基于物联网的臭氧杀菌空气净化系统的制作方法

本发明涉及一种用于净化室内空气的空气净化系统。

背景技术：

通常，空气净化器采用先吸入空气，然后通过过滤器过滤杂质后再排出的方式净化空气。

近几年研发出的空气净化器在单一的空气净化功能的基础上增加了杀菌功能。例如，韩国第10-0621245号（2006.9.14公告）授权专利“空气净化器”。

现有的空气净化器包括设有用于吸入前方空气的主吸气口的前板、设有用于吸入前下方空气的辅助吸气口的前框和设有用于排出净化空气的排气口的上盖。所述主吸气口形成在所述前板的前面和侧面，所述前框下端形成有将通过所述辅助吸气口吸入的空气引向过滤器的引气孔，所述引气孔的一侧形成有用于引导臭氧产生装置产生的臭氧流动的辅助引导孔。

所述空气净化器除了设有过滤装置之外还设有臭氧产生装置，通过臭氧消灭空气中的细菌。

但是，现有空气净化器在排出过滤的空气的同时也排出臭氧，对环境形成污染。当人体吸收的臭氧超过一定量时会伤害身体。

并且，现有的空气净化器只能单独运行而不能相互联动，因此，当安装多个空气净化器时，即使某一处有严重污染也不能彻底净化空气。

技术实现要素：

本发明的目的是弥补现有技术的不足，提供一种相互联动多个空气净化器，在提高空气净化性能的同时可防止臭氧流出的利用物联网的空气净化系统。

为了达到上述目的，本发明采用的技术方案如下：

本发明基于物联网的臭氧杀菌空气净化系统包括至少两个彼此相隔而设置的空气净化器，其中，所述空气净化器包括设有吸气口和排气口的净化器本体；产生臭氧，对通过吸气口吸入的空气进行杀菌的臭氧产生器；设置于所述净化器本体内、用于将所述臭氧产生器产生的臭氧在通过所述排气孔排出之前全部去除的臭氧过滤器；感应通过所述排气孔排出的空气中是否含有臭氧的臭氧排出传感器；使所述至少两个空气净化器之间相互接收、输送所述臭氧排出感应器感应的臭氧感应信息的物联网模块，当所述物联网模块接收所述臭氧感应信息时，通过增大位于输出所述臭氧感应信息的空气净化器周边的空气净化器的净化处理量来净化空气，所述臭氧过滤器包括通过光催化剂去除臭氧的光催化过滤器和用于照射紫外线以激活所述光催化过滤器的光催化剂的UV灯，所述光催化剂包括与臭氧反应而去除臭氧的二氧化钛，所述净化处理量的增加包括所述UV灯功率的增加，所述物联网模块包括辅助电源，以使所述空气净化器发生故章时单独运行，所述空气净化器还包括用于检测空气中挥发性有机化合物的有机化合物传感器，所述物联网模块同时接收或输送所述有机化合物传感器检测的有机化合物信息，所述物联网模块接收所述有机化合物信息时，通过增大位于输出所述有机化合物信息的空气净化器周边的空气净化器处理量来净化空气。

所述净化处理量的增加包括在所述净化器本体内用于循环空气的鼓风机速度的增加。

包括用于接收通过所述至少两个空气净化气的物联网模块输出的空气净化器的运行信息并提供给管理者的管理服务器。

本发明基于物联网的臭氧杀菌空气净化系统的有益效果是：由于多个空气净化器基于物联网（IOT）模块互相联动，净化空气，因此，可大幅提高空气净化性能。

并且，通过臭氧和光催化剂进行杀菌后去除臭氧，因此，既可以防止由臭氧引起的环境污染，又可以减少对人体的危害。

另外，IOT模块包括辅助电源，因此，当空气净化器发生故障时，可启动周边相邻的空气净化器，提高空气净化性能。

附图说明

图1是本发明基于物联网的臭氧杀菌空气净化系统的结构示意图。

图2是本发明基于物联网的臭氧杀菌空气净化系统的空气净化器结构示意图。

图3是本发明基于物联网的臭氧杀菌空气净化系统的空气净化器分解示意图。

图4是本发明基于物联网的臭氧杀菌空气净化系统的空气净化器构成图。

图5是用于说明本发明基于物联网的臭氧杀菌空气净化系统运行状态的空气净化器配置图。

图中，100、空气净化器；110、净化器本体；111、吸气口；113、排气口；120、过滤器；130、臭氧过滤器；131、光催化过滤器；133、UV灯；140、臭氧产生器；150、臭氧排出传感器；160、鼓风机；170、控制器；180、物联网模块；181、辅助电源；200、管理系统。

具体实施方式

下面结合附图对本发明的实施例进行详细说明。

如图1所示，本发明基于物联网的臭氧杀菌空气净化系统包括多个空气净化器100。

多个空气净化器100通过物联网相互连接，接收或输出空气净化器100的信息，并根据接收的信息进行控制，以提高空气净化性能。

如图2至图5所示，空气净化器100包括净化器本体110。

所述净化器本体110上设有用于吸入室内空气的吸气口111和将吸入后得到净化的空气重新排至室内的排气口113。

净化器本体110可为立式或吊式，所述净化器本体110上设有用于手动操作的操作板或可通过遥控器操作的遥控接收部。

所述空气净化器100包括鼓风机160。

所述鼓风机160设置于净化器本体110内，以便通过净化器本体110的吸气口111吸入空气，并通过排气口113排出吸入的空气。

所述鼓风机160可以是通过电机转动风扇的结构。所述鼓风机160可以使用现有的各种鼓风机160，故省略详细说明。

所述鼓风机160可通过控制器170进行控制。

所述空气净化器100可包括臭氧产生器140。

所述臭氧产生器140产生臭氧，并利用产生的臭氧杀灭空气中的细菌。

臭氧产生器140使空气经过由双重玻璃管构成的放电管，并利用无声放电在玻璃间隙产生臭氧，或者利用白金或过氧铅电极进行电分解的方式产生臭氧。

除上述方式之外，也可以采用其他方式产生臭氧，所述臭氧产生器140可以使用现有各种臭氧产生器。

所述臭氧产生器140设置于本体的对应吸气口111的位置，以便立即对通过吸气口111吸入的空气进行杀菌。

所述空气净化器100包括过滤器120。

所述过滤器120设置于净化器本体110内，用于过滤通过吸气口111吸入的空气。

所述过滤器120将包含于空气中的杂质以粒子大小进行过滤的预处理过滤器、通过电吸附进行除尘的集尘过滤器、用于去除微尘及病毒等的高效微粒空气过滤器等中至少一个现有过滤器重叠而形成。

所述过滤器120设置在净化器本体110的吸气口111和排气口113之间，形成两个区域，以使通过吸气口111吸入的空气全部经过过滤器120，然后通过排气口113排出。

所述过滤器120包括臭氧过滤器130。

所述臭氧过滤器130用于去除臭氧产生器140产生的臭氧。

所述臭氧虽然具有较强的杀菌力，但是对人体有害，而且污染空气，因此，最好防止臭氧的排出。

所述臭氧过滤器130包括光催化过滤器131。

所述光催化过滤器131通过紫外线（UV）激活光催化剂，消除挥发性有机化合物、病毒、臭氧等。

所述光催化过滤器131是在光催化剂中混合一定比例的纳米晶体金属氧化物制成纳米复合材料，并用粘合剂将所述纳米复合材料涂覆在任意大小的陶瓷珠后填充于过滤器壳内而形成的。

纳米晶体金属氧化物可以是二氧化钛、氧化镁、氧化锌中的一个或至少两个的混合物，陶瓷珠可以是沸石、活性碳、黄土、伊利石中的任意一个或至少两个的混合物，粘合剂可以是硅溶胶、硅酸钠、硅酸钾、氧化铝、粘土质粉末、聚乙烯醇（polyvinyl alcohol）、聚乙烯（Polyethylene）中的一个或至少两个的混合物。

使用于光催化过滤器131的光催化剂包括二氧化钛。

光催化过滤器131通过与臭氧的化学作用去除臭氧。

光催化过滤器131与臭氧反应而进行消除的化学作用如下。

（1）二氧化钛（TiO₂）在紫外线作用下溶解为电子和空穴。

（2）臭氧（O₃）和二氧化钛产生的电子进行反应生成臭氧负离子。

（3）臭气负离子与臭氧反应生成O₄负离子和氧气分子。

（4）二氧化钛在紫外线作用下产生的空穴与羟基（Hydroxyl group）反应生成羟基自由基（Hydroxyl radical）。

（5）臭氧和羟基自由基反应生成O₄负离子和氢离子。

（6）在（3）、（4）中生成的O₄负离子与臭氧反应生成2个氧气分子和臭氧负离子。

（7）在（5）、（6）中生成的氢离子、O₄负离子、臭氧负离子反应生成3个氧气分子、并转换成羟基。

（8）二氧化钛的臭氧分解化学作用。

如上所述，光催化过滤器131与臭氧反应而去除臭氧，从而

防止臭氧的排出。

所述空气净化器100可包括传感器。

所述传感器可提供用于运行空气净化器100的各种信息。

所述传感器可包括运行传感器（未图示）。

所述运行传感器用于感应空气净化器100的机械运行或电子运行，并将感应的运行信息提供给控制器170。

例如，运行信息可为鼓风机160是否运行、UV灯133是否运行、供电与否、硬件或软件的差错等信息。

所述传感器可包括有机化合物传感器（未图示）。

所述有机化合物传感器可检测挥发性有机化合物（VOC_S），并将有机化合物信息提供给控制器170。

有机化合物传感器检测的挥发性有机化合物信息可以是包含于空气中的挥发性有机化合物的浓度。

有机化合物传感器可设置于净化器本体110的对应用于空气流入的吸气口111的位置，或者与净化器本体110相隔的任意位置。

所述传感器包括臭氧排出传感器150。

所述臭氧排出传感器150检测包含于空气中的臭氧，并将臭氧信息提供给控制器170。

臭氧排出传感器150检测出的臭氧信息可以是包含于空气中的臭氧浓度。

臭氧排出传感器150设置于净化器本体110的对应用于排出经过滤器120过滤的空气的排气口113处。

所述空气净化器100可包括物联网（internet of things）模块180。

所述物联网模块180接收或输出控制器170确定的各种信息，可使多个空气净化器100相互通信。

物联网模块180可进行无线或有线通信。进行无线通信时可采用zigbee、HSDPA、wifi、wimax、bluetooth、wibro、UWB、IrDA、NFC等通信方式，也可以通过互联网或移动通信网互联，或者以直接联接的方式进行通信。

如图4所示，所述物联网模块180除了空气净化器100电源之外还包括辅助电源181，以在空气净化器100发生故障时输出故障信号。

辅助电源181可为原电池或充电电池。

如图4所示，所述空气净化器100包括控制器170。

所述控制器170用于控制空气净化器100。

控制器170设置于空气净化器100内，并根据传感器感应或检测的信息控制空气净化器100。

例如，当运行传感器感应出空气净化器100运行异常并输出运行信息时，所述控制器170控制空气净化器100；当完全无法运行时，所述控制器170将无法运行信息传送至物联网模块180。

当有机化合物传感器检测的挥发性有机化合物的浓度大于预先设定浓度时，所述控制器170加快鼓风机160的旋转速度，增大挥发性有机化合物的净化处理量；即使运行了预先设定的时间挥发性有机化合物的浓度也未能降到预先设定浓度时，所述控制器170将有机化合物信息传送至物联网模块180。

当臭氧排出传感器150检测的臭氧浓度大于预先设定浓度时，所述控制器170通过增加UV灯133的功率来增加臭氧的净化处理量；即使运行预先设定的时间臭氧的浓度也未能降到预先设定浓度时，所述控制器170将臭氧感应信息传送至物联网模块180。

如图1所示，本发明基于物联网的臭氧杀菌空气净化系统可包括管理服务器200。

所述管理服务器200接收多个空气净化器100的信息后提供给管理者，所述管理服务器200可分别控制每个空气净化器100，也可以整体控制所有空气净化器。

管理服务器200通过物联网模块180或另设的通信模块接收每个空气净化器100的信息，例如，运行与否、运行时间、UV灯133使用时间、过滤器使用时间等，管理服务器200通过显示器将此信息提供给管理者。

管理服务器200通过移动通信或互联网等通信网从空气净化器100接收信息，或者不用通信网而直接进行无线通信，但也可以进行有线通信。

下面对各结构之间的作用和效果进行说明。

本发明基于物联网的臭氧杀菌空气净化系统设有多个彼此相隔的空气净化器100，每个空气净化器100在控制器170的控制下自动运行。

所述控制器170根据有机化合物传感器测定的信息，当挥发性有机化合物的浓度大于预先设定浓度时，根据挥发性有机化合物的浓度控制鼓风机160运转速度，通过过滤器120过滤空气；而当挥发性有机化合物的浓度小于预先设定浓度时，则停止鼓风机160的运转使其进行自动运行。

所述控制器170基于臭氧排出传感器150测定的信息感应到臭氧时，启动鼓风机160的同时按照与臭氧浓度的比例关系调节UV灯133的功率，从而调节光催化剂的活性，自动运行至臭氧排出传感器150感应不到臭氧为止。

即使按照预先设定的时间运行鼓风机160，挥发性有机化合物的浓度也不减小或仍能检测到臭氧时，控制器170通过物联网模块180发出有机化合物信息、臭氧信息等污染信息。

污染信息包括无法启动时发出的故障信息。

通过除发出所述污染信息的空气净化器100以外的其它空气净化器100的物联网模块180接收发出的污染信息，基于接收的污染信息，在多个空气净化器100中以位于发出污染信息的空气净化器100周边的空气净化器100接收的污染信息为优先进行空气净化。

如，某一空气净化器100发出污染信息时，接收该污染信息的空气净化器100中位于发出污染信息的空气净化器100周边的空气净化器100的控制器170优先根据接收的污染信息运行，从而提高净化处理功能。

当设置于发出污染信息的空气净化器100的相邻周边的空气净化器100接收有机化合物信息时，通过增大鼓风机160的运转速度来提高净化处理性能，而接收臭氧信息时则通过增大UV灯133的功率来提高净化处理功能。

设置于临近周边的空气净化器100根据其位置可以是一个，也可以是多个。

选择临近发出污染信息的空气净化器100周边的空气净化器100时，可以基于发出污染信息的空气净化器100通过三角测量法进行选择，也可以通过测量接收信号的强度进行选择，还可以预先储存临近周边的空气净化器100的距离信息或相对位置信息，并根据储存的信息进行选择。

临近发出污染信息的空气净化器100周边的空气净化器100消除污染后，每个空气净化器100的控制器170重新恢复到接收污染信息之前的控制状态。

本发明利用物联网的空气净化系统在多个空气净化器10相互进行通信的物联网模块180作用下相互联动运行，从而提高净化处理功能。

每个空气净化器100不仅可以利用臭氧对空气进行杀菌，而且产生的臭氧在向空气净化器100外排出之前通过臭氧过滤器130去除臭氧，以防止臭氧的流出引起的环境污染及对身体的危害。

上述的说明仅是对本发明实施例的详细描述，但本发明保护范围并不限定于上述实施方式。在权利要求书和说明书及其附图所示的范围之内通过一些修改，可实现不同的实施方式，而这种修改应属于本发明的范围。