曹蘇恬 萬瑞琦

摘要：空調(diào)過濾網(wǎng)具有過濾灰塵、防止空調(diào)內(nèi)部受到污染的作用。過濾網(wǎng)上積累的塵埃類物質(zhì)增多，不僅會造成室內(nèi)空氣的二次污染，還減少了進(jìn)入空調(diào)系統(tǒng)的風(fēng)量，進(jìn)而降低空調(diào)性能、增加能耗。為了提高壁掛式空調(diào)的性能和智能化程度，壁掛式空調(diào)過濾網(wǎng)自動清潔技術(shù)備受關(guān)注。本文從專利的角度出發(fā)，分析了該項(xiàng)技術(shù)專利申請的申請人、國家、年代分布情況以及技術(shù)演進(jìn)路線，有助該技術(shù)的推廣應(yīng)用及改進(jìn)。

關(guān)鍵詞：壁掛式空調(diào);過濾網(wǎng);自動清潔;專利

中圖分類號：TM925.12 ? ? ? ? ? ? ? ? ? ?文獻(xiàn)標(biāo)識碼：A ? ? ? ? ? ? ? ? 文章編號：1003-5168（2019）36-0054-03

Abstract：The air conditioning filter has the function of preventing air conditioning interior from being polluted. The accumulation of dust on the filter causes the secondary pollution of indoor air， and reduces the air flow into the air conditioner， thereby reducing the performance and increasing energy consumption. In order to improve the performance and intelligence of the air conditioner， the automatic cleaning technology has attracted much attention. In this paper， the development， global distribution and the application of the patent about automatic cleaning of technology are reviewed， which facilitates the application and promotion of the technology.

Key words： wall-mounted air-conditioner;filter; automatic cleaning;patent

1 引言

對空調(diào)需求的增大使得對能源的消耗也越大，空調(diào)節(jié)能技術(shù)在全社會愈發(fā)受到重視。同時，由于人們對生存環(huán)境，特別是室內(nèi)居住環(huán)境健康程度的追求越來越高，對空調(diào)的健康使用越來越重視。

家用空調(diào)在日常使用過程中無法避免地會在過濾網(wǎng)上積累大量灰塵，當(dāng)過濾網(wǎng)上積聚大量灰塵、污垢時，會滋生大量霉菌、塵螨等有害微生物，這些有害物質(zhì)隨著空調(diào)的運(yùn)轉(zhuǎn)在室內(nèi)循環(huán)，污染空氣，傳播疾病，嚴(yán)重危害人體健康。為了解決這一問題，人們不得不定期或不定期對過濾網(wǎng)進(jìn)行清潔，這樣不僅帶來了很大的不便，而且在清潔的時候可能會出現(xiàn)揚(yáng)塵的情況，從而影響房間內(nèi)空氣的質(zhì)量[1]。另外，過濾網(wǎng)積塵之后會增加風(fēng)阻，減小空調(diào)的進(jìn)出風(fēng)量，進(jìn)而降低空調(diào)的制冷制熱性能，增加了能耗。壁掛式空調(diào)是生活中常用的空調(diào)類型，因此，對壁掛式空調(diào)過濾裝置自動清潔技術(shù)的研究，對于提高空調(diào)室內(nèi)機(jī)的性能、降低空調(diào)能耗和消除健康隱患具有非常重大意義。

2 專利技術(shù)的發(fā)展?fàn)顩r

2.1 專利申請情況

如圖1所示，在全球范圍內(nèi)，關(guān)于壁掛式空調(diào)過濾網(wǎng)自動清潔的專利申請，最早于20世紀(jì)90年代前后開始出現(xiàn)，申請量總體呈上升趨勢。中國相關(guān)申請出現(xiàn)相對較晚，于90年代中后期才開始出現(xiàn)少量申請。到2000年開始，該項(xiàng)技術(shù)的專利申請開始出現(xiàn)大幅增長，且大體保持上漲趨勢，并于2005年前后達(dá)到第一個峰值，于2015年前后達(dá)到第二個峰值。其原因可能在于，對于小型空調(diào)機(jī)的研究早期更注重如何滿足用戶對于溫、濕度的需求而忽略了對室內(nèi)空氣質(zhì)量的關(guān)注;同時，對于提高空調(diào)使用的經(jīng)濟(jì)性，前期主要著眼于空調(diào)系統(tǒng)的關(guān)鍵部件以及系統(tǒng)的參數(shù)調(diào)節(jié)，而忽略了過濾網(wǎng)的因素。直到2000年左右，隨著空調(diào)技術(shù)的發(fā)展日益成熟和用戶對于空調(diào)健康使用的需求增強(qiáng)以及對降低空調(diào)能耗的更高要求，企業(yè)和科研機(jī)構(gòu)開始逐步加大對壁掛式空調(diào)過濾網(wǎng)自動清潔技術(shù)的研發(fā)。而2010年之后，家電智能化控制的相關(guān)技術(shù)快速發(fā)展，壁掛式空調(diào)過濾網(wǎng)自動清潔技術(shù)相關(guān)的申請也迎來了第二個快速增加階段。

由圖2可以看出，壁掛式空調(diào)過濾網(wǎng)自動清潔技術(shù)的主要申請來源國為中國、日本以及韓國，其中，中國專利申請量占比最多，約為總量的52%，日本次之，占比35%。該項(xiàng)技術(shù)的國外申請人主要為日本的富士通將軍、松下電器、大金、日立、夏普、東芝、三洋電機(jī)等以及韓國的LG、三星。在空調(diào)領(lǐng)域，日本一直以來處于領(lǐng)先地位，具有大量空調(diào)領(lǐng)域的核心企業(yè)，且其專利申請起步時期早，擁有該領(lǐng)域高頻次引用的核心專利。雖然中國在該領(lǐng)域的研發(fā)起步較晚，但在后期發(fā)展迅速國內(nèi)申請人同樣主要為空調(diào)相關(guān)生產(chǎn)企業(yè)，其中以美的、格力為主導(dǎo)空調(diào)品牌，具有大幅的空調(diào)市場占有率，且相互競爭激烈，并重視通過知識產(chǎn)權(quán)的途徑保護(hù)前沿技術(shù)，因此，美的、格力的申請量處于明顯領(lǐng)先地位。此外，其他空調(diào)相關(guān)品牌，如海爾、海信、TCL、奧克斯等，也具有較多的專利申請量。

2.2 專利技術(shù)路線演進(jìn)分析

如圖3所示，涉及壁掛式空調(diào)過濾網(wǎng)自動清潔在1990年以前于研究初期階段，這一時期對于過濾網(wǎng)臟堵方式的檢測判斷方式和清潔方式都較為單一，判斷時檢測的參數(shù)較為簡單、直接，例如利用過濾網(wǎng)使用時間、風(fēng)扇葉片轉(zhuǎn)速、進(jìn)出口溫差等參數(shù)進(jìn)行簡單的定性判斷。90年代開始，隨著檢測技術(shù)的發(fā)展和傳感器的多樣化，逐步出現(xiàn)了通過檢測壓力、電機(jī)電壓、電流、氣流流速、透光強(qiáng)度、灰塵累積量等參數(shù)對臟堵情況進(jìn)行相對較為準(zhǔn)確的判斷。從2000開始，為了進(jìn)一步準(zhǔn)確判斷臟堵程度從而準(zhǔn)確判斷執(zhí)行自動清潔開始時刻，逐步出現(xiàn)了通過多個參數(shù)進(jìn)行臟堵程度計算的方式，以及在已有檢測參數(shù)的基礎(chǔ)上進(jìn)行修正、優(yōu)化和改進(jìn)的技術(shù)方案。2010年之后，各企業(yè)以及研究機(jī)構(gòu)更多關(guān)注自動清潔過程的精確控制和智能化。對于壁掛式空調(diào)過濾網(wǎng)的自動清潔的方式，在1990年前后，主要研究如何設(shè)置清潔裝置以實(shí)現(xiàn)自動清潔，初期主要分成了以清潔刷清掃式、氣流抽吸、濕式清潔、震動除塵幾個方向。清掃式的技術(shù)分支較為主流，這一時期的研究重點(diǎn)是如何實(shí)現(xiàn)清潔裝置和過濾網(wǎng)的相對運(yùn)動，初期過濾網(wǎng)為平面或卷軸設(shè)置，過濾網(wǎng)平面設(shè)置則采用移動清潔刷或抽吸裝置，過濾網(wǎng)卷軸設(shè)置可進(jìn)行旋轉(zhuǎn)運(yùn)動經(jīng)過除塵刷或濕式清潔槽。2000年之后，隨著壁掛式空調(diào)技術(shù)的日益成熟和小型化，換熱器發(fā)展為折疊式，因而過濾網(wǎng)的形狀也隨之更為復(fù)雜，這一時期清掃式自動清潔技術(shù)分支的關(guān)注重點(diǎn)發(fā)展為清掃裝置的小型化以及對于運(yùn)動機(jī)構(gòu)的優(yōu)化，同時也更關(guān)注清掃下來的灰塵會空調(diào)內(nèi)部清潔度的影響，因而對灰塵收集方式也做了進(jìn)一步改進(jìn)，主要采用抽吸和靜電吸附的方式。后續(xù)隨著清潔方式和移動機(jī)構(gòu)的技術(shù)日益完善，對于過濾網(wǎng)材料的改進(jìn)和清潔裝置的潔凈度成為了新的發(fā)展思路，空調(diào)企業(yè)逐漸關(guān)注清潔裝置的使用壽命和清潔效率。利用氣流和水的抽吸式、反吹式、濕式清潔從90年開始逐步發(fā)展，抽吸式除塵技術(shù)出現(xiàn)后逐步發(fā)展作為清掃式除塵的技術(shù)補(bǔ)充，濕式清潔的發(fā)展路線主要為清洗水的來源改進(jìn)和清洗裝置的改進(jìn)兩個方面，但由于壁掛式空調(diào)機(jī)的小型化，濕式清潔的發(fā)展受到了空調(diào)內(nèi)部空間的限制。同樣，其他除塵方式例如靜電除塵、震動除塵等也受到壁掛式空調(diào)的空間限制，2000年之后的發(fā)展主要作為清掃式清潔方式的補(bǔ)充，主要應(yīng)用于收集灰塵的過程中。

由上述分析可知，壁掛式空調(diào)過濾網(wǎng)自動清潔技術(shù)的清潔方式發(fā)展已趨近于成熟，后續(xù)的發(fā)展方向可能主要在于自動清潔過程的智能化和精確化控制以及清潔機(jī)構(gòu)運(yùn)動穩(wěn)定性、清潔效率和使用壽命的進(jìn)一步優(yōu)化。

3 結(jié)語

本文對壁掛式空調(diào)過濾網(wǎng)自動清潔技術(shù)的發(fā)展進(jìn)行了分析、統(tǒng)計，整理了該領(lǐng)域的專利申請情況并著重闡述了技術(shù)發(fā)展演進(jìn)。自動清潔過程的智能化和精確化控制以及清潔機(jī)構(gòu)運(yùn)動穩(wěn)定性、清潔效率和使用壽命的進(jìn)一步優(yōu)化可能是后續(xù)的發(fā)展方向。

參考文獻(xiàn)：

[1] 王永祿.提高風(fēng)冷電冰箱蒸發(fā)器傳熱效率的有效途徑[J].家用電器科技，2000（3）：55.