为多室冰箱提供室选择的流过型转动节气阀制造技术

技术编号:2464157 阅读:157 留言:0更新日期:2012-04-11 18:40
本发明专利技术提供了一种流过型转动节气阀装置,通过该装置能够提供流过其中的高效的、本质上呈薄片状的流体。转动节气阀装置包括:一个圆筒形外部主体和一个圆筒形内部主体,两个主体可以相对转动。圆筒形外部主体具有彼此相对的孔,允许流体流过而不需要改变流体方向。圆筒形内部主体具有一个带有入口和出口孔的流体流动路线,该入口孔和出口孔可以和外部主体上的孔排成一列,允许流体流过其中,或者内部主体转动至不使这些孔排成一列,阻断流体流动。外部主体的一端具有一个孔,允许流体流向第三室,内部主体也设有一个端孔,它们可以排成一列。节气阀提供了决定于圆形内部主体件的相对位置的,每个室之间的,可选择的流体流动。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】
一般的,本专利技术涉及多室冰箱的温度控制系统,特别是,涉及用以具有食物保鲜室、蔬菜冷藏室和冷冻室的多室冰箱的温度调节的节气阀和节气阀控制系统。
技术介绍
在一个典型的多室冰箱中,多种方法可以用于控制每个室的温度。通常的做法是采用制冷系统,即压缩机、蒸发器、风扇等,直接对冷冻室进行冷却;将从冷冻室出来的空气通过从冷冻室到食物保鲜室的通道导入食物保鲜室;采用某些类型的节气阀控制装置,对通道内的空气进行调节。传统上,节气阀是一个手动操作的装置,使用者可以通过调节节气阀来改变冷冻室的温度。食物保鲜室的温度一般采用一个温度调节装置控制,该温度调节装置能够感知食物保鲜室的温度。温度调节装置控制压缩机、蒸发器风扇的工作。最终的冷冻室温度是冷藏室设定点温度和手动节气阀位置的作用结果。众所周知,这种类型的控制系统对于冷冻室温度的稳定性不是很理想,特别是当外部温度变化使食物保鲜室设定点温度发生变化时。这种系统的优点是造价低廉。目前,美国生产的标准冰箱中,近15%的冰箱采用一个不太传统的控制系统,这个系统采用一个可以感知冷冻室温度的温度调节装置使压缩机循环,通过调整空气节气阀控制装置,减弱流向食物保鲜室的空气。控制装置采用一个制冷剂排出风箱,该风箱根据食物保鲜室的温度膨胀或收缩。风箱的运动用以驱动一个位于空气气流中的门,以减少流向食物保鲜室的空气。门的运动具有较强的可预见性,从而,使得这个装置可以用于一个生产基准。和前述的方法相比,这种类型的控制系统使得所有室的温度控制更加精确。采用这个系统,外部温度变化和门的开启可以得到更好的补偿。这样一个系统的主要缺陷是成本,定位于某种“高性能”产品的生产商是这类系统的采用者。此外,尽管这种比较贵的系统有比较好的效果,所有室的控制温度仍然会在一定的温度范围内变化,这是由所有这些控制作用的被动性造成的,这种被动性的特征在于较大的工作容差和受限制的反应时间。节气阀系统的另一个问题是节气阀阀门上会结霜,这个问题同样困扰着这种较为昂贵的系统。节气阀阀门上的霜持续积累,就会妨碍温度控制装置的正常工作。这些积累的霜会导致节气阀阀门的开关受到阻碍,从而,打乱所有室中正常的温度控制。以微控制器和微处理器为基础的控制系统在家用电器中的应用正在上升,这使得其在家用冰箱中的应用成本低廉。这些控制系统提高了控制精确度,加快了反应,减少了制冷循环次数,所有这些给消费者带来了更高的功效和更低的操作成本。然而,在这些电子控制型系统中,需要机械节气阀装置。为了进一步提高电子控制系统的工作效率,这些机械的节气阀装置必须优选能够以一种门式的方式工作,也就是说,根据电子控制系统所确定的给定工作循环的开闭次序工作。因而,这种理想的节气阀装置本身必须具有快速反应和高效空气流动等特征。Kolson et al.的No.6,240,735号美国为转动节气阀,这项专利转让给了本申请的受让人。这项专利批露了一种这样的机械节气阀装置,该装置解决了现有技术中所存在的问题。该专利所有的启示和批露都作为参考,并入本申请。有利的是,该专利批露了一种用以控制流体流动的转动节气阀装置。转动节气阀装置包括内部和外部中空圆筒,每个圆筒具有一个或多个侧壁孔。内部圆筒以这样一种方式嵌套在外部圆筒中使得圆筒能够绕着共同的纵向轴线进行相对的轴向转动。内部圆筒通过轴向入口接受流体流入,流体通过侧壁孔沿径向流向装置外部。侧壁孔形成的开口的尺寸和圆筒孔的对准程度相对应。Kolson et al.的转动节气阀装置给现有的节气阀系统带来了巨大的进步,解决了现有技术中的很多问题,它设计用于控制两室之间流体的流动。然而,当今设计中高端的、专业的新型冰箱样式包括若干用于存放新鲜食物的室。主食物保鲜室中的蔬菜冷藏屉或室就是一个这样的例子。有代表性的是,本样式允许使用者在主食物保鲜室和蔬菜冷藏层之间手动设置一个节气阀,这种温度控制装置存在同样具有在冷冻室和食物保鲜室之间使用受控制的节气阀时出现的问题,比如,很大的温度变化。在蔬菜冷藏屉或室中这个问题非常突出,因为,相对于食物保鲜室的主冰箱门,这个室或层打开的频率要小得多。然而,温度控制装置一般受食物保鲜室温度的驱动,由此,蔬菜冷藏屉会变得过冷,这样会冻坏保存在其中的蔬菜和水果。Kolson et al.的转动节气阀装置还要求通过该装置的流体的流动方向发生改变,也就是,Kolson et al.的转动节气阀使其中的流体流动从轴向改变为径向,这造成了流体紊乱的增强,降低了两室之间流体交换的效率。冰箱生产商非常关心能量耗用,在节能方面竞争得非常激烈,他们还受到来自能源部门的很大压力,需要进一步降低能耗。因此,冰箱的任何方面的效率提高都是他们所积极追求的。因而,本领域中持续需求这样一种节气阀系统,这种系统能够为冰箱的所有温度受控制的室,包括冷冻室、食物保鲜室、蔬菜冷藏屉或室,提供更好的温度稳定性,在降低成本和能耗的同时,提高系统的整体效率。
技术实现思路
有鉴于以上,本专利技术提供了一种新型的改进的转动节气阀装置。特别是,本专利技术提供了这样一种新型的改进的转动节气阀装置该装置为冷冻室和多个食物保鲜室提供温度控制,以使每个室可以保持在不同的温度。此外,本专利技术还提供了这样一种新型的改进的转动节气阀装置通过提供的经过其中的本质上呈薄片状的流动,提高了流体流动的效率。本专利技术的一个特征是提高了通过节气阀装置的流体移动效率。本专利技术的另一个特征是,介于一个完全打开的和一个完全关闭的位置之间的可选择的门式的工作,以允许改变所选的室之间的流体流动。根据本专利技术,一种用于控制流体流动的节气阀装置,包括同心设置的内部和外部中空的圆筒形部件,内部圆筒形部件适于接受和引导流体流动,内部圆筒形部件以这样一种方式嵌套在外部圆筒形部件中允许部件沿着共同的纵向轴线进行相对的轴向转动。在一个实施例中,每个部件都具有侧壁孔,以提供通过其中的流体流动路线,由此,通过这个装置的流体流动和孔的对准程度成比例。在一个替换实施例中,内部圆筒形部件包括流动控制部件,该部件构成一个通过其中的流体流动路线,该路线和外部圆筒形部件的侧壁孔相对应。在另外一个实施例中,圆筒的纵向端部还包括一个端孔,以提供另外一个或者一个替换的通过其中的流体流动路线。这些孔布置成可以实现选择性流过这些孔。进一步,根据本专利技术,内部圆筒包括布置其上的流体密封件,该密封件将通过该装置的流体流动路线限制在侧壁孔。更进一步,根据本专利技术,流体密封部件沿着内部圆筒的每个径向端部的圆周和圆筒的轴向长度布置。再进一步,根据本专利技术,节气阀装置包括一个转动动力源,该动力源适合于和内部圆筒形部件啮合,并相对于外部圆筒形部件,转动内部圆筒形部件。动力源可以选择启动,以根据需要,转动内部圆筒形部件达到孔对准的程度,进而提供通过该装置流向需要的室中的流体的适当的量。还进一步根据本专利技术,外部圆筒形部件相对于内部圆筒形部件的轴向转动固定。再进一步根据本专利技术,节气阀装置包括一个位置控制装置,该装置在对应着侧壁孔和/或端壁孔的理想的相对位置的一个或者多个选择定位时,根据内部圆筒形部件的转动位置关闭动力源。更进一步,根据本专利技术,动力源提供了内部圆筒形部件的完全的回转轴向转动,该回转运动介于一个对应着圆筒形侧面和/或端壁孔的完全对准位置和一个对应着孔不存本文档来自技高网
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【技术保护点】
一种流过型转动节气阀装置,包括:    一个圆筒形外部主体件,该部件的一个外壁上设有一个第一孔和一个第二孔,第一和第二孔位于圆筒形外部主体件相对的两侧面,彼此沿径向接近;    一个圆筒形内部主体件,该部件布置在圆筒形外部主体件内部,可以转动,圆筒形内部主体件的一个外壁上设有一个第三孔和一个第四孔,第三和第四孔位于圆筒形内部主体件的相对的两侧面,彼此沿径向接近;    其中,当圆筒形内部主体件转动定位成使第三和第四孔和第一和第二孔排成一列时,形成一个直线通过这个装置的径向流动路线。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】...

【专利技术属性】
技术研发人员:詹姆斯E皮尔逊托马斯J达文保罗H图马
申请(专利权)人:罗伯特绍控制器公司
类型:发明
国别省市:US[美国]

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