CN111870727A - 消毒机及消毒机控制方法 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种消毒机及消毒机控制方法，消毒机包括外壳、消毒模块、风机、第一温度传感器、第二温度传感器及控制器，外壳内形成有风道，消毒模块设于风道内用于灭活病毒，风机设于风道内可带动气流流经消毒模块，第一温度传感器用于检测消毒模块的消毒温度，第二温度传感器用于检测消毒模块周围风道内的环境温度，控制器根据消毒温度和环境温度之间的热损温差的变化来反比例调节风机的转速。消毒模块设于风道内用于灭活病毒，阻碍病毒在空气中传播。在热损温差较大时，降低风机的转速，使风道内的风速降低，气流经过消毒模块的时长增大，可以有效利用消毒模块消毒，同时较低速流动的气流不会带走大量热量，防止热损增加，进而防止增大加热功耗。

Description

消毒机及消毒机控制方法

技术领域

本发明涉及空气净化技术领域，特别是涉及消毒机及消毒机控制方法。

背景技术

传染性病毒会对人们的生命健康造成严重威胁，例如新型冠状病毒是一种传染性强、危害性大的新型病毒，它可以在人流密集场所(如医院、学校、宾馆、饭店、商场、影院、车站、市场)通过飞沫、接触、气溶胶等多种途径传播，对公众健康造成了严重的威胁。

一般地，新冠病毒可通过气溶胶、飞沫等夹杂在空气中传播，若吸入夹杂有新冠病毒的空气，可能会对人体健康造成威胁。研究表明，56℃环境30分钟以上可以对新冠病毒有效灭活，在此理论基础上，可以消灭新型冠状病毒的消毒机设计应运而生。但是，传统消灭新冠病毒的消毒机存在加热能耗过大的问题。

发明内容

基于此，有必要提供一种消毒机及消毒机控制方法，以防止消毒机的加热能耗过大。

一种消毒机，所述消毒机包括：

外壳，所述外壳内形成有风道；

消毒模块，所述消毒模块设于所述风道内用于灭活病毒；

风机，所述风机设于所述风道内可带动气流流经所述消毒模块；

第一温度传感器、所述第一温度传感器设于所述消毒模块，用于检测所述消毒模块的消毒温度，

第二温度传感器，所述第二温度传感器设于所述风道内并与所述消毒模块相邻，用于检测所述风道内所述消毒模块周围的环境温度；及

控制器，所述控制器根据所述消毒温度和所述环境温度之间的热损温差的变化来反比例调节所述风机的转速。

上述消毒机中，风机可带动气流流经过消毒模块，消毒模块设于风道内用于灭活病毒，如此可通过消毒机净化空气，阻碍病毒在空气中传播。并且，控制器根据消毒温度和环境温度之间的热损温差的变化来反比例调节风机的转速。如此，在热损温差较大时，降低风机的转速，使风道内的风速降低，使气流经过消毒模块的时长增大，可以有效利用消毒模块消毒，同时较低速流动的气流不会带走大量热量，防止热损增加，进而防止增大加热功耗。

在其中一个实施例中，所述控制器用于将所述风机的转速调节为等于风道系数与所述热损温差之比，以根据所述热损温差反比例调节所述风机的转速。

在其中一个实施例中，所述消毒模块包括过滤件和加热组件，所述加热组件设于所述过滤件一侧，用于加热所述过滤件；所述第一温度传感器设于所述过滤件上用于检测所述过滤件的温度。

在其中一个实施例中，在所述过滤件的温度小于预设温度范围的最大值时，所述控制器用于启动加热组件，并根据所述热损温差的变化正比例调节所述加热组件的加热功率，使所述过滤件的温度进入所述预设温度范围内。

在其中一个实施例中，所述控制器用于在所述过滤件的温度大于所述预设温度范围的最大值时，控制所述加热组件停止工作。

在其中一个实施例中，所述预设温度范围为52℃-64℃。

在其中一个实施例中，所述加热组件位于所述过滤件上游,或者所述加热组件位于所述过滤件下游，或者所述过滤件上下游均设置有所述加热组件。

一种消毒机控制方法，包括以下步骤：

检测消毒模块的消毒温度、检测风道内所述消毒模块周围的环境温度；

计算所述消毒温度和所述环境温度之间的热损温差；

控制风机的转速根据所述热损温差的变化反比例调节。

在其中一个实施例中，所述控制风机转速根据所述热损温差的变化反比例调节的步骤具体为：

根据风道系数与所述热损温差的比值计算得到所述风机的转速。

在其中一个实施例中，检测所述消毒模块的消毒温度之后还包括以下步骤：

若所述消毒温度小于预设温度范围的最大值，启动所述消毒模块中的加热组件并根据所述热损温差的变化正比例调节所述加热组件的加热功率，同时使所述消毒温度进入所述预设温度范围；

若所述消毒温度大于所述预设温度范围的最大值，控制所述加热组件停止工作。

在其中一个实施例中，所述检测所述消毒模块的消毒温度的步骤具体为：

检测所述消毒模块中位于加热组件一侧的过滤件的温度。

附图说明

图1为本发明一实施例中消毒机的模块示意图；

图2为本发明一实施例中消毒机控制方法的流程示意图。

100、消毒机；10、消毒模块；12、过滤件；14、加热组件；20、外壳；21、风道；30、风机；50、空气净化模块；72、第一温度传感器；74、第二温度传感器。

具体实施方式

为使本发明的上述目的、特征和优点能够更加明显易懂，下面结合附图对本发明的具体实施方式做详细的说明。在下面的描述中阐述了很多具体细节以便于充分理解本发明。但是本发明能够以很多不同于在此描述的其它方式来实施，本领域技术人员可以在不违背本发明内涵的情况下做类似改进，因此本发明不受下面公开的具体实施例的限制。

在本发明的描述中，需要理解的是，术语“中心”、“纵向”、“横向”、“长度”、“宽度”、“厚度”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”、“内”、“外”、“顺时针”、“逆时针”、“轴向”、“径向”、“周向”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。

此外，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。在本发明的描述中，“多个”的含义是至少两个，例如两个，三个等，除非另有明确具体的限定。

在本发明中，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”、“固定”等术语应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或成一体；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通或两个元件的相互作用关系，除非另有明确的限定。对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。

在本发明中，除非另有明确的规定和限定，第一特征在第二特征“上”或“下”可以是第一和第二特征直接接触，或第一和第二特征通过中间媒介间接接触。而且，第一特征在第二特征“之上”、“上方”和“上面”可是第一特征在第二特征正上方或斜上方，或仅仅表示第一特征水平高度高于第二特征。第一特征在第二特征“之下”、“下方”和“下面”可以是第一特征在第二特征正下方或斜下方，或仅仅表示第一特征水平高度小于第二特征。

需要说明的是，当元件被称为“固定于”或“设置于”另一个元件，它可以直接在另一个元件上或者也可以存在居中的元件。当一个元件被认为是“连接”另一个元件，它可以是直接连接到另一个元件或者可能同时存在居中元件。本文所使用的术语“垂直的”、“水平的”、“上”、“下”、“左”、“右”以及类似的表述只是为了说明的目的，并不表示是唯一的实施方式。

参阅图1，图1示出了本发明一实施例中消毒机的结构示意图，本发明一实施例提供了的消毒机100包括外壳20、消毒模块10及风机30，外壳20内形成有风道21，消毒模块10设于风道21内用于灭活病毒，风机30设于风道内可带动气流流经过消毒模块10，如此可通过消毒机100净化空气，阻碍病毒在空气中传播。

具体地，消毒模块10包括过滤件12和加热组件14，加热组件14设于过滤件12一侧，用于加热过滤件12。消毒机100工作时，风机30带动外界气流进入外壳并经过过滤件12，过滤件12对病毒、细菌、气溶胶有一定的过滤作用，病毒、细菌、气溶胶会残留在过滤件12上，且在加热组件14的高温烘烤作用下过滤件12升温，附着在过滤件12上的病毒和细菌被灭活，达到消毒除菌的作用，同时可对其中的新冠病毒灭活，进而阻断新冠病毒的传播路径，缓解新冠病毒对人们工作及生活的影响。

进一步地，风机30包括多个，沿气流流动方向，消毒模块10的两侧均设置有风机30，以对气流产生足够的作用力，来带动气流流动。

一些实施例中，加热组件14位于过滤件12上游。也就是说，在风机30的带动下外界空气流入消毒机100，并且气流先流经加热组件14后再流向过滤件12，如此加热组件14可对流经自身的气流进行加热起到一定的杀菌消毒作用，然后被加热后的气流再流经过滤网，细菌病毒可附着到过滤网上，被过滤网一侧的加热组件14继续加热，以提高加热组件14的利用率，及提高对细菌和病毒的灭活效果。或者，加热组件14位于流经过滤件12气流的下游，也可以加热过滤件12。

可以理解地，另一些实施例中，过滤件12的上下游均设置有加热组件14，即消毒模块10包括多个加热组件14，多个加热组件14分别设置于过滤件12沿气流方向的相对两侧，以在过滤件12的上下游均布设加热组件14，使过滤件12受热更加均匀，杀菌效果更好。又或者，加热组件14与过滤件12连接、加热组件14和过滤件12设置为一体成型，能够通过加热组件14加热过滤件12即可。

具体地，加热组件14包括加热件和翅片，加热件可通电发热，翅片设于加热件上，并与加热件之间热传导，通过翅片将加热件产生的热量更高效地辐射到周围环境的过滤件12上。可以理解地，加热组件14上可形成有过气孔，允许气流流经加热组件14，防止加热组件14阻挡气流流动。

可以理解地，一些实施例中，消毒模块10包括多个，多个消毒模块10沿气流方向依次布设，可对气流中的病毒进行多次灭活，可提高对新冠病毒灭活效果。

一些实施例中，消毒机100还包括空气净化模块50，加热组件14位于空气净化模块50和过滤件12之间，且空气净化模块50用于对流向过滤件12的气流进行初级净化，收集流经自身气流中的污染物。这样，先通过空气净化模块50对气流进行净化，然后再进一步通过消毒模块10对气流进行消毒除菌后排向室内，提高室内空气的质量。

可选地，空气净化模块50包括多个，多个空气净化模块50沿气流流动方向依次布设，以通过多个空气净化模块50对气流进行多次净化，进一步提高空气净化效果。

具体到本实施例中，空气净化模块50为等离子体杀菌消毒装置，通过等离子技术净化空气，不需要更换滤芯，使用更加方便。另外，过滤件12为HHEPA过滤网，可对直径为0.3微米(头发直径的1/200)以上的微粒去除效率可达到99.7％以上，是烟雾、灰尘以及细菌等污染物最有效的过滤媒介。

另外，如背景技术所述，传统的消毒机存在加热能耗过大的问题，发明人研究发现，出现这种问题的根本原因在于，传统的消毒机中未考虑到中间风道的热量损失，通过检测风道内气流温度来控制风机转速，没有匹配风机转速与热量损失，无法减小热量损失，需要的加热功耗较大。

基于上述发现，本发明一实施例中的消毒机100还包括第一温度传感器72、第二温度传感器74及控制器(图未示)，第一温度传感器72设于消毒模块10，用于检测消毒模块10的消毒温度，第二温度传感器74设于风道21内并与消毒模块10相邻，用于检测风道21内消毒模块10周围的环境温度，控制器用于根据消毒温度和环境温度之间的热损温差来反比例调节风机30的转速。如此，在热损温差较大时，降低风机30的转速，使风道21内的风速降低，使气流经过消毒模块10的时长增大，可以有效利用消毒模块10消毒，同时较低速流动的气流不会带走大量热量，防止热损增加，进而防止增大加热功耗。

例如，在消毒机100启动的初始阶段，热损温差较大，风机30转速较慢，可以防止进一步增大热损；随着消毒机100工作时长的增加，热损温差逐渐变小，风机30转速可以逐渐增大，此时因为经过前期的热量积累，当较高流速的气流流过风道21时，不会对热损有显著的影响，最终热损温差逐渐稳定，实现风速和热损的最佳匹配。这样，将风机30转速与热损温差相互匹配，防止风机30转速过大而造成热损增大，进而以较低的功耗实现消毒杀菌功能。

可选地，控制器用于将风机30的转速u调节为等于风道系数N与热损温差△T之比，即u＝N/△T，以根据热损温差反比例调节风机30的转速。这样，控制器根据热损温差的变化，实时调节风机30的转速，使风机30转速及时反比例匹配热损温差，以节省消毒机100的整体功耗。

进一步地，第一温度传感器72设于过滤件12上用于检测过滤件12的温度，过滤件12的温度为消毒温度。当杀菌模块10工作时，加热组件14发热并向过滤件12传递热辐射，过滤件12过滤到自身上的病毒会受到高温烘烤而被灭活，所以过滤件12的温度代表了杀灭病毒的消毒温度，如此通过检测过滤件12的温度可准确获得消毒温度。

一些实施例中，在过滤件12的温度小于预设温度范围的最大值时，控制器用于启动加热组件14，并根据热损温差的变化正比例调节加热组件14的加热功率，同时使过滤件12的温度进入预设温度范围，可选地预设温度范围为52℃-64℃。如此，以提供高温杀菌环境。优选地，预设温度范围为56℃-60℃。并且，消毒机100启动的初始阶段，热损温差较大，采用的加热功率也较大，以通过较大的加热功率尽快提高过滤件12的温度，进而减小热损温差；消毒机100工作一段时间后，热损温差逐渐降低，此时可采用较小的加热功率，使过滤件12维持在预设温度范围内，能够进行消毒杀菌功能。

进一步地，控制器用于在过滤件12的温度大于预设温度范围的最大值时，控制加热组件14停止工作，防止过滤件12的温度过大而影响过滤件12的寿命，以保护过滤件12。

结合图2所示，图2示出了本发明一实施例中的消毒机控制方法的流程示意图，在一些实施例中，消毒机控制方法包括以下步骤：

步骤S100，检测消毒模块10的消毒温度、检测消风道21内毒模块10周围的环境温度；具体地，消毒机100还包括第一温度传感器72、第二温度传感器74及控制器，第一温度传感器72用于检测消毒模块10的消毒温度，第二温度传感器74用于检测消毒模块10周围风道21内的环境温度。

进一步地，检测消毒模块10中位于加热组件14一侧的过滤件12的温度为消毒温度。具体地，第一温度传感器72设于过滤件12上用于检测过滤件12的温度，过滤件12的温度为消毒温度。当杀菌模块10工作时，加热组件14发热并向过滤件12传递热辐射，过滤件12过滤到自身上的病毒会受到高温烘烤而被灭活，所以过滤件12的温度代表了杀灭病毒的消毒温度，如此通过检测过滤件12的温度可准确获得消毒温度。

步骤S300，计算消毒温度和环境温度之间的热损温差；

步骤S500，控制风机30的转速根据热损温差的变化反比例调节。如此，在热损温差较大时，降低风机30的转速，使风道21内的风速降低，使气流经过消毒模块10的时长增大，可以有效利用消毒模块10消毒，同时较低速流动的气流不会带走大量热量，防止热损增加，进而防止增大加热功耗。

例如，在消毒机100启动的初始阶段，热损温差较大，风机30转速较慢，可以防止进一步增大热损；随着消毒机100工作时长的增加，热损温差逐渐变小，风机30转速可以逐渐增大，此时因为经过前期的热量积累，当较高流速的气流流过风道21时，不会对热损有显著的影响，最终热损温差逐渐稳定，实现风速和热损的最佳匹配。这样，将风机30转速与热损温差相互匹配，防止风机30转速过大而造成热损增大，进而以较低的功耗实现消毒杀菌功能。

具体地，根据风道系数N与热损温差△T的比值计算得到风机30的转速u，即u＝N/△T。这样，控制器根据热损温差的变化，实时调节风机30的转速，使风机30转速及时匹配热损温差，以节省消毒机100的整体功耗。

进一步地，在步骤S100之后还包括以下步骤：

步骤S110，若消毒温度小于预设温度范围的最大值，启动消毒模块10中的加热组件14，并根据热损温差的变化正比例调节加热组件14的加热功率，同时使消毒温度进入预设温度范围。可选地，预设温度范围为52℃-64℃。如此，以提供高温杀菌环境。优选地，预设温度范围为56℃-60℃。并且，消毒机100启动的初始阶段，热损温差较大，采用的加热功率也较大，以通过较大的加热功率尽快提高过滤件12的温度，进而减小热损温差；消毒机100工作一段时间后，热损温差逐渐降低，此时可采用较小的加热功率，使过滤件12维持在预设温度范围内，能够进行消毒杀菌功能。

步骤S130，若消毒温度大于预设温度范围的最大值，控制消毒模块10中的加热组件14停止工作，防止过滤件12的温度过大而影响过滤件12的寿命，以保护过滤件12。

上述消毒机控制方法中，先检测消毒模块10的消毒温度、检测消毒模块10周围风道21内的环境温度，然后计算消毒温度和环境温度之间的热损温差，且控制风机30的转速根据热损温差的变化反比例调节。如此，在热损温差较大时，降低风机30的转速，使风道21内的风速降低，使气流经过消毒模块10的时长增大，可以有效利用消毒模块10消毒，同时较低速流动的气流不会带走大量热量，防止热损增加，进而防止增大加热功耗。

以上所述实施例的各技术特征可以进行任意的组合，为使描述简洁，未对上述实施例中的各个技术特征所有可能的组合都进行描述，然而，只要这些技术特征的组合不存在矛盾，都应当认为是本说明书记载的范围。

以上所述实施例仅表达了本发明的几种实施方式，其描述较为具体和详细，但并不能因此而理解为对发明专利范围的限制。应当指出的是，对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明构思的前提下，还可以做出若干变形和改进，这些都属于本发明的保护范围。因此，本发明专利的保护范围应以所附权利要求为准。

Claims (11)

1.一种消毒机，其特征在于，包括：

外壳(20)，所述外壳(20)形成有风道(21)；

消毒模块(10)，设于所述风道(21)内；

风机(30)，设于所述风道(21)内，且所述风机(30)用于产生流经所述消毒模块(10)的气流；

第一温度传感器(72)，设于所述消毒模块(10)，用于检测所述消毒模块(10)的消毒温度；

第二温度传感器(74)，设于所述风道(21)内并与所述消毒模块(10)相邻，所述第二温度传感器(74)用于检测所述风道(21)内所述消毒模块(10)周围的环境温度；及

控制器，所述控制器用于根据所述消毒温度和所述环境温度之间的热损温差的变化来反比例调节所述风机(30)的转速。

2.根据权利要求1所述的消毒机，其特征在于，所述控制器用于将所述风机(30)的转速调节为等于风道系数与所述热损温差之比，以根据所述热损温差反比例调节所述风机(30)的转速。

3.根据权利要求1或2所述的消毒机，其特征在于，所述消毒模块(10)包括过滤件(12)和加热组件(14)，所述加热组件(14)设于所述过滤件(12)一侧，用于加热所述过滤件(12)；所述第一温度传感器(72)设于所述过滤件(12)上用于检测所述过滤件(12)的温度。

4.根据权利要求3所述的消毒机，其特征在于，在所述过滤件(12)的温度小于预设温度范围的最大值时，所述控制器用于启动所述加热组件(14)，并根据所述热损温差的变化正比例调节所述加热组件(14)的加热功率，使所述过滤件(12)的温度进入所述预设温度范围内。

5.根据权利要求4所述的消毒机，其特征在于，所述控制器用于在所述过滤件(12)的温度大于所述预设温度范围的最大值时，控制所述加热组件(14)停止工作。

6.根据权利要求4或5所述的消毒机，其特征在于，所述预设温度范围为52℃-64℃。

7.根据权利要求3所述的消毒机，其特征在于，所述加热组件(14)位于所述过滤件(12)上游,或者所述加热组件(14)位于所述过滤件(12)下游，或者所述过滤件(12)上下游均设置有所述加热组件(14)。

8.一种消毒机控制方法，其特征在于，包括以下步骤：

检测消毒模块(10)的消毒温度、检测风道(21)内所述消毒模块(10)周围的环境温度；

计算所述消毒温度和所述环境温度之间的热损温差；

控制风机(30)的转速根据所述热损温差的变化反比例调节。

9.根据权利要求8所述的消毒机控制方法，其特征在于，所述控制风机(30)转速根据所述热损温差的变化反比例调节的步骤具体为：

根据风道(21)系数与所述热损温差的比值计算得到所述风机(30)的转速。

10.根据权利要求8或9所述的消毒机控制方法，其特征在于，检测所述消毒模块(10)的消毒温度之后还包括以下步骤：

若所述消毒温度小于预设温度范围的最大值，启动所述消毒模块(10)中的加热组件(14)并根据所述热损温差的变化正比例调节所述加热组件(14)的加热功率，同时使所述消毒温度进入所述预设温度范围；

若所述消毒温度大于所述预设温度范围的最大值，控制所述加热组件(14)停止工作。

11.根据权利要求8或9所述的消毒机控制方法，其特征在于，所述检测所述消毒模块(10)的消毒温度的步骤具体为：

检测所述消毒模块(10)中位于加热组件(14)一侧的过滤件(12)的温度。

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