CN113509579A - 杀菌装置及其控制方法、家电设备 - Google Patents
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Abstract
本申请涉及卫生学技术领域，公开一种杀菌装置，该杀菌装置，包括：过滤膜，被配置为过滤空气中大分子的污染物颗粒；富集装置，被配置为固定所述过滤膜过滤后的气体中的细菌；激发光源，被配置为照射所述富集装置固定的细菌产生荧光；照度计，被配置为检测荧光强度；信号处理单元，被配置为根据所述荧光强度生成控制信号；杀菌模块，被配置为根据所述控制信号进行杀菌操作。本实施例杀菌装置可以直观的分析细菌的含量以及工作过程中细菌含量的变化，进而可以根据细菌含量的变化确定杀菌进程，提高了细菌检测的精度，进而提高了对杀菌控制的精确度和杀菌处理的有效性。本申请还公开一种杀菌装置的控制方及家电设备。
Description
技术领域
本申请涉及卫生学技术领域，例如涉及一种杀菌装置及其控制方法、家电设备。
背景技术
目前，随着生活水平的提高，消费者对于家电的需求从满足基本功能，逐渐上升到健康安全。具有杀菌功能的家电市场渗透率逐年增加，提高了消费者的生活品质，而无法直观感受到杀菌的效果和过程成为杀菌家电的新痛点。
在现有技术的应用中，往往通过对杀菌时间的计算来换算杀菌进度，如，30min时长的杀菌程序，在15min时，通过时间的比例关系，显示杀菌进程为50％。
在实现本公开实施例的过程中，发现相关技术中至少存在如下问题：
无法有效判断家电自身的洁净程度，以根据实际的清洁程度进行杀菌处理。
发明内容
为了对披露的实施例的一些方面有基本的理解，下面给出了简单的概括。所述概括不是泛泛评述，也不是要确定关键/重要组成元素或描绘这些实施例的保护范围，而是作为后面的详细说明的序言。
本公开实施例提供了一种杀菌装置及其控制方法、家电设备，以解决现有技术无法有效判断家电自身的洁净程度，以根据实际的清洁程度进行杀菌处理的技术问题。
在一些实施例中，所述杀菌装置，包括：
过滤膜，被配置为过滤空气中大分子的污染物颗粒；
富集装置，被配置为固定所述过滤膜过滤后的气体中的细菌；
激发光源，被配置为照射所述富集装置固定的细菌产生荧光；
照度计，被配置为检测荧光强度；
信号处理单元，被配置为根据所述荧光强度生成控制信号；
杀菌模块，被配置为根据所述控制信号进行杀菌操作。
在一些实施例中，所述用于上述的杀菌装置的控制方法，包括：
检测荧光强度，确定荧光强度的强度增量；
当所述强度增量满足杀菌条件时，控制所述杀菌装置执行杀菌操作。
在一些实施例中，所述家用电器包括上述的杀菌装置。
本公开实施例提供的杀菌装置及其控制方法、家电设备，可以实现以下技术效果：
本实施例杀菌装置包括富集装置、激发光源、照度计和信号处理单元，可以根据荧光强度直观的分析细菌的含量以及工作过程中细菌含量的变化，从而有效判断家电自身的洁净程度，进而能够根据实际的清洁程度进行杀菌处理。
以上的总体描述和下文中的描述仅是示例性和解释性的，不用于限制本申请。
附图说明
一个或多个实施例通过与之对应的附图进行示例性说明，这些示例性说明和附图并不构成对实施例的限定，附图中具有相同参考数字标号的元件示为类似的元件，附图不构成比例限制，并且其中：
图1是本公开实施例提供的一个杀菌装置的结构示意图；
图2是本公开实施例提供的另一个杀菌装置的结构示意图；
图3是本公开实施例提供的一个杀菌装置的控制方法。
具体实施方式
为了能够更加详尽地了解本公开实施例的特点与技术内容，下面结合附图对本公开实施例的实现进行详细阐述，所附附图仅供参考说明之用，并非用来限定本公开实施例。在以下的技术描述中，为方便解释起见，通过多个细节以提供对所披露实施例的充分理解。然而，在没有这些细节的情况下，一个或多个实施例仍然可以实施。在其它情况下，为简化附图，熟知的结构和装置可以简化展示。
本公开实施例的说明书和权利要求书及上述附图中的术语“第一”、“第二”等是用于区别类似的对象，而不必用于描述特定的顺序或先后次序。应该理解这样使用的数据在适当情况下可以互换，以便这里描述的本公开实施例的实施例。此外，术语“包括”和“具有”以及他们的任何变形，意图在于覆盖不排他的包含。
除非另有说明，术语“多个”表示两个或两个以上。
本公开实施例中，字符“/”表示前后对象是一种“或”的关系。例如，A/B表示：A或B。
术语“和/或”是一种描述对象的关联关系，表示可以存在三种关系。例如，A和/或B，表示：A或B，或，A和B这三种关系。
目前，随着生活水平的提高，消费者对于家电的需求从满足基本功能，逐渐上升到健康安全。具有杀菌功能的家电市场渗透率逐年增加，提高了消费者的生活品质。常用以及可以用于进行杀菌处理的家电设备主要包括：空调、空气净化器、洗衣机、冰箱、洗碗机、冰柜等。本实施例提供的杀菌装置可以作为单独的杀菌模块用于不同的家电设备，或者，杀菌装置与家用电器整体设置，以便于集中控制并有效的利用家用电器的空间。
图1是本公开实施例提供的一个杀菌装置的结构示意图，如图所示，该装置包括：过滤膜11、富集装置12、激发光源13、照度计14、信号处理单元15和杀菌模块16。
其中，过滤膜11，被配置为过滤空气中大分子的污染物颗粒；富集装置12，被配置为固定过滤膜11过滤后的气体中的细菌；激发光源13，被配置为照射富集装置12固定的细菌产生荧光；照度计14，被配置为检测荧光强度；信号处理单元15，被配置为根据荧光强度生成控制信号；杀菌模块16，被配置为根据控制信号进行杀菌操作。
在本公开实施例中，富集装置12中预置有生物识别体，该生物识别体可以与细菌相结合。可选的，生物识别体为具有与细菌特异性结合的抗体。富集装置12包括气体入口和气体出口，生物识别体设置在富集装置12内部，处于气体入口和气体出口之间。
在一些实施例中，富集装置12采用微流控芯片形式，在富集装置12内部通过刻蚀技术形成通道，在通道内部预先修饰生物识别体。
在一些实施例中，为满足对多种细菌的监测，可通过并联方式放置多组微流控芯片。
在一些实施例中，激发光源选用蓝光。可选的，波长为480nm～490nm。可选的，波长为480nm、482nm、484nm、486nm、488nm或490nm。
其中，信号处理单元15实时的根据荧光强度的变化进行数据处理，以及时的进行杀菌，保证杀菌处理的及时和有效性。因为生物识别体与细菌结合的能力有限，在杀菌装置工作过程中，随着细菌持续富集，生物识别体所发出的荧光强度逐渐增大，直至饱和，在临近饱和状态时荧光强度的变化率降低，因此实时的根据荧光强度的变化进行数据处理可以保证杀菌处理的及时性。
可选的，杀菌模块16采用臭氧杀菌技术、微波杀菌技术、红外线杀菌技术或紫外线杀菌技术进行杀菌处理，杀菌模块16根据采用的杀菌技术的不同，具体形式也会有所不同。
在一些实施例中，杀菌模块16被具体配置为根据控制信号开启或停止杀菌操作。可选的，杀菌模块16还被配置为根据控制信号调节杀菌过程中具体运行参数。
本实施例杀菌装置包括富集装置、激发光源、照度计和信号处理单元，可以根据荧光强度直观的分析细菌的含量以及工作过程中细菌含量的变化，从而有效判断家电自身的洁净程度，进而能够根据实际的清洁程度进行杀菌处理。
图2是本公开实施例提供的另一个杀菌装置的结构示意图，如图所示，该装置包括：过滤膜11、富集装置12、激发光源13、照度计14、信号处理单元15、杀菌模块16和蠕动泵17。
其中，蠕动泵17，被配置为输送过滤膜11过滤后的气体至富集装置12。
本公开实施例提供的杀菌装置可以作为独立的模块设置于不同的家电设备中，以用于对家电设备的杀菌处理，例如：用于对空调、洗衣机、冰箱、冰柜、洗碗机等设备进行杀菌处理，当用于对冰箱、冰柜等密闭空间时，空气的流动性较小，蠕动泵17可以为空气流动提供动力，以加快细菌与富集装置12中生物识别提结合速率，从而提高杀菌的效率。
在一些实施例中，蠕动泵的抽气速率为0.2～4L/min。其中，蠕动泵的抽气速率根据实际的应用环境确定。应用环境密闭性越强时，蠕动泵的抽气速率越大。在一些实施例中，根据蠕动泵的抽气速率根据实际的应用环境和富集装置12中微流控芯片的组合形式确定。并联的微流控芯片越多时，蠕动泵的抽气速率越大。
本实施例杀菌装置包括富集装置、激发光源、照度计、信号处理单元和蠕动泵，可以根据荧光强度直观的分析细菌的含量以及工作过程中细菌含量的变化，从而有效判断家电自身的洁净程度，进而能够根据实际的清洁程度进行杀菌处理，杀菌过程中，由蠕动泵为空气的流动提供动力，加快洁净程度的判断速率，从而提高杀菌的效率。
在一些实施例中，该装置还包括：显示单元，被配置为根据控制信号显示杀菌进程、清洁度或者杀菌进程和清洁度。可选的，显示单元为多个指示灯的组合或者显示屏。
在一些实施例中，该装置还包括：语音提示单元，被配置为根据控制信号语音播放杀菌进程、清洁度或者杀菌进程和清洁度。
在一些实施例中，该装置还包括：显示单元和语音提示单元，基于显示和语音提醒两种方式通知杀菌进程、清洁度或者杀菌进程和清洁度。
本实施例杀菌装置包括富集装置、激发光源、照度计、信号处理单元和蠕动泵，可以根据荧光强度直观的分析细菌的含量以及工作过程中细菌含量的变化，从而有效判断家电自身的洁净程度，进而能够根据实际的清洁程度进行杀菌处理，同时，能够直观的让用户了解杀菌进程和清洁度，提高用户的体验。
图3是本公开实施例提供的一个杀菌装置的控制方法，如图所示，该方法包括如下步骤：
S301，检测荧光强度，确定荧光强度的强度增量。
在一些实施例中，以设定时长为周期进行荧光强度检测，确定相邻两次检测的荧光强度的差值，并以该差值与周期的比值作为单位时间内荧光强度的强度增量。
在不同实施例中，富集装置中微流控芯片的设置方式不同。
在一些实施例中，当微流控芯片的数量为1时，则根据该唯一微流控芯片的强度检测值确定荧光强度的强度增量。
在一些实施例中，当包括多个的微流控芯片时，分别对每个微流控芯片进行强度检测，计算每个微流控芯片荧光强度的差值，并以差值中的最大值确定强度增量。
在一些实施例中，每个微流控芯片荧光强度的差值和强度增量之间具有如下关系：
其中，c1、c2、…、cn为不同微流控芯片在一周期内荧光强度的差值；ts为对应检测周期的设定时长；Δc为强度增量。
在一些实施例中，当包括多个微流控芯片时，计算每个微流控芯片荧光强度的差值，以差值的平均值确定强度增量。
在一些实施例中，每个微流控芯片荧光强度的差值和强度增量之间具有如下关系：
其中，c1、c2、…、cn为不同微流控芯片在一周期内荧光强度的差值；n为微流控芯片的数量；ts为对应检测周期的设定时长；Δc为强度增量。
S302，当强度增量满足杀菌条件时，控制杀菌装置执行杀菌操作。
在一些实施例中，杀菌条件包括：强度增量大于第一安全增量。其中，第一安全增量根据相关应用领域的安全规定确定。
在一些实施例中，杀菌条件包括：距离上次执行杀菌操作的时间间隔小于设定时间，且强度增量大于第二安全增量。
在一些实施例中，杀菌条件包括：强度增量大于第一安全增量；或者，距离上次执行杀菌操作的时间间隔小于设定时间，且强度增量大于第二安全增量；其中，第二安全增量小于第一安全增量。在执行一次杀菌操作后，相应的环境中细菌含量会有所降低，若在杀菌操作结束后短时间内强度增量大于第二安全增量，则说明细菌的含量较高，提前进入杀菌操作，避免在强度增量增加至第一安全增量过程中，细菌滋生速率过快，提前进入杀菌操作。
在一些实施例中，该方法还包括：根据强度增量确定清洁度，并生成清洁度显示指令以显示提醒清洁度。该方式可以便用户直观的了解家电设备的清洁度。
在一些实施例中，根据强度增量确定清洁度，包括：在强度增量小于或等于第一设定增量的情况下，确定清洁度为安全；强度增量大于第一设定增量且小于或等于第二设定增量时，确定清洁度为轻度污染；当强度增量大于第二设定增量时，确定清洁度为重度污染。
在一具体实施例中，第一设定增量为C1，第二设定增量为C2，单位时间内的强度增量为Ct，则Ct≤C1时确定清洁度为安全；C1＜Ct≤C2时确定清洁度为轻度污染；Ct＞C2时确定清洁度为重度污染。
在一些实施例中，前述实施例所述的第一安全增量的值与第二设定增量C2相同，即在清洁度为重度污染时开启杀菌操作。
在一些实施例中，该方法还包括：根据强度增量确定杀菌进度，并生成进度显示指令以显示提醒杀菌进度。
在一些实施例中，根据强度增量确定杀菌进度，包括：获取进度计算增量；进度计算增量与强度增量的比值，以确定杀菌进度。
可选的，杀菌进度显示形式为数字显示、图标显示或进度条显示。
在一些实施例中，在生成进度显示指令之前，还包括：确定显示形式，以根据显示形式生成进度显示指令。
在一些实施例中，进度计算增量小于或等于第一设定增量，即进度计算增量对应的清洁度为安全。
在一具体实施例中，进度计算增量为C0，计算增量小于第一设定增量C1，在杀菌处理过程中，当强度增量等于第一设定增量C1时，若停止杀菌操作，细菌短时间内滋生会导致清洁度由安全转换为轻度污染，因此，选定计算增量小于第一设定增量C1时，可以保证在杀菌结束时，清洁度为安全，提高了对于杀菌控制过程的控制精确度。
在一些实施例中，该方法还包括：在杀菌操作过程中，当强度增量小于或等于进度计算增量为时，停止杀菌操作。在强度增量小于或等于进度计算增量条件下停止杀菌操作，可以保证在杀菌结束时，清洁度为安全。
在一些实施例中，进度计算增量、强度增量的比值和杀菌进度之间具有如下关系：
其中，P为杀菌进度；C0为进度计算增量；Ct为强度增量。
根据上述关系式得出计算结果后，在P的计算结果为二分之一时，即表明杀菌过程进行了一半，杀菌进度为50％，在P的计算结果为四分之一时，即表明杀菌过程进行了四分之一，杀菌进度为25％。
在一些实施例中，进度计算增量、强度增量的比值和杀菌进度之间具有如下关系：
其中，P为杀菌进度；C0为进度计算增量；Ct为强度增量。
根据上述关系式得出计算结果后，直接反应了杀菌进度，即在P的计算结果为50％时，表明杀菌进度为50％；在P的计算结果为25％时，表明杀菌进度为25％。
本公开实施例还提供了一种家用电器，包括上述实施例提供的杀菌装置。该家用电器为空调、空气净化器、洗衣机、冰箱、冰柜或洗碗机。
如下根据一具体实施例来对本申请进行说明：
在室内空气工况下，根据GB/T18883-2002规定，生物性菌落总数≤2500cfu/m3，即生物性菌落总数符合此规定的状态为安全状态。杀菌装置工作过程中，蠕动泵以4L/min速率抽气。设定进度计算增量C0＝10，第一设定增量C1＝60，第二设定增量C2＝160，杀菌进度为P。
定义单位时间内荧光强度的强度增量Ct≤60时清洁度为安全；单位时间内荧光强度的强度增量处于60＜Ct≤160范围内时清洁度为轻度污染；单位时间内荧光强度的强度增量Ct＞160时对应的清洁度为严重污染。
下表列出了具体实验数据与清洁度、杀菌操作控制和杀菌进度之间的对应关系：
其中，t为检测荧光强度的时间，Lt为对应检测时间t的荧光强度检测结果；Ct为单位时间内的强度增量。
如表所示，对应检测时刻t为651时，单位时间内荧光强度的强度增量Ct为190，清洁度为严重污染，则启动杀菌操作。
对应检测时刻t为676时，单位时间内荧光强度的强度增量Ct为15，虽然小于第一设定增量，但是处于杀菌操作过程中，杀菌进程P为66.67％，继续进行杀菌操作。
对应检测时刻t为686时，单位时间内荧光强度的强度增量Ct为3，小于第一设定增量，清洁度为安全，则结束杀菌操作。
以上描述和附图充分地示出了本公开的实施例，以使本领域的技术人员能够实践它们。其他实施例可以包括结构的以及其他的改变。实施例仅代表可能的变化。除非明确要求，否则单独的部件和功能是可选的，并且操作的顺序可以变化。一些实施例的部分和特征可以被包括在或替换其他实施例的部分和特征。本公开的实施例并不局限于上面已经描述并在附图中示出的结构，并且可以在不脱离其范围进行各种修改和改变。本公开的范围仅由所附的权利要求来限制。
Claims (10)
1.一种杀菌装置，其特征在于，包括：
过滤膜，被配置为过滤空气中大分子的污染物颗粒；
富集装置，被配置为固定所述过滤膜过滤后的气体中的细菌；
激发光源，被配置为照射所述富集装置固定的细菌产生荧光；
照度计，被配置为检测荧光强度；
信号处理单元，被配置为根据所述荧光强度生成控制信号；
杀菌模块，被配置为根据所述控制信号进行杀菌操作。
2.根据权利要求1所述的杀菌装置，其特征在于，还包括：
蠕动泵，被配置为输送所述过滤膜过滤后的气体至所述富集装置。
3.根据权利要求1所述的杀菌装置，其特征在于，还包括：
显示单元，被配置为根据所述控制信号显示杀菌进程和/或清洁度。
4.一种用于如权利要求1至3任一项所述的杀菌装置的控制方法，其特征在于，包括：
检测荧光强度，确定荧光强度的强度增量；
当所述强度增量满足杀菌条件时，控制所述杀菌装置执行杀菌操作。
5.根据权利要求4所述的控制方法，其特征在于，所述杀菌条件包括：
所述强度增量大于第一安全增量；或者，
距离上次执行杀菌操作的时间间隔小于设定时间，且所述强度增量大于第二安全增量；
其中，第二安全增量小于第一安全增量。
6.根据权利要求4所述的控制方法，其特征在于，还包括：
根据所述强度增量确定清洁度，并生成清洁度显示指令以显示提醒清洁度。
7.根据权利要求6所述的控制方法，其特征在于，根据所述强度增量确定清洁度，包括：
在所述强度增量小于或等于第一设定增量的情况下，确定所述清洁度为安全；
所述强度增量大于所述第一设定增量且小于或等于第二设定增量时，确定清洁度为轻度污染；
当所述强度增量大于所述第二设定增量时，确定清洁度为重度污染。
8.根据权利要求4所述的控制方法，其特征在于，还包括：
根据所述强度增量确定杀菌进度，并生成进度显示指令以显示提醒杀菌进度。
9.根据权利要求8所述的控制方法，其特征在于，根据所述强度增量确定杀菌进度，包括：
获取进度计算增量；
计算所述计算增量与所述强度增量的比值，以确定杀菌进度。
10.一种家用电器，其特征在于，包括如权利要求1至3任一项所述的杀菌装置。
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| CN202010273813.3A Pending CN113509579A (zh) | 2020-04-09 | 2020-04-09 | 杀菌装置及其控制方法、家电设备 |
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Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN114375822A (zh) * | 2021-12-17 | 2022-04-22 | 江苏大学 | 基于微流控芯片的营养液回液消毒在线监测系统和方法 |
| CN114484765A (zh) * | 2022-02-22 | 2022-05-13 | 青岛海尔空调器有限总公司 | 空调除菌控制方法、装置、电子设备及存储介质 |
| CN114484765B (zh) * | 2022-02-22 | 2024-05-24 | 青岛海尔空调器有限总公司 | 空调除菌控制方法、装置、电子设备及存储介质 |
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2020
- 2020-04-09 CN CN202010273813.3A patent/CN113509579A/zh active Pending
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| CN114375822A (zh) * | 2021-12-17 | 2022-04-22 | 江苏大学 | 基于微流控芯片的营养液回液消毒在线监测系统和方法 |
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