具有能防止冷却室空气倒流的 冷空气分配装置的冰箱 本发明涉及一种冰箱，更具体地涉及具有冷空气分配装置的冰箱，该装置能将供入的冷空气在冷却室水平和垂直方向进行分配，并能防止冷却室中的空气向蒸发器倒流。
通常，冰箱具有：一个壳体，形成一对冷却室，也就是冷冻室和冷藏室，它们由隔板分开；分别用于开/关冷却室的冷冻室门和冷藏室门；向冷冻室和冷藏室供应冷空气的冷却系统，该系统包括压缩机、冷凝器和蒸发器。由蒸发器产生的冷空气沿位于各室后壁的冷空气导管流动，然后通过那里的冷气排放口由风扇供给各冷却室。
然而，在这种普通的冰箱中，存在一个通过冷气排放口排出的冷气较集中地区域，及一个供给的冷气量却较少的区域，这样在冷却室中存在温差，不能达到均匀冷却。因此设计出一种冰箱，采用所谓的三维冷却方法来修正这类问题。在采用三维冷却方法的冰箱中，为促进均匀冷却，冷空气排放口位于冷却室的两个侧壁和后壁。
然而在这种采用三维冷却方法的冰箱中，由于冷气通过方向固定的冷气排放口排出，因此在边角处仍然有冷气供应不足的死区存在。特别是冷气导管不仅在后壁上而且在侧壁上布置，这样带来的问题是，储存食品的空间减少了，并且由于增加了零件数量和工艺过程使制造费用增加。
因此，相应于使用大冰箱这种趋势，冷气的均匀分配就成为一个重要问题。
出于这种考虑，本发明的申请人在国际专利申请WO 95/27278中提出了一种具有冷气分配装置的冰箱。图1至图3分别是具有冷气分配装置的冰箱主要元件的侧视图、部分放大断面图和分解立体图。
具有冷气分配装置的普通冰箱在六面体的壳1内有一对冷却室2和3，它们由隔板5分开。冷却室2和3分别是温度较低的冷冻室2和温度较高的冷藏室3。在冷却室2和3的前方开口处，分别安装有用于开关冷却室的门6和7。在壳体1内安装有冷却系统，该系统包括一个压缩机11、冷凝器(未示出)、冷冻室蒸发器12a、和冷藏室蒸发器12b。从蒸发器12a和12b处产生的冷气分别由冷冻室风扇13a和冷藏室风扇13b供给相应的室2和3中。
通道板9为部分筒形，它具有朝冷藏室3开放的冷气排放口16，它安装在内壁板23上，该板形成冷藏室3的后内壁表面。由密封板25分隔开来的冷气管15和循环管17位于通道板9和壳体1的后壁4之间。在冷气管15内装有导向件21，用于使从冷藏室风扇13b吹来的冷气向下流动。冷藏室蒸发器12b产生的冷气由冷藏室风扇13b吹动，然后通过冷气管15和冷气排放口16供给冷藏室3。
冷气分配装置130安装在冷气管15内。冷气分配装置130包括直立的旋转轴131、与旋转轴组装在各冷气排放口16附近的冷气分配叶片132、和使旋转轴131旋转的驱动电机135。每个冷气分配叶片132均包括沿轴向平行布置的三个盘136、137、138和布置在三个盘之间的第一叶片部分133以及第二叶片部分134。各叶片部分133和134均为弯曲状，以使其断面成为字母S的类似形状。叶片部分133和134相互朝相反方向弯曲。
在具有上述结构的冰箱中，当驱动电机135使旋转轴131以低速旋转时，在冷气管15中流动的冷气沿冷气分配叶片132的弯曲表面变化其流动方向，并被排入冷藏室3中，水平分散开来。同时，当特定的区域需要集中冷却时，驱动电机135根据冷气分配叶片132的方向使旋转轴131停止，使冷气集中在该特定的区域。
然而，由于冷气分配装置130的叶片部分133和134被弯成大致S形，冷气排放口16附近形成的冷气涡旋阻止了冷气的平稳流动。
另外，尽管这样的普通冷气分配装置130能使得冷气在水平方向均匀分配，但在垂直方向的冷气仍然不够均匀，因此限制了在冷藏室3的整个区域内实现均匀冷却。
还有，在这样的普通冰箱中，由于冷气排放口16是常开的，因此冷藏室3中的较热的空气会向蒸发器12b倒流。这样会引起蒸发器12b结霜。当蒸发器12b上结霜时，蒸发器12b的热交换效率降低，由此使整个冷却系统的冷却效率降低。
更进一步说，为了除霜，蒸发器还得使用另外的除霜加热器(未示出)来加热，这样使冷却效率更进一步降低，而且还增加电能的消耗。
本发明试图克服现有技术中的上述问题，因此本发明的目的是提供一种冰箱，它能防止冷气形成旋涡，能有效地使冷气在垂直方向均匀分布，并能防止冷却室中的空气向蒸发器倒流。
本发明的另一个目的是提供一种冰箱，它能有效地使冷气在水平方向和垂直方向均匀分布，因此能保证冷却室中的温度分布更加均匀。
为达到上述目的，本明提供一种冰箱，它包括：形成冷气管的通道腔，用来引导在蒸发器处产生的冷气，所述的通道腔具有向冷却室开放的若干冷气排放口；若干呈板状的冷气分配叶片，它们与各排放口相对应，所述的冷气排放叶片能旋转，所述的冷气分配叶片根据其旋转位置来控制供给所述冷却室的冷气的排放方向，并在其预定的旋转位置处关闭排放口；和使所述冷气分配叶片旋转的装置。
这里所述的旋转装置包括：具有若干铰接组件的联动件，铰接组件与所述的冷气分配叶片在离开其旋转轴的位置处装配；驱动所述联动件的驱动电机；和将所述驱动电机的旋转运动转换成所述联动件的往复运动的驱动凸轮。所述的驱动凸轮包括一个凸轮体，它与所述驱动电机的驱动轴同心组装，在其外表面上具有凸轮槽，所述的联动件具有与凸轮槽啮合的操纵凸起。
排放口和所述的冷气分配叶片最好呈一对直线状布置。
为达到本发明另一目的，本发明提供一种冰箱，还包括一个能将所述冷气管中的冷气有选择性地导向排放口的相应线的装置。这里所述的导向装置包括：旋转地安装在排放口线之间的一个导向叶片，所述的导向叶片能根据其旋转位置，有选择性地将冷气导向排放口的各线；和驱动所述导向叶片的装置。
根据本发明的一个最佳实施例，所述的驱动装置包括一个在所述导向叶片上、离开其旋转轴位置处的枢接凸起，所述的枢接凸起与位于所述驱动凸轮上、基本呈椭圆形的枢接槽啮合。
另外，根据本发明的另一最佳实施例，所述的驱动装置包括一个电磁线圈装置，其芯部固定在预定的位置上，驱动杆由所述芯部驱动往复运动，并与所述的导向叶片在离开其旋转轴的位置处组装。
所述的冷气分配叶片最好是能绕各自水平轴旋转的垂直分配叶片，所述的垂直分配叶片根据其旋转位置控制供给冷却室的冷气的垂直排放方向。
根据本发明，在冷气排放口处不再出现冷气旋涡。而且，能防止冷却室中的冷气倒流至蒸发器，因此蒸发器上结霜少，提高了冷却效率。再者，由于导向叶片可控制冷气的水平排放方向，使冷气能在垂直和水平方向均匀排放，并且能有效地进行特定区域的集中冷却。
通过下面参考附图进行的描述，能更好地理解本发明，并能更好地显示它的各个目的和优点，其中：
图1是具有冷气分配叶片的常规冰箱的侧剖视图；
图2是图1的部分放大断面图；
图3是图2中主要元件的放大分解立体图；
图4是根据本发明第一个实施例的冰箱的正视图；
图5是图4的侧断面图；
图6是图4和图5中显示的冷气分配装置的放大分解立体图；
图7是图6组装状态的立体图；
图8和9显示由图6所示的垂直分配叶片所进行的冷气分配的运行情况；
图10是根据本发明第二个实施例的冷气分配装置的放大分解立体图；
图11是显示图10中驱动凸轮底侧的立体图；
图12是图10组装状态的立体图；
图13和14显示图10中的垂直分配叶片和水平导向叶片进行的冷气分配的运行情况；
图15是根据本发明第三个实施例的冷气分配装置的放大分解立体图；
图16是图15组装状态的立体图；
图17是图16的部分切除视图；
图18和19显示图16中的垂直分配叶片和水平导向叶片进行的冷气分配操作的运行情况。
下面将参照附图详细描述本发明。与图1至图3中所示的普通冰箱相同的部件将使用相同的标号。
图4是根据本发明第一实施例的冰箱的前视图，图5是图4的侧断面图。如图所示，正如图1至图3所示的普通冰箱那样，根据本发明的冰箱具有壳体1，形成冷冻室2和冷藏室3，它们由隔板5分隔开。在冷冻室2和冷藏室3的前开口处，分别安装了用于开关它们的门6和7。在冷藏室3中，安装有放食物的搁架8，它们将冷藏室3划分成三层区域，也就是上区、中区和下区。在冷藏室3的上部有一专门的保鲜室18，用于储存适合特定温度范围的食品。在冷藏室3的下部有一个蔬菜盒19，用于储存蔬菜。
在冷藏室3中安装有一对温度传感器9a和9b，温度传感器9a和9b分别安装在冷藏室3的上左方和下右方。
壳体1内具有冷却系统，该系统包括压缩机11、冷凝器(未示出)、冷冻室蒸发器12a和冷藏室蒸发器12b。蒸发器12a和12b产生的冷气由冷冻室风扇13a和冷藏室风扇13b供给相应的冷却室2和3。
用于形成冷气管15的通道腔20安装在冷藏室3的后部区域，冷气管15为来自蒸发器12b的冷气提供通道。通道腔20包括一个形成冷气管15的通道件21、固定在通道件21前侧的前板23、固定在通道件21后侧的密封板25、和安装在前板23下侧的一个通道盖板27。
朝冷藏室3开放的若干冷气排放口16沿纵向按预定间距布置在通道盖板27上。通道盖板27和通道件21之间形成冷气管15，用于疏导冷气的运动，冷气分配装置30安装在冷气管15内。以后会详细叙述的冷气分配装置30将从冷藏室风扇13b吹来的冷气供给冷藏室3。将冷藏室3和冷藏室蒸发器12b相连的循环管17与冷气管15分开布置。冷藏室3中的空气通过冷气循环管17循环至冷藏室蒸发器12b。
图6是根据本发明的第一个实施例的冷气分配装置30的放大分解立体图，图7是图6组装状态的立体图。如图所示，垂直呈一对直线排列的若干冷气排放口16a、16b和16c位于通道盖板27上，通道盖板27包括通道体35和上下板37和39，形成为一个长方体筒形。与冷藏室3中所分隔的储存区相应的排放口16a、16b和16c布置在各线上，在该实施例中有三个排放口16a、16b和16c。
具有冷气供应孔73的后板71固定在通道盖板27的后侧。后板71弯成弧形使其向后凸起。流进冷气管15的冷气通过后板71的冷气供应孔73供给通道盖板27形成的内空间，然后通过排放口16a、16b和16c朝冷藏室3排放。
每个排放口16a、16b和16c都安装有一个垂直分配叶片41。垂直分配叶片41基本上为矩形板，以和各排放口16a、16b和16c的矩形相适应。另外，垂直分配叶片41与排放口16a、16b和16c大小基本相同。
垂直分配叶片41具有在其侧边的中心部分侧向伸出的水平轴43。在各排放口16a、16b和16c的两侧边有一个与水平轴43相对应的轴孔34。水平轴43插进轴孔34中，使垂直分配叶片能绕水平轴43转动。垂直分配叶片41在其后沿的中部还有铰销45，它与以后叙述的连动件51a和51b相组配。
与此同时，一对连动件51a和51b平行布置在垂直分配叶片41的后部，它能垂直升降。连动件51a和51b为长棍状，垂直布置。连动件51a和51b具有铰接组件53，为部分环形，分别与垂直分配叶片41的铰销45相组配。当铰销45和铰接组件53相互组装后，随着连动件51a和51b的升降，垂直分配叶片41在一预定的角度内旋转。
相互平行的连动件51a和51b由连接件55将它们连接。连动件51a和51b的上端通过上板37两侧的孔38暴露在通道盖板27上板37的上边。连接件55将露出的连动件51a和51b的上端相互连起。另外，连接件55具有向上延伸而后又向后弯曲的操纵凸起57，操纵凸起57与以后将叙述的驱动凸轮63相啮合。
与此同时，电机支架(未示出)安装在冷气管15的上部，驱动电机61布置并固定在电机支架上。驱动电机61最好使用能双向旋转并能控制其停止角位置的步进电机，驱动凸轮63与驱动电机61的驱动轴相组配。驱动凸轮63具有与驱动电机61的驱动轴同心装配的柱形凸轮体65，在凸轮体65的外表面有一个凸轮槽67，它是一个沿凸轮外形垂直升降的封闭环。连接件55上的操纵凸起57与凸轮槽67啮合，这样当驱动凸轮63旋转时，连动件51a和51b沿凸轮槽67竖直升降。
在通道盖板27的后侧固定有导向件75，用于使冷气经过后板71的冷气供应孔73朝排放口16a、16b和16c流进通道盖板27的内空间。
下面将描述具有上述结构冰箱的运行情况。
图8至图13显示垂直分配叶片分配冷气的状况。当用户设定一需要的温度时，在冰箱中的微处理器(未示出)驱动压缩机11，通过压缩机使得在蒸发器12a和12b周围产生冷气，蒸发器12a和12b产生的冷气由风扇13a和13b吹动。
由冷藏室风扇13b吹动的冷气供给冷气管15，供给的冷气经过后板71的冷气供应孔73流进通道盖板27形成的内空间。
随着驱动电机61使驱动凸轮63旋转，连动件51a和51b升降，由此使垂直分配叶片41在预定的角度范围内往复转动。在驱动电机61运行期间，当垂直分配叶片如图8所示向上旋转时，冷气向上排进冷藏室3，当垂直分配叶片如图9所示向下旋转时，冷气向下排进冷藏室3。当垂直分配叶片41连续往复运动时，冷气垂直分配，这样冷气就均匀地供给了冷藏室3。
另外，由于垂直分配叶片41为平面板形，因此在垂直分配叶片41附近不会产生冷气旋涡，冷气能够更平缓地供给冷藏室3。还有，由于排放口16a、16b和16c在冷藏室3后侧的整个面积上布置，因此冷气甚至能够平缓地供给冷藏室3的角落处。
冰箱中的微处理器利用温度传感器9a和9b探测出冷藏室3的温度，微处理器根据温度传感器9a和9b的信号计算冷藏室中的温度偏差，如果温差大于预定值，微处理器对温度偏高的区域实施集中冷却。也就是说，微处理器利用驱动电机61控制垂直分配叶片41，使温度高的区域采用集中的方法冷却。例如，如果测出冷藏室3下部区域的温度是最高的，微处理器使驱动电机61动作，使垂直分配叶片41如图9所示向下旋转，并在此状态停止驱动电机。这样冷气连续朝冷藏室3的下部区域排放，冷藏室3的温度在短时间内变得均匀。
同时，通过向上或向下最大地旋转垂直分配叶片41能防止冷藏室的空气倒流进冷气管15。下面详细叙述该过程。如果冷藏室3充分冷却，温度传感器9a和9b测出的冷藏室3的温度达到要求的温度，微处理器停止压缩机11和风扇13a和13b的动作，由此停止向冷藏室3供应冷气。这种情况下，当垂直分配叶片41向上或向下做最大旋转、使排放口16a、16b和16c被垂直分配叶片41关闭时，微处理器使垂直分配叶片41停转。这样，防止了冷藏室3中的空气通过冷气管15向蒸发器12b的倒流，这样就不会在蒸发器12b上产生由于空气倒流而结的霜。在排放口16a、16b和16c的边沿处最好具有能气密性关闭排放口16a、16b和16c的凸缘，使排放口16a、16b和16c能有效关闭。
图10至14显示根据本发明第二个实施例的冷气分配装置。在本实施例的描述中，与第一个实施例相同的部件就不再阐述，并标以相同的标号。
在本实施例的冷气分配装置30a中，通道腔20、后板71、垂直分配叶片41、连动件51a和51b和驱动电机61都同上面第一个实施例的相同。与此同时，冷气分配装置30a还包括一个引导冷气走向的装置，它使冷气能够通过各排放口16a、16b和16c线有选择性地进行排放。
导向装置包括一个安装在通道盖板27内空间的水平导向叶片81。水平导向叶片81装在向后凸起的后板71形成的柱形空间内，导向件75向前凹入。
水平导向件81是一个矩形板，安装在垂直布置的垂直轴83b上。垂直轴83b的上端插进通道盖板27的上板37的支承孔87中，下端插进位于通道盖板27下板39的另一个支承孔(未示出)中。这样水平导向叶片81能绕垂直轴83b旋转。流进通道盖板27内空间的冷气根据水平导向叶片81的旋转位置被导向左侧或者右侧。
另外，在垂直轴83b的上部，有一个从垂直轴83b向后延伸然后又向上延伸的枢接凸起85。通道盖板27的上板37有一个位于支承孔87附近的弧形枢接导孔89，枢接凸起85通过枢接导孔89暴露在上板37的上部。
如图11所示，在驱动凸轮63的底表面上，有一个枢接槽69，枢接槽69基本上是一个椭圆形封闭环，枢接凸起85插进枢接槽69中。由此随着驱动凸轮63旋转，枢接凸起85通过枢接槽69在一定的角度范围内往复旋转。
随着驱动凸轮63被驱动电机61所旋转，连动件51a和51b升降，由此使垂直分配叶片41如图13和14所示在垂直方向上、在一预定的角度范围内往复旋转。当垂直分配叶片41连续往复运动时，冷气垂直分配，均匀地供给冷藏室3。
与此同时，当冷气如上所述垂直分配时，水平分配叶片81在一预定的角度范围内往复旋转。因此，通过后板71的冷气供应孔73而流进通道盖板27内空间的冷气管15中的冷气，由水平导向叶片81有选择性地导向排放口16a、16b和16c的各线。也就是说，当水平导向叶片81如图13所示向左旋转时，冷气被导向排放口16a、16b和16c的左线，当水平导向叶片81如图14所示向右旋转时，冷气被导向排放口16a、16b和16c的右线。
根据本实施例，由于冷气可选择性地排向左或右排放口16a、16b和16c，因此冷气能够在水平方向均匀排放。
另外，根据本实施例，能更有效地进行冷藏室3中温度较高区域的集中冷却。例如，如果测出冷藏室3右下部的温度最高，微处理器使驱动电机61动作，使垂直分配叶片41向下旋转，水平分配叶片81向右旋转，如图14所示，然后在该状态使驱动电机61停止。这时冷气连续排向冷藏室3的右下部，使冷藏室3中的温度在短时间内均匀化。
同时，根据本实施例，如上述第一个实施例中所述的，板形的垂直分配叶片41能防止冷气形成旋涡。另外，使垂直分配叶片41向上或向下做最大旋转能使排放口16a、16b和16c关闭，因此防止了冷藏室3中的空气倒流进冷气管15。
图15至19显示本发明第三个实施例的冷气分配装置30b，在本实施例的描述中，与第一个实施例相同的部件就不再阐述，并标以相同的标号。
在本实施例的冷气分配装置30b中，通道腔20、后板71、垂直分配叶片41、连动件51a和51b和驱动电机61都同上面第一个实施例的相同。同时，象上述第二个实施例那样，冷气分配装置30b还包括一个引导冷气走向的装置，它使冷气能够通过排放口16a、16b和16c的各线有选择性地排放。
导向装置包括一个安装在通道盖板27内空间的水平导向叶片81，和一个驱动水平导向叶片81的电磁线圈装置95。
如上所述，水平导向叶片81装在向后凸起的后板71形成的柱形空间内，导向件75向前凹入。水平导向件81是一个矩形板，安装在垂直布置的垂直轴83b上。
垂直轴83b的上端插进通道盖板27的上板37的支承孔87中，下端插进位于通道盖板27下板39的另一个支承孔(未示出)中。这样水平导向叶片81能绕垂直轴83b旋转。流进通道盖板27内空间的冷气根据水平导向叶片81的旋转位置被导向左侧或者右侧。另外在水平导向板81的上沿处、离开垂直轴83b的位置有一个与电磁线圈装置95相配合的操纵槽84。
电磁线圈装置95包括一个具有电磁线圈的芯体部分99，和一个在芯体内能够滑动的驱动杆98。随着电流施加至芯体部分99，驱动杆98沿其纵向移动。也就是说，当电流从电源(未示出)供给芯体部分99时，驱动杆98移动使它从芯体99中突出，当电源供给反向电流时，驱动杆98移进芯体99中。驱动凸起98a在驱动杆98的端部向下突出。驱动凸起98a插进水平导向叶片81的操纵槽84中。
随着驱动凸轮63被驱动电机61所旋转，连动件51a和51b升降，由此使垂直分配叶片41如图18和19所示在垂直方向上、在一预定的角度范围内往复旋转。当垂直分配叶片41连续往复运动时，冷气垂直分配，使冷气均匀地供给冷藏室3。
与此同时，当冷气如上所述垂直分配时，水平分配叶片81在电磁线圈装置95的作用下，在一预定的角度范围内往复旋转。因此，通过后板71的冷气供应孔73而流进通道盖板27内空间的冷气管15中的冷气，由水平导向叶片81有选择性地导向排放口16a、16b和16c的各线。也就是说，当水平导向叶片81如图18所示向左旋转时，冷气导向排放口16a、16b和16c的左线，当水平导向叶片81如图19所示向右旋转时，冷气导向排放口16a、16b和16c的右线。
根据本实施例，由于冷气可以象上述第二个实施例中所述的那样选择性地排向左或右排放口16a、16b和16c，因此冷气能够有效地在水平方向均匀排放。
另外，在本实施例中，与上述第二个实施例所不同的是，电磁线圈装置95能独立地驱动水平导向叶片81而与垂直分配叶片41不相关联，这样能够独立选择排出冷气的排放口16a、16b和16c的线路。因此根据本实施例，能更容易地进行个别区域的集中冷却。
同时，根据本发明，正如在上述第一个实施例中所述的，呈板状的垂直分配叶片41能防止冷气形成旋涡。另外，垂直分配叶片41向上或向下做最大转动能关闭排放口16a、16b和16c，这样能防止冷藏室3中的空气倒流进冷气管15中。
如上所述，根据本发明，由于冷气分配叶片呈平板状，因此在冷气排放口不会出现冷气旋涡。另外，由于在冷却系统不运行时，排放口是关闭的，因此能防止冷却室的空气朝蒸发器倒流，这样蒸发器上就不会结霜，提高了冷却效率。特别是冷气的水平排放方向能由水平导向叶片控制，使冷气能够在竖向和水平向均匀分配，而且能有效进行个别区域的集中冷却。
尽管已详细叙述了本发明，但是应当明确，这仅仅是举例而不是限制，本发明的实质和范围仅由所附的权利要求书而限定。