CN110939988B - 一种空调器及空气净化控制方法 - Google Patents
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Abstract
本发明提供一种空调器及空气净化控制方法，空调器包括蒸发器和空气净化装置，空气净化装置包括导光棒、涂满于所述导光棒外表面的光催化涂层和设于所述导光棒至少一端的光源，所述导光棒用于传导所述光源的光线，所述光线用于照射所述光催化涂层。本发明中，在蒸发器附近设置导光棒，使空气充分与导光棒接触，并将光催化涂层涂覆在导光棒的外表面，使得导光棒内的光线能被光催化涂层充分吸收，并能防止光线泄露，提高使用安全性，最终达到净化空气中的有毒有害物质的目的；将空气净化装置与空调器内部的结构结合起来，在不改变空调器内部的构造的前提下，增加了空调器的功能。
Description
技术领域
本发明涉及空调器技术领域，具体而言，涉及一种空调器及空气净化控制方法。
背景技术
随着社会的发展，空气污染情况越来越受到人们的重视。近些年的调查发现，因为室内污染而死亡的人数远远大于室外污染而死亡的人数，所以室内污染是急需解决的问题。
目前解决室内空气污染的主要办法是在室内放置空气净化装置，但是空气净化装置的体积庞大，需要占据室内较大的空间，因而研究人员想到将空气净化装置安装到空调器上，空调器上的空气净化装置的净化方式多种多样，如过滤网、吸附式、臭氧法、负离子法及光触媒法，其中利用光触媒法来净化空气是最有效且无污染的方法。
现有技术中，一般会将光催化涂层直接涂覆于空调器内气流所通过的零部件上，比如直接涂覆在蒸发器的翅片上，但这样不仅会影响蒸发器的换热能力，而且用于催化光催化涂层的光源也不能被充分的利用，从而导致室内空气净化效果不理想。
发明内容
本发明解决的问题是空调器的空气净化效果不理想。
为解决上述问题中的至少一个方面，本发明首先提供一种空调器，包括蒸发器和空气净化装置，所述空气净化装置包括导光棒、涂覆于所述导光棒外表面的光催化涂层和设于所述导光棒至少一端的光源，所述导光棒安装于所述蒸发器。
相对于现有技术，本发明所述的空调器，在蒸发器附近设置导光棒，使空气充分与导光棒接触，并将光催化涂层涂覆在导光棒的外表面，使得导光棒内的具有一定波长的光线能被光催化涂层充分吸收，并能防止光线泄露，提高使用安全性，最终达到净化空气中的有毒有害物质的目的；另外，本实施例中将空气净化装置与空调器内部的结构结合起来，在不改变空调器内部的构造的前提下，增加了空调器的功能。
进一步地，所述光催化涂层为纳米二氧化钛涂层。
相对于现有技术，本发明所述的空调器，经过光线照射的纳米二氧化钛产生的超氧离子散布于空气中，结合空气中的挥发性有害有机物，最终氧化成二氧化碳和水，纳米二氧化钛无污染，且净化的空气污染物种类较多，该空气净化装置的使用时间持久，不需要经常更换，大大降低了维修成本。
进一步地，所述光源为用于产生紫外线的紫外线灯。
相对于现有技术，本发明所述的空气净化装置，利用紫外线照射光催化涂层达到净化空气的目的，成本低且可靠。
进一步地，所述导光棒为石英玻璃棒。
相对于现有技术，本发明所述的空调器，将石英玻璃棒与纳米二氧化钛结合，通过高温将纳米二氧化钛镀于石英玻璃棒的外表面，涂层稳定，不易脱落，并根据光导原理，通过紫外线的照射，石英玻璃棒内部充满紫外线，保证了二氧化钛能与紫外线充分接触，产生足够的超氧离子，大大提高了空气净化装置的净化能力。
进一步地，还包括安装于所述蒸发器的电辅热装置，所述导光棒与所述电辅热装置均位于所述蒸发器的同一侧。
相对于现有技术，本发明所述的空气净化装置，通过对柜式空调器内部的结构格局进行考虑，柜式空调器内的电辅热装置具有与周围的空气充分接触的能力，能够将通过电辅热装置周围的空气进行充分加热，本实施例中的空气净化装置，在电辅热装置附近设置导光棒，不仅使空气充分与导光棒接触，且将导光棒与电辅热装置设置在同一侧，节省了空调器内部的安装空间。
进一步地，所述导光棒与所述电辅热装置间隔设置。
相对于现有技术，本发明所述的空调器，将导光棒与电辅热装置间隔设置，保证导光棒与电辅热装置的相互独立性，使得电辅热装置和导光棒与空气接触的面积尽量大，从而保证电辅热装置的加热效率以及空气净化装置的净化效率相互不受影响。
进一步地，所述导光棒与所述电辅热装置相互间隔的距离小于所述导光棒的直径且大于所述蒸发器的相邻两个翅片的间距。
相对于现有技术，本发明所述的空调器，设计导光棒与电辅热装置相互间隔的距离，使得导光棒与电辅热装置两者间隔的距离不会过大，使得导光棒与电辅热装置尽量接近，保证导光棒也能与空气充分接触；导光棒与电辅热装置两者间隔的距离也不会过小，以确保空气能顺利穿过蒸发器，保证蒸发器的换热效率。
进一步地，所述导光棒与所述电辅热装置相互平行设置。
相对于现有技术，本发明所述的空调器，空调器向室内吹风的过程中，将会使空气充分接触电辅热装置，因此，将空气净化装置与电辅热装置平行结合安装，空气净化装置所产生的超氧离子也会与空气充分接触，以消除室内的空气污染物。
进一步地，所述导光棒具有首尾相连的第一U形管段，所述电辅热装置具有首尾相连的第二U形管段，所述第一U形管段与所述第二U形管段相互嵌套设置。
相对于现有技术，本发明所述的空调器，设计将导光棒和电辅热装置均设计成U形管段的结构，以增加导光棒和电辅热装置与空气的接触面积，提高空气净化效率和加热效率；并将第一U形管段与第二U形管段相互嵌套设置，使导光棒的安装更加方便，同时也不会增加对空调器内部安装空间的要求。
进一步地，所述导光棒与所述电辅热装置在所述蒸发器的空气流动方向上相互间隔设置，且所述导光棒在所述蒸发器的空气流动方向上的投影落入所述电辅热装置在所述蒸发器的空气流动方向上的投影内。
相对于现有技术，本发明所述的空调器，将导光棒与电辅热装置在蒸发器的空气流动方向上相互间隔设置，以尽量减少导光棒遮挡蒸发器的过风通道，从而保证蒸发器具有较佳的换热效率，同时还能净化室内空气。
进一步地，所述空调器设置于出风口处的空气检测装置，和/或所述空调器还包括加湿装置。
相对于现有技术，本发明所述的空调器，在空调出风口处设计空气检测装置，通过空气检测装置，数字化显示室内的空气成分含量，在保证室内空气洁净的同时，还能控制光源的启停，节能又环保；将空气净化装置和加湿装置进行结合，将会大幅度的提升光触媒产生超氧离子的速率，提高空气净化速率，且甲醛的一次净化率能达到98％，净化效果较佳。
其次提供一种空气净化控制方法，应用于上述所述的空调器，包括如下步骤：空调器开机，控制空气净化装置运行；检测室内空气中的有害成分含量是否超标；若超标，则控制所述空气净化装置继续运行；若不超标，则控制所述空调器正常运行。
相对于现有技术，本发明所述的空调器与上述空调器相对于现有技术所具有的优势相同，在此不再赘述。
附图说明
图1为本发明实施例所述的导光棒的结构图；
图2为本发明实施例所述的空气净化装置的正视图；
图3为本发明实施例所述的空气净化装置的结构图；
图4为图3中A部的放大图；
图5为本发明另一实施例所述的空气净化装置的结构图；
图6为本发明实施例所述的空气净化控制方法的流程图。
附图标记说明：
1-蒸发器，2-电辅热装置，21-第二U形管段，3-导光棒，31-第一U形管段，4-光源，X-左右方向，Y-蒸发器的空气流动方向，Z-上下方向。
具体实施方式
为使本发明的上述目的、特征和优点能够更为明显易懂，下面结合附图对本发明的具体实施例做详细的说明。
在本发明的描述中，需要理解的是，术语“上”、“下”、“前”、“后”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。
本文中设置有坐标系XYZ，其中Z轴的正向代表上方，Z轴的反向代表下方，Y轴的正向代表蒸发器的空气流动方向，Y轴的反向代表蒸发器的空气流动方向的反向，X轴的正向代表右方，X轴的反向代表左方。
术语“第一”、“第二”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括至少一个该特征。
在柜式空调器内部，空气首先经过了蒸发器，但是蒸发器的翅片间距小，如果将致密的光催化涂层涂于蒸发器翅片的表面将会影响空调器的通风换热，因此为了能保持足够的换热能力，不能将光催化涂层涂于翅片的表面，而且如果将光催化涂层涂于翅片的表面后，紫外线光、可见光等光源也不能被充分的利用。
因此本发明实施例提供了一种空调器，结合图1至图3所示，包括蒸发器1和安装于蒸发器1的电辅热装置2，还包括空气净化装置，该空气净化装置包括导光棒3、涂覆于导光棒3外表面的光催化涂层(图中未示出) 和设于导光棒3至少一端的光源4，导光棒3用于传导光源4的光线，光线用于照射光催化涂层，导光棒3与电辅热装置2间隔设置。
其中，电辅热装置2一般安装在蒸发器1与贯流风叶之间的位置，或者安装在蒸发器与出风口之间的位置；电辅热装置2一般为管状结构，其设置在蒸发器1的附近，以便流经蒸发器1的空气能被电辅热装置2充分加热；导光棒3由导光材料制成，本实施例中的导光棒3为具有一定长度的管状物，该导光棒3具有两个端部，由于导光棒3的导光效果很好，因此在两端端部中择一设置一个光源4，也能保证整根导光棒3传递光线的效果，除此之外，导光棒3的两个端部也可以分别设置一个光源4，设置在两端的光源4可以同时打开来发射光线，也可以只打开一个光源4，另一个光源4则作为备用，以保证空气净化装置的使用可靠性，减小维修的概率。
光催化层在被光源4的光线照射后，能释放出超氧离子，该超氧离子能与有害空气进行化学反应，最终产生二氧化碳和水等无污染的物质，净化效率好，且环保；导光棒3除光源4设置的位置(导光棒3的端部)之外，其余部位被涂满致密的光催化层，一方面确保光源4的光线被充分利用，另一方面致密的光催化层能防止光源4的光线从导光棒3泄露，提高了使用安全性。
另外，导光棒3与电辅热装置2相互间隔设置，即导光棒3不与电辅热装置2相互接触，这是为了保证导光棒3与电辅热装置2的相互独立性，使得电辅热装置2和导光棒3与空气接触的面积尽量大，从而保证电辅热装置2的加热效率以及空气净化装置的净化效率相互不受影响。
本实施例中，通过对柜式空调器内部的结构格局进行考虑，柜式空调器内的电辅热装置2具有与周围的空气充分接触的能力，能够将通过电辅热装置2周围的空气进行充分加热，本实施例中的空气净化装置，在电辅热装置2附近设置导光棒3，使空气充分与导光棒3接触，并将光催化涂层涂覆在导光棒3的外表面，使得导光棒3内的具有一定波长的光线能被光催化涂层充分吸收，并能防止光线泄露，提高使用安全性，最终达到净化空气中的有毒有害物质的目的；另外，本实施例中将空气净化装置与空调器内部的结构结合起来，在不改变空调器内部的构造的前提下，增加了空调器的功能。
优选地，光催化涂层为纳米二氧化钛涂层，光源4为用于产生紫外线的紫外线灯。
其中，纳米二氧化钛的外观为白色粉末，在可见光及紫外线的作用下具有很强的氧化还原能力，纳米二氧化钛的化学性质稳定，能将甲醛、甲苯、二甲苯、TVOC等有害有机物及臭气、细菌、病毒等有害物彻底分解成无害的CO2和H2O，纳米二氧化钛涂层还具有自洁性，性能持久，不产生二次污染，是环保型空气净化材料。
本实施例中，经过紫外线照射的纳米二氧化钛产生的超氧离子散布于空气中，结合空气中的挥发性有害有机物，最终氧化成二氧化碳和水；纳米二氧化钛无污染，且净化的空气污染物种类较多，该空气净化装置的使用时间持久，不需要经常更换，大大降低了维修成本。
优选地，导光棒3为石英玻璃棒，纳米二氧化钛经过高温镀在石英玻璃棒外表面。
其中，石英玻璃棒具有耐高温和较强的透光能力，紫外线能够在其中透过。在石英玻璃棒的一端设置一个紫外线灯，通过石英玻璃棒的导光性能，将会使石英玻璃棒内部充满紫外线的照射，同时石英玻璃棒的外表面被致密的纳米二氧化钛涂层包裹，纳米二氧化钛涂层将会吸收紫外线，同时也能防止紫外线的泄露。
本实施例中，将石英玻璃棒与纳米二氧化钛结合，通过高温将纳米二氧化钛镀于石英玻璃棒的外表面，涂层稳定，不易脱落，并根据光导原理，通过紫外线的照射，石英玻璃棒内部充满紫外线，保证了二氧化钛能与紫外线充分接触，产生足够的超氧离子，大大提高了空气净化装置的净化能力。
优选地，导光棒3与电辅热装置2相互间隔的距离小于导光棒3的直径且大于蒸发器1的相邻两个翅片的间距。
其中，导光棒3为具有一定直径大小的圆棒，导光棒3与电辅热装置2 相互间的缝隙的位置与蒸发器1的其中相邻两个翅片相互间的缝隙的位置相互对应，即导光棒3或者电辅热装置2尽量少得遮挡两个翅片相互间的缝隙，从而保证蒸发器1的通风量。
若导光棒3与电辅热装置2相互间隔的距离比导光棒3的直径大时，会导致导光棒3与电辅热装置2相距较远，可能会导致导光棒3不能与空气充分接触；由于相邻两个翅片的间距是用于蒸发器1通风的过道，若导光棒3与电辅热装置2相互间隔的距离比蒸发器1的相邻两个翅片的间距小，则导光棒3和电辅热装置2将会遮挡住蒸发器1的部分通风过道，导致蒸发器1的出风量减少。
本实施例中，设计导光棒3与电辅热装置2相互间隔的距离，使得导光棒3与电辅热装置2两者间隔的距离不会过大，使得导光棒3与电辅热装置2尽量接近，保证导光棒3也能与空气充分接触；导光棒3与电辅热装置2两者间隔的距离也不会过小，以确保空气能顺利穿过蒸发器1，保证蒸发器的换热效率。
优选地，导光棒3与电辅热装置2相互平行设置，即空气净化装置与电辅热装置2相互平行间隔摆放，空气净化装置的外形与电辅热装置2的外形相同或相近似；导光棒3与电辅热装置2相互平行是指两者与空气接触的主要部位相互平行，确保空气能分别与导光棒3和电辅热装置2充分接触。
其中，导光棒3与电辅热装置2之间的间隔距离较小，一方面保证空气净化装置产生的超氧离子能与空调器内的空气充分接触，另一方面保证充分利用电辅热装置2周围的空间，在不改变空调器内部的构造的前提下，增加了空调器的功能。
本实施例中，空调器向室内吹风的过程中，将会使空气充分接触电辅热装置2，因此，将空气净化装置与电辅热装置平行结合安装，空气净化装置所产生的超氧离子也会与空气充分接触，以消除室内的空气污染物。
在一些实施例中，结合图3和图4所示，导光棒3具有首尾相连的第一U形管段31，电辅热装置2具有首尾相连的第二U形管段21，第一U 形管段31与第二U形管段21相互嵌套设置。
其中，第一U形管段31的一端的位置与第二U形管段21的一端的位置相对应，并同步延伸到各自的另一端，第一U形管段31位于第二U形管段21的同一侧；第一U形管段31和第二U形管段21均由在同一平面内的多个U形管和倒U形管首尾连接组成，多个U形管和倒U形管在水平方向上依次连接延伸；第一U形管段31与第二U形管段21均为圆棒形状，且两者的直径相同，第一U形管段31与第二U形管段21相互嵌套设置，使得导光棒3高出蒸发器1的高度与电辅热装置2高出蒸发器1的高度一致，使得结构更加整齐美观。
本实施例中，设计将导光棒3和电辅热装置2均设计成U形管段的结构，以增加导光棒3和电辅热装置2与空气的接触面积，提高空气净化效率和加热效率；并将第一U形管段31与第二U形管段21相互嵌套设置，使导光棒3的安装更加方便，同时也不会增加对空调器内部安装空间的要求。
在另一些实施例中，如图5所示，导光棒3与电辅热装置2在蒸发器1 的空气流动方向上相互间隔设置，且导光棒3在蒸发器1的空气流动方向上的投影落入电辅热装置2在蒸发器1的空气流动方向上的投影内。
其中，导光棒3与电辅热装置2均为圆棒形状，导光棒3相比于电辅热装置2更加远离蒸发器1，但是导光棒3与电辅热装置2之间间隔的距离较小，一般要求两者间隔的距离小于导光棒3的直径，以确保导光棒3也能充分与空气接触，从而保证空调器的空气净化效果。
导光棒3的外形与电辅热装置2的外形相同，或者导光棒3的直径略小于电辅热装置2的直径，使得导光棒3尽量少的遮挡蒸发器1的过风通道，以确保蒸发器1的出风量。
本实施例中，将导光棒3与电辅热装置2在蒸发器1的空气流动方向上相互间隔设置，以尽量减少导光棒3遮挡蒸发器1的过风通道，从而保证蒸发器1具有较佳的换热效率，同时还能净化室内空气。
优选地，空调器还包括出风口，出风口处设有空气检测装置，空气检测装置能对从蒸发器1吹出的空气进行检测，能检测出空气中有害成分的含量，并将检测结果反馈给空调器和用户。
其中，空气检测装置主要有甲醛检测仪、空气采样器及校准器、粒子计数器、氨气检测仪、臭氧检测仪、VOC检测仪、CO2/CO温湿度检测仪、氡气检测仪、粉尘仪、空气品质测试仪、气体流量计等。
本实施例中，在空调出风口处设计空气检测装置，通过空气检测装置，数字化显示室内的空气成分含量，在保证室内空气洁净的同时，还能控制光源4的启停，节能又环保。
优选地，空调器还包括加湿装置。
其中，加湿装置可设置在柜式空调器的顶部、侧面等能与室内空气接触的位置，当空气检测装置检测到室内空气的有害空气含量较高时，空调器控制加湿装置启动加湿工作；当湿度较高的空气与涂有光催化涂层的导光棒3接触时，会提升光催化涂层产生超氧离子的速度，使得空气净化效率更高。
本实施例中，将空气净化装置和加湿装置进行结合，将会大幅度的提升光触媒产生超氧离子的速率，提高空气净化速率，且甲醛的一次净化率能达到98％，净化效果较佳。
本发明还提供了一种空气净化控制方法，应用于如上所述的空调器，包括步骤：
S10，空调器开机；
空调器通电，但是还未正常运行。
S20，控制空气净化装置运行；
给空气净化装置的光源4通电，使其发出紫外线光，导光棒3的外表面上的光催化涂层吸收紫外线光后，释放出大量的超氧离子，该超氧离子与空气中的有害空气反应后生成二氧化碳和水，从而达到净化室内空气的作用。
S30，控制空气检测装置检测室内空气；
位于空调器出风口处的空气检测装置实时监测从蒸发器1处吹出的空气中的有害成分的含量，如果有害成分的含量未超标时，空调器控制光源4 关闭，这样不仅环保还节能。
S40，判断室内空气中的有害成分含量是否超标，若超标，则执行步骤 S20，若不超标，则执行步骤S50；
如果检测到的室内空气中的有害成分含量超标，空调器仍然不进行正常的工作。
S50，控制空调器正常运行；
此时空调器正常运行，空气净化装置可以设计成在不超标的某一个范围内继续运行，但是当室内空气中的有害成分的含量非常低时，可以控制空气净化装置暂定运行；此处所指的正常运行是指空调器能进行制冷、制热、除湿、送风等工作。
本实施例中，通过对柜式空调器内部的结构格局进行考虑，柜式空调器内的电辅热装置2具有与周围的空气充分接触的能力，能够将通过电辅热装置2周围的空气进行充分加热，本实施例中的空气净化装置，在电辅热装置2附近设置导光棒3，使空气充分与导光棒3接触，并将光催化涂层涂覆在导光棒3的外表面，使得导光棒3内的具有一定波长的光线能被光催化涂层充分吸收，并能防止光线泄露，提高使用安全性，最终达到净化空气中的有毒有害物质的目的；另外，本实施例中将空气净化装置与空调器内部的结构结合起来，在不改变空调器内部的构造的前提下，增加了空调器的功能。
虽然本发明披露如上，但本发明并非限定于此。任何本领域技术人员，在不脱离本发明的精神和范围内，均可作各种更动与修改，因此本发明的保护范围应当以权利要求所限定的范围为准。
Claims (9)
1.一种空调器，其特征在于，包括蒸发器(1)和空气净化装置，所述空气净化装置包括导光棒(3)、涂覆于所述导光棒(3)外表面的光催化涂层和设于所述导光棒(3)至少一端的光源(4)，所述导光棒(3)安装于所述蒸发器(1)；所述空调器还包括安装于所述蒸发器(1)的电辅热装置(2)，所述导光棒(3)与所述电辅热装置(2)均位于所述蒸发器(1)的同一侧，且所述导光棒(3)相比于所述电辅热装置(2)更加远离所述蒸发器(1)，所述导光棒(3)与所述电辅热装置(2)间隔设置，所述导光棒(3)与所述电辅热装置(2)相互间隔的距离小于所述导光棒(3)的直径且大于所述蒸发器(1)的相邻两个翅片的间距。
2.根据权利要求1所述的空调器，其特征在于，所述光催化涂层为纳米二氧化钛涂层。
3.根据权利要求1所述的空调器，其特征在于，所述光源(4)为用于产生紫外线的紫外线灯。
4.根据权利要求1所述的空调器，其特征在于，所述导光棒(3)为石英玻璃棒。
5.根据权利要求1所述的空调器，其特征在于，所述导光棒(3)与所述电辅热装置(2)相互平行设置。
6.根据权利要求5所述的空调器，其特征在于，所述导光棒(3)具有首尾相连的第一U形管段(31)，所述电辅热装置(2)具有首尾相连的第二U形管段(21)，所述第一U形管段(31)与所述第二U形管段(21)相互嵌套设置。
7.根据权利要求5所述的空调器，其特征在于，所述导光棒(3)与所述电辅热装置(2)在所述蒸发器(1)的空气流动方向上相互间隔设置，且所述导光棒(3)在所述蒸发器(1)的空气流动方向上的投影落入所述电辅热装置(2)在所述蒸发器(1)的空气流动方向上的投影内。
8.根据权利要求1-7任一项所述的空调器，其特征在于，所述空调器还包括设置于出风口处的空气检测装置，和/或所述空调器还包括加湿装置。
9.一种空气净化控制方法，其特征在于，应用于如权利要求1-8任一项所述的空调器，包括如下步骤：
空调器开机，控制空气净化装置运行；
检测室内空气中的有害成分含量是否超标；
若超标，则控制所述空气净化装置继续运行；
若不超标，则控制所述空调器正常运行。
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