空气净化器控制方法及空气净化器与流程

本发明涉及空气净化器技术领域，具体涉及一种空气净化器控制方法及相应的空气净化器。

背景技术：

随着环境的变化和人们生活水平的提高，室内空气质量越来越受到人们的关注，空气净化器已成为市场的热点产品。无论是传统过滤式净化器还是新型高压静电除尘空气净化器，其程序控制都是决定空气净化器产品性能和用户体验的重要技术指标。

在实际使用时，如果程序控制设置不当，空气净化器的各个组件往往会处于连续工作状态，或者长时间处于高负荷运行状态，而有些组件如负离子或等离子体产生器、紫外光及光触媒部件等具有一定的使用寿命，连续工作(特别是长时间高负荷工作)将造成运行及维护费用的增加。

另外，对于具有等离子体或负离子功能、或者具有光触媒功能的空气净化器来说，当等离子体或负离子部件及光触媒部件工作时，将有臭氧产生，而臭氧浓度也是国标严格控制的参数，因此需要根据所选择的部件动态控制臭氧浓度，使空气质量达到国标要求，然而，现有的空气净化器由于程序设置不合理，在这方面也存在欠缺。

技术实现要素：

基于上述现状，本发明的主要目的在于提供一种空气净化器控制方法及相应的空气净化器，其能解决上述问题中的至少一个。

为实现上述目的，本发明采用的技术方案如下：

一种空气净化器控制方法，所述空气净化器预先设置有多种运行模式，每种运行模式对应有一组控制参数，任意两种运行模式之间至少有一个控制参数的取值不同；所述控制方法包括步骤：

s00、开机运行；

s10、控制所述空气净化器运行第一模式一次，随后以不同于所述第一模式的两种运行模式交替运行；

其中，所述第一模式的净化能力介于交替运行的两种运行模式之间。

优选地，所述一组控制参数包括运行电压v和单次运行时间t。

优选地，所述运行电压v的取值范围为0-30kv；和/或，所述单次运行时间t的取值范围为0-15h。

优选地，所述控制方法还包括步骤：

记录空气净化器的累计运行时间t总，并根据所述累计运行时间t总确定所述空气净化器交替运行的运行模式，其中，所述累计运行时间t总为空气净化器从首次上电运行开始各种运行模式的运行时间总和。

优选地，所述空气净化器内预存储有至少一个时间限值t，所述控制方法还包括步骤：

将所述累计运行时间t总与所述至少一个时间限值t相比较，并根据比较的结果确定所述空气净化器交替运行的运行模式。

优选地，每种运行模式所对应的一组控制参数中，至少一个控制参数随环境温度、环境湿度和/或空气净化器风机转速的不同而不同。

优选地，所述第一模式为初效模式，所述多种运行模式还包括低效模式、高效模式和长效模式，其中，所述低效模式和所述长效模式的运行电压低于所述初效模式的运行电压，所述高效模式的运行电压高于所述初效模式的运行电压，所述长效模式的单次运行时间大于所述低效模式的单次运行时间。

优选地，所述初效模式的运行电压v0＝8-10kv，单次运行时间t0＝2-4h；和/或，所述低效模式的运行电压v1＝5-7kv，单次运行时间t1＝1-2h；和/或，所述高效模式的运行电压v2＝11-13kv，单次运行时间t2＝1-3h；和/或，所述长效模式的运行电压v3＝5-7kv，单次运行时间t3＝3-5h。

优选地，所述控制方法具体包括步骤：

s101、每次开机重新启动后，控制所述空气净化器以初效模式运行t0时长；

s102、记录所述空气净化器的累计运行时间t总；

s103、判断t总与预存储的第一时间限值t1的大小关系，若t总<t1，则控制所述空气净化器以低效模式和高效模式交替运行，并返回步骤s102。

优选地，步骤s103中，若t总>t1，则控制所述空气净化器以长效模式和高效模式交替运行，并执行步骤s104；

s104、继续记录所述空气净化器的累计运行时间t总；

s105、判断t总与预存储的第二时间限值t2的大小关系，若t1<t总<t2，则控制所述空气净化器以长效模式和高效模式交替运行，并返回步骤s104。

优选地，步骤s105中，若t总>t2，则提醒用户对工作部件进行彻底清洗或者更换。

优选地，所述空气净化器包括选择功能键，在所述空气净化器的运行过程中，当所述选择功能键被触发时，控制所述空气净化器以所述选择功能键所对应的运行模式运行。

优选地，当所述选择功能键所对应的运行模式运行结束后，控制所述空气净化器以预定的运行模式交替运行。

一种空气净化器，其采用前面所述的控制方法进行控制。

本发明的空气净化器控制方法能够使空气净化器在运行初期将室内颗粒物浓度降低到合适的范围内，然后通过在不同的运行模式之间交替运行，可避免空气净化器连续长时间高负荷运转，以保护其核心零部件并节约能源，同时也能够维持室内颗粒物浓度在较低水平。

同时，当空气净化器采用本发明的控制方法进行控制时，可以省略相应的颗粒物传感器及气体传感器，一方面节省制造成本，另一方面有利于降低维护成本。

附图说明

以下将参照附图对根据本发明的空气净化器控制方法的优选实施方式进行描述。图中：

图1为根据本发明的一种空气净化器控制方法的控制流程图；

图2为根据本发明的一种优选实施方式的空气净化器控制方法的控制流程图；

图3为根据本发明的一种优选实施方式的控制程序示意图；

图4为根据本发明的另一种优选实施方式的控制程序示意图。

具体实施方式

在室内颗粒物发生源保持稳定的情况下，空气净化器的加入可以快速将室内的颗粒物浓度降低至符合标准的范围内。对于具有稳定洁净空气净化量(cadr)的空气净化器而言，当其在适用面积(例如，a＝0.1*cadr)的单一房间内运行时，从颗粒物高污染状态降低至符合标准状态所需的时间一般不超过一个小时，该时间可通过实验进行测定。如果超过该时间后空气净化器仍然在高负荷运行状态，则会造成能量浪费，同时长时间的高负荷运行状态对空气净化器的某些核心零部件也具有一定的损耗。

基于上述认识，本发明提出了一种空气净化器的新控制方法，其采用先进的逻辑程序及时有效地主动调控周围环境空气品质，从而能够克服背景技术部分所描述的现有技术中的空气净化器所存在的问题。本发明的空气净化器控制方法特别适用于高压静电除尘空气净化器，或者带有等离子体或负离子功能的空气净化器。

具体地，如图1所示，本发明的空气净化器预先设置有多种运行模式，每种运行模式对应有一组控制参数，任意两种运行模式之间至少有一个控制参数的取值不同；该控制方法包括步骤：

s00、开机运行；

s10、控制所述空气净化器运行第一模式一次，随后以不同于所述第一模式的两种运行模式交替运行；

其中，所述第一模式的净化能力介于交替运行的两种运行模式之间。

因此，通过为第一模式设置合适的控制参数，本发明的控制方法能够使空气净化器在运行初期将室内颗粒物浓度降低到合适的范围内，然后通过在不同的运行模式之间交替运行，能够避免空气净化器连续长时间高负荷运转，以保护其核心零部件并节约能源，同时也能够维持室内颗粒物浓度在较低水平。

另外，市场上现有的空气净化器在进行程序控制时，一般是采用各类气体和颗粒物传感器、控制器、以及外部执行部件构成闭环控制回路，根据传感器的测量值动态控制臭氧、颗粒物浓度等。该类控制方法属于被动控制，通过传感器检测值与预设的限值进行比较，然后再对外部执行部件进行控制，往往会存在一定的延后性，不能够及时准确地调控周围环境的空气品质，所以仍然存在空气质量超标的风险。另外，市场上现有的传感器一般灵敏度低且误差较大，而且在使用过程中传感器上会附着灰尘，导致其灵敏度进一步降低，这也增加了传感器检测及执行部件的控制难度，加大了超标的风险。

由于本发明的控制方法不依赖于传感器的检测值，而是采用主动控制的方式，因此，当空气净化器采用本发明的控制方法进行控制时，可以省略相应的颗粒物传感器及气体(如臭氧)传感器，一方面节省制造成本，另一方面有利于降低维护成本。

优选地，所述一组控制参数包括运行电压v和单次运行时间t。例如，对于高压静电除尘空气净化器或者具有等离子体或负离子功能的空气净化器来说，可以通过改变运行电压v和单次运行时间t的方式来设置多种运行模式。例如，在高负荷运转时，可以选用较高的电压和/或较短的单次运行时间，而在低负荷运转时，则可以选用较低的电压和/或较长的单次运行时间。

优选地，所述运行电压v的取值范围为0-30kv；和/或，所述单次运行时间t的取值范围为0-15h。对于每一种运行模式，可通过实验预先确定其控制参数的取值。

以四档运行模式为例，四档模式可命名为初效模式n0(即前述的第一模式)、低效模式n1、高效模式n2和长效模式n3。示例性地，初效模式n0的运行电压v0＝10kv，单次运行时间t0＝3h；低效模式n1的运行电压v1＝6kv，单次运行时间t1＝1h；高效模式n2的运行电压v2＝12kv，单次运行时间t2＝2h；长效模式n3的运行电压v3＝6kv，单次运行时间t3＝4h。

其中，该初效模式专门用于在空气净化器每次开机运行时的初期阶段使用，即，在所述空气净化器每次开机时，首先控制所述空气净化器运行于所述初效模式。该初效模式中，通过高洁净空气净化量和适当长的运行时间，可以使室内颗粒物浓度大幅度降低至标准范围内。

所述低效模式、所述高效模式和所述长效模式则用于在初效模式结束后被选择使用，例如选择两种运行模式交替运行。其中，所述低效模式和所述长效模式的运行电压低于所述初效模式的运行电压，所述高效模式的运行电压高于所述初效模式的运行电压，所述长效模式的单次运行时间大于所述低效模式的单次运行时间。

也即，在初效模式运行之后，可以交替地运行高效净化模式(如高效模式)和节省能源净化模式(如长效模式或者低效模式)，从而可以实现维持室内颗粒物浓度在较低水平同时能够节省能源。由于高效净化模式和节省能源净化模式主要通过电压等参数的调控来实现，因此不同模式的切换还可以有效控制臭氧浓度，使之维持在较低浓度范围。

优选地，所述控制方法还可以包括步骤：

记录所述空气净化器的累计运行时间t总，并根据累计运行时间t总确定所述空气净化器交替运行的运行模式，其中，所述累计运行时间t总为空气净化器从首次上电运行开始到当前时刻各种运行模式的运行时间总和。

为方便记录该累计运行时间t总，空气净化器中还为每种运行模式设置有一个变量——运行次数n，以记录相应的运行模式的运行次数，从而该运行模式的运行时间为n*t，即运行次数n与单次运行时间t的乘积。在具体控制时，相应的运行模式每运行一次，其运行次数n便加1，如图2所示。

仍以前述四档运行模式为例，初效模式n0的运行次数为n0，低效模式n1的运行次数为n1，高效模式n2的运行次数为n2，长效模式n3的运行次数为n3，则累计运行时间t总＝n0*t0+n1*t1+n2*t2+n3*t3。

空气净化器每次开机启动运行时，程序都首先按照初效模式(模式n0，例如，v0＝10kv，t0＝3h)的控制参数运行，如图3和图4所示，首先在电压10kv的条件下运行3h，此模式能够使室内颗粒物浓度大幅度降低至标准范围内。

在首次运行初效模式后，n0＝1，n1＝0，n2＝0，n3＝0，于是，

t总＝t0*n0+t1*n1+t2*n2+n3*t3＝3*1+1*0+2*0+4*0＝3h。

优选地，所述空气净化器内预存储有至少一个时间限值t，例如记为t1、t2……，所述控制方法还包括步骤：

将所述累计运行时间t总与所述至少一个时间限值t相比较，并根据比较的结果确定所述空气净化器交替运行的运行模式。

本实施方式中，至少一个时间限值t例如可以是清洗时间限值，例如清洗滤网和/或清洗核心部件的时间限值。

具体地，在实际运行过程中，可以随时判断累计运行时间t总和时间限值t的大小，并根据判断结果执行不同的运行模式组合。

例如，若t总<t1(其中t1为第一清洗时间限值，其取值范围优选在50-500h之间)，则可以如图3所示，在初效模式n0之后，先按照低效模式(模式n1，例如，v1＝6kv，t1＝1h)的参数运行，即在电压6kv的条件下运行1h，然后按照高效模式(模式n2，例如，v2＝12kv，t2＝2h)的参数运行，即在电压12kv的条件下运行2h，此时低效模式和高效模式之间的切换可以有效净化室内空气同时节省能源。在低效模式和高效模式各运行一次后，n0＝1，n1＝1，n2＝1，n3＝0，于是，

t总＝t0*n0+t1*n1+t2*n2+n3*t3＝3*1+1*1+2*1+4*0＝6h。

在继续运行的过程中，继续判断累计运行时间t总和第一清洗时间限值t1的大小，只要t总<t1，就继续按照先低效模式然后高效模式的方式交替运行。

设置第一清洗时间限值t1意义在于：空气净化器的工作部件在运行一定时间后会逐渐吸附灰尘，进而对其工作性能产生一定的影响(净化能力变弱，副产物臭氧产生量会增多，等等)，因此需要及时提醒用户进行适当清洗或更换。

再例如，若t1<t总<t2(其中t2为第二清洗时间限值，其取值范围优选在500-1000h之间)，则可以如图4所示，在初效模式n0之后，先按照长效模式(模式n3，例如，v＝6kv，t2＝4h)的参数运行，即在电压6kv的条件下运行4h，然后按照高效模式(模式n2，例如，v＝12kv，t2＝2h)的参数运行，即在电压12kv的条件下运行2h。此时长效模式和高效模式之间的切换可以有效净化室内空气同时节省能源。

在继续运行的过程中，继续判断累计运行时间t总和第二清洗时间限值t2的大小，只要t1<t总<t2，就继续按照先长效模式然后高效模式的方式交替运行。

之所以在满足条件t1<t总<t2时采用长效模式与高效模式交替运行，原因在于：对于采用电净化原理的空气净化器在不断的使用过程中，其净化效果会发生衰减，同时副产物臭氧产生量会增多，尤其是在较长时间使用后，这种情况会更为明显，因此，考虑到臭氧含量偏高对人们身体健康的影响，在较长时间使用后尽量减少较高工作电压模式的频率，于是通过使用长效模式(即低电压长时间模式)与高效模式相配合来达到空气净化的效果。

若t总>t2，则提醒用户对工作部件进行彻底清洗或者更换。

在第一清洗时间限值t1的基础上设置第二清洗时间限值t2的意义在于：当累计运行时间达到第一清洗时间限值t1时，此时空气净化器净化能力受到一定的影响，但是在正常范围内，例如空气净化器净化能力衰减范围在10-20％左右，此时可建议用户对工作部件进行简单清洗，用户可以选择清洗也可以不清洗。如果此时清洗，可以达到较好的空气净化效果；如果不清洗，也不会对净化效果造成较大的影响。而在累计运行时间达到第二清洗时间限值t2时，此时空气净化器的净化效果较差，例如空气净化器净化能力衰减在20-50％左右，同时副产物臭氧存在超标的风险，仍可以继续使用但必须进行清洗，否则影响空气净化器的净化效果。

具体地，当t总>t2时，可变更其他模式组合或增加其他模式，使空气净化器的运行模式不同于此前交替运行的运行模式组合。或者，在保证用户按照第二清洗时间限值t2中的提醒设计对净化器工作部件进行清洗的前提下，当t总>t2时，仍控制空气净化器以长效模式和高效模式交替运行，并且当达到第三清洗时间限值t3(例如是t2的整数倍(n＝2、3、4……))时继续进行提醒清洗，以保证当运行时间t总>t3时空气净化器仍能够继续运行工作。

优选地，每种运行模式所对应的一组控制参数中，至少一个控制参数随环境温度、环境湿度和/或空气净化器风机转速的不同而不同。也即，每种运行模式的控制参数可以与其他参数(如环境温度、环境湿度、风机转速等)相互关联，从而在这些其他参数发生改变时，实际运行中则按照改变后的参数所对应的控制参数进行控制。

一般认为，环境温湿度会对空气净化器的电净化性能有较大影响，尤其是在高湿环境中会出现异常放电导致臭氧升高。因此，本发明的控制方法中，控制参数跟环境湿度相互关联。例如，当空气净化器的洁净空气净化量、风机转速档位一定，但是当空气净化器所处的环境湿度超过一定范围时，各种运行模式对应的控制参数也需相应调整。例如，在环境湿度低于60％运行时，初效模式n0的运行电压v0＝10kv，单次运行时间t0＝3h；在环境湿度高于60％运行，初效模式n0运行电压v0＝8kv，单次运行时间t0＝2h；其他运行模式对应的控制参数也按照类似的方式相应调整。

而对于含有不同风速档位的空气净化器，在不同档位时，各种运行模式的控制参数也可以不同。例如，如果有两个风速档位，每个风速档位中的四种运行模式各有一组控制参数，则可以认为共有八组不同的控制参数。例如，当空气净化器的低风速档位风量为200m³/h时，初效模式n0的运行电压v0＝10kv，单次运行时间t0＝3h；当空气净化器的高风速档位风量为300m³/h时，初效模式n0运行电压v0＝8kv，单次运行时间t0＝4h；其他运行模式的控制参数也按照类似的方式相应调整。

另外，不同型号的空气净化器，例如其洁净空气净化量(cadr)不同，则各运行模式的程序参数也可以适当调整。也即，根据净化能力的大小，不同模式的控制参数相应改变。例如，当空气净化器的洁净空气净化量cadr＝200时，初效模式n0的运行电压v0＝10kv，单次运行时间t0＝3h；当空气净化器的洁净空气净化量cadr＝300时，初效模式n0的运行电压v0＝8kv，单次运行时间t0＝4h；其他运行模式的控制参数也按照类似的方式相应调整。

以下再结合图2说明本发明的控制方法的优选实施方式。

具体包括步骤：

s101、每次开机重新启动后，控制所述空气净化器以初效模式n0运行t0时长；此时，初效模式n0的运行次数n0加1，即，n0＝n0+1；

s102、记录所述空气净化器的累计运行时间t总；

s103、判断t总与预存储的第一时间限值t1的大小关系，若t总<t1，则控制所述空气净化器以低效模式n1和高效模式n2交替运行(如图3所示)，并返回步骤s102；在低效模式n1和高效模式n2交替运行时，相应的运行模式每运行一次，其运行次数n加1，即，n1＝n1+1，或者，n2＝n2+1，如图2所示；

步骤s103中，若t总>t1，则控制所述空气净化器以长效模式n3和高效模式n2交替运行(如图4所示)，并执行步骤s104；在长效模式n3和高效模式n2交替运行时，相应的运行模式每运行一次，其运行次数n加1，即，n3＝n3+1，或者，n2＝n2+1，如图2所示；

s104、继续记录所述空气净化器的累计运行时间t总；

s105、判断t总与预存储的第二时间限值t2的大小关系，若t1<t总<t2，则控制所述空气净化器以长效模式n3和高效模式n2交替运行，并返回步骤s104；

步骤s105中，若t总>t2，则提醒用户对工作部件进行彻底清洗或者更换，和/或同时控制所述空气净化器以其他运行模式运行，其中，所述其他运行模式中至少一种运行模式不同于此前交替运行的运行模式。

优选地，所述空气净化器还包括选择功能键，例如分别对应于各种运行模式，在所述空气净化器的运行过程中，当所述选择功能键被触发时，控制所述空气净化器以所述选择功能键所对应的运行模式运行。

优选地，当所述选择功能键所对应的运行模式运行结束后，控制所述空气净化器以预定的运行模式交替运行。

也即，本发明的控制方法中，既可以按照内置程序自动控制各运行模式的切换，也可以人为手动地选择运行其中某一运行模式。

例如，当空气净化器开机运行时，程序默认按照预定的程序运行，即，程序自动选择运行模式并自动切换运行模式。但当用户需要在某一特定模式下运行时，则可以通过选择功能键来选择特定的运行模式，使空气净化器优先于程序设置而在该模式下运行。例如，以初效模式n0的运行电压v0＝10kv、单次运行时间t0＝3h，低效模式n1的运行电压v1＝6kv、单次运行时间t1＝1h为例，当正在运行初效模式v0＝10kv，且实际运行时间为1h时，如果用户需要运行低效模式n1，则可以人为地通过选择功能键选择直接跳转至低效模式n1，并按照n1的参数运行，随后则可以继续按照程序设置运行。

在上述工作的基础上，本发明还提供了一种空气净化器，其采用本发明前面所述的控制方法进行控制。该空气净化器优选为高压静电除尘空气净化器，或者带有等离子体或负离子功能的空气净化器

本发明的空气净化器能够在没有外部颗粒物传感器情况下进行工作，并根据内置参数设置在不同时间段运行不同的净化模式，将颗粒物浓度维持在较低的浓度范围内，节省了颗粒物传感器的成本，同时在低效模式和长效模式运行时还能够节省能源，降低臭氧含量。

本发明的空气净化器结构简单，成本低，绿色节能，并且可长期运行，节能环保。

本领域的技术人员容易理解的是，在不冲突的前提下，上述各优选方案可以自由地组合、叠加。

应当理解，上述的实施方式仅是示例性的，而非限制性的，在不偏离本发明的基本原理的情况下，本领域的技术人员可以针对上述细节做出的各种明显的或等同的修改或替换，都将包含于本发明的权利要求范围内。