空调自清洁专利技术分析

空调自清洁 专利技术分析

李朝

国家知识产权局专利局专利审查协作广东中心 广东省 广州市 510700

摘要：空调使用一段时间后如何进行清洁是空调领域一直存在也一直在解决的技术问题，现有的空调自清洁技术多种多样，各有优劣，本文以空调自清洁的专利申请数据为分析样本，对空调自清洁技术的应用状况和发展历程进行分析，从而为空调自清洁技术的研究提供一些帮助。

关键词：空调自清洁；专利分析

1 引言

目前，空调的使用程度越来越高，随处可见，人们对于空调场所的空气质量、舒适度要求也越来越高，空调使用一段时间后，其内部的滤网、换热器上会堆积灰尘，且容易滋生和繁殖各种细菌，如果不及时清理，会导致室内气味难闻、空调制冷制热效果不佳以及用户身体不适等问题。空调清洁分为人工清洁和空调自清洁两种，人工清洁虽然清洁效果好，但是存在维护频率高、需要专业人员以及容易对空调造成损伤等问题，因此，空调自清洁由于其具有自动、节省人力这一优点，一直是空调清洁的较优选择，但其也存下增加空调成本、难以保证清洁效果等缺点。

本文从专利文献出发，通过全球及中国专利申请量、重点申请人以及具体的技术发展路径等方面来分析和梳理空调自清洁技术的应用状况和发展历程，从而为空调自清洁技术的研究提供一些帮助。

2专利技术的发展状况

图1显示了全球各国或组织关于空调自清洁这一技术主题的申请量的年度分布。通过对各个时期的专利文献进行梳理和分析，得到该领域的专利技术演进路线，空调自清洁专利申请的发展大致经历了以下阶段：

1991年至2000年左右，相关专利申请主要分布在国外，专利量较少，且大部分专利申请是采取在空调的风道中设置电除尘装置、过滤器吸附空气中的灰尘，从而减少灰尘在空调结构上的沉积，具体参见专利文献US6129781A、KR100269476B1、JP2000070761A 等。该方式的优点在于其减少空调内各部件灰尘附着的同时能对室内空气净化，缺点在于电除尘装置或者过滤器上吸附的灰尘较多以后，同样需要清理。

针对除尘装置、过滤器需要频繁维护这一技术问题，2000后开始出现设置过滤器自动清理装置、使风机反吹以及利用空调冷凝水进行喷淋等方式。

对于设置过滤器清理装置这一方式，其应用状况比较好，国内和国外均有涉及，专利申请人涉及海尔、三菱、格力和大金等，专利申请量也比较多，两个高峰期是2005-2009和2015-2020年，其主要是通过刮尘机构和集尘盒的配合，将过滤器上累计的灰尘刮下并收集，具体参见专利文献CN200982716Y、JP4740917B2、JP2017207228A、CN107327927A等。该方式的优点在于不再需要人工对滤网进行清理，缺点在于需要增加不少机械结构，空调成本和装配难度均增加。涉及该种空调自清洁手段的专利申请集中在如何使清理结构更简单和清理效果更有效两方面。

对于利用空调冷凝水进行喷淋这一方式，应用状况也比较好，几乎都是国内申请，其中美的占比接近40%，其主要是通过管路、泵以及喷淋装置将冷凝水收集装置中的冷凝水（有时也会利用外部水源）输送并喷淋至过滤器或者换热器从而将其表面累积的灰尘冲点，具体参见CN102878624A、CN105972722A、CN105953398A等。该方式的优点在于清洁效果好，无二次污染，缺点在于增加冷凝水输送结构，空调成本和装配难度均增加。

对于使风机反转这一方式，专利申请集中在国内，数量少，两个高峰期是2016年和2019年，其主要是通过使风机反转或者正反转交替，从而通过风力将过滤器或者换热器上的灰尘吹落，具体参见专利文献CN103206764A、CN112097362A等，该方法优点在于不需要额外增加清理部件，缺点是容易造成二次污染以及效果不佳。

2005年以后，出现一种新的自清洁方式，即通过结霜-化霜的方式来实现换热器的自清洁，涉及该种自清洁方式的专利申请主要集中在国内，主要申请人为海尔、格力和美的，其中海尔旗下公司占比接近50%。该种方式从2015年开始爆发性增长并成为主流的自清洁方式，并且迅速应用至实际的空调中，其主要原理是通过制冷循环使换热器表面结霜，然后通过制热循环使换热器表面化霜，具体参见专利文献CN1702406A、CN104848738A、CN111854044A、CN110762720A等。该方法优点在于不需要额外增加清理部件，通过智能控制即可实现自清洁，缺点在于清洁过程中可能造成室内环境恶化以及清洁效果的不确定等。涉及该种空调自清洁手段的专利申请集中在如何确定自清洁模式的切入时机、如何提高控制参数的准确性以及如何保证自清洁效果等方面。

另外，也有一些专利申请文件涉及将上述各种方式进行组合，具体参见CN109140707A、CN212538212U、

CN111380176A等。

3、结语

通过对空调自清洁技术的发展历程和专利申请文件进行梳理和分析，可以看出，空调自清洁技术的研究近几年迅速发展，尤其是国内，不仅数量多而且对各种自清洁技术均有覆盖，应用也很快速，但是相应地，上述各种自清洁技术的研究也已经步入瓶颈期，没有更多突破的余地，该领域目前需要的可能是新的方向、新的原理的自清洁技术的出现。