用于空调单元的自动清洁空气过滤器的制作方法

1.本公开总体上涉及空调单元领域，更具体地涉及用于过滤空调单元内部气流的方法和装置。


背景技术：

2.空调单元通常用于调节例如住宅和办公楼等建筑物内的温度。具体而言，一体式房间空调单元可以用于调节例如单个房间或房间组等建筑物中的温度。这种典型的空调单元包含室内部分和室外部分。室内部分通常位于室内，并且室外部分通常位于室外。因此，空调单元通常延伸穿过建筑物的墙壁、窗户等。
3.在传统空调单元的室外部分中，提供了运行制冷循环的压缩机。在室外部分的后部，提供了连接到压缩机的室外热交换器，并且面对室外热交换器，提供了用于冷却室外热交换器的室外风扇。在传统空调单元的室内部分的前部，提供了空气入口，并且在空气入口上方，提供了空气出口。附加地，在室内部分提供了鼓风机风扇和加热单元。在鼓风机风扇和加热单元与空气入口之间，提供了连接到压缩机的室内热交换器。
4.当制冷操作开始时，压缩机被驱动以运行制冷循环，其中，室内热交换器用作制冷循环的冷侧蒸发器，并且室外热交换器用作热侧冷凝器。室外热交换器由室外风扇冷却以散热。当鼓风机风扇被驱动时，房间内的空气通过空气入口流入空气通道，并且空气通过与室内热交换器的热交换而降低温度，然后通过空气出口被吹入房间。这样，房间就冷却了。
5.当加热操作开始时，加热单元被操作以升高空气通道中的空气的温度。温度升高后，空气通过出风口被吹入房间内，以对房间进行加热。
6.在许多现有已知空调单元中，吸入空调单元的空气可流经空气过滤器。这种空气过滤器可保护空调单元的内部组件和/或改善室内空气质量。然而，这种空气过滤器也易被堵塞，且需手动更换或清洁，通常来说，这一过程涉及拆卸至少部分空调单元，例如拆卸空调单元的面部以接触过滤器。
7.因此，则需要改进用于空调单元的方法和装置。具体而言，能提供使用寿命更长且维护成本更低的空气过滤器的方法和设备将是有利的。


技术实现要素：

8.本发明的方面和优点将在下面的说明中部分地阐述，或者可以从说明中显而易见，或可以通过实施本发明而得知。
9.根据一个实施例，提供了一种空调单元。空调单元限定了垂直方向、侧向和横向。垂直方向、侧向和横向相互垂直。空调单元包含入口格栅和出口格栅，入口格栅和出口格栅在空调的室内部分与周围环境之间提供流体连通。空调单元还包含位于空调单元的室内部分的鼓风机风扇。鼓风机风扇可操作以将空气通过入口格栅推入空调单元的室内部分，并且使空气通过出口格栅流出空调单元的室内部分。空气过滤器位于入口格栅和出口格栅之间，使得在空气通过出口格栅被推出空调单元的室内部分之前，由鼓风机风扇推动的空气
穿过空气过滤器并被空气过滤器过滤。空调单元还包含将空气过滤器四面环绕并包裹的带状件，以及与带状件可操作地连接的马达。马达可被配置为驱动带状件绕空气过滤器转动，进而清洁空气过滤器。
10.根据另一个实施例，提供了一种空调单元。空调单元包含鼓风机风扇。空调单元还包含鼓风机风扇上游的入口格栅和鼓风机风扇下游的出口格栅。空调单元还包含位于入口格栅和出口格栅之间的空气过滤器，所述空气过滤器的四面由带状件环绕并包裹。马达与带状件可操作地连接。马达可被配置为驱动带状件绕空气过滤器转动，进而清洁空气过滤器。
11.参考以下说明和所附权利要求将可更好地理解本发明的这些及其它特征、方面和优点。并入本说明书并构成本说明书的一部分的附图示出了本发明的实施例，并与本说明书一起用于解释本发明的原理。
附图说明
12.参考附图在说明书中阐述了对本领域的技术人员而言本发明的完整且可行的公开，包括其最佳模式。
13.图1提供了根据本公开的一个或多个实施例的空调单元的立体图，其中，出于说明的目的，房间前部从空调单元的剩余部分分解出来。
14.图2是根据本公开的一个或多个实施例所示出的空调单元部分组件的立体图。
15.图3是根据本公开的一个或多个实施例所示出的用于空调单元的自动空气过滤器清洁组件的部分的俯视图。
16.图4是图2左边部分的俯视图。
17.图5是图2右边部分的俯视图。
18.图6是图3中自动空气过滤器清洁组件的主视图。
具体实施方式
19.现将详细参考本发明的实施例，其一个或多个示例在附图中示出。提供的各个实施例旨在解释本发明，而非限制本发明。事实上，在不脱离本发明的范围或精神的情况下对本发明进行各种修改和变化对于本领域的技术人员来说是显而易见的。例如，图示或描述为一个实施例的一部分的特征可以与另一个实施例一起使用以产生再另外的实施例。因此，本发明旨在涵盖所附权利要求书及其等同物范围内的此类修改和变化。
20.本文中所用术语“第一”、“第二”和“第三”可以互换使用以区分一个部件与另一个部件，并且并非旨在表示单个部件的位置或重要性。术语“上游”和“下游”是指相对于流体通路中的流体流动的相对方向。例如，“上游”是指流体从其流出的方向，“下游”是指流体向其流动的方向。如本文所用，“大致”、“大约”或“近似”等近似术语包含比所述值大或小10％以内的值。当在角度或方向的上下文中使用时，这些术语包含大于或小于所述角度或方向10度以内，例如，“大致垂直”包含在任何方向上(例如顺时针或逆时针)与垂直方向v形成10度以内的角度。
21.现在参考图1和图2，提供了空调单元10。空调单元10是单单元式空调，通常也称为房间空调。单元10包含室内部分12和室外部分14，并且通常限定垂直方向v、侧向l和横向t。
方向v、l和t相互垂直，从而一般化地定义正交坐标系。
22.单元10的外壳20可以容纳单元10的各种其他部件。外壳20可以包括如后格栅22和房间前部24，其可以通过壁套26沿横向t间隔开。后格栅22可以是室外部分14的一部分，而房间前部24是室内部分12的一部分。底盘16可位于外壳20内。室外部分14的部件，例如室外热交换器30、室外风扇32(图2)，及压缩机(未示出)可以容纳在壁套26内。附加地，如图所示，外壳34可以封装室外风扇。
23.例如，室内部分12可以包含室内热交换器40、鼓风机风扇72和加热单元(未示出)。例如，这些部件可以封装在房间前部24的后面。在至少一些实施例中，单元10还可以包含换向阀，用于逆转室外热交换器30与室内热交换器40之间的制冷剂流动方向，以提供热泵操作模式，如本领域中通常理解的。附加地，房间前部24可以包含或限定入口格栅25和出口格栅27。
24.在示例性实施例中，鼓风机风扇72可以是切向风扇。然而，任何合适的风扇类型都可以可替换地使用。鼓风机风扇72可设置在单元10的室内部分12内。鼓风机风扇72可包含叶片组件和马达。该马达的运行可驱动叶片旋转，从而一般性地使鼓风机风扇72运转。由于本领域技术人员通常可理解鼓风机风扇的马达及其叶片组件的结构和功能，因此，为简洁明了起见，此处未再详示或赘述。
25.入口格栅25和出口格栅27可以提供周围环境(例如房间)与空调单元10的室内部分12之间的流体连通。入口格栅25可以在鼓风机风扇72的上游，并且出口格栅27可以在鼓风机风扇72的下游。因此，在鼓风机风扇72的操作期间，鼓风机风扇72可以将空气通过入口格栅25推入空调单元10的室内部分12，并且可以使空气通过出口格栅27流出空调单元10的室内部分12。
26.包含鼓风机风扇72、室外热交换器30、室内热交换器40和其它合适的部件的空调单元10的操作，可以由如控制器85等处理设备控制。控制器85可以与空调单元10的这些部件可操作地通信，例如可操作地连接(例如，通过合适的有线或无线连接)。举例来说，控制器85可以包含存储器和一个或多个处理设备，例如微处理器、cpu等，例如可操作来执行与单元10的操作相关联的编程指令或微控制代码的通用或专用微处理器。存储器可以表示随机存取存储器，例如动态随机存取存储器(dram)，或只读存储器，例如rom或flash。在一个实施例中，处理器执行存储在存储器中的编程指令。存储器可以是与处理器分离的部件或者可以板载包含在处理器内。应当理解，在示例性实施例中，根据本公开的控制器85可以可操作地用来执行本文公开的各种方法步骤。
27.单元10可以另外包括控制面板87和一个或多个可包括在控制面板87内的用户输入89。用户输入89可以与控制器85通信。单元10的用户可以与用户输入89交互以运行单元10，并且用户命令可以在用户输入89与控制器85之间传输以基于此类用户命令促进单元10的运行。显示器88可以另外设置在控制面板87中，并且可以与控制器85通信。例如，显示器88可以是触摸屏或其它文本可读显示屏，或者可替换地，可以简单地是根据需要被激活和去激活的灯，以提供单元10的一个或多个事件或设置等的指示。
28.现具体参考图2，空调单元10可包含空气过滤器100(参见图3-5)，以及环绕并包裹该空气过滤器100四面的带状件102(图2未示出空气过滤器100，因为其在图2中被带状件102包裹)。图1未示出空气过滤器100和带状件102，以便更清晰地描绘示例性空调单元10的
内部组件。尤其地，贯穿图2至图6大体上可以看出，带状件102可以完全包裹空气过滤器100四面的每一侧面，例如，带状件102可在空气过滤器100的四面的各个面上沿着竖向v、侧向l和横向t的每一个方向包裹空气过滤器100。
29.空气过滤器100可位于入口格栅25和出口格栅27之间。因此，空气经鼓风机风扇72加速通过空气过滤器100，并在其经出口格栅27快速流出空调单元10的室内部分12之前，由空气过滤器100将其过滤。例如，空气过滤器100可设在入口格栅25的下游和出口格栅27的上游。在一些实施例中，空气过滤器100可以位于空调单元10的室内部分12的组件上游，例如室内热交换器40和鼓风机风扇72。因此，位于出口格栅27上游时，空气过滤器100可改善室内空气质量，并且在空气过滤器100位于空调单元10在室内部分12内的组件上游时，可保护空调单元10在室内部分12内的组件免受污染。
30.如上所述，空气过滤器100可过滤经由鼓风机风扇72加速通过空调单元10的空气。例如，空气过滤器100可清除空气中的颗粒物。例如，本领域技术人员可理解本文所用的“颗粒物”，包括灰尘、花粉、霉菌、毛发、皮屑或其他大气物质。由此，随着时间的推移，上述颗粒物可能会积聚在空气过滤器100的外表面122和124上，尤其是上游表面122上。如果放任不管，此类积聚的颗粒物最终会阻碍空气穿过过滤器100，从而降低空气过滤器100和/或空调单元10的效率或功效。因此，带状件102可操作以清洁空气过滤器100，详情如下。例如，带状件102可以可操作地自动清洁空气过滤器100，例如当控制器85激活马达104来驱动带状件102绕空气过滤器100旋转时。马达104可在响应用户输入命令和/或响应控制器85发出的信号时激活，该信号基于例如预定的时间间隔或检测到进入、通过、和/或排出空调单元10的空气流量减少。
31.现具体参考图3-6，马达104可操作地连接带状件102。马达104可以是任何可适配的马达，例如步进马达。马达104可被配置为驱动带状件102绕空气过滤器100旋转，从而清洁空气过滤器100。例如，在一些实施例中，空调单元10可包括第一滚轴106和第二滚轴108，该第二滚轴108沿侧向l相对于第一滚轴106分布。带状件102缠绕在滚轴106和滚轴108周围。例如，带状件102可由滚轴106和滚轴108沿例如侧向l方向张紧。其中一个滚轴，如第一滚轴106，可为从动滚轴。例如，第一滚轴106可连接到马达104，使得马达104可操作地驱动(例如旋转)第一滚轴106。在带状件102缠绕滚轴106和108的情况下，转动第一滚轴106可带动带状件102绕空气过滤器100移动(例如旋转)。因此，马达104可通过从动滚轴(例如第一滚轴106)可操作地连接于带状件102。
32.带状件102可包括织造材料或网孔材料，如编织尼龙材料或其他合适的纤维材料。因此，带状件102可具有透气性，例如带状件102的材料可允许空气通过带状件102。如图3-5所示，带状件102可包括背向空气过滤器100的外表面112，以及与外表面112相对且面向空气过滤器100的内表面114。特别是，带状件102的内表面114与空气过滤器100的外表面122和124相对。空气过滤器100的外表面122和124可包括上游表面122和下游表面124，例如，相对于由鼓风机风扇72推动通过空气过滤器100的空气的流动。
33.带状件102可包括多个内刷110，例如，可从带状件102的内表面114延伸至空气过滤器100的外表面122和124。内刷110可接触空气过滤器的外表面122和124，例如至少上游表面122，使得当带状件102绕空气过滤器转动时，内刷110接合空气过滤器100的外表面122和124。在这种接触/接合的作用下，当带状件102绕空气过滤器100转动时，带状件102的内
刷110可清除空气过滤器100的外表面122和124中的颗粒物。
34.如图5最佳所示，空调单元10还包括固定刷118，例如，固定刷118可位于第一滚轴106或第二滚轴108附近。固定刷118可与带状件102的外表面112接触，使得当带状件102在马达104驱动下绕空气过滤器100旋转时，随着带状件102经过固定刷118，固定刷118即可清除带状件102上的颗粒物。例如，当带状件102绕空气过滤器100旋转时，带状件102可清除空气过滤器100的外表面122和124上的颗粒物，并将颗粒物截留在带状件102内，例如在内刷110之间和/或带状件102材料的编织或网孔中。在这些实施例中，当带状件102经过第一滚轴106和第二滚轴108中的任意一个时，颗粒物即可从带状件102中被分离。例如，如图3-5中可示出的，带状件102，特别是其内刷110，当带状件102绕过滚轴106和108时，可以被滚轴106和108压紧，使得截留在带状件102上的颗粒物从带状件102上分离出或绞出。例如，带状件102可以被滚轴106和108径向压紧，例如，当带状件102分别绕过滚轴106和108时，沿着由每个滚轴106和108限定的径向方向。当带状件102绕过滚轴106和108中的每一个时，带状件102上截留的颗粒物可被推动或驱动至带状件102的外表面112，或朝向带状件102的外表面112被推动或驱动。因此，当带状件102通过固定刷118时，固定刷118可清除带状件102上的颗粒物。例如，在滚轴106和108将颗粒物从带状件102中分离之后，可由固定刷118从带状件102的外表面112清除这些颗粒物。
35.空调单元10可还包括集尘箱126。在这些实施例中，固定刷118可沿垂直方向v位于集尘箱126附近并且位于集尘箱126的上方位置，使得固定刷118从带状件102上清除的颗粒物能通过重力被导向至集尘箱126。
36.例如，如图5所示出，集尘箱126，其可包括真空端口128。真空端口128连接空调单元10的外表面，如空调单元10的房间前部24或接近空调单元10的房间前部24，以便提供从集尘箱126到空调单元10外表面的流体连通。例如，真空端口128可连接到导管130，该导管可从集尘箱126的真空端口128处延伸到空调单元10的外表面。因此，用户可以清洁或排空集尘箱126，例如，无需打开或部分拆卸空调单元10，例如无需移除房间前部24来接触空气过滤器100或集尘箱126，可通过在空调单元10外表面的导管130上安装真空吸尘器，并通过导管130和真空端口128将集尘箱126清空。
37.在一些实施例中，集尘箱126可与重量传感器相连。重量传感器可操作或可被配置为检测集尘箱126的重量，例如用于区分集尘箱126的总重与集尘箱126的空重。重量传感器可与空调单元10的控制器85进行可操作地通信，从而重量传感器可与控制器85相互发送和接收信号。例如，控制器85可以接收来自重量传感器的信号，该信号提示集尘箱126的重量大于或等于预定的重量阈值。接下来，控制器85可向用户提供一种提示，例如一个可听或可见的警报，以告知用户集尘箱126有待清空，例如通过所述的真空端口128。
38.该书面说明使用了示例来公开本发明，包括最佳模式，并且还使得任何本领域的技术人员能够实践本发明，包括制造和使用任何设备或系统以及执行任何相结合的方法。本发明可取得专利权的范围由权利要求限定，并且可以包括本领域技术人员想到的其他示例。如果这些其他示例包括与权利要求的字面语言没有区别的结构要素，或者这些其他示例包括与权利要求的字面语言没有实质性差异的等效结构要素，则这些其他示例属于权利要求的范围内。