CN110960974A - 可自动调整臭氧排放浓度的装置及其操作方法 - Google Patents

可自动调整臭氧排放浓度的装置及其操作方法 Download PDF

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CN110960974A CN201811404493.XA CN201811404493A CN110960974A CN 110960974 A CN110960974 A CN 110960974A CN 201811404493 A CN201811404493 A CN 201811404493A CN 110960974 A CN110960974 A CN 110960974A
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Abstract

本发明提供一种可自动调整臭氧排放浓度的装置及其操作方法。所述装置包括臭氧传感器、光生臭氧模块、送风模块以及控制电路。臭氧传感器感测空气中的臭氧浓度。光生臭氧模块通过光解反应在所述装置的风流路径中产生臭氧。送风模块在所述风流路径中制造风流。控制电路依照所述臭氧浓度对应控制所述光生臭氧模块以调整臭氧产率，或是依照所述臭氧浓度对应控制所述送风模块以调整所述风流的风量，或是依照所述臭氧浓度对应控制所述光生臭氧模块与所述送风模块以调整所述臭氧产率与所述风量。

Description

可自动调整臭氧排放浓度的装置及其操作方法
技术领域
本发明涉及一种臭氧装置，尤其涉及一种可自动调整臭氧排放浓度的装置及其操作方法。
背景技术
产生臭氧的方法可概分为三类：高压放电、紫外光光解、电解。因为电解法需要用到液体，在环境净化的应用上限制较多。高压放电方式是坊间臭氧机所使用的主流技术，但若使用空气为原料，或是氧气纯度不高，高压放电过程中会产生氮氧化物。这些氮氧化物不仅无助于空气净化，更是影响人体健康的空气污染物。紫外光光解法系使用波长在200nm以下的紫外光照射空气，因为此类短波长的紫外光具有很高的能量，可以将空气中的氧气和水气解离，形成臭氧以及其他具有活性的物质(active agents，以下称之为净化因子)；但此波段的能量却不足以将氮气解离，故不会产生氮氧化物，在环境净化的应用上，紫外光光解的方法相对具有优势。
短波长(200nm以下)的紫外光能量可以将空气中的水气和氧气离子化，进而产生臭氧(O3)、负氧离子(O2 -)、氢氧自由基(OH·)和双氧水(H2O2)等具氧化活性的净化因子。这些产生的净化因子可以与空气中的污染物(如甲醛、甲苯、氨气…)或表面污染物(如细菌、霉菌、三手烟…)反应，进而去除污染物，达到净化效能。
要产生波长在200nm以下紫外光的方法很多，可以是热阴极灯管、冷阴极灯管、准分子灯、发光二极管或是其他紫外光源，此类波长的灯管必须使用高纯度的石英管，以避免灯管吸收紫外光或是造成玻璃变质，而影响紫外光的穿透率。
不管是以哪种方式产生臭氧，在环境净化的应用上，都必须面对室内臭氧浓度控制的问题，特别是有人在室内活动时，臭氧浓度必须低于法规的要求。但是坊间会产生臭氧的净化装置大多没有这样的设计和控制机制，高浓度的臭氧对使用者的健康可能会有潜在的威胁。
为解决臭氧浓度过高的问题，在不少专利文献中都提出了各自的解决方案，如中国专利公开号CN107543284A、CN107051150A、CN107015578A等。这些既有专利中虽使用了臭氧传感器去量测臭氧浓度并作为控制臭氧产生装置的依据，但控制的方式都仅仅采用开启或关闭，这类控制方式容易造成臭氧浓度的剧烈变化，不仅无法有效控制臭氧浓度，更可能因为频繁的开关，而减损设备的使用寿命。
部分专利虽然也设置了臭氧传感器，但却是安装在出风口，重点在控制出风口的臭氧浓度，如中国专利公开号CN205386402U。但即使出风口的臭氧浓度达到标准，若使用空间太小，也可能造成室内臭氧浓度过高，不代表室内的臭氧浓度在安全有效的范围之内。
发明内容
本发明提供一种可自动调整臭氧排放浓度的装置及其操作方法，其可以维持空气中的臭氧浓度在有效且安全的范围内。
本发明的一实施例提供一种可自动调整臭氧排放浓度的装置。所述装置包括臭氧传感器、光生臭氧模块、送风模块以及控制电路。臭氧传感器用以感测空气中的臭氧浓度。光生臭氧模块以紫外光光解的方式在所述装置的风流路径中产生臭氧。送风模块用以在所述风流路径中制造风流。控制电路耦接至所述臭氧传感器、所述光生臭氧模块与所述送风模块。控制电路用以依照所述臭氧浓度对应控制所述光生臭氧模块以调整臭氧产率，或是依照所述臭氧浓度对应控制所述送风模块以调整所述风流的风量，或是依照所述臭氧浓度对应控制所述光生臭氧模块与所述送风模块以调整所述臭氧产率与所述风量。
本发明的一实施例提供一种可自动调整臭氧排放浓度的装置的操作方法。所述操作方法包括：由臭氧传感器感测空气中的臭氧浓度；由光生臭氧模块以紫外光光解的方式在所述装置的风流路径中产生臭氧；由送风模块在所述风流路径中制造风流；以及由控制电路依照所述臭氧浓度对应控制所述光生臭氧模块以调整臭氧产率，或是依照所述臭氧浓度对应控制所述送风模块以调整所述风流的风量，或是依照所述臭氧浓度对应控制所述光生臭氧模块与所述送风模块以调整所述臭氧产率与所述风量。
基于上述，本发明诸实施例所述可自动调整臭氧排放浓度的装置及其操作方法，其利用臭氧传感器感测空气中的臭氧浓度。依照所感测到的臭氧浓度，控制电路可以对应控制光生臭氧模块与送风模块二者中的一者或多者，以便将空气中的臭氧浓度维持在有效且安全的范围内。
为让本发明的上述特征和优点能更明显易懂，下文特举实施例，并配合附图作详细说明如下。
附图说明
图1是依照本发明的一实施例所示出的一种可自动调整臭氧排放浓度的装置的电路方块(circuit block)示意图；
图2是依照本发明的一实施例所示出的一种可自动调整臭氧排放浓度的装置的操作方法的流程示意图；
图3是依照本发明的另一实施例所示出的一种可自动调整臭氧排放浓度的装置的操作方法的流程示意图；
图4是依照本发明的又一实施例所示出的一种可自动调整臭氧排放浓度的装置的操作方法的流程示意图；
图5是依照本发明的一实施例说明图1所示光生臭氧模块、臭氧传感器以及送风模块的配置位置的示意图；
图6是依照本发明的另一实施例说明图1所示光生臭氧模块、臭氧传感器以及送风模块的配置位置的示意图；
图7是依照本发明的又一实施例说明图1所示光生臭氧模块、臭氧传感器以及送风模块的配置位置的示意图；
图8是依照本发明的一实施例说明图1所示光生臭氧模块的电路方块示意图。
附图标记说明
10：电源
100：可自动调整臭氧排放浓度的装置
110：光生臭氧模块
111：可调式光源驱动器
111a：谐振电路
111b：逆变器电路
112：热阴极灯管
120：控制电路
121：反馈电路
130：臭氧传感器
140：送风模块
EE：电能
EL：光能
FB：反馈信息
S210～S230、S330、S430：步骤
具体实施方式
在本案说明书全文(包括权利要求)中所使用的“耦接(或连接)”一词可指任何直接或间接的连接手段。举例而言，若文中描述第一装置耦接(或连接)于第二装置，则应该被解释成该第一装置可以直接连接于该第二装置，或者该第一装置可以通过其他装置或某种连接手段而间接地连接至该第二装置。另外，凡可能之处，在附图及实施方式中使用相同标号的元件/构件/步骤代表相同或类似部分。不同实施例中使用相同标号或使用相同用语的元件/构件/步骤可以相互参照相关说明。
下述诸实施例将说明一种可自动调整臭氧排放浓度的装置。通过感测空气中的臭氧浓度，此装置可以对应控制光生臭氧模块与送风模块二者中的一者或多者，以便将空气中的臭氧浓度维持在有效且安全的范围内。下述诸实施例将以光解反应作为光生臭氧模块的应用范例，并假设光生臭氧模块所产生的光为紫外光。
光生臭氧模块以紫外光光解的方式产生臭氧，可避免高压放电方式会产生氮氧化物的副作用。光生臭氧模块产生的光解反应在高湿气的环境下，因为水气容易被紫外光解离成净化因子，所以反而可提高净化效能。其他吸附型净化器会因湿气占据吸附的孔洞，而快速降低效能。现有的臭氧装置无法随室内臭氧浓度的变化，而及时调整输出功率，或仅仅通过开/关的方式来调整臭氧排放浓度，也即限定了臭氧产率或容易造成臭氧浓度大幅波动。若是室内空间太小或太大，就容易发生室内臭氧浓度过高或过低的现象。现在的法规和国家标准对室内的臭氧浓度和净化装置的出口臭氧浓度都有严格的规定。以中国台湾为例，室内臭氧浓度要低于0.06ppm，而中国大陆对室内臭氧浓度要求须低于0.16mg/m3(GB/T18883-2002，约0.08ppm)。另外，对净化装置出风口的臭氧浓度要求须低于0.10mg/m3(GB21551.3-2010，约0.05ppm)。若该净化装置无法有效控制室内环境累积的臭氧浓度和装置出口臭氧浓度，就不能在市面上贩售。
图1是依照本发明的一实施例所示出的一种可自动调整臭氧排放浓度的装置100的电路方块(circuit block)示意图。依照设计需求，装置100可以是环境净化器、空气清净机、空调箱、新风机或是可以净化空气的其他产品。可自动调整臭氧排放浓度的装置100包括光生臭氧模块110、控制电路120、臭氧传感器130以及送风模块140。控制电路120耦接至光生臭氧模块110、臭氧传感器130与送风模块140。
举例来说(但不限于此)，控制电路120可以是控制器、微控制器、微处理器、特殊应用集成电路(Application-specific integrated circuit,ASIC)、数字信号处理器(digital signal processor,DSP)、场可程序逻辑门阵列(Field Programmable GateArray,FPGA)和/或其他处理单元中的各种逻辑区块、模块和电路。在一些实施例中，控制电路120可以是包含了微处理器的一个控制模块。臭氧传感器130可以耦接至控制电路120的类比信号输入端口，以提供臭氧感测信号。送风模块140可以耦接至控制电路120的风量控制信号输出端口，以接收风量控制信号。光生臭氧模块110可以耦接至控制电路120的功率控制信号输出端口，以接收功率控制信号。
图2是依照本发明的一实施例所示出的一种可自动调整臭氧排放浓度装置的操作方法流程示意图。请参照图1与图2。于步骤S210中，送风模块140可以在装置100的风流路径中制造风流，而光生臭氧模块110可以在装置100的风流路径中以紫外光光解的方式产生臭氧。本实施例并不限制光生臭氧模块110的实现方式。举例来说，光生臭氧模块110可以是包含了紫外光源(例如紫外线热阴极灯管、冷阴极灯管、准分子灯管、发光二极管或是可以进行光解反应的其他紫外光源)的光生臭氧模块。本实施例并不限制送风模块140的实现方式。举例来说，送风模块140可以包含现有的风扇与电路模块或是可以制造风流的其他机电装置。
在步骤S220中，臭氧传感器130可以感测空气中的臭氧浓度(此为环境中累积的臭氧浓度)。本实施例并不限制臭氧传感器130的实现方式。举例来说，臭氧传感器130可以是现有的传感器或是可以感测臭氧的其他传感器。本实施例所述装置100可搭配各种类型的臭氧传感器，例如半导体式臭氧传感器、电化学式臭氧传感器、紫外光吸收法臭氧传感器或其他具再现性的传感器。臭氧传感器130所测得的浓度信号可以通过有线(或无线)的方式被传送至控制电路120。依照设计需求，在一些实施例中，臭氧传感器130可以被配置在装置100内的风流路径的入风段。举例来说，臭氧传感器130可以被配置在装置100的入风口附近，以便感测装置100所处场域的空气中的臭氧浓度。在另一些实施例中，臭氧传感器130可以被配置在装置100外部，以便感测装置100所处场域(例如房间)的空气中的臭氧浓度。举例来说，臭氧传感器130与装置100都被配置在同一个场域中，但是臭氧传感器130的位置可以不同于装置100的位置。
在步骤S230中，控制电路120可以依照所述臭氧浓度来对应控制光生臭氧模块110，以调整臭氧产率。举例来说，在控制电路120判断后，控制电路120可以调整光生臭氧模块110中的紫外光源的输出功率，以改变光生臭氧模块110释放出的臭氧量。当空气中的臭氧浓度过低时，控制电路120可以调升紫外光源的输出功率，以便加大臭氧产率。当空气中的臭氧浓度过高时，控制电路120可以调降紫外光源的输出功率，以便减小臭氧产率。因此，装置100可确保空气中的臭氧浓度在安全范围以内，并维持最佳且安全的环境净化效能。
图3是依照本发明的另一实施例所示出的一种可自动调整臭氧排放浓度装置的操作方法流程示意图。图3所示步骤S210与步骤S220可以参照图2所示步骤S210与步骤S220的相关说明，故不再赘述。请参照图1与图3。在步骤S330中，控制电路120可以依照空气中的臭氧浓度来对应控制送风模块140，以调整所述风流的风量。举例来说，在控制电路120判断后，控制电路120可以调整送风模块140中的扇叶的转速，以改变在所述风流路径中的臭氧浓度。当臭氧浓度过低时，控制电路120可以调降扇叶的转速，以便加大在所述风流路径中的臭氧浓度。当臭氧浓度过高时，控制电路120可以调升扇叶的转速，以便减小在所述风流路径中的臭氧浓度。因此，装置100可确保排放的臭氧浓度在安全范围以内，并维持最佳且安全的环境净化效能。
图4是依照本发明的又一实施例所示出的一种可自动调整臭氧排放浓度装置的操作方法流程示意图。图4所示步骤S210与步骤S220可以参照图2所示步骤S210与步骤S220的相关说明，故不再赘述。请参照图1与图4。在步骤S430中，控制电路120可以依照空气中的臭氧浓度来对应控制光生臭氧模块110与送风模块140，以调整所述臭氧产率与所述风流的风量。因此，装置100可确保空气中的臭氧浓度在安全范围以内，并维持最佳且安全的环境净化效能。
上述诸实施例所述装置100使用臭氧传感器130量测入风处或环境中的臭氧浓度，并即时将浓度信号以有线或无线方式传送至控制器，控制器内置的处理单元可以依据浓度高低，适时调整可调式光源驱动器(例如可调式安定器)的输出功率(例如调整电压、电流和/或频率)，以改变光生臭氧模块中紫外光源的输出功率，可避免环境中累积臭氧浓度过高的问题或浓度过低造成效率不佳的困扰。
图5是依照本发明的一实施例说明图1所示光生臭氧模块110、臭氧传感器130以及送风模块140的配置位置的示意图。于图5所示实施例中，臭氧传感器130被配置在装置100内的风流路径的入风段。举例来说，臭氧传感器130可以被配置在装置100的入风口附近。臭氧传感器130可以感测风流路径的空气中臭氧浓度。臭氧传感器130所测得的浓度信号可以通过有线(或无线)的方式被传送至控制电路120。当装置100被应用于有浓度较高的悬浮微粒的场所，或被应用于有较高浓度的其他挥发性有机污染物的场所时，装置100可以依照设计需求而将高效滤网(High-Efficiency Particulate Airfilter，即HEPA滤网)和/或活性碳滤网配置在装置100的入风口。在装置100配置有滤网的情况下，臭氧传感器130可以位于HEPA滤网之后。
光生臭氧模块110被配置在装置100内的风流路径的中段。依照控制电路120的臭氧产率控制，光生臭氧模块110可以在装置100的风流路径中产生臭氧。送风模块140被配置在装置100内的风流路径的出风段。依照控制电路120的风量控制，送风模块140可以在装置100的风流路径中制造风流。在本实施例中，臭氧传感器130以及光生臭氧模块110皆安装在送风模块140之前。
图6是依照本发明的另一实施例说明图1所示光生臭氧模块110、臭氧传感器130以及送风模块140的配置位置的示意图。于图6所示实施例中，臭氧传感器130被配置在装置100内的风流路径的入风口附近，以便感测风流路径的空气的臭氧浓度。臭氧传感器130所测得的浓度信号可以通过有线(或无线)的方式被传送至控制电路120。在装置100配置有滤网的情况下，臭氧传感器130可以位于滤网之后。送风模块140被配置在装置100内的风流路径的中段。依照控制电路120的风量控制，送风模块140可以在装置100的风流路径中制造风流。光生臭氧模块110被配置在装置100内的风流路径的出风段。依照控制电路120的臭氧产率控制，光生臭氧模块110可以在装置100的风流路径中产生臭氧。于本实施例中，光生臭氧模块110安装在送风模块140之后。因此，光生臭氧模块110所产生的净化因子(例如臭氧)可不经过送风模块140而直接排出。因此，进入到环境之中的净化因子可以维持较高的浓度。
图7是依照本发明的又一实施例说明图1所示光生臭氧模块110、臭氧传感器130以及送风模块140的配置位置的示意图。于图7所示实施例中，臭氧传感器130被配置在装置100外部。举例来说，臭氧传感器130与装置100都被配置在同一个场域(例如房间)中，但是臭氧传感器130的位置可以不同于装置100的位置。在另一应用情境中，臭氧传感器130可以被贴附于装置100的外表面。臭氧传感器130可以感测所述房间的空气中臭氧浓度。臭氧传感器130可以经由无线通讯通道(或导线通道)将所述臭氧浓度相关的检测结果回传给控制电路120。送风模块140被配置在装置100内的风流路径的中段。依照控制电路120的风量控制，送风模块140可以在装置100的风流路径中制造风流。光生臭氧模块110被配置在装置100内的风流路径的出风段。依照控制电路120的臭氧产率控制，光生臭氧模块110可以在装置100的风流路径中产生臭氧。
图8是依照本发明的一实施例说明图1所示光生臭氧模块110当使用热阴极灯管112为紫外光源的电路方块示意图。图8所示电源10可以供电给光生臭氧模块110。电源10可以是任何电源电路/元件。举例来说，电源10可以是现有电力供应电路或是其他电源电路/元件。再举例来说，电源10可以是提供小直流电压(小于50伏特)的电源适配器、市电整流器、车载直流电源供应器或是其他直流电源电路。
在图8所示实施例中，光生臭氧模块110包括可调式光源驱动器111(例如可调式安定器)以及热阴极灯管112(紫外光源)。电源10可以供电给可调式光源驱动器111。可调式光源驱动器111耦接至热阴极灯管112。可调式光源驱动器111可以提供电能EE，以驱动热阴极灯管112来产生光能EL。
热阴极灯管112被配置在装置100内的风流路径中。热阴极灯管112可以产生光能EL，以便在所述风流路径中产生臭氧。依照设计需求，热阴极灯管112可以包括紫外线灯管或是其他类型灯管。短波长紫外光源除可应用于杀菌外，其产生光解反应的作用也可应用于室内环境品质的改善。依照设计需求，在一些应用例中，所述紫外光源所辐射出的光线波长主要集中在UVC范围(波长为100-280nm)。当输出功率可以依操作条件或应用场景而改变时，可以扩大使用范围、有效降低操作费用。
当紫外光源所辐射出的光线的波长范围低于200nm时，不仅具有杀菌的效能，还能驱动光解反应。光解反应可以分为直接光解反应(direct photolysis)与间接光解反应(indirect photolysis)两部分。直接光解反应是通过短波长(波长小于200nm)的紫外光的能量直接破坏污染物的分子键结。间接光解反应则是通过短波长的紫外光的能量将空气中的水气和氧气离子化后，产生如臭氧、双氧水、氢氧自由基、超氧离子…等对污染物具有氧化还原能力的净化因子，再由此类净化因子和污染物反应，达到净化空气与表面污染物的目的。
直接光解反应系通过波长小于200nm的紫外光来驱动。依据浦朗克-爱因斯坦方程式(Planck-Einstein equation，式(1))与光波长及频率的关系式(式(2))，可以获得式(3)。在式(1)、式(2)与式(3)中，E为光线的能量(eV或kJ/mol)，h为浦朗克常数，ν为光线的频率(s-1)，C为光速，λ为光波长(nm)。浦朗克常数为4.1357*10-15(eV·s)或6.63*10-34(J·s)，其中1eV＝1.6*10-19J。光速为3x 108m/s。由式(3)算出185nm波长的紫外光具有6.7eV的能量(相当于646kJ/mol)。
E＝hν..............................................式(1)
ν＝C/λ............................................式(2)
E＝hC/λ............................................式(3)
当分子间的键能小于紫外光所放射的能量(646kJ/mol)时，分子键结就可能被破坏而崩解。反之，当分子键能大于紫外光的能量时，分子键结就不容易被破坏。依此推论，举凡下述表1的分子键都有可能被光解反应破坏。表1涵括了绝大部分的室内污染物或是异臭味。
表1：分子键与键能
分子键 键能(kJ/mol) 分子键 键能(kJ/mol)
H-O 459 C-S 272
H-C 411 C＝S 573
H-H 432 O-O 142
H-N 386 O＝O 494
H-S 363 O-F 190
C-C 346 O＝S 522
C＝C 602 S＝S 425
C-O 358 S-S 226
C-F 485 N-O 201
C-Cl 327 N＝O 607
空气中的氮气因为N≡N的键能高达940kJ/mol，此波长(185nm)的紫外光不足以分解氮气而产生氮氧化物。氮氧化物一般是在高温(燃烧)或高电场(如臭氧产生器的电晕放电)才可能产生。
间接光解反应也是通过波长小于200nm的紫外光来驱动。参照下述式(4)至式(10)所示反应式，紫外光的强大能量可将空气中的氧气和水气加以离子化，以产生臭氧、水合氢离子、氢氧自由基、过氧化氢、超氧离子(或称负氧离子，O2 -)等净化因子。此类净化因子都具有很强的氧化/还原能力，特别是氢氧自由基，其强氧化力会迅速与空气中的污染物反应。由于此类净化因子的寿命小于1ms，等于是一出反应室就反应耗尽或是还原为水，故对人体造成伤害的机会极低。
H2O+hv(＜200nm)→2H++2e-+1/2O2..................................式(4)
O2+hv(＜200nm)→O·+O·..........................................式(5)
H2O+H+→H3O+....................................................式(6)
H2O+O·→H2O2...................................................式(7)
Figure BDA0001877036820000101
O2+O·→O3......................................................式(9)
H++e-+O·→OH·.....................................式(10)
上述净化因子可对环境中的异味和附着在表面的细菌、病毒、霉菌和三手烟等污染物，起到良好的除菌去味作用，以达到环境净化的目的。理论上，净化因子浓度越高，除菌去味效果越好。但实际应用上，必须考量在环境中生活的人的安全性，过高的净化因子浓度有可能造成健康上的风险。这些净化因子的产生量与光生臭氧模块的输出功率息息相关。通过调控光生臭氧模块的输出功率，可以调控净化因子的产生量。
可调式光源驱动器111可以对热阴极灯管112的输出功率进行调整，使出口的臭氧浓度可以控制在安全范围内。浓度在安全范围内的臭氧不仅具有除菌去味的环境净化功效，且不会危害人体健康。由于热阴极灯管112是负电阻的特性，其启动电流(电压)与工作电流(电压)相差甚多。当要调整其工作功率时，热阴极灯管112的工作电流与频率需要被调整于容许范围内。本实施例所示可调式光源驱动器111运用可程序化控制器(例如微处理器等)和内建脉波宽度调变功能来检测热阴极灯管112的特性，并据以调整热阴极灯管112的工作电流与频率。因此，本实施例所示可调式光源驱动器111可点亮灯管，并在一定的控制范围内，对输出功率加以调整。
请参照图8，在启动热阴极灯管112时，可调式光源驱动器111先升高管电压以便导通热阴极灯管112的两端电极，进而激发气体放电以产生光能(例如紫外光)EL。当热阴极灯管112被导通后，可调式光源驱动器111即时降压以免烧毁灯管，并且可调式光源驱动器111以高频谐振方式来驱动热阴极灯管112以维持稳定的光能EL。
控制电路120耦接至可调式光源驱动器111。控制电路120可以从热阴极灯管112获得相关于光能EL的反馈信息。控制电路120依据所述反馈信息去控制可调式光源驱动器111，以调整可调式光源驱动器111所输出的电能EE的频率与电流。也即，控制电路120可以响应于热阴极灯管112的光能EL来动态调整热阴极灯管112的驱动电能EE的频率与电流。因此，可调式光源驱动器111可以反馈调整热阴极灯管112的输出功率。
图8所示可调式光源驱动器111包括谐振电路111a以及逆变器(inverter)电路111b。本实施例并不限制谐振电路111a的实施方式。举例来说，谐振电路111a可以是现有的谐振电路或是其他谐振电路/元件。在一些实施例中，谐振电路111a可以是串联谐振串并联负载(Series resonant series-parallel load,SRSPL)电路。逆变器电路111b耦接至谐振电路111a。逆变器电路111b可以提供电能EE以驱动热阴极灯管112。举例来说，逆变器电路111b负责提升电压，以提供工作电压给热阴极灯管112。
反馈电路121负责检测并传回负载(热阴极灯管112)的功耗给控制电路120。详而言之，反馈电路121耦接至热阴极灯管112，以获得相关于光能EL的反馈信息FB。举例来说，反馈信息FB可以包括负载(热阴极灯管112)的目前功耗。反馈电路121将反馈信息FB输出给控制电路120。于图8所示实施例中，臭氧传感器130将臭氧感测信号提供给控制电路120。
控制电路120依据反馈信息FB与臭氧感测信号运算出目标功率所需的电流值与频率值，并依照运算结果去控制可调式光源驱动器111的谐振电路111a和/或逆变器电路111b，以调整电能EE的频率与电流。举例来说，控制电路120依据反馈信息FB与臭氧感测信号去调整在谐振电路111a内部的至少一个电感值与至少一个电容值其中一者或多者，以调整电能EE的频率与电流。在另一些实施例中，控制电路120依据反馈信息FB与臭氧感测信号去调整送风模块140的风量。在其他实施例中，控制电路120依据反馈信息FB与臭氧感测信号去调整送风模块140的风量，同时去控制谐振电路111a以调整电能EE的频率与电流。
换句话说，控制电路120以动态感应方式即时得知热阴极灯管112的目前功耗。控制电路120可以响应于热阴极灯管112的目前功耗(或光能EL)来动态调整热阴极灯管112的驱动电能EE的频率与电流。因此，控制电路120与光生臭氧模块110可以反馈调整热阴极灯管112的输出功率。
依照设计需求，在一些实施例中，控制电路120还可以从使用者介面电路(未示出)接收功率调节指令(臭氧浓度调整指令)。控制电路120可以响应于所述功率调节指令来动态调整热阴极灯管112的驱动电能EE的频率与电流，以便调整热阴极灯管112的输出功率。举例来说，当接受到所述功率调节指令时，控制电路120可以运算所需调整的功率后，去调整谐振电路111a的频率和/或逆变器电路111b的输出电流，以改变热阴极灯管112的输出功率。控制电路120还可以依照臭氧传感器130的臭氧感测信号(臭氧浓度)对应控制可调式光源驱动器111，以动态调整热阴极灯管112的驱动电能EE的频率与电流，进而调整热阴极灯管112的输出功率。举例来说，控制电路120还可以依照臭氧传感器130的臭氧感测信号对应地控制谐振电路111a的频率和/或逆变器电路111b的输出电流，进而调整热阴极灯管112的输出功率。
在一些实施例中，控制电路120还可以依据使用者介面电路(未示出)的风量指令去控制送风模块140的转速。控制电路120还可以依据送风模块140的转速来对应控制可调式光源驱动器111，以调整电能EE的输出功率(例如频率与电流)。当送风模块140的转速增加(也即风量增加)时，控制电路120可以调整电能EE的输出功率(例如频率与电流)，以增加热阴极灯管112的输出功率。当送风模块140的转速减少(也即风量减少)时，控制电路120可以调整电能EE的输出功率(例如频率与电流)，以减少热阴极灯管112的输出功率。因此，在一些应用范例中，控制电路120可以即时调整紫外线灯管(紫外光源112)的臭氧产率，维持装置出口臭氧浓度在有效且安全的范围内，不会因风量改变造成出风口的臭氧浓度过高或过低。
综上所述，本发明诸实施例所述可自动调整臭氧排放浓度的装置100及其操作方法，其利用臭氧传感器130感测空气中的臭氧浓度。依照所感测到的臭氧浓度，控制电路120可以对应控制光生臭氧模块110与送风模块140二者中的一者或多者，以便将空气中的臭氧浓度维持在有效且安全的范围内。
虽然本发明已以实施例揭示如上，然其并非用以限定本发明，任何所属技术领域中技术人员，在不脱离本发明的精神和范围内，当可作些许的更改与润饰，故本发明的保护范围当视权利要求所界定的为准。

Claims (19)

1.一种可自动调整臭氧排放浓度的装置，其特征在于，所述装置包括：
臭氧传感器，用以感测空气中的臭氧浓度；
光生臭氧模块，用以以紫外光光解的方式在所述装置的风流路径中产生臭氧；
送风模块，用以在所述风流路径中制造风流；以及
控制电路，耦接至所述臭氧传感器、所述光生臭氧模块与所述送风模块，用以依照所述臭氧浓度对应控制所述光生臭氧模块以调整臭氧产率，或是依照所述臭氧浓度对应控制所述送风模块以调整所述风流的风量，或是依照所述臭氧浓度对应控制所述光生臭氧模块与所述送风模块以调整所述臭氧产率与所述风量。
2.根据权利要求1所述的装置，其特征在于，所述臭氧传感器被配置在所述风流路径中。
3.根据权利要求2所述的装置，其特征在于，所述臭氧传感器被配置在所述风流路径的入风段。
4.根据权利要求1所述的装置，其特征在于，所述装置被配置在场域中，所述臭氧传感器被配置在所述场域中且在所述装置外。
5.根据权利要求4所述的装置，其特征在于，所述臭氧传感器经由导线通道或无线通讯通道将所述臭氧浓度相关的检测结果回传给所述控制电路。
6.根据权利要求1所述的装置，其特征在于，所述光生臭氧模块包括：
紫外光源，被配置在所述风流路径中，用以产生光能，在所述风流路径中产生臭氧；以及
可调式光源驱动器，耦接至所述紫外光源，用以提供电能以驱动所述紫外光源来产生所述光能。
7.根据权利要求6所述的装置，其特征在于，所述紫外光源包括热阴极灯管、冷阴极灯管、准分子灯或发光二极管，或是所述热阴极灯管、所述冷阴极灯管、所述准分子灯以及所述发光二极管中的部分或全部的组合。
8.根据权利要求6所述的装置，其特征在于，所述控制电路依照所述臭氧浓度对应控制所述可调式光源驱动器，以调整所述紫外光源的输出功率，进而改变所述装置的出口臭氧浓度。
9.根据权利要求6所述的装置，其特征在于，所述控制电路更依据所述送风模块的所述风流的所述风量来控制所述可调式光源驱动器以调整所述电能的输出功率。
10.根据权利要求9所述的装置，其特征在于，
当所述送风模块的所述风量增加时，所述控制电路调整所述电能的所述输出功率以使所述紫外光源的输出功率增加；以及
当所述送风模块的所述风量减少时，所述控制电路调整所述电能的所述输出功率以使所述紫外光源的所述输出功率减少。
11.一种可自动调整臭氧排放浓度的装置的操作方法，其特征在于，所述操作方法包括：
由臭氧传感器感测空气中的臭氧浓度；
由光生臭氧模块以紫外光光解的方式在所述装置的风流路径中产生臭氧；
由送风模块在所述风流路径中制造风流；以及
由控制电路依照所述臭氧浓度对应控制所述光生臭氧模块以调整臭氧产率，或是依照所述臭氧浓度对应控制所述送风模块以调整所述风流的风量，或是依照所述臭氧浓度对应控制所述光生臭氧模块与所述送风模块以调整所述臭氧产率与所述风量。
12.根据权利要求11所述的操作方法，其特征在于，所述臭氧传感器被配置在所述风流路径中。
13.根据权利要求11所述的操作方法，其特征在于，所述臭氧传感器被配置在所述风流路径的入风段。
14.根据权利要求11所述的操作方法，其特征在于，所述装置被配置在场域中，所述臭氧传感器被配置在所述场域中且在所述装置外。
15.根据权利要求14所述的操作方法，其特征在于，所述臭氧传感器经由导线通道或无线通讯通道将所述臭氧浓度相关的检测结果回传给所述控制电路。
16.根据权利要求11所述的操作方法，其特征在于，所述产生臭氧的步骤包括：
配置紫外光源在所述风流路径中；
由可调式光源驱动器提供电能以驱动所述紫外光源；
由所述紫外光源产生光能，以在所述风流路径中产生臭氧；
由所述控制电路从所述紫外光源获得相关于所述光能的反馈信息；以及
由所述控制电路依据所述反馈信息来控制所述可调式光源驱动器，以调整所述电能的输出功率。
17.根据权利要求16所述的操作方法，其特征在于，所述产生臭氧的步骤还包括：
由所述控制电路依照所述臭氧浓度对应控制所述可调式光源驱动安定器，以调整所述电能的所述输出功率。
18.根据权利要求17所述的操作方法，其特征在于，所述产生臭氧的步骤更包括：
由所述控制电路依据所述送风模块的所述风流的所述风量来控制所述可调式光源驱动器，以调整所述电能的所述输出功率。
19.根据权利要求18所述的操作方法，其特征在于，所述依据所述送风模块的所述风流的所述风量来控制所述可调式光源驱动器的步骤包括：
当所述送风模块的所述风量增加时，所述控制电路调整所述电能的所述输出功率以使所述紫外光源的输出功率增加；以及
当所述送风模块的所述风量减少时，所述控制电路调整所述电能的所述输出功率以使所述紫外光源的所述输出功率减少。
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