專(zhuān)利名稱(chēng)：具備氣敏傳感器的空氣凈化器及檢測(cè)污染度的方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種具備氣敏傳感器的空氣凈化器以及污染度檢測(cè)方法(Air cleaner having a gas sensor and a pollution level sensingmethod using a gas sensor)。具體來(lái)講，本發(fā)明的具備氣敏傳感器的空氣凈化器以及利用氣敏傳感器檢測(cè)污染度的方法具有以下特點(diǎn)，即能夠通過(guò)與潔凈狀態(tài)進(jìn)行對(duì)比而將空氣凈化器驅(qū)動(dòng)時(shí)最初計(jì)算出的室內(nèi)污染度準(zhǔn)確地體現(xiàn)出來(lái)。
背景技術(shù)：
一般來(lái)說(shuō)，空氣凈化器(空氣清凈機(jī)，air cleaner)是能夠?qū)⑽蹪峥諝鈨艋蓾崈艨諝獾难b置。它能夠利用風(fēng)扇將污濁空氣吸入，將其中的微細(xì)灰塵或細(xì)菌等加以集塵或過(guò)濾(filtering)，并且可以去除生活空間中的異味或煙味等不好的氣味。一般來(lái)講，普通的空氣凈化器的主要目的是凈化空氣，空氣調(diào)節(jié)器的主要目的是調(diào)節(jié)室內(nèi)溫度，但是最近出現(xiàn)了一種叫做空氣調(diào)節(jié)型空氣凈化器的產(chǎn)品，這種產(chǎn)品在空氣調(diào)節(jié)器上增加了上述空氣凈化功能。
圖1為以?xún)艋諝鉃橹饕康牡钠胀諝鈨艋鞯膫?cè)視圖。
空氣凈化器10一般由以下部分組成，即進(jìn)風(fēng)格柵14，用于吸入室內(nèi)空氣；過(guò)濾部(圖中未示)，能夠?qū)⑼ㄟ^(guò)上述進(jìn)風(fēng)格柵14流入的空氣凈化成潔凈空氣；風(fēng)扇(圖中未示)，能夠?qū)⑹覂?nèi)空氣吸入到空氣凈化器的內(nèi)部，并能夠?qū)⒔?jīng)過(guò)凈化后的空氣排出；排風(fēng)格柵20，是經(jīng)過(guò)上述過(guò)濾部?jī)艋^(guò)的空氣排向外部的出口。
如果在空氣凈化器10上接通電源并將其啟動(dòng)，那么安裝在空氣凈化器10內(nèi)部的風(fēng)扇(圖中未示)就會(huì)開(kāi)始旋轉(zhuǎn)，從而通過(guò)在前面板12的下端形成的進(jìn)風(fēng)格柵(gril)114將外部即室內(nèi)的空氣吸入到空氣凈化器的內(nèi)部。這些被吸入的空氣在流過(guò)安裝在進(jìn)風(fēng)格柵14后面的過(guò)濾部(圖中未示)時(shí)，其中的灰塵以及異味等會(huì)被過(guò)濾出來(lái)，從而變成潔凈的空氣。這些變成了潔凈空氣的空氣在風(fēng)扇(圖中未示)的旋轉(zhuǎn)力的作用下，會(huì)被排向排風(fēng)格柵20，然后通過(guò)排風(fēng)格柵20流向空氣凈化器的外部即室內(nèi)。在圖1中，黑色箭頭表示流向空氣凈化器內(nèi)部的空氣流，白色箭頭表示從空氣凈化器內(nèi)部排出的空氣流。
一般來(lái)講，如上所述的空氣凈化器的凈化循環(huán)(cycle)包括將室內(nèi)空氣吸入空氣凈化器的階段、對(duì)流入的空氣進(jìn)行過(guò)濾的階段、將經(jīng)過(guò)過(guò)濾的空氣排出的階段?？諝鈨艋魍ㄟ^(guò)反復(fù)進(jìn)行如上所述的凈化循環(huán)，可以將室內(nèi)空氣中的微細(xì)灰塵或異味、污染氣體等去除，從而提高室內(nèi)空氣的潔凈度。
另外，為了測(cè)定室內(nèi)的污染氣體的含量，例如可燃性氣體、有機(jī)溶劑氣體或是能夠產(chǎn)生異味的氣體的含量，從而掌握室內(nèi)污染的程度，空氣凈化器10一般會(huì)安裝氣敏傳感器。
氣敏傳感器主要原料是氧化錫，在此基礎(chǔ)上，為了改善應(yīng)答速度和選擇性，大多會(huì)添加貴金屬觸媒。如果室內(nèi)空氣中可燃性氣體、還原性氣體、有機(jī)溶劑氣體、水蒸氣等很多的話(huà)，其電阻就會(huì)比較小，上述氣敏傳感器正是利用這個(gè)原理來(lái)檢測(cè)室內(nèi)污染氣體的含量的。電阻減小的程度依賴(lài)于傳感器的工作溫度、觸媒、周?chē)h(huán)境等，以氧化錫為主要原料的氣敏傳感器的反應(yīng)程度和速度都非常快，并且壽命幾乎可以說(shuō)是半永久性的，因此在煤氣警報(bào)器、微波爐的自動(dòng)烹調(diào)、空氣凈化器等諸多設(shè)備中得到了廣泛的應(yīng)用。
圖2為現(xiàn)有的利用氣敏傳感器的污染度檢測(cè)系統(tǒng)的組成結(jié)構(gòu)圖。
氣敏傳感器30由填充在陶瓷管(ceramic tube)內(nèi)的氧化錫(SnO2)燒結(jié)體(圖中未示)、用來(lái)加熱上述燒結(jié)體的加熱器35、安裝在上述陶瓷管的兩端的電極(圖中未示)構(gòu)成。
當(dāng)室內(nèi)空氣處于潔凈狀態(tài)時(shí)，由于空氣中的氧氣O2吸附在氣敏傳感器30的表面上之后，會(huì)捕獲氧化錫燒結(jié)體內(nèi)的自由電子，因此氣敏傳感器30的電阻會(huì)增加；當(dāng)室內(nèi)空氣中的含有很多污染氣體或水蒸氣時(shí)，即室內(nèi)空氣處于污染狀態(tài)時(shí)，原來(lái)吸附在氣敏傳感器30表面上的氧氣會(huì)因與上述污染氣體或水蒸氣結(jié)合而消失，這樣的話(huà)，那些曾經(jīng)被氧氣捕獲的自由電子會(huì)重新回到氧化錫燒結(jié)體內(nèi)，由此氣敏傳感器30的電阻32就會(huì)減小。
微處理器50能夠在讀取上述氣敏傳感器30的電阻32的阻值之后，根據(jù)一定的算式計(jì)算出室內(nèi)空氣的污染度。在這里，如果上述電阻32的阻值較小，則可以做出室內(nèi)空氣的污染度較高的判斷；如果上述電阻32的阻值較大，則可以做出污染度較低的判斷。顯示部60可以將微處理器50計(jì)算出的污染度顯示出來(lái)。如圖2所示，圖中的標(biāo)記“40”指的是連接在氣敏傳感器上的負(fù)荷電阻(load resistor)。
圖3為現(xiàn)有的利用安裝在空氣凈化器上的氣敏傳感器檢測(cè)室內(nèi)污染度的方法的流程圖。下面參照?qǐng)D2中的標(biāo)記對(duì)現(xiàn)有的方法予以說(shuō)明。
空氣凈化器上接通電源之后(S100階段)，如果超過(guò)了氣敏傳感器30的穩(wěn)定時(shí)間(S102階段)，那么就讀取氣敏傳感器30檢測(cè)到的電阻32的現(xiàn)在阻值(S104階段)。在這里，所謂氣敏傳感器30的穩(wěn)定時(shí)間指的是構(gòu)成氣敏傳感器30的加熱器35開(kāi)始工作，對(duì)氧化錫燒結(jié)體適當(dāng)加熱，從而使電阻32的阻值達(dá)到一個(gè)穩(wěn)定值所需的時(shí)間。
接下來(lái)要判斷初始檢查是否已經(jīng)結(jié)束(S106階段)，如果判斷出初始檢查沒(méi)有完成，那么就把在上述S104階段讀取的氣敏傳感器30的初始電阻值分別當(dāng)作微處理器50的基準(zhǔn)傳感器電阻值RO和現(xiàn)在傳感器電阻值RS存儲(chǔ)起來(lái)(S108階段)；然后計(jì)算現(xiàn)在傳感器電阻值RS與基準(zhǔn)傳感器電阻值RO之比，從而得出室內(nèi)的污染度，并把計(jì)算出的室內(nèi)污染度顯示在顯示部60上。
然后重新進(jìn)行S104階段，此時(shí)微處理器50要讀取氣敏傳感器30再次測(cè)定的電阻32的現(xiàn)在阻值，然后判斷初始檢查是否結(jié)束S106階段。如果已經(jīng)進(jìn)行了上述S108階段和S110階段，完成了初始檢查，那么就把在上述S104階段中再次測(cè)定的電阻值當(dāng)作微處理器50的現(xiàn)在傳感器電阻值RS存儲(chǔ)起來(lái)(S112階段)。接下來(lái)要判斷是否超過(guò)了設(shè)定時(shí)間T1(S114階段)，如果沒(méi)有超過(guò)設(shè)定時(shí)間T1，那么就計(jì)算在上述S112階段中存儲(chǔ)在微處理器50內(nèi)的現(xiàn)在傳感器電阻值RS與在上述S108階段存儲(chǔ)在微處理器50內(nèi)的基準(zhǔn)傳感器電阻值RO之比。
接下來(lái)，將現(xiàn)在傳感器電阻值RS與基準(zhǔn)傳感器電阻值RO之比代入一定的算式，從而計(jì)算出室內(nèi)污染度(S120階段)，并將計(jì)算結(jié)果顯示在顯示部60上(S122階段)。之后，重新進(jìn)入S104階段，將隨時(shí)變化的室內(nèi)污染度顯示出來(lái)。
另一方面，如果在上述S114階段中判斷出沒(méi)有超過(guò)設(shè)定時(shí)間T1，那么就對(duì)在上述S108階段中存儲(chǔ)在微處理器50內(nèi)的基準(zhǔn)傳感器電阻值RO進(jìn)行修正(S116階段)。從氣敏傳感器30的物理特性上來(lái)看，即使室內(nèi)的污染氣體濃度沒(méi)有發(fā)生變化，但如果溫度或濕度等周邊環(huán)境發(fā)生變化，氣敏傳感器30的電阻32的阻值也會(huì)發(fā)生變化，其結(jié)果是把這種情況當(dāng)作室內(nèi)污染度發(fā)生變化顯示出來(lái)。上述S116階段正是為了防止發(fā)生這種情況才進(jìn)行的。也就是說(shuō)，如果以絕對(duì)值的概念，即以現(xiàn)在傳感器電阻值與固定的基準(zhǔn)傳感器電阻值之比來(lái)計(jì)算室內(nèi)污染度的話(huà)，不能解決因氣敏傳感器30的電阻32的阻值隨溫度或濕度等周?chē)h(huán)境的變化而變化所造成的空氣凈化器污染度誤測(cè)的問(wèn)題；但如果以相對(duì)值的概念，即在以一定時(shí)間間隔對(duì)基準(zhǔn)傳感器電阻值進(jìn)行修正之后，再以修正后的現(xiàn)在傳感器電阻值與基準(zhǔn)傳感器電阻值之比來(lái)計(jì)算室內(nèi)污染度的話(huà)，那么此時(shí)的室內(nèi)污染度就是“后”污染狀態(tài)與“前”污染狀態(tài)之比的概念，因此可以防止發(fā)生如上所述的誤測(cè)的問(wèn)題。
如果在上述S116階段中對(duì)基準(zhǔn)傳感器電阻值RO進(jìn)行了修正，那么在之后的S118階段中，就會(huì)計(jì)算出在上述S112階段中再次存儲(chǔ)的現(xiàn)在傳感器電阻值RS與在上述S116階段中經(jīng)過(guò)修正的基準(zhǔn)傳感器電阻值RO之比。
在這里，如上所述的利用氣敏傳感器檢測(cè)室內(nèi)污染度的現(xiàn)有方法采用的是相對(duì)值概念來(lái)計(jì)算室內(nèi)污染度，即以設(shè)定時(shí)間T1為間隔對(duì)基準(zhǔn)傳感器電阻值RO進(jìn)行修正，然后以現(xiàn)在傳感器電阻值RS與經(jīng)過(guò)修正的基準(zhǔn)傳感器電阻值RO之比來(lái)計(jì)算室內(nèi)污染度，因此可以解決因氣敏傳感器30的物理特性而帶來(lái)的諸多問(wèn)題。
但是這種方法存在的問(wèn)題是在進(jìn)行初始檢查時(shí)，由于把氣敏傳感器30檢測(cè)到的同一初始電阻值RO分別存儲(chǔ)為基準(zhǔn)傳感器電阻值RO和現(xiàn)在傳感器電阻值RS(參照S108階段)，并在這種情況下以現(xiàn)在傳感器電阻值RS與基準(zhǔn)傳感器電阻值RO之比來(lái)計(jì)算室內(nèi)污染度，因此不管室內(nèi)實(shí)際污染狀態(tài)達(dá)到了何種程度，在空氣凈化器接通電源的最初幾秒或幾分鐘的時(shí)間內(nèi)，顯示的總是室內(nèi)處于潔凈狀態(tài)。
由于如上所述的狀態(tài)會(huì)一直保持到基準(zhǔn)傳感器電阻值RO在上述116階段中得到修正為止，因此雖然室內(nèi)實(shí)際處于污染狀態(tài)，但微處理器50會(huì)將其識(shí)別成潔凈狀態(tài)，從而將空氣凈化器的風(fēng)量設(shè)定得比實(shí)際所需要的少，或是不啟動(dòng)凈化室內(nèi)空氣所需要的各種功能，例如不啟動(dòng)用來(lái)清除污物的臭氧(ozone)發(fā)生裝置，最終導(dǎo)致凈化室內(nèi)空氣所需時(shí)間增加。
另外，由于在室內(nèi)沒(méi)有處于潔凈狀態(tài)的情況下還以潔凈狀態(tài)顯示，因此會(huì)讓使用者對(duì)空氣凈化器的性能失去信賴(lài)。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的在于提供一種具備氣敏傳感器的空氣凈化器，這種空氣凈化器在接通電源之后至基準(zhǔn)傳感器電阻值RO開(kāi)始得到修正為止這一時(shí)間段內(nèi)，能夠比照潔凈狀態(tài)，準(zhǔn)確地判斷室內(nèi)的污染程度。
本發(fā)明的目的在于提供一種利用氣敏傳感器檢測(cè)污染度的方法，通過(guò)這種方法，可以在這種空氣凈化器在接通電源之后至基準(zhǔn)傳感器電阻值RO開(kāi)始得到修正為止這一時(shí)間段內(nèi)，比照潔凈狀態(tài)，準(zhǔn)確地判斷室內(nèi)的污染程度。
為了實(shí)現(xiàn)上述目的，本發(fā)明提供了一種具備氣敏傳感器的空氣凈化器，其特征是它包括以下組成部分，即氣敏傳感器512，它用來(lái)測(cè)定室內(nèi)污染氣體的含量；存儲(chǔ)部504，它用來(lái)存儲(chǔ)上述氣敏傳感器512所測(cè)定的數(shù)據(jù)；控制部502，它能夠根據(jù)上述氣敏傳感器512所測(cè)定的電阻值的變化來(lái)計(jì)算室內(nèi)的污染度；顯示部520，它用來(lái)顯示由上述控制部502計(jì)算出的室內(nèi)污染度。
在這里，上述存儲(chǔ)部504的特征是只要空氣凈化器100上接通了電源，就將預(yù)先存儲(chǔ)的初始基準(zhǔn)值RI向控制部502下載。其中上述初始基準(zhǔn)值RI最好是室內(nèi)處于潔凈狀態(tài)時(shí)的氣敏傳感器512的可變電阻值。
為了實(shí)現(xiàn)上述目的，本發(fā)明提供了一種利用氣敏傳感器檢測(cè)污染度的方法，其特征是在基準(zhǔn)傳感器電阻值RO開(kāi)始得到修正之前，把存儲(chǔ)在空氣凈化器100的存儲(chǔ)部504內(nèi)的初始基準(zhǔn)值RI用作基準(zhǔn)傳感器電阻值RO，并將其與現(xiàn)在傳感器電阻值RS進(jìn)行比較，從而計(jì)算出室內(nèi)污染度；在基準(zhǔn)傳感器電阻值RO開(kāi)始得到修正之后，基準(zhǔn)傳感器電阻值RO會(huì)以一定時(shí)間間隔得到修正，此時(shí)的室內(nèi)污染度是以現(xiàn)在傳感器電阻值RS與得到修正后的基準(zhǔn)傳感器電阻值RO之比來(lái)計(jì)算的。
在這里，上述初始基準(zhǔn)值RI最好是室內(nèi)處于潔凈狀態(tài)時(shí)的氣敏傳感器512的可變電阻值。
也就是說(shuō)，空氣凈化器接通電源之后最初計(jì)算出的室內(nèi)污染度事實(shí)上是現(xiàn)在氣敏傳感器的可變電阻的阻值與潔凈狀態(tài)下的氣敏傳感器的可變電阻的阻值之比，因此本發(fā)明可以通過(guò)將初始室內(nèi)空氣的污染狀態(tài)與潔凈狀態(tài)進(jìn)行對(duì)比，準(zhǔn)確地將其體現(xiàn)出來(lái)。
在本發(fā)明的具備氣敏傳感器的空氣凈化器以及利用氣敏傳感器檢測(cè)污染度的方法中，空氣凈化器接通電源之后最初計(jì)算出的室內(nèi)污染度事實(shí)上是現(xiàn)在氣敏傳感器的可變電阻的阻值與潔凈狀態(tài)下的氣敏傳感器的可變電阻的阻值之比，因此本發(fā)明可以通過(guò)將初始室內(nèi)空氣的污染狀態(tài)與潔凈狀態(tài)進(jìn)行對(duì)比，準(zhǔn)確地將其體現(xiàn)出來(lái)。
另外，本發(fā)明在空氣凈化器驅(qū)動(dòng)一定時(shí)間之后，能夠以一定時(shí)間間隔對(duì)基準(zhǔn)傳感器電阻值RO進(jìn)行修正，因此可以解決因氣敏傳感器512的物理特性而引起的污染度誤測(cè)的問(wèn)題。
總之，本發(fā)明可以解決現(xiàn)有技術(shù)所存在的一些問(wèn)題，例如雖然室內(nèi)實(shí)際處于污染狀態(tài)，但控制部卻將其識(shí)別成潔凈狀態(tài)，從而不啟動(dòng)凈化室內(nèi)空氣所需要的各種功能，最終導(dǎo)致凈化室內(nèi)空氣所需時(shí)間增加的問(wèn)題；還有在室內(nèi)沒(méi)有處于潔凈狀態(tài)的情況下卻以潔凈狀態(tài)顯示，從而導(dǎo)致使用者對(duì)空氣凈化器的性能失去信賴(lài)的問(wèn)題。


圖1為普通空氣凈化器的側(cè)視圖；
圖2為現(xiàn)有的利用氣敏傳感器的污染度檢測(cè)系統(tǒng)的組成結(jié)構(gòu)圖；圖3為現(xiàn)有的利用氣敏傳感器的污染度檢測(cè)方法的流程圖；圖4為采用了本發(fā)明的一個(gè)示例的空氣凈化器的側(cè)視圖；圖5為大致地顯示了本發(fā)明的具備氣敏傳感器的空氣凈化器的內(nèi)部結(jié)構(gòu)的剖面圖；圖6為本發(fā)明的利用氣敏傳感器的污染度檢測(cè)系統(tǒng)的組成結(jié)構(gòu)圖；圖7為本發(fā)明的利用氣敏傳感器檢測(cè)污染度的方法的流程圖。
附圖主要部件說(shuō)明100空氣凈化器 110前面板(panel)112前面進(jìn)風(fēng)口 114前下方進(jìn)風(fēng)口116右側(cè)進(jìn)風(fēng)口 210后面板(panel)212后面進(jìn)風(fēng)口 214后下方進(jìn)風(fēng)口310排風(fēng)面板(panel) 320排風(fēng)口330按鍵(key)操作部 400過(guò)濾部502控制部 504存儲(chǔ)部510污染氣體檢測(cè)部 512氣敏傳感器(gas sensor)512a加熱器(heater) 512b可變電阻520顯示部(display)具體實(shí)施方式
下面參照附圖對(duì)本發(fā)明的具備氣敏傳感器的空氣凈化器以及利用氣敏傳感器檢測(cè)污染度的方法予以更加詳細(xì)地說(shuō)明。
圖4為采用了本發(fā)明的一個(gè)示例的空氣凈化器的側(cè)視圖，圖5為大致地顯示了本發(fā)明的具備氣敏傳感器的空氣凈化器的內(nèi)部結(jié)構(gòu)的剖面圖。
上述空氣凈化器100的外殼由安裝在前面的前面板110、安裝在后面的后面板210、安裝在頂部的排風(fēng)面板310組成。為了能夠吸入前方附近的室內(nèi)空氣，上述空氣凈化器100的前面形成了以下結(jié)構(gòu)，即前面進(jìn)風(fēng)口112，在前面板110的中央部位上形成；前下方進(jìn)風(fēng)口114，在上述前面板110的下端形成；右側(cè)進(jìn)風(fēng)口116，在上述前面板110的側(cè)面形成。為了能夠吸入后方附近的室內(nèi)空氣，上述空氣凈化器100的后面形成了以下結(jié)構(gòu)，即后面進(jìn)風(fēng)口212，在后面板210的中央部位上形成；后下方進(jìn)風(fēng)口214，在上述后面板210的下端形成；左側(cè)進(jìn)風(fēng)口(圖中未示)，它在上述后面板210的側(cè)面形成。上述空氣凈化器100的頂部裝有排風(fēng)面板310，這個(gè)排風(fēng)面板310上形成了排風(fēng)口320，這個(gè)排風(fēng)口320用來(lái)排出被吸入到空氣凈化器內(nèi)部的室內(nèi)空氣。因此，上述空氣凈化器100驅(qū)動(dòng)時(shí)，可以從前方、后方、左側(cè)、右側(cè)四個(gè)方向吸入室內(nèi)空氣(參照實(shí)線(xiàn)箭頭)，然后只從一個(gè)方向即上方排出空氣(參照虛線(xiàn)箭頭)。
上述前面板110的后面裝有過(guò)濾部400，這個(gè)過(guò)濾部400是由諸如預(yù)濾器(pre-filter)、HEPA過(guò)濾器、除臭過(guò)濾器、納米碳球(carbon-nano-ball)過(guò)濾器、清除臭氧(ozone)過(guò)濾器、納米銀(nano-silver)過(guò)濾器等組成的組件。上述過(guò)濾部400的后面裝有以下部件，即風(fēng)扇532，能夠?qū)⑹覂?nèi)空氣吸入到空氣凈化器的內(nèi)部，然后再將經(jīng)過(guò)凈化的空氣排出；風(fēng)扇驅(qū)動(dòng)部530，用來(lái)驅(qū)動(dòng)上述風(fēng)扇532。
如果空氣凈化器100上接通了電源，那么安裝在其內(nèi)部的風(fēng)扇532就會(huì)開(kāi)始旋轉(zhuǎn)，從而將室內(nèi)空氣從前方、后方、左側(cè)、右側(cè)四個(gè)方向吸入到空氣凈化器100的內(nèi)部(參照實(shí)線(xiàn)箭頭)。這些被吸入的空氣在流過(guò)安裝在前面板110后方的過(guò)濾部400之后，會(huì)被過(guò)濾成潔凈的空氣。這些經(jīng)過(guò)過(guò)濾的潔凈空氣在上述風(fēng)扇532的旋轉(zhuǎn)里的作用下，會(huì)通過(guò)排風(fēng)口320排向空氣凈化器100的外部即室內(nèi)(參照虛線(xiàn)箭頭)?？諝鈨艋?00通過(guò)反復(fù)進(jìn)行空氣的吸入→過(guò)濾→派出的凈化循環(huán)，就可以將室內(nèi)的污濁空氣凈化成潔凈空氣。
另外，空氣凈化器100的內(nèi)部一側(cè)還裝有污染氣體檢測(cè)部510，這個(gè)污染氣體檢測(cè)部510用來(lái)測(cè)定空氣中的污染氣體的含量，從而檢測(cè)室內(nèi)的污染度。只要能夠測(cè)定室內(nèi)空氣中的污染氣體的含量，上述污染氣體檢測(cè)部510可以安裝在空氣凈化器100內(nèi)部的任意位置上。在本發(fā)明的一個(gè)示例中，上述污染氣體檢測(cè)部510安裝在前面板110的后方。上述污染氣體檢測(cè)部510如圖6所示，通常由氣敏傳感器512和負(fù)荷電阻513構(gòu)成。上述氣敏傳感器512又由加熱器512a和可變電阻512b構(gòu)成。
上述可變電阻512b的特性是其電阻值可以隨著空氣中污染氣體的含量的變化而變化。例如，如果流入到空氣凈化器100內(nèi)部的空氣中含有較多的可燃性氣體、還原性氣體、有機(jī)溶劑氣體、水蒸氣等污染氣體，也就是說(shuō)室內(nèi)空氣的污染度較高的話(huà)，上述可變電阻512b的阻值就較?。幌喾慈绻覂?nèi)空氣中的污染氣體含量較低，也就是說(shuō)室內(nèi)的潔凈度較高的話(huà)，上述可變電阻512b的阻值就較大。因此通過(guò)讀取可變電阻512b的電阻值，可以了解室內(nèi)空氣的污染度在何種水平上。
上述污染氣體檢測(cè)部510與控制部502保持電連接。上述控制部502可以按照一定周期讀取氣敏傳感器512的可變電阻512b的阻值，然后將讀取到的數(shù)據(jù)代入一定的算式，計(jì)算出室內(nèi)的污染度。也就是說(shuō)，可以根據(jù)氣敏傳感器512測(cè)定的電阻值的變化，計(jì)算出室內(nèi)的污染度。由控制部502計(jì)算出的室內(nèi)污染度可以通過(guò)安裝在空氣凈化器100的前面板110的前面的顯示部520顯示出來(lái)，因此使用者可以通過(guò)觀(guān)察上述顯示部520上的顯示來(lái)掌握室內(nèi)的污染度。
另一方面，本發(fā)明的空氣凈化器100中還裝有存儲(chǔ)部504，這個(gè)存儲(chǔ)部504與控制部502保持電連接，它由像EEPROM這樣的存儲(chǔ)裝置構(gòu)成。上述存儲(chǔ)部504是用來(lái)存儲(chǔ)氣敏傳感器512所測(cè)定的阻值，即氣敏傳感器512感測(cè)(sensing)到的阻值的裝置。上述存儲(chǔ)部504內(nèi)存有室內(nèi)空氣處于潔凈狀態(tài)時(shí)的氣敏傳感器512的可變電阻512b的阻值，即初始基準(zhǔn)值RI。這個(gè)初始基準(zhǔn)值RI在空氣凈化器100接通電源時(shí)，要能夠下載(loading)給控制部502。在空氣凈化器100接通電源之后，控制部502最初計(jì)算室內(nèi)的污染度時(shí)，下載到控制部502內(nèi)的初始基準(zhǔn)值RI會(huì)被用作基準(zhǔn)傳感器電阻值RO。
由于室內(nèi)的污染度以現(xiàn)在傳感器電阻值RS與基準(zhǔn)傳感器電阻值RO之比來(lái)表示，因此空氣凈化器100最初計(jì)算出的室內(nèi)的污染度為空氣凈化器100處于驅(qū)動(dòng)狀態(tài)下的現(xiàn)在氣敏傳感器512的可變電阻512b的阻值與潔凈狀態(tài)下的可變電阻的阻值即初始基準(zhǔn)值之比。也就是說(shuō)，空氣凈化器100最初計(jì)算出的室內(nèi)污染度是通過(guò)把現(xiàn)在的污染狀態(tài)與潔凈狀態(tài)做對(duì)比的方法得出的，它具有更高的準(zhǔn)確性，因此可以解決現(xiàn)有技術(shù)中的實(shí)際不潔凈卻顯示潔凈的問(wèn)題。
另外，排風(fēng)面板310的頂部裝有按鍵操作部330。由于上述按鍵操作部330的一端與控制部502相連接，因此使用者通過(guò)按鍵操作部330輸入的電信號(hào)可以傳送給上述控制部502，然后控制部502再將控制信號(hào)傳送給用來(lái)控制空氣凈化器100各個(gè)部分的動(dòng)作的驅(qū)動(dòng)部。
也就是說(shuō)，空氣凈化器100接通電源之后最初計(jì)算出的室內(nèi)污染度事實(shí)上是現(xiàn)在氣敏傳感器512b的可變電阻512b的阻值與潔凈狀態(tài)下的氣敏傳感器512的可變電阻512b的阻值之比，因此本發(fā)明可以通過(guò)將初始室內(nèi)空氣的污染狀態(tài)與潔凈狀態(tài)進(jìn)行對(duì)比，準(zhǔn)確地將其體現(xiàn)出來(lái)。
在圖6中，“前面進(jìn)風(fēng)口”指的是前面進(jìn)風(fēng)口112、前下方進(jìn)風(fēng)口114和右側(cè)進(jìn)風(fēng)口116；“后面進(jìn)風(fēng)口”指的是后面進(jìn)風(fēng)口212、后下方進(jìn)風(fēng)口214和左側(cè)進(jìn)風(fēng)口(圖中未示)。
圖6為本發(fā)明的能夠準(zhǔn)確地將接通電源之后最初的室內(nèi)污染度的具備氣敏傳感器的空氣凈化器的內(nèi)部結(jié)構(gòu)圖。
本發(fā)明的空氣凈化器大體上由以下部分組成，即氣敏傳感器512，用來(lái)測(cè)定室內(nèi)的污染氣體含量，其內(nèi)部具備加熱器和可變電阻；控制部502，能夠從上述氣敏傳感器512讀取電阻值，然后將讀取的數(shù)值代入一定的算式，計(jì)算出室內(nèi)的污染度；存儲(chǔ)部504，如果空氣凈化器上接通了電源，那么預(yù)先存儲(chǔ)在它內(nèi)部的初始基準(zhǔn)值RI就會(huì)下載(loading)給上述控制部502；顯示部520，能夠?qū)⒂缮鲜隹刂撇?02計(jì)算出來(lái)的室內(nèi)污染度顯示出來(lái)。
按鍵操作部330是用來(lái)向上述控制部502輸入空氣凈化器的動(dòng)作控制電信號(hào)的裝置，它由電源按鈕、用來(lái)調(diào)節(jié)空氣凈化器的風(fēng)量的風(fēng)量調(diào)節(jié)按鈕等若干個(gè)按鈕(button)構(gòu)成。風(fēng)扇驅(qū)動(dòng)部530可以根據(jù)控制部502的控制信號(hào)來(lái)調(diào)節(jié)空氣凈化器的風(fēng)扇的速度。
另外，上述存儲(chǔ)部504內(nèi)預(yù)先存入了初始基準(zhǔn)值RI，這個(gè)初始基準(zhǔn)值RI是室內(nèi)處于潔凈狀態(tài)時(shí)的氣敏傳感器的電阻值。如果空氣凈化器上接通了電源，那么上述初始基準(zhǔn)值RI就會(huì)自動(dòng)下載給控制部502，在空氣凈化器上的電源接通(ON)之后，在最初計(jì)算室內(nèi)的污染度的過(guò)程中，這個(gè)初始基準(zhǔn)值RI會(huì)被用作基準(zhǔn)傳感器電阻值RO，用來(lái)與現(xiàn)在傳感器電阻值RS做比較。
圖7為本發(fā)明的利用氣敏傳感器檢測(cè)污染度的方法的流程圖，下面參照?qǐng)D5中的符號(hào)對(duì)本發(fā)明的方法予以說(shuō)明。
本發(fā)明的污染度檢測(cè)方法大體上可以分為兩個(gè)區(qū)間。第一個(gè)區(qū)間是在預(yù)先存儲(chǔ)在存儲(chǔ)部504內(nèi)的初始基準(zhǔn)值RI下載給控制部502并被用作基準(zhǔn)傳感器電阻值RO之后，至基準(zhǔn)傳感器電阻值RO得到修正之前的階段；第二個(gè)區(qū)間是基準(zhǔn)傳感器電阻值RO最初得到修正之后的階段。
第一區(qū)間采用的是絕對(duì)值概念的污染度檢測(cè)方法，即將預(yù)先存儲(chǔ)在存儲(chǔ)部504內(nèi)的初始基準(zhǔn)值RI存為基準(zhǔn)傳感器電阻值RO之后，然后計(jì)算現(xiàn)在傳感器電阻值RS與基準(zhǔn)傳感器電阻值RO之比，從而得出室內(nèi)污染度。第二區(qū)間采用的是相對(duì)值概念的污染度檢測(cè)方法，即以一定時(shí)間間隔對(duì)基準(zhǔn)傳感器電阻值RO進(jìn)行修正，然后計(jì)算傳感器電阻值RS與基傳傳感器電阻值RO之比，從而得出室內(nèi)污染度。
如果空氣凈化器上接通了電源(S200階段)，那么預(yù)先存儲(chǔ)在存儲(chǔ)部504內(nèi)的潔凈狀態(tài)下的氣敏傳感器的可變電阻值，即初始基準(zhǔn)值RI就會(huì)下載給控制部502(S202階段)，然后上述初始基準(zhǔn)值會(huì)被存為控制部502的基準(zhǔn)傳感器電阻值RO(S204階段)。接下來(lái)，如果超過(guò)了氣敏傳感器512的穩(wěn)定時(shí)間(S206階段)，那么控制部502就會(huì)讀取氣敏傳感器512的可變電阻512b現(xiàn)在的阻值(S208階段)，并將其存為現(xiàn)在傳感器電阻值RS(S210階段)。
接下來(lái)要判斷是否超過(guò)了設(shè)定時(shí)間T2(S212階段)，如果判斷出沒(méi)有超過(guò)設(shè)定時(shí)間T2，那么就計(jì)算在上述S210階段中存儲(chǔ)在控制部502內(nèi)的現(xiàn)在傳感器電阻值RS與在上述S204階段存儲(chǔ)在控制部502內(nèi)的基準(zhǔn)傳感器電阻值RO之比RS/RO(S216階段)。接下來(lái)，把現(xiàn)在傳感器電阻值RS與上述基準(zhǔn)傳感器電阻值RO之比代入一定的算式，計(jì)算出污染度(S218階段)，并將結(jié)果在顯示部520上顯示出來(lái)(S220階段)。
從上述S200階段至S220階段的過(guò)程就是第一區(qū)間，即在空氣凈化器100上接通電源，并計(jì)算基準(zhǔn)傳感器電阻值RO開(kāi)始得到修正之前的室內(nèi)污染度的區(qū)間。在這段區(qū)間內(nèi)，如果預(yù)先把室內(nèi)處于潔凈狀態(tài)時(shí)的氣敏傳感器512的可變電阻512b的阻值作為初始基準(zhǔn)值RI存儲(chǔ)在存儲(chǔ)部504內(nèi)之后，在空氣凈化器上接通電源，那么就會(huì)把這個(gè)初始基準(zhǔn)值RI作為基準(zhǔn)傳感器電阻值存儲(chǔ)在控制部502內(nèi)，這樣的話(huà)，在空氣凈化器上接通電源之后，最初計(jì)算出的室內(nèi)污染度就是以現(xiàn)在的污染狀態(tài)與潔凈狀態(tài)之比來(lái)體現(xiàn)的。
經(jīng)過(guò)上述S220階段之后，接下來(lái)控制部502要重新讀取氣敏傳感器512的可變電阻512b現(xiàn)在的阻值(S208階段)，然后把讀取到的數(shù)據(jù)存為現(xiàn)在傳感器電阻值RS(S210階段)。接下來(lái)如果判斷出超過(guò)了設(shè)定時(shí)間T2，那么就進(jìn)入對(duì)在上述S204階段中存儲(chǔ)在控制部502的基準(zhǔn)傳感器電阻值RO即初始基準(zhǔn)值RI進(jìn)行修正的階段(S214階段)。
從氣敏傳感器512的物理特性上來(lái)看，即使室內(nèi)的污染氣體濃度沒(méi)有發(fā)生變化，但如果溫度或濕度等周邊環(huán)境發(fā)生變化，可變電阻512b的阻值也會(huì)發(fā)生變化，其結(jié)果是把這種情況當(dāng)作室內(nèi)污染度發(fā)生變化顯示出來(lái)。上述S214階段正是為了防止發(fā)生這種現(xiàn)象才進(jìn)行的，這里計(jì)算室內(nèi)污染度的方法利用的不是絕對(duì)值的概念，而是相對(duì)值的概念。也就是說(shuō)，不是以現(xiàn)在傳感器電阻值與固定的基準(zhǔn)傳感器電阻值之比來(lái)計(jì)算室內(nèi)污染度，而是以一定時(shí)間間隔對(duì)基準(zhǔn)傳感器電阻值進(jìn)行修正之后，再以修正后的現(xiàn)在傳感器電阻值與基準(zhǔn)傳感器電阻值之比來(lái)計(jì)算室內(nèi)污染度。
如果在上述S214階段對(duì)基準(zhǔn)傳感器電阻值RO進(jìn)行了修正，那么在S216階段就會(huì)計(jì)算在上述S210階段中再次存儲(chǔ)的現(xiàn)在傳感器電阻值RS與在上述S214階段中得到修正的基準(zhǔn)傳感器電阻值RO之比，從而得出室內(nèi)污染度。在基準(zhǔn)傳感器電阻值RO開(kāi)始得到修正后的區(qū)間內(nèi)，會(huì)以一定時(shí)間間隔對(duì)基準(zhǔn)傳感器電阻值RO進(jìn)行修正，然后以修正后的現(xiàn)在傳感器電阻值與基準(zhǔn)傳感器電阻值之比來(lái)表示室內(nèi)污染度，因此可以解決因氣敏傳感器512的物理特性而引起的污染度誤測(cè)的問(wèn)題。
權(quán)利要求
1.一種具備氣敏傳感器的空氣凈化器，其特征在于，包括氣敏傳感器(512)，用來(lái)測(cè)定室內(nèi)污染氣體的含量；存儲(chǔ)部(504)，用來(lái)存儲(chǔ)上述氣敏傳感器(512)所測(cè)定的數(shù)據(jù)；控制部(502)，能夠根據(jù)上述氣敏傳感器(512)所測(cè)定的電阻值的變化來(lái)計(jì)算室內(nèi)的污染度；顯示部(520)，用來(lái)顯示由上述控制部(502)計(jì)算出的室內(nèi)污染度。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的具備氣敏傳感器的空氣凈化器，其特征在于只要空氣凈化器(100)上接通了電源，上述存儲(chǔ)部(504)就將預(yù)先存在其內(nèi)部的初始基準(zhǔn)值(RI)向控制部(502)下載。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的具備氣敏傳感器的空氣凈化器，其特征在于上述初始基準(zhǔn)值(RI)是室內(nèi)處于潔凈狀態(tài)時(shí)的氣敏傳感器(512)的可變電阻值。
4.一種利用氣敏傳感器檢測(cè)污染度的方法，其特征在于在基準(zhǔn)傳感器電阻值(RO)開(kāi)始得到修正之前，把存儲(chǔ)在空氣凈化器(100)的存儲(chǔ)部(504)內(nèi)的初始基準(zhǔn)值(RI)用作基準(zhǔn)傳感器電阻值(RO)，并將其與現(xiàn)在傳感器電阻值(RS)進(jìn)行比較，從而計(jì)算出室內(nèi)污染度；在基準(zhǔn)傳感器電阻值(RO)開(kāi)始得到修正之后，基準(zhǔn)傳感器電阻值(RO)會(huì)以一定時(shí)間間隔得到修正，此時(shí)的室內(nèi)污染度是以現(xiàn)在傳感器電阻值(RS)與得到修正后的基準(zhǔn)傳感器電阻值(RO)之比來(lái)計(jì)算的。
5.根據(jù)權(quán)利要求4所述利用氣敏傳感器檢測(cè)污染度的方法，其特征在于上述初始基準(zhǔn)值(RI)是室內(nèi)處于潔凈狀態(tài)時(shí)的氣敏傳感器(512)的可變電阻值。
6.一種利用氣敏傳感器檢測(cè)污染度的方法，其特征在于，包括在空氣凈化器(100)上接通電源的階段；把上述初始基準(zhǔn)值(RI)存為基準(zhǔn)傳感器電阻值(RO)的階段；從氣敏傳感器(512)的可變電阻(512b)讀取現(xiàn)在的電阻值，并將其存為現(xiàn)在傳感器電阻值(RS)的階段；計(jì)算污染度的階段，在這個(gè)階段中，先要判斷是否超過(guò)了設(shè)定時(shí)間(T2)，如果沒(méi)有超過(guò)設(shè)定時(shí)間(T2)，那么就計(jì)算現(xiàn)在傳感器電阻值(RS)與當(dāng)作基準(zhǔn)傳感器電阻值(RO)存儲(chǔ)起來(lái)的初始基準(zhǔn)值(R I)之比，從而得出室內(nèi)污染度；如果超過(guò)了上述設(shè)定時(shí)間(T2)，那么就對(duì)基準(zhǔn)傳感器電阻值(RO)進(jìn)行修正，然后計(jì)算現(xiàn)在傳感器電阻值(RS)與得到修正后的基準(zhǔn)傳感器電阻值(RO)之比，從而得出室內(nèi)污染度。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種具備氣敏傳感器的空氣凈化器以及利用氣敏傳感器檢測(cè)污染度的方法。在基準(zhǔn)傳感器電阻值(RO)開(kāi)始得到修正之前，把初始基準(zhǔn)值(RI)用作基準(zhǔn)傳感器電阻值，并將其與現(xiàn)在傳感器電阻值(RS)進(jìn)行比較，從而計(jì)算出室內(nèi)污染度；在基準(zhǔn)傳感器電阻值(RO)開(kāi)始得到修正之后，基準(zhǔn)傳感器電阻值(RO)會(huì)以一定時(shí)間間隔得到修正，此時(shí)的室內(nèi)污染度是以現(xiàn)在傳感器電阻值與得到修正后的基準(zhǔn)傳感器電阻值之比來(lái)計(jì)算的。因此，空氣凈化器接通電源之后最初計(jì)算出來(lái)的室內(nèi)污染度事實(shí)上是現(xiàn)在氣敏傳感器的可變電阻的阻值與潔凈狀態(tài)下的氣敏傳感器的可變電阻的阻值之比，也就是說(shuō)可以比照潔凈狀態(tài)，將初期室內(nèi)空氣的污染狀態(tài)準(zhǔn)確地顯示出來(lái)。
文檔編號(hào)G01N27/12GK1782566SQ20041009377
公開(kāi)日2006年6月7日 申請(qǐng)日期2004年11月30日 優(yōu)先權(quán)日2004年11月30日
發(fā)明者安昌雄 申請(qǐng)人:樂(lè)金電子(天津)電器有限公司