[發明專利]利用PTC加熱器致動的制冷節氣閥

無效

• 申請號: 200580040917.3
• 申請日: 2005-11-30
• 公開（公告）號: CN101065614A
• 公開（公告）日: 2007-10-31
• 發明（設計）人: T·J·達文;J·E·皮爾遜;P·H·圖馬
• 申請（專利權）人: 羅伯特紹控制器公司
• 主分類號: F23N1/00
• 分類號: F23N1/00;F23N5/04;F25D17/04
• 代理公司: 中國國際貿易促進委員會專利商標事務所
• 代理人: 董敏

相關專利申請的交叉引用

[0001]本申請基于2004年11月30日遞交的美國臨時專利申請No.60/632,319，并要求以其作為優先權基礎，因此該申請教導和公開的全部的內容在本文中作為參考引用。

技術領域

[0002]本發明總體上涉及用于制冷的節氣閥控制系統，尤其是涉及用于制冷的波紋管驅動致動器系統。

背景技術

[0003]制冷系統，例如那些典型的家用電器，通常包括食物冷凍隔室和食物保鮮隔室。兩個隔室通過管道互相連接，管道通過帶有可活動的(可旋轉的、可滑動的等等)節氣閥門的節氣閥調節。當在食品保鮮隔室中的溫度上升到預先確定的溫度水平之上時，節氣閥被驅動，以打開節氣閥門，從而允許較低溫度的空氣從食品冷凍隔室通過管道進入食品保鮮隔室。當在食品保鮮隔室中的溫度降低到期望的溫度水平時，停止致動節氣閥，節氣閥門關閉，因此位于兩個隔室之間的管道也被阻斷了。

[0004]可以使用多種方式驅動節氣閥，也可以使用多種設備和方法驅動節氣閥門。在現有技術中已知的一種節氣閥是電動節氣閥。當電壓信號提供給電磁線圈或者馬達時，電動節氣閥操作以打開節氣閥門，電磁線圈或者馬達可操作地通過致動器連接到節氣閥門。通過使電磁線圈或者馬達通電，節氣閥門可以從關閉位置轉變為打開位置。此后，當除去電壓時，節氣閥不再被驅動，彈性件例如彈簧能將節氣閥門拉回到關閉位置。為了保證閥門在適當的時間內打開和關閉，具有電動節氣閥的制冷系統典型地包括傳感器和控制裝置，傳感器監控食品保鮮隔室的溫度，控制裝置給節氣閥提供電壓信號，以根據檢測到的食品保鮮隔室的溫度將節氣閥門驅動到適當的位置。

[0005]在此類節氣閥控制提供節氣閥門的快速致動時，它在能量利用方面并不是很有效率的。如果必須為食品保鮮隔室提供顯著的冷卻效果，例如在溫暖的氣候下，當冰箱門常常打開或者被孩子或者其他人長久地開著時，為打開和關閉節氣閥門而浪費的能量是顯著的。

[0006]在現有技術中，另外的沒有上述類型的能量利用方面的缺陷的節氣閥的例子是波紋管或者致冷劑節氣閥。類型的節氣閥應用充滿致冷劑的波紋管。波紋管位于食品保鮮隔室中。因為致冷劑隨著在食品保鮮隔室中的環境溫度的上升而膨脹，波紋管驅動打開節氣閥門的致動器。當在食品保鮮隔室中的溫度下降時，致冷劑在波紋管中收縮或者冷凝。因此，波紋管緊縮從而使得節氣閥門關閉。彈性件，例如彈簧，可以用來在波紋管收縮時迫使節氣閥門關閉。

[0007]為了提供更加快速的控制，某些致冷劑節氣閥已經開始與加熱器組合使用，當食品保鮮隔室的溫度上升到給定值之上上，加熱器用來導致波紋管快速膨脹。在上述的系統中，當電壓提供給盤繞在波紋管周圍的加熱元件時，致冷劑節氣閥被驅動。被供應的電壓導致加熱元件提高在波紋管內部的致冷劑的溫度，以使之快速地膨脹。如上，這就導致波紋管膨脹，并且將節氣閥門移動到打開位置。當電壓從加熱器上移除時，在隔室中的環境空氣導致致冷劑的溫度下降。由于致冷劑的冷卻，波紋管收縮或者緊縮，如上，彈簧能有彈性地偏壓節氣閥門，使之回到關閉位置。上述系統在Sepso的美國專利No.4,653,283的名稱為“REFRIGERATOR?SYSTEM，CONTROLDEVICE?THEREFOR?AND?METHODS?OF?MAKING?THE?SAME”中公開，在本文中引入該專利申請中所教導和公開的全部內容作為參考。

[0008]使人遺憾地是，盡管通過如上的283專利描述的這種節氣閥系統明顯地優于環境溫度控制的波紋管驅動器節氣閥系統，但是圍繞波紋管的加熱元件的放置方式卻顯示出其效率相當的低。具體地說，因為波紋管必須能暢通無阻的膨脹和收縮，盤繞波紋管的加熱元件必須設置在與波紋管的這種機械運動相干涉的位置。這樣，加熱元件必須設置成至少離開波紋管一定的距離。因此，從加熱元件傳熱給節氣閥波紋管的熱傳導必須穿過環境冷空氣來影響波紋管中的致冷劑。這就導致了熱傳導效率的降低，需要提供更多的能量驅動節氣閥，并且在驅動節氣閥時出現不必要地延遲。上述問題使得此類節氣閥的性能降低，盡管這類節氣閥具有節省成本、安靜，以及利用馬達或者電磁線圈以在電氣致動的節氣閥系統中產生大驅動力操作的優點。