CN108151197B - 一种空气净化系统及雾化器的电源管理方法 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种空气净化系统及雾化器的电源管理方法，属于空气净化技术领域。空气净化系统包括控制单元、检测单元及受控制单元控制的喷雾净化单元；喷雾净化单元包括清洁注水单元；检测单元包括掉电检测器；控制单元在外接电源掉电时，控制备用电源供电，并控制清洁注水单元对残留于雾化腔内的待雾化液体进行清洁，再向经清洁处理后的雾化腔内注入覆盖液。通过增设备用电源，并在外接电源出现掉电时，启动该备用电源供电，对残留于雾化腔内的待雾化液体进行清洁并注入覆盖液，有效避免雾化液体的残留对雾化元件造成损坏，可广泛应用于厕所、吸烟室等场所中的空气净化。

Description

一种空气净化系统及雾化器的电源管理方法

技术领域

本发明涉及一种空气净化系统及适于其使用的电源管理方法，具体地说，涉及一种能有效延长雾化器使用寿命的电源管理方法及适于使用该电源管理方法的空气净化系统。

背景技术

在厕所中，在发生小便如厕事件后会产生氨气等臭气及发生大便如厕事件后会产生硫化氢等臭气，这些臭气会劣化该厕所内的空气质量，为了避免厕所内空气中的臭气含量超过阈值，而使臭味超出如厕人员的可接受程度，通常是通过定时喷雾喷净化剂进行除臭，以期望将该厕所内的空气质量维持在可接受范围内，在使用过程中，通过雾化器将净化剂雾化成雾气，并通过风机的配合而雾化成的雾气泵入厕所空气内而消除臭味分子；但是，在外接电源掉电时，会在雾化腔内残留待雾化液体，若掉电时间较长而使待雾化液体固结在雾化元件上，尤其是像学校这种在寒暑假会进行断电的场所，不仅降低了雾化元件的雾化效率，且会使其寿命降低。

此外，上述净化方法为定时净喷雾化剂，其难以适应厕所内空气质量随人流不断变化的节奏，导致时常存在人们忍受其臭味的时段。

发明内容

本发明的主要目的是提供一种空气净化系统，以有效地避免其雾化元件因外接电源掉电而使用寿命减少；本发明的另一目的是提供一种有效地维持室内场所内空气质量的空气净化系统；本发明的再一目的是提供一种适于上述空气净化系统使用的雾化器的电源管理方法。

为了实现上述主要目的，本发明提供的空气净化系统包括控制单元、检测单元及受控制单元控制的喷雾净化单元，喷雾净化单元包括雾化腔及安装在该雾化腔内的雾化元件；喷雾净化单元包括清洁注水单元；检测单元包括外接电源的掉电检测器，掉电检测器向控制单元输出掉电检测信号；控制单元在外接电源掉电时，控制备用电源向喷雾净化单元供电，并控制清洁注水单元对残留于雾化腔内的待雾化液体进行清洁，再向经清洁处理后的雾化腔内注入覆盖液，至覆盖在雾化元件上的覆盖液层层厚大于预设阈值。

通过增设备用电源，并基于掉电检测器对外接电源供电状况进行检测，以在外接电源出现掉电时，启动备用电源供电，控制清洁注水单元对残留于雾化腔内的待雾化液体进行清洁，接着采用覆盖液覆盖经清洁处理后的雾化元件至覆盖液层的高度超过预定高度，以避免雾化液体的残留对雾化元件造成损坏，有效地延长喷雾元件的使用寿命。

具体的方案为控制清洁注水单元对残留于雾化腔内的待雾化液体进行清洁包括：控制雾化元件工作至雾化腔内的待雾化液体完全雾化，再控制清洁注水单元对雾化腔进行两次以上的清洁处理，清洁处理依序包括注水清洗处理与排液处理；或，控制清洁注水单元排空雾化腔内的待雾化液体，再控制清洁注水单元对雾化腔进行两次以上的清洁处理，清洁处理依序包括注水清洗处理与排液处理。

优选的方案为备用电源为备用电池，备用电池为可充电电池，检测单元包括用于检测备用电池的供电电压的电压检测器，电压检测器向控制单元输出电压检测信号；控制单元在所述备用电池的供电电压低于预设阈值时，控制充电单元向备用电池充电；覆盖液为清水。

另一个优选的方案为雾化元件为压电雾化元件；检测单元包括用于检测压电雾化元件的谐振频率的谐频检测器，谐频检测器向控制单元输出谐频检测信号；控制单元在压电雾化元件的谐振频率与预定比对频率相匹配时，控制清洁注水单元停止清洁处理并向雾化腔内注入覆盖液。基于压电雾化元件的谐振频率判断覆盖其上的液膜中的雾化液体含量，以该液膜只为清水时谐振频率为比对频率，从而可很好地检测出雾化腔内的待雾化液体是否被完全雾化。

为了实现上述另一目的，本发明提供的空气净化系统，基于上述各技术方案的基础之上，其检测单元包括安装在空气净化系统所净化的室内场所的入口处，并用于检测是否有空气质量劣化源进入该室内场所的入口检测器，入口检测器向控制单元输出的检测信号；控制单元在有空气质量劣化源进入室内场所时，控制喷雾净化单元进行事前预防喷雾净化处理。

通过入口检测器检测在该室内场所的入口处是否有空气质量劣化源进入该室内场所内，以在检测信号显示有空气质量劣化源进入该室内场所时，控制单元将控制净化单元对该室内场所内的空气进行事先预防性喷雾净化处理，即基于进入该室内场所内的空气质量劣化源均有导致空气质量劣化事件发生可能的假设，提前对该室内场所内的空气进行事前喷雾预净化处理，从而使该室内场所内的空气中预存有大于预定值的空气净化剂量，从而在空气质量劣化源进入该室内场所内，并导致空气质量劣化事件发生时，通过预存留的净化剂降低空气劣化事件对该室内场所内空气质量的影响，即在对该室内场所内空气净化处理的时机上进行有地选择安排，以在发生空气质量劣化事件时能对至少部分空气质量劣化物进行同步净化处理，以避免了在净化全程中都需等检测到空气质量劣化至预定标准之上之后才开始空气净化处理，从而有效地维持这些室内场所内的空气质量。

为了实现上述再一目的，本发明提供的雾化器的电源管理方包括以下步骤：在外接电源掉电时，利用备用电源供电，对该雾化器的雾化腔内的残留待雾化液体进行清洁处理；基于备用电源的供电，向经清洁处理后的雾化腔内注入覆盖液，至覆盖在雾化器的雾化元件上的覆盖液层层厚大于预设阈值。

在检测到外接电源出现掉电时，启动备用电源供电，控制清洁注水单元对残留于雾化腔内的待雾化液体进行清洁，接着采用覆盖液覆盖经清洁处理后的雾化元件至覆盖液层的高度超过预定高度，以避免雾化液体的残留对雾化元件造成损坏，有效地延长喷雾元件的使用寿命。

具体的方案为对雾化器的雾化腔内的残留待雾化液体进行清洁处理的步骤包括：驱使雾化元件工作至雾化腔内的待雾化液体完全雾化，再使用清水对该雾化腔进行两次以上的清洁处理，清洁处理依序包括注水清洗步骤与排液步骤；或，将雾化腔内的待雾化液体排净，再使用清水对排净之后的雾化腔进行两次以上的清洁处理，清洁处理依序包括注水清洗步骤与排液步骤。

优选的方案为雾化器安装在室内场所内，用于对净化剂进行雾化以净化室内场所内的空气；在有空气质量劣化源从室内场所的入口处进入室内场所时，启动雾化器对所述室内场所的空气进行事前喷雾预净化处理。

通过检测在该室内场所的入口处是否有空气质量劣化源进入该室内场所，以在有空气质量劣化源进入该室内场所时，对该室内场所内的空气进行事先预防性喷雾净化处理，即基于进入该室内场所内的空气质量劣化源均有导致空气质量劣化事件发生可能的假设，提前对该室内场所内的空气进行事前预防净化处理，从而使该室内场所内的空气中预存有大于预定值的空气净化剂量，从而在空气质量劣化源进入该室内场所内，并导致空气质量劣化事件发生时，通过预存留的净化剂降低空气劣化事件对该室内场所内空气质量的影响，即在对该室内场所内空气净化处理的时机上进行有地选择安排，以在发生空气质量劣化事件时能对至少部分空气质量劣化物进行同步净化处理，以避免了在净化全程中都需等检测到空气质量劣化至预定标准之上之后才开始空气净化处理，从而有效地维持这些室内场所内的空气质量。

更优选的方案为在所述室内场所内的空气质量低于预定标准时，启动所述雾化器对所述室内场所内的空气进行事后喷雾净化处理。在上述空气净化方案中，虽然在空气质量劣化源进入该室内场场所，及发生空气质量劣化事件之前，已对空气质量进行了事前预防喷雾净化处理，但由于各个空气质量劣化源所产生空气劣化影响程度不一，即存在个体差异，以通过在检测到该室内场所内的空气质量低于预定标准时，对该室内场所内的空气进行事后净化处理，从而有效地确保该室内场所的空气质量的同时，避免事前净化步骤中所用净化处理量过多而造成浪费或会产生空气质量低于预定标准而超过可接受度。

再优选的方案为当检测到所述室内场所内将发生空气质量劣化事件和/或正发生空气质量劣化事件时，对所述室内场所内的空气进行补充喷雾预净化处理。由于在事前喷雾净化步骤的检测中，无法判断所有进入该室内场所内的空气质量劣化源是否都会引发空气质量劣化事件，从而通过检测室内场所内将发生空气质量劣化事件和/或正发生空气质量劣化事件，而启动对该室内场所内的空气进行补充预净化处理，从而有效避免事前净化步骤中的净化处理量过大而造成浪费或过少而不利于维持该室内场所内的控制质量。

进一步的方案为在上述空气净化方法中，室内场所为厕所，空气质量劣化源为人；检测到室内场所内将发生空气质量劣化事件的步骤包括检测到如厕位处有人，如厕位包括小便池或小便槽等小便如厕位和/或大便蹲位或马桶等大便如厕位；检测到室内场所内正发生空气质量劣化事件的步骤包括在吸烟位处检测到抽烟烟雾和/或燃烟红外图像。

进一步的方案为上述空气净化方法还包括净化量分配规划步骤，该净化量分配规划步骤包括依据预定时长的历史净化数据，以事后净化步骤中的喷雾净化剂量低于预定阈值为目标，和/或以将进行事后净化处理步骤前室内场所内的空气质量高于第二预定标准为目标，规划分配预净化处理中的喷雾净化剂量。即以在事后净化步骤中所需进行喷雾净化剂量为判断标准，规划前序预净化处理中的净化处理量，以将该室内场所内的空气质量维持在预定标准之上。

进一步的方案为喷雾净化处理的步骤包括将植物提取原液与稀释剂混合稀释成净化剂，再对净化剂进行雾化处理，并将雾化生成的雾气喷入室内场所内的空气中。

进一步的方案为在上述空气净化方法中，所述事前喷雾预净化处理的步骤包括对所述室内场所内的空气进行净化的喷雾净化剂量与当前进入室内场所的空气质量劣化源的数量成正相关比例；或，事前喷雾预净化处理的步骤包括依据从入口进入室内场所内的空气质量劣化源上获取的标识特征，获取与标识特征相匹配的喷雾净化剂量，并计算当前轮次的总喷雾净化剂量。由于空气质量劣化源所能造成的空气质量劣化影响存在个体差异，比如通过对人这种空气质量劣化源进行人脸识别、指纹识别、虹膜识别、声音识别等生物特征识别及固设在空气质量劣化源上的一维码、二维码、射频标签等识别特征进行识别出个体信息，并依据该识别特征所对应的喷雾净化剂量计算事前处理步骤在当前轮次的总喷雾净化剂量，以更好地维持该室内场所内的空气质量。

附图说明

图1为本发明空气净化系统实施例1的系统电路示意图；

图2为本发明空气净化系统实施例1中净化单元的水路示意图；

图3为本发明空气净化系统实施例1中入口检测器的工作原理示意图；

图4为本发明空气净化系统实施例1中检测信号传输路径的电路原理图；

图5为本发明空气净化系统实施例4的系统电路示意图；

图6为本发明空气净化系统实施例6的系统电路示意图。

具体实施方式

以下结合实施例及其附图对本发明作进一步说明。

在下述实施例中，以对厕所这种室内场所内的空气进行净化的空气净化系统及其电源管理方法为例，对本发明空气净化系统及雾化器电源管理方法进行举例性说明，但本空气净化系统的净化场景并不局限于下述实施例中的厕所这种室内场所，还可对吸烟室等室内场所内的空气进行净化处理，当然了，对于不同空气质量劣化源所采用的净化剂也不一定相同，比如，对于室内场所进行杀菌处理，就可采用光谱净化处理替代下述实施例中的喷雾净化处理进行净化处理，即基于光谱产生的氢氧离子清除室内场所中的细菌；在不同室内场所中由于评价空气质量的主要指标不一定相同，导致在不同类型的室内场所中其空气质量劣化源也不一定相同，即存在物体A在B类室内场所内时空气质量劣化源而在C类室内场所内不是空气质量劣化源；即，在本发明中，“室内场所”被配置为具有入口的场所空间，“空气质量劣化源”被配置为从该入口进入该室内场所内并能导致该室内场所内空气质量劣化事件发生的物体，且该物体为能采用仪器进行检测。

空气净化系统实施例1

参见图1至图4，本发明室内场所的空气净化系统1包括控制单元10、无线传输单元11、净化单元及检测单元3。

无线传输单元11包括2G/3G/4G模块、蓝牙模块、遥控器接收模块及WiFi模块中的至少一者，用于与远端基站、云平台或遥控器进行数据交互，比如将历史净化数据、异常数据及净化剂剩余量、使用量传输并存储至云平台中，以为后续维护及监管提供数据支持，或接收遥控器的指令而进行配液、净化及在液晶显示屏上显示数据等操作。

如图1及图2所示，净化单元包括净化剂存储箱20、原液存储箱28、配液存储箱291、废液存储箱292、自来水管接口293、第一雾化器21、第二雾化器22、风扇23、配液控制阀24、进液控制泵25、配液控制泵26、排液控制泵27、备用电池41、用于对该备用电池41进行充电的充电单元42及用于两个对雾化器的雾化腔进行清洁注水的清洁注水单元49；其中，净化剂存储箱20为原液包装箱，即为生产、运输、储藏及使用时用于容纳及保护原液的包装桶、包装袋或包装瓶；进液控制泵25用于将净化剂存储箱20内的原液泵入原液储液箱28中，可以一次性泵入一箱或两箱以上的原液，也可以泵入少于一箱的原液，实际泵入量以原液存储箱28及净化剂存储箱20的大小及二者内原液在开封后的可存储期限长度来确定；配液控制泵24用于向配液存储箱291中泵入第一预定量的原液，配液控制阀26控制从自来水管接口293进入配液存储箱291中的水量，通过设定该水量与第一预定量间的比例而在配液储液箱291中配置出预定浓度的净化剂；在工作过程中，控制单元10控制驱动模块驱动第一雾化器21与第二雾化器22轮候地对配制出的净化剂进行雾化，并通过风扇23将雾化产生的净化剂雾气泵入厕所空气内，以对厕所内的空气质量劣化物氨气、硫化氢、烟雾等进行净化处理，即两台以上雾化器受控制单元10控制地选择至少一台进行工作，从而避免一台雾化器长期处于工作状态而使其使用寿命降低；当配液储液箱291中已配置好的净化剂由于有效期到了可通过排液控制阀27将这部分净化剂排入废液储液箱292中，或在重新配液过程需开启配液控制阀26向配液储液箱291注入自来水对其进行清洗并将清洗废液排出至废液储液箱292内。在本实施例中，原液采用传奇舟公司所生产的纯植物液，其能很好地对厕所中如厕者在如厕过程中所产生的氨气、硫化氢及抽烟过程中所产生烟雾进行净化，当然了，还可采用其他净化剂对厕所内空气进行喷雾净化处理，也可采用多种净化剂组合也进行化，还可采用多台喷雾不同净化剂的净化器对同一室内场所进行净化。在自来水管接口293与配液储液箱291之间的水路上设有滤网，以过滤自来水中所含的杂质，以避免杂质沉淀在雾化元件上而影响其工作效率与使用寿命。即在本实施例中，利用净化单元进行净化处理的过程包括将植物提取原液与稀释剂混合稀释成净化剂，再对净化剂进行雾化处理，并将雾化生成的雾气喷入室内场所内的空气中。

备用电池41构成本实施例中的备用电源，清洁注水单元49包括向雾化腔注入自来水的注水管路及排液管路，注水管路包括注水管及用于控制该注水管通断的截止阀，排液管路包括进口设于雾化腔底面上的排液管及用于控制排液管通断的截止阀。在本实施例中，两个雾化器共一个雾化腔，即两个雾化器的雾化元件均固定在该雾化腔的底部上，从而只需构建一套进液、排液及清洗管路，以使整体结构更加紧凑，零部件更少。

如图1至图3所示，检测单元3包括用于检测原液储液箱28中液位的原液储液箱液位传感器34，用于检测配液储液箱291中液位的配液储液箱液位传感器35，用于检测厕所内预定位置处氨气含量的氨气传感器31、硫化氢含量的硫化氢传感器32、烟雾含量的PM2.5传感器33，用于检测厕所入口处是否有人进入该厕所的入口检测器30，用于对外接电源是否掉电进行检测的掉电检测器42，及用于对备用电池41的供电电压进行检测的电压检测器43。氨气传感器31、硫化器传感器及PM2.5传感器33可与雾化器一起集成在一体设备中，也可根据需要而布置在不同位置处，然后在通过有线通讯线路或无线通讯线路向控制单元10发送检测信号。

入口检测器30包括第一光电传感器、第二光电传感器及人体红外传感器304，第一光电传感器包括固设在入口的一门墙上的光源301、固设在另一门墙上的光电元件302及两门墙间的人行路径相交的光通路303，在本实施例中，光通路303与人行路径相正交；第二光电传感器包括固设在入口的一门墙上的光源305、固设在另一门墙上的光电元件306及两门墙间的人行路径相交的光通路307，在本实施例中，光通路307与人行路径相正交；当然了两光电传感器的光通路也可设置成倾斜相交，即只需人经过时能对光通路进行遮挡阻断该光通路即可；顺沿人行路径，第一光电传感器位于第二光电传感器的上游，在本实施例中，将第一光电传感器与第二光电传感器的光通路设置成相互平行且位于同一水平面内；当然了，也可设置成一高一低，从而根据人先触发两个光电传感器的顺序而判断目标物是进入室内场所内，还是从室内场所内出来；并结合人体红外传感器304对人体热辐射的检测而判断目标物是否为人这一空气质量劣化源。当然了，入口检测器30还可采用前述结构之外的其他结构，比如，利用佩戴在员工身上的签到卡与固设在入口处的签到卡识别器相配合，并基于签到次数来判断其是进入厕所还是离开厕所；另外，还可基于人脸识别技术构建出入口检测器30。

如图4所示，控制单元10包括主控模块100及设在检测单元3与主控模块100间的信号通路，沿检测信号在该信号通路的传输方向，信号通路依序包括ESD保护模块101、滤波模块102、缓冲模块103及限流模块104；ESD保护模块的输入端与检测单元3的信号输出端电连接，输出端与滤波模块102的输入端电连接，用于防止静电浪涌而损坏主控模块100；缓冲模块103的输入端与滤波模块102的输出端电连接，输出端与限流模块104的输入端电连接；限流模块104的输出端与主控模块100电连接；利用滤波模块102除去检测信号的噪音而提高主控模块对检测信号的判断精度；通过设置缓冲模块103而使在需要检测信号时再向主控模块100输送检测信号，避免时刻传输检测信号而影响主控模块100；通过限流模块104限制有效的避免电流浪涌而损坏主控模块100。

使用本空气净化系统对厕所内的空气进行净化处理的方法包括入口检测步骤S11、事前净化步骤S12及掉电应急步骤S13，即其电源管理方法。

入口检测步骤S11，检测室内场所的入口处是否有空气质量劣化源进入该室内场所内。在本实施例中，具体方案为检测室内场所的入口处是否有人进入该室内场所内；更具体的方案为，检测厕所的入口处是否有人进入该厕所内。

参见图1及图3，当有人沿如图3所示的人行路径从该路口进入厕所这个室内场所内时，即依次穿过设于两门墙之间的光通路303与光通路307，即在有人进入厕所内时，先触发第一光电传感器再触发第二光电传感器，而有人从该入口处离开厕所时，则先触发第二光电传感器再触发第一光电传感器，并基于红外传感器304的检测结果判断，在预定时间段内相继通过的多个物体是否均为人，比如旅客与其拖带的行李箱只能表征一个空气质量劣化源。

还可基于进入人次与离开人次数据，统计出在预定时长内的人流数据与待在该厕所内的人数，从而计算出该时间段内的如厕人数，以生成历史净化处理数据，为后续净化及添加原液提供参考。

对于洗手台与大小便区域隔离设置的厕所，通常是在进入大小便区域的入口处设置前述入口检测器，而对于允许在洗手台处进行抽烟的侧所，可在大小便区域入口设置入口检测器及在包括洗手台的整体区域的入口处设置入口检测器，或只在整体区域入口处设置入口检测器。

事前净化步骤S12，在入口检测步骤S11检测出有空气质量劣化源进入该室内场所时，对该室内场所内的空气进行事前喷雾预净化处理。在本实施例中，具体的方案为，在室内场所的入口处有人进入该室内场所时，对室内场所内的空气进行事前喷雾预净化处理；更具体的方案为，在室厕所的入口处有人进入该厕所时，对厕所内的空气进行事前喷雾预净化处理。

当有人从入口进入厕所时，基于大部分进入厕所里的人都会进行如厕行为或抽烟的假设，即大部分进入厕所内的人都会导致空气质量劣化事件的发生，基于该假设性考虑，在信号处理时将每个进入的人都默认为会产生一定的空气质量劣化物，比如抽烟行为产生的烟雾、大便行为产生的硫化氢及小便行为产生的氨气等。从而根据历史净化统计数据或测试数据预估出每人次大概会产生各种空气质量劣化物的平均量，从而设定每进入一人次所需向厕所内空气喷入多少量净化剂才能使厕所内的空气质量劣化物含量低于预定值，即在当前轮次的喷雾预净化处理过程中，向厕所的空气中喷雾的净化剂雾气量与当前阶段进入人次成正相关比例，在本实施中设置为线性正相关或一个基础量再加上每人次的定额增加量，以使空气质量劣化物含量保持在人们可接受范围。

在本实施例中，为了使厕所中的臭味能够长期维持在人们可容忍的范围内，每次每人次喷雾净化剂量将采用大于历史统计出每人次所需喷雾净化剂量或测试出的每人次所需喷雾净化剂量的数据。

即，通过提前对该室内场所内的空气进行预防净化处理，即事前预净化处理，从而使该室内场所内的空气中预存有大于预定值的空气净化剂量，从而在人到达该厕所内并进行抽烟、大便或小便等产生空气质量劣化物的行为时，即空气质量劣化源进入该室内场所内并导致了空气质量劣化事件发生，预存留的净化剂将与上述空气质量劣化事件所产生的空气质量劣化物作用降低它们对该室内场所内空气质量的影响，即在对该室内场所内空气净化处理的时机上进行有地选择安排，以在发生空气质量劣化事件时能对至少部分空气质量劣化物进行同步净化处理，从而可在人们感受到这些空气质量劣化物之前，消除部分空气质量劣化物，有效地减少空气质量劣化物对人们影响。

掉电应急步骤S13，在外接电源掉电时，利用备用电源供电，对雾化器的雾化腔内的残留待雾化液体进行清洁处理；基于备用电源的供电，向经清洁处理后的雾化腔内注入覆盖液，至覆盖在雾化器的雾化元件上的覆盖液层层厚大于预设阈值。

如图1所示，在工作过程中，控制单元10控制外接电源对净化单元2进行供电，在掉电检测器42检测到外接电源掉电时，其向控制单元10输出掉电检测信号，控制单元10根据接收到的掉电检测信号，控制备用电池41向净化单元2进行供电而驱动其雾化器继续进行工作大于预定时长，从而将其雾化腔内的雾化液体完全雾化，或者通过设于雾化腔内或出口处用于检测雾气浓度，以继续雾化至该检测位置处雾气浓度低于预定值，表征其雾化腔内的雾化液体已完全雾化；接着过清洁注水单元49向该雾化腔内注入清水对其进行清洗，并将清洗后的废液排入如图1所示的废液储液箱292中，以对该雾化腔进行清洁处理，在本实施例要求连续进行两次以上的清洁处理；最后再向该雾化腔注入清水，直至清水覆盖雾化元件，且覆盖在雾化元件上的覆盖层厚度大于预定值，该厚度的设置以覆盖层在当前状态所能保留的时长为基准，比如，学校厕所在寒假与暑假期间的断电时长及水分蒸发速率不同而设置成不同的覆盖厚度；从而防止粘稠的植物提取液残留并固接在雾化元件上而损坏该雾化元件。

此外，由于雾化元件在雾化过程的功率较大，常规电池难以满足其要求，可将上述过程设置成：将断电后残留于雾化腔内的待雾化液体通过清洁注水单元49排净，接着对其进行两轮以上的注水清洗并排液处理，即两次以上的清洁处理，最后再向该雾化腔注入清水，直至清水覆盖雾化元件，且覆盖在雾化元件上的覆盖层厚度大于预定值。

其中，备用电池41为可充电电池，在每次掉电之后再次来电时，控制单元10将控制充电单元44向该备用电池41进行充电。

空气净化系统实施例2

作为对本发明空气净化系统实施例2的说明，以下主要对与上述空气净化系统实施例1的不同之处进行说明。

使用本发明空气净化系统对厕所内空气进行净化过程，即电源管理方法，包括入口检测步骤S21、事前净化步骤S22、室内检测步骤S23、事后净化步骤S24及掉电应急步骤S25，其中入口检测步骤S21、事前净化步骤S22、掉电应急步骤S25与上述空气净化系统实施例1中的入口检测步骤S11、事前净化步骤S12、掉电应急步骤S13相似，参照上述实施例内容，在此不再赘述。

室内检测步骤S23，通过布置在室内空间内的空气质量检测传感器对室内场所内的空气质量进行检测。

在本实施例中，空气质量检测传感器由氨气传感器31、硫化氢传感器32及PM2.5传感器33组成，用于检测如厕者在厕所内进行小便、大便及抽烟所产生的空气质量劣化物的含量。当然了，可以根据需要添设其他类型的传感器以检测出用于表征厕所内空气质量的参数数据。这些传感器将检测数据输送给控制单元10作为其后续控制指令的依据。

事后净化步骤S24，在检测出室内场所内的空气质量低于第一预定标准时，对该室内场所内的空气进行事后喷雾净化处理。在本实施例中，具体的方案为，在厕所内的空气质量低于第一预定标准时，对该厕内的空气进行事后喷雾净化处理。

当上述检测传感器的检测数据表明厕所内的空气质量低于第一预定标准时，该第一预定标准根据实际需要进行设定，可设置成三个检测数据有一个不满足时就触发该条件，或者有其中两者数据同时不满足时触发条件，或者三者数据同时不满足时触发条件，或三者的权重平均值达到一定值以上表示触发该条件，即触发控制单元10控制净化单元2进行喷雾净化处理的条件。

在该步骤中，其由于检测到了空气质量已经劣化至需净化的程度了，才进行净化处理，即事后净化处理；其中，事后净化处理中喷雾净化剂量，即净化处理量可以根据检测数据进行设置，比如每个检测数据每增加一定量就增加预定量的净化剂，也可根据经验值设置成使二者满足一定函数关系，也可设置成不断地向空气中喷入净化剂至检测数据显示上述三者检测数据低于预定值。

由于设置了室内检测步骤S23及事后净化步骤S24，从而可在事前净化步骤S22中喷雾净化剂的量比实施例1中的少一些，以节约净化剂用量，并在出现空气质量过低时利用事后净化步骤S24以进行事后补救，即充分考虑了各空气质量劣化源所产生空气劣化影响程度不一的情况，即存在个体差异情况，以通过在检测到该室内场所内的空气质量低于第一预定标准时，在对该室内场所内的空气进行事后净化处理，从而有效地确保该室内场所的空气质量的同时，避免事前净化步骤中所用净化处理量过多而造成净化剂浪费或会产生空气质量低于预定标准而超过可接受度。

空气净化系统实施例3

作为对本发明空气净化系统实施例3的说明，以下主要对与上述空气净化系统实施例1的不同之处进行说明。

如图1所示，在雾化腔内安装有液位传感器，用于对待雾化液的液位及掉电期间的覆盖液的液位进行检测，其向控制单元10输出液位检测信号，在覆盖液的液位低于预定值时，利用备用电池41的供电，控制清洁注水单元49的注水管路向雾化腔中注入清水至预定高度，该预定高度可以为预设预定值，也可根据预期通电时间与之前液位高度下降速率计算出道预期通电时间时，保证雾化元件一直有清水覆盖所需的液位高度，比如学校厕所中的暑假寒假结束时间为可预期时间。

通过增设液位检测器，可有效地应对清水的蒸发速度等不可因素的影响。

空气净化方法实施例4

作为对本发明空气净化系统实施例4的说明，以下仅对与上述空气净化系统实施例1的不同之处进行说明。

参见图5，检测单元在原有原液储液箱液位传感器34、配液储液箱液位传感器35、氨气传感器31、硫化氢传感器32、PM2.5传感器33,、入口检测器30、掉电检测器42及电压检测器43的基础之上，增设了安装在小便如厕位处用于检测该小便如厕位是否有人的红外传感器45，以表征是否有人将要进行小便；安装在大便如厕位处用于检测该大便如厕位是否有人的红外传感器46，以表征是否有人将要进行大便如厕；及安装吸烟位处用于检测烟雾的烟雾传感器47与用于检测燃烟红外图像传感器48，以表征是否有人正在进行抽烟；红外传感器45与外传感器46用于检测是否有人要进行小便、大便，即用于检测是否将发生空气质量劣化事件，虽然在小概率情况下小便如厕位与大便如厕位有人并不代表此人一定将要进行小便或大便，但本实施例其将其默认为是将要进行小便或大便，以便于后续信号处理与控制决策，并通过根据历史数据统计平均而将小概率事件用平均每人次所需净化剂喷雾量进行囊括，以消除数据处理时误差；当然了，红外传感器45可直接利用小便池自动冲水控制器系统中的红外传感器；烟雾传感器47与燃烟红外图像传感器48用于检测吸烟位处是否有人正在吸烟，即用于检测是否正在发生空气质量劣化事件。

作为对本发明空气净化方法实施例4的说明，以下主要对与上述空气净化方法实施例2的不同之处进行说明。

在本实施例中，使用上述空气净化系统对厕所内的空气进行空气净化处理的过程包括入口检测步骤S31、事前净化步骤S32、事件监测步骤S33、补充净化步骤S34、室内检测步骤S35、事后净化步骤S36及掉电应急步骤S37，即其电源管理方法；其中入口检测步骤S31、事前净化步骤S32、室内检测步骤S35、事后净化步骤S36及掉电应急步骤S37与上述空气净化系统实施例2中的入口检测步骤S21、事前净化步骤S22、室内检测步骤S23、事后净化步骤S24及掉电应急步骤S25相似，在此不再赘述。

事件监测步骤S33，检测室内场所是否将发生空气质量劣化事件和/或正发生空气质量劣化事件。

在本实施例中，通过设在小便如厕位处的红外传感器45检测该如厕位处是否有人，以表征是否有人将进行小便行为以产生氨气等空气质量劣化物，即将发生空气质量劣化事件。

通过设在大便如厕位处的红外传感器46检测该如厕位处是否有人，以表征是否有人将进行大便行为以产生硫化氢等空气质量劣化物，即将发生空气质量劣化事件。

通过设在吸烟位处的烟雾传感器47及燃烟红外图像传感器48检测该吸烟位处是否有人正在吸烟，即正在发生空气质量劣化事件。

补充净化步骤S34，当检测到所述室内场所内将发生空气质量劣化事件和/或正发生空气质量劣化事件时，对室内场所内的空气进行补充喷雾预净化处理。在本实施例中，具体的方案为，当检测到厕所内将发生空气质量劣化事件和/或正发生空气质量劣化事件时，对室内场所内的空气进行补充喷雾预净化处理。

在检测到如厕位有人或吸烟位处有人正在抽烟时，即检测到将发生空气质量劣化事件或正在发生空气质量劣化事件，此时，由于其正处于将要释放空气质量劣化物或正在要释放空气质量劣化物的初级阶段，空气质量检测传感器的检测数据还未达到触发事后净化步骤的条件，此时，通过控制单元10控制净化单元2对厕所内的空气进行喷雾预净化处理，以降低将要发生的空气质量劣化事件或正在发生的空气质量劣化事件对该室内场所内的空气质量的影响。

在本实施例中，通过事前净化处理步骤S32、补充净化步骤S34与事后净化步骤S36的配合，达到将厕所内的空气质量维持在一定标准之上的目的，即在事前净化处理步骤S32中布置第一净化处理量，接着在补充净化处理步骤S34中布置第二净化处理量，最后在事后净化步骤S36中布置进行兜底净化处理的第三净化处理量。在本实施例中，净化处理量是指当前轮次中的喷雾净化剂总量。

即，充分考虑了进入厕所内所有人员不一定都进行小便、大便或抽烟的情况，即考虑了小部分进入的空气质量劣化源不一定会导致空气质量劣化事件的发生，以及不同空气质量劣化源所能产生空气质量劣化物在量上存在个体差异；从而在事前净化步骤S32中，使用比上述空气净化方法实施例4中更少一些的净化剂量以减少对净化剂的浪费，及更好地避免出现空气质量劣化至人们可接受程度之下的问题。

空气净化系统实施例5

作为对本发明空气净化系统实施例5的说明，以下主要对与上述空气净化系统实施例4的不同之处进行说明。

使用本空气净化系统进行空气净化过程，即其电源管理方法，包括净化量分配规划步骤S40、入口检测步骤S41、事前净化步骤S42、事件监测步骤S43、补充净化步骤S44、室内检测步骤S45、事后净化步骤S46及掉电应急步骤S47，其中入口检测步骤S41、事前净化步骤S42、事件监测步骤S43、补充净化步骤S44、室内检测步骤S45、事后净化步骤S46及掉电应急步骤S47与上述空气净化方法实施例4中的入口检测步骤S31、事前净化步骤S32、事件监测步骤S33、补充净化步骤S34、室内检测步骤S35、事后净化步骤S36及掉电应急步骤S37相似，在此不再赘述。

净化量分配规划步骤S40，依据预定时长的历史净化数据，以事后净化步骤中的净化剂使用量的低于预定阈值为目标，和/或以将进行事后净化处理步骤前室内场所内的空气质量高于第二预定标准为目标，规划分配喷雾预净化处理中的净化剂用量。在本实施例中，具体的方案为，依据预定时长的历史净化数据，以事后净化步骤中的净化剂使用量的低于预定阈值为目标，和/或以将进行事后净化处理步骤前室内场所内的空气质量高于第二预定标准为目标，规划事前净化步骤与补充净化步骤分配喷雾预净化处理中的净化剂用量。其中，净化剂用量可用预定喷雾速度下的喷雾时长表示，也可用预定喷雾时长下的喷雾速率表示。

通过历史净化数据，计算出在事前净化步骤中每人次所需净化剂量，以使在事后净化步骤中所需净化量低于预定值，在本实施例中，该预定值选为0，即通过统计计算出，当事前净化步骤中所用净化量达到一定量上之后，在事后净化步骤中无需使用净化剂进行净化处理或使用低于预定量的净化剂，以使厕所内的空气质量维持在第一预定标准之上；或通过历史净化数据，计算出在事前净化步骤与补充净化步骤中每人次所需净化剂量，以使在事后净化步骤中所需净化量低于预定值。在计算出每人次所需净化剂量之后，再根据当前净化轮次所对应时间段内检测到进入该厕所内的总人次，计算出事前净化步骤中所需的净化剂总量及预估出这些人次进入之后将要发生空气质量劣化事件的次数而计算出补充净化步骤中所需净化剂总量。

在补充净化步骤中，对于将要进行空气质量劣化事件的类型与数量与正在进行空气质量劣化事件的类型与数量，其中，类型用于区分不同类空气质量劣化事件的影响，比如将要进行小便行为与大便行为，通过历史净化数据中所统计出这些事件发生的概率，即每进入一人次，其将导致不同事件的概率，即依据计算出的导致将要进行空气质量劣化事件的概率与正在进行空气质量劣化事件的概率，统计出当前净化轮次中的净化数据。对于历史统计数据，通常是寻找与当前阶段在时间及场景上相匹配的数据进行预估计算，比如，在学校厕所中，选用冬天的周一数据进行计算当前冬天的周一数据，也可采用近期数据进行推演计算。另外，还可利用机器学习算法计算出相关数据，比如，利用神经网络学习模型进行学习获取相应数据。

空气净化系统实施例6

作为对本发明空气净化系统实施例6的说明，以下主要对与上述空气净化系统实施例1的不同之处进行说明。

在本实施例中，雾化元件选用压电雾化元件，参见图6，检测单元在原有原液储液箱液位传感器34、配液储液箱液位传感器35、氨气传感器31、硫化氢传感器32、PM2.5传感器33,、入口检测器30、掉电检测器42及电压检测器43的基础之上，增设了用于检测压电雾化元件在有覆盖其表面上的液膜存在的情况下的谐振频率的谐频检测器40，通过测试出当雾化腔内全部为清水并在清水排净而使压电雾化元件表面上覆盖有一层清水膜时的谐振频率作为比对频率，接着通过测试在清洁处理过程中，在排出清洗液之后从而在压电元件表面覆盖有一层清洗废液薄膜时的谐振频率，通过比较该两者的频率，从而可判断出是否将雾化腔内的待雾化液体清洗干净，即在掉电应急步骤中，清洁处理次数以检测出的谐振频率与比对频率之差是否在预设范围之内为准，若在该预设范围之内则停止清洁处理再向雾化腔内注入清水构成覆盖液。

雾化器的电源管理方法实施例

在上述空气净化系统实施例的说明中，已对本专利雾化器的电源管理方法实施例进行了说明，在此不再赘述。

对于室内场所的范围，并不局限于上述实施例中厕所与吸烟室，还可为房间、电梯、健身房、共享房间、MINIKTV等较为封闭的室内空间。对于空气质量的评价标准还可选用TVOC含量、二氧化碳含量及甲醛含量，并不局限于上述实施例中所列的硫化氢含量、PM2.5含量及氨气含量。

此外，可通过识别出不同空气质量劣化源上所携带的标识特征，而调取该个体所需净化处理量的数据，可通过查找不同个体与净化处理量之间的对应关系表进行查找，以统计事前净化步骤与补充净化步骤所需的净化处理量，其中标识特征包括人的生物识别特征，比如人脸识别等；与固设在空气质量劣化源上的识别特征，比如二维码、射频标签等。

在本实施例中，“预净化处理”被配置为空气质量虽然满足设定的空气质量标准，但在满足预定条件时，就对该室内场所的空气进行处理；“事前预净化处理”中的“预定条件”被配置为在室内场所的入口处检测到空气质量劣化源进入该室内场所；“补充预净化处理”中的“预定条件”被配置为在检测到将要发生空气质量劣化事件或正在发生空气质量劣化事件；“事后净化处理”被配置为在检测到空气质量低于预定标准之后，再对室内场所的空气进行处理。

Claims (10)

1.一种空气净化系统，包括控制单元、检测单元、备用电源、用于对所述备用电源进行充电的充电单元及受所述控制单元控制的喷雾净化单元，所述喷雾净化单元包括雾化腔及安装在所述雾化腔内的雾化元件；

其特征在于：

所述喷雾净化单元包括清洁注水单元；

所述检测单元包括外接电源的掉电检测器，所述掉电检测器向所述控制单元输出掉电检测信号；

所述控制单元在外接电源掉电时，控制备用电源向所述喷雾净化单元供电，并控制所述清洁注水单元对残留于所述雾化腔内的待雾化液体进行清洁，再向经清洁处理后的所述雾化腔内注入覆盖液，至覆盖在所述雾化元件上的覆盖液层层厚大于预设阈值；且在掉电期间，若所述雾化腔内覆盖液的液位高度低于预定液位时，基于所述备用电源的供电，所述控制单元控制所述清洁注水单元向所述雾化腔中注入覆盖液至预设液位处。

2.根据权利要求1所述的空气净化系统，其特征在于：

所述备用电源为备用电池，所述备用电池为可充电电池，所述检测单元包括用于检测所述备用电池的供电电压的电压检测器，所述电压检测器向所述控制单元输出电压检测信号；

所述控制单元在所述备用电池的供电电压低于预设阈值时，控制充电单元向所述备用电池充电；

所述覆盖液为清水。

3.根据权利要求1所述的空气净化系统，其特征在于，所述控制所述清洁注水单元对残留于所述雾化腔内的待雾化液体进行清洁包括：

控制所述雾化元件工作至所述雾化腔内的待雾化液体完全雾化，再控制所述清洁注水单元对所述雾化腔进行两次以上的清洁处理，清洁处理依序包括注水清洗处理与排液处理；或，

控制所述清洁注水单元排空所述雾化腔内的待雾化液体，再控制清洁注水单元对所述雾化腔进行两次以上的清洁处理，清洁处理依序包括注水清洗处理与排液处理。

4.根据权利要求3所述的空气净化系统，其特征在于：

所述备用电源为备用电池，所述备用电池为可充电电池，所述检测单元包括用于检测所述备用电池的供电电压的电压检测器，所述电压检测器向所述控制单元输出电压检测信号；

所述控制单元在所述备用电池的供电电压低于预设阈值时，控制充电单元向所述备用电池充电；

所述覆盖液为清水。

5.根据权利要求1至4任一项权利要求所述的空气净化系统，其特征在于：

所述雾化元件为压电雾化元件；

所述检测单元包括用于检测所述压电雾化元件的谐振频率的谐频检测器，所述谐频检测器向所述控制单元输出谐频检测信号；

所述控制单元在所述压电雾化元件的谐振频率与预定比对频率相匹配时，控制所述清洁注水单元停止清洁处理并向所述雾化腔内注入所述覆盖液。

6.根据权利要求1至4任一项权利要求所述的空气净化系统，其特征在于：

所述空气净化系统用于净化室内场所，所述检测单元包括安装在所述室内场所的入口处，并用于检测是否有空气质量劣化源进入所述室内场所的入口检测器，所述入口检测器向所述控制单元输出的检测信号；

所述控制单元在有空气质量劣化源进入所述室内场所时，控制所述喷雾净化单元进行事前预防喷雾净化处理。

7.一种雾化器的电源管理方法，其特征在于，所述雾化器包括备用电源及用于对所述备用电源进行充电的充电单元，所述电源管理方法包括以下步骤：

在外接电源掉电时，利用备用电源供电，对所述雾化器的雾化腔内的残留待雾化液体进行清洁处理；

基于所述备用电源的供电，向经清洁处理后的所述雾化腔内注入覆盖液，至覆盖在所述雾化器的雾化元件上的覆盖液层层厚大于预设阈值；

在掉电期间，若所述雾化腔内覆盖液的液位高度低于预定液位时，基于所述备用电源的供电，向所述雾化腔中注入覆盖液至预设液位处。

8.根据权利要求7所述的电源管理方法，其特征在于，所述对所述雾化器的雾化腔内的残留待雾化液体进行清洁处理的步骤包括：

驱使所述雾化元件工作至所述雾化腔内的待雾化液体完全雾化，再使用清水对所述雾化腔进行两次以上的清洁处理，清洁处理依序包括注水清洗步骤与排液步骤；或，

将所述雾化腔内的待雾化液体排净，再使用清水对所述雾化腔进行两次以上的清洁处理，清洁处理依序包括注水清洗步骤与排液步骤。

9.根据权利要求7或8所述的电源管理方法，其特征在于：

所述雾化器安装在室内场所内，用于对净化剂进行雾化以净化所述室内场所内的空气；

在有空气质量劣化源从所述室内场所的入口处进入所述室内场所时，启动所述雾化器对所述室内场所的空气进行事前喷雾预净化处理。

10.根据权利要求9所述的电源管理方法，其特征在于：

当检测到所述室内场所内将发生空气质量劣化事件和/或正发生空气质量劣化事件时，对所述室内场所内的空气进行补充喷雾预净化处理；

在所述室内场所内的空气质量低于预定标准时，启动所述雾化器对所述室内场所内的空气进行事后喷雾净化处理。