富氧膜组件和冷藏冷冻装置的制作方法

本实用新型涉及气体分离技术领域，特别是涉及一种富氧膜组件和具有其的冷藏冷冻装置。

背景技术：

冰箱是保持恒定低温的一种制冷设备，也是一种使食物或其他物品保持恒定低温冷态的民用产品。随着生活品质的提高，消费者对储存食品的保鲜的要求也越来越高，特别是对食物的色泽、口感等的要求也越来越高。因此，储存的食物也应当保证在储存期间，食物的色泽、口感、新鲜程度等尽可能的保持不变。

在冰箱的保鲜技术中，氧与冰箱中食品的氧化作用、呼吸作用都密切相关。食品的呼吸越慢，食品的氧化作用越低，保鲜时间也就越长。降低空气中的氧气含量，对食品保鲜具有明显的作用。

目前，为了降低冰箱中氧气的含量，现有技术中通常利用真空保鲜或者额外设置脱氧装置进行低氧保鲜。然而，真空保鲜的操作通常较为繁琐，使用十分不便；而脱氧装置通常利用电解质等进行除氧，装置较为复杂且除氧效果并不明显。

气调保鲜技术一般性地是指通过调节储存物所处封闭空间的气体氛围(气体成分比例或气体压力)的方式来来延长食品贮藏寿命的技术，其基本原理为：在一定的封闭空间内，通过各种调节方式得到不同于正常空气成分的气体氛围，以抑制导致储存物(通常为食材)腐败变质的生理生化过程及微生物的活动。特别地，在本申请中，所讨论的气调保鲜将专门针对于对气体成分比例进行调节的气调保鲜技术。

本领域技术人员均知晓，正常空气成分包括(按体积百分比计，下文同)：约78％的氮气，约21％的氧气，约0.939％的稀有气体(氦、氖、氩、氪、氙、氡)、0.031％的二氧化碳，以及0.03％的其他气体和杂质(例如，臭氧、一氧化氮、二氧化氮、水蒸气等)。在气调保鲜领域，通常采用向封闭空间充入富氮气体来降低氧气含量的方式来获得富氮贫氧的保鲜气体氛围。这里，本领域技术人员均知晓，富氮气体是指氮气含量超过上述正常空气中氮气含量的气体，例如其中的氮气含量可为95％～99％，甚至更高；而富氮贫氧的保鲜气体氛围是指氮气含量超过上述正常空气中氮气含量、氧气含量低于上述正常空气中氧气含量的气体氛围。

气调保鲜技术的历史虽然可追溯到1821年德国生物学家发现水果蔬菜在低氧水平时能减少代谢作用开始。但直到目前为止，由于传统上用于气调保鲜的制氮设备体积庞大、成本高昂，导致该技术基本上还是局限于使用在各种大型的专业贮藏库上(储藏容量一般至少30吨以上)。可以说，采用何种适当的气体调节技术和相应装置才可能经济地将气调系统小型化、静音化，使其适用于家庭或个人用户，是气调保鲜领域技术人员一直渴望解决但始终未能成功解决的技术难题。

技术实现要素：

本实用新型的一个目的是针对现有技术存在的上述缺陷，提供一种富氧膜组件，其适用于冷藏冷冻装置内，用于降低冷藏冷冻装置储物空间中的氧气含量。

本实用新型进一步的目的是要提供一种体积小、强度高且除氧效果好的富氧膜组件。

本实用新型的另一个目的是要提供一种使用上述富氧膜组件的冷藏冷冻装置。

一方面，本实用新型提供了一种富氧膜组件，其包括：

间隔设置的两个富氧膜；和

支撑架，其设置在两个富氧膜之间以对两个富氧膜进行支撑，支撑架限定有出气腔，支撑架与两个富氧膜共同限定出多个围绕出气腔布置且分别与出气腔直接连通的富氧气体收集腔；

富氧膜组件配置成：使富氧气体收集腔周围空间气流中的氧气相对氮气更多地透过富氧膜进入富氧气体收集腔后，再经出气腔排出。

可选地，支撑架包括闭合的外边框；限定有出气腔的中央支撑部，其设置在外边框所围成的空间之内；和多个支撑辐条，每个支撑辐条的两端分别连接于外边框与中央支撑部；两个富氧膜的边缘密封连接于外边框的两侧，内侧表面贴附固定于支撑辐条，以使每相邻的两个支撑辐条之间形成一个富氧气体收集腔。

可选地，外边框为圆环结构；且中央支撑部位于外边框的圆心处。

可选地，每个支撑辐条沿外边框的径向延伸；且每相邻两个支撑辐条之间的夹角相等，以使全部富氧气体收集腔的容积相等。

可选地，中央支撑部包括平行间隔设置的第一板体和第二板体，第一板体和第二板体之间限定有出气腔；第一板体上设置有连通出气腔的出气管；且每个支撑辐条的端部连接于第一板体和第二板体的边缘，以使每个富氧气体收集腔连通出气腔。

可选地，支撑架为采用一体注塑成型工艺形成的整体件。

可选地，外边框的厚度大于支撑辐条的厚度，以允许每个富氧膜的外周缘抵靠在外边框的内侧。

可选地，每个富氧膜以粘贴的方式贴附于支撑辐条和外边框。

另一方面，本实用新型提供了一种冷藏冷冻装置，其包括：

箱体，其内限定有储物空间，储物空间内设置有气调保鲜空间；

根据以上任一项所述的富氧膜组件，其周围空间与气调保鲜空间连通；和

抽气泵，其进气端经由管路与富氧膜组件的出气腔连通，以将透入富氧气体收集腔内的气体抽排到气调保鲜空间外部。

可选地，冷藏冷冻装置还包括抽屉组件，其包括抽屉筒体和可滑动地安装于抽屉筒体内的抽屉本体，抽屉本体内限定有气调保鲜空间，抽屉筒体的顶壁内设置有与气调保鲜空间连通的容纳腔，以容置富氧膜组件，容纳腔与气调保鲜空间之间的壁面中开设有至少一个第一通气孔和与至少一个第一通气孔间隔开的至少一个第二通气孔，以分别在不同位置连通容纳腔与气调保鲜空间；和风机，其设置在容纳腔内，以促使气调保鲜空间的气体依次经由至少一个第一通气孔、容纳腔和至少一个第二通气孔返回气调保鲜空间。

本实用新型的富氧膜组件利用支撑架对厚度较薄的富氧膜进行支撑，使其更加稳固。另外，通过在两层富氧膜之间设置多个富氧气体收集腔，且使之围绕在出气腔的周围，可使每个富氧气体收集腔均能与出气腔直接连通，使气体能够更加顺畅迅速地流出，使富氧膜的不同区域均能够高效地进行氧气分离过程，提升了氧气分离效果。

进一步地，本实用新型的富氧膜组件中，利用闭合的外边框、多个支撑辐条和一个中央支撑部即限定出多个富氧气体收集腔，结构简单，易于制作。

另外，本实用新型的冷藏冷冻装置因为具有富氧膜组件和抽气泵，抽气泵可使富氧膜一侧的压力小于另一侧，从而可使气调保鲜空间内形成富氮贫氧以利于食物保鲜的气体氛围，该气体氛围通过降低果蔬保存空间内氧气的含量，降低果蔬有氧呼吸的强度，同时保证基础的呼吸作用，防止果蔬进行无氧呼吸，从而达到果蔬长期保鲜的目的。

进一步地，本实用新型的冷藏冷冻装置不仅保鲜效果好，而且对储物容器等的刚性、强度要求较低，实现要求很低，则成本也很低。而且，解决了气调保鲜领域技术人员一直渴望解决但始终未能成功解决的上述技术难题。冷藏冷冻装置不仅体积小，而且噪音也很低，特别适用于家庭和个人使用。

根据下文结合附图对本实用新型具体实施例的详细描述，本领域技术人员将会更加明了本实用新型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实用新型的一些具体实施例。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是根据本实用新型一个实施例的富氧膜组件的结构示意图；

图2是图1所示富氧膜组件的分解示意图；

图3是图1所示富氧膜组件的分解剖视图；

图4是图3的A部放大图；

图5是根据本实用新型一个实施例的冷藏冷冻装置的示意性局部结构图；

图6是图5所示结构的另一视角的示意性结构图；

图7是根据本实用新型一个实施例的冷藏冷冻装置的示意性局部结构图；

图8是图7所示结构的示意性分解图。

具体实施方式

图1是根据本实用新型一个实施例的富氧膜组件的结构示意图；图2是图1所示富氧膜组件的分解示意图；图3是图1所示富氧膜组件的分解剖视图；图4是图3的A部放大图。如图1至图4所示，本实用新型的富氧膜组件30一般性地可包括间隔设置的两个富氧膜200、300以及设置在富氧膜200、300之间以对两个富氧膜200、300进行支撑的支撑架100。支撑架100限定有出气腔102，支撑架100与两个富氧膜200、300共同限定出多个围绕出气腔102布置且分别与出气腔102直接连通的富氧气体收集腔101。富氧膜组件30被配置成使富氧气体收集腔101周围空间气流中的氧气相对氮气更多地透过富氧膜200、300进入富氧气体收集腔101后，再经出气腔102排出。随着富氧气体收集腔101中的气体被抽出，富氧气体收集腔101将处于负压状态，因此富氧膜组件30周围空间气流中的氧气将会持续透过富氧膜200、300进入富氧气体收集腔101中。当然，为使上述氧气分离过程能够持续不断地进行，通常利用抽气泵来连接出气腔102以便将富氧气体收集腔101内的气体及时抽出，在其中制造负压环境。

本实用新型实施例中，每个富氧膜200、300可以为单层膜或者多层膜。富氧膜对于所有气体都是可以渗透的，只是不同气体具有不同的渗透程度。气体透过富氧膜是一个复杂的过程，其透过机制一般是气体分子首先被吸附到富氧膜的表面溶解，然后在富氧膜中扩散，最后从富氧膜的另一侧解吸出来。富氧膜分离技术依靠不同气体在富氧膜中溶解和扩散系数的差异来实现气体的分离。当混合气体在一定的驱动力(富氧膜两侧的压力差)作用下，渗透速率相当快的气体如氧气、氢气、氦气、硫化氢、二氧化碳等透过富氧膜后，在富氧膜的渗透侧被富集，而渗透速率相对慢的气体如氮气、一氧化碳等被滞留在富氧膜的滞留侧被富集从而达到混合气体分离的目的。

因富氧膜的厚度一般较薄，本实用新型实施例通过设置支撑架100能够保证富氧膜获得足够的支撑，即使在富氧气体收集腔101内部负压较大的情况下也能够始终保持足够的间隔，而不会受力相互贴在一起。

另外，本实用新型实施例中，支撑架100将两个富氧膜200、300之间的空间细化分隔为多个富氧气体收集腔101，且使每个富氧气体收集腔101均与出气腔102直接连通，如此使得每个富氧气体收集腔101的容积更小以使其中的气体能更加顺畅迅速地流出，从而使富氧膜200、300的各个区域均能够高效地进行氧气分离过程，提升了氧气分离效果。

在一些实施例中，为了在两个富氧膜200、300之间形成上述的多个富氧气体收集腔101，支撑架100可包括外边框110、中央支撑部120以及多个支撑辐条130。其中，外边框110为闭合结构(如方框或圆框)。中央支撑部120设置在外边框110围设的空间内，且限定有前述的出气腔102。每个支撑辐条130的两端分别连接于外边框110与中央支撑部120(可与外边框110和中央支撑部120一体成型)。两个富氧膜200、300的边缘均密封连接于外边框110的两侧，富氧膜200、300的内侧表面贴附固定于支撑辐条130，以使每相邻的两个支撑辐条130之间形成一个富氧气体收集腔101，且多个支撑辐条130可以对富氧膜200、300提供足够的支撑。

每个富氧膜200、300可以采用粘贴的方式贴附于支撑辐条130和外边框110，以保证富氧膜组件30的气密性，使富氧膜200、300内外可以形成足够的压力差。当然，本实用新型实施例的富氧膜组件30用于冰箱食品保鲜中时，所采用的密封胶要保证食品级标准，即保证密封胶不产生异味及有害挥发性物质。

如图1至图3所示，在一些实施例中，可使前述的外边框110可为圆环结构，且使中央支撑部120位于外边框110的圆心处，即形成类似车轮的结构，以便于制作和排布多个富氧气体收集腔101。

进一步地，每个支撑辐条130可沿圆环形的外边框110的径向延伸(并沿直线延伸)，且每相邻两个支撑辐条130之间的夹角相等，以使全部富氧气体收集腔101的容积相等。如此可使从每个富氧气体收集腔101中流至出气腔102的气体压强趋于相同，便于各路气体在出气腔102中更好地融合和顺利地排出。

当然，在一些替代性实施例中，也可使支撑辐条130沿曲线延伸、不沿外边框110的径向延伸，或者还可使外边框110为方形、椭圆形等其他形状均可，此处不再介绍这些变形结构。在一些实施例中，如图3和图4所示，中央支撑部120包括平行间隔设置的第一板体121和第二板体122，第一板体121和第二板体122之间限定有出气腔102。每个支撑辐条130的端部连接于第一板体121和第二板体122的边缘，以使每个富氧气体收集腔101连通出气腔102。具体地，可使支撑辐条130的端部宽度小于其他部分的宽度，以使端部被夹持在第一板体121和第二板体122之间。另外，第一板体121上还可设置有连通出气腔102的出气管123，出气管123用于与抽气泵连接。

第一板体121和第二板体122可为圆板结构，富氧膜200上可开设有让位圆孔210，当富氧膜200安装完毕后，让位圆孔210的边缘抵靠于第一板体121的外圆面上。同样地，富氧膜300上可开设有让位圆孔220，其边缘抵靠与第二板体122的外圆面上。

在一些实施例中，如图3和图4所示，外边框110的厚度a可大于支撑辐条130的厚度，以在支撑辐条130与外边框110的连接处形成台阶，便于将富氧膜200、300的外周缘抵靠在外边框110的内侧，以使富氧膜200、300得到更好地固定。

在本实用新型实施例中，支撑架100(包括外边框110、支撑辐条130、第一板体121、第二板体122以及出气管123)为采用一体注塑成型工艺形成的整体件，以方便设计和加工。

本实用新型实施例的富氧膜组件30主要用于实现空气组分的分离，通过该组件可以调整空气中氧气/氮气/二氧化碳的含量，进而应用于不同的应用场合(例如；富氧环境；呼吸机/生鲜保活/富氧水等，低氧环境；气调保鲜/阻燃环境；富氮环境；富二氧化碳环境等)。由于本实用新型实施例的富氧膜组件30体积较小，故十分适合用于冰箱的食品保鲜。

本实用新型另一方面提供了一种冷藏冷冻装置。图5是根据本实用新型一个实施例的冷藏冷冻装置的示意性局部结构图；图6是图5所示结构的另一视角的示意性结构图；图7是根据本实用新型一个实施例的冷藏冷冻装置的示意性局部结构图；图8是图7所示结构的示意性分解图。如图5至图8所示，本实用新型实施例的冷藏冷冻装置可包括箱体80、门体、富氧膜组件30、抽气泵10和制冷系统。

箱体80内限定有储物空间201。门体用于打开或关闭储物空间201。进一步地，储物空间201内设置具有气调保鲜空间。气调保鲜空间可为密闭型空间或近似密闭型空间。优选地，储物容器为抽屉组件。抽屉组件包括抽屉筒体20和抽屉本体28。抽屉本体28限定有前述的气调保鲜空间。抽屉筒体20可具有前向开口，且设置于储物空间201内，具体可设置于储物空间201的下部。如本领域技术人员可认识到的，抽屉筒体20也可设置于储物空间201的中部或上部。抽屉本体28可滑动地设置于抽屉筒体20内，以从抽屉筒体20的前向开口可操作地向外抽出和向内插入抽屉筒体20。抽屉本体28可具有抽屉端盖，抽屉端盖可与抽屉筒体20的开口相配合，以进行气调保鲜空间的密闭。

制冷系统可为由压缩机、冷凝器、节流装置和蒸发器等构成的制冷循环系统。压缩机可安装于压缩机仓13内。蒸发器配置成直接或间接地向储物空间201内提供冷量。例如当该冷藏冷冻装置为家用压缩式直冷冰箱时，蒸发器可设置于箱体80的内侧。当该冷藏冷冻装置为家用压缩式风冷冰箱时，箱体80内还具有蒸发器室，蒸发器室通过风路系统与储物空间201连通，且蒸发器室内设置蒸发器，出口处设置有风机，以向储物空间201进行循环制冷。

抽气泵10可设置于压缩机仓13内。抽气泵10的进气端经由管路50与富氧膜组件30的出气腔102连通，以将透入各个富氧气体收集腔101内的气体抽排出至气调保鲜空间之外。利用抽气泵10向外抽气，可使各个富氧气体收集腔101的压力小于富氧膜组件30的周围空间的压力，进一步地，可使富氧膜组件30周围空间内的氧气进入富氧气体收集腔101。由于气调保鲜空间与富氧膜组件30周围空间连通，气调保鲜空间内的空气会进入富氧膜组件30周围空间，因此也可使气调保鲜空间内的空气中的氧气进入富氧气体收集腔101，从而在气调保鲜空间内获得富氮贫氧以利于食物保鲜的气体氛围。

本实用新型的冷藏冷冻装置可使气调保鲜空间内形成富氮贫氧以利于食物保鲜的气体氛围，该气体氛围通过降低果蔬保存空间内氧气的含量，降低果蔬有氧呼吸的强度，同时保证基础的呼吸作用，防止果蔬进行无氧呼吸，从而达到果蔬长期保鲜的目的。而且，该气体氛围还具有大量的氮气等气体，还不会降低气调保鲜空间内物品的受冷效率，可使果蔬等有效得到储存。本实用新型的冷藏冷冻装置很好地解决了气调保鲜领域技术人员一直渴望解决但始终未能成功解决的上述技术难题。本实用新型的冷藏冷冻装置不仅体积小，而且噪音也很低，特别适用于家庭和个人使用。

在本实用新型的一些实施例中，抽屉筒体20上可开设有多个微孔，储物空间201和气调保鲜空间经由多个微孔连通。微孔也可被称为气压平衡孔，每个微孔可为毫米级的微孔，例如每个微孔的直径为0.1mm至3mm，优选为1mm、1.5mm等。设置多个微孔可使气调保鲜空间内的压力不至于太低，多个微孔的设置也不会使气调保鲜空间内的氮气向大的储物空间201流动，即使流动也是很小甚至是可忽略不计的，不会影响气调保鲜空间内食物的保存。在本实用新型的一些可选实施例中，抽屉筒体20上也可不设置微孔，即使这样，气调保鲜空间内还具有大量的氮气等气体存在，用户在拉开抽屉本体28时，也不用太费力气，相比于现有的真空储物室，则会大大省力。

在本实用新型的一些实施例中，储物空间201为冷藏空间，其储藏温度一般在2℃至10℃之间，优先为3℃至8℃。进一步地，箱体80还可限定出冷冻空间12和变温空间27，冷冻空间12设置于储物空间201的下方，变温空间27设置于冷冻空间12和冷藏空间之间。冷冻空间12内的温度范围一般在-14℃至-22℃。变温空间27可根据需求进行调整，以储存合适的食物。压缩机仓24优选地设置于冷冻空间12的后下方。在本实用新型的一些替代性实施例中，储物空间201也可为冷冻空间或变温空间，也就是说，储物空间201的温度范围可控制在-14℃至-22℃或根据需求进行调整。

在本实用新型的一些实施例中，如图7和图8所示，富氧膜组件30可设置于抽屉筒体20的筒体壁上。富氧膜组件30可水平地设置于抽屉筒体20的顶壁。具体地，抽屉筒体20的顶壁内设置有容纳腔22，以容置富氧膜组件30。例如，在抽屉筒体20的顶壁的容纳腔与气调保鲜空间之间的壁面中开设有至少一个第一通气孔23和第二通气孔24。至少一个第一通气孔23与至少一个第二通气孔24间隔开，以分别在不同位置连通容纳腔22与气调保鲜空间。第一通气孔23和第二通气孔24均为小孔，且数量均可为多个。在一些替代性实施例中，抽屉筒体20的顶壁内侧具有凹陷槽。富氧膜组件30设置于抽屉筒体20的顶壁的凹陷槽内。

管路50可包括竖直管段。竖直管段设置于储物空间201的后方，且竖直管段的下端与抽气泵10的进口连通，竖直管段的上方与富氧膜组件30的出气腔102连通。竖直管段可临近箱体80中侧壳和背板设置，竖直管段上可套装有保温套或保温管，可防止竖直管段内氧气中的冷量传递至侧壳和背板，可防止产生凝露。

在本实用新型的一些实施例中，为了促使气调保鲜空间与容纳腔22内的气体流动，冷藏冷冻装置还可包括风机60，风机60可设置于容纳腔内，配置成促使气调保鲜空间的气体经由第一通气孔23进入容纳腔22，且使容纳腔22内的气体经由第二通气孔24进入气调保鲜空间。也就是说，风机60可促使气调保鲜空间的气体依次经由至少一个第一通气孔23、容纳腔和至少一个第二通气孔24返回气调保鲜空间。

风机60优选为离心风机，设置于容纳腔22内第一通气孔23处。也就是说，离心风机位于至少一个第一通气孔23的上方，且旋转轴线竖直向下，进风口正对于第一通气孔23。离心风机的出气口可朝向气调膜组件30。气调膜组件30设置于至少一个第二通气孔24的上方且使得气调膜组件30的每个气调膜平行于抽屉筒体20的顶壁。至少一个第一通气孔23设置于顶壁前部，至少一个第二通气孔24设置于顶壁后部。即，离心风机设置于容纳腔22的前部，气调膜组件30设置于容纳腔22的后部。进一步地，抽屉筒体20的顶壁包括主板部25和盖板部26，主板部25的一局部区域中形成有凹陷部，盖板部26可拆卸地盖设于凹陷部上，以形成容纳腔22。为了便于抽屉筒体20的制作，主板部25可与抽屉筒体20的侧壁、底壁、后壁一体成型。

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实用新型的多个示例性实施例，但是，在不脱离本实用新型精神和范围的情况下，仍可根据本实用新型公开的内容直接确定或推导出符合本实用新型原理的许多其他变型或修改。因此，本实用新型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。