專利名稱：利用臭氧的空氣凈化除臭殺菌器的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及利用臭氧所具有的優(yōu)越除臭力及殺菌力凈化空氣的利用臭氧的空氣凈化除臭殺菌器。更詳細地說本發(fā)明涉及具有以下功能的利用臭氧的空氣凈化除臭殺菌器能夠確認目標空間大小，能夠?qū)嵤┛刂剖鼓繕丝臻g中的臭氧濃度保持適當值以便有效進行除臭和殺菌，正在進行殺菌和殺菌之后檢測人體，并且從目標空間中除去殘留的臭氧。
背景技術(shù)：
一般，臭氧是具有特殊味道的淺藍色氣體，具有殺菌、消毒及漂白作用。利用這種臭氧特性的臭氧產(chǎn)生器廣泛應(yīng)用于空氣凈化殺菌器中，并在凈化廢水及污染的空氣、食品殺菌等多種領(lǐng)域中使用。
臭氧(O3)是由3個氧原子結(jié)合形成的氧的同素異形體，通過由于汽車不完全燃燒而產(chǎn)生的廢氣中的不穩(wěn)定碳化物或氮化物之間的結(jié)合和分解過程產(chǎn)生臭氧，或者通過由于存在于地球外圍的臭氧層的損耗而引起太陽能強烈到達地表面時，激發(fā)大氣中20％左右的氧分子(O2)而產(chǎn)生臭氧。盡管臭氧可以在自然狀態(tài)下以這種方式產(chǎn)生，但也可以利用諸如電解法、光化學法、電暈排放法、紫外線照射法、無聲排放法等各種方法人工地產(chǎn)生臭氧。目前，為了利用臭氧強有力的殺菌力及除臭力，通過向氧氣分子實施諸如排放等能量，而人為地產(chǎn)生臭氧或?qū)⒊粞跤糜诙喾N領(lǐng)域。在100年之前這種臭氧已開始被應(yīng)用于與水質(zhì)相關(guān)的領(lǐng)域中，并且目前正在進行討論以便在技術(shù)上將臭氧應(yīng)用于基于生活惡臭及細菌的大氣應(yīng)用領(lǐng)域中。
通常，當按大小對分布在空間中的污染物質(zhì)(即，將被除去的目標物質(zhì))進行分類時，灰塵微粒的大小為數(shù)個至數(shù)十個μm，真菌的大小約為5μm左右，細菌的大小在0.5-10μm的范圍內(nèi)，病毒的大小在0.1μm或以下。包括電離子發(fā)生器的傳統(tǒng)空氣凈化殺菌器有如下弊端。
首先，大多數(shù)現(xiàn)有的空氣凈化器或空氣清新器包括預定的電離子發(fā)生器以便除去含在被吸入空氣中的真菌或細菌。然而，由于它們不是采用對目標空間實施有效除臭和殺菌的方法，而是采取了利用抗菌性過濾器防止目標細菌傳播的方法或采取了通過空氣在目標空間中的循環(huán)而使附著在空氣過濾器上的有限目標細菌被去除的方法，因此其殺菌力微弱。而且，由于它們實際上依賴于多功能性空氣過濾器，所以空氣過濾器在設(shè)備內(nèi)所占的體積相對大。這樣，很難實現(xiàn)設(shè)備的小型化，并且因為空氣過濾器本身對循環(huán)空氣具有阻擋作用，所以降低了目標空間內(nèi)的空氣循環(huán)效率。由此，存在這樣的缺陷即，不能有效地清潔具有各種標準所規(guī)定的體積的空間內(nèi)的空氣。
而且，在現(xiàn)有空氣凈化器中使用的循環(huán)空氣過濾方法中，通過空氣過濾器可以除去灰塵微粒和真菌。然后，如果為了捕獲及除去細菌或病毒而使用微細空氣過濾器，就會降低目標空間中空氣的循環(huán)效率，并且延長了凈化空氣所需的時間。
并且，由于在凈化空氣過程中所述空氣過濾器被二次污染，因此要徹底替換和處理該過濾器。并且，還有這樣的問題即，只能部分除去或完全不能除去空氣過濾器不能過濾掉的諸如細菌和病毒等微小微生物。另外，直接使用臭氧對目標空間中的空氣進行殺菌的現(xiàn)有裝置不能控制目標空間中的臭氧使其保持適當?shù)臐舛?。因此，存在所述裝置可能影響人體的反對理由。
韓國專利公開出版物第10-1998-83611號中公開了一種構(gòu)造，其中如果人在一定距離之內(nèi)長時間靠近臭氧濃度超過預定值的目標空間，則利用超音波探測這種靠近并發(fā)出警報聲，從而使用戶能迅速處理情況，由此減少安全事故。然而，這中構(gòu)造不是把目標空間中的臭氧濃度自動地控制在適當?shù)乃剑鴥H僅是在人處于臭氧產(chǎn)生器附近的情況下，通過發(fā)出警報聲來臨時減少由于過多臭氧引起的安全事故。
此外，有一種空氣殺菌方法，通過所述方法不直接向目標空間放出對人體有害的臭氧，而是將目標空間中的空氣吸入設(shè)備內(nèi)部，然后在設(shè)備中的空氣移動路徑中進行殺菌。但是，所述方法具有這樣的缺點為了捕獲空氣，設(shè)備自身的尺寸變大，用于去除清潔空氣之后留在設(shè)備中的殘留臭氧的催化過濾器的壽命縮短，并且整體上降低了對目標空間的空氣的殺菌效率。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明旨在解決所述問題。本發(fā)明的目的是提供一種使用臭氧的空氣凈化除臭殺菌器，所述空氣凈化除臭殺菌器具有凈化空氣的功能，能夠通過控制臭氧的濃度來完全消除臭氧對人體的有害影響，以實現(xiàn)對目標空間中的空氣的有效除臭和殺菌。
本發(fā)明的目的是提供一種利用臭氧的空氣凈化除臭殺菌器，所述空氣凈化除臭殺菌器設(shè)計成通過使空氣凈化除臭殺菌器根據(jù)目標空間中是否有人來自動運行，能夠完全消除臭氧對人體的有害影響。
本發(fā)明的還一個目的是提供一種利用臭氧的空氣凈化除臭殺菌器，所述空氣凈化除臭殺菌器識別目標空間的大小，并且能夠?qū)⒊粞鯘舛缺３衷谶m當濃度以實現(xiàn)對目標空間中的空氣的有效除臭和殺菌。
而且，本發(fā)明的目的是提供一種利用臭氧的空氣凈化除臭殺菌器，所述空氣凈化除臭殺菌器通過根據(jù)人體的活性控制臭氧濃度，而能夠在對人體無害的臭氧濃度下對目標空間中的空氣實施除臭和殺菌，即使人在目標空間中也能實施上述操作。
根據(jù)用于實現(xiàn)所述目標的本發(fā)明，提供一種利用臭氧的空氣凈化除臭殺菌器，所述空氣凈化除臭殺菌器以待命(凈化)模式、除臭模式和殺菌模式中的一個或多個模式運行。所述空氣凈化除臭殺菌器包括在所述除臭或所述殺菌模式中用于產(chǎn)生臭氧的臭氧產(chǎn)生單元、檢測所述目標空間中臭氧濃度的臭氧傳感器、根據(jù)所述臭氧傳感器檢測的所述目標空間中的臭氧濃度控制所述臭氧產(chǎn)生單元運行的控制單元。


圖1是根據(jù)本發(fā)明優(yōu)先實施例的利用臭氧的空氣凈化除臭殺菌器的結(jié)構(gòu)視圖；圖2a是示出臭氧產(chǎn)生單元的ON/OFF開關(guān)操作周期的例子的視圖，圖2b是示出根據(jù)目標空間大小的臭氧濃度增加率和臭氧產(chǎn)生單元的操作時間之間的關(guān)系的曲線；圖3是示出通過人體傳感器檢測的輸出電平和時間之間的關(guān)系的曲線；圖4是在本發(fā)明的空氣凈化除臭殺菌器的運行模式中設(shè)定殺菌模式運行條件的流程圖；圖5是在除臭模式下運行的本發(fā)明的空氣凈化除臭殺菌器的臭氧產(chǎn)生單元的運行條件的流程圖；圖6是概括示出根據(jù)本發(fā)明的空氣凈化除臭殺菌器的操作方框圖，并且主要示出圖1中空氣凈化除臭殺菌器的一些部件以及它們之間的協(xié)作關(guān)系。
具體實施例方式
下面參照附圖詳細說明根據(jù)本發(fā)明優(yōu)選實施例的利用臭氧的空氣凈化除臭殺菌器。
圖1是根據(jù)本發(fā)明優(yōu)選實施例的利用臭氧的空氣凈化除臭殺菌器的結(jié)構(gòu)視圖。如圖1所示，利用臭氧的空氣凈化除臭殺菌器包括入口90，目標空間中的空氣通過所述入口90被吸入；用于除去灰塵的空氣過濾器單元70；用于向外排出空氣的出口30；用于產(chǎn)生臭氧且包括排放部(未圖示)的臭氧產(chǎn)生單元20；用于檢測目標空間中臭氧濃度的臭氧傳感器80；用于確定目標空間內(nèi)是否有人以及確定人體活性度的人體傳感器50；操作單元的印刷電路板(PCB)60，其中用戶從殺菌器的待命(凈化)模式、除臭模式、殺菌模式中選擇一個模式；用于使吸入的空氣在空氣凈化除臭殺菌器內(nèi)部進行循環(huán)的多葉片式風扇10；以及控制空氣凈化除臭殺菌器的整個操作的控制單元40。
所述空氣凈化除臭殺菌器還包括邏輯電路部4l，用于基于所述臭氧傳感器80檢測的臭氧濃度，運算數(shù)據(jù)變化以實現(xiàn)適當?shù)某艉蜌⒕鷿舛?；以及第一存儲裝置43和第二存儲裝置45，用于儲存所述臭氧傳感器80和所述邏輯電路部41中計算的數(shù)據(jù)等。
所述控制單元40控制所述臭氧產(chǎn)生單元20的臭氧產(chǎn)生操作，使目標空間內(nèi)所述臭氧濃度能達到適當?shù)某艋驓⒕鷿舛?。所述臭氧產(chǎn)生單元20在利用預定ON/OFF間隔實施開關(guān)操作的同時產(chǎn)生臭氧。
按各個運行模式詳細說明如圖1所示根據(jù)本發(fā)明的利用臭氧的空氣凈化除臭殺菌器的運行。如上所述，根據(jù)本發(fā)明的空氣凈化除臭殺菌器1在待命(凈化)模式、除臭模式和殺菌模式這3個模式中運行。各個模式通過操作單元的PCB 60由用戶選擇進行操作。待命(凈化)模式意味著空氣凈化殺菌除臭器的待命運行模式或空氣凈化圓形模式，除臭模式意味著用于從目標空間除去惡臭源的除臭運行模式，殺菌模式意味著用于從目標空間除去污染源的殺菌運行模式。
首先，在待命(凈化)模式中，通過多葉片式風扇10的運行被吸向入口90的空氣在經(jīng)過空氣過濾器單元70的同時依次進行除塵及除臭。然后，經(jīng)過此過程的空氣經(jīng)過多葉片式風扇被排到出口30側(cè)。并且，在下面說明的除臭模式或殺菌模式中，如果所述目標空間中的臭氧濃度超過設(shè)定值，則停止產(chǎn)生臭氧并且模式被轉(zhuǎn)換到待命(凈化)模式。然后，實施除去目標空間中殘留臭氧的一系列操作。
除臭模式中的運行基本與所述待命(凈化)模式中的運行相同。此外，臭氧傳感器80運行在只是入口90一側(cè)，臭氧產(chǎn)生單元20利用ON/OFF開關(guān)通過出口30向目標空間排出少量臭氧。在除臭模式的初始階段，臭氧傳感器80識別目標空間。邏輯電路單元45基于識別結(jié)果算出臭氧產(chǎn)生單元20的運行時間和條件。用于計算所述臭氧產(chǎn)生單元20的運行時間及運行條件的信息數(shù)據(jù)包括，由所述臭氧產(chǎn)生單元20產(chǎn)生的目標空間中的臭氧濃度數(shù)據(jù)C、臭氧產(chǎn)生持續(xù)時間數(shù)據(jù)T及空氣量數(shù)據(jù)W等。所述目標空間識別過程和計算所述運行時間及運行條件過程的例子將在后面敘述。
根據(jù)算出的運行時間及運行條件，臭氧產(chǎn)生單元20放出臭氧直到臭氧濃度達到適當除臭濃度為止。這種放出的小量臭氧在目標空間中循環(huán)。位于入口90處的臭氧傳感器80執(zhí)行檢測所述臭氧濃度的功能。如果臭氧傳感器80檢測到目標空間中的臭氧濃度超過設(shè)定值，則控制單元40使臭氧產(chǎn)生單元20停止運行以停止產(chǎn)生臭氧。空氣凈化除臭殺菌器的運行模式自動地從除臭模式轉(zhuǎn)換為待命(凈化)模式。在這種情況下，空氣凈化除臭殺菌器為了除去目標空間中殘留的臭氧而在待命(凈化)模式下連續(xù)運行預定時間。實驗結(jié)果表明，當99平方米(30Pyeong)的目標空間中從出口排出的排出空氣量是5至6CMM時，開始運行臭氧產(chǎn)生單元之后臭氧產(chǎn)生器80檢測到在3至15分鐘之內(nèi)的設(shè)定濃度為0.03ppmv～0.06ppmv，在檢測同時控制部40通過控制臭氧產(chǎn)生單元20而使臭氧產(chǎn)生操作停止，然后在待命(凈化)模式下運行大約2個小時，由此完全除去目標空間中殘留的臭氧。
在除臭模式中，排到目標空間的臭氧在目標空間中循環(huán)預定的時間段。如果在目標空間中存在惡臭源，則臭氧和惡臭源之間的反應(yīng)能夠防止臭氧濃度的增加。如果經(jīng)過一定時間后惡臭源被消除，則由于與惡臭源未進行反應(yīng)的殘留臭氧的存在，使得目標空間中的臭氧濃度達到設(shè)定值以上。此時，空氣凈化除臭殺菌器的運行模式就從除臭模式轉(zhuǎn)換為待命(凈化)模式。凈化模式下通過入口90被吸入的臭氧通過設(shè)置在空氣過濾器單元70的最后階段處的碳過濾器(未圖示)而被處理。這樣，可以除去目標空間中殘留的臭氧。
圖2a示出臭氧產(chǎn)生單元的ON/OFF開關(guān)操作周期的例子。臭氧傳感器80的空間識別操作利用臭氧產(chǎn)生單元20的ON/OFF開關(guān)操作，并通過檢測臭氧產(chǎn)生單元20ON期間目標空間中臭氧濃度的增加速度來實施。在圖2a中，從上升沿到下降沿的持續(xù)時間為臭氧產(chǎn)生單元20的ON時間，從下降沿到下一個上升沿的持續(xù)時間為臭氧產(chǎn)生單元20的OFF時間。如圖2a所示，假設(shè)臭氧產(chǎn)生單元20的ON/OFF開關(guān)周期為P，且臭氧產(chǎn)生單元20的ON時間為T，則可以用T/P表示所述ON時間比率R。如果在臭氧產(chǎn)生單元20開關(guān)操作期間，臭氧產(chǎn)生單元20的ON時間變長，則所述比率R增加。相反，如果ON時間變短，則所述比率R減少。如果目標空間的大小(體積)一定，則隨著所述比率R增大，在目標空間中臭氧濃度C到達預定參考臭氧濃度Cp的期間臭氧產(chǎn)生單元20的參考運行時間Tp變短。圖2b示出根據(jù)目標空間大小的臭氧濃度增加率和臭氧產(chǎn)生單元的運行時間之間的關(guān)系的曲線。在空氣凈化殺菌除臭器的運行初始階段，在目標空間內(nèi)改變臭氧產(chǎn)生單元20的運行時間T的同時，得到多個ON時間比率(R＝T/P)數(shù)據(jù)。如圖2b所示，由以目標空間中的臭氧濃度C和臭氧產(chǎn)生單元20的運行時間T為兩個軸的曲線所獲得的ON時間比率R被顯示為曲線斜率。每個ON時間比率R的斜率能夠通過實際測量的到達參考臭氧濃度Cp所需的參考運行時間Tp而被顯示在相關(guān)曲線上。參照圖2b示出的曲線圖，當ON時間比率R高時，即斜率大時，到達參考臭氧濃度Cp所需的參考運行時間Tp縮短。在這里，參考臭氧濃度Cp或參考運行時間Tp是可以任意選擇的參考數(shù)據(jù)。在本發(fā)明的實施例中，設(shè)定的參考臭氧濃度為0.03ppmv～0.06ppmv。當通過具有臭氧產(chǎn)生單元20中選定的ON時間的ON/OFF開關(guān)操作而產(chǎn)生臭氧時，即在選定的ON比率R下運行臭氧產(chǎn)生單元20時，能夠通過測量達到預定參考臭氧濃度Cp所需的參考運行時間Tp來測定目標空間的大小。在這里，識別目標空間大小的操作可以是只在本發(fā)明的空氣凈化殺菌除臭器初始運行在特定空間內(nèi)時實施的操作。可選地，在其他空間中通過在改變運行時間T的同時計算ON時間比率R并使它們用作數(shù)據(jù)，能夠擴大空氣凈化除臭殺菌器的應(yīng)用范圍。
并且，所述邏輯電路單元45計算從所述臭氧產(chǎn)生單元開始運行到通過所述臭氧傳感器檢測的所述臭氧濃度到達預定參考臭氧濃度Cp的時間數(shù)據(jù)Tp。如果所述臭氧產(chǎn)生單元20的運行時間T和所述參考運行數(shù)據(jù)Tp之間的比率低于預定值時，所述控制單元控制所述臭氧產(chǎn)生單元，使所述ON時間比率R減少。即，在較小空間中(Tp/T比率小于0.5)臭氧產(chǎn)生單元20實施ON時間較短的開關(guān)動作。相反地，在較大空間(Tp/T比率大于0.5)中臭氧產(chǎn)生單元20實施ON時間較長的開關(guān)動作。在考慮到大的Tp/T比率允許在短時間內(nèi)識別空間、但誤差范圍大，而小的Tp/T比率使得用于識別空間所需的時間增大、但誤差范圍變窄的基礎(chǔ)上，通過根據(jù)目標空間的大小應(yīng)用合適的ON時間比率R，能夠確保穩(wěn)定地供給臭氧。作為例子，當產(chǎn)生臭氧時，通過在微微改變ON時間比率R的同時增加目標空間中的臭氧濃度直到除臭和殺菌濃度Cs起點，能夠?qū)崿F(xiàn)更精確的識別。
通過這種空間識別操作而得到的諸如運行時間數(shù)據(jù)T、ON/OFF開關(guān)周期數(shù)據(jù)P及ON時間比率R等運行條件數(shù)據(jù)，連同對應(yīng)于該運行條件數(shù)據(jù)的目標空間大小數(shù)據(jù)一并儲存在第一存儲裝置43中。所述控制單元40通過參考存儲于所述第一存儲裝置43中的運行條件數(shù)據(jù)來控制臭氧產(chǎn)生單元20的運行，從而根據(jù)目標空間的大小最優(yōu)地產(chǎn)生臭氧。
下面敘述殺菌模式。當用戶按壓與操作單元的PCB60連接的殺菌模式操作按鈕(未示出)時，輸出用于通知用戶在殺菌模式運行的聲音信號作為使用戶離開目標空間的警告信號。在預定的等待時間之后，人體傳感器(紅外傳感器)開始運行并檢測在目標空間內(nèi)是否有人。如果檢測到無人時，則激活殺菌模式運行。在殺菌模式運行的初始階段，以與除臭模式相同的方式，進行目標空間的空且識別操作以及計算臭氧產(chǎn)生單元20的運行時間和運行條件的操作。由此，對此內(nèi)容的詳細描述將被省略。然后，從入口90吸進的空氣通過空氣過濾單元70依次過濾，并且為了保持用于對目標空間進行有效殺菌的適當臭氧濃度，位于入口90一側(cè)的臭氧傳感器80實時檢測目標空間中的臭氧濃度。所述臭氧傳感器80向控制單元40輸出對應(yīng)被檢測臭氧濃度的信號?？刂茊卧?0響應(yīng)于來自臭氧傳感器80的信號向臭氧產(chǎn)生單元20輸出用于控制臭氧產(chǎn)生單元20的ON/OFF的輸出信號。此時，利用目標空間中的臭氧濃度達到特定臭氧濃度時的時間，優(yōu)選利用達到比有害于人體的臭氧濃度參考值低的0.03ppmv～0.06ppmv濃度的時間，估算出達到通過試驗在本發(fā)明空氣凈化除臭殺菌器中設(shè)定的用于對目標空間進行殺菌的最優(yōu)濃度0.1～0.15ppmv所需的臭氧產(chǎn)生單元20的運行時間T，根據(jù)目標空間的大小和環(huán)境因素通過反復試驗設(shè)定的預定條件(以下成為“運行條件”)，優(yōu)先根據(jù)目標空間的漂浮物質(zhì)、溫度、濕度、物理環(huán)境(地下或地上)，以及目標空間內(nèi)的對流(以下稱為“環(huán)境信息”)，這些都是對大氣中的臭氧濃度具有影響的因素，然后作為內(nèi)部數(shù)據(jù)輸入空氣凈化除臭殺菌器的控制單元內(nèi)。
通過入口90而被吸進的空氣經(jīng)過多階段空氣過濾器單元70，并且通過位于空氣凈化除臭器內(nèi)的風扇10在空氣凈化除臭殺菌器內(nèi)部循環(huán)。循環(huán)在空氣凈化除臭殺菌器內(nèi)的空氣在經(jīng)過位于風扇10與出口30柵格之間的臭氧排放單元(未圖示)的同時，與臭氧進行混合，并通過出口30排出。排到目標空間中的臭氧對目標空間進行殺菌，并且控制單元40根據(jù)所述臭氧產(chǎn)生單元20的運行時間和運行條件控制臭氧產(chǎn)生單元20的ON/OFF。
并且，由于根據(jù)本發(fā)明的空氣凈化除臭殺菌器與用于檢測目標空間內(nèi)是否有人的人體傳感器協(xié)作運行，因此當檢測人體時空氣凈化除臭殺菌器發(fā)出請求通風的警告信號或緊急鈴聲，同時它的操作模式能夠自動地轉(zhuǎn)換為用于除去殘留臭氧的待命(凈化)模式。當結(jié)束殺菌模式下的運行時，空氣凈化除臭殺菌器發(fā)出用于指示結(jié)束殺菌的警報，同時為了除去由于殺菌操作而產(chǎn)生的殘留臭氧，而在待命(凈化)模式下連續(xù)運行。
圖3是通過人體傳感器檢測到的輸出電平和時間之間的關(guān)系曲線圖。
人體傳感器通過將檢測目標空間內(nèi)人體的程度轉(zhuǎn)換為檢測距離D和檢測人體的頻率N而確定人體活性度Y?；谌梭w活性度Y，可以控制作為對特定空間內(nèi)進行殺菌和除臭的運作條件的被產(chǎn)生臭氧濃度C、臭氧產(chǎn)生時間T、和空氣量W。
首先，目標空間內(nèi)的殺菌(除臭)力S通過下面的公式1表示，C為產(chǎn)生的臭氧濃度、t為產(chǎn)生時間S≅f(C,t)---(1)]]>如公式1所示，隨著產(chǎn)生的臭氧濃度C和產(chǎn)生時間t的增加，殺菌(除臭)力S增加。用所述殺菌(除臭)力S表示人體活性度Y，如以下公式2所定義Y≅WS≅Wf(C,t)---(2)]]>在這里，W表示空氣量。所述人體活性度Y隨著殺菌(除臭)力和空氣量W變化。即，所述人體活性度Y與殺菌(除臭)力成反比，與空氣量W成正比。然而，這只應(yīng)用于絨毛殺菌(除臭)。在清除絨毛時，隨著人體活性度Y的增加，空氣量W減少，而與殺菌(除臭)力S無關(guān)。
同時，參照圖3所示曲線圖，用以下公式3表示根據(jù)人體傳感器的檢測距離D的輸出特性D≅K(V1-V0)(Vmax-V0)---(3)]]>公式3利用人體傳感器根據(jù)檢測距離D具有不同輸出電平的特性，并且輸出電平越高意味著人體離人體傳感器越近。K是對應(yīng)人體傳感器的最大檢測距離的參考常數(shù)值(例如，如果人體傳感器的最大檢測距離為5米，則K為5)。這樣，D比K小或等于K。例如，如果使用K為5的人體傳感器并且V1為1/2Vmax，那么檢測距離D為2.5米。因此可知，輸出電平越高，人體傳感器的檢測距離D的有效率越高。
用公式4表示檢測人體的頻率NN≅Σ[(t2-t1)t0]n---(4)]]>如圖3所示，聯(lián)系所述公式3再參照所述公式4可知，人體傳感器在檢測人體時不是輸出連續(xù)信號，而是根據(jù)人體的位置移動輸出非連續(xù)信號。在公式4中，檢測人體的頻率N最大不超過1，且為0-1之間值。
因此，綜合所述公式l至公式4，可以用公式5表示人體活性度YY≅DN*100---(5)]]>根據(jù)公式5可知，人體活性度Y與檢測人體的頻率N成反比，與人體檢測距離D成正比。而且，根據(jù)所述公式2可知，人體活性度Y與用于絨毛殺菌功能的殺菌力S成反比。
邏輯電路單元41通過基于所述公式5使用計算出的檢測距離D和檢測人體的頻率N的操作來計算人體活性度Y。在所述第二儲存裝置45中存儲人體活性度Y、對應(yīng)所述人體活性度Y的適當臭氧濃度數(shù)據(jù)C、臭氧產(chǎn)生持續(xù)時間數(shù)據(jù)TD、空氣量數(shù)據(jù)W。據(jù)此，控制單元40可以根據(jù)所述算出的人體活性度Y控制臭氧產(chǎn)生單元20的運行。例如，當意欲在目標空間內(nèi)有人的狀態(tài)下進行殺菌或除臭時，控制單元能夠控制臭氧的產(chǎn)生，使目標空間中的臭氧濃度保持在對人體有害的濃度以下。
圖4是本發(fā)明的空氣凈化除臭殺菌器的運行模式中設(shè)定殺菌模式的運行條件的流程圖。一旦空氣凈化除臭殺菌器開始運行，就發(fā)出諸如“5分鐘之后將實施殺菌操作，請離開房間”等聲音引導信息，從而停留在目標空間中的人能夠在預定時間內(nèi)疏散。經(jīng)過預定的疏散時間后，人體傳感器、臭氧產(chǎn)生單元和臭氧傳感器開始運行(步驟405至415)。隨著臭氧產(chǎn)生單元產(chǎn)生臭氧，臭氧傳感器80檢測出的目標空間內(nèi)的臭氧濃度增加。臭氧傳感器80檢測目標空間中的臭氧濃度，并且確定其是否達到設(shè)定的濃度(步驟420)。如果確定通過臭氧傳感器80檢測出的臭氧濃度已經(jīng)達到了設(shè)定濃度，則計算從臭氧產(chǎn)生單元開始運行到臭氧濃度達到設(shè)定濃度時的時間，從而實施目標空間識別操作(步驟425)。以所計算的時間為基礎(chǔ)，包括在控制單元40中的邏輯電路單元根據(jù)預定環(huán)境信息計算臭氧產(chǎn)生單元的運行時間及運行條件(步驟430)。然后，確定臭氧產(chǎn)生單元的運行是否滿足計算出的運行時間及運行條件(步驟440)。如果計算出的運行時間已超過或臭氧產(chǎn)生單元的運行滿足運行條件，則臭氧產(chǎn)生單元關(guān)斷(步驟445)。然后，空氣凈化除臭殺菌器的運行模式從殺菌模式轉(zhuǎn)換為待命(凈化)模式(步驟550)，并且結(jié)束殺菌模式(步驟455)。如果在此過程中，給于臭氧產(chǎn)生單元的運行條件的同時，通過使用附加的人體傳感器在臭氧產(chǎn)生單元的運行期間檢測目標空間內(nèi)的人體，則無論如上所述怎樣設(shè)定運行條件，在警報發(fā)出的同時，關(guān)斷臭氧產(chǎn)生單元?？諝鈨艋魵⒕鞯倪\行模式從殺菌模式轉(zhuǎn)換到待命(凈化)模式。
圖5是運行在除臭模式下的本發(fā)明的空氣凈化除臭殺菌器的臭氧產(chǎn)生單元的運行條件的流程圖。
流程圖5涉及除臭模式下控制目標空間中臭氧濃度的方法。為了控制微量臭氧，例如，如果臭氧濃度低于設(shè)定值0.05ppmv，則確定在目標空間中的臭氧濃度高于設(shè)定值的情況下，ON/OFF操作的次數(shù)是否超過ON/OFF操作的預定參考次數(shù)。如果ON/OFF操作的次數(shù)超過ON/OFF操作的預定參考次數(shù)，則空氣凈化除臭殺菌器的運行模式自動地從除臭模式轉(zhuǎn)換到待命(凈化)模式。根據(jù)圖5所示的流程圖，即使在目標空間內(nèi)的臭氧濃度超過設(shè)定值的情況下，通過除臭所需的預定參考次數(shù)確保最小量的產(chǎn)生臭氧。這樣，能夠?qū)崿F(xiàn)對目標空間的有效除臭。即，如果開始運行后在臭氧產(chǎn)生單元的第一次運行時目標空間中的臭氧濃度超過設(shè)定參考值0.05ppmv，則臭氧產(chǎn)生單元20臨時停止運行。然而，如果在臭氧產(chǎn)生單元的第二次運行中，臭氧傳感器80所檢測的目標空間中的臭氧濃度不超過所述設(shè)定參考值，則臭氧產(chǎn)生單元20重新開始運行。結(jié)果，如果測定的目標空間內(nèi)的臭氧濃度不連續(xù)地比設(shè)定參考值超出預定參考次數(shù)，則臭氧產(chǎn)生單元20繼續(xù)進行ON/OFF操作。用這種方式，在每一次運行循環(huán)中檢測目標空間中的臭氧濃度。例如，如果目標空間內(nèi)的臭氧濃度連續(xù)超過參考值三次或更多次，則使空氣凈化除臭殺菌器的運行模式從除臭模式轉(zhuǎn)換為待命(凈化)模式。即使在這種情況下，如果盡管目標空間中的臭氧濃度不連續(xù)地比參考值超出預定參考次數(shù)，但由于在除臭模式中運行的空氣凈化除臭殺菌器放出的臭氧使得目標空間中的臭氧濃度高于設(shè)定濃度0.06ppmv，其中所述設(shè)定濃度被確定為有害于人體，則臭氧產(chǎn)生單元20的運行被停止，并且空氣凈化除臭殺菌器的運行模式從除臭模式轉(zhuǎn)換為待命(凈化)模式。
圖6是概括示出根據(jù)本發(fā)明的空氣凈化除臭殺菌器的運行的方框圖，并且主要示出圖1所示的空氣凈化除臭殺菌器的一些部件和它們之間的協(xié)作關(guān)系。運行模式選擇單元600允許用戶選擇根據(jù)本發(fā)明的利用臭氧的空氣凈化除臭殺菌器的運行模式。當用戶選擇運行模式中的一種模式時，信號被輸入控制單元605，并且整個系統(tǒng)(臭氧產(chǎn)生單元、風扇、LED顯示單元、臭氧傳感器、人體傳感器、氖燈、聲音輸出單元等)開始運行?；谶x擇的運行模式，用于控制空氣凈化殺菌器的整個運行的控制單元605通過控制臭氧產(chǎn)生單元620和風扇630來實施對目標空間610中的臭氧濃度的控制。目標空間中的臭氧濃度通過臭氧傳感器640而被檢測，并反饋到控制單元605?？刂茊卧?05再次控制臭氧產(chǎn)生單元620和風扇630，從而使目標空間中保持適當?shù)某粞鯘舛?。對于如圖6所示的氖燈625，如果包括在臭氧產(chǎn)生單元620中的高壓變壓單元(未圖示)正常運行，則由于高壓變壓單元的電磁場引起氖燈625內(nèi)的氣體排放從而打開氖燈。該ON信號傳輸?shù)娇刂茊卧?05，從而能夠確認臭氧產(chǎn)生單元620是否正常運行。如果臭氧產(chǎn)生單元620發(fā)生故障，則氖燈625間隙地接通和關(guān)斷。當氖燈625的這種信號施加到控制單元605時，控制單元605停止臭氧產(chǎn)生單元620的運行。
如圖6所示，根據(jù)本發(fā)明的優(yōu)選實施例，臭氧傳感器640和人體傳感器645通過安全裝置615與控制單元605連接。圖6的安全裝置615是為了防止控制單元605自身信號的異常傳送/接收而預先采取的措施。例如，如果臭氧傳感器640發(fā)生故障，則不能正常地控制目標空間中的適當臭氧濃度。此時，安全裝置615檢測臭氧傳感器640的運行電壓是否恒定，以確定臭氧傳感器640是否正常運行。如果檢測到臭氧傳感器640的非正常運行，則安全裝置515開始運行，控制單元605使LED顯示單元635的診斷燈點亮，從而用戶能夠意識到臭氧傳感器發(fā)生了故障。即，以安全裝置615和臭氧傳感器640與控制單元605雙向通信的方式運行安全裝置615和臭氧傳感器640。并且，人體傳感器645檢測目標空間中是否有人，并且基于檢測結(jié)果發(fā)送預定信號。如果人體傳感器645發(fā)生故障，則不能執(zhí)行對人體無害的殺菌工作。此時，以與上述臭氧傳感器640相同的方式，如果檢測到人體傳感器645的非正常運行，則安全裝置615運行，并且控制單元605使LED顯示單元635的診斷燈點亮，從而用戶能夠意識到人體傳感器發(fā)生了故障。圖6的聲音輸出單元650在控制單元605的控制下、以存儲的聲音的形式輸出根據(jù)本發(fā)明的利用臭氧的空氣凈化除臭殺菌器的運行狀態(tài)，從而告知用戶空氣凈化除臭殺菌器的當前運行狀態(tài)。
盡管參考附圖詳細地描述了根據(jù)本發(fā)明的利用臭氧的空氣凈化除臭殺菌器，然而本領(lǐng)域的技術(shù)人員能夠理解，基于本發(fā)明的優(yōu)選實施例的詳細內(nèi)容，各種改變和附加的實施例能夠被實現(xiàn)。
工業(yè)應(yīng)用性根據(jù)本發(fā)明的利用臭氧的空氣凈化除臭殺菌器，臭氧濃度被控制以實現(xiàn)對目標空間的有效除臭和殺菌，從而能夠在去除可能施加在人體上的有害影響的同時，對目標空間實施除臭和殺菌。
并且，根據(jù)本發(fā)明的利用臭氧的空氣凈化除臭殺菌器，由于根據(jù)目標空間中是否有人來自動地進行對于目標空間的空氣凈化除臭殺菌器的殺菌操作，因此有這樣的技術(shù)優(yōu)點能夠完全除去施加在人體上的有害的臭氧影響。
此外，根據(jù)本發(fā)明的利用臭氧的空氣凈化除臭殺菌器，由于目標空間的大小被識別，因此有這樣的技術(shù)優(yōu)點能夠保持對目標空間進行有效除臭和殺菌所需的適當臭氧濃度。
此外，有這樣的技術(shù)優(yōu)點即使在用戶存在于目標空間中的情況下，如果需要也能在控制目標空間中的臭氧濃度使其保持在有害于人體的閾值0.06ppmv以下濃度的同時，進行目標空間的除臭。
雖然結(jié)合附圖所示優(yōu)選實施例詳細地描述了本發(fā)明，然而本發(fā)明不局限于此。本領(lǐng)域技術(shù)人員可以理解，基于本文的說明書可以對其實施各種變化和變更。因此，本發(fā)明的精神和范圍應(yīng)該被構(gòu)造為由所附權(quán)利要求所限定。它的等同物將落入本發(fā)明的范圍內(nèi)。
權(quán)利要求
1.一種利用臭氧的空氣凈化除臭殺菌器，其中，所述空氣凈化除臭殺菌器運行在待命(凈化)模式、除臭模式和殺菌模式中的一個模式或多個模式下，并且所述空氣凈化除臭殺菌器包括用于在所述除臭或所述殺菌模式中產(chǎn)生臭氧的臭氧產(chǎn)生單元；用于檢測目標空間中臭氧濃度的臭氧傳感器；及控制單元，所述控制單元用于根據(jù)所述臭氧傳感器所檢測的所述目標空間中的臭氧濃度來控制所述臭氧產(chǎn)生單元的運行。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的空氣凈化除臭殺菌器，其特征在于，所述控制單元控制臭氧產(chǎn)生單元，從而通過所述臭氧產(chǎn)生單元的開關(guān)操作在預定ON/OFF周期產(chǎn)生臭氧，并且由此所述目標空間中的所述臭氧濃度能夠達到用于除臭或殺菌的預定臭氧濃度。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述空氣凈化除臭殺菌器，其特征在于，如果所述臭氧傳感器所檢測到的所述臭氧濃度超過預定濃度，則所述控制單元停止所述臭氧產(chǎn)生單元的運行，并實施將所述運行模式轉(zhuǎn)換為待命(凈化)模式的控制。
4.根據(jù)權(quán)利要求2所述的空氣凈化除臭殺菌器，其特征在于，還包括邏輯電路單元，用于通過計算實現(xiàn)除臭或殺菌用預定臭氧濃度所需的所述臭氧產(chǎn)生單元的運行時間(T)、所述臭氧產(chǎn)生單元的ON/OFF開關(guān)周期(P)、以及所述開關(guān)周期P的ON時間比率(R)中的一個或一個以上數(shù)據(jù)，而計算目標空間的大小。
5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的空氣凈化除臭殺菌器，其特征在于，還包括第一存儲裝置，用于存儲所述目標空間的大小和與所述目標空間的大小對應(yīng)的預定運行條件數(shù)據(jù)，其中所述控制單元通過參考所述第一存儲裝置并根據(jù)與所述目標空間的大小相對應(yīng)的所述運行條件數(shù)據(jù)來控制所述臭氧產(chǎn)生單元的運行。
6.根據(jù)權(quán)利要求4所述的空氣凈化除臭殺菌器，其特征在于，如果根據(jù)所述運行條件數(shù)據(jù)的所述臭氧產(chǎn)生單元的運行結(jié)束，則所述控制單元實施將所述運行模式轉(zhuǎn)換為待命(凈化)模式的控制。
7.根據(jù)權(quán)利要求4所述的空氣凈化除臭殺菌器，其特征在于，所述邏輯電路附加地計算從所述臭氧產(chǎn)生單元開始運行到所述臭氧傳感器檢測到的所述臭氧濃度達到預定濃度時的時間數(shù)據(jù)Tp，并且如果所述運行時間(T)與所述時間(Tp)的比率低于預定值，則所述控制單元控制所述臭氧產(chǎn)生單元，從而使所述ON時間比率(R)減少。
8.根據(jù)權(quán)利要求1所述的空氣凈化除臭殺菌器，其特征在于，還包括用于檢測所述目標空間內(nèi)的人體的人體傳感器；及邏輯電路單元，用于計算從所述人體傳感器產(chǎn)生的傳感器信號，并計算從所述人體傳感器到所述人體之間的距離數(shù)據(jù)(D)或計算檢測在所述目標空間中的人體的頻率數(shù)據(jù)(N)。
9.根據(jù)權(quán)利要求8所述的空氣凈化除臭殺菌器，其特征在于，所述邏輯電路單元通過使用所述計算的距離數(shù)據(jù)(D)和所述計算的頻率數(shù)據(jù)(N)來計算人體活性度(Y)，并且所述空氣凈化除臭殺菌器還包括第二存儲裝置，用于存儲與所述計算的人體活性度(Y)對應(yīng)的預定運行條件數(shù)據(jù)。
10.根據(jù)權(quán)利要求9所述的空氣凈化除臭殺菌器，其特征在于，所述控制單元通過參考所述第二存儲裝置并根據(jù)與所述人體活性度(Y)對應(yīng)的所述運行條件數(shù)據(jù)來控制所述臭氧產(chǎn)生單元的運行。
11.根據(jù)權(quán)利要求5或10所述的空氣凈化除臭殺菌器，其特征在于，所述運行條件數(shù)據(jù)包括由所述臭氧產(chǎn)生單元產(chǎn)生的臭氧濃度數(shù)據(jù)(C)、臭氧產(chǎn)生持續(xù)時間數(shù)據(jù)(TD)和空氣量數(shù)據(jù)(W)中的一個或一個以上數(shù)據(jù)。
12.根據(jù)權(quán)利要水9所述的空氣凈化除臭殺菌器，其特征在于，所述人體活性度(Y)滿足下列公式Y(jié)≅DN*100]]>其中，D是至人體的距離，而N是檢測人體的頻率。
全文摘要
本發(fā)明涉及利用臭氧對被病毒、細菌、真菌等污染而超過參考值的目標空間進行有效殺菌或除臭、而不會對人體產(chǎn)生負面影響的裝置。本發(fā)明具體涉及包括控制單元的利用臭氧的空氣凈化除臭殺菌器，所述控制單元根據(jù)目標空間的大小自動地將臭氧濃度控制在能夠有效對目標空間進行殺菌的適當值。更詳細地，所述空氣凈化除臭殺菌器包括經(jīng)ON/OFF控制的臭氧產(chǎn)生單元、用于控制具有有效控制目標空間中臭氧濃度的功能的各種安全裝置的控制單元、具有空氣凈化功能和去除殘留臭氧功能的功能空氣過濾器單元、用于在目標空間內(nèi)循環(huán)空氣的多葉片式風扇。根據(jù)所述空氣凈化除臭殺菌器，可比傳統(tǒng)空氣凈化器更有效地去除空氣中漂浮的病毒、細菌和霉菌并消除惡臭源。
文檔編號A61L9/20GK1665548SQ03815737
公開日2005年9月7日 申請日期2003年5月1日 優(yōu)先權(quán)日2002年5月1日
發(fā)明者李在Ⅰ, 樸宰奭, 蔡鴻一, 崔大宇 申請人:斯瑪特空氣設(shè)備株式會社