制冷器具及其工作方法 [ 技术领域 ]
本发明关于一种制冷器具及其工作方法。 [ 背景技术 ]
具有分配器的制冷器具是已知的。 这种制冷器具通常在制冷器具门上设有贯穿门 内外侧的冰斜道 (ice chute)， 冰斜道内设有用于有选择地打开或者关闭冰斜道的关闭元 件。 具体地， 在通常情况下， 关闭元件处于关闭位置而关闭冰斜道以防止外部空气通过冰斜 道而进入制冷器具内部 ； 当使用者需要冰时， 关闭元件在驱动元件的驱动下运动到打开位 置而允许储存在制冷器具内部的冰通过冰斜道而分配到制冷器具外部。
在美国专利申请 US 2006/0065006 A1 公开的制冷器具中， 当外力作用在启动杆 时， 启动杆旋转并压向启动开关， 以此用于驱动关闭元件的电机被接通电源而工作。 电机通 过与之工作关联地设置的凸轮而将力传给关闭元件。关闭元件在凸轮的作用下， 从关闭位 置旋转到打开位置。 此后， 在电机的作用下， 关闭元件在预定时间内保持在打开位置以允许 冰通过。 在预定时间流逝之后， 凸轮旋转到初始位置， 关闭元件在扭簧的作用下也回到关闭 位置， 冰斜道被关闭。另外， 凸轮在回到初始位置的过程中作用在启动杆上， 启动杆朝着其 初始位置运动而解除它对启动开关的按压作用， 从而启动开关断开， 电机的工作电源也被 断开。
在这种方案中， 如果启动开关出现故障 ( 如启动开关无法回到断开状态 ) 时， 电机 的电源可能一直无法断开而有可能对制冷器具造成损害。 [ 发明内容 ]
本发明的目的在于提供一种工作可靠的制冷器具及其工作方法。
因此， 本发明的一方面关于一种制冷器具， 包括冰输送通道 ； 用以开闭所述通道的 关闭元件 ； 用于驱动所述关闭元件的驱动装置， 其中， 所述关闭元件可在所述通道被完全打 开的打开位置和所述通道被完全关闭的关闭位置之间运动 ； 与所述驱动装置串联的开关装 置， 所述开关装置包括可动端子和第一端子 ； 其中所述开关装置与所述关闭元件如此关联 设置 ： 当所述关闭元件处于所述关闭位置或者在所述关闭位置和所述打开位置之间时， 所 述可动端子与所述第一端子连接 ； 当所述关闭元件处于所述打开位置时， 所述可动端子和 所述第一端子断开连接 ； 控制单元， 响应要求打开所述通道的第一信号， 将所述第一端子与 所述驱动装置的工作电源连接第一预定时间后断开。
开关装置和控制单元的双重控制保证了驱动装置在关闭元件达到预定位置后被 断开电源， 这显著降低了关闭元件在到达预定位置后仍然被驱动装置持续地驱动的可能 性。
其他单独或与其他特征结合而被认为本发明的特性的特征将在以下附加的权利 要求中阐述。
根据本发明一个特别优选的实施例， 所述第一预定时间大于或者等于所述关闭元件从所述关闭位置运动至所述打开位置的时间。
根据本发明一个优选的实施例， 包括与所述控制单元连接的输入单元， 所述输入 单元产生所述第一信号。
根据本发明一个优选的实施例， 所述输入单元包括至少一个冰分配开关， 当所述 冰分配开关被启动时， 所述第一信号产生以要求分配冰。
本发明的另一方面关于一种制冷器具， 包括通道 ； 用以开闭所述通道的关闭元件 ； 用于驱动所述关闭元件的驱动装置， 其中， 所述关闭元件可在所述通道被完全打开的打开 位置和所述通道被完全关闭的关闭位置之间运动 ； 与所述驱动装置串联的开关装置， 所述 开关装置包括可动端子和第二端子 ； 其中所述开关装置与所述关闭元件如此关联设置 ： 当 所述关闭元件处于所述打开位置时， 所述可动端子和所述第二端子连接， 当所述关闭元件 处于所述关闭位置或者在所述关闭位置和所述打开位置之间时， 所述可动端子断开与所述 第二端子的连接 ； 控制单元， 响应要求关闭所述通道的第二信号， 将所述第二端子与所述驱 动装置的工作电源连接第二预定时间后断开。
根据本发明一个优选的实施例， 在所述第二信号产生之后， 所述关闭元件在一段 延迟时间后才离开所述打开位置。
根据本发明一个优选的实施例， 在至少一部分所述延迟时间内， 所述驱动装置工作。 根据本发明一个优选的实施例， 所述第二预定时间大于或者等于所述延迟时间。
根据本发明一个优选的实施例， 包括由所述驱动装置驱动的第一凸轮， 所述开关 装置的状态由所述第一凸轮控制。
根据本发明一个优选的实施例， 包括由所述驱动装置驱动的第二凸轮以及与从动 于所述第二凸轮的凸轮从动件， 所述驱动装置通过所述第二凸轮以及所述凸轮从动件驱动 所述关闭元件。
根据本发明一个优选的实施例， 所述第二凸轮具有一段具有最大半径的圆柱形表 面， 当所述关闭元件位于所述打开位置时， 所述凸轮从动件抵靠在所述外表面上。
根据本发明一个优选的实施例， 在关闭所述关闭元件的初始阶段， 所述凸轮从动 件与所述外表面相对移动而所述关闭元件保持在所述打开位置。
根据本发明一个优选的实施例， 所述驱动装置为电机。
本发明的又一方面关于一种用于制冷器具的工作方法， 其中所述制冷器具包括通 道、 可在打开位置和关闭位置之间运动以开闭所述通道的关闭元件、 用于驱动所述关闭元 件的驱动装置以及与所述驱动装置连接的开关装置， 所述开关装置包括可动端子、 第一端 子， 其特征在于， 所述方法包括 ： a) 连接所述可动端子与所述第一端子 ； b) 产生要求打开所 述通道的第一信号 ； c) 响应所述第一信号而将所述第一端子与所述驱动装置的工作电源 连接， 以驱动关闭元件从关闭位置向着打开位置运动 ； d) 当关闭元件到达打开位置时， 断 开所述可动端子与所述第一端子的连接 ； e) 在将所述第一端子与所述驱动装置的工作电 源连接第一预定时间之后， 断开所述第一端子与所述驱动装置的工作电源的连接。
根据本发明一个优选的实施例， 所述第一预定时间大于或者等于所述关闭元件从 所述关闭位置运动至所述打开位置的时间。
根据本发明一个优选的实施例， 当所述关闭元件到达打开位置或者处于所述打开
位置时， 所述可动端子与所述开关装置的第二端子的连接。
根据本发明一个优选的实施例， 产生要求关闭所述通道的第二信号 ； 响应所述第 二信号， 将所述第二端子与所述驱动装置的工作电源连接。
根据本发明一个优选的实施例， 所述通道用于输送冰， 所述第二信号是要求停止 分配冰的信号。
根据本发明一个优选的实施例， 在给所述第二端子供应所述驱动装置的工作电源 第二预定时间之后， 停止给所述第二端子供应所述工作电源。
根据本发明一个优选的实施例， 在所述第二信号产生之后， 所述关闭元件在一延 迟时间内保持在所述打开位置。
根据本发明一个优选的实施例， 在至少一部分所述延迟时间内， 所述驱动装置工 作。
根据本发明一个优选的实施例， 所述第二预定时间大于或者等于所述延迟时间。
根据本发明一个优选的实施例， 所述第一信号是要求向制冷器具外分配冰的信 号。
本发明的构造以及它的其他发明目的及有益效果将会通过结合附图而对优选实 施例的描述而更加明显易懂。 [ 附图说明 ] 作为说明书的一部分且用以提供对本发明的进一步理解， 以下附图图解本发明的 具体实施方式， 且与说明书一起用来说明本发明的原则。其中，
图 1 是根据本发明一个优选实施例制冷器具 1 的示意性立体图。
图 2 是根据本发明一个优选实施例制冷器具 1 的示意性局部剖视图。
图 3 是根据本发明一个优选实施例制冷器具 1 的示意性布局图。
图 4 是根据本发明一个优选实施例关闭模组 19 的立体图， 其中关闭元件 5 处于关 闭位置。
图 5 是根据本发明一个优选实施例关闭模组的另一立体图， 其中关闭元件 5 刚到 达打开位置。
[ 具体实施方式 ]
请参照图 1、 图 2 和图 3， 制冷器具 1 包括与具有储藏室 20 的隔热箱体 28 以及用 于有选择地关闭或者打开储藏室 20 的门 2。
储藏室 20 内设有储冰容器 21。由制冰机 ( 未图示 ) 制成的冰储存在储冰容器 21 内。 储冰容器 21 的前端下壁上设有排出口 22， 在排冰装置 23 的推动下， 冰可被往前推而通 过排出口离开储冰容器 21。
制冷器具 1 包括可分配冰和水的分配器 3。分配器 3 包括用于支撑外部容器的支 撑壁 25。在本实施例中， 支撑壁 25 由位于门 2 内并朝前开口以收容外部容器的分配腔 24 的底壁形成。
门 2 上设有用以接收用户输入的输入单元 12。输入单元 12 可包括至少一个用于 启动冰的分配的冰分配开关 31 和用于启动水的分配的水分配开关 32。使用者通过操作冰分配开关 31 而启动冰的分配。冰分配开关 31 可以是按键、 旋 钮或启动杆等装置。在本实施例中， 输入单元 12 包括两个冰分配开关 31 以分别启动冰块 和碎冰的分配。
输入单元 12 还可包括用以选择制冷器具 1 的工作模式、 参数设置等开关 ( 未图 示 )。
输入单元 12 和控制单元 11 电性连接。控制单元 11 接收来自输入单元 12 的输入 信息， 在对其进行相应处理， 发出指令给相应的功能部件例如制冷系统部件、 制冰机等。
在冰分配开关 31 的上方， 制冷器具 1 设有用于显示制冷器具 1 的设置状态、 内部 温度等信息的显示器 33。
请参照图 2 至图 5， 分配器 3 包括门 2 设有贯穿门 2 的前后侧的冰输送通道 4。冰 输送通道 4 为倾斜状。当门 2 关闭时， 冰输送通道 4 的上端对着排出口 22， 从而来自储冰容 器 21 的冰可进入冰输送通道 4。冰输送通道 4 的下端位于分配腔的上方并与分配腔 24 连 通。
冰输送通道 4 内设有用于控制冰输送通道 4 的开闭的关闭模组 19。关闭模组 19 具有安装其他部件的壳体 29， 关闭模组 19 通过壳体 29 固定在门 2 内。 关闭模组 19 包括用于有选择地关闭或者打开冰输送通道 4 的关闭元件 5。 关闭元 件 5 内可设有热绝缘材料以加强其隔热效果。
关闭元件 5 可在打开位置和关闭位置之间旋转运动。在打开位置 ( 如图 5 所示 )， 关闭元件 5 打开到极限位置， 冰输送通道 4 被完全打开， 冰可以顺利通过。在关闭位置 ( 如 图 4 所示 )， 冰输送通道 4 被完全关闭。
关闭模组 19 设有扭簧 27 使得关闭元件 5 可靠而紧密地保持在关闭位置。扭簧 2 优选地设置在关闭元件 5 的旋转轴上。
关闭模组 19 包括用于驱动关闭元件 5 从关闭位置运动到打开位置的电机 6。 电机 6 通过与之工作关联地设置的凸轮体 26 而驱动关闭元件 5。
关闭模组 19 包括位于凸轮体 26 附近并与凸轮体 26 配合的开关 7。电机 6 的一端 与开关 7 串联连接， 另一端与控制单元 11 连接。
在本实施例中， 开关 7 为可在两路电路中转换的转换开关。开关 7 包括可动端子 8、 第一端子 9 和第二端子 10。当可动端子 8 与第一端子 9 连接时， 开关 7 的第一路接通， 当 可动端子 8 与第二端子 10 连接时， 开关 7 的第二路接通。
在本实施例中， 开关 7 包括包围可动端子 8、 第一和第二端子 9、 10 的开关壳体 38 以及突伸出壳体 38 之外的操作钮 18。开关壳体 38 内还可设有与操作钮 18 关联的弹性装 置 ( 例如弹簧 )。
操作钮 18 在外力作用下可改变位置。在没有外力作用时， 可动端子 8 与第一端子 9 连接。当外力作用于操作钮 18 时， 操作钮 18 被按压而退回。可动端子 8 转换成与第二端 子 10 连接。
开关 7 优选地为微动开关， 其可在在很小力的作用下， 经过一定的行程后， 能使可 动端子 8 迅速动作， 实现电路的转换。
凸轮体 26 包括与开关 7 配合的第一凸轮 13。开关 7 和第一凸轮 13 如此设置 ： 在 关闭元件 5 从关闭位置到达或离开打开位置时， 开关 7 的状态发生改变。
在一个最佳实施例中， 第一凸轮 13 的周壁包括半径较小的低部 35 以及与低部 35 周向连接但半径较大的突起部 34。低部 35 和突起部 34 分别具有一定的周向长度。在本实 施例中， 第一凸轮 13 具有一对相对设置的低部 35 和一对相对的突起部 34， 低部 35 和突起 部 34 交错设置。
当关闭元件 5 处于关闭位置时， 操作钮 18 对应于半径较小的低部 35， 因此操作钮 18 处于伸出位置， 可动端子 8 与第一端子 9 连接。
当电机 6 驱动关闭元件 5 从关闭位置朝着打开位置旋转时， 第一凸轮 13 在电机 6 的驱动下开始逆时针 ( 如图 4 中箭头所示 ) 旋转， 在这个过程中， 操作钮 18 仍然对应半径 较小的低部 35。可动端子 8 保持与第一端子 9 连接。
当关闭元件 5 达到或处于打开位置时， 操作钮 18 被第一凸轮 13 的突起部 34 施压 而处于退回位置， 可动端子 8 与第二端子 10 连接， 开关 7 转换电路。
当关闭元件 5 离开打开位置时， 操作钮 18 离开突起部 34 区域并进入相邻的低部 35 区域， 操作钮 18 的压力被解除， 因此可动端子 8 切换成与第一端子 9 连接。
凸轮体 26 还包括与第一凸轮 13 相邻的第二凸轮 14。在电机 6 的驱动下， 第一凸 轮 13 和第二凸轮 14 围绕着相同的旋转轴旋转。在本实施例中， 第一凸轮 13 和第二凸轮 14 为一件式结构。当然， 第一凸轮 13 和第二凸轮 14 也可以采用分体的方式设置。
电机 6 通过第二凸轮 14 来驱动关闭元件 5。关闭模组 19 包括与一端与关闭元件 5 连接、 另一端与第二凸轮 14 配合的凸轮从动件 15。凸轮从动件 15 连接于关闭元件 5 的 旋转轴一端。
第二凸轮 14 大致为反 S 形。第二凸轮 14 包括一对相对设置、 距离第二凸轮 14 的 旋转轴最远的头部 16 以及位于头部 16 之间的连接部 36。
连接部 36 设有用于穿过固定轴 / 旋转轴的孔 ( 未标示 )。连接部 36 具有位于头 部 16 和第二凸轮 14 的旋转轴之间的凹槽 37。
头部 16 具有与第二凸轮 14 的旋转轴平行的柱面形外表面 17。当凸轮从动件 15 抵靠在头部 16 的外表面 17 时， 关闭元件 5 位于打开位置时。当凸轮从动件 15 对应于第二 凸轮 14 的连接部 36 时， 关闭元件 5 处于关闭位置或者处于非完全打开位置。
外表面 17 具有沿着第二凸轮 14 的周向的长度。外表面 7 的各处相对第二凸轮 14 的旋转轴的径向距离相同。外表面 17 最好是连续光滑的。
以下详细描述将关闭元件 5 从关闭位置打开至打开位置的步骤。
如上所述， 关闭元件 5 在通常情况下处于关闭位置， 可动端子 8 与第一端子 9 连 接。凸轮从动件 15 的末端对应于第二凸轮 14 的连接部 36， 如图 4 所示。
当使用者启动冰分配开关 31 时， 冰分配开关 31 的状态因此发生改变而产生第一 信号并传送给控制单元 11。控制单元 11 在接收到第一信号后， 将第一端子 9 与电机 6 的工 作电源连接。同时， 控制单元 11 对第一端子 9 被供以电源的第一供应时间 T1 计时。
此时， 由于可动端子 8 与第一端子 9 连接且第一端子 9 与电机 6 的工作电源连接， 电机 6 被接通而开始运转。凸轮体 26 在电机 6 的驱动下开始旋转， 凸轮从动件 15 进入第 二凸轮 14 的凹槽 37 内而随着第二凸轮 14 一起旋转， 进而带动关闭元件 5 从关闭位置朝着 打开位置旋转。
当关闭元件 5 旋转到打开位置时， 如图 5 所示， 开关 7 的操作钮 18 与第一凸轮 13的突起部 34 抵触且后者给操作钮 18 施压， 进而使得可动端子 8 改变位置。可动端子 8 和 第一端子 9 的连接断开， 并切换成与第二端子 10 连接。同时， 凸轮从动件 15 的末端抵靠在 头部 16 的外表面 17 的一端而处于最高处， 关闭元件 5 旋转到最大打开位置。
随着可动端子 8 和第一端子 9 断开连接， 供给电机 6 的电源被断开， 从而电机 6 断 开。
另外， 当第一端子 9 被供应电源的第一供应时间 T1 达到第一预定时间 Ta 时， 控制 单元 11 断开第一端子 9 与工作电源的连接。
第一预定时间 Ta 的时间被设置成大于或者等于关闭元件 5 从关闭位置运动到达 打开位置的时间， 以确保关闭元件 5 完成打开动作之前， 电机 6 可以工作。最佳地， 第一预 定时间 Ta 的时间被设置成稍大于关闭元件 5 从关闭位置运动到达打开位置所需的时间。
由于在关闭元件 5 打开的过程中， 电机 6 的工作电源通过开关 7 和控制单元 11 独 立地双重控制， 在完成打开关闭元件 5 的程序后， 电机 6 可以可靠地被关闭。
在关闭元件 5 打开时， 保存在制冷器具 1 内的冰可通过冰输送通道 4 被分配到制 冷器具 1 外部。以下详细描述关闭元件 5 的关闭程序。
首先， 制冷器具 1 产生一个停止分配冰的第二信号。第二信号可以基于使用者对 冰分配开关 31 的操作而产生， 例如用户停止对冰分配开关 31 的操作或再次操作冰分配开 关 31。在另外的实施例中， 第二信号也可以基于控制单元 11 的计时单元的信号产生， 或者 依据来自与控制单元 11 工作关联地设置的传感器的信号而产生。 基于第二信号， 控制单元 11 给第二端子 10 供应电源。同时， 控制单元 11 对第二 端子 10 被供以电源的时间 T2 计时。由于此时关闭元件 5 处于打开位置， 可动端子 8 和第 二端子 10 接通， 因此电机 6 再次被接通， 并驱动第一凸轮 13 和第二凸轮 14 继续旋转。
在第二凸轮 14 继续旋转时， 凸轮从动件 15 的末端与头部 16 的外表面 17 相对移 动。由于外表面 17 为圆柱面状， 且相对第二凸轮 14 的旋转轴的径向距离处处相等， 因此， 虽然凸轮从动件 15 相对第二凸轮 14 发生相对移动， 但它相对冰输送通道 4 没有发生位置 改变。也就是说， 虽然第二凸轮 14 已经开始旋转， 但是关闭元件 5 仍然保持在打开位置。
由于关闭元件 5 在第二信号产生之后的一段时间内仍然保持在打开位置， 也就是 说关闭元件 5 因为第二凸轮 14 和凸轮从动件 15 之间配合以一段延迟时间滞后关闭。从而 储冰容器 21 内排出的冰有足够的时间穿过冰输送通道 4 而到达分配腔 24， 这避免了因为冰 滞留在关闭元件 5 附近而造成的关闭元件 5 被冻住的情形发生。
随着第二凸轮 14 的继续旋转， 凸轮从动件 15 与外表面 17 的相对滑动结束， 凸轮 从动件 15 离开外表面 17 并进入连接部 36 区域。与此同时， 第一凸轮 13 的突起部 34 解除 对操作钮 18 的抵压， 操作钮 18 进入低部 34 区域， 进而可动端子 8 与第二端子 10 的连接被 断开， 并恢复可动端子 8 与第一端子 9 的连接。随着可动端子 8 和第二端子 10 的连接被断 开， 电机 6 被断开电源。
另外， 当第二端子 10 被供以电源的第二供应时间 T2 达到第二预定时间 Tb 时， 控 制单元 11 断开第二端子 10 与电源的连接。
第二预定时间 Tb 被设置成大于或者等于凸轮从动件 15 从外表面 17 的一端周向 运动到另一端的所需时间， 以确保电机 6 在凸轮从动件 15 离开外表面 17 之前可以工作。 第 二预定时间 Tb 最好是稍大于凸轮从动件 15 从外表面 17 的一端周向运动到另一端的所需
时间。 在外表面 17 对凸轮从动件 15 抵持力被解除之后， 关闭元件 5 在扭簧 27 的作用下 回到关闭位置并被保持在关闭位置。
应当理解， 以上仅是本发明的最佳实施例， 本发明不应当受限于此。例如， 在以上 实施例中， 开关 7 为可在两路电路中转换的转换开关， 然而， 在其他的实施例中， 如果在关 闭元件 5 关闭的过程中无须驱动装置驱动的话， 开关 7 显然也可以是单路关断开关。
另外， 以上以冰输送通道 4 及其关闭模组 19 作为最佳实施例来举例说明。然而应 当理解， 本发明可以应用到其他场合中。 例如， 本发明也可以适用于制冷器具中的用于控制 空气流动的风门。