一种等离子除菌装置及方法
阅读说明：本技术 一种等离子除菌装置及方法 (Plasma sterilization device and method ) 是由 苏闯 陈彬茜 王婕 袁封明 于 2021-10-19 设计创作，主要内容包括：本发明提出了一种等离子除菌装置及方法,等离子除菌装置,采用在电极之间产生等离子体对空气进行除菌,包括：若干对电极,所述电极的极间距可调；检测装置,包含臭氧浓度检测装置、空气质量指数检测装置、噪音检测装置、测距装置中的任一种或多种及控制单元,根据检测装置获取的检测信息控制电极的极间距调节至最优。有益效果：本申请的等离子除菌装置及方法可实现电极的极间距处于实时的动态调整之中,极间距始终处于最优值,这样经过等离子除菌装置除菌后的空气的空气质量指数高,臭氧浓度低,电极产生的噪音小,不影响用户的身心健康和使用体验。(The invention provides a plasma sterilization device and a method, the plasma sterilization device adopts plasma generated between electrodes to sterilize air, and comprises the following steps: a plurality of pairs of electrodes, the inter-electrode spacing of the electrodes being adjustable; the detection device comprises one or more of an ozone concentration detection device, an air quality index detection device, a noise detection device and a distance measurement device and a control unit, and controls the electrode spacing of the electrodes to be adjusted to be optimal according to detection information acquired by the detection device. Has the advantages that: the plasma bacteria removing device and the method can achieve the effect that the inter-polar distance of the electrodes is in real-time dynamic adjustment, the inter-polar distance is always in the optimal value, so that the air quality index of the air subjected to bacteria removal through the plasma bacteria removing device is high, the ozone concentration is low, the noise generated by the electrodes is small, and the physical and mental health and the use experience of a user are not influenced.)
技术领域
本发明涉及空气净化领域，具体而言，涉及一种等离子除菌装置及方法。
背景技术
当前空调系统中大部分都安装有除菌装置，一般常见的除菌装置有等离子除菌装置，其中等离子除菌装置包括两个电极，一个放电电极，一个接地电极，其中放电电极与高压电源相连，在通电的情况下在放电电极与接地电极之间产生等离子体，从而通过等离子体对流过两电极之间的空气进行杀菌，实现空气的杀菌净化，但是通常在空调的等离子杀菌装置中，等离子体的两个电极是相对固定的，一般且距离较近，因为距离较近时杀菌效果较好，但是这种情况下，会导致放电时产生“滋滋声”，而且过近产生臭氧量也变大，影响空调用户的使用体验；但是极间距过大，杀菌效果(直接体现就是空气质量指数)又会变差，因此如何控制极间距，实现降噪及保证杀菌效果是当前主要的研究课题。
发明内容
本发明解决的问题是现有等离子除菌装置的极板间距要么较近，除菌过程中有噪音和大量臭氧产生，影响用户的使用体验，要么极间距较远，除菌效果差。
为解决上述问题，本发明的一个目的在于提供一种等离子除菌装置。
本发明的第二个目的在于提供一种等离子除菌方法。
为达到上述目的，本发明第一方面实施例提出一种等离子除菌装置，采用在电极之间产生等离子体对空气进行除菌，包括：
若干对电极，所述电极的极间距可调；
检测装置，包含臭氧浓度检测装置、空气质量指数检测装置、噪音检测装置、测距装置中的任一种或多种，所述臭氧浓度检测装置和空气质量指数检测装置用于检测从若干对电极之间流出的气流的臭氧浓度和空气质量指数，所述噪音检测装置用于检测电极产生的噪音大小，所述测距装置用于检测人到电极的距离；及
控制单元，根据检测装置获取的检测信息控制电极的极间距调节至最优。
本发明实施例的等离子除菌装置通过实时检测从若干对电极之间流出的气流的臭氧浓度和空气质量指数、电极产生的噪音大小、人到电极的距离这四个参数中的任一种或多种参数信息来调节电极的极间距至最优，也即电极的极间距处于实时的动态调整之中，极间距始终处于最优值，这样经过等离子除菌装置除菌后的空气的空气质量指数高，臭氧浓度低，电极产生的噪音小，不影响用户的身心健康和使用体验。
进一步的，所述等离子除菌装置还包括风道，所述电极设于风道内，每对电极包括放电电极和接地电极，所述接地电极与风道固连，所述放电电极可在风道内滑动调节极间距。
在该技术方案中，风道可以是空调的进气通道。
进一步的，所述放电电极上沿极间距方向设有齿条，所述风道上设有与齿条传动连接的电机，通过电机驱动齿条沿极间距方向移动调节电极的极间距。
在该技术方案中，电机在控制单元的控制下精准调控电极的极间距。
进一步的，所述放电电极背离接地电极的一侧设有挡板，以阻挡气流从放电电极背离接地电极的一侧流动。
为达到上述目的，本发明第二方面实施例提出一种等离子除菌方法，采用在电极之间产生等离子体对空气进行除菌，包括：
获取检测信息，所述检测信息包含从电极之间流出的气流的臭氧浓度N、从电极之间流出的气流的空气质量指数X、电极的噪音大小M、人到电极的距离H中的任一种或多种；
根据检测信息获取电极的最优极间距D最优；
若Dmin≤D最优≤Dmax，则调节所述电极的极间距至D最优；
若D最优＜Dmin，则调节所述电极的极间距至Dmin；
若D最优＞Dmax，则调节所述电极的极间距至Dmax。
本发明实施例的等离子除菌方法通过实时检测从若干对电极之间流出的气流的臭氧浓度和空气质量指数、电极产生的噪音大小、人到电极的距离这四个参数中的任一种或多种参数信息来调节电极的极间距至最优，也即电极的极间距处于实时的动态调整之中，极间距始终处于最优值，这样经过等离子除菌装置除菌后的空气的空气质量指数高，臭氧浓度低，电极产生的噪音小，不影响用户的身心健康和使用体验。
进一步的，根据检测信息获取电极的最优极间距D最优包括：
若所述检测信息为人到电极的距离H，且H1≤H≤H2，则所述电极的最优极间距D最优＝D最优1＝K1H+C1，式中，H1、H2、K1、C1均为常数；
若所述检测信息为电极的噪音大小M，且M1≤M≤M2，则所述电极的最优极间距D最优＝D最优2＝K2M+C2，式中，M1、M2、K2、C2均为常数；
若所述检测信息为从电极之间流出的气流的臭氧浓度N，且N1≤N≤N2，则所述电极的最优极间距D最优＝D最优3＝K3N+C3，式中，N1、N2、K3、C3均为常数；
若所述检测信息为从电极之间流出的气流的空气质量指数X，且X1≤X≤X2，则所述电极的最优极间距D最优＝D最优4＝K4X+C4，式中，X1、X2、K4、C4均为常数；
若所述检测信息为人到电极的距离H和电极的噪音大小M，且H1≤H≤H2、M1≤M≤M2，则所述电极的最优极间距D最优＝D最优1+D最优2；
若所述检测信息为人到电极的距离H和从电极之间流出的气流的臭氧浓度N，且H1≤H≤H2、N1≤N≤N2，则所述电极的最优极间距D最优＝D最优1+D最优3；
若所述检测信息为人到电极的距离H和从电极之间流出的气流的空气质量指数X，且H1≤H≤H2、X1≤X≤X2，则所述电极的最优极间距D最优＝D最优1+D最优4；
若所述检测信息为电极的噪音大小M和从电极之间流出的气流的臭氧浓度N，且M1≤M≤M2、N1≤N≤N2，则所述电极的最优极间距D最优＝D最优2+D最优3；
若所述检测信息为电极的噪音大小M和从电极之间流出的气流的空气质量指数X，且M1≤M≤M2、X1≤X≤X2，则所述电极的最优极间距D最优＝D最优2+D最优4；
若所述检测信息为从电极之间流出的气流的臭氧浓度N和空气质量指数X，且N1≤N≤N2、X1≤X≤X2，则所述电极的最优极间距D最优＝D最优3+D最优4；
若所述检测信息为人到电极的距离H、电极的噪音大小M和从电极之间流出的气流的臭氧浓度N，且H1≤H≤H2、M1≤M≤M2、N1≤N≤N2，则所述电极的最优极间距D最优＝D最优1+D最优2+D最优3；
若所述检测信息为人到电极的距离H、电极的噪音大小M和从电极之间流出的气流的空气质量指数X，且H1≤H≤H2、M1≤M≤M2、X1≤X≤X2，则所述电极的最优极间距D最优＝D最优1+D最优2+D最优4；
若所述检测信息为电极的噪音大小M、从电极之间流出的气流的臭氧浓度N和空气质量指数X，且M1≤M≤M2、N1≤N≤N2、X1≤X≤X2，则所述电极的最优极间距D最优＝D最优2+D最优3+D最优4；
若所述检测信息为人到电极的距离H、电极的噪音大小M、从电极之间流出的气流的臭氧浓度N和空气质量指数X，且H1≤H≤H2、M1≤M≤M2、N1≤N≤N2、X1≤X≤X2，则所述电极的最优极间距D最优＝D最优1+D最优2+D最优3+D最优4。
在该技术方案中，若检测信息不一样，相应的最优极间距的计算方法也不一样。
进一步的，若H＜H1，则D最优1＝K1H1+C1，若H＞H2，则D最优1＝K1H2+C1；
若M＜M1，则D最优2＝K2M1+C2，若M＞M2，则D最优2＝K2M2+C2；
若N＜N1，则D最优3＝K3N1+C3，若N＞N2，则D最优3＝K3N2+C3；
若X＜X1，则D最优4＝K4X1+C4，若X＞X2，则D最优4＝K4X2+C4。
有益效果：本申请的等离子除菌装置及方法通过实时检测从若干对电极之间流出的气流的臭氧浓度和空气质量指数、电极产生的噪音大小、人到电极的距离这四个参数中的任一种或多种参数信息来调节电极的极间距至最优，也即电极的极间距处于实时的动态调整之中，极间距始终处于最优值，这样经过等离子除菌装置除菌后的空气的空气质量指数高，臭氧浓度低，电极产生的噪音小，不影响用户的身心健康和使用体验。
附图说明
图1为根据本发明实施例的等离子除菌装置的结构示意图一；
图2为根据本发明实施例的等离子除菌装置的结构示意图二；
图3为图2中的A部放大图。
附图标记如下：
1、风道；2、接地电极；3、放电电极；4、挡板；5、电机；6、齿条；7、通槽。
具体实施方式
为使本发明的上述目的、特征和优点能够更为明显易懂，下面结合附图对本发明的具体实施例做详细的说明。
本发明提出一种等离子除菌装置，该等离子除菌装置采用在电极之间产生等离子体对空气进行除菌，比如将其设置在空调室内机的进气口或进气通道中对进入室内机的空气进行除菌净化。
在发明一实施例中，所述等离子除菌装置包括若干对电极、检测装置和控制单元，若干对电极沿着空气的流动方向布置，气流可依次穿过若干对电极，气流穿过一对电极是指气流从该对电极之间穿过，比如一对电极包括放电电极3和接地电极2，气流穿过一对电极是指气流从放电电极3和接地电极2之间穿过，气流依次穿过若干对电极是指气流依次穿过若干对电极的放电电极3和接地电极2，所述电极的极间距可调；
所述检测装置包含臭氧浓度检测装置、空气质量指数检测装置、噪音检测装置、测距装置中的任一种或多种，所述臭氧浓度检测装置和空气质量指数检测装置用于检测从若干对电极之间流出的气流的臭氧浓度和空气质量指数，也即检测经过等离子除菌装置除菌后的空气的臭氧浓度和空气质量指数，所述噪音检测装置用于检测电极产生的噪音大小，因为电极间距较近时，其产生等离子体会发出“滋滋声”，这样的等离子除菌装置应用到空调室内机中无疑会影响空调用户的使用体验，比如影响用户晚上休息；所述测距装置用于检测人到电极的距离，当然，若等离子除菌装置被应用到空调室内机中，所述测距装置也可以用于检测人到空调室内机的距离，之所以检测人到电极或空调室内机的距离是为了保护人体健康，避免人靠近空调室内机或电极受到电极产生的噪音和臭氧的影响；
所述控制单元包括控制器和处理器，所述处理器用于对检测装置获取的检测信息进行分析处理，然后给控制器发送控制指令，由控制器控制电极的极间距进行调节，确保电极的极间距始终处于最优水平。
本发明实施例的等离子除菌装置通过实时检测从若干对电极之间流出的气流的臭氧浓度和空气质量指数、电极产生的噪音大小、人到电极的距离这四个参数中的任一种或多种参数信息来调节电极的极间距至最优，也即电极的极间距处于实时的动态调整之中，极间距始终处于最优值，这样经过等离子除菌装置除菌后的空气的空气质量指数高，臭氧浓度低，电极产生的噪音小，不影响用户的身心健康和使用体验。
在本实施例中，所述臭氧浓度检测装置可以选用臭氧浓度检测仪，所述空气质量指数检测装置可以选用空气质量指数检测仪，所述噪音检测装置可以选用声级计，所述测距装置可以选用红外测距仪。
进一步的，在本实施例中，所述等离子除菌装置还包括风道1，如图1和图2所示，风道1可以是空调的进气通道，所述电极设于风道1内，每对电极包括放电电极3和接地电极2，所述接地电极2与风道1固连，所述放电电极3可在风道1内上下滑动调节极间距，驱动放电电极3上下滑动的方法有通过直线电机5直接驱动、通过气缸、液压缸等直线执行器驱动，通过传动带、传动链驱动等等，当然，于其它实施例中，还可以采用齿条6、齿轮驱动，比如图2和图3所示，所述放电电极3上沿极间距方向设有齿条6，所述风道1上设有与齿条6传动连接的电机5，所述电机5输出轴上设有与齿条6啮合的齿轮，通过电机5驱动齿条6沿极间距方向移动调节电极的极间距，在图3中，风道1上设有供齿条6穿过的通槽7。
更进一步的，如图1和图2所示，所述放电电极3背离接地电极2的一侧设有挡板4，所述挡板4滑动插接于风道1内，挡板4的作用是阻挡气流从放电电极3背离接地电极2的一侧(也即图1和图2中放电电极3的上侧)流动，确保气流全部从放电电极3和接地电极2之间流动。
为达到上述目的，本发明第二方面实施例提出一种等离子除菌方法，该等离子除菌方法采用在电极之间产生等离子体对空气进行除菌，包括：
S1、获取检测信息，所述检测信息包含从电极之间流出的气流的臭氧浓度N、从电极之间流出的气流的空气质量指数X、电极的噪音大小M、人到电极的距离H中的任一种或多种；
S2、根据检测信息获取电极的最优极间距D最优；
若Dmin≤D最优≤Dmax，则调节所述电极的极间距至D最优，电极的极间距在实际使用过程中不可能无穷大和无穷小，都有一个范围，通常根据等离子除菌装置的具体应用环境设置相应具体的Dmin和Dmax的数值，比如等离子除菌装置应用在空调室内机领域，Dmin为20mm，Dmax为30mm；
若D最优＜Dmin，则只能调节所述电极的极间距至Dmin；
若D最优＞Dmax，则只能调节所述电极的极间距至Dmax。
本发明实施例的等离子除菌方法通过实时检测从若干对电极之间流出的气流的臭氧浓度N和空气质量指数X、电极产生的噪音大小M、人到电极的距离H这四个参数中的任一种或多种参数信息来调节电极的极间距至最优，也即电极的极间距处于实时的动态调整之中，极间距始终处于最优值，这样经过等离子除菌装置除菌后的空气的空气质量指数高，臭氧浓度低，电极产生的噪音小，不影响用户的身心健康和使用体验。
进一步的，S2根据检测信息获取电极的最优极间距D最优包括：
若所述检测信息为人到电极的距离H，且H1≤H≤H2，则所述电极的最优极间距D最优＝D最优1＝K1H+C1，式中，H1、H2、K1、C1均为常数，其具体的数值大小跟等离子除菌装置的具体应用环境有关，比如等离子除菌装置应用在空调室内机领域，则H1为0.5m，H2为2.5m，K1为-5，C1为32.5，当然，若检测到的人到电极的距离H＜H1，则D最优1＝K1H1+C1，若H＞H2，则D最优1＝K1H2+C1；
若所述检测信息为电极的噪音大小M，且M1≤M≤M2，则所述电极的最优极间距D最优＝D最优2＝K2M+C2，式中，M1、M2、K2、C2均为常数，其具体的数值大小跟等离子除菌装置的具体应用环境有关，比如等离子除菌装置应用在空调室内机领域，则M1为30dB，M2为65dB，K2为-2/7，C2为270/7,当然，若检测到电极的噪音大小M＜M1，则D最优2＝K2M1+C2，若M＞M2，则D最优2＝K2M2+C2；
若所述检测信息为从电极之间流出的气流的臭氧浓度N，且N1≤N≤N2，则所述电极的最优极间距D最优＝D最优3＝K3N+C3，式中，N1、N2、K3、C3均为常数，其具体的数值大小跟等离子除菌装置的具体应用环境有关，比如等离子除菌装置应用在空调室内机领域，则N1为0.15ppm，N2为0.3ppm，K3为-200/3，C3为40,当然，若N＜N1，则D最优3＝K3N1+C3，若N＞N2，则D最优3＝K3N2+C3；
若所述检测信息为从电极之间流出的气流的空气质量指数X，且X1≤X≤X2，则所述电极的最优极间距D最优＝D最优4＝K4X+C4，式中，X1、X2、K4、C4均为常数，其具体的数值大小跟等离子除菌装置的具体应用环境有关，比如等离子除菌装置应用在空调室内机领域，则X1为30，X2为300，K4为1/27，C4为170/9,当然，若X＜X1，则D最优4＝K4X1+C4，若X＞X2，则D最优4＝K4X2+C4；
若所述检测信息为人到电极的距离H和电极的噪音大小M，且H1≤H≤H2、M1≤M≤M2，则所述电极的最优极间距D最优＝D最优1+D最优2；
若所述检测信息为人到电极的距离H和从电极之间流出的气流的臭氧浓度N，且H1≤H≤H2、N1≤N≤N2，则所述电极的最优极间距D最优＝D最优1+D最优3；
若所述检测信息为人到电极的距离H和从电极之间流出的气流的空气质量指数X，且H1≤H≤H2、X1≤X≤X2，则所述电极的最优极间距D最优＝D最优1+D最优4；
若所述检测信息为电极的噪音大小M和从电极之间流出的气流的臭氧浓度N，且M1≤M≤M2、N1≤N≤N2，则所述电极的最优极间距D最优＝D最优2+D最优3；
若所述检测信息为电极的噪音大小M和从电极之间流出的气流的空气质量指数X，且M1≤M≤M2、X1≤X≤X2，则所述电极的最优极间距D最优＝D最优2+D最优4；
若所述检测信息为从电极之间流出的气流的臭氧浓度N和空气质量指数X，且N1≤N≤N2、X1≤X≤X2，则所述电极的最优极间距D最优＝D最优3+D最优4；
若所述检测信息为人到电极的距离H、电极的噪音大小M和从电极之间流出的气流的臭氧浓度N，且H1≤H≤H2、M1≤M≤M2、N1≤N≤N2，则所述电极的最优极间距D最优＝D最优1+D最优2+D最优3；
若所述检测信息为人到电极的距离H、电极的噪音大小M和从电极之间流出的气流的空气质量指数X，且H1≤H≤H2、M1≤M≤M2、X1≤X≤X2，则所述电极的最优极间距D最优＝D最优1+D最优2+D最优4；
若所述检测信息为电极的噪音大小M、从电极之间流出的气流的臭氧浓度N和空气质量指数X，且M1≤M≤M2、N1≤N≤N2、X1≤X≤X2，则所述电极的最优极间距D最优＝D最优2+D最优3+D最优4；
若所述检测信息为人到电极的距离H、电极的噪音大小M、从电极之间流出的气流的臭氧浓度N和空气质量指数X，且H1≤H≤H2、M1≤M≤M2、N1≤N≤N2、X1≤X≤X2，则所述电极的最优极间距D最优＝D最优1+D最优2+D最优3+D最优4。
由此可见，在该技术方案中，若检测信息不一样，相应的最优极间距的计算方法也不一样。
虽然本发明披露如上，但本发明并非限定于此。任何本领域技术人员，在不脱离本发明的精神和范围内，均可作各种更动与修改，因此本发明的保护范围应当以权利要求所限定的范围为准。