用于对冰箱进行环境调节的装置和方法与流程

1.本发明涉及家用电器领域，尤其是涉及一种用于对冰箱进行环境调节的装置、一种用于对冰箱进行环境调节的方法和一种相应的冰箱。


背景技术：

2.随着科技水平提高，冰箱已成为现代家庭必不可少的产品之一，其为人们的日常生活提供了很大便利。同时，人们对冰箱的功能丰富性、使用体验感也提出更高要求。例如，在对不同类别的食品进行低温保存时还需要考虑到不同的环境条件。一般而言，坚果、茶叶等干货需要储藏在低湿环境中，而蔬菜、水果等则需要存放在低氧高湿环境中。如若不分区，食品之间不仅会相互串味，而且还可能影响食品的储藏周期、甚至引发变质。
3.目前，现有技术中提出通过增加通风或抽真空的方式来在特定储物空间中形成低湿或低氧环境。然而，这一方式不仅需要在冰箱中预留通风口，容易食物风味流失，而且不能实现水分和氧浓度两方面的共同调节。
4.此外，现有技术中还已知一种利用电解质膜进行分区控湿的方法，在该方法中通过为冰箱的不同分区配备单独的电解调湿装置来实现不同储藏模式。然而，这一方式要求在冰箱中安置多个电解装置，造成资源利用效率低下和部件浪费。此外，在该方案中，各抽屉的储藏模式不可自由开关，缺乏灵活性。
5.在这种背景下，期待提供一种基于电解原理来对冰箱进行环境调节的方案，以在节省硬件成本的同时提高分区控湿控氧的灵活性。


技术实现要素：

6.本发明的实施例的目的是提供一种用于对冰箱进行环境调节的装置、一种用于对冰箱进行环境调节的方法和一种相应的冰箱，以至少解决现有技术中的部分问题。
7.根据本发明的第一方面，提出一种用于对冰箱进行环境调节的装置，所述冰箱至少包括彼此独立的第一储藏室和第二储藏室，所述装置包括：
8.电解单元，所述电解单元包括阳极、阴极和夹持在阳极与阴极之间的质子交换膜，在所述阳极处发生水的电解反应，在所述阴极处发生由氧气生成水的反应，所述质子交换膜用于将阳极产生的氢离子引导至阴极；以及
9.控制单元，其被配置为能够使电解单元的阳极选择性地连通至第一储藏室并且使电解单元的阴极选择性地连通至第二储藏室。
10.本发明尤其包括以下技术构思：充分利用了一个电解单元阳极侧和阴极侧的不同反应类型，通过一个电解单元即可实现两个分区的不同性质环境调节，提高了电解单元的利用效率。此外与传统方式相比，在此通过电解单元两极与相应储藏空间的“选择性连接方式”能够实现各分区的独立调控，尤其不会由于一个分区的环境调节终止而必须将整个装置下电。极大地提高了整个环境调节方案的灵活性。
11.可选地，所述装置还包括模式选择单元，其被配置为能够获取用于第一储藏室的
第一环境调节模式以及用于第二储藏室的第二环境调节模式，所述控制单元还被配置为能够基于第一环境调节模式和第二环境调节模式使电解单元的阳极选择性地连通至第一储藏室并且使电解单元的阴极选择性地连通至第二储藏室。由此，以所需的环境调节模式作为触发条件来控制阳极或阴极与相应储藏空间的连接或断开，实现了智能化的分区调控。
12.可选地，第一环境调节模式包括开启除湿功能和关闭除湿功能；和/或，所述第二环境调节模式包括开启除氧功能和关闭除氧功能。由此，通过对同一电解单元阴极和阳极的使用，分别无需在冰箱中预留通风道，在总体上允许冰箱储藏空间的更紧密设计。此外，相应储藏空间中的环境调节模式并非固定不变的，而是能够根据需要自由开关。
13.可选地，所述控制单元还被配置为在第一环境调节模式为开启除湿功能的情况下使电解单元的阳极连通至第一储藏室，在第一环境调节模式为关闭除湿功能的情况下使电解单元的阳极与第一储藏室隔离；和/或，所述控制单元还被配置为在第二环境调节模式为开启除氧功能的情况下使电解单元的阴极连通至第二储藏室，在第二环境调节模式为关闭除氧功能的情况下使电解单元的阴极与第二储藏室隔离。由此，以简单的方式控制各分区中的水氧消耗，能够使湿度和氧浓度快速达到理想状态。
14.可选地，控制单元还被配置为在第一环境调节模式为开启除湿功能且第二环境调节模式为开启除氧功能的情况下，在第一时间段中使电解单元的阳极连通至第一储藏室并且使电解单元的阴极连通至第二储藏室，在第一时间段之后的第二时间段中使电解单元的阳极与第一储藏室隔离并且使电解单元的阴极继续保持连通至第二储藏室。在此考虑到了同时进行环境调节时不同储藏室内的反应物消耗速率差异，以分阶段的调控方式确保两个分区内的反应都能充分进行。
15.可选地，控制单元还被配置为在使电解单元的阳极与第一储藏室隔离的情况下使阳极连通至外部水箱；和/或，所述控制单元还被配置为在使电解单元的阴极与第二储藏室隔离的情况下使阴极连通至外部气体环境。在此，即使只期望对其中一个储藏室进行环境调节，也能够通过外接气源或水源而确保反应充分进行。
16.可选地，所述装置还包括水量检测单元，所述水量检测单元被配置为检测所述外部水箱中的水量，所述控制单元还被配置为在水量小于预设值时通知用户向外部水箱补水或将冰箱的过滤化霜水引导至外部水箱中。考虑到随着时间推移水箱中的水分可能会蒸发，可以以此方式来确保反应物充足和反应的顺利进行。
17.可选地，所述装置还包括第一切换组件，所述第一切换组件被配置为在第一状态下使电解单元的阳极与第一储藏室连通并且在第二状态下使阳极与外部水箱连通；和/或，所述装置还包括第二切换组件，所述第二切换组件被配置为在第三状态下使电解单元的阴极与第二储藏室连通并且在第四状态下使阴极与外部气体环境连通；和/或所述控制单元还被配置为能够控制第一切换组件在第一状态与第二状态之间切换和/或控制第二切换组件在第三状态与第四状态之间切换。通过设置适当的切换组件，可以使环境调节装置适配地安装到任何类型的冰箱上，可根据不同冰箱储藏室的空间结构要求进行组装。
18.可选地，所述第一切换组件包括：活动挡板，其以可运动方式设置于电解单元与第一储藏室的内部空间之间；第一管路，所述第一管路从外部水箱经由水泵引导至电解单元的阳极；以及，水泵，其被构造为能够促进外部水箱中的水经由第一管路向电解单元的阳极方向流动；其中，在所述第一状态下，所述活动挡板处于使电解单元的阳极与第一储藏室的
内部空间接触的第一位置，所述水泵关闭；在所述第二状态下，所述活动挡板处于阻止电解单元的阳极与第一储藏室的内部空间接触的第二位置，所述水泵打开。通过活动挡板与水泵的配合方式，可使电解单元易于安装拆卸，调控简单。
19.可选地，所述第一切换组件还包括第一活动阀门，所述第一活动阀门安装于所述第一管路上并用于通过打开或关闭操作使所述第一管路导通或截止，其中，在所述第一状态下，所述第一活动阀门关闭，在所述第二状态下，所述第一活动阀门打开。通过设置活动阀门，能够进一步提升第一储藏室在除湿模式下的密封性，使得水箱中的水不会意外渗入第一储藏室。
20.可选地，所述第二切换组件包括：带有第二活动阀门的第二管路，所述第二管路从电解单元的阴极引导至第二储藏室的内部空间，所述第二活动阀门用于通过打开或关闭操作使第二管路导通或截止；带有第三活动阀门的第三管路，所述第三管路从第二储藏室的内部空间经由气泵引导至电解单元的阴极，所述第三活动阀门用于通过打开或关闭操作使第三管路导通或截止；带有第四活动阀门的第四管路，所述第四管路从电解单元的阴极引导至外部气体环境，所述第四活动阀门用于通过打开或关闭操作使第四管路导通或截止；带有第五活动阀门的第五管路，所述第五管路从外部气体环境经由气泵引导至电解单元的阴极，所述第五活动阀门用于通过打开或关闭操作使第五管路导通或截止；以及，气泵，其被构造为能够促进第二储藏室中的气体经由第三管路向电解单元的阴极方向流动或者促进外部气体环境中的气体经由第五管路向电解单元的阴极方向流动；其中，在所述第三状态下，所述第二活动阀门、所述第三活动阀门和所述气泵打开，所述第四活动阀门和第五活动阀门关闭；在所述第四状态下，所述第二活动阀门和第三活动阀门关闭，所述第四活动阀门、第五活动阀门和所述气泵打开。通过这种管路、活动阀门与气泵的配合方式，便于使阴极与第二储藏室接触或封闭，从而以简单方式实现第二储藏室中的低氧高湿环境。
21.可选地，所述模式选择单元被配置为能够接收由用户指定的第一环境调节模式和/或第二环境调节模式。由此，可以遵循用户需求来执行分区控制，提高了用户满意度。
22.可选地，所述装置还包括环境检测单元，所述环境检测单元被配置为能够获取第一储藏室中的第一环境水平和/或第二储藏室中的第二环境水平，所述模式选择单元还被配置为能够根据第一环境水平确定第一环境调节模式和/或根据第二环境水平确定第二环境调节模式。由此，可以根据相应储藏室内的具体情况实时进行环境调节，以获得更好的冷藏保鲜效果。
23.可选地，所述模式选择单元还被配置为当第一储藏室中的湿度低于湿度阈值时将第一环境调节模式从开启除湿功能切换为关闭除湿功能；和/或，所述模式选择单元还被配置为当第二储藏室中的氧浓度低于氧浓度阈值时将第二环境调节模式从开启除氧功能切换为关闭除氧功能。这样可以避免相应储藏室中的氧浓度或湿度被过度调控。
24.可选地，所述装置还包括计时单元，所述计时单元被配置为能够记录第一环境调节模式保持在开启除湿功能下的第一持续时间和/或第二环境调节模式保持在开启除氧功能下的第二持续时间，所述模式选择单元还被配置为能够根据第一持续时间改变第一环境调节模式以及根据第二持续时间改变第二环境调节模式。由此，能够避免对相应环境水平的检测滞后，可以确保各储藏室的及时模式切换。
25.根据本发明的第二方面，提供一种用于对冰箱进行环境调节的方法，所述冰箱至
少包括彼此独立的第一储藏室和第二储藏室，所述方法用于借助根据本发明的第一方面所述的装置执行，所述方法包括以下步骤：
26.借助控制单元使电解单元的阳极选择性地连通至第一储藏室并且使电解单元的阴极选择性地连通至第二储藏室。
27.根据本发明的第三方面，提供一种冰箱，其特征在于，所述冰箱至少包括彼此独立的第一储藏室和第二储藏室以及本发明的第一方面所述的装置。
28.可选地，所述电解单元在冰箱上布置成使得电解单元的阳极侧朝向第一储藏室的内部空间并且使阴极侧背离所述第一储藏室的内部空间，和/或，使得电解单元的阴极侧朝向第二储藏室的内部空间并且使阳极侧背离所述第二储藏室的内部空间。由此，可以在不改变电解单元固有结构的基础上，实现本发明的环境调节装置到冰箱上的装配和拆卸。
29.可选地，所述装置还包括：
30.壳体，其用于容纳电解单元并固定安装于所述冰箱上；
31.活动挡板，其可运动地连接至所述壳体并构造成在运动至第一位置时使电解单元的阳极或阴极至少部分地从壳体露出以分别与第一或第二储藏室的内部空间接触，并且在运动至第二位置时阻止阳极或阴极与第一或第二储藏室的内部空间接触。通过活动挡板的两种状态即可巧妙地实现阴极或阳极与相应储藏空间的选择性接触，节省了附加部件数量以及装配复杂度。
附图说明
32.下面，通过参看附图更详细地描述本发明，可以更好地理解本发明的原理、特点和优点。附图包括：
33.图1示出了根据本发明的一个示例性实施例的用于对冰箱进行环境调节的装置的框图；
34.图2示出了根据本发明的一个示例性实施例的冰箱的简化示图，该冰箱包括根据本发明的用于对冰箱进行环境调节的装置；
35.图3a-图3b示出了图1所示装置的电解单元与冰箱的一个储藏室的装配关系的正视图；
36.图4a-图4b示出了图1所示装置的电解单元与冰箱的一个储藏室的装配关系的立体结构示意图；
37.图5示出了当图1所示装置布置在冰箱的第一储藏室中时的一种可能的实现方式；
38.图6示出了当图1所示装置布置在冰箱的第二储藏室中时的另一可能的实现方式；以及
39.图7示出了根据本发明的一个示例性实施例的用于对冰箱进行环境调节的方法的流程图。
具体实施方式
40.为了使本发明所要解决的技术问题、技术方案以及有益的技术效果更加清楚明白，以下将结合附图以及多个示例性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于解释本发明，而不是用于限制本发明的保护范围。
41.应理解，在本文中，表述“第一”、“第二”等仅用于描述性目的，而不应理解为指示或暗示相对重要性，也不应理解为隐含指明所指示的技术特征的数量。
42.图1示出了根据本发明的一个示例性实施例的用于对冰箱进行环境调节的装置10的框图。
43.如图1所示，装置10包括电解单元100和控制单元200。此外，装置10还可选地包括切换单元300和模式选择单元400。该切换单元300例如包括以单刀双掷开关形式示出的第一切换组件310和第二切换组件320。在图1右侧还示出冰箱的两个储藏室11、12，这两个储藏室11、12例如分别用于干货存放和新鲜蔬果存放。在此应注意的是，虽然切换单元300、模式选择单元400在此分别作为单独模块示出，然而同样可能的是，切换单元300、模式选择单元400是控制单元200的一部分。
44.电解单元100例如包括阳极101、阴极102以及夹持在阳极101与阴极102之间的质子交换膜103。电解单元100的阳极101和阴极102例如分别通过导线连接到外部电源(未示出)的正极和负极，以便由外部电源向电解单元100的阳极101和阴极102施加预给定电压。
45.在给电解单元100通电时，在阳极101侧发生水的电解反应，生成氧气和氢离子，其化学反应表达式如下所示：
46.h2o
→
2h
+
+1/2o2+2e-47.在电解单元100的阴极102侧发生借助氢离子对氧气的还原反应，这种反应的产物是水，其化学反应表达式如下所示：
48.1/2o2+2e-+2h
+
→
h2o
49.质子交换膜103例如由高分子材料制成并用于使氢离子从阳极101引导至阴极102。
50.控制单元200例如用于使电解单元100的阳极101选择性地连通至第一储藏室11并且使电解单元100的阴极102选择性地连通至第二储藏室12。具体地，这例如可以通过对切换单元300的第一和第二切换组件310、320的控制来实现。
51.响应于适当的控制信号，第一切换组件310例如可以在第一状态下使电解单元100的阳极101连通至第一储藏室11，并且在第二状态下使电解单元100的阳极101与第一储藏室11隔离并因此连通至外部水箱31。此处，“外部水箱”的表述不旨在对盛水容器的形状和大小进行限制，而应包括任何容纳水的容器或其他形式的水源。在该示例中，装置10例如还包括用于对水箱31中的水位进行检测的水量检测单元403，其可以将关于水量的信息反馈给控制单元200。于是，控制单元200可以在水箱31中的水量不足(例如小于预设值)时通知用户向外部水箱31补水或将冰箱的过滤化霜水引导至外部水箱31中。
52.相应地，第二切换组件320例如可以在第三状态下使电解单元100的阴极102连通至第二储藏室12，并且在第二状态下使阴极102与第二储藏室12隔离并因此连通至外部气体环境32。在最简单情况下，外部气体环境32尤其可以理解为冰箱外部的空气环境。然而也可能的是，外部气体环境32表示充满氧气的封闭性容器(例如氧气罐)。
53.此外由图1可看出，装置10还包括环境检测单元401、402，它们例如分别用于获取第一储藏室11中的第一环境水平(例如湿度)以及第二储藏室12中的第二环境水平(例如氧浓度)。所获取的环境水平信息被传输给模式选择单元400，在那里，模式选择单元400根据所接收到的环境水平信息确定第一储藏室11的第一环境调节模式和/或用于第二储藏室12
的第二环境调节模式。在此，第一环境调节模式例如包括除湿模式的开启和关闭，第二环境调节模式例如包括除氧模式的开启和关闭。此外，模式选择单元400例如还可接收由用户指定的第一环境调节模式和/或第二环境调节模式，并将其传递给控制单元200。
54.此外，该装置10例如还包括计时单元404。计时单元404用于记录第一环境调节模式保持在开启除湿功能下的第一持续时间和/或第二环境调节模式保持在开启除氧功能下的第二持续时间，计时单元404还用于将所记录的持续时间实时地传输给模式选择单元400。由此，模式选择单元400可以根据第一持续时间改变第一环境调节模式以及根据第二持续时间改变第二环境调节模式。
55.作为示例，控制单元200可根据模式选择单元400生成的第一和第二环境调节模式来控制相应切换组件310、320的状态切换。例如，在第一储藏室11的第一环境调节模式为开启除湿功能时，第一切换组件310被置于第一状态，以使得电解单元100的阳极101连通至第一储藏室11。在关闭除湿功能时，第一切换组件310被置于第二状态，在这种情况下阳极101被连通至外部水箱。同理，当第二储藏室12的第二环境调节模式为开启除氧功能时，第二切换组件320被置于第三状态，以使电解单元100的阴极102连通至第二储藏室12。在关闭除氧功能时，第二切换组件320被置于第二状态，在这种情况下阴极102被连通至外部气体环境32。在此应注意，控制单元200同样可以不响应于模式选择来执行相应控制，而是例如根据其他因素(例如冰箱整体能耗、存放食物类型等)来执行控制。
56.图2示出了根据本发明的一个示例性实施例的冰箱1的简化示图，该冰箱1包括根据本发明的用于对冰箱进行环境调节的装置。
57.在开始具体描述之前，需要指出的是，描述过程中所使用的方向性术语参照的是冰箱的常规使用状态而言的，为的是便于描述，而不能理解成对相应特征的绝对限定。
58.从图2可看出，冰箱1包括箱体30、安装于箱体30的两个平开式门体21以及两个抽屉式门体22、23。两个平开式门体21枢接于箱体30的对侧，因此能够以左右枢转的方式打开或关闭位于其内部的操作空间。两个抽屉式门体22、23沿冰箱高度方向并排布置于平开式门体21下方，并且能够沿冰箱1深度方向前后推拉以打开或关闭相应的操作空间。
59.这里，由两个抽屉式门体22、23与冰箱1的箱体30例如分别围成第一储藏室11和第二储藏室12，第一储藏室11例如用于存放茶叶、药材等干货，第二储藏室12例如用于存放新鲜蔬菜、水果。对于第一储藏室11而言，应尽量保持低湿高氧环境，而对于第二储藏室12而言，应尽量保持高湿低氧环境。为了实现对各分区的上述不同环境要求，冰箱1例如还包括用于进行环境调节的装置。在此为简洁起见，该装置未以整体形式示出，而是局部地示出了电解单元100。如图2所示那样，该电解单元100例如可根据实际需要而被至少部分地布置在第一储藏室11或第二储藏室12中。然而在其他未示出的实施例中同样可能的是，电解单元100被嵌装于冰箱1的两个储藏室11、12之间的隔板中或附接于冰箱1的箱体30外侧。
60.这里需要指出的是，由门体22、23和箱体30围成的两个储藏室11、12例如可根据冰箱的具体类型而设置成冷藏室、冷冻室及变温室。本领域技术人员将理解，在上下文中提出的环境调节策略同样适用于其它类型的冰箱，例如单独的冷藏机或冷冻机。另外，根据需要，在上下文中提出的环境调节策略例如还可应用于除了冰箱以外的其它家用制冷器具，例如酒柜。
61.图3a-图3b示出了图1所示装置的电解单元100与冰箱的一个储藏室的装配关系的
正视图。
62.为了实现图1所示装置的电解单元100到冰箱上的装配，该装置在图3a-图3b所示实施例中例如还包括壳体110。壳体110例如由塑料或金属材料制成并被构造用于容纳电解单元100。在图3a-图3b所示实施例中，壳体110连同电解单元100固定安装于储藏室11的后侧壁上。
63.在此注意到，电解单元100的面向第一储藏室内部空间的极板(例如阳极)表面由多孔材料制成，与该极板对置的壳体盖板例如也相应地包括多个镂空部，以允许第一储藏室11内部空间中的气体(水汽)被充分吸附，并同时有利于水汽透过壳体镂空部及阳极板到达质子交换膜。
64.此外，该装置还包括活动挡板311，其例如由内置电机驱动并例如可运动地(例如通过划轨)连接至壳体110。图3a示出了当活动挡板311运动至第一位置时(即向左移动至开启位置时)的状态，此时电解单元100的阳极至少部分地从壳体110露出，从而充分暴露在第一储藏室11的内部空间中。图3b示出了当活动挡板311运动至第二位置时(即向右移动至关闭位置时)的状态，此时由于活动挡板311完全覆盖电解单元100的阳极以及封盖阳极的壳体部分，因此阳极由于受到活动挡板的阻挡而无法与第一储藏室11的内部空间接触。
65.图4a-图4b示出了图1所示装置的电解单元与冰箱的一个储藏室的装配关系的立体结构示意图。
66.图4a例如示出了从正面观察第一储藏室11的内部空间时的示意图。可以看出，电解单元100局部地嵌装于第一储藏室11的后侧壁111中，并例如布置成使得电解单元100的阳极侧朝向第一储藏室11的内部空间。这里还可看出，壳体的用于封盖阳极侧的盖板1101上设有多个镂空部1103，这有利于第一储藏室11中的水汽向阳极并因此向质子交换膜的引导。
67.图4b示出了从背侧观察第一储藏室11时的示意图。在该示例中，壳体的封盖电解单元的阴极的盖板1102不具有镂空部，其例如从第一储藏室11的后侧壁111的外表面突出，由此例如使得电解单元的阴极侧背离第一储藏室11的内部空间地设置。
68.图5示出了当图1所示装置布置在冰箱的第一储藏室11中时的一种可能的实现方式。
69.在此，图1中的装置同样未以整体形式示出，而是出于便于描述的目的而仅局部示出了电解单元100和相应切换组件310、320。在该示例中，电解单元100例如以图4a-图4b中所介绍方式至少部分地嵌装于第一储藏室11的后侧壁中。这里，第一储藏室11例如为低湿高氧抽屉，第二储藏室12例如为低氧高湿抽屉。为清楚起见，所有与阳极侧的反应物/产物引导相关的管路被示出为实线，所有与阴极侧的反应物/产物引导相关的管路被示出为虚线。
70.为了实现电解单元100的阳极与第一储藏室11的连接，图1中的第一切换组件310例如包括：活动挡板(出于简洁目的未示出)，该活动挡板可运动地设置于电解单元100的阳极和第一储藏室11的内部空间之间，当活动挡板运动至打开位置时，电解单元100的阳极暴露于第一储藏室11的内部气体环境中，当活动挡板运动至关闭位置时，阳极不与第一储藏室11的内部空间接触。
71.为了实现电解单元100的阳极与外部水箱31的连接，第一切换组件310还包括带有
第一活动阀门313的第一管路，该第一管路例如由阳极侧软管312制成并例如从电解单元100的阳极经由活动阀门313和水泵31引导至外部水箱31，第一活动阀门313例如用于通过打开或关闭操作使第一管路导通或截止。同时，电解单元的阳极还经由另外的回流管路连接至水箱31(在此应注意的是，该回流管路在引导过程中不经过水泵314)。
72.为了实现电解单元100的阴极与第二储藏室12的连接，第二切换组件320例如包括带有第二活动阀门324的第二管路和带有第三活动阀门325的第三管路。第二管路和第三管路例如均由阴极侧软管322制成，第二管路例如从电解单元100的阴极引导至第二储藏室12的内部空间，第三管路从第二储藏室12的内部空间经由气泵327引导至电解单元100的阴极。这里，第二和第三活动阀门324、325例如用于通过打开或关闭操作使相应管路导通或截止。
73.为了实现电解单元100与外部气体环境32的连接，第二切换组件320还包括带有第四活动阀门323的第四管路以及带有第五活动阀门326的第五管路。第四管路从电解单元100的阴极引导至外部气体环境32，第五管路从外部气体环境32经由气泵327引导至电解单元100的阴极。在此，气泵327例如用于促进第二储藏室12中的气体或外部气体环境32中的气体向电解单元100的阴极方向流动。
74.由图6还可看出的是，第二和第四管路以及第三和第五管路分别通过三通接头329而共享一部分的公共软管，由此能够在一定程度上节省元件数量。
75.下面结合第一储藏室11和第二储藏室12中的具体环境调节模式来介绍各切换组件310、320的状态。
76.当只对第一储藏室11执行除湿时，第一切换组件310中的各部件状态为：活动挡板运动至打开位置，以使阳极暴露于第一储藏室11的内部气体环境中；第一活动阀门313和水泵314关闭。第二切换组件320中的各部件状态为：第二和第三活动阀门324、325关闭，第四、第五活动阀门323、326以及气泵327打开。通过对切换组件的上述状态控制，使电解单元100的阳极与第一储藏室11连通，阴极与外部气体环境32连通。阳极侧反应消耗的是第一储藏室11内的水汽，阴极侧反应消耗的是外界气体环境32中的氧气。随着反应进行，第一储藏室11内的湿度逐渐降低，直至例如借助相应环境检测单元探测到第一储藏室11内部湿度低于30％时，将所有目前开启的活动阀门重新置于关闭状态，阳极侧和阴极侧的反应均停止。
77.当只对第二储藏室12执行除氧时，第一切换组件310中的各部件状态为：活动挡板运动至关闭位置，以使阳极不与第一储藏室11内部气体环境接触；第一活动阀门313和水泵314打开。第二切换组件320中的各部件状态为：第二、第三活动阀门324、325以及气泵327打开，第四、第五活动阀门323、326关闭。在此，电解单元100的阳极与水箱31连通，阴极与第二储藏室12连通。阳极侧反应消耗的是水箱31中的水，阴极侧反应消耗的是第二储藏室12中的氧气。随着反应进行，第二储藏室12内的氧浓度逐渐降低，直至例如探测到其内部氧含量低于5％或10％时，所有活动阀门被重新关闭，阳极侧和阴极侧的反应均停止。
78.当同时对第一储藏室11执行除湿并且对第二储藏室12执行除氧时，在工作初始阶段，第一切换组件310中的活动挡板被置于打开状态，第一活动阀门313关闭，水泵314关闭。第二切换组件320中的第二、第三活动阀门324、325以及气泵327打开，第四、第五活动阀门323、326关闭。此时，先分别将第一和第二储藏室11、12内部气体作为电解单元10的阳极侧和阴极侧反应物。
79.在反应中间阶段，由于阳极侧和阴极侧可能存在反应速率差异，因此可能的是：第一储藏室11中的湿度已经降低至30％，而此时第二储藏室12中的氧浓度尚未降低至预设值(例如5％或10％)。在这种情况下，可以使第一切换组件310中的活动挡板置于关闭位置，将第一活动阀门313和水泵314打开。同时，控制第二切换组件320中的各部件维持初始阶段的状态。
80.在反应后期阶段，当第二储藏室12中的氧浓度同样降低至预设值时，将所有活动阀门关闭，阳极和阴极侧的反应停止。
81.图6示出了当图1所示装置布置在冰箱的第二储藏室中时的另一可能的实现方式。
82.与图5所示实施例类似地，第一储藏室11为低湿高氧抽屉，第二储藏室12为低氧高湿抽屉。图6与图5的区别在于：电解单元100在该实施例中不再布置在第一储藏室11中而是嵌装于第二储藏室12的后侧壁中，由此使得电解单元100的阴极面向第二储藏室12的内部空间且阳极背离第二储藏室12。在此结合图6示出了图1中的第一切换组件310和第二切换组件320的另一种具体实现方式。在此，所有与电解单元100的阳极侧的反应物/产物引导相关的管路被示出为实线，所有与阴极侧的反应物/产物引导相关的管路被示出为虚线。
83.具体地，为了实现电解单元100的阴极与第二储藏室12之间的连接，图1中的第二切换组件320例如包括：活动挡板(出于简洁目的未示出)，该活动挡板可运动地设置于电解单元100的阴极和第二储藏室12的内部空间之间，在活动挡板运动至打开位置时阴极暴露于第二储藏室的内部气体环境中，在活动挡板运动至闭合位置时阴极被活动挡板遮挡而无法与第二储藏室的内部空间接触。
84.为了实现电解单元100的阴极与外部气体环境32的连接。第二切换组件320还包括第一管路，其由阴极侧软管322制成并例如从电解单元100的阴极经由第一活动阀门330和气泵327引导至外部气体环境32。同时，电解单元100的阴极还经由另外的回流管路连接至外部气体环境32(在此应注意的是，该回流管路在引导过程中不经过气泵)。
85.为了实现电解单元100的阳极与第一储藏室11之间的连接，图1中的第一切换组件310例如包括带有第二活动阀门315的第二管路以及带有第三活动阀门316的第三管路。第二管路从第一储藏室11的内部空间引导至电解单元100的阳极，第三管路从电解单元100的阳极引导至第一储藏室11的内部空间。第二、第三活动阀门315、316例如分别用于通过打开或关闭操作而使相应管路导通或截止。
86.为了实现电解单元100的阳极与外部水箱31之间的连接，第一切换组件310例如包括带有第四活动阀门317的第四管路以及带有第五活动阀门318的第五管路。第四管路从外部水箱31经由水泵314引导至电解单元100的阳极，第五管路从电解单元100的阳极引导至外部水箱31。水泵314例如用于促进水箱31中的水向电解单元100的阳极方向流动。
87.由图6还可看出的是，第二、第四管路以及第三和第五管路分别通过三通接头319而共享一段公共软管，由此能够在一定程度上节省元件数量。
88.下面结合第一储藏室11和第二储藏室12中的具体环境调节模式来介绍各切换组件310、320的状态。
89.当只对第一储藏室11执行除湿时，应通过对切换组件的状态控制而使电解单元100的阳极与第一储藏室11连通，同时使阴极与外部气体环境32连通。于是，第一切换组件310中的各部件状态为：第二、第三活动阀门315、316打开，第四、第五活动阀门317、318以及
水泵314关闭。第二切换组件320中的各部件状态为：活动挡板运动至关闭位置，以使阴极与第二储藏室12隔离；第一活动阀门330和气泵327打开。
90.当只对第二储藏室12执行除氧时，应通过对切换组件的状态控制而使电解单元100的阴极与第二储藏室12连通，同时阳极与水箱31连通。于是，第一切换组件310中的各部件状态为：第二和第三活动阀门315、316关闭，第四、第五活动阀门317、318和水泵当314打开。第二切换组件320中的各部件状态为：活动挡板运动至打开位置，以使阴极暴露于第二储藏室12的内部气体环境中；第一活动阀门330和气泵327关闭。
91.当同时对第一储藏室11执行除湿并对第二储藏室12执行除氧时，意味着一开始需要使电解单元100的阳极和阴极均分别与相应储藏室11、12连通。在工作初始阶段，第一切换组件310的第二活动阀门、第三活动阀门315、316打开，第四、第五活动阀门317、318和水泵314关闭。第二切换组件320的活动挡板被置于打开位置，第一活动阀门330和气泵327关闭。此时，先分别利用第一和第二储藏室11、12的内部气体作为电解单元的阳极侧和阴极侧反应物。
92.在反应中间阶段，由于阳极侧和阴极侧的反应速率差异，可能出现如下情况：第一储藏室11中的氧气浓度率先降至30％。在这种情况下，可以通过控制第一切换组件310的各部件而使电解单元100的阳极与第一储藏室11隔离，同时保持第二切换组件320在反应初始阶段的状态。
93.在反应后期阶段，当第二储藏室12中的氧含量同样降低至预设值(例如5％或10％)时，再将第二切换组件320中的活动挡板移动至关闭位置，以使第二储藏室12中的氧气不再被继续消耗。
94.图7示出了根据本发明的一个示例性实施例的用于对冰箱进行环境调节的方法的流程图。该方法示例性地包括步骤s01、s02及s1，这些步骤例如可以在使用图1所示的装置10的情况下实施。
95.在可选的初始化步骤s01中，给电解单元100接通直流电源。作为示例，面向第一储藏室11的一侧接通电源正极，通过软管与第二储藏室12连接的一侧接通电源负极。
96.在可选的步骤s02中，获取用于第一储藏室11的第一环境调节模式以及用于第二储藏室12的第二环境调节模式。这里，例如可以根据用户的输入来确定相应的环境调节模式，也可以直接按照相应储藏室11、12中的湿度或氧浓度来执行这种确定。
97.接下来在步骤s1中，借助控制单元200使电解单元100的阳极选择性地连通至第一储藏室11并且使电解单元100的阴极选择性地连通至第二储藏室12。这里，视电解单元100相对于冰箱的各储藏室11、12的装配方式而定，例如可通过对活动挡板、活动阀门、气泵、水泵等一系列切换组件的联合控制来实现电解单元100的阳极101和阴极102与储藏室11、12的隔离或连通。
98.尽管上文已经描述了具体实施方案，但这些实施方案并非要限制本发明公开的范围，即使仅相对于特定特征描述单个实施方案的情况下也是如此。本发明公开中提供的特征示例意在进行举例说明，而非限制，除非做出不同表述。在具体实施中，可根据实际需求，在技术上可行的情况下，可以将多项特征彼此组合。在不脱离本发明精神和范围的前提下，各种替换、变更和改造也可被构想出来。

技术特征：
1.一种用于对冰箱(1)进行环境调节的装置(10)，所述冰箱(1)至少包括彼此独立的第一储藏室(11)和第二储藏室(12)，所述装置(10)包括：电解单元(100)，所述电解单元(100)包括阳极(101)、阴极(102)和夹持在阳极(101)与阴极(102)之间的质子交换膜(103)，在所述阳极(101)处发生水的电解反应，在所述阴极(102)处发生由氧气生成水的反应，所述质子交换膜(103)用于将阳极(101)产生的氢离子引导至阴极(102)；以及控制单元(200)，其被配置为能够使电解单元(100)的阳极(101)选择性地连通至第一储藏室(11)并且使电解单元(100)的阴极(102)选择性地连通至第二储藏室(12)。2.根据权利要求1所述的装置(10)，其特征在于，所述装置(10)还包括模式选择单元(400)，其被配置为能够获取用于第一储藏室(11)的第一环境调节模式以及用于第二储藏室(12)的第二环境调节模式，所述控制单元(200)还被配置为能够基于第一环境调节模式和第二环境调节模式使电解单元(100)的阳极(101)选择性地连通至第一储藏室(11)并且使电解单元(100)的阴极(102)选择性地连通至第二储藏室(12)。3.根据权利要求2所述的装置(10)，其特征在于，所述第一环境调节模式包括开启除湿功能和关闭除湿功能；和/或所述第二环境调节模式包括开启除氧功能和关闭除氧功能。4.根据权利要求3所述的装置(10)，其特征在于，所述控制单元(200)还被配置为在第一环境调节模式为开启除湿功能的情况下使电解单元(100)的阳极(101)连通至第一储藏室(11)，在第一环境调节模式为关闭除湿功能的情况下使电解单元(100)的阳极(101)与第一储藏室(11)隔离；和/或所述控制单元(200)还被配置为在第二环境调节模式为开启除氧功能的情况下使电解单元(100)的阴极(102)连通至第二储藏室(12)，在第二环境调节模式为关闭除氧功能的情况下使电解单元(100)的阴极(102)与第二储藏室(12)隔离。5.根据权利要求3或4所述的装置(10)，其特征在于，所述控制单元(200)还被配置为在第一环境调节模式为开启除湿功能且第二环境调节模式为开启除氧功能的情况下，在第一时间段中使电解单元(100)的阳极(101)连通至第一储藏室(11)并且使电解单元(100)的阴极(102)连通至第二储藏室(12)，在第一时间段之后的第二时间段中使电解单元(100)的阳极(101)与第一储藏室(11)隔离并且使电解单元(100)的阴极(102)继续保持连通至第二储藏室(12)。6.根据权利要求1至5中任一项所述的装置(10)，其特征在于，所述控制单元(200)还被配置为在使电解单元(100)的阳极(101)与第一储藏室(11)隔离的情况下使阳极(101)连通至外部水箱(31)；和/或，所述控制单元(200)还被配置为在使电解单元(100)的阴极(102)与第二储藏室(12)隔离的情况下使阴极(102)连通至外部气体环境(32)。7.根据权利要求6所述的装置(10)，其特征在于，所述装置(10)还包括水量检测单元(403)，所述水量检测单元(403)被配置为检测所述外部水箱(31)中的水量，所述控制单元(200)还被配置为在水量小于预设值时通知用户向外部水箱(31)补水或将冰箱(1)的过滤化霜水引导至外部水箱(31)中。8.根据权利要求1至7中任一项所述的装置(10)，其特征在于，所述装置(10)还包括第一切换组件(310)，所述第一切换组件(310)被配置为在第一状态下使电解单元(100)的阳
极(101)与第一储藏室(11)连通并且在第二状态下使阳极(101)与外部水箱(31)连通；和/或所述装置(10)还包括第二切换组件(320)，所述第二切换组件(320)被配置为在第三状态下使电解单元(100)的阴极(102)与第二储藏室(12)连通并且在第四状态下使阴极(102)与外部气体环境(32)连通；和/或所述控制单元(200)还被配置为能够控制第一切换组件(310)在第一状态与第二状态之间切换和/或控制第二切换组件(320)在第三状态与第四状态之间切换。9.根据权利要求8所述的装置(10)，其特征在于，所述第一切换组件(310)包括：活动挡板(311)，其以可运动方式设置于电解单元(100)与第一储藏室(11)的内部空间之间；第一管路，所述第一管路从外部水箱(31)经由水泵引导至电解单元(100)的阳极(101)；以及水泵(314)，其被构造为能够促进外部水箱(31)中的水经由第一管路向电解单元(100)的阳极(101)方向流动；其中，在所述第一状态下，所述活动挡板(311)处于使电解单元(100)的阳极(101)与第一储藏室(11)的内部空间接触的第一位置，所述水泵(314)关闭；在所述第二状态下，所述活动挡板(311)处于阻止电解单元(100)的阳极(101)与第一储藏室(11)的内部空间接触的第二位置，所述水泵(314)打开。10.根据权利要求9所述的装置(10)，其特征在于，所述第一切换组件(310)还包括第一活动阀门(313)，所述第一活动阀门(313)安装于所述第一管路上并用于通过打开或关闭操作使所述第一管路导通或截止，其中，在所述第一状态下，所述第一活动阀门(313)关闭，在所述第二状态下，所述第一活动阀门(313)打开。11.根据权利要求8至10中任一项所述的装置(10)，其特征在于，所述第二切换组件(320)包括：带有第二活动阀门(324)的第二管路，所述第二管路从电解单元(100)的阴极(102)引导至第二储藏室(12)的内部空间，所述第二活动阀门(324)用于通过打开或关闭操作使第二管路导通或截止；带有第三活动阀门(325)的第三管路，所述第三管路从第二储藏室(12)的内部空间经由气泵(327)引导至电解单元(100)的阴极(102)，所述第三活动阀门(325)用于通过打开或关闭操作使第三管路导通或截止；带有第四活动阀门(323)的第四管路，所述第四管路从电解单元(100)的阴极(102)引导至外部气体环境(32)，所述第四活动阀门(323)用于通过打开或关闭操作使第四管路导通或截止；带有第五活动阀门(326)的第五管路，所述第五管路从外部气体环境(32)经由气泵(327)引导至电解单元(100)的阴极(102)，所述第五活动阀门(326)用于通过打开或关闭操作使第五管路导通或截止；以及气泵(327)，其被构造为能够促进第二储藏室(12)中的气体经由第三管路向电解单元(100)的阴极(102)方向流动或者促进外部气体环境(32)中的气体经由第五管路向电解单元(100)的阴极(102)方向流动；
其中，在所述第三状态下，所述第二活动阀门(324)、所述第三活动阀门(325)和所述气泵(327)打开，所述第四活动阀门(323)和第五活动阀门(326)关闭；在所述第四状态下，所述第二活动阀门(324)和第三活动阀门(325)关闭，所述第四活动阀门(323)、第五活动阀门(326)和所述气泵(327)打开。12.根据权利要求2至5中任一项所述的装置(10)，其特征在于，所述模式选择单元(400)被配置为能够接收由用户指定的第一环境调节模式和/或第二环境调节模式。13.根据权利要求2至5中任一项所述的装置(10)，其特征在于，所述装置(10)还包括环境检测单元(401，402)，所述环境检测单元(401，402)被配置为能够获取第一储藏室(11)中的第一环境水平和/或第二储藏室(12)中的第二环境水平，所述模式选择单元(400)还被配置为能够根据第一环境水平确定第一环境调节模式和/或根据第二环境水平确定第二环境调节模式。14.根据权利要求13所述的装置(10)，其特征在于，所述模式选择单元(400)还被配置为当第一储藏室(11)中的湿度低于湿度阈值时将第一环境调节模式从开启除湿功能切换为关闭除湿功能；和/或，所述模式选择单元(400)还被配置为当第二储藏室(12)中的氧浓度低于氧浓度阈值时将第二环境调节模式从开启除氧功能切换为关闭除氧功能。15.根据权利要求13或14所述的装置(10)，其特征在于，所述装置(10)还包括计时单元(404)，所述计时单元(404)被配置为能够记录第一环境调节模式保持在开启除湿功能下的第一持续时间和/或第二环境调节模式保持在开启除氧功能下的第二持续时间，所述模式选择单元(400)还被配置为能够根据第一持续时间改变第一环境调节模式以及根据第二持续时间改变第二环境调节模式。16.一种用于对冰箱(1)进行环境调节的方法，所述冰箱(1)至少包括彼此独立的第一储藏室(11)和第二储藏室(12)，所述方法用于借助根据权利要求1至15中任一项所述的装置(10)执行，所述方法包括以下步骤：借助控制单元(200)使电解单元(100)的阳极(101)选择性地连通至第一储藏室(11)并且使电解单元(100)的阴极(102)选择性地连通至第二储藏室(12)。17.一种冰箱(1)，其特征在于，所述冰箱(1)至少包括彼此独立的第一储藏室(11)和第二储藏室(12)以及根据权利要求1至15中任一项所述的装置(10)。18.根据权利要求17所述的冰箱(1)，其特征在于，所述电解单元(100)在冰箱(1)上布置成使得电解单元(100)的阳极(101)侧朝向第一储藏室(11)的内部空间并且使阴极(102)侧背离所述第一储藏室(11)的内部空间，和/或，使得电解单元(100)的阴极(102)侧朝向第二储藏室(12)的内部空间并且使阳极(101)侧背离所述第二储藏室(12)的内部空间。19.根据权利要求17或18所述的冰箱(1)，其特征在于，所述装置(10)还包括：壳体(110)，其用于容纳电解单元(100)并固定安装于所述冰箱(1)上；活动挡板(311)，其可运动地连接至所述壳体(110)并构造成在运动至第一位置时使电解单元(100)的阳极(101)或阴极(102)至少部分地从壳体(110)露出以分别与第一或第二储藏室(12)的内部空间接触，并且在运动至第二位置时阻止阳极(101)或阴极(102)与第一或第二储藏室(12)的内部空间接触。

技术总结
本发明的实施例提供一种用于对冰箱进行环境调节的装置，该冰箱至少包括彼此独立的第一储藏室和第二储藏室，该装置包括：电解单元，其包括阳极、阴极和夹持在阳极与阴极之间的质子交换膜；以及，控制单元，其被配置为能够使电解单元的阳极选择性地连通至第一储藏室并且使电解单元的阴极选择性地连通至第二储藏室。此外，本发明还提供一种用于对冰箱进行环境调节的装置、一种用于对冰箱进行环境调节的方法和一种相应的冰箱。根据本发明的某些实施例，通过一个电解单元即可实现冰箱的两个分区的不同性质环境调节，在节省硬件成本的同时提高了分区控湿控氧的灵活性。了分区控湿控氧的灵活性。了分区控湿控氧的灵活性。


技术研发人员：刘思梦 白金龙 刘玉花
受保护的技术使用者：BSH家用电器有限公司
技术研发日：2022.01.07
技术公布日：2023/7/22