自动清洁过滤装置、控制方法及包含该过滤装置的空调器与流程

本发明涉及空气过滤技术领域，尤其涉及自动清洁过滤装置、控制方法及包含该过滤装置的空调器。

背景技术：

空调器是能够为室内制冷/制热的设备，在我国居民生活办公中应用广泛，随着技术的发展和紧急水平的提升，用户对空气质量的要求日益提高，空调逐渐安装空气过滤器或新风系统等设备，让空调器室内机出来的空气质量提高。但时间久了，空气过滤器上的毛发、碎屑、积灰等会逐渐增多，累积到一定程度后会造成空调风阻增大，大量积尘容易滋生大量的细菌。

而对于空气过滤器上积聚的灰尘杂质，一般需要检修人员定期进行拆除清理，安拆过程较为繁琐，在高大空间中，例如公共交通枢纽航站楼、高铁站和大型厂房，由于楼层空间更大更高，送风管更多，对于空气过滤器的清洁更加困难，需要反复拆装空调机组。拆装清洁工序复杂，不仅增加维护空调机组的成本，而且反复拆卸容易降低机组的使用寿命，且耽误空调器和新风系统的正常工作。

授权公告号为cn207487064u的中国专利文件中公开了一种反吹式除尘新风机，其包括在过滤网出风口侧设置的除尘刷、并将风机设置为双向风机，当需要清除过滤网上的积尘时，让风机反向吹风，并配合除尘刷将过滤网上依附的灰尘直接吹出室外，完成清理灰尘的过程。

但是，上述方案将过滤网上依附的积灰、杂质直接向外吹出室外，容易对室外环境造成污染，同时由于管道内部通道和角度变化较多，如果不能将积尘全部吹出室外，会在管道内存在残留集尘，当风机转动至正常角度、过滤网正常过滤时，管道中残余的集尘会重新依附在过滤网上，清洁效果难以保证。

技术实现要素：

为了解决现有技术中对过滤网清洁的效果难以保证的缺陷，本发明提出一种自动清洁过滤装置。

本发明采用的技术方案是，自动清洁过滤装置，包括盘管、安装于所述盘管内的过滤组件、可双向送风的风机，所述盘管的回风口安装有切换其开关状态的第一挡板组件，过滤组件位于所述第一挡板组件和风机之间，所述盘管还连通有集尘管道，所述集尘管道与盘管的连通处位于所述第一挡板组件与过滤组件之间。

优选的，所述盘管与集尘管道连通处设置有切换其开关状态的第二挡板组件，所述第一挡板组件和第二挡板组件不同时开启或关闭。

优选的，所述盘管内安装有可以翻转的风机固定板，所述风机固定于所述风机固定板上。

优选的，所述盘管内还设置有用于清理所述过滤网的刷毛机构，所述刷毛机构包括转动毛辊、驱动所述转动毛辊在竖直平面内发生位移的驱动结构，所述过滤组件包括过滤网和静电除尘器，所述转动毛辊上的刷毛束抵接于过滤网的一侧。

优选的，所述盘管位于所述丝杠两端的一对侧壁上均安装有限位开关，所述转动毛辊触发其中任意一个所述限位开关后即控制所述驱动电机反向转动。

优选的，所述盘管的至少一侧侧壁上设置有多个成排的卡刺，多个所述卡刺与所述转动毛辊上的刷毛束间隔交错设置，且所述卡刺均设置于所述转动毛辊远离过滤网的一侧，所述卡刺用于清理所述转动毛辊上的积尘、杂质。

优选的，所述盘管内还设置有用于检测过滤组件是否需要清洁并控制所述第一挡板组件和所述风机工作状态的灰尘检测单元，所述灰尘检测单元根据检测结果发出清洗指令时，控制所述第一挡板组件关闭回风口、风机调整送风方向并朝向回风口送风。

优选的，所述灰尘检测单元设置于回风口与过滤装置之间，或风机与过滤装置之间，用于检测盘管回风侧的气体压强，当气体压强达到第一预设值时，即启动所述自动清洁过滤装置。

优选的，所述灰尘检测单元分别设置于回风口与过滤装置之间、出风口与过滤装置之间，用于检测盘管回风侧和出风侧的气体压强，当两侧的气体压强差值达到第二预设值时，即启动所述自动清洁过滤装置。

本发明还提出了一种自动清洁过滤装置的控制方法，所述自动清洁过滤装置包括盘管、安装于所述盘管内的过滤组件、以及用于清洁所述过滤组件的清洁机构，所述控制方法包括：检测所述盘管中的环境参数；判断所述环境参数是否满足清洁条件；若满足则启动所述清洁机构清理所述过滤组件。

优选的，所述清洁机构包括可双向送风的风机、与过滤组件抵接的刷毛机构、与盘管连通的集尘管道、盘管回风口处设置的第一挡板组件、集尘管道与盘管连通处设置的第二挡板组件、以及控制所述第一挡板组件、第二挡板组件和风机工作状态的灰尘检测单元。

优选的，所述环境参数为所述灰尘检测单元测量得到的所述盘管中过滤组件左侧或右侧的压强值、或所述过滤组件左右两侧的压差。

优选的，清洁机构启动时，关闭第一挡板组件，开启第二挡板组件；

轴流风机的送风方向翻转，由朝向出风口变为朝向回风口；

启动刷毛机构，对过滤组件进行清洁；

清洁完成，灰尘检测单元发出停止指令，清洁机构停止。

优选的，清洁完成需满足的条件为：灰尘检测单元检测当前盘管中环境参数满足不需清洁的条件和/或清洁机构运行达到规定时长。

优选的，所述过滤组件包括过滤网和静电除尘器，所述清洁机构启动时，所述静电除尘器反向电离；所述清洁机构停止时，风机停止并再次翻转送风方向、刷毛机构停止作业、关闭第二挡板组件，开启第一挡板组件，所述静电除尘器恢复正相电离。

本发明还提出一种空调器，包括如前所述的自动清洁过滤装置。

与现有技术相比，本发明将具有以下有益效果：

1、由于设置有灰尘检测单元，可以及时自动将空调或新风系统中的过滤装置上的积尘清理干净，有利于提高空气循环效率，保障过滤功能的同时，也不会对室内外空气造成二次污染；

2、采用集尘管道和集尘装置，并配合第一活动格栅和第二活动格栅实现不同管道之间的功能切换，能够将灰尘集中处理，便于人员定期清洁和更换，操作方便简单；

3、采用风机配合静电除尘器反向电离实现对静电除尘器的灰尘清洁作用，替代了传统的物理擦拭方式，降低了对静电除尘器的损伤，有利于延长使用寿命。

附图说明

下面结合实施例和附图对本发明进行详细说明，其中：

图1是本实施例的结构示意图；

图2是图1的局部放大示意图；

图3是本实施例的处理流程图。

1、回风口；2、第一活动格栅；3、灰尘监测单元；4、直列道夫；5、过滤网；6、静电除尘器；7、风机固定板；8、轴流风机；9、出风口；10、转动毛辊；11、限位开关；12、第二活动格栅；13、集尘管道；14、集尘装置；15、丝杠；16、盘管。

具体实施方式

一种自动清洁过滤装置，其应用于空调器或新风机中，对空气进行过滤，其包括盘管、设置于盘管内的空气过滤组件、以及可以双向送风的风机。

如图1和2所示，盘管的两侧分别为回风口和出风口，盘管的回风口一侧设置有打开或封闭回风口的第一挡板组件，所述风机位于盘管的出风口一侧且过滤组件位于所述第一挡板组件和风机之间，所述盘管下方还连通有集尘管道，所述集尘管道连通于所述第一挡板组件与过滤组件之间的盘管处，且所述集尘管道与盘管连接处设置有打开或封闭集尘管道的第二挡板组件；所述第一挡板组件和第二挡板组件不同时打开或关闭。

本实施例中，风机选择轴流风机，盘管内安装有可以翻转的风机固定板，所述轴流风机固定于所述风机固定板上，风机固定板在180°的范围内进行翻转时，可以实现轴流风机的送风方向在朝向出风口和朝向回风口之间进行改变。第一挡板组件和第二挡板组件分别为第一活动格栅和第二活动格栅，且盘管和集尘管道的连接处为倒角设置，方便积尘掉落。

具体的，如图1和2所示，过滤组件包括过滤网和静电除尘器，静电除尘器位于过滤网和风机之间，当风机固定板收到信号控制翻转180°时，此时静电除尘装置反向电离，停止给高压电场供电,给静电场集尘板方向供电。即原接正电极的，接负电极，原接负电极的，接正电极，使得与原电极相反，让原在负电极板上的积尘电离向原正极移动，移动的过程中即可被轴流风机吹走，从而完成了对静电除尘器的清理积尘作业。

另一方面，在盘管内还设置有用于清洁过滤网的刷毛机构，刷毛机构包括转动毛辊、驱动所述转动毛辊在竖直平面内发生位移的驱动结构，所述转动毛辊上的刷毛束抵接于过滤网的一侧，驱动结构包括与转动毛辊螺纹连接的丝杠、驱动所述丝杠转动的驱动电机，同时转动毛辊本身也连接有步进电机，可以驱动转动毛辊进行匀速转动，从而刷毛束会将过滤网上的积尘及杂质刷下，并掉落至集尘管道中。

进一步的，为了保护刷毛束不受损失，在盘管的上下两侧侧壁上均安装有一个限位开关，转动毛辊触发其中任意一个所述限位开关后即控制所述驱动电机反向转动，从而丝杠会带动转动毛辊进行反向直线运动，通过上下两侧均设置有限位开关，实现了转动毛辊会沿着丝杠一直做垂直往复直线运动，达到对过滤网反复清理的效果。

同时，如图1和2所示，为了将转动毛辊上可能粘附的一些积尘、杂质也及时清理下来，在盘管的上侧侧壁上还固定有多个成排的卡刺，多个所述卡刺与所述转动毛辊上的刷毛束间隔交错设置，且所述卡刺均设置于所述转动毛辊远离过滤网的一侧，所述卡刺用于清理所述转动毛辊上的积尘、杂质，在本实施例中，成排的卡刺可以直接采用直列道夫，当转动毛辊运动到上方时，直列道夫对缠绕在转动毛锟上的尼龙软毛束的灰尘碎屑进行清理，使其掉落到集尘管道中，完成对过滤网清洁。

进行清理过滤网和静电除尘器上的积尘之前，第一活动格栅会关闭，第二活动格栅则会打开，此时被清理下来的灰尘、杂质会掉落进入集尘管道中，集尘管道内还设置有可拆的集尘装置，本实施例中的集尘装置可以是现有技术中常见的吸尘器等设备，完成清理后人工将集尘装置拆除清理即可。为了方便安拆，集尘管道设置成上端开口的直角形管道，而集尘装置设置在水平段的尾端处。

为了能够实现自动化清理作业，在盘管内还设置有用于检测过滤组件是否需要清洁并控制风机、第一挡板组件和第二挡板组件的工作状态的灰尘检测单元。

如图1和2所示，灰尘检测单元设置于回风口与过滤装置之间，用于检测盘管回风侧的气体压强，当气体压强达到第一预设值时，即启动所述自动清洁过滤装置。具体的，当空调装置正常开始工作时，灰尘检测单元所在的回风侧的气体压强会形成负压，当空调装置档位不变，过滤网上无集尘时，灰尘检测单元的负压值为最小值，将此值的150%作为灰尘检测单元该档位对应的的第一预设值；灰尘检测单元的第一预设值可根据空调装置的风速档位设置相应值；灰尘检测单元通过检测回风侧的气压大小，并与相应档位的第一预设值进行对比，当检测值大于对应档位的第一预设值时，即过滤网或静电除尘器上集尘量较多，需要开启清洁模式。当然也可以将灰尘监测单元安装于回风侧的轴流风机与过滤组件之间，监测方法如上所述。灰尘检测单元也用于控制清洁模式的关闭，当空调装置档位不变，过滤网上无集尘时，灰尘检测单元的负压值为最小值，因此可以将此最小值的110%作为清洁模式关闭的参考值，当然参考值也可以根据实际需求进行设定。

在另外的实施例中，灰尘检测单元分别设置于回风口与过滤装置之间、出风口与过滤装置之间，用于检测盘管回风侧和出风侧的气体压强，当两侧的气体压强差值达到第二预设值时，即启动所述自动清洁过滤装置。具体的，当空调装置档位不变，过滤网上无集尘时，左右检测单元检测的气体压强值的差值绝对值为一个固定值，此值的150%作为该档位的第二预设值，第二预设值可根据空调装置的风速档位设置相应值；当左右检测单元检测的气体压强值的差值绝对值大于第二预设值时，即过滤网或静电除尘器上集尘量较多，需要开启清洁模式。灰尘检测单元也用于控制清洁模式的关闭，由于当空调装置档位不变，过滤网上无集尘时，左右检测单元检测的气体压强值的差值绝对值为一个固定值，因此可以将该固定值的110%作为停止清洁模式的参考值，当然参考值也可以根据实际需求进行设定。

上述内容中的灰尘检测单元均采用检测气体压强的传感器。

本实施例中还公开了一种自动清洁过滤装置的控制方法，所述自动清洁过滤装置包括盘管、安装于所述盘管内的过滤组件、以及用于清洁所述过滤组件的清洁机构，所述控制方法包括：

检测所述盘管中的环境参数；

判断所述环境参数是否满足清洁条件；

若满足则启动所述清洁机构清理所述过滤组件。

清洁机构包括可双向送风的风机、与过滤组件抵接的刷毛机构、与盘管连通的集尘管道、盘管回风口处设置的第一挡板组件、集尘管道与盘管连通处设置的第二挡板组件、以及控制所述第一挡板组件、第二挡板组件和风机工作状态的灰尘检测单元。环境参数为所述灰尘检测单元测量得到的所述盘管中过滤组件左侧或右侧的压强值、或所述过滤组件左右两侧的压差。

清洁机构启动时，关闭第一挡板组件，开启第二挡板组件；

轴流风机的送风方向翻转，由朝向出风口变为朝向回风口；

启动刷毛机构，对过滤组件进行清洁；

清洁完成，灰尘检测单元发出停止指令，清洁机构停止。

清洁完成需满足的条件为：灰尘检测单元检测当前盘管中环境参数满足不需清洁的条件和/或清洁机构运行达到规定时长，其中环境参数满足不需要清洁的条件即为前述的灰尘检测单元检测到盘管中一侧的压强或两侧的压差达到参考值即可。

如图3所示，具体步骤为：

灰尘检测单元检测当前过滤组件的积尘情况，将检测得到的数据与需要进行清洁的预设值进行比较，当达到该预设值后，关闭第一挡板组件，开启第二挡板组件；该预设值可以是上述内容中的第一预设值，也可以是第二预设值，根据灰尘检测单元的具体安装方式确定对应的预设值即可。

轴流风机的送风方向翻转，由朝向出风口变为朝向回风口；

启动刷毛机构，对过滤组件进行清洁；

启动集尘装置，配合轴流风机收集清洁下来的灰尘及杂物；

灰尘检测单元检测当前过滤组件的积尘情况，将检测得到的数据与不需要进行清洁的预设值进行比较，当达到该预设值后，轴流风机停止并再次翻转送风方向、刷毛机构停止作业；该处的预设值即为当前档位的空调运作时过滤组件上没有积尘或积尘较少时所对应的气压值。

关闭第二挡板组件，开启第一挡板组件。

其中，过滤组件包括过滤网和静电除尘器，所述轴流风机的送风方向翻转的同时，所述静电除尘器反向电离；轴流风机停止并再次翻转送风方向时，所述静电除尘器恢复正相电离。

另外还公开了一种空调器，包括盘管和设置于盘管内的过滤装置，所述过滤装置采用如前所述的控制方法进行自动清洁。

以上所述仅为本发明的较佳实施例而已，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。