專利名稱：具有可將冷氣集中供給局部區域的冷氣分配板的冰箱的制作方法
技術領域：
本發明涉及一種具有將冷氣均勻分配到冷卻室內的裝置的冰箱，尤其涉及具有可將冷氣以集中的方式供給一個局部區域的冷氣分配板的冰箱。
通常，冰箱具有一個用于形成一對冷卻室，即以分隔壁相隔的一個冷凍室和一個冷藏室的箱柜；用于分別開啟/關閉各個冷卻室的一個冷凍室和一個冷藏室門；以及一個用于向冷凍室和冷藏室供應冷氣的制冷系統，該系統包括一個壓縮機、一個冷凝器和一個蒸發器。蒸發器所產生的冷氣沿著設置在各室后壁上的送風管輸送，然后借助風扇將冷氣經由開設于各室內的冷氣排放孔供入各個冷卻室。
然而，在上述傳統的冰箱中，存在有一個經由冷氣排放孔所排放的冷氣被集中的區域以及一個供給氣量較少的區域，由此導致各個冷卻室內的溫度偏差，因而不能獲得均勻的制冷。因此，提出了一種采用解決這類問題的所謂三維制冷方法的冰箱，在所謂的三維制冷方法的冰箱中，為了提高制冷的均勻性，冷氣排放孔不僅設置在冷卻室的后壁上，而且也設置在兩個側壁上。
然而，在所謂的三維制冷方法的冰箱中，因為冷氣以固定的方向經由冷氣排氣孔排放，所以在邊緣區域就可能存在一個不能有效供給冷空氣的“死區”。特別因為送風管不僅設置在后壁上且設置在兩側壁上，所以，就存在這樣的問題一是用于儲存食品的空間減小；二是因需要增加部件和工藝程序而使制作成本增加。
當趨于使用較大尺寸冰箱的情況下，冷氣的均勻分配已上升為一個重要的問題。
鑒于上述問題，在國際專利申請WO95/27278中，本發明的申請人已經提出一種具有分配冷氣裝置的冰箱。
圖1至圖3分別為具有分配冷氣裝置的冰箱的主要部件的側視圖、局部放大的截面視圖、分解透視圖。
傳統的具有分配冷氣裝置的冰箱在箱柜1內設有冷卻室2和3，上述兩室之間以分隔壁5相隔。該泠卻室2和3分別為具有較低溫度的冷凍室2和具有較高溫度的冷藏室3。在冷卻室2和3的前開口上，分別安裝有用于開啟/關閉各個冷卻室的門6和7。在箱柜1內設有一個制冷系統，該系統包括一個壓縮機11、一個冷凝器(未示)、一個冷凍室蒸發器12a、一個冷藏室蒸發器12b。蒸發器12a和12b所產生的冷氣借助冷凍室風扇13a和冷藏室風扇13b輸送到各個冷卻室2和3內。
具有開向冷藏室3的冷氣排放孔16的局部呈半圓柱狀的管板9與用于形成冷藏室3的后內壁面的內壁板23相連，被密封板25所隔離的送風管15和回風管17設置于管板9和箱柜1的后壁4之間。送風管15內安裝有一個管件21，該管件21用于向下引導借助冷藏室風扇13b所輸送的冷氣。由冷藏室蒸發器12b所產生的冷氣借助冷藏室風扇13b來輸送，然后經由送風管15和冷氣排放孔16被供到冷藏室3內。
在送風管15內安裝有一冷氣分配裝置130。該冷氣分配裝置130包括一個具有垂直軸線的轉軸131，與轉軸131配備在一起、分別與冷氣排放孔16相對應的冷氣分配板132，一個用于轉動轉軸131的驅動電機135。每個冷氣分配板132包括三個沿著軸線方向彼此平行設置的盤136、137、138，設置在盤136、137、138之間的第一板133和第二板134。每個第一板133和第二板134均被彎曲成橫截面呈近似字母S形。該第一板133和第二板134的彎曲方向相反。
在具有上述構造的冰箱中，當驅動電機135以低速轉動轉軸131時，沿著送風管15流動的冷氣沿著冷氣分配板132的彎曲面而相應地改變流向，且水平地分配到冷藏室3內。同時，當需要對一局部進行集中制冷時，驅動電機135根據冷氣分配板132的方向停止轉動轉軸131，從而將冷氣集中供到上述局部。
然而，因該冷氣分配裝置130的第一板133和第二板134被彎曲成近似字母S形，根據轉軸131的轉向，冷藏室3的左或右側就可能沒有足夠的冷氣供應，冷氣排放孔16周圍形成的冷氣渦流會干擾冷氣的平穩流動。
另外，盡管這種傳統的冷氣分配裝置130能夠使冷氣略微均勻分配，但是當冷藏室3的某部分的溫度在短時間內突然改變時，冷氣就不能均勻地分配。即如果因某原因(如冷藏室3內加入了額外的食品)導致局部溫度增高時，供給此局部的冷氣就不夠。因此，局部制冷的效果較差，或因適當地冷卻了該局部區域而使該區域過冷。這樣，上述傳統的冷氣分配裝置130不能夠在冷藏室3的整個區域內實現均勻冷卻。
為克服上述現有技術中的問題，提出了本發明。因此本發明的目的在于提供一種具有冷氣分配裝置的冰箱，該裝置能夠防止冷氣渦流，且以集中的方式將冷氣供給局部區域而有效地獲得冷氣的均勻分配。
為達到上述的目的，本發明提供一種冰箱，它具有用于儲存食品的冷卻室，以及一個設置在該冷卻室的一側壁上的風管，該風管用來形成冷空氣通道，該風管具有至少一個開向該冷卻室內的冷氣排放孔。該冰箱包括一個平板形狀的可轉動地安裝于該風管內的冷氣排放孔附近的水平分配板，該水平分配板根據其自身角度位置來控制經過排出孔水平釋放的冷氣的排出方向；一個與所述水平分配板相聯結的轉軸，該轉軸沿著垂直軸線延伸；一個用于帶動該轉軸轉動的電機，該電機能夠控制轉軸的角度位置；安裝于該冷卻室內的多個溫度敏感元件；一個控制部件，該部件根據上述溫度敏感元件所測得的溫度來控制該驅動電機使其在某角度方向停止轉動，這樣，冷空氣被供到高溫區域。
所述控制部件控制該驅動電機，從而當溫度敏感元件測得的溫度偏差低于預定值時，該水平分配板可連續地旋轉。
最好本發明的冰箱還包括多個具有水平轉軸的垂直分配板和用于垂直地樞軸轉動垂直分配板的機構。
該樞軸轉動機構(pivoting means)包括一個具有多個鉸鏈組件的連接件，該組件與該垂直分配板在相距上述水平轉軸的一定距離處分別裝配，該連接件可垂直地上下移動；一個用于升/降該連接件的機構。該升/降機構包括一個安裝在該水平分配板的轉軸上的升降凸輪，該升/降凸輪與該轉軸同時旋轉；一個與連接件形成一體的動作部件，該動作部件與該升/降凸輪相互作用，以便將升/降凸輪的旋轉運動傳遞給該連接件，使該連接件作升/降運動。
驅動電機最好是步進電機。
在本發明中，冷氣被集中供給高溫區域而不產生冷氣渦流。這樣，冷卻室內的溫度可保持均勻。
通過參照附圖的下述說明，本發明將更加易于理解而且發明目的和優點將更清楚。其中
圖1為傳統的具有冷氣分配板的冰箱的側面視圖；圖2為圖1的局部放大截面視圖；圖3為圖2的主要部分的放大分解透視圖；圖4為本發明的冰箱的正視圖；圖5為圖4的側面視圖；圖6為圖5中的冷氣分配裝置的放大分解透視圖；圖7為控制冷氣分配裝置的方框示意圖；圖8至圖10為放大的橫斷面圖，用于表示水平分配板連續完成的冷氣分配過程；圖11至圖13為放大的側面視圖，用于表示垂直分配板連續完成的冷氣分配過程；圖14為流程圖，用于表示控制本發明冰箱的步驟。
下面，參照附圖對本發明予以詳細地描述。與圖1至圖3中所示的現有技術中相同或相似的部件將采用同一附圖標記。在每個實施例中，與背景技術中的部件基本相同的部件的描述予以省略。
圖4和圖5所示為本發明的冰箱。同圖1至圖3所示的傳統冰箱一樣，該冰箱也具有一個箱柜1，該箱柜1形成有冷凍室2和冷藏室3，冷凍室2位于上部和冷藏室3位于下部，且通過分隔壁5隔開。在冷凍室2和冷藏室3的前開口處分別設有用來開啟/關閉各個冷卻室的門6和7。在冷藏室3中，安裝有用于放置食品的擱架8，擱架8將冷藏室3分隔成三個區域，即上區、中區和下區。在冷藏室3的上部設置有一個特別保鮮室18。該特別保鮮室18用于儲存適于在特定溫度范圍內儲存的食品。在冷藏室3的下部設置有一個蔬菜室19。該蔬菜室19用于儲存蔬菜。
在箱柜1內設有一個制冷系統，該系統包括一個壓縮機11、一個冷凝器(未示出)、一個冷凍室蒸發器12a、一個冷藏蒸發器12b。蒸發器12a和12b所產生的冷氣借助冷凍室風扇13a和冷藏室風扇13b輸送到各個冷卻室即冷凍室2和冷藏室3內。
冷藏室3的后側上設置有送風管15和回風管17。由冷藏室蒸發器12b所產生的冷氣借助冷藏室風扇13b吹送，經由送風管15和冷氣排放孔16被供到冷藏室3內。送風管15內安裝有一個用于水平地分配冷氣的裝置。
在冷藏室3內安裝有一對溫度傳感器9a和9b。溫度傳感器9a和9b包括一個安裝在冷藏室3內左上方的溫度傳感器9a，一個安裝在冷藏室3內右下方的溫度傳感器9b。
圖6為圖5中的冷氣分配裝置的放大分解透視圖。本發明的冰箱具有一個水平分配冷氣的裝置30和一個垂直分配冷氣的裝置40。
該水平分配裝置30包括一個具有垂直軸線的轉軸31；三塊平板形水平分配板33；以及一個用于轉動轉軸31的驅動電機35。上述三塊水平分配板33設置在各個沿著軸向開設于管板9上的冷氣排放孔16的附近。一個與驅動電機35的驅動軸36相連接的連接部件39設置在轉軸31的上端，一個軸頸部件32設置在轉軸31的下端，該軸頸部件32可轉動地插入開設于管板9的下部的軸承孔9g內被支承。該驅動電機35最好是能夠控制角度停止位置的步進電機。
于是，當驅動電機35運行時，水平分配板33被轉軸31所驅動，從而冷氣通過冷氣排放孔16被水平地排放。
垂直分配裝置40包括多個靠近冷氣排放孔16設置的垂直分配板57，垂直分配板57可繞水平軸線樞軸轉動；一個安裝在送風管15內的連接件61，該連接件61可上下移動；以及一個用于升/降連接件61的升/降凸輪63。
該垂直分配板57呈圓弧狀的板，以便與水平分配板33相配，水平轉軸53設置于垂直分配板57的左右兩端且沿著水平方向延伸。相應地，管板9上設有從其兩側邊的后面向后延伸且彼此相對的凸緣9e，該凸緣9e上設有多個軸孔9f，該軸孔9f用來收納且可轉動地支承該水平轉軸53。當水平轉軸53插入軸孔9f后，垂直分配板57能夠在冷氣排放孔16內樞軸地轉動。
連接件61與轉軸31平行地設置。連接件61呈棒狀且具有多個鉸鏈組件62，鉸鏈組件62為帶缺口的環形且向垂直分配板57凸出。為了與該鉸鏈組件62相匹配，每個垂直分配板57具有一個位于其內側中央部位的鉸鏈55，該鉸鏈55呈柱形，且沿著水平方向設置。鉸鏈組件62與鉸鏈55相配合，以保證它們能相對轉動。
升/降凸輪63被安裝在水平分配裝置30的轉軸31上。該升/降凸輪63包括一個凸輪體66和一個形成在凸輪體66的外表面上的凸輪槽65。凸輪槽65為一個閉環，且沿著圓柱面具有升/降凸輪輪廓的曲線。在連接件61上設有一個垂直于縱向突出的動作部件67，該動作部件67的自由端插入升/降凸輪63的凸輪槽65內。
另外，連接件61具有一個朝向管板9凸出的引導塊69，該引導塊69與形成于管板9的內壁上的升/降引導部分49相配。該升/降引導部分49與引導塊69相配以保證引導該引導塊69上下移動，且防止連接件61繞其軸轉動。
圖7為控制冷氣分配裝置的方框示意圖。冷氣分配裝置被一個微處理器70所控制。該微處理器70接收到從第一和第二溫度傳感器9a和9b傳來的信號，從而檢測到了冷藏室3內的溫度且根據所檢測到的溫度計算出溫度分布。該微處理器70根據所計算得的溫度分布控制驅動電機35。另外，盡管圖7中沒有表示出，但實際上微處理器70也控制該壓縮機11和風扇13a和13b以便控制冷氣的供給和產生。
圖8至圖10為橫斷面圖，用于表示通過水平分配板33的旋轉對冷氣進行分配的情形。如圖8所示，當該水平分配板33正對前面時，送風管15內的冷氣沿著該水平分配板33的兩側排向前方。當該水平分配板33如圖9和圖10所示那樣轉向左側或右側時，冷氣被排向左側或右側。
當水平分配裝置30運轉而轉動轉軸31時，升/降凸輪63也同時轉動。連接件61通過與升/降凸輪63上的凸輪槽65相嚙合的動作部件67的作用而上升/下降。由于連接件61的上升/下降運動使得垂直分配板57借助鉸鏈組件62和垂直分配板57上的鉸鏈55之間的作用而繞著水平轉軸53樞軸地旋轉。
同時，連接件61的上升和下降被引導塊69和升/降引導部分49垂直導引。因此，當升/降凸輪63旋轉時連接件61并不旋轉，但沿著垂直方向作往復運動。
圖11至圖13為側面視圖，用于表示因轉軸31的旋轉而使得垂直分配板57升/降的情形。如圖11所示，當該垂直分配板57保持水平時，冷氣被水平地排放。當該轉軸31旋轉90°之后，垂直分配板57如圖12所示那樣向上傾斜，此時，冷氣被向上排放到冷藏室3的上部區域。當該轉軸31由圖12所示的位置進一步旋轉90°之后，垂直分配板57返回到圖11所示的水平狀態，當轉軸31再旋轉90°之后，該垂直分配板57如圖13所示那樣向下傾斜。這樣，冷氣被向下排放。
下面，將參照附圖14對本發明的冰箱的運動予以說明。
微處理器70檢查冷藏室風扇13b是否開啟(S1)。如果冷藏室風扇13b處于開啟狀態，微處理器70檢測冷藏室3內的溫度分布情況，以便根據本發明進行集中冷卻。
詳細地描述，進行S2，即微處理器70利用第一和第二溫度傳感器9a和9b來檢測冷藏室3內的溫度，且進行S3，即計算所檢測位置的溫度差。微處理器70通過計算溫差是否超過預定值X來判斷溫度的差異程度。在這種情況下，該預定值X是根據冰箱的類型、尺寸和制冷量來確定的，該X的最佳范圍為2-3℃。
然后，如果溫差低于預定值X，微處理器70進行S4，即以恒定速度連續地轉動轉軸31。因此，通過旋轉水平分配板33使得冷氣均勻地分布。垂直分配裝置40與水平分配裝置30同時運行，這樣冷氣在水平和垂直方向上均得以均勻地分配。另外，因為水平分配板33呈平板狀，冷氣不會因水平分配板33的存在而發生渦旋。
同時，如果溫差高于預定值X，微處理器70進行S5，即對由第一溫度傳感器9a所測得的第一區域溫度和由第二溫度傳感器9b所測得的第二區域溫度進行比較，驅動電機35停止轉動以便使水平分配板33正對高溫區域。這樣，對高溫區域就實現了集中冷卻。
換句話說，如果第一區域的溫度高于第二區域溫度，微處理器70進行S6，即控制驅動電機35以便使該水平分配板33如圖10所示那樣轉向右方。在這種情況下，垂直分配板57如圖13所示轉向朝上，于是冷氣被集中排放至第一區域。
另外一種相似的情況，如果第二區域的溫度高于第一區域溫度，微處理器70進行S7，即控制驅動電機35，以便使水平分配板33如圖9所示那樣轉向左方。在這種情況下，垂直分配板57如圖12所示那樣向下旋轉。于是，冷氣被集中排放至第二區域。因為冷氣以集中的方式排向高溫區域，所以，冷藏室3內的溫度保持均勻。
同時，在本發明的實施例中，水平分配板33與冷氣排放孔16相對應設置，當然，相對于所有冷氣排放孔16而僅設置一個水平分配板33也是可以的。
另外，在本發明的實施例中，垂直分配板57與水平分配板33同時動作，當然，上述兩個部件也可以由單獨的驅動機構來分別帶動。即如果設有一個由微處理器70所控制的附加驅動電機，連接件61不通過升/降凸輪63而通過附加驅動電機控制，這樣就可以使垂直分配板57停止在一定角度的方向上。然后，通過連續的往復運動，也可在垂直方向上對局部區域進行集中冷卻或冷氣分配。
在這種情況下，最好在多個位置設置多個溫度傳感器。使用多個溫度傳感器，就能夠在多個區域之間檢測出高溫區域。彼此獨立控制的垂直分配板57和水平分配板33就將冷氣供給檢測到的高溫區域。
如上所述，在本發明中，冷氣被集中供給高溫區域而不產生渦流。這樣，冷卻室內的溫度保持均勻。雖然對本發明已經作了詳細的描述和說明，但上述的描述和說明僅是說明和舉例，而不是對本發明的限定，本發明的構思和保護范圍僅通過附加的權利要求來限定。
權利要求
1.一種冰箱，它具有用于儲存食品的冷卻室以及一個設置在所述冷卻室的一側壁上的風管，所述風管用來形成冷氣通道，所述風管具有至少一個開設向所述冷卻室內的冷氣排放孔，所述冰箱包括一個平板形的可轉動安裝于所述風管內的冷氣排放孔附近的水平分配板，所述水平分配板根據其自身角度位置控制經過排出孔水平地釋放的冷氣的排出方向；一個與所述水平分配板相聯結的轉軸，所述轉軸沿垂直軸線延伸；一個用于帶動所述轉軸轉動的電機，所述電機能夠控制轉軸的角度位置；安裝于所述冷卻室內的多個溫度敏感元件；一個控制部件，所述部件根據溫度敏感元件所測得的溫度來控制所述驅動電機，使得電機按一定角度的方向停止，這樣，冷空氣被供到高溫區域。
2.根據權利要求1所述的冰箱，其特征在于，所述控制部件控制驅動電機，從而當所述溫度敏感元件測得的溫度偏差低于預定值時，所述水平分配板連續地旋轉。
3.根據權利要求1所述的冰箱，其特征在于，另外包括多個具有水平轉軸的垂直分配板；和用于垂直地樞軸轉動所述垂直分配板的機構。
4.根據權利要求3所述的冰箱，其特征在于，所述樞軸轉動機構包括；一個具有多個鉸鏈組件的連接件，所述組件與垂直分配板在相距所述水平轉軸的一定距離處分別裝配，所述連接件可垂直地上下移動；以及一個用于升/降所述連接件的機構。
5.根據權利要求4所述的冰箱，其特征在于，所述升/降機構包括一個安裝在所述水平分配板的轉軸上的升/降凸輪，所述升/降凸輪與所述轉軸同時旋轉；以及一個與所述連接件形成一體的動作部件，所述動作部件與升/降凸輪相互作用，以便將升/降凸輪的旋轉運動傳遞給連接件，使連接件作升/降運動。
6.根據權利要求5所述的冰箱，其特征在于，所述升/降凸輪包括一個同軸安裝在所述轉軸上的圓柱形凸輪體和一個形成在凸輪體的外表面上的凸輪槽，所述凸輪槽形成為一個閉環且沿著圓柱面具有所述升/降凸輪輪廓曲線。
7.根據權利要求6所述的冰箱，其特征在于，還包括用于引導所述連接件的構件，以保證所述連接件可以垂直地上下移動，而防止所述連接件的轉動。
8.根據權利要求7所述的冰箱，其特征在于，所述引導機構包括一個沿著所述連接件的一軸凸出的引導塊；一個形成在所述風管的內壁表面上的引導部件，引導塊插入引導部件內且可以上下運動。
9.根據權利要求1所述的冰箱，其特征在于，所述驅動電機為步進電機。
全文摘要
一種具有冷氣分配板的冰箱,分配板設置在風管的冷氣排放孔的附近,分配板由一個能夠控制角度位置的電機控制。在儲藏室內設有多個溫度傳感器。一個微處理器根據傳感器所測得的溫度來控制電機。當一局部區域的溫度升高時,冷氣就借助正對該區域的分配板被集中供給該區域,當冷卻室的溫度差較小時,分配板連續旋轉。因此,以集中的方式冷卻高溫區域,從而,使冷卻室內的溫度保持均勻。
文檔編號F25D23/10GK1206820SQ98103589
公開日1999年2月3日 申請日期1998年7月24日 優先權日1998年7月24日
發明者樸海辰 申請人:三星電子株式會社