一种控制臭氧产生量的方法及装置的制造方法
【专利摘要】本发明提供一种控制臭氧产生量的方法及装置。其方法包括：第一步，使空气净化器工作在第一电压，并在第一时段保持工作状态；第二步，使空气净化器工作在第二电压，并在第二时段保持工作状态；第三步，使空气净化器工作在第三电压，并在第三时段保持工作状态；其中，第一电压和第三电压使空气净化器工作在高净化电压状态，第二电压使空气净化器工作在低净化电压状态。本发明提供的方案能够解决现有技术中等离子体式空气净化器臭氧浓度与洁净空气量的矛盾，在保证洁净空气量的前提下，有效的控制了高压臭氧产生量，在提升空气净化器性能的同时，提高了空气净化器的安全性，同时降低了成本。
【专利说明】
一种控制臭氧产生量的方法及装置
技术领域
[0001]本发明涉及空气净化器领域，尤其涉及控制静电式空气净化器臭氧产生量的方法及装置。
【背景技术】
[0002]等离子体式空气净化器利用阳极电晕放电原理，使空气中的粉尘经过高压等离子体发生极时被场化而带正电，靠近集尘装置时，电场的极性发生变化，这些带正电的粒子收到电场力被吸附在集尘装置上。达到除尘净化空气的目的。静电式空气净化器具有较好的除尘消菌作用，但是在工作时易产生一定浓度的臭氧，当臭氧浓度超过一定值之后，人体即能感受到，并伴随身体的不适感。现有技术中，静电式空气净化器存在臭氧浓度与洁净空气量的矛盾:当洁净空气量符合标准时，臭氧浓度超标;反之，当臭氧浓度符合标准时，洁净空气量不合格。
[0003]现有技术中，一般采用在空气净化器出风口设置臭氧还原网或臭氧还原模块控制空气中的臭氧产生量，其原理是利用催化剂使臭氧发生还原反应，从而分解空气中的臭氧。采用臭氧还原网或臭氧还原模块控制臭氧产生量存在以下问题:当臭氧浓度符合标准后，臭氧还原网或臭氧还原模块依然工作，降低了臭氧还原网或臭氧还原模块的寿命;臭氧还原网或臭氧还原模块具有一定的使用寿命，更换不及时将对人体产生一定的伤害。
【发明内容】
[0004]本发明的主要目的在于克服上述现有技术的缺陷，提供一种控制臭氧产生量的方法和装置，以解决现有技术中静电式空气净化器臭氧浓度与洁净空气量的矛盾，有效的控制了高压臭氧产生量。
[0005]本发明一方面提供一种控制高压臭氧产生量的方法，依次执行以下步骤，包括:第一步，使空气净化器工作在第一电压，并在第一时段保持工作状态;第二步，使空气净化器工作在第二电压，并在第二时段保持工作状态;第三步，使空气净化器工作在第三电压，并在第三时段保持工作状态;其中，第一电压和所述第三电压使空气净化器工作在高净化电压状态，第二电压使空气净化器工作在低净化电压状态。
[0006]可选的，第一时段大于第三时段。
[0007]可选的，在第三步之后，循环交替执行第二步和第三步。
[0008]可选的，第一电压与第三电压相同。
[0009]可选的，第一电压在12千伏至24千伏范围以内取值，第二电压在6千伏至11.5千伏范围以内取值，第三电压在12千伏至24千伏范围以内取值;第一时段在120分钟至240分钟以内取值，第二时段在150分钟至270分钟以内取值，第三时段在30分钟至90分钟以内取值。
[0010]可选的，第一电压是14千伏，第二电压是10千伏，第三电压是14千伏;第一时段是180分钟，第二时段是210分钟，第三时段是60分钟。
[0011]本发明另一方面提供一种控制高压臭氧产生量的装置，包括:第一电压保持单元，用于使空气净化器工作在第一电压，并在第一时段保持工作状态;第二电压保持单元，用于使空气净化器工作在第二电压，并在第二时段保持工作状态;第三电压保持单元，用于使空气净化器工作在第三电压，并在第三时段保持工作状态;切换单元，用于顺次切换至第一电压保持单元，第二电压保持单元，第三电压保持单元;其中，第一电压和第三电压使空气净化器工作在高净化电压状态，第二电压使空气净化器工作在低净化电压状态。
[0012]可选的，第一时段大于第三时段。
[0013]可选的，切换单元，还用于在顺次切换至第一电压保持单元，第二电压保持单元，第三电压保持单元后，在第二电压保持单元，第三电压保持单元之间循环交替切换。
[0014]可选的，第一电压与第三电压相同。
[0015]可选的，第一电压在12千伏至24千伏范围以内取值，第二电压在6千伏至11.5千伏范围以内取值，第三电压在12千伏至24千伏范围以内取值;第一时段在120分钟至240分钟以内取值，第二时段在150分钟至270分钟以内取值，第三时段在30分钟至90分钟以内取值。
[0016]可选的，第一电压是14千伏，第二电压是10千伏，第三电压是14千伏;第一时段是180分钟，第二时段是210分钟，第三时段是60分钟。
[0017]本发明的方案，有效的将臭氧产生量控制在允许范围内，相对于采用恒定电压的空气净化器，臭氧产生量降低50%;此外，在相同输出电压情况下，CADR可提高27%。
【附图说明】
[0018]此处所说明的附图用来提供对本发明的进一步理解，构成本发明的一部分，本发明的示意性实施例及其说明用于解释本发明，并不构成对本发明的不当限定。在附图中:
[0019]图1是本发明的控制臭氧产生量的方法的一实施例的方法示意图；
[0020]图2是本发明的控制臭氧产生量的装置的一实施例的结构框图；
[0021]图3(a)是本发明一实施例提供的工作电压14千伏时颗粒物浓度与CADR关系实测图；
[0022]图3(b)是本发明一实施例提供的工作电压10千伏时颗粒物浓度与CADR关系实测图；
[0023]图3(c)是本发明一实施例提供的臭氧浓度随时间的变化实测图。
【具体实施方式】
[0024]为使本发明的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本发明具体实施例及相应的附图对本发明技术方案进行清楚、完整地描述。显然，所描述的实施例仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
[0025]根据发明的实施例，提供了一种控制臭氧产生量的方法。如图1所示是本发明的控制臭氧产生量的方法的一实施例的方法示意图。
[0026]在步骤SI10，使空气净化器工作在第一电压，并在第一时段保持工作状态。
[0027]洁净空气输出比率CADR(Clean Air Delivery Rate)是评价空气净化器净化效率的主要指标之一。CADR值越大，空气净化器的净化效率越高。利用CADR值，可以评估空气净化器在运行一定时间后，去除室内空气污染物的效果。在不同的应用环境下，CADR的标称值可能是不同的。空气净化器的高净化电压状态与低净化电压状态与输出电压相关，当空气净化器输出电压为12千伏以上，认为空气净化器工作在高净化电压状态；当空气净化器工作在输出电压小于12千伏时，认为空气净化器工作在低净化电压状态。
[0028]第一电压是空气净化器的在第一时段的工作电压，该第一电压能够使得空气净化器工作在高净化电压状态。在第一时段，空气净化器工作在第一电压下，并保持工作状态。在第一时段中，空气中的污染物下降率较高，当第一时段结束，空气中的污染物下降至一个较低的水平；同样，在该时段中，臭氧的产生率较高，当第一时段结束，臭氧量达到一定的浓度。
[0029]在步骤S120，使空气净化器工作在第二电压，并在第二时段保持工作状态。
[0030]第二电压是空气净化器的在第二时段的工作电压，该第二电压能够使得空气净化器工作在低净化电压状态。在第二时段，空气净化器工作在第二电压下，并保持工作状态。在第二时段中，空气中的污染物下降率降低，但因为在第一时段结束时，污染物已经下降至一个较低的水平，因此降低污染物的下降率在一个时间段内不会对空气质量产生较大影响。在第二时段中，臭氧产生率也同时降低，与此同时由于臭氧(03)的性质具有不稳定性，经过第二时段，大部分臭氧均可自行衰变成氧气(02)，使得臭氧的含量达到一个较低的水平。
[0031]在步骤S130，使空气净化器工作在第三电压，并在第三时段保持工作状态。
[0032]第三电压是空气净化器的在第三时段的工作电压，该第三电压能够使得空气净化器工作在高净化电压状态。在第三时段，空气净化器工作在第三电压下，并保持工作状态。
[0033]第三电压与第一电压均是能够使得空气净化器工作在高净化电压状态的工作电压，第三电压与第一电压既可以是相同的值也可以是不同的值。
[0034]空气净化器可以在执行完毕步骤SI 10，步骤S120，步骤S130后停止运行，并在下一次启动时，再重新执行步骤SI 10，步骤S120，步骤S130。
[0035]可选的，当空气净化器持续运行时，执行完毕步骤S110，步骤S120，步骤S130后，再循环交替执行步骤SI 20和步骤SI 30。
[0036]进一步，第一时段，第二时段，第三时段的设置包括多种方式。在一【具体实施方式】中，第一时段，第二时段，第三时段的设置采用动态的方式。例如，监测空气中的臭氧量，当臭氧量大于等于第一阈值时，结束第一时段，开启第二时段；当臭氧量小于等于第二阈值时，结束第二时段，开启第三时段;当臭氧量大于等于第三阈值时，结束第三时段，再开启第二时段。其中第一阈值和第三阈值均大于第二阈值，第一阈值与第三阈值可以相同，也可以不相同。
[0037]或者，还可以通过监测空气中污染物的含量，当空气中污染物的含量小于等于第四阈值时，结束第一时段，开启第二时段；当空气中污染物的含量大于等于第五阈值时，结束第二时段，开启第三时段；当空气中污染物的含量小于等于第六阈值时，结束第三时段，再开启第二时段。其中第四阈值和第六阈值均小于第五阈值，第四阈值与第六阈值可以相同，也可以不相同。
[0038]或者，当臭氧量大于等于第七阈值时，结束第一时段，开启第二时段；当空气中污染物的含量大于等于第八阈值时，结束第二时段，开启第三时段;当臭氧量大于等于第九阈值时，结束第三时段，再开启第二时段。动态时段的控制方法不限于上述几种方式。
[0039]在一【具体实施方式】中，第一时段，第二时段，第三时段的长度为预设的时长。根据空气净化器的运行机理，污染物的净化效率，臭氧生成特点等因素，设置第三时段小于第一时段，能使得空气净化器运行在一个较优的模式，能有效的降低臭氧量的同时，使净化器的具有较低的能耗。
[0040]可选的，将第三时段设置为大于等于第一时段的1/4，小于等于第一时段的3/4，空气净化器的具有更优的运行效率。
[0041]可选的，第二时段可以设置为大于等于第一时段。
[0042]根据发明的实施例，提供了一种控制臭氧产生量的装置。如图2所示是本发明的控制臭氧产生量的装置的一实施例的结构框图。
[0043]该装置可以设置在空气净化器的电源模块中，用于调整，设置空气净化器的工作电压，例如，可以设置在空气净化器的手板中，并与外接高压连接。
[0044]本发明具体实施例中提供的控制臭氧产生量的装置包括了第一电压保持单元210，第二电压保持单元220，第三电压保持单元230，切换单元240。
[0045]第一电压保持单元210，用于使空气净化器工作在第一电压，并在第一时段保持工作状态。
[0046]第一电压是空气净化器的在第一时段的工作电压，该第一电压能够使得空气净化器工作在高净化电压状态。在第一时段，空气净化器工作在第一电压下，并保持工作状态。在第一时段中，空气中的污染物下降率较高，当第一时段结束，空气中的污染物下降至一个较低的水平；同样，在该时段中，臭氧的产生率较高，当第一时段结束，臭氧量达到一定的浓度。
[0047]第二电压保持单元220，用于使空气净化器工作在第二电压，并在第二时段保持工作状态。
[0048]第二电压是空气净化器的在第二时段的工作电压，该第二电压能够使得空气净化器工作在低净化电压状态。在第二时段，空气净化器工作在第二电压下，并保持工作状态。在第二时段中，空气中的污染物下降率降低，但因为在第一时段结束时，污染物已经下降至一个较低的水平，因此降低污染物的下降率在一个时间段内不会对空气质量产生较大影响。在第二时段中，臭氧产生率也同时降低，与此同时由于臭氧(03)的性质具有不稳定性，经过第二时段，大部分臭氧均可自行衰变成氧气(02)，使得臭氧的含量达到一个较低的水平。
[0049]第三电压保持单元230，用于使空气净化器工作在第三电压，并在第三时段保持工作状态。
[0050]第三电压是空气净化器的在第三时段的工作电压，该第三电压能够使得空气净化器工作在高净化电压状态。在第三时段，空气净化器工作在第三电压下，并保持工作状态。
[0051]第三电压与第一电压均是能够使得空气净化器工作在高净化电压状态的工作电压，第三电压与第一电压既可以是相同的值也可以是不同的值。
[0052]切换单元240，用于顺次切换至第一电压保持单元210，第二电压保持单元220，第三电压保持单元230。
[0053]可选的，切换单元240，还可用于顺次切换至第一电压保持单元210，第二电压保持单元220，第三电压保持单元230后，在第二电压保持单元220，第三电压保持单元230之间循环交替切换。
[0054]第一时段，第二时段，第三时段的设置包括多种方式。在一【具体实施方式】中，第一时段，第二时段，第三时段的设置采用动态的方式。
[0055]例如，控制高压臭氧产生量的装置中还包括第一传感器(图中未示出)和/或第二传感器(图中未示出)。其中第一传感器用于监测空气中的臭氧量，第二传感器用于监测空气中的污染物含量。
[0056]可选的，监测空气中的臭氧量，当臭氧量大于等于第一阈值时，结束第一时段，切换至第二时段；当臭氧量小于等于第二阈值时，结束第二时段，切换至第三时段；当臭氧量大于等于第三阈值时，结束第三时段，再切换至第二时段。其中第一阈值和第三阈值均大于第二阈值，第一阈值与第三阈值可以相同，也可以不相同。
[0057]或者，还可以通过监测空气中污染物的含量，当空气中污染物的含量小于等于第四阈值时，结束第一时段，切换至第二时段；当空气中污染物的含量大于等于第五阈值时，结束第二时段，切换至第三时段;当空气中污染物的含量小于等于第六阈值时，结束第三时段，再切换至第二时段。其中第四阈值和第六阈值均小于第五阈值，第四阈值与第六阈值可以相同，也可以不相同。
[0058]或者，当臭氧量大于等于第七阈值时，结束第一时段，切换至第二时段；当空气中污染物的含量大于等于第八阈值时，结束第二时段，切换至第三时段；当臭氧量大于等于第九阈值时，结束第三时段，再切换至第二时段。动态时段的控制方法不限于上述几种方式。
[0059]在一【具体实施方式】中，第一时段，第二时段，第三时段的长度为预设的时长。根据空气净化器的运行机理，污染物的净化效率，臭氧生成特点等因素，设置第三时段小于第一时段，能使得空气净化器运行在一个较优的模式，能有效的降低臭氧量的同时，使净化器的具有较低的能耗。
[0060]可选的，将第三时段设置为大于等于第一时段的1/4，小于等于第一时段的3/4，空气净化器的具有更优的运行效率。
[0061]可选的，第二时段可以设置为大于等于第一时段。
[0062]可选的，在本发明提供的一【具体实施方式】中，将第一电压在12千伏至24千伏范围以内取值，第二电压在6千伏至11.5千伏范围以内取值，第三电压在12千伏至24千伏范围以内取值;第一时段在120分钟至240分钟以内取值，第二时段在150分钟至270分钟以内取值，第三时段在30分钟至90分钟以内取值时，空气净化器具有较优的性能。
[0063]图3为在一具体实施例中的性能实测结果。
[0064]该实施例中第一电压是14千伏，第二电压是10千伏，第三电压是14千伏;第一时段是180分钟，第二时段是210分钟，第三时段是60分钟。
[0065]步骤SI，控制输出高压为14kV，运行180分钟。这时，空气净化器呈高净化电压状态，保持此状态运行180分钟将室内空气污染物浓度降到很低，但是会产生一定浓度的臭氧。
[0066]步骤S2，在180分钟后，转换电压，控制输出高压降低为10kV，运行210分钟。这样，空气净化器呈低净化电压状态，此时室内污染物浓度较低，不需要很高净化能效运行，同时降低臭氧产生率，且臭氧(03)有充分的时间自行衰变成氧气(02)，导致臭氧浓度降低。
[0067]步骤S3、当低能效1kV的输出高压在运行210分钟后，转换电压，控制输出高压升至14kv，继续进入高净化电压状态以应对室内再产生的气态污染物。
[0068]之后，在空气净化器持续运行期间，控制S2、S3两步交替运行，即输出高压14kV运行60分钟后，转换为1kV运行210分钟。
[0069]图3(a)该实施例提供的工作电压14千伏时颗粒物浓度与CADR关系实测图。图3(a)横坐标为颗粒物浓度(mg/m3)，纵坐标为CADR/洁净空气量(m3/H)，CADR数据在89(按国标颗粒物浓度在2.2mg/m3)变化，CADR标称数值为70，可知此电压为高CADR参数，输出高压为14kV时为高净化电压状态。
[0070]图3(b)为该实施例提供的工作电压10千伏时颗粒物浓度与CADR关系实测图。图3(b)横坐标为颗粒物浓度(mg/m3)，纵坐标为CADR/洁净空气量(m3/H)，CADR数据在53 (按国标颗粒物浓度在2.2mg/m3)变化，CADR标称数值为70，可知此电压为低CADR参数，输出高压为I OkV时为低净化电压状态。
[0071]图3(c)为该实施例提供的臭氧浓度随时间的变化实测图。图3(c)横坐标为时间(min)，纵坐标为臭氧浓度(PPB)，最高臭氧浓度为27.3PPB。可知，本发明是保持高CADR的前提下，控制臭氧浓度很低的状态。
[0072]由此，利用本发明的方案，在保证高CADR前提下，将臭氧量控制在一个较低的状态，解决现有技术中静电式空气净化器臭氧浓度与洁净空气量的矛盾，同时提高了空气净化器的安全性，降低了成本。
[0073]本文中所描述的功能可在硬件、由处理器执行的软件、固件或其任何组合中实施。如果在由处理器执行的软件中实施，那么可将功能作为一或多个指令或代码存储于计算机可读媒体上或经由计算机可读媒体予以传输。其它实例及实施方案在本发明及所附权利要求书的范围及精神内。举例来说，归因于软件的性质，上文所描述的功能可使用由处理器、硬件、固件、硬连线或这些中的任何者的组合执行的软件实施。实施功能的特征还可物理地位于各种位置处，包含经分布以使得功能的部分在不同物理位置处实施。并且，如本文中所使用(包括在权利要求书中)，“或”在用于以“中的至少一者”作为结尾的项目清单中时指示分离性清单，使得(例如)“A、B或C中的至少一者”的清单意谓A或B或C或AB或AC或BC或ABC(即，A和B和C)。
[0074]计算机程序产品或计算机可读媒体两者包含计算机可读存储媒体和通信媒体，包含促进计算机程序从一个地方到另一地方的传送的任何媒体。存储媒体可以是可由通用或专用计算机存取的任何可用媒体。举例来说而非限制，计算机可读媒体可包括RAM、R0M、EEPR0M、⑶-ROM或其它光盘存储装置、磁盘存储装置或其它磁性存储装置，或可以用于以指令或数据结构的形式运载或存储所要的程序代码装置并且可以由通用或专用计算机或通用或专用处理器存取的任何其它媒体。并且，可恰当地将任何连接称作计算机可读媒体。举例来说，如果软件是使用同轴电缆、光纤电缆、双绞线、数字订户线(DSL)，或例如红外线、无线电，微波等无线技术从网站、服务器或其它远程光源发射，那么同轴电缆、光纤电缆、双绞线、DSL，或例如红外线、无线电和微波等无线技术包含于媒体的定义中。如本文所使用，磁盘和光盘包含压缩光盘(CD)、激光光盘、光学光盘、数字多功能光盘(DVD)、软盘和蓝光光盘，其中磁盘通常以磁性方式再现数据，而光盘用激光以光学方式再现数据。以上各项的组合也包含在计算机可读媒体的范围内。
[0075]本发明的先前描述经提供以使所属领域的技术人员能够制造或使用本发明。所属领域的技术人员将容易显而易见对本发明的各种修改，且本文中界定的一般原理可应用于其它变化而不脱离本发明的精神或范围。贯穿本发明，术语“实例”或“示例性”指示实例或例子，并且不暗示或要求对于所提到的实例的任何偏好。因此，本发明不限于本文中所描述的实例和设计，但应符合与本文中所揭示的原理和新颖特征相一致的最广范围。
【主权项】
1.一种控制臭氧产生量的方法，其特征在于，依次执行以下步骤，包括: 第一步，使空气净化器工作在第一电压，并在第一时段保持工作状态； 第二步，使空气净化器工作在第二电压，并在第二时段保持工作状态； 第三步，使空气净化器工作在第三电压，并在第三时段保持工作状态； 其中，所述第一电压和所述第三电压使空气净化器工作在高净化电压状态，所述第二电压使空气净化器工作在低净化电压状态。2.根据权利要求1所述的控制臭氧产生量的方法，其特征在于，所述第一时段大于所述第三时段。3.根据权利要求1或2所述的控制臭氧产生量的方法，其特征在于，在第三步之后，循环交替执行所述第二步和所述第三步。4.根据权利要求1至3任一所述的控制臭氧产生量的方法，其特征在于，所述第一电压与所述第三电压相同。5.根据权利要求1至4任一所述的控制臭氧产生量的方法，其特征在于，所述第一电压在12千伏至24千伏范围以内取值，所述第二电压在6千伏至11.5千伏范围以内取值，所述第三电压在12千伏至24千伏范围以内取值;所述第一时段在120分钟至240分钟以内取值，所述第二时段在150分钟至270分钟以内取值，所述第三时段在30分钟至90分钟以内取值。6.根据权利要求1至5任一所述的控制臭氧产生量的方法，其特征在于，所述第一电压是14千伏，所述第二电压是10千伏，所述第三电压是14千伏;所述第一时段是180分钟，所述第二时段是210分钟，所述第三时段是60分钟。7.一种控制臭氧产生量的装置，其特征在于，包括: 第一电压保持单元，用于使空气净化器工作在第一电压，并在第一时段保持工作状态； 第二电压保持单元，用于使空气净化器工作在第二电压，并在第二时段保持工作状态； 第三电压保持单元，用于使空气净化器工作在第三电压，并在第三时段保持工作状态； 切换单元，用于顺次切换至所述第一电压保持单元，所述第二电压保持单元，所述第三电压保持单元； 其中，所述第一电压和所述第三电压使空气净化器工作在高净化电压状态，所述第二电压使空气净化器工作在低净化电压状态。8.根据权利要求7所述的控制臭氧产生量的装置，其特征在于，所述第一时段大于所述第三时段。9.根据权利要求7或8所述的控制臭氧产生量的装置，其特征在于，所述切换单元，还用于在顺次切换至所述第一电压保持单元，所述第二电压保持单元，所述第三电压保持单元后，在所述第二电压保持单元，所述第三电压保持单元之间循环交替切换。10.根据权利要求7至9任一所述的控制臭氧产生量的装置，其特征在于，所述第一电压与所述第三电压相同。11.根据权利要求7至10任一所述的控制臭氧产生量的装置，其特征在于，所述第一电压在12千伏至24千伏范围以内取值，所述第二电压在6千伏至11.5千伏范围以内取值，所述第三电压在12千伏至24千伏范围以内取值;所述第一时段在120分钟至240分钟以内取值，所述第二时段在150分钟至270分钟以内取值，所述第三时段在30分钟至90分钟以内取值。12.根据权利要求7至11任一所述的控制臭氧产生量的装置，其特征在于，所述第一电压是14千伏，所述第二电压是10千伏，所述第三电压是14千伏;所述第一时段是180分钟，所述第二时段是210分钟，所述第三时段是60分钟。
【文档编号】C01B13/11GK105883728SQ201610210389
【公开日】2016年8月24日
【申请日】2016年4月6日
【发明人】张原 , 李文灿, 宁贵勇, 劳承云, 封宗瑜, 侯雪丹, 刘博 , 谭翔鸽, 潘文康, 陈伟, 蔡晓龙, 毛克方, 杨拓, 胡逢亮, 陈慧之, 贾铌, 梁浩, 谷育
【申请人】珠海格力电器股份有限公司