空调外机蒸发器的结霜程度检测方法与装置与流程

本发明涉及家电控制领域，特别是涉及一种空调外机蒸发器的结霜程度检测方法与装置。

背景技术：

随着社会发展以及人们生活水平日益提高，空调器越来越被人们作为生活中必不可少的家用电器。

冬季时，人们一般利用空调的制热功能进行取暖，而空调在运行于制热模式时，空调外机的蒸发器很容易结霜。蒸发器结霜之后，翅片间的通道被堵塞，增加空气流动阻力、换热器热阻，导致换热能力下降，进而影响空调整机的运行效率，增加空调能耗。

为了解决上述问题，目前除霜的方法一般采用定时除霜或者人工按键除霜。定时除霜一般考虑极器的条件，必然会产生不必要的除霜动作，增加额外的能耗。人工按键除霜要求用户及时进行除霜，增加用户的负担。现有除霜方案并不能真实反映蒸发器的结霜程度，在判断精度上存在较大问题，极可能产生不必要的除霜动作，或在结霜严重的情况下不能够及时进行除霜，导致除霜动作存在一定的滞后性，影响空调的运行效率，使得空调无法始终运行在最优的性能条件下，影响了用户的使用体验。

技术实现要素：

本发明的一个目的是提供一种可以精确检测结霜程度的方法与装置。

本发明一个进一步的目的是要提高空调的运行效率，节省能耗。

特别地，本发明提供了一种空调外机蒸发器的结霜程度检测方法，其中蒸发器的一侧设置有第一预设数量的成对的红外发射器和红外接收器，并且结霜程度检测方法包括：驱动红外发射器发射红外光，并利用红外接收器接收被蒸发器反射的红外光；获取根据红外接收器接收到红外光生成的第一预设数量的数据；判断第一预设数量的数据中大于预设阈值的数据数量是否小于第二预设数量，其中第二预设数量小于第一预设数量；以及若否，确定蒸发器的结霜程度严重。

可选地，在确定蒸发器的结霜程度严重的步骤之后还包括：控制空调的除霜装置启动以对蒸发器进行除霜，并记录启动次数。

可选地，在除霜装置对蒸发器进行除霜之后还包括：重新驱动红外发射器发射红外光，并利用红外接收器接收被蒸发器反射的红外光，以确定除霜后的蒸发器的结霜程度。

可选地，在控制空调的除霜装置启动的步骤之前还包括：判断除霜装置连续启动的次数是否大于或等于预设次数阈值；以及若是，禁止除霜装置启动，并输出故障提示信号。

可选地，在除霜装置连续启动的次数小于预设次数阈值的情况下，在除霜装置停机预设时间后重新驱动红外发射器发射红外光，并利用红外接收器接收被蒸发器反射的红外光，以再次进行结霜程度检测。

根据本发明的另一个方面，还提供了一种空调外机蒸发器的结霜程度检测装置，其中蒸发器的一侧设置有第一预设数量的成对的红外发射器和红外接收器，并且结霜程度检测装置包括：红外控制模块，配置成驱动红外发射器发射红外光，并利用红外接收器接收被蒸发器反射的红外光；数据获取模块，配置成获取根据红外接收器接收到红外光生成的第一预设数量的数据；第一判断模块，配置成判断第一预设数量的数据中大于预设阈值的数据数量是否小于第二预设数量，其中第二预设数量小于第一预设数量；以及程度确定模块，配置成若第二预设数量的数据中大于预设阈值的数据数量大于或等于第一预设数量，确定蒸发器的结霜程度严重。

可选地，该空调外机蒸发器的结霜程度检测装置还包括：除霜控制模块，配置成在确定蒸发器的结霜程度严重之后控制空调的除霜装置启动以对蒸发器进行除霜，并记录启动次数。

可选地，该空调外机蒸发器的结霜程度检测装置还包括：重启模块，配置成重新驱动红外发射器发射红外光，并利用红外接收器接收被蒸发器反射的红外光，以确定除霜后的蒸发器的结霜程度。

可选地，该空调外机蒸发器的结霜程度检测装置还包括：第二判断模块，配置成判断除霜装置连续启动的次数是否大于或等于预设次数阈值；以及故障提示模块，配置成若除霜装置连续启动的次数大于或等于预设次数阈值，禁止除霜装置启动，并输出故障提示信号。

可选地，重启模块还配置成：在除霜装置连续启动的次数小于预设次数阈值的情况下，在除霜装置停机预设时间后重新驱动红外发射器发射红外光，并利用红外接收器接收被蒸发器反射的红外光，以再次进行结霜程度检测。

本发明的空调外机蒸发器的结霜程度检测方法与装置，其中蒸发器的一侧设置有第一预设数量的成对的红外发射器和红外接收器，并且通过驱动红外发射器发射红外光，利用红外接收器接收被蒸发器反射的红外光，获取根据红外接收器接收到红外光生成的第一预设数量的数据，在第一预设数量的数据中大于预设阈值的数据数量大于或等于第二预设数量的情况下，确定蒸发器的结霜程度严重，可以对空调外机蒸发器的结霜程度进行精确检测，能够及时发出或中断除霜指令，除霜动作也没有滞后性，可以使空调始终运行在最优状态，提高空调的运行效率，减小空调的能耗。

进一步地，本发明的空调外机蒸发器的结霜程度检测方法与装置，在除霜装置连续启动的次数大于或等于预设次数阈值的情况下，可以禁止除霜装置启动，并输出故障提示信号，避免障碍物遮挡等干扰情况致使除霜装置不断启动，避免增加不必要的除霜动作，提高除霜过程的可靠性。

根据下文结合附图对本发明具体实施例的详细描述，本领域技术人员将会更加明了本发明的上述以及其他目的、优点和特征。

附图说明

后文将参照附图以示例性而非限制性的方式详细描述本发明的一些具体实施例。附图中相同的附图标记标示了相同或类似的部件或部分。本领域技术人员应该理解，这些附图未必是按比例绘制的。附图中：

图1是根据本发明一个实施例的空调外机蒸发器的结霜程度检测装置的示意框图；

图2是根据本发明一个实施例的空调外机蒸发器一侧的红外发射器和红外接收器的位置示意图；

图3是根据本发明另一个实施例的空调外机蒸发器的结霜程度检测装置的示意框图；

图4是根据本发明一个实施例的空调外机蒸发器的结霜程度检测方法的示意图；以及

图5是根据本发明一个实施例的空调外机蒸发器的结霜程度检测方法的详细流程图。

具体实施方式

空调在运行于制热模式时，空调外机的蒸发器很容易结霜。蒸发器结霜之后，翅片间的通道被堵塞，增加空气流动阻力、换热器热阻，导致换热能力下降，进而影响空调整机的运行效率，增加空调能耗。为了解决上述问题，本实施例提供了一种空调外机蒸发器的结霜程度检测装置，用于对空调外机蒸发器的结霜程度进行智能检测，以便于在结霜程度严重时及时除霜。图1是根据本发明一个实施例的空调外机蒸发器的结霜程度检测装置100的示意框图。如图所示，该空调外机蒸发器的结霜程度检测装置100一般性地可以包括：红外控制模块10、数据获取模块20、第一判断模块30以及程度确定模块40。

在以上模块中，红外控制模块10可以配置成驱动红外发射器发射红外光，并利用红外接收器接收被蒸发器反射的红外光。图2是根据本发明一个实施例的空调外机蒸发器一侧的红外发射器和红外接收器的位置示意图。其中蒸发器200的一侧设置有设置有第一预设数量的成对的红外发射器11和红外接收器12。并且红外发射器11相对红外接收器12倾斜一定角度设置，以便红外发射器11发出的红外线被蒸发器200的翅片反射后由红外接收器12接收。由于红外发射器11、红外接收器12设置在蒸发器200的一侧，在风机(图中未示出)的作用下，可以有效的防止红外发射器、红外接收器的探头结霜，进而可以保证检测结果的准确。

红外发射器和红外接收器具有体积小、功耗低、成本低的特点，并能够有效隔离电气干扰。红外发射器可以在一定范围内向外发射红外线，本实施例的红外发射器为宽角度红外发射器，在一种优选的实施例中，红外发射器的发射角度可以为60°。红外线接收器可以是一种集红外线接收、放大、整形于一体的集成电路，能够完成把光信号转换成为电信号的工作。

数据获取模块20可以配置成获取根据红外接收器接收到红外光生成的第一预设数量的数据。图2示出的红外发射器和红外接收器的第一预设数量为3，则数据获取模块20获取到的数据数量对应也为3。

第一判断模块30可以配置成判断第一预设数量的数据中大于预设阈值的数据数量是否小于第二预设数量，其中第二预设数量小于第一预设数量。由于空调外机的蒸发器翅片分布不同，被蒸发器翅片反射的红外光线的量不同，因此可以根据每台空调外机蒸发器的具体情况设定阈值，可以保证检测结果的准确性，设置该预设阈值的过程可以在出厂之前完成。

程度确定模块40可以配置成若第一预设数量的数据中大于预设阈值的数据数量大于或等于第二预设数量，确定蒸发器的结霜程度严重，其中第二预设数量小于第一预设数量。红外线在蒸发器翅片处会发生透射和反射，在蒸发器没有结霜或结霜较少时，透过蒸发器翅片的红外光束多，被蒸发器翅片反射的红外光束少，红外接收器接收到的红外光弱，对应生成的数据值小；蒸发器严重结霜时，透过蒸发器翅片的红外光束少，被蒸发器翅片反射的红外光束多，红外接收器接收到的红外光强，对应生成的数据值大。因此可以由红外接收器接收到的红外光束多少来衡量结霜程度。

以下对一个具体实例进行介绍：第一预设数量为3，即3个红外发射器向外发出红外线，红外线被蒸发器翅片反射后由对应的3个红外接收器接收，数据获取模块20获取到的对应3个红外接收器接收到的红外光强弱的数据分别为v1、v2、v3，预设阈值为v0，若第二预设数量为2，获取到的3个数据中大于预设阈值v0的数据分别为v1，数量为1小于第二预设数量2，则可以确定蒸发器的结霜程度不严重。若获取到的3个数据中大于预设阈值v0的数据分别为v1和v2，数量为2等于第二预设数量2，则可以确定蒸发器的结霜程度严重。

由于空调外机的蒸发器的类型和大小不同，可以根据每台空调外机蒸发器的具体情况对红外发射器、红外接收器的数量和位置进行设置。例如蒸发器的体积较大，红外发射器和红外接收器成对设置的第一预设数量可以为5，此时若大于预设阈值的数据数量大于或等于第二预设数量3，可以判定结霜程度严重；再例如蒸发器的体积较小，红外发射器和红外接收器成对设置的第一预设数量可以为3，此时若大于预设阈值的数据数量大于或等于第二预设数量2，可以判定结霜程度严重。以上具体数据仅为例举，而并非对本发明的限定。

本实施例的空调外机蒸发器的结霜程度检测装置100，采用多组反射式红外传感器进行布置，并且红外发射器相对红外接收器倾斜一定角度，可以对空调外机蒸发器的结霜程度进行精确检测，能够及时发出或中断除霜指令，除霜动作也没有滞后性，可以使空调始终运行在最优状态，提高空调的运行效率，减小空调的能耗。

图3是根据本发明另一个实施例的空调外机蒸发器的结霜程度检测装置100的示意框图。在上一实施例的基础上，空调外机蒸发器的结霜程度检测装置100还可以包括：除霜控制模块50、重启模块60、第二判断模块70以及故障提示模块80。

其中，除霜控制模块50可以配置成在确定蒸发器的结霜程度严重之后控制空调的除霜装置启动以对蒸发器进行除霜，并记录启动次数。

重启模块60可以配置成重新驱动红外发射器发射红外光，并利用红外接收器接收被蒸发器反射的红外光，以确定除霜后的蒸发器的结霜程度。在除霜结束之后再次检测蒸发器的结霜程度，可以检测除霜装置对蒸发器的除霜是否彻底，避免特殊情况下除霜没有完成，影响空调运行效率。

第二判断模块70可以配置成判断除霜装置连续启动的次数是否大于或等于预设次数阈值。

故障提示模块80可以配置成若除霜装置连续启动的次数大于或等于预设次数阈值，禁止除霜装置启动，并输出故障提示信号。在除霜装置连续启动的次数达到预设次数阈值时，若检测得到的结霜程度仍为严重，则可能出现红外发射器、红外接收器工作异常或者障碍遮挡等干扰情况，需要禁止除霜装置启动，并输出故障提示信号。该故障提示信号可以为蜂鸣声，也可以为光信号，提示用户人工干预，及时进行查看或维修，可以避免除霜装置在不必要的情况下运行，防止除霜装置长时间连续工作导致温度不断升高而引起损失。

在本实施例中，重启模块60还可以配置成：在除霜装置连续启动的次数小于预设次数阈值的情况下，在除霜装置停机预设时间后重新驱动红外发射器发射红外光，并利用红外接收器接收被蒸发器反射的红外光，以再次进行结霜程度检测。在除霜装置对蒸发器进行除霜之后，若检测到结霜程度为正常，说明除霜过程已经顺利完成，结霜程度检测装置100不必一直进行检测，而是可以在预设时间后重新进行检测，有效减少红外发射器和红外接收器不必要的工作时间，延长工作寿命。

由于结霜过程缓慢，可以看成是静态信号，而干扰信号(例如噪声、日光干扰等)是动态信号，因此空调外机蒸发器的结霜程度检测装置100还可以包括：低通滤波器，通过低通滤波器将信号进行滤波处理，滤除动态信号，可以有效的避免干扰信号影响结霜程度的检测结果。

本实施例的空调外机蒸发器的结霜程度检测装置100，在除霜装置连续启动的次数大于或等于预设次数阈值的情况下，可以禁止除霜装置启动，并输出故障提示信号，避免障碍物遮挡等干扰情况致使除霜装置不断启动，避免增加不必要的除霜动作，提高除霜过程的可靠性。

本发明还提供了一种空调外机蒸发器的结霜程度检测方法，图4是根据本发明一个实施例的空调外机蒸发器的结霜程度检测方法的示意图。该空调外机蒸发器的结霜程度检测方法可以利用上述任一实施例的空调外机蒸发器的结霜程度检测装置100执行，其中蒸发器的一侧设置有设置有第一预设数量的成对的红外发射器和红外接收器。如图4所示，该空调外机蒸发器的结霜程度检测方法依次执行以下步骤：

步骤s402，驱动红外发射器发射红外光，并利用红外接收器接收被蒸发器反射的红外光；

步骤s404，获取根据红外接收器接收到的红外光生成的第一预设数量的数据；

步骤s406，判断第一预设数量的数据中大于预设阈值的数据数量是否小于第二预设数量，若是，返回执行步骤s402，若否，执行步骤s408；

步骤s408，确定蒸发器的结霜程度严重。

在以上步骤中，步骤s402中一般红外发射器相对红外接收器倾斜一定角度设置，以便红外发射器发出的红外线被蒸发器的翅片后由红外接收器接收。并且红外发射器、红外接收器设置在蒸发器的一侧，在风机的作用下，可以有效的防止红外发射器、红外接收器的探头结霜，进而可以保证检测结果的准确。红外发射器和红外接收器具有体积小、功耗低、成本低的特点，并能够有效隔离电气干扰。红外发射器可以在一定范围内向外发射红外线，本实施例的红外发射器为宽角度红外发射器，在一种优选的实施例中，红外发射器的发射角度可以为60°。红外线接收器可以是一种集红外线接收、放大、整形于一体的集成电路，能够完成把光信号转换成为电信号的工作。

步骤s406中的第二预设数量小于第一预设数量，由于空调外机的蒸发器翅片分布不同，被蒸发器翅片反射的红外光线的量不同，因此可以根据每台空调外机蒸发器的具体情况设定阈值，可以保证检测结果的准确性，设置该预设阈值的过程可以在出厂之前完成。红外线在蒸发器翅片处会发生透射和反射，在蒸发器没有结霜或结霜较少时，透过蒸发器翅片的红外光束多，被蒸发器翅片反射的红外光束少，红外接收器接收到的红外光弱，对应生成的数据值小；蒸发器严重结霜时，透过蒸发器翅片的红外光束少，被蒸发器翅片反射的红外光束多，红外接收器接收到的红外光强，对应生成的数据值大。因此可以由红外接收器接收到的红外光束多少来衡量结霜程度。

以下对一个具体实例进行介绍：第一预设数量为3，即3个红外发射器向外发出红外线，红外线被蒸发器翅片反射后由对应的3个红外接收器接收，数据获取模块20获取到的对应3个红外接收器接收到的红外光强弱的数据分别为v1、v2、v3，预设阈值为v0，若第二预设数量为2，获取到的3个数据中大于预设阈值v0的数据分别为v1，数量为1小于第二预设数量2，则可以确定蒸发器的结霜程度不严重。若获取到的3个数据中大于预设阈值v0的数据分别为v1和v2，数量为2等于第二预设数量2，则可以确定蒸发器的结霜程度严重。

由于空调外机的蒸发器的类型和大小不同，可以根据每台空调外机蒸发器的具体情况对红外发射器、红外接收器的数量和位置进行设置。例如蒸发器的体积较大，红外发射器和红外接收器成对设置的第一预设数量可以为5，此时若大于预设阈值的数据数量大于或等于第二预设数量3，可以判定结霜程度严重；再例如蒸发器的体积较小，红外发射器和红外接收器成对设置的第一预设数量可以为3，此时若大于预设阈值的数据数量大于或等于第二预设数量2，可以判定结霜程度严重。以上具体数据仅为例举，而并非对本发明的限定。

本实施例的空调外机蒸发器的结霜程度检测方法，可以对空调外机蒸发器的结霜程度进行精确检测，能够及时发出或中断除霜指令，既可以避免不必要的除霜动作，除霜动作也没有滞后性，可以使空调始终运行在最优状态，提高空调的运行效率，减小空调的能耗。

图5是根据本发明一个实施例的空调外机蒸发器的结霜程度检测方法的详细流程图。该空调外机蒸发器的结霜程度检测方法包括以下步骤：

步骤s502，驱动红外发射器发射红外光，并利用红外接收器接收被蒸发器反射的红外光；

步骤s504，获取根据红外接收器接收到的红外光生成的第一预设数量的数据；

步骤s506，判断第一预设数量的数据中大于预设阈值的数据数量是否小于第二预设数量，若是，返回执行步骤s502，若否，执行步骤s508；

步骤s508，确定蒸发器的结霜程度严重；

步骤s510，判断除霜装置连续启动的次数是否小于预设次数阈值，若是，执行步骤s512，若否，执行步骤s514；

步骤s512，控制空调的除霜装置启动以对蒸发器进行除霜，并记录启动次数；

步骤s514，禁止除霜装置启动，并输出故障提示信号。

在以上步骤中，步骤s506中的第二预设数量小于第一预设数量。

步骤s512执行完毕之后可以继续返回执行步骤s502，重新驱动红外发射器发射红外光，并利用红外接收器接收被蒸发器反射的红外光，以确定除霜后的蒸发器的结霜程度。在除霜结束之后再次检测蒸发器的结霜程度，可以检测除霜装置对蒸发器的除霜是否彻底，避免特殊情况下除霜没有完成，影响空调运行效率。

步骤s510除霜装置连续启动的次数大于或等于预设次数阈值，此时判定蒸发器的结霜程度仍为严重，则可能出现红外发射器、红外接收器工作异常或者障碍遮挡等干扰情况，需要禁止除霜装置启动，并输出故障提示信号。该故障提示信号可以为蜂鸣声，也可以为光信号，提示用户人工干预，及时进行查看或维修，可以避免除霜装置在不必要的情况下运行，防止除霜装置长时间连续工作导致温度不断升高而引起损失。

此外，在除霜装置对蒸发器进行除霜之后，若检测到结霜程度为正常，说明除霜过程已经顺利完成，不必一直进行结霜程度的检测，而是可以在预设时间后重新进行检测，能够有效减少红外发射器和红外接收器不必要的工作时间，延长工作寿命。

本实施例的空调外机蒸发器的结霜程度检测方法，可以对空调外机蒸发器的结霜程度进行精确检测，能够及时发出或中断除霜指令，可以避免不必要的除霜动作，除霜动作也没有滞后性，可以使空调始终运行在最优状态，提高空调的运行效率，减小空调的能耗。

进一步地，本实施例的空调外机蒸发器的结霜程度检测方法，在除霜装置连续启动的次数大于或等于预设次数阈值的情况下，可以禁止除霜装置启动，并输出故障提示信号，避免障碍物遮挡等干扰情况致使除霜装置不断启动，避免增加不必要的除霜动作，提高除霜过程的可靠性。

至此，本领域技术人员应认识到，虽然本文已详尽示出和描述了本发明的多个示例性实施例，但是，在不脱离本发明精神和范围的情况下，仍可根据本发明公开的内容直接确定或推导出符合本发明原理的许多其他变型或修改。因此，本发明的范围应被理解和认定为覆盖了所有这些其他变型或修改。