本发明专利技术涉及一种具有用于产生气体的PEM电解槽(11)的模块(20)，该气体能够输送给能够连接到所述模块(20)上的食品存放容器(8，14)，该模块具有电路(22)、水输送设备(19，24，27，28，29)和测量装置(26)，所述电路具有用于给所述PEM电解槽输送电能的电能供给装置(34)，所述水输送设备用于给所述PEM电解槽输送水，所述测量装置用于测量所述电路中的电流，该模块具有电子调节装置(21)，借助所述电子调节装置将所测量的电流与电流的期望值进行比较，并且至少根据该比较能够调节为达到所述期望值而给所述PEM电解槽的相应水输送。本发明专利技术也涉及一种家用制冷器具(1)和一种方法。
Modules, household refrigerators and methods with PEM electrolyzer and regulating device for regulating water delivery
【技术实现步骤摘要】
具有PEM电解槽和用于调节水输送的调节装置的模块、家用制冷器具以及方法
本专利技术涉及一种具有用于产生气体的PEM(ProtonExchangeMembrane：质子交换膜片)电解槽的模块。该气体能够被输送给能够连接到该模块上的食品存放容器。该模块具有带有电能供给装置的电路，该电能供给装置构造用于给PEM电解槽输送电能。此外，该模块具有用于给PEM电解槽输送水的水输送设备。此外，该模块具有用于测量电路中的电流的测量装置。此外，本专利技术也涉及一种具有这种模块的家用制冷器具。此外，本专利技术也涉及一种用于给家用制冷器具的模块的PEM电解槽添加水的方法。
技术介绍
除了食品存放区域内的温度以外，其他因子对于存放区域内的食品保鲜也是重要的。在此，氧气含量也是重要的因子。在合适的氧气浓度下，例如可以显著减缓细菌的生长。已知的是，视食品类型而定，非常优选的氧气浓度处于约百分之五。在此，由JP2004293827例如已知，这种氧气浓度借助水电解而产生。为了运行水电解，使用在膜片电极装置的阳极上提供的水。在水电解时，水在膜片电极装置上分解成质子和氧气。质子通过这种装置的膜片输送，并且氧气排出到周围环境中并且因此排出到存放区域内部。在该膜片电极装置的阴极上，质子与处于存放区域内的空气的氧气进行反应并且然后在那里又形成水分子。然后，所述水分子沉积在膜片电极装置的阴极上。给系统供水可以通过从外部连续的水输送实现。然后，在此构造开放系统。在这种开放系统中，消耗水并且必须在阴极上将水从系统中移除。此外，在开放系统中不能排除如下情况：颗粒从膜片电极装置脱落并且因此导致水的污染。这也可能导致电极损坏并且因此导致阳极和/或阴极或膜片损坏，并且因此影响氧气产生设备的效率和使用寿命。因此，在装置的阳极上提供具有高水质的水也是系统持续运行的重要要求。由DE2552107已知一种电解槽系统。然而，这种电解槽系统不具有PEM电解槽。在所提及的现有技术中，仅以通过单元消耗的水的蒸气形式添加水。通过提供给单元的电流来控制所添加的水量。在PEM电解槽中，传导质子的膜片将电解槽中的区域分离。在该电解槽中产生氧气和氢气。在PEM电解槽中，与其他的电解类型不同，不需要危险的化学物质作为电解质。此外，PEM电解槽也能够实现：该PEM电解槽可以在几毫秒内对电流产生时大的跳变做出反应。此外，与其他电解类型相比，这种PEM电解槽的功能性更强并且产生更多的氢。因此与其他的电解系统相比，PEM电解槽具有显著的优点。在已知的构型中，电解槽的运行方式是不利的。尤其在接通之后，系统的启动阶段相对较长。一个显著的缺点尤其在于：给电解槽的水输送是不利的并且实际上不相应地符合实际需求。由此，经常产生输送太多水或太少水的情况，由此也损害电解槽的运行方式。此外，在已知的系统中，无法使水的输送匹配于电解槽系统的可能变化的运行条件和/或变化的系统条件。由此也导致运行方式方面的缺点。
技术实现思路
本专利技术的任务是提供一种具有至少一个PEM电解槽的模块以及一种家用制冷器具，并且提供一种方法，借助该方法可以改善PEM电解槽的运行方式。所述任务通过根据本专利技术的技术方案的模块、家用制冷器具和方法来解决。本专利技术的一方面涉及一种具有至少一个PEM电解槽的模块，所述至少一个PEM电解槽用于产生气体。该气体能够被输送给能够连接到模块上的食品存放容器。此外，该模块具有带有至少一个电能供给装置的电路，该电能供给装置构造用于给PEM电解槽输送电能。此外，该模块具有用于给PEM电解槽输送水的水输送设备。此外，该模块具有用于测量电路中的电流的测量装置。该模块具有电子调节装置，借助该电子调节装置将所测量的电流与电流的期望值进行比较。至少根据所述比较能够通过电子调节装置调节为达到期望值而给PEM电解槽的相应水输送。通过模块的这种构型改善了PEM电解槽的运行方式。通过该调节尤其连续并且持续地执行所测量的电流与期望值的比较，并且随后始终调节给PEM电解槽的水输送。因此，水输送始终匹配于电解槽的实际需求，从而优化了运行方式。通过这种调节能够实现，持续地实现了PEM电解槽的期望工作点并且可以维持PEM电解槽的期望的工作点。在此特别有利的是，可以在起动之后控制该模块并且可以在时间上最短地加速运行，从而在这方面可以非常精确和快速地使系统加速运行到期望的(尤其尽可能最佳的)工作点。通过该调节也持续地维持该期望的工作点，尤其非常快速地对偏差做出反应，使得该运行方式即使在最小的波动下也可以始终维持在该工作点中。因此，原则上能够实现PEM电解槽的明显更符合需求并且匹配情况的水输送，从而在此实现非常受控的水输送。因此，这可以避免尤其持续地添加太少的水或太多的水。优选地，调节装置如此构造，使得在模块连接到食品存放容器上时，除了电流以外或替代电流，考虑食品存放容器中的氧气浓度。尤其设置：也将该氧气浓度与氧气浓度的期望值进行比较，其中，为此相应地构造调节装置。因此，可以根据模块到食品存放容器的耦合、进而根据至少两个不同的参数(即一方面根据电流并且另一方面根据氧气浓度)来确定并且执行水输送。由此，能够再次改善地且更符合需求地实现调节。在一种有利的实施方案中，还可以附加地将PEM电解槽的温度考虑为调节参数，因为温度也对电化学反应有影响。优选地设置，调节装置如此构造，使得除了电流以外或代替电流，为了调节考虑PEM电解槽的阳极侧的湿度并且与阳极侧的湿度的期望值进行比较。这样的其他参数也是有利的，以便能够针对需求优化地执行给PEM电解槽的水输送。通过控制或调节来对调节对象中的待影响的参量(调节参量)进行测量，并且将所述待影响的参量与期望值(额定值)进行连续比较。调节装置根据偏差确定操纵参量该操纵参量如此作用于待影响的参量，使得该调节装置使偏差最小化并且调节参量呈现所期望的时间特性(尽管存在干扰参量)。优选地，模块的水输送设备具有泵，其中，泵的运行状态能够通过调节装置根据PEM电解槽的所需水量来调节。由此，实际上非常快速且符合需求地给PEM电解槽输送通过调节装置确定的水量。因此，不仅能够在理论上确定分别所需的水量，而且由此也可以在实际上实现非常快速且特定的量输送。也可以设置，水输送设备具有基于毛细管作用工作的单元。该单元浸入水输送设备的供给容器的水中的深度和/或该单元浸入水中的横截面能够通过调节装置根据PEM电解槽所需的水量来调节。即使在这种系统(该系统不是泵并且因此类似地在没有电输送单元的情况下工作)中，在单元上也可以如此进行调整，使得可以快速且准确地实现所需水量的符合需求的输送。优选地设置，PEM电解槽具有阳极与阴极之间的连接通道。此外，设置封闭元件，借助该封闭元件，该连接通道能够定义地在其流动横截面方面改变。通过这种构型也能够实现，在阳极侧与阴极侧之间快速且有针对性地输送介质。由此也可以反映特定的运行情况。也可以快速且精确地实现或匹配这些特定的运行情况。优选地设置，根据PEM电解槽的待调整或经调整的禁用状态，封闭元件能够被置于打开位态中，从而连接通道开放。这种禁用状态是以上提及的特定运行状态的示例。如果例如要在特定的持续时间内禁用并且因此关闭PEM电解槽，则可以设置，借助阴极侧上产生的氧气将水从阳极侧吹出。为此，符合需求地打开或关闭连接通道。可以以有本文档来自技高网...
【技术保护点】
1.一种具有用于产生气体的PEM电解槽(11)的模块(20)，所述气体能够被输送给能够连接到所述模块(20)上的食品存放容器(8，14)，所述模块具有电路(22)、水输送设备(19，24，27，28，29)和测量装置(26)，所述电路具有用于给所述PEM电解槽(11)输送电能的电能供给装置(34)，所述水输送设备用于给所述PEM电解槽(11)输送水，所述测量装置用于测量所述电路(22)中的电流，其特征在于，所述模块(20)具有电子调节装置(21)，借助所述电子调节装置将所测量的电流与电流的期望值进行比较，并且至少根据所述比较能够调节为达到所述期望值而给所述PEM电解槽(11)的相应水输送。
【技术特征摘要】
2018.01.09 DE 102018200199.51.一种具有用于产生气体的PEM电解槽(11)的模块(20)，所述气体能够被输送给能够连接到所述模块(20)上的食品存放容器(8，14)，所述模块具有电路(22)、水输送设备(19，24，27，28，29)和测量装置(26)，所述电路具有用于给所述PEM电解槽(11)输送电能的电能供给装置(34)，所述水输送设备用于给所述PEM电解槽(11)输送水，所述测量装置用于测量所述电路(22)中的电流，其特征在于，所述模块(20)具有电子调节装置(21)，借助所述电子调节装置将所测量的电流与电流的期望值进行比较，并且至少根据所述比较能够调节为达到所述期望值而给所述PEM电解槽(11)的相应水输送。2.根据权利要求1所述的模块(20)，其特征在于，所述调节装置(21)如此构造，使得为了所述调节附加地考虑所述食品存放容器(8，14)中的氧气浓度并且将其与所述氧气浓度的期望值进行比较。3.根据权利要求1或2所述的模块(20)，其特征在于，所述调节装置(21)如此构造，使得为了所述调节附加地考虑所述PEM电解槽(11)的阳极侧(12)的湿度并且将其与所述阳极侧(12)的湿度的期望值进行比较。4.根据以上权利要求中任一项所述的模块(20)，其特征在于，所述水输送设备具有泵(27)，所述泵的运行状态能够通过所述调节装置(21)根据所需的水量来调整。5.根据以上权利要求中任一项所述的模块(20)，其特征在于，所述水输送设备具有基于毛细管作用工作的单元(28，29)，其中，所述单元(28，29)浸入所述水输送设备的供给容器(19)的水中的深度和/或所述单元(28，29)浸入水中的横截面能够通过所述调节装置(21)根据所需的水量来调整。6.根据以上权利要求中任一项所述的模块(20)，其特征在于，所述PEM电解槽(11)具有连接通道(30)和封闭元件(31)，所述连接通道处于所述阳极侧(12)与所述阴极侧(17)之间，并且借助所述封闭元件，所述连接通道(30)能够定义地在其流动横截面方面改变。7.根据权利要求6所述的模块(20)，其特征在于，根据所述PEM电解槽(11)的待调整的或经调整的禁用状态，所述封闭元件(31)能够被置于打开位态中，从而所述连接通道(30)开放。8.根据权利要求7所述的...
【专利技术属性】
技术研发人员：K·巴依萨尔，M·施皮尔曼莱特纳尔，
申请(专利权)人：BSH家用电器有限公司，
类型：发明
国别省市：德国,DE
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