CN1435638A - 控制冰箱中的冷空气的装置和方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种冷空气控制装置，用于集中冷却冰箱中存贮新负载的区域。该装置包括：沿着冰箱的分隔壁设置并具有一定长度的第一冷空气导管，用于允许使从吹风室送入的冷空气通过它流动；具有可变长度的、从第一冷空气导管的前端向下设置的第二冷空气导管；与第二冷空气导管连接、用于调节第二冷空气导管长度的长度调节装置；以及附着到第二冷空气导管的下端上、用于进行转动并喷射冷空气的旋转调节装置。冷藏室中整个温度分布保持均匀，因此可大大减少功率消耗。

Description

控制冰箱中的冷空气 的装置和方法

                        技术领域

本发明涉及冰箱，更具体地说，涉及用于控制冷空气以集中冷却冰箱中冷却较差或储存新载荷的区域的装置。

                        背景技术

一般，冰箱用于冷冻食物，或将食物保持在冷的储存环境中。

冰箱是一个通过由空气压缩、空气冷凝和蒸发步骤组成的致冷循环，从周围环境中夺去热量，使周围环境冷却，以便冷冻或冷藏在温暖区域会腐烂的食物和需要保持新鲜的鱼类的一种装置。

由于根据上述原理，冰箱可在任何时候方便地贮存食物、鱼类、水果和饮料等以及将它们冷冻成可食用的冰，因此冰箱成为现代社会中的一个必需的电气设备。

图1为表示一个典型的冰箱结构的透视图。参见图1，冰箱由壳体14的分隔壁18分成冷冻室24和冷藏室26。为了将冷冻室24和冷藏室26与外界空气隔开，至少有一扇门(没有示出)安装在冰箱的前面。

同时，冰箱包括有用于进行压缩、冷凝和蒸发步骤的致冷循环的装置，以产生冷却冷冻室24和冷藏室26所必需的冷却空气。另外，冰箱的上部后面区域还有一个吹风室10，它具有一个吹风风扇12，用于强制地将致冷循环产生的冷空气吹入冷冻室24和冷藏室26中。

在与吹风室10互相连通的冷冻室24和冷藏室26之间的分隔壁18的某些位置上，还形成多个冷空气向前排放口20a，用于向前排放冷空气。

另外，在一个确定的位置上设有一个冷空气吸入口22，用于吸入周围的空气。

在上述结构的冰箱中，压缩机将温度和压力低的气态冷却剂，压缩成温度和压力高的状态。当高温和高压的被压缩的气态冷却剂通过冷凝器时，被冷冻和冷凝成压力高的液体状态。高压液态冷却剂在通过一根毛细管(没有示出)时，温度和压力降低。然后，在蒸发器中，液体冷却剂从周围环境中吸取热量，使周围空气冷却，同时液体冷却剂转换成温度和压力低的气体状态。接着，由于吹风风扇12的作用，通过蒸发器冷却的空气，通过冷冻室24，再通过冷藏室26循环，从而使冷冻和冷藏室的内部温度降低。

如上所述，冰箱设置有一个冷空气分配系统，用于将在蒸发器周围产生的冷空气均匀地分配至冷冻室和冷藏室的储存空间。当然，根据冰箱种类的不同，冷空气分配系统也多种多样地构成。

现参照图1和图2来说明冷空气分配系统。冷藏室26上端带有一个与吹风室10连通的调节风门20。

在调节风门20的侧面上，设置了冷空气向前排出口20a和用于将冷空气向下排出的冷空气向下排出口20b。

因此，在上述结构的冷空气分配系统中，在蒸发器周围产生并传送至吹风室10中的冷空气由设在吹风室10中的吹风风扇12分配至冷冻室24和调节风门20中。

在这种情况下，送入冷冻室24中的冷空气，在通过在冷冻室底部的冷空气吸入口22再次进入蒸发器中之前，通过冷冻室的内部循环。然后，进入调节风门20中的冷空气，通过在侧面的冷空气向前排出口20a，排出至冷藏室26中。

通过冷空气向前排出口20a排出至冷藏室上部区域中的冷空气被分配至由贮物架16限定的储存空间中，同时通过门15和贮物架16之间的空间向下流动。最后，冷空气引入与蒸发器连接的冷空气吸入口22中。

然而，根据上述的相关技术，从上端的调节风门排出的冷空气不能很好地传送至离调节风门远的冷藏室的中间和下部区域中。因此，不能有效地进行致冷，从而产生一个问题，即冷藏室中的温度分布不均匀。

由于冷空气不能充分地传送至远离上部调节风门的门15周围，因此，贮存在门筐中的食物不能很好地冷却。这已成为一个问题。

同时，如上所述结构的传统冰箱通过检测在冷藏室26中存有新载荷(例如食物)的贮物架16的重量或冷藏室26本身的重量，将冷空气排入冷藏室26或阻止冷空气从冷藏室26排出。另一种方式是，通过利用一个安装在冷藏室26的特定区域上的温度传感器(没有示出)，检测和判断冷藏室26本身的温度，根据温度的波动，冰箱将冷空气送入整个冷藏室26中，或阻止冷空气从整个冷藏室26排出。

但是，根据这种冷空气控制方法，当如上所述，由于如上所述新载荷造成冷藏室的环境温度升高且重量增大时，冷空气要排放到整个冷藏室中一定的时间段，以降低整个冰箱的升高的环境温度，因此会不利地使冰箱的功率消耗增大。

另外，上述整个冷藏室冷却的控制方法是在降低整个冷藏室的温度的同时，冷却新贮存的负载的，因此，大大降低了新负载的冷却速度并降低了冷空气冷却冰箱的能力，这是一个缺点。

                        发明内容

本发明是为了解决现有技术的上述问题而提出，其一个目的是要提供一种控制冰箱中的冷空气的装置。

本发明的另一个目的是要提供一种用于集中冷却贮存新负载的区域的装置。

为了达到上述目的，根据本发明的一个优选方面，提供了一种用于排出冷空气的装置，它包括：第一冷空气导管，其沿着冰箱的分隔壁设置并具有一定长度，以用于允许吹风室来的冷空气通过它流动；第二冷空气导管，其具有可变化的长度，并从上述第一冷空气导管的前端向下设置；与第二冷空气导管连接的长度调节装置，用于调节第二冷空气导管的长度；以及附着到第二冷空气导管的下端的旋转调节装置，用于进行旋转并喷出冷空气。

本发明的装置还可包括设置在旋转调节装置中的、用于检测环境温度的温度检测装置。

在本发明的装置中，第二冷空气导管优选地成形为波纹管。

在本发明的装置中，长度调节装置可以包括：用于使第二冷空气导管垂直运动的运动装置；和设置在第二冷空气导管前端、用于卷绕该运动装置的一个卷绕电机。该运动装置为缆索或绳索。该卷绕电机通过一个轴与卷绕或展开运动装置的一个卷筒连接。

在本发明的装置中，该旋转调节装置包括：用于喷射冷空气的冷空气喷嘴；和具有一个转子和一个定子、用于转动冷空气喷嘴的驱动装置。该转子设置在冷空气喷嘴的侧面上。

为了达到上述目的，根据本发明的另一个优选方面，提供了用于控制冰箱中的冷空气的装置，其包括：带有用于压缩冷空气的吹风风扇的一个吹风室；一个调节风门，其穿过分隔壁并延伸一定长度，以便将冷空气从吹风室引入；以及冷空气排出装置，它从冷藏室的前部延伸至载荷位置，以排出被引入的冷空气。

为了达到上述目的，根据本发明的再一个优选方面，提供了一种控制冰箱中的冷空气的系统，它包括：根据冰箱门的开/闭，在所有方向上操纵的变化装置；用于根据变化装置的工作，检测环境温度的检测装置；用于判断所检测的环境温度是否达到一定值或更高，以控制冷空气的喷射的控制装置；以及用于在所检测的环境温度达到一定值或更高时，将冷空气喷射至冷藏室前部的冷空气排出装置。

在本发明的系统中，该变化装置可以包括：在垂直方向长度可变化的冷空气导管；与冷空气导管连接、用于调节冷空气导管长度的长度调节装置；以及与冷空气导管下端连接、用于进行旋转并喷射冷空气的旋转调节装置。

本发明的系统还可包括沿着冷藏室的调节风门一侧上的壁面设置并与冷空气导管连通的辅助导管。

为了实现上述目的，根据本发明的又一个优选方面，提供了一种控制冰箱中冷空气的方法，该方法包括下列步骤：根据冰箱门的开/闭，在所有方向上操纵变化装置；如果变化装置在所有方向工作，检测环境温度，以判断环境温度是否达到预定的程度或更高；以及如果环境温度达到预定的程度，则喷射冷空气。

在本发明的方法中，操纵变化装置的步骤包括以下步骤：沿垂直方向移动冷空气导管；以及转动固定到冷空气导管上的冷空气喷嘴，其中，冷空气导管可以利用卷绕电机移动，而冷空气喷嘴可以利用驱动装置旋转。

在本发明的方法中，驱动装置可以具有一个转子和一个定子。

在本发明的方法中，可根据检测到的环境温度喷射冷空气；同时如果冰箱门不打开/关闭一定时间，则操纵变化装置。

                        附图说明

从下面结合附图进行的详细说明中，将可以更清楚地理解本发明的上述和其他目的、特点和其他优点。其中：

图1为示出一般冰箱结构的透视图；

图2为示出根据传统冷空气分配系统的冷空气循环的示意性截面图；

图3为示出采用根据本发明优选实施例的冷空气控制装置的冰箱结构的透视图；

图4示出图3所示的冷空气排出装置的结构；

图5A和5B表示根据本发明优选实施例的冷空气控制装置的工作；

图6为示出在根据本发明优选实施例的冷空气控制装置中，通过温度检测而进行的冷空气控制的流程图。

                     具体实施方式

下面将结合附图说明本发明的一个优选实施例。对于众所周知的功能或结构将不作详细说明，因为这样会不必要地使本发明的概念模糊不清。为了说明方便起见，在本发明的所有附图中，与用在现有技术中的相同的附图标记用来标示相同或相似的零件。

本发明的特征在于，在打开/关闭冰箱门以后，检测冰箱内的环境温度；并将冷空气喷射至环境温度达到预定程度或稍高的区域中。

图3为示出采用根据本发明优选实施例的冷空气控制装置的冰箱的结构的透视图，图4表示图3所示的冷空气排出装置的结构。

参见图3，冷空气控制装置包括一个吹风室10，一个调节风门20和冷空气排出装置。

吹风室10设在入口侧，并带有用于压缩冷空气和将压缩的冷空气送至调节风门20的吹风风扇12。

调节风门20贯穿冷冻室24和冷藏室26之间的分隔壁18，使冷空气可以从吹风室10流入，并前进至冷藏室26的后壁的横向距离那么远。

冷空气排出装置包括第一冷空气导管30、第二冷空气导管32、长度调节装置和旋转调节装置。

第一冷空气导管30从调节风门20的一侧沿着分隔壁18设置在该分隔壁18的侧面上，并延伸至该分隔壁18的横向距离那么远。

第二冷空气导管32的长度可变化，它从第一冷空气导管30的前端向下布置。在这种情况下，要求第二冷空气导管32牢固地安装在第一冷空气导管30的前端，以便冷空气不向外泄漏。优选地是，第二冷空气导管32为成形为波纹管的可伸长的管，使得第二冷空气导管32的长度可以缩短/伸长。

长度调节装置包括运动装置36，卷筒46和一个卷绕电机38。优选地是，该运动装置36为一根缆索或绳索。卷筒46与卷绕电机38和电机轴44连接，以卷绕或展开运动装置36。卷绕电机38的工作使连接到卷绕电机38上的电机轴44旋转，使得卷筒46在顺时针方向或反时针方向转动的同时卷绕或展开运动装置36。在此可以看出，随着运动装置36的长度改变，第二冷空气导管32的长度也相应地改变。

运动装置36在一端固定在卷筒46上，而在另一端固定到从第二冷空气导管32的末端伸出的一个适配器41上，如图4所示。卷筒46设置在第一冷空气导管30前端的导管内，而通过电机轴44与其连接的卷绕电机38设置在第一冷空气导管30的外侧。换句话说，卷绕电机38另外也可以设置在分隔壁18内，或在第一冷空气导管30的与分隔壁18相对的一侧上。

旋转调节装置包括驱动装置和冷空气喷嘴34。冷空气喷嘴34是一个用于喷射从吹风室10流入的冷空气的元件。驱动装置包括由电枢线圈和铁芯构成的一个定子40，和由许多永久磁铁构成的一个转子42。在此，定子40沿着第二冷空气导管32中的适配器41的外圆周形成，而转子42的多个永久磁铁则沿着冷空气喷嘴34的内圆周排列。

当电流施加到定子40上时，定子40被供能，从而转动转子42，使具有转子42的冷空气喷嘴34转动。优选地是，适配器41的末端43与冷空气喷嘴34的内部末端45连接，使得转动时冷空气不会向外泄漏。

用于检测环境温度的温度传感器等设置在冷空气喷嘴34的排出口周围的一侧上。优选地是，温度传感器设置在排出口47的侧面上。

同时，虽然在图3和图4中没有示出，可以在冰箱门的侧面上设置一个可以检测冰箱门的开/闭的开/闭传感器。另外，为了实现冷空气控制装置，还可以单独设置一个根据环境温度控制冷空气分配的控制器。

现在来说明本发明的工作。在如图5A所示冰箱门未开启的正常情况下，冷空气喷嘴34的排出口47指向门框15，以便随着第二冷空气导管32收缩而喷射冷空气。

另外，当冰箱门不打开/关闭一定时间时，第二冷空气导管32伸长，并且，在控制器的控制下，冷空气喷嘴转动，通过检测环境温度，将冷空气喷入温度已经达到预定程度的区域中。

如图5B所示，当使用者打开冰箱门，将新负载存贮在一个门筐15或贮物架16中时，在检测冰箱门开/闭的控制器的控制下，第二冷空气导管32伸长，且冷空气喷嘴34转动。当温度传感器检测的环境温度传送至控制器中时，通过判断环境温度是否达到预定的程度，控制器可允许喷射冷空气。在这种情况下，第二冷空气导管32和冷空气喷嘴34优选地按下列顺序工作：第二冷空气导管32首先伸长，在第二冷空气导管32伸长后，接着冷空气喷嘴34转动。

当冷空气喷嘴34以连续方式平稳转动的同时，第二冷空气导管32可以不间断地伸长预定的长度。

因此，当检测到的环境温度达到预定的程度或更高时，第二冷空气导管32伸长，且冷空气喷嘴34向着贮存新负载的区域转动，从而通过冷空气喷嘴34喷射冷空气。当然，如果新负载是冷的食物，则不喷射冷空气，因为所检测的环境温度在预定程度以下。

结果，当开/闭冰箱门存贮新负载时，第二冷空气导管32和冷空气喷嘴34工作，直至达到存放新负载的区域为止，这时，根据所检测的环境温度，喷射冷空气。

现参见图6来更详细地说明上述冷空气控制装置的工作。

图6为示出在根据本发明的优选实施例的冷空气控制装置中、通过温度检测进行的冷空气控制过程的流程图。

参见图6，在步骤51中，开/闭传感器检测冰箱门是否打开/关闭。即使冰箱门打开和关闭，也可以储存或不储存新负载，这是因为使用者可以关闭冰箱门而不从冰箱中取出东西。

当在步骤51中检测冰箱门开/闭时，在步骤53和55中，控制器操纵冷空气导管和冷空气喷嘴，冷空气导管指的是图3所示的第二冷空气导管。

在步骤55中，控制器使冷空气导管伸长预定的长度，并在通过温度传感器检测周围的温度的同时，连续的转动冷空气喷嘴。

在步骤59中，控制器判断环境温度是否超过预定的温度，如果环境温度没有超过预定的温度，则重复进行在步骤53和57中的上述过程。

如果环境温度超过预定的温度，则在步骤61中，控制器控制冷空气喷嘴，从而喷射冷空气。

即使在步骤51中检测到冰箱门的开/闭，如果没有存贮新的负载，则由于步骤61未进行而不会喷射冷空气，并进行步骤53至57的上述过程。

另外，虽然存贮了新负载，但如果负载是冷的，因而负载温度不超过预定的温度，则也不会喷射冷空气。

同时，如果在步骤51中冰箱门没有开/闭，则控制器在步骤63中检测冰箱门开/闭之间的时间间隔。如果冰箱门没有开/闭一段预定的时间，即超过预定的时间，则进行在步骤53～61中的上述过程。连续检测贮物架或门筐的环境温度，使冷空气可以喷射至环境温度达到预定温度的区域或其下方。

相反，如果冰箱门在预定的时间开/闭，则过程进行至步骤51，使开/闭传感器确认冰箱门是否打开/关闭。

如上所述，根据本发明优选实施例的冷空气控制装置检测环境温度，将冷空气喷射至温度超过预定程度的区域中；同时由于冰箱门开/闭，冷空气从冰箱上部向下运动，使得即使存贮新负载，在整个冰箱中，温度分布可以迅速保持均匀。

另外，根据本发明，即使冰箱门没有开/闭，可以周期性地检测冰箱整个内部区域的温度，将冷空气喷射至冷却较差的区域，因此可以大大节约功率消耗。

根据本发明，正常时随着冷空气喷嘴的排出口指向冰箱门而喷出冷空气，从而作用如同一个冷空气帘，以阻挡在冰箱门打开时外面的热空气进入。

本发明可以实现集中冷却，使冰箱中的温度分布保持均匀。

Claims (28)

1.一种用于排出冷空气的装置，包括：

第一冷空气导管，其沿着冰箱的分隔壁设置，并具有一定的长度，以允许吹风室来的冷空气通过它流动；

第二冷空气导管，具有可变化的长度，从上述第一冷空气导管的前端向下设置；

与第二冷空气导管连接的长度调节装置，用于调节第二冷空气导管的长度；以及

与第二冷空气导管的下端连接的旋转调节装置，用于进行转动并喷出冷空气。

2.如权利要求1所述的装置，还包括设置在旋转调节装置中的温度检测装置，用于检测环境温度。

3.如权利要求1所述的装置，其特征在于，第二冷空气导管成形为波纹管。

4.如权利要求1所述的装置，其特征在于，长度调节装置包括：

用于使第二冷空气导管垂直运动的运动装置；以及

安装在第二冷空气导管前端的卷绕电机，用于卷绕该运动装置。

5.如权利要求4所述的装置，其特征在于，运动装置为缆索或绳索。

6.如权利要求4所述的装置，其特征在于，卷绕电机通过轴与用于卷绕或展开运动装置的卷筒连接。

7.如权利要求1所述的装置，其特征在于，旋转调节装置包括：

喷射冷空气用的冷空气喷嘴；和

具有转子和定子的驱动装置，用于转动冷空气喷嘴。

8.如权利要求7所述的装置，其特征在于，转子设置在冷空气喷嘴的侧面上。

9.一种用于控制冰箱中的冷空气的装置，包括：

具有用于压缩冷空气的吹风风扇的吹风室；

调节风门，其穿过分隔壁并延伸一定长度，以引导来自吹风室的冷空气；以及

冷空气排出装置，其从冷藏室的前部延伸至负载位置，从而排出被引入的冷空气。

10.如权利要求9所述的装置，其特征在于，冷空气排出装置包括：

沿着冰箱的分隔壁设置并具有一定长度的第一冷空气导管，用于使从吹风室引入的冷空气通过它流动；

具有可变化的长度的第二冷空气导管，其从第一冷空气导管的前端向下设置；

与第二冷空气导管连接的长度调节装置，用于调节第二冷空气导管的长度；以及

与第二冷空气导管的下端连接的旋转调节装置，用于进行转动并喷射冷空气。

11.如权利要求10所述的装置，还包括设置在旋转调节装置中、用于检测环境温度的温度检测装置。

12.如权利要求10所述的装置，其特征在于，第二冷空气导管成形为波纹管。

13.如权利要求10所述的装置，其特征在于，长度调节装置包括：

用于使第二冷空气导管垂直运动的运动装置；以及

安装在第二冷空气导管前端的卷绕电机，用于卷绕该运动装置。

14.如权利要求13所述的装置，其特征在于，运动装置为缆索或绳索。

15.如权利要求10所述的装置，其特征在于，卷绕电机通过轴与卷绕或展开运动装置的卷筒连接。

16.如权利要求10所述的装置，其特征在于，旋转调节装置包括：

用于喷射冷空气的冷空气喷嘴；以及

用于将冷空气喷嘴转动至负载位置的驱动装置。

17.一种控制冰箱中的冷空气的系统，它包括：

根据冰箱门的开/闭，在所有方向上操纵的变化装置；

根据变化装置的工作，检测环境温度的检测装置；

控制装置，用于判断所检测的环境温度是否达到特定程度或更高，以控制冷空气的喷射；以及

冷空气排出装置，用于当所检测的环境温度达到特定程度或更高时，将冷空气喷射至冷藏室前部。

18.如权利要求17所述的系统，其特征在于，变化装置包括：

长度在垂直方向可变化的冷空气导管；

与冷空气导管连接，用于调节冷空气导管长度的长度调节装置；以及

附着到冷空气导管下端，用于进行转动并喷射冷空气的旋转调节装置。

19.如权利要求18所述的系统，其特征在于，检测装置设置在旋转调节装置的侧面上。

20.如权利要求18所述的系统，还包括沿着冷藏室的调节风门一侧上的壁设置、并与冷空气导管连通的辅助导管。

21.如权利要求18所述的系统，其特征在于，长度调节装置包括：

用于垂直移动冷空气导管的缆索；以及

设置在冷空气导管前端、用于卷绕缆索的卷绕电机。

22.如权利要求18所述的系统，其特征在于，旋转调节装置包括：

用于喷射冷空气的冷空气喷嘴；

用于转动冷空气喷嘴的驱动装置。

23.一种控制冰箱中冷空气的方法，该方法包括以下步骤：

根据冰箱门的开/闭，在所有方向上操纵变化装置；

如果变化装置在所有方向工作，则检测环境温度，判断环境温度是否达到预定程度或更高；以及

如果环境温度达到预定程度，则喷射冷空气。

24.如权利要求23所述的方法，其特征在于，操纵变化装置的步骤包括以下步骤：

垂直移动冷空气导管；以及

转动附着到冷空气导管上的冷空气喷嘴。

25.如权利要求24所述的方法，其特征在于，利用卷绕电机来移动冷空气导管。

26.如权利要求24所述的方法，其特征在于，利用驱动装置转动冷空气喷嘴。

27.如权利要求26所述的方法，其特征在于，驱动装置具有转子和定子。

28.如权利要求23所述的方法，其特征在于，如果冰箱门不打开/关闭特定时间，则重复进行上述步骤。

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