CN106705567A - 物联网气调制冷系统 - Google Patents

Abstract

本发明提供一种物联网气调制冷系统，包括气调制冷装置、远程监控装置和室内室外采集装置，远程监控装置根据室内室外采集装置采集到的室内室外环境状态信息，基于物联网对气调制冷装置的工作状态和室内环境状态进行远程监控；气调制冷装置中制冷机设置在第一壳体内，压缩机和散热器设置在第二壳体内，制冷机、压缩机和散热器依次相连，且第一壳体的一侧设置有排风扇，相对侧设置有进气管，在壳体的底部设置有排气管，在排风扇与进气管之间设置有制冷机，控制器用于根据第一温度传感器检测到的室外温度以及第二温度传感器检测到的室内温度，控制排风扇的转向以及进气管上阀门的启闭。通过本发明可以降低制冷装置的能耗，并便于对制冷效果进行监控。

Description

物联网气调制冷系统

技术领域

本发明属于食品保鲜领域，具体涉及一种物联网气调制冷系统。

背景技术

随着生活水平的不断提高，人们对食品新鲜程度的要求也越来越高。为了保证食品新鲜度，通常将食品保存至保鲜柜中进行运输配送。然而，虽然采用保鲜柜来储藏食品能够保证食品的新鲜度，但是目前保鲜柜中冷风机的能耗通常较大。另外，目前保鲜柜的工作状态参数只能由现场人员进行设置和查看，这样使得保鲜柜的监控非常不便。

发明内容

本发明提供一种物联网气调制冷系统，以解决保鲜柜冷风机能耗较大以及监控不便的问题。

根据本发明实施例的第一方面，提供一种物联网气调制冷系统，包括气调制冷装置、远程监控装置和室内室外采集装置，所述远程监控装置根据所述室内室外采集装置采集到的室内室外环境状态信息，基于物联网对所述气调制冷装置的工作状态和室内环境状态进行远程监控；

所述气调制冷装置包括制冷机、压缩机、散热器、第一温度传感器、第二温度传感器和控制器，所述制冷机设置在第一壳体内，所述压缩机和散热器设置在第二壳体内，所述制冷机的输出管道连接所述压缩机的输入管道，所述压缩机的输出管道连接所述散热器的输入管道，所述散热器的输出管道连接所述制冷机的输入管道，且所述第一壳体的一侧设置有排风扇，相对侧设置有进气管，在所述壳体的底部设置有排气管，在所述排风扇与所述进气管之间设置有制冷机，所述控制器用于根据所述第一温度传感器检测到的室外温度以及所述第二温度传感器检测到的室内温度，控制所述排风扇的转向以及所述进气管上阀门的启闭。

在一种可选的实现方式中，所述系统还包括设置在所述第一壳体内的臭氧发生器、氧气发生器和加湿器，所述制冷机、所述压缩机和所述散热器共同用于对室内的温度进行调节，所述加湿器用于对室内的湿度进行调节，所述臭氧发生器用于对室内的臭氧浓度进行调节，所述氧气发生器用于对室内的氧气浓度进行调节，通过对所述温度、湿度、臭氧浓度和氧气浓度进行调节来实现室内的食品保鲜。

在另一种可选的实现方式中，所述系统还包括报警装置和/或手持终端，所述远程监控装置用于在所述气调制冷装置的工作状态和/或所述室内环境状态出现异常时，向所述报警装置发送报警信号进行报警，和/或向所述手持终端发送报警信号进行报警。

在另一种可选的实现方式中，所述控制器在制冷时控制所述排风扇正向运转，以使所述壳体内空气经所述制冷机制冷后排至室内，并在所述室外温度小于所述室内温度时控制所述阀门开启，以将室外空气排至所述壳体内后，经所述制冷机输送给室内；散热时控制所述排风扇逆向运转，以将室内空气排至所述壳体内后，二氧化氮通过所述排气管排至室外。

在另一种可选的实现方式中，所述气调制冷装置还包括三通阀，所述三通阀的第一端连接所述压缩机的输入管道，第二端连接所述制冷机的输出管道，第三端连接穿过所述加湿器的支路管道，且所述支路管道与所述压缩机的输入管道连通。

在另一种可选的实现方式中，所述物联网气调制冷系统还包括湿度传感器、第三温度传感器和控制器，所述控制器用于根据所述湿度传感器检测到的室内湿度以及所述第三温度传感器检测到的所述制冷机输出的热空气的温度，对所述三通阀的工作状态进行调整。

在另一种可选的实现方式中，所述控制器在所述室内湿度小于设定湿度时，根据所述制冷机输出的热空气的温度，控制增大所述三通阀的第三端的开度和/或减小所述三通阀的第一端的开度；在所述室内湿度大于设定湿度时，根据所述制冷机输出的热空气的温度，控制减小所述三通阀的第三端的开度和/或增大所述三通阀的第一端的开度。

在另一种可选的实现方式中，所述气调制冷装置还包括设置在所述制冷机的制冷管中的第四温度传感器和化霜装置，所述控制器用于根据所述第四温度传感器检测到的所述制冷管的温度，确定是否启动所述化霜装置，并在所述化霜装置启动后，对化霜时长以及化霜启动时间间隔进行调整。

在另一种可选的实现方式中，所述控制器用于在所述化霜装置启动后，判断启动时长是否等于预设的化霜时长，若等于预设的化霜时长，则判断所述制冷管的温度是否在预设范围内，若在预设范围内，则关闭所述化霜装置，并缩短所述预设的化霜时长和/或延长所述预设的化霜启动时间间隔，若不在预设范围内，则延时关闭所述化霜装置，并延长所述预设的化霜时长和/或缩短所述预设的化霜启动时间间隔。

在另一种可选的实现方式中，所述控制器用于在延时关闭所述化霜装置后，判断所述制冷管的温度是否在所述预设范围内，若是，则关闭所述化霜装置，并缩短所述预设的化霜时长和/或延长所述预设的化霜启动时间间隔，否则，延时关闭所述化霜装置，并延长所述预设的化霜时长和/或缩短所述预设的化霜启动时间间隔。

本发明的有益效果是：

1、本发明通过在排风扇的相对侧设置进气管，可以在制冷时，利用温度低于室内温度的室外冷空气和制冷机共同对壳体内的空气进行制冷，从而可以加快冷却速度，降低制冷机能耗；通过在壳体的底部设置排气管，可以在散热时，将室内热空气中的二氧化氮气体从排气管排至室外，从而可以加快散热速度，降低外接散热器的能耗；本发明通过对气调制冷装置的工作状态和室内环境状态进行远程监控，可以提高监控的方便性；

2、本发明中气调制冷装置采用向保鲜室内充入臭氧的方式，并通过对保鲜室内的温度、湿度、臭氧浓度和氧气浓度进行调节来实现食品保鲜，由此不仅可以保证食品的新鲜程度，而且由于在保鲜过程中臭氧和氧气并不必充满整个冷藏库，因此不必在食品存放至冷藏库后对冷藏库进行密封，简化了冷藏操作，并提高了用户取出食品时的安全；

3、本发明通过增加报警装置和/或手持终端，可以实现气调制冷装置异常和/或室内环境状态异常报警；

4、本发明通过使加湿器利用制冷机提供的热空气进行加湿，可以降低加湿器在加湿过程中的耗能，并且通过将冷却后的热空气输送回压缩机的输入管道，可以降低外接压缩散热系统的能耗；

5、本发明通过根据室内湿度和制冷机输出的热空气的温度，对三通阀的工作状态进行调整，可以提高湿度的调节精确度；

6、本发明通过根据各次在预设化霜时长下的化霜效果，来对预设的化霜时长和/或化霜启动时间间隔进行调整，可以在保证化霜符合要求的基础上避免造成能源浪费；此外，由于在化霜过程中需要关闭制冷管，而制冷管对冷藏库内的温度调节起到至关重要的作用，因此本发明通过在使用过程中不断优化预存的化霜时长以及化霜启动时间间隔，可以降低冷藏库内的温度波动。

附图说明

图1是本发明物联网气调制冷系统的一个实施例结构示意图；

图2是图1所示的物联网气调制冷系统中第一壳体的正面剖视图；

图3是本发明第一壳体的另一个实施例俯视图；

图4是本发明智能气调冷风机中化霜优化方法的一个实施例流程图。

具体实施方式

为了使本技术领域的人员更好地理解本发明实施例中的技术方案，并使本发明实施例的上述目的、特征和优点能够更加明显易懂，下面结合附图对本发明实施例中技术方案作进一步详细的说明。

在本发明的描述中，除非另有规定和限定，需要说明的是，术语“连接”应做广义理解，例如，可以是机械连接或电连接，也可以是两个元件内部的连通，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，可以根据具体情况理解上述术语的具体含义。

参见图1，为本发明物联网气调制冷系统的一个实施例结构示意图。该物联网气调制冷系统可以包括气调制冷装置110、远程监控装置120和室内室外采集装置，远程监控装置120根据所述室内室外采集装置采集到的室内室外环境状态信息，基于物联网对所述气调制冷装置110的工作状态和室内环境状态进行远程监控。

另外，目前气调制冷系统对食品进行保鲜储存时通常采用向保鲜室内充入氮气的方式，首先，为了保证氮气不会从保鲜室中溢出，食品在存放至保鲜室后，需要采用胶条将保鲜室进行密封，从而使得食品的保鲜操作繁琐；其次，食品只能一次性存放至保鲜室中，若希望分批向保鲜室中存放食品，则在分批存放的过程中有可能引发原先存放的食品发生变质，从而导致食品的保鲜效果较差；再者，用户在取出食品时，由于保鲜室内存在较高的气压，因此安全性较低。为此，本发明中气调制冷装置采用向保鲜室内充入臭氧的方式，并通过对保鲜室内的温度、湿度、臭氧浓度和氧气浓度进行调节来实现食品保鲜，由此不仅可以保证食品的新鲜程度，而且由于在保鲜过程中臭氧和氧气并不必充满整个冷藏库，因此不必在食品存放至冷藏库后对冷藏库进行密封，简化了冷藏操作，并提高了用户取出食品时的安全。其中，该气调制冷装置110可以包括制冷机111、压缩机112、散热器113、臭氧发生器114、氧气发生器115和加湿器116，所述制冷机111、所述压缩机112和所述散热器113共同用于对室内的温度进行调节，所述加湿器116用于对室内的湿度进行调节，所述臭氧发生器114用于对室内的臭氧浓度进行调节，所述氧气发生器115用于对室内的氧气浓度进行调节，通过对所述温度、湿度、臭氧浓度和氧气浓度进行调节来实现室内的食品保鲜。

为了对气调制冷装置的工作状态进行监测，该气调制冷装置110内还可以设置有性能参数传感器，例如电压、电流传感器等，电压、电流传感器在检测到对应的电压、电流后，可以将电压、电流信息发送给控制器117，再由气调制冷装置110的控制器117发送给远程监控装置120，从而实现气调制冷装置性能参数的远程监测。

为了对室内室外环境状态进行监测，室内室外采集装置可以包括设置在保鲜室外的第一温度传感器131、设置在保鲜室内的臭氧浓度传感器132、二氧化氮浓度传感器133、湿度传感器134、第二温度传感器135和排风温度传感器136。该控制器117可以分别与上述传感器连接，其中第一温度传感器131、臭氧浓度传感器132、二氧化氮浓度传感器133、湿度传感器134、第二温度传感器135和排风温度传感器136依次将检测到的室外温度、室内臭氧浓度、室内二氧化氮浓度、室内湿度、室内温度和排风温度发送给控制器117，再由控制器117将这些信息发送给远程监控装置120，从而实现了室内室外环境状态的监测。

远程监控装置120在接收到气调制冷装置的工作状态和室内室外状态信息后，可以根据气调制冷装置的工作状态和室内室外状态信息，基于物联网对所述气调制冷装置110的工作状态和室内环境状态进行远程控制。其中，当气调制冷装置的电流或电压过高、或者过低时，对所述气调制冷装置的工作状态进行调节。此外，远程监控装置120还可以对保鲜室内的预期臭氧浓度、二氧化氮浓度、湿度和温度进行设置，从而使保鲜室内臭氧浓度、二氧化氮浓度、湿度和温度都处于预期值范围内。

为了在气调制冷装置的工作状态和室内环境状态出现异常时进行报警，该物联网气调制冷系统还可以包括报警装置140和手持终端150，其中远程监控装置120可以分别与报警装置140和/或手持终端150连接，用于在气调制冷装置的工作状态和/或室内环境状态出现异常时，向报警装置180和/或手持终端150发送报警信号进行报警，从而向远程监控人员和/或用户进行报警。在对手持终端进行报警时可以采用短信报警或者电话报警等。

另外，为了降低气调制冷装置的能耗，气调制冷装置110还可以包括第一温度传感器118和第二温度传感器119，其中所述制冷机111设置在第一壳体160内，所述压缩机112和散热器113设置在第二壳体170内，所述制冷机111的输出管道连接所述压缩机112的输入管道，所述压缩机112的输出管道连接所述散热器113的输入管道，所述散热器113的输出管道连接所述制冷机111的输入管道；且所述第一壳体160的一侧设置有排风扇161，相对侧设置有进气管162，在所述第一壳体160的底部设置有排气管163，在所述排风扇161与所述进气管162之间设置有制冷机111，所述控制器117用于根据第一温度传感器118检测到的室外温度以及第二温度传感器119检测到的室内温度，控制排风扇161的转向以及进气管162上阀门164的启闭。

本实施例中，控制器117可以将第二温度传感器119检测到的室内温度与预设的第一温度进行比较，若检测到的室内温度小于预设的第一温度，则控制制冷机111运行进行制冷，否则，控制制冷机111停止工作进行散热。制冷机111在运行时，第一壳体160内的空气温度降低，形成冷空气，此时控制器117可以控制排风扇161正向运转，这样第一壳体160内的冷空气便可排至室内，从而达到制冷的目的。此外，在制冷时控制器117还可以根据室外温度和室内温度，对进气管162上阀门164的启闭进行控制，其中若室外温度小于室内温度，则控制阀门164开启，以使室外的冷空气对第一壳体160内的空气进一步冷却，这样第一壳体160内的空气可以在室外冷空气和制冷机111的共同作用下实现冷却，由此不仅可以加快冷却速度，而且可以降低制冷机的能耗。

制冷机111在停止运行时，控制器117可以控制排风扇161逆向运转，这样室内的热空气将被排至第一壳体160内，由于导致空气变热的原因通常是因为空气中二氧化氮的浓度增多，并且二氧化氮相比于空气中的其他成分更重，因此排放至第一壳体160内的二氧化氮会沉积到第一壳体160的底部，从排气管163(结合图2所示)排放至室外，此外包含剩余热量的热空气仍由制冷机111的输出管道排出。本发明通过在散热时利用排风扇将室内热空气排放至壳体内，并在壳体的底部设置排气管，可以使室内热空气中的二氧化氮气体从壳体底部的排气管排至室外，由此不仅可以加快散热速度，而且可以降低外接散热器的能耗。

由上述实施例可见，本发明通过在排风扇的相对侧设置进气管，可以在制冷时，利用温度低于室内温度的室外冷空气和制冷机共同对壳体内的空气进行制冷，从而可以加快冷却速度，降低制冷机能耗；通过在壳体的底部设置排气管，可以在散热时，将室内热空气中的二氧化氮气体从排气管排至室外，从而可以加快散热速度，降低外接散热器的能耗。本发明通过对气调制冷装置的工作状态和室内环境状态进行远程监控，可以提高监控的方便性。

参见图3，为本发明气调制冷装置中第一壳体的一个实施例俯视图。图3与图2所示第一壳体的区别在于，还包括三通阀210，三通阀210的第一端连接压缩机的输入管道221，第二端连接制冷机111的输出管道222，第三端连接穿过加湿器116的支路管道223，且支路管道223与压缩机的输入管道221连通。本实施例中，当三通阀210的第三端打开时，制冷机111通过输出管道222输出的热空气可以从支路管道223输送至压缩机的输入管道221。热空气在通过支路管道223的过程中，加湿器中水分在热空气提供的热量的作用下进行蒸发，从而对第一壳体160中的空气湿度进行调节，在第一壳体160中空气输送至室内后，实现对室内空气湿度进行调节。本发明通过使加湿器利用制冷机提供的热空气进行加湿，可以降低加湿器在加湿过程中的耗能，并且通过将冷却后的热空气输送回压缩机的输入管道，可以降低外接压缩散热系统的能耗。

为了进一步提高湿度的调节精确度，该气调制冷装置机还可以包括湿度传感器和第三温度传感器(图中未示出)，控制器117用于根据湿度传感器检测到的室内湿度以及第三温度传感器检测到的制冷机111输出的热空气的温度，对三通阀210的工作状态进行调整。其中，当室内湿度小于预设湿度时，表示需要加大加湿力度，此时控制器117可以根据制冷机111输出的热空气的温度，控制增大三通阀210的第三端的开度，和/或减小三通阀210的第一端的开度，从而使制冷机111将较多热空气输送通过加湿器116。当室内湿度大于设定湿度时，表示需要降低加湿力度或者关闭加湿功能，此时控制器117可以根据制冷机111输出的热空气的温度，控制减小三通阀210的第三端的开度，和/或增大三通阀210的第一端的开度，从而使制冷机111将较少热空气输送通过加湿器116，或者停止将热空气输送通过加湿器116。

另外，目前通常采用定期对制冷机中制冷管进行化霜的方式，来避免制冷管出现结霜现象，但是这种方式通常会导致壳体内空气温差幅度较大，从而导致室内温差幅度较大。为此，本发明中智能气调冷风机中还增加有设置在制冷机111的制冷管中的第四温度传感器和化霜装置(图中未示出，其中化霜装置可以为电热丝等)，控制器117用于根据第四温度传感器检测到的制冷管的温度，确定是否启动化霜装置，并在化霜装置启动后，对化霜时长以及化霜启动时间间隔进行调整。其中，在第四温度传感器检测到的制冷管的温度大于预设的第二温度时，控制器117控制启动化霜装置，否则，控制器117不控制启动化霜装置。在化霜装置启动后，控制器117可以按照图4所示步骤对化霜时长以及化霜启动时间间隔进行调整。

步骤S401、控制启动化霜装置。

步骤S402、判断启动时长与预设的化霜时长是否相等，若是，则执行步骤S403，否则，继续执行本步骤。

步骤S403、判断第四温度传感器检测到的制冷管的温度是否在预设范围内，若是，则表示化霜符合要求，但又有可能存在化本次霜时间过长的问题，此时执行步骤S404，否则，表示化霜尚且不符合要求，需要延长本次化霜时间，执行步骤S405。

步骤S404、缩短预设的化霜时长和/或延长预设的化霜启动时间间隔，关闭化霜装置，执行步骤S401。

步骤S405、延时关闭化霜装置，并延长预设的化霜时长和/或缩短预设的化霜启动时间间隔，执行步骤S403。

由此，本发明通过根据各次在预设的化霜时长下的化霜效果，来对预设的化霜时长和/或化霜启动时间间隔进行调整，可以在保证化霜符合要求的基础上避免造成能源浪费；此外，由于在化霜过程中需要关闭制冷管，而制冷管对冷藏库内的温度调节起到至关重要的作用，因此本发明通过在使用过程中不断优化预存的化霜时长以及化霜启动时间间隔，可以降低冷藏库内的温度波动。

本领域技术人员在考虑说明书及实践这里公开的发明后，将容易想到本发明的其它实施方案。本申请旨在涵盖本发明的任何变型、用途或者适应性变化，这些变型、用途或者适应性变化遵循本发明的一般性原理并包括本发明未公开的本技术领域中的公知常识或惯用技术手段。说明书和实施例仅被视为示例性的，本发明的真正范围和精神由下面的权利要求指出。

应当理解的是，本发明并不局限于上面已经描述并在附图中示出的精确结构，并且可以在不脱离其范围进行各种修改和改变。本发明的范围仅由所附的权利要求来限制。

Claims (10)

1.一种物联网气调制冷系统，其特征在于，包括气调制冷装置、远程监控装置和室内室外采集装置，所述远程监控装置根据所述室内室外采集装置采集到的室内室外环境状态信息，基于物联网对所述气调制冷装置的工作状态和室内环境状态进行远程监控；

所述气调制冷装置包括制冷机、压缩机、散热器、第一温度传感器、第二温度传感器和控制器，所述制冷机设置在第一壳体内，所述压缩机和散热器设置在第二壳体内，所述制冷机的输出管道连接所述压缩机的输入管道，所述压缩机的输出管道连接所述散热器的输入管道，所述散热器的输出管道连接所述制冷机的输入管道，且所述第一壳体的一侧设置有排风扇，相对侧设置有进气管，在所述壳体的底部设置有排气管，在所述排风扇与所述进气管之间设置有制冷机，所述控制器用于根据所述第一温度传感器检测到的室外温度以及所述第二温度传感器检测到的室内温度，控制所述排风扇的转向以及所述进气管上阀门的启闭。

2.根据权利要求1所述的物联网气调制冷系统，其特征在于，所述系统还包括设置在所述第一壳体内的臭氧发生器、氧气发生器和加湿器，所述制冷机、所述压缩机和所述散热器共同用于对室内的温度进行调节，所述加湿器用于对室内的湿度进行调节，所述臭氧发生器用于对室内的臭氧浓度进行调节，所述氧气发生器用于对室内的氧气浓度进行调节，通过对所述温度、湿度、臭氧浓度和氧气浓度进行调节来实现室内的食品保鲜。

3.根据权利要求1所述的物联网气调制冷系统，其特征在于，所述系统还包括报警装置和/或手持终端，所述远程监控装置用于在所述气调制冷装置的工作状态和/或所述室内环境状态出现异常时，向所述报警装置发送报警信号进行报警，和/或向所述手持终端发送报警信号进行报警。

4.根据权利要求1所述的物联网气调制冷系统，其特征在于，所述控制器在制冷时控制所述排风扇正向运转，以使所述壳体内空气经所述制冷机制冷后排至室内，并在所述室外温度小于所述室内温度时控制所述阀门开启，以将室外空气排至所述壳体内后，经所述制冷机输送给室内；散热时控制所述排风扇逆向运转，以将室内空气排至所述壳体内后，二氧化氮通过所述排气管排至室外。

5.根据权利要求1所述的物联网气调制冷系统，其特征在于，所述气调制冷装置还包括三通阀，所述三通阀的第一端连接所述压缩机的输入管道，第二端连接所述制冷机的输出管道，第三端连接穿过所述加湿器的支路管道，且所述支路管道与所述压缩机的输入管道连通。

6.根据权利要求5所述的物联网气调制冷系统，其特征在于，所述物联网气调制冷系统还包括湿度传感器、第三温度传感器和控制器，所述控制器用于根据所述湿度传感器检测到的室内湿度以及所述第三温度传感器检测到的所述制冷机输出的热空气的温度，对所述三通阀的工作状态进行调整。

7.根据权利要求6所述的物联网气调制冷系统，其特征在于，所述控制器在所述室内湿度小于设定湿度时，根据所述制冷机输出的热空气的温度，控制增大所述三通阀的第三端的开度和/或减小所述三通阀的第一端的开度；在所述室内湿度大于设定湿度时，根据所述制冷机输出的热空气的温度，控制减小所述三通阀的第三端的开度和/或增大所述三通阀的第一端的开度。

8.根据权利要求1所述的物联网气调制冷系统，其特征在于，所述气调制冷装置还包括设置在所述制冷机的制冷管中的第四温度传感器和化霜装置，所述控制器用于根据所述第四温度传感器检测到的所述制冷管的温度，确定是否启动所述化霜装置，并在所述化霜装置启动后，对化霜时长以及化霜启动时间间隔进行调整。

9.根据权利要求8所述的物联网气调制冷系统，其特征在于，所述控制器用于在所述化霜装置启动后，判断启动时长是否等于预设的化霜时长，若等于预设的化霜时长，则判断所述制冷管的温度是否在预设范围内，若在预设范围内，则关闭所述化霜装置，并缩短所述预设的化霜时长和/或延长所述预设的化霜启动时间间隔，若不在预设范围内，则延时关闭所述化霜装置，并延长所述预设的化霜时长和/或缩短所述预设的化霜启动时间间隔。

10.根据权利要求9所述的物联网气调制冷系统，其特征在于，所述控制器用于在延时关闭所述化霜装置后，判断所述制冷管的温度是否在所述预设范围内，若是，则关闭所述化霜装置，并缩短所述预设的化霜时长和/或延长所述预设的化霜启动时间间隔，否则，延时关闭所述化霜装置，并延长所述预设的化霜时长和/或缩短所述预设的化霜启动时间间隔。