CN220495915U - 除氧装置及冰箱 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了除氧装置及冰箱，其中除氧装置包括壳体、除氧模组以及净化组件，壳体设置有安装腔，除氧模组连接于壳体，并且位于安装腔中，除氧模组包括盒体、阴极和阳极，盒体的上端设置有排氧口，盒体的内部形成有储液腔，阴极和阳极分布在储液腔的两侧，阴极涂覆有氧还原反应催化剂，阳极涂覆有氧析出反应催化剂；净化组件连接于壳体，净化组件包括储液盒，储液盒的内部形成储存腔以容纳净化液，储液盒的外壁设置有进气管和出气管，进气管的一端通过管道连通排氧口，另一端连通储存腔，出气管连通储存腔。除氧装置以空气作为原料，消耗电能即可实现选择性分离氧气，帮助果蔬保鲜，具有分离氧气的效率高、控氧水平高以及成本低等优点。

Description

除氧装置及冰箱

技术领域

本实用新型涉及冰箱技术领域，特别涉及一种除氧装置及冰箱。

背景技术

冰箱是一种保持稳定低温的冷冻设备，用于保持食材或者其他物品的低温状态。针对水果、蔬菜的保鲜，低氧环境能够抑制呼吸作用、抑制某些酶的活性、抑制乙烯产生以及有效抑制好氧细菌的滋生繁殖，有利于果蔬保鲜。

相关技术中，冰箱中应用的除氧装置采用电化学方式，排出的氧气携带有电解液，容易污染空气，有待改进。

实用新型内容

本实用新型旨在至少解决现有技术中存在的技术问题之一。为此，本实用新型提出一种除氧装置，采用电化学原理分离氧气，除氧效果好，成本低。

本实用新型同时提出具有上述除氧装置的冰箱。

根据本实用新型第一方面实施例的除氧装置，包括壳体、除氧模组以及净化组件，所述壳体设置有安装腔，所述除氧模组连接于所述壳体，并且位于所述安装腔中，所述除氧模组包括盒体、阴极和阳极，所述盒体的上端设置有排氧口，所述盒体的内部形成有储液腔，所述阴极和所述阳极分布在所述储液腔的两侧，所述阴极涂覆有氧还原反应催化剂，所述阳极涂覆有氧析出反应催化剂；所述净化组件连接于所述壳体，所述净化组件包括储液盒，所述储液盒的内部形成储存腔以容纳净化液，所述储液盒的外壁设置有进气管和出气管，所述进气管的一端通过管道连通所述排氧口，另一端连通所述储存腔，所述出气管连通所述储存腔。

根据本实用新型第一方面实施例的除氧装置，至少具有如下有益效果：

除氧模组的储液腔中具有电解液，电解液接触阴极和阳极，果蔬储存空间中的空气输送入储液腔，空气接触阴极，在负电位和氧还原催化剂的作用下，将氧气转变为离子态氧，离子态氧移动到阳极的区域，在正电位和氧析出催化剂的作用下，离子态氧转变为氧气而析出，析出的氧气经过排氧口及进气管进入储液盒的储存腔，储存腔中具有净化液，利用净化液去除氧气携带的电解液，防止氧气将电解液带入外界空气中。利用除氧模组将空气中的氧气分离，剩余的空气(主要是氮气)输送回果蔬储存空间，帮助果蔬食材保鲜。除氧装置以空气作为原料，消耗电能即可实现选择性分离氧气，从而降低果蔬储存空间中的氧气含量，帮助果蔬保鲜，具有分离氧气的效率高、控氧水平高以及成本低等优点。

根据本实用新型第一方面的一些实施例，所述壳体设置有多个连通所述安装腔的进气孔，所述盒体设置有透气膜，所述透气膜的两侧为所述安装腔和所述储液腔，所述透气膜位于所述阴极的下方。

根据本实用新型第一方面的一些实施例，所述壳体设置有支撑件，所述支撑件位于所述安装腔的内壁，所述盒体连接于所述支撑件。

根据本实用新型第一方面的一些实施例，所述壳体的侧壁设置有连通所述安装腔的开口，所述除氧模组能够从所述开口进入所述安装腔，所述支撑件设置有滑槽，所述盒体的外壁设置有装设于所述滑槽的滑块。

根据本实用新型第一方面的一些实施例，所述盒体设置有可拆卸的端盖，所述端盖设置有接线端子，所述接线端子电性连接所述阴极和所述阳极，所述端盖连接有遮盖所述接线端子的防护罩。

根据本实用新型第一方面的一些实施例，所述储液盒设置有分隔板，所述分隔板位于所述储存腔中，并且将所述储存腔分隔为两部分以分别连通所述进气管和所述出气管，所述分隔板的下端设置有多个通孔。

根据本实用新型第一方面的一些实施例，所述壳体连接有补液盒，所述补液盒设置有补液口，所述盒体的上端设置有加液口，所述加液口与所述补液口连通。

根据本实用新型第一方面的一些实施例，所述壳体连接有输送泵，所述输送泵的进口端连通所述补液口，所述输送泵的出口端连通所述加液口。

根据本实用新型第一方面的一些实施例，所述壳体的上端设置有安装槽，所述补液盒装设于所述安装槽，所述安装槽的相对两侧壁设置有第一卡接部，所述补液盒设置有配合所述第一卡接部的第二卡接部。

根据本实用新型第二方面实施例的冰箱，包括如第一方面实施例所述的除氧装置。

本实用新型的附加方面和优点将在下面的描述中部分给出，部分将从下面的描述中变得明显，或通过本实用新型的实践了解到。

附图说明

本实用新型的附加方面和优点结合下面附图对实施例的描述中将变得明显和容易理解，其中：

图1为本实用新型第一方面实施例的除氧装置的结构示意图一；

图2为本实用新型第一方面实施例的除氧装置的结构示意图二；

图3为本实用新型第一方面实施例的除氧装置的分解示意图一；

图4为本实用新型第一方面实施例的除氧装置的分解示意图二；

图5为本实用新型第一方面实施例中的除氧模组的结构示意图；

图6为本实用新型第一方面实施例中的除氧模组的分解示意图；

图7为本实用新型第一方面实施例中的净化组件的剖视图。

附图标号如下：

壳体100、安装腔101、进气孔102、安装槽103、第一卡接部104、支撑件110；

除氧模组200、盒体210、储液腔211、排氧口212、透气膜213、加液口214、端盖220、防护罩221、阴极230、阳极240；

净化组件300、储液盒310、储存腔311、分隔板312、进气管320、出气管330；

补液盒400、补液口401、第二卡接部402、加水口403；

输送泵500。

具体实施方式

下面详细描述本实用新型的实施例，所述实施例的示例在附图中示出，其中自始至终相同或类似的标号表示相同或类似的元件或具有相同或类似功能的元件。下面通过参考附图描述的实施例是示例性的，仅用于解释本实用新型，而不能理解为对本实用新型的限制。

在本实用新型的描述中，需要理解的是，涉及到方位描述，例如上、下、前、后、左、右等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本实用新型和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本实用新型的限制。

在本实用新型的描述中，如果有描述到第一、第二只是用于区分技术特征为目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量或者隐含指明所指示的技术特征的先后关系。

本实用新型的描述中，除非另有明确的限定，设置、安装、连接等词语应做广义理解，所属技术领域技术人员可以结合技术方案的具体内容合理确定上述词语在本实用新型中的具体含义。

冰箱是用于提供低温环境以储存食材及其他物品的电器，深受人们的喜爱，使用广泛。由于冰箱主要采用风冷的制冷方式，冷风直吹导致冰箱的冷冻间室湿度过低，冷冻间室中的食材水分流失加快，尤其是食材的表层失水严重、干耗严重、氧化加剧，尤其不利于果蔬的保鲜，严重影响口感。

因此，相关技术中，在冰箱内部设置除氧装置，利用除氧装置降低果蔬储存空间的氧气含量，低氧环境能够抑制呼吸作用、抑制某些酶的活性、抑制乙烯产生以及有效抑制好氧细菌的滋生繁殖，有利于果蔬保鲜。目前部分除氧装置采用电化学方法，排除的氧气会携带电解液，导致影响空气。

因此，本实用新型的第一方面实施例提出一种除氧装置，基于电化学原理实现氧气的分离，可以将果蔬储存空间的氧气含量快速降低至5％左右，使用体验佳，而且能够回收氧气带走的电解液。

参照图1至图6，本实用新型第一方面实施例提出的除氧装置，包括壳体100、除氧模组200以及净化组件300，壳体100为除氧装置的主体，壳体100为框架结构，通过壳体100可以将除氧装置安装在冰箱的内部或者果蔬储存盒中。除氧模组200及净化组件300均安装于壳体100，其中除氧模组200的体积较大，因而壳体100设置有安装腔101以容纳除氧模组200，除氧模组200整体装入安装腔101中。而净化组件300则安装在壳体100的外壁，便于组装以及后期维护。

除氧模组200包括盒体210、阴极230和阳极240，在盒体210的内部形成有储液腔211以存放电解液，电解液可以采用氢氧化钾溶液、碳酸钾溶液等，阴极230和阳极240均分布在储液腔211中，而且阴极230和阳极240布置在储液腔211的两侧，阴极230和阳极240之间互不接触，具有一定的间隔，阴极230涂覆有氧还原反应催化剂，阴极230的负电位和氧还原催化剂可以将氧气转变为离子态氧，阳极240涂覆有氧析出反应催化剂，阳极240的正电位和氧析出反应催化剂可以将离子态氧转变为氧气分子而析出，在盒体210的上端设置有排氧口212以将析出的氧气排走。

可以理解的是，阴极230上涂覆的氧还原反应催化剂可以采用铂基催化剂，铂基催化剂是以金属铂为主要活性组分制成的催化剂的总称。通常采用铂金属网、铂黑、或把铂载于氧化铝等载体上，也可含有金属铼等助催化剂组分。铂基催化剂具有催化活性高，选择性强，催化剂制作方便，使用量少，可以通过制造方法的变化和改进，与其他金属或助催化剂活性组分复配等，优化催化性能。阳极240上涂覆的氧析出反应催化剂采用铱基催化剂，铱基催化剂通常是在氧化铝或其他载体上浸渍活性金属铱并经过特殊处理制得的催化剂。根据不同的使用要求，催化剂的活性金属铱含量通常为0.3％～30％。阳极240可以采用镍网，在镍网的表面涂覆氧析出反应催化剂。

净化组件300包括储液盒310，储液盒310的内部形成储存腔311以容纳净化液，净化液的作用是净化析出的氧气，因为氧气从电解液中析出，会携带部分的电解液，利用净化液去除氧气携带的电解液，净化液可以采用水或者其他配制的液体。在储液盒310的外壁设置有进气管320和出气管330，作为氧气的进出通道，进气管320通过管道连通盒体210的排氧口212，通常采用硅胶管，软质的硅胶管便于组装以及走管，进气管320和出气管330均连通储存腔311，以将氧气输入储存腔311，为了促使氧气接触净化液，可以将进气管320设置在储液盒310的下部，或者通过通道将进气管320输入的氧气引至储存腔311的下部，而出气管330则连通储存腔311的上部，使得氧气接触净化液，再从出气管330排出。

参照图7，可以理解的是，储液盒310的内部设置有分隔板312，分隔板312位于储存腔311中，并且将储存腔311分隔为两部分以分别连通进气管320和出气管330，分隔板312采用弯曲的形状，使得的出气管330连通的区域较大，在分隔板312下端设置有多个通孔以将两部分储存腔311连通。从进气管320输入的氧气必须向下移动并穿过多个通孔，才能从出气管330排走，因而氧气必然经过储存腔311中的净化液。此外，可以将储液盒310设置为透明的容器，氧气经过净化液的会形成冒泡，便于观察及了解除氧的进度，为用户带来便利。

可以理解的是，从进气管320排出的氧气纯度较高，可以收集至一个专门的储物盒或者抽屉，以形成高氧环境，高氧环境可用于鲜活食材的保活，比如螃蟹、虾等水产品，也可以用于肉类的储存，能够保持肉类的鲜活颜色，提升口感。当然，也可以将进气管320排出的氧气排放到外界，不影响环境，使用方便。

除氧装置安装在冰箱的内部，进行除氧作业时，将果蔬储存空间的空气输入除氧装置，其中除氧模组200的储液腔211中具有电解液，电解液接触阴极230和阳极240，空气中的氧气接触阴极230，在负电位和氧还原催化剂的作用下，将氧气转变为离子态氧，化学反应式为：O₂+H₂O+2e^-＝HO₂ ^-+OH^-，由于电势差的作用，离子态氧在电解液中移动至阳极160所在的区域，离子态氧在阳极160的正电位和氧析出催化剂的作用下，离子态氧转变为氧气而析出，化学反应式为：HO₂ ^-+OH^--2e^-＝O₂+H₂O，达到分离氧气的目的，析出的氧气经过排氧口212及进气管320输入储液盒310的储存腔311，储存腔311中具有净化液，利用净化液去除氧气携带的电解液，再从出气管330排出，防止电解液外逸。利用除氧模组200将空气中的氧气分离，剩余的空气(主要是氮气)则输送回果蔬储存空间，帮助果蔬食材保鲜。除氧装置以空气作为原料，消耗电能即可实现选择性分离氧气，从而降低果蔬储存空间中的氧气含量，帮助果蔬保鲜，具有分离氧气的效率高、控氧水平高以及成本低等优点。

可以理解的是，为了促使果蔬储存空间的空气进入除氧模组200的储液腔211，可以是直接将空气输入储液腔211，也可以利用氧气浓度差促使氧气自动进入储液腔211。

参照图3至图6，在壳体100的外壁设置有多个连通安装腔101的进气孔102，进气孔102分布在壳体100侧壁和底壁，使得各个方向都可以满足空气流动的需求，提升除氧装置的通用性，减少安装位置的限制。盒体210设置有透气膜213，透气膜213可以布置在盒体210的底壁，也可以布置在盒体210的侧壁，透气膜213的两侧为安装腔101和储液腔211，可以将透气膜213布置在阴极230的下方。除氧装置安装果蔬储存空间中，果蔬储存空间的空气通过进气孔102进入安装腔101，并且接触透气膜213，由于储液腔211中的氧气被分离后，含氧量下降，利用氧气浓度差驱动安装腔101的氧气穿过透气膜213而进入储液腔211，除氧模组200连续运转，则安装腔101的氧气浓度连续下降，从而使得果蔬储存空间形成低氧环境。

此外，也可以采用气泵将果蔬储存空间的空气输入储液腔211，在储液腔211中设置隔板将阴极230和阳极240分隔开，保持电解液相通即可。

参照图1至图3，可以理解的是，安装腔101的内壁与除氧模组200之间预留有间隙，以使安装腔101中的空气能够流动，增加接触面积，壳体100设置有多个支撑件110，支撑件110固定在安装腔101的内壁，并且除氧模组200的盒体210连接于多个支撑件110，利用多个支撑件110固定除氧模组200，同时形成间隙。比如可以利用多个支撑件110支撑除氧模组200，使得除氧模组200与安装腔101的底壁之间形成间隙，也可以是除氧模组200通过插销等紧固件连接于支撑件110。

参照图1至图3，可以理解的是，壳体100的侧壁设置有开口以连通安装腔101，除氧模组200能够从开口进入安装腔101，方便装配。可以在支撑件100上设置滑槽，盒体210的外壁设置滑块，滑块装设于滑槽，除氧模组200通过滑动进出安装腔101，方便安装及拆卸。而且，滑块与滑槽配合还能限定除氧模组200，防止移位。

参照图5和图6，盒体210设置有可拆卸的端盖220，在端盖220上连接有电控板，电控板具有接线端子，并且电性连接阴极230和阳极240，通过电控板给阴极230和阳极240供电，并且控制除氧模组200的运行。端盖220上连接有防护罩221，防护罩221遮盖接线端子，防止水汽接触接线部位，起到隔绝及保护的作用。

参照图1至图4，除氧装置还包括有补液盒400，补液盒400连接于壳体100，考虑到补液盒400用于储存液体介质，以为除氧模组200补充液体介质，考虑到液体的自流特性，通常将补液盒400设置在壳体100的上端，补液盒400设置有补液口401，除氧模组200的盒体210上端设置有加液口214，补液口401连通加液口214，以向盒体210补充液体介质。考虑到析出的氧气会带走部分电解液，其中主要是水，可以在补液盒400存放较多的水，及时为除氧模组200补水，可以在储液腔211中设置水位计，当水位超过下限，则自动补水。补液盒400与壳体100之间可以通过密封垫密封防漏，也可以设置阀门，装配后阀门保持常开。

在一些实施例中，壳体100连接有输送泵500，输送泵500的进口端连通补液口401，并且出口端连通加液口214，利用输送泵500将补液盒400中的水补充至储液腔211，而且利用输送泵500可以控制补水的量，实现精准控制。

此外，补液口401和加液口214也可以通过管道连接，在管道上设置电控阀，利用控制管道的通断，当电控阀开启，补液盒400中的水在重力作用下自动流入储液腔211，而且电控阀与储液腔211中的水位计联动，水位到达上限则关闭电控阀，准确控制补水量。

参照图1至图4，考虑到补液盒400也需要补水，补液盒400与壳体100为可拆卸连接，在壳体100的上端设置有安装槽103，补液盒400装设在安装槽103中，有利于定位及保护补液盒400。补液盒400和壳体100之间设置有连接结构，连接结构包括相配合的第一卡接部104和第二卡接部402，第一卡接部104设置在安装槽103的相对两侧壁，第二卡接部402设置在补液盒400的外壁，通过第一卡接部104和第二卡接部402的装配，以固定补液盒400，补液盒400可以拆卸取走进行补水，补液盒400的上端设置有加水口403，便于补水，加水口403中可以装设堵头，防止漏水及污染。

其中，可以是第二卡接部402为凹槽，第一卡接部104为滑片，滑片卡装于凹槽，在拆卸补液盒400时，拉动补液盒400即可，简单便捷。第一卡接部104和第二卡接部402也可以是相配合的卡扣，或者是插销和插槽等结构，能够满足装配和可拆卸的要求的即可。

本实用新型第二方面实施例提出的冰箱，包括箱体、储物盒以及第一方面实施例的除氧装置，箱体具有间室，比如冷冻室、冷藏室，储物盒的内部即为果蔬储存空间，除氧装置可以布置在储物盒的内部，也可以连接在储物盒的外壁。除氧装置包括壳体100、除氧模组200以及净化组件300，除氧模组200及净化组件300均安装于壳体100，其中除氧模组200的体积较大，因而壳体100设置有安装腔101以容纳除氧模组200，除氧模组200整体装入安装腔101中。

除氧模组200包括盒体210、阴极230和阳极240，在盒体210的内部形成有储液腔211以存放电解液，电解液可以采用氢氧化钾溶液、碳酸钾溶液等，阴极230和阳极240均分布在储液腔211中，而且阴极230和阳极240布置在储液腔211的两侧，阴极230和阳极240之间互不接触，具有一定的间隔，阴极230涂覆有氧还原反应催化剂，阴极230的负电位和氧还原催化剂可以将氧气转变为离子态氧，阳极240涂覆有氧析出反应催化剂，阳极240的正电位和氧析出反应催化剂可以将离子态氧转变为氧气分子而析出，在盒体210的上端设置有排氧口212以将析出的氧气排走。

净化组件300包括储液盒310，储液盒310的内部形成储存腔311以容纳净化液，净化液的作用是净化析出的氧气，因为氧气从电解液中析出，会携带部分的电解液，利用净化液去除氧气携带的电解液，净化液可以采用水或者其他配制的液体。在储液盒310的外壁设置有进气管320和出气管330，作为氧气的进出通道，进气管320通过管道连通盒体210的排氧口212，通常采用硅胶管，软质的硅胶管便于组装以及走管，进气管320和出气管330均连通储存腔311，以将氧气输入储存腔311，为了促使氧气接触净化液，可以将进气管320设置在储液盒310的下部，或者通过通道将进气管320输入的氧气引至储存腔311的下部，而出气管330则连通储存腔311的上部，使得氧气接触净化液，再从出气管330排出。

除氧装置安装在冰箱的内部，进行除氧作业时，将果蔬储存空间的空气输入除氧装置，其中除氧模组200的储液腔211中具有电解液，电解液接触阴极230和阳极240，空气中的氧气接触阴极230，在负电位和氧还原催化剂的作用下，将氧气转变为离子态氧，化学反应式为：O₂+H₂O+2e^-＝HO₂ ^-+OH^-，由于电势差的作用，离子态氧在电解液中移动至阳极160所在的区域，离子态氧在阳极160的正电位和氧析出催化剂的作用下，离子态氧转变为氧气而析出，化学反应式为：HO₂ ^-+OH^--2e^-＝O₂+H₂O，达到分离氧气的目的，析出的氧气经过排氧口212及进气管320输入储液盒310的储存腔311，储存腔311中具有净化液，利用净化液去除氧气携带的电解液，再从出气管330排出。利用除氧模组200将空气中的氧气分离，剩余的空气(主要是氮气)则输送回果蔬储存空间，帮助果蔬食材保鲜。除氧装置以空气作为原料，消耗电能即可实现选择性分离氧气，从而降低果蔬储存空间中的氧气含量，帮助果蔬保鲜，具有分离氧气的效率高、控氧水平高以及成本低等优点。

上面结合附图对本实用新型实施例作了详细说明，但是本实用新型不限于上述实施例，在所属技术领域普通技术人员所具备的知识范围内，还可以在不脱离本实用新型宗旨的前提下，作出各种变化。

Claims (10)

1.除氧装置，其特征在于，包括：

壳体，所述壳体设置有安装腔；

除氧模组，连接于所述壳体，并且位于所述安装腔中，所述除氧模组包括盒体、阴极和阳极，所述盒体的上端设置有排氧口，所述盒体的内部形成有储液腔，所述阴极和所述阳极分布在所述储液腔的两侧，所述阴极涂覆有氧还原反应催化剂，所述阳极涂覆有氧析出反应催化剂；

净化组件，连接于所述壳体，所述净化组件包括储液盒，所述储液盒的内部形成储存腔以容纳净化液，所述储液盒的外壁设置有进气管和出气管，所述进气管的一端通过管道连通所述排氧口，另一端连通所述储存腔，所述出气管连通所述储存腔。

2.根据权利要求1所述的除氧装置，其特征在于，所述壳体设置有多个连通所述安装腔的进气孔，所述盒体设置有透气膜，所述透气膜的两侧为所述安装腔和所述储液腔，所述透气膜位于所述阴极的下方。

3.根据权利要求2所述的除氧装置，其特征在于，所述壳体设置有支撑件，所述支撑件位于所述安装腔的内壁，所述盒体连接于所述支撑件。

4.根据权利要求3所述的除氧装置，其特征在于，所述壳体的侧壁设置有连通所述安装腔的开口，所述除氧模组能够从所述开口进入所述安装腔，所述支撑件设置有滑槽，所述盒体的外壁设置有装设于所述滑槽的滑块。

5.根据权利要求1所述的除氧装置，其特征在于，所述盒体设置有可拆卸的端盖，所述端盖设置有接线端子，所述接线端子电性连接所述阴极和所述阳极，所述端盖连接有遮盖所述接线端子的防护罩。

6.根据权利要求1所述的除氧装置，其特征在于，所述储液盒设置有分隔板，所述分隔板位于所述储存腔中，并且将所述储存腔分隔为两部分以分别连通所述进气管和所述出气管，所述分隔板的下端设置有多个通孔。

7.根据权利要求1所述的除氧装置，其特征在于，所述壳体连接有补液盒，所述补液盒设置有补液口，所述盒体的上端设置有加液口，所述加液口与所述补液口连通。

8.根据权利要求7所述的除氧装置，其特征在于，所述壳体连接有输送泵，所述输送泵的进口端连通所述补液口，所述输送泵的出口端连通所述加液口。

9.根据权利要求7所述的除氧装置，其特征在于，所述壳体的上端设置有安装槽，所述补液盒装设于所述安装槽，所述安装槽的相对两侧壁设置有第一卡接部，所述补液盒设置有配合所述第一卡接部的第二卡接部。

10.冰箱，其特征在于，包括如权利要求1至9中任一项所述的除氧装置。