CN109736385A - 基于物联网的湿气制水系统及方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种基于物联网的湿气制水系统，包括若干湿气制水机、集水池、用水单元、供冷单元、湿度传感器以及控制系统；湿气制水机包含压缩机、冷凝器、储液罐、膨胀阀、蒸发器、压缩机以及集水器；集水器包含置于蒸发器下方的集水斗，集水斗通过管道连接集水池；用水单元连接集水池，且集水池内设置有水位传感器；湿气制水机、湿度传感器以及水位传感器均连接控制系统。本发明的基于物联网的湿气制水系统及方法，利用制冷介质在湿气制水机中的压缩放热以及汽化吸热的原理，使得抽入的空气中的水分可在蒸发器处凝结并汇入集水器实现湿气制水，其方法可根据制水任务、空气湿度以及水位数据自动控制湿气制水机的启停，自动化程度较高。

Description

基于物联网的湿气制水系统及方法

技术领域

本发明涉及制水系统领域，特别是涉及一种基于物联网的湿气制水系统及方法。

背景技术

在某些国家或地区，由于其特殊的地理位置，会出现空气湿度大但水资源却很匮乏的情形，比如阿联酋，空气湿度正常可达到90％左右，但其水资源却非常缺乏，因此有必要设计一种利用湿润空气制水的系统以供日常使用。

发明内容

发明目的：为了克服现有技术中存在的不足，本发明提供一种基于物联网的湿气制水系统及方法，旨在提供一种可利用湿度较大的空气进行制水、且具有一定智能性的系统及方法。

技术方案：为实现上述目的，本发明的基于物联网的湿气制水系统，包括若干湿气制水机、集水池、用水单元、供冷单元、湿度传感器以及控制系统；

所述湿气制水机包含压缩机、冷凝器、储液罐、膨胀阀、蒸发器、压缩机以及集水器；所述压缩机、冷凝器、储液罐三者依次串联，且储液罐的出口经所述膨胀阀连接所述蒸发器的入口，蒸发器的出口经所述膨胀阀连接所述压缩机的入口；所述集水器包含置于所述蒸发器下方的集水斗，所述集水斗通过导出管道连接所述集水池；

所述用水单元连接所述集水池，且集水池内设置有水位传感器；

所述湿气制水机、湿度传感器以及水位传感器均连接所述控制系统。

进一步地，还包括若干供冷单元，所有的所述供冷单元均连接所述控制系统，且所述供冷单元连接所述蒸发器。

进一步地，所述蒸发器包含竖直设置的筒状外壳，筒状外壳的内部安装有蒸发器管组，所述蒸发器管组为由若干竖直设置的管道组成的管道链条，相邻三个管道管道中，中间的管道的上端连接一侧的管道的上端，中间的管道的下端连接另一侧的管道的下端；每个所述管道的外壁均设有若干沿其轴向延伸的翅片，每个翅片上均具有导流槽。

进一步地，所述筒状外壳的下端设有冷气输出管道，所述冷气输出管道连接所述供冷单元。

进一步地，所述导流槽包括竖直导流槽以及从所述竖直导流槽分出的若干支流槽，所述支流槽倾斜设置，且其较低一端与所述竖直导流槽连接；所述翅片的两侧均涂有疏水涂层，所述竖直导流槽以及支流槽内均具有亲水涂层。

进一步地，所述控制系统具有通讯单元与人机交互单元。

基于物联网的湿气制水方法，应用于基于物联网的湿气制水系统的控制系统，其特征在于，所述方法包括

获取制水任务；

获取湿度传感器采集的湿度数据；

判断所述湿度数据是否满足制水条件；

是则启动湿气制水机执行制水操作；

获取水位传感器采集的水位数据；

根据所述水位数据判断集水池内水的水量是否满足要求；

是则使湿气制水机停止工作。

进一步地，所述方法还包括

判断是否有供冷单元处于开启状态；

是则根据打开的供冷单元的数量启动适量的湿气制水机执行制水操作。

进一步地，所述获取制水任务包括

获取水位传感器采集的水位数据；

根据所述水位数据判断集水池内水的水量是否低于设定阈值；

是则发出包含所需水量数据的制水任务。

进一步地，所述获取制水任务包括通过人机交互单元获取用户录入的制水任务或通过通讯单元接收用户发来的制水任务。

有益效果：本发明的基于物联网的湿气制水系统及方法，利用制冷介质在湿气制水机中的压缩放热以及汽化吸热的原理，使得抽入的空气中的水分可在蒸发器处凝结并汇入集水器实现湿气制水，其方法可根据制水任务、空气湿度以及水位数据自动控制湿气制水机的启停，自动化程度较高。

附图说明

图1为基于物联网的湿气制水系统的构成图；

图2为湿气制水机的结构图；

图3为蒸发器的结构图；

图4为蒸发器管组的俯视结构图；

图5为翅片上导流槽的结构图；

图6为基于物联网的湿气制水方法的流程示意图。

具体实施方式

为了使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本发明进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。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前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

需要说明的是，在本发明中涉及“第一”、“第二”等的描述仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示其相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括至少一个该特征。另外，各个实施例之间的技术方案可以相互结合，但是必须是以本领域普通技术人员能够实现为基础，当技术方案的结合出现相互矛盾或无法实现时应当认为这种技术方案的结合不存在，也不在本发明要求的保护范围之内。

如图1所示的基于物联网的湿气制水系统，包括若干湿气制水机1、集水池2、用水单元3、供冷单元4、湿度传感器7以及控制系统5；

如图2所示，所述湿气制水机1包含压缩机11、冷凝器12、储液罐 13、膨胀阀14、蒸发器15以及集水器17；所述压缩机11、冷凝器12、储液罐13三者依次串联，且储液罐13的出口经所述膨胀阀14连接所述蒸发器15的入口，蒸发器15的出口经所述膨胀阀14连接所述压缩机11的入口；所述集水器17包含置于所述蒸发器15下方的集水斗171，所述集水斗171通过导出管道172连接所述集水池2；

所述用水单元3连接所述集水池2，且集水池2内设置有水位传感器6；

所述湿气制水机1、湿度传感器7以及水位传感器6均连接所述控制系统5。

还包括若干供冷单元4，所有的所述供冷单元4均连接所述控制系统5，且所述供冷单元4连接所述蒸发器15。

如图3所示，所述蒸发器15包含竖直设置的筒状外壳151，筒状外壳151的内部安装有蒸发器管组，所述蒸发器管组为由若干竖直设置的管道152组成的管道链条，相邻三个管道152管道中，中间的管道152的上端连接一侧的管道152的上端，中间的管道152的下端连接另一侧的管道 152的下端；每个所述管道152的外壁均设有若干沿其轴向延伸的翅片1521，每个翅片1521上均具有导流槽；如图4所示，在俯视方向上，所述蒸发器管组为涡状。在俯视方向上，所述蒸发器管组的投影整体落入在所述集水斗171的上端开口的轮廓内。

所述筒状外壳151的上端具有风扇153，所述风扇153可使空气又上而下流过所述筒状外壳151；

如图5所示，所述导流槽包括竖直导流槽1522以及从所述竖直导流槽1522分出的若干支流槽1523，所述支流槽1523倾斜设置，且其较低一端与所述竖直导流槽1522连接；所述翅片1521的两侧均涂有疏水涂层，所述竖直导流槽1522以及支流槽1523内均具有亲水涂层。

通过上述管道的结构设计、导流槽的结构设计以及风路的设计，可使得水蒸气可在翅片1521上凝结，并在重力作用下汇集顺着竖直导流槽1522 向下运动，汇入集水斗171中，风扇153使空气又上而下流过所述筒状外壳151使得气流与水的流动方向一致，再加上翅片1521表面的疏水涂层，可有效辅助凝结在翅片1521表面的水珠汇入支流槽1523以及竖直导流槽 1522，提高水的汇总速度。

可选地，所述筒状外壳151的下侧设置有冷气输出管道18，供冷单元 4连接所述冷气输出管道18，这样经蒸发器15后变冷的空气可从供冷单元 4输出用作生活用冷气或导入食品仓库用作保鲜等，供冷单元4可由用户控制开启或关闭。

所述导出管道172上设置有水过滤单元16，这样可将水进行进化后再输出，所述导出管道172上还设置有水泵19，水泵19可起到加压作用，使水可更容易通过过滤单元16。

所述控制系统5具有通讯单元与人机交互单元。用户可通过人机交互单元与控制系统5进行交互，向控制系统5发出指令，或者通过外设的控制终端通过通讯单元向控制系统5发出制水指令。

如图6所示的基于物联网的湿气制水方法，应用于基于物联网的湿气制水系统的控制系统，其特征在于，所述方法包括下列步骤S801-S807：

步骤S801，获取制水任务；

本步骤中，制水任务可以包含制水量、完成时间等数据。制水任务也可以是条件判断形式，如设置制水任务如下：只要空气湿度满足预设阈值即开始制水，即对制水量与完成时间不作限制。

步骤S802，获取湿度传感器7采集的湿度数据；

步骤S803，判断所述湿度数据是否满足制水条件；

步骤S804，是则启动湿气制水机1执行制水操作,否则返回步骤S802；

本步骤中，根据湿度数据与制水任务中的制水量、完成时间数据判断需要开启几台湿气制水机1并相应使对应台数的湿气制水机1开启。

步骤S805，获取水位传感器6采集的水位数据；

步骤S806，根据所述水位数据判断集水池2内水的水量是否满足要求；

步骤S807，是则使湿气制水机1停止工作，否则返回步骤S805。

所述方法还包括下列步骤S808-S809：

步骤S808，判断是否有供冷单元4处于开启状态；

步骤S809，是则根据打开的供冷单元4的数量启动适量的湿气制水机 1执行制水操作。

所述获取制水任务包括下列步骤S901-S903：

步骤S901，获取水位传感器6采集的水位数据；

步骤S902，根据所述水位数据判断集水池2内水的水量是否低于设定阈值；

步骤S903，是则发出包含所需水量数据的制水任务。

所述获取制水任务包括通过人机交互单元获取用户录入的制水任务或通过通讯单元接收用户发来的制水任务。

本发明的基于物联网的湿气制水系统及方法，利用制冷介质在湿气制水机中的压缩放热以及汽化吸热的原理，使得抽入的空气中的水分可在蒸发器处凝结并汇入集水器实现湿气制水，其方法可根据制水任务、空气湿度以及水位数据自动控制湿气制水机的启停，自动化程度较高。

以上所述仅是本发明的优选实施方式，应当指出：对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明原理的前提下，还可以做出若干改进和润饰，这些改进和润饰也应视为本发明的保护范围。

Claims (10)

1.基于物联网的湿气制水系统，其特征在于，包括若干湿气制水机、集水池、用水单元、供冷单元、湿度传感器以及控制系统；

所述湿气制水机包含压缩机、冷凝器、储液罐、膨胀阀、蒸发器、压缩机以及集水器；所述压缩机、冷凝器、储液罐三者依次串联，且储液罐的出口经所述膨胀阀连接所述蒸发器的入口，蒸发器的出口经所述膨胀阀连接所述压缩机的入口；所述集水器包含置于所述蒸发器下方的集水斗，所述集水斗通过导出管道连接所述集水池；

所述用水单元连接所述集水池，且集水池内设置有水位传感器；

所述湿气制水机、湿度传感器以及水位传感器均连接所述控制系统。

2.由权利要求1所述的基于物联网的湿气制水系统，其特征在于，还包括若干供冷单元，所有的所述供冷单元均连接所述控制系统，且所述供冷单元连接所述蒸发器。

3.由权利要求2所述的基于物联网的湿气制水系统，其特征在于，所述蒸发器包含竖直设置的筒状外壳，筒状外壳的内部安装有蒸发器管组，所述蒸发器管组为由若干竖直设置的管道组成的管道链条，相邻三个管道管道中，中间的管道的上端连接一侧的管道的上端，中间的管道的下端连接另一侧的管道的下端；每个所述管道的外壁均设有若干沿其轴向延伸的翅片，每个翅片上均具有导流槽。

4.由权利要求3所述的基于物联网的湿气制水系统，其特征在于，所述筒状外壳的下端设有冷气输出管道，所述冷气输出管道连接所述供冷单元。

5.由权利要求3所述的基于物联网的湿气制水系统，其特征在于，所述导流槽包括竖直导流槽以及从所述竖直导流槽分出的若干支流槽，所述支流槽倾斜设置，且其较低一端与所述竖直导流槽连接；所述翅片的两侧均涂有疏水涂层，所述竖直导流槽以及支流槽内均具有亲水涂层。

6.由权利要求5所述的基于物联网的湿气制水系统，其特征在于，所述控制系统具有通讯单元与人机交互单元。

7.基于物联网的湿气制水方法，应用于基于物联网的湿气制水系统的控制系统，其特征在于，所述方法包括

获取制水任务；

获取湿度传感器采集的湿度数据；

判断所述湿度数据是否满足制水条件；

是则启动湿气制水机执行制水操作；

获取水位传感器采集的水位数据；

根据所述水位数据判断集水池内水的水量是否满足要求；

是则使湿气制水机停止工作。

8.由权利要求7所述的基于物联网的湿气制水方法，其特征在于，所述方法还包括

判断是否有供冷单元处于开启状态；

是则根据打开的供冷单元的数量启动适量的湿气制水机执行制水操作。

9.由权利要求7所述的基于物联网的湿气制水方法，其特征在于，所述获取制水任务包括

获取水位传感器采集的水位数据；

根据所述水位数据判断集水池内水的水量是否低于设定阈值；

是则发出包含所需水量数据的制水任务。

10.由权利要求7所述的基于物联网的湿气制水方法，其特征在于，所述获取制水任务包括通过人机交互单元获取用户录入的制水任务或通过通讯单元接收用户发来的制水任务。