CN110411135A - 湿度检测装置及冰箱 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种湿度检测装置及冰箱，属于冰箱技术领域。该湿度检测装置包括：湿度显色区，所述湿度显色区包括湿感变色材料，用于感应环境的空气湿度，并显示出与所述空气湿度相对应的颜色；标准显色区，包括一个或多个颜色区域，所述每个颜色区域和不同的空气湿度值相对应；所述湿度显色区和标准显色区关联设置，以使得根据所述湿度显色区显示的颜色确定在所述标准显色区所对应的湿度值。本发明的湿度检测装置，通过将湿感变色材料的颜色显示和标准显色进行对比，确定相应的湿度显色区对应的空气湿度值，实现湿度的可视化实现，直观、准确地确定环境湿度。

Description

湿度检测装置及冰箱

技术领域

本发明涉及冰箱技术领域，特别涉及湿度检测装置及冰箱。

背景技术

湿度检测装置是加湿器、空调器或并冰箱等很多家用电器的重要部件之一，合适的湿度对维持食品存储新鲜度和空气环境舒适度起关键作用。随着生活水平的提高，消费者越来越关注食品的新鲜营养、环境的舒适健康。冰箱、冷柜、空调、蒸箱、烤箱等作为最常用的家用电器，一直致力于精确的湿度控制。一些高端冰箱、冷柜产品推出了分区存储功能，可以在不同的区域存储不同湿度要求的食品，恒湿、除湿及加湿功能的完善也是空调产品的发展趋势。

然而这些产品并没有实现可视化的湿度显示，消费者无法直观的了解到空间的湿度情况，以及湿度是否适合。即便部分产品可以显示湿度数值，但由于大多数消费者对于不同情况下最适宜的湿度数值并不了解，因此仍然难以判断该湿度是否匹配。可视化的湿度反馈，可以极大的提高消费者体验。

现有技术有将湿度通过颜色进行显示的装置，如中国实用新型专利CN 204944033U公开了一种具有湿度显色指示功能的冰箱抽屉，仅公开了湿度指示材料的颜色随湿度变化的特性，没有公开如何根据颜色确定对应的湿度值，无法直观、准确的显示湿度值。

发明内容

本发明实施例提供了一种湿度检测装置及冰箱，对冰箱内的湿度进行直观、准确的显示。为了对披露的实施例的一些方面有一个基本的理解，下面给出了简单的概括。该概括部分不是泛泛评述，也不是要确定关键/重要组成元素或描绘这些实施例的保护范围。其唯一目的是用简单的形式呈现一些概念，以此作为后面的详细说明的序言。

根据本发明实施例的第一方面，提供了一种湿度检测装置，包括：湿度显色区，所述湿度显色区包括湿感变色材料，用于感应环境的空气湿度，并显示出与所述空气湿度相对应的颜色；标准显色区，包括一个或多个颜色区域，所述每个颜色区域和不同的空气湿度值相对应；所述湿度显色区和标准显色区关联设置，以使得根据所述湿度显色区显示的颜色确定在所述标准显色区所对应的湿度值。

可选地，所述湿感变色材料为极性响应型可逆变荧光材料。

可选地，所述湿度显色区和所述标准显色区安装在基板上。

可选地，所述标准显色区的各个所述颜色区从内到外按照环形布置，所述环形为圆环形或方环形。

可选地，所述标准显色区的各个所述颜色区横向布置，所述各个颜色区从一侧向另一侧呈梯度渐变。

根据本发明实施例的第二方面，提供了一种冰箱，包括上述任一种湿度检测装置。

可选地，还包括：图像采集模块，用于采集所述湿度显色区的图像；处理模块，用于将所述图像采集模块采集的所述湿度显色区的图像和标准显色区对比，以确定对应于所述标准显色区的空气湿度值。

可选地，还包括：显示模块，用于显示所述空气湿度值。

可选地，所述处理模块还用于根据所述空气湿度值确定相对应的适宜存储食物；所述显示模块还用于显示所述适宜存储食物。

可选地，还包括：湿度调节装置，用于对所述冰箱内环境进行加湿或除湿；其中，所述处理模块还用于根据所述空气湿度值控制所述湿度调节装置对所述冰箱进行加湿或除湿。

本发明实施例的湿度检测装置，通过将湿感变色材料的颜色显示和标准显色进行对比，确定相应的湿度显色区对应的空气湿度值，实现湿度的可视化实现，直观、准确地确定环境湿度。

应当理解的是，以上的一般描述和后文的细节描述仅是示例性和解释性的，并不能限制本发明。

附图说明

此处的附图被并入说明书中并构成本说明书的一部分，示出了符合本发明的实施例，并与说明书一起用于解释本发明的原理。

图1是根据一示例性实施例示出的一种湿度检测装置的结构示意图；

图2A是根据另一示例性实施例示出的一种湿度检测装置的结构示意图；

图2B是根据另一示例性实施例示出的一种湿度检测装置的结构示意图；

图2C是根据另一示例性实施例示出的一种湿度检测装置的结构示意图；

图3是根据一示例性实施例示出的一种冰箱的湿度控制系统的结构示意图；

图4是根据另一示例性实施例示出的一种冰箱的湿度控制系统的结构示意图；

图5是根据一示例性实施例示出的一种图像采集模块与湿度检测装置的位置关系示意图；

图6是图5的俯视图。

附图标记

图中：10、湿度显色区；20、标准显色区；21、颜色区；22、数值区；30、基板；41、连通孔；50、摄像头。

具体实施方式

以下描述和附图充分地示出本发明的具体实施方案，以使本领域的技术人员能够实践它们。其他实施方案可以包括结构的、逻辑的、电气的、过程的以及其他的改变。实施例仅代表可能的变化。除非明确要求，否则单独的部件和功能是可选的，并且操作的顺序可以变化。一些实施方案的部分和特征可以被包括在或替换其他实施方案的部分和特征。本发明的实施方案的范围包括权利要求书的整个范围，以及权利要求书的所有可获得的等同物。在本文中，各实施方案可以被单独地或总地用术语“发明”来表示，这仅仅是为了方便，并且如果事实上公开了超过一个的发明，不是要自动地限制该应用的范围为任何单个发明或发明构思。本文中，诸如第一和第二等之类的关系术语仅仅用于将一个实体或者操作与另一个实体或操作区分开来，而不要求或者暗示这些实体或操作之间存在任何实际的关系或者顺序。而且，术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的过程、方法或者设备不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其他要素，或者是还包括为这种过程、方法或者设备所固有的要素。在没有更多限制的情况下，由语句“包括一个……”限定的要素，并不排除在包括所述要素的过程、方法或者设备中还存在另外的相同要素。本文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。对于实施例公开的方法、产品等而言，由于其与实施例公开的方法部分相对应，所以描述的比较简单，相关之处参见方法部分说明即可。

图1是根据一示例性实施例示出的本发明一种实施方式的湿度检测装置结构示意图。如图1所示，本发明一种实施方式的湿度检测装置，包括：湿度显色区10，所述湿度显色区10包括湿感变色材料，用于感应环境的空气湿度，并显示出与所述空气湿度相对应的颜色；标准显色区20，包括一个或多个颜色区21，所述每个颜色区21和不同的空气湿度值相对应；所述湿度显色区10和标准显色区20关联设置，以使得根据所述湿度显色区10显示的颜色确定在所述标准显色区20所对应的湿度值。

上述方案中，湿度显色区10的湿感变色材料置于所在环境中，属于湿敏材料，感应所在环境中的空气湿度，并根据空气湿度的变化显示不同的颜色，通过将湿度显色区10显示的颜色与标准显色区20的对比确定该颜色对应的空气湿度值，湿敏材料对空气湿度的反应特性不受温度等因素的影响，可以直观且准确的确定空气湿度值。

上述方案中，所述湿度显色区10和所述标准显色区20例如可以安装在基板30上，当安装空间为密封或半密封结构时，基板30优选带有连通孔41结构，如图2C所示，基板30可选为平面、曲面、立体结构中的一种；所述连通孔41，用于湿感变色材料与空间内的环境接触，以利于实时监控空间内湿度变化。

所述标准显色区20和湿度显色区10，两者位置可以为采用横向排列式、纵向排列式或环绕式排列中的一种或多种。

所述湿度显色区10，可以设置一个或多个，或平面式连续使用。

所述标准显色区20为特定湿度下的颜色显示，可选为一个或多个。

所述标准显色区20，其显示颜色可以为具体湿度值颜色，例如显色40％湿度对应颜色，或湿度范围的梯度颜色，例如20％～40％湿度范围内颜色梯度变化显示。

图2A是根据一示例性实施例示出的本发明一种实施方式的湿度检测装置结构示意图。如图2A所示，本发明一种实施方式的湿度检测装置，可应用于冰箱、冷柜、冰吧、酒柜隔板、蒸箱/烤箱或空调出风口；其中，湿感变色材料由四苯乙烯衍生物和聚丙烯酸通过自组装形式合成，通过静电纺丝技术加工为薄膜，并通过粘结的方式，安置于基板30表面，以荧光变色方式显示空间内的空气湿度。

上述方案中，所述标准显色区20的各个所述颜色区横向布置，所述各个颜色区从一侧向另一侧呈梯度渐变。

当应用于空调出风口场景下，如湿度显色区10显示为橙色时，此时的实时出风湿度为43％左右，对比标准显色区20的最佳湿度颜色橙色，两者一致，表明出风湿度为最佳湿度；如湿度显色区10显示为黄色时，此时的实时出风湿度为20％左右，对比标准显色区20的最佳湿度颜色橙色，两者不一致，可判断此时出风湿度不适宜，例如可以通过湿度调节装置进行加湿，以达到人体舒适的湿度。

图2B是根据一示例性实施例示出的本发明一种实施方式的湿度检测装置结构示意图。如图2B所示，本发明一种实施方式的湿度检测装置，可应用于冰箱、冷柜、冰吧等产品抽屉、保鲜盒等。在基板30上设置连通孔41，湿感变色材料由(4-(4-(二甲氨基)苯乙烯基)吡啶和聚乙烯吡咯烷酮共聚而成，通过固化方式，加工为模块材料，卡放于连通孔41处，其内表面通过连通孔41与基板30内部的环境保持一致，通过对湿度的响应，以颜色变化的方式显示。标准显色区20的各个颜色区21分别显示不同湿度范围内的颜色梯度变化。如从左向右的第一颜色区显示湿度1～30％的梯度颜色范围，适宜存放饼干等酥性食品；第二颜色区显示湿度31％～70％的梯度颜色范围，适宜存放菌类、茶叶类食品；第三颜色区显示湿度71％～85％的梯度颜色范围，适宜存放鱼、肉类食品；第四颜色区显示湿度86％～99％的梯度颜色范围，适宜存放水果蔬菜类食品。

上述方案中，所述标准显色区20的各个所述颜色区横向布置，所述各个颜色区为独立的圆形区域。

当应用于存储饼干的抽屉场景下，如湿度显色区10显示为紫色，即实时湿度为20％左右，对比标准显色区20显示的的最佳饼干存储湿度颜色-紫色，如果两者一致，表明当前湿度为最佳湿度；如湿度显色区10显示为绿色，即实时湿度为90％左右，对比标准显色区20显示的最佳饼干存储湿度颜色为紫色，即两者不一致，表明当前湿度不适合存储饼干等食物。

图2C是根据一示例性实施例示出的本发明一种实施方式的湿度检测装置结构示意图。如图2C所示，本发明一种实施方式的湿度检测装置，可应用于冰箱、冷柜、冰吧等产品隔板、抽屉或保鲜盒等。湿感变色材料为四苯基吡嗪衍生物与聚酰胺的共混改性材料，通过注塑的方式加工为模块，卡在连通孔41处，其内表面通过连通孔41与基板30内部环境保持一致，通过对湿度的响应，以颜色变化的方式显示。

上述方案中，所述标准显色区20的各个所述颜色区从内到外按照环形布置，所述环形为圆环形或方环形，图2C所示的标准显色区为方环形，各个颜色区由内到外依次设置，结构紧凑，可以使湿度检测装置的整体结构减小，便于安装，适合更多的使用场景。

当应用于存储蔬菜的冰箱抽屉场景下，如湿度显色区10显示为绿色，即实时湿度为90％左右，对比标准显色区20显示的的最佳蔬菜存储湿度颜色例如绿色，即两者一致时，表明当前湿度为适宜湿度；如湿度显色区10显示为蓝色，即实时湿度为30％左右，对比标准显色区20显示的的最佳蔬菜存储湿度颜色-绿色，两者不一致，且颜色蓝移，说明湿度降低，表明当前湿度为不适宜湿度，可判断所存储蔬菜不新鲜，已经不适合食用。

在一些可选实施例中，所述湿感变色材料为极性响应型可逆变荧光材料。即当材料极性出现变化时，其发射荧光出现波长变化，肉眼观察显示为发光颜色的变化。由于水为强极性物质，因此当极性响应型可逆变色荧光材料所处环境中湿度发生变化时，会造成发光颜色的变化，肉眼观察显示为随湿度变化而出现发光颜色不同，且此过程为可逆的。

本发明示例性实施例的极性响应型可逆变荧光材料的荧光波长范围为：400-800nm。

且极性响应型可逆变荧光材料的变色特性/荧光波长为湿度的一次线性函数，不受温度等外界因素影响，可以线性反映空气湿度的变化，具有直观、准确、稳定的反映空气湿度的优点。

上述方案中，所述湿感变色材料的组分包括：荧光变色基团和亲水性高聚物；其中，所述荧光变色基团，包括：四苯乙烯衍生物、六苯基噻咯衍生物、四苯基吡嗪衍生物、四苯基噻咯衍生物、吡啶中的一种或多种；所述亲水性高聚物，包括聚丙烯酸、聚乙烯吡咯烷酮、聚乙烯醇、聚酞胺、聚丙烯酞胺、聚氨酷、聚酰胺、聚对苯二甲酸乙二醇酯中的一种或多种。

所述湿感变色材料的制备包括：步骤S1：将所述荧光变色基团和所述亲水性高聚物混合均匀，进行化学组装、共混、共聚或改性工艺中的一种；步骤S2：将步骤S1制得的聚合物通过静电纺丝、旋涂、固化、浇注或注塑工艺中的一种制成薄膜、涂层或块材中的一种；步骤S3：通过粘接、粘结、喷涂或模块组装工艺中的一种将步骤S2制得的材料安装在所述基板上。

上述示例性实施例的极性响应型可逆变荧光材料与电容式湿感材料SHTW2和HCT01的性能对比如下表：

表一湿感变色材料性能对比

湿度传感器广泛应用于家电领域，用于湿度指示和湿度控制系统，其检测原理分为电阻式和电容式，安装需要外接电源驱动，并且由于测量为单点式，所测量的区域有限。如果在复杂环境中使用，需要安装多个才能得到较好的湿度结果，但反馈速度比较慢。与此同时，电阻式和电容式的湿度传感器，其测量结果受温度影响较大，当温度改变0.1℃，湿度会相应出现0.5％的变化，误差大。另外，传统湿度传感器反馈的湿度数值，无法形成可视化的湿度结果，消费者不能直接判断湿度是否匹配最佳。

对比可知，本发明示例性实施例的极性响应型可逆变荧光材料，实时显示环境湿度情况，以颜色显示和对比的方式实现功能，用户对湿度结果一目了然，可以轻松的判断当前湿度是否合适；安装搭载过程不需要电源驱动，且材料为柔性，可以在曲面及立体表面安放；荧光发光波长为湿度的线性函数，不受温度影响，测量结果准确。具有无需外接电源、性能稳定，响应时间快和可视化的优点。

根据本发明实施例的第二方面，提供了一种冰箱，包括上述任一种湿度检测装置。

图3是根据一示例性实施例示出的一种冰箱的湿度控制系统结构示意图。如图3所示的本发明一种实施方式的冰箱的湿度控制系统，还包括：图像采集模块，用于采集所述湿度显色区10的图像；处理模块，用于将所述图像采集模块采集的所述湿度显色区的图像和标准显色区对比，以确定对应于所述标准显色区的空气湿度值。

上述示例性实施例示出的冰箱，还包括：显示模块，用于显示所述空气湿度值。所述显示模块例如可以使用现有技术的冰箱显示屏或在冰箱内部设置用于湿度显示的液晶显示器等装置。

上述方案中，所述处理模块还用于根据所述空气湿度值确定相对应的适宜存储食物；所述显示模块还用于显示所述适宜存储食物。

上述方案中，例如可以在标准显色区配合标记常见食品的最佳存储湿度、食材加工温度、最适宜环境湿度，用以快速判断当前湿度是否合适。处理模块例如也可以存储记常见食品的最佳存储湿度、食材加工温度、最适宜环境湿度，以根据确定的空气湿度值，确定此湿度适合存储的食物，在显示模块显示上述适宜存储食物。

图4是根据一示例性实施例示出的一种冰箱的湿度控制系统结构示意图。如图4所示的本发明一种实施方式的冰箱的湿度控制系统，还包括：湿度调节装置，用于对所述冰箱内环境进行加湿或除湿；其中，所述处理模块还用于根据所述空气湿度值控制所述湿度调节装置对所述冰箱进行加湿或除湿。

上述方案中，图像采集模块例如可以为摄像头。图5是根据一示例性实施例示出的一种图像采集模块与湿度检测装置的位置关系示意图。如图4所示的本发明一种实施方式的冰箱的湿度控制系统，其中，图像采集模块，即摄像头50安装在与湿度检测装置的相对应的位置，可选地，安装在湿度检测装置的正对面，摄像头50安装的位置在湿度显色区10和标准显色区20的纵向连接线的中间位置，且与湿度显色区10和标准显色区20的纵向连接线的两个端点形成的角度θ大于或等于60度且小于或等于90度。可选地，摄像头50安装的位置在湿度显色区10和或标准显色区20的沿横向方向的中间位置，且与湿度显色区10和标准显色区20的横向连接线中的较长者的两个端点形成的角度θ’大于或等于60度且小于或等于90度，如图6所示。上述方案的摄像头50的位置设置可以保证在光线失真较小的条件下清楚采集到湿度显色区10和标准显色区20的颜色，保证采集的图片颜色不失真。

上述方案中，θ和θ’的值根据安装场景的不同或根据实际设计需求可以调整；可选地，当安装在空间较狭小的家用电器例如冰箱中时，θ和θ’的值可以超过90度，以满足能够清楚采集到湿度显色区10和标准显色区20的颜色，保证采集的图片颜色不失真为宜。

上述方案中，图像采集装置例如摄像头扫描湿度显色区的颜色，通过和标准显色区对比确定对应的标准显色区的颜色，或根据标准显色区对应的空气湿度值确定当前的空气湿度值，或进一步确定当前空气湿度值是否符合当前设置的场景需要的空气湿度值，如存在色差或不符合设定的空气湿度值，则控制湿度调节装置开启除湿或加湿程序，降低或提高空间的空气湿度。

上述示例性实施例示出的冰箱的湿度控制系统还包括移动终端，处理模块获取的上述湿度显色区的颜色、空气湿度值、确定的适宜存储食物中的一个或多个数据可以发送到移动终端，在移动终端获取冰箱的实时数据，或可以通过移动终端对冰箱进行远程控制，通过湿度调节装置对冰箱湿度调节。

上述示例性实施例示出的冰箱，通过家居物联和移动终端通信，提高家居产品的人性化和智能化。

本领域技术人员可以意识到，结合本文中所公开的实施例描述的各示例的单元及算法步骤，能够以电子硬件、或者计算机软件和电子硬件的结合来实现。这些功能究竟以硬件还是软件方式来执行，取决于技术方案的特定应用和设计约束条件。所属技术人员可以对每个特定的应用来使用不同方法来实现所描述的功能，但是这种实现不应认为超出本发明的范围。所属领域的技术人员可以清楚地了解到，为描述的方便和简洁，上述描述的系统、装置和单元的具体工作过程，可以参考前述方法实施例中的对应过程，在此不再赘述。

本文所披露的实施例中，应该理解到，所揭露的方法、产品(包括但不限于装置、设备等)，可以通过其它的方式实现。例如，以上所描述的装置实施例仅仅是示意性的，例如，所述单元的划分，仅仅为一种逻辑功能划分，实际实现时可以有另外的划分方式，例如多个单元或组件可以结合或者可以集成到另一个系统，或一些特征可以忽略，或不执行。另一点，所显示或讨论的相互之间的耦合或直接耦合或通信连接可以是通过一些接口，装置或单元的间接耦合或通信连接，可以是电性，机械或其它的形式。所述作为分离部件说明的单元可以是或者也可以不是物理上分开的，作为单元显示的部件可以是或者也可以不是物理单元，即可以位于一个地方，或者也可以分布到多个网络单元上。可以根据实际的需要选择其中的部分或者全部单元来实现本实施例方案的目的。另外，在本发明各个实施例中的各功能单元可以集成在一个处理单元中，也可以是各个单元单独物理存在，也可以两个或两个以上单元集成在一个单元中。

Claims (10)

1.一种湿度检测装置，其特征在于，包括：

湿度显色区，所述湿度显色区包括湿感变色材料，用于感应环境的空气湿度，并显示出与所述空气湿度相对应的颜色；

标准显色区，包括一个或多个颜色区，所述每个颜色区和不同的空气湿度值相对应；

所述湿度显色区和标准显色区关联设置，以使得根据所述湿度显色区显示的颜色确定在所述标准显色区所对应的湿度值。

2.根据权利要求1所述的装置，其特征在于，所述湿感变色材料为极性响应型可逆变荧光材料。

3.根据权利要求1所述的装置，其特征在于，所述湿度显色区和所述标准显色区安装在基板上。

4.根据权利要求3所述的装置，其特征在于，所述标准显色区的各个所述颜色区从内到外按照环形布置，所述环形为圆环形或方环形。

5.根据权利要求3所述的装置，其特征在于，所述标准显色区的各个所述颜色区横向布置，所述各个颜色区从一侧向另一侧呈梯度渐变。

6.一种冰箱，其特征在于，包括：权利要求1-5中任一项所述的湿度检测装置。

7.根据权利要求6所述的冰箱，其特征在于，还包括：

图像采集模块，用于采集所述湿度显色区的图像；

处理模块，用于将所述图像采集模块采集的所述湿度显色区的图像和标准显色区对比，以确定对应于所述标准显色区的空气湿度值。

8.根据权利要求7所述的冰箱，其特征在于，还包括：

显示模块，用于显示所述空气湿度值。

9.根据权利要求8所述的冰箱，其特征在于，所述处理模块还用于根据所述空气湿度值确定相对应的适宜存储食物；

所述显示模块还用于显示所述适宜存储食物。

10.根据权利要求9所述的冰箱，其特征在于，还包括：湿度调节装置，用于对所述冰箱内环境进行加湿或除湿；其中，所述处理模块还用于根据所述空气湿度值控制所述湿度调节装置对所述冰箱内环境进行加湿或除湿。