一种蒸发器除霜系统及方法

1.本技术属于除霜技术领域，具体涉及一种蒸发器除霜系统及方法。


背景技术：

2.采用风冷制冷的冷库在工作一段时间后，会在蒸发器上结霜，如果霜层不能够及时除去，不但会影响制冷效果，还会加大冷库的耗电量，库内冻品质量不能保证。
3.目前除霜主要采用的方式主要有热气除霜（热氟除霜、热氨除霜）、喷水除霜、电热除霜、机械（人工）除霜等。
4.热气除霜通过使用压缩机排除的过热制冷剂蒸气在蒸发器内部放热，使蒸发器表面的霜层融化。热气除霜除霜效果好，但是系统较复杂，造价高。喷水除霜通过使用淋水装置向蒸发器表面淋水，使霜层融化。水除霜系统稍微复杂，造价高。电热除霜指在蒸发器上组装电加热器，用电热进行除霜，除霜时要停压缩机，停止向蒸发器供液。电加热除霜造价低，易于控制，但运行费用较高。机械（人工）除霜通过机械手代替工人进入冷库扫除霜层，特点是在除霜过程中蒸发器也可以照常工作，基本不影响库房温度恒定，但是机械手造价高以及适用场合受限。


技术实现要素：

5.本技术提供一种蒸发器除霜系统及方法，以解决传统除霜系统较为复杂，耗能较大以及造价高的技术问题。
6.为解决上述技术问题，本技术采用的一个技术方案是：一种蒸发器除霜系统，包括：制冷系统，包括冷凝散热器和蒸发器，其中，蒸发器与外部进行换热汽化冷凝液，冷凝散热器用于将高温高压的汽化冷凝液进行放热液化；余热回收系统，包括进风筒和除霜组件，其中，进风筒用于吸收冷凝散热器排出的高温废气，除霜组件用于通过高温废气对蒸发器的表面进行除霜；摄像组件，与蒸发器的位置对应，其中，摄像组件用于监测蒸发器表面的霜冻程度；其中，冷凝散热器与进风筒位置对应，除霜组件的吹风口联通进风筒并与蒸发器的位置对应。
7.进一步，制冷系统还包括：压缩机，与冷凝散热器的入口联通，其中，压缩机用于对汽化冷凝液进行压缩，获取高温高压的汽化冷凝液；储液器，与冷凝散热器的出口联通，其中，储液器用于将液化后的冷凝液进行存储；第一干燥过滤器，与储液器联通，其中，第一干燥过滤器用于将冷凝液进行干燥和过滤；膨胀阀，分别与干燥过滤器和蒸发器联通，其中，膨胀阀用于调节冷凝液的流量。
8.进一步，余热回收系统还包括：速度传感器，设置于进风筒中，其中，速度传感器用于检测高温废气的进气速度；第二干燥过滤器，与进风筒联通，其中第二干燥过滤器用于对高温废气进行干燥和过滤，获得高温气体；蓄热器，与第二干燥过滤器联通，其中，蓄热器用于将高温气体进行换热；三通电磁阀，与蓄热器联通，其中，三通电磁阀用于排出换热后的高温气体，或输出高温气体。
9.进一步，除霜组件包括：变频引风机，与三通电磁阀联通，其中，变频引风机用于控制高温气体进入除霜组件的速度；变频电加热器，分别与三通电磁阀以及除霜组件联通，其中，变频电加热器用于对即将进入除霜组件的高温气体进行加热；进风软管，与变频电加热器联通，其中，进风软管用于接收高温气体；喷风管，与进风软管联通，其中，喷风管上下移动用于将高温气体通过出风口排出至蒸发器的表面。
10.进一步，除霜组件还包括升降组件，用于控制喷风管上下移动，以使得高温气体可以对蒸发器各个部位进行除霜；其中，升降组件包括驱动电机、驱动辊、从动辊以及皮带；驱动辊与从动辊上下平行设置并通过皮带连接，驱动电机的转轴与驱动辊连接，喷风管通过卡扣固接于皮带上。
11.进一步，三通电磁阀包括：第一开口，与蓄热器联通，其中，第一开口用于接收高温气体；第二开口，与变频引风机联通，其中，需要除霜时，第一开口与第一开口联通，用于将高温气体输送至变频引风机中；第三开口，用于排出高温气体，其中，无需除霜时，第三开口与第一开口联通，用于将高温气体排出。
12.进一步，摄像组件包括：摄像头，用于拍摄蒸发器表面的rgb图像；识别控制模块，分别与摄像头、三通电磁阀以及除霜组件通信连接，其中，识别控制模块基于rgb图像判断是否处于霜冻状态，并向三通电磁阀发送对应的控制信号。
13.本技术采用的另一个技术方案是：一种蒸发器除霜方法，包括以下步骤：开启制冷系统；开启余热回收系统，并摄像组件拍摄的蒸发器表面的rgb图像；基于rgb图像，获取蒸发器的霜冻状态；基于蒸发器的霜冻状态，摄像组件控制除霜组件的启停。
14.进一步，基于蒸发器的霜冻状态，摄像组件控制除霜组件的启停的方法，包括以下步骤：若蒸发器的表面处于霜冻状态，则摄像组件的识别控制模块控制三通电磁阀的第一开口与第二开口联通同时启动驱动电机，并基于制冷系统的启停，控制变频引风机和变频电加热器的变频器频率；若蒸发器的表面未处于霜冻状态，则识别控制模块控制三通电磁阀的第一开口与第三开口联通，并控制变频引风机、变频电加热器以及驱动电机停止。
15.进一步，基于制冷系统的启停，控制变频引风机和变频电加热器的变频器频率的方法，包括以下步骤：若制冷系统的启动时，则变频引风机和变频电加热器的变频器以低频率开启；若制冷系统的停止时，则变频引风机和变频电加热器的变频器以高频率开启。
16.本技术的有益效果是：本技术通过余热回收系统回收了制冷系统制冷时冷凝散热器冷却排放的热量，并将热量输送至除霜组件，用于对蒸发器进行全方面的除霜，实现霜冻高效去除，降低了能耗和成本，同时摄像组件还将图像识别技术与除霜组件结合，更加智能控制除霜组件，系统启停简单便捷。
附图说明
17.为了更清楚地说明本技术实施例中的技术方案，下面将对实施例描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本技术的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其它
的附图，其中：图1是本技术的蒸发器除霜系统一实施例的结构示意图；图2是图1中制冷系统一实施例的结构示意图；图3是图1余热回收系统一实施例的结构示意图；图4是图3中三通电磁阀一实施例的结构示意图；图5是图3中升降组件一实施例的结构示意图；图6是图1中摄像组件一实施例的结构示意图；图7是本技术的蒸发器除霜方法一实施例的流程示意图；图8是图7中步骤s4一实施例的流程示意图。
具体实施方式
18.下面将结合本技术实施例中的附图，对本技术实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅是本技术的一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本技术中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其它实施例，都属于本技术保护的范围。
19.如图1所示，图1为本技术的蒸发器16除霜系统一实施例的结构示意图。该蒸发器除霜系统，包括：制冷系统1、余热回收系统2和摄像组件3。
20.制冷系统1包括冷凝散热器12和蒸发器16；其中，蒸发器16与外部进行换热汽化冷凝液，冷凝散热器12用于将高温高压的汽化冷凝液进行放热液化。余热回收系统2包括进风筒21和除霜组件4；其中，进风筒21用于吸收冷凝散热器12排出的高温废气，除霜组件4用于通过高温废气对蒸发器16的表面进行除霜。摄像组件3与蒸发器16的位置对应，其中，摄像组件3用于监测蒸发器16表面的霜冻程度。其中，冷凝散热器12与进风筒21位置对应，除霜组件4的吹风口联通进风筒21并与蒸发器16的位置对应。
21.上述设计中的通过余热回收系统2回收了制冷系统1制冷时冷凝散热器12冷却排放的热量，并将热量输送至除霜组件4，用于对蒸发器16进行全方面的除霜，实现霜冻高效去除，降低了能耗和成本，同时摄像组件3还将图像识别技术与除霜组件4结合，更加智能控制除霜组件4，系统启停简单便捷。
22.如图2所示，图2是图1中制冷系统1一实施例的结构示意图。制冷系统1包括：压缩机11、冷凝散热器12、储液器13、第一干燥过滤器14、膨胀阀15和蒸发器16。在本实施例中，压缩机11与冷凝散热器12的入口联通；其中，压缩机11用于对汽化冷凝液进行压缩，获取高温高压的汽化冷凝液。储液器13与冷凝散热器12的出口联通；其中，储液器13用于将液化后的冷凝液进行存储。第一干燥过滤器14与储液器13联通；其中，第一干燥过滤器14用于将冷凝液进行干燥和过滤。膨胀阀15分别与干燥过滤器和蒸发器16联通；其中，膨胀阀15用于调节冷凝液的流量。上述设计中的制冷系统1单独工作，用于对冷库等设备进行降温，其中蒸发器16的作用是低温的冷凝气体通过蒸发器16，与外界的空气进行热交换，液化吸热，达到制冷的效果。而冷凝散热器12外部设有散热风扇，可将冷凝散热器12工作时，冷凝液液化散发的热量通过高温废气排出。
23.如图3所示，图3是图1余热回收系统2一实施例的结构示意图。余热回收系统2包括：进风筒21、速度传感器22、第二干燥过滤器23、蓄热器24、三通电磁阀25和除霜组件4。在
本实施例中，速度传感器22设置于进风筒21中；其中，速度传感器22用于检测高温废气的进气速度。第二干燥过滤器23与进风筒21联通；其中第二干燥过滤器23用于对高温废气进行干燥和过滤，获得高温气体。蓄热器24与第二干燥过滤器23联通；其中，蓄热器24用于将高温气体进行换热。三通电磁阀25与蓄热器24联通；其中，三通电磁阀25用于排出换热后的高温气体，或输出高温气体。上述设计中的余热回收系统2在制冷组件启动后开启，进风筒21将冷凝散热器12排出的高温废气吸收再利用，高温废气通过第二干燥过滤器23进行干燥过滤得到清洁的高温气体，随后进入蓄热器24换热，换热后的高温气体通过三通电磁阀25排出。
24.如图4所示，图4是图3中三通电磁阀25一实施例的结构示意图。三通电磁阀25包括：第一开口251、第二开口252和第三开口253。
25.在本实施例中，第一开口251与蓄热器24联通；其中，第一开口251用于接收高温气体。第二开口252与变频引风机联通；其中，需要除霜时，第一开口251与第一开口251联通，用于将高温气体输送至变频引风机中。第三开口253外部，用于排出高温气体；其中，无需除霜时，第三开口253与第一开口251联通，用于将高温气体排出至外部。上述设计中的三通电磁阀25可接收外部控制信号，控制第一开口251与第二开口252/第三开口253联通，以使得无论除霜组件4是否启动，高温气体都可以开口输出。
26.如图3所示，除霜组件4包括：变频引风机41、变频电加热器42、进风软管43、喷风管44和升降组件45。
27.在本实施例中，变频引风机41与三通电磁阀25联通；其中，变频引风机41用于控制高温气体进入除霜组件4的速度。变频电加热器42分别与三通电磁阀25以及除霜组件4联通；其中，变频电加热器42用于对即将进入除霜组件4的高温气体进行加热。进风软管43与变频电加热器42联通；其中，进风软管43用于接收高温气体。喷风管44与进风软管43联通；其中，喷风管44上下移动用于将高温气体通过出风口排出至蒸发器16的表面。升降组件45用于控制喷风管44上下移动，以使得高温气体可以对蒸发器16各个部位进行除霜。上述设计中通过变频引风机41加快将高温气体的速度，同时变频电加热器42将高温气体进一步加热，通过进风软管43输入喷风管44。由于进风软管43为一种软管，因此喷风管44通过升降组件45上下运动时，进风软管43不会阻碍喷风管44的活动。上下运动的喷风管44可将高温热气喷射至蒸发器16的各个部分，从而保证蒸发器16的表面得到充分的除霜。
28.如图5所示，图6是图3中升降组件45一实施例的结构示意图。在本实施例中，升降组件45包括：驱动电机451、驱动辊452、从动辊453以及皮带454。驱动辊452与从动辊453上下平行设置并通过皮带454连接，驱动电机451的转轴与驱动辊452连接，喷风管44通过卡扣455固接于皮带454上。上述设计中的驱动电机451驱动驱动辊452转动，从而带动皮带454的来回转动，设置于皮带454之上的喷风管44可以随着皮带454上下移动，以使得出风口可将高温气体输出至蒸发器16的表面。
29.如图6所示，图6是图1中摄像组件3一实施例的结构示意图。摄像组件3包括：摄像头31和识别控制模块32。摄像头31用于拍摄蒸发器16表面的rgb图像。识别控制模块32分别与摄像头31、三通电磁阀25以及除霜组件4通信连接；其中，识别控制模块32基于rgb图像判断是否处于霜冻状态，并向三通电磁阀25和除霜组件4发送对应的控制信号。上述设计中的图像识别技术与除霜组件4结合，使得除霜操作更加智能。
30.如图7所示，图7是本技术的蒸发器16除霜方法一实施例的流程示意图。该蒸发器16除霜方法，包括以下步骤：步骤s1.开启制冷系统。
31.具体的，首先开启制冷系统1对冷库等冷藏设备制冷。液体冷凝液在蒸发器16中吸收被冷却的物体热量之后，汽化成低温低压的蒸汽、被压缩机11吸入、压缩成高压高温的蒸汽后排入冷凝散热器12，随后在冷凝散热器12中向冷却介质放热，冷凝为高压液体、经膨胀阀15节流降压为低压低温的冷凝液、再次进入蒸发器16吸热汽化，达到循环制冷的目的。
32.步骤s2.开启余热回收系统，并摄像组件拍摄的蒸发器表面的rgb图像。
33.具体的，制冷系统1开启一段时间后，开启余热回收系统2，将制冷系统1排出高温废气吸收至进风筒21，随后通入第二干燥过滤器23干燥除杂，再通入蓄热器24中进行换热，输出至三通电磁阀25中。同时，摄像组件3的摄像头31拍摄rgb图像。
34.步骤s3.基于rgb图像，获取蒸发器的霜冻状态。
35.具体的，识别控制模块32基于rgb图像进行图像分析，获取蒸发器16的霜冻状态。
36.步骤s4.基于蒸发器的霜冻状态，摄像组件控制除霜组件的启停。
37.具体的，通过摄像组件3中的识别控制模块32向三通电磁阀25和制除霜组件4中发送控制信号。
38.如图8所示，图8为图7中步骤s4一实施例的流程示意图。其中步骤s4包括以下步骤：步骤s41.若蒸发器的表面处于霜冻状态，则摄像组件的识别控制模块控制三通电磁阀的第一开口与第二开口联通同时启动驱动电机，并基于制冷系统的启停，控制变频引风机和变频电加热器的变频器频率。
39.具体的，若摄像头31识别出结霜，则三通阀通电、变频风机，变频电加热装置和电机通电启动，换热后的高温气体从第一开口251流进，第二开口252流出进入除霜组件4。
40.如图8，步骤s41的包括以下步骤：步骤s411.若制冷系统的启动时，则变频引风机和变频电加热器的变频器以低频率开启。
41.步骤s412.若制冷系统的停止时，则变频引风机和变频电加热器的变频器以高频率开启。
42.具体的，当冷库内部达到设定温度且内部有霜的情况下，制冷系统1停机，安装在进风筒21处的速度传感器22监测到制冷系统1停止，加大变频引风机41及变频电加热器42的频率，确保进入冷库的热气速度及温度不受制冷系统1影响。加热后的高温气体通过进风软管43通入使用卡扣455固定的喷风管44，从喷风管44上的出风口喷出，达到除霜的目的，同时，在驱动电机451的作用下，皮带454带着喷风管44从上往下的往复运动，实现多方位的除霜。当摄像头31识别到霜去除达到设定目标，则整个除霜系统停止，装置恢复到初始状态。当识别到霜超过设定目标，除霜系统再次启动。
43.步骤s42.若蒸发器的表面未处于霜冻状态，则识别控制模块控制三通电磁阀的第一开口与第三开口联通，并控制变频引风机、变频电加热器以及驱动电机停止。
44.具体的，当摄像机未识别到霜冻或识别到霜去除达到设定目标时，则整个除霜系统中的变频引风机41、变频电加热器42以及驱动电机451停止，第一开口251与第三开口253
联通，经换热后的高温气体从第一开口251流入，第三开口253流出。
45.以上仅为本技术的实施例，并非因此限制本技术的专利范围，凡是利用本技术说明书及附图内容所作的等效结构或等效流程变换，或直接或间接运用在其它相关的技术领域，均同理包括在本技术的专利保护范围内。