CN108302889A - 冷藏冷冻装置及其储物容器 - Google Patents

Abstract

本发明提供了一种冷藏冷冻装置及其储物容器。其中，储物容器包括电解除氧组件。电解除氧组件用于消耗储物空间内空气中的氧气，从而在该空间内获得富氮贫氧以利于食物保鲜的气体氛围。该气体氛围通过降低储物空间内氧气的含量，降低食物的有氧呼吸的强度，同时保证基础的呼吸作用，防止食物进行无氧呼吸，从而达到食物长期保鲜的目的。本发明的冷藏冷冻装置包括：储物容器和蓄水盒。电解除氧组件设置于所述筒体面向所述蓄水盒的侧面上。由于蓄水盒内部存储有液态水，其附近湿度较大，该位置的空气能够向阳极板提供充足的水蒸气作为反应物。因此，将电解除氧组件面对蓄水盒设置，能够促进电解反应的进行，从而提高电解除氧组件的工作效率。

Description

冷藏冷冻装置及其储物容器

技术领域

本发明涉及冷藏冷冻领域，特别涉及一种冷藏冷冻装置及其储物容器。

背景技术

气调保鲜技术一般性地是指通过调节储存物所处封闭空间的气体氛围(气体成分比例或气体压力)的方式来来延长食品贮藏寿命的技术，其基本原理为：在一定的封闭空间内，通过各种调节方式得到不同于正常空气成分的气体氛围，以抑制导致储存物(通常为食材)腐败变质的生理生化过程及微生物的活动。特别地，在本申请中，所讨论的气调保鲜将专门针对于对气体成分比例进行调节的气调保鲜技术。

本领域技术人员均知晓，正常空气成分包括(按体积百分比计，下文同)：约78％的氮气，约21％的氧气，约0.939％的稀有气体0.031％的二氧化碳，以及0.03％的其他气体和杂质(例如，臭氧、一氧化氮、二氧化氮、水蒸气等。在气调保鲜领域，通常采用向封闭空间充入富氮气体来降低氧气含量的方式来获得富氮贫氧的保鲜气体氛围。这里，本领域技术人员均知晓，富氮气体是指氮气含量超过上述正常空气中氮气含量的气体，例如其中的氮气含量可为95％～99％，甚至更高；而富氮贫氧的保鲜气体氛围是指氮气含量超过上述正常空气中氮气含量、氧气含量低于上述正常空气中氧气含量的气体氛围。

气调保鲜技术的历史虽然可追溯到1821年德国生物学家发现水果蔬菜在低氧水平时能减少代谢作用开始。但直到目前为止，由于传统上用于气调保鲜的制氮设备体积庞大、成本高昂，导致该技术基本上还是局限于使用在各种大型的专业贮藏库上(储藏容量一般至少30吨以上)。可以说，采用何种适当的气体调节技术和相应装置才可能经济地将气调***小型化、静音化，使其适用于家庭或个人用户，是气调保鲜领域技术人员一直渴望解决但始终未能成功解决的技术难题。

发明内容

鉴于上述问题，提出了本发明以便提供一种克服上述问题或者至少部分地解决上述问题的冷藏冷冻装置及其储物容器。

本发明的一个目的是为了提供富氮贫氧以利于食物保鲜的气体氛围。

本发明的另一个目的是为了提高电解除氧组件的工作效率。

本发明的另一个目的是为了便于电解除氧组件的安装和拆卸。

一方面，本发明提供了一种用于冷藏冷冻装置的储物容器，包括：盒体，盒体内限定有储物空间，盒体两侧的其中一面设置有开口；电解除氧组件，可拆卸地设置于开口处，配置成通过电解反应消耗气调保鲜空间内部的氧气；其中电解除氧组件包括：阳极板，配置成电解水蒸气，产生氢离子和氧气；阴极板，配置成利用氢离子和氧气反应生成水；和夹持于阴极板和阳极板之间的质子交换膜，配置成将氢离子由阳极板一侧运输到阴极板一侧；其中阴极板背朝质子交换膜的一面至少部分暴露于储物空间内部，阳极板背朝质子交换膜的一面至少部分暴露于储物空间外部。

可选地，电解除氧组件还包括：风机，设置于阳极板背朝质子交换膜的一侧，以将储物容器外部的水蒸气朝向阳极板吹送。

可选地，电解除氧组件还包括：两层扩散层，分别设置于阳极板和质子交换膜之间以及阴极板和质子交换膜之间，用于导电以及允许水蒸气扩散。

可选地，阳极板的边缘还具有用于连接外界电池阳极的阳极板接线端；阴极板的边缘还具有用于连接外界电池阴极的阴极板接线端。

可选地，电解除氧组件还包括：容纳盒，用于整合电解除氧组件中的各个部件，其顶部开设有用于装入电解除氧组件各个部件的安装口，容纳盒的底面镂空，以允许气体通过。

可选地，容纳盒的其中一个侧壁还设置有两个通孔，以允许阳极板接线端和阴极板接线端伸出。

可选地，安装口的边缘还具有一圈朝向容纳盒外部伸出的翻边，以用于将容纳盒搭接在盒体的开口边缘处。

可选地，翻边具有至少两个间隔设置的缺口，以显露阳极板接线端和阴极板接线端。

可选地，盒体的开口边缘处设置有多个卡爪，容纳盒的外侧面相应设置有多个凸起，卡爪卡住凸起以实现容纳盒的安装。

可选地，储物容器为抽屉，其包括：筒体，其内部形成储物空间；和抽拉部，可被推入筒体内部或由筒体内部抽出，以打开或封闭储物空间；其中电解除氧组件设置于筒体两侧的其中一个侧面上。

另一方面，本发明还提供了一种冷藏冷冻装置，包括箱体，其内部形成冷藏冷冻装置的储藏间室，储藏间室包括冷藏间室和冷冻间室；上述储物容器，储物容器设置于冷藏间室底部。

可选地，上述冷藏冷冻装置，还包括：蓄水盒，设置于储藏间室内，位于储物容器的一侧；电解除氧组设置于盒体面向蓄水盒的侧面上。

本发明提供了一种用于冷藏冷冻装置的储物容器，包括：电解除氧组件。电解除氧组件用于消耗储物空间内空气中的氧气，从而在该空间内获得富氮贫氧以利于食物保鲜的气体氛围。该气体氛围通过降低储物空间内氧气的含量，降低食物(特别是果蔬)的有氧呼吸的强度，同时保证基础的呼吸作用，防止食物进行无氧呼吸，从而达到食物长期保鲜的目的。

进一步地，电解除氧组件还包括风扇，用于向阳极板吹送水蒸气。本发明中的电解除氧组件阳极板的反应物为水，阳极板需要不断地补充水分，以使得电解反应能够持续进行。当电解除氧组件开启工作时，电池分别向阴极板和阳极板供电，同时风机开启，风机向阳极板吹送空气的同时，将空气中的水蒸气一同吹送至阳极板，以向阳极板提供反应物。由于冷藏冷冻装置内部温度一般较低，冷藏冷冻装置内的储藏间室具有比较潮湿的气体氛围，其空气中包含大量的水蒸气。因此，储藏间室内空气能够向阳极板提供足够的反应物，无需为电解除氧组件单独设置水源或输水装置。

更进一步地，本发明还提供了一种冷藏冷冻装置，该冷藏冷冻装置包括：储物容器和蓄水盒。蓄水盒位于所述储物容器的一侧，并贴合储物容器的侧壁或距离储物容器一定间隔设置。电解除氧组件设置于所述筒体面向所述蓄水盒的侧面上，即阳极板面向该蓄水盒。由于蓄水盒内部存储有液态水，其附近湿度较大，该位置的空气能够向阳极板提供充足的水蒸气作为反应物。因此，将电解除氧组件面对蓄水盒设置，能够促进电解反应的进行，从而提高电解除氧组件的工作效率。

根据下文结合附图对本发明具体实施例的详细描述，本领域技术人员将会更加明了本发明的上述以及其他目的、优点和特征。

附图说明

后文将参照附图以示例性而非限制性的方式详细描述本发明的一些具体实施例。附图中相同的附图标记标示了相同或类似的部件或部分。本领域技术人员应该理解，这些附图未必是按比例绘制的。附图中：

图1是根据本发明一个实施例的储物容器的示意图；

图2是根据本发明一个实施例的储物容器的电解除氧组件的示意图；

图3是根据本发明一个实施例的储物容器的电解除氧组件的分解示意图；

图4是根据本发明一个实施例的储物容器的电解除氧组件的容纳盒的示意图；

图5是根据本发明一个实施例的储物容器开口处的放大示意图；

图6是根据本发明一个实施例的储物容器的分解示意图；

图7是根据本发明一个实施例的储物容器和蓄水盒的示意图；

图8是根据本发明一个实施例的冷藏冷冻装置的内部示意图。

具体实施方式

如图1、图2所示，本发明实施例首先提供了一种用于冷藏冷冻装置的储物容器100，包括：盒体110、电解除氧组件200。盒体110内限定有储物空间，盒体110两侧的其中一面设置有开口。电解除氧组件200形成于上述开口处，配置成通过电解反应消耗气调保鲜空间内部的氧气。

在本实施例中，开口为矩形开口，用于安装电解除氧组件200。电解除氧组件200的大小和开口大小相适配，以使得其能够完全封闭开口，防止储物空间内部与外界发生气体交换。

如图3所示，电解除氧组件200包括：电池、阳极板220、阴极板230和夹持于阴极板230和阳极板220之间的质子交换膜210。电池可以设置在储物容器上，也可以设置在储物容器外部。阴极板230背朝质子交换膜210的一面至少部分暴露于储物空间内部，阳极板220背朝质子交换膜210的一面至少部分暴露于储物空间外部。也就是说，电解除氧组件200具有至少3层结构，依次为阳极板220、质子交换膜210和阴极板230，阳极板220朝向储物空间外部，阴极板220朝向储物空间内部。每一层结构均与开口所在平面平行，且每一层面积的大小均与开口大小相同。

优选地，阴极板230和、阳极板220为碳电极板或铂电极板，一般使用表面有铂镀层的碳电极。阳极板220和阴极板230的边缘均设置有一个接线端，分别为阳极板接线端221和阴极板接线端231，用于分别连接电池的阳极和阴极。电池向阴极板230提供电子，同时阳极板220向电池阳极提供电子。阳极板220配置成电解水蒸气，产生质子和氧气。质子交换膜210配置成将质子由阳极板220一侧运输到阴极板230一侧。阴极板230配置成利用质子和氧气反应生成水。其中，阳极板和阴极板的化学反应式分别为：

阳极板：2H₂O→O₂+4H⁺+4e^-

阴极板：O₂+4H⁺+4e^-→2H₂O

具体的，电池的阳极向阳极板220充电，阳极板220一侧电解储物容器100外部的水蒸气，产生氢离子和氧气，氧气排出至储物空间外部，氢离子进入质子交换膜210内。电池的阴极向阴极板230充电，向阴极板230提供电子，阴极板230一侧利用质子交换膜210提供的氢离子和储物空间内部的氧气反应生成水，以此消耗储物空间内部的氧气。

质子交换膜210包括：质子导电聚合物、多孔膜以及至少一种活性成分。至少一种活性成分分散在质子导电聚合物中，且质子导电聚合物被吸入并填充在多孔膜的孔中。质子交换膜210的作用为供氢离子穿过，以将阳极板220反应生成的氢离子运输到阴极板230，供阴极板230反应使用。

优选地，质子导电聚合物为聚苯乙烯磺酸(PSSA)或羧甲基纤维素(CMC)。多孔膜为聚四氟乙烯(PTFE)或氟化乙烯丙烯(FEP)或聚烯烃薄膜或聚全氟乙丙烯或玻璃纤维或陶瓷纤维或聚合物纤维；活性成分为适用于电渗流动的硅胶，分散的硅胶浓度不超过质子交换膜质量的5％。

在本实施例中，上述电解除氧组件200还可以进一步包括：两块弹性板240，分别设置在阳极板220和阴极板230的外侧，用于加紧阳极板220、质子交换膜210和阴极板230。电解除氧组件200还包括多个紧固螺钉，两块弹性板240、阳极板220、质子交换膜210和阴极板230的靠近边缘的位置均设置有多个螺孔201，每个紧固螺钉依次贯穿上述多个部件相同位置的螺孔201，以实现多层部件的固定和夹持。两块弹性板240面向阴极板230和阳极板220的侧面上均具有多个弹性凸起241，且两块弹性板240上的弹性凸起241的位置相对应，也就是说每个弹性凸起241均能和另一块板上的一个弹性凸起241相配共同合挤压阳极板220、阴极板230，以用于进一步加紧质子交换膜210。每块弹性板240的中间部分镂空，或均匀开设多个气孔，以允许气体通过。

在本实施例中，电解除氧组件200还可以进一步地包括：扩散层270、活性炭过滤筛和一个或多个垫圈260。扩散层270位于阳极板220和质子交换膜210之间以及阴极板230和质子交换膜210之间，扩散层270的材质为表面镀铂的钛网，其作用为便于导电以及允许水蒸气扩散。活性炭过滤筛设置于阳极背朝质子交换膜210的一侧，用于净化进入阳极板220的气体。至少一个垫圈260可以位于上述多层结构之间，每个垫圈260为矩圆形的薄圈，其外圈大小与阴极板230、阳极板220的大小相同。每个垫圈260由弹性材料制成，以缓冲相邻层之间的挤压力。

电解除氧组件200还包括：风机250。上述风机250可以为微型轴流风机250。风机250设置于阳极板220背朝质子交换膜210的一侧，其转轴与阳极板220垂直，用于将储物容器100外部的水蒸气朝向阳极吹送。本实施例的电解除氧组件200阳极板的反应物为水蒸气，因此，阳极板需要不断地补充水分，以使得电解反应能够持续进行。当电解除氧组件200开启工作时，电池分别向阴极板230和阳极板220供电，同时风机250开启，风机250向阳极板220吹送空气的同时，将空气中的水蒸气一同吹送至阳极板220，以向阳极板220提供反应物。由于冷藏冷冻装置内部温度一般较低，冷藏冷冻装置内的储藏间室具有比较潮湿的气体氛围，其空气中包含大量的水蒸气。因此，储藏间室内空气能够向阳极板220提供足够的反应物，无需为电解除氧组件200单独设置水源或输水装置。

在本实施例中，上述阴极板230、阳极板220和质子交换膜210等多层结构整合到一容纳盒280内，以便于整体安装或拆卸电解除氧组件200。上述容纳盒280可以完全嵌入储物容器100的盒壁内，也可以部分嵌入。

如图4所示，在图中定义X方向为容纳盒280的长度方向，Y为宽度方向，Z为高度方向。容纳盒280顶部开设有用于装入电解除氧组件200中各个部件的安装口，该安装口为矩形，其大小与阴极板230、阳极板220大小相适配。容纳盒280底部表面镂空，以允许气体通过，在本实施例中，容纳盒280底部表面还固定有一个十字支架286，以用于支撑电解除氧组件200中的各个部件。

容纳盒280的其中一个侧壁还设置有两个通孔285，以允许阳极板接线端221和阴极板接线端231伸出。阳极板接线端221或阴极板接线端231伸出容纳盒280后，再通过线路连接与外界电池的阴阳极连通。

安装口的边缘还具有一圈朝向容纳盒280外部伸出的翻边282，以用于将容纳盒280搭接在盒体的开口边缘处。在容纳盒280搭接在盒体的开口边缘处时，翻边282可以密封盒体和容纳盒280之间缝隙，防止储物空间内部气体泄漏。翻边282具有至少两个间隔设置的缺口283，其中两个缺口283的位置正对阳极板接线端221和阴极板接线端231，以显露上述两个接线端便于线路连接，同时上述缺口283还能够在拆卸电解除氧组件200的过程中，方便用户拿取容纳盒280。

如图5所示，盒体110的开口边缘处设置有多个卡爪113，容纳盒280的外侧面相应设置有多个凸起284，卡爪113卡住凸起284以实现容纳盒280的安装。在本实施例中，容纳盒280的每个侧壁的外表面均设置有两个凸起284，两个凸起284沿容纳盒280的长度或宽度方向间隔设置，且两个凸起284在容纳盒280的同一高度位置上。盒体110开口的每一条边缘上均对应设置两个卡爪113，两个卡爪113均水平向外伸出，其末端用于卡住容纳盒280侧壁上的凸起284，以固定容纳盒280。

在对电解除氧组件200进行组装时，先将阴极板230、阳极板220、质子交换膜210、垫圈260、弹性板240、扩散层270等部件按照前述位置关系排列好，并组成多层结构，然后再将该多层结构整体放置到容纳盒280内部。该多层结构的层排列方向与容纳盒280的高度方向一致。在本实施例中，容纳盒280内的多层结构由上到下依次为：风机250、弹性板240、垫圈260、阳极板220、垫圈260、扩散层270、质子交换膜210、扩散层270、垫圈260、阴极板230、垫圈260和弹性板240。在安装电解除氧组件200时，将组装好的电解除氧组件200整体***盒体的开口内，当容纳盒280的翻边抵触开口的边缘时，多个卡爪113刚好卡住容纳盒280侧壁上的凸起284，从而容纳盒280被固定，电解除氧组件200安装完成。若用户不需要储物容器的除氧功能，则将容纳盒280整体取出即可。

本实施例的储物容器100包括：电解除氧组件200。电解除氧组件200用于消耗储物空间内空气中的氧气，从而在该空间内获得富氮贫氧以利于食物保鲜的气体氛围。该气体氛围通过降低储物空间内氧气的含量，降低食物(特别是果蔬)的有氧呼吸的强度，同时保证基础的呼吸作用，防止食物进行无氧呼吸，从而达到食物长期保鲜的目的。

本发明实施例还提供了一种冷藏冷冻装置，包括：箱体、上述储物容器100和蓄水盒300。箱体内部形成冷藏冷冻装置的储藏间室。储物容器100和蓄水盒300均设置于储藏间室内部。

在本实施例中，冷藏冷冻装置可以为冰箱，在本实施例中为风冷冰箱，风冷冰箱内部利用空气流动循环对储藏间室进行制冷。该冰箱的储藏间室包括：冷藏间室和位于冷藏间室下方的冷冻间室。储物容器100可以为抽屉，如图6、图7所示，该抽屉由筒体111和抽拉部112组成，电解除氧组件200设置于筒体111的顶面上。该抽屉可拆卸地设置于冰箱的冷藏间室的底部，在冷藏间室内胆410的内部两侧设置有多对凸肋，其中位于冷藏间室底部的一对凸肋用于限定抽屉的安装位置。蓄水盒300位于储物容器的一侧，即蓄水盒300可以设置于储物容器的左侧或右侧。并且，蓄水盒300贴合储物容器或距离储物容器一定间隔设置(该间隔一般不超过5cm)，蓄水盒300通过管路与冰箱内置的制冰装置相连。蓄水盒300内部储存液态水，向制冰装置提供制冰原料。制冰装置使用液态水制造冰块，以提供给用户使用。

电解除氧组件200设置于筒体111面向蓄水盒300的侧面上，即阳极板220面向该蓄水盒300。由于蓄水盒300内部存储有液态水，其附近湿度较大，该位置的空气能够向阳极板220提供充足的水蒸气作为反应物。因此，将电解除氧组件200面对蓄水盒300设置，能够促进电解反应的进行，从而提高电解除氧组件200的工作效率。

至此，本领域技术人员应认识到，虽然本文已详尽示出和描述了本发明的多个示例性实施例，但是，在不脱离本发明精神和范围的情况下，仍可根据本发明公开的内容直接确定或推导出符合本发明原理的许多其他变型或修改。因此，本发明的范围应被理解和认定为覆盖了所有这些其他变型或修改。

Claims (11)

1.一种用于冷藏冷冻装置的储物容器，包括：

盒体，所述盒体内限定有储物空间，所述盒体两侧的其中一面设置有开口；

电解除氧组件，可拆卸地设置于所述开口处，配置成通过电解反应消耗所述气调保鲜空间内部的氧气；其中所述电解除氧组件包括：

阳极板，配置成电解水蒸气，产生氢离子和氧气；

阴极板，配置成利用氢离子和氧气反应生成水；和

夹持于所述阴极板和阳极板之间的质子交换膜，配置成将氢离子由所述阳极板一侧运输到所述阴极板一侧；其中

所述阴极板背朝所述质子交换膜的一面至少部分暴露于所述储物空间内部，所述阳极板背朝所述质子交换膜的一面至少部分暴露于所述储物空间外部。

2.根据权利要求1所述的储物容器，其中所述电解除氧组件还包括：

风机，设置于所述阳极板背朝所述质子交换膜的一侧，以将所述储物容器外部的水蒸气朝向所述阳极板吹送。

3.根据权利要求1所述的储物容器，其中所述电解除氧组件还包括：

两层扩散层，分别设置于所述阳极板和所述质子交换膜之间以及所述阴极板和所述质子交换膜之间，用于导电以及允许水蒸气扩散。

4.根据权利要求1所述的储物容器，其中

所述阳极板的边缘还具有用于连接外界电池阳极的阳极板接线端；

所述阴极板的边缘还具有用于连接外界电池阴极的阴极板接线端。

5.根据权利要求1至4中任一项所述的储物容器，其中所述电解除氧组件还包括：

容纳盒，用于整合所述电解除氧组件中的各个部件，其顶部开设有用于装入所述电解除氧组件各个部件的安装口，所述容纳盒的底面镂空，以允许气体通过。

6.根据权利要求5所述的储物容器，其中

所述容纳盒的其中一个侧壁还设置有两个通孔，以允许阳极板接线端和阴极板接线端伸出。

7.根据权利要求6所述的储物容器，其中

所述安装口的边缘还具有一圈朝向所述容纳盒外部伸出的翻边，以用于将所述容纳盒搭接在所述盒体的开口边缘处。

8.根据权利要求7所述的储物容器，其中

所述盒体的开口边缘处设置有多个卡爪，所述容纳盒的外侧面相应设置有多个凸起，所述卡爪卡住所述凸起以实现所述容纳盒的安装。

9.根据权利要求8所述的储物容器，其中

所述储物容器为抽屉，其包括：

筒体，其内部形成储物空间；和

抽拉部，可被推入所述筒体内部或由所述筒体内部抽出，以打开或封闭所述储物空间；其中

所述电解除氧组件设置于所述筒体两侧的其中一个侧面上。

10.一种冷藏冷冻装置，包括

箱体，其内部形成所述冷藏冷冻装置的储藏间室，所述储藏间室包括冷藏间室和冷冻间室；

如权利要求1至9中任一项所述的储物容器，所述储物容器设置于所述冷藏间室底部。

11.根据权利要求10所述的冷藏冷冻装置，还包括：

蓄水盒，设置于所述储藏间室内，位于所述储物容器的一侧；

所述电解除氧组设置于所述盒体面向所述蓄水盒的侧面上。