[發明專利]基于雙重溫度測量的空調控制系統

無效

• 申請號: 201310161773.3
• 申請日: 2013-05-03
• 公開（公告）號: CN103277870A
• 公開（公告）日: 2013-09-04
• 發明（設計）人: 蘭麗;連之偉
• 申請（專利權）人: 上海交通大學
• 主分類號: F24F11/00
• 分類號: F24F11/00
• 代理公司: 上海漢聲知識產權代理有限公司 31236
• 代理人: 郭國中

技術領域

本發明涉及的是一種建筑環境與能源應用工程領域的空調控制系統，特別是一種用于睡眠空調和個性化空調的基于雙重溫度測量的空調控制系統。

背景技術

睡眠是恢復體力、消除疲勞、改善精神活力的重要方式。睡眠不足嚴重損害人們的認知功能、免疫能力等，導致心臟病等健康問題。隨著現代社會生活節奏的加快，睡眠質量問題越來越受到人們的關注。

研究表明，室內環境溫度是影響人體睡眠質量的重要因素之一。環境溫度偏高或偏低都會降低慢波睡眠及快速眼動睡眠時長，增加覺醒時間，降低人體睡眠質量。潘黎等的研究發現，與清醒狀態相比，睡眠狀態的人對熱環境的要求有所不同，而且個性化因素（如年齡、性別）等可導致不同人群和個體對睡眠熱環境的需求存在個性化差異。目前已有發明致力于睡眠空調的運行控制。公開號為CN102022801A和CN101440992A的專利都提出了通過檢測人體在睡眠時的動作變化來設置空調器的運行，但由于人體兩次動作間隔時間可能很長，導致空調器響應時間太長，不能有效改進人體睡眠質量。公開號為CN101813356A和CN102147138A的專利則都提出開始睡眠后間隔一定的時間后逐漸升高空調設定溫度的空調控制模式，但這些模式缺乏相關理論研究的支持，且與Togo等研究得到的入睡后降低室溫有助于提高睡眠質量的結論相矛盾。而且以上睡眠空調的控制對所有人群都采用統一模式，缺乏對個性化需求的考慮。

個性化空調具有改善熱舒適、提高空氣品質和節能等優勢。公開號為CN102444970A和CN102499538A的專利所提出的床頭送風末端裝置及系統就是個性化空調的一種。但對個性化空調運行過程中送風參數如何自動控制還沒有涉及。

人體皮膚溫度是反映人體冷熱應激程度和人體與環境之間熱交換狀態的一個重要生理參數。現有的研究表明，人體皮膚溫度與熱舒適以及熱感覺有著密切的聯系，可作為熱舒適的評價指標。而在睡眠過程中人體較少移動，這也為實現連續監測人體皮溫提供了條件。

發明內容

本發明針對現有技術中存在的上述不足，提供了一種基于皮膚溫度測量和室內環境溫度測量的空調運行控制系統。通過監測人體的皮膚溫度，判斷人體是否處于熱舒適狀態，并根據需求調節空調系統的送風參數以滿足睡眠及工作過程中人體熱需求，可以有效提高人體熱舒適和睡眠質量；通過監測室內的環境溫度，可以有效的檢測人體皮膚溫度與環境溫度的差值，當睡眠中的人體出現發燒現象時能及時報警。

本發明是通過以下技術方案實現的，本發明包括空調、紅外測溫儀、底座、橡皮墊圈、溫度傳感器、紅外測溫儀方位控制器、空調風速溫度控制器、連接線和報警器，紅外測溫儀通過底座與橡皮墊圈相連接，紅外測溫儀方位控制器通過連接線分別與紅外測溫儀、底座、空調風速溫度控制器相連接，空調風速溫度控制器通過連接線分別與空調、紅外測溫儀、溫度傳感器、紅外測溫儀方位控制器和報警器相連接。

進一步地，在本發明中，還包括房間和床，床布置在房間內，空調、橡皮墊圈、溫度傳感器、紅外測溫儀方位控制器、空調風速溫度控制器和報警器均安裝在房間的墻壁上，底座通過橡皮墊圈達到方向無級調節，紅外測溫儀對人體皮膚溫度的測量為連續、非接觸式測量。

本發明有益效果：實現了對人體皮膚溫度的測量，判斷當前環境下人體生理熱平衡狀態，基于此調節空調送風的溫度和速度，響應速度快，并實現了以室內人體為控制對象的人性化空氣調節，優化人體睡眠環境，有利于提高人體熱舒適和睡眠質量；可實現基于不同人群和個體對熱環境的不同需求而對環境進行調節；除了睡眠環境，本控制系統還可用于辦公環境個性化空調的運行控制，實現了根據人體即時所處生理熱平衡狀態對個性化空調進行自動控制，提高人員熱舒適；當人體溫度與室內環境溫度相差較大時，報警器自動啟動，從而可以較早的發現人體在睡眠過程中的發燒現象。

附圖說明

圖1為本發明的結構示意圖；

其中：1、房間，2、床，3、空調，4、紅外測溫儀，5、底座，6、橡皮墊圈，7、溫度傳感器，8、紅外測溫儀方位控制器，9、空調風速溫度控制器，10、連接線，11、報警器。

具體實施方式

下面對本發明的實施例作詳細說明：本實施例在以本發明技術方案為前提下進行實施，給出了詳細的實施方式和具體的操作過程，但本發明的保護范圍不限于下述的實施例。