一种制冷机组、空调设备及其控制方法与流程

1.本发明涉及空调技术领域，尤其涉及一种制冷机组、空调设备及其控制方法。


背景技术：

2.冷库根据其使用工况可分为低温库、中温库和高温库。随着社会的不断发展，人们对各种新鲜水果、蔬菜及肉类的需求越来越大，水果蔬菜对于储藏环境的湿度有一定要求。然而，现有的风冷式制冷设备在制冷过程中，由于蒸发器所处的工作环境温度较低，随着时间的推移，当蒸发器表面温度低于空气露点温度，空气中的水分不断在蒸发器表面凝结成冰霜，不仅大大降低了蒸发器的制冷效果，还导致冷库内的环境变得越来越干燥，不利于冷库内物品的存储。
3.现有技术中公开了一种冰箱的保湿及控制方法，其通过保湿风扇和储水盒对冷藏室水蒸气进行拦截保存，在冷藏室制冷过程中动态蓄湿，在其它间室制冷时间内利用保湿风扇和保湿蒸发器化霜器对冷藏室补冷保湿。该方案的保湿措施主要是通过加热储水盒中的水使其汽化来达到保湿的目的，但是，该方案不能解决蒸发器易结霜的问题。
4.因此，为了解决蒸发器易结霜的问题，急需对现有的制冷机组进行改进。


技术实现要素：

5.本发明的其中一个目的是提出一种制冷机组，解决了现有技术中风冷式制冷设备的蒸发器易结霜，导致蒸发器的制冷效果降低的技术问题。本发明优选技术方案所能产生的诸多技术效果详见下文阐述。
6.为实现上述目的，本发明提供了以下技术方案：
7.本发明的制冷机组，包括压缩机、冷凝器和蒸发器组件，所述压缩机的出气口、所述冷凝器、所述蒸发器组件和所述压缩机的回气口依次连接并形成制冷剂流路；其中，所述蒸发器组件包括制冷蒸发器和除湿蒸发器，所述制冷蒸发器和所述除湿蒸发器并联，所述除湿蒸发器用于对环境除湿，所述制冷蒸发器用于对除湿蒸发器除湿后的空气制冷。
8.根据一个优选实施方式，所述的制冷机组还包括第一风机，所述第一风机设置于所述除湿蒸发器处，所述第一风机用于将所述除湿蒸发器除湿后的空气吹向所述制冷蒸发器。
9.根据一个优选实施方式，所述的制冷机组还包括化霜组件和加湿组件，其中，所述化霜组件用于对所述制冷蒸发器和所述除湿蒸发器化霜；所述加湿组件用于收集所述制冷蒸发器和所述除湿蒸发器的化霜水，并利用所收集的化霜水向室内加湿。
10.根据一个优选实施方式，所述化霜组件包括第一化霜器和第二化霜器，其中，所述第一化霜器位于所述制冷蒸发器处；所述第二化霜器位于所述除湿蒸发器处。
11.根据一个优选实施方式，所述加湿组件包括接水盘、储水箱、水泵和第二风机，其中，所述接水盘位于所述制冷蒸发器和所述除湿蒸发器下方，所述储水箱与所述接水盘连通，所述第二风机位于所述制冷蒸发器处，所述储水箱还与所述水泵连通，所述水泵用于将
所述储水箱中的水送至所述第二风机处。
12.根据一个优选实施方式，所述加湿组件还包括水位检测器和补水组件，其中，所述水位检测器设置于所述储水箱内，所述水位检测器用于检测所述储水箱内的水位；所述补水组件与所述储水箱连通，并且在所述储水箱中的水位不足时，所述补水组件用于向所述储水箱中补水。
13.根据一个优选实施方式，所述加湿组件还包括过滤器，所述过滤器设置于所述接水盘与所述储水箱之间，所述过滤器用于对收集的化霜水进行过滤处理。
14.根据一个优选实施方式，所述的制冷机组还包括湿度传感器，所述湿度传感器设置于室内，所述湿度传感器用于监测室内环境的湿度。
15.本发明提供的制冷机组至少具有如下有益技术效果：
16.本发明的制冷机组，包括压缩机、冷凝器和蒸发器组件，压缩机的出气口、冷凝器、蒸发器组件和压缩机的回气口依次连接并形成制冷剂流路；其中，蒸发器组件包括制冷蒸发器和除湿蒸发器，制冷蒸发器和除湿蒸发器并联，除湿蒸发器用于对环境除湿，制冷蒸发器用于对除湿蒸发器除湿后的空气制冷，可见，本发明的制冷机组，通过设置并联的制冷蒸发器和除湿蒸发器，可使制冷蒸发器回收的风始终来自于除湿蒸发器排出的较为干燥的空气，由于干燥空气中的水分含量少，从而可缓解制冷蒸发器的结霜，进而可保证制冷蒸发器的制冷效果。即本发明的制冷机组，解决了现有技术中风冷式制冷设备的蒸发器易结霜，导致蒸发器的制冷效果降低的技术问题。
17.本发明的第二个目的是提供一种空调设备。
18.本发明的空调设备，包括本发明中任一项技术方案所述的制冷机组。
19.本发明提供的空调设备至少具有如下有益技术效果：
20.本发明的空调设备，包括本发明中任一项技术方案的制冷机组，由于制冷机组中制冷蒸发器的结霜进程延缓，从而可保证空调设备制冷的可靠性。
21.本发明的第三个目的是提出一种空调系统的控制方法。
22.本发明中任一项技术方案所述的空调设备的控制方法，包括如下步骤：制冷机组启动；控制制冷蒸发器对室内进行制冷，除湿蒸发器对环境进行除湿，并使除湿后的空气与所述制冷蒸发器换热。
23.根据一个优选实施方式，所述的空调设备的控制方法还包括如下步骤：
24.获取室内的湿度参数；
25.将室内的湿度参数与预设湿度进行比较；
26.当室内湿度低于预设湿度最小值时，控制加湿组件向室内加湿，并在室内湿度高于预设湿度最大值时，控制加湿组件停止向室内加湿。
27.根据一个优选实施方式，控制加湿组件向室内加湿前，还包括如下步骤：
28.对制冷蒸发器和/或除湿蒸发器进行化霜，并收集制冷蒸发器和/或除湿蒸发器化霜产生的化霜水；
29.判断储水箱中的水位参数是否在预设水位范围内。
30.根据一个优选实施方式，对制冷蒸发器和/或除湿蒸发器进行化霜，包括如下步骤：
31.获取制冷蒸发器的制冷时长和除湿蒸发器的除湿时长；
32.将制冷蒸发器的制冷时长与预设制冷时长进行比较，将除湿蒸发器的除湿时长与预设除湿时长进行比较；
33.当制冷蒸发器的制冷时长超过预设制冷时长，控制第一化霜器对制冷蒸发器进行化霜，当除湿蒸发器的除湿时长超过预设除湿时长，控制第二化霜器对除湿蒸发器进行化霜。
34.根据一个优选实施方式，对制冷蒸发器和/或除湿蒸发器进行化霜时，还包括如下步骤：
35.获取制冷蒸发器的第一化霜时长和/或除湿蒸发器的第二化霜时长；
36.将制冷蒸发器的第一化霜时长与第一预设化霜时长进行比较，和/或将除湿蒸发器的第二化霜时长与第二预设化霜时长进行比较；
37.当制冷蒸发器的第一化霜时长超过第一预设化霜时长，控制第一化霜器停止对制冷蒸发器进行化霜，和/或当除湿蒸发器的第二化霜时长超过第二预设化霜时长，控制第二化霜器停止对除湿蒸发器进行化霜。
38.根据一个优选实施方式，判断储水箱中的水位参数是否在预设水位范围内，包括如下步骤：
39.获取储水箱中的水位参数；
40.将储水箱中的水位参数与预设水位进行比较；
41.当储水箱中的水位低于预设水位最小值时，控制补水组件向储水箱内补水，并在储水箱中的水位高于预设水位最大值时，控制补水组件停止向储水箱内补水。
42.本发明提供的空调设备的控制方法至少具有如下有益技术效果：
43.本发明中任一项技术方案空调设备的控制方法，制冷机组启动后，控制制冷蒸发器对室内进行制冷，除湿蒸发器对环境进行除湿，并使除湿后的空气与所述制冷蒸发器换热，可使制冷蒸发器回收的风始终来自于除湿蒸发器排出的较为干燥的空气，由于干燥空气中的水分含量少，从而可缓解制冷蒸发器的结霜，进而可保证制冷蒸发器的制冷效果。
附图说明
44.为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术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发明的一些实施例，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他的附图。
45.图1是本发明制冷机组优选实施方式的示意图；
46.图2是本发明制冷机组安装于室内的示意图；
47.图3是本发明空调设备的控制方法优选实施方式的流程图；
48.图4是本发明化霜过程优选实施方式的流程图；
49.图5是本发明加湿过程优选实施方式的流程图。
50.图中：101、压缩机；102、冷凝器；103、制冷蒸发器；104、除湿蒸发器；105、第一风机；106、第一化霜器；107、第二化霜器；108、接水盘；109、储水箱；110、水泵；111、第二风机；112、水位检测器；113、过滤器；114、湿度传感器；115、第一膨胀阀；116、第二膨胀阀。
具体实施方式
51.为使本发明的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将对本发明的技术方案进行详细的描述。显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动的前提下所得到的所有其它实施方式，都属于本发明所保护的范围。
52.下面结合说明书附图1～5以及实施例1～3对本发明的制冷机组、空调设备及其控制方法进行详细说明。
53.实施例1
54.本实施例对本发明的制冷机组进行详细说明。
55.本实施例的制冷机组，包括压缩机101、冷凝器102和蒸发器组件，如图1所示。优选的，压缩机101的出气口、冷凝器102、蒸发器组件和压缩机101的回气口依次连接并形成制冷剂流路，如图1所示。优选的，蒸发器组件包括制冷蒸发器103和除湿蒸发器104，制冷蒸发器103和除湿蒸发器104并联，除湿蒸发器104用于对环境除湿，制冷蒸发器103用于对除湿蒸发器104除湿后的空气制冷，如图1所示。可知的，冷凝器102与制冷蒸发器103之间还设置有第一膨胀阀115，第一膨胀阀115用于对进入制冷蒸发器103的冷媒节流；冷凝器102与除湿蒸发器104之间还设置有第二膨胀阀116，第二膨胀阀116用于对进入除湿蒸发器104的冷媒节流，如图1所示。
56.当制冷机组启动后，冷媒从压缩机101里流出，经过冷凝器102后分为两路，其中一路进入制冷流路，经过第一膨胀阀115节流后，流入制冷蒸发器103进行制冷，另一路则进入除湿流路，经过第二膨胀阀116节流后，流入除湿蒸发器104，并使除湿蒸发器104的温度低于空气露点温度的，空气中的水分会在除湿蒸发器104表面冷凝成水甚至凝结成霜，达到除湿的目的；空气通过除湿蒸发器104后变得干燥，湿度降低；制冷蒸发器103对除湿后的空气制冷。
57.本实施例的制冷机组，通过设置并联的制冷蒸发器103和除湿蒸发器104，可使制冷蒸发器103回收的风始终来自于除湿蒸发器104排出的较为干燥的空气，由于干燥空气中的水分含量少，从而可缓解制冷蒸发器103的结霜，进而可保证制冷蒸发器103的制冷效果。即本实施例的制冷机组，解决了现有技术中风冷式制冷设备的蒸发器易结霜，导致蒸发器的制冷效果降低的技术问题。
58.根据一个优选实施方式，制冷机组还包括第一风机105，第一风机105设置于除湿蒸发器104处，第一风机105用于将除湿蒸发器104除湿后的空气吹向制冷蒸发器103，如图1所示。优选的，第一风机105为轴流风机。本实施例优选技术方案的制冷机组还包括第一风机105，通过第一风机105可将除湿蒸发器104除湿后的空气吹向制冷蒸发器103，从而可进一步缓解制冷蒸发器103的结霜，进而可进一步保证制冷蒸发器103的制冷效果。
59.根据一个优选实施方式，制冷机组还包括化霜组件和加湿组件。优选的，化霜组件用于对制冷蒸发器103和除湿蒸发器104化霜；加湿组件用于收集制冷蒸发器103和除湿蒸发器104的化霜水，并利用所收集的化霜水向室内加湿。本实施例优选技术方案的制冷机组，通过化霜组件和加湿组件的作用，不仅可对制冷蒸发器103和除湿蒸发器104进行化霜，以提高制冷蒸发器103的制冷效果和除湿蒸发器104的除湿效果，而且还可将化霜水收集，并利用化霜水向室内加湿，以使室内湿度保持在预设范围内，避免了现有技术中冷库内的
湿度随着时间的推移逐渐降低，不利于冷库内物品存储的问题。
60.根据一个优选实施方式，化霜组件包括第一化霜器106和第二化霜器107，其中，第一化霜器106位于制冷蒸发器103处；第二化霜器107位于除湿蒸发器104处，如图1所示。优选的，第一化霜器106和第二化霜器107为电加热器。本实施例优选技术方案的制冷机组，当制冷蒸发器103和除湿蒸发器104达到一定结霜量时，可启动电加热器对制冷蒸发器103和除湿蒸发器104进行化霜，以提高制冷蒸发器103的制冷效果和除湿蒸发器104的除湿效果。
61.根据一个优选实施方式，加湿组件包括接水盘108、储水箱109、水泵110和第二风机111，其中，接水盘108位于制冷蒸发器103和除湿蒸发器104下方，储水箱109与接水盘108连通，第二风机111位于制冷蒸发器103处，储水箱109还与水泵110连通，水泵110用于将储水箱109中的水送至第二风机111处，如图1所示。本实施例优选技术方案的制冷机组，加湿组件包括接水盘108、储水箱109、水泵110和第二风机111，当对制冷蒸发器103和除湿蒸发器104进行化霜时，化霜水可通过接水盘108收集，而后接水盘108中的化霜水进入储水箱109存储，避免接水盘108中的化霜水过多而溢出，影响制冷机组的可靠性；另一方面，需要向室内加湿时，通过水泵110可将储水箱109中存储的化霜水送入第二风机111，经第二风机111吹向室内，以对室内进行加湿。
62.根据一个优选实施方式，加湿组件还包括水位检测器112和补水组件，其中，水位检测器112设置于储水箱109内，水位检测器112用于检测储水箱109内的水位；补水组件与储水箱109连通，并且在储水箱109中的水位不足时，补水组件用于向储水箱109中补水，如图1所示。优选的，补水组件包括补水箱和补水管(图1中未示出)，补水箱和储水箱109经补水管连通。本实施例优选技术方案的制冷机组，通过水位检测器112可对储水箱109中的水位进行检测，并在储水箱109中的水位不足时，通过补水组件向储水箱109中补水，以确保储水箱109中具有足够的水量用于对室内加湿，以便可使室内湿度维持在预设范围内。
63.根据一个优选实施方式，加湿组件还包括过滤器113，过滤器113设置于接水盘108与储水箱109之间，过滤器113用于对收集的化霜水进行过滤处理，如图1所示。本实施例优选技术方案的制冷机组，通过过滤器113对收集的化霜水进行过滤处理，可保证进入储水箱109中的化霜水的清洁性，不仅有利于维持室内环境的清洁性，而且还可避免杂质对储水箱109、水泵110等设备造成堵塞。
64.根据一个优选实施方式，制冷机组还包括湿度传感器114，湿度传感器114设置于室内，湿度传感器114用于监测室内环境的湿度，如图2所示。优选的，湿度传感器114的数量可为多个，多个湿度传感器114分布于室内的各个方位。本实施例优选技术方案的制冷机组，通过湿度传感器114可监测室内湿度，以便为加湿组件的启动提供准确的依据，确保室内湿度维持在预设范围内。
65.实施例2
66.本实施例对本发明的空调设备进行详细说明。
67.本实施例的空调设备，包括实施例1中任一项技术方案的制冷机组。优选的，空调设备为用于冷库的空调设备，空调设备的其余结构可与现有技术相同，在此不再赘述。
68.本实施例的空调设备，包括本实施例中任一项技术方案的制冷机组，由于制冷机组中制冷蒸发器的结霜进程延缓，从而可保证空调设备制冷的可靠性。
69.实施例3
70.本实施例对本发明空调设备的控制方法进行详细说明。
71.图3示出了本实施例空调设备的控制方法优选实施方式的流程图。如图3所示，实施例2中任一项技术方案的空调设备的控制方法，包括如下步骤：
72.步骤1：制冷机组启动。
73.步骤2：控制制冷蒸发器103对室内进行制冷，除湿蒸发器104对环境进行除湿，并使除湿后的空气与制冷蒸发器103换热。
74.实施例2中任一项技术方案空调设备的控制方法，制冷机组启动后，控制制冷蒸发器103对室内进行制冷，除湿蒸发器104对环境进行除湿，并使除湿后的空气与所述制冷蒸发器103换热，可使制冷蒸发器103回收的风始终来自于除湿蒸发器104排出的较为干燥的空气，由于干燥空气中的水分含量少，从而可缓解制冷蒸发器103的结霜，进而可保证制冷蒸发器103的制冷效果。
75.根据一个优选实施方式，空调设备的控制方法还包括如下步骤：
76.获取室内的湿度参数。
77.将室内的湿度参数与预设湿度进行比较。
78.当室内湿度低于预设湿度最小值时，控制加湿组件向室内加湿，并在室内湿度高于预设湿度最大值时，控制加湿组件停止向室内加湿。
79.优选的，预设湿度为利于物品存储的最佳湿度范围，预设湿度可基于室内存储物品种类确定，不同种类的物品可具有不同的湿度。
80.本实施例优选技术方案空调设备的控制方法，当室内湿度低于预设湿度最小值时，控制加湿组件向室内加湿，在室内湿度高于预设湿度最大值时，控制加湿组件停止向室内加湿，以便使室内湿度维持在预设湿度范围内，从而有利于室内物品的存储。
81.根据一个优选实施方式，控制加湿组件向室内加湿前，还包括如下步骤：
82.对制冷蒸发器103和/或除湿蒸发器104进行化霜，并收集制冷蒸发器103和/或除湿蒸发器104化霜产生的化霜水。
83.判断储水箱109中的水位参数是否在预设水位范围内。
84.优选的，预设水位范围为可满足室内湿度要求，同时也可避免水量外溢的最佳水位范围。
85.本实施例优选技术方案空调设备的控制方法，控制加湿组件向室内加湿前，通过对制冷蒸发器103和/或除湿蒸发器104进行化霜，以便收集并利用化霜水为室内加湿；另一方面，判断储水箱109中的水位参数是否在预设水位范围内，以便确保储水箱109中具有足够的水量用于对室内加湿，使室内湿度可维持在预设范围内。
86.根据一个优选实施方式，对制冷蒸发器103和/或除湿蒸发器104进行化霜，包括如下步骤：
87.获取制冷蒸发器103的制冷时长和除湿蒸发器104的除湿时长。
88.将制冷蒸发器103的制冷时长与预设制冷时长进行比较，将除湿蒸发器104的除湿时长与预设除湿时长进行比较。
89.当制冷蒸发器103的制冷时长超过预设制冷时长，控制第一化霜器106对制冷蒸发器103进行化霜，当除湿蒸发器104的除湿时长超过预设除湿时长，控制第二化霜器107对除湿蒸发器104进行化霜。
90.优选的，对制冷蒸发器103和/或除湿蒸发器104进行化霜时，还包括如下步骤：
91.获取制冷蒸发器103的第一化霜时长和/或除湿蒸发器104的第二化霜时长。
92.将制冷蒸发器103的第一化霜时长与第一预设化霜时长进行比较，和/或将除湿蒸发器104的第二化霜时长与第二预设化霜时长进行比较。
93.当制冷蒸发器103的第一化霜时长超过第一预设化霜时长，控制第一化霜器106停止对制冷蒸发器103进行化霜，和/或当除湿蒸发器104的第二化霜时长超过第二预设化霜时长，控制第二化霜器107停止对除湿蒸发器104进行化霜。
94.本实施例优选技术方案空调设备的控制方法，可单独对制冷蒸发器103化霜，也可单独对除湿蒸发器104化霜，也可同时对制冷蒸发器103和除湿蒸发器104化霜。本实施例优选技术方案空调设备的控制方法，以制冷蒸发器103和除湿蒸发器104的工作时长为依据来确定制冷蒸发器103和除湿蒸发器104的化霜开始时间，以制冷蒸发器103和除湿蒸发器104的化霜时长为依据来确定制冷蒸发器103和除湿蒸发器104的化霜结束时间，以便精准对制冷蒸发器103和除湿蒸发器104进行化霜，避免频繁启动化霜程序对室内温度造成影响。
95.根据一个优选实施方式，判断储水箱109中的水位参数是否在预设水位范围内，包括如下步骤：
96.获取储水箱109中的水位参数。。
97.将储水箱109中的水位参数与预设水位进行比较。
98.当储水箱109中的水位低于预设水位最小值时，控制补水组件向储水箱109内补水，并在储水箱109中的水位高于预设水位最大值时，控制补水组件停止向储水箱109内补水。
99.本实施例优选技术方案空调设备的控制方法，当储水箱109中的水位低于预设水位最小值时，控制补水组件向储水箱109内补水，在储水箱109中的水位高于预设水位最大值时，控制补水组件停止向储水箱109内补水，以确保储水箱109中具有足够的水量用于对室内加湿，以便可使室内湿度维持在预设范围内。
100.如图4和图5所示，本实施例优选技术方案空调设备的控制方法，首先收集室内各点位的湿度数据，综合判断室内的湿度是否满足要求。当室内湿度低于预设湿度最小值时，再判断储水箱109中的水位是否在预设水位范围内，若满足条件，则开启水泵110，将储水箱109中的化霜水送入第二风机111，对室内进行加湿；储水箱109中的水位低于预设水位范围的最小值时，则对储水箱109进行补水，直至其水位在预设水位范围内；若室内湿度高于预设湿度最小值时，则继续监测室内的湿度，直至室内湿度高于预设湿度最大值时，关闭水泵110，加湿结束。
101.在本发明的描述中，需要说明的是，除非另有说明，“多个”的含义是两个或两个以上；术语“上”、“下”、“左”、“右”、“内”、“外”、“前端”、“后端”、“头部”、“尾部”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。此外，术语“第一”、“第二”、“第三”等仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性。
102.在本发明的描述中，还需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连
接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连。对于本领域的普通技术人员而言，可视具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。
103.以上所述，仅为本发明的具体实施方式，但本发明的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内，可轻易想到变化或替换，都应涵盖在本发明的保护范围之内。因此，本发明的保护范围应以所述权利要求的保护范围为准。