CN110285613B - 水气分离装置、制冷设备及分离空气中水蒸气的方法 - Google Patents

Abstract

本发明提供的一种水气分离装置、制冷设备及分离空气中水蒸气的方法，涉及制冷设备技术领域，包括：吸附床的内腔填充有吸附剂；加热组件与吸附床可进行热交换；储水器的储水腔与吸附床的内腔连通。基于上述技术方案，在空气循环通路内循环的过程中，每经制冷装置之前都会经过水气分离装置吸附掉空气中的水分，并通过吸附过程产生一定冷量，使高温高湿空气变为中温低湿空气再流向制冷装置进行降温，所以整个制冷过程中都可以有效的避免制冷装置结霜，从而不会使制冷装置周围的环境温度产生较大的变化，使制冷装置处于温度稳定的环境中工作，避免异音的发生；并通过吸附剂低温吸附、高温解附的特性保证较长的使用寿命。

Description

水气分离装置、制冷设备及分离空气中水蒸气的方法

技术领域

本发明涉及制冷设备技术领域，尤其是涉及一种水气分离装置、制冷设备及分离空气中水蒸气的方法。

背景技术

制冷设备一般可以用来食物冷藏、空气调节等，例如冰箱和空调。各种用途的制冷设备正在逐步的走进人们的生活，成为生活中必不可少的一部分。

在现有技术中，制冷设备使用时其内部的制冷模块上容易凝结霜，在化霜过程中会导致冰箱发生异音，所以十分影响用户的使用体验。

发明内容

本发明的目的在于提供一种水气分离装置、制冷设备及分离空气中水蒸气的方法，以解决现有技术中存在的制冷设备经常产生异音的技术问题。

在现有技术中，制冷模块上结霜后，一般会采用加热装置以加热的方式消除制冷模块上凝结的霜。但是，加热化霜过程及化霜后的降温过程均会引起所在区域的温度升高、间室温度波动大，由于区域环境温度的异常变化，所以在制冷模块再次工作时，易发生热胀冷缩，从而导致异音的产生。不仅如此，这种区域温度的异常变化还会造成能耗损失。

而为了解决该技术问题，本申请便提供了如下技术方案。

本发明提供的一种水气分离装置，包括：

吸附床，所述吸附床的内腔填充有吸附剂；

加热组件，所述加热组件与所述吸附床可进行热交换；

储水器，所述储水器的储水腔与所述吸附床的内腔连通。

进一步的，所述水气分离装置还包括：

散热组件，所述散热组件设置于所述吸附床和所述储水器之间的连通通路。

进一步的，所述水气分离装置还包括：

储水管，所述储水管的一端与所述储水器的储水腔连通，所述储水管的另一端与所述吸附床的内腔连通；

所述散热组件与所述储水管可进行热交换。

进一步的，所述散热组件包括若干散热翅片；

若干所述散热翅片均匀分布在所述储水管的外壁。

进一步的，所述水气分离装置还包括：

湿气循环通道，所述湿气循环通道的一端与所述储水器的储水腔连通，所述湿气循环通道的另一端开放；

引流组件，所述引流组件以能够将所述储水腔内的水沿着所述湿气循环通道引流至其开放的一端的方式设置。

进一步的，所述引流组件为加热器；所述加热器与所述储水器或所述湿气循环通道可进行热交换，以能够将所述储水腔内的水加热蒸发后引流至所述湿气循环通道开放的一端；

或者，所述引流组件为水泵；所述水泵设置在所述储水器内或所述湿气循环通道内，以能够将所述储水腔内的水沿着所述湿气循环通道引流至其开放的一端。

进一步的，所述水气分离装置还包括：

排水管，所述排水管上设置有管路开关；

所述排水管的一端与所述储水器的储水腔连通，所述排水管的另一端开放。

进一步的，所述水气分离装置还包括：

水位传感器，所述水位传感器设置在所述储水腔内，用于检测所述储水腔内的水位值；所述管路开关与所述水位传感器数据连接，用于获取所述水位值；

所述水位值超出预设范围的时段，所述管路开关开通所述排水管。

进一步的，所述加热组件为加热丝；

所述加热丝埋设在所述吸附剂的内部。

进一步的，所述吸附剂包括MOF材料、沸石或硅胶。

进一步的，所述水气分离装置还包括：

降温组件，所述降温组件靠近或连接所述吸附床，用于对所述吸附剂降温。

进一步的，所述水气分离装置还包括：

温度传感器，所述温度传感器与所述吸附床连接，用于检测所述吸附剂的温度值；

所述降温组件与所述温度传感器数据连接，用于获取所述温度值；所述温度值处于预设范围的时段，所述降温组件停止对所述吸附剂降温。

本发明还提供了一种制冷设备，包括所述水气分离装置。

本发明还提供了一种制冷设备，包括所述水气分离装置；还包括制冷箱体；

所述制冷箱体内间隔有蒸发器腔和至少一个制冷间室，每一个所述制冷间室与所述蒸发器腔之间具有至少一对出风口和回风口，沿着所述蒸发器腔、所述出风口、所述制冷间室和所述回风口的空气循环方向限定有空气循环通路；

所述蒸发器腔内设置有制冷装置、第一导流组件和所述水气分离装置；所述水气分离装置位于所述回风口和所述制冷装置之间，所述第一导流组件位于所述制冷装置和所述出风口之间。

进一步的，所述制冷设备还包括：

第二导流组件；

在所述制冷装置和所述吸附床之间限定有降温通路，所述第二导流组件靠近或位于所述降温通路内，以能够将出自所述制冷装置的低温空气部分导流至所述吸附剂。

进一步的，所述制冷设备还包括：

温度传感器，所述温度传感器与所述吸附床连接，用于检测所述吸附剂的温度值；

所述第二导流组件与所述温度传感器数据连接，用于获取所述温度值；所述温度值处于预设范围的时段，所述第二导流组件停止向所述吸附床导流低温空气。

本发明还提供了一种分离空气中水蒸气的方法，基于所述制冷设备来实施，步骤如下：

沿着制冷设备中空气循环通路的回风循环方向，将所述水气分离装置设在所述制冷装置之前，使回风空气首先经过所述吸附床，利用所述吸附剂将空气内的水分吸收后再流向所述制冷装置；

利用所述加热组件加热所述吸附床，使吸附剂内吸收的水分解附出来。

基于上述技术方案，在空气循环通路内循环的过程中，每经制冷装置之前都会经过水气分离装置吸附掉空气中的水分，并通过吸附过程产生一定冷量，使高温高湿空气变为中温低湿空气再流向制冷装置进行降温，所以整个制冷过程中都可以有效的避免制冷装置结霜，从而不会使制冷装置周围的环境温度产生较大的变化，使制冷装置处于温度稳定的环境中工作，避免异音的发生；并通过吸附剂低温吸附、高温解附的特性保证较长的使用寿命。同时，由于制冷装置的结霜量大大降低、甚至避免结霜，会使换热热阻小、换热效果提升，有效的降低能耗；还延长化霜的周期、缩短化霜的时间，使化霜过程中温升损耗的功耗小，进一步降低能耗；也可避免因化霜引起制冷间室的温度剧烈波动，利于食物存储。另外，由于吸附过程也会伴随冷量的产生，使高温高湿空气在流经制冷装置之前温度略有降低，变为中温高湿空气，从而也可以降低制冷装置的能耗，节省能源。

附图说明

为了更清楚地说明本发明具体实施方式或现有技术中的技术方案，下面将对具体实施方式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，下面描述中的附图是本发明的一些实施方式，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。

图1为本发明一个实施例提供的水气分离装置的结构示意图；

图2为本发明一个实施例提供的水气分离装置的装配示意图；

图3为本发明一个实施例提供的水气分离装置的原理示意图1；

图4为本发明另一个实施例提供的水气分离装置的结构示意图；

图5为本发明一个实施例提供的水气分离装置的原理示意图2；

图6为本发明一个实施例提供的水气分离装置的原理示意图3；

图7为本发明一个实施例提供的水气分离装置的原理示意图4；

图8为本发明一个实施例提供的管路开关和水位传感器的连接示意图；

图9为本发明一个实施例提供的水气分离装置的原理示意图5；

图10为本发明一个实施例提供的第二导流组件和温度传感器的连接示意图。

附图标记：

1、吸附床；2、加热组件；

3、储水器；4、散热组件；

5、湿气循环通道；6、第二导流组件；

7、温度传感器；8、制冷箱体；

21、吸附剂；

31、储水管；32、排水管；

33、管路开关；34、水位传感器；

81、蒸发器腔；82、制冷间室；

83、出风口；84、回风口；

85、空气循环通路；86、制冷装置；

87、第一导流组件。

具体实施方式

下面将结合附图对本发明的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例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。

在本发明的描述中，需要说明的是，术语“中心”、“上”、“下”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“内”、“外”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”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性。

在本发明的描述中，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，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。

由前文可知，现有技术一般会采用加热装置以加热的方式消除制冷模块上凝结的霜。所以，加热化霜过程及化霜后的降温过程便会引起所在区域的温度升高、间室温度波动大，在制冷模块再次工作时，由于发生热胀冷缩而导致异音的产生。不仅如此，这种区域温度的异常变化还会造成能耗损失。而为了解决该技术问题，本申请便提供了如下技术方案。

如图1所示，本实施例提供的一种水气分离装置，包括：吸附床1，所述吸附床1的内腔填充有吸附剂21；

加热组件2，所述加热组件2与所述吸附床1可进行热交换；热交换的实现方式可采用连接或非连接的装配方式；

储水器3，所述储水器3的储水腔与所述吸附床1的内腔连通。

如图1并结合图2和图3所示，采用所述水气分离装置实现制冷装置86的除霜时，可以将该水气分离装置安装在制冷装置86之前。需要说明的是，在制冷设备的制冷过程中，用于制冷的制冷装置86位于制冷设备的蒸发器腔81中，该蒸发器腔81与制冷设备的制冷间室82之间具有能够使空气在二者之间形成循环流动的一对出风口83和回风口84(即空气可沿着出风口83、制冷间室82、回风口84至蒸发器腔81的方向流动，并继续从出风口83循环进入制冷间室82)，制冷设备利用制冷装置86将高温高湿空气降温后变成低温低湿空气(此处空气变为低湿是伴随着制冷装置86的结霜)，从出风口83进入到制冷间室82内，对制冷间室82内的环境降温，此过程中低温低湿空气与制冷间室82的内腔换热后其本身的温度和湿度会再次上升，变回高温高湿空气，并继续沿着回风口84循环回蒸发器腔81，再次经过并利用制冷装置86对高温高湿空气降温，使空气本身的温度和湿度降低(伴随着制冷装置86的结霜)，重新变成低温低湿空气。沿着所述蒸发器腔81、所述出风口83、所述制冷间室82和所述回风口84的空气循环方向会形成空气循环流动的空气循环通路85，此过程在空气循环通路85中不断循环。此时，水气分离装置的安装位置也即沿着所述空气循环通路85的回风循环方向，位于制冷装置86之前，处在回风口84和制冷装置86之间。

水汽分离装置装配到位后，流经制冷间室82的高温高湿空气经过换热并从回风口84循环回流至蒸发器腔81的过程时，会首先经过该水气分离装置，该水气分离装置具有吸附床1，吸附床1内腔的吸附剂21会吸附掉高温高湿空气中的水分，使高温高湿空气变成中温低湿空气(吸附过程也伴随冷量的产生)，该中温低湿空气再流向制冷装置86时，由于湿度大大降低甚至去除，由此便可以大大降低制冷装置86的结霜或完全避免结霜，然后利用制冷装置86对该中温低湿空气继续降温，使其变成低温低湿空气后继续进入到制冷间室82内。

其中，吸附剂21具有低温吸附、高温解附的效果，例如吸附剂21可以采用MOF材料、沸石或硅胶等。当吸附剂21使用一定时间后，吸附剂21会吸收大量的水分，从而降低其本身的吸附性能，此时可以利用所述加热组件2加热所述吸附床1，使吸附剂21升温，将吸附剂21内吸收的水分解附出来，流入至储水器3的储水腔内进行储存，从而使吸附剂21重新具备良好的吸附性能，延长吸附剂21的使用寿命，此过程可以在制冷间室82内不循环空气时进行。

其中，储水腔内的水可以定期清理，例如在储水器3上设置排水开口，或者采用蒸发的形式去除，又或者在其他装置中重复利用。本领域技术人员可以根据装置的具体结构合理设置，在此便不再赘述。

综上所述，在空气循环通路85内循环的过程中，每经制冷装置86之前都会经过水气分离装置吸附掉空气中的水分，并通过吸附过程产生一定冷量，使高温高湿空气变为中温低湿空气再流向制冷装置86进行降温，所以整个制冷过程中都可以有效的避免制冷装置86结霜，从而不会使制冷装置86周围的环境温度产生较大的变化，使制冷装置86处于温度稳定的环境中工作，避免异音的发生；并通过吸附剂21低温吸附、高温解附的特性保证较长的使用寿命。

同时，由于制冷装置86的结霜量大大降低、甚至避免结霜，会使换热热阻小、换热效果提升，有效的降低能耗；还延长化霜的周期、缩短化霜的时间，使化霜过程中温升损耗的功耗小，进一步降低能耗；也可避免因化霜引起制冷间室82的温度剧烈波动，利于食物存储。

另外，由于吸附过程也会伴随冷量的产生，使高温高湿空气在流经制冷装置86之前温度略有降低，变为中温高湿空气，形成一定的降温效果，从而也可以降低制冷装置86的能耗，节省能源。

进一步的，如图4和图5所示，所述水气分离装置还包括：散热组件4，所述散热组件4设置于所述吸附床1和所述储水器3之间的连通通路。

所述散热组件4的设置还加速了吸附床1高温解附后水分的储存过程，从而提高了工作效率。由上可知，由于吸附剂21具备低温吸附、高温解附的特性，所以当加热组件2对吸附剂21加热使其高温解附时会产生水蒸气。一般情况下，该高温解附过程可在制冷间室82内不循环空气时进行，水蒸气经过凝华可凝结成液体水流入储水器3储存。而该凝华过程较缓慢，所以通过所述散热组件4，可以加速水蒸气的散热，加速凝华过程，从而提高解附过程的速度。其中，所述散热组件4位于所述吸附床1和所述储水器3之间的连通通路，可以使水蒸气流向储水器3的过程中对水蒸气散热，从而使水蒸气凝结成液体。散热组件4可以采用具有散热作用的散热结构，也可以直接采用具有制冷作用的制冷结构以主动降温散热。根据采用的具体结构的特点，可以将其设置在连通通路的内部，也可以设置在连通通路的外部。例如，具有散热作用的散热结构可以设置在连通通路的外部，具有制冷作用的制冷结构可以设置在连通通路的内部，具体装配结构不仅限于该两种形式，在此便不做限定。

优选的，继续参考图4和图5，所述水气分离装置还包括：储水管31，所述储水管31的一端与所述储水器3的储水腔连通，所述储水管31的另一端与所述吸附床1的内腔连通；所述散热组件4与所述储水管31可进行热交换。

所述吸附床1的内腔和所述储水器3的储水腔之间可以采用储水管31的管路结构导流解附出来的水蒸气，并将散热组件4设置在储水管31上，在水蒸气流经储水管31的过程中对水蒸气散热，使其快速凝华成液体水。由于储水管31具有较大的表面积，所以有助于提高散热的效果，加速凝华过程。

优选的，所述散热组件4包括若干散热翅片；若干所述散热翅片均匀分布在所述储水管31的外壁。所以，利用均匀分布的若干散热翅片可以充分利用储水管31的表面积，从而提高散热效果，加速凝华过程。

除了采用散热翅片之外，所述散热组件4还可以采用其他结构形式，例如采用具有散热效果的材料，或者采用风机实现散热，甚至可以直接采用具有制冷效果的装置实现散热。对此，本领域技术人员可以根据实际情况自行选择，在此便不再赘述。

进一步的，如图6所示，所述水气分离装置还包括：湿气循环通道5，所述湿气循环通道5的一端与所述储水器3的储水腔连通，所述湿气循环通道5的另一端开放；

引流组件，所述引流组件以能够将所述储水腔内的水沿着所述湿气循环通道5引流至其开放的一端的方式设置。所述引流组件具体可以装配在所述储水器3或所述湿气循环通道5的内部，或者外部且靠近二者中任意一个的开口处等位置，只要能够实现对水分的引流即可。

与储水器3配合的还有湿气循环通道5，该湿气循环通道5能够将储水器3中的水分重复利用。所述湿气循环通道5可以采用实体的管路结构，也可以在制冷设备中限定出通道结构。该湿气循环通道5开放的一端可以朝向制冷设备的出风口83方向。所以在制冷间室82出现需要利用水源的情况下，例如需要加湿或者制冰的情况，可以将储水器3中的水分导流至出风口83，从出风口83进入到制冷间室82内，实现加湿或制冰等使用。在将水分导流的过程中，可以通过所述引流组件实现，以能够在需要水源的情况下主动的向制冷间室82内导入水分。

由此，通过储水器3与湿气循环通道5的配合，既能够使储水器3内的水分形成合理的二次利用，还可以简化对储水器3内储存的水分的处理工作。当储水器3内的水分被二次利用后，储水器3内的储水腔便重新具备储水能力，延长了储水器3的使用寿命。

优选的，所述引流组件为加热器；所述加热器与所述湿气循环通道5可进行热交换，以能够将所述储水腔内的水加热蒸发后引流至所述湿气循环通道5开放的一端；

或者，所述引流组件为水泵；所述水泵设置在所述储水器3内或所述湿气循环通道5内，以能够将所述储水腔内的水沿着所述湿气循环通道5引流至其开放的一端。

当所述引流组件采用加热器的时候，加热器可以对所述储水器3或所述湿气循环通道5加热，从而使储水腔内的水分受热蒸发，形成水蒸气。水蒸气可以沿着湿气循环通道5流动到其开放的一端，从其开放的一端沿着出风口83进入到制冷间室82内，实现对制冷间室82的加湿操作。

当所述引流组件采用水泵的时候，水泵可以直接对储水腔内的水分形成动力导流，从而使水分在水泵的动力驱动下沿着湿气循环通道5流动到其开放的一端，从其开放的一端沿着出风口83进入到制冷间室82内，实现对制冷间室82的制冰操作。

除了采用加热器和水泵以外，所述引流组件还可以采用其他能够实现将水分沿着湿气循环通道5导流至其开放的一端的装置，例如吸水结构等，在此便不再赘述。

进一步的，如图7所示，所述水气分离装置还包括：排水管32，所述排水管32上设置有管路开关33；

所述排水管32的一端与所述储水器3的储水腔连通，所述排水管32的另一端开放。

在储水器3上配合了排水管32和管路开关33，可以灵活利用储水器3的储水能力。当制冷间室82暂时无用水需求，但是储水器3内的储水量过多时，此时无法通过湿气循环通道5向制冷间室82内导流水分以使储水器3重新获得储水能力。所以，此时可以通过管路开关33打开排水管32，使储水器3内的水分经过排水管32排出，从而使储水器3重新获得储水能力。

其中，所述排水管32的开放的一端可以朝向或连接至能够盛接或处理流出水分的位置，该位置可以外露于制冷设备以外，或者与另外的储水设备连接，又或者通过其他装置二次利用，在此便不做赘述。

进一步的，如图8所示，所述水气分离装置还包括：水位传感器34，所述水位传感器34设置在所述储水腔内，用于检测所述储水腔内的水位值；所述管路开关33与所述水位传感器34数据连接，用于获取所述水位值；所述水位值超出预设范围的时段，所述管路开关33开通所述排水管32。

配合水位传感器34使用可以在预设程序下自动实现储水器3内水分的处理工作。如果制冷间室82内暂无用水需求，储水腔内就会累计较多的水量，此时水位传感器34能够检测储水腔内的水位值，当水位值较高时即代表储水腔内的水分储存的较多，从而管路开关33在水位值达到较高的范围时自动打开排水管32，使水分排出。当水位值降低后不在预设范围之内，管路开关33便重新关上排水管32，使储水器3重新具备储水能力。此控制过程可以通过配合的控制器或者数据处理器控制实现，本领域技术人员可以自行配制，在此便不再赘述。

例如，可以将所述水位值的预设范围设定在占储水腔储水总量的0％-80％，也即水位值占储水腔储水总量的0％-80％属于可接受储水状态，能够保证储水腔内具有一定量的可利用量，但又不占储水腔的过多空间，使储水腔的储水能力堪忧。所以，此设定下一旦水位传感器34检测到水位值超过该0％-80％范围时，即超过80％时，管路开关33便可以打开排水管32排水，当水位值恢复到0％-80％范围之内的任意水位值时，管路开关33便可以关闭排水管32。

需要说明的是，本领域技术人员也可以设置管路开关33关闭排水管32的水位值范围，以能够更加灵活的控制排水管32的关闭，在此便不再赘述。

进一步的，所述加热组件2为加热丝；所述加热丝埋设在所述吸附剂21的内部。

继续参考图1所示，为了能够利用加热组件2更充分、更效率的为所述吸附剂21加热，使吸附剂21获得更好的高温解附效果，所以所述加热组件2采用了在吸附剂21内埋设加热丝的结构。由于加热丝具有较长的结构特征，当将其埋设在吸附剂21内可以与吸附剂21内部的多处均匀接触，在吸附剂21的内部对吸附剂21均匀、充分的对其加热。由此，可以使吸附剂21解附更加充分，更加快速。

除了采用加热丝以外，所述加热组件2也可以采用其他加热结构，例如加热棒、加热片等结构，在此便不做赘述。

进一步的，所述水气分离装置还包括：降温组件，所述降温组件靠近或连接所述吸附床1，用于对所述吸附剂21降温。

需要说明的是，MOF材料、沸石、硅胶等吸附剂21除了具有低温吸附的效果外，同时其本身的温度对吸附的性能也具有影响。例如，MOF材料在常温下即可吸水，但为了保证良好的吸水效果，可以将MOF材料的工作温度设置在15°至25°之间。例如，MOF材料温度处于15°时，可以较常温下的吸水效果增强40％。

由于制冷设备处于常温中，所以正常情况下吸附剂21的温度也处于常温范围内。所以，所述降温组件(未示出)可以用来对吸附剂21降温，调整吸附剂21的温度，从而使吸附剂21的温度降低至较合理的温度范围内，获得良好的吸附效果。其中，所述降温组件可以采用风扇、制冷的装置等，在此便不再赘述。

进一步的，所述水气分离装置还包括：温度传感器7，所述温度传感器7与所述吸附床1连接，用于检测所述吸附剂21的温度值；

所述降温组件与所述温度传感器7数据连接，用于获取所述温度值；所述温度值处于预设范围的时段，所述降温组件停止对所述吸附剂21降温。

由于降温组件需要持续的对吸附剂21降温，使吸附剂21处在较低温度水平，例如使MOF材料的工作温度维持在15°至25°之间。所以，配合温度传感器7的使用可以在预设程序下自动实现降温组件对吸附剂21温度的控制工作。

所述温度传感器7与所述吸附床1连接后，利用温度传感器7能够检测吸附剂21的温度值，当温度值处于预设范围之内，也即此时吸附剂21的温度能够使吸附剂21获得良好的吸附效果，此时便不需要外界对吸附剂21温度的调整，降温组件此时便可以关闭，停止当对所述吸附剂21降温。同时，温度传感器7还会对吸附剂21的温度进行持续的监控，当吸附剂21的温度超过预设范围，也即吸附剂21处于吸附效果较差的温度范围内，此时降温组件还会继续为吸附剂21降温，从而实现了自动控制。此控制过程可以通过配合的控制器或者数据处理器控制实现，本领域技术人员可以自行配制，在此便不再赘述。

所以，该控制过程可以使降温组件在有需要的时候合理的对吸附剂21降温，从而降低降温组件的能耗，并能够精确的控制吸附剂21的温度。其中，针对不同的吸附剂21，所述预设范围也可以根据具体吸附剂21的特性而设定，使各类吸附剂21能够在合理的温度范围内保持良好的吸附效果。

本发明还提供了一种制冷设备，包括所述水气分离装置。由于所述水气分离装置的具体结构、功能原理和技术效果均在前文详述，在此便不再赘述。所以，任何有关于所述水气分离装置的技术内容，均可参考前文的记载。

本发明还提供了一种制冷设备，包括所述水气分离装置；还包括制冷箱体8；

所述制冷箱体8内间隔有蒸发器腔81和至少一个制冷间室82，每一个所述制冷间室82与所述蒸发器腔81之间具有至少一对出风口83和回风口84，沿着所述蒸发器腔81、所述出风口83、所述制冷间室82和所述回风口84的空气循环方向限定有空气循环通路85；

所述蒸发器腔81内设置有制冷装置86、第一导流组件87和所述水气分离装置；所述水气分离装置位于所述回风口84和所述制冷装置86之间，所述第一导流组件87位于所述制冷装置86和所述出风口83之间。

参考前文对所述水气分离装置的阐述可知，当将水气分离装置设置在回风口84和制冷装置86之间后，在空气循环通路85内循环的过程中，空气每经制冷装置86之前都会经过水气分离装置吸附掉空气中的水分，并通过吸附过程产生一定冷量，使高温高湿空气变为中温低湿空气再流向制冷装置86进行降温，所以整个制冷过程中都可以有效的避免制冷装置86结霜，从而不会使制冷装置86周围的环境温度产生较大的变化，使制冷装置86处于温度稳定的环境中工作，避免异音的发生；并通过吸附剂21低温吸附、高温解附的特性保证较长的使用寿命。同时，由于制冷装置86的结霜量大大降低、甚至避免结霜，会使换热热阻小、换热效果提升，有效的降低能耗；还延长化霜的周期、缩短化霜的时间，使化霜过程中温升损耗的功耗小，进一步降低能耗；也可避免因化霜引起制冷间室82的温度剧烈波动，利于食物存储。另外，由于吸附过程也会伴随冷量的产生，使高温高湿空气在流经制冷装置86之前温度略有降低，变为中温高湿空气，从而也可以降低制冷装置86的能耗，节省能源。具体内容可参考前文的记载，在此便不再赘述。

其中，所述第一导流组件87用来将出自所述制冷装置86的低温空气导向制冷间室82，该第一导流组件87可以采用风机等具有导流作用的各类机构。制冷装置86可以采用蒸气压缩机式制冷、磁制冷、半导体制冷以及吸附式制冷等制冷方式。在此便不再赘述。

进一步的，如图9所示，所述制冷设备还包括：第二导流组件6；

在所述制冷装置86和所述吸附床1之间限定有降温通路，所述第二导流组件6靠近或位于所述降温通路内，以能够将出自所述制冷装置86的低温空气部分导流至所述吸附剂21。

参考前文可知，MOF材料、沸石、硅胶等吸附剂21除了具有低温吸附的效果外，同时其本身的温度对吸附的性能也具有影响。此时，配合制冷设备的结构特点，还可以借用制冷装置86降温后的低温低湿冷空气对吸附剂21进行降温。

当需要借用低温低湿冷空气对吸附剂21进行降温时，可以将第二导流组件6设置在靠近所述降温通路的位置，或者直接将其设置在所述降温通路的内部，以能够利用第二导流组件6将出自所述制冷装置86的低温空气部分导流至所述吸附剂21。

如图9所示，可以将第二导流组件6装配在所述制冷装置86和所述吸附床1之间限定的降温通路内，由于经过制冷装置86降温后的空气为低温低湿空气，所以第二导流组件6利用其导流作用可以将低温低湿空气导流至吸附剂21，从而利用空气的低温对吸附剂21降温。同时由于空气为低湿，也不会损失吸附剂21的吸水效果。其中，所述第二导流组件6可以采用风机等具有导流作用的各类机构，在此便不再赘述。

进一步的，如图10所示，所述制冷设备还包括：温度传感器7，所述温度传感器7与所述吸附床1连接，用于检测所述吸附剂21的温度值；

所述第二导流组件6与所述温度传感器7数据连接，用于获取所述温度值；所述温度值处于预设范围的时段，所述第二导流组件6停止向所述吸附床1导流低温空气。

配合温度传感器7的使用可以在预设程序下自动实现第二导流组件6对吸附剂21温度的控制工作。

所述温度传感器7与所述吸附床1连接后，利用温度传感器7能够检测吸附剂21的温度值，当温度值处于预设范围之内，也即此时吸附剂21的温度能够使吸附剂21获得良好的吸附效果，此时便不需要外界对吸附剂21温度的调整，第二导流组件6此时便可以关闭，停止向所述吸附床1导流低温空气。同时，温度传感器7还会对吸附剂21的温度进行持续的监控，当吸附剂21的温度超过预设范围，也即吸附剂21处于吸附效果较差的温度范围内，此时第二导流组件6还会继续向所述吸附床1导流低温空气，从而实现了自动控制。此控制过程可以通过配合的控制器或者数据处理器控制实现，本领域技术人员可以自行配制，在此便不再赘述。

所以，该控制过程可以使第二导流组件6在有需要的时候合理的开启，以向所述吸附床1导流低温空气，从而降低第二导流组件6的能耗，也能够降低出自制冷装置86的低温低湿空气的损失，使全部低温低湿空气流向制冷间室82内。同时，这种控制方式还能够精确的控制吸附剂21的温度。其中，针对不同的吸附剂21，所述预设范围也可以根据具体吸附剂21的特性而设定，使各类吸附剂21能够在合理的温度范围内保持良好的吸附效果。

本发明还提供了一种分离空气中水蒸气的方法，基于所述制冷设备来实施，步骤如下：

沿着制冷设备中空气循环通路85的回风循环方向，将所述水气分离装置设在制冷装置86之前，使回风空气首先经过所述吸附床1，利用所述吸附剂21将空气内的水分吸收后再流向制冷装置86；利用所述加热组件2加热所述吸附床1，使吸附剂21内吸收的水分解附出来。

该方法基于所述水气分离装置的装配使用，参考前文的记载可知，当将水气分离装置设置在回风口84和制冷装置86之间后，在空气循环通路85内循环的过程中，空气每经制冷装置86之前都会经过水气分离装置吸附掉空气中的水分，并通过吸附过程产生一定冷量，使高温高湿空气变为中温低湿空气再流向制冷装置86进行降温，所以整个制冷过程中都可以有效的避免制冷装置86结霜，从而不会使制冷装置86周围的环境温度产生较大的变化，使制冷装置86处于温度稳定的环境中工作，避免异音的发生；并通过吸附剂21低温吸附、高温解附的特性保证较长的使用寿命。同时，由于制冷装置86的结霜量大大降低、甚至避免结霜，会使换热热阻小、换热效果提升，有效的降低能耗；还延长化霜的周期、缩短化霜的时间，使化霜过程中温升损耗的功耗小，进一步降低能耗；也可避免因化霜引起制冷间室82的温度剧烈波动，利于食物存储。另外，由于吸附过程也会伴随冷量的产生，使高温高湿空气在流经制冷装置86之前温度略有降低，变为中温高湿空气，从而也可以降低制冷装置86的能耗，节省能源。具体内容可参考前文的记载，在此便不再赘述。

最后应说明的是：以上各实施例仅用以说明本发明的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述各实施例对本发明进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分或者全部技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本发明各实施例技术方案的范围。

Claims (14)

1.一种制冷设备，其特征在于，包括制冷箱体；

所述制冷箱体内间隔有蒸发器腔和至少一个制冷间室，每一个所述制冷间室与所述蒸发器腔之间具有至少一对出风口和回风口，沿着所述蒸发器腔、所述出风口、所述制冷间室和所述回风口的空气循环方向限定有空气循环通路；

所述蒸发器腔内设置有制冷装置、第一导流组件和水气分离装置；所述水气分离装置位于所述回风口和所述制冷装置之间，所述第一导流组件位于所述制冷装置和所述出风口之间；

所述水气分离装置包括：吸附床，所述吸附床的内腔填充有吸附剂；加热组件，所述加热组件与所述吸附床可进行热交换，所述加热组件为加热丝，所述加热丝埋设在所述吸附剂的内部；储水器，所述储水器的储水腔与所述吸附床的内腔连通；湿气循环通道，所述湿气循环通道的一端与所述储水器的储水腔连通，所述湿气循环通道的另一端开放且朝向制冷设备的出风口方向。

2.根据权利要求1所述的制冷设备，其特征在于，所述水气分离装置还包括：

散热组件，所述散热组件设置于所述吸附床和所述储水器之间的连通通路。

3.根据权利要求2所述的制冷设备，其特征在于，所述水气分离装置还包括：

储水管，所述储水管的一端与所述储水器的储水腔连通，所述储水管的另一端与所述吸附床的内腔连通；

所述散热组件与所述储水管可进行热交换。

4.根据权利要求3所述的制冷设备，其特征在于，所述散热组件包括若干散热翅片；

若干所述散热翅片均匀分布在所述储水管的外壁。

5.根据权利要求1所述的制冷设备，其特征在于，所述水气分离装置还包括：

引流组件，所述引流组件以能够将所述储水腔内的水沿着所述湿气循环通道引流至其开放的一端的方式设置。

6.根据权利要求5所述的制冷设备，其特征在于，所述引流组件为加热器；所述加热器与所述储水器或所述湿气循环通道可进行热交换，以能够将所述储水腔内的水加热蒸发后引流至所述湿气循环通道开放的一端；

或者，所述引流组件为水泵；所述水泵设置在所述储水器内或所述湿气循环通道内，以能够将所述储水腔内的水沿着所述湿气循环通道引流至其开放的一端。

7.根据权利要求5所述的制冷设备，其特征在于，所述水气分离装置还包括：

排水管，所述排水管上设置有管路开关；

所述排水管的一端与所述储水器的储水腔连通，所述排水管的另一端开放。

8.根据权利要求7所述的制冷设备，其特征在于，所述水气分离装置还包括：

水位传感器，所述水位传感器设置在所述储水腔内，用于检测所述储水腔内的水位值；所述管路开关与所述水位传感器数据连接，用于获取所述水位值；

所述水位值超出预设范围的时段，所述管路开关开通所述排水管。

9.根据权利要求1-7中任一项所述的制冷设备，其特征在于，所述吸附剂包括MOF材料、沸石或硅胶。

10.根据权利要求1-7中任一项所述的制冷设备，其特征在于，所述水气分离装置还包括：

降温组件，所述降温组件靠近或连接所述吸附床，用于对所述吸附剂降温。

11.根据权利要求10所述的制冷设备，其特征在于，还包括：

温度传感器，所述温度传感器与所述吸附床连接，用于检测所述吸附剂的温度值；

所述降温组件与所述温度传感器数据连接，用于获取所述温度值；所述温度值处于预设范围的时段，所述降温组件停止对所述吸附剂降温。

12.根据权利要求1所述的制冷设备，其特征在于，还包括：

第二导流组件；

在所述制冷装置和所述吸附床之间限定有降温通路，所述第二导流组件靠近或位于所述降温通路内，以能够将出自所述制冷装置的低温空气部分导流至所述吸附剂。

13.根据权利要求12所述的制冷设备，其特征在于，还包括：

温度传感器，所述温度传感器与所述吸附床连接，用于检测所述吸附剂的温度值；

所述第二导流组件与所述温度传感器数据连接，用于获取所述温度值；所述温度值处于预设范围的时段，所述第二导流组件停止向所述吸附床导流低温空气。

14.一种分离空气中水蒸气的方法，其特征在于，基于如权利要求1-13中任一项所述的制冷设备来实施，步骤如下：

沿着所述制冷设备中所述空气循环通路的回风循环方向，使回风空气首先经过所述吸附床，利用所述吸附剂将空气内的水分吸收后再流向所述制冷装置；

利用所述加热组件加热所述吸附床，使吸附剂内吸收的水分解附出来。

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