專利名稱:為多室冰箱提供室選擇的流過型轉(zhuǎn)動節(jié)氣閥的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域:
一般的,本發(fā)明涉及多室冰箱的溫度控制系統(tǒng),特別是,涉及用以具有食物保鮮室、蔬菜冷藏室和冷凍室的多室冰箱的溫度調(diào)節(jié)的節(jié)氣閥和節(jié)氣閥控制系統(tǒng)。
背景技術(shù):
在一個典型的多室冰箱中,多種方法可以用于控制每個室的溫度。通常的做法是采用制冷系統(tǒng),即壓縮機、蒸發(fā)器、風(fēng)扇等,直接對冷凍室進行冷卻;將從冷凍室出來的空氣通過從冷凍室到食物保鮮室的通道導(dǎo)入食物保鮮室;采用某些類型的節(jié)氣閥控制裝置,對通道內(nèi)的空氣進行調(diào)節(jié)。傳統(tǒng)上,節(jié)氣閥是一個手動操作的裝置,使用者可以通過調(diào)節(jié)節(jié)氣閥來改變冷凍室的溫度。食物保鮮室的溫度一般采用一個溫度調(diào)節(jié)裝置控制,該溫度調(diào)節(jié)裝置能夠感知食物保鮮室的溫度。溫度調(diào)節(jié)裝置控制壓縮機、蒸發(fā)器風(fēng)扇的工作。最終的冷凍室溫度是冷藏室設(shè)定點溫度和手動節(jié)氣閥位置的作用結(jié)果。眾所周知,這種類型的控制系統(tǒng)對于冷凍室溫度的穩(wěn)定性不是很理想,特別是當(dāng)外部溫度變化使食物保鮮室設(shè)定點溫度發(fā)生變化時。這種系統(tǒng)的優(yōu)點是造價低廉。
目前,美國生產(chǎn)的標(biāo)準(zhǔn)冰箱中,近15%的冰箱采用一個不太傳統(tǒng)的控制系統(tǒng),這個系統(tǒng)采用一個可以感知冷凍室溫度的溫度調(diào)節(jié)裝置使壓縮機循環(huán),通過調(diào)整空氣節(jié)氣閥控制裝置,減弱流向食物保鮮室的空氣。控制裝置采用一個制冷劑排出風(fēng)箱,該風(fēng)箱根據(jù)食物保鮮室的溫度膨脹或收縮。風(fēng)箱的運動用以驅(qū)動一個位于空氣氣流中的門,以減少流向食物保鮮室的空氣。門的運動具有較強的可預(yù)見性,從而,使得這個裝置可以用于一個生產(chǎn)基準(zhǔn)。和前述的方法相比,這種類型的控制系統(tǒng)使得所有室的溫度控制更加精確。采用這個系統(tǒng),外部溫度變化和門的開啟可以得到更好的補償。
這樣一個系統(tǒng)的主要缺陷是成本,定位于某種“高性能”產(chǎn)品的生產(chǎn)商是這類系統(tǒng)的采用者。此外,盡管這種比較貴的系統(tǒng)有比較好的效果,所有室的控制溫度仍然會在一定的溫度范圍內(nèi)變化,這是由所有這些控制作用的被動性造成的,這種被動性的特征在于較大的工作容差和受限制的反應(yīng)時間。節(jié)氣閥系統(tǒng)的另一個問題是節(jié)氣閥閥門上會結(jié)霜,這個問題同樣困擾著這種較為昂貴的系統(tǒng)。節(jié)氣閥閥門上的霜持續(xù)積累,就會妨礙溫度控制裝置的正常工作。這些積累的霜會導(dǎo)致節(jié)氣閥閥門的開關(guān)受到阻礙,從而,打亂所有室中正常的溫度控制。
以微控制器和微處理器為基礎(chǔ)的控制系統(tǒng)在家用電器中的應(yīng)用正在上升,這使得其在家用冰箱中的應(yīng)用成本低廉。這些控制系統(tǒng)提高了控制精確度,加快了反應(yīng),減少了制冷循環(huán)次數(shù),所有這些給消費者帶來了更高的功效和更低的操作成本。然而,在這些電子控制型系統(tǒng)中,需要機械節(jié)氣閥裝置。為了進一步提高電子控制系統(tǒng)的工作效率,這些機械的節(jié)氣閥裝置必須優(yōu)選能夠以一種門式的方式工作,也就是說,根據(jù)電子控制系統(tǒng)所確定的給定工作循環(huán)的開閉次序工作。因而,這種理想的節(jié)氣閥裝置本身必須具有快速反應(yīng)和高效空氣流動等特征。
Kolson et al.的No.6,240,735號美國專利名稱為轉(zhuǎn)動節(jié)氣閥,這項專利轉(zhuǎn)讓給了本申請的受讓人。這項專利批露了一種這樣的機械節(jié)氣閥裝置,該裝置解決了現(xiàn)有技術(shù)中所存在的問題。該專利所有的啟示和批露都作為參考,并入本申請。有利的是,該專利批露了一種用以控制流體流動的轉(zhuǎn)動節(jié)氣閥裝置。轉(zhuǎn)動節(jié)氣閥裝置包括內(nèi)部和外部中空圓筒,每個圓筒具有一個或多個側(cè)壁孔。內(nèi)部圓筒以這樣一種方式嵌套在外部圓筒中使得圓筒能夠繞著共同的縱向軸線進行相對的軸向轉(zhuǎn)動。內(nèi)部圓筒通過軸向入口接受流體流入,流體通過側(cè)壁孔沿徑向流向裝置外部。側(cè)壁孔形成的開口的尺寸和圓筒孔的對準(zhǔn)程度相對應(yīng)。
Kolson et al.的轉(zhuǎn)動節(jié)氣閥裝置給現(xiàn)有的節(jié)氣閥系統(tǒng)帶來了巨大的進步,解決了現(xiàn)有技術(shù)中的很多問題,它設(shè)計用于控制兩室之間流體的流動。然而,當(dāng)今設(shè)計中高端的、專業(yè)的新型冰箱樣式包括若干用于存放新鮮食物的室。主食物保鮮室中的蔬菜冷藏屜或室就是一個這樣的例子。有代表性的是,本樣式允許使用者在主食物保鮮室和蔬菜冷藏層之間手動設(shè)置一個節(jié)氣閥,這種溫度控制裝置存在同樣具有在冷凍室和食物保鮮室之間使用受控制的節(jié)氣閥時出現(xiàn)的問題,比如,很大的溫度變化。在蔬菜冷藏屜或室中這個問題非常突出,因為,相對于食物保鮮室的主冰箱門,這個室或?qū)哟蜷_的頻率要小得多。然而,溫度控制裝置一般受食物保鮮室溫度的驅(qū)動,由此,蔬菜冷藏屜會變得過冷,這樣會凍壞保存在其中的蔬菜和水果。
Kolson et al.的轉(zhuǎn)動節(jié)氣閥裝置還要求通過該裝置的流體的流動方向發(fā)生改變,也就是,Kolson et al.的轉(zhuǎn)動節(jié)氣閥使其中的流體流動從軸向改變?yōu)閺较?,這造成了流體紊亂的增強,降低了兩室之間流體交換的效率。冰箱生產(chǎn)商非常關(guān)心能量耗用,在節(jié)能方面競爭得非常激烈,他們還受到來自能源部門的很大壓力,需要進一步降低能耗。因此,冰箱的任何方面的效率提高都是他們所積極追求的。
因而,本領(lǐng)域中持續(xù)需求這樣一種節(jié)氣閥系統(tǒng),這種系統(tǒng)能夠為冰箱的所有溫度受控制的室,包括冷凍室、食物保鮮室、蔬菜冷藏屜或室,提供更好的溫度穩(wěn)定性,在降低成本和能耗的同時,提高系統(tǒng)的整體效率。
發(fā)明內(nèi)容
有鑒于以上,本發(fā)明提供了一種新型的改進的轉(zhuǎn)動節(jié)氣閥裝置。特別是,本發(fā)明提供了這樣一種新型的改進的轉(zhuǎn)動節(jié)氣閥裝置該裝置為冷凍室和多個食物保鮮室提供溫度控制,以使每個室可以保持在不同的溫度。此外,本發(fā)明還提供了這樣一種新型的改進的轉(zhuǎn)動節(jié)氣閥裝置通過提供的經(jīng)過其中的本質(zhì)上呈薄片狀的流動,提高了流體流動的效率。
本發(fā)明的一個特征是提高了通過節(jié)氣閥裝置的流體移動效率。本發(fā)明的另一個特征是,介于一個完全打開的和一個完全關(guān)閉的位置之間的可選擇的門式的工作,以允許改變所選的室之間的流體流動。
根據(jù)本發(fā)明,一種用于控制流體流動的節(jié)氣閥裝置,包括同心設(shè)置的內(nèi)部和外部中空的圓筒形部件,內(nèi)部圓筒形部件適于接受和引導(dǎo)流體流動,內(nèi)部圓筒形部件以這樣一種方式嵌套在外部圓筒形部件中允許部件沿著共同的縱向軸線進行相對的軸向轉(zhuǎn)動。在一個實施例中,每個部件都具有側(cè)壁孔,以提供通過其中的流體流動路線,由此,通過這個裝置的流體流動和孔的對準(zhǔn)程度成比例。在一個替換實施例中,內(nèi)部圓筒形部件包括流動控制部件,該部件構(gòu)成一個通過其中的流體流動路線,該路線和外部圓筒形部件的側(cè)壁孔相對應(yīng)。在另外一個實施例中,圓筒的縱向端部還包括一個端孔,以提供另外一個或者一個替換的通過其中的流體流動路線。這些孔布置成可以實現(xiàn)選擇性流過這些孔。
進一步,根據(jù)本發(fā)明,內(nèi)部圓筒包括布置其上的流體密封件,該密封件將通過該裝置的流體流動路線限制在側(cè)壁孔。更進一步,根據(jù)本發(fā)明,流體密封部件沿著內(nèi)部圓筒的每個徑向端部的圓周和圓筒的軸向長度布置。
再進一步,根據(jù)本發(fā)明,節(jié)氣閥裝置包括一個轉(zhuǎn)動動力源,該動力源適合于和內(nèi)部圓筒形部件嚙合,并相對于外部圓筒形部件,轉(zhuǎn)動內(nèi)部圓筒形部件。動力源可以選擇啟動,以根據(jù)需要,轉(zhuǎn)動內(nèi)部圓筒形部件達到孔對準(zhǔn)的程度,進而提供通過該裝置流向需要的室中的流體的適當(dāng)?shù)牧?。還進一步根據(jù)本發(fā)明,外部圓筒形部件相對于內(nèi)部圓筒形部件的軸向轉(zhuǎn)動固定。再進一步根據(jù)本發(fā)明,節(jié)氣閥裝置包括一個位置控制裝置,該裝置在對應(yīng)著側(cè)壁孔和/或端壁孔的理想的相對位置的一個或者多個選擇定位時,根據(jù)內(nèi)部圓筒形部件的轉(zhuǎn)動位置關(guān)閉動力源。更進一步,根據(jù)本發(fā)明,動力源提供了內(nèi)部圓筒形部件的完全的回轉(zhuǎn)軸向轉(zhuǎn)動,該回轉(zhuǎn)運動介于一個對應(yīng)著圓筒形側(cè)面和/或端壁孔的完全對準(zhǔn)位置和一個對應(yīng)著孔不存在任何位置的重疊的最大流動位置之間。
本發(fā)明的轉(zhuǎn)動節(jié)氣閥裝置提供了很高的效率,以及流過該裝置的流體的可選擇的調(diào)節(jié),非常適合于和不同的電子流動控制裝置一起使用,包括制冷設(shè)備。通過雙圓筒形部件構(gòu)造實現(xiàn)高效,這種圓筒形部件,提供了在完全關(guān)閉的位置上,能和門式操作、良好的密封性同時兼有的回轉(zhuǎn)率。通過本質(zhì)上呈薄片狀的流體流過介于這兩個主室之間的這個裝置,效率的提高得以實現(xiàn)。
本發(fā)明的其他特征和優(yōu)勢將在下面的結(jié)合附圖的詳細描述中體現(xiàn)得更為明顯。
附圖并入并構(gòu)成申請文件的一部分,附圖中示出了本發(fā)明的幾個方面,和說明書一起,用以解釋本發(fā)明的原理。在附圖中圖1是根據(jù)本發(fā)明的啟示所構(gòu)造的流過式轉(zhuǎn)動節(jié)氣閥的一個實施例的等比分解圖;圖2是圖1所示的轉(zhuǎn)動節(jié)氣閥的一個實施例的端視圖;圖3是圖1所示的轉(zhuǎn)動節(jié)氣閥的一個替換實施例的端視圖;圖4是圖3所示的轉(zhuǎn)動節(jié)氣閥的實施例的側(cè)視圖;圖5a-c是在可選流動路線的每一個位置上,經(jīng)過圖3所示轉(zhuǎn)動節(jié)氣閥的實施例的流體流動路線的流體流動簡示圖;圖6是根據(jù)本發(fā)明的啟示所構(gòu)造的流過式轉(zhuǎn)動節(jié)氣閥的一個替換實施例的等比分解圖;圖7a-d是在可選流動路線的每一個位置上,經(jīng)過圖6所示轉(zhuǎn)動節(jié)氣閥的實施例的流體流動路線的流體流動簡示圖;圖8是根據(jù)本發(fā)明的啟示所構(gòu)造的流過式轉(zhuǎn)動節(jié)氣閥的又一個替換實施例的等比分解圖;圖9是圖8所示的轉(zhuǎn)動節(jié)氣閥的實施例的側(cè)視圖;圖10是圖8所示的轉(zhuǎn)動節(jié)氣閥的實施例的端視圖;圖11是本發(fā)明的再一個替換實施例的局部的等比圖;下面將結(jié)合特定優(yōu)選實施例說明本發(fā)明,但下述說明無意于將本發(fā)明限制于這些實施例,相反,其目的在于覆蓋后附權(quán)利要求書中所限定的本發(fā)明的范圍和本質(zhì)中所包含的所有變化、改進和等同技術(shù)。
具體實施例方式
下面請見附圖。圖1中示出了根據(jù)本發(fā)明的啟示所構(gòu)造的流過式轉(zhuǎn)動節(jié)氣閥的一個實施例的等比分解圖,現(xiàn)在將特別參照圖1進行說明。在這個實施例中,轉(zhuǎn)動節(jié)氣閥裝置10包括一個固定外殼12,該外殼包括一個圓筒形外部主體件14,在其外圓筒壁上設(shè)有入口和出口孔16、18。在一個優(yōu)選實施例中,這兩個孔16和18彼此相對布置,這樣,流入一個孔中的流體可以直接從另一個孔中流出,而不會經(jīng)過流動方向的改變。如將要在下面進一步充分討論的那樣,這帶來了流過轉(zhuǎn)動節(jié)氣閥裝置的最高效率。然而,本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員將認識到,另外一種裝置會要求兩個孔16和18之間必需相互保持不同的定位,這樣的裝置具有經(jīng)過其中的效率略低的流體流動。
外殼12最好還包括一個入口高壓間和出口高壓間20、22,以便裝置10嵌入安裝在兩個平壁部分之間,比如置于冰箱的食物保藏室和冷凍室之間。此外,這些高壓間20、22的輪廓可以做成適合轉(zhuǎn)動節(jié)氣閥裝置的一種特別安裝,并且不限于任何特別的結(jié)構(gòu)。實際上,本領(lǐng)域普通技術(shù)人員將認識到,這些高壓間20、22可以根據(jù)安裝的需要,脫離圓筒形外部主體件14,單獨設(shè)置。
本發(fā)明的流過型轉(zhuǎn)動節(jié)氣閥裝置10還包括一個圓筒形內(nèi)部主體件24,該部件插入并容納在圓筒形外部主體件14中,可以轉(zhuǎn)動。圓筒形內(nèi)部主體件24包括若干縱向流體密封件26,和圓周流體密封件28,這些密封件和圓筒形外部主體件14的內(nèi)表面30一起,阻止或者限制流體的性能,使其從外部主體件14和內(nèi)部主體件24之間流過裝置10。
圓筒形內(nèi)部主體件24的側(cè)壁上還設(shè)有入口和出口孔32、34。在一個優(yōu)選的實施例中,這兩個孔32、34相互靠近排成一列,這樣,流入其中一個的流體,能繼續(xù)經(jīng)另一個孔流出,方向不會發(fā)生變化。如上所述,和現(xiàn)有的要求流體在裝置內(nèi)改變流動方向的節(jié)氣閥相比,這種結(jié)構(gòu)大大提高了經(jīng)過本發(fā)明的轉(zhuǎn)動節(jié)氣閥的流動效率。還有,如上所述,如果改變孔16、18的這種最有效的定位,孔32,34的位置也可以定位成當(dāng)需要流體流過這個裝置時,使得兩套孔排成一列。
圓筒形內(nèi)部主體件24還可以包括位置控制凸輪表面36、38,該凸輪表面和一個位置感應(yīng)控制裝置協(xié)同工作,比如微型開關(guān)40,向轉(zhuǎn)動節(jié)氣閥控制系統(tǒng)提供位置反饋信息。這個控制系統(tǒng)可以采用簡單切斷電路,以當(dāng)理想的節(jié)氣閥位置已經(jīng)獲得時,可以切斷動力轉(zhuǎn)動模式源的電源,比如電動機42;或者也可以采用更加復(fù)雜的電子控制裝置,以允許兩套孔16/18和32/34的定位變化,提供通過該裝置10內(nèi)的控制裝置的變化流動。如本領(lǐng)域普通技術(shù)人員將認識到的那樣,或多或少的,位置控制凸輪表面可以用于提供多個位置感應(yīng)以及圓筒形內(nèi)部主體件24相對于圓筒形外部主體件14的位置控制。此外,本領(lǐng)域不通技術(shù)人員將認識到如果采用其他位置控制裝置,位置控制凸輪表面36、38可以完全不使用。比如,如果電動機42是一個自動控制運轉(zhuǎn)時間的定時電動機,就可以通過和實際位置感應(yīng)相反的時間選擇,控制圓筒形內(nèi)主部件24的位置。如現(xiàn)有技術(shù)中熟知的那樣,也可以采用其他的位置控制裝置,比如引入軸編碼器。這種位置控制裝置的特殊選擇不是本發(fā)明的一個限制性因素。此外,電動機42還可以是步進電動機或DC電動機。如在從上述或者下述內(nèi)容中明顯顯示的那樣,電動機42可以是單向的或者雙向的。
如從圖2中的端視圖可見,圓筒形外部主體件的端壁44可以封閉,阻止任何流體的軸向流動??梢赃x擇的是,如圖3所示,端壁44可以帶有一個孔46,允許流體流過其中。為了確保這種軸向流動,圓筒形內(nèi)部主體件24的端壁48還必須設(shè)有一個孔50(參見圖5a-c),在這樣的一個實施例中,圖4中的流體流動箭頭示出了流入和流出裝置10的流體流動路線。
下面將參照圖5a-c中所示的流體流動簡示圖來說明本發(fā)明的流過式轉(zhuǎn)動空氣節(jié)氣閥所提供的可選流動控制,特別是和圖4所示的本發(fā)明的實施例所示相關(guān)的流動控制。在這些圖中,對圓筒形內(nèi)部主體件和外部主體件的簡化的示意性的表示用來幫助理解其工作過程。同樣,為了表示的方便,外部和內(nèi)部圓筒形主部件的孔的相對排布已經(jīng)相對于圖3中所示的位置進行了重新布置。此外,在圓筒形內(nèi)部主體件的端壁上設(shè)置了一個點,為下面的探討提供一個參照定位。
圖5a示出了圓筒形內(nèi)部主體件24相對于圓筒形外部主體件14的一個定位,這種定位,提供了一種,比如,介于一個多室冰箱的冷凍室,食物保鮮室和冷藏屜之間的流體移動。當(dāng)兩個主食物冷藏室和冷藏屜需要來自冷凍室的冷卻空氣,圓筒形內(nèi)部主體件24被驅(qū)動到這個相對位置。如本領(lǐng)域普通技術(shù)人員將理解到的那樣,孔32、34和孔50的尺寸設(shè)計允許適量的冷卻空氣根據(jù)尺寸和所有冷卻需求流入不同的室。以這種方式,冷藏屜的溫度不會過度降低到凍壞一般保存其中的蔬菜和水果的點。
一個冰箱帶有一個冷凍室、一個主保鮮室和一個密封在主保鮮室中的冷藏屜或室,在該冰箱的一種示例性的布置中,在主保鮮室要求冷卻后,圓筒形內(nèi)部主體件24相對于圓筒形外部主體件14的定位通常將如圖5b所示。也就是說,在冰箱門打開,主食物保鮮室中的溫度上升后,圖5b中所示的定位將常常出現(xiàn)。因為在大多數(shù)冰箱的使用過程中,冷藏室一般不打開,只有主保鮮室會需要冷卻。在主保鮮室引入過程中,冷藏室保持關(guān)閉,冷藏室中的冷卻空氣還不能流出。在這種情況下,圓筒形內(nèi)部主體件24相對于圓筒形外部主體件14轉(zhuǎn)動,這樣,孔34、32和孔16、18排成一列。然而,因為冷藏室不需要冷卻,孔50和孔46相對不排成一列,以阻止冷卻空氣流過其中。
當(dāng)各個室都不需要冷卻時,圓筒形內(nèi)部主體件24轉(zhuǎn)動,直至孔32、34和圓筒形外部主體件14的孔16、18不再排成一列,以阻斷空氣經(jīng)過裝置10的所有流動。從圖5c所示的位置,圓筒形內(nèi)部主體件24可以沿順時針方向或者逆時針方向轉(zhuǎn)動90°,直接運動到圖5a或者圖5b所示的狀態(tài)中的一個。在一個替換實施例中,電動機42僅僅沿一個方向轉(zhuǎn)動。在這樣一個實施例中,圓筒形內(nèi)部主體件將轉(zhuǎn)動90°,到達圖5a或者圖5b所示的定位中的一個定位,再轉(zhuǎn)動180°,到達其中另外一個定位。
圖6示出了本發(fā)明的流過型轉(zhuǎn)動節(jié)氣閥裝置10的一個替換實施例。其他所有的部件都和前述實施例本質(zhì)上不變,圓筒形內(nèi)部主體件24’采用了一個替換結(jié)構(gòu),該結(jié)構(gòu)中,不僅通過確???2和34之間本質(zhì)上呈薄片狀的流動,提高了流體流過其中的效率,還提供了選擇性的冷卻控制系統(tǒng),該控制系統(tǒng)使得食物保鮮室和冷藏室中的每一個都可以單獨冷卻,或者同時冷卻。通過設(shè)置平面狀的流體引導(dǎo)壁52、54,這些附加特征中的每一個都能夠制成,以形成介于孔32、34之間的流過通道。此外,在圓筒形內(nèi)部主體件24’的端壁48上還設(shè)有另一個孔56(參見圖7a-d)。
下面將參照圖7a-d中流動圖示,說明這個實施例所提供的可選冷卻控制。如圖7a所示,當(dāng)食物保鮮室和冷藏室都需要冷卻,圓筒形內(nèi)部主體件24’相對于圓筒形外部主體件14轉(zhuǎn)動,這樣,冷卻空氣可以通過孔32、34,以一種薄片狀的形式直接從冷凍室流入保鮮室。圓筒形內(nèi)部主體件24’端壁48上的孔50和圓筒形外部主體件的端壁44上的孔46排成一列,這樣,冷空氣可以從冷凍室流向蔬菜冷藏室。
如果僅僅冰箱的主食物保鮮室需要冷卻,圓筒形內(nèi)部主體件24可以在圓筒形外部主體件14中轉(zhuǎn)動,使得定位如圖7b所示。如可以這個圖示中看到的那樣,冷空氣能夠通過孔34、32以一種薄片狀的高效的形式在冷凍室和主食物保鮮室之間流動。然而,由于端壁48的孔50和端壁44的通向冷藏室的孔46沒有排成一列,通向冷藏室的空氣流動被阻斷。如果冷藏室中的溫度還沒有上升超過需要冷卻的設(shè)定溫度,以這種方式,保鮮室可以進行高效的熱交換,使其回落到理想的溫度,而不會凍壞一般存放在冷藏室中的蔬菜、水果或者其他物品。我們注意到,在冷藏室不打開的通常的保鮮室使用之后,這將是本發(fā)明的流過型轉(zhuǎn)動節(jié)氣閥的典型結(jié)構(gòu)。
如果冷藏室的溫度將要升高超過溫度設(shè)定點,圓筒形內(nèi)部主體件24’將會相對于圓筒形外部主體件14轉(zhuǎn)動,到達圖7c所示的位置。在這種定位時,冷卻空氣的從冷凍室向食物主保鮮室的流動被流體引導(dǎo)壁52、54阻斷。然而,這種定位將端壁48上的孔56置于和端壁44上的通向冷藏室的孔46排成一列的位置。由此,冷空氣可以流過其中,使冷藏室回復(fù)到理想的設(shè)定點溫度。
如果保鮮室和冷藏室都不需要冷卻,圓筒形內(nèi)主部件24’相對于圓筒形外部主體件14轉(zhuǎn)動,直到其定位如圖7d所示。在這種定位時,流體從冷凍室向主食物保鮮室的流動被流體引導(dǎo)壁54阻斷,同時,流體從冷凍室向冷藏室的流動被端壁48阻斷。
正如前述討論中對本領(lǐng)域普通技術(shù)人員而言顯而易見的那樣,圖6所示的本發(fā)明的實施例提供了對食物保鮮室、對冷藏室、或者同時對二者的高效的可選冷卻方式。此外,因為介于兩個流體引導(dǎo)壁52、54之間的流體流動是本質(zhì)上呈薄片狀,同樣的,圖6所示的實施例中從冷凍室向主食物保鮮室的流體流動特別高效。
圖8示出了本發(fā)明的流過型轉(zhuǎn)動空氣節(jié)氣閥10的又一個替換實施例。在這個實施例中,圓筒形內(nèi)部主體件24”的和電動機42相反端壁48上,布置著位置控制凸輪表面36、38。同樣,微型開關(guān)40也和電動機42相反布置。本實施例的外殼12’也和前述實施例不同圓筒形外部主體件14的兩端都是敞開的,用以容納圓筒形內(nèi)部主體件24的插入,使得位置控制凸輪表面36、38能在相反端被感知。流體流動密封仍然是由圓筒形外部主體件14內(nèi)的縱向流體密封件26和圓周流體密封件28提供。
圖9示出了流過型轉(zhuǎn)動節(jié)氣閥10的這個實施例的流體流動。正如從側(cè)視圖中可見的那樣,本實施例特別適合一個緊湊場所中兩個室之間的流體移動。
如前述實施例中,因為流體經(jīng)過其中的流動是本質(zhì)上呈薄片狀,本實施例特別高效。也就是說,流體直線流過轉(zhuǎn)動節(jié)氣閥10,在其流動路線中,沒有進行任何轉(zhuǎn)向。正如可以從圖10的端視圖中所見,本實施例沒有提供流體進入第三室的流動。
作為替代,裝置10的這端用于提供圓筒形內(nèi)部主體件24”相對于固定的圓筒形外部部件14的位置感應(yīng)。
圖11示出了又一個替換實施例。在這個本發(fā)明的這個實施例中,電動機42的驅(qū)動聯(lián)結(jié)器和圓筒形內(nèi)部主體件24的端環(huán)上的齒62相嚙合,并驅(qū)動齒62。應(yīng)該注意到的是,這種驅(qū)動布置可以用于前述任何其他實施例。
本文引用的所有參考資料,包括專利、專利申請和出版物,都全部并入本文作為參考。
為了圖示和說明的目的,前面對本發(fā)明的各種實施例的進行了描述。其目的不是要窮盡各種情況,也不是要將本發(fā)明嚴格限制在所批露的實施例中。按照上述啟示,還存在很多可能的改進和變化。選擇已討論的實施例進行說明,是為了給本發(fā)明的原理提供最好例證,為本發(fā)明提供實際應(yīng)用,以使得本領(lǐng)域普通技術(shù)人員能夠?qū)⒈景l(fā)明應(yīng)用于各種實施,或進行各種變化,以適合想要的特殊目的。根據(jù)公平地、合法地、公正地授權(quán)后的范圍對后附的權(quán)利要求書進行解釋時,所有這些改進和變化都在后附的權(quán)利要求書中限定的發(fā)明范圍之內(nèi)。
權(quán)利要求
1.一種流過型轉(zhuǎn)動節(jié)氣閥裝置,包括一個圓筒形外部主體件,該部件的一個外壁上設(shè)有一個第一孔和一個第二孔,第一和第二孔位于圓筒形外部主體件相對的兩側(cè)面,彼此沿徑向接近;一個圓筒形內(nèi)部主體件,該部件布置在圓筒形外部主體件內(nèi)部,可以轉(zhuǎn)動,圓筒形內(nèi)部主體件的一個外壁上設(shè)有一個第三孔和一個第四孔,第三和第四孔位于圓筒形內(nèi)部主體件的相對的兩側(cè)面,彼此沿徑向接近;其中,當(dāng)圓筒形內(nèi)部主體件轉(zhuǎn)動定位成使第三和第四孔和第一和第二孔排成一列時,形成一個直線通過這個裝置的徑向流動路線。
2.如權(quán)利要求1所述的流過型轉(zhuǎn)動節(jié)氣閥裝置,還包括和圓筒形外部主體件相連接的、靠近第一孔和第二孔的、一個入口高壓間和一個出口高壓間,以引導(dǎo)流體通過其中連通。
3.如權(quán)利要求1所述的流過型轉(zhuǎn)動節(jié)氣閥裝置,還包括一個轉(zhuǎn)動位置感應(yīng)裝置,設(shè)置用于感知圓筒形內(nèi)部主體件的轉(zhuǎn)動位置。
4.如權(quán)利要求3所述的流過型轉(zhuǎn)動節(jié)氣閥裝置,其中,圓筒形內(nèi)部主體件包括至少一個位置控制凸輪表面,其中,轉(zhuǎn)動位置感應(yīng)裝置包括微型開關(guān),所述微型開關(guān)與至少一個位置控制凸輪表面相應(yīng)布置,可以操作,并受其操縱。
5.如權(quán)利要求4所述的流過型轉(zhuǎn)動節(jié)氣閥裝置,其特征在于,至少一個位置控制凸輪表面設(shè)置于圓筒形內(nèi)部主體件的一個端壁上,該端壁和一個適合于受動力源驅(qū)動的驅(qū)動端壁相對。
6.如權(quán)利要求1所述的流過型轉(zhuǎn)動節(jié)氣閥裝置,還包括一個動力源,該動力源和圓筒形內(nèi)部主體件可以驅(qū)動地相連接。
7.如權(quán)利要求6所述的流過型轉(zhuǎn)動節(jié)氣閥裝置,其特征在于,動力源是一個計時電動機,該電動機工作,以在一個預(yù)定的時間段內(nèi)轉(zhuǎn)動圓筒形內(nèi)部主體件,使第三和第四孔相對于第一和第二孔處于一個的理想的轉(zhuǎn)動位置。
8.如權(quán)利要求1所述的流過型轉(zhuǎn)動節(jié)氣閥裝置,其特征在于,當(dāng)圓筒形內(nèi)部主體件位于這樣一個位置時第三和第四孔與第一和第二孔不排成一列,阻斷通過這個裝置的流體流動。
9.如權(quán)利要求8所述的流過型轉(zhuǎn)動節(jié)氣閥裝置,其特征在于,圓筒形內(nèi)部主體件的外表面上還設(shè)有流體密封件,流體密封件和圓筒形外部主體件的內(nèi)表面一起工作,以阻斷圓筒形內(nèi)部主體件的外表面和圓筒形外部主體件的內(nèi)表面之間的流體流動。
10.如權(quán)利要求9所述的流過型轉(zhuǎn)動節(jié)氣閥裝置,其特征在于,流體密封件包括縱向流體密封件和圓周流體密封件。
11.如權(quán)利要求1所述的流過型轉(zhuǎn)動節(jié)氣閥裝置,其中,圓筒形外部主體件的一個端壁上還限定了一個第五孔;其中,圓筒形內(nèi)部主體件的一個端壁上還限定了一個第六孔;其中,當(dāng)?shù)诹孜挥诤偷谖蹇着懦梢涣械奈恢脮r,形成一個流出這個裝置的軸向流動路線。
12.如權(quán)利要求11所述的流過型轉(zhuǎn)動節(jié)氣閥裝置,其中,占圓筒形外部主體件的端壁的一半的第五孔和占圓筒形內(nèi)部主體件的端壁的一半的第六孔這樣布置第一孔和第三孔排成一列使得第五孔和第六孔排成一列,以形成軸向流動路線。
13.如權(quán)利要求12所述的流過型轉(zhuǎn)動節(jié)氣閥裝置,其特征在于,第一孔和第四孔排成一列致使第五孔和第六孔不能排成一列,從而,阻斷軸向流體流動。
14.如權(quán)利要求12所述的流過型轉(zhuǎn)動節(jié)氣閥裝置,其特征在于,第一和第二孔與第三和第四孔不排成一列,既阻斷流體沿徑向,又阻斷流體沿軸向流過這個裝置。
15.如權(quán)利要求11所述的流過型轉(zhuǎn)動節(jié)氣閥裝置,其中,圓筒形內(nèi)部主體件包括兩個流體引導(dǎo)壁,該壁形成第三和第四孔,以及介于它們之間一個流體流動路線;其中占圓筒形外部主體件的端壁的一半的第五孔和其中占圓筒形內(nèi)部主體件的端壁的一半的第六孔這樣布置在流體流動路線中第一孔和第三孔排成一列使得第五孔和第六孔排成一列,形成軸向流動路線;以及第一孔和第四孔排成一列致使第五孔和第六孔不能排在一列,阻斷軸向流體流動。
16.如權(quán)利要求15所述的流過型轉(zhuǎn)動節(jié)氣閥裝置,其中,圓筒形內(nèi)部主體件的端部上還設(shè)有一個第七孔,該孔這樣布置在流體流動路線外側(cè)圓筒形內(nèi)部主體件向著阻斷通過這個裝置的徑向流動的第一位置轉(zhuǎn)動,使第七孔和第五孔排成一列,允許流體流過第一孔以及排成一列的第五和第七孔;其中,圓筒形內(nèi)部主體件向著阻斷通過這個裝置的徑向流動的第二位置轉(zhuǎn)動,也阻斷通過這個裝置的軸向流動。
17.如權(quán)利要求16所述的流過型轉(zhuǎn)動節(jié)氣閥裝置,其特征在于,轉(zhuǎn)動大約180°,第一位置和第二位置彼此互換。
18.如權(quán)利要求15所述的流過型轉(zhuǎn)動節(jié)氣閥裝置,其特征在于,流體引導(dǎo)壁呈這樣的平面狀介于兩者之間的流體流動路線允許本質(zhì)上呈薄片狀的流體流過這個裝置。
19.一種用于一種具有至少一個冷凍室和一個主食物保鮮室的冰箱中的流過型轉(zhuǎn)動節(jié)氣閥裝置,該裝置包括一個圓筒形外部主體件,該部件具有一個適于方便和冷凍室的流體連通的第一孔和一個適于方便和保鮮室的流體連通的第二孔,第一和第二孔布置成允許流體沿徑向流過第一孔和第二孔,在其內(nèi)部流體流動方向不需要改變;一個圓筒形內(nèi)部主體件,該部件布置在圓筒形外部主體件內(nèi)部,可以轉(zhuǎn)動,圓筒形內(nèi)部主體件的一個外壁上設(shè)有一個第三孔和一個第四孔,第三和第四孔布置成允許流體沿徑向流過第三孔和第四孔,在其內(nèi)部流體流動方向不需要改變;其中,當(dāng)圓筒形內(nèi)部主體件轉(zhuǎn)動,定位成第三和第四孔和第一和第二孔排成一列,便于空氣至少在冷凍室和主食物保鮮室之間流動時,形成一個徑向流動路線;在這個裝置內(nèi)部,流體流動方向不需要改變。
20.如權(quán)利要求19所述的用于一種還具有一個蔬菜冷藏室的冰箱中的流過型轉(zhuǎn)動節(jié)氣閥裝置,其中,圓筒形外部主體件的一個端壁上設(shè)有一個第五孔,適于方便和冷藏室的流體連通,其中,圓筒形內(nèi)部主體件的一個端壁上還設(shè)有一個第六孔;其中,當(dāng)?shù)诹孜挥诤偷谖蹇着懦梢涣械奈恢?,使得至少冷凍室和冷藏室之間流體連通時,形成一個流出這個裝置的軸向路線。
21.如權(quán)利要求20所述的流過型轉(zhuǎn)動節(jié)氣閥裝置,其特征在于,第五孔和第六孔這樣布置第一孔和第三孔排成一列使得第五孔和第六孔排成一列,以便于空氣在冷凍室、主食物保鮮室和蔬菜冷藏室之間流動。
22.如權(quán)利要求21所述的流過型轉(zhuǎn)動節(jié)氣閥裝置,其特征在于,當(dāng)?shù)谝豢缀偷谒目着懦梢涣?,致使第五孔和第六孔不能排成一列,以便于空氣在冷凍室和主食物保鮮室之間流動,同時,阻斷空氣向蔬菜冷藏室的流動。
23.如權(quán)利要求22所述的流過型轉(zhuǎn)動節(jié)氣閥裝置,其特征在于,第一和第二孔與第三和第四孔不排成一列,阻斷冷凍室、主食物保鮮室以及冷藏室之間的空氣流動。
24.如權(quán)利要求20所述的流過型轉(zhuǎn)動節(jié)氣閥裝置,其中,圓筒形內(nèi)部主體件包括兩個流體引導(dǎo)壁,該壁形成第三孔和第四孔,以及一個介于其間的流體流動路線;其中,第六孔這樣布置于流體流動路線中第一孔和第三孔排成一列使得第五孔和第六孔排成一列,以便于空氣在冷凍室、主食物保鮮室和蔬菜冷藏室之間流動。
25.如權(quán)利要求24所述的流過型轉(zhuǎn)動節(jié)氣閥裝置,其特征在于,第一孔和第四孔排成一列致使第五孔和第六孔不能排成一列,以便于空氣在冷凍室、主食物保鮮室之間流動,阻斷空氣向蔬菜冷藏室的流動。
26.如權(quán)利要求25所述的流過型轉(zhuǎn)動節(jié)氣閥裝置,其特征在于,圓筒形內(nèi)部主體件的端部上還設(shè)有一個第七孔,該孔這樣布置在流體流動路線外側(cè)圓筒形內(nèi)部主體件向著阻斷空氣在冷凍室和主食物保鮮室之間流動的一個第一位置的轉(zhuǎn)動,使得第七孔和第五孔排成一列,以便于空氣在冷凍室和冷藏室之間流動。
27.如權(quán)利要求26所述的流過型轉(zhuǎn)動節(jié)氣閥裝置,其特征在于,圓筒形內(nèi)部主體件向著阻斷空氣在冷凍室和主食物保鮮室之間流動的第二位置的轉(zhuǎn)動,也阻斷了空氣在冷凍室和蔬菜冷藏室之間的流動。
28.如權(quán)利要求20所述的流過型轉(zhuǎn)動節(jié)氣閥裝置,其中,圓筒形內(nèi)部主體件包括兩個流體引導(dǎo)壁,該壁形成第三孔和第四孔,以及一個介于其間的流體流動路線;其中,第六孔這樣布置于流體流動路線外側(cè)圓筒形內(nèi)部主體件向著阻斷空氣在冷凍室和主食物保鮮室之間流動的第一位置的轉(zhuǎn)動,使得第六孔和第五孔排成一列,以便于空氣在冷凍室和蔬菜冷藏室之間流動。
29.如權(quán)利要求19所述的流過型轉(zhuǎn)動節(jié)氣閥裝置,其特征在于,圓筒形內(nèi)部主體件包括兩個流體引導(dǎo)壁,形成第三孔和第四孔,以及一個介于其間的流體流動路線,這樣,介于其間的流體流動路線允許本質(zhì)薄片狀的空氣流過這個裝置。
30.一種流過型轉(zhuǎn)動節(jié)氣閥裝置,包括一個圓筒形外部主體件,該部件的外壁上設(shè)有一個第一孔和一個第二孔,第一和第二孔位于圓筒形外部主體件的相對的兩側(cè)面,彼此沿徑向接近;一個圓筒形內(nèi)部主體件,該部件布置在圓筒形外部主體件內(nèi)部,可以轉(zhuǎn)動,圓筒形內(nèi)部主體件包括兩個平面狀的流體引導(dǎo)壁,該壁形成第三孔和第四孔,以及一個介于其間的這樣的流體流動路線介于其間的流體流動路線允許本質(zhì)上呈薄片狀的空氣流過圓筒形內(nèi)部主體件;其中,當(dāng)圓筒形內(nèi)部主體件轉(zhuǎn)動定位成使第三和第四孔和第一和第二孔排成一列時,形成一個通過這個裝置的流動路線,這個流動路線具有一個徑向入口和一個徑向出口。
全文摘要
本發(fā)明提供了一種流過型轉(zhuǎn)動節(jié)氣閥裝置,通過該裝置能夠提供流過其中的高效的、本質(zhì)上呈薄片狀的流體。轉(zhuǎn)動節(jié)氣閥裝置包括一個圓筒形外部主體和一個圓筒形內(nèi)部主體,兩個主體可以相對轉(zhuǎn)動。圓筒形外部主體具有彼此相對的孔,允許流體流過而不需要改變流體方向。圓筒形內(nèi)部主體具有一個帶有入口和出口孔的流體流動路線,該入口孔和出口孔可以和外部主體上的孔排成一列,允許流體流過其中,或者內(nèi)部主體轉(zhuǎn)動至不使這些孔排成一列,阻斷流體流動。外部主體的一端具有一個孔,允許流體流向第三室,內(nèi)部主體也設(shè)有一個端孔,它們可以排成一列。節(jié)氣閥提供了決定于圓形內(nèi)部主體件的相對位置的,每個室之間的,可選擇的流體流動。
文檔編號F25D17/04GK1823249SQ200480020300
公開日2006年8月23日 申請日期2004年7月13日 優(yōu)先權(quán)日2003年7月15日
發(fā)明者詹姆斯·E·皮爾遜, 托馬斯·J·達文, 保羅·H·圖馬 申請人:羅伯特紹控制器公司