物聯網氣調製冷系統的製作方法

2023-07-30 08:11:36 1

本實用新型屬於食品保鮮領域，具體涉及一種物聯網氣調製冷系統。

背景技術：

隨著生活水平的不斷提高，人們對食品新鮮程度的要求也越來越高。為了保證食品新鮮度，通常將食品保存至保鮮櫃中進行運輸配送。然而，雖然採用保鮮櫃來儲藏食品能夠保證食品的新鮮度，但是目前保鮮櫃中冷風機的能耗通常較大。另外，目前保鮮櫃的工作狀態參數只能由現場人員進行設置和查看，這樣使得保鮮櫃的監控非常不便。

技術實現要素：

本實用新型提供一種物聯網氣調製冷系統，以解決保鮮櫃冷風機能耗較大以及監控不便的問題。

根據本實用新型實施例的第一方面，提供一種物聯網氣調製冷系統，包括氣調製冷裝置、遠程監控裝置和室內室外採集裝置，所述遠程監控裝置根據所述室內室外採集裝置採集到的室內室外環境狀態信息，基於物聯網對所述氣調製冷裝置的工作狀態和室內環境狀態進行遠程監控；

所述氣調製冷裝置包括制冷機、壓縮機、散熱器、第一溫度傳感器、第二溫度傳感器和控制器，所述制冷機設置在第一殼體內，所述壓縮機和散熱器設置在第二殼體內，所述制冷機的輸出管道連接所述壓縮機的輸入管道，所述壓縮機的輸出管道連接所述散熱器的輸入管道，所述散熱器的輸出管道連接所述制冷機的輸入管道，且所述第一殼體的一側設置有排風扇，相對側設置有進氣管，在所述殼體的底部設置有排氣管，在所述排風扇與所述進氣管之間設置有制冷機，所述控制器用於根據所述第一溫度傳感器檢測到的室外溫度以及所述第二溫度傳感器檢測到的室內溫度，控制所述排風扇的轉向以及所述進氣管上閥門的啟閉。

在一種可選的實現方式中，所述系統還包括設置在所述第一殼體內的臭氧發生器、氧氣發生器和加溼器，所述制冷機、所述壓縮機和所述散熱器共同用於對室內的溫度進行調節，所述加溼器用於對室內的溼度進行調節，所述臭氧發生器用於對室內的臭氧濃度進行調節，所述氧氣發生器用於對室內的氧氣濃度進行調節，通過對所述溫度、溼度、臭氧濃度和氧氣濃度進行調節來實現室內的食品保鮮。

在另一種可選的實現方式中，所述系統還包括報警裝置和/或手持終端，所述遠程監控裝置用於在所述氣調製冷裝置的工作狀態和/或所述室內環境狀態出現異常時，向所述報警裝置發送報警信號進行報警，和/或向所述手持終端發送報警信號進行報警。

在另一種可選的實現方式中，所述控制器在製冷時控制所述排風扇正向運轉，以使所述殼體內空氣經所述制冷機製冷後排至室內，並在所述室外溫度小於所述室內溫度時控制所述閥門開啟，以將室外空氣排至所述殼體內後，經所述制冷機輸送給室內；散熱時控制所述排風扇逆向運轉，以將室內空氣排至所述殼體內後，二氧化氮通過所述排氣管排至室外。

在另一種可選的實現方式中，所述氣調製冷裝置還包括三通閥，所述三通閥的第一端連接所述壓縮機的輸入管道，第二端連接所述制冷機的輸出管道，第三端連接穿過所述加溼器的支路管道，且所述支路管道與所述壓縮機的輸入管道連通。

在另一種可選的實現方式中，所述物聯網氣調製冷系統還包括溼度傳感器、第三溫度傳感器和控制器，所述控制器用於根據所述溼度傳感器檢測到的室內溼度以及所述第三溫度傳感器檢測到的所述制冷機輸出的熱空氣的溫度，對所述三通閥的工作狀態進行調整。

在另一種可選的實現方式中，所述控制器在所述室內溼度小於設定溼度時，根據所述制冷機輸出的熱空氣的溫度，控制增大所述三通閥的第三端的開度和/或減小所述三通閥的第一端的開度；在所述室內溼度大於設定溼度時，根據所述制冷機輸出的熱空氣的溫度，控制減小所述三通閥的第三端的開度和/或增大所述三通閥的第一端的開度。

在另一種可選的實現方式中，所述氣調製冷裝置還包括設置在所述制冷機的製冷管中的第四溫度傳感器和化霜裝置，所述控制器用於根據所述第四溫度傳感器檢測到的所述製冷管的溫度，確定是否啟動所述化霜裝置，並在所述化霜裝置啟動後，對化霜時長以及化霜啟動時間間隔進行調整。

在另一種可選的實現方式中，所述控制器用於在所述化霜裝置啟動後，判斷啟動時長是否等於預設的化霜時長，若等於預設的化霜時長，則判斷所述製冷管的溫度是否在預設範圍內，若在預設範圍內，則關閉所述化霜裝置，並縮短所述預設的化霜時長和/或延長所述預設的化霜啟動時間間隔，若不在預設範圍內，則延時關閉所述化霜裝置，並延長所述預設的化霜時長和/或縮短所述預設的化霜啟動時間間隔。

在另一種可選的實現方式中，所述控制器用於在延時關閉所述化霜裝置後，判斷所述製冷管的溫度是否在所述預設範圍內，若是，則關閉所述化霜裝置，並縮短所述預設的化霜時長和/或延長所述預設的化霜啟動時間間隔，否則，延時關閉所述化霜裝置，並延長所述預設的化霜時長和/或縮短所述預設的化霜啟動時間間隔。

本實用新型的有益效果是：

1、本實用新型通過在排風扇的相對側設置進氣管，可以在製冷時，利用溫度低於室內溫度的室外冷空氣和制冷機共同對殼體內的空氣進行製冷，從而可以加快冷卻速度，降低制冷機能耗；通過在殼體的底部設置排氣管，可以在散熱時，將室內熱空氣中的二氧化氮氣體從排氣管排至室外，從而可以加快散熱速度，降低外接散熱器的能耗；本實用新型通過對氣調製冷裝置的工作狀態和室內環境狀態進行遠程監控，可以提高監控的方便性；

2、本實用新型中氣調製冷裝置採用向保鮮室內充入臭氧的方式，並通過對保鮮室內的溫度、溼度、臭氧濃度和氧氣濃度進行調節來實現食品保鮮，由此不僅可以保證食品的新鮮程度，而且由於在保鮮過程中臭氧和氧氣並不必充滿整個冷藏庫，因此不必在食品存放至冷藏庫後對冷藏庫進行密封，簡化了冷藏操作，並提高了用戶取出食品時的安全；

3、本實用新型通過增加報警裝置和/或手持終端，可以實現氣調製冷裝置異常和/或室內環境狀態異常報警；

4、本實用新型通過使加溼器利用制冷機提供的熱空氣進行加溼，可以降低加溼器在加溼過程中的耗能，並且通過將冷卻後的熱空氣輸送回壓縮機的輸入管道，可以降低外接壓縮散熱系統的能耗；

5、本實用新型通過根據室內溼度和制冷機輸出的熱空氣的溫度，對三通閥的工作狀態進行調整，可以提高溼度的調節精確度；

6、本實用新型通過根據各次在預設化霜時長下的化霜效果，來對預設的化霜時長和/或化霜啟動時間間隔進行調整，可以在保證化霜符合要求的基礎上避免造成能源浪費；此外，由於在化霜過程中需要關閉製冷管，而製冷管對冷藏庫內的溫度調節起到至關重要的作用，因此本實用新型通過在使用過程中不斷優化預存的化霜時長以及化霜啟動時間間隔，可以降低冷藏庫內的溫度波動。

附圖說明

圖1是本實用新型物聯網氣調製冷系統的一個實施例結構示意圖；

圖2是圖1所示的物聯網氣調製冷系統中第一殼體的正面剖視圖；

圖3是本實用新型第一殼體的另一個實施例俯視圖；

圖4是本實用新型智能氣調冷風機中化霜優化方法的一個實施例流程圖。

具體實施方式

為了使本技術領域的人員更好地理解本實用新型實施例中的技術方案，並使本實用新型實施例的上述目的、特徵和優點能夠更加明顯易懂，下面結合附圖對本實用新型實施例中技術方案作進一步詳細的說明。

在本實用新型的描述中，除非另有規定和限定，需要說明的是，術語「連接」應做廣義理解，例如，可以是機械連接或電連接，也可以是兩個元件內部的連通，可以是直接相連，也可以通過中間媒介間接相連，對於本領域的普通技術人員而言，可以根據具體情況理解上述術語的具體含義。

參見圖1，為本實用新型物聯網氣調製冷系統的一個實施例結構示意圖。該物聯網氣調製冷系統可以包括氣調製冷裝置110、遠程監控裝置120和室內室外採集裝置，遠程監控裝置120根據所述室內室外採集裝置採集到的室內室外環境狀態信息，基於物聯網對所述氣調製冷裝置110的工作狀態和室內環境狀態進行遠程監控。

另外，目前氣調製冷系統對食品進行保鮮儲存時通常採用向保鮮室內充入氮氣的方式，首先，為了保證氮氣不會從保鮮室中溢出，食品在存放至保鮮室後，需要採用膠條將保鮮室進行密封，從而使得食品的保鮮操作繁瑣；其次，食品只能一次性存放至保鮮室中，若希望分批向保鮮室中存放食品，則在分批存放的過程中有可能引發原先存放的食品發生變質，從而導致食品的保鮮效果較差；再者，用戶在取出食品時，由於保鮮室內存在較高的氣壓，因此安全性較低。為此，本實用新型中氣調製冷裝置採用向保鮮室內充入臭氧的方式，並通過對保鮮室內的溫度、溼度、臭氧濃度和氧氣濃度進行調節來實現食品保鮮，由此不僅可以保證食品的新鮮程度，而且由於在保鮮過程中臭氧和氧氣並不必充滿整個冷藏庫，因此不必在食品存放至冷藏庫後對冷藏庫進行密封，簡化了冷藏操作，並提高了用戶取出食品時的安全。其中，該氣調製冷裝置110可以包括制冷機111、壓縮機112、散熱器113、臭氧發生器114、氧氣發生器115和加溼器116，所述制冷機111、所述壓縮機112和所述散熱器113共同用於對室內的溫度進行調節，所述加溼器116用於對室內的溼度進行調節，所述臭氧發生器114用於對室內的臭氧濃度進行調節，所述氧氣發生器115用於對室內的氧氣濃度進行調節，通過對所述溫度、溼度、臭氧濃度和氧氣濃度進行調節來實現室內的食品保鮮。

為了對氣調製冷裝置的工作狀態進行監測，該氣調製冷裝置110內還可以設置有性能參數傳感器，例如電壓、電流傳感器等，電壓、電流傳感器在檢測到對應的電壓、電流後，可以將電壓、電流信息發送給控制器117，再由氣調製冷裝置110的控制器117發送給遠程監控裝置120，從而實現氣調製冷裝置性能參數的遠程監測。

為了對室內室外環境狀態進行監測，室內室外採集裝置可以包括設置在保鮮室外的第一溫度傳感器131、設置在保鮮室內的臭氧濃度傳感器132、二氧化氮濃度傳感器133、溼度傳感器134、第二溫度傳感器135和排風溫度傳感器136。該控制器117可以分別與上述傳感器連接，其中第一溫度傳感器131、臭氧濃度傳感器132、二氧化氮濃度傳感器133、溼度傳感器134、第二溫度傳感器135和排風溫度傳感器136依次將檢測到的室外溫度、室內臭氧濃度、室內二氧化氮濃度、室內溼度、室內溫度和排風溫度發送給控制器117，再由控制器117將這些信息發送給遠程監控裝置120，從而實現了室內室外環境狀態的監測。

遠程監控裝置120在接收到氣調製冷裝置的工作狀態和室內室外狀態信息後，可以根據氣調製冷裝置的工作狀態和室內室外狀態信息，基於物聯網對所述氣調製冷裝置110的工作狀態和室內環境狀態進行遠程控制。其中，當氣調製冷裝置的電流或電壓過高、或者過低時，對所述氣調製冷裝置的工作狀態進行調節。此外，遠程監控裝置120還可以對保鮮室內的預期臭氧濃度、二氧化氮濃度、溼度和溫度進行設置，從而使保鮮室內臭氧濃度、二氧化氮濃度、溼度和溫度都處於預期值範圍內。

為了在氣調製冷裝置的工作狀態和室內環境狀態出現異常時進行報警，該物聯網氣調製冷系統還可以包括報警裝置140和手持終端150，其中遠程監控裝置120可以分別與報警裝置140和/或手持終端150連接，用於在氣調製冷裝置的工作狀態和/或室內環境狀態出現異常時，向報警裝置180和/或手持終端150發送報警信號進行報警，從而向遠程監控人員和/或用戶進行報警。在對手持終端進行報警時可以採用簡訊報警或者電話報警等。

另外，為了降低氣調製冷裝置的能耗，氣調製冷裝置110還可以包括第一溫度傳感器118和第二溫度傳感器119，其中所述制冷機111設置在第一殼體160內，所述壓縮機112和散熱器113設置在第二殼體170內，所述制冷機111的輸出管道連接所述壓縮機112的輸入管道，所述壓縮機112的輸出管道連接所述散熱器113的輸入管道，所述散熱器113的輸出管道連接所述制冷機111的輸入管道；且所述第一殼體160的一側設置有排風扇161，相對側設置有進氣管162，在所述第一殼體160的底部設置有排氣管163，在所述排風扇161與所述進氣管162之間設置有制冷機111，所述控制器117用於根據第一溫度傳感器118檢測到的室外溫度以及第二溫度傳感器119檢測到的室內溫度，控制排風扇161的轉向以及進氣管162上閥門164的啟閉。

本實施例中，控制器117可以將第二溫度傳感器119檢測到的室內溫度與預設的第一溫度進行比較，若檢測到的室內溫度小於預設的第一溫度，則控制制冷機111運行進行製冷，否則，控制制冷機111停止工作進行散熱。制冷機111在運行時，第一殼體160內的空氣溫度降低，形成冷空氣，此時控制器117可以控制排風扇161正向運轉，這樣第一殼體160內的冷空氣便可排至室內，從而達到製冷的目的。此外，在製冷時控制器117還可以根據室外溫度和室內溫度，對進氣管162上閥門164的啟閉進行控制，其中若室外溫度小於室內溫度，則控制閥門164開啟，以使室外的冷空氣對第一殼體160內的空氣進一步冷卻，這樣第一殼體160內的空氣可以在室外冷空氣和制冷機111的共同作用下實現冷卻，由此不僅可以加快冷卻速度，而且可以降低制冷機的能耗。

制冷機111在停止運行時，控制器117可以控制排風扇161逆向運轉，這樣室內的熱空氣將被排至第一殼體160內，由於導致空氣變熱的原因通常是因為空氣中二氧化氮的濃度增多，並且二氧化氮相比於空氣中的其他成分更重，因此排放至第一殼體160內的二氧化氮會沉積到第一殼體160的底部，從排氣管163(結合圖2所示)排放至室外，此外包含剩餘熱量的熱空氣仍由制冷機111的輸出管道排出。本實用新型通過在散熱時利用排風扇將室內熱空氣排放至殼體內，並在殼體的底部設置排氣管，可以使室內熱空氣中的二氧化氮氣體從殼體底部的排氣管排至室外，由此不僅可以加快散熱速度，而且可以降低外接散熱器的能耗。

由上述實施例可見，本實用新型通過在排風扇的相對側設置進氣管，可以在製冷時，利用溫度低於室內溫度的室外冷空氣和制冷機共同對殼體內的空氣進行製冷，從而可以加快冷卻速度，降低制冷機能耗；通過在殼體的底部設置排氣管，可以在散熱時，將室內熱空氣中的二氧化氮氣體從排氣管排至室外，從而可以加快散熱速度，降低外接散熱器的能耗。本實用新型通過對氣調製冷裝置的工作狀態和室內環境狀態進行遠程監控，可以提高監控的方便性。

參見圖3，為本實用新型氣調製冷裝置中第一殼體的一個實施例俯視圖。圖3與圖2所示第一殼體的區別在於，還包括三通閥210，三通閥210的第一端連接壓縮機的輸入管道221，第二端連接制冷機111的輸出管道222，第三端連接穿過加溼器116的支路管道223，且支路管道223與壓縮機的輸入管道221連通。本實施例中，當三通閥210的第三端打開時，制冷機111通過輸出管道222輸出的熱空氣可以從支路管道223輸送至壓縮機的輸入管道221。熱空氣在通過支路管道223的過程中，加溼器中水分在熱空氣提供的熱量的作用下進行蒸發，從而對第一殼體160中的空氣溼度進行調節，在第一殼體160中空氣輸送至室內後，實現對室內空氣溼度進行調節。本實用新型通過使加溼器利用制冷機提供的熱空氣進行加溼，可以降低加溼器在加溼過程中的耗能，並且通過將冷卻後的熱空氣輸送回壓縮機的輸入管道，可以降低外接壓縮散熱系統的能耗。

為了進一步提高溼度的調節精確度，該氣調製冷裝置機還可以包括溼度傳感器和第三溫度傳感器(圖中未示出)，控制器117用於根據溼度傳感器檢測到的室內溼度以及第三溫度傳感器檢測到的制冷機111輸出的熱空氣的溫度，對三通閥210的工作狀態進行調整。其中，當室內溼度小於預設溼度時，表示需要加大加溼力度，此時控制器117可以根據制冷機111輸出的熱空氣的溫度，控制增大三通閥210的第三端的開度，和/或減小三通閥210的第一端的開度，從而使制冷機111將較多熱空氣輸送通過加溼器116。當室內溼度大於設定溼度時，表示需要降低加溼力度或者關閉加溼功能，此時控制器117可以根據制冷機111輸出的熱空氣的溫度，控制減小三通閥210的第三端的開度，和/或增大三通閥210的第一端的開度，從而使制冷機111將較少熱空氣輸送通過加溼器116，或者停止將熱空氣輸送通過加溼器116。

另外，目前通常採用定期對制冷機中製冷管進行化霜的方式，來避免製冷管出現結霜現象，但是這種方式通常會導致殼體內空氣溫差幅度較大，從而導致室內溫差幅度較大。為此，本實用新型中智能氣調冷風機中還增加有設置在制冷機111的製冷管中的第四溫度傳感器和化霜裝置(圖中未示出，其中化霜裝置可以為電熱絲等)，控制器117用於根據第四溫度傳感器檢測到的製冷管的溫度，確定是否啟動化霜裝置，並在化霜裝置啟動後，對化霜時長以及化霜啟動時間間隔進行調整。其中，在第四溫度傳感器檢測到的製冷管的溫度大於預設的第二溫度時，控制器117控制啟動化霜裝置，否則，控制器117不控制啟動化霜裝置。在化霜裝置啟動後，控制器117可以按照圖4所示步驟對化霜時長以及化霜啟動時間間隔進行調整。

步驟S401、控制啟動化霜裝置。

步驟S402、判斷啟動時長與預設的化霜時長是否相等，若是，則執行步驟S403，否則，繼續執行本步驟。

步驟S403、判斷第四溫度傳感器檢測到的製冷管的溫度是否在預設範圍內，若是，則表示化霜符合要求，但又有可能存在化本次霜時間過長的問題，此時執行步驟S404，否則，表示化霜尚且不符合要求，需要延長本次化霜時間，執行步驟S405。

步驟S404、縮短預設的化霜時長和/或延長預設的化霜啟動時間間隔，關閉化霜裝置，執行步驟S401。

步驟S405、延時關閉化霜裝置，並延長預設的化霜時長和/或縮短預設的化霜啟動時間間隔，執行步驟S403。

由此，本實用新型通過根據各次在預設的化霜時長下的化霜效果，來對預設的化霜時長和/或化霜啟動時間間隔進行調整，可以在保證化霜符合要求的基礎上避免造成能源浪費；此外，由於在化霜過程中需要關閉製冷管，而製冷管對冷藏庫內的溫度調節起到至關重要的作用，因此本實用新型通過在使用過程中不斷優化預存的化霜時長以及化霜啟動時間間隔，可以降低冷藏庫內的溫度波動。

本領域技術人員在考慮說明書及實踐這裡公開的實用新型後，將容易想到本實用新型的其它實施方案。本申請旨在涵蓋本實用新型的任何變型、用途或者適應性變化，這些變型、用途或者適應性變化遵循本實用新型的一般性原理並包括本實用新型未公開的本技術領域中的公知常識或慣用技術手段。說明書和實施例僅被視為示例性的，本實用新型的真正範圍和精神由下面的權利要求指出。

應當理解的是，本實用新型並不局限於上面已經描述並在附圖中示出的精確結構，並且可以在不脫離其範圍進行各種修改和改變。本實用新型的範圍僅由所附的權利要求來限制。