CN106440186B - 基于单个压力传感器的换热器脏堵检测方法、系统和空调 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种基于单个压力传感器的换热器脏堵检测方法、系统和空调。方法包括以下步骤：获取第一风机转速下的滤尘网脏堵程度；获取滤尘网脏堵程度对应的滤尘网两侧压差；采集换热器背风侧压力值，并计算换热器背风侧压力值和第一风机转速对应的滤尘网迎风侧压力值的差值；生成换热器两侧压差；根据换热器两侧压差和第一风机转速获取对应的换热器脏堵等级。本发明不仅检测方法简单、检测结果准确，而且可以同时检测出滤尘网和换热器各自的脏堵情况，从而对空调进行独立控制，还可以根据换热器的不同脏堵等级，对空调采用不同控制方式，丰富了空调的功能，提高了用户使用满意度。

Description

基于单个压力传感器的换热器脏堵检测方法、系统和空调

技术领域

本发明涉及空调控制领域，特别涉及一种基于单个压力传感器的换热器脏堵检测方法、系统和空调。

背景技术

换热器是空调的核心部件，在空调制冷制热系统中起着至关重要的作用。换热器结构由管路与密布的翅片组成，翅片在管路上串插且密集排布，之间缝隙极小，而为了换热充分，翅片面积也相对较大，因而，在空调运行中，气流穿过其中时，空气中的尘埃和杂物很容易附着在翅片上造成脏堵。换热器脏堵之后的影响相较滤尘网脏堵严重很多，不但会降低空调的出风量从而影响空调的性能，而且由于室内外热量交换依靠翅片进行，其上附着灰尘后会导致换热效率大大下降。空调加装滤尘网的主要目的就是为了避免换热器的脏堵，但随着运行时间的增长以及空调所处环境的不同，换热器不可避免的也会脏堵。而且空调在制冷运行时，翅片上都会凝结冷凝水，这样使得翅片更容易附着灰尘，并且在潮湿的环境下，会滋生很多霉菌，这些霉菌随空调的出风一起散布到室内，会对人体健康造成很大危害，而且使室内带有特殊异味。因而保持室内机换热器的洁净十分重要。

随着空调越来越向健康化、节能化发展，空调新增功能也越来越多的跟健康相关，因而越来越多的空调带有自清洁，换热器清洗等功能，但是针对空调用换热器的脏堵检测技术却几乎空白。已有脏堵检测大多都是针对滤尘网或室内机整体(滤尘网与换热器共同的脏堵情况)，因而换热器清洁功能的启动也多为根据室内机的脏堵与否或滤尘网的脏堵与否，或者纯粹根据空调运行时长以及通过手动直接开启。但是，滤尘网与换热器在积灰速率、寄生细菌，清洁方式方面都有所不同：滤尘网积灰速率快，换热器由于有滤尘网的保护积灰速率相对慢一些；滤尘网上主要寄生尘螨及混杂在空气尘埃中的细菌，换热器上除了这些细菌，由于其潮湿的环境还会滋生更多的霉菌等；滤尘网清洁简单，人工清洗或自动毛刷清洗都易于实现，所用时间短，不需消耗很大能源，而换热器由于自身结构原因，清洗十分困难，所需方法耗时长，消耗能源大。针对以上滤尘网与换热器的这些不同特征，空调需要根据两者各自的脏堵状况分开进行处理，所以单独检测出室内机换热器的脏堵技术已十分必要。

发明内容

本发明提供了一种基于单个压力传感器的换热器脏堵检测方法、系统和空调，解决了以上技术问题。

本发明解决上述技术问题的技术方案如下：

依据本发明的一个方面，提供了一种基于单个压力传感器的换热器脏堵检测方法，包括以下步骤：

步骤1，获取第一风机转速下的滤尘网脏堵程度；

步骤2，获取第一风机转速下，所述滤尘网脏堵程度对应的滤尘网两侧压差，记为第一压差；

步骤3，采集第一风机转速下的换热器背风侧压力值，并计算所述换热器背风侧压力值和所述第一风机转速对应的滤尘网迎风侧压力值的差值，生成第二压差；

步骤4，计算所述第二压差和第一压差的差值，生成换热器两侧压差；

步骤5，根据所述换热器两侧压差和第一风机转速获取对应的换热器脏堵等级。

依据本发明的另一个方面，还提供了一种基于单个压力传感器的换热器脏堵检测系统，包括第一获取模块、第二获取模块、第三获取模块、计算模块和第四获取模块，

所述第一获取模块用于获取第一风机转速下的滤尘网脏堵程度；

所述第二获取模块用于获取第一风机转速下，所述滤尘网脏堵程度对应的滤尘网两侧压差，记为第一压差；

所述第三获取模块用于采集第一风机转速下的换热器背风侧压力值，并计算所述换热器背风侧压力值和所述第一风机转速对应的滤尘网迎风侧压力值的差值，生成第二压差；

所述计算模块用于计算所述第二压差和第一压差的差值，生成换热器两侧压差；

所述第四获取模块用于根据所述换热器两侧压差和第一风机转速获取对应的换热器脏堵等级。

为了解决本发明的技术问题，本发明还提供了一种空调，包括以上所述的基于单个压力传感器的换热器脏堵检测系统。

本发明的有益效果是：本发明的空调换热器脏堵检测方法和检测系统，不仅检测方法简单、检测结果准确，而且可以同时检测出空调室内机、滤尘网和换热器各自的脏堵情况，从而根据各自的脏堵情况对空调进行独立控制，比如在不同时刻采取对应清洁方式分别对滤尘网或换热器进行清洁；同时，根据换热器的不同脏堵等级，对空调采用不同控制方式，丰富了空调的功能，提高了用户使用满意度。

附图说明

图1为实施例1中换热器脏堵检测方法的流程示意图；

图2为实施例1中换热器脏堵检测系统的结构示意图；

图3为实施例1中光电检测单元的结构示意图；

图4为实施例2中光电检测单元的结构示意图；

图5为实施例3中换热器脏堵检测方法的流程示意图；

图6为实施例3中换热器脏堵检测系统的结构示意图；

图7为实施例4一种空调的结构示意图；

上述附图中，各标号具体为：

1、单片机，2、第一开关控制电路，3、红外发光二极管，4、光电二极管，5、供电模块，6、接插件，7、滤尘网，8、检测模块，9、发射接收模块，10、第二开关控制电路。

具体实施方式

以下结合附图对本发明的原理和特征进行描述，所举实例只用于解释本发明，并非用于限定本发明的范围。

分体挂壁式空调的风道设计均为空气在进风端首先经过滤尘网，然后经过换热器，最后进入风轮腔体。基于这种结构，可根据空调室内机的整体脏堵程度，即换热器与滤尘网的整体脏堵程度，以及单独滤尘网的脏堵程度得出换热器单独的脏堵程度。

本发明的基于单个压力传感器的换热器脏堵检测方法包括以下步骤：

步骤1，获取第一风机转速下的滤尘网脏堵程度；

步骤2，获取第一风机转速下，所述滤尘网脏堵程度对应的滤尘网两侧压差，记为第一压差；

步骤3，采集第一风机转速下的换热器背风侧压力值，并计算所述换热器背风侧压力值和所述第一风机转速对应的滤尘网迎风侧压力值的差值，生成第二压差；

步骤4，计算所述第二压差和第一压差的差值，生成换热器两侧压差；

步骤5，根据所述换热器两侧压差和第一风机转速获取对应的换热器脏堵等级。

本发明通过一个压力传感器检测室内机脏堵程度。空调的脏堵程度会直接影响两侧压力差的大小，脏堵越严重，对空气流通的阻力越大，因而两侧的压力差也会越大。此外，风轮的不同转速也会对两侧的压力差产生影响，因而利用压力差检测脏堵程度，综合风机风速因素，可以准确检测出空调室内机脏堵程度。由于空调运行中开启检测功能时，只能测得换热器背风侧压力，所以滤尘网迎风侧在不同风速下的压力事先测定并记录在程序中即可。在检测过程中，测试出换热器背风侧压力然后查找出对应转速下滤尘网迎风侧压力，即可得到两侧压差值。同时在本发明中，上述方案有两种实现方法，一种是保持当前风机转速不变，在当前风机转速下计算换热器的脏堵等级，另一种是将当前风机转速调节到目标风机转速，在目标风机转速下计算换热器的脏堵等级，以下通过两个实施例对上述两种方法分别进行具体说明。

如图1所示，为本实施例1一种基于单个压力传感器的换热器脏堵检测方法的流程示意图，包括以下步骤：

步骤1，获取当前风机转速和滤尘网脏堵程度；

步骤2，获取当前风机转速下，所述滤尘网脏堵程度对应的滤尘网两侧压差，记为第一压差；

步骤3，采集当前风机转速下的换热器背风侧压力值，并计算所述换热器背风侧压力值和所述当前风机转速对应的滤尘网迎风侧压力值的差值，生成第二压差；

步骤4，计算所述第二压差和第一压差的差值，生成换热器两侧压差；

步骤5，根据所述换热器两侧压差和当前风机转速获取对应的换热器脏堵等级。

本实施例步骤1中，通过风速传感器采集当前风机转速，通过光电检测方法直接获取滤尘网脏堵程度。在其他实施例中，也可以通过其他方法获取滤尘网脏堵程度，在此不进行详细说明。本实施例中，通过光电检测方法获取滤尘网脏堵程度包括以下步骤：

S101，控制光发射单元照射所述滤尘网；

S102，控制光敏元件接收透过所述滤尘网的透射光；

S103，将所述光敏元件接收的透射光的光照强度转化为用于表示滤尘网脏堵程度的数值，本实施例中，所述数值为与所述光敏元件串联的电阻的电压值。

本实施例中，可以将采集到的电阻两端电压传输给单片机，然后利用单片机内置的模数转换器，即可将电阻两端的模拟电压信号转换成数字信息值，并用此值表示滤尘网的脏堵程度。本实施例1中，电阻两端电压越大，单片机转换成数字信息值越大，说明所透出的光照强度越大，滤尘网脏堵的情况越轻微。在其他实施例中，也可以通过光敏元件采集经过所述滤尘网反射的反射光，并将反射光的光照强度转换为用于表示滤尘网脏堵程度的数值，此时所转换成的数字信息值越大，说明所透出的光照强度越小，滤尘网脏堵的情况越严重。这种方法不仅结构简单、成本低廉而且检测结果准确，能够在空调中直接安装使用，且安装使用过程也非常简单。本实施例中，为了保证所获取的滤尘网脏堵程度数值的准确性，可以连续采集所述电阻两端的电压值，去掉最大值和最小值后，对其他的电压值取均值，得到当前滤尘网脏堵程度，比如连续7次采样所述电阻两端的电压值后，去掉最大值和最小值后，对其他的5个电压值取均值，得到当前滤尘网脏堵程度。

本实施例步骤2中，通过预先建立的不同风机转速下滤尘网脏堵程度与滤尘网两侧压差的第一函数关系式，计算所述滤尘网脏堵程度在当前风机转速下对应的滤尘网两侧压差，记为第一压差。本实施例中，所述第一函数关系式是在对空调进行数据测试的过程得到的，并在空调出厂前就已经固化在空调运行程序中以方便查询使用。在数据测试过程中，建立所述第一函数关系式包括以下步骤：

S201，将风机可运行转速范围按照预设的转速跨度划分为多个转速区间；所述转速跨度取值范围为30～120为宜，取值太小所测压力值没有变化，取值太大会影响最后脏堵检测结果的准确性，本实施例中优选的选择50r/min；

S202，获取空调第一次使用时，每个转速区间中点处转速值对应的滤尘网脏堵程度和滤尘网两侧压差，设为第一组数值；

S203，经过预设时间，比如经过一年且滤尘网一直未清洗时，再次获取每个转速区间中点处转速值对应的滤尘网脏堵程度和滤尘网两侧压差，设为第二组数值；

S204，根据所述第一组数值和第二组数值，建立每个转速区间下，滤尘网脏堵程度和滤尘网两侧压差的线性函数。通过建立所述线性函数，可以在滤尘网相同脏堵程度下，将电压值与滤尘网两侧压差值一一对应，保证对滤尘网脏堵程度标示的一致性。通过当前风机转速选择对应的第一函数关系式，然后带入步骤1获取的滤尘网脏堵程度，即可以得到当前风机转速下的滤尘网两侧压差△Pv。

本实施例的步骤3中，通过设置一个压力传感器的方法获取所述第二压差，具体为：通过查询预先建立的滤尘网迎风侧压力值和风机转速的映射关系表，获取当前风机转速对应的滤尘网迎风侧压力值；通过压力传感器采集当前风机转速下的换热器背风侧压力值，并计算换热器背风侧压力值和滤尘网迎风侧压力值的差值，生成所述第二压差。本实施例中，为了保证所采集换热器背风侧压力值数据的准确性，可以在保持当前风机转速不变的条件下，对通过压力传感器连续采集的换热器背风侧的压力值取均值或者去掉最大值和最小值后取均值得到所述换热器背风侧压力值，比如本实施例中，连续7次采集换热器背风侧的压力值，去掉最大值和最小值后，取剩余5个值的平均值得到所述换热器背风侧压力值。本实施例中，所述映射关系表是在对空调进行数据测试的过程得到的，并在空调出厂前就已经固化在空调运行程序中以方便查询使用。在数据测试过程中，建立所述映射关系表包括以下步骤：

S301，将风机可运行转速范围按照预设的转速跨度划分为多个转速区间；所述转速跨度取值范围为30～120为宜，取值太小所测压力值没有变化，取值太大会影响最后脏堵检测结果的准确性，本实施例中优选的选择50r/min；

S302，获取多个转速区间中的每个转速区间对应的滤尘网迎风侧压力值，建立映射关系表；所述滤尘网迎风侧压力值为转速区间中点处转速值对应的滤尘网迎风侧压力值，或者为转速区间等分分布的多个转速值分别对应的滤尘网迎风侧压力值的均值。采用这种方法只需要使用一个压力传感器，降低了检测成本，但是需要在数据测试过程建立所述映射关系表，检测步骤相对复杂一点。

本实施例的步骤4中，计算所述第二压差△P和第一压差△Pv的差值，即可得到换热器两侧压差△Pe，通过查询预先建立的换热器脏堵等级和风机转速、换热器两侧压差的第一对应关系表，获取所述换热器两侧压差△Pe在当前风机转速下对应的换热器脏堵等级。本实施例中，所述第一对应关系表是在对空调进行数据测试的过程得到的，并在空调出厂前就已经固化在空调运行程序中以方便查询使用。在数据测试过程中，建立所述第一对应关系表包括以下步骤：

S401，将风机可运行转速范围按照预设的转速跨度划分为多个转速区间；所述转速跨度取值范围为30～120为宜，取值太小所测压力值没有变化，取值太大会影响最后脏堵检测结果的准确性，本实施例中优选的选择50r/min；

S402，获取空调第一次使用时，每个转速区间中点处转速值对应的换热器两侧压差，设为第一数值；

S403，经过预设时间后，比如经过八年且换热器一直未清洗时，再次获取每个转速区间中点处转速值对应的换热器两侧压差，并将所述换热器两侧压差设为第二数值；所述第一数值和第二数值形成该转速区间对应的换热器两侧压差的取值范围；

S404，将所述换热器两侧压差的取值范围按照预设的脏堵等级个数进行均分，获取该转速区间下，每个换热器脏堵等级对应的换热器两侧压差范围。本实施例中，均分个数根据需要可任意选取，只需满足每个脏堵等级中压力差值有一定跨度即可，比如本实施例中将所述压差范围等分为4个小范围，每个小范围对应一个滤尘网脏堵等级，即将滤尘网脏堵等级分为4级。

通过本发明的脏堵检测方法获得了换热器的脏堵等级后，可以根据不同的换热器脏堵等级对空调采取不同的控制方式，比如本实施例中：

当换热器脏堵等级为z1级时，通过显示板显示脏堵等级；

当换热器脏堵等级为z2级时，通过显示板显示脏堵等级，同时开机时采用蜂鸣器进行蜂鸣提示；

当换热器脏堵等级为z3级时，通过显示板显示脏堵等级，同时采用蜂鸣器在空调开机和/或运行时以短时多次鸣响的方式进行蜂鸣提示或者进行智能语音提示，驱动清洁单元采用对应的清洁方式进行自动清洁；

当换热器脏堵等级为z4级时，通过显示板显示脏堵等级，采用蜂鸣器在空调开机和/或运行时以短时多次鸣响的方式进行蜂鸣提示或者智能语音提示，并控制空调停止运行；所述控制方式中，脏堵等级越高，换热器脏堵越严重。在具体实施例中，可以将蜂鸣提示或者智能语音提示时间设置在非睡眠时间，保证用户了睡眠质量。

在其他实施例中，还可以根据滤尘网脏堵程度和换热器脏堵等级，在不同或者相同时间，采取对应的清洁方式分别对滤尘网和/或换热器进行清洁。

如图2所示，为与实施例1的方法对应的换热器脏堵检测系统的结构示意图，包括第一获取模块、第二获取模块、第三获取模块、计算模块和第四获取模块，

所述第一获取模块用于获取当前风机转速和滤尘网脏堵程度；

所述第二获取模块用于获取当前风机转速下，所述滤尘网脏堵程度对应的滤尘网两侧压差，记为第一压差；

所述第三获取模块用于采集当前风机转速下的换热器背风侧压力值，并计算所述换热器背风侧压力值和所述当前风机转速对应的滤尘网迎风侧压力值的差值，生成第二压差；

所述计算模块用于计算所述第二压差和第一压差的差值，生成换热器两侧压差；

所述第四获取模块用于根据所述换热器两侧压差和当前风机转速获取对应的换热器脏堵等级。

本实施例中，还包括控制模块，所述控制模块用于根据不同的换热器脏堵等级对空调采取不同的控制方式；和/或根据滤尘网脏堵程度和换热器脏堵等级，采取对应清洁方式分别对滤尘网和/或换热器进行清洁。

本实施例中，所述第一获取模块包括用于采集风机转速的风速采集单元和用于获取滤尘网脏堵程度的滤尘网脏堵检测单元。如图3所示，为本实施例中所述滤尘网脏堵检测单元的结构示意图，所述滤尘网脏堵检测单元包括通过接插件6连接的发射接收模块9和检测模块8，所述检测模块8包括用于向滤尘网7发射光线的光发射单元3和用于接收透过滤尘网7的透射光的光敏元件4，所述发射接收模块9用于控制所述光发射单元3发光以及用于将所述光敏元件4接收的透射光的光照强度转化为用于表示滤尘网7脏堵程度的数值。本实施例中，所述光发射单元3为红外发光二极管；光敏元件4为光电二极管，在其他实施例中，光敏元件4还可以是光电三极管。本实施例中，所述发射接收模块9包括单片机1、第一开关控制电路2和用于将光电二极管的光电流转换为电压的转换电路，所述单片机1的第一IO端口连接第一开关控制电路2，第一开关控制电路2通过接插件6连接所述红外发光二极管，所述转换电路连接单片机1的模拟输入端口。所述转换电路包括与所述光敏元件串联的电阻R4，电阻R4与所述光敏元件的串联端同时连接所述单片机1的模拟输入端口，电阻R4另一端接地。

本实施例中，所述第一开关控制电路中的三极管Q1的基极经电阻R1连接到单片机的第一IO端口，集电极经电阻R3连接到所述光发射单元，发射集接地。所述三极管Q1的基极还串联下拉电阻R2后接地。本实施例采用三极管开关电路，在需要检测时开通发光，在不需要检测时关闭，不仅控制电路简单，而且可以最大程度节约能耗。同时，本实施例中，三极管的集电极经过电阻R3连接到红外发光二极管LED，所述电阻R3为LED限流保护电阻，可以保证LED中流过合适的电流，提高滤尘网脏堵检测单元的效果同时保护红外发光二极管不因电流过大而损坏。

本实施例中，所述滤尘网脏堵检测单元的单片机1的第一IO端口输出高低电平信号，通过高低电平信号控制三极管Q1导通关断从而给红外发光二极管LED通电，LED发出的红外光透过滤尘网，其中一部分光由于滤尘网7附着的灰尘对光的反射、散射、吸收等作用而无法透过滤尘网，从而使透过的光减少，而且附着灰尘越多，透过的光越少。光电二极管4是光敏元件，照射到其上的光越多，通过其的光电流越大，将其与电阻R4串联，利用欧姆定律u＝ir即可将光电流转换成电压，通过采集电阻R4两端电压，并传输给单片机，然后利用单片机1内置的模数转换器，即可将模拟电压信号转换成数字信息值，并用此值表示滤尘网的脏堵程度，本实施例中，电阻R4两端电压越大，单片机转换成数字信息值越大，说明所透出的光照强度越大，滤尘网脏堵的情况越轻微。

如图4所示，为实施例2中滤尘网脏堵检测单元的结构示意图，与图3相比，增加了用于控制光敏元件开通和关断的第二开关控制电路10，第二开关控制电路连接单片机的第二IO端口，通过对应IO端口输出的高低电平信号控制第二开关控制电路的开通与关断。在不对滤尘网脏堵进行检测时，可以可靠关断此电路，相对于没有此开关控制电路的单元，避免了在非检测时间环境光照射光敏元件时产生的光电流在发射接收模块上的电能消耗。本实施例中，所述第二开关控制电路10为三极管开关电路，包括三极管Q2、电阻R6和电阻R7，所述三极管Q2的基极经电阻R6连接到单片机的第二IO端口，集电极经电阻R4连接到所述光敏元件和电阻R5的串联端，发射集接地。所述三极管Q1的基极还串联下拉电阻R7后接地。采用三极管开关电路，在需要检测时开通发光，在不需要检测时关闭，不仅控制电路简单，而且可以最大程度节约能耗。

图3和图4对应的实施例中，所述第一开关控制电路、第二开关控制电路和转换电路均集成在主控板中，主控板上还设有供电模块5，所述供电模块5分别连接所述红外发光二极管和光电二极管，用于为所述红外发光二极管和光电二极管供电。所述供电模块为五伏的稳压滤波电源。本发明滤尘网脏堵检测单元的外接器件只包括光发射单元和光敏元件，其余的控制电路部分均布置在主控板上，同时只需两个连接线即可实现信号的发射和接收，再加一根连接供电模块的连接线即可实现整个检测方案，因此减少了连接线，占用空间小，易于实施而且降低了成本。同时光发射单元和光敏元件体积小，大大降低了占用空间，从而降低了外接器件对滤尘网附着灰尘的影响，保证了检测结果的准确性。同时供电模块简单，无需复杂电源，只需主板5v供电即可。通过在供电电源上并联一个接地的电容C1，可以去除直流电的噪声干扰，使供电更加干净，减少噪声。

图3和图4对应的实施例中，所述单片机包含模数转换器，所述转换电路经单片机的模拟输入端口连接到所述模数转换器，利用模数转换器将电压模拟信号转换成数字信号，用以检测得出的光照强度信息，因此可以得到滤尘网的脏堵程度，从而方便信息处理与其他功能对此信息的判断。本实施例中，所述单片机的模数转换器的输出引脚处接一个电阻R5再并联一个接地的电容C2，可以起到限流和去耦的作用。在其他实施例中，还可以通过接收经过滤尘网漫反射的反射光的光照强度来检测滤尘网的脏堵程度，其检测单元的结构与实施例1、实施例2的滤尘网脏堵检测单元基本相同，只需要将所述光电二极管换成用于接收经过所述滤尘网漫反射的反射光的光电二极管或者光电三极管即可。在该实施例中，与光电二极管或者光电三极管串联的电阻两端电压越大，单片机转换成数字信息值越大，说明所反射的光照强度越大，滤尘网上的灰尘等越多，滤尘网的脏堵情况越严重。

如图2所示，本实施例中，所述第二获取模块包括：第一存储单元，用于存储预先建立的不同风机转速下滤尘网脏堵程度与滤尘网两侧压差的第一函数关系式；第一计算单元，用于将所述滤尘网脏堵程度带入到当前风机转速对应的所述第一函数关系式中，生成所述滤尘网脏堵程度在当前风机转速下对应的滤尘网两侧压差。

所述第三获取模块包括：设置在换热器背风侧的压力传感器，用于连续采集换热器背风侧的压力值；第二计算单元，用于对多个所述换热器背风侧的压力值直接取均值或者去掉最大值和最小值后取均值得到所述换热器背风侧压力值；第二存储单元，用于存储预先建立的滤尘网迎风侧压力值与风机转速的映射关系表；第一查询单元，用于查询所述映射关系表，获取当前风机转速对应的滤尘网迎风侧压力值；第三计算单元，用于计算所述换热器背风侧压力值和所述滤尘网迎风侧压力值的差值，生成第二压差。

所述第四获取模块包括：第三存储单元，用于存储预先建立的换热器脏堵等级和不同风机转速、换热器两侧压差的第一对应关系表；第二查询单元，用于查询所述第一对应关系表，获取所述换热器两侧压差在当前风机转速下对应的换热器脏堵等级。

本实施例的空调换热器脏堵检测方法和检测系统，不仅检测方法简单、检测结果准确，而且可以同时检测出空调室内机、滤尘网和换热器各自的脏堵情况，从而根据各自的脏堵情况对空调进行独立控制，比如在不同时刻采取对应清洁方式分别对滤尘网或换热器进行清洁；同时，根据换热器的不同脏堵等级，对空调采用不同控制方式，丰富了空调的功能，提高了用户使用满意度。

如图5所示，为实施例3中另一种基于单个压力传感器的换热器脏堵检测方法的流程示意图，包括以下步骤：

步骤1，将当前风机转速调整为预设的目标风机转速，并获取目标风机转速下的滤尘网脏堵程度；

步骤2，获取所述滤尘网脏堵程度对应的滤尘网两侧压差，记为第一压差；

步骤3，采集目标风机转速下的换热器背风侧压力值，并计算所述换热器背风侧压力值和所述目标风机转速对应的滤尘网迎风侧压力值的差值，生成第二压差；

步骤4，计算所述第二压差和第一压差的差值，生成换热器两侧压差；

步骤5，根据所述换热器两侧压差获取对应的换热器脏堵等级。

本步骤1中，同样可以通过光电检测方法直接获取滤尘网脏堵程度，具体方法和实施例1中的方法一样，在此不进行详细说明。本实施例步骤2中，通过预先建立的目标风机转速下滤尘网脏堵程度与滤尘网两侧压差的第二函数关系式，计算所述滤尘网脏堵程度对应的滤尘网两侧压差，记为第一压差。本实施例中，所述第二函数关系式是在对空调进行数据测试的过程得到的，并在空调出厂前就已经固化在空调运行程序中以方便查询使用。在数据测试过程中，建立所述第二函数关系式包括以下步骤：

S201，获取空调第一次使用时，目标风机转速对应的滤尘网脏堵程度和滤尘网两侧压差，设为第一组数值；

S202，经过预设时间后，再次获取目标风机转速对应的滤尘网脏堵程度和滤尘网两侧压差，设为第二组数值；

S203，根据所述第一组数值和第二组数值，建立所述目标风机转速下，滤尘网脏堵程度和滤尘网两侧压差的线性函数。通过将步骤1获取的滤尘网脏堵程度带入到所述第一函数关系式中，即可以得到目标风机转速下的滤尘网两侧压差△Pv。

本实施例的步骤3中，通过设置一个压力传感器的方法获取所述第二压差，具体方法与实施例1中类似，但是只用获取目标风机转速下的映射关系表即可，再次不进行详细说明。本实施例的步骤4中，计算所述第二压差△P和第一压差△Pv的差值，即可得到换热器两侧压差△Pe，通过查询预先建立的目标风机转速下，换热器脏堵等级和换热器两侧压差的第二对应关系表，获取所述换热器两侧压差△Pe对应的换热器脏堵等级。本实施例中，所述第二对应关系表是在对空调进行数据测试的过程得到的，并在空调出厂前就已经固化在空调运行程序中以方便查询使用。在数据测试过程中，建立所述第二对应关系表包括以下步骤：

S401，获取空调第一次使用时，目标风机转速对应的换热器两侧压差，设为第一数值；

S402，经过预设时间后，比如经过八年且换热器一直未清洗时，再次获取目标风机转速对应的换热器两侧压差，并将所述换热器两侧压差设为第二数值；所述第一数值和第二数值形成目标风机转速对应的换热器两侧压差的取值范围；

S403，将所述换热器两侧压差的取值范围按照预设的脏堵等级个数进行均分，获取目标风机转速下，每个换热器脏堵等级对应的换热器两侧压差范围。本实施例中，均分个数根据需要可任意选取，只需满足每个脏堵等级中压力差值有一定跨度即可，比如本实施例中将所述压差范围等分为4个小范围，每个小范围对应一个滤尘网脏堵等级，即将滤尘网脏堵等级分为4级。

通过本发明的脏堵检测方法获得了换热器的脏堵等级后，可以根据不同的换热器脏堵等级对空调采取不同的控制方式，还可以根据滤尘网脏堵程度和换热器脏堵等级，在不同或者相同时间，采取对应的清洁方式分别对滤尘网和/或换热器进行清洁。

本发明的方法，在每次检测时都将风机转速调整为目标风机转速，因此在建立以上函数关系式、映射关系表或者对应关系表时，都只需要测量目标风机转速下的数据即可，不仅测量的数据较少，更加容易得到测量数据建立以上函数关系式、映射关系表或者对应关系表；而且检测方式简单，检测时间短，获得的检测结果准确，同时短暂调速也不会影响空调性能，不影响用户正常使用。

本发明实施例中，所述目标风机转速为空调运行过程中最常用的的转速，因此对空调的正常运行影响甚微。在本发明的其他实施例中，也可以预先设定多个目标风机转速，这样在应用本发明的方法时，可以根据当前风机转速选择最接近的目标风机转速，尽可能避免对当前风机转速进行调整，不仅控制过程更加简单，而且可以保证脏堵等级检测结果的准确性。

如图6所示，为与实施例3中的方法对应的换热器脏堵检测系统的结构示意图，包括调整模块、第一获取模块、第二获取模块、第三获取模块、计算模块和第四获取模块，

所述调整模块用于将当前风机转速调整为预设的目标风机转速；

所述第一获取模块用于获取目标风机转速下的滤尘网脏堵程度；

所述第二获取模块用于根据目标风机转速，获取所述滤尘网脏堵程度对应的滤尘网两侧压差，记为第一压差；

所述第三获取模块用于采集目标风机转速下的换热器背风侧压力值，并计算所述换热器背风侧压力值和所述目标风机转速对应的滤尘网迎风侧压力值的差值，生成第二压差；

所述计算模块用于计算所述第二压差和第一压差的差值，生成换热器两侧压差；

所述第四获取模块用于根据所述换热器两侧压差获取对应的换热器脏堵等级。

本实施例中，还包括控制模块，所述控制模块用于根据不同的换热器脏堵等级对空调采取不同的控制方式；和/或根据滤尘网脏堵程度和换热器脏堵等级，采取对应清洁方式分别对滤尘网和/或换热器进行清洁。

本实施例中，所述第一获取模块包括用于获取滤尘网脏堵程度的滤尘网脏堵检测单元，具体结构如附图3和附图4对应的实施例所示，在此不进行具体说明。所述第二获取模块包括：第一存储单元，用于预先建立的目标风机转速下滤尘网脏堵程度与滤尘网两侧压差的第二函数关系式；第一计算单元，用于将所述滤尘网脏堵程度带入到所述第二函数关系式中，生成所述滤尘网脏堵程度对应的滤尘网两侧压差。

所述第三获取模块包括：设置在换热器背风侧的压力传感器，用于连续采集换热器背风侧的压力值；第二计算单元，用于对多个所述换热器背风侧的压力值直接取均值或者去掉最大值和最小值后取均值得到所述换热器背风侧压力值；第二存储单元，用于存储预先建立的滤尘网迎风侧压力值与目标风机转速的映射关系表；第一查询单元，用于查询所述映射关系表，获取目标风机转速对应的滤尘网迎风侧压力值；第三计算单元，用于计算所述换热器背风侧压力值和所述滤尘网迎风侧压力值的差值，生成第二压差。

所述第四获取模块包括：第三存储单元，用于存储预先建立的所述目标风机转速下换热器脏堵等级和换热器两侧压差的第二对应关系表；第二查询单元，用于查询所述第二对应关系表，获取所述换热器两侧压差对应的换热器脏堵等级。

本实施例的空调换热器脏堵检测方法和检测系统，不仅检测方法简单、检测结果准确，而且可以同时检测出空调室内机、滤尘网和换热器各自的脏堵情况，从而根据各自的脏堵情况对空调进行独立控制，比如在不同时刻采取对应清洁方式分别对滤尘网或换热器进行清洁；同时，根据换热器的不同脏堵等级，对空调采用不同控制方式，丰富了空调的功能，提高了用户使用满意度。

如图7所示，为实施例4一种空调的结构示意图，包括以上所述的基于单个压力传感器的换热器脏堵检测系统。

在本发明的描述中，需要理解的是，术语“第一”、“第二”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括至少一个该特征。在本发明的描述中，“多个”的含义是至少两个，例如两个，三个等，除非另有明确具体的限定。

在本说明书的描述中，参考术语“一个实施例”、“一些实施例”、“示例”、“具体示例”、或“一些示例”等的描述意指结合该实施例或示例描述的具体特征、结构、材料或者特点包含于本发明的至少一个实施例或示例中。在本说明书中，对上述术语的示意性表述不必须针对的是相同的实施例或示例。而且，描述的具体特征、结构、材料或者特点可以在任一个或多个实施例或示例中以合适的方式结合。此外，在不相互矛盾的情况下，本领域的技术人员可以将本说明书中描述的不同实施例或示例以及不同实施例或示例的特征进行结合和组合。

尽管上面已经示出和描述了本发明的实施例，可以理解的是，上述实施例是示例性的，不能理解为对本发明的限制，本领域的普通技术人员在本发明的范围内可以对上述实施例进行变化、修改、替换和变型。

Claims (17)

1.一种基于单个压力传感器的换热器脏堵检测方法，其特征在于，包括以下步骤：

步骤1，获取第一风机转速下的滤尘网脏堵程度；

步骤2，获取第一风机转速下，所述滤尘网脏堵程度对应的滤尘网两侧压差，记为第一压差；

步骤3，采集第一风机转速下的换热器背风侧压力值，并计算所述换热器背风侧压力值和所述第一风机转速对应的滤尘网迎风侧压力值的差值，生成第二压差；

步骤4，计算所述第二压差和第一压差的差值，生成换热器两侧压差；

步骤5，根据所述换热器两侧压差和第一风机转速获取对应的换热器脏堵等级。

2.根据权利要求1所述的基于单个压力传感器的换热器脏堵检测方法，其特征在于，还包括步骤6，具体为：根据不同的换热器脏堵等级对空调采取不同的控制方式；和/或根据滤尘网脏堵程度和换热器脏堵等级，采取对应的清洁方式分别对滤尘网和/或换热器进行清洁。

3.根据权利要求2所述的基于单个压力传感器的换热器脏堵检测方法，其特征在于，所述步骤1中，采用光电检测方法获取滤尘网脏堵程度，具体包括以下步骤：

控制光发射单元照射所述滤尘网；

控制光敏元件接收透过所述滤尘网的透射光或者接收经过滤尘网漫反射的反射光；

将所述光敏元件接收的透射光或者反射光的光照强度转化为用于表示滤尘网脏堵程度的数值；所述数值为与所述光敏元件串联的电阻的电压值。

4.根据权利要求2所述的基于单个压力传感器的换热器脏堵检测方法，其特征在于，所述步骤3中具体为：

保持第一风机转速不变，对通过压力传感器连续采集的换热器背风侧的压力值取均值或者去掉最大值和最小值后取均值得到所述换热器背风侧压力值；

查询预先建立的风机转速与滤尘网迎风侧压力值的映射关系表，获取第一风机转速对应的滤尘网迎风侧压力值；

计算所述换热器背风侧压力值和所述滤尘网迎风侧压力值的差值，生成第二压差。

5.根据权利要求1～4任一所述的基于单个压力传感器的换热器脏堵检测方法，其特征在于，所述第一风机转速为当前风机转速或预设的目标风机转速。

6.根据权利要求5所述的基于单个压力传感器的换热器脏堵检测方法，其特征在于，当第一风机转速为当前风机转速时，步骤2中，通过预先建立的不同风机转速下滤尘网脏堵程度与滤尘网两侧压差的第一函数关系式，计算所述滤尘网脏堵程度在当前风机转速下对应的滤尘网两侧压差，其中建立所述第一函数关系式包括以下步骤：

将风机可运行转速范围按照预设的转速跨度划分为多个转速区间；所述转速跨度为30～120r/min；

获取空调第一次使用时，每个转速区间中点处转速值对应的滤尘网脏堵程度和滤尘网两侧压差，设为第一组数值；

经过预设时间后，再次获取每个转速区间中点处转速值对应的滤尘网脏堵程度和滤尘网两侧压差，设为第二组数值；

根据所述第一组数值和第二组数值，建立每个转速区间下，滤尘网脏堵程度和滤尘网两侧压差的线性函数。

7.根据权利要求6所述的基于单个压力传感器的换热器脏堵检测方法，其特征在于，步骤5中，通过查询预先建立的换热器脏堵等级和风机转速、换热器两侧压差的第一对应关系表，获取所述换热器两侧压差在当前风机转速下对应的换热器脏堵等级，其中建立所述第一对应关系表包括以下步骤：

将风机可运行转速范围按照预设的转速跨度划分为多个转速区间；所述转速跨度为30～120r/min；

获取空调第一次使用时，每个转速区间中点处转速值对应的换热器两侧压差，设为第一数值；

经过预设时间后，再次获取每个转速区间中点处转速值对应的换热器两侧压差，并将所述换热器两侧压差设为第二数值；所述第一数值和第二数值形成该转速区间对应的换热器两侧压差的取值范围；

将所述换热器两侧压差的取值范围按照预设的脏堵等级个数进行均分，获取该转速区间下，每个换热器脏堵等级对应的换热器两侧压差范围。

8.根据权利要求5所述的基于单个压力传感器的换热器脏堵检测方法，其特征在于，当第一风机转速为预设的目标风机转速时，步骤2中，通过预先建立的目标风机转速下滤尘网脏堵程度与滤尘网两侧压差的第二函数关系式，计算所述滤尘网脏堵程度对应的滤尘网两侧压差，其中建立所述第二函数关系式包括以下步骤：

获取空调第一次使用时，目标风机转速对应的滤尘网脏堵程度和滤尘网两侧压差，设为第一组数值；

经过预设时间后，再次获取目标风机转速对应的滤尘网脏堵程度和滤尘网两侧压差，设为第二组数值；

根据所述第一组数值和第二组数值，建立所述目标风机转速下，滤尘网脏堵程度和滤尘网两侧压差的线性函数。

9.根据权利要求8所述的基于单个压力传感器的换热器脏堵检测方法，其特征在于，步骤5中，通过查询预先建立的目标风机转速下换热器脏堵等级和换热器两侧压差的第二对应关系表，获取所述换热器两侧压差对应的换热器脏堵等级，其中建立所述第二对应关系表包括以下步骤：

获取空调第一次使用时，目标风机转速对应的换热器两侧压差，设为第一数值；

经过预设时间后，再次获取目标风机转速对应的换热器两侧压差，并设为第二数值；所述第一数值和第二数值形成目标风机转速对应的换热器两侧压差的取值范围；

将所述换热器两侧压差的取值范围按照预设的脏堵等级个数进行均分，获取目标风机转速下，每个换热器脏堵等级对应的换热器两侧压差范围。

10.一种基于单个压力传感器的换热器脏堵检测系统，其特征在于，包括第一获取模块、第二获取模块、第三获取模块、计算模块和第四获取模块，

所述第一获取模块用于获取第一风机转速下的滤尘网脏堵程度；

所述第二获取模块用于获取第一风机转速下，所述滤尘网脏堵程度对应的滤尘网两侧压差，记为第一压差；

所述第三获取模块用于采集第一风机转速下的换热器背风侧压力值，并计算所述换热器背风侧压力值和所述第一风机转速对应的滤尘网迎风侧压力值的差值，生成第二压差；

所述计算模块用于计算所述第二压差和第一压差的差值，生成换热器两侧压差；

所述第四获取模块用于根据所述换热器两侧压差和第一风机转速获取对应的换热器脏堵等级。

11.根据权利要求10所述的基于单个压力传感器的换热器脏堵检测系统，其特征在于，还包括控制模块，所述控制模块用于根据不同的换热器脏堵等级对空调采取不同的控制方式；和/或根据滤尘网脏堵程度和换热器脏堵等级，采取对应的清洁方式分别对滤尘网和/或换热器进行清洁。

12.根据权利要求10所述的基于单个压力传感器的换热器脏堵检测系统，其特征在于，所述第一获取模块包括用于获取滤尘网脏堵程度的滤尘网脏堵检测单元；所述滤尘网脏堵检测单元包括通过接插件连接的发射接收单元和检测单元，所述检测单元包括用于向滤尘网发射光线的光发射单元和用于接收透过滤尘网的透射光或者经过滤尘网漫反射的反射光的光敏元件，所述发射接收单元用于控制所述光发射单元发光以及用于将所述光敏元件接收的透射光或者反射光的光照强度转化为用于表示滤尘网脏堵程度的数值。

13.根据权利要求10～12任一所述的基于单个压力传感器的换热器脏堵检测系统，其特征在于，所述第一风机转速为当前风机转速或预设的目标风机转速。

14.根据权利要求13所述的基于单个压力传感器的换热器脏堵检测系统，其特征在于，所述第二获取模块包括：

第一存储单元，用于存储预先建立的不同风机转速下滤尘网脏堵程度与滤尘网两侧压差的第一函数关系式；或者用于存储预先建立的目标风机转速下滤尘网脏堵程度与滤尘网两侧压差的第二函数关系式；

第一计算单元，用于将所述滤尘网脏堵程度带入到当前风机转速对应的所述第一函数关系式中，生成所述滤尘网脏堵程度在当前风机转速下对应的滤尘网两侧压差；或者用于将所述滤尘网脏堵程度带入到所述第二函数关系式中，生成所述滤尘网脏堵程度在目标风机转速下对应的滤尘网两侧压差。

15.根据权利要求13所述的基于单个压力传感器的换热器脏堵检测系统，其特征在于，所述第三获取模块包括：

设置在换热器背风侧的压力传感器，用于连续采集换热器背风侧的压力值；

第二计算单元，用于对多个所述换热器背风侧的压力值直接取均值或者去掉最大值和最小值后取均值得到所述换热器背风侧压力值；

第二存储单元，用于存储预先建立的滤尘网迎风侧压力值与风机转速的映射关系表；

第一查询单元，用于查询所述映射关系表，获取当前风机转速对应的滤尘网迎风侧压力值；

第三计算单元，用于计算所述换热器背风侧压力值和所述滤尘网迎风侧压力值的差值，生成第二压差。

16.根据权利要求13所述的基于单个压力传感器的换热器脏堵检测系统，其特征在于，所述第四获取模块包括：

第三存储单元，用于存储预先建立的换热器脏堵等级和不同风机转速、换热器两侧压差的第一对应关系表；或者用于存储预先建立的所述目标风机转速下换热器脏堵等级和换热器两侧压差的第二对应关系表；

第二查询单元，用于查询所述对应关系表，获取所述换热器两侧压差在当前风机转速下对应的换热器脏堵等级；或者用于查询所述第二对应关系表，获取所述换热器两侧压差在目标风机转速下对应的换热器脏堵等级。

17.一种空调，其特征在于，包括权利要求10～16任一所述的基于单个压力传感器的换热器脏堵检测系统。