CN110715492A - 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：电解除湿组件。当储物空间内的湿度过高时，电解除湿组件开启除湿；当储物空间内的湿度较低时，电解除湿组件关闭，停止工作。这样，通过控制电解除湿组件的启停，能够有效控制储物空间内的湿度，从而确保储物空间始终处于适宜湿度的工作环境，有利于食物的保存。电解除湿组件还包括：阳极板、阴极板、质子交换膜、第一支架和第二支架。第一支架和第二支架分别设置于所述阳极板和所述阴极板的外侧，用于共同夹紧所述阳极板和所述阴极板。第一支架和第二支架提供的压力提高了质子交换膜的平整度，从而提高了电解除湿组件的工作效率。

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

湿度是冰箱内物品保存的一个重要影响因素，如何调控冰箱内间室的湿度是人们关心的问题。在风冷冰箱中，由于冷风的对流作用，冰箱内的湿度较低，一般在30％-60％。这种干燥的低温环境虽然适合储存干货等低水分的物品，但若将水果、蔬菜等水分充足的物品放入间室内，则水分很容易散失，显然不利于保鲜。

为了解决上述问题，现有的风冷冰箱在冷藏间室底部设置储物抽屉，储存于储物抽屉内的食物能够与冰箱间室内的风冷气流隔离，从而保证抽屉内部保持高湿的储藏环境。然而，当含有高水分的食物(例如：水果、蔬菜等)存放于上述储物抽屉内部时，由于空气不流通，抽屉内部会长时间处于高湿环境状态。若抽屉内部的湿度得不到控制，会导致抽屉内部出现凝露甚至滴水等现象，影响用户使用。

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控制储物空间内的湿度。

本发明的另一个目的是为了提高电解除湿组件的工作效率。

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，盒体的表面设置有安装口；电解除湿组件，可拆卸地设置于安装口处，配置成通过电解反应消耗储物空间内部的水蒸气；其中电解除湿组件包括：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；第一支架和第二支架，分别设置于阴极板和阳极板的外侧，用于共同夹紧阳极板和阴极板；其中阳极板背朝质子交换膜的一面朝向储物空间内部，阴极板背朝质子交换膜的一面朝向储物空间外部。

可选地，第一支架和第二支架均包括：环形的支架本体；和多条固定设置于支架本体上的固定爪，每条固定爪沿支架本体的径向向外延伸。

可选地，固定爪的数量为4根，且沿支架本体的周向等间隔设置。

可选地，电解除湿组件还包括：两块固定板，分别设置在阳极板和第二支架之间以及阴极板和第一支架之间，用于整合固定阳极板、质子交换膜和阴极板；和多个紧固螺钉；其中两块固定板、阳极板、质子交换膜和阴极板的靠近边缘的位置均设置有多个螺孔，每个紧固螺钉依次贯穿多层部件相同位置的螺孔，以实现多层部件的固定和组装。

可选地，支架本体设置于固定板的中央，每条固定爪的末端设置有螺孔，以用于将支架螺纹连接固定于对应的固定板上。

可选地，电解除湿组件还包括：第一风机，设置于阴极板背朝质子交换膜的一侧，用于将储物容器外部的空气朝向阴极板吹送；第二风机，设置于阳极板背朝质子交换膜的一侧，用于将储物容器内部的空气朝向阳极板吹送。

可选地，第一风机和第二风机均为轴流风机；第一风机的风扇转轴的轴线与阴极板垂直；第二风机的风扇转轴的轴线与阳极板垂直。

可选地，电解除湿组件还包括：第一风机固定设置于第一支架背朝阴极板的一侧；第二风机固定设置于第二支架背朝阳极板的一侧。

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；其中电解除湿组件设置于筒体的顶面上。

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；门体，可开闭地设置于箱体前侧，用于打开或关闭冷藏冷冻装置；和上述的储物容器，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：电源，其正负两极分别连接阳极板和阴极板；电压调节装置，与电源电连接，用于调节电源施加于阳极板和阴极板上的电压大小。

本发明提供了一种用于冷藏冷冻装置的储物容器，包括：电解除湿组件。电解除湿组件用于消耗储物空间内空气中的水蒸气，降低储物空间内的湿度。当储物空间内的湿度过高时，电解除湿组件开启除湿；当储物空间内的湿度较低时，电解除湿组件关闭，停止工作。通过控制电解除湿组件的启停，能够有效控制储物空间内的湿度，从而确保储物空间始终处于适宜湿度的工作环境，有利于食物的保存。电解除湿组件还包括：阳极板、阴极板、质子交换膜、第一支架和第二支架。第一支架和第二支架分别设置于阳极板和阴极板的外侧，用于共同夹紧阳极板和阴极板。经发明人多次实验发现，质子交换膜表面越平整，电解反应越迅速。第一支架和第二支架提供的压力提高了夹持于阳极板和阴极板之间的质子交换膜的平整度，从而提高了电解除湿组件的工作效率。

进一步地，每个支架包括：环形的支架本体和多条固定爪。多条固定爪设置于支架本体上，每条固定爪沿支架本体的径向向外延伸，每条固定爪的末端设置有螺孔，以用于将支架螺纹连接固定于固定板上。在本发明中，环形的支架本体加强了阴阳电极板对质子交换膜的压力，提高了膜片的平整度，进一步提高了电解除湿组件的工作效率。

更进一步地，电解除湿组件还包括设置于阴极板外侧的第一风机。当电解除湿组件开启工作时，第一风机开启，第一风机朝向阴极板的方向吹风，加快阴极板附近的空气流通速度，以向阴极板持续提供氧气，从而提高了电解除湿组件的工作效率。电解除湿组件还包括设置于阳极板外侧的第二风机。第二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，以持续不断地向阳极板提供反应物，进一步提高了电解除湿组件的工作效率。

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湿组件的示意图；

图3是根据本发明一个实施例的储物容器的电解除湿组件的正面示意图；

图4是根据本发明一个实施例的储物容器的电解除湿组件的分解示意图；

图5是根据本发明一个实施例的储物容器的电解除湿组件的支架的示意图；

图6是根据本发明一个实施例的储物容器的电解除湿组件的固定板的示意图；

图7是根据本发明一个实施例的储物容器的分解示意图；

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、电解除湿组件200。盒体110内限定有储物空间，盒体110的表面设置有安装口。电解除湿组件200形成于上述安装口处，配置成通过电解反应消耗储物空间内部的水蒸气。

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

如图2至4所示，电解除湿组件200包括：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。向电解除湿组件200供电的电源可以设置在储物容器上，也可以设置在储物容器外部，例如可以设置在冰箱的内胆上，以便于用户安装拆卸。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内部，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外部。也就是说，电解除湿组件200具有至少3层结构，由上至下依次为阴极板230、质子交换膜210和阳极板220，阴极板230朝向储物空间外部，阳极板220朝向储物空间内部。每一层结构均与安装口所在平面平行，且每一层面积的大小均与安装口大小相同。

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，用于分别连接电源的正负极。电源向阴极板230提供电子，同时阳极板220向电源阳极提供电子。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，电源的阳极向阳极板220充电，阳极板220一侧电解储物容器100内部的水蒸气，产生氢离子和氧气，以此消耗储物空间内部的水分，氢离子进入质子交换膜210内，并朝向阴极板230运动。电源的阴极向阴极板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外部的氧气反应生成水。在本实施例中，阳极板220和阴极板230的中央均开设有允许外部空气流动至质子交换膜的矩形开口。上述开口直接将部分质子交换膜210暴露于空气中，增大了膜片与空气接触面积，提高了除湿组件200的反应速率，从而提升了整个组件的性能。

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，电解除湿组件200还可以进一步地包括：扩散层270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。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均由弹性绝缘材料制成，以缓冲相邻层之间的挤压力，同时防止电解除湿组件200其它部件带电，影响阴阳极板正常工作。

在本实施例中，上述电解除湿组件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。每块弹性板240的中间部分镂空，以允许气体通过。

电解除湿组件200还包括：两块固定板290。两块固定板290设置在两块弹性板240的外侧，用于整合固定弹性板240、阳极板220、质子交换膜210和阴极板230。如图5所示，每个固定板290的中间部分镂空，以允许气体通过。镂空部分还设置有一个十字形支架，用于提高固定板290的稳定性。在本实施例中，固定板290由金属材料制成，并进一步夹紧阳极板220、质子交换膜210和阴极板230，保证质子交换膜210的表面平整，提高了电解除湿组件200的性能。

电解除湿组件200还包括：第一风机251和第二风机252。上述第一风机251和第二风机252均可以为微型轴流风机。

第一风机251设置于阴极板230背朝质子交换膜210的一侧，也就是说，第一风机251设置于储物空间外部，其风扇转轴的轴线与阴极板230垂直。第一风机251将储物空间外部空气向质子交换膜210吹送，以加快阴极板230附近的空气流通速度。由于阴极板230一侧反应需要消耗氧气，因此阴极板230附近的氧气浓度较低。当电解除湿组件200开启工作时，第一风机251开启，朝向阴极板230的方向吹风，以加快阴极板230附近的空气流通速度，向阴极板230持续不断地提供氧气，以保证反应能够快速稳定进行。

第二风机252设置于阳极板220背朝质子交换膜210的一侧，也就是说，第二风机252设置于储物空间内部。其风扇转轴的轴线与阳极板220垂直，用于将储物容器100内部的水蒸气朝向阳极板220吹送。本实施例的电解除湿组件200阳极板220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。电解除湿组件200开启工作，同时第二风机252开启，第二风机252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。

进一步地，由于阳极板220反应消耗水蒸气，因此阳极板220附近的空气中水蒸气含量较低，而储物空间内部的其他部分水蒸气浓度偏高，这样容易造成储物空间内部湿度分布不均匀，影响食物保鲜。在本实施例中，第二风机252开启还可以加快储物空间内部的空气循环，使得储物空间内部湿度分布均匀，防止储物空间局部湿气过高或过低。

电解除湿组件200还包括：第一支架281和第二支架282。第一支架281设置于第一风机251和固定板290之间，用于固定支撑第一风机251。第二支架282，设置于第二风机252和对应的固定板290之间，用于固定支撑第二风机252。第一支架281和第二支架282共同夹紧两个固定板290。第一支架281和第二支架282形状、大小均相同。如图6所示，第一支架281(或第二支架282)包括：环形的支架本体和多条固定爪283。支架本体的位置位于对应的固定板290的中央，以增加固定板290的中央部分向阴极板230(或阳极板220)施加的压力，从而进一步提高质子交换膜210的平整度。对于整个电解除湿组件200而言，质子交换膜210表面越平整，电解反应越迅速，电解除湿组件200的效率越高。多条固定爪283设置于支架本体上，每条固定爪283沿支架本体的径向向外延伸，每条固定爪283的末端设置有螺孔，以用于将支架螺纹连接固定于固定板290上。在本实施例中，固定爪283的数量为4根，沿支架本体的周向间隔设置。风机安装在支架上，风机外壳的四个角的位置设置有螺钉，以将风机固定于支架上，支架能够固定支撑风机，防止风机在运行时晃动，同时还能使得风机和固定板290之间形成一定的间距，以利于气体流通。特别地，第二风机252的送风区域正对支架本体中间的圆形开口，并能够将气流吹向电解除湿组件内部，吹送至阳极板220。

电解除湿组件200还包括多个紧固螺钉291和多个螺母292，两块固定板290、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291由一块固定板290开始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，多个螺母292在另一块固定板290的外侧对紧固螺钉291进行固定。在本实施例中，紧固螺钉291的数量为8个，每个部件靠近其每条边缘的位置均间隔设置两个螺孔，也就是说每个部件都有8个螺孔。

在对电解除湿组件200进行组装时，先将固定板290、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，再使用多根紧固螺钉291将上述多层结构固定整合。将两个支架分别安装于两块固定板290上，并使用螺钉对支架进行固定。最后通过螺钉将第一风机251和第二风机252安装在各自的支架上，完成对电解除湿组件的组装。在本实施例中，电解除湿组件200的多层结构的排列顺序依次为：第二风机252、第二支架282、固定板290、弹性板240、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、弹性板240、固定板290、第一支架281和第一风机251。在安装电解除湿组件200时，将组装好的电解除湿组件200整体***盒体的安装口内，阴极板230朝向储物容器外部，阳极板220朝向储物容器内部。将阳极板220和阴极板230分别与电源的阳极和阴极连通，电解除湿组件200进入电解工作状态。若用户不需要储物容器的除湿功能，则将电解除湿组件200整体取出即可。

本实施例的储物容器100包括电解除湿组件200。电解除湿组件200用于消耗储物空间内空气中的水蒸气，从而在该空间内获得湿度适宜的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水蒸气的含量，降低食物的水分含量，确保储物容器100内部储存的食物保持相对干燥。

本发明实施例还提供了一种冷藏冷冻装置，包括：箱体和上述储物容器100。箱体内部形成冷藏冷冻装置的储藏间室。储物容器100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7、图8所示，该抽屉由筒体111和抽拉部112组成，电解除湿组件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。

电解除湿组件200放在抽屉上部，向阳极板220和阴极板230供电的电源可以设置于箱体发泡层内，从而方便从箱体对电解除湿组件200进行供电，同时便于用户进行安装拆卸。由于抽屉设置于冷藏间室底部，电解除湿组件200设置在抽屉顶部能够与冷藏间室内的空气充分接触，在电解除湿组件附近的氧气被消耗后，风冷冰箱的空气循环较快，其他位置的氧气能够快速进行补充，维持反应快速进行。因此，将电解除湿组件200设置于抽屉顶部能够提高电解除湿组件200的工作效率。

在本实施例中，上述冰箱还具有：电压调节装置和湿度传感器。电压调节装置与电源电连接，用于调节电源施加于阳极板220和阴极板230上的电压大小。湿度传感器设置于储物容器100内部，用于检测储物容器100内部的湿度值。电压调节装置配置成在储物容器100内部的湿度值达到第一湿度阈值时，开启电解除湿组件200进行除湿操作；在储物容器100内部的湿度值降低到第二湿度阈值时，关闭电解除湿组件200。上述第二湿度阈值小于第一湿度阈值，例如：第一湿度阈值可以设置为相对湿度80％，第二湿度阈值可以设置为相对湿度60％。通过控制电解除湿组件200的电源启停，能够有效控制储物空间内的湿度，从而确保储物空间始终处于适宜湿度的工作环境，有利于食物的保存。电压调节装置还能够进一步调节电源电压大小，进而控制电解除湿组件200的工作效率。在储物容器100内部的湿度较高时，增加电源电压，提高电解除湿组件200的除湿速度；在储物容器100内部的湿度较低时，减小电源电压，降低电解除湿组件200的除湿速度。通过控制电源电压能够进一步调节除湿速度，从而更有效地控制储物空间内的湿度。

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，所述盒体的表面设置有安装口；

电解除湿组件，可拆卸地设置于所述安装口处，配置成通过电解反应消耗所述储物空间内部的水蒸气；其中所述电解除湿组件包括：

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；

第一支架和第二支架，分别设置于所述阴极板和所述阳极板的外侧，用于共同夹紧所述阳极板和所述阴极板；其中

所述阳极板背朝所述质子交换膜的一面朝向所述储物空间内部，所述阴极板背朝所述质子交换膜的一面朝向所述储物空间外部。

2.根据权利要求1所述的储物容器，其中所述第一支架和所述第二支架均包括：

环形的支架本体；和

多条固定设置于所述支架本体上的固定爪，每条所述固定爪沿所述支架本体的径向向外延伸。

3.根据权利要求2所述的储物容器，其中

所述固定爪的数量为4根，且沿所述支架本体的周向等间隔设置。

4.根据权利要求3所述的储物容器，其中所述电解除湿组件还包括：

两块固定板，分别设置在所述阳极板和所述第二支架之间以及所述阴极板和所述第一支架之间，用于整合固定所述阳极板、质子交换膜和阴极板；和

多个紧固螺钉；其中

所述两块固定板、阳极板、质子交换膜和阴极板的靠近边缘的位置均设置有多个螺孔，每个所述紧固螺钉依次贯穿多层部件相同位置的螺孔，以实现多层部件的固定和组装。

5.根据权利要求4所述的储物容器，其中

所述支架本体设置于所述固定板的中央，每条所述固定爪的末端设置有螺孔，以用于将支架螺纹连接固定于对应的固定板上。

6.根据权利要求1所述的储物容器，其中所述电解除湿组件还包括：

第一风机，设置于所述阴极板背朝所述质子交换膜的一侧，用于将所述储物容器外部的空气朝向所述阴极板吹送；

第二风机，设置于所述阳极板背朝所述质子交换膜的一侧，用于将所述储物容器内部的空气朝向所述阳极板吹送。

7.根据权利要求6所述的储物容器，其中

所述第一风机和所述第二风机均为轴流风机；

所述第一风机的风扇转轴的轴线与所述阴极板垂直；

所述第二风机的风扇转轴的轴线与所述阳极板垂直。

8.根据权利要求6所述的储物容器，其中所述电解除湿组件还包括：

所述第一风机固定设置于所述第一支架背朝所述阴极板的一侧；

所述第二风机固定设置于所述第二支架背朝所述阳极板的一侧。

9.根据权利要求1至8中任一项所述的储物容器，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

所述电解除湿组件设置于所述筒体的顶面上。

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；

门体，可开闭地设置于所述箱体前侧，用于打开或关闭所述冷藏冷冻装置；和

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：

电源，其正负两极分别连接所述阳极板和阴极板；

电压调节装置，与所述电源电连接，用于调节所述电源施加于所述阳极板和阴极板上的电压大小。

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