CN102221252B - 空气净化器及其空气处理方法 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及一种空气净化器及其空气处理方法，所述空气净化器包括上主体和下主体，设置在上主体内的空气处理单元对待处理区域进行空气处理；设置在下主体内的移动单元包括驱动单元和驱动轮；控制单元分别控制空气处理单元和移动单元工作；空气质量传感器用于检测空气污染的信息值，空气质量传感器的信号传送给控制单元，控制单元中的信息存储子单元存储空气净化器在两个不同方向直行行走的始末位置处空气质量传感器检测的空气污染信息值；控制单元信息处理子单元处理信息存储子单元存储的空气污染信息值，并判断污染源的方向。本发明通过主动寻找污染源，使得空气净化器从源头将污染源净化干净，缩短了工作时间，成效明显。

Description

空气净化器及其空气处理方法
技术领域
本发明属于清洁设备技术领域，特别涉及一种空气净化器及其空气处理方法。 
背景技术
空气净化器是一种新型家用电器，它具有自动检测烟雾、滤去尘埃、消除异味及有害气体、灭菌等功能。空气净化器通常由高压产生电路、负离子发生器、通风机(微风扇)、空气过滤器等系统组成。通过空气净化器内的通风机使室内空气循环流动，污染的空气通过机内的空气过滤器过滤后将各种污染物清除或吸附，然后经过装在出风口的负离子发生器(工作时负离子发生器中的高压产生电路产生直流负高压)，将空气不断电离，产生大量负离子，被通风机(微风扇)送出，形成负离子气流，达到清洁、净化空气的目的。其中，用于进行空气净化的过滤器、负离子发生器、通风机等统称为净化单元。 
空气净化器的净化方式主要有以下类型：一是过滤吸附型，即采用物理式净化方式，利用多孔性滤材，如无纺布、滤纸、纤维、活性炭、泡棉等(目前吸附能力最强的滤材为HEPA高密度空气滤材)，吸附空气中的悬浮颗粒、有害气体，从而净化空气；二是静电集尘型，即静电式净化方式，通过电晕放电使空气中污染物带电，使用集尘装置收集带电粒子，达到净化空气的目的；三是化学式净化方式，如：光催化法或甲醛清除剂或药剂等；再有就是复合型：同时利用上述过滤、静电和/或化学净化方式净化空气。从原理上讲，以上几种净化空气方式对室内空气都有一定净化能力。 
空气净化设备以往通常用于大型服务行业场所，随着目前空气污染等环境恶化状况的加剧和消费者对人居环境质量的日益重视，各种功能的空气净化器已经走入平常百姓的家庭。这种空气净化器通过机内的过滤器 将空气中带有的各种污染物清除或吸附，随后通过排放孔排出净化后的空气。 
然而，目前的空气净化器仅是对空气中的污染物进行被动清除，其无法探知污染物的位置，以至于不能在找到污染物的源头，根本性地解决空气污染、改善空气质量的问题。 
发明内容
鉴于上述问题，本发明的目的在于鉴于上述问题，本发明的目的在于提供一种空气处理方法，其能够通过净化器的运动和污染探测传感器检测到空气污染变化值两者相结合的方法来确定污染源。 
本发明的目的还在于提供一种采用上述空气处理方法的空气净化器，根据空气净化器移动方向的空气污染变化状况做出判断，确定污染源并进行空气净化。 
具体说，本发明提供一种空气净化器，包括上主体和下主体，其中：空气处理单元设置在上主体内，对待处理区域进行空气处理； 
设置在下主体内的移动单元包括驱动单元和驱动轮； 
控制单元，分别控制空气处理单元和移动单元工作； 
空气质量传感器，用于检测空气污染的信息值，空气质量传感器4的信号传送给控制单元； 
控制单元包括信息存储子单元和信息处理子单元，信息存储子单元用于存储空气净化器在两个不同方向直行行走的始末位置处空气质量传感器所检测到的空气污染信息值，所述的两个不同方向为相互垂直方向；信息处理子单元用于处理信息存储子单元存储的空气污染信息值，并判断污染源的方向。 
所述信息处理子单元根据信息存储子单元所存储的空气污染信息值，得出每个方向的空气污染信息值的差值，判断污染源相对于空气净化器所在的象限。 
所述信息处理子单元将两个方向的空气污染信息值的差值分别求绝对值，通过函数关系求出角度值。所述函数关系为反正切函数或反余切函数。 
本发明还提供一种空气净化器的空气处理方法，包括上述的空气净化器，空气处理方法包括以下步骤： 
A.移动单元沿一方向从起点位置开始行走，空气质量传感器检测起点位置的空气污染信息值； 
B.控制单元中预设移动单元停止行走的条件，当满足停止行走的条件时，移动单元在该位置停止行走，空气质量传感器检测该位置的空气污染信息值； 
C.移动单元沿垂直于步骤A所述的方向开始行走，空气质量传感器检测该位置的空气污染信息值； 
D.控制单元中预设移动单元停止行走的条件，当满足停止移动的条件时，移动单元在该位置停止行走，空气质量传感器检测该位置的空气污染信息值； 
E.控制单元存储步骤A至步骤D中的空气质量传感器检测的空气污染信息值； 
F.控制单元对步骤E的空气污染信息值进行处理，判断出污染源的方向。 
所述的步骤B具体包括控制单元中预设移动单元停止行走的条件为预设空气净化器移动需要的时间或者为预设空气净化器的移动距离。 
步骤F具体包括控制单元根据所存储的空气污染信息值，得出每个方向的空气污染信息值的差值，根据差值判断污染源相对于所述空气净化器所在的象限。 
步骤F还具体包括所述控制单元将两个方向的空气污染信息值的差值求绝对值，通过函数关系求出角度值。 
与现有技术相比，本发明的有益效果在于： 
本发明空气净化器通过采用对行走方向和空气质量传感器检测的空气污染信息值的变化值，判断污染空气上升快的方向，并确定污染源，使得空气净化器从源头将污染源净化干净，缩短了工作时间，成效明显，而且也进一步体现了本发明的智能水平。 
附图说明
图1为本发明空气净化器立体结构示意图； 
图2表示本发明实施例一示意图； 
图3为本发明实施例二示意图； 
图4为本发明空气净化器的结构连接框图。 
附图标记： 
1.上主体  2.下主体    3.空气净化单元  4.空气质量传感器 
5.污染源  6.控制单元  7.驱动电机      8.驱动轮 
具体实施方式
下面结合附图和具体实施例对本发明的技术方案进行详细说明。 
如图1和图4所示，该空气净化器主要包括上主体1和下主体2，其中：空气处理单元3设置在上主体1内，对待处理区域进行空气处理；设置在下主体2内的移动单元包括驱动单元7和驱动轮8；控制单元6分别控制空气处理单元3和移动单元工作；空气质量传感器4用于检测空气污染的信息值，空气质量传感器4的信号输出端与控制单元6的信号输入端相连接，控制单元6内设有信息存储子单元和信息处理子单元，该信息处理子单元中包含计时器。 
下面，对空气净化器确定污染源的过程进行说明。 
实施例一 
空气净化器进入净化工作模式后，移动单元在控制单元的控制下开始直行，设直行方向为A方向，该方向的移动起点为o点，如图2所示，与此同时，控制单元内的计时器开始计时，空气质量传感器同时检测空气污染信息值。一旦移动单元行走的时间到达控制单元中预先设定时间时，控制单元控制移动单元暂停移动，此时空气净化器位于A方向，且在该方向的移动终点a点。信息存储子单元存储空气净化器分别位于o点和a点时，污染探测传感器检测到的空气污染信息值Ao和Aa。控制单元控制移动单元逆时针方向旋转90度，使得空气净化器的机身方向与原来的行走方向相垂直且在此方向上开始直行，设当前的直行方向为B方向，空气净化器在该方向的起点a点移动(即为空气净化器在A方向的移动终点a点)，与此同时，控制单元内的计时器开始计时，空气质量传感器同时检 测空气污染信息值。一旦移动单元行走的时间到达控制单元中预先设定时间时，控制单元控制移动单元暂停移动，此时空气净化器位于B方向，且在该方向的移动终点b点。信息存储子单元存储空气净化器分别位于a点和b点时空气质量传感器所检测到的空气污染信息值Ba和Bb。 
信息处理子单元根据信息存储子单元中所存储的空气污染信息值Ao和Aa、Ba和Bb进行计算，分别得到空气净化器在A和B方向空气污染信息值的变化值Aa-Ao和Bb-Ba。通过所得到的净化器在A方向和B方向的空气污染信息值的变化值后，将所得到的空气污染信息值变化值取绝对值，利用反正切函数关系，得到一个角度值 
Figure GSA00000074623800051
该角度的范围是0°～90°。信息处理子单元根据所得到的空气污染信息值的变化值Aa-Ao和Bb-Ba，判断出空气净化器位于的象限。控制单元根据空气净化器位于的象限以及角度值 
Figure GSA00000074623800052
控制空气净化器向污染源靠近。 
具体说来，空气净化器从起点o点出发，沿着A方向和B方向，分别测得位于o点、a点以及b点空气污染信息值的变化值，其分别为Aa-Ao和Bb-Ba。如果所测得的空气污染信息值变化值Aa-Ao和Bb-Ba均为正数，说明污染源位于第一象限。然后根据Aa-Ao和Bb-Ba的绝对值，通过反正切函数得到角度值 
Figure GSA00000074623800053
由于污染源位于第一象限，如图2中所示，空气净化器在B点以顺时针方向旋转 
Figure GSA00000074623800054
角，并保持此方向前进，该前进方向即为污染源所在地方向。 
空气净化器从原点o点出发，沿着A方向和B方向，分别测得位于o点、a点以及b点空气污染信息值的变化值，分别为Aa-Ao和Bb-Ba。如果所测得的空气污染信息值变化值Aa-Ao为负数，Bb-Ba为正数，说明污染源位于第二象限。然后根据Aa-Ao和Bb-Ba的绝对值，通过反正切函数得到角度值 
Figure GSA00000074623800055
由于污染源位于第二象限，空气净化器在B点以顺时针方向旋转 
Figure GSA00000074623800056
角，并保持此方向前进，该前进方向即为污染源所在地方向。 
空气净化器从原点o点出发，沿着A方向和B方向，分别测得位于o点、a点以及b点空气污染信息值的变化值，分别为Aa-Ao和Bb-Ba。如果所测得的变化值Aa-Ao为负数，Bb-Ba为负数，说明污染源位于第三象限。然后根据Aa-Ao和Bb-Ba的绝对值，通过反正切函数得到角度值 
Figure GSA00000074623800061
由于污染源位于第三象限，空气净化器在B点以顺时针方向旋转 角，并保持此方向前进，该前进方向即为污染源所在地方向。 
空气净化器从原点o点出发，沿着A方向和B方向，分别测得位于o点、a点以及b点空气污染信息值的变化值，分别为Aa-Ao和Bb-Ba。如果所测得的变化值Aa-A为正数，Bb-Ba为负数，说明污染源位于第四象限。然后根据Aa-Ao和Bb-Ba的绝对值，通过反正切函数得到角度值 
Figure GSA00000074623800063
由于污染源位于第四象限，净化器在B点以顺时针方向旋转 
Figure GSA00000074623800064
角，并保持原方向前进，该前进方向即为污染源所在地方向。 
本实施例中控制单元内设有计时器，采用预先设定一时间段来确定空气净化器行走的距离。除此之外，也可以是在控制单元内直接设定空气净化器行走的距离，当空气净化器从O起点沿A方向开始移动时，控制单元开始计算移动单元所走的距离，一旦计算出其所走的距离与预先设定的距离相同时，控制单元则控制机器人停止移动。在此所说的计算移动单元所走的距离，是由移动单元中的电机的转速、移动单元的驱动轮直径等相关信息所确定的。 
实施例二 
空气净化器进入净化工作模式后，移动单元在控制单元的控制下开始直行，设直行方向为A’方向，该方向的移动起点为o’点，如图3所示，与此同时，控制单元内的计时器开始计时，空气质量传感器同时检测空气污染信息值。移动单元10’行走的时间到达控制单元中预先设定时间时，控制单元控制移动单元暂停移动，此时空气净化器位于A’方向，且在该方向的移动终点a’点。信息存储子单元存储空气净化器分别位于o’点和a’点时空气质量传感器检测的空气污染信息值A’o1和A’a1。控制单元控制移动单元旋转180度，使得空气净化器的机身方向与原来的行走方向呈相反方向并开始直行，与此同时，控制单元内的计时器开始计时，空气质量传感器同时检测空气污染信息值。移动单元行走的时间到达控制单元中预先设定时间时，控制单元控制移动单元暂停移动，此时空气净化器已回到移动起点o’点。信息存储子单元存储空气净化器分别位于a’点和o’点时空气 质量传感器检测的空气污染信息值A’a2和A’o2。 
控制单元控制移动单元顺时针方向旋转90度，使得空气净化器的机身方向与原来的行走方向相垂直且在此方向上开始直行，设当前的直行方向为B’方向，空气净化器在该方向的移动起点为o’点，即为空气净化器在A’方向的移动起点o’点。与此同时，控制单元内的计时器开始计时，空气质量传感器同时检测空气污染信息值。一旦移动单元行走的时间到达控制单元中预先设定时间时，控制单元控制移动单元暂停移动，此时空气净化器位于B’方向，且在该方向的移动终点b’点。信息存储子单元存储空气净化器分别位于o’点和b’点时空气质量传感器检测的空气污染信息值B’o1和B’b1。控制单元控制移动单元旋转180度，使得空气净化器的机身方向与原来的B’行走方向呈相反方向并开始直行，与此同时，控制单元内的计时器开始计时，空气质量传感器同时检测空气污染信息值。移动单元行走的时间到达控制单元中预先设定时间时，控制单元控制移动单元暂停移动，此时空气净化器已回到原移动起点o’点。信息存储子单元存储空气净化器分别位于b’点和o’点时，空气质量传感器检测的空气污染信息值B’b2和B’o2。 
信息处理子单元根据信息存储子单元中所存储的空气污染信息值A’o1和A’a1，A’a2和A’o2，B’o1和B’b1以及B’b2和B’o2进行计算，分别得到空气净化器在A’和B’方向，空气质量传感器探测到空气污染信息值的变化值A’a1-A’o1、A’o2-A’a2、B’b1-B’o1和B’o2-B’b2。通过所得到的空气净化器在A’方向和B’方向的空气污染信息值的变化值后，将所得到的空气污染信息值的变化值取绝对值，利用反正切函数关系，得到一个角度值 该角度的范围是0°～90°。如果角度值 
Figure GSA00000074623800072
越大，就意味着A’方向的空气污染值变化值比B’方向的空气污染变化值越明显。同时，信息处理子单元根据所得到的空气污染值变化值(A’a1-A’o1)-(A’o2-A’a2)和(B’b1-B’o1)-(B’o2-B’b2)，判断出空气净化器位于的象限。信息处理单元再根据其位于的象限以及计算出的 
Figure GSA00000074623800073
值，控制净化器转向，向污染源靠近。 
具体说来，空气净化器从原点o’点出发，沿着A’方向和B’方向来回移动一次，分别二次测得位于o’点、a’点以及b’点空气污染变化值。如果， 所测得的变化值(A’a1-A’o1)-(A’o2-A’a2)和(B’b1-B’o1)-(B’o2-B’b2)均为正数，说明位于第一象限。然后根据(A’a1-A’o1)-(A’o2-A’a2)和(B’b1-B’o1)-(B’o2-B’b2)的绝对值，通过反正切函数得到角度值 
Figure GSA00000074623800081
Figure GSA00000074623800082
净化器在O’点以顺时针方向旋转 
Figure GSA00000074623800083
角，并保持原方向前进，该前进方向即为污染源所在地。 
本实施例中的控制单元内设有计时器，采用预先设定一时间段来确定净化器行走的距离。除此之外，也可以是在控制单元内直接设定净化器行走的距离，此方法与实施例1相同，在此不再赘述。 
除了采用本实施例1和2中通过对两个垂直方向的空气污染信息值的变化量进行反正切函数计算其角度值的方法外，同样也可以通过将对两个垂直方向的空气污染信息值的变化量进行反余切函数计算其角度值。根据通过以余切函数计算求得的角度，结合两个垂直方向的空气污染信息值的变化量，同样也可以了解到净化器当前位置与污染源之间的位置关系，从而快速寻找到污染源。有关其工作原理与上述实施例的工作原理相同，在此不再赘述。 

Claims (9)

1.一种空气净化器，包括：上主体(1)和下主体(2)，其中：空气处理单元(3)设置在上主体(1)内，对待处理区域进行空气处理；设置在下主体(2)内的移动单元包括驱动单元(7)和驱动轮(8)；控制单元(6)分别控制空气处理单元(3)和移动单元工作；空气质量传感器(4)，用于检测空气污染信息值，空气质量传感器(4)的信号传送给控制单元(6)，其特征在于：控制单元(6)包括：信息存储子单元，存储空气净化器在两个不同方向直行行走的始末位置处空气质量传感器(4)所检测到的空气污染信息值；信息处理子单元，处理信息存储子单元存储的空气污染信息值，得出每个方向的空气污染信息值的差值，判断污染源(5)相对于空气净化器所在的象限，并判断污染源(5)的方向。
2.根据权利要求1所述的空气净化器，其特征在于：所述的两个不同方向为相互垂直方向。
3.根据权利要求2所述的空气净化器，其特征在于：所述信息处理子单元将两个方向的空气污染信息值的差值分别求绝对值，通过函数关系求出角度值。
4.根据权利要求3所述的空气净化器，其特征在于：所述函数关系为反正切函数。
5.根据权利要求3所述的空气净化器，其特征在于：所述函数关系为反余切函数。
6.一种空气净化器的空气处理方法，其特征在于：包括如权利要求1至5任一项空气净化器，所述空气处理方法包括以下步骤：
A.移动单元沿一方向从起点位置开始行走，空气质量传感器(4)检测起点位置的空气污染信息值；
B.控制单元(6)中预设移动单元停止行走的条件，当满足停止行走的条件时，移动单元在该位置停止行走，空气质量传感器(4)检测该位置的空气污染信息值；
C.移动单元沿垂直于步骤A所述的方向开始行走，空气质量传感器(4)检测该位置的空气污染信息值；
D.控制单元(6)中预设移动单元停止行走的条件，当满足停止移动的条件时，移动单元在该位置停止行走，空气质量传感器(4)检测该位置的空气污染信息值；
E.控制单元(6)存储步骤A至步骤D中的空气质量传感器(4)检测的空气污染信息值；
F.控制单元(6)对步骤E的空气污染信息值进行处理，判断出污染源(5)的方向。
7.根据权利要求6所述的一种空气净化器的空气处理方法，其特征在于：所述的步骤B具体包括：控制单元(6)中预设移动单元停止行走的条件为预设空气净化器移动需要的时间或者为预设空气净化器的移动距离。
8.根据权利要求6所述的一种空气净化器的空气处理方法，其特征在于：步骤F具体包括：控制单元(6)根据所存储的空气污染信息值，得出每个方向的空气污染信息值的差值，根据差值判断污染源(5)相对于所述空气净化器所在的象限。
9.根据权利要求8所述的一种空气净化器的空气处理方法，其特征在于；步骤F还具体包括所述控制单元将两个方向的空气污染信息值的差值求绝对值，通过函数关系求出角度值。
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