CN1107223A - 冰箱的温度调节风门及其温度调节方法 - Google Patents

Abstract

本发明的目的在于提供一种控制由冷冻室的蒸 发器致冷了的冷气流入冰箱体内的冰箱温度调节风 门。它是由在其上形成流入低温冷气的流入孔的风 门本体和在这风门本体上能绕轴回转而有选择地开 关冷气流入孔的冷气开关板，以及根据冰箱体内温度 的变化被驱动的、并由此使冷气开关板回转动作的形 状记忆合金构件，和控制这形状记忆合金构件的控制 装置构成的。

Description

本发明涉及一种冰箱的温度调节风门和温度调节方法，用以控制由冷冻室的蒸发器致冷的冷气向冰箱内的流动，更详细地说，本发明涉及那种即使不用别的驱动源（例如马达）也能根据冰箱体内的温度自动地开关风门的温度调节风门和温度调节方法。

一般，在冰箱的冷气通路和冰箱体内之间具有供蒸发器致冷了的冷气流入的冷气流入孔。在这冷气流入孔上设置着能根据冰箱体内的温度使其开关的风门。这样，当设置在冰箱体内的传感器感知到冰箱体内的较高温度时，就使风门打开，使致冷的冷气通过冷气流入孔而流入冰箱体内;与此相反，欲使冰箱体内保持在所设定的温度时，风门就关闭冷气流入孔，阻止致冷的冷气流入冰箱体内。结果冰箱体内总是保持在一定温度。这时，根据冰箱体内温度变化而开关冷气流入孔的风门是由别的驱动装置使其动作的。

如图1和图2所示，以前的冰箱的温度调节风门装置是在风门本体1上形成的冷气流入孔2的一侧设置着能以轴4为中心地回转的开关上述冷气流入孔的开关板3。下部固定在夹持片5上的板簧6与前述开关板3的背面弹性接触。这样，在没有外力作用在开关板3上的状态下，平常，上述板簧6就将开关板3压在冷气流入孔2一侧上，复盖着冷气流入孔。在开关板3下部连接设置着一导引销8，该导引销8在安装于风门本体1上的马达的驱动下而左右往复运动。而且在风门本体1上设置的凸起部9上，设置有控制开关板3打开角度的挡块10。

这样，当传感器感知到冰箱体内较低的温度、即合适的冷藏温度时，就根据微机（图中没表示）输出的指令信号不使马达7动作，由于开关板3受板簧6的弹力作用而与风门本体1紧密接触着，因而冷气流入孔2被关闭，冷气就不能流入冰箱体内。而当频繁地开关冰箱门、引起冰箱体内的温度上升时，传感器感知到这温度上升，就由微机使马达7动作，由马达7驱动左右运动的导引销8移动到开关板3一侧，从而使风门如图2的点划线所示那样地打开。

这时，在使板簧6变形的同时，由挡块10控制被打开的开关板3的打开角度，由蒸发器致冷了的冷气通过上述的冷气流入孔2流入到冰箱体内，使冰箱体内保持一定温度。当用上述的动作把冰箱体内的温度调节成合适的冷藏温度时，用上述的操作将马达7的运转中断，并由板簧6的复原力作用使冷气流入孔2关闭。

但是，上述现有的装置有下述的缺点。即为了使驱动开关板3的导引销8移动，必需用另外的马达7，而且必需设置控制开关板3打开角度的挡块10。即会产生结构零件增多、构造复杂、装配作业嘈杂、体积增大等问题。

本发明的目的是提供一种控制由冷冻室的蒸发器致冷了的冷气向冰箱体内的流动的冰箱温度调节风门和温度调节方法。

本发明的冰箱温度调节风门是为了解决上述的问题而做出的，其特征在于它是由在其上形成流入低温冷气的流入孔的风门本体;在上述的风门本体上能绕轴回转地形成的、有选择地开关冷气流入孔的冷气开关板;根据冰箱体内的温度变化而被驱动的、并由此使上述的冷气开关板回转动作的形状记忆合金构件;的控制上述的形状记忆合金构件的控制装置构成的。

图1是表示现有的装置的正视图;

图2是沿图1的A-A线得到的断面图;

图3是根据温度变化使形状记忆合金构件变形的状态图;

图4是表示本发明的冰箱温度调节风门的第一实施例的纵断面图;

图5是表示本发明另一个实施例的正视图;

图6是沿图5的B-B线得到的断面图;

图7和图8是表示具有与图6不同形态的形状记忆合金构件的本发明第一实施例的示意图;

图9和图10表示把本发明的实施例安装在冰箱内什么位置上的示意图;

图11～图14表示本发明在把温度传感器和中央处理装置等作为控制装置的情况下：

图11是表示用形状记忆合金构件控制冷气流的流程图;

图12是表示在考虑风扇动作的场合下，用形状记忆合金构件控制冷气流的流程图;

图13和图14是把图11简单化了的方框图;

图15～图17是表示本发明在控制装置里还具有风扇控制部分的情况;

图15是表示用形状记忆合金构件控制冷气流动的程序图;

图16是把图15简单化了的方框图;

图17是图16的回路图。

下面，参照着图3至图8，详细地说明本发明的实施例。而且，为了防止意义混乱，在说明本发明的实施例中，对于有同样结构而且起同样作用的零件都使用相同的符号。

本发明由下列装置构成：在其上设有供低温冷气流入的冷气流入孔25c、35c、45c的风门本体25、35、45;在上述的风门本体上形成能绕支轴转动的、有选择地开闭冷气流入孔的冷气开关板25a、35a、45a;根据冰箱体内的温度变化而被驱动、由此使上述冷气开关板转动动作的形状记忆合金构件27、37、47、57和控制上述的形状记忆合金构件的控制装置。

上述的结构元件在冰箱里的位置是如图9和图10所示。冷气开关板25a、35a、45a和风门本体25、35、45如图9所示地可配置在[PS]部位，也可如图10所示地配置在冷藏室的背面[PS′]上。

下面，说明图10所示的设有本发明的温度调节风门的冰箱的结构。在冰箱本体里具有冷藏室66，上部有冷冻室68，下部有蔬菜室65。而且在冷藏室与冷冻室之间装设着绝热间壁67，在绝热间壁一侧的下部设置着本发明的冰箱温度调节风门。

形状记忆合金构件27、37和图4和图6所示，是直线状的，两端可分别固定在风门本体25、35下部的夹持片29、32和冷气开关板25a、35a背面所形成的夹持片26、36上。

如图7和图8所示，形状记忆合金构件47、57是螺旋弹簧状的，可固定在风门本体45下侧的固定片42b和在冷气开关板45a的前面形成的上侧突出部43a上。这时，为了使收缩的螺旋弹簧状的形状记忆合金构件47、57松弛，还可设置拉伸弹簧44。

这里，未说明的43b是冷气开关板45a的下侧突出部，42a是固定在风门本体45上的上侧突出部，48′、58′是把电源接到热线48、58的两端部的引线。而46是围着形状记忆合金构件的盖子，40是使冷冻室的冷气流到上述的盖子里边的冷气流通孔。

如图7和图8所示，在冰箱体内温度是合适的温度时，上述的形状记忆合金构件47、57在收缩的同时使上述的开头板45a向风门本体45侧转动，由此关闭冷气流入孔;在冰箱体内温度比基准温度值高时，形状记忆合金构件在松弛的同时使上述的开关板45a朝远离风门本体45侧转动，由此打开冷气流入孔45c。图4和图6所示的，则与此相反，当形状记忆合金构件27、37松弛时能关闭冷气流入孔25c，35c，当形状记忆合金构件27，37收缩时，能打开冷气流入孔25c、35c。

如图4所示，实施例1中的控制装置位于冰箱体内，它由下述部分构成：含有能根据温度变化而收缩或膨胀的气体的温度感知管20;用连接管22与上述的温度感知管20相连接的波纹管23;与上述的波纹管连接地设置的、伴随着上述气体引起的波纹管的收缩或膨胀而断开·接通的开关24;根据上述开关的接通或断开的状态有选择地加热而使形状记忆合金构件27收缩或松弛的加热装置。这里，根据冰箱体内的温度变化发生收缩或膨胀的气体最好用氟里昂21那样的收缩或膨胀率较大的气体。上述的加热装置可使用在周围能清楚看到的热线28。

以波纹管23为控制装置的冰箱温度调节风门的动作如下所述。

在冰箱体内的温度是合适温度时，由于设置冰箱体内的温度感知管20内氟里昂21气体的收缩，使设置在风门本体25上的波纹管23发生收缩，同时使开关24断开。由此不对卷绕在形状记忆合金构件27上的热线28供电，形状记忆合金构件松弛，因而冷气开关板25a就把冷气流入孔25c关闭。

但当冰箱体内的温度上升时，由于温度感知管20内的氟里昂21气体发生膨胀，由这氟里昂气体的膨胀使得用连接管连接着的波纹管23也膨胀。这样，当由氟里昂气体的作用使波纹管23膨胀时，与上述波纹管相连接地设置的开关24的接点就相互连接上，由此把电源与热线28接通。借助这样的作用，形状记忆合金构件27就变形、形成高温时的记忆形状，因而一端与形状记忆合金构件固定着的开关板25a就把冷气流入孔25c打开。

在另一个实施例中的控制装置由下列装置构成：感知冰箱的冷藏室66内部温度的温度感知传感器30;把由上述的温度感知传感器所感知的温度与事先设定的判断基准温度进行比较判别的中央处理装置33;和根据中央处理装置输出的作为比较判别的结果的电信号有选择地发热，从而使形状记忆合金构件37、47、57收缩或松弛的加热装置。

下面，用图6～图8进一步说明把上述的温度感知传感器30和中央处理装置33等用作控制装置的本发明的结构。

在上述的风门本体35、45上形成冷气流入孔35c、45c，在上述的风门35、45的一侧设置着以轴35b、45b为中心转动的使冷气流入孔35c、45c开关的冷气开关板35a、45a。而且如图6、图11～图14所示，控制上述的冷气开关板35a、45a和形状记忆合金构件37、47、57的控制装置包括：设置在冰箱内感知冰箱内温度的传感器30和判断上述传感器的信号并根据这判断结果接通和断开对热线38、48、58供电的开关34以及中央处理装置33。而且在上述形状记忆合金构件37、47、57的外周面上成螺旋状地卷绕设置着热线38、48，它在供电电源的作用下对形状记忆合金构件加热。

下面，参照着图11～图14说明以上述温度感知传感器30和中央处理装置33等作为控制装置而进行的本发明的工作过程。

若冰箱体内的温度是合适的温度，传感器30感知冷藏室66的温度后，把这感知信号传给中央处理装置33，由于中央处理装置33判断传感器30的信号后使开关34成断开状态，因而就切断对热线38的供电。由此，两端固定在风门本体35和冷气开关板35a之间的形状记忆合金构件37就把冷气开关板35a压向风门本体35侧，使冷气流入孔35c关闭。

但当为了保管食品和取出食品，屡次开关冰箱门时，由于冰箱体内温度上长，因而传感器30感知到这温度，并把温度上升信号传到中央处理装置33，中央处理装置判断传感器的信号后使开关34接通，由此就对螺旋状地卷绕在形状记忆合金构件37上的热线38供电，对形状记忆合金构件37加热，因而使其变形至其高温记忆形状，如收缩。这样，如图4-6所示，使设置在风门本体35上的冷气开关板35a以轴为中心地转动，把冷气流入孔35c打开，因而致冷了的冷气就通过冷气流入孔35c流入到冰箱体内。

下面，参照着图12及图4-6更详细地说明以温度感知传感器30和中央处理装置33等为控制装置而进行的本发明的工作过程。

当温度感知传感器30感知冷藏室的内部温度后，由中央处理装置33判断冷藏室的温度是否适当，若冷藏室内的温度适当，则由中央处理装置判断风扇62是否在运转，若风扇在运转就在中央处理装置的输出口输出0V，使晶体管截止，切断加热线上的放大的电流，使热线冷却，从而使形状记忆合金构件变形至其低温记忆形状，如松弛，从而将冷气开关板35a关闭。

当冷藏室66的温度是合适的，而风扇停着时，把5V和0V交替输出到中央处理装置的输出口，使晶体管反复地导通、切断，把放大的电流和微弱的电流反复地加到热线上，由此使热线冷却，使形状记忆合金构件松弛，将冷气开关板35a关闭。

如果冷藏室的温度是不合适的，就在中央处理装置的输出口输出5V，使晶体管导通，把电流加到热线上，从而使热线发热，因而形状记忆合金构件变形至其高温时的记忆形状，如收缩，由此而打开冷气开关板。

另一方面，如图15～图17所示，本发明还设有由上述的中央处理装置根据比较判别值使形状记忆合金构件47、57收缩，并使冷气循环用的风扇62的运转停止的风扇控制部。上述的风扇控制部由第一风扇控制部和第二风扇控制部构成，第一风扇控制部是在冷藏室66的温度达到一定值时必须关闭冷气开关板45a、而冷气循环用的风扇62正在运转时，使冷气循环用的风扇暂时停止，直到冷气开关板45a关闭时再使风扇运转的;第二风扇控制部是在冷气开关板45a关闭过程中，当冷冻室68的温度增高应使压缩机64和冷气循环用的风扇62运转时，只把冷气循环用的风扇62停止到冷气开关板45a完全关闭时再使其运转的。

上述的冷气循环用的风扇是在停止后经过设定的时间再运转的;或者使其在刚停止后当冷气开关板45a转动而关闭的同时因压上关闭感知传感器（图中未表示）而又运转的。

下面，参照着图15～图17，更详细地说明设有上述的风扇控制部的本发明的实施例。

图17是本发明的电路图，如图17所示，它被做成能感知冷冻室温度，并把冷冻室的温度感知传感器与中央处理装置的输入端PB₁相连接，把冷藏室的温度感知用的传感器与中央处理装置的输入端PB₀相连接。而且把压缩机的马达和冷气循环风扇的马达的一端与AC电源的一端相连接，另一端与继电器RY₁、RY₂的接点a连接。继电器的公共线与Ac电源的一端相连接，继电器线圈的一端与V_DD相连接，另一端与非逻辑元件I₁、I₂的输出端相连接。非逻辑元件的输入端分别与中央处理装置的输出端PA₀、PA₁相连接，另一方面加热器的一端与V_DD相连接，它的另一端与非逻辑元件I₃的输出端连接。非逻辑元件I₃的输入端与中央处理装置的输出端PA₂相连接。

图15是表示以温度感知传感器30和中央处理装置33作控制装置所构成的本发明和作为本发明结构元件的冰箱的全部动作流程的流程图。本发明的冰箱具有下表所列的各种情况，在这些情况中的第（3）种情况是在冷气循环用的风扇运转状态下必须加热热线的情况，由于从冷却器63输出的冷气（-15℃以下）通过热线而流动，因而如上所述地用热量较少的热线不能把形状记忆合金构件的温度提高到使它变形的温度。

冷藏室的温度	满足设定值（温度低）		不满足设定值（温度高）
					压缩机	停止	停止	运转	运转
风扇的马达	停止	停止	运转	运转
					冷藏室的温度	设定值满足	设定值不满足	设定值满足	设定值不满足
冷气开关板	关闭	打开	关闭	打开
					热线	加热	冷却	加热	冷却
情况的号数	（1）	（2）	（3）	（4）

这样，在冷藏室的温度达到设定值，必须关闭冷气开关板45a、而冷气循环用的风扇正在运转的情况下，使冷气循环用的风扇暂时停止，直到把冷气开关板45a关闭再使其运转。而在冷气开关板关闭过程中，冷冻室的温度升高、应使压缩机和冷气循环用的风扇运转情况下，只把冷气循环用的风扇停止到冷气开关板45a完全关闭时再使其运转。

上述的本发明有如下所述的一些优点。

1.由于即使不用别的动力源（马达），风门也能根据形状记忆合金构件的变形而开关冷气流入孔，因而使结构零件简单，装配工作容易进行。

2.由于可以不准备另外的直流12V电源来驱动马达，因而能较容易进行电气线路的设计等。

3.由于能减少马达和马达附近的设置空间，因而能增大冰箱体内的有效空间。

Claims (12)

1、一种冰箱的温度调节风门，包括：其上形成有流入低温冷气的冷气流入孔的风门本体；在上述的风门本体上能绕轴回转地形成的、有选择地开闭冷气流入孔的冷气开关板；根据冰箱体内的温度变化而被驱动的、并由此使上述的冷气开关板回转动作的形状记忆合金构件；和控制该形状记忆合金构件的控制装置。

2、如权利要求1所述的冰箱的温度调节风门，其特征在于上述的形状记忆合金构件是直线状的，被固定在风门本体下部和冷气开关板背面上分别形成的夹持片上。

3、如权利要求1所述的冰箱的温度调节风门，其特征在于上述的形状记忆合金构件是螺旋弹簧状的，其两端分别被固定在风门本体下侧的固定片和在冷气开关板的前面形成的上侧突出部上。

4、如权利要求3所述的冰箱的温度调节风门，其特征在于为了使收缩的螺旋弹簧状的形状记忆合金构件松弛，还设置着拉伸弹簧。

5、如权利要求1所述的冰箱的温度调节风门，其特征在于上述的形状记忆合金构件在冰箱体内的温度合适时，变形至其低温时的记忆形状，从而使上述的开关板向风门本体侧转动，关闭冷气流入孔;当冰箱体内的温度在未达到其基准值时，该形状记忆合金构件变形至其高温记忆形状，从而使上述的开关板向远离风门本体侧的方向转动，将冷气流入孔打开。

6、如权利要求1所述的冰箱的温度调节风门，其特征在于上述的控制装置包括：位于冰箱体内的、含有根据温度变化而收缩或膨胀的气体的温度感知管;用连接管与上述的温度感知管连接的波纹管;与上述的波纹管连接地设置的、在上述气体的作用下使波纹管发生膨胀或收缩而形成接通或断开状态的开关;根据上述的开关的接通或断开的状态、有选择地产生热量、使形状记忆合金构件变形至其高温或其低温时的记忆形状的加热装置。

7、如权利要求1所述的冰箱的温度调节风门，其特征在于上述的控制装置包括：感知冰箱的冷藏室内部温度的温度感知传感器;把由上述的温度感知传感器感知的温度和预先设定的判断基准温度进行比较判别的中央处理装置;根据上述的中央处理装置输出的作为比较判别结果的电信号，有选择地加热，从而使形状记忆合金构件变形至其高温或低温记忆形状的加热装置。

8、如权利要求7所述的冰箱的温度调节风门，其特征在于上述的中央处理装置还具有在根据比较判别值使形状记忆合金构件变形至其低温记忆形状时，使冷气循环用的风扇停止运转的风扇控制部。

9、如权利要求8所述的冰箱的温度调节风门，其特征在于上述的风扇控制部包括：当冷藏室温度达到一定值、必须关闭冷气开关板，而冷气循环用的风扇正在运转的情况下，使冷气循环用的风扇暂时停止，直到冷气开关板关闭时再使风扇运转的第一风扇控制部和在冷气开关板关闭的过程中、冷冻室温度增高，应使压缩机和冷气循环用的风扇运转的情况下，只把冷气循环用的风扇停止到冷气开关板完全关闭时再使其运转的第二风扇控制部。

10、如权利要求8所述的冰箱的温度调节风门，其特征在于上述的冷气循环用的风扇是在停止之后经过设定的时间再运转的。

11、如权利要求8或9所述的冰箱的温度调节风门，其特征在于上述的冷气循环用的风扇是刚停止后，当冷气开关板转动而关闭的同时一压上关闭感知传感器就又运转的。

12、一种冰箱的温度调节方法，其特征在于具有下步骤：（1）感知冰箱的冷藏室内部温度的温度感知步骤;（2）根据上述的温度感知步骤所感知的温度、有选择地产生热量，使形状记忆合金构件收缩或松弛，从而开闭冷气开关板的开关的开关板开闭步骤;（3）在上述的温度感知和开关板开闭步骤之间根据冰箱的其它结构元件的状况控制开关板的开闭的控制步骤;在所述控制步骤中，在冷藏室温度达到一定值的过程中必须关闭或打开冷气开关板的情况下，除控制冷气开关板的开闭之外，还包括下列步骤：在比较判别步骤中，当冷藏室的温度达到一定值必须关闭冷气开关板，而冷气循环用的风扇正在运转的情况下，使冷气循环用的风扇暂时停止，直到冷气开关板关闭时再使风扇运转;在冷气开关板关闭过程中，因冷冻室的温度增高而必须使压缩机和冷气循环用的风扇运转的情况下，只把冷气循环用的风扇停止到冷气开关板完全关闭时再使其运转。

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