CN113028519B - 一种空调器室外机自动除尘的装置及控制方式 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种空调器室外机自动除尘的装置，涉及空调器用换热器清洁除尘技术领域，包括室外机罩、滑轨、移动式清洁器、摇摆臂、导水管、连接管、水泵、舵机、污水槽；室外机罩的两侧连接有滑轨，滑轨的下方连接有污水槽；移动式清洁器的两端与滑轨连接，连接管与移动式清洁器连接，导水管的第一端与连接管连接，导水管的第二端与水泵连接；移动式清洁器还与摇摆臂活动连接，摇摆臂的第二端与舵机连接。本发明的工作模式包括除尘装置非启动时的换热器正常工作模式和除尘装置启动时的换热器自动除尘工作模式。本发明能够将换热器迎风面上堆积的颗粒物状粉尘和柳絮纤维物一同除掉，显著提升室外机换热器表面的除尘效果。

Description

一种空调器室外机自动除尘的装置及控制方式

技术领域

本发明涉及空调器用换热器清洁除尘技术领域，尤其涉及一种空调器室外机自动除尘的装置及控制方法。

背景技术

空调器室外机的换热器经长期运行后，其迎风面上会积聚大量的灰尘，导致室外机换热器的性能出现衰减；灰尘的形式通常包括颗粒物状的粉尘以及柳絮纤维物。为了保证空调器长期运行后性能不发生严重的衰减，需要对室外机换热器进行及时除尘。

室外机换热器的除尘方式包括人工除尘和自动除尘两种。采用人工除尘的方式，存在除尘不及时的问题，且因受到空调器安装位置的限制使得除尘过程费时费力。采用自动除尘的方式，可以及时对换热器表面的灰尘进行清除，且不受空调器安装位置的限制，成为室外机换热器除尘技术开发的首选。

现有的室外机换热器自动除尘方式只是通过单一的吹风方式来对换热器迎风面上的颗粒物状粉尘进行吹扫，但无法对换热器迎风面上缠绕的柳絮纤维物进行清除；其原因在于，换热器中的换热管直径较小，柳絮纤维物容易飘落在换热器迎风面侧的换热管上，并在换热管上缠绕，此时仅靠吹风方式无法将柳絮纤维物吹掉。公开号为CN104729016A的中国发明专利公开了一种通过室外机风机反转来除尘的方式，该发明的目的是针对室外机换热器表面的颗粒物状粉尘进行吹扫；但当换热器迎风面侧的换热管上缠绕有柳絮纤维物时，该方式将无法对柳絮纤维物进行吹除。公开号为CN102278803B的中国发明专利给出了一种预设除尘模式，当空调器当前运行参数满足该预设除尘模式的要求时，将启动室外机风机反转来进行除尘；但该方式同样无法有效清除表面缠绕的柳絮纤维物。

因此，本领域的技术人员致力于提供一种对室外机换热器迎风面上的颗粒物状粉尘和柳絮纤维物同时进行清除的自动除尘装置及控制方法。

发明内容

有鉴于现有技术上的缺陷，本发明所要解决的技术问题是如何提供一种能有效清除空调器室外机换热器迎风面上的颗粒物状粉尘和柳絮纤维物的自动除尘装置及控制方法。

为实现上述目的，本发明提供了一种空调器室外机自动除尘的装置，包括室外机罩、滑轨、移动式清洁器、摇摆臂、导水管、连接管、水泵、舵机、污水槽；

所述室外机罩的两侧连接有所述滑轨，所述滑轨的下方连接有所述污水槽；空调器的室外机换热器位于由所述室外机罩、所述滑轨和所述污水槽构成的框架内；

所述移动式清洁器的两端与所述滑轨连接，所述连接管与所述移动式清洁器连接，所述导水管的第一端与所述连接管连接，所述导水管的第二端与所述水泵连接；

所述移动式清洁器还与所述摇摆臂活动连接，所述摇摆臂的第二端与所述舵机连接。

进一步地，所述移动式清洁器包括毛刷和水雾喷头，所述毛刷和所述水雾喷头朝向室外机换热器的迎风面。

进一步地，所述毛刷安装在所述水雾喷头的上方，所述毛刷的长度、所述水雾喷头分布的总跨度与室外机换热器的长度一致。

进一步地，所述摇摆臂内部是镂空的长方形槽道，所述移动式清洁器沿着所述摇摆臂的长方形槽道进行滑动。

进一步地，所述水雾喷头到室外机换热器迎风面的距离s、室外机换热器的翅片间距f、所述水雾喷头的喷雾角度θ之间存在关系s＝(f/2)/tan(θ/2)，且取值范围0.6mm<f<2.2mm、60°<θ<120°。

进一步地，所述毛刷的高度L、所述水雾喷头的高度m、所述水雾喷头到室外机换热器迎风面的距离s、室外机换热器的铜管到室外机换热器迎风面的距离n、室外机换热器的铜管间距p之间存在关系80％(m+s+n+p)<L<120％(m+s+n+p)，且取值范围19mm<p<26mm。

进一步地，所述毛刷到所述水雾喷头的距离b、所述毛刷的高度L、所述水雾喷头的喷雾角度θ之间存在关系b＝L·tan(θ/2)。

进一步地，所述水泵中的水来源于用户手动添加或空调器的室内机换热器表面的冷凝水。

进一步地，所述毛刷的材质为轻质非金属材料。

一种空调器室外机自动除尘的装置的控制方法，所述控制方法包括以下两个模式：

(1)所述自动除尘的装置非启动时的换热器正常工作模式

在所述正常工作模式下，所述水泵处于关闭状态，通过开启所述舵机进行逆时针转动，带动所述摇摆臂转动并使所述移动式清洁器沿着所述摇摆臂的长方形槽道向上移动至换热器的顶端，换热器与室外环境进行热交换，在长期运行过程中，室外大气不断吹向换热器并逐渐在换热器表面堆积颗粒物状的粉尘和柳絮纤维物；

(2)所述自动除尘的装置启动时的换热器自动除尘工作模式

在所述自动除尘工作模式下，所述水泵处于开启状态，水依次经所述导水管和所述连接管进入到所述移动式清洁器中，并经所述水雾喷头喷洒在换热器表面，使换热器表面的含尘纤维物润湿并形成块状的污垢团；同时开启所述舵机进行顺时针转动，带动所述摇摆臂转动并使所述移动式清洁器沿着所述摇摆臂上的长方形槽道向下移动至换热器的底端；在此过程中，所述毛刷通过与换热器接触，将换热器表面的块状污垢团进行清扫，并将块状污垢团排向所述污水槽。

本发明至少具有如下有益技术效果：

1、本发明提供的空调器室外机自动除尘的装置，在室外机换热器正常工作状态下，移动式清洁器位于换热器的顶端位置，不会阻挡换热器的流道，能够保证换热器正常与室外大气进行热交换。

2、本发明提供的空调器室外机自动除尘的装置，在室外机换热器自动除尘工作状态下，利用移动式清洁器喷洒出来的水雾能够将换热器迎风面上堆积的颗粒物状粉尘以及柳絮纤维物团聚在一起，再利用毛刷的移动可以很容易地将这些团聚的污垢全部从换热器表面清除掉，从而显著提升室外机换热器表面的灰尘清除效果。

以下将结合附图对本发明的构思、具体结构及产生的技术效果作进一步说明，以充分地了解本发明的目的、特征和效果。

附图说明

图1是本发明的一个较佳实施例的除尘装置的示意图；

图2是本发明的一个较佳实施例的除尘装置的侧视图；

图3是本发明的一个较佳实施例的移动式清洁器示意图；

图4是本发明的一个较佳实施例的框架结构示意图；

图5是本发明的一个较佳实施例的移动式清洁器局部俯视图；

图6是本发明的一个较佳实施例的移动式清洁器局部侧视图；

图7是本发明的一个较佳实施例的水雾喷头到换热器迎风面距离的设计准则图；

图8是本发明的一个较佳实施例的毛刷高度的设计准则图；

图9是本发明的一个较佳实施例的毛刷到水雾喷头距离的设计准则图；

图10是本发明的一个较佳实施例的除尘原理示意图；

图11是本发明的一个较佳实施例的正常工作模式示意图；

图12是本发明的一个较佳实施例的除尘模式示意图；

图13是本发明的一个较佳实施例的控制逻辑图。

其中，1-室外机罩，2-滑轨，3-换热器，4-移动式清洁器，41-毛刷，42-水雾喷头，5-摇摆臂，6-导水管，7-连接管，8-水泵，9-舵机，10-污水槽，11-水雾，12-颗粒物状粉尘，13-柳絮纤维物，14-块状污垢团。

具体实施方式

以下参考说明书附图介绍本发明的多个优选实施例，使其技术内容更加清楚和便于理解。本发明可以通过许多不同形式的实施例来得以体现，本发明的保护范围并非仅限于文中提到的实施例。

在附图中，结构相同的部件以相同数字标号表示，各处结构或功能相似的组件以相似数字标号表示。附图所示的每一组件的尺寸和厚度是任意示出的，本发明并没有限定每个组件的尺寸和厚度。为了使图示更清晰，附图中有些地方适当夸大了部件的厚度。

如图1到图4所示的本发明的一个较佳实施例的空调器室外机自动除尘的装置，包括室外机罩1、滑轨2、移动式清洁器4、摇摆臂5、导水管6、连接管7、水泵8、舵机9和污水槽10。

移动式清洁器4包括毛刷41和水雾喷头42，毛刷41和水雾喷头42安装在移动式清洁器4朝向空调器室外机的换热器3的迎风面一侧，毛刷41和水雾喷头42均呈水平布置。毛刷41安装在水雾喷头42的上方，毛刷41的总长度、水雾喷头42分布的总跨度与换热器3的长度保持一致，水雾喷头42沿着水平方向均匀分布。毛刷41的材质为轻质非金属材料，优选复合高分子或碳纤维。

室外机罩1的两侧连接有滑轨2，滑轨2的下方连接有污水槽10，换热器3位于由室外机罩1、滑轨2和污水槽10构成的框架内。

移动式清洁器4的两端与滑轨2连接，呈水平布置，并可以沿着滑轨2上下移动。移动式清洁器4背向毛刷41的一侧的中间位置安装有连接管7，导水管6的第一端与连接管7连接，导水管6的第二端与水泵8连接，水泵8中的水来源于用户手动添加或者空调器的室内机换热器表面的冷凝水。

摇摆臂5的内部是镂空的长方形槽道，移动式清洁器4通过连接管7与摇摆臂5的长方形槽道连接，使移动式清洁器4可以沿着摇摆臂5的长方形槽道滑动。

舵机9与摇摆臂5的第二端连接，带动摇摆臂5进行转动。

图5和图6给出了本发明的一个较佳实施例的结构参数之间的关系，图中各参数的含义如下：s-水雾喷头42到换热器3迎风面的距离，f-换热器3中的翅片间距，θ-水雾喷头42的喷雾角度，L-毛刷41的高度，m-水雾喷头42的高度，n-换热器3的铜管到换热器3的迎风面的距离，p-换热器3的铜管间距，b-毛刷41到水雾喷头42的距离。

水雾喷头42到换热器3迎风面的距离s与翅片间距f、水雾喷头42的喷雾角度θ之间满足s＝(f/2)/tan(θ/2)，且取值范围为0.6mm<f<2.2mm、60°<θ<120°。

毛刷41的高度L与水雾喷头42的高度m、水雾喷头42到换热器3迎风面的距离s、换热器3的铜管到换热器3迎风面的距离n、换热器3的铜管间距p之间满足80％(m+s+n+p)<L<120％(m+s+n+p)，且取值范围为19mm<p<26mm。

毛刷41到水雾喷头42的距离b与毛刷41的高度L、水雾喷头42的喷雾角度θ满足b＝L·tan(θ/2)。

图7给出了水雾喷头42到换热器3迎风面的距离s的设计准则，图8给出了毛刷41的高度L的设计准则，图9给出了毛刷41到水雾喷头42的距离b的设计准则。

本发明的一个具体实施例中，采用的换热器3的尺寸规格为500mm×150mm×400mm，热交换器3的翅片间距为f＝1.5mm，水雾喷头42的喷雾角度为θ＝60°，查图11可得，水雾喷头42到换热器3迎风面的距离为s＝11mm；水雾喷头42的高度m＝20mm，热交换器3的铜管到换热器3迎风面的距离n＝15mm，铜管间距p＝25mm，查图12可得，毛刷41的高度L＝80mm；查图13可得，毛刷41到水雾喷头42的距离b＝62mm。

如图10所示，本发明的基本原理是：通过在换热器3表面喷洒水雾11，使换热器3迎风面上的颗粒物状粉尘12及柳絮纤维物13润湿并形成块状污垢团14；然后利用毛刷41的移动将块状污垢团14从换热器3迎风面上清扫掉，实现换热器迎风面上的颗粒物状粉尘和柳絮纤维物同时清除。

本实施例在工作时，包括两个工作模式：除尘装置非启动时的换热器正常工作模式和除尘装置启动时的换热器自动除尘工作模式。

如图11所示，在正常工作模式下，水泵8处于关闭状态，通过开启舵机9进行逆时针转动，带动摇摆臂5转动并使移动式清洁器4沿着摇摆臂5的长方形槽道向上移动至换热器3的顶端。换热器3与室外环境进行热交换，在长期运行过程中，室外大气不断吹向换热器3并逐渐在换热器3表面堆积颗粒物状粉尘和柳絮纤维物。

如图12所示，在自动除尘工作模式下，水泵8处于打开状态，水依次经导水管6和连接管7进入到移动式清洁器4中，并经水雾喷头42喷洒在换热器3表面，使换热器3表面的含尘纤维物润湿并形成块状污垢团。同时开启舵机9进行顺时针转动，带动摇摆臂5转动并使移动式清洁器4沿着摇摆臂5的长方形槽道向下移动至换热器3的底端；在此过程中，移动式清洁器4上的毛刷41通过与换热器3接触，将换热器3表面的块状污垢团清扫，并将块状污垢团排向位于换热器3底部的污水槽10中。

正常换热工作模式和自动除尘工作模式构成了一个自动除尘的周期，每个自动除尘周期的控制逻辑如图13所示。

本发明的空调器室外机自动除尘的装置，利用移动式清洁器喷洒出来的水雾将换热器迎风面上的颗粒物状粉尘和柳絮纤维物团聚在一起，再利用毛刷将团聚的污垢从换热器表面清除掉，从而显著提升室外机换热器表面的灰尘清除效果。

以上详细描述了本发明的较佳具体实施例。应当理解，本领域的普通技术无需创造性劳动就可以根据本发明的构思作出诸多修改和变化。因此，凡本技术领域中技术人员依本发明的构思在现有技术的基础上通过逻辑分析、推理或者有限的实验可以得到的技术方案，皆应在由权利要求书所确定的保护范围内。

Claims (8)

1.一种空调器室外机自动除尘的装置，其特征在于，包括室外机罩、滑轨、移动式清洁器、摇摆臂、导水管、连接管、水泵、舵机、污水槽；

所述室外机罩的两侧连接有所述滑轨，所述滑轨的下方连接有所述污水槽；空调器的室外机换热器位于由所述室外机罩、所述滑轨和所述污水槽构成的框架内；

所述移动式清洁器的两端与所述滑轨连接，所述连接管与所述移动式清洁器连接，所述导水管的第一端与所述连接管连接，所述导水管的第二端与所述水泵连接；所述移动式清洁器包括毛刷和水雾喷头，所述毛刷和所述水雾喷头朝向室外机换热器的迎风面；

所述移动式清洁器还与所述摇摆臂活动连接，所述摇摆臂的第二端与所述舵机连接；

所述空调器室外机自动除尘的装置的控制方法包括以下两个模式：

(1)所述自动除尘的装置非启动时的换热器正常工作模式

在所述正常工作模式下，所述水泵处于关闭状态，通过开启所述舵机进行逆时针转动，带动所述摇摆臂转动并使所述移动式清洁器沿着所述摇摆臂的长方形槽道向上移动至换热器的顶端，换热器与室外环境进行热交换，在长期运行过程中，室外大气不断吹向换热器并逐渐在换热器表面堆积颗粒物状的粉尘和柳絮纤维物；

(2)所述自动除尘的装置启动时的换热器自动除尘工作模式

在所述自动除尘工作模式下，所述水泵处于开启状态，水依次经所述导水管和所述连接管进入到所述移动式清洁器中，并经所述水雾喷头喷洒在换热器表面，使换热器表面的含尘纤维物润湿并形成块状污垢团；同时开启所述舵机进行顺时针转动，带动所述摇摆臂转动并使所述移动式清洁器沿着所述摇摆臂上的长方形槽道向下移动至换热器的底端；在此过程中，所述毛刷通过与换热器接触，将换热器表面的块状污垢团进行清扫，并将块状污垢团排向所述污水槽。

2.如权利要求1所述的空调器室外机自动除尘的装置，其特征在于，所述毛刷安装在所述水雾喷头的上方，所述毛刷的长度、所述水雾喷头分布的总跨度与室外机换热器的长度一致。

3.如权利要求1所述的空调器室外机自动除尘的装置，其特征在于，所述摇摆臂内部是镂空的长方形槽道，所述移动式清洁器沿着所述摇摆臂的长方形槽道进行滑动。

4.如权利要求2所述的空调器室外机自动除尘的装置，其特征在于，所述水雾喷头到室外机换热器迎风面的距离s、室外机换热器的翅片间距f、所述水雾喷头的喷雾角度θ之间存在关系s＝(f/2)/tan(θ/2)，且取值范围0.6mm<f<2.2mm、60°<θ<120°。

5.如权利要求4所述的空调器室外机自动除尘的装置，其特征在于，所述毛刷的高度L、所述水雾喷头的高度m、所述水雾喷头到室外机换热器迎风面的距离s、室外机换热器的铜管到室外机换热器迎风面的距离n、室外机换热器的铜管间距p之间存在关系80％(m+s+n+p)<L<120％(m+s+n+p)，且取值范围19mm<p<26mm。

6.如权利要求5所述的空调器室外机自动除尘的装置，其特征在于，所述毛刷到所述水雾喷头的距离b、所述毛刷的高度L、所述水雾喷头的喷雾角度θ之间存在关系b＝L·tan(θ/2)。

7.如权利要求1所述的空调器室外机自动除尘的装置，其特征在于，所述水泵中的水来源于用户手动添加或空调器的室内机换热器表面的冷凝水。

8.如权利要求1所述的空调器室外机自动除尘的装置，其特征在于，所述毛刷的材质为轻质非金属材料。

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