CN106766557A - 用于风冷冰箱的送风装置以及应用该装置进行送风的方法 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及一种用于风冷冰箱的送风装置(100)、包括其的冰箱、以及应用其进行送风的方法,该送风装置包括:壳体(110),风门(140),壳盖(180),壳体(110)限定第一空间和第二空间,第一空间接收将动力传递至风门(140)的传动机构;第二空间(113)用于气流流动;第一空间和第二空间相互隔离,壳盖与壳体接合以将传动机构封闭在第一空间内,风门的面板(142)能够延伸到第二空间内,使得风门能够经由传动机构传递的动力打开和关闭,在风门打开时,经由设置于壳体的气流入口(101)进入第二空间的风冷气流能够经由设置于壳体的与气流入口对应的气流出口离开第二空间;在风门关闭时,风冷气流不能经由气流出口离开第二空间。
Description
技术领域
本发明涉及一种用于风冷冰箱的送风装置以及应用该装置对冰箱进行送风的方法。
背景技术
风冷冰箱通过内置的蒸发器产生冷风,冷风通过风道循环流动至冰箱的各个储物空间实现制冷。对于风冷冰箱,如果储物空间内的温度分布不均衡,冰箱的运行效率也会降低。因此,有必要对进入各储物空间内的冷风进行精确地流向分配和流量控制。
同样地,冰箱中的多个不同的储物空间、或是单个储物空间中的多个子空间根据存放物品的多少而需要不同的冷量。因此,需要采用送风装置对吹向/进入不同储物空间的冷量的分配进行控制,以实现较优的制冷效果,而不会导致部分空间的冷量过多或不足。
现有技术中的送风装置采用的驱动装置设置在风道的内部,使得用于控制/驱动风门开闭的驱动装置可能暴露于冷风流动通道中,从而该驱动装置可能因长期暴露于冷风中而导致变脆或者损坏。进一步的,设置于驱动装置处、且有助于驱动装置的运动的润滑剂可能被冷风吹走,造成润滑剂的流失并且风门的运动变得干涩,进一步加速风门及其驱动装置的损坏。
风冷冰箱通过蒸发器产生冷风。经由送风装置,冷风通过风道循环流动到冰箱各个储物空间,达到制冷的目的。送风装置安装于冰箱后部,其体积大小直接影响冰箱的容积。希望的是,在提供足够冷风的前提下,实现冰箱内部最大的有效容积,这就决定了冰箱后部的送风装置在提供足够冷风的前提下,具有尽可能小的体积,以实现扩大冰箱内部有效存储空间的效果。
此外,现有技术中的送风装置在切换工作状态的过程中,冷风可能从送风装置的装配缝隙中流出,难以实现对送风的有效密封,这使得冰箱的精确控温效果降低。这是冰箱中的送风装置普遍存在并有待于解决的技术问题,但目前为止尚未有很好的技术方案来解决。
另外,在现有技术的送风装置的多种工作状态中,没有一种状态能够实现送风口的完全关闭,这使得在不需要冷风持续供给的情况下,依然有至少少量冷风吹入,导致冷量的浪费;同时在送风装置的某一工作状态时,送风口调节件会对进风口存在部分遮挡,阻碍冷风直接流向送风口,降低冷风传递效率。这就需要对送风口的工作状态提出了合理的要求。进一步希望的是,在满足送风装置功能的同时使得驱动部件的力矩尽可能小。目前的送风装置一直难以满足这样的需求,因此需要更好的技术方案。
呈现上述信息作为背景信息仅是为了帮助理解本发明。至于上述任何信息是否可能适于作为关于本发明的现有技术,没有做出决定,没有做出断言。
发明内容
本发明提供了一种送风装置,该送风装置能够根据不同储物柜的冷气需求、或者根据一个储物柜中多个不同储物空间的冷气需求,来对冷风的流量和流动路径进行合理的分配,从而优化冰箱的保鲜性能和风冷效率,并且同时保证其良好的使用寿命。
本发明涉及一种用于风冷冰箱的送风装置,包括:壳体,风门,壳盖,其中,壳体限定第一空间和第二空间,第一空间接收将动力传递至风门的传动机构;第二空间用于气流流动;第一空间和第二空间相互隔离,壳盖与壳体接合以将传动机构封闭在第一空间内,风门的面板能够延伸到第二空间内,使得风门能够经由传动机构传递的动力打开和关闭,在风门打开时,经由设置于壳体的气流入口进入第二空间的风冷气流能够经由设置于壳体的与气流入口对应的气流出口离开第二空间;在风门关闭时,风冷气流不能经由气流出口离开第二空间。
在可选的实施例中,壳体呈大致长方体的形状,气流出口和气流入口布置在壳体的相反表面,使得由气流入口和气流出口之间的第二空间限定的气流路径为直线。
在可选的实施例中,第一空间包括用于接收驱动风门运动的驱动机构的第一子空间和用于接收驱动电机的第二子空间,第一子空间和第二空间沿送风装置的竖直方向上下堆叠布置。
在可选的实施例中,壳体包括沿水平方向布置的隔板和沿竖直方向布置的侧壁,隔板将第一子空间和第二空间分隔开,侧壁将第二子空间与第二空间分隔开。
在可选的实施例中,风门的面板包括基部和凸台,凸台形成在基部的面向气流入口的表面,凸台与基部具有近似相同的宽度。
在可选的实施例中,凸台本身由可压缩的密封材料形成。
在可选的实施例中,传动机构包括电机,小齿轮,减速传动副以及用于驱动风门移动的驱动机构。
在可选的实施例中,减速传动副为减速齿轮传动。
在可选的实施例中,驱动机构包括:风门驱动轮,其上设置有凹槽轨道,风门驱动杆,包括柱,柱与凹槽轨道相配合,凹槽轨道布置为沿风门驱动轮的周向方向半径变化,使得当风门驱动轮经由电机输出的扭矩旋转时,凹槽轨道驱动配合在其中的柱平移,从而进一步驱动风门的移动。
在可选的实施例中,风门驱动轮的凹槽轨道设置在风门驱动轮的面向第二空间的表面上,并且风门驱动杆相比于风门驱动轮设置为更靠近第二空间。
在可选的实施例中,风门驱动杆设置在对应的风门靠近电机侧。
在可选的实施例中,在风门驱动杆处设置有补偿弹簧,用于补偿驱动机构在传动过程中的间隙。
在可选的实施例中,风门驱动杆形成为一体,补偿弹簧和风门驱动杆的一部分设置在形成在隔板上的凹部中,隔板用于将第一子空间和第二空间分隔开,并且补偿弹簧设置为使得风门驱动杆趋于将风门向关闭位置移动。
在可选的实施例中,风门驱动杆包括驱动杆主体、驱动杆滑块和补偿弹簧,驱动杆主体上设置有用于容纳驱动杆滑块和补偿弹簧的凹口,并且,补偿弹簧设置为使得风门驱动杆趋于将风门向关闭位置移动。
在可选的实施例中,风门驱动杆还包括齿条,齿条接合风门驱动件的扇形齿轮,从而将风门驱动杆的平移运动转换为风门的旋转运动。
在可选的实施例中,风门在打开位置和关闭位置之间的旋转角度为在30°和60°之间。
在可选的实施例中,风门驱动件与风门为单独的部件。
在可选的实施例中,风门驱动件与风门形成为一体。
在可选的实施例中,送风装置包括多个风门和由该多个风门控制开闭的多个气流出口,通过相应的驱动机构来驱动每个风门在打开位置和关闭位置之间的转换。
在可选的实施例中,送风装置包括三个风门和由该三个风门控制开闭的三个气流出口。
在可选的实施例中,多个风门的风门组具有多种不同的工作状态,风门组的多种工作状态之间的切换通过相应驱动机构中的相应的风门驱动轮的旋转而实现。
在可选的实施例中,与风门组中的多个风门对应的多个风门驱动轮形成为多个齿轮的形式,该多个齿轮相互啮合,并且具有相同的齿数,使得该多个风门的开启和关闭的时间一致。
在可选的实施例中,从风门组的第一位置起,风门驱动轮每转过一固定角度,风门组从一个工作状态切换到另一状态。
在可选的实施例中,从风门组的第一位置起,风门组每从一种工作状态切换到另一状态时,都仅一个风门动作,并且在该工作状态切换过程中,与风门组中的多个风门对应的多个风门驱动轮的凹槽轨道中的仅一个的半径发生变化。
在可选的实施例中,在风门驱动杆处设置有补偿弹簧,在风门组的第一位置,风门组的多个风门均处于关闭位置,并且,风门组还包括在第一位置之前的初始位置,在初始位置时,补偿弹簧相比于在第一位置时在风门驱动杆上施加更大的压力,使得风门驱动杆将风门保持为处于完全关闭位置,风门的完全关闭位置相比于风门的关闭位置实现对气流更好的阻挡和密封作用。
本发明还涉及一种风冷冰箱,其包括如前文任一实施例所限定的送风装置。
本发明还涉及一种利用根据前文任一实施例中限定的送风装置进行送风或制冷的方法。
附图说明
为了更清楚地说明本发明实施例的技术方案,下面将对实施例的附图作简单地介绍,显而易见地,下面描述中的附图仅仅涉及本发明的一些实施例,而非对本发明的限制。
图1是送风装置的示意性前视透视图,示出了该送风装置的气流入口;
图2是送风装置的示意性后视透视图,示出了该送风装置的气流出口;
图3是送风装置的分解透视图,示出了该送风装置的各个部件;
图4是送风装置的壳体的透视图;
图5示出了图4的壳体沿截面线A-A截取的截面图,其中壳盖固定至壳体,以更清楚地示出壳体的上部空间;
图6a示出了风门的一个可选实施例的放大视图;
图6b示出了风门的另一可选实施例的放大视图;
图7示出了送风装置的俯视图,其中壳盖被移除,以更好地示出动力传递机构的布置;
图8示出了送风装置的仰视透视图,其中壳体的部分被透明化,以示出动力传递机构的仰视图;
图9a-9h示意性地示出了根据本发明的实施例的送风装置的风门随风门驱动轮的转动而相应地运动的多种工作状态。
图10示出了送风装置的另一实施例的分解透视图。
图11示出了图10的送风装置的风门驱动杆的放大透视图。
图12示出了图10的送风装置的剖视图。
图13示出了用于驱动风门旋转的驱动系统的一种替代的布置方式。
图14示出了图10的送风装置的仰视透视图。
图15a-15i示意性地示出了根据本发明的另一个实施例的图10的送风装置的风门随风门驱动轮的转动而相应地运动的多种工作状态。
具体实施方式
参考附图提供以下描述,以助于对权利要求所限定的本发明的各种实施例的全面理解。其包含各种特定的细节以助于该理解,但这些细节应当被视为仅是示范性的。相应地,本领域普通技术人员将认识到,在不背离由随附的权利要求所限定的本发明的范围的情况下,可以对本文所描述的各种实施例做出变化和改进。此外,为了清楚和简洁起见,可能省略对熟知的功能和构造的描述。
对本领域技术人员显而易见的是,提供对本发明的各种实施例的下列描述,仅是为了解释的目的,而不是为了限制由随附的权利要求所限定的本发明。
贯穿本申请文件的说明书和权利要求,词语“包括”和“包含”以及词语的变型,例如“包括有”和“包括”意味着“包含但不限于”,而不意在(且不会)排除其他部件、整体或步骤。
结合本发明的特定的方面、实施例或示例所描述的特征、整体或特性将被理解为可应用于本文所描述的任意其他方面、实施例或示例,除非与其不兼容。
应当理解的是,单数形式“一”、“一个”和“该”包含复数的指代,除非上下文明确地另有其他规定。在本发明中所使用的表述“包含”和/或“可以包含”意在表示相对应的功能、操作或元件的存在,而非意在限制一个或多个功能、操作和/或元件的存在。此外,在本发明中,术语“包含”和/或“具有”意在表示申请文件中公开的特性、数量、操作、元件和部件,或它们的组合的存在。因此,术语“包含”和/或“具有”应当被理解为,存在一个或多个其他特性、数量、操作、元件和部件、或它们的组合的额外的可能性。
在本发明中,表述“或”包含一起列举的词语的任意或所有的组合。例如,“A或B”可以包含A或者B,或可以包含A和B两者。
尽管可能使用例如“第1”、“第2”、“第一”和“第二”的表述来描述本发明的各个元件,但它们并未意于限定相对应的元件。例如,上述表述并未旨在限定相对应元件的顺序或重要性。上述表述用于将一个部件和另一个部件区分开。例如,第一风门和第二风门都是风门装置,并表示不同的风门装置。例如,在不背离本发明的范围的情况下,第一风门可以称为第二风门,且类似地,第二风门可以称为第一风门。
当元件被提到为“连接”或“耦合”至另一元件时,这可以意味着其直接连接或耦合至其他元件,但应当理解的是,可能存在中间元件。可替代地,当元件被提到为“直接连接”或“直接耦合”另一元件时,应当理解的是,该两个元件之间不存在中间元件。
文中提到的“上”、“下”、“左”、“右”等仅用于表示相对位置关系,当被描述对象的绝对位置改变后,则该相对位置关系也可能相应地改变。
本发明中所使用的术语集仅是为了描述特定实施例的目的,而并非意在限制本发明。单数的表述包含复数的表述,除非在其间存在语境、方案上的显著差异。
除非另有限定,本文中所使用的全部术语(包含技术术语与科学术语)具有与本申请所属的技术领域的普通技术人员所通常理解的相同含义。还应理解的是,术语(比如常用词典中限定的那些术语),应解释为具有与相关领域和本说明书的上下文中一致的含义,并且不应以理想化或过于形式化的意义来解释,除非在本文中明确地这样限定。
下文讨论的图1至图15,以及在本专利文件中用于描述本发明的原理的各种实施例仅是用来说明,而不应当以被视为以任何方式限制本发明的范围。本领域技术人员将理解的是,本发明的原理可以实施在任何合适地布置的送风装置以及包括该送风装置的冰箱中。用于描述各种实施例的术语是示范性的。应当理解的是,提供这些仅是为了帮助理解本说明书,且它们的使用和定义不以任何方式限制本发明的范围。使用术语第一、第二等来区分具有相同术语集的对象,而不意在以任何方式表示时间次序,除非另有明确说明。组被限定为包含至少一个元件的非空组。
为使本发明实施例的目的、技术方案和优点更加清楚,下面将结合本发明实施例的附图,对本发明实施例的技术方案进行清楚、完整地描述。显然,所描述的实施例是本发明的一部分实施例,而不是全部的实施例。基于所描述的本发明的实施例,本领域普通技术人员在无需创造性劳动的前提下所获得的所有其他实施例,都属于本发明的保护范围。应当理解的是,本文所描述的示范性实施例应当仅被认为是描述性的,而不是为了限制的目的。对每个示范性实施例中的特征或方面的描述应当通常被认为可用于其他示范性实施例中类似的特征或方面。
图1是送风装置100的示意性前视透视图,示出了该送风装置100的气流入口101。图2是送风装置100的示意性后视透视图,示出了该送风装置100的气流出口102。在图2中示出的实施例中,该送风装置100包括三个气流出口102,并且该三个气流出口102具有类似的尺寸和形状。在替代的实施例中,气流出口102的数量可以根据实际应用而具体地选择,例如可以选择为少于三个或者多于三个。此外,在替代的实施例中,多个气流出口102的形状可以选择为不同。例如,多个气流出口可以具有相同的高度但是具有不同的出口宽度;或者多个气流出口可以具有不同的高度和不同的宽度。
在本发明的一个实施例中,整个送风装置100设置为长方形。相对于圆形结构,在体积相同的情况下,长方形的三个气流出口102可以设置为更大,从而减少气流的流动阻力。
如本文所使用的,相对的或空间的术语,例如“上”“下”“前”“后”“左”和“右”仅用于区分参考单元,而不必然要求送风装置100中或送风装置100的周围环境中的特定位置或取向。如图3和4所示出的,送风装置100相对于竖直轴线Z、横向轴线Y和纵向轴线Z取向。轴线X、Y、Z相互垂直。尽管竖直轴线Z好像是在总体上平行于重力的竖直方向上延伸,但应当理解的是,轴线X、Y、Z不需要具有相对于重力的任何特定取向。
图3是送风装置100的分解透视图,示出了该送风装置100的各个部件。送风装置100包括壳体110和壳盖180。壳体110和壳盖180将多个其他部件接收在由壳体110和壳盖180限定的空间中,从而形成图1和2所示的送风装置100。图4是送风装置100的壳体110的透视图。
壳体110包括相对的前面121和后面122、上表面123和下表面124、以及左侧126和右侧127。壳体110包括由水平隔板111隔开的两个空间112、113,如图4中所示出的。该两个空间112、113在下文中分别称为上部空间112和下部空间113。电机接收空间114通过竖直的侧壁115与沿竖直方向Z隔开的上部空间112和下部空间113在横向方向Y上隔开。在一个优选实施例中,壳体110通过一体注塑形成为一个整体,因此壳体110的设计需要考虑一体结构脱模的便利性;在替代的实施例中,隔板111、侧壁115等部件可以形成为与壳体110分离的单独部件,并且在组装过程中组装到壳体110上,降低整体组件的复杂度,从而降低注塑和/或脱模的难度。
在图3和4示出的实施例中,上部空间112用于接收驱动风门140在打开位置和关闭位置之间转换(例如旋转)的驱动机构。下部空间113为气流通道,并且在气流入口101和气流出口102之间延伸。风门140在下部通道113中延伸,并且能够经由布置在上部空间112中的驱动机构在打开位置和关闭位置之间转换(例如,旋转)。电机接收空间114配置为接收电机160以及一个或多个减速传动装置(例如齿轮副或蜗杆副,优选地为齿轮副)。电机160输出的转矩经由一个或多个减速传动装置传递至驱动机构,从而驱动风门的旋转。
在示出的实施例中,小齿轮161耦合至电机160的输出轴,并且与减速齿轮170接合。减速齿轮170经由驱动机构(在示出的实施例中,包括风门驱动轮150、风门驱动杆130、风门驱动件141)驱动风门旋转。然而,在替代的实施例中,减速传动装置的数量可以不止一个,从而小齿轮161经过多级减速而耦合至驱动风门旋转的驱动机构。
在示出的实施例中,电机接收空间114通过竖直的侧壁115与沿竖直方向Z隔开的上部空间112和下部空间113在横向方向Y上隔开,并且电机接收空间114的高度大致等于上部空间112和下部空间113的高度之和。这样,电机接收空间形成为沿高度方向的较大的深度,从而以能够接收体积/高度较大的电机,而不会与布置在上部空间112中驱动机构、或者下部空间113的气流相互干涉。在替代的方案中,可以选择体积较小的电机,使得电机可以布置在上部空间112中,从而使得送风机构100的结构更紧凑,并且可以实现气流通道的较大的截面积,有助于冷气的流通。此外,电机也不限于沿竖直方向Z布置(如图3所示),而是可以替代地沿水平方向布置(例如电机的输出轴与由横向轴线Y和纵向轴线X限定的水平平面平行),并且可以利用锥齿轮传动或涡轮蜗杆传动来改变旋转轴线的方向。
下面结合图3和图4来详细描述该送风装置100的多个部件的装配关系。
壳体110的上部空间112用于接收风门驱动轮150。具体地,设置在隔板111上的枢轴116的每一个接收在相对应的风门驱动轮150的中心孔151中,使得风门驱动轮150能够相对于相应的枢轴116旋转。在图3和4中示出的实施例中,壳体110包括三个枢轴116,并且送风装置100包括三个风门140以及从而三个相应的风门驱动轮150。然而在替代的实施例中,送风装置100可以包括多于三个或者少于三个风门140、和相应数量的风门驱动轮150,从而设置在隔板111上的枢轴116的数量也相应地增加或减少。在下文中,具体地描述具有三个风门140以及三个风门驱动轮150的送风装置100的实施例。具有其他数量的风门140和风门驱动轮150的其他送风装置可以以类似地原理实现,在下文中不再赘述。
枢轴116处可以设置有轴承,以使得风门驱动轮150能够自由地绕枢轴116旋转。此外,在枢轴116处可以提供有用于润滑的润滑剂,以有助于风门驱动轮150绕枢轴116的自由旋转,减小旋转阻力,避免磨损。
在隔板111上还设置有开口117。开口117贯穿该隔板111,并且连通上部空间112和下部空间113。开口117用于接收风门140,使得风门140的面板142在下部空间113中延伸。布置在上部空间112中的驱动机构能够根据制冷需求移动风门140(例如,使风门140旋转),使得风门140在打开位置和关闭位置之间移动。
在图3中示出的实施例中,驱动风门140旋转的驱动机构包括风门驱动轮150、风门驱动杆130和风门驱动件141。具体地,风门驱动轮150通过电机输出的扭矩而旋转。风门驱动轮150下表面设置有凹槽轨道,该凹槽轨道布置为沿周向方向在半径方向的距离发生变化(具体的结构可从图8看出)。风门驱动杆130的柱132配合在凹槽轨道中,并且随着风门驱动轮150的旋转而沿纵向方向X平移。风门驱动杆130上的齿条133接合风门驱动件141的扇形齿轮144,从而风门驱动杆130的平移移动被转换为风门驱动件141的旋转移动。风门驱动件141接合风门140的旋转轴一端处的凸部,使得风门驱动件141能够驱动风门在打开位置和关闭位置之间旋转。在图3中示出的实施例中,风门驱动件141与风门140形成为两个独立的部件,并且与风门140的旋转轴143一端的异形凸部相接合,从而驱动风门140旋转;但是在替代的实施例中,风门驱动件141可与风门140形成为一体(例如共同模制)。
从图3示出的实施例中可以看出,从电机160的扭矩输出到风门140旋转的动力传递机构中,具有多个动力传递装置,包括齿轮传动、柱-凹槽轨道传动、齿轮-齿条传动。为了有助于动力传递,并降低摩擦阻力,在该多个动力传递装置处提供有润滑剂,诸如润滑油或润滑脂,从而减少损耗,提高传动效率。
本领域技术人员应当理解的是,图3中示出的实施例仅示出了驱动风门140旋转的驱动机构的一个可能的实施例。在替代的实施例中,可以采用能够驱动风门旋转的其他任意的驱动机构的形式,诸如但不限于包括额外的一个或多个传动装置,省略一个或多个传动装置,或者将图3中示出的动力传递装置中的一个或多个通过其他传动装置替换。
壳体110的下部空间113为气流通道,并且在气流入口101和气流出口102之间延伸。风门140的面板142在下部空间113中延伸,并且能够在打开位置和关闭位置之间移动(例如旋转)。在风门140的打开位置中,气流从气流入口101进入下部空间113,穿过下部空间113,并且从气流出口102离开下部空间113;在风门140的关闭位置中,风门140封闭气流入口101和气流出口102之间的气流流通,从而气流不从气流出口102流出,制冷效果得到抑制。
在图4中示出的实施例中,送风装置100包括三个风门140和三个相应的气流出口102。在根据本发明的实施例中,三个风门140分别具有其相应的打开位置和关闭位置,并且该三个相应的气流出口102分别根据该三个风门140的状态而实现冷气的通断。这样,可以通过三个风门140的多个状态组合来实现对冷气流量和冷气的流动路径的合理的控制和分配,从而满足不同的制冷需求。
壳盖180布置在壳体110的上方,并且封闭壳体110的上部空间112,从而将电机160、一个或多个减速齿轮、用于驱动风门旋转的驱动机构封闭在上部空间112和/或电机接收空间114中。一个或多个紧固件181用于将壳盖180固定至壳体110上的紧固件接收件中。在图3中示出的实施例中,一个或多个紧固件181形成为自攻螺钉的形式,并且紧固件接收件形成为接收自攻螺钉的孔的形式;在替代的实施例中,可以采用用于固定壳盖180和壳体110的任意类型的紧固件和紧固件接收件。替代地,也可采用胶粘、卡扣或者焊接的方式将壳盖180和壳体110固定在一起。
结合图3可以看出,风门驱动杆130的设置有齿条133的部分与设置有柱132的部分沿竖直轴线Z隔开。特别地,风门驱动杆130的设置有齿条133的部分沿竖直方向Z低于设置有柱132的部分。隔板111上设置有凹部125,用于接收风门驱动杆130的设置有齿条133的部分。这样的布置方式降低了第一空间112的高度以及从而降低了送风装置100的高度。进一步地,由于风门驱动轮150的凹槽轨道152(图8)设置在风门驱动轮的下表面上,即面向气流通道的方向,从而与之配合的风门驱动杆130设置在风门驱动轮150下方、靠近气流通道侧;并且风门驱动杆130上表面的齿条133与设置在齿条133上方的风门驱动件141的扇形齿轮144配合,从而这样的布置方式最大限度地利用了上部空间112的高度,进一步地降低了整体装置的高度。
此外,结合图3和4,凹部125布置在风门和风门之间的间隔处,从而接收在凹部125中的风门驱动杆130也布置在风门和风门之间的间隔处,使得风门驱动杆130的一部分(特别是包括齿条133的部分)与风门140沿气流流通的纵向方向X部分重叠。这样的布置方式大大提高了空间利用率,减少了送风装置100沿纵向方向X的长度,从而减少了气流的流通路径的长度,使得送风装置100更加紧凑的同时,还提高了制冷效率。
图5示出了组装完成的送风装置100沿图4中示出的截面线A-A截取的截面图,其中壳盖180固定至壳体110,以更清楚地示出壳体110的上部空间112。图5中示意性地示出了风门140的打开位置和关闭位置。从图5中可以清晰地看出,当风门140处于打开位置时,气流能够穿过下部空间113从气流入口101流至气流出口102;当风门140处于关闭位置时,气流被气门140的面板142所阻挡,不能从气流出口102流出。
图5中示出的截面图示出了相互隔离开的上部空间112和下部空间113。如上文所述,上部空间112是由壳体110的隔板111和壳盖180限定的空间,并且将用于驱动风门140旋转的驱动机构接收于其中。下部空间113为气流通道,并且风门140的面板142通过隔板111中的开口117延伸到下部空间113中。电机接收空间114在图5中没有示出,但是从图4中可以看出,该电机接收空间114通过侧壁与下部空间113隔离开,并与上部空间112连通(以实现动力从电机到风门驱动件的传递)。
壳体110的这种分层隔离设计将送风装置100的动力传递机构(包括从电机160到风门驱动件141的所有动力传递装置)与气流通道隔离开,从而避免气流直接吹向动力传递机构。在示出的实施例中,电机160及小齿轮161和减速齿轮170布置在形成在壳体110的横向侧部处的电机接收空间114中,驱动机构(风门传动轮150、风门传动杆130和风门传动件141)布置在形成在壳体110的上部的上部空间112中,气流通道构造为形成在壳体110的下部的下部空间113。
送风装置100的这样的布置方式实现了气流通道与动力传递机构的完全分离,从而避免动力传递机构被暴露在冷的气流中。如上文所述,在动力传递机构的多个动力传递装置以及其接合处,可以设置有润滑剂,诸如润滑油或润滑脂;避免动力传递机构被暴露在冷的气流中使得润滑剂不会由于气流直吹而过快地挥发,从而避免了由于缺乏润滑剂而导致的动力传递机构运转不畅或噪音的产生,而能够保持传动机构良好的润滑条件和动力的高效传递。因此,能够提高送风装置100的工作效率,并延长其使用寿命。
然而,壳体110的分层隔离设计不仅仅限于图3或4中示出的实施例中的结构,而是可以设计为能够将动力传递机构与气流通道隔离开的任意的结构。例如,动力传递机构可以布置在壳体110的下部,而气流通道可以布置在壳体110的上部;或者电机和动力传递机构共同布置在壳体110的上部/下部,而使得相应的另外半部(下部/上部)整体布置为气流通道。可以理解的是,本领域技术人员在阅读前文并结合附图的基础上,无需创造性劳动想到的将动力传递机构与气流通道隔离开的任意结构都属于本发明的保护范围。
图5示意性地示出了风门140的打开位置和关闭位置。在风门140从打开位置移动到关闭位置的过程中(或反之),风门140转过角度θ。如图5所示,θ是小于90°的锐角。优选地,θ在30°到60°的范围内。更优选地,θ设置为45°的角度。若将风门的旋转角度θ选择地过小(例如小于30°),则会使得风门长度增加,风门自重也随之增加,同时冷风气流进行输送时、因风门的长度增加将导致风力推动风门时因臂长增加而引起风门开启和关闭时所需的驱动部件力矩增大;此外,随着门板长度增加,送风装置沿气流流动方向的整体距离加长,导致体积增加,在实际生产过程中可能存在材料浪费的问题,并且由于门板的较长长度,传递到风门末端处的力可能较小,而难以保证风门在末端处的良好密封。若将风门的旋转角度θ选择为过大(例如大于60°),可能导致驱动机构中的传动装置(例如,风门驱动杆130和风门驱动件141)之间的配合行程增大,(例如,风门驱动轮150和/或风门驱动杆130的尺寸需要设计地较大),进一步地导致送风装置100整体体积的增大。当风门旋转角度过大时,风门驱动杆(以及其上的齿条)移动的距离变长,同时风门驱动轮下表面的凹槽轨道的半径变化率会因齿条移动距离增加而变化趋于陡峭,从而导致门板在切换状态时电机的力矩损耗加大。因此,风门旋转角度θ的合理选择可以在实现电机力矩损耗最小的同时、减小送风装置100的体积。
如图5所示,在风门140的关闭位置,风门的面板142的下端与下部空间113的底壁相互接合,从而阻挡气流从气流出口102的流出。风门140的面板142的与下部空间113的底壁接合的边缘可选地设置有密封件,从而当风门140处于关闭状态时、以密封的方式避免气流的泄漏。相比于通过风门和气流出口之间重叠度来控制气流出口开度的风门的布置方式,本发明中的风门的布置方式能够避免风门关闭状态下、存在于风门和气流出口之间的缝隙带来的气体的泄漏,从而在风门的关闭状态下更好地实现气流的密封和对冷气的阻挡。
图6a示出了风门140的一个可选实施例的放大视图。在示出的实施例中,风门140的面板142包括基部147和形成在基部147的面向气流入口101的表面上的凸台146。凸台146与基部147的宽度近似相同。在该实施例中,凸台146本身由可压缩的密封材料形成,和/或本身形成为密封件。在风门140的关闭状态下,凸台/密封件146的两侧边缘部分与形成在壳体110的冷却出口102处的相应的配合表面118(见图3)相接合,实现良好的气密密封;和/或,凸台142/密封件146的下边缘与气流通道的下壁和/或下壁上的相应表面119(如图3和图5所示)密封地接合,实现良好的气密密封。
图6b示出了风门140’的另一可选实施例的放大视图。在图6b中示出的实施例中,凸台146’的表面积小于基部147’的表面积。在面板142’的两侧处形成有台阶,并且分别具有台阶表面148’(在图6b中仅能看到一侧的台阶表面148’)。当风门处于关闭状态时,形成于面板142’的两侧的台阶表面148’与形成在壳体110的冷却出口102处的相应台阶的配合表面118(见图3)相接合,并且尽量气密地密封。在可选的实施例中,风门140’的面板142’的基部147’的横向宽度略小于气流出口102在后面122处的横向宽度,使得风门140’的旋转不会受到风门边缘与气流通道侧壁之间的摩擦阻力。在另一个可选的实施例中,台阶表面148’处设置有密封材料,从而当风门处于关闭状态时,台阶表面148’和配合表面118以气体密封的方式接合,避免冷气的泄漏。在又一个可选的实施例中,风门140’的面板142’的下边缘处也设置有密封材料,从而当风门处于关闭状态时,面板142’的下边缘与气流通道的下壁和/或下壁上的相应的台阶表面119(如图3和图5所示)密封地接合。
上文中给出了气体密封的几种实现方式,本领域技术人员可以理解的是,有助于改善风门140和气流出口102之间的密封性能的密封件的任意的设置方式均属于本发明的保护范围。
在可选的实施例中,在基部147的与凸台146的相反的表面上设置有具有加强筋的凹陷结构(如图3所示),从而能够在保证风门140的强度的基础上减少制造风门140所需材料,实现风门140的重量减轻,以及从而减少旋转风门所需功率/力矩。在可选的实施例中,加强筋的形式也不限于图3中示出的一个X形的形式,而是可以设计为任意其他形式,例如包括并排的两个X形,包括以2×2陈列排列的四个X形的形式,等等。
在本发明的实施例中,送风装置100具有大致长方体的形式,如图1-5所示。送风装置100的长方体的结构相比于其他形状(诸如具有圆形或环形表面)更容易安装,并便于操作者操作。送风装置100通常用于冰箱或者其他冷却系统中。当送风装置100被安装到冰箱或其他冷却系统中,为了减小噪音并且保温,通常需要在该送风装置100整体四周包裹或粘贴消音和/或保温材料,诸如保温棉或泡沫保温层。若送风装置100的整体结构为非长方体的不规则形状(诸如具有圆形或环形表面等的曲面),则在将送风装置100安装到目标冷却系统中时,需要将条状或平面状的保温层和/或消音层包裹在圆形或环形表面上。平面的保温层和/或消音层以及曲面之间的粘接可能是不牢固的,容易造成脱胶或分离的缺陷;并且粘接或包裹在送风装置周围的保温层和/或消音层的外表面也可能是不平整的。因此,送风装置100的曲面表面将增加安装者粘贴保温层和/或消音层的难度,并且该保温层和/或消音层以及送风装置之间不牢固的粘接也可能降低保温性能。而在本发明的实施例中,送风装置100整体成长方体形状,使得该装置与保温层和/或消音层贴合的表面均为平面,从而便于操作者粘接保温层和/或消音层的操作;并且不易脱胶,使得保温层和/或消音层紧密地贴合在送风装置100的外表面上,从而保证良好的保温/消音效果。
在本发明的实施例中,送风装置100具有大致长方体的形式,并且气流入口101和气流出口102分别布置在长方体的相对的两个面处,如图1-5所示。这样,气流通过布置在气流入口101和气流出口102之间的气流通道的流动路径成直线的形式。换句话说,气流从气流入口101进入,流过直线形式的气流路径,从而气流出口102离开。这样,气流在气流通道中的流动没有弯曲或变向,使得气流流动路径(即气流入口101和气流出口102之间的距离)缩短,冷气流动过程中受到阻力减少,从而冷量传递效率提高。
图7示出了送风装置100的俯视图,其中壳盖180被移除,以更好地示出动力传递机构的布置。图8示出了送风装置100的仰视透视图,其中壳体110的部分被透明化,以示出动力传递机构的仰视图。
如上文参考图3所描述的,电机160输出的扭矩经由小齿轮161和减速齿轮170而传递至风门驱动轮150。风门驱动轮150的背面设置有凹槽轨道152,并且风门驱动杆130的柱132配合在凹槽轨道152中,从而风门驱动轮150的旋转运动被转换为风门驱动杆130的沿纵向方向X(图3)的平移移动。风门驱动杆130上还设置有齿条部分133(图3),该齿条133与风门驱动件141的扇形齿轮144(图3)配合,从而将风门驱动杆130的沿纵向方向X的平移移动转换为风门驱动件141的旋转运动。风门驱动件141的旋转运动进一步地驱动风门140的面板142的旋转,使得风门140在打开位置和关闭位置之间旋转。在一个可选的实施例中,补偿弹簧131设置在风门驱动杆130后方(如图3、7-8所示),从而使得补偿弹簧131能够依靠自身的弹力压靠风门驱动杆130,用以补偿驱动系统在移动过程中的传动间隙。补偿弹簧131作用在驱动杆130上的压力使得风门趋于向关闭位置移动。具体地,在风门140的打开过程中,该补偿弹簧受到风门驱动杆130的压力而被压缩,风门正常打开;在风门140的关闭过程中,补偿弹簧复位,并且该补偿弹簧依靠自身的弹力在风门驱动杆130上施加压力,用以补偿驱动系统的整体传动过程中产生的传动间隙。特别地,在风门的关闭状态下,由于凹槽轨道和/或风门驱动杆等的制造公差和配合间隙,难以保证风门能够实现良好的密封状态;此时,补偿弹簧131能够在风门驱动杆上施加使得风门趋于更紧密关闭的压力,从而保证风门良好的密封状态。
在示出的实施例中,送风装置100包括三个风门,从而包括分别用于驱动该三个风门的三组驱动机构。每组驱动机构分别包括相应的风门驱动轮150、风门驱动杆130和风门驱动件141。三个风门驱动轮150通过齿轮啮合而实现联动,并且该三个风门驱动轮150分别驱动其相应的风门驱动杆130和风门驱动件141。在可选的实施例中,三个风门驱动轮150的齿轮的齿数相同,从而能够实现三个齿轮的方便和简单的联动,并能够实现多个风门开启和关闭的时间一致,简化冰箱的控制程序。
在本发明的一个实施例中,三个风门的旋转通过一个电机(即电机160)驱动。在下文中,为了便于描述,将三组驱动机构中的部件按照距离电机从远到近的顺序分别添加以后缀“A”“B”“C”。即,三个风门驱动轮按照距离电机160从远到近的顺序分别标记为150A、150B、15ZC,如图7和8中所示出的。与该三个风门驱动轮150A、150B、150C相对应的风门驱动杆和风门驱动件则分别标记为130A、130B、130C和141A、141B、141C(在图7和8中未标记出),与其相对应的风门分别标记为140A、140B、140C,并且与其相对应的气流出口分别标记为102A、102B、102C。在示出的实施例中,三个风门驱动轮150A、150B、150C具有相似的形状和尺寸;然而在替代的实施例中,三个风门驱动轮150A、150B、150C可具有不同的尺寸。
电机160的转矩通过小齿轮161和减速齿轮170而传递至风门驱动轮中的一个150C。在示出的实施例中,从电机到风门驱动轮之间的减速传动副实现为单个减速齿轮170。在替代的实施例中,该减速传动副可以包括不止一个减速传动装置;并且该减速传动副可以形成为除了齿轮副之外的其他形式,诸如蜗杆副。在图示的实施例中,减速齿轮170将电机输出的扭矩传递至风门驱动轮150C,风门驱动轮150C直接耦合至风门驱动轮150B、从而将扭矩直接传递至风门驱动轮150B,风门驱动轮150B直接耦合至风门驱动轮150A、从而将扭矩直接传递至风门驱动轮150A。这样,风门驱动轮150C和150A的旋转方向相同,并且风门驱动轮150B与风门驱动轮150A、150C的旋转方向相反。在替代的实施例中,风门驱动轮150C、150B之间以及风门驱动轮150B、150A之间可以设置有中间过渡轮,使得风门驱动轮150C、150B、150A的旋转方向相同。
在图示的实施例中,风门驱动轮150A、150B、150C沿着壳体110的横向方向Y对齐,从而能够有助于缩短气流入口101和气流出口102之间的气流通道的长度,降低损耗,提高冷却效率。
进一步地,在图示的实施例中,三个风门驱动杆130A、130B、130C分别与三个风门140A、140B、140C沿壳体110的横向方向Y交错开,并且三个风门驱动杆130A、130B、130C均分别设置在风门140A、140B、140C的同一侧。这样的布置方式可以进一步地缩短送风装置沿Y轴线方向的长度;同时由于风门驱动杆的较短的宽度,风门驱动杆和风门沿横向方向Y的交错并不会过多地增大送风装置沿横向方向Y的长度。因此,将三个风门驱动杆与三个风门沿横向方向Y交错并布置于风门的同一侧可以整体上减小送风装置的体积。另外,将风门驱动杆布置在风门的靠近电机的一侧可以缩短从电机到风门驱动杆的传动路径的长度,从而提高了动力传递的效率和可靠性,并且进一步地缩短了送风装置100沿横向方向Y的长度,减小送风装置的体积。
如图8所示,在风门驱动轮150A、150B、150C的背面设置有凹槽轨道152A、152B、152C,该些凹槽轨道分别接收并引导风门驱动杆130A、130B、130C上的柱132A、132B、132C,并且通过风门驱动杆上的齿条与风门驱动件上的扇形齿轮之间的配合、驱动风门140A、140B、140C的旋转。特别地,凹槽轨道的形状设计为使得凹槽轨道沿风门驱动轮的周向方向半径发生变化,使得该三个风门140A、140B、140C能够随着风门驱动轮的旋转而以预定的方式打开和关闭。在本文中,凹槽轨道的半径是指凹槽轨道的中心线距风门驱动轮的旋转轴线的距离。
具体地,当电机160运转时,三个风门驱动轮都相应地进行旋转。布置在风门驱动轮背面的凹槽轨道的半径沿周向方向变化且半径的变化率各不相同,从而使得三个风门以预定的方式移动。图9a-9h示意性地示出了根据本发明的一个实施例的送风装置100的风门140A、140B、140C随风门驱动轮150A、150B、150C的转动而相应地运动的多种工作状态。
在9a-9h中示出了风门以及风门的驱动机构的俯视图,其中壳体110、壳盖180、电机160及小齿轮161、以及减速齿轮170被省去,以清楚地示出风门以及风门驱动轮的状态。另外,由于凹槽轨道设置在风门驱动轮的背面,从而在图9a-9h中以虚线示意性地示出凹槽轨道及其在各个状态下所处位置。
图9a示出了风门组的第一状态。在该第一状态中,风门驱动轮150A、150B、150C处于其第一位置,没有转动(即相对于第一位置的转动角度均为0°,如图9a中所示出的)。此时,风门驱动杆130A、130B、130C上的柱132A、132B、132C在相应的凹槽轨道152A、152B、152C中也处于其相应的第一位置。柱132A、132B、132C所在处的凹槽轨道的半径均为R1,风门驱动杆130A、130B、130C均处于收回位置,使得风门140A、140B、140C均处于关闭位置。因此,在该第一状态下,风门140A、140B、140C全部关闭,没有冷风从气流出口102A、102B、102C排出。
图9b示出了风门组的第二状态。在该第二状态下,风门驱动轮150A、150B、150C相对于第一位置旋转过角度50°,分别处于其第二位置中。由于风门驱动轮150A和150C的旋转方向相同,且风门驱动轮150B和150A、150C的旋转方向相反,因此,在图9b的视角中,风门驱动轮150A顺时针转过50°,风门驱动轮150B逆时针转过50°,且风门驱动轮150C顺时针转过50°。此时,风门驱动杆130A、130B、130C上的柱132A、132B、132C在相应的凹槽轨道152A、152B、152C中处于其相应的第二位置。凹槽轨道152A和152C在风门驱动轮150A和150C的0-50°旋转过程中半径不变,即柱132A和132C所在处的凹槽轨道半径仍为R1,风门驱动杆130A、130C处于收回位置,从而风门140A和140C处于关闭位置。凹槽轨道152B在风门驱动轮150B的0-50°旋转过程中半径发生变化,即柱132B所在处的凹槽轨道的半径从R1变化为R2,风门驱动杆130B从收回位置变化到延伸位置,从而风门140B从关闭位置变化为打开位置。因此,从第一状态到第二状态时,风门140A、140C保持关闭,风门140B从关闭位置变化为打开位置,从而冷风从气流出口102B排出。
图9c示出了风门组的第三状态。在该第三状态下,风门驱动轮150A、150B、150C相对于第一位置旋转过角度100°,分别处于其第三位置中。在图9c的视角中,风门驱动轮150A顺时针转过100°,风门驱动轮150B逆时针转过100°,且风门驱动轮150C顺时针转过100°。此时,风门驱动杆130A、130B、130C上的柱132A、132B、132C在相应的凹槽轨道152A、152B、152C中处于其相应的第三位置。凹槽轨道152A和152B在风门驱动轮150A和150B的50-100°旋转过程中半径不变,即柱132A所在处的凹槽轨道半径仍为R1、且柱132B所在处的凹槽轨道半径仍为R2,风门驱动杆130A处于收回位置、风门140A处于关闭位置,且风门驱动杆130B处于延伸位置、风门140B处于打开位置。凹槽轨道152C在风门驱动轮150C的50-100°的旋转过程中半径发生变化,即柱132C所在处的凹槽轨道的半径从R1变化为R2,风门驱动杆130C从收回位置变化到延伸位置,从而风门140C从关闭位置变化为打开位置。因此,从第二状态到第三状态时,风门140A保持关闭,风门140B保持打开,风门140C从关闭位置变化为打开位置,从而冷风从气流出口102B和102C排出。
图9d示出了风门组的第四状态。在该第四状态下,风门驱动轮150A、150B、150C相对于第一位置旋转过角度150°,分别处于其第四位置中。在图9d的视角中,风门驱动轮150A顺时针转过150°,风门驱动轮150B逆时针转过150°,且风门驱动轮150C顺时针转过150°。此时,风门驱动杆130A、130B、130C上的柱132A、132B、132C在相应的凹槽轨道152A、152B、152C中处于其相应的第四位置。凹槽轨道152A和152C在风门驱动轮150A和150C的100-150°旋转过程中半径不变,即柱132A所在处的凹槽轨道半径仍为R1、且柱132C所在处的凹槽轨道半径仍为R2,风门驱动杆130A处于收回位置、风门140A处于关闭位置,且风门驱动杆130C处于延伸位置、风门140C处于打开位置。凹槽轨道152B在风门驱动轮150B的100-150°的旋转过程中半径发生变化,即柱132B所在处的凹槽轨道的半径从R2变化为R1,风门驱动杆130B从延伸位置变化到收回位置,从而风门140B从打开位置变化为关闭位置。因此,从第三状态到第四状态时,风门140A保持关闭,风门140C保持打开,风门140B从打开位置变化为关闭位置,从而冷风从气流出口102C排出。
图9e示出了风门组的第五状态。在该第五状态下,风门驱动轮150A、150B、150C相对于第一位置旋转过角度200°,分别处于其第五位置中。在图9e的视角中,风门驱动轮150A顺时针转过200°,风门驱动轮150B逆时针转过200°,且风门驱动轮150C顺时针转过200°。此时,风门驱动杆130A、130B、130C上的柱132A、132B、132C在相应的凹槽轨道152A、152B、152C中处于其相应的第五位置。凹槽轨道152B和152C在风门驱动轮150B和150C的150-200°旋转过程中半径不变,即柱132B所在处的凹槽轨道半径仍为R1、且柱132C所在处的凹槽轨道半径仍为R2,风门驱动杆130B处于收回位置、风门140B处于关闭位置,且风门驱动杆130C处于延伸位置、风门140C处于打开位置。凹槽轨道152A在风门驱动轮150A的150-200°的旋转过程中半径发生变化,即柱132A所在处的凹槽轨道的半径从R1变化为R2,风门驱动杆130A从收回位置变化到延伸位置,从而风门140A从关闭位置变化为打开位置。因此,从第四状态到第五状态时,风门140B保持关闭,风门140C保持打开,风门140A从关闭位置变化为打开位置,从而冷风从气流出口102A和102C排出。
图9f示出了风门组的第六状态。在该第六状态下,风门驱动轮150A、150B、150C相对于第一位置旋转过角度250°,分别处于其第六位置中。在图9f的视角中,风门驱动轮150A顺时针转过250°,风门驱动轮150B逆时针转过250°,且风门驱动轮150C顺时针转过250°。此时,风门驱动杆130A、130B、130C上的柱132A、132B、132C在相应的凹槽轨道152A、152B、152C中也处于其相应的第六位置。凹槽轨道152A和152B在风门驱动轮150A和150B的200-250°旋转过程中半径不变,即柱132A所在处的凹槽轨道半径仍为R2、且柱132B所在处的凹槽轨道半径仍为R1,风门驱动杆130A处于延伸位置、风门140A处于打开位置,且风门驱动杆130B处于收回位置、风门140B处于关闭位置。凹槽轨道152C在风门驱动轮150C的200-250°的旋转过程中半径发生变化,即柱132C所在处的凹槽轨道的半径从R2变化为R1,风门驱动杆130C从延伸位置变化到收回位置,从而风门140C从打开位置变化为关闭位置。因此,从第五状态到第六状态时,风门140A保持打开,风门140B保持关闭,风门140C从打开位置变化为关闭位置,从而冷风从气流出口102A排出。
图9g示出了风门组的第七状态。在该第七状态下,风门驱动轮150A、150B、150C相对于第一位置旋转过角度300°,分别处于其第七位置中。在图9g的视角中,风门驱动轮150A顺时针转过300°,风门驱动轮150B逆时针转过300°,且风门驱动轮150C顺时针转过300°。此时,风门驱动杆130A、130B、130C上的柱132A、132B、132C在相应的凹槽轨道152A、152B、152C中处于其相应的第七位置。凹槽轨道152A和152C在风门驱动轮150A和150C的250-300°旋转过程中半径不变,即柱132A所在处的凹槽轨道半径仍为R2、且柱132C所在处的凹槽轨道半径仍为R1,风门驱动杆130A处于延伸位置、风门140A处于打开位置,且风门驱动杆130C处于收回位置、风门140C处于关闭位置。凹槽轨道152B在风门驱动轮150B的250-300°的旋转过程中半径发生变化,即柱132B所在处的凹槽轨道的半径从R1变化为R2,风门驱动杆130B从收回位置变化到延伸位置,从而风门140B从关闭位置变化为打开位置。因此,从第六状态到第七状态时,风门140A保持打开,风门140C保持关闭,风门140B从关闭位置变化为打开位置,从而冷风从气流出口102A和102B排出。
图9h示出了风门组的第八状态。在该第八状态下,风门驱动轮150A、150B、150C相对于第一位置旋转过角度350°,分别处于其第八位置中。在图9h的视角中,风门驱动轮150A顺时针转过350°,风门驱动轮150B逆时针转过350°,且风门驱动轮150C顺时针转过350°。此时,风门驱动杆130A、130B、130C上的柱132A、132B、132C在相应的凹槽轨道152A、152B、152C中处于其相应的第八位置。凹槽轨道152A和152B在风门驱动轮150A和150B的300-350°旋转过程中半径不变,即柱132A所在处的凹槽轨道半径仍为R2、且柱132B所在处的凹槽轨道半径仍为R2,风门驱动杆130A、130B处于延伸位置,且风门140A、140B处于打开位置。凹槽轨道152C在风门驱动轮150C的300-350°的旋转过程中半径发生变化,即柱132C所在处的凹槽轨道的半径从R1变化为R2,风门驱动杆130C从收回位置变化到延伸位置,从而风门140C从关闭位置变化为打开位置。因此,从第七状态到第八状态时,风门140A和140B保持打开,风门140C从关闭位置变化为打开位置,从而冷风从气流出口102A、102B、102C排出。
表1总结了根据图9a-9h示出的实施例的送风装置100的八种工作状态的相关参数以及各个风门的状态。
表1送风装置100的示例性工作状态
状态编号 | 风门驱动轮旋转角度 | 风门140A | 风门140B | 风门140C |
1 | 0° | 关 | 关 | 关 |
2 | 50° | 关 | 开 | 关 |
3 | 100° | 关 | 开 | 开 |
4 | 150° | 关 | 关 | 开 |
5 | 200° | 开 | 关 | 开 |
6 | 250° | 开 | 关 | 关 |
7 | 300° | 开 | 开 | 关 |
8 | 350° | 开 | 开 | 开 |
图9a-9h示出了的风门的多个可选状态。根据表1的总结,并参考图9a-9h示出的实施例,风门驱动轮组每转过50°,风门组从一个状态变化到另一状态。在替代的实施例中,风门组从一个状态变化到另一状态时风门驱动轮组所转过的角度可以选择为其他的角度,诸如大于或小于50°。在另一替代的实施例中,风门组在不同状态间切换时所转过的角度可以不是固定的,诸如在每两个不同状态间切换时所转过的角度不同。
在图示的实施例中,送风装置包括三个风门,以及从而包括三个相应的驱动机构。在三个风门的情况下,风门组包括23=8个不同的工作状态。在替代的实施例中,送风装置可以包括任意数量N的风门,诸如大于三个,或者小于三个,从而风门组相应地包括2N个不同的工作状态。
在图示的实施例中,风门组在每次切换状态时,仅有一个风门动作,另两个风门保持原来状态。例如,在风门组从第一状态切换到第二状态时,仅第二风门动作;在风门组从第二状态切换到第三状态时,仅第三风门动作;在风门组从第三状态切换到第四状态时,仅第二风门动作;以此类推,在之后的每次状态切换中,都仅有一个风门动作。这样,在风门组的每次状态切换时(在图示的实施例中,即为风门驱动轮每转过50°时),仅有一个凹槽轨道的半径发生变化,另两个凹槽轨道的半径不发生变化。从而,根据三个凹槽轨道半径的依次变化,实现送风装置100的八种风门组的工作状态。由于风门组的每次状态切换时仅一个风门动作(即状态发生变化),从而使得电机输出的力矩损耗较小。这样可以采用较小功率和从而较小体积的电机用于驱动风门组的状态切换,使得送风装置100的整体体积更紧凑;同时由于用于驱动风门状态变化的扭矩较小,从电机160的扭矩输出到风门140旋转的动力传递机构所承受的扭矩较低,从而动力传递机构不易损坏,使用寿命延长。
在替代的实施例中,也可以采用每次状态切换时实现两个(或更多)风门同时动作的方案。这样的方案可以更灵活地配置送风装置多种风门状态之间的顺序;但是,将使得两个(或更多)风门开启和关闭所消耗的功率增加,从而使得电机所需输出的功率增加,可能增加电机的成本和体积。
图10示出了送风装置的另一实施例,在下文中标记为送风装置200。送风装置200与送风装置100的结构基本类似。图11示出了送风装置200的风门驱动杆230的放大透视图。
不同于图3中的送风装置100的风门驱动杆130的一体式结构,图10中的送风装置200的风门驱动杆230是由多个部件构成的。如图11所示,风门驱动杆230包括驱动杆主体234、驱动杆滑块235和补偿弹簧231。驱动杆主体234的一端上设置有齿条233,并且驱动杆滑块235上设置有柱232。驱动杆主体的与齿条233相反的端部处设置有凹口236,用于容纳滑块235和补偿弹簧231于其中。类似于送风装置100,滑块235上的柱232配合在设置在风门驱动轮250的背面的凹槽轨道252中,从而将风门驱动轮250的旋转运动转换为风门驱动杆230的平移移动。类似于送风装置100,齿条233接合风门驱动件241的扇形齿轮244,从而将风门驱动杆230的平移移动被转换为风门驱动件241的旋转移动。风门驱动件241进一步地驱动风门240在打开位置和关闭位置之间旋转。
在送风装置200中,补偿弹簧231设置在驱动杆主体234的与齿条233相反的一端处。补偿弹簧231依靠自身的弹力压靠驱动杆主体234,用于补偿驱动系统在移动过程中的传动间隙。补偿弹簧231作用在驱动杆主体234上的压力使得风门趋于向关闭位置移动。具体地,在风门240从打开位置转换到关闭位置的过程中,补偿弹簧231受到滑块235的压力而压缩,并且将压力进一步地传递至驱动杆主体234,用以补偿驱动系统的整体传动过程中产生的传动间隙。特别地,在风门的关闭状态下,由于凹槽轨道和/或风门驱动杆等的制造公差和配合间隙,难以保证风门能够实现良好的密封状态;此时,补偿弹簧231能够在驱动杆主体234上施加使得风门趋于更紧密关闭的压力,从而保证风门良好的密封状态。可选地,该补偿弹簧231还用于在风门的初始关闭位置处强化密封效果(将在下文中参考附图更详细地阐述)。
图12示出了送风装置200的剖视图,示出了风门驱动杆230,风门驱动件241,风门驱动轮150的截面视图。在图12示出的剖视图中,风门240被省略,以更清楚地示出用于驱动风门旋转的驱动系统之间的配合关系。
具体地,风门驱动杆230的设置有齿条的部分与用于容纳驱动杆滑块235的部分沿竖直轴线Z隔开。特别地,风门驱动杆230的设置有齿条的部分沿竖直方向Z低于用于容纳驱动杆滑块235的部分。隔板211上设置有凹部225(图10),用于接收风门驱动杆230的设置有齿条233的部分。这样的布置方式降低了上部空间的高度以及从而降低了送风装置200的高度。进一步地,由于风门驱动轮250的凹槽轨道(图14)设置在风门驱动轮的下表面上,即面向气流通道的方向,从而与之配合的风门驱动杆230设置在风门驱动轮150下方、靠近气流通道侧;并且风门驱动杆230上表面的齿条233与设置在齿条233上方的风门驱动件241的扇形齿轮244配合,从而这样的布置方式最大限度地利用了上部空间的高度,进一步地降低了整体装置的高度。
此外,结合图10,凹部225布置在风门和风门之间的间隔处,从而接收在凹部225中的风门驱动杆230也布置在风门和风门之间的间隔处,使得风门驱动杆230的一部分(特别是包括齿条233的部分)与风门240沿气流流通的纵向方向X部分重叠。这样的布置方式大大提高了空间利用率,减少了送风装置200沿纵向方向X的长度,从而减少了气流的流通路径的长度,使得送风装置200更加紧凑的同时,还提高了制冷效率。
图13示出了用于驱动风门旋转的驱动系统的一种替代的布置方式。在该布置方式中,风门驱动轮的凹槽轨道背向气流通道,并且风门驱动杆和风门驱动件也相应地上下反向地设置。可以看出,在该种布置方式中,在风门驱动轮上方存在大量的空间浪费。从而,图13示出的驱动系统的布置方式(与本发明的优选实施例中的布置方式上下颠倒)空间利用率低,从而不必要地增加了上部空间以及送风装置的高度。
图14示出了送风装置200的仰视透视图,其中壳体的部分被透明化,以示出动力传递机构的仰视图,更具体地示出了风门驱动轮250下表面的凹槽轨道252。
送风装置200与送风装置100的结构类似,并且送风装置200包括三个风门,以及包括分别用于驱动该三个风门的三组驱动机构。因此也类似地将用于该三组驱动机构中的部件按照距离电机从远到近的顺序分别添加以后缀“A”“B”“C”。即,三个风门驱动轮按照距离电机260从远到近的顺序分别标记为250A、250B、250C,如图14中所示出的。与该三个风门驱动轮250A、250B、250C相对应的风门驱动杆和风门驱动件则分别标记为230A、230B、230C和241A、241B、241C(在图14中未标出),与其相对应的风门分别标记为240A、240B、240C,并且与其相对应的气流出口分别标记为202A、202B、202C。在示出的实施例中,三个风门驱动轮250A、250B、250C具有相似的形状和尺寸;然而在替代的实施例中,三个风门驱动轮250A、250B、250C可具有不同的尺寸。
如图14所示,在风门驱动轮250A、250B、250C的背面设置有凹槽轨道252A、252B、252C,该些凹槽轨道分别接收并引导风门驱动杆230A、230B、230C的柱232A、232B、232C,并且通过风门驱动杆上的齿条与风门驱动件上的扇形齿轮之间的配合、驱动风门240A、240B、240C的旋转。特别地,凹槽轨道的形状设计为使得凹槽轨道沿风门驱动轮的周向方向半径发生变化,使得该三个风门240A、240B、240C能够随着风门驱动轮的旋转而以预定的方式打开和关闭。在本文中,凹槽轨道的半径是指凹槽轨道的中心线距风门驱动轮的旋转轴线的距离。
具体地,当电机260运转时,三个风门驱动轮都相应地进行旋转。布置在风门驱动轮背面的凹槽轨道的半径沿周向方向变化且半径的变化率各不相同,从而使得三个风门以预定的方式移动。图15a-15i示意性地示出了根据本发明的另一个实施例的送风装置200的风门240A、240B、240C随风门驱动轮250A、250B、250C的转动而相应地运动的多种工作状态。
与送风装置100不同的是,送风装置200的风门驱动轮250下表面的凹槽轨道252与送风100中的凹槽轨道152的布置方式不同,使得送风装置200能够实现的工作状态与参考图9a-9h描述的送风装置100的八种工作状态不完全相同。对送风装置200的工作状态的描述将在下文中参考图15a-15i更详细地描述。
在15a-15i中示出了风门以及风门的驱动机构的俯视图,其中壳体、壳盖、电机及小齿轮、以及减速齿轮被省去,以清楚地示出风门以及风门驱动轮的状态。同时,风门驱动轮250的上部被切去,以清楚地示出凹槽轨道和风门驱动杆(及其相应部件)的各个状态。另外,由于凹槽轨道设置在风门驱动轮的背面,从而在图15a-15i中以虚线示意性地示出凹槽轨道及其在各个状态下所处位置。
图15a示出了风门组的初始状态(完全关闭状态)。在该初始状态中,风门驱动轮250A、250B、250C处于其初始位置,没有转动(即相对于初始位置的转动角度均为0°,如图15a中所示出的)。此时,风门驱动杆230A、230B、230C的柱232A、232B、232C在相应的凹槽轨道252A、252B、252C中也处于其相应的初始位置。柱232A、232B、232C所在处的凹槽轨道的半径均为R3’。
在风门组的该初始状态下,凹槽轨道的半径R3’使得配合在凹槽轨道252中的柱232处于过度收回位置处。由于风门的关闭位置受到与风门配合的配合表面(例如图10中示出的配合表面118、119,或其他任何用于限制风门关闭位置的止动件)的限制,因此柱232的过度收回将导致驱动杆滑块235相对于驱动杆主体234朝向驱动轮250旋转轴线处的相对移动,并且进而压缩补偿弹簧231。补偿弹簧231由此在驱动杆主体234上施加一朝向风门驱动轮250中心处的力,从而进一步驱动风门沿关闭方向压紧。
由于该初始状态对应于三个风门同时关闭的状态,此时气流通道关闭,导致气流通道中压力较大,从而需要相应的较大的力用以确保风门能够处于良好且密封的关闭状态。在该初始状态下,由柱232的过度收回导致的、由补偿弹簧231施加在驱动杆主体234上的压力则提供了用于保证风门关闭的较大的力,从而确保了在初始状态下的良好密封。
因此,在该初始状态下,风门240A、240B、240C全部关闭,没有冷风从气流出口202A、202B、202C排出,并且保证了良好的密封性。
图15b示出了风门组的第一状态。在该第一状态中,风门驱动轮250A、250B、250C处于其第一位置,相对于初始位置转动角度α。此时,风门驱动杆230A、230B、130C上的柱232A、232B、232C在相应的凹槽轨道252A、252B、252C中也处于其相应的第一位置。柱232A、232B、232C所在处的凹槽轨道的半径均为R1’(R1’>R3’),风门驱动杆230A、230B、230C均处于收回位置,使得风门240A、240B、240C均处于关闭位置。因此,在该第一状态下,风门140A、140B、140C全部关闭,没有冷风从气流出口202A、202B、202C排出。
图15b示出的风门组的第一状态与图15a示出的初始状态的区别在于,第一状态下柱232A、232B、232C所在处的凹槽轨道的半径R1’大于R3’,此时风门杆230A、230B、230C均处于收回位置而非过度收回位置。
当风门组从初始状态转换到第一状态时,柱232A、232B、232C沿着凹槽轨道252A、252B、252C移动,从而相应地远离风门驱动轮250A、250B、250C的中心移动一段距离。该移动释放了对补偿弹簧231的压缩,从而使得该第一状态下(风门杆处于收回位置),补偿弹簧231仅用于补偿由于制造公差和传动间隙带来的对风门密封的影响,而不会额外地在传动杆主体上施加用于保持风门紧闭的较大的力。
当风门组从第一状态转换到初始状态时,柱232A、232B、232C沿着凹槽轨道252A、252B、252C移动,从而相应地靠近风门驱动轮250A、250B、250C的中心移动一段距离。该移动产生了对补偿弹簧231的进一步压缩,从而使得该初始状态下(风门杆处于过度收回位置),补偿弹簧231额外地在传动杆主体上施加用于保持风门紧闭的较大的力,以实现风门处的良好密封。
图15c示出了风门组的第二状态。在该第二状态下,风门驱动轮250A、250B、250C相对于初始位置旋转过角度50°+α,分别处于其第二位置中。由于风门驱动轮250A和250C的旋转方向相同,且风门驱动轮250B和250A、250C的旋转方向相反,因此,在图15c的视角中,风门驱动轮250A顺时针转过50°+α,风门驱动轮250B逆时针转过50°+α,且风门驱动轮250C顺时针转过50°+α。此时,风门驱动杆230A、230B、230C上的柱232A、232B、232C在相应的凹槽轨道252A、252B、252C中处于其相应的第二位置。凹槽轨道252A和252C在风门驱动轮250A和250C的α到50°+α的旋转过程中半径不变,即柱232A和232C所在处的凹槽轨道半径仍为R1’,风门驱动杆230A、230C处于收回位置,从而风门240A和240C处于关闭位置。凹槽轨道252B在风门驱动轮250B的α到50°+α的旋转过程中半径发生变化,即柱232B所在处的凹槽轨道的半径从R1’变化为R2’,风门驱动杆230B从收回位置变化到延伸位置,从而风门240B从关闭位置变化为打开位置。因此,从第一状态到第二状态时,风门240A、240C保持关闭,风门240B从关闭位置变化为打开位置,从而冷风从气流出口202B排出。
图15d示出了风门组的第三状态。在该第三状态下,风门驱动轮250A、250B、250C相对于初始位置旋转过角度100°+α,分别处于其第三位置中。在图15d的视角中,风门驱动轮250A顺时针转过100°+α,风门驱动轮250B逆时针转过100°+α,且风门驱动轮250C顺时针转过100°+α。此时,风门驱动杆230A、230B、230C上的柱232A、232B、232C在相应的凹槽轨道252A、252B、252C中处于其相应的第三位置。凹槽轨道252A和252B在风门驱动轮250A和250B的50°+α到100°+α的旋转过程中半径不变,即柱232A所在处的凹槽轨道半径仍为R1’、且柱232B所在处的凹槽轨道半径仍为R2’,风门驱动杆230A处于收回位置、风门240A处于关闭位置,且风门驱动杆230B处于延伸位置、风门240B处于打开位置。凹槽轨道252C在风门驱动轮250C的50°+α到100°+α的旋转过程中半径发生变化,即柱232C所在处的凹槽轨道的半径从R1’变化为R2’,风门驱动杆230C从收回位置变化到延伸位置,从而风门240C从关闭位置变化为打开位置。因此,从第二状态到第三状态时,风门240A保持关闭,风门240B保持打开,风门240C从关闭位置变化为打开位置,从而冷风从气流出口202B和202C排出。
图15e示出了风门组的第四状态。在该第四状态下,风门驱动轮250A、250B、250C相对于初始位置旋转过角度150°+α,分别处于其第四位置中。在图15e的视角中,风门驱动轮250A顺时针转过150°+α,风门驱动轮250B逆时针转过150°+α,且风门驱动轮250C顺时针转过150°+α。此时,风门驱动杆230A、230B、230C上的柱232A、232B、232C在相应的凹槽轨道252A、252B、252C中处于其相应的第四位置。凹槽轨道252A和252C在风门驱动轮250A和250C的100°+α到150°+α的旋转过程中半径不变,即柱232A所在处的凹槽轨道半径仍为R1’、且柱232C所在处的凹槽轨道半径仍为R2’,风门驱动杆230A处于收回位置、风门240A处于关闭位置,且风门驱动杆230C处于延伸位置、风门240C处于打开位置。凹槽轨道252B在风门驱动轮250B的100°+α到150°+α的旋转过程中半径发生变化,即柱232B所在处的凹槽轨道的半径从R2’变化为R1’,风门驱动杆230B从延伸位置变化到收回位置,从而风门240B从打开位置变化为关闭位置。因此,从第三状态到第四状态时,风门240A保持关闭,风门240C保持打开,风门240B从打开位置变化为关闭位置,从而冷风从气流出口202C排出。
图15f示出了风门组的第五状态。在该第五状态下,风门驱动轮250A、250B、250C相对于初始位置旋转过角度200°+α,分别处于其第五位置中。在图15f的视角中,风门驱动轮250A顺时针转过200°+α,风门驱动轮250B逆时针转过200°+α,且风门驱动轮250C顺时针转过200°+α。此时,风门驱动杆230A、230B、230C上的柱232A、232B、232C在相应的凹槽轨道252A、252B、252C中处于其相应的第五位置。凹槽轨道252B和252C在风门驱动轮250B和250C的150°+α到200°+α旋转过程中半径不变,即柱232B所在处的凹槽轨道半径仍为R1’、且柱232C所在处的凹槽轨道半径仍为R2’,风门驱动杆230B处于收回位置、风门240B处于关闭位置,且风门驱动杆230C处于延伸位置、风门240C处于打开位置。凹槽轨道252A在风门驱动轮250A的150°+α到200°+α的旋转过程中半径发生变化,即柱232A所在处的凹槽轨道的半径从R1’变化为R2’,风门驱动杆230A从收回位置变化到延伸位置,从而风门240A从关闭位置变化为打开位置。因此,从第四状态到第五状态时,风门240B保持关闭,风门240C保持打开,风门240A从关闭位置变化为打开位置,从而冷风从气流出口202A和202C排出。
图15g示出了风门组的第六状态。在该第六状态下,风门驱动轮250A、250B、250C相对于初始位置旋转过角度250°+α,分别处于其第六位置中。在图15g的视角中,风门驱动轮250A顺时针转过250°+α,风门驱动轮250B逆时针转过250°+α,且风门驱动轮250C顺时针转过250°+α。此时,风门驱动杆230A、230B、230C上的柱232A、232B、232C在相应的凹槽轨道252A、252B、252C中也处于其相应的第六位置。凹槽轨道252A和252B在风门驱动轮250A和250B的200°+α到250°+α的旋转过程中半径不变,即柱232A所在处的凹槽轨道半径仍为R2’、且柱232B所在处的凹槽轨道半径仍为R1’,风门驱动杆230A处于延伸位置、风门240A处于打开位置,且风门驱动杆230B处于收回位置、风门240B处于关闭位置。凹槽轨道252C在风门驱动轮250C的200°+α到250°+α的旋转过程中半径发生变化,即柱232C所在处的凹槽轨道的半径从R2’变化为R1’,风门驱动杆230C从延伸位置变化到收回位置,从而风门240C从打开位置变化为关闭位置。因此,从第五状态到第六状态时,风门240A保持打开,风门240B保持关闭,风门240C从打开位置变化为关闭位置,从而冷风从气流出口202A排出。
图15h示出了风门组的第七状态。在该第七状态下,风门驱动轮250A、250B、250C相对于初始位置旋转过角度300°+α,分别处于其第七位置中。在图15h的视角中,风门驱动轮250A顺时针转过300°+α,风门驱动轮250B逆时针转过300°+α,且风门驱动轮250C顺时针转过300°+α。此时,风门驱动杆230A、230B、230C上的柱232A、232B、232C在相应的凹槽轨道252A、252B、252C中处于其相应的第七位置。凹槽轨道252A和252C在风门驱动轮250A和250C的250°+α到300°+α的旋转过程中半径不变,即柱232A所在处的凹槽轨道半径仍为R2’、且柱232C所在处的凹槽轨道半径仍为R1’,风门驱动杆230A处于延伸位置、风门240A处于打开位置,且风门驱动杆230C处于收回位置、风门240C处于关闭位置。凹槽轨道252B在风门驱动轮250B的250°+α到300°+α的旋转过程中半径发生变化,即柱232B所在处的凹槽轨道的半径从R1’变化为R2’,风门驱动杆230B从收回位置变化到延伸位置,从而风门240B从关闭位置变化为打开位置。因此,从第六状态到第七状态时,风门240A保持打开,风门240C保持关闭,风门240B从关闭位置变化为打开位置,从而冷风从气流出口202A和202B排出。
图15i示出了风门组的第八状态。在该第八状态下,风门驱动轮250A、250B、250C相对于初始位置旋转过角度350°+α,分别处于其第八位置中。在示出的实施例中,350°+α超过360°。替代地,α可以小于10°,使得350°+α小于360°。
在图15i的视角中,风门驱动轮250A顺时针转过350°+α,风门驱动轮250B逆时针转过350°+α,且风门驱动轮250C顺时针转过350°+α。此时,风门驱动杆230A、230B、230C上的柱232A、232B、232C在相应的凹槽轨道252A、252B、252C中处于其相应的第八位置。凹槽轨道252A和252B在风门驱动轮250A和250B的300°+α到350°+α的旋转过程中半径不变,即柱232A所在处的凹槽轨道半径仍为R2’、且柱232B所在处的凹槽轨道半径仍为R2’,风门驱动杆230A、230B处于延伸位置,且风门240A、240B处于打开位置。凹槽轨道252C在风门驱动轮250C的300°+α到350°+α的旋转过程中半径发生变化,即柱232C所在处的凹槽轨道的半径从R1’变化为R2’,风门驱动杆230C从收回位置变化到延伸位置,从而风门240C从关闭位置变化为打开位置。因此,从第七状态到第八状态时,风门240A和240B保持打开,风门140C从关闭位置变化为打开位置,从而冷风从气流出口202A、202B、202C排出。
表2总结了根据图15a-15i示出的实施例的送风装置200的九种工作状态的相关参数以及各个风门的状态。
表2送风装置200的示例性工作状态
状态编号 | 风门驱动轮旋转角度 | 风门240A | 风门240B | 风门240C |
初始状态 | 0° | 紧密关闭 | 紧密关闭 | 紧密关闭 |
1 | α | 关 | 关 | 关 |
2 | 50°+α | 关 | 开 | 关 |
3 | 100°+α | 关 | 开 | 开 |
4 | 150°+α | 关 | 关 | 开 |
5 | 200°+α | 开 | 关 | 开 |
6 | 250°+α | 开 | 关 | 关 |
7 | 300°+α | 开 | 开 | 关 |
8 | 350°+α | 开 | 开 | 开 |
图15a-15i示出了的风门的多个可选状态。根据表2的总结,并参考图15a-15i示出的实施例,从初始状态(即完全关闭状态)转换到第一状态时,风门驱动轮转过角度α;随后,风门驱动轮组每转过50°,风门组从一个状态变化到另一状态。在替代的实施例中,风门组在从第一状态到第八状态之间的切换时,从一个状态变化到另一状态时风门驱动轮组所转过的角度可以选择为其他的角度,诸如大于或小于50°。在另一替代的实施例中,风门组在第一状态到第八状态之间的任意两个状态间切换时所转过的角度可以不是固定的,诸如在每两个不同状态间切换时所转过的角度不同。
在图示的实施例中,送风装置包括三个风门,以及从而包括三个相应的驱动机构。在三个风门的情况下,风门组包括1+23=9(包括一个额外的初始状态,即完全关闭状态)个不同的工作状态。在替代的实施例中,送风装置可以包括任意数量N的风门,诸如大于三个,或者小于三个,从而风门组相应地包括1+2N个不同的工作状态。
在图示的实施例中,除了风门组在初始状态和第一状态之间的切换之外,风门组在每次切换状态时,仅有一个风门动作,另两个风门保持原来状态。例如,在风门组从第一状态切换到第二状态时,仅第二风门动作;在风门组从第二状态切换到第三状态时,仅第三风门动作;在风门组从第三状态切换到第四状态时,仅第二风门动作;以此类推,在之后的每次状态切换中,都仅有一个风门动作。这样,除了风门组在初始状态和第一状态之间的切换之外,在风门组的每次状态切换时(在图示的实施例中,即为风门驱动轮每转过50°时),仅有一个凹槽轨道的半径发生变化,另两个凹槽轨道的半径不发生变化。从而,根据三个凹槽轨道半径的依次变化,实现送风装置100的风门组的第一状态到第八状态的八种工作状态。由于在风门组的第一状态到第八状态之间的每次状态切换时仅一个风门动作(即状态发生变化),从而使得电机输出的力矩损耗较小。这样可以采用较小功率和从而较小体积的电机用于驱动风门组的状态切换,使得送风装置200的整体体积更紧凑;同时由于用于驱动风门状态变化的扭矩较小,从电机260的扭矩输出到风门旋转的动力传递机构所承受的扭矩较低,从而动力传递机构不易损坏,使用寿命延长。
在替代的实施例中,也可以采用每次状态切换时实现两个(或更多)风门同时动作的方案。这样的方案可以更灵活地配置送风装置多种风门状态之间的顺序;但是,将使得两个(或更多)风门开启和关闭所消耗的功率增加,从而使得电机所需输出的功率增加,可能增加电机的成本和体积。
以上所述仅是本发明的示范性实施方式,而非用于限制本发明的保护范围,本发明的保护范围由所附的权利要求确定。
本领域技术人员可以理解的是,上文中描述的本发明的多个实施例中的各个特征可以相应地省去、添加或者以任意方式组合。例如,参考图3-9h描述的送风装置100也可采用图11示出的风门驱动杆230;或者参考图3-9h描述的送风装置100也可采用图15a-15i示出的凹槽轨道252的布置方式以及相应的9种工作状态,等等。
虽然已经参考各种实施例示出和描述了本发明,但本领域技术人员应当理解的是,可以在其中做出形式和细节上的各种改变,而不背离由随附的权利要求所限定的本发明的范围。
Claims (27)
1.一种用于风冷冰箱的送风装置(100),
其特征在于,
包括:壳体(110),风门(140),壳盖(180),
其中,
所述壳体(110)限定第一空间和第二空间,
所述第一空间接收将动力传递至所述风门(140)的传动机构;
所述第二空间(113)用于气流流动;
所述第一空间和所述第二空间(113)相互隔离,
所述壳盖(180)与所述壳体(110)接合以将所述传动机构封闭在所述第一空间内,
所述风门(140)的面板(142)能够延伸到所述第二空间(113)内,使得所述风门(140)能够经由所述传动机构传递的动力打开和关闭,在风门(140)打开时,经由设置于所述壳体(110)的气流入口(101)进入第二空间(113)的风冷气流能够经由设置于所述壳体(110)的与所述气流入口(101)对应的气流出口(102)离开所述第二空间(113);在风门(140)关闭时,所述风冷气流不能经由所述气流出口(102)离开所述第二空间(113)。
2.根据权利要求1所述的送风装置(100),其特征在于,
所述壳体(110)呈大致长方体的形状,所述气流出口(102)和所述气流入口(101)布置在所述壳体(110)的相反表面,使得由所述气流入口(101)和所述气流出口(102)之间的第二空间限定的气流路径为直线。
3.根据权利要求1所述的送风装置(100),其特征在于,
所述第一空间包括用于接收驱动风门运动的驱动机构的第一子空间(112)和用于接收驱动电机(160)的第二子空间(114),
所述第一子空间(112)和所述第二空间(113)沿所述送风装置(100)的竖直方向(Z)上下堆叠布置。
4.根据权利要求3所述的送风装置(100),其特征在于,
所述壳体(110)包括沿水平方向布置的隔板(111)和沿竖直方向布置的侧壁(115),所述隔板(111)将所述第一子空间(112)和所述第二空间(113)分隔开,所述侧壁(115)将所述第二子空间(114)与所述第二空间(113)分隔开。
5.根据权利要求1所述的送风装置(100),其特征在于,
所述风门(140)的面板(142)包括基部(147)和凸台(146),所述凸台形成在所述基部(147)的面向气流入口(101)的表面,所述凸台(146)与所述基部(147)具有近似相同的宽度。
6.根据权利要求5所述的送风装置(100),其特征在于,
所述凸台(146)本身由可压缩的密封材料形成。
7.根据权利要求1所述的送风装置(100),其特征在于,
所述传动机构包括电机(160),小齿轮(161),减速传动副以及用于驱动所述风门(140)移动的驱动机构。
8.根据权利要求7所述的送风装置(100),其特征在于,
所述减速传动副为减速齿轮传动。
9.根据权利要求7所述的送风装置(100),其特征在于,
所述驱动机构包括:
风门驱动轮(150),其上设置有凹槽轨道(152),
风门驱动杆(130),包括柱(132),所述柱(132)与所述凹槽轨道(152)相配合,
所述凹槽轨道(152)布置为沿所述风门驱动轮(150)的周向方向半径变化,使得当所述风门驱动轮(150)经由电机输出的扭矩旋转时,所述凹槽轨道(152)驱动配合在其中的柱(132)平移,从而进一步驱动所述风门(140)的移动。
10.根据权利要求9所述的送风装置(100),其特征在于,
所述风门驱动轮(150)的凹槽轨道(152)设置在所述风门驱动轮(150)的面向所述第二空间(113)的表面上,并且
所述风门驱动杆(130)相比于所述风门驱动轮设置为更靠近所述第二空间。
11.根据权利要求9所述的送风装置(100),其特征在于,
所述风门驱动杆(130)设置在对应的风门靠近所述电机(160)侧。
12.根据权利要求9所述的送风装置(100),其特征在于,
在所述风门驱动杆处设置有补偿弹簧(131),用于补偿所述驱动机构在传动过程中的间隙。
13.根据权利要求12所述的送风装置(100),其特征在于,
所述风门驱动杆(130)形成为一体,
所述补偿弹簧(131)和所述风门驱动杆(130)的一部分设置在形成在隔板(111)上的凹部(125)中,所述隔板用于将所述第一子空间(112)和所述第二空间(113)分隔开,并且
所述补偿弹簧设置为使得所述风门驱动杆(130)趋于将所述风门向关闭位置移动。
14.根据权利要求12所述的送风装置(100),其特征在于,
所述风门驱动杆(230)包括驱动杆主体(234)、驱动杆滑块(235)和补偿弹簧(231),所述驱动杆主体(234)上设置有用于容纳所述驱动杆滑块(235)和所述补偿弹簧(231)的凹口(236),并且,
所述补偿弹簧(231)设置为使得所述风门驱动杆(230)趋于将所述风门向关闭位置移动。
15.根据权利要求9所述的送风装置(100),其特征在于,
所述风门驱动杆(130)还包括齿条(133),所述齿条接合风门驱动件(141)的扇形齿轮,从而将所述风门驱动杆(130)的平移运动转换为风门(140)的旋转运动。
16.根据权利要求9所述的送风装置(100),其特征在于,
所述风门(140)在打开位置和关闭位置之间的旋转角度为在30°和60°之间。
17.根据权利要求15所述的送风装置(100),其特征在于,
所述风门驱动件(141)与风门(140)为单独的部件。
18.根据权利要求15所述的送风装置(100),其特征在于,
所述风门驱动件(141)与风门(140)形成为一体。
19.根据权利要求9-18中的任意一项所述的送风装置(100),其特征在于,
所述送风装置(100)包括多个风门(140A,140B,140C)和由该多个风门控制开闭的多个气流出口(102A,102B,102C),通过相应的驱动机构来驱动每个风门在打开位置和关闭位置之间的转换。
20.根据权利要求19所述的送风装置(100),
所述送风装置(100)包括三个风门(140A,140B,140C)和由该三个风门控制开闭的三个气流出口(102A,102B,102C)。
21.根据权利要求19所述的送风装置(100),其特征在于,
所述多个风门(140A,140B,140C)的风门组具有多种不同的工作状态,所述风门组的多种工作状态之间的切换通过相应驱动机构中的相应的风门驱动轮(150A,150B,150C)的旋转而实现。
22.根据权利要求21所述的送风装置(100),其特征在于,
与所述风门组中的多个风门对应的多个风门驱动轮形成为多个齿轮的形式,该多个齿轮相互啮合,并且具有相同的齿数,使得该多个风门的开启和关闭的时间一致。
23.根据权利要求21所述的送风装置(100),其特征在于,
从所述风门组的第一位置起,所述风门驱动轮每转过一固定角度,所述风门组从一个工作状态切换到另一状态。
24.根据权利要求21所述的送风装置(100),其特征在于,
从所述风门组的第一位置起,所述风门组每从一种工作状态切换到另一状态时,都仅一个风门动作,并且在该工作状态切换过程中,与所述风门组中的多个风门对应的多个风门驱动轮的凹槽轨道(152)中的仅一个的半径发生变化。
25.根据权利要求21所述的送风装置(100),其特征在于,
在所述风门驱动杆处设置有补偿弹簧(231),
在所述风门组的第一位置,所述风门组的多个风门均处于关闭位置,并且,
所述风门组还包括在所述第一位置之前的初始位置,在所述初始位置时,所述补偿弹簧(231)相比于在所述第一位置时在所述风门驱动杆(230)上施加更大的压力,使得所述风门驱动杆(230)将所述风门保持为处于完全关闭位置,
所述风门的完全关闭位置相比于所述风门的关闭位置实现对气流更好的阻挡和密封作用。
26.一种风冷冰箱,包括权利要求1-25任意一项所述的送风装置(100)。
27.一种利用根据权利要求1-25中的任一项的送风装置(100)进行送风或制冷的方法。
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