CN100504202C - 具有杀菌功能的空气净化器及其控制方法 - Google Patents

Abstract

本发明提供一种具有杀菌功能的空气净化器及其控制方法，其特征是能够有效地抑制细菌在室内空气中繁殖。具体来讲，上述控制方法的特征是：它包括以下阶段，即第1阶段，在这个阶段中，先利用检测传感器检测室内的温度和湿度，然后将室内空气中的细菌的活跃区域划分成不同的区间；第2阶段，在这个阶段中，如果根据室内的温度和湿度判断出室内环境属于病毒或霉菌活跃的区域，那么就针对不同的区域控制杀菌装置，将流入到空气净化器内部的空气中的细菌杀灭；第3阶段，这个阶段任务是在设定时间段内进行上述杀灭空气中的细菌的第2阶段之后，重新进行第1阶段以后的阶段。因此说通过本发明可以有效地抑制细菌在室内空气中繁殖。

Description

具有杀菌功能的空气净化器及其控制方法

技术领域

本发明涉及一种空气净化器及其控制方法；更确切地说，涉及一种具有杀菌功能的空气净化器及其控制方法(Air cleaner having a airsterilization function and control method of it)。本发明的空气净化器能够利用用来检测温度和湿度的检测传感器，判断室内环境是否处于细菌活跃的状态，并且在判断出室内环境处于细菌活跃的状态之后，能够启动杀菌装置，消灭室内空气中的细菌，从而有效地抑制细菌的繁殖。

背景技术

一般来说，空气净化器是能够将污浊空气净化成洁净空气的装置。它能够利用风扇将污浊空气吸入，将其中的微细灰尘或细菌等加以集尘或过滤(filtering)，并且可以去除生活空间中的异味或烟味等不好的气味。一般来讲，普通的空气净化器的主要目的是净化空气，空气调节器的主要目的是调节室内温度，但是最近出现了一种叫做空气调节型空气净化器的产品，这种产品在空气调节器上增加了上述空气净化功能。

图1为以净化空气为主要目的的普通空气净化器的侧视图。

如果在空气净化器10上接通电源并将其启动，并按动在上部面板16上形成的操作部18上的按钮(button)，启动净化功能的话，那么安装在空气净化器10内部的风扇(图中未示)就会开始旋转，从而通过在前面板12的下端形成的进风格栅(grill)14将外部(即室内)的空气吸入到空气净化器的内部。这些被吸入的空气在流过安装在进风格栅14后面的过滤部(图中未示)时，其中的灰尘以及异味等会被过滤出来，从而变成洁净的空气。这些变成了洁净空气的空气在风扇(图中未示)的旋转力的作用下，会被排向排风格栅20，然后通过排风格栅20流向空气净化器的外部(即室内)。

在图1中，黑色箭头表示流向空气净化器内部的空气流，白色箭头表示从空气净化器内部排出的空气流。

一般来讲，如上所述的空气净化器通过反复进行将室内空气吸入空气净化器的阶段、通过过滤的方法进行净化的阶段、将经过过滤的空气排出的阶段，就可以将室内空气中的灰尘或异味等去除，从而将室内空气变成洁净空气。

为了更有效地过滤污浊空气，上述过滤部(图中未示)是由若干个过滤器组成的过滤器组件(filter assembly)，这些过滤器的功能各不相同，其中包括预滤器(pre-filter)，它能够将体积相对较大的灰尘，例如大粒灰尘和宠物毛发等；除臭过滤器，它能够去除烟味、厕所异味以及垃圾臭味等不好的气味；HEPA过滤器，它能够对流过了预滤器的细小灰尘进行再次过滤。在这里，由于利用上述过滤器组件可以过滤污浊空气，因此现在有很多能够进一步提高空气净化器的净化能力的产品面世。

如果室内的温度随着外部天气的变化而降低或升高，那么随着这种环境的变化，就会有多种细菌繁殖。例如，在冬天或秋天这种室内温度下降的季节里，由于感冒等原因，会使得室内有大量流行性感冒病毒(influenza virus)等病毒繁殖；在夏天这种室内温度升高的季节里，由于湿度增加，会使得室内有大量霉菌繁殖。

但是，这些细菌当中有一部分体积非常微小，并且会大量繁殖，因此有时候无法通过过滤器组件将它们过滤干净。事实上像流行性感冒的病原菌即流行性感冒病毒之类的细菌由于过于微小，因此无法被过滤器过滤出来。因此单单靠过滤器组件，是很难将室内空气中的众多细菌过滤干净的，因此最近正在开发一种具备杀菌功能的产品，这种产品在利用过滤器组件的基础上，还使用了另外一种杀菌装置。

发明内容

本发明的目的在于提供一种具有杀菌功能的空气净化器及其控制方法，这种空气净化器能够利用用来检测温度和湿度的检测传感器，判断室内环境是否处于利于细菌繁殖的状态，并且在判断出室内环境处于利于细菌繁殖的状态之后，能够启动杀菌装置，消灭室内空气中的细菌，从而有效地抑制细菌的繁殖。

本发明的另一目的是提供一种能够实现上述目的、最适合驱动本发明的空气净化器的控制方法。

为了实现上述目的，本发明提供了一种具有杀菌功能的空气净化器，其特征是：它包括以下组成部分，即检测传感器，它用来检测室内空气中所含有的细菌的活跃条件；控制部，它能够读取上述检测传感器所测定的值，并将细菌活跃区域划分成不同的区间，同时还可以控制杀菌装置的动作；杀菌装置，它能够杀灭流入到空气净化器内部的空气中的细菌。

在这里，上述检测传感器最好由温度传感器和湿度传感器构成，并且安装在前面板的后面。为了能够向流入空气净化器内部的空气的流动通道内喷射杀菌剂，上述杀菌装置需安装在能够使其喷射口位于空气通道附近的位置上。

另外，上述杀菌装置最好为臭氧发生装置。

另外，在用来将流入空气净化器内部并经过过滤后的空气排向外部的排风口附近，还装有升温装置，这个升温装置能够提高排向空气净化器外部的空气温度。

为了实现上述另一目的，本发明提供了一种具有杀菌功能的空气净化器的控制方法，其特征是：它包括以下阶段，即第1阶段，这个阶段的任务是先利用检测传感器检测室内的温度和湿度，然后将室内空气中的细菌的活跃区域划分成不同的区间；第2阶段，这个阶段的任务是如果根据室内的温度和湿度判断出室内环境属于病毒或霉菌活跃的区域，那么就针对不同的区域控制杀菌装置，将流入到空气净化器内部的空气中的细菌杀灭；第3阶段，这个阶段任务是在设定时间段内进行上述杀灭空气中的细菌的第2阶段之后，重新进行第1阶段以后的阶段。

在上述第2阶段中，在检测传感器所测定的室内温度低于第1设定温度的区域内，为了提高排向空气净化器外部的空气的温度，需在驱动杀菌装置的同时，驱动升温装置。

依照本发明的具有杀菌功能的空气净化器及其控制方法，它能够以温度和湿度为基准，将室内环境划分成不同的所属区域，用来判断室内环境是否利于细菌繁殖。然后根据检测传感器所测定的室内温度和湿度，判断室内环境是否利于细菌繁殖，并在判断结果为是的情况下启动杀菌装置。因此说本发明可以杀灭流入到空气净化器内部的空气中的细菌，从而有效地抑制细菌在室内空气中繁殖。

另外，当室内温度较低时，从空气净化器中排出的空气的温度也会较低。为了防止发生这种现象，本发明在排风口附近安装了升温装置，通过启动升温装置，可以提高排向室内的空气的温度，从而防止人体直接接触冷风。

附图说明

图1为普通空气净化器的侧视图；

图2为采用了本发明的一个示例的空气净化器的侧视图；

图3为本发明的具有杀菌功能的空气净化器的组成结构略图；

图4为大致地显示了本发明的具有杀菌功能的空气净化器的内部结构的截面图；

图5为根据温度和湿度将室内环境划分成不同所属区域的一个示例的图表(graph)；

图6为本发明的具有杀菌功能的空气净化器的控制方法的流程图。

主要部件附图标记说明

100：空气净化器                     110：前面板(panel)

112：前面进风口                     114：前下方进风口

116：右侧进风口                     210：后面板

212：后面进风口                     214：后下方进风口

310：排风面板                       320：排风口

400：过滤部                         400a：清除臭氧过滤器

500：控制部                         510：检测传感器

530：杀菌装置                      540：升温装置

具体实施方式

下面参照附图对本发明的具有杀菌功能的空气净化器及其控制方法予以更加详细地说明。

图2为采用了本发明的一个示例的空气净化器的侧视图，图3为本发明的具有杀菌功能的空气净化器的组成结构略图。

上述空气净化器100的外壳由安装在前面的前面板110、安装在后面的后面板210、安装在顶部的排风面板310组成。为了能够吸入前方附近的室内空气，上述空气净化器100的前面形成了以下结构，即前面进风口112，在前面板110的中央部位上形成；前下方进风口114，在上述前面板110的下端形成；右侧进风口116，在上述前面板110的侧面形成。为了能够吸入后方附近的室内空气，上述空气净化器100的后面形成了以下结构，即：后面进风口212，在后面板210的中央部位上形成；后下方进风口214，在上述后面板210的下端形成；左侧进风口(图中未示)，在上述后面板210的侧面形成。上述空气净化器100的顶部装有排风面板310，这个排风面板310上形成了排风口320，这个排风口320用来排出被吸入到空气净化器内部的室内空气。

因此，上述空气净化器100可以从前方、后方、左侧、右侧四个方向吸入室内空气(参照实线箭头)，然后只从一个方向即上方排出空气(参照虚线箭头)。

上述前面板110的后面装有过滤部(图4中的400)，这个过滤部400是由诸如预滤器(pre-filter)、HEPA过滤器、除臭过滤器、纳米碳球(carbon-nano-ball)过滤器、清除臭氧(ozone)过滤器(图4中的400a)、纳米银(nano-silver)过滤器等组成的组件。上述过滤部400的后面装有以下部件，即风扇(图4中的550a)，能够将室内空气吸入到空气净化器的内部，然后再将经过净化的空气排出；风扇驱动部550，用来驱动上述风扇550a。

另外，为了能够杀灭室内空气中所含有的各种细菌，上述空气净化器100中还装有杀菌装置530，例如能够产生并喷射臭氧(O3)的臭氧发生装置。上述杀菌装置530具备能够喷射用来杀菌的杀菌剂例如臭氧(O₃)的喷射口，并且安装时要使上述喷射口位于空气流入通道中的某一区域，上述空气流入通道指的是把流入空气净化器内部的空气引向过滤部(图4中400)的通道。例如在本发明的一个示例中，上述喷射口位于把从空气净化器的后方流入的空气向前方的过滤部(图4中的400)引导的通道的附近。之所以要采用这种结构，是为了使从杀菌装置530喷射出的杀菌剂(参照图4中的小圆圈)能够与流入到空气净化器100内部的空气一起(参照图4中的实线箭头)流过过滤部(图4中的400)，从而起到杀菌的作用。

另外，为了提高排向空气净化器外部的空气的温度，上述空气净化器100的排风口(图4中的320)附近还装有升温装置540，例如加热器。之所以要安装上述升温装置540，是因为它可以提高通过排风口排向外部的空气的温度，从而使位于空气净化器100附近的人不会因接触冷风而感到不适。

冬天或秋天这样的季节里，一般室内温度会比较低，如果在这种状态下启动空气净化器100，那么流入空气净化器并经过过滤后再排出的空气也会受到室内温度的影响，也就是说排出空气的温度也较低。这样的冷空气如果直接与人体接触或是从人体旁边流过的话，人们会感到不舒服。特别是在居室内有人患了感冒等疾病的情况下，即使空气是细菌和灰尘等已经被过滤掉的洁净空气，但如果总是接触这样的冷风的话，会使患者的免疫力下降，病情恶化。因此本发明的空气净化器在判断出室内温度低于设定温度的情况下，可以启动上述升温装置540，提高通过排风口(图4中的320)排向外部的空气的温度，从而使冷空气不会直接排向空气净化器的外部。

前面板110的后方装有检测传感器510。上述检测传感器510是用来检测室内环境是否处于细菌活跃状态的装置，通常由温度传感器和湿度传感器构成，它们能够检测流入到空气净化器100内部的空气的温度和湿度。检测传感器510的安装位置需是能够检测到室内空气的温度和湿度的地方，除了上述前面板100的后方之外，也可以安装在其它位置上，例如后面板210的后面进风口221的附近等。

控制部500能够根据上述检测传感器510所检测到的室内温度和湿度，判断室内环境是否处在细菌活跃区域，如果需要，那么就启动杀菌装置530或升温装置540。一般来讲，不管湿度如何，只要温度较低，就会有大量流行性感冒病毒繁殖；另一方面，在温度较高的情况下，湿度越大，霉菌的繁殖量就越多。基于此，控制部500在读取检测传感器510所测定的室内温度和湿度之后，会根据这些数据来判断室内环境是否处在有大量病毒或霉菌繁殖的环境中，如果判断结果为是，那么就向杀菌装置530发送控制信号，使其向流入到空气净化器100内部的空气中喷射杀菌剂，如臭氧。另外，上述控制部500还可以控制风扇驱动部550，以调节风扇(图4中的550a)的旋转速度，即风量。存储部560由像EEPROM这样的存储元件构成，内部存储着空气净化器的驱动数据，当出现停电现象时，可以从它这里读取基础数据。

图3中的符号“520”为用来显示空气净化器的驱动状态的显示部，符号“570”为用来向空气净化器提供电源的供电部。

下面参照图4和图5，对采用了本发明的一个示例的具有杀菌功能的空气净化器的控制方法予以简单说明。

如果空气净化器100上接通了电源，并且使用者输入了动作控制信号，那么安装空气净化器内部的风扇驱动部550就会启动，从而驱动风扇550a旋转。这样一来，室内空气就可以通过空气净化100的前面进风口和后面进风口被吸入到空气净化器100的内部(如实线箭头所示)。流入到空气净化器100内部的室内空气在流经过滤部400时，其中的灰尘和异味等会被过滤出来，从而变成洁净的空气。接下来，这些经过过滤的洁净空气会通过排风口320重新排向室内(如虚线箭头所示)。

在图4中，“前面进风口”指的是图2中的前面进风口112、前下方进风口114和右侧进风口116；“后面进风口”指的是图2中的后面进风口212、后下方进风口214和左侧进风口(图中未示)。

空气净化器100接通电源并经过一定时间之后，构成检测传感器510的各种传感器会稳定下来，在这样的状态下，它们会检测室内的温度和湿度，并将检测结果传送给控制部500。控制部500会根据监测传感器510所测定的值，来判断室内环境是否处于细菌活跃的状态，图5为采用了本发明的一个示例的图表，显示的是根据温度和湿度划分出的室内环境所属区域。如图所示，当室内温度低于第1设定温度t1(例如18℃)时，不管湿度如何，都可以判定室内环境处于病毒可以大量繁殖的“A”区域；当室内温度高于第1设定温度t1但低于第2设定温度t2(例如22℃、并且湿度为任意值时，或者当温度高于第2设定温度t2、湿度低于第1设定湿度u1(例如20％)时，可以判定室内环境处于病毒可以少量繁殖的“B”区域；当室内温度高于上述第2设定温度、室内湿度高于第2设定湿度u2(例如60％)时，可以判定室内环境处于霉菌可以大量繁殖的“C”区域；其它情况下判定室内环境处于“D”区域，即待机区域。

上述图5是根据温度和湿度将室内环境划分成不同所属区域的一个示例，各个所属区域可以根据空气净化器所处的外部环境而有所不同。例如，当空气净化器安装在地下室这样的通风不好、没有日照的环境中时，可以把划分霉菌活跃区域即“C”区域的第2设定温度设定成比图5中的22℃低一些，从而扩大上述“C”区域；当空气净化器安装在公寓顶层这样的通风良好、日照充足的环境中时，可以把划分霉菌活跃区域即“C”区域的第2设定温度设定成比图5中的22℃高一些，从而缩小上述“C”区域。也就是说，上述各个所属区域的划分要与空气净化器的安装环境相吻合。

如果控制部500判断出室内环境属于“A”区域，那么就使杀菌装置530和升温装置540以“强”的方式驱动；如果判断出室内环境属于“B”区域，那么就使上述杀菌装置530和升温装置540以“弱”的方式驱动；如果判断出室内环境属于“C”区域，那么就使上述升温装置540关闭(off)，使杀菌装置530开启(on)；如果判断出室内环境属于“C”区域，那么就使上述杀菌装置530关闭(off)，然后保持待机状态。

也就是说，在“A”区域中，由于室内温度较低，流行性感冒病毒之类的病毒非常活跃，因此需使杀菌装置530以“强”的方式驱动，以杀灭空气中所含有的病毒，抑制这些病毒的繁殖；与此同时，为了防止受室内温度影响的冷空气再通过排风口320排出，此时还可以使升温装置540以“强”的方式驱动。在“B”区域中，由于室内温度比上述“A”区域高，因此病毒的活跃程度会比上述“A”区域低，这种情况下可以使杀菌装置530以比上述“A”区域低一些的程度，即以“弱”的方式驱动，同时使升温装置540也以比上述“A”区域低一些的程度，即以“弱”的方式驱动。在“C”区域中，由于温度较高，因此像流行性感冒病毒之类的病毒繁殖会比较少，但在这种温度和湿度环境下，霉菌的繁殖会非常活跃，这种情况下可以关闭升温装置540，单独驱动杀菌装置530，以杀灭空气中所含有的霉菌，抑制这些霉菌的繁殖。

另外，从杀菌装置530中喷出的杀菌剂(例如臭氧)可以被过滤部400的一个组成部分——清除臭氧过滤器400a过滤出来，因此可以防止上述臭氧排到室内给人体造成伤害。

为了说明本发明的具备喷香装置的空气净化器，上述图2中只单独显示了以净化空气为主要目的的空气净化器100。但是，现在的发展趋势是不但单独使用上述空气净化器，并且在以调节室内温度为主要目的的空气调节器上也安装这种空气净化装置。本发明的主要技术理念是：如果判断出室内环境处于细菌活跃的状态，那么就启动杀菌装置。因此即使具备空气净化功能的空气调节器这样的装置在结构上多少会与上述图2所示的空气净化器有些不同，但只要是体现了如上所述的本发明的主要技术理念的装置，那么就都可以采用如上所述的本发明。这一点对于那些掌握了本发明所属技术领域的人士来说，是不言而喻的事实。

还有一点事实是：本发明的技术理念并不受构成空气净化器的部件的安装位置或组成结构的限制，即不受图2和图4中所示的进风口的位置、排风口的位置、杀菌装置的安装位置、构成过滤部的过滤器的种类等的限制。

图6为本发明的具有杀菌功能的空气净化器的控制方法的流程图。下面参照图4的截面图对本发明的控制方法予以说明。

如果使用者通过按键输入了驱动空气净化器100的信号，那么控制部500就会控制与驱动空气净化器相关的各种装置，进行净化循环(吸入空气→过滤→排出)(S100阶段)。接下来，如果超过了各种传感器稳定下来所需的时间，那么温度传感器和湿度传感器这些检测传感器510就会开始检测室内的温度和湿度，并将检测出来的数据传送给控制部(S110阶段)。

上述控制部500可以将细菌活跃区域划分成不同区间(参照图5所示的图表)(S120阶段)，然后根据从检测传感器510读取到的室内温度和湿度，判断现在的室内环境是否属于“A”区域(S130阶段)。

如果上述S130阶段的判断结果为现在的室内环境属于“A”区域，那就意味着现在的室温较低，利于流行性感冒病毒之类的病毒大量繁殖，因此控制部500会使杀菌装置530和升温装置540都以“强”的方式驱动。这样一来，就可以杀灭流入到空气净化器100内部的空气中所含有的细菌，抑制病毒的繁殖，同时使排向空气净化器外部的空气的温度升高，以免冷风排向空气净化器的外部(S140阶段)。

另外，如果上述S130阶段的判断结果为现在的室内环境不属于“A”区域，那么就要判断是否属于“B”区域(S160阶段)。如果上述S160阶段的判断结果为现在的室内环境属于“B”区域，那就意味着现在的室温比上述“A”区域稍高，会有病毒少量繁殖，因此控制部500会使杀菌装置530和升温装置540都以比“A”区域稍弱一些的程度，即以“弱”的方式驱动。这样一来，就可以抑制病毒的繁殖，同时避免冷风排向空气净化器的外部(S170阶段)。

接下来，如果上述S160阶段的判断结果为现在的室内环境不属于“B”区域，那么就要判断是否属于“C”区域(S180阶段)。如果上述S180阶段的判断结果为现在的室内环境属于“C”区域，那就意味着室内的温度和湿度都较高，室内空气中的霉菌非常活跃，因此控制部500会启动杀菌装置530，将流入到空气净化器内部的空气中所含有的霉菌杀灭，从而抑制细菌的繁殖。在这里，由于室内温度比上述“B”区域高，因此不必担心会有冷风排向空气净化器的外部，此时可以将升温装置540关闭(OFF)(S190阶段)。

在上述S140、S170、S190阶段中，杀菌装置530和升温装置540开始启动之后，要判断是否超过了第1设定时间T1，例如2分30秒左右(S150阶段)，如果判断结果为超过了第1设定时间T1，那么就重新开始进行S130以后的阶段，重新判断室内环境属于哪一区域之后，再进行相应的阶段。

另一方面，如果上述S180阶段的判断结果为不属于“C”区域，那么就做出属于“D”区域的判断(S200阶段)。“D”区域意味着室内空气不适于病毒或霉菌之类的细菌繁殖，因此控制部500会关闭杀菌装置530，保持自动杀菌待机状态(S210阶段)。另外，每隔第2设定时间T2(例如10秒)(S220阶段)，就要从检测传感器510读取数据，重新进行S130之后的阶段，以对室内环境不断地进行监测。

Claims (8)

1、一种具有杀菌功能的空气净化器，其特征在于，包括：检测传感器，用来检测室内空气中所含有的细菌的活跃条件；控制部，能够读取上述检测传感器所测定的值，并将细菌活跃区域划分成不同的区间，同时还可以控制杀菌装置的动作；杀菌装置，能够杀灭流入到空气净化器内部的空气中的细菌。

2、根据权利要求1所述的具有杀菌功能的空气净化器，其特征在于：

上述检测传感器由温度传感器和湿度传感器构成。

3、根据权利要求2所述的具有杀菌功能的空气净化器，其特征在于：

上述检测传感器安装在前面板的后面。

4、根据权利要求1所述的具有杀菌功能的空气净化器，其特征在于：

为了能够向流入空气净化器内部的空气的流动通道内喷射杀菌剂，上述杀菌装置需安装在能够使其喷射口位于空气通道附近的位置上。

5、根据权利要求4所述的具有杀菌功能的空气净化器，其特征在于：

上述杀菌装置为臭氧发生装置。

6、根据权利要求1所述的具有杀菌功能的空气净化器，其特征在于：

在用来将流入空气净化器内部并经过过滤后的空气排向外部的排风口附近，还装有升温装置，这个升温装置能够提高排向空气净化器外部的空气温度。

7、一种具有杀菌功能的空气净化器的控制方法，其特征在于，包括：第1阶段，先利用检测传感器检测室内的温度和湿度，然后将室内空气中的细菌的活跃区域划分成不同的区间；第2阶段，如果根据室内的温度和湿度判断出室内环境属于病毒或霉菌活跃的区域，那么就针对不同的区域控制杀菌装置，将流入到空气净化器内部的空气中的细菌杀灭；第3阶段，在设定时间段内，进行上述杀灭空气中的细菌的第2阶段之后，重新进行第2阶段、第3阶段。

8、根据权利要求7所述的具有杀菌功能的空气净化器的控制方法，其特征在于：

在上述第2阶段中，在检测传感器所测定的室内温度低于第1设定温度的区域内，为了提高排向空气净化器外部的空气的温度，需在驱动杀菌装置的同时，驱动升温装置。

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