专利名称：电冰箱故障设置及原理演示实验台的制作方法
技术领域：
本实用新型属于电冰箱技术领域，更明确地说涉及电冰箱故障设置及原理演示实验台的改进。
背景技术：
传统的电冰箱实验台中制冷循环系统仅能设置“系统堵塞”等简单故障，功能不够完全，采用的方法一般是手动方式(手动阀门)。在设置故障或排除故障时，由于这些管路上的阀门外设，学习者很容易发现这些故障点的位置，判断出故障原因，不利于学习者分析能力和思维能力的培养。而且，故障的设置较麻烦，故障现象不够准确。另外，传统的家用电冰箱实验台在设置“制冷剂缺乏”的故障时，需向大气排放多余的制冷剂，造成大气污染，破坏人类的居住环境和生态平衡。
发明内容
本实用新型的目的，就在于克服上述缺点和不足，运用红外遥控技术，提供一种故障设置很隐蔽，可在瞬间完成制冷系统故障和电气系统故障的设置与排除，操作、演示方便，又不污染环境的电冰箱故障设置及原理演示实验台。
为了达到上述目的，本实用新型包括由依次连接的压缩机、冷凝器、干燥过滤器、二位三通电磁阀以及与二位三通电磁阀的出口B连接的冷藏室毛细管、与冷藏室毛细管连接的冷藏室蒸发器、与二位三通电磁阀的出口C连接的冷冻室毛细管、与冷冻室毛细管连接的冷冻室蒸发器组成的制冷系统和电气控制电路。冷藏室蒸发器与冷冻室蒸发器串联后与压缩机连接。制冷系统和电气控制电路均安装在实验台上。冷凝器的出口还和制冷剂阀及贮液罐连接。冷凝器和干燥过滤器之间还连接着脏堵阀，冷藏室毛细管和冷藏室蒸发器之间还连接着冰堵阀，二位三通电磁阀的出口B和冷藏室毛细管之间还连接着全堵阀，冷凝器的出口和二位三通电磁阀的出口B之间还和毛细管及卡滞阀连接。二位三通电磁阀的进口A和出口C之间还连接着阀心封闭阀。上述制冷剂阀、脏堵阀、冰堵阀、全堵阀、卡滞阀及阀心封闭阀均为电磁阀，其控制线圈分别连接在红外线接收电路的相应输出端上，红外线接收电路接收红外线发射电路的控制信号。
红外线发射电路由振荡器、与振荡器连接的功率放大器、与功率放大器连接的红外线发射头以及电源和开关组成。红外线接收电路由红外线接收头与红外线接收头连接的前置放大器以及电源和开关所构成。前置放大器的输出分别与多个电磁阀和继电器的线圈连接。
电气控制电路中的冷冻室温控器的两端并联着温控器失效常开触点，以演示温控器失效故障。PTC启动器两端并联着PTC烧毁短路常开触点，以演示PTC烧毁或短路故障。PTC启动器和电源之间串联着PTC失效断路常闭触点，以演示PTC失效或断路故障。压缩机和过敏过热保护器之间串联着压缩机电机绕组断路常闭触点，以演示压缩机电机断路故障。风扇及其按钮之间串联着风扇损坏常闭触点，以演示风扇损坏故障。二位三通电磁阀和电源之间串联着电磁阀线圈断路常闭触点，以演示电磁阀线圈断路故障。化霜定时器电机和化霜加热器之间串联着化霜定时器电机失效常闭触点，以演示化霜定时器电机失效故障。化霜温控器和化霜加热器之间串联着化霜温控器失效常闭触点，以演示化霜温控器失效故障。温度熔断器和电源之间串联着化霜热保护器失效常闭触点，以演示化霜热保护器失效故障。上述两个常开触点和7个常闭触点分别为红外线接收电路的相应继电器的触点，由该相应继电器控制。压缩机、冷凝器、毛细管、干燥过滤器、二位三通电磁阀、蒸发器由普通的家用电冰箱部件组成。
红外线发射电路的功能是发射红外线光束，选择不同的按键即可发出不同的指令信号，亦即红外线遥控器。红外线接收电路的功能是接收由红外线发射电路发出的红外线信号，经识别放大后，再通过电路传递给与之相连接的各个电磁阀或继电器的线圈，从而控制其动作。红外线发射电路可以借用普通电视机遥控器，红外线接收电路安装在电冰箱故障实验台上，电磁阀则安装在电冰箱制冷系统管路的各个位置以及贮液罐出口处。
在使用时，红外线发射电路(遥控器)发出不同的信号时，经红外线接收电路识别放大后，控制相应的电磁阀动作。当遥控器发出信号给电冰箱制冷系统中毛细管出口处的电磁阀时，经2分钟后电磁阀关闭，就形成“冰堵”故障；再给另一个信号，电磁阀开启，管路恢复畅通，则故障排除。当遥控器发出信号给电冰箱制冷系统中干燥过滤器入口处的电磁阀时，该电磁阀关闭，就形成“脏堵”故障；再给另一个信号，电磁阀开启，管路恢复畅通，则故障排除。当遥控器发出信号给电冰箱制冷系统中贮液罐罐口处的电磁阀时，该电磁阀启、闭，向制冷系统中增加或减少制冷剂液体的流量，从而可以形成电冰箱制冷系统中制冷剂充注量过多或过少的故障现象。用遥控器控制贮液罐罐口处的电磁阀，也可以把制冷系统中的制冷剂回收到贮液罐中，用以演示制冷设备的制冷剂回收技术。
控制电路系统的温控器失效、PTC启动器烧毁短路、PTC启动器失效断路、压缩机电机内部线圈断路、风扇电机损坏或风扇微动开关接触不良、二位三通阀线圈断路、化霜定时器电机线圈断路或化霜定时器触点不转换(触点粘连)、化霜温控器失效(断路)、化霜热保护器失效(断路)等电气故障的设置，可通过控制附设继电器的通断制造短路或断路，从而形成所要设置的故障现象。
本实用新型在家用电冰箱故障设置及原理演示方面，提供了一种红外线自动控制技术，它通过遥控方法自动设置和排除电冰箱常见故障，教学演示简单方便，自动化程度高，故障设置较完全。在演示“制冷剂缺乏”的故障时，无制冷剂排至空气，具备绿色环保特点。从而使以往电冰箱故障设置及原理演示中的故障设置麻烦、故障现象不准确、污染大气等问题得到有效解决。
图1为本实用新型制冷系统的示意图。
图2为其控制电路的原理图。
图3为其红外线发射电路的原理图。
图4为其红外线接收电路的原理图。
具体实施方式
实施例1。一种电冰箱故障设置及原理演示实验台，如图1～图4所示。它包括由依次连接的压缩机1、冷凝器2、干燥过滤器3、二位三通电磁阀4以及与二位三通电磁阀4的出口B连接的冷藏室毛细管5、与冷藏室毛细管5连接的冷藏室蒸发器6、与二位三通电磁阀4的出口C连接的冷冻室毛细管7、与冷冻室毛细管7连接的冷冻室蒸发器8组成的制冷系统、风扇9和电气控制电路。冷藏室蒸发器6与冷冻室蒸发器8串联后与压缩机1连接。制冷系统和电气控制电路均安装在实验台上。冷凝器2的出口还和制冷剂阀10及储液罐11连接。冷凝器2和干燥过滤器3之间还连接着脏堵阀12，冷藏室毛细管5和冷藏室蒸发器6之间还连接着冰堵阀13，二位三通电磁阀4的出口B和冷藏室毛细管5之间还连接着全堵阀14，冷凝器2的出口和二位三通电磁阀4的出口B之间还和毛细管15及卡滞阀16连接。二位三通电磁阀4的进口A和出口C之间还连接着阀心封闭阀17。上述制冷剂阀10、脏堵阀12、冰堵阀13、全堵阀14、卡滞阀16及阀心封闭阀17均为电磁阀，其控制线圈分别连接在红外线接收电路的相应输出端18上。红外线接收电路接收红外线发射电路发射的控制信号。
红外线发射电路由振荡器19、与振荡器19连接的功率放大器20、与功率放大器20连接的红外线发射头21以及电源22和开关23组成。红外线接收电路由红外线接收头24、与红外线接收头24连接的前置放大器25以及电源26和开关27所构成。前置放大器25的输出18分别与多个电磁阀和继电器的线圈连接。
机械部分故障的设置方法及机理如下制冷剂缺乏。按动红外线遥控器的按键(1)，贮液罐11上的常闭制冷剂阀10开通后，再按按键(2)(系统全部堵塞的常开全堵阀14动作后关闭系统)并使压缩机1工作，制冷剂进入贮液罐11。而后，再使贮液罐11上的制冷剂阀10关闭(再按一次按键(15))、使系统全堵阀14开通(再按一次按键(15))、压缩机1继续运转。由于系统中参加循环的制冷剂减少，通过蒸发器6前部结霜后部无霜和冷凝器2温度偏低的表象即可判断出“制冷剂缺乏”故障。
制冷剂过量。按动红外线遥控器的按键(1)，贮液罐11上的制冷剂阀10开通，储液罐11内的制冷剂在储液罐本身压力的作用下进入制冷系统。1分钟左右后，关闭贮液罐上的制冷剂阀10，使压缩机工作。由于系统中参加循环的制冷剂增多，通过蒸发器6前部不结霜后部结霜、冷凝器2过热和压缩机1吸气管结霜等现象，即可判断为制冷剂过量。
制冷系统“脏堵”(制冷系统部分堵塞)。按动红外线遥控器的按键(3)，干燥过滤器3和冷凝器2之间的常开脏堵阀12关闭，制冷剂不通过干燥过滤器3而通过与干燥过滤器3并联的毛细管15。由于这个毛细管15的节流作用，过滤器3的两端会有明显的温度差，蒸发器6前部结霜后部不结霜。通过这些现象，即可判断系统脏堵或系统部分堵塞。
制冷系统“冰堵”。按动红外线遥控器的按键(4)，在系统的毛细管后部的常开冰堵阀13会在2分钟后关闭。通过“开机时制冷正常、几分钟后不制冷”的现象，即可判断系统冰堵。
制冷系统全堵。按动红外线遥控器的按键(2)，相应的常开全堵阀14动作，系统即为全部堵塞。开启压缩机1，从冷凝器2不热、蒸发器不冷、压缩机1过热等表象，即可判断为制冷系统全堵。
二位三通阀4不换向。按动红外线遥控器的按键(13)，与二位三通阀4常开通道并联的卡滞阀16得电后，这个电磁阀的常闭通道打开。通过冷藏室室温过低、结冰、冷藏室温控器动作、二位三通阀4得电后冷藏室蒸发器毛细管的入口处温度仍高于室温可判断为二位三通阀4不换向。
二位三通阀4换向不彻底或封闭不严。按动红外线遥控器的按键(13)、(14)，与二位三通阀4常闭通道并联和与二位三通阀4常开通道并联的两个电磁阀得电后，这两电磁阀的常闭阀心封闭阀17打开。通过冷藏室温控器动作后冷藏室室温过低、结冰等现象即可判断为二位三通阀4换向不彻底或封闭不严。通过冷藏室温控器未动作(冷藏室未达到设定温度)时冷冻室蒸发器毛细管的入口处温度仍高于室温即可判断为二位三通阀封闭不严，电气控制电路中的冷冻室温控器28的两端并联着温控器失效常开触点29，以演示温控器失效故障。PTC启动器30两端并联着PTC烧毁短路常开触点31，以演示PTC烧毁或短路故障。PTC启动器30和电源32之间串联着PTC失效断路常闭触点33，以演示PTC失效或断路故障。压缩机1和过敏过热保护器34之间串联着压缩机电机绕组断路常闭触点35，以演示压缩机电机断路故障。风扇9及其按钮36之间串联着风扇损坏常闭触点37，以演示风扇损坏故障。二位三通电磁阀4和电源32之间串联着电磁阀线圈断路常闭触点38，以演示电磁阀线圈断路故障。化霜定时器电机39和化霜加热器40之间串联着化霜定时器电机失效常闭触点41，以演示化霜定时器电机失效故障。化霜温控器42和化霜加热器40之间串联着化霜温控器失效常闭触点43，以演示化霜温控器失效故障。温度熔断器44和电源32串联着化霜热保护器失效常闭触点45，以演示化霜热保护器失效故障。上述两个常开触点和7个常闭触点分别为红外线接收电路的相应输出继电器的触点，由该相应继电器控制。
实施例1电气部分故障的设置方法及机理如下温控器28失效。按动红外线遥控器的按键(5)，与温控器28并联的温控器失效常开触点29闭合、温控器失去作用。根据冷冻或冷藏室蒸发器已达到设定温度后压缩机1连续运转不停机等表象，即可判断温控器28的常闭触点粘连或温控器失效。
PTC启动器30烧毁短路。按动红外线遥控器的按键(6)，与PTC并联的PTC烧毁短路常开触点31闭合。根据压缩机1运行电流过大、严重发热、运行声音不正常、几分钟后压缩机热保护器动作而使压缩机停止启动、几分钟后压缩机又开始重新启动等现象，即可判断PTC启动器30烧毁短路或压缩机电机内部线圈层间短路。
PTC启动器30失效断路。按动红外线遥控器的按键(7)，与PTC串联的PTC失效断路常闭触点33断开。根据压缩机“嗡嗡”响、启动不起来、几分钟后压缩机热保护器动作而使压缩机停止启动等现象，即可判断PTC启动器30失效断路。
压缩机1电机内部线圈断路。按动红外线遥控器的按键(8)，与压缩机电机1公共抽头串联的压缩机电机绕组断路常闭触点35断开。从有电、压缩机无声等现象即可判断压缩机电机1内部线圈断路。
风扇9电机损坏或风扇9微动开关接触不良。按动红外线遥控器的按键(9)，与风扇9电机串联的风扇损坏常闭触点37断开。通过冷冻室无冷风、冷冻室制冷不良、冷冻室蒸发器霜层过厚等现象即可判断风扇电机损坏或风扇微动开关接触不良。
二位三通阀4线圈断路。按动红外线遥控器的按键(10)，与二位三通阀4串联的电磁阀线圈断路常闭触点38断开。通过冷藏室室温过低、结冰等现象即可判断为二位三通阀线圈断路。
化霜定时器电机39线圈断路或化霜定时器46触点不转换(触点粘连)。按动红外线遥控器的按键(11)，与化霜定时器电机39串联的化霜定时器电机失效常闭触点41断开。通过不化霜、冷冻室制冷不良、冷冻室蒸发器霜层过厚、顺时针扭动化霜定时器调节柄后开始化霜等现象即可判断化霜定时器电机线圈断路或化霜定时器触点不转换(触点粘连)。
化霜温控器42失效(断路)。按动红外线遥控器的按键(11)，与化霜温控器42串联的化霜温控器失效常闭触点43断开。通过不化霜、冷冻室制冷不良、冷冻室蒸发器霜层过厚、顺时针扭动化霜定时器调节柄后仍不化霜等现象即可判断化霜温控器42失效(断路)。
化霜热保护器44(即温度熔断器44)失效(断路)。按动红外线遥控器的按键(12)，与化霜热保护器44串联的化霜热保护器常闭触点45断开。通过化霜后压缩机不再启动、顺时针扭动化霜定时器调节柄后压缩机开始运转等现象即可判断化霜热保护器失效(断路)。
以上的故障若要排除，只要再按动红外线遥控手机上的按键(15)，故障即可在瞬间排除。
在本实施例中，控制电路系统的温控器、PTC启动器、压缩机、风扇电机、二位三通阀、化霜定时器、化霜温控器、化霜热保护器、电磁阀、继电器等电气元件采用家用冰箱元件，按照电冰箱要求及双回路无霜型冰箱电气部分故障设置图进行连接安装于实验台上。
实施例1为双回路无霜型电冰箱故障设置及原理演示实验台。它设置故障隐蔽、快捷，演示方便，不污染环境。可广泛推广应用于电冰箱原理及维修保养的演示、教学中。
权利要求1.一种电冰箱故障设置及原理演示实验台，它包括由依次连接的压缩机、冷凝器、干燥过滤器、二位三通电磁阀以及与二位三通电磁阀的出口B连接的冷藏室毛细管、与冷藏室毛细管连接的冷藏室蒸发器、与二位三通电磁阀的出口C连接的冷冻室毛细管、与冷冻室毛细管连接的冷冻室蒸发器组成的制冷系统和电气控制电路，冷藏室蒸发器与冷冻室蒸发器串联后与压缩机连接，其特征在于所说的制冷系统和电气控制电路均安装在实验台上，冷凝器的出口还和制冷剂阀及贮液罐连接，冷凝器和干燥过滤器之间还连接着脏堵阀，冷藏室毛细管和冷藏室蒸发器之间还连接着冰堵阀，二位三通电磁阀的出口B和冷藏室毛细管之间还连接着全堵阀，冷凝器的出口和二位三通电磁阀的出口B之间还和毛细管及卡滞阀连接，二位三通电磁阀的进口A和出口C之间还连接着阀心封闭阀，上述制冷剂阀、脏堵阀、冰堵阀、全堵阀、卡滞阀及阀心封闭阀均为电磁阀，其控制线圈分别连接在红外线接收电路的相应输出端上，红外线接收电路接收红外线发射电路的控制信号。
2.按照权利要求1所述的电冰箱故障设置及原理演示实验台，其特征在于所说的红外线发射电路由振荡器、与振荡器连接的功率放大器、与功率放大器连接的红外线发射头以及电源和开关组成，红外线接收电路由红外线接收头与红外线接收头连接的前置放大器以及电源和开关所构成，前置放大器的输出分别与多个电磁阀和继电器的线圈连接。
3.按照权利要求1或2所述的电冰箱故障设置及原理演示实验台，其特征在于所说的电气控制电路中的冷冻室温控器的两端并联着温控器失效常开触点，PTC启动器两端并联着PTC烧毁短路常开触点，PTC启动器和电源之间串联着PTC失效断路常闭触点，压缩机和过载过热保护器之间串联着压缩机电机绕组断路常闭触点，风扇及其按钮之间串联着风扇损坏常闭触点，二位三通电磁阀和电源之间串联着电磁阀线圈断路常闭触点，化霜定时器电机和化霜加热器之间串联着化霜定时器电机失效常闭触点，化霜温控器和化霜加热器之间串联着化霜温控器失效常闭触点，温度熔断器和电源之间串联着化霜热保护器失效常闭触点，上述两个常开触点和7个常闭触点分别为红外线接收电路的相应继电器的触点，由该相应继电器控制。
专利摘要一种电冰箱故障设置及原理演示实验台。包括实验台、制冷系统和电气控制电路。制冷系统的相应位置上还安装着设置、演示7种制冷故障的制冷剂阀、脏堵阀、冰堵阀、全堵阀、卡滞阀及阀心封闭阀。制冷剂阀还与贮液罐连接。上述6种阀的控制线圈分别连接在红外线接收电路的相应输出端上。电气控制电路的相应位置上还安装着设置、演示9种电气故障的温控器失效常开触点、PTC烧毁短路常开触点、PTC失效断路常闭触点、压缩机电机断路常闭触点、风扇损坏常闭触点、电磁阀断路常闭触点、化霜定时器电机失效常闭触点、化霜温控器失效常闭触点和化霜热保护器失效常闭触点。均以红外遥控器控制。它设置故障隐蔽、快捷，演示方便，不污染环境。
文档编号G09B25/00GK2720545SQ20042005211
公开日2005年8月24日 申请日期2004年7月5日 优先权日2004年7月5日
发明者杨欣, 李裕斌 申请人:青岛职业技术学院