CN105757909B

CN105757909B - 一种空气净化器自动控制方法

Info

Publication number: CN105757909B
Application number: CN201610241908.0A
Authority: CN
Inventors: 王旭宁; 唐拥华
Original assignee: Joyoung Co Ltd
Current assignee: Joyoung Co Ltd
Priority date: 2016-04-19
Filing date: 2016-04-19
Publication date: 2019-03-29
Anticipated expiration: 2036-04-19
Also published as: CN105757909A

Abstract

本发明提供一种空气净化器自动控制方法，所述空气净化器包括污染物浓度检测装置、净化装置和送风装置，其特征在于，检测空气中污染物浓度Qs，检测经过净化时间T后的空气中污染物浓度Qe，检测在净化时间T内净化装置吸附的污染物质量P，计算等效室内体积V，计算方法如下：V=P/（Qs‑Qe）。通过计算等效室内体积V，并根据该等效室内体积V，调整实际转速n，使空气净化器在不同净化空间及净化器本身转速调整的情况下室内的净化效率基本一致，以获得净化效果与节能、噪音等方面的平衡。另外，还考虑到净化装置的实时净化效率对转速的修正，进一步优化转速匹配。

Description

一种空气净化器自动控制方法

技术领域

本发明属于空气净化领域，尤其涉及一种空气净化器自动控制方法。

背景技术

现有空气净化器一般由污染物浓度检测装置、净化装置和送风装置组成。工作过程中，空气净化器根据空气质量的情况，控制送风机构驱动空气流过净化装置，空气中的粉尘、PM2.5、VOC、细菌等污染物被净化装置吸附或者分解，从而达到净化空气的目的。为了便于用户操作，达到净化效果与节能、噪音等方面的平衡，市场上的空气净化器往往具有智能调速模式，该模式下一般根据室内污染物浓度自动匹配相应的电机转速，但是却没有考虑净化房间的室内体积，污染物的释放速率等，因此，会出现净化时间过长，甚至室内污染物浓度不能有效降低，一直维持在较高的水平等问题。

发明内容

针对现有空气净化器智能调速模式下转速匹配不佳的问题，本发明提供了一种空气净化器自动控制方法，通过以下技术方案实现：

一种空气净化器自动控制方法，所述空气净化器包括污染物浓度检测装置、净化装置和送风装置，其特征在于，检测空气中污染物浓度Qs，检测经过净化时间T后的空气中污染物浓度Qe，检测在净化时间T内净化装置吸附的污染物质量P，计算等效室内体积V，计算方法如下：V=P/（Qs-Qe）。

进一步的，所述空气净化器出厂时预设有额定等效室内体积Vs，

在智能调速工作状态下，所述送风装置预设有额定转速ns与污染物浓度Q的对应关系：ns=f（Q），根据计算得到的等效室内体积V，调整实际转速n。

进一步的，n=V/Vs*ns；或者，n=ns+（V-Vs）/Vs*△n，其中，△n为预设数值。

进一步的，所述空气净化器出厂时预设有额定净化效率ηs，检测实时净化效率η，计算实际转速n，计算方法如下：n=V/Vs*ηs/η*ns；或者，所述空气净化器出厂时预设有额定净化效率ηs，检测实时净化效率η，计算实际转速n，计算方法如下：n=[ns+（V-Vs）/Vs*△n]*ηs/η，其中，△n为预设数值。

进一步的，根据所述净化装置的使用时间查询得到实时净化效率η；或者，检测经过所述净化装置前空气中污染物浓度Cw，检测经过所述净化装置后空气中污染物浓度Cb，计算实时净化效率η，计算方法如下：η=（Cw-Cb）/Cw。

进一步的，检测在净化时间T内净化装置吸附的污染物质量P包括：检测净化装置质量Ms，检测经过净化时间T后的净化装置质量Me，计算在净化时间T内净化装置吸附的污染物质量P，计算方法如下：P=Me-Ms。

进一步的，所述污染物包括颗粒物和TVOC，颗粒物对应的等效室内体积为Vf，TVOC对应的等效室内体积为Vt，等效室内体积V取Vf和Vt中的较大者。

进一步的，当Qe＞Qs，则取后一段净化时间T内检测的数值。

进一步的，所述污染物为颗粒物，当颗粒物浓度下降到35ug/m³以下时，实际转速n取恒定的预设值n′；或者，所述污染物为TVOC，当TVOC的浓度下降到0.60mg/m³以下时，实际转速n取恒定的预设值n′。

进一步的，实际转速n预设最大值和最小值。

本发明中，通过计算等效室内体积V，并根据该等效室内体积V，调整实际转速n，使空气净化器在不同净化空间及净化器本身转速调整的情况下室内的净化效率基本一致，以获得净化效果与节能、噪音等方面的平衡。另外，还考虑到净化装置的实时净化效率对转速的修正，进一步优化转速匹配。进一步的，对于不同污染物，采用了取较大值的方式，优先保证净化效果。

附图说明

下面结合附图和具体实施方式对本发明作进一步的详细说明：

图1是本发明空气净化器自动控制方法的流程图；

图2是本发明空气净化器根据等效室内体积V修正实际转速n的一种实施方式的函数关系图；

图3是本发明空气净化器根据等效室内体积V修正实际转速n的另一种实施方式的函数关系图。

具体实施方式

如图1所示，一种空气净化器自动控制方法，空气净化器包括污染物浓度检测装置、净化装置和送风装置，检测空气中污染物浓度Qs，检测经过净化时间T后的空气中污染物浓度Qe，检测在净化时间T内净化装置吸附的污染物质量P，计算等效室内体积V，计算方法如下：V=P/（Qs-Qe）。需要指出的是，上述净化时间T为在空气净化器运行过程中取的一段时间，在空气净化器运行的整个过程中每隔时长T，则取一组上述数据，计算对应的等效室内体积V。上述实施方式中，后一净化时间T的起点即前一净化时间T的终点，当然，还可以相邻净化时间T也可以具有交叉时间段，即后一净化时间T的起点在前一净化时间T的起点与终点之间，或者，后一净化时间T的起点与前一净化时间T的终点间隔一定时长。

其中，污染物浓度检测装置一般为针对不同污染物的传感器，且一般设置在空气净化器的侧壁上，当然，也可以设置于空气净化器的风道内，甚至可以设置于与空气净化器本体分离并且可以将检测数据传输到空气净化器的独立设备上，或者是结合了上述多个设置位置的多套污染物浓度检测装置，通过取均值或者加权平均或者其它算法以尽可能精确的取得上述污染物浓度Qs、Qe的数值。

另外，检测在净化时间T内净化装置吸附的污染物质量P包括：检测净化装置质量Ms，检测经过净化时间T后的净化装置质量Me，计算在净化时间T内净化装置吸附的污染物质量P，计算方法如下：P=Me-Ms。具体的，在净化装置下方设置压力传感器来检测净化装置的质量变化。作为另一种实施方式，将时间T分成若干单位时间，每个单位时间的出风量A是可以确定的，比如根据实时转速对应出风量A等，每个单位时间的污染物浓度Q可以根据污染物浓度检测装置的实时数据来确定，另外，确定净化装置的净化效率η，具体净化效率的确定，下文中会有涉及，进而可以计算每个单位时间的净化装置吸附的污染物质量Pd，即Pd=A*Q*（1-η），累加若干单位时间的Pd即得到净化时间T内净化装置吸附的污染物质量P。

需要说明的是，等效室内体积V并非净化空间的真实体积，考虑到净化空间内由于不密封、存在污染物释放源等情况，等效室内体积V往往大于净化空间的真实体积。而对于净化空间具有污染物剧烈释放的情况下，而出现Qe＞Qs，即净化空间内的污染物浓度不降反升，则取后一段净化时间T内检测的数值，具体的后一段净化时间T的确定可参考上文，或者，将转速直接提高到最高转速。而污染物检测装置短期失效而导致Qe＞Qs的情况下，同样可以取后一段净化时间T内检测的数值。

另外，考虑到不同的污染物种类，一般污染物包括颗粒物和TVOC，通过上述计算方法，颗粒物对应的等效室内体积为Vf，TVOC对应的等效室内体积为Vt，等效室内体积V则取Vf和Vt中的较大者。

本实施例中，空气净化器出厂时预设有额定等效室内体积Vs，在智能调速工作状态下，送风装置预设有额定转速ns与污染物浓度Q的对应关系：ns=f（Q）。在确定了等效室内体积V后，需根据该等效室内体积V，调整实际转速n。如图2所示，曲线S为ns=f（Q）对应的图形，ns与Q呈线性函数关系，当然，两者间也可以是阶梯函数关系，或者呈其它曲线函数关系，此处以线性函数关系为例，其它函数关系不再一一举例。曲线S′为根据等效室内体积V，调整的实际转速n与污染物浓度Q的对应关系，具体的，n=V/Vs*ns。如污染物浓度为Q1，则实际转速为n1，额定转速为ns1，当等效室内体积V大于额定等效室内体积Vs时，即V/Vs＞1，因此，n1＞ns1，相应的，电机实际转速增大以匹配实际使用情况下等效室内体积V的增大，提高了净化效果；当等效室内体积V小于额定等效室内体积Vs时，则反之，在保证了净化效果的前提下，降低实际转速，起到了节能环保，降低机器运行噪音等作用。

作为实际转速n修正的另一种实施方式，如图3所示，曲线S″对应n=ns+（V-Vs）/Vs*△n，其中，△n为预设数值，且大于0。如污染物浓度为Q2，则实际转速为n2，额定转速为ns2，当等效室内体积V大于额定等效室内体积Vs时，即（V-Vs）/Vs＞0，因此，n2＞ns2，相应的，电机实际转速增大以匹配实际使用情况下等效室内体积V的增大，提高了净化效果；当等效室内体积V小于额定等效室内体积Vs时，则反之，在保证了净化效果的前提下，降低实际转速，起到了节能环保，降低机器运行噪音等作用。可以理解，作为实际转速n修正算法较多，凡在本发明的精神和原则之内，均应包含在本发明的保护范围之内，此处不一一举例。

进一步的，考虑到净化装置的净化效率η对实际转速n修正的影响，以进一步优化转速的自动控制。具体的，空气净化器出厂时预设有额定净化效率ηs，检测实时净化效率η，计算实际转速n，计算方法如下：n=V/Vs*ηs/η*ns；或者，n=[ns+（V-Vs）/Vs*△n]*ηs/η，其中，△n为预设数值。分析过程与原理与上文同理，此处不再赘述。

需要指出的是，实时净化效率η的确定可采用下述方式：净化装置的使用时间查询得到实时净化效率η，在净化装置确定的情况下，上述对应关系可在实验室中测定后，将该对应关系存入空气净化器的控制装置中以供查询；或者，检测经过净化装置前空气中污染物浓度Cw，检测经过净化装置后空气中污染物浓度Cb，计算实时净化效率η，计算方法如下：η=（Cw-Cb）/Cw，本实时净化效率η确定方法为闭关测算过程，结果也较精确。

另外，当污染物浓度降低到一定范围时，即使增大转速也无法有效降低其浓度，往往该范围为可接受的范围，此时，为了达到节能环保、减震降噪的目的，可使实际转速维持在恒定的转速。具体的，当污染物为颗粒物，且颗粒物浓度下降到35ug/m³以下时，实际转速n取恒定的预设值n′；或者，当污染物为TVOC且TVOC的浓度下降到0.60mg/m³以下时，实际转速n取恒定的预设值n′。进一步的，实际转速n应当预设最大值和最小值，即在采用上述对实际转速修正的过程中，如果根据上述算法计算得到的数值大于预设的最大值或者小于预设的最小值，实际转速的选择不应当超出该范围，以避免电机过载或者达不到基本净化效果。

以上所述仅为本发明的优选实施例而已，并不用于限制本发明，对于本领域的技术人员来说，本发明可以有各种更改和变化。凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims

1.一种空气净化器自动控制方法，所述空气净化器包括污染物浓度检测装置、净化装置和送风装置，其特征在于，

检测空气中污染物浓度Qs，

检测经过净化时间T后的空气中污染物浓度Qe，

检测在净化时间T内净化装置吸附的污染物质量P，

计算等效室内体积V，计算方法如下：V＝P/(Qs-Qe)，

所述空气净化器出厂时预设有额定等效室内体积Vs，

在智能调速工作状态下，所述送风装置预设有额定转速ns与污染物浓度Q的对应关系：ns＝f(Q)，

根据计算得到的等效室内体积V，调整实际转速n。

2.根据权利要求1所述的空气净化器自动控制方法，其特征在于，n＝V/Vs*ns；或者，n＝ns+(V-Vs)/Vs*△n，其中，△n为预设数值。

3.根据权利要求1所述的空气净化器自动控制方法，其特征在于，

所述空气净化器出厂时预设有额定净化效率ηs，检测实时净化效率η，

计算实际转速n，计算方法如下：n＝V/Vs*ηs/η*ns；

或者，所述空气净化器出厂时预设有额定净化效率ηs，检测实时净化效率η，

计算实际转速n，计算方法如下：n＝[ns+(V-Vs)/Vs*△n]*ηs/η，其中，△n为预设数值。

4.根据权利要求3所述的空气净化器自动控制方法，其特征在于，根据所述净化装置的使用时间查询得到实时净化效率η；或者，检测经过所述净化装置前空气中污染物浓度Cw，检测经过所述净化装置后空气中污染物浓度Cb，计算实时净化效率η，计算方法如下：η＝(Cw-Cb)/Cw。

5.根据权利要求1所述的空气净化器自动控制方法，其特征在于，检测在净化时间T内净化装置吸附的污染物质量P包括：

检测净化装置质量Ms，

检测经过净化时间T后的净化装置质量Me，

计算在净化时间T内净化装置吸附的污染物质量P，计算方法如下：P＝Me-Ms。

6.根据权利要求1所述的空气净化器自动控制方法，其特征在于，所述污染物包括颗粒物和TVOC，颗粒物对应的等效室内体积为Vf，TVOC对应的等效室内体积为Vt，等效室内体积V取Vf和Vt中的较大者。

7.根据权利要求1所述的空气净化器自动控制方法，其特征在于，当Qe＞Qs，则取后一段净化时间T内检测的数值。

8.根据权利要求1所述的空气净化器自动控制方法，其特征在于，所述污染物为颗粒物，当颗粒物浓度下降到35ug/m³以下时，实际转速n取恒定的预设值n′；或者，所述污染物为TVOC，当TVOC的浓度下降到0.60mg/m³以下时，实际转速n取恒定的预设值n′。

9.根据权利要求1或2或3所述的空气净化器自动控制方法，其特征在于，实际转速n预设最大值和最小值。