用于冰箱的吸湿模块及冰箱的制作方法

本发明涉及制冷设备技术领域，特别是涉及一种用于冰箱的吸湿模块及具有该吸湿模块的冰箱。

背景技术：

在冰箱的使用过程中，由于其储物间室内部温度的波动(一般3～5℃温差)，储物间室内部的空气将会产生正负的压差，而冰箱的储物间室又不是完全密封的结构，因此环境中的空气会随着储物间室内温度的降低而压强减小，从而冰箱外部环境中的空气会通过门封等漏入储物间室内；而随着储物间室内温度的升高而压强变大，从而储物间室内部空气又通过门封等处漏出到冰箱外部环境。故会产生这样的现象：随着压缩机的开停，门封处空气会频繁的漏入和漏出储物间室。

而环境中的空气湿度一般是比较高的，当环境中的空气漏入到储物间室内时，空气在储物间室内温度被降低，从而凝结出水来，导致在储物间室内结霜。针对这个问题，现有技术中通常在冰箱的储物间室内中设置分子筛、硅胶等干燥剂来吸附空气中的水分以达到除湿的目的。

技术实现要素：

本发明第一方面的一个目的是要提供一种新的吸湿模块，以当环境中的空气漏入到冰箱储物间室内时对进入冰箱储物间室中的空气进行除湿。

本发明第一方面的一个进一步的目的是要使得当冰箱储物间室内的空气漏入到环境中时，对该吸湿模块进行再生，以保证其长期具有除湿性能。

本发明第二方面的一个目的是要提供一种具有该吸湿模块的冰箱。

按照本发明的第一方面，提供了一种用于冰箱的吸湿模块，包括：

储液装置，其容纳有冰点低于或等于一预设阈值的液态流体；

第一通道，其用于将所述冰箱外部空间的空气输送至所述冰箱的储物间室内；和

由吸湿材料形成的第一吸湿件，在所述第一通道中邻近其出口设置，以使 其温度低于所述冰箱外部空间的空气的温度，

其中所述第一吸湿件部分浸入所述储液装置内的液态流体中，以在虹吸作用下吸附所述液态流体，从而利用其吸附的液态流体将流经其表面的空气中的至少部分水气溶解。

可选地，所述吸湿模块还包括：

与所述第一通道相互独立的第二通道，其用于将所述储物间室内的空气输送至所述冰箱外部空间；和

由吸湿材料形成的第二吸湿件，在所述第二通道中邻近其出口设置，以使其温度高于所述第一吸湿件的温度，

其中所述第二吸湿件部分浸入所述储液装置内的液态流体中，以在虹吸作用下吸附所述液态流体，从而利用流经其表面的空气溶解其吸附的液态流体中的至少部分水分。

可选地，所述吸湿模块还包括：

第一单向阀，设置在所述第一通道中，以阻止所述储物间室内的空气经由所述第一通道流至所述冰箱外部空间；和

第二单向阀，设置在所述第二通道中，以阻止所述冰箱外部空间中的空气经由所述第二通道流至所述储物间室内。

可选地，所述第一吸湿件和所述第二吸湿件均包括沿其所在通道的深度方向延伸的多个吸湿膜。

可选地，每个所述吸湿膜具有片状结构，其沿所述吸湿膜的厚度方向间隔设置；

其中每个所述吸湿膜的沿其所在通道的深度方向延伸的一端伸入所述储液装置中，另一端朝与所述储液装置相反的一侧延伸。

可选地，每个所述吸湿膜具有弧面结构；

其中每个所述吸湿膜的弧形开口朝向所述储液装置，且弧形开口的两端均伸入所述储液装置中。

可选地，所述预设阈值选自-10～-20℃范围内的任一温度值。

可选地，所述储液装置设置在所述第一通道的下方，且所述第二通道设置在所述储液装置的下方。

可选地，所述第一吸湿件设置在所述第一通道的出口处，所述第二吸湿件设置在所述第二通道的出口处。

按照本发明的第二方面，提供了一种冰箱，包括限定有储物间室的箱体和 门体，其中所述箱体和/或所述门体上形成有贯穿其内外表面的安装孔；

所述冰箱还包括如前任一所述的吸湿模块，其设置在所述安装孔中。

本发明用于冰箱的吸湿模块，通过设置第一通道，使得当冰箱储物间室内温度降低而压强减小(即冰箱向内吸气)时，冰箱外部空间的空气可通过第一通道进入冰箱的储物间室中；且通过在第一通道中邻近其出口(或者说邻近冰箱储物间室)设置第一吸湿件，以利用第一吸湿件吸附液态流体，可以使第一吸湿件吸附的液态流体的温度低于冰箱外部空间的空气的温度。当冰箱外部空间的空气流经第一吸湿件的表面时，由于低温的液态流体具有较强的吸湿能力，故可溶解空气中的部分水气，从而可对进入储物间室内的空气进行除湿。

进一步地，本发明的吸湿模块通过设置第二通道，使得当冰箱储物间室内温度升高而压强增大(即冰箱向外呼气)时，冰箱储物间室内的空气可通过第二通道流入冰箱外部空间中；且通过在第二通道中邻近其出口(或者说邻近冰箱外部空间或者说邻近冰箱外壳)设置第二吸湿件，以利用第二吸湿件吸附液态流体，可以使第二吸湿件吸附的液态流体的温度高于冰箱储物间室内的空气的温度或者说高于第一吸湿件所吸附的液态流体的温度。当冰箱储物间室内的空气流经第二吸湿件的表面时，由于高温的液态流体具有较弱的吸湿能力，故其内的部分水分蒸发形成水蒸气由空气带走，从而可对液态流体进行再生。

进一步地，本发明的吸湿模块可在冰箱的呼气过程中，对进入冰箱储物间室内的空气进行除湿；并且在冰箱吸气过程中，利用从冰箱储物间室流出的空气对液态流体进行再生，从而可保证吸湿模块长期具有较好的除湿性能。

根据下文结合附图对本发明具体实施例的详细描述，本领域技术人员将会更加明了本发明的上述以及其他目的、优点和特征。

附图说明

后文将参照附图以示例性而非限制性的方式详细描述本发明的一些具体实施例。附图中相同的附图标记标示了相同或类似的部件或部分。本领域技术人员应该理解，这些附图未必是按比例绘制的。附图中：

图1是根据本发明一个实施例的吸湿模块的示意性透视图；

图2是根据本发明一个优选实施例的吸湿模块的示意性正视图；

图3是根据本发明另一个实施例的吸湿模块的示意性正视图；

图4是根据本发明实施例的冰箱的示意性透视图。

具体实施方式

图1是根据本发明一个实施例的吸湿模块100的示意性透视图。吸湿模块100一般性地可包括储液装置30、第一通道10以及设置在第一通道10中的第一吸湿件11。储液装置30中容纳有冰点低于或等于一预设阈值的液态流体。该预设阈值可在0℃以下。在优选的实施例中，该预设阈值选自-10～-30℃范围内的任一温度值。在进一步的实施例中，该预设阈值选自-10～-20℃范围内的任一温度值，以保证液态流体通过与冰箱储物间室中的空气换热降温到负温后不会结冰或者说不会凝固。该液态流体可为无机溶液，例如氯化钙盐溶液、氯化锂盐溶液或其他盐溶液等。通常，这样的液态流体具有以下特性：1、低温时吸湿能力大，即液态流体表面的水蒸气分压力低；2、高温时吸湿能力减小，即液态流体表面的水蒸气分压大。也就是说，当液态流体的温度较低时，与空气接触时可吸附或者说溶解空气中的部分水分(即水蒸气)，从而实现对空气除湿；当液态流体的温度较高时，与空气接触时其内的部分水分可溶解在空气中(即蒸发形成水蒸气，由空气携带走)。

第一通道10用于将冰箱外部空间的空气输送至冰箱的储物间室内。即第一通道10的进口与冰箱外部空间相通，其出口与冰箱储物间室相通。当冰箱的压缩机开机时，储物间室内温度降低从而其内空气的压强减小(即冰箱向内吸气)，冰箱外部空间的空气通过除湿模块的第一通道10漏入到储物间室内部。进入第一通道10中的部分空气将会沿第一吸湿件11的表面向第一通道10的出口流动。

第一吸湿件11由吸湿材料形成。在本发明实施例中，吸湿材料可为具有一定吸水能力的吸湿膜、吸水纸、吸水纤维等。第一吸湿件11的一部分浸入储液装置30内的液态流体中，以在虹吸作用下吸附液态流体。本领域技术人员可以理解，当第一吸湿件11部分浸入液态流体中时，在虹吸作用下，液态流体可将其浸润，即虹吸作用使第一吸湿件11中充满或至少部分充满液态流体。本领域技术人员可以理解，在部分实施例中，第一吸湿件11远离储液装置30的部分可能会由于虹吸作用有限，未能被液态流体浸润。

第一吸湿件11在第一通道10中邻近其出口设置，以使其温度低于冰箱外部空间的空气的温度。也就是说，相比于第一通道10的进口，第一吸湿件11更邻近第一通道10的出口设置。由于第一通道10的出口即与储物间室连通，故第一吸湿件11将在储物间室内部空气的冷却作用下降温，具有相对较低的温度，从而第一吸湿件11吸附的液态流体的温度也具有较低的温度。如前所 述，液态流体在低温时吸湿能力大，从而可将流经其表面的空气中的至少部分水气溶解。也就是说，当冰箱外部空间的空气流经第一吸湿件11的表面时，由于液态流体具有一定的吸湿能力或者说干燥能力，故可溶解空气中的部分水气，从而可对进入储物间室内的空气进行除湿。从而，冰箱在吸气过程中，外部潮湿高温的空气可在经由吸湿模块100吸湿干燥后进入储物间室内部，从而可在一定程度上减少储物间室内的水汽，以延缓或避免储物间室内空气由于湿度过大形成结霜。

在优选的实施例中，第一吸湿件11设置在第一通道10的出口处，以具有更低的温度。此时，第一吸湿件11的温度可接近储物间室内的温度，从而具有更强的吸湿能力。

如前所述，当冰箱外部空间的空气流经第一吸湿件11的表面时，液态流体可对进入流经其表面的空气中的水分进行吸附。由于吸附在第一吸湿件11中的液态流体与储液装置30中的液态流体是相通的，故吸附的水分可进一步流入储液装置30中。随着液态流体溶解的水分越来越多，吸湿模块100中全部的液态流体(即包括储液装置30中的液态流体和吸附在第一吸湿件11中的液态流体)浓度会逐渐变低，导致其吸附能力逐渐降低。通常可通过除去其中的部分水分，使液态流体的浓度上升，这一过程可称为对液态流体进行再生。

于是，在本发明优选的实施例中，吸湿模块100还包括与第一通道10相互独立的第二通道20和设置在第二通道20中的第二吸湿件21。

第二通道20用于将储物间室内的空气输送至冰箱外部空间。即第二通道20的进口与冰箱储物间室内部相通；其出口与冰箱外部空间相通。当冰箱的压缩机停机时，储物间室内温度升高从而其内空气的压强增大(即冰箱向外呼气)，冰箱储物间室内的空气通过除湿模块的第二通道20流至冰箱外部空间。进入第二通道20中的部分空气将会沿第二吸湿件21的表面向第二通道20的出口流动。进入第二通道20中的空气通常在冰箱外壳附近，由于外壳的温度通常较高(30～50℃)，故进入第二通道20中的空气也具有较高的温度。

第二吸湿件21也由吸湿材料形成。第二吸湿件21可与第一吸湿件11采用相同的吸湿材料，也可采用不同的吸湿材料。第二吸湿件21的一部分浸入储液装置30内的液态流体中，以在虹吸作用下吸附液态流体。

第二吸湿件21在第二通道20中邻近其出口设置，以使其温度高于第一吸湿件11的温度。也就是说，相比于第二通道20的进口，第二吸湿件21更邻近第二通道20的出口设置。由于第二通道20的出口即与冰箱外部空间连通， 故相比第一吸湿件11，第二吸湿件21由于更邻近冰箱外部空间从而具有更高的温度。因此，第二吸湿件21吸附的液态流体也具有较高的温度。

如前所述，液态流体在高温时吸湿能力小，从而流经其表面的空气可将液态流体中的部分水分溶解。也就是说，当冰箱储物间室内的空气流经第二吸湿件21的表面时，由于液态流体的吸湿能力较弱，故其内的部分水分蒸发形成水蒸气由空气带走，从而提高了液态流体的浓度，实现对液态流体进行再生。由于整个吸湿模块100中的液态流体相通，故第一吸湿件11与第二吸湿件21吸附的液态流体具有相同的浓度，由此通过第二吸湿件21对液态流体进行再生，可提高第一吸湿件11的吸湿效果。

从而，冰箱在向外呼气的过程中，内部低温干燥的空气在流经第二吸湿件21吸附的液态流体时，溶解液态流体中的至少部分水分，对吸湿模块100的液态流体进行再生后进入冰箱外部空间，从而可使吸湿模块100的吸湿性能稳定，且长期具有较好的吸湿效果。根据本发明实施例的吸湿模块100，无需设置泵等部件，仅靠液态流体的自流动即可实现吸湿和再生。

在根据本发明优选的实施例的吸湿模块100中，位于第一通道10中的第一吸湿件11处于低温用来进行吸湿、位于第二通道20中的第二吸湿件21处于高温用来进行去湿脱附所用，与第一通道10和第二通道20相接的储液装置30用于存储液态流体。也就是说，吸湿模块100具有双通道结构，其中一通道用于对漏进冰箱的高湿空气进行除湿干燥，另一通道用于由储物间室内干燥空气带走对液态流体高温脱附出的水蒸气。

在优选的实施例中，第二吸湿件21设置在第二通道20的出口处，以具有更低的温度。此时，第二吸湿件21的温度可接近冰箱外部空间或者说接近冰箱外壳的温度，从而具有更弱的吸湿能力。

在本发明进一步的实施例中，吸湿模块100还可包括第一单向阀12，设置在第一通道10中，以阻止冰箱储物间室内的空气经由第一通道10流至冰箱外部空间。也就是说，冰箱外部空间的空气可经由第一通道10流至冰箱储物间室内；而冰箱储物间室内的空气不会经由第一通道10流至冰箱外部空间。吸湿模块100还可包括第二单向阀22，设置在第二通道20中，以阻止冰箱外部空间中的空气经由第二通道20流至冰箱储物间室内。也就是说，冰箱储物间室内的空气可经由第二通道20流至冰箱外部空间；而冰箱外部空间的空气不能经由第二通道20流至冰箱储物间室内。

在替代性实施例中，吸湿模块100也可不包括第一单向阀12和第二单向 阀22，而在冰箱的储物间室的周壁上和冰箱的外壳上分别安装单向阀。

在优选的实施例中，参见图1，储液装置30设置在第一通道10的下方，且第二通道20设置在储液装置30的下方。即第一通道10的底部与储液装置30的顶部在第一吸湿件11处连通，第一吸湿件11的下端伸入储液装置30中浸没在液态流体中。第一吸湿件11的上端可与第一通道10的顶部接触。第二通道20的顶部与储液装置30的底部在第二吸湿件21处连通，第二吸湿件21的上端伸入储液装置30中浸没在液态流体中。第二吸湿件21的下端可与第二通道20的底部接触。第二通道20的顶部与储液装置30的底部连通处应满足储液装置30中的液态流体不会在重力作用下向下流出，而仅可通过虹吸作用向下渗透。在替代性实施例中，也可将储液装置30设置在第一通道10的上方，且第二通道20设置在储液装置30的上方。

在替代性实施例中，第一通道10和第二通道20也可均设置在储液装置30的上方。第一通道10和第二通道20可并行设置，即第一通道10的底部与储液装置30的顶部在第一吸湿件11处连通；第二通道20的底部与储液装置30的顶部在第二吸湿件21处连通。第一通道10和第二通道20也可均设置在储液装置30的下方。

在一些实施例中，吸湿模块100可具有壳体，储液装置30、第一通道10、第二通道20均设置在壳体中。壳体设有第一进口、第一出口以作为第一通道10的进口和出口；壳体还设有第二进口、第二出口以作为第二通道20的进口和出口。相应地，第一吸湿件11优选设置在第一出口处，第二吸湿件21优选设置在第二出口处。

第一吸湿件11和第二吸湿件21均包括沿其所在通道的深度方向延伸的多个吸湿膜。在替代性实施例中，膜结构也可替换成块体结构。

图2是根据本发明一个优选实施例的吸湿模块100的示意性正视图。如图2所示，吸湿膜具有弧面结构，即吸湿膜的截面为弧形。每个吸湿膜的弧形开口朝向储液装置30，且弧形开口的两端均伸入储液装置30中。通过利用弧形开口两端吸取液态流体，有利于使整个吸湿膜均被液态流体浸润，从而提高空气与液态流体的接触面积。吸湿件的中部向与储液装置30相反的一侧延伸，优选与通道的周壁接触，以增大空气与液态流体的接触面积。具体地，在图2中，第一吸湿件11的吸湿膜的弧形开口朝下，弧形开口的两端均向下伸入储液装置30中，吸湿件的中部向上延伸至第一通道10顶部；第二吸湿件21的吸湿膜的弧形开口朝上，弧形开口的两端均向上伸入储液装置30中，吸湿件 的中部向下延伸至第二通道20底部。

相邻吸湿膜在其弧形开口的相应一端接触连接，从而使得吸湿件的截面在整体上具有波纹形状。本领域技术人员可以理解，图2中示出的第一吸湿件11并不在第二吸湿件21的正上方，即两者在水平面上的投影不重合或者说至少部分不重合。

图3是根据本发明另一个实施例的吸湿模块100的示意性正视图。如图3所示，吸湿膜具有片状结构，其沿吸湿膜的厚度方向(即图3中各通道的宽度方向)间隔设置。其中每个吸湿膜的沿其所在通道的深度方向延伸的一端伸入储液装置30中，另一端朝与储液装置30相反的一侧延伸。具体地，在图3中，第一吸湿件11的吸湿膜的下端浸入液态流体中，上端向上延伸至第一通道10顶部；第二吸湿件21的吸湿膜的上端浸入液态流体中，下端向下延伸至第二通道20底部。

在优选的实施例中，根据本发明实施例的吸湿模块100可作为一基本单元，由多个基本单元叠加形成一除湿能力更强的吸湿装置。具体地，以图1所示的吸湿模块100为例，吸湿装置可自下向上包括第二通道20、储液装置30、第一通道10、第二通道20、储液装置30、第一通道10等，即为多个基本单元简单叠加。在优选的实施例中，吸湿装置可自下向上包括第二通道20、储液装置30、第一通道10、储液装置30、第二通道20、储液装置30、第一通道10、储液装置30等。在这样的实施例中，第一通道10和第二通道20均位于上下两个储液装置30之间，第一吸湿件11和第二吸湿件21的上下两端分别浸入其上下两个储液装置30的液态流体中，从而可以具有更好的浸润效果。

由以上描述可知，本发明实施例的吸湿模块100特别适合应用于冰箱中，以利用吸湿模块100对进入冰箱中的空气进行除湿，同时利用从冰箱内漏出的空气进行再生。图4是根据本发明实施例的冰箱1的示意性透视图。参见图4，冰箱1包括限定有储物间室的箱体300和门体200，其中箱体300和/或门体200上形成有贯穿其内外表面的安装孔301。冰箱1还包括如前任一实施例的吸湿模块100，设置在安装孔301中。通常，冰箱1的冷凝器设置在箱体300的侧壁上，从而使得冰箱1外壳的侧壁温度较高。故，在优选的实施例中，吸湿模块100可设置在箱体300的侧壁上，以尽量提高第二吸湿件21的温度。可在冰箱1箱体300上的同一部位或不同部位设置多个吸湿模块100。

冰箱1可随着冰箱1的压缩机的周期性开停，形成周期性的吸气、呼气的现象。具体地，当压缩机开机时，储物间室内温度降低，储物间室内的空气压 强减小，冰箱1外部的空气通过除湿模块的第一通道10漏入到储物间室内，漏入的空气经过低温的吸湿膜吸湿干燥后，漏入到储物间室内，达到无霜的要求。而当压缩机停机时，储物间室内的空气温度会升高，导致空气的压强增大，漏出储物间室的空气经过第二通道20漏出，并对高温的吸湿膜进行脱附再生且将脱附出的水蒸气带出吸湿模块100外(即冰箱1外部空间)。

由于冰箱1外部空间中的空气通常由冰箱1自身的压缩机或冷凝器废热加热，故相当于根据本发明实施例的冰箱1依靠其自身的压缩机或冷凝器废热进行溶液的加热再生作用。

本发明实施例的冰箱1通过利用储物间室内部的低温，实现吸湿模块100中第一吸湿件11吸附的液态流体的低温；利用冰箱1外部空间(或者是冰箱1外壳)的高温，实现吸湿模块100中第二吸湿件21吸附的液态流体的高温。一般储物间室的外壳温度在30～50℃，储物间室内的温度在-20～-30℃之间(对于冷冻室而言)，而箱体300的厚度在70mm左右。因而在除湿模块内外两侧可具有比较大的温差，进而利用液态流体在低温时吸湿能力大、高温时吸湿能力减小的特性，实现吸湿和再生的功能。

本领域技术人员应理解，本发明所称的“冰箱”并不限定为一般意义上的具有冷藏室和冷冻室且用于存储食物的冰箱，还可以是其他具有冷藏和/或冷冻功能的装置，例如冰柜、酒柜、冷藏罐等。

至此，本领域技术人员应认识到，虽然本文已详尽示出和描述了本发明的多个示例性实施例，但是，在不脱离本发明精神和范围的情况下，仍可根据本发明公开的内容直接确定或推导出符合本发明原理的许多其他变型或修改。因此，本发明的范围应被理解和认定为覆盖了所有这些其他变型或修改。