CN105509408B - 压力平衡机构及使用该压力平衡机构的冰箱 - Google Patents

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Abstract

本发明揭示了一种压力平衡机构及使用该压力平衡机构的冰箱，所述压力平衡机构形成有单向导通且导通方向相反的排气气路和吸气气路；所述排气气路的进气端与密闭存储间室内部连通，出气端与密闭存储间室外部连通；所述吸气气路的出气端与密闭存储间室内部连通，进气端与密闭存储间室外部连通。本发明的压力平衡机构设置在存储间室和外界的连接处，不需电控设备即可自行平衡存储间室内的压力，防止存储间室内气压过高或过低，具有结构简单，可靠实用的优点。

Description

压力平衡机构及使用该压力平衡机构的冰箱
技术领域
本发明涉及冰箱保鲜技术领域，具体涉及一种用于平衡密闭存储间室内气压的压力平衡机构及使用该压力平衡机构的冰箱。
背景技术
随着生活节奏加快及生活品质的提高，人们对食物保鲜的持久性和保鲜度提出越来越高的要求。
常规的，冰箱是通过调节温度和湿度来延长食物寿命，但是仅仅通过调节温度和湿度不能催眠食物(新陈代谢速度极低)，特别是生鲜水果，只能减缓其新陈代谢，远远达不到现代人对食物保鲜度和持久性的要求。
更加先进的，在冰箱冷藏室增加真空保鲜装置或速冷保鲜装置，通过增加这两种保鲜装置，冰箱的保鲜效果要优于常规冰箱，但仍不能达到催眠食物的效果。
公知的，将食物保存环境中的空气置换为氮气等不活泼气体可以实现催眠生鲜水果的效果，将食物保存环境中的氧气含量提高可以实现生虾、鱼等活物保活的效果，大幅提升食物的保鲜寿命，但是现有的冰箱并不具有控制内部气体成分的装置和方法。
在将保鲜气体充入存储间室的过程中会导致存储间室内气压升高，与此相对，冰箱制冷过程中随着温度降低存储间室内气体受冷收缩，气压降低产生负压，需要一种压力平衡机构来平衡存储间室内的气压，防止气压过高或过低。
发明内容
本发明的目的在于提供一种用于平衡密闭存储间室内气压的压力平衡机构及使用该压力平衡机构的冰箱。
为实现本发明目的之一，本发明采用如下技术方案：
一种压力平衡机构，所述压力平衡机构形成有单向导通且导通方向相反的排气气路和吸气气路；
所述排气气路的进气端与密闭存储间室内部连通，出气端与密闭存储间室外部连通；
所述吸气气路的出气端与密闭存储间室内部连通，进气端与密闭存储间室外部连通。
作为本发明进一步改进的技术方案，所述压力平衡机构包括基座、单向阀；
所述基座，用于安装所述单向阀；
所述排气气路中的单向阀设置为由所述存储间室内向外方向导通；
所述吸气气路中的单向阀设置为由所述存储间室外向内方向导通。
作为本发明进一步改进的技术方案，所述单向阀竖直设置，包括阀体和阀芯珠，所述阀体内壁沿径向向内收缩形成有环形的止挡部，所述阀芯珠搁置在所述止挡部上并与所述止挡部配合使所述单向阀导通或闭合。
作为本发明进一步改进的技术方案，所述单向阀和所述基座的安装间隙中填充有密封塞。
作为本发明进一步改进的技术方案，所述排气气路的进气端和所述吸气气路的出气端均通过第一端口与所述存储间室内部连通，所述排气气路的出气端和所述吸气气路的进气端均通过第二端口连通至所述存储间室外部的冰箱间室内。
作为本发明进一步改进的技术方案，所述第二端口与换气管路连通，所述换气管路通往冰箱外部。
作为本发明进一步改进的技术方案，所述换气管路依次包括接气管、接气嘴和换气管，所述接气嘴卡设在门体的门衬上，所述接气管用于连接所述接气嘴和所述第二端口，所述换气管用于连接所述接气嘴和冰箱外部。
作为本发明进一步改进的技术方案，所述换气管通过门体底部的换气孔与冰箱外部连通，所述换气孔的高度低于所述第二端口的高度。
作为本发明进一步改进的技术方案，所述接气管、所述接气嘴、所述换气管之间为可拆分的插接连接。
为实现本发明另一目的，本发明采用如下技术方案：
一种冰箱，所述冰箱包括一种压力平衡机构，所述压力平衡机构形成有单向导通且导通方向相反的排气气路和吸气气路；
所述排气气路的进气端与密闭存储间室内部连通，出气端与密闭存储间室外部连通；
所述吸气气路的出气端与密闭存储间室内部连通，进气端与密闭存储间室外部连通。
作为本发明进一步改进的技术方案，所述压力平衡机构包括基座、单向阀；
所述基座，用于安装所述单向阀；
所述排气气路中的单向阀设置为由所述存储间室内向外方向导通；
所述吸气气路中的单向阀设置为由所述存储间室外向内方向导通。
作为本发明进一步改进的技术方案，所述单向阀竖直设置，包括阀体和阀芯珠，所述阀体内壁沿径向向内收缩形成有环形的止挡部，所述阀芯珠搁置在所述止挡部上并与所述止挡部配合使所述单向阀导通或闭合。
作为本发明进一步改进的技术方案，所述单向阀和所述基座的安装间隙中填充有密封塞。
作为本发明进一步改进的技术方案，所述排气气路的进气端和所述吸气气路的出气端均通过第一端口与所述存储间室内部连通，所述排气气路的出气端和所述吸气气路的进气端均通过第二端口连通至所述存储间室外部的冰箱间室内。
作为本发明进一步改进的技术方案，所述第二端口与换气管路连通，所述换气管路通往冰箱外部。
作为本发明进一步改进的技术方案，所述换气管路依次包括接气管、接气嘴和换气管，所述接气嘴卡设在门体的门衬上，所述接气管用于连接所述接气嘴和所述第二端口，所述换气管用于连接所述接气嘴和冰箱外部。
作为本发明进一步改进的技术方案，所述换气管通过门体底部的换气孔与冰箱外部连通，所述换气孔的高度低于所述第二端口的高度。
作为本发明进一步改进的技术方案，所述接气管、所述接气嘴、所述换气管之间为可拆分的插接连接。
相对于现有技术，本发明的技术效果在于：
本发明的压力平衡机构设置在存储间室和外界的连接处，不需电控设备即可自行平衡存储间室内的压力，防止存储间室内气压过高或过低，具有结构简单，可靠实用的优点。
附图说明
图1是实施例1中保鲜抽屉关闭状态的结构示意图；
图2是实施例1中保鲜抽屉打开状态的结构示意图；
图3是实施例1中保鲜抽屉的爆炸结构示意图；
图4是供气机构供气时的气体流向示意图；
图5是压力平衡机构的剖视结构示意图；
图6是单向阀的剖视结构示意图；
图7压力平衡机构连接换气管路的结构示意图；
图8是压力平衡机构、换气管路、门体的爆炸结构示意图；
图9是气体在排气气路中的流向示意图；
图10是气体在吸气气路中的流向示意图；
图11是保鲜抽屉内气体浓度的控制方法的控制流程图；
图12是保鲜抽屉内气体浓度的控制方法的控制流程图。
具体实施方式
以下将结合附图所示的具体实施方式对本发明进行详细描述。但这些实施方式并不限制本发明，本领域的普通技术人员根据这些实施方式所做出的结构、方法、或功能上的变换均包含在本发明的保护范围内。
实施例中相同或相似的结构采用了相同标号。
实施例1
参见图1至4，本发明提供了一种保鲜抽屉100，包括抽屉主体1，所述抽屉主体1内设有用于存储食物的存储间室10，所述存储间室10为可开启的密封结构。
具体的，所述抽屉主体1包括盖体11、盒体12和门体13，所述盒体12可以相对于所述盖体11在冰箱纵深方向上移动，以开启或关闭所述存储间室10，所述门体13设置于冰箱纵深方向的外侧，用于保温。密封结构包括设置在盒体12上的密封圈14和设置在盖体11上的压合机构(图未示)，当存储间室10关闭时，压合机构压住密封圈14保证存储间室10密封。
在本实施例中，所述抽屉主体1内部还设有用于安置所述供气机构2的供气间室15，所述供气间室15与所述存储间室10之间气路连通，当然，在本发明的其它实施方式中为了保证存储间室10的空间最大化，抽屉主体1内部可以不设供气间室15，而将供气机构2设置在抽屉主体1外部并通过管路与存储间室10连通。
供气机构2，用于为所述存储间室10提供保鲜气体，保鲜气体可以是用于催眠生鲜水果的氮气等气体，也可以是用于生虾、鱼等活物保活的氧气，用户可以根据自己的需求自行选择。
具体的，所述供气机构2包括用于存储保鲜气体的气瓶21，气瓶21固定在盖板22上，保鲜气体可以通过供气间室15和存储间室10之间的气路充入存储间室10，为消除气瓶21内压力过高的安全隐患，所述气瓶21上还连接有泄压阀23。
在将保鲜气体充入存储间室10的过程中会导致存储间室10内气压升高，与此相对，冰箱制冷过程中随着温度降低存储间室10内气体受冷收缩，气压降低产生负压，参见图5，本发明提供了一种压力平衡机构3来平衡存储间室10内的气压，防止气压过高或过低。
压力平衡机构3形成有单向导通且导通方向相反的排气气路(参图9)和吸气气路(参图10)。
所述排气气路的进气端与所述存储间室10内部连通，出气端与所述存储间室10外部连通，当存储间室10内气压过高时，存储间室10内气体通过排气气路排出到外部，使得存储间室10内气压下降。
所述吸气气路的出气端与所述存储间室10内部连通，进气端与所述存储间室10外部连通，当存储间室10内气压过低时，外部气体通过吸气气路进入存储间室10，使得存储间室10内气压升高。
具体的，所述压力平衡机构3包括基座31、单向阀32，所述基座31，用于安装所述单向阀32，所述排气气路中的单向阀32设置为由所述存储间室10内向外方向导通，所述吸气气路中的单向阀32设置为由所述存储间室10外向内方向导通。
为保证压力平衡机构3的气密性，所述单向阀32和所述基座31的安装间隙中填充有密封塞33。
参见图6，所述单向阀32竖直设置，包括阀体321和阀芯珠322，所述阀体321内壁沿径向向内收缩形成有环形的止挡部323，所述阀芯珠322搁置在所述止挡部上并与所述止挡部配合使所述单向阀32导通或闭合。
当气压为由阀芯珠322朝向止挡部方向时，阀芯珠322凭借气压和其自重封死止挡部323中间的气孔使单向阀32闭合，当气压为由止挡部朝向阀芯珠322方向，且气压足以抵消阀芯珠322自重时，阀芯珠322与止挡部323分开使单向阀32导通，气体可以从止挡部中间的气孔通过。
进一步的，继续参见图5，为简化气路结构，所述排气气路的进气端和所述吸气气路的出气端均通过第一端口34与所述存储间室10内部连通，所述排气气路的出气端和所述吸气气路的进气端均通过第二端口35连通至所述存储间室10外部的冰箱间室内。
当保鲜气体是氮气等催眠气体的情况下，通过第二端口35直接将催眠气体排放到冰箱间室中并不会对冰箱间室中存放的食物造成不良影响，但是当保鲜气体是氧气时，若直接将氧气排放至冰箱间室中会加速食物的腐坏。
更进一步的，参见图7至8，所述第二端口35与换气管路4连通，所述换气管路4依次包括接气管41、接气嘴42和换气管43，所述接气嘴42卡设在门体13的门衬131上，所述接气管41用于连接所述接气嘴42和所述第二端口35，所述换气管43用于连接所述接气嘴42和冰箱外部，通过换气管路4将过量的保鲜气体引导至冰箱外部排放，可以避免对冰箱间室中其他食物造成不良影响。所述接气管、所述接气嘴、所述换气管之间为可拆分的插接连接。
特别的，所述换气管43通过门体13底部的换气孔44与冰箱外部连通，实现向冰箱外排气功能的同时，保持了冰箱整体外形的美观；因为多数保鲜气体的密度要大于空气密度，例如氧气，所述换气孔44的高度设置为低于所述第二端口35的高度，使得存储间室内的气体可以更加顺畅地排出。
参见图9至10，图9中箭头所示为气体在排气气路中的流向，图10中箭头所示为气体在吸气气路中的流向。当存储区间内气压大于外部气压且气压压力大于阀芯珠322自重时，排气气路中单向阀32(位于上方的单向阀32)的阀芯珠322被气体抬起，压力较大的气流从被抬起的阀芯珠322周边缝隙流走泄压，同时吸气气路中单向阀32(位于下方的单向阀32)的阀芯珠322由于重力和区域内正压的作用，使得排气的气体即使流入吸气气路，但也不能打开吸气气路中的单向阀32。同样，当存储区间内气压小于外部气压且气压压力大于阀芯珠322自重时，吸气气路中单向阀32(位于下方的单向阀32)的阀芯珠322被气体抬起，压力较大的气流从被抬起的阀芯珠322周边缝隙流走泄压，同时排气气路中单向阀32(位于上方的单向阀32)的阀芯珠322由于重力和区域内正压的作用，使得吸气的气体即使排入吸气气路，但也不能打开排气气路中的单向阀32。
参见图11，本发明公开了一种保鲜抽屉内气体浓度的控制方法，包括以下步骤：
S1判断用于存储食物的存储间室是否处于关闭状态；
S2若是，则采集存储间室内的当前保鲜气体浓度并与预设阈值比较；
若否，则返回步骤S1；
S3若存储间室内的当前保鲜气体浓度小于预设阈值，则向所述存储间室内充入保鲜气体；
若存储间室内的当前保鲜气体浓度大于或等于预设阈值，则停止向所述存储间室内充入保鲜气体。
步骤S1中，通过设置在盒体上的微动开关(图未示)所产生的电信号判断存储间室的当前状态。
步骤S2中，通过设置在存储间室内的气体浓度传感器采集存储间室内的当前保鲜气体浓度。
参见图12，本发明还公开了另一种保鲜抽屉内气体浓度的控制方法，包括以下步骤：
S1判断用于存储食物的存储间室是否由打开状态切换为关闭状态；
S2若是，则在供气时间t内向存储间室内充入保鲜气体，所述供气时间t＝v1/(v2*a)，其中，v1是存储间室的容积，v2是充入保鲜气体的流量，a是换气效率；
若否，则返回步骤S1。
步骤S1中，通过设置在盒体上的微动开关(图未示)所产生的电信号判断存储间室的状态变换。
步骤S2中，假设存储间室的容积是v1l,供气机构充入保鲜气体的流量是v2l/min,理想的换气效率是100％，则t＝v1/v2。但是实际上由于存储间室的尺寸及存储间室进出气口的尺寸和位置设置不同，以及保鲜气体目标浓度不同，其换气效率也不同，可以通过CAE或模型测试获得换气效率a，则供气时间t＝v1/(v2*a)，供气机构在供气时间的计时期间为存储间室供气，直至供气时间计时结束。
本发明公开了一种冰箱，所述冰箱包括上述压力平衡机构，关于压力平衡机构的描述请参上文，在此不再赘述。
本发明的压力平衡机构设置在存储间室和外界的连接处，不需电控设备即可自行平衡存储间室内的压力，防止存储间室内气压过高或过低，具有结构简单，可靠实用的优点。
最后应说明的是：以上实施方式仅用以说明本发明的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述实施方式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方式所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分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方式技术方案的精神和范围。

Claims (10)

1.一种压力平衡机构，其特征在于，所述压力平衡机构形成有单向导通且导通方向相反的排气气路和吸气气路；
所述排气气路的进气端与密闭存储间室内部连通，出气端与密闭存储间室外部连通；
所述吸气气路的出气端与密闭存储间室内部连通，进气端与密闭存储间室外部连通；
所述排气气路的出气端和所述吸气气路的进气端均通过第二端口连通至所述存储间室外部的冰箱间室内，所述排气气路的出气端从上方连通至所述第二端口，所述吸气气路的进气端从下方连通至所述第二端口。
2.根据权利要求1所述的压力平衡机构，其特征在于，所述压力平衡机构包括基座、单向阀；
所述基座，用于安装所述单向阀；
所述排气气路中的单向阀设置为由所述存储间室内向外方向导通；
所述吸气气路中的单向阀设置为由所述存储间室外向内方向导通。
3.根据权利要求2所述的压力平衡机构，其特征在于，所述单向阀竖直设置，包括阀体和阀芯珠，所述阀体内壁沿径向向内收缩形成有环形的止挡部，所述阀芯珠搁置在所述止挡部上并与所述止挡部配合使所述单向阀导通或闭合。
4.根据权利要求2所述的压力平衡机构，其特征在于，所述单向阀和所述基座的安装间隙中填充有密封塞。
5.根据权利要求1所述的压力平衡机构，其特征在于，所述排气气路的进气端和所述吸气气路的出气端均通过第一端口与所述存储间室内部连通。
6.根据权利要求5所述的压力平衡机构，其特征在于，所述第二端口与换气管路连通，所述换气管路通往冰箱外部。
7.根据权利要求6所述的压力平衡机构，其特征在于，所述换气管路依次包括接气管、接气嘴和换气管，所述接气嘴卡设在门体的门衬上，所述接气管用于连接所述接气嘴和所述第二端口，所述换气管用于连接所述接气嘴和冰箱外部。
8.根据权利要求7所述的压力平衡机构，其特征在于，所述换气管通过门体底部的换气孔与冰箱外部连通，所述换气孔的高度低于所述第二端口的高度。
9.根据权利要求7所述的压力平衡机构，其特征在于，所述接气管、所述接气嘴、所述换气管之间为可拆分的插接连接。
10.一种冰箱，其特征在于，所述冰箱包括权利要求1至9任意一条所述的压力平衡机构。
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