CN108592495A - 一种风冷冰箱加湿系统 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种风冷冰箱加湿系统。所述加湿系统利用回风和进风中湿度差为动能，通过在进风风道和回风风道之间设置导水膜，使得冰箱回风到达冰箱蒸发器之前，通过所述导水膜截留回风中所携带的部分水分，并将水分传导至冰箱进风之中，从而提升进风的湿度，实现风冷冰箱冷藏室的加湿效果。由于加湿组件所采集的水分全部源自于冰箱回风内部的水分，不需要额外安装补水装置，因此结构简单且成本低廉。在能耗方面，本发明提供的加湿组件不需要为冰箱风道循环系统增加额外耗能装置，更加经济、环保。

Description

一种风冷冰箱加湿系统

技术领域

本发明涉及制冷设备技术领域，特别是涉及一种风冷冰箱加湿系统。

背景技术

果蔬保鲜效果不仅受冰箱冷藏室冷藏温度的影响，也和冷藏室环境湿度密切相关，保持常规食品水分不过多流失的湿度区间为60％RH～70％RH，适宜果蔬存储的湿度区间一般高于80％RH。低湿度环境会导致果蔬失水严重甚至发生枯萎，大幅降低或失去食用价值。风冷冰箱采用往冰箱冷藏室内部持续输送冷风来调节温度的方法，具有温度均匀、制冷速度快和自动除霜等优点，但是也存在冷藏室内相对湿度较低(一般为30％RH～45％RH)、食物易失水甚至风干的缺陷。

针对风冷冰箱冷藏室湿度低这一问题，目前有一些加湿方案。一类是采用独立的加湿系统对冷藏室进行加湿，如将冷藏室内额外增加的水槽,并通过超声波或风扇等设备将水槽内的水分蒸发至冷藏室内部，以补充风冷冰箱回风中带走的水分，达到加湿效果。这种方案的缺陷是需要增加额外的储水盒，不仅占据空间还需要间歇补充水分，影响用户体验，同时加湿设备会增加额外的能耗。还有一类解决方案是利用蒸发器化霜时产生的水分配合高比表面积吸湿材料的蒸发作用来加湿冰箱进风，从而提升进风的湿度，达到提升冷藏室湿度的目的。这种方案一般需要较为复杂的风路设计，利用接水盘收集化霜产生的水，并需要专门的储水盒用以安置吸湿材料，甚至还需要安装湿度传感器，成本较高。

发明内容

本发明的目的是提供一种风冷冰箱加湿系统，以解决现有风冷冰箱冷藏室湿度低，以及现有风冷冰箱所配备的加湿系统占用空间大、结构复杂、能耗和成本高的缺陷。

为实现上述目的，本发明提供了如下方案：

一种风冷冰箱加湿系统，所述加湿系统包括：循环风道和加湿组件；

所述循环风道包括进风风道和回风风道；所述进风风道的两端分别与冰箱的冷藏室和蒸发器连接，进风风向为由所述蒸发器到所述冷藏室；所述回风风道的两端分别与所述冷藏室和所述蒸发器连接，回风风向为由所述冷藏室到所述蒸发器；

所述加湿组件安装在所述循环风道内部，分别与所述进风风道和所述回风风道连接；所述加湿组件包括导水膜和支撑架；所述支撑架设置在所述导水膜和所述循环风道之间，用于支撑和固定所述导水膜；所述导水膜的一侧为所述进风风道，另一侧为所述回风风道；所述回风风道中的水分由所述导水膜传导至所述进风风道中。

根据以上所述的加湿系统，风冷冰箱循环风道内的风，在风道内风机的推动下，完成经过冷凝器降温、经过进风风道、经过加湿组件加湿、经过进风口进入冰箱冷藏室、经过回风口进入回风风道、经过加湿组件回收湿度、继续经过回风风道至冷凝器降温的循环过程。

可选的，所述导水膜为多层，多层所述导水膜平行设置，形成多个层间风道；每两层所述导水膜之间形成一个所述层间风道；所述支撑架设置在所述层间风道内，用于支撑和固定所述导水膜。

可选的，所述支撑架为矩形、折线形或波浪形；所述支撑架的材料为纸质或PVC塑料材质。

可选的，所述进风风道与所述回风风道在所述加湿组件安装处交叉设置；所述加湿组件内，所述进风与所述回风的风向互相垂直。

可选的，所述导水膜定量为14～80g/m²；所述导水膜的透湿度＞800g/m²·24Hr，透气度＜0.01μm/pa.s。

可选的，所述导水膜由基材和亲水材料构成；所述基材为天然植物纤维素、人造纤维素或PP材料中的一种或多种。

可选的，所述加湿组件与所述循环风道的连接处采用硅胶材料进行密封。

可选的，所述加湿组件竖直安装在所述循环风道内部，所述进风由所述加湿组件下方进入，由所述加湿组件上方流出。

根据本发明提供的具体实施例，本发明公开了以下技术效果：

本发明提供一种风冷冰箱加湿系统，利用回风和进风中湿度差为动能，通过在进风风道和回风风道之间设置导水膜，使得冰箱回风到达冰箱蒸发器之前，通过所述导水膜截留回风中所携带的部分水分，并将水分传导至冰箱进风之中，从而提升进风的湿度，实现风冷冰箱冷藏室的加湿效果。由于加湿组件所采集的水分全部源自于冰箱回风内部的水分，不需要额外安装补水装置，因此结构简单且成本低廉。在能耗方面，本发明提供的加湿组件不需要为冰箱风道循环系统增加额外耗能装置，更加经济、环保。

此外，由于包含导水膜的加湿组件安装在冰箱冷藏室与蒸发器之间，能够在回风达到蒸发器之前截留其中的部分水分，从而减少回风到达蒸发器时所携带的水分含量，进而减少蒸发器上产生的凝霜，冰箱蒸发器上凝霜减少，有助于降低风冷冰箱自动除霜需要消耗的能源，提升冰箱的经济性。并且，所述加湿组件安装在冰箱的循环风道内部，不需要占用额外的空间。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动性的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为本发明提供的风冷冰箱加湿系统实施例一的结构示意图；

图2为本发明提供的风冷冰箱加湿系统实施例二的结构示意图；

图3为本发明提供的加湿组件实施方式一的结构示意图；

图4为本发明提供的风冷冰箱加湿系统实施例三的结构示意图；

图5为本发明提供的加湿组件实施方式二的结构示意图。

具体实施方式

下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅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。

本发明的目的是提供一种风冷冰箱加湿系统，能够在冰箱回风到达冰箱蒸发器之前，通过加湿组件截留回风中所携带的部分水分，并将水分传导至冰箱进风之中，从而提升进风的湿度，能够解决现有风冷冰箱冷藏室湿度低，或现有风冷冰箱所配备的加湿系统占用空间大、结构复杂、能耗和成本高的问题。

为使本发明的上述目的、特征和优点能够更加明显易懂，下面结合附图和具体实施方式对本发明作进一步详细的说明。

图1为本发明提供的风冷冰箱加湿系统实施例一的结构示意图。参见图1，本发明提供的一种风冷冰箱加湿系统包括：循环风道和加湿组件。所述循环风道分别与冰箱的蒸发器和冷藏室相连通形成闭合的单向循环风路，所述循环风道可以由一条循环风路或者多条分支循环风路构成，所述加湿组件安装在所述循环风道内部，分别与进风风道和回风风道相联通。所述进风风道和所述回风风道在所述加湿组件处分别通过加湿组件，实现湿度的交换。

具体的，所述循环风道包括进风风道101和回风风道102。所述进风风道101的两端分别与冰箱的冷藏室103和蒸发器104连接，进风风向为由所述蒸发器104到所述冷藏室103。所述回风风道102的两端分别与所述冷藏室103和所述蒸发器104连接，回风风向为由所述冷藏室103到所述蒸发器104。

所述加湿组件安装在所述循环风道内部，分别与所述进风风道101和所述回风风道102连接。所述加湿组件包括导水膜105和支撑架。所述支撑架设置在所述导水膜105和所述循环风道之间，用于支撑和固定所述导水膜105。导水膜105的两侧分别与循环风道内的进风风道101和回风风道102相邻，即进风风道101和回风风道102在加湿组件处由导水膜分隔，所述导水膜105的一侧为所述进风风道101，另一侧为所述回风风道102。循环风道内的进风和回风分别从导水膜105的两侧通过加湿组件，此时回风中的水分被导水膜105内部的亲水材料捕捉并在导水膜内部传导至导水膜的另一侧，再通过蒸发作用进入进风通道内部，即所述回风风道102中的水分由所述导水膜105传导至所述进风风道101中，进而进入冰箱冷藏室103，达到加湿的目的。

风冷冰箱的进风和回风存在湿度差，进风湿度低于回风湿度，这是风冷冰箱内部果蔬水分流失的主要原因。果蔬在储藏过程中，因为呼吸作用会持续释放水分，从而能够提升环境湿度，当环境湿度提高后，果蔬失水速率降低，果蔬的储藏时间得到延长。但是在风冷冰箱的风循环过程中，这些果蔬释放的水分通过冰箱的回风进入冰箱的循环风道，在水分到达冰箱蒸发器时，会因遇冷在蒸发器上冷凝形成凝霜，被固定在了蒸发器上。因此在通过蒸发器后，循环风因内部水分被蒸发器截留从而湿度降低，再次经由进风风道通过进风口进入冰箱时，这些湿度较低的进风就导致冰箱冷藏室相对湿度的下降。从整个循环过程来看，部分果蔬散失的水分，跟随回风进入循环风道，在蒸发器上形成凝霜，并在蒸发器除霜过程中，排放到循环风道以外，这可以视为风冷冰箱所储存的果蔬内部水分的迁移过程。

与现有技术相比，本发明所述的风冷冰箱加湿组件安装在冰箱的循环风道内部，不需要占用额外的空间。另外，所述加湿组件所采集的水分全部源自于冰箱回风内部的水分，不需要额外安装补水装置，对消费者的使用过程不产生影响。所述加湿组件安装在冰箱冷藏室与蒸发器之间，能够在回风中达到蒸发器之前截留其中的部分水分，从而大幅减少回风到达蒸发器时所携带的水分含量，进而减少蒸发器上产生的凝霜。基于上述原理，冰箱蒸发器上凝霜减少，有助于降低风冷冰箱自动除霜需要消耗的能源。

所述风冷冰箱加湿系统，可以安装在风冷冰箱单风道循环系统内部或多风道循环系统内部。在能耗方面，所述风冷冰箱加湿组件不需要为冰箱风道循环系统增加额外耗能装置，更环保。并且由于所述加湿组件能够大幅截留回风中的水分，因此可以减少冰箱蒸发器上的凝霜，从而可以减少冰箱化霜的能耗，提升冰箱的经济性。

所述加湿组件的导水膜105可以为单层或多层，图1所示的风冷冰箱加湿系统实施例一即采用的单层导水膜结构。采用单层导水膜结构的加湿组件，优点是风阻小，对风冷冰箱的降温效果没有明显影响。导水膜的两侧分别为进风通道和回风通道，所述导水膜可以通过一定方式的折叠以增加与风道的接触面，从而提高加湿效率。而多层导水膜结构的加湿组件，优点是同等体积下导水膜面积更大，加湿效果更好。下面以一个具体的实施例，对多层导水膜结构及其特点进行说明。

图2为本发明提供的风冷冰箱加湿系统实施例二的结构示意图。参见图2，所述加湿组件中的所述导水膜105为多层，多层所述导水膜105平行设置，形成多个层间风道106。每两层所述导水膜105之间形成一个所述层间风道，所述导水膜105与所述进风风道的风道壁之间的空间也为一个所述层间风道，同样的，所述导水膜105与所述回风风道的风道壁之间也构成一个层间风道。所述支撑架设置在所述层间风道内，用于支撑和固定所述导水膜105。

循环风道中的进风和回风在加湿组件内通过不同的层间风道。所述加湿组件允许循环风道内的进风和回风在其内部分别通过，同一风道(进风风道或回风风道)内的风，由相间的同向层间风道内通过，其通过方向相同，风阻较小。同一风道内的风由相间的层间风道通过时，相邻的层间风道内部的风均由导水膜隔开。即每层导水膜的两侧均为风向不同的进风和回风，此时进风和回风内的水分在湿度差的作用下，经过导水膜发生传导，回风中的水分传导至进风中，实现对进风的加湿，进而实现对冰箱冷藏室的加湿。

图3为本发明提供的加湿组件实施方式一的结构示意图。参见图3，从循环风道内风流动的方向看，所述支撑架107为折线形。折线形的支撑架107与导水膜105之间构成多个截面为三角形的通道。

可选的，所述支撑架107还可以为矩形或波浪形。矩形支撑结构有助于降低加湿组件内部的风阻，而截面为三角形的折线形结构更便于加工。

所述支撑架的材料为纸质或PVC塑料材质，其功能是支撑和固定导水膜，并起到密封作用，以使循环风道内的风互不影响的通过导水膜的两侧。

所述加湿组件中采用的导水膜105是一种透水能力很强但透气度很低的膜，所述导水膜定量为14～80g/m²，透湿度＞800g/m²·24Hr，透气度＜0.01μm/pa.s。所述导水膜能够在与空气接触的过程中快速吸收空气中的水分并在导水膜的内部进行传导，在导水膜的另一面，由于空气湿度较低，因此导水膜表面的水分又快速蒸发至空气中，增加空气的湿度。同时，导水膜能够隔绝两侧的空气，仅允许空气中的水分由高湿度一侧，传导至低湿度一侧。导水膜传导水分的动能来源于导水膜两侧的空气湿度差，不产生额外的能耗。所述导水膜的透气度(葛莱尔透气度仪检测)低于0.01μm/pa.s，能够防止导水膜两侧温度不同的空气之间发生对流，影响冰箱的制冷效果。

具体的，所述导水膜105由基材和亲水材料构成。所述导水膜的基材可以是天然植物纤维素或人造纤维素或PP材料或任意共混。采用天然纤维素为基材，可以为导水膜提供较强的物理强度，使其抗张强度大于10N，能够满足一般加工需求。所述亲水材料为CaCl₂水溶液，质量分数大于30％，通过浸渍或涂布的方法附着于基材，经过干燥后保持在基材之上，形成所述导水膜。

优选的，所述加湿组件与所述循环风道的连接处采用硅胶材料进行密封。

所述加湿组件在循环风道内的安装方向可以是竖直、水平或其他方向，优选为竖直方向，即进风由加湿组件下方进入，由上方流出，从而确保低温的空气能够在冰箱冷藏室内更高的位置进入冷藏室，提高制冷效果。为了不占用冰箱的额外空间，所述加湿组件的体积以不大于0.008m³为宜，因此需要采用透湿度＞800g/m²·24Hr的导水膜，以确保加湿效果。

图4为本发明提供的风冷冰箱加湿系统实施例三的结构示意图。参见图3，所述风冷冰箱加湿系统的循环风道由进风风道和回风风道构成，可细分为回风风道前段401、回风风道后段402、进风风道前段403、进风风道后段404组成，通过回风口400和进风口405与冰箱冷藏室103相连通，并通过进风风道前段403和回风风道后段402与蒸发器104相连通。系统运行时，进风风道后段403内的冷风经由进风口405进入冰箱冷藏室103，为冰箱冷藏室降温，之后的风携带着冷藏室103内的水分经由回风口400进入冰箱回风风道前段401，通过加湿组件406后，继续经过回风风道后段402到达蒸发器104，经过热交换后再次降温成为冷风，之后继续经由进风风道前段403进入加湿组件406，通过加湿组件406后进入进风风道后段404，开始下一个循环。所述进风风道101与所述回风风道102在所述加湿组件406安装处交叉设置。所述加湿组件406内，所述进风风向与所述回风风向互相垂直。所述加湿组件406由多层透湿度高而透气度低的导水膜和层间相互垂直的支撑架制成，所述循环风道中的进风和回风在加湿组件内交叉通过导水膜和支撑架形成的层间风道。相邻两层所述层间通道由导水膜隔开，且相邻两层所述层间通道内的风向相互垂直。

通过蒸发器104后，循环风中的水分在蒸发器104上形成凝霜，被固定在蒸发器上，循环风的温度降低，重新成为冷风，因此进风通道前段403内的进风湿度含量较低。通过冰箱冷藏室103后，循环风中携带了冷藏室内果蔬散发的水分，经过回风口400进入回风风道前段401，因此回风风道前段401内的回风湿度高于进风风道前段403内进风的湿度。湿度较高的回风风道前段401内的回风，与湿度较低的进风风道前段403内的进风，在通过加湿组件406时进行湿度交换，回风中的水分经由导水膜传递至进风中，通过加湿组件406后，回风风道后段402内的回风湿度降低，进风风道后段404内的进风湿度升高，升高湿度后的进风经由进风口405进入冰箱冷藏室103，实现冷藏室的加湿。

采用图4所示的实施方式，能够将风冷冰箱7日平均相对湿度，由33％RH提升到55％RH，湿度范围由26％RH～47％RH，提升到49％RH～70％RH，起到了明显的加湿效果。

图5为本发明提供的加湿组件实施方式二的结构示意图。参见图5，所述加湿组件406由多层导水膜105和相邻两层间相互垂直的层间支撑材料107构成，内部支撑材料107与导水膜105之间形成多个层间通道106，相邻两层层间通道106由导水膜105隔开，且相互垂直。冰箱循环风道的进风与回风分别经过相互垂直的层间风道106通过加湿组件406，即每层导水膜两面所通过的风为垂直方向的进风和回风。同一风道内的风，由相间的同向层间风道内通过，其通过方向相同，风阻较小。进风和回风由相间的层间风道通过时，相邻的层间风道内部的风，方向均不相同且由导水膜105隔开。即除了最外侧的两层导水膜以外，每层导水膜的两侧均为风向不同的进风和回风，此时进风和回风内的水分在湿度差的作用下，经过导水膜发生传导，回风中的水分传导至进风，实现对进风的加湿。

多层结构的加湿组件406，尽可能的减少了循环风道的风阻并增加了进风和回风与导水膜的接触面积，以尽可能多的进行水分传导。实现这一传导的原理是，导水膜具有极强的亲水性，能够快速吸附风中的水分子，并能够容许水分子在导水膜内部传导。在吸附水分子的同时，导水膜的表面也会因为蒸发作用散失水分子。由于导水膜两侧风的湿度不同，即水分子的分压不同，在湿度较低的一侧，表现为散失水分子的速度大于吸附水分子的速度，而在湿度较高的一侧表现为吸附水分子的速度大于散失水分子的速度。这就导致导水膜的两侧水分浓度不同，水分在浓度差作用下由高湿度一侧经由导水膜内部传递至低湿度一侧。整体而言，即形成了导水膜在高湿度一侧吸附水分子，经由导水膜内部传导后在低湿度一侧再散失水分子的过程，完成了水分子由高湿度一侧空气内向低湿度一侧空气内的迁移。

所述加湿组件406安装在循环风道内部，位于冷藏室和蒸发器之间，能够适用于单风道循环冰箱和多风道循环冰箱。风冷冰箱回风风道内的水分子经由加湿组件406迁移至进风风道内，随后进入冰箱冷藏室，实现了冷藏室的加湿，相应的，抵达蒸发器位置回风中的水分子含量得到降低，减少了凝霜。

可见，本发明所述的风冷冰箱加湿组件安装在冰箱的循环风道内部，不需要占用额外的空间。并且所述加湿组件所采集的水分全部源自于冰箱回风内部的水分，不需要额外安装补水装置，对消费者的使用过程不产生影响。所述加湿组件安装在冰箱冷藏室与蒸发器之间，能够在回风中达到蒸发器之前截留其中的部分水分，从而大幅减少回风到达蒸发器时所携带的水分含量，进而减少蒸发器上产生的凝霜，有助于降低风冷冰箱自动除霜需要消耗的能源。因此本发明提供的风冷冰箱加湿系统具有占用空间小、结构简单、能耗低、成本低的优点。

本说明书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。本说明书中所描述的实施方式仅仅是对本发明构思作举例说明。尽管本文较多的使用了冷藏室、回风风道、进风风道、加湿组件、进风口、回风口、导水膜、支撑架等术语，但并不排除使用其他术语的可能性。使用这些术语仅仅是为了更为方便的描述和解释本发明的本质，把其解释成对本发明的附加限制都是与本发明的技术内容相违背的。

本文中应用了具体个例对本发明的原理及实施方式进行了阐述，以上实施例的说明只是用于帮助理解本发明的方法及其核心思想；同时，对于本领域的一般技术人员，依据本发明的思想，在具体实施方式及应用范围上均会有改变之处。综上所述，本说明书内容不应理解为对本发明的限制。

Claims (8)

1.一种风冷冰箱加湿系统，其特征在于，所述加湿系统包括：循环风道和加湿组件；

所述循环风道包括进风风道和回风风道；所述进风风道的两端分别与冰箱的冷藏室和蒸发器连接，进风风向为由所述蒸发器到所述冷藏室；所述回风风道的两端分别与所述冷藏室和所述蒸发器连接，回风风向为由所述冷藏室到所述蒸发器；

所述加湿组件安装在所述循环风道内部，分别与所述进风风道和所述回风风道连接；所述加湿组件包括导水膜和支撑架；所述支撑架设置在所述导水膜和所述循环风道之间，用于支撑和固定所述导水膜；所述导水膜的一侧为所述进风风道，另一侧为所述回风风道；所述回风风道中的水分由所述导水膜传导至所述进风风道中。

2.根据权利要求1所述的风冷冰箱加湿系统，其特征在于，所述导水膜为多层，多层所述导水膜平行设置，形成多个层间风道；每两层所述导水膜之间形成一个所述层间风道；所述支撑架设置在所述层间风道内，用于支撑和固定所述导水膜。

3.根据权利要求2所述的风冷冰箱加湿系统，其特征在于，所述支撑架为矩形、折线形或波浪形；所述支撑架的材料为纸质或PVC塑料材质。

4.根据权利要求3所述的风冷冰箱加湿系统，其特征在于，所述进风风道与所述回风风道在所述加湿组件安装处交叉设置；所述加湿组件内，所述进风与所述回风的风向互相垂直。

5.根据权利要求1-4任一项所述的风冷冰箱加湿系统，其特征在于，所述导水膜定量为14～80g/m²；所述导水膜的透湿度＞800g/m²·24Hr，透气度＜0.01μm/pa.s。

6.根据权利要求1-4任一项所述的风冷冰箱加湿系统，其特征在于，所述导水膜由基材和亲水材料构成；所述基材为天然植物纤维素、人造纤维素或PP材料中的一种或多种。

7.根据权利要求1-4任一项所述的风冷冰箱加湿系统，其特征在于，所述加湿组件与所述循环风道的连接处采用硅胶材料进行密封。

8.根据权利要求1所述的风冷冰箱加湿系统，其特征在于，所述加湿组件竖直安装在所述循环风道内部，所述进风由所述加湿组件下方进入，由所述加湿组件上方流出。