制冷设备及其控制方法与流程

本发明涉及制冷设备技术领域，特别是涉及一种制冷设备及其控制方法。

背景技术：

在冰箱/冷柜等制冷设备的使用过程中，由于其储物间室内部温度的波动(一般3～5℃温差)，储物间室内部的空气将会产生正负的压差。而由于制冷设备的储物间室不是完全密封的结构，因此储物间室内部的空气会随着储物间室内温度的降低而压强减小，从而制冷设备外部环境中的空气会通过门封等漏入储物间室内；而随着储物间室内温度的升高而压强变大，从而储物间室内部空气又通过门封等处漏出到制冷设备外部环境。故会产生这样的现象：随着压缩机的开停，门封处空气会频繁的漏入和漏出储物间室。

一般情况下，环境中的空气湿度是比较高的，当环境中的空气漏入到储物间室内时，空气在储物间室内温度被降低，从而凝结出水来，导致在储物间室内结霜。针对这个问题，现有技术中通常在制冷设备的储物间室内设置分子筛、硅胶等干燥剂来吸附空气中的水分以达到除湿的目的。

技术实现要素：

本发明的目的是要提供一种制冷设备及其控制方法，以使制冷设备中的转轮式干燥器具有较好吸湿效果。

按照本发明的第一方面，提供了一种制冷设备，包括储物间室和转轮式干燥器，其中所述转轮式干燥器具有与外部环境连通的呼吸进气通道、再生进气通道、再生出气通道，与所述储物间室连通的呼吸出气通道，以及多个相互隔离且容装有吸湿材料的分隔腔室；其中

在所述转轮式干燥器处于不同转动角度的工作位置时，所述转轮式干燥器的一个分隔腔室的两端分别与所述呼吸进气通道和所述呼吸出气通道连通；且所述转轮式干燥器的另一个分隔腔室的两端分别与所述再生进气通道和所述再生出气通道连通。

可选地，所述再生进气通道的入口邻近所述制冷设备的压缩机或冷凝器设置。

可选地，所述制冷设备还包括：

风机，配置成受控地将所述压缩机或所述冷凝器周围的温度高于环境空气的热空气引入所述再生进气通道中，以对与所述再生进气通道和所述再生出气通道连通的分隔腔室内的吸湿材料进行再生。

可选地，所述制冷设备还包括：

压缩机运行状态检测装置，用于检测所述压缩机的运行状态；和

控制装置，用于根据所述压缩机运行状态检测装置检测的所述压缩机的运行状态，判断所述压缩机是否处于开机状态，且

所述风机配置成当所述压缩机处于开机状态时开启。

可选地，所述风机还配置成当所述压缩机处于停机状态时关停。

可选地，所述转轮式干燥器设置在所述制冷设备的压缩机仓中，且所述呼吸出气通道经由一干燥出气管路与所述储物间室连通；

所述转轮式干燥器的呼吸进气通道经由一干燥进气管路与外部环境连通，且所述干燥进气管路的入口远离所述压缩机和所述冷凝器设置，以使远离所述压缩机和所述冷凝器的环境空气进入所述呼吸进气通道。

可选地，所述转轮式干燥器包括可绕中央轴线转动的筒体以及封盖于所述筒体两端的、固定不动的第一端盖和第二端盖；其中

多个所述分隔腔室形成在所述筒体内部，且沿所述中央轴线的方向延伸贯穿所述筒体；

所述呼吸进气通道和所述再生进气通道形成在所述第一端盖上；

所述呼吸出气通道和所述再生出气通道形成在所述第二端盖上。

可选地，所述分隔腔室的数量为四个，四个所述分隔腔室沿所述筒体的圆周方向分布；且

在所述转轮式干燥器处于任一所述工作位置时，连通所述呼吸进气通道和所述呼吸出气通道的分隔腔室与连通所述再生进气通道和所述再生出气通道的分隔腔室相对设置。

按照本发明的第二方面，提供了一种用于前述任一项制冷设备的控制方法，包括：

获取所述制冷设备的压缩机的运行状态；

当所述压缩机处于开机状态时，开启所述制冷设备的风机，以将所述制冷设备的压缩机或冷凝器周围的温度高于环境空气的热空气引入所述转轮式干燥器的再生进气通道中，以对与所述再生进气通道和所述再生出气通道连通的 分隔腔室内的吸湿材料进行再生。

可选地，所述控制方法还包括：

当所述压缩机处于停机状态时，关停所述制冷设备的风机。

本发明的制冷设备，通过设置转轮式干燥器，使得当制冷设备储物间室内温度下降气压降低(即制冷设备向内吸气)时，外部环境空气可在气压作用下通过转轮式干燥器的分隔腔室进入储物间室中；环境空气在流经转轮式干燥器的分隔腔室时，被其中的吸湿材料吸附至少部分水分，从而使得进入储物间室内的空气的湿度较小，避免湿度高的环境空气进入储物间室中后温度降低而凝结为霜，从而可减少制冷设备的储物间室或蒸发器的结霜量。

进一步地，本发明利用制冷设备的压缩机或冷凝器的热量对转轮式干燥器的吸湿材料进行再生，合理利用了资源，无需另外设置加热丝等热源。

进一步地，本发明通过设置用于检测压缩机的运行状态的压缩机运行状态检测装置，可在判断压缩机处于开机状态时开启风机，以将压缩机或冷凝器周围的热空气引入再生进气通道中对吸湿材料进行再生，从而更加充分地利用压缩机或冷凝器的热量。

进一步地，本发明的转轮式干燥器优选具有四个分隔腔室，且处于吸湿位置的分隔腔室与处于再生位置的分隔腔室相对设置。由于制冷设备吸气过程是在压缩机开机过程中发生的，而冷凝器和压缩机也是在压缩机开机过程形成余热，因此在转轮式干燥器中处于吸湿位置的一个分隔腔室的吸湿材料进行吸湿时，其另一个处于再生位置的分隔腔室的吸湿材料正在利用冷凝器或压缩机的热量进行再生。这样，需要对转轮式干燥器的吸湿位置和再生位置进行分隔处理，以免由于两个分隔腔室之间存在热传导而影响吸湿和脱附再生的效率。本发明由于将转轮式干燥器形成四个分隔腔室，且将处于吸湿位置的分隔腔室与处于再生位置的分隔腔室相对设置，从而可减小处于吸湿位置的分隔腔室与处于再生位置的分隔腔室的接触面积，减少两个分隔腔室之间的热传导，有利于提高转轮式干燥器的吸湿和脱附再生的效率。

进一步地，本发明通过使处于吸湿位置的分隔腔室与处于再生位置的分隔腔室相对设置，从而使得四个分隔腔室中有两个分隔腔室可分别处于待吸湿位置和待再生位置。这样，允许刚吸湿结束的吸湿材料不立即进行再生，而是先处于待再生位置，从而有利于吸湿材料中的部分水分自发地从吸湿材料中蒸发出来，而后进行再生时能够快速脱附再生；同时也允许刚再生结束的吸湿材料不立即进行吸湿，而是先处于待吸湿位置，可避免再生后吸湿材料由于温度较 高而导致其吸附能力变差。

根据下文结合附图对本发明具体实施例的详细描述，本领域技术人员将会更加明了本发明的上述以及其他目的、优点和特征。

附图说明

后文将参照附图以示例性而非限制性的方式详细描述本发明的一些具体实施例。附图中相同的附图标记标示了相同或类似的部件或部分。本领域技术人员应该理解，这些附图未必是按比例绘制的。附图中：

图1是根据本发明一个实施例的制冷设备的示意性原理图；

图2是根据本发明一个实施例的转轮式干燥器的示意性爆炸图；

图3是根据本发明一个实施例的转轮式干燥器从另一角度观察的示意性爆炸图；

图4是根据本发明一个实施例的制冷设备的示意性透视图；

图5是根据本发明另一个实施例的制冷设备的示意性透视图；

图6是根据本发明一个实施例的制冷设备的示意性框图；

图7是根据本发明一个实施例的制冷设备的控制方法的示意性流程图。

具体实施方式

图1是根据本发明一个实施例的制冷设备200的示意性原理图，图中的实心箭头表示呼吸气流的流路，空心箭头表示再生气流的流路。如图1所示，本发明实施例的制冷设备200，具有储物间室210和转轮式干燥器100。

转轮式干燥器100具有呼吸进气通道、再生进气通道32、再生出气通道、呼吸出气通道21，以及多个相互隔离且容装有吸湿材料的分隔腔室。其中，呼吸进气通道、再生进气通道32和再生出气通道均与外部环境连通；呼吸出气通道21与储物间室210连通。在转轮式干燥器100处于不同转动角度的工作位置时，转轮式干燥器100的一个分隔腔室的两端分别与呼吸进气通道和呼吸出气通道21连通；也就是说，在转轮式干燥器100处于不同转动角度的工作位置时，储物间室210总可通过转轮式干燥器100的一个分隔腔室与外部环境连通，以在制冷设备200进行吸气时利用转轮式干燥器100对进入储物间室210中的空气进行除湿。也就是说，在转轮式干燥器100处于任一工作位置时，转轮式干燥器100总有一个分隔腔室处于吸湿位置。且在转轮式干燥器100处于不同转动角度的工作位置时，转轮式干燥器100的另一个分隔腔室的两端分别 与再生进气通道32和再生出气通道连通，从而使得外部温度较高的再生气流可从再生进气通道32流经该分隔腔室并从再生出气通道流出，且在流经该分隔腔室时对其中的吸湿材料进行再生，以使再生后的吸湿材料的吸水能力得到恢复。也就是说，在转轮式干燥器100处于任一工作位置时，转轮式干燥器100总有一个分隔腔室处于再生位置。进而，在转轮式干燥器100处于任一工作位置时，转轮式干燥器100总有两个分隔腔室分别处于吸湿位置和再生位置，从而可保证转轮式干燥器100长期具有除湿性能。

本领域技术人员所熟知的，制冷设备200可随着其压缩机的周期性开停，形成周期性的吸气、呼气的现象。当压缩机开机时，储物间室210内温度降低，储物间室210内的空气压强减小，制冷设备200外部的环境空气(即呼吸气流)可通过转轮式干燥器100的呼吸进气通道、处于吸湿位置的吸湿材料、呼吸出气通道21进入到储物间室210内。由于进入的环境空气经过吸湿材料吸湿干燥，因此在储物间室210内不会由于降温而结霜。从而，本发明可有效减少储物间室210内的结霜量。特别地，当蒸发器直接布设于储物间室210内或通过风道与储物间室210相连通时，亦可有效减少蒸发器表面的结霜。

图2是根据本发明一个实施例的转轮式干燥器100的示意性爆炸图；图3是根据本发明一个实施例的转轮式干燥器100从另一角度观察的示意性爆炸图。参见图2和图3，根据本发明实施例的转轮式干燥器100包括：可绕中央轴线a转动的筒体10以及封盖于筒体10两端的、固定不动的第一端盖30和第二端盖20。或者，也可理解为转轮式干燥器100包括固定不动的筒体10以及封盖于筒体10两端的、可绕中央轴线a转动的第一端盖30和第二端盖20。

多个分隔腔室11形成在筒体10内部，且沿中央轴线a的方向延伸贯穿筒体10；每个分隔腔室11中容装有吸湿材料。吸湿材料优选为能够吸附空气中的水分且能够通过加热等方式将水分脱附的吸湿剂(或称为干燥剂)，吸湿材料例如可为硅胶、氧化铝、分子筛等。

呼吸进气通道31和再生进气通道32可形成在第一端盖30上；呼吸出气通道21和再生出气通道22可形成在第二端盖20上。在替代性实施例中，再生出气通道22也可与呼吸进气通道31一起设置在第一端盖30上；再生进气通道32也可与呼吸出气通道21一起设置在第二端盖20上。

在筒体10相对于第一端盖30及第二端盖20绕中央轴线a转动的过程中，可使筒体10具不同转动角度的多个工作位置，从而使得转轮式干燥器100可处于不同转动角度的工作位置。在筒体10处于不同转动角度的工作位置时， 呼吸进气通道31、呼吸出气通道21与一个分隔腔室11连通，再生进气通道32和再生出气通道22与另一个分隔腔室11连通。也就是说，筒体10转至处于任一工作位置时，呼吸进气通道31、呼吸出气通道21均与一个分隔腔室11连通，从而使得经由呼吸进气通道31进入筒体10的呼吸气流在流经相应的分隔腔室11时，被该分隔腔室11中的吸湿材料将部分水分吸附，成为干燥气流，实现对呼吸气流的干燥。同时筒体10转至处于任一工作位置时，再生进气通道32和再生出气通道22均与另一个分隔腔室11连通，从而通过由再生进气通道32进入的温度高于环境温度的再生气流对该分隔腔室11中的吸湿材料进行再生。

本发明的转轮式干燥器100，由于在转轮式干燥器100的筒体10内设置多个相互隔离的沿其中央轴线a方向延伸贯穿筒体10的分隔腔室11，且在两个端盖上分别设置呼吸进气通道31和呼吸出气通道21，从而使得呼吸进气通道31与呼吸出气通道21之间的流路平缓，进而使进入呼吸进气通道31中的呼吸气流流动更加顺畅。从而，在储物间室210的温度下降气压降低时，外部环境的空气可从转轮式干燥器100中相对顺利地流入储物间室210，以减少从门缝等处泄露的空气，从而尽量较少湿度高的环境空气进入储物间室210中，减少了结霜量。由此可见，本发明的转轮式干燥器100特别适合用于制冷设备200中，以在制冷设备200吸气时外部环境空气经由其干燥后进入储物间室210，从而减少储物间室210的结霜量。

随着分隔腔室11中的吸湿材料吸附的水分越来越多，其吸附能力越来越差，筒体10从当前的工作位置转至下一工作位置，以由吸附能力强的吸湿材料对流入呼吸进气通道31的呼吸气流进行干燥。

在一些实施例中，制冷设备200还包括驱动装置，配置成受控地带动筒体10绕中央轴线a转动，以使筒体10处于不同转动角度的工作位置，或者说使筒体10从当前的工作位置转至下一工作位置。在一些实施例中，转轮式干燥器100还可包括沿筒体10的中央轴线a设置的转轴12，该转轴12可伸出第一端盖30或第二端盖20，以与驱动装置转动连接，从而由驱动装置带动筒体10转动。

在优选的实施例中，分隔腔室11的数量为四个，四个分隔腔室11可沿筒体10的圆周方向分布。特别地，在筒体10处于任一工作位置时，连通呼吸进气通道31和呼吸出气通道21的分隔腔室11与连通再生进气通道32和再生出气通道22的分隔腔室11相对设置。也就是说，在筒体10处于任一工作位置 时，处于吸湿位置的分隔腔室11与处于再生位置的分隔腔室11相对设置。这样，减小了处于吸湿位置的分隔腔室11与处于再生位置的分隔腔室11的接触面积，减少了两个分隔腔室11之间的热传导，有利于提高吸湿和脱附再生的效率。并且，当筒体10处于任一工作位置时，其四个分隔腔室11分别处于吸湿位置、待再生位置、再生位置、待吸湿位置。这样，刚吸湿结束的吸湿材料可不立即进行再生，而是先处于待再生位置，从而有利于吸湿材料中的部分水分自发地从吸湿材料中蒸发出来，而后进行再生时能够快速脱附再生。同时，刚再生结束的吸湿材料可不立即进行吸湿，而是先处于待吸湿位置，可避免再生后吸湿材料由于温度较高而导致其吸附能力变差。

在优选的实施例中，四个分隔腔室11每个分隔腔室11的截面为扇形。特别地，四个分隔腔室11关于中央轴线a中心对称。在这样的实施例中，每个分隔腔室11的形状、体积均相同。每个分隔腔室11的截面可具有圆心角为90度的扇形形状。第一端盖30上的呼吸进气通道31和再生进气通道32可分别处于第一端盖30上相对设置的两个具有圆心角为90度的扇形区域(该两个扇形区域的圆心重合)；第二端盖20上的呼吸出气通道21和再生出气通道22也可分别处于第二端盖20上相对设置的两个具有圆心角为90度的扇形区域(该两个扇形区域的圆心重合)，这样，筒体10转动90度即可从当前的工作位置转至下一工作位置。

在一些实施例中，四个分隔腔室11可由设置在筒体10中的十字型隔板分隔而成，转轴12从十字型隔板的中心穿过。在一些实施例中，第一端盖30、第二端盖20的内表面可向筒体10内部延伸出引导肋板23，第一端盖30、第二端盖20上的引导肋板23分别限定出前述两个相对的扇形区域，且呼吸进气通道31、呼吸出气通道21、再生进气通道32、再生出气通道22分别位于一个扇形区域中。在筒体10处于任一工作位置时，第一端盖30、第二端盖20的引导肋板23与处于吸湿位置的分隔腔室11和处于再生位置的分隔腔室11的周缘相接，以保证经由呼吸进气通道31进入的呼吸气流基本都进入处于吸湿位置的分隔腔室11中，且经由呼吸出气通道21流出；同时保证经由再生进气通道32进入的再生气流全部进入处于再生位置的分隔腔室11中，且经由再生出气通道22流出。

在一些实施例中，整个扇形区域均可形成为再生进气通道32，从而可增加流入筒体10的再生气流的流量，以加快吸湿材料的再生速度。

在一些实施例中，制冷设备200还可包括风机40，其可设置在再生进气通 道32的入口附近，配置成将再生气流引入再生进气通道32中，以对与再生进气通道32和再生出气通道22连通的分隔腔室11内的吸湿材料进行再生。在替代性实施例中，风机40为吸风风机，其设置在再生出气通道22的出口附近。

图4是根据本发明一个实施例的制冷设备200的示意性透视图；图5是根据本发明另一个实施例的制冷设备200的示意性透视图。参见图4和图5，在一些实施例中，再生进气通道32的入口邻近压缩机230或冷凝器240设置，以便于压缩机230或冷凝器240周围的经由压缩机230或冷凝器240加热的热空气(即再生气流)进入再生进气通道32中。本领域技术人员可以理解，“邻近”意味着再生进气通道32的入口与压缩机230或冷凝器240的距离在一定范围内以使压缩机230或冷凝器240周围的经由压缩机230或冷凝器240加热的热空气能够进入再生进气通道32中，或者说使进入再生进气通道32中的空气为温度高于通常环境空气的热空气。

风机40配置成受控地将压缩机230或冷凝器240周围的温度高于环境空气的热空气引入再生进气通道32中，以对与再生进气通道32和再生出气通道22连通的分隔腔室11内的吸湿材料进行再生。

在一些实施例中，转轮式干燥器100设置在制冷设备200的压缩机仓220中，且转轮式干燥器100的呼吸出气通道21经由一呼吸出气管路50与储物间室210连通。呼吸出气管路50可穿过压缩机仓220的顶壁与储物间室210相通。

在一些实施例中，转轮式干燥器100的呼吸进气通道31经由一呼吸进气管路60与环境空气连通，且呼吸进气管路60的入口远离制冷设备200的压缩机230和冷凝器240设置，以使远离压缩机230和冷凝器240的环境空气进入呼吸进气通道31，避免压缩机230和冷凝器240周围温度较高的空气进入呼吸进气通道31中。本领域技术人员可以理解，此处“远离”是指相比再生进气通道32的入口，呼吸进气管路60的入口更加远离压缩机230和冷凝器240设置。

在图4所示的实施例中，转轮式干燥器100的再生进气通道32的入口邻近压缩机230设置；风机40配置成将压缩机230周围的温度高于环境空气的热空气引入再生进气通道32中(参见图中空心箭头)，以对与再生进气通道32和再生出气通道22连通的分隔腔室11内的吸湿材料进行再生。

在图5所示的实施例中，转轮式干燥器100的再生进气通道32的入口邻近冷凝器240设置；风机40配置成将冷凝器240周围的温度高于环境空气的热空气引入再生进气通道32中(参见图中空心箭头)，以对与再生进气通道32和再生出气通道22连通的分隔腔室11内的吸湿材料进行再生。

图6是根据本发明一个实施例的制冷设备200的示意性框图。参见图6，根据本发明实施例的制冷设备200还包括控制装置201和压缩机运行状态检测装置202。压缩机运行状态检测装置202用于检测压缩机230的运行状态。压缩机运行状态检测装置202可与控制装置201电连接，以将其检测到的压缩机230的运行状态发送至控制装置201。控制装置201根据压缩机运行状态检测装置202检测的压缩机230的运行状态，判断压缩机230是否处于开机状态。控制装置201可与风机40电连接。风机40配置成当压缩机230处于开机状态时开启。本发明通过设置用于检测压缩机230的运行状态的压缩机运行状态检测装置202，可在判断压缩机230处于开机状态时开启风机40，以将压缩机230或冷凝器240周围的热空气引入再生进气通道32中对吸湿材料进行再生，以更加合理地利用压缩机230或冷凝器240的热量。

在进一步的实施例中，风机40还配置成当压缩机230处于停机状态时关停。由于压缩机230停机后，压缩机230和冷凝器240的散发的余热较小，风机40继续开启可能会导致不必要的浪费。因此可在压缩机230停机后，关停风机40。

在一些实施例中，压缩机运行状态检测装置202可以为温度传感器，其用于检测压缩机230的温度。控制装置201可根据压缩机230的温度与预设的温度阈值的大小，判断压缩机230是否处于开机状态。具体地，当压缩机230的温度达到预设的温度阈值时，控制装置201即判断压缩机230处于开机状态。在另一些实施例中，压缩机运行状态检测装置202可电流传感器，其用于检测压缩机230的输入电流，控制装置201可根据压缩机230的输入电流与预设的电流阈值的大小，判断压缩机230是否处于开机状态。具体地，当压缩机230的输入电流达到预设的电流阈值时，控制装置201即判断压缩机230处于开机状态。

本领域技术人员应理解，本发明涉及的制冷设备200可为具有冷藏和/或冷冻功能的装置，如冰箱、冰柜、酒柜、冷藏罐等。制冷设备200优选为冰柜。冰柜通常用于商业用途，其储物间室210的容积通常较大，并且冰柜通常采用直冷的方式进行制冷，故其内部的结霜更为频繁。本发明通过利用转轮式干燥器100对冰柜在其吸气过程中进入其内部的空气进行干燥，减少了冰柜内部的结霜量。

本发明还提供了一种制冷设备200的控制方法，用于控制对制冷设备200的转轮式干燥器100进行再生。

图7是根据本发明一个实施例的制冷设备200的控制方法的示意性流程图。如图7所示，该控制方法包括步骤s702至步骤s706。

步骤s702，获取制冷设备200的压缩机230的运行状态。

步骤s704，判断压缩机230是否处于开机状态；若压缩机230处于开机状态，则执行步骤s706；否则返回执行步骤s702。

步骤s706，开启制冷设备200的风机40，以将压缩机230或冷凝器240周围的温度高于环境空气的热空气引入转轮式干燥器100的再生进气通道32中，以对与再生进气通道32和再生出气通道22连通的分隔腔室11内的吸湿材料进行再生。

在一些实施例中，在步骤s702中，可利用温度传感器检测压缩机230的温度；在步骤704中，可根据压缩机230的温度与预设的温度阈值的大小，判断压缩机230是否处于开机状态。具体地，当压缩机230的温度达到预设的温度阈值时，判断压缩机230处于开机状态。

在另一些实施例中，在步骤s702中，可利用电流传感器检测压缩机230的输入电流；在步骤704中，可根据压缩机230的输入电流与预设的电流阈值的大小，判断压缩机230是否处于开机状态。具体地，当压缩机230的输入电流达到预设的电流阈值时，判断压缩机230处于开机状态。

在其他实施例中，也可由本领域技术人员所熟知的其他方式获取制冷设备200的压缩机230的运行状态；以及利用本领域技术人员所熟知的其他方式判断压缩机230是否处于开机状态。

本发明通过获取压缩机230的运行状态，并根据获取到的压缩机230的运行状态判断压缩机230是否处于开机状态，并在判断压缩机230处于开机状态时开启风机40，以将压缩机230或冷凝器240周围的热空气引入再生进气通道32中对吸湿材料进行再生，以更加充分地利用压缩机230或冷凝器240的热量。

在一些实施例中，本发明实施例的控制方法还包括：当压缩机230处于停机状态时，关停制冷设备200的风机40。由于压缩机230停机后，压缩机230和冷凝器240的散发的余热较小，风机40继续开启可能会导致不必要的浪费。因此可在压缩机230停机后，关停风机40。

至此，本领域技术人员应认识到，虽然本文已详尽示出和描述了本发明的多个示例性实施例，但是，在不脱离本发明精神和范围的情况下，仍可根据本发明公开的内容直接确定或推导出符合本发明原理的许多其他变型或修改。因此，本发明的范围应被理解和认定为覆盖了所有这些其他变型或修改。