CN1129760C - 控制冰箱冷气分配运行的方法 - Google Patents

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Abstract

控制冰箱冷气分配运行以保持冷却室内的温度均匀的方法，分别控制冷气的水平和垂直排放方向的多个平板形的水平分配叶片和垂直分配叶片安装在冷气管道内。当冷却室内的温度偏差小于预定值时叶片连续旋转，使冷却室内的冷气连续输送至冷却室的各区域。若偏差大于预定值，叶片停止在特殊位置，从而冷气向温度较高的区域排放。冷却室内的温度可在短时间内变得均匀。此外，由于叶片构造为平板形，不会产生冷气旋涡。

Description

控制冰箱冷气分配运行的方法
本发明涉及一种控制冰箱冷气分配运行的方法，特别是一种控制具有水平分配叶片和垂直分配叶片的冰箱的冷气分配运行的方法，水平分配叶片和垂直分配叶片分别用于水平和垂直分配供入冷藏室的冷空气。
通常，冰箱具有壳体，用于形成一对冷却室，即由分隔壁分隔的冷冻室和食物保鲜室；冷冻室门和食物保鲜室门，分别用于打开/关闭相应的冷却室；及冷却系统，包括压缩机、冷凝器和蒸发器，用于向冷冻室和食物保鲜室提供冷空气。由蒸发器产生的冷空气沿各室后壁内形成的冷气管道流动，然后经开向各冷却室的冷气排放口由风扇送入各冷却室。
但是，在这样的传统冰箱中，存在通过冷气排放口排放的冷气的集中的区域和仅有较少量冷气供应的区域，从而在冷却室内会发生温度偏差并不能实现均匀冷却。因此，提出了采用改进这一问题的所谓三维冷却方法的冰箱。在采用三维冷却方法的冰箱中，冷气排放口设置在冷却室的两侧壁和后壁，以促进均匀冷却。
但是，在这样的采用三维冷却方法的冰箱中，由于冷气以固定方向从冷气排放口排放，在边缘区域就可能会存在死区，不能供应足够的冷气。特别是，由于冷气管道不仅设置在后壁而且设置在侧壁，则因元件数量的增加和加工工序的增多，产生了储存食物的空间减少和制造成本增加的问题。
相对于使用大型冰箱的趋势，冷气的均匀分布已日益成为一种重要的难题。
考虑到这样的问题，本发明的申请人已在国际发明申请WO95/27278中提出了一种具有用于分配冷气的装置的冰箱。图1至3分别是具有该分配冷气的装置的冰箱的主要部件的侧视图、局部放大剖视图和分解透视图。
具有分配冷气的装置的传统冰箱有一对冷却室2和3，位于六面体形的壳体1中，由分隔壁5相互分隔。冷却室2和3分别称为较低温度的冷冻室2和较高温度的食物保鲜室3。用于开启/关闭冷却室的门6和7分别安装在冷却室2和3的前部开口。壳体1内安装有冷却系统，包括压缩机11、冷凝器(未示出)、冷冻室蒸发器12a和食物保鲜室蒸发器12b。从蒸发器12a和12b产生的冷气分别由冷冻室风扇13a和食物保鲜室风扇13b送入相应的室2和3内。
具有向食物保鲜室3开口的冷气排放口16的局部圆柱形状的管道板9与内壁板23连接，内壁板23形成食物保鲜室3的内后壁表面，由密封板25相互分隔的冷气管道15和循环管道17设置在管道板9和壳体1的后壁4之间。冷气管道15内安装有管道件21，用于向下导引由食物保鲜室风扇13b吹送的冷气。由食物保鲜室蒸发器12b产生的冷气由食物保鲜室风扇13b吹送，然后经由冷气管道15和冷气排放口16送入食物保鲜室3。
冷气分配装置130安装在冷气管道15内。冷气分配装置130包括具有垂直轴的转轴131、分别在邻近冷气排放口16的区域与转轴131装配的冷气分配叶片132和旋转转轴131的驱动马达135。每一冷气分配叶片132均包括沿轴向相互平行设置的三个盘片136、137和138以及在盘片136、137和138之间设置的第一叶片件133和第二叶片件134。每一叶片件133和134均被弯曲成其横截面具有类似字母S的形状。叶片件133和134以相反方向弯曲。
在具有上述结构的冰箱中，当驱动马达135以低速旋转转轴131时，沿冷气管道15流动的冷气沿冷气分配叶片132的弯曲面改变其流动方向，并被水平分配排放进食物保鲜室3。同时，当特定区域需要集中冷却时，驱动马达135根据冷气分配叶片132的方向使转轴131停止转动。
但是，由于冷气分配装置130的叶片件133和134被弯曲成类似字母S的形状，形成于冷气排放口16附近的冷气旋涡可能会防碍冷气的平滑流动。
此外，虽然这样的传统冷气分配装置130可以实现冷气在水平方向上的均匀分布，但冷气在垂直方向上没有均匀分布，因此限制了食物保鲜室3总体区域均匀冷却的实现。
本发明是为了克服以前技术中的上述问题，本发明的目的在于提供一种控制冰箱冷气分配运行的方法，能够防止形成冷气旋涡并有效地实现冷气在水平和垂直方向上的均匀分布。
为实现上述目的，本发明提供了一种控制冰箱冷气分配运行的方法，包括下述步骤：准备形成冷气管道的管道室，冷气管道用于导引由蒸发器产生的冷气，所述管道室具有向冷却室开口的多个冷气排放口、安装在所述冷气管道内从而能相对垂直轴旋转的多个平板形的水平分配叶片和安装在所述冷气管道内从而能相对水平轴旋转的多个平板形的垂直分配叶片，所述水平分配叶片用于控制送入所述冷却室的冷气的水平排放方向，所述垂直分配叶片用于控制送入所述冷却室的冷气的垂直排放方向；检测所述冷却室内预定数量位置的温度；在所测温度的基础上计算所述冷却室内的温度偏差；当偏差小于预定值时，通过连续旋转所述水平分配叶片和垂直分配叶片连续向所述冷却室的各个区域输送所述冷气管道内的冷气；及当偏差大于预定值时，停止旋转所述水平分配叶片和所述垂直分配叶片，从而使冷气向温度高的区域排放。
所述垂直分配叶片优选为当所述水平分配叶片旋转时在预定的角度范围内作往复转动。此外，更为优选地，所述垂直分配叶片被控制为当所述水平分配叶片作一次旋转时其作一次往复。
根据本发明，不会在冷气排放口附近产生冷气旋涡。此外，由于冷气的排放方向由水平分配叶片和垂直分配叶片的混合运行而连续改变，冷气在冷却室的整个区域均匀分布。特别是，温度升高的区域可以集中方式加以冷却，因此冷却室内的温度可在短时间内变得均匀。
通过下面结合附图的描述，将会更好地理解本发明及其各种目的和优点，其中：
图1为具有冷气分配叶片的传统冰箱的侧剖视图；
图2为图1的局部放大剖视图；
图3为图2的主要部件的放大分解透视图；
图4为本发明冰箱的主视图；
图5为图4的侧剖视图；
图6为图5所示冷气分配装置的放大分解透视图；
图7为图6装配状态的透视图；
图8至10为图7的侧剖视图，示出由垂直分配叶片分配的冷气的状态；
图11至13为图7的放大横剖视图，示出由水平分配叶片分配的冷气的状态；
图14为示出水平分配叶片和垂直分配叶片转动位置的图形；及
图15为冰箱的主视图，示出冷却室内冷气连续排放到的区域。
下面将参照附图详细描述本发明。与图1至3所示传统冰箱的部件相同的部件用相同的参考标号表示。
图4为本发明的冰箱的主视图，及图5为图4的侧剖视图。如同参照图1至3所示的传统冰箱，冰箱具有壳体1，壳体1形成由分隔壁5分隔的冷冻室2和食物保鲜室3。用于开启/关闭冷却室的门6和7分别安装在冷冻室2和食物保鲜室3的前部开口。在食物保鲜室3内，安装了用于放置食物的搁板8，搁板8把食物保鲜室3分成三层区域，即上区、中区和下区。用于储存适于特殊温度范围的食物的特殊保鲜室18形成于食物保鲜室3的上部，用于储存蔬菜的蔬菜室19形成于食物保鲜室3的下部。
一对温度传感器9a和9b安装在食物保鲜室3内。温度传感器9a和9b分别安装在食物保鲜室3的左上区和右下区。
壳体1内安装有冷却系统，包括压缩机11、冷凝器(未示出)、冷冻室蒸发器12a和食物保鲜室蒸发器12b。由蒸发器12a和12b产生的冷气通过冷冻室风扇13a和食物保鲜室风扇13b输送进对应的冷却室2和3。
用于形成冷气管道15的管道室20安装在食物保鲜室3的后区，冷气管道15为从蒸发器12b输送的冷气提供通道。管道室20包括管道件21，用于形成冷气管道15；前板23，与管道件21的前侧连接；密封板25，与管道件21的后侧连接；及管道罩27，具有局部圆柱体形状并安装在前板23的下侧。
多个向食物保鲜室3开口的冷气排放口16以预定间隔沿纵向设置在管道罩27上。管道罩27向食物保鲜室3的内部凸伸。因此，管道罩27和冷气分配装置30从食物保鲜室3的后壁略微凸伸，从而由冷气分配装置30导引的冷气在很大的角度范围内分配进食物保鲜室3中。
管道罩27和管道件21在其间形成冷气管道15，用于导引冷气的运动，冷气分配装置30安装在冷气管道15内。后面将会加以详细描述的冷气分配装置30把由食物保鲜室风扇13b吹送的冷气输送进食物保鲜室3中。连接食物保鲜室3和食物保鲜室蒸发器12b的循环管道17与冷气管道15相隔形成。食物保鲜室3内的空气通过循环管道17循环进食物保鲜室蒸发器12b。
图6为用于实施本发明控制冰箱冷气分配运行方法的冷气分配装置30的放大分解透视图，及图7为图6装配状态的透视图。
本发明的冷气分配装置30包括：水平分配叶片33a、33b和33c；垂直分配叶片51，具有平板形状并设置在冷气管道15内的冷气排放口16附近；及驱动马达35，用于旋转水平分配叶片33a、33b和33c。水平分配叶片33a、33b和33c安装在垂直轴31上并可绕垂直轴31旋转，垂直轴31垂直地设置在冷气管道15内。对应于三个排放口16的三个水平分配叶片33a、33b和33c安装在垂直轴31上。
水平分配叶片33a、33b和33c根据其旋转位置控制冷气管道15内的冷气的水平排放方向，垂直分配叶片51根据其转动方向控制冷气管道15内的冷气的垂直排放方向。此外，冷气分配装置30具有传动件，以当水平分配叶片33a、33b和33c旋转时使垂直分配叶片51在预定角度范围内往复转动。
每一垂直分配叶片51均具有对应于排放口16的前突出部57和后切除部59，前突出部57形成为弧形。此外，每一垂直分配叶片51均在其两侧端有侧向延伸的水平轴53。同时，管道罩27在其两侧边缘具有向后延伸的凸缘件45，凸缘件45形成有多个用于容纳水平轴53的轴孔47。水平轴53插入轴孔47，从而支承垂直分配叶片51以使其能垂直转动。在该实施例中，每一排放口16上设置三个垂直分配叶片51。
传动件包括：驱动凸轮63，安装在设置于冷气管道15内垂直分配叶片51后面的垂直轴上；及连杆件61，装配有垂直分配叶片51并根据垂直轴31的旋转由驱动凸轮63升降。
垂直轴31沿冷气管道15的纵向设置在垂直分配叶片51的后面，其上端装配有驱动马达35，下端可旋转地固定于管道罩27的下部。驱动马达35在前板23的上部装入马达壳体(未示出)内。驱动马达35优选为步进马达，能够双向旋转并控制其停止角度的位置。
同轴安装在垂直轴31上的每一水平分配叶片33a、33b和33c均具有一对绕垂直轴3 1设置的分配叶片件34a和34b。驱动凸轮63安装在下水平分配叶片33c和中水平分配叶片33b之间。驱动凸轮63具有在垂直轴31上同轴安装的凸轮体66，凸轮体66形成有凸轮槽65，凸轮槽65具有沿其外表面升降的凸轮形状。
同时，连杆件61具有长杆形状，平行于垂直轴31设置在垂直分配叶片51和垂直轴31之间。在连杆件61上，具有部分环形形状并向垂直分配叶片51凸伸的多个铰接组件62沿其纵向设置。在各垂直分配叶片51的切除部59的中部，设置了对应于铰接组件62的铰销55。连杆件61的铰接组件62和垂直分配叶片51的铰销55相互铰接装配，从而垂直分配叶片51可根据连杆件61的升降绕铰销55垂直转动。
连杆件61具有向驱动凸轮63延伸的运行件67。运行件67与形成于凸轮体66外表面的凸轮槽65配合。当垂直轴31旋转一次时，连杆件61上升和降落一次，从而使垂直分配叶片51作一次往复转动。
冷气分配装置30还包括升降导引件70，用于导引连杆件61的提升和降落，同时防止其旋转。升降导引件70包括：导引片69，具有板形，从连杆件61向管道罩27延伸；及导引件49，形成于管道罩27的后表面上并与导引片69一起装配。导引件49由一对相互平行的板组成，导引片69插入其中。升降导引件70防止了连杆件61的旋转并促使其升降。
下面描述用于控制具有上述结构的冰箱的冷气分配运行方法。
图8至13为示出由垂直分配叶片和水平分配叶片分配的冷气的状态的视图。用户设定好所需的温度后，冰箱内的微处理器(未示出)驱动压缩机，从而冷气环绕蒸发器12a和12b产生。由蒸发器12a和12b产生的冷气被风扇13a和13b吹送。
同时，冰箱用温度传感器9a和9b检测食物保鲜室3内的温度。微处理器在温度传感器9a和9b检测的信号的基础上计算食物保鲜室3内的温度偏差，并将偏差与微处理器内预设的预定参考值比较。参考值可根据冰箱的容量和特点确定。
当偏差小于参考值时，微处理器驱动驱动马达35，使其以预定转速连续旋转。然后，装配有驱动马达35及水平分配叶片33a、33b和33c的垂直轴31旋转，此时，连杆件61被驱动凸轮63升降。如图8至10所示，由于连杆件61升降，使垂直分配叶片51连续转动。当垂直分配叶片51处于水平位置时，冷气如图8所示向前排放。当垂直分配叶片51向上或向下转动时，冷气分别如图9和10所示向上或向下排放。
垂直分配叶片51转动时，水平分配叶片33a、33b和33c旋转。当水平分配叶片33a、33b和33c如图11所示处于向前位置时，冷气向前排放。当水平分配叶片33a、33b和33c向右或向左旋转时，冷气分别如图12和13所示向右或向左排放。
如上所述，当本发明的冷气分配装置30运行时，冷气在垂直分配叶片51和水平分配叶片33a、33b和33c的混合运行下连续地向食物保鲜室3的各个区域排放。图14和15示出食物保鲜室3内由该冷气分配装置30将冷气连续送至的区域(区域A至区域F)。
当水平分配叶片33a、33b和33c的一个分配叶片件34a向右旋转时，垂直分配叶片51向下转动，从而冷气管道15内的冷气向食物保鲜室3内的右下区A排放。当分配叶片件34a处于向前位置时，垂直分配叶片51也处于向前位置，从而冷气管道15内的冷气向食物保鲜室3内的中心区B排放。当分配叶片件34a向左旋转时，垂直分配叶片51向上转动，从而冷气管道15内的冷气向食物保鲜室3内的左上区C排放。
当垂直轴31继续旋转时，水平分配叶片33a、33b和33c的另一分配叶片件34b向右旋转，而垂直分配叶片51仍向上转动，因此冷气排放到食物保鲜室3内的右上区D。当该另一分配叶片件34b继续向左旋转时，垂直分配叶片51逐渐向下转动，因此冷气管道15内的冷气向中心区E排放，然后连续向左下区F排放。
此后，冷气又被分配叶片件34a和垂直分配叶片51送至右下区A，当垂直轴31由驱动马达35旋转时，该过程重复进行。食物保鲜室3内的温度因冷气如上所述地沿预定连续循环路线排放而保持均匀。
同时，当食物保鲜室3内的温度偏差大于预定参考值时，微处理器在温度传感器9a和9b检测的信号的基础上控制水平分配叶片33a、33b和33c及垂直分配叶片51，使得冷气集中在温度较高的区域。例如，若食物保鲜室3内的右下区A的温度确定为最高，则微处理器驱动驱动马达35使水平分配叶片33a、33b和33c及垂直分配叶片51指向右下区A，然后使驱动马达35停止旋转。此后，冷气连续输送至右下区A，从而食物保鲜室3内的温度在短时间内变得均匀。
如上所述，根据本发明，由于水平分配叶片和垂直分配叶片具有平板形状，因此冷气排放口附近不会形成冷气旋涡。此外，由于在水平分配叶片和垂直分配叶片的混合运行下冷气的排放方向连续变化，因此冷气在食物保鲜室的整个区域均匀分布。特别是，温度升高的区域可以集中方式冷却，从而食物保鲜室内的温度可在短时间内变得均匀。
虽然已详细描述和示意了本发明，但应明白其为示意性和示例性而非限制性的，本发明的精神和范围仅由所附权利要求书所限定。

Claims (3)

1.一种控制冰箱冷气分配运行的方法，包括步骤如下：
准备形成冷气管道的管道室，冷气管道用于导引由蒸发器产生的冷气，所述管道室具有向冷却室开口的多个冷气排放口、安装在所述冷气管道内从而能相对垂直轴旋转的多个平板形的水平分配叶片和安装在所述冷气管道内从而能相对水平轴旋转的多个平板形的垂直分配叶片，所述水平分配叶片用于控制送入所述冷却室的冷气的水平排放方向，所述垂直分配叶片用于控制送入所述冷却室的冷气的垂直排放方向；
检测所述冷却室内预定数量位置的温度；
在所测温度的基础上计算所述冷却室内的预定位置之间的温度偏差；
当偏差小于预定值时，通过连续旋转所述水平分配叶片和垂直分配叶片连续向所述冷却室的各个区域输送所述冷气管道内的冷气；及
当偏差大于预定值时，停止旋转所述水平分配叶片和所述垂直分配叶片，从而使冷气向温度高的区域排放。
2.如权利要求1所述的控制冰箱冷气分配运行的方法，其特征在于，所述垂直分配叶片当所述水平分配叶片旋转时在预定角度范围内作往复转动。
3.如权利要求2所述的控制冰箱冷气分配运行的方法，其特征在于，所述垂直分配叶片被控制为当所述水平分配叶片旋转一次时作一次往复。
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