CN1945143A - 控制空气净化的设备和方法 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种用于控制空气净化的设备和方法。该设备包括空气净化元件、交流高压发生器和控制单元。该空气净化元件使用等离子放电产生负离子和臭氧，且使用负离子和臭氧净化室内空气。该AC高压发生器产生AC高压，且提供AC高压到空气净化元件。该控制单元根据使用空气净化元件净化的室内空气的状态，改变由AC高压发生器加到空气净化元件的AC电压和AC频率的至少一个。因此，可以根据室内空气的状态有效地产生负离子同时将臭氧产生最小化到可接受的程度，由此增加空气净化性能，从而更加有效地消毒和净化污染物。

Description

控制空气净化的设备和方法
技术领域
本发明涉及布置在空调、空气净化器等中的空气净化设备，特别涉及用于控制空气净化的设备和方法，其能够通过根据室内空气的污染程度控制在其中的AC电压或AC电流来净化空气。
背景技术
空气净化设备使用空气净化元件产生许多个负离子，且由此使用这种产生的负离子净化室内空气，其中该空气净化元件指的是近来开发的表面放电类型的负离子发生器。
图1是示出了现有空气净化控制设备的结构的框图，图2是示出了现有空气净化控制设备的工作控制状态的视图。参考图1和2，将在下面描述使用上述空气净化元件的现有空气净化控制设备。
如图1所示，现有空气净化控制设备包括整流器3、DC电压发生器5、空气净化元件7和微型计算机9。整流器3将AC电压整流为DC电压，例如，它将220V的商用AC电源整流为12V的DC电压。当将12V的DC电压提供到DC电压发生器5时，DC电压发生器5提供高电压到空气净化元件7，从而产生负离子。
如图2所示，微型计算机9响应由用户手动输入的工作信号和停止信号产生打开/关闭信号，其中打开信号由DC电压发生器5转换为高压信号，且关闭信号由DC电压发生器5转换为地电压信号。因此，高压打开信号和地关闭信号的任意一个被加到空气净化元件7。
例如，当微型计算机9提供打开信号到DC电压发生器5时，由DC电压发生器5产生高压打开信号。另外，将高压打开信号施加到空气净化元件7，由此通过空气净化元件7中的等离子放电产生负离子。
在空气净化元件7中产生的负离子通过空气净化元件7附近被提供到室内空气，由此净化室内空气。
但是，上述现有空气净化控制设备仅具有产生负离子和净化室内空气的结构，而不考虑室内空气的状态。即使当室内空气由比如香烟烟雾、灰尘等的污染物相对严重地污染时，空气净化元件7一致地工作而不考虑污染状态。因此，因为空气净化元件7不对应于室内空气的污染程度工作，其不能有效净化室内空气。
特别是，上述现有空气净化控制设备具有DC高压发生器5，但是其不能容易地控制DC高压发生器5的特性。由于这一原因，即使使用DC高压发生器5，也难以使用空气净化元件7容易地产生低于预定限定值的臭氧。因此，即使臭氧具有高的消毒效果，因为没有容易地产生低于预定限定值的臭氧，难以消毒和净化室内空气。
发明内容
因此，考虑到上述问题产生了本发明，且本发明的目的是提供一种用于控制空气净化的设备和方法，其中，根据室内空气的污染程度自适应地控制由AC高压发生器加到空气净化元件的AC电压和AC频率，且能够根据室内空气的状态容易地产生负离子和低于限定值的臭氧，由此增加空气净化性能以更有效地消毒和净化污染物。
根据本发明一方面，通过提供一种用于控制空气净化的设备能够实现上述和其它目的，该设备包括：空气净化元件，其用于使用等离子放电产生负离子和臭氧，并使用负离子和臭氧净化空气；AC高压发生器，其用于产生AC高压，且提供AC高压到空气净化元件；和控制单元，其用于根据通过空气净化元件净化的室内空气的状态，改变由AC高压发生器加到空气净化元件的AC电压和AC频率的至少一个。
优选的，该设备进一步包括整流器，其用于将AC电压整流为具有固定电压的DC电压，且提供整流的DC电压到AC高压发生器。
优选的，该设备进一步包括污染程度测量设备，其用于测量室内空气的污染程度且提供污染程度信号到控制单元。
优选的，控制单元在室内空气的污染程度是高级别时升高加到空气净化元件的AC电压或AC频率，且控制单元在室内空气的污染程度是低级别时降低加到空气净化元件的AC电压或AC频率。
优选的，空气净化元件包括放电电极和地电极，放电电极形成在绝缘介质基片的上表面上，基本上具有矩形形状，地电极形成在和上表面相对的底表面上。
优选的，形成放电电极以暴露用于提供AC高压发生器的输入电压的提供端，且形成地电极以暴露和接地电路连接的接地端。
根据本发明的另一方面，提供了一种用于控制空气净化的方法，该方法包括步骤：a)测量和确定室内空气的污染程度；b)当室内空气的污染程度超过预定级别时升高由AC高压发生器加到空气净化元件的AC电压或AC频率；和c)当室内空气的污染程度低于预定级别时降低由AC高压发生器加到空气净化元件的AC电压或AC电压的频率。
优选的，根据污染程度将污染程度的确定结果划分为高、中和低，根据确定结果将AC电压或AC频率的幅度划分为大、中和小。
在本发明的特征中，因为根据室内空气的污染程度自适应地控制由AC高压发生器加到空气净化元件的AC电压和AC频率，可以根据室内空气的状态有效地产生负离子，同时最小化臭氧产生到可接受的程度，由此增加空气净化的性能，从而更为有效地消毒和净化空气中传播的污染物。
附图说明：
通过下面结合附图的本发明的详细描述可以更为清楚地理解本发明的上述和其它目的、特征和优点，在附图中：
图1是示出了现有空气净化控制设备的结构的框图；
图2是示出了现有空气净化控制设备的工作控制状态的视图；
图3是示出了根据本发明的空气净化控制设备的结构的框图；
图4是示出了用在本发明中的空气净化元件的透视图；
图5是示出了在根据本发明的空气净化控制设备中的AC电压控制信号的视图；
图6是示出了在根据本发明的空气净化控制设备中的频率控制信号的视图；且
图7是示出了使用根据本发明的空气净化控制设备的控制方法的流程图。
具体实施方式
现在，将参考附图详细描述本发明的优选实施例。
图3是示出了根据本发明的空气净化控制设备的结构的框图，图4是示出了用在本发明的空气净化元件的透视图。
如图3所示，根据本发明的空气净化控制设备包括：空气净化元件20，其用于使用等离子放电产生负离子和臭氧，消毒及净化室内空气；AC高压发生器15，其用于将AC电压加到空气净化元件20；和控制单元，比如微型计算机19，其用于根据通过空气净化元件20净化的室内空气的状态，改变由AC高压发生器15加到空气净化元件20的AC电压或AC频率，或者AC电压和AC频率两者。
如图4所示，空气净化元件20包括放电电极24和地电极27。放电电极24以基本上矩形的形状形成在绝缘介质基片22的上表面上。地电极27形成在和上表面相对的底表面上。由涂覆在绝缘介质基片22的两个表面侧上的保护膜保护放电电极24和地电极27。
形成放电电极24以暴露用于提供AC高压发生器15的输入电压的提供端25，形成地电极27以暴露和接地电路连接的接地端28。
如图3所示，形成AC高压发生器15以通过整流器13提供电压，整流器13将比如商用电压等的AC电压整流为DC电压，例如，12V的DC电压。
AC高压发生器15将AC电压加到空气净化元件20，其中因为其特性可以控制AC电压。当超过预定电压的高压加到空气净化元件20时，可以产生具有消毒污染物的良好性能的负离子和臭氧。另外，当加到空气净化元件20的AC电压或AC频率改变时，也可以自适应地控制臭氧产生。
形成微型计算机19以接收从包括污染程度传感器等的污染测量仪器17发送的污染测量信号，该污染测量仪器17测量室内空气的污染状态。
在其中由污染测量仪器17测量室内空气的污染程度的情况中，当室内空气的污染程度高时，微型计算机19升高加到空气净化元件20的AC电压和AC频率。当室内空气的污染程度低时，微型计算机19降低加到空气净化元件20的AC电压和AC频率。
因此，上述微型计算机19控制上述AC高压发生器15，使得空气净化元件20产生臭氧和负离子。将在下面描述具体的控制过程。
图5是示出了根据本发明的空气净化控制设备中的AC电压控制信号的视图，图6是示出了根据本发明的空气净化控制设备中的频率控制信号的视图，图7是示出了使用根据本发明的空气净化控制设备的控制方法的流程图。
首先，参考图3，当空气净化控制设备工作时，将作为商用电压11的220V的AC电压由整流器13整流为12V的DC电压。之后，将DC电压提供到AC高压发生器15。
污染程度测量仪器17测量室内空气的污染程度(S710)，且发送污染程度信号。微型计算机19从污染程度测量仪器17接收污染程度信号，且确定室内空气的污染程度。
微型计算机19确定室内空气的污染程度是否超过预定级别1(S720)。当室内空气的污染程度低于预定级别1时，将AC电压或AC频率设置为“小”的控制级别(S760)。
另外，当室内空气的污染程度超过预定级别1时，微型计算机19确定室内空气的污染程度是否超过预定级别2(S730)。当室内空气的污染程度超过预定级别1且低于预定级别2时，将AC电压或AC频率设置为“中”的控制级别(S750)。当室内空气的污染程度超过预定级别2时，将AC电压或AC频率设置为“大”的控制级别(S740)。
就是说，当微型计算机19确定室内空气的污染程度超过预定级别时，其控制AC高压发生器15使得由AC高压发生器加到空气净化元件20的AC电压和AC频率升高。
同时，当微型计算机19确定室内空气的污染程度低于预定级别时，其控制AC高压发生器15使得由AC高压发生器15加到空气净化元件20的AC电压和AC频率降低。
因此，当将由AC高压发生器15根据上述污染程度产生的AC高压加到空气净化元件20时，空气净化元件20通过等离子放电产生臭氧和负离子。因此，负离子和臭氧能够消毒和净化有害的空气传播的污染物。
参考图5到7，下面将具体描述空气净化控制方法。
由上述微型计算机19确定的污染程度被根据污染状态划分为“高”、“中”和“低”的控制级别。另外，微型计算机19确定由AC高压发生器15加到空气净化元件20的AC电压或AC频率的幅度是“大”、“中”或“小”的控制级别，且控制AC电压或AC频率。
就是说，参考图5和7，在由脉冲宽度调制(PWM)方法控制AC电压的情况中，当由微型计算机19确定的室内空气的污染环境是最坏的情况时，为了快速消毒和净化室内空气中包括的多个污染物，由AC高压发生器15加到空气净化元件20的AC电压被确定为“大”的控制级别，由此空气净化元件20净化室内空气。
另外，当微型计算机19确定的室内空气的污染环境好于上述最坏情况时，由AC高压发生器15加到空气净化元件20的AC电压被根据室内空气的污染程度确定为“中”或“小”的控制级别，由此空气净化元件20净化室内空气。
同时，参考图6和7，以和上述方法相同的方法，在其中由PWM方法控制AC频率的情况中，当由微型计算机19确定的室内空气的污染环境是最坏的情况时，为了快速净化和净化室内空气中包括的多个污染物，由AC高压发生器15加到空气净化元件20的AC频率被确定为“大”的控制级别，由此空气净化元件20净化室内空气。
另外，以和上述方法相同的方法，当微型计算机19确定的室内空气的污染环境好于上述最坏情况时，由AC高压发生器15加到空气净化元件20的AC频率被确定为“中”或“小”的控制级别，由此空气净化元件20净化室内空气。
因此，在根据室内空气的污染程度将AC高压不同地加到空气净化元件20的情况中，在空气净化元件20中产生的等离子放电量不同，由此可以根据室内空气的污染程度容易地产生臭氧和负离子。
特别是，上述一定程度的臭氧对人体有害。因此，必须根据污染程度自适应地控制在空气净化元件20中产生的臭氧和负离子的量。另外，优选的加到空气净化元件20的AC电压和AC频率的幅度被确定为“大”的控制级别，低于臭氧的限定值。
从上述说明可以看出，本发明提供了一种用于控制空气净化的设备和方法，其中，因为根据室内空气的污染程度自适应地控制由AC高压发生器加到空气净化元件的AC电压和AC频率，可以根据室内空气的状态有效地产生负离子，同时最小化臭氧产生到可接受的程度，由此增加空气净化的性能，从而更加有效地消毒和净化空气中传播的污染物。
虽然出于示例性的目的描述了本发明的优选实施例，本领域普通技术人员将认可在不脱离本发明的如所附的权利要求所公开的范围和精神的情况下，可以作出多种修改、添加和替代。

Claims (10)

1.一种用于控制空气净化的设备，该设备包括：
空气净化元件，其用于使用等离子放电产生负离子和臭氧，并且使用负离子和臭氧净化空气；
交流高压发生器，其用于产生交流高压，并且提供交流高压到空气净化元件；和
控制单元，其用于根据利用空气净化元件净化的室内空气的状态，改变由交流高压发生器加到空气净化元件的交流电压和交流频率的至少一个。
2.如权利要求1所述的设备，其进一步包括整流器，其用于将交流电压整流为具有固定电压的直流电压，并且提供整流的直流电压到交流高压发生器。
3.如权利要求2所述的设备，进一步包括污染程度测量仪器，其用于测量室内空气的污染程度且提供污染程度信号到控制单元。
4.如权利要求3所述的设备，其中，该控制单元在室内空气的污染程度是高级别时控制加到空气净化元件的交流电压或交流频率相对地升高，并且该控制单元当室内空气的污染程度是低级别时控制加到空气净化元件的交流电压或交流频率相对地降低。
5.如权利要求1所述的设备，进一步包括污染程度测量仪器，其用于测量室内空气的污染程度且提供污染程度信号到控制单元。
6.如权利要求5所述的设备，其中，该控制单元在室内空气的污染程度是高级别时控制加到空气净化元件的交流电压或交流频率使其相对地升高，并且该控制单元当室内空气的污染程度是低级别时控制加到空气净化元件的交流电压或交流频率使其相对地降低。
7.如权利要求1所述的设备，其中，该空气净化元件包括放电电极和地电极，该放电电极形成在绝缘介质基片的上表面上，且具有基本上矩形的形状，该地电极形成在与上表面相对的底表面上。
8.如权利要求6所述的设备，其中，形成该放电电极以暴露用于提供交流高压发生器的输入电压的提供端，并且形成地电极以暴露和接地电路连接的接地端。
9.一种用于控制空气净化的方法，该方法包括步骤：
a)测量和确定室内空气的污染程度；
b)控制由交流高压发生器加到空气净化元件的交流电压和交流频率，以使当室内空气的污染程度超过预定级别时相对地升高；和
c)控制由交流高压发生器加到空气净化元件的交流电压和交流频率，以使当室内空气的污染程度低于预定级别时相对地降低。
10.如权利要求9所述的方法，其中，该污染程度的确定结果被根据污染程度划分为高、中和低，并且交流电压或交流频率的幅度被根据该确定结果划分为大、中和小。
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