CN106369749A - 确定清洗滤网的剩余时间的方法、送风设备及其控制方法 - Google Patents

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Abstract

本发明提供了一种送风设备中确定清洗滤网的剩余时间的方法，所述送风设备包括滤网和送风风机，所述滤网设置于送风风机的风道上，其中，所述方法根据送风风机的电流变化情况调节送风风机的转速，使得所述送风设备的风量输出恒定，并根据送风风机的转速增加速率确定清洗滤网的剩余时间。本发明的方法能实时地检测滤网的脏堵程度，从而确定剩余时间，并且能根据滤网的脏堵程度提升风机的转速以保证系统输出的风量恒定，为用户提供舒适的环境。本发明还提供了一种送风设备的控制方法及送风设备。

Description

确定清洗滤网的剩余时间的方法、送风设备及其控制方法
技术领域
本发明涉及送风设备技术领域，具体涉及一种确定清洗滤网的剩余时间的方法。本发明还涉及送风设备的控制方法及送风设备。
背景技术
为提高室内环境的舒适性，例如空调、新风机、空气净化器等各类送风设备以被广泛采用。这类送风设备的共性之一在于，都包括送风风机和设置于送风风机上游侧的滤网。其中，这些设备在工作一段时间后，都存在滤网脏堵的问题。现有技术中，除了部分产品外，很多都没有指示清洗滤网的提醒功能，用户只能自己粗略把握清洗滤网的时间，很容易造成滤网脏堵严重而影响送风效果的问题。
以空调为例，现有技术中，即使具有指示清洗滤网的提醒功能的机型，其提醒清洗所依据的因素也往往只是预设的使用时间，而无法根据实际的滤网脏堵程度来做出判断，这也是由于滤网脏堵程度的自动判断在技术上存在难度所致。
同时，现有技术中，这些设备也不能根据滤网脏堵程度来调节出风量，因而随着滤网的逐渐脏堵，出风风量也日渐减少，使得设备静压增加，甚至完全不能出风、或者导致设备运行异常，影响用户的舒适体验。
因此，如能根据滤网的实际脏堵程度来提醒用户对滤网进行清洗，则可大大提高清洗滤网提醒功能的灵活性和准确性。此外，如能在滤网脏堵的情况下保证出风量不明显下降，则可进一步保证用户的舒适体验。
发明内容
基于上述现状，本发明的主要目的在于提供一种送风设备中确定清洗滤网的剩余时间的方法，其能根据滤网的脏堵情况准确地得出所述剩余时间，同时保证送风设备的风量输出恒定。
上述目的通过以下技术方案实现：
送风设备中确定清洗滤网的剩余时间的方法，所述送风设备包括滤网和送风风机，所述滤网设置于所述送风风机的风道上，其中，所述方法根据送风风机的电流变化情况调节送风风机的转速，使得所述送风设备的风量输出恒定，并根据送风风机的转速增加速率确定清洗滤网的剩余时间。
优选地，包括步骤：
S10、检测送风风机的电流I；
S20、将电流I与预设的初始电流I0进行比较，判断是否满足I>I0，如满足，执行步骤S30，否则，返回执行步骤S10；
S30、根据如下的恒风量公式(1)调节送风风机的转速n：
I＝α(An+B) (1)
其中，α、A和B均为系数，α<20，A<5，B<30，电流I的单位为安培，转速n的单位为转/分；
S40、依据预设的初始转速n0确定送风风机的转速增加速率v；
S50、依据送风风机的最高运行转速nHX确定所述剩余时间t。
优选地，所述预设的初始电流I0和所述预设的初始转速n0是在滤网为全新或干净时，根据恒风量公式(1)确定的。
优选地，在步骤S10之前，还包括步骤：
S01、在滤网为全新或干净时，所述送风设备开机运行后，根据恒风量公式(1)调节送风风机的运行转速，待送风风机的运行转速稳定后，检测送风风机的电流值，记录此时的电流值和转速，便得到初始电流I0和初始转速n0。
优选地，步骤S20中，当I-I0>Δ1时，认为满足I>I0，其中，Δ1的取值范围为0～0.5A。
优选地，步骤S40中，
记录送风风机的转速从n0增加到n所用的第一时间t1，则转速增加速率为：
v＝(n-n0)/t1 (2)；
或者，当转速n＝n0+100时，记录送风风机的转速从n0增加到n所用的第二时间t1’，则转速增加速率为：
v＝100/t1’ (3)。
优选地，步骤S50中，根据下式确定所述剩余时间t：
t＝(nHX-n)/v (4)。
本发明的另一目的在于提供一种送风设备的控制方法，其能根据滤网的脏堵程度向用户发出清洗滤网的指示，并且保证送风设备的风量输出恒定。
为实现该目的，采用的技术方案如下：
送风设备的控制方法，所述送风设备包括滤网和送风风机，所述滤网设置于所述送风风机的风道上，所述控制方法包括步骤：
S60、利用权利要求1-7之一所述的方法获得清洗滤网的剩余时间t；
S70、根据所述剩余时间t指示清洗滤网。
优选地，步骤S70包括子步骤：
S710、记录送风设备的工作时间tT，其中，所述工作时间tT的起始时刻为获得所述剩余时间t的时刻；
S720、在所述工作时间tT累计达到所述剩余时间t时，指示清洗滤网。
优选地，步骤S70包括子步骤：
S710、记录送风设备的工作时间tT；
S730、当tT达到第三时间t3、且尚未达到所述剩余时间t时，再次执行步骤S60，以重新确定剩余时间t’；
S740、重新记录送风设备的工作时间tT’，其中，所述工作时间tT’的起始点为确定所述剩余时间t’的时刻；
S750、在送风设备的工作时间tT’累计达到所述剩余时间t’时，指示清洗滤网。
优选地，第三时间t3＝(20％～80％)t。
本发明的另一目的在于提供一种送风设备，其能根据滤网的脏堵程度向用户发出清洗滤网的指示，并且保证风量输出恒定。
为实现该目的，采用的技术方案如下：
一种送风设备，其包括送风风机和设置在所述送风风机的风道上的滤网，其中，所述送风设备采用前面所述的控制方法指示清洗滤网。
优选地，所述送风设备为空调室内机、新风机或空气净化器。
优选地，所述送风设备的主控板与所述送风风机之间使用UART实现实时通讯。
本发明确定清洗滤网的剩余时间的方法能实时地检测滤网的脏堵程度，从而确定剩余时间，并且能根据滤网的脏堵程度提升风机的转速以保证系统输出的风量恒定。本发明的方法较现有技术的方法智能程度提高、灵活性和实用性增强。
本发明的送风设备的控制方法在准确确定前述剩余时间的基础上，能够准确地以滤网脏堵程度为依据来指示清洗滤网，保证送风设备运行稳定。
本发明的送风设备能够能根据滤网的脏堵程度向用户发出清洗滤网的指示，并且保证风量输出恒定，为用户提供舒适的环境。
附图说明
以下将参照附图对根据本发明的送风设备中确定清洗滤网的剩余时间的方法、送风设备的控制方法及送风设备进行描述。图中：
图1为本发明的一种优选实施方式的确定清洗滤网的剩余时间的方法的流程图。
具体实施方式
针对现有技术中的送风设备(如空调室内机、新风机、空气净化器等)在指示清洗滤网的提醒功能方面的不足，本发明提出了一种新的确定清洗滤网的剩余时间的方法，该方法能够根据滤网的脏堵程度智能、灵活地算出该剩余时间，以用于提示用户清洗滤网。
本发明意识到，在送风风机运转过程中，如果滤网发生脏堵，势必会造成风机负载的增大，并且脏堵程度越严重，风机负载的增大也越明显，由此造成风机电流的相应变大。于是，检测出风机电流的变化情况，也就能反映出滤网的脏堵程度。另一方面，在滤网脏堵的情况下，风量输出会减小，为保证风量输出基本恒定，只能增加风机转速。因此，风机转速增加的程度也同样反映出滤网的脏堵程度。基于此，本发明认为，根据风机转速增加的程度，可以估算出风机转速达到风机最高转速所需要的时间，该时间即可用作提醒用户清洗滤网的剩余时间。也即，为了维持风量输出恒定而提高风机转速时，当风机转速提高到风机最高转速时，表示滤网达到非洗不可的程度，否则的话，即使风机以最高转速运行，风量输出也将变小，影响用户的舒适体验。
于是，根据本发明的优选实施方式，提出了一种送风设备中确定清洗滤网的剩余时间的方法，其中，所述送风设备包括滤网和送风风机，所述滤网设置于送风风机的风道上。总体上，所述方法根据送风风机的电流变化情况调节送风风机的转速，使得所述送风设备的风量输出恒定，并根据送风风机的转速增加速率确定清洗滤网的剩余时间。
也即，本发明提出的是基于电流检测的指示清洗滤网的控制方法，该方法以恒定风量输出为前提，实时检测送风风机(例如空调室内机风机)反馈的电流，计算送风风机需运行的实际转速，通过计算转速增加速率(其反映的是滤网脏堵速率)，来确定滤网清洗的剩余时间。
本发明的方法能准确地以滤网脏堵程度为依据来指示清洗滤网，并且能根据滤网的脏堵程度提升风机的转速以保证系统输出的风量恒定，为用户提供舒适的环境，较现有技术的方法智能程度提高、灵活性和实用性增强。
具体地，如图1所示，本发明的方法可包括步骤：
S10、检测送风风机的电流I；
S20、将电流I与预设的初始电流I0进行比较，判断是否满足I>I0，如满足，执行步骤S30，否则，返回执行步骤S10；
S30、根据如下的恒风量公式(1)调节送风风机的转速n：
I＝α(An+B) (1)
其中，α、A和B均为系数，α<20，A<5，B<30，电流I的单位为安培，转速n的单位为转/分；
S40、依据预设的初始转速n0确定送风风机的转速增加速率v；
S50、依据送风风机的最高运行转速nHX确定所述剩余时间t。本步骤中，最高运行转速nHX是在保证安全的情况下送风风机所允许达到的最高转速，为预设值，例如可由厂家根据机器型号确定。
本发明的方法中，预设的初始电流I0及预设的初始转速n0可以是在出厂之前进行设置，例如同样根据恒定风量输出的要求，测定滤网全新时风机的稳定转速及对应的电流值。
优选地，所述预设的初始电流I0和所述预设的初始转速n0是在滤网为全新或干净时，根据恒风量公式(1)确定的。其中，初始转速n0的值可以预先确定，其可在500～1100转/分的范围内选取，选定后通过恒风量公式(1)即可计算出初始电流I0。例如，预设的初始电流I0及预设的初始转速n0可以在相应的送风设备首次开机运行时、或者在更换或清洗滤网后首次运行时进行测定。
为此，本发明的方法在步骤S10之前，还可以包括步骤：
S01、在滤网为全新或干净时，所述送风设备开机运行后，根据恒风量公式(1)调节送风风机的运行转速，待送风风机的运行转速稳定后，检测送风风机的电流值，记录此时的电流值和转速，便得到初始电流I0和初始转速n0。
以下将以空调室内机为例，详细说明本发明的方法的各个步骤的优选实施方式。容易理解的是，对于新风机、空气净化器等其他类型的送风设备，下述各步骤的优选实施方式同样适用。
具体地，步骤S01中，空调室内机开机运行后，根据恒风量公式(1)调节送风风机的运行转速，待送风风机的运行转速稳定后，检测送风风机的电流值，记录此时的电流值和转速，便得到初始电流I0和初始转速n0。
例如，空调室内机在首次开机运行后根据恒风量公式调节送风风机的运行转速(例如，可选择额定转速)，待转速稳定后，实时测量风机反馈的电流值，例如可求出5次电流的平均值。记录该电流值和运行转速，即得到所述预设的初始电流I0和所述预设的初始转速n0，该两个值即代表最初始的环境状态，此时空调室内机的过滤网是全新干净的，并且室内机运行的风量已经是恒定的。
具体地，送风设备的主控板与送风风机之间使用UART实现实时通讯，以便实时检测接收送风风机的运行参数(电流I和转速n)。风机的运行参数代表空调室内机当前运行的环境。
具体地，步骤S20中，当I-I0>Δ1时，认为满足I>I0，其中，Δ1的取值范围为0～0.5A。
也即，由于滤网的脏堵程度是连续而缓慢变化的，因而风机电流的变化也是连续而缓慢的。为清楚地辨识出风机电流的变化，可以设置一个电流变化阈值Δ1，从而当实时检测的电流相比于初始电流的变化程度达到该阈值时Δ1，才认为风机电流已发生变化(对应的是滤网脏堵程度已发生可辨识的变化)，从而执行步骤S30，否则，应返回执行步骤S10，继续检测风机电流，直至其变化程度达到该阈值Δ1为止。这样设置，可以减小误差的影响，提高控制精度。
具体地，在步骤S30中，主要依据恒风量公式(1)来调节送风风机的转速。其中，该恒风量公式(1)是在不同的静压环境(对应于滤网的不同脏堵程度)下，在风量输出恒定(与设置初始电流和初始转速时的风量一致)时，根据实时检测电流和实际运行转速拟合得出的经验公式。对于同一台送风设备来说，无论滤网的脏堵程度如何，只要风机电流与风机转速按照公式(1)确定，该设备的风量输出即可保持恒定。
随着滤网的脏堵，检测到的实时电流I不断增大，为保证风量恒定输出，需逐渐提高风机的运行转速，这里，风机运行转速提高的快慢程度即为转速增加速率。
优选地，步骤S40中，可以采用以下两种方式计算转速增加速率v：
方式一，可以记录送风风机的转速从n0增加到n所用的第一时间t1，则转速增加速率为：
v＝(n-n0)/t1 (2)。
此方式下，可选择提高后的任意转速值及其对应的工作时间来计算转速增加速率。
方式二，当转速n＝n0+100时，即转速在初始转速的基础上增加了100转时，记录送风风机的转速从n0增加到n所用的第二时间t1’，则转速增加速率为：
v＝(n-n0)/t1’＝100/t1’ (3)。
此方式下，是选择提高后的特定转速值及其对应的工作时间来计算转速增加速率。采用此方式时，由于选择的转速值与初始转速的差值较大，对应的工作时间也较长，因而计算出的转速增加速率也更为接近其平均值，结果相对更为可靠。
在确定了转速增加速率的情况下，由于风机转速有上限限制，即风机最高运行转速nHX，因而很容易确定风机转速达到最高运行转速nHX的剩余时间，也就是必须清洗滤网的剩余时间。
优选地，步骤S50中，根据下式确定所述剩余时间t：
t＝(nHX-n)/v (4)。
特别地，当采用方式一确定转速增加速率v时，剩余时间t可进一步表示为：
t＝(nHX-n)t1/(n-n0) (5)。
当采用方式二确定转速增加v时，剩余时间t可进一步表示为：
t＝(nHX-(n0+100))t1’/100 (6)。
例如，送风风机最高运行转速nHX＝1500转/分时，空调室内机初始调试得到的初始转速n0＝1000转/分，随着滤网的脏堵，风机运行转速逐渐提高，当实际调节后的当前转速n＝n0+100＝1100转/分时，通过公式计算转速增加速率v＝100/t1’，而转速提升100转时空调室内机运行时间t1’＝20h，则转速增加速率v＝5转/h，即，每小时增加5转。
最终可得到剩余时间，例如，根据式(4)得到t＝(1500-1100)/5＝80h，或者，根据式(6)得到t＝(1500-(1000+100))×20/100＝80h。
随后，机组持续运行，如果记录空调室内机此后的运行时间tT(也即送风风机的工作时间，同时也是滤网的工作时间)，那么当其累计达到所计算出的剩余时间80h时，就可以给出指示，提醒用户清洗滤网。
在过滤网清洗或更换后，又可返回执行步骤S01，即，再次根据当前环境进行恒风量调节，重新记忆初始电流I0和初始转速n0，并利用本发明的方法计算下一次清洗滤网的剩余时间。
因此，在准确确定清洗滤网的剩余时间的基础上，本发明提出了一种送风设备的控制方法，所述送风设备包括滤网和送风风机，所述滤网设置于所述送风风机的风道上，所述控制方法包括步骤：
S60、利用本发明前面所述的方法获得清洗滤网的剩余时间t；
S70、根据所述剩余时间t指示清洗滤网。
优选地，步骤S70可以包括子步骤：
S710、记录送风设备的工作时间tT，其中，所述工作时间tT的起始时刻为获得所述剩余时间t的时刻；
S720、在所述工作时间tT累计达到所述剩余时间t时，指示清洗滤网。
考虑到滤网脏堵程度的变化不是线性的，而且与环境状况比较相关，当计算出的剩余时间较长时，以该剩余时间来指示清洗滤网可能会使准确程度下降。为进一步提高指示清洗滤网的准确程度，替代地，步骤S70还可以包括如下子步骤：
S710、记录送风设备的工作时间tT；
S730、当tT达到第三时间t3、且尚未达到所述剩余时间t时，再次执行步骤S60，以重新确定剩余时间t’；
S740、重新记录送风设备的工作时间tT’，其中，所述工作时间tT’的起始点为确定所述剩余时间t’的时刻；
S750、在送风设备的工作时间tT’累计达到所述剩余时间t’时，指示清洗滤网。
也即，在第一次计算出的剩余时间的中间某时刻，可以返回步骤S60(也即重新执行确定滤网清洗剩余时间的方法，例如从步骤S10开始执行)，重新计算一次剩余时间，并根据重新计算的剩余时间来指示清洗滤网。显然，经过第二次计算得出的剩余时间相比前一次计算出的剩余时间已明显缩短，可弱化滤网脏堵程度的非线性变化情况及环境状况变化的影响，因而使得指示清洗滤网的时间更为精确。
优选地，第三时间t3＝(20％～80％)t，优选t3＝50％t。也即，在空调室内机累计运行时间达到前一次计算出的剩余时间的20％～80％，优选50％时，便可以返回步骤S60，以重新计算剩余时间。
通过采用本发明的确定清洗滤网的剩余时间的方法，能够实现滤网清洗提醒的智能化：通过实时监测送风风机反馈的电路，智能地调节送风风机的转速，通过转速增加的速率，实现智能计算清洗滤网的剩余时间。该方法为送风设备提供了智能灵活的滤网清洗提醒功能，能够提高送风设备的性能及寿命，增强用户的舒适体验。
在上述工作的基础上，本发明还提供了一种送风设备，其包括送风风机和设置在所述送风风机的风道上的滤网，并且，所述送风设备采用本发明前面所提供的控制方法指示清洗滤网。
优选地，所述送风设备为空调室内机、新风机或空气净化器。
优选地，所述送风设备的主控板与所述送风风机之间使用UART实现实时通讯。
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 (14)

1.送风设备中确定清洗滤网的剩余时间的方法，所述送风设备包括滤网和送风风机，所述滤网设置于所述送风风机的风道上，其特征在于，所述方法根据送风风机的电流变化情况调节送风风机的转速，使得所述送风设备的风量输出恒定，并根据送风风机的转速增加速率确定清洗滤网的剩余时间。
2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，包括步骤：
S10、检测送风风机的电流I；
S20、将电流I与预设的初始电流I0进行比较，判断是否满足I>I0，如满足，执行步骤S30，否则，返回执行步骤S10；
S30、根据如下的恒风量公式(1)调节送风风机的转速n：
I＝α(An+B) (1)
其中，α、A和B均为系数，α<20，A<5，B<30，电流I的单位为安培，转速n的单位为转/分；
S40、依据预设的初始转速n0确定送风风机的转速增加速率v；
S50、依据送风风机的最高运行转速nHX确定所述剩余时间t。
3.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，所述预设的初始电流I0和所述预设的初始转速n0是在滤网为全新或干净时，根据恒风量公式(1)确定的。
4.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，在步骤S10之前，还包括步骤：
S01、在滤网为全新或干净时，所述送风设备开机运行后，根据恒风量公式(1)调节送风风机的运行转速，待送风风机的运行转速稳定后，检测送风风机的电流值，记录此时的电流值和转速，便得到初始电流I0和初始转速n0。
5.根据权利要求2-4之一所述的方法，其特征在于，步骤S20中，当I-I0>Δ1时，认为满足I>I0，其中，Δ1的取值范围为0～0.5A。
6.根据权利要求2-4之一所述的方法，其特征在于，步骤S40中，
记录送风风机的转速从n0增加到n所用的第一时间t1，则转速增加速率为：
v＝(n-n0)/t1 (2)；
或者，当转速n＝n0+100时，记录送风风机的转速从n0增加到n所用的第二时间t1’，则转速增加速率为：
v＝100/t1’ (3)。
7.根据权利要求2-4之一所述的方法，其特征在于，步骤S50中，根据下式确定所述剩余时间t：
t＝(nHX-n)/v (4)。
8.送风设备的控制方法，所述送风设备包括滤网和送风风机，所述滤网设置于所述送风风机的风道上，其特征在于，包括步骤：
S60、利用权利要求1-7之一所述的方法获得清洗滤网的剩余时间t；
S70、根据所述剩余时间t指示清洗滤网。
9.根据权利要求8所述的控制方法，其特征在于，步骤S70包括子步骤：
S710、记录送风设备的工作时间tT，其中，所述工作时间tT的起始时刻为获得所述剩余时间t的时刻；
S720、在所述工作时间tT累计达到所述剩余时间t时，指示清洗滤网。
10.根据权利要求8所述的控制方法，其特征在于，步骤S70包括子步骤：
S710、记录送风设备的工作时间tT；
S730、当tT达到第三时间t3、且尚未达到所述剩余时间t时，再次执行步骤S60，以重新确定剩余时间t’；
S740、重新记录送风设备的工作时间tT’，其中，所述工作时间tT’的起始点为确定所述剩余时间t’的时刻；
S750、在送风设备的工作时间tT’累计达到所述剩余时间t’时，指示清洗滤网。
11.根据权利要求10所述的控制方法，其特征在于，第三时间t3＝(20％～80％)t。
12.一种送风设备，其包括送风风机和设置在所述送风风机的风道上的滤网，其特征在于，所述送风设备采用权利要求8-10之一所述的控制方法指示清洗滤网。
13.根据权利要求12所述的送风设备，其特征在于，所述送风设备为空调室内机、新风机或空气净化器。
14.根据权利要求12或13所述的送风设备，其特征在于，所述送风设备的主控板与所述送风风机之间使用UART实现实时通讯。
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