CN108571788A - 一种除湿机及控制方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种除湿机及控制方法，属于除湿设备领域。该除湿机包括：由电化学氢泵和两个金属氢化物换热器构成的冷媒循环流路，冷媒循环流路内充填有氢气；用于驱动空气流经金属氢化物换热器的风扇；控制方法包括：获取室内环境湿度；在室内环境湿度大于或等于预置的湿度阈值时，控制提高电化学氢泵的工作电压，以加大氢气在冷媒循环流路的流量。本发明控制方法所应用的除湿机是将电化学氢泵和金属氢化物换热器作为除湿机的换热冷凝组件，其除湿作业的噪音低、振动小，极大的降低了除湿机在除湿工作时对室内环境的噪音影响；同时可以根据环境湿度灵活的调节氢气的流量，提高了对室内环境的除湿效率。

Description

一种除湿机及控制方法

技术领域

本发明涉及除湿设备领域，特别是涉及一种除湿机及控制方法。

背景技术

在夏季多雨季节，空气的水汽含量非常大，渗透进室内环境的大量水汽使得室内湿度很高，人体通过皮肤排出的水量降低，用户会感到异常的烦闷难受，因此需要对室内环境进行除湿，以降低室内的湿度和水汽量；现有的除湿操作大多是通过空调或者单独的除湿机来完成，其除湿原理为：风扇抽入潮湿空气，经由低温的蒸发器时凝结成水，冷凝水汇集到储水容器内或经水管引流排走，干爽的空气经由冷凝器由出风口排出，通过对室内空气进行持续的抽入-除湿-吹出的循环操作，可以使室内湿度逐渐下降。

常规的除湿机由压缩机、热交换器、风扇、盛水器、机壳及控制器等部件组成，除湿机所采用的大多为氟利昂等类型的冷媒介质，需要由机械式压缩机对冷媒介质循环压缩，其运行效率较低，除湿效果差。

发明内容

本发明提供了一种除湿机及控制方法，旨在解决常规类型除湿机所存在的除湿效率低的问题。为了对披露的实施例的一些方面有一个基本的理解，下面给出了简单的概括。该概括部分不是泛泛评述，也不是要确定关键/重要组成元素或描绘这些实施例的保护范围。其唯一目的是用简单的形式呈现一些概念，以此作为后面的详细说明的序言。

根据本发明的第一个方面，提供了一种除湿机的控制方法，除湿机包括：由电化学氢泵和至少两个金属氢化物换热器构成的冷媒循环流路，冷媒循环流路内充填有氢气；用于驱动空气流经金属氢化物换热器的风扇；控制方法包括：获取室内环境湿度；在室内环境湿度大于或等于预置的湿度阈值时，控制提高电化学氢泵的工作电压，以加大氢气在冷媒循环流路的流量。

进一步的，控制方法还包括：在室内环境湿度小于预置的湿度阈值时，控制维持电化学氢泵的工作电压；或者在室内环境湿度小于预置的湿度阈值时，控制降低电化学氢泵的工作电压。

进一步的，控制方法还包括：在室内环境湿度大于或等于预置的湿度阈值时，控制提高风扇的转速。

进一步的，控制方法还包括：在室内环境湿度小于预置的湿度阈值时，控制维持风扇的转速；或者在室内环境湿度小于预置的湿度阈值时，控制降低风扇的转速。

根据本发明的第二个方面，还提供了一种除湿机，除湿机包括：由电化学氢泵和至少两个金属氢化物换热器构成的冷媒循环流路，冷媒循环流路内充填有氢气；除湿机还包括：传感器，用于获取室内环境湿度；控制器，用于在传感器获取的室内环境湿度大于或等于预置的湿度阈值时，控制提高电化学氢泵的工作电压，加大氢气在冷媒循环流路的流量。

进一步的，控制器还用于：在室内环境湿度小于预置的湿度阈值时，控制降低电化学氢泵的工作电压。

进一步的，除湿机还包括用于驱动空气流经金属氢化物换热器的风扇；控制器还用于：在室内环境湿度大于或等于预置的湿度阈值时，控制提高风扇的转速。

进一步的，控制器还用于：在室内环境湿度小于预置的湿度阈值时，控制降低风扇的转速。

本发明控制方法所应用的除湿机是将电化学氢泵和金属氢化物换热器作为除湿机的换热冷凝组件，其除湿作业的噪音低、振动小，极大的降低了除湿机在除湿工作时对室内环境的噪音影响；同时可以根据环境湿度灵活的调节氢气的流量，提高了对室内环境的除湿效率。

应当理解的是，以上的一般描述和后文的细节描述仅是示例性和解释性的，并不能限制本发明。

附图说明

此处的附图被并入说明书中并构成本说明书的一部分，示出了符合本发明的实施例，并与说明书一起用于解释本发明的原理。

图1为根据一示例性实施例所示出的本发明控制方法的流程图；

图2为根据一示例性实施例示出的本发明除湿机的结构示意图。

其中，1、机壳；101、出风口；102、进风口；

2、抽风扇；

3、电化学氢泵；4、金属氢化物换热器；5、输氢管路；

6、接水盘；7、蓄水盒；8、湿度传感器。

具体实施方式

以下描述和附图充分地示出本发明的具体实施方案，以使本领域的技术人员能够实践它们。其他实施方案可以包括结构的、逻辑的、电气的、过程的以及其他的改变。实施例仅代表可能的变化。除非明确要求，否则单独的部件和功能是可选的，并且操作的顺序可以变化。一些实施方案的部分和特征可以被包括在或替换其他实施方案的部分和特征。本发明的实施方案的范围包括权利要求书的整个范围，以及权利要求书的所有可获得的等同物。在本文中，各实施方案可以被单独地或总地用术语“发明”来表示，这仅仅是为了方便，并且如果事实上公开了超过一个的发明，不是要自动地限制该应用的范围为任何单个发明或发明构思。本文中，诸如第一和第二等之类的关系术语仅仅用于将一个实体或者操作与另一个实体或操作区分开来，而不要求或者暗示这些实体或操作之间存在任何实际的关系或者顺序。而且，术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的过程、方法或者设备不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其他要素，或者是还包括为这种过程、方法或者设备所固有的要素。在没有更多限制的情况下，由语句“包括一个……”限定的要素，并不排除在包括所述要素的过程、方法或者设备中还存在另外的相同要素。本文中各个实施例采用递进的方式描述，每个实施例重点说明的都是与其他实施例的不同之处，各个实施例之间相同相似部分互相参见即可。对于实施例公开的方法、产品等而言，由于其与实施例公开的方法部分相对应，所以描述的比较简单，相关之处参见方法部分说明即可。

如图1所示，本发明提供了一种除湿机的控制方法，该控制方法所应用的除湿机的组件包括：由电化学氢泵和至少两个金属氢化物换热器构成的冷媒循环流路，冷媒循环流路内充填有氢气，金属氢化物换热器内填充有金属氢化物，金属氢化物吸收/放出氢气的循环过程中，可以实现对外放热/吸热，本发明利用处于吸热状态的金属氢化物换热器来冷凝空气中的水汽，从而达到除湿的目的；风扇可以驱动室内环境中的空气流经金属氢化物换热器，以实现循环除湿操作；具体的，控制方法包括：S101、获取室内环境湿度；S102、在室内环境湿度大于或等于预置的湿度阈值时，控制提高电化学氢泵的工作电压，以加大氢气在冷媒循环流路的流量。

本发明的控制方法通过加大氢气的流量，可以提高金属氢化物换热器内的吸氢/放氢速率，从而提高处于吸热状态的金属氢化物换热器的吸热量，降低金属氢化物换热器的表面温度，以增加流经该金属氢化物换热器的水汽冷凝量，进而增强除湿效率，以使室内环境的湿度可以尽快的降低至阈值的湿度阈值之下，提高用户的舒适度。

在本发明的一实施例中，预置的湿度阈值为相对湿度70％，在低于该湿度阈值的湿度条件下，室内环境中的用户会感觉舒适。

本发明所预置的湿度阈值并不为固定值，根据不同的季节、温度或天气等状况，可以选用不同的湿度阈值，例如，在室温达25℃时，相对湿度应控制在40—50％为宜，而在室温达18℃时，相对湿度应控制在30—40％；因此，在室温为25℃时，可以将湿度阈值设置为50％，而在室温为18℃，则可以将湿度阈值设置为40％。根据不同的室内温度条件，可以在除湿机的电控元件中预置室内温度条件与湿度阈值的关联关系，从而可以在室内环境处于某一温度时，调用对应该温度的湿度阈值，从而实现除湿机的智能化控制，使用户所处的室内环境能够达到最佳的温度和湿度状况。

在本发明的一实施例中，控制方法的步骤还包括：在室内环境湿度小于预置的湿度阈值时，室内环境达到较适宜的湿度状况，因此可以控制维持电化学氢泵的工作电压，以使冷媒循环流路内的氢气以稳定的速率流动，并保持金属氢化物吸氢/放氢速率的稳定，从而使室内环境湿度也可以稳定的维持在该湿度状况下。

在本发明的另一实施例中，在室内环境湿度小于预置的湿度阈值时，室内环境达到较适宜的湿度状况，为了减少除湿机工作的耗电量，可以控制降低电化学氢泵的工作电压。

另外，本发明的控制方法还包括：在室内环境湿度大于或等于预置的湿度阈值时，室内环境的水汽含量较高，因此为了加快除湿效率，可以控制提高风扇的转速，以提高空气流经金属氢化物的速率，增加金属氢化物换热器的水汽冷凝量。

实施例中，控制方法还包括：在室内环境湿度小于预置的湿度阈值时，室内环境达到较适宜的湿度状况，因此可以控制维持控制维持风扇的转速，以使空气以稳定的速率流经金属氢化物换热器，保持金属氢化物换热器的冷凝水汽效率的稳定，从而使室内环境湿度也可以稳定的维持在该湿度状况下。

在另一实施例中，在室内环境湿度小于预置的湿度阈值时，室内环境达到较适宜的湿度状况，为了减少除湿机工作的耗电量，可以控制降低风扇的转速，例如，在室内环境湿度大于或等于预置的湿度阈值时，控制风扇以高风档位运行，而在室内环境湿度小于该湿度阈值时，控制风扇以中风或低风档位运行。

本发明还提供给了一种除湿机，除湿机包括传感器和控制器，其中，传感器用于获取室内环境湿度；控制器按照上述实施例中所述公开的控制方法对除湿机进行相应的控制，控制器具体用于在传感器获取的室内环境湿度大于或等于预置的湿度阈值时，控制提高电化学氢泵的工作电压，加大氢气在冷媒循环流路的流量。

在本发明的一个实施例中，控制器还用于：在室内环境湿度小于预置的湿度阈值时，控制降低电化学氢泵的工作电压。

在本发明的一个实施例中，除湿机还包括用于驱动空气流经金属氢化物换热器的风扇；控制器还用于：在室内环境湿度大于或等于预置的湿度阈值时，控制提高风扇的转速。

在本发明的一个实施例中，控制器还用于：在室内环境湿度小于预置的湿度阈值时，控制降低风扇的转速。

上述的除湿机的结构如图2所示，除湿机主要包括机壳1、抽风扇2、电控板和除湿组件等，其中，机壳1具有一个出风口101和两个单独的进风口102，出风口101与每一进风口102之间形成有单独的风道，两个风道相互隔断，以使两个风道内的空气温度互不干扰；抽风扇2设置于出风口101处，抽风扇2旋转工作时可在风道一侧产生负压，以驱动风道的空气从出风口101吹出；除湿组件包括电化学氢泵3和两个金属氢化物换热器4，电化学氢泵3通过输氢管路5分别与两个金属氢化物换热器4连通，两个金属氢化物换热器4分别设置于对应的风道内，在电化学氢泵3工作时，其中一个金属氢化物换热器4可以起到“蒸发器”的作用，以冷凝流经该金属氢化物的空气中的水汽，从而达到降低室内湿度的目的。该除湿组件的电化学氢泵3是以其氢气作为冷媒介质，其输送氢气时声音较低，可以有效降低除湿机整机工作所产生的噪音量，从而实现除湿机的低噪运行，提高了用户的使用体验。

本发明除湿机的工作原理在于：除湿组件的两个金属氢化物换热器4内均填充有金属氢化物粉末或金属氢化物壳体，在电化学氢泵3工作时，可以驱动氢气由其中一个金属氢化物换热器4向另一个金属氢化物换热器4流动，则在该过程中，处于放氢状态的金属氢化物换热器4吸收外界环境的热量，处于吸氢状态的金属氢化物换热器4向外界环境放出热量；本发明将两个金属氢化物换热器4单独设置在对应的风道内，并通过抽风扇2驱动空气沿进风口102进入对应的风道内，处于放氢状态的金属氢化物换热器4可以吸收空气中的热量，起到类似“蒸发器”的作用，从而使空气中的水汽凝结，以降低由出风口101排出的空气的水汽含量，通过空气在除湿机与室内环境之间的循环流动，可以有效的降低室内空气中的湿度，以使室内环境处于最适宜的湿度状况。

由于单位质量的金属氢化物存在吸氢量上限，因此在处于吸氢状态的金属氢化物换热器4内的金属氢化物达到吸氢饱和时，可以控制电化学氢泵3反向输送氢气，处于放氢状态的金属氢化物换热器4变为吸氢状态，而处于吸氢状态的金属氢化物换热器4则变为放氢状态，可以对流经其的水汽进行冷凝，因此本发明除湿机的冷凝过程是在单侧风道内进行且以设定周期性切换，该设定周期由金属氢化物换热器4内的金属氢化物达到吸氢饱和所需的时间确定。

在本发明的一实施例中，出风口101设置于机壳1的顶部，两个进风口102相对的设置于机壳1的两侧，两个风道对称的设置于机壳1的内部，每一风道为由进风口102逐渐向上延伸的曲线形状，抽风扇2的转轴轴线与两个风道的对称轴线相重合，抽风扇2旋转工作时可以分别在两个风道内形成负压，使空气沿图示箭头所示的方向流动，以将两个风道内的空气同时抽送至出风口101处，该设计的优点在于，由于处于放氢状态的金属氢化物换热器4会对流经其的空气进行降温，而另一处于吸氢状态的金属氢化物换热器4则会对流经其的空气进行升温，因此通过抽风扇2同时从两个风道内抽取等量的空气，并使两种温度的空气在出风口101处混合，以使出风口101处吹出的空气温度与室内环境温度相同或相近，降低除湿机工作对室内环境温度的不利影响，以保证室内环境温度的相对稳定。

本发明的除湿机可以通过调节电化学氢泵3的输氢速率来控制除湿速率，在提高电化学氢泵3的输氢速率时，处于放氢状态的金属氢化物换热器4的放氢速率加快，换热器的表面温度降低，从而可以提高其冷凝的水量；另外，除湿机还可以通过调节抽风扇2的转速来控制除湿效率，在提高抽风扇2的转速时，风道内的空气流速加快，流经处于放氢状态的金属氢化物的空气流量增加，从而也可以起到提高冷凝水量的作用。

在抽风扇2转速调节时，出风口101的出风量也随之变化，由于两个风道内的空气均流向出风口101，因此为了降低出风量变化所产生的扰动影响，本发明机壳1上的出风口101的出风面积至少大于或等于两个进风口102的进风面积之和，以使出风口101能够满足出风量的出风面积需要。

在本发明的一个实施例中，在机壳1上的进风口102处设有进风格栅，可以阻挡灰尘、纸屑等杂质沿出风口101进入除湿机内，避免阻塞风道；同理，在机壳1的出风口101处也设置有出风格栅。

在本发明的一个实施例中，除湿机还包括集水部件，用于收集金属氢化物换热器4上所凝结的水汽，集水部件主要包括接水盘6和蓄水盒7，其中，接水盘6设置于金属氢化物换热器4下方，且通过输水管与蓄水盒7相连通，金属氢化物换热器4的外表面的冷凝水在重力的作用下会流动至换热器的底部并逐渐滴落在接水盘6上，并沿输水管汇流至蓄水盒7内，用户可以定期将蓄水盒7从除湿机内取出并倒掉收集的冷凝水。

实施例中，接水盘6为下凹的漏斗形结构，其纵截面呈锥形，以形成冷凝水向接水盘6的中心流动的斜面，在接水盘6的中心开设有连通输水管的集流孔，冷凝水经由集流孔和输水管流入蓄水盒7内。

为保证金属氢化物换热器4上所凝结的冷凝水均滴落至接水盘6上，除湿机内的两个金属氢化物换热器4均位于接水盘6的仰视投影内，即两个金属氢化物换热器4的靠近进风口102一侧的外边缘之间的间距要小于接水盘6的外径尺寸。

在本发明的一个实施例中，金属氢化物换热器4的下部至少部分贯穿风道设置，即在除湿机的纵向截面中，金属氢化物换热器4的下部至少部分处于风道的下部边缘曲线的下方，该种设置方式的优点在于：可以避免金属氢化物换热器4的底部汇集的冷凝水水滴被风道内的气流吹动，使冷凝水能够平稳滴落至接水盘6。

金属氢化物贯穿风道的部分与风道之间形成有一定的间隙，因此在金属氢化物换热器4与出风口101之间的风道的内壁上凝结的部分冷凝水可以经由该间隙滴落至接水盘6，便于对冷凝水的回收，避免风道内壁冷凝水蓄积过多。

同理，本发明还在进风口102位置处的风道边缘设置有集水环，集水环通过集水管与蓄水盒7相连通，从而可以收集进风口102与金属氢化物换热器4之间的风道的内壁上凝结的冷凝水。

在本发明的一实施例中，机壳1所形成的风道的内壁上设置有湿度传感器8，可以实时检测流经风道的空气的湿度状况，并将湿度状况的相关信息传递至电控板，从而可以检测到的湿度达到设定的湿度状况时，停止除湿机的运行，以实现节能降耗的目的。

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流程及结构，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 (8)

1.一种除湿机的控制方法，其特征在于，所述除湿机包括：由电化学氢泵和至少两个金属氢化物换热器构成的冷媒循环流路，所述冷媒循环流路内充填有氢气；用于驱动空气流经所述金属氢化物换热器的风扇；所述控制方法包括：

获取室内环境湿度；

在所述室内环境湿度大于或等于预置的湿度阈值时，控制提高所述电化学氢泵的工作电压，以加大氢气在所述冷媒循环流路的流量。

2.根据权利要求1所述的控制方法，其特征在于，还包括：

在所述室内环境湿度小于预置的所述湿度阈值时，控制维持所述电化学氢泵的所述工作电压；或者

在所述室内环境湿度小于预置的所述湿度阈值时，控制降低所述电化学氢泵的所述工作电压。

3.根据权利要求1或2所述的控制方法，其特征在于，所述控制方法还包括：

在所述室内环境湿度大于或等于预置的所述湿度阈值时，控制提高所述风扇的转速。

4.根据权利要求3所述的控制方法，其特征在于，还包括：

在所述室内环境湿度小于预置的所述湿度阈值时，控制维持所述风扇的转速；或者

在所述室内环境湿度小于预置的所述湿度阈值时，控制降低所述风扇的转速。

5.一种除湿机，其特征在于，所述除湿机包括：由电化学氢泵和至少两个金属氢化物换热器构成的冷媒循环流路，所述冷媒循环流路内充填有氢气；所述除湿机还包括：

传感器，用于获取室内环境湿度；

控制器，用于在所述传感器获取的所述室内环境湿度大于或等于预置的湿度阈值时，控制提高所述电化学氢泵的工作电压，加大氢气在所述冷媒循环流路的流量。

6.根据权利要求5所述的除湿机，其特征在于，所述控制器还用于：

在所述室内环境湿度小于预置的所述湿度阈值时，控制降低所述电化学氢泵的所述工作电压。

7.根据权利要求5或6所述的除湿机，其特征在于，所述除湿机还包括用于驱动空气流经所述金属氢化物换热器的风扇；

所述控制器还用于：

在所述室内环境湿度大于或等于预置的所述湿度阈值时，控制提高所述风扇的转速。

8.根据权利要求7所述的除湿机，其特征在于，所述控制器还用于：

在所述室内环境湿度小于预置的所述湿度阈值时，控制降低所述风扇的转速。