán)利要求8所述的裝置，其中，所述空氣過濾器輸出信息包括以下一個或多個選項所述空氣過濾器的使用期還剩多少時間；所述空氣過濾器的使用期剩余時間所占的百分比；以及是否應(yīng)對該空氣過濾器進行檢查。
11.如權(quán)利要求10所述的裝置，其中，所述時間用“天”來表示。
12.如權(quán)利要求8所述的裝置，還包括至少一個傳感器，用來檢測所述空氣循環(huán)系統(tǒng)的至少一個特征，并用于將基于所述特征的特征信息傳送至所述控制器；且其中該控制器進一步被編程用于使用所述特征信息來生成所述空氣過濾輸出信息。
13.如權(quán)利要求12所述的裝置，其中，所述空氣循環(huán)系統(tǒng)的所述特征包括以下一項或多項內(nèi)容空氣壓力、空氣流量、空氣熱量損失、風(fēng)扇的使用期、風(fēng)扇的當(dāng)前牽引力和風(fēng)扇的功率利用率。
14.如權(quán)利要求12所述的裝置，其中，所述傳感器包括復(fù)位所述特征信息的復(fù)位按鈕。
15.如權(quán)利要求12所述的裝置，其中，所述傳感器緊鄰所述過濾器放置。
16.如權(quán)利要求12所述的裝置，其中，所述傳感器使用以下一種或多種方式與所述控制器進行通信射頻通信、紅外通信、低壓電纜，以及家用輸電線。
17.如權(quán)利要求12所述的裝置，其中，所述傳感器被配置用于由所述空氣循環(huán)系統(tǒng)的所述特征確定所述空氣過濾輸出信息的至少一部分。
18.一種控制溫度的可編程溫度控制裝置，其連接有溫度調(diào)節(jié)裝置和空氣循環(huán)系統(tǒng)，所述可編程溫度控制裝置包括一被連接用來輸入空氣過濾器信息的可由用戶操作的輸入；一控制器，其可被編程用來控制所述溫度調(diào)節(jié)裝置的熱輸出，以獲得期望的溫度，并用來基于在所述用戶可操作的輸入處輸入的所述空氣過濾器信息生成空氣過濾器輸出信息；一顯示器，用于在對所述溫度調(diào)節(jié)裝置的所述熱輸出進行控制期間，顯示所述空氣過濾器輸出信息，以及至少一個傳感器，用來檢測所述空氣循環(huán)系統(tǒng)的至少一個特征，并將基于上述特征的特征信息傳遞至所述控制器，以便所述控制器用于生成所述空氣過濾輸出信息。
19.一種監(jiān)視用于可編程溫度控制系統(tǒng)中的空氣過濾器的方法，包括以下步驟將空氣過濾器信息輸入一控制器，該控制器可被編程用于控制溫度調(diào)節(jié)裝置的熱輸出以達到所期望的溫度值；利用所述空氣過濾器信息生成所述空氣過濾輸出信息；在對所述溫度調(diào)節(jié)裝置的所述熱輸出進行控制期間，在顯示器上顯示所述空氣過濾輸出信息。
20.一種監(jiān)視用于可編程溫度控制系統(tǒng)中的空氣過濾器的方法，包括以下步驟將空氣過濾器信息輸入控制器，所述控制器可被編程用于控制溫度調(diào)節(jié)裝置的熱輸出以達到所期望的溫度值；接收與所述空氣循環(huán)系統(tǒng)的至少一個特征有關(guān)的特征信息；利用所述空氣過濾器信息和所述特征信息生成空氣過濾輸出信息；在對所述溫度調(diào)節(jié)裝置的所述熱輸出進行控制期間，在顯示器上顯示所述空氣過濾輸出信息。
21.一種控制溫度的溫度控制裝置，其連接有溫度調(diào)節(jié)裝置和空氣循環(huán)系統(tǒng)，所述溫度控制裝置包括一個控制器，用來控制所述溫度調(diào)節(jié)裝置的熱輸出以獲得所期望的溫度值，并用來獨立于所述溫度調(diào)節(jié)裝置來操作所述空氣循環(huán)系統(tǒng)。
22.一種控制溫度的溫度控制裝置，其連接有溫度調(diào)節(jié)裝置和空氣循環(huán)系統(tǒng)，所述溫度控制裝置包括一被連接用來輸入空氣過濾器信息的用戶可操作的輸入；一電子控制器，其用來控制所述溫度調(diào)節(jié)裝置的熱輸出，以獲得所期望的溫度值，并用來基于在所述用戶可操作輸入處輸入的所述空氣過濾器信息生成空氣過濾器輸出信息；以及一顯示器，其在對所述溫度調(diào)節(jié)裝置的所述熱輸出進行控制期間，顯示所述空氣過濾器輸出信息。
23.如權(quán)利要求22所述的裝置，其中，所述空氣過濾器信息包括一使用期限，該使用期限可以是從包括0天、30天、60天、90天和120天的這組選項中選擇的一個或多個選項。
24.如權(quán)利要求22所述的裝置，其中，所述空氣過濾器輸出信息包括以下一個或多個選項所述空氣過濾器使用期還剩多少時間；該空氣過濾器使用期剩余時間所占的百分比；以及是否應(yīng)對該空氣過濾器進行檢查。
25.如權(quán)利要求22所述的裝置，其中，所述用戶可操作的輸入被連接用來輸入空氣調(diào)節(jié)信息，以便對所述空氣循環(huán)系統(tǒng)進行編程，使其按預(yù)定的時間間隔操作。
26.如權(quán)利要求25所述的裝置，其中，所述空氣調(diào)節(jié)信息由以下一個或多個選項組成操作周期，以及在設(shè)定為9-60分鐘之間的所述操作周期期間的運行(ON)時間。
27.如權(quán)利要求22所述的裝置，其中，所述空氣過濾輸出信息是基于空氣過濾器信息和對所述空氣循環(huán)系統(tǒng)的操作使用公式來計算的。
28.如權(quán)利要求22所述的裝置，還包括至少一個傳感器，用于檢測所述空氣循環(huán)系統(tǒng)的至少一個特征，并且將基于所述特征的特征信息傳遞至所述控制器；且其中，該控制器還被編程用于使用上述特征信息來生成所述空氣過濾輸出信息。
29.如權(quán)利要求7所述的裝置，其中，所述空氣循環(huán)系統(tǒng)的所述特征包括以下一項或多項內(nèi)容空氣壓力、空氣流量、空氣熱量損失、風(fēng)扇的使用期、風(fēng)扇當(dāng)前牽引力和風(fēng)扇的功率利用率。
30.一種控制溫度的溫度控制裝置，其連接有溫度調(diào)節(jié)裝置和空氣循環(huán)系統(tǒng)，所述溫度控制裝置包括一被連接用于輸入空氣過濾器信息的用戶可操作的輸入；一電子控制器，其用來控制所述溫度調(diào)節(jié)裝置的熱輸出以獲得所期望的溫度值，并用來基于在用戶可操作的輸入處輸入的所述空氣過濾器信息生成空氣過濾器輸出信息；一顯示器，用于在對所述溫度調(diào)節(jié)裝置的所述熱輸出進行所述控制時，顯示該空氣過濾器輸出信息；以及至少一個傳感器，用來檢測所述空氣循環(huán)系統(tǒng)的至少一個特征，并將基于所述特征的特征信息傳遞至所述控制器，以便其被用于生成所述空氣過濾輸出信息。
31.如權(quán)利要求30所述的裝置，其中，所述空氣過濾器信息包括一個使用期限，其為從包括0天、30天、60天、90天和120天的這組選項中選擇的一個或多個選項。
32.一種控制溫度的可編程溫度控制裝置，其連接有溫度調(diào)節(jié)裝置和空氣循環(huán)系統(tǒng)，包括一被連接用來輸入空氣過濾器持續(xù)時間輸入信息的用戶可操作的輸入；一控制器，其被編程用來控制所述溫度調(diào)節(jié)裝置的熱輸出以獲得所期望的溫度值，并用來生成空氣過濾器持續(xù)時間輸出信息，該輸出信息的生成是基于用戶在所述用戶可操作的輸入處輸入的所述過濾器持續(xù)時間輸入信息和所述空氣循環(huán)系統(tǒng)繼復(fù)位在先的空氣過濾器持續(xù)時間輸出信息之后已操作的時間長度來實現(xiàn)的；一顯示器，顯示所述空氣過濾器持續(xù)時間輸出信息。
33.如權(quán)利要求32所述的裝置，其中，所述時間長度包括一運行時間周期，其為從包括0天、30天、60天、90天和120天的選項組中選擇的一個或多個選項。
34.如權(quán)利要求32所述的裝置，其中，所述空氣過濾器持續(xù)時間輸出信息包括以下一個或多個選項所述運行時間周期還剩多少時間；該運行時間周期剩余時間所占的百分比；以及是否應(yīng)對該空氣過濾器進行檢查。
35.如權(quán)利要求34所述的裝置，其中所述剩余時間用“天”來表示。
36.如權(quán)利要求34所述的裝置，其中所述百分比用條形指示器表示。
37.一種控制溫度的可編程溫度控制裝置，其連接有溫度調(diào)節(jié)裝置和空氣循環(huán)系統(tǒng)，其包括一被連接用來輸入空氣過濾器持續(xù)時間輸入信息的用戶可操作的輸入；一控制器，其被編程用來控制所述溫度調(diào)節(jié)裝置的熱輸出以獲得所期望的溫度值，并用來生成空氣過濾器輸出信息，所述輸出信息是基于在所述用戶可操作的輸入處輸入的所述空氣濾波器持續(xù)時間輸入信息和在復(fù)位在先的空氣過濾器持續(xù)時間輸出信息之后的時間長度而生成的，以及；一顯示器，用于在對所述溫度調(diào)節(jié)裝置的所述熱輸出進行控制期間，顯示所述空氣過濾器輸出信息。
38.如權(quán)利要求37所述的裝置，其中，所述空氣過濾器持續(xù)時間輸入信息包括一個使用期限，其為從包括0天、30天、60天、90天和120天的選項組中選擇的一個或多個選項。
39.如權(quán)利要求37所述的裝置，其中，所述空氣過濾器輸出信息包括以下一個或多個選項該空氣過濾器使用期還剩多少時間；該空氣過濾器使用期剩余時間所占的百分比；以及是否應(yīng)對該空氣過濾器進行檢查。
40.如權(quán)利要求39所述的裝置，其中，所述剩余時間用“天”來表示。
41.如權(quán)利要求39所述的裝置，其中，所述百分比用條形指示器表示。
42.一種控制溫度的可編程溫度控制裝置，其連接有溫度調(diào)節(jié)裝置和空氣循環(huán)系統(tǒng)，其包括一列空氣過濾器識別器；一被連接用于從上述列中選擇一空氣過濾器識別器的用戶可操作的輸入；一控制器，其被編程用來控制所述溫度調(diào)節(jié)裝置的熱輸出以獲得所期望的溫度值，并用來生成空氣過濾器輸出信息，該輸出信息是基于所述在用戶可操作的輸入處選擇的空氣過濾器識別器而生成的；一顯示器，其在對所述溫度調(diào)節(jié)裝置的熱輸出進行控制期間，顯示該空氣過濾器輸出生成信息。
43.如權(quán)利要求42所述的裝置，其中，所述空氣過濾器信息包括一使用期限，該使用期限由與所述空氣過濾器識別器相對應(yīng)的過濾器的制造廠商確定。
44.如權(quán)利要求42所述的裝置，其中，所述過濾器輸出信息包括以下一個或多個選項所述空氣過濾器使用期還剩多少時間；該空氣過濾器使用期剩余時間所占的百分比；以及是否應(yīng)對該空氣過濾器進行檢查。
45.如權(quán)利要求44所述的裝置，其中，所述時間用“天”來表示。
46.如權(quán)利要求44所述的裝置，其中所述百分比用條形指示器表示。
47.如權(quán)利要求42所述的裝置，其中，所述空氣過濾器識別器列包括許多制造廠商的過濾器代碼。
48.如權(quán)利要求42所述的裝置，其中，所述空氣過濾器識別器列是可變的。
全文摘要
本發(fā)明涉及可編程溫度調(diào)節(jié)裝置，其中，可對一控制器進行編程，以控制溫度調(diào)節(jié)裝置的熱輸出，并獨立于該溫度調(diào)節(jié)裝置來操作一空氣循環(huán)系統(tǒng)。本裝置可引入一個用戶輸入端，用于輸入空氣調(diào)節(jié)信息以對空氣循環(huán)系統(tǒng)進行編程，使其按預(yù)定的時間間隔運行。該控制器還可被編程用于從用戶輸入端接收空氣過濾信息，并生成空氣過濾輸出信息?？梢酝ㄟ^一顯示器來訪問空氣過濾輸出信息。
文檔編號G05B19/05GK1694022SQ200410043509
公開日2005年11月9日 申請日期2004年5月8日 優(yōu)先權(quán)日2003年9月8日
發(fā)明者邁克·R·德盧卡 申請人:勒克斯產(chǎn)品公司