CN106524435B - 一种过滤网脏污程度检测***、方法及空气调节装置 - Google Patents
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Abstract
本发明提供了一种过滤网脏污程度检测***、方法及空气调节装置。所述过滤网脏污程度检测***包括检测单元和与所述检测单元相连的控制单元，所述控制单元用于通过所述检测单元检测过滤网的电阻变化情况，并根据过滤网的电阻变化情况确定过滤网的脏污程度。本发明的检测***通过检测过滤网的电阻变化情况，能够在过滤网的使用过程中实时地、精确地检测过滤网的脏污程度，从而有助于及时将脏污程度反馈给用户，以便及时对过滤网进行清洗。
Description
技术领域
本发明涉及空气调节装置技术领域，具体涉及一种过滤网脏污程度检测***、方法及空气调节装置。
背景技术
空气调节装置一般都具有过滤网。以空调为例，在使用一段时间后，空调的过滤网、蒸发器和送风***上会积累大量灰尘、污垢，并产生大量的细菌、病毒等，这些都是有损健康的有害物质。特别是过滤网，由于其处于送风***的入风口处，空调运转时会使这些有害物质随着空气在室内循环，污染空气，传播疾病，严重危害人体健康。而且污垢积累到一定程度后，会堵塞进风口，降低空调制冷或制热效率，增加能耗，缩短空调使用寿命，甚至危害空调的电气安全。因此，空调的过滤网必须定期清洗，才能保证一个健康、清新的空气环境。
现有的空调虽然在说明书上有提醒用户定期清洗过滤网，但设备中并没有实现对过滤网脏污程度的检测。在实际使用过程中，用户如果不拆开面板往往就无法判断过滤网的脏污程度，因而很容易忽略过滤网的清洗。
发明内容
基于上述现状，本发明的主要目的在于提供一种过滤网脏污程度检测***、方法及空气调节装置，其能够实现对过滤网的脏污程度进行实时检测。
上述目的通过以下技术方案实现：
根据本发明的第一方面，一种过滤网脏污程度检测***，其包括检测单元和与所述检测单元相连的控制单元，所述控制单元用于通过所述检测单元检测过滤网的电阻变化情况，并根据过滤网的电阻变化情况确定过滤网的脏污程度，所述过滤网的至少局部区域包括导电材料，所述至少局部区域中相距最远的两个点分别用于连接所述检测单元的两个检测输入端。
优选地，所述检测单元包括检测电路，所述检测电路包括第一基准电阻R1和第二基准电阻R2，所述第一基准电阻R1的第一端连接直流电源，所述第二基准电阻R2的第一端接地，所述第一基准电阻R1的第二端与所述第二基准电阻R2的第二端分别连接所述两个检测输入端之一。
优选地，所述检测电路还包括滤波电容C3和限流电阻R3，所述滤波电容C3的第一端接地，第二端连接所述限流电阻R3的第一端，所述限流电阻R3的第二端连接所述第二基准电阻R2的第二端，所述检测单元的检测输出端连接所述限流电阻R3的第一端。
优选地，所述控制单元根据过滤网的电阻变化情况将过滤网的脏污程度分为多个等级。
优选地，还包括应用程序APP，所述应用程序APP用于与所述控制单元通讯，以获取过滤网的脏污程度数据。
优选地，所述应用程序APP还用于显示和/或记录过滤网的脏污程度，和/或用于向用户推送过滤网清洗提示信息。
优选地，所述应用程序APP还用于通过互联网访问售后服务***或家政公司，并传送过滤网的脏污程度数据。
优选地，还包括显示单元，所述显示单元与所述控制单元相连，以用于显示过滤网的脏污程度。
优选地，所述检测单元按预定的时间间隔对过滤网的电阻进行检测。
根据本发明的第二方面，一种过滤网脏污程度检测方法，其包括步骤：
检测过滤网的电阻变化情况；
根据过滤网的电阻变化情况确定过滤网的脏污程度。
根据本发明的第三方面，一种空气调节装置，包括过滤网，还包括前面所述的过滤网脏污程度检测***。
本发明的检测***通过检测过滤网的电阻变化情况，能够在过滤网的使用过程中实时地、精确地检测过滤网的脏污程度，从而有助于及时将脏污程度反馈给用户，以便及时对过滤网进行清洗。
附图说明
以下将参照附图对根据本发明的过滤网脏污程度检测***、方法及空气调节装置的优选实施方式进行描述。图中：
图1为本发明所涉及的过滤网的一种实施方式的示意图；
图2为图1的过滤网的等效电阻示意图；
图3为图1的过滤网逐渐积累灰尘后的示意图；
图4为图3的过滤网的等效电阻示意图；
图5为本发明的过滤网脏污程度检测***中所涉及的检测电路的优选实施方式的原理图；
图6为本发明的过滤网脏污程度检测***的优选实施方式的***框图；
图7为图6的过滤网脏污程度检测***的运行流程图；
图8为本发明所涉及的过滤网的另一种实施方式的示意图。
具体实施方式
在开始详述本发明的具体实施方式之前，首先结合图1-4阐明本发明的过滤网脏污程度检测***的理论和实践依据。
如图1所示，全新或干净的过滤网可以表示成图示的网格形式，在采用金属过滤网、或者过滤网外镀导电材料的情况下，如果从过滤网的A端和B端(即相距最远的两个点，如对角线上的两个点)分别引出一条导线，则可以测出A、B两端之间的电阻。由于全新的过滤网的网丝材质、尺寸均匀，A、B两端的电阻可等效为图2所示的网络A、B两端的电阻，本发明中记为RS。
显然，对于不同规格的过滤网，根据过滤网材质、形状以及大小的不同，A、B两端的电阻RS也不同，可以通过试验仪器测定不同型号的未受灰尘污染的过滤网的电阻RS，例如分别记为RS1、RS2、RS3、……。本发明将以同一型号的过滤网为例进行阐述，未受灰尘污染的过滤网A、B两端的电阻统一记为RS。
当过滤网使用在诸如空调、空气净化器、新风***等空气调节装置中时，随着空调调节装置的使用，处于进风口处的过滤网不断积累灰尘，积累灰尘后的过滤网的简要示意图如图3所示。灰尘逐渐填充过滤网的间隙，使过滤网由一个网状结构向片状结构转变。一般来说，灰尘不是绝对的绝缘体，而有一定的导电率，当过滤网上附着一层灰尘时，相当于在过滤网上并联了一层导电材料，使得A、B两端的电阻有所下降。随着灰尘的不断积累，相当于在过滤网上并联了一层又一层的导电材料，使得A、B两端的电阻不断下降。积累灰尘的过滤网A、B两端的电阻可等效为图4所示的网络A、B两端的电阻，本发明中记为RT。
以上是以导电的过滤网为例说明的，然而，对于不导电的过滤网，上述规律依然成立。所不同的是，当过滤网全新或干净时，其A、B两端的电阻可视为无穷大，而随着灰尘的积累，过滤网将逐渐呈现导电性，电阻逐渐下降。
于是，通过实时检测过滤网A、B两端的电阻，并根据电阻变化情况，变可以确定过滤网的脏污程度。显然，过滤网的脏污程度越严重，测得的电阻RT越小。对于同一型号的过滤网而言，脏污程度与电阻的对应关系也是可以通过试验仪器测定的。本发明的过滤网脏污程度检测***正是基于上述理论依据和事实而提出的。
如图6所示，本发明的第一方面提供了一种过滤网脏污程度检测***，其包括检测单元200和与所述检测单元200相连的控制单元300，所述控制单元300用于通过所述检测单元200检测过滤网100的电阻变化情况，并根据过滤网100的电阻变化情况确定过滤网100的脏污程度。其中，控制单元300与检测单元200之间可以通过有线或无线方式相连。
本发明的检测***能够在过滤网的使用过程中实时地、精确地检测过滤网的脏污程度，从而有助于及时将脏污程度反馈给用户，以便及时对过滤网进行清洗。
优选地，所述过滤网的至少局部区域包括导电材料，所述至少局部区域中相距最远的两个点分别用于连接所述检测单元的两个检测输入端。
也即，为了更好地实施本发明的技术方案，能够导电或者至少局部能够导电的过滤网更为合适，尽管不导电的过滤网也可适用。具体实施时，过滤网可由电阻抗较大的金属丝制成，或者在非金属过滤网上设置(如镀覆或刷涂等)导电材料层，使得过滤网呈现较大的电阻抗。
例如，如图1所示，可以在过滤网的A、B两端各接一条可取出的引线，以便与检测单元200相连。当用户清洗过滤网时，可将过滤网与引线分离，清洗完后装回过滤网时再将引线接上即可。
再例如，如图8所示，当过滤网的面积较大时，可以选取其中的一片区域，如图中的D区域，并使该区域与其他区域绝缘，从该区域的A、B两端设置引线。这样，通过检测过滤网局部区域的电阻变化情况，也同样能够精确检测过滤网的脏污程度。
优选地，为了具体实现对过滤网电阻的实时检测，所述检测单元包括检测电路。所述检测电路的优选实施方式如图5所示，所述检测电路包括第一基准电阻R1和第二基准电阻R2，所述第一基准电阻R1的第一端连接直流电源(例如+5V直流电源)，所述第二基准电阻R2的第一端接地，所述第一基准电阻R1的第二端与所述第二基准电阻R2的第二端分别连接所述两个检测输入端之一，也即，将过滤网的电阻RT与第一基准电阻R1和第二基准电阻R2串联。
通过将过滤网的电阻RT与第一基准电阻R1和第二基准电阻R2串联，并且连接直流电源，在直流电源电压和基准电阻R1、R2已知的情况下，可以方便地测得RT的值。例如，可通过测量基准电阻R1的电流或RT两端电压的方式来计算RT的值。
优选地，如图5所示，所述检测电路还包括滤波电容C3和限流电阻R3，所述滤波电容C3的第一端接地，第二端连接所述限流电阻R3的第一端，所述限流电阻R3的第二端连接所述第二基准电阻R2的第二端，所述检测单元的检测输出端连接所述限流电阻R3的第一端。示例地，所述检测电路还包括第一滤波电容C1和第二滤波电容C2，C1、C2均与第二基准电阻R2并联。所述检测输出端例如用于连接控制单元300，如连接控制单元300中的主控芯片的AD采样口，从而，控制单元300通过采集R2两端的电压来计算过滤网的所述至少局部区域的电阻RT。
优选地，所述检测输出端输出的电压为UT，所述过滤网的所述至少局部区域的电阻为RT，则UT＝U*R2/(RT+R1+R2)，其中，U为所述直流电源的电压，例如，U＝5V或者12V等等，于是可推导出：RT＝U*R2/UT-(R1+R2)。
显然，当过滤网全新或干净时，RT＝RS，UT＝U*R2/(RS+R1+R2)。
由于过滤网的脏污过程是一个较为缓慢的过程，因此，优选地，为减少能源消耗，所述检测单元可以按预定的时间间隔对过滤网电阻进行检测，例如，过滤网的累计工作时间每达到M小时后，则启动对过滤网电阻的检测，因此，前述的检测电路可以不必始终接通直流电源，从而可降低能源消耗。经过多测检测后，同样能够获得过滤网的电阻变化情况，从而获得过滤网脏污程度的变化趋势。
另一方面，如果前述检测电路始终接通直流电源，意味着过滤网(或者其局部区域)始终带电，从而可利用静电吸附原理增强过滤网的过滤功能，例如可以拦截通常情况下不易被过滤掉的细小灰尘，从而为用户提供更为洁净的空气。
优选地，所述控制单元根据过滤网的电阻变化情况将过滤网的脏污程度分为多个等级。也即，控制单元获得实测的过滤网的电阻RT后，通过与RS相比较，可以算出电阻的变化程度。理论上，当过滤网脏污程度达到极限后，过滤网的电阻可以降低到很小(甚至接近于0)，因此，过滤网电阻的变化范围可以认为是在0～RS之间。于是，控制单元可以将0～RS之间的电阻值分为N个区间，从而确定N个脏污等级。以N＝8为例，可以规定RT∈(0，(1/8)RS)为等级1，RT∈((1/8)RS，(2/8)RS)为等级2，RT∈((2/8)RS，(3/8)RS)为等级3，……，RT∈((7/8)RS，RS)为等级8。显然，等级数值越低，表示过滤网脏污程度越高。例如，当过滤网的脏污等级为1级、2级、3级时，则应提醒用户进行清洗。
控制单元300的主控芯片例如可通过10位AD采样口进行采样检测电压UT，其采用范围可达210，即1024。
优选地，如图6所示，本发明的过滤网脏污程度检测***还包括应用程序APP 500(例如手机APP)，所述应用程序APP 500用于与所述控制单元300通讯(例如通过WI-FI)，以获取过滤网的脏污程度数据，使得用户能更及时、更便捷地获知过滤网的脏污程度。
优选地，所述应用程序APP 500还用于显示和/或记录过滤网的脏污程度，和/或用于向用户推送过滤网清洗提示信息。也即，应用程序APP 500除了获取过滤网的脏污程度数据外，也可以进行数据处理与操作，例如在相应的终端屏幕上显示脏污程度数据，例如显示脏污等级，或者记录过滤网每天的脏污程度数据，甚至可以描绘出变化曲线，或者向用户推送清洗提示信息等，从而提高用户对过滤网脏污程度管理的方便性。
进一步地，应用程序APP 500除了通过数字显示过滤网脏污等级外，还可以通过图形界面显示具体的脏污数值，即0～1024，例如，具体显示时，可以采用条形图案逐渐加长的形式，或者颜色逐渐加深的形式。
优选地，如图6所示，所述应用程序APP 500还用于通过互联网访问售后服务***或家政公司600，并传送过滤网的脏污程度数据。也即，借助于应用程序APP 500的联网功能和计算能力，本发明的检测***还可以远程访问可提供清洗过滤网服务的机构，例如空调等空气调节装置的售后服务部门或者家政公司等，将过滤网的脏污程度数据(包括脏污等级、时间等)进行远程发送。如果***判断过滤网脏污程度长时间过高，则售后服务人员或家政公司可主动联系用户，询问是否需要人员上门清洗过滤网。
优选地，本发明的检测***还可以包括显示单元400，如显示器，所述显示单元400与所述控制单元300相连(如有线或无线方式)，以用于显示过滤网的脏污程度。例如，控制单元300在计算出过滤网的电阻RT后，还可以通过数据处理与操作，在显示单元300上显示过滤网的脏污数据，例如脏污等级，使用户通过显示单元可直接看出过滤网的脏污等级。
根据本发明的第二方面，提供了一种过滤网脏污程度检测方法，其包括步骤：
检测过滤网的电阻变化情况；
根据过滤网的电阻变化情况确定过滤网的脏污程度。
在上述工作的基础上，根据本发明的第三方面，提供了一种空气调节装置，例如空调、新风***、空气净化器等，该空气调节装置包括过滤网，还包括本发明前面所述的过滤网脏污程度检测***。
由于具有前面所述的过滤网脏污程度检测***，本发明的空气调节装置能够在使用过程中实时检测过滤网的脏污程度，从而为用户提供可靠而准确的清洗提示信息。例如，可以通过空气调节装置自身的显示器、通过手机APP等应用程序来显示相应的脏污程度数据或等级，以及给出相应的清洗提示，使得过滤网清洗不再容易被忽略。
以下再结合图7，说明本发明的过滤网脏污程度检测***的优选实施方式的运行过程，其例如包括如下步骤：
(1)***上电或开机，例如，相应的空气调节装置开机；
(2)控制单元通过检测单元检测过滤网的脏污程度，例如，可以是连续检测，也可以是间隔地检测；
(3)控制单元判断过滤网的脏污等级；
(4)控制单元通过显示单元显示过滤网的脏污等级，使用户可直接看出过滤网的脏污程度；
(5)如果用户通过手机APP连接空气调节装置，则控制单元将检测到的过滤网脏污数据发送给手机APP；当手机APP接收到数据后，手机APP界面显示并记录此时的过滤网脏污数据；当手机APP接受到的数据表明过滤网的脏污等级为1级、2级、或3级时，推送消息给用户，提醒用户清洗过滤网；
(6)当手机连入互联网时，手机APP将过滤网脏污数据发送给空气调节装置的售后管理平台或者家政公司，以便于对方适时询问是否需要上门清洗服务。
本领域的技术人员容易理解的是，在不冲突的前提下，上述各优选方案可以自由地组合、叠加。
应当理解，上述的实施方式仅是示例性的，而非限制性的，在不偏离本发明的基本原理的情况下，本领域的技术人员可以针对上述细节做出的各种明显的或等同的修改或替换，都将包含于本发明的权利要求范围内。
Claims (11)
1.一种过滤网脏污程度检测***，其特征在于，包括检测单元和与所述检测单元相连的控制单元，所述控制单元用于通过所述检测单元检测过滤网的电阻变化情况，并根据过滤网的电阻变化情况确定过滤网的脏污程度，所述过滤网的至少局部区域包括导电材料，所述至少局部区域中相距最远的两个点分别用于连接所述检测单元的两个检测输入端。
2.根据权利要求1所述的过滤网脏污程度检测***，其特征在于，所述检测单元包括检测电路，所述检测电路包括第一基准电阻R1和第二基准电阻R2，所述第一基准电阻R1的第一端连接直流电源，所述第二基准电阻R2的第一端接地，所述第一基准电阻R1的第二端与所述第二基准电阻R2的第二端分别连接所述两个检测输入端之一。
3.根据权利要求2所述的过滤网脏污程度检测***，其特征在于，所述检测电路还包括滤波电容C3和限流电阻R3，所述滤波电容C3的第一端接地，第二端连接所述限流电阻R3的第一端，所述限流电阻R3的第二端连接所述第二基准电阻R2的第二端，所述检测单元的检测输出端连接所述限流电阻R3的第一端。
4.根据权利要求1所述的过滤网脏污程度检测***，其特征在于，所述控制单元根据过滤网的电阻变化情况将过滤网的脏污程度分为多个等级。
5.根据权利要求1所述的过滤网脏污程度检测***，其特征在于，还包括应用程序APP，所述应用程序APP用于与所述控制单元通讯，以获取过滤网的脏污程度数据。
6.根据权利要求5所述的过滤网脏污程度检测***，其特征在于，所述应用程序APP还用于显示和/或记录过滤网的脏污程度，和/或用于向用户推送过滤网清洗提示信息。
7.根据权利要求5所述的过滤网脏污程度检测***，其特征在于，所述应用程序APP还用于通过互联网访问售后服务***或家政公司，并传送过滤网的脏污程度数据。
8.根据权利要求1所述的过滤网脏污程度检测***，其特征在于，还包括显示单元，所述显示单元与所述控制单元相连，以用于显示过滤网的脏污程度。
9.根据权利要求1-8之一所述的过滤网脏污程度检测***，其特征在于，所述检测单元按预定的时间间隔对过滤网的电阻进行检测。
10.一种过滤网脏污程度检测方法，其特征在于，包括步骤：
检测过滤网的电阻变化情况；
根据过滤网的电阻变化情况确定过滤网的脏污程度。
11.一种空气调节装置，包括过滤网，其特征在于，还包括权利要求1-9之一所述的过滤网脏污程度检测***。
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