专利名称:数字式制冷设备自动控制器的制作方法
本实用新型涉及一种制冷设备自动控制器，特别是一种能够自动显示温度，自动控制温度、自动除霜和自动保安的控制器。
目前制冷设备一般采用蒸气压力式温度控制器进行温度控制，由于于其结构所致，而存在测量滞后大、动作迟缓，控制精度低以及没有温度显示等问题。另外制冷设备中的化霜装置一般为人工或半自动化霜器，都需要人参与控制，在化霜结束后，蒸发器立即制冷，热胀冷缩急剧，对蒸发器影响较大。在冷冻室内温度升高或发生故障也无显示或反应，而且也没有瞬时断电保安装置。
本实用新型的目的是为了提供能够自动显示温度、自动控制温度自动除霜和自动瞬时断电保安的制冷设备控制器。
本实用新型是由一个壳体和控制电路组成的。控制电路装在壳体内的印刷电路板上，在壳体面板上部左方装有数字显示屏(20)，在其右方装有电源指示灯(21)、制冷指示灯(22)，化霜指示灯(23)、准备工作指示灯(24)、测量设定开关(25)及冷藏、冷冻选择开关(29)，在数字显示屏(20)的下方装有温度设定电位器(27)和化霜终止控制电位器(28)如图四所示；控制电路包括温度测量数字显示电路(1)、温度控制电路(2)、定时化霜电路(3)及瞬时断电保安电路(4)如图一所示其工作原理是温度测量数字电路(1)中的热敏电阻Rt或Rt2将制冷设备冷藏箱或冷冻箱温度检测出，并经过放大器放大变为电压信号用数字电压表显示出。同时该信号还送入温度控制电路(2)。温度控制电路(2)将被测信号与设定信号进行比较，并根据差值方向去控制制冷压缩机的启停。累积式化霜电路(3)对压缩机工作时间进行累积，当达到预定的时间后，停止压缩机工作，开启化霜器进行自动除霜。化霜结束信号由累积化霜器(3)中的热敏电阻进行检测。化霜结束后，瞬间断电保护电路先工作，待越过瞬时保护时间后，温度控制电路(2)又可根据温度变化对压缩机进行控制 无论压缩机工作与否，若出现断电故障待回复通电后，瞬间保护电路都优先工作，待越过瞬间保护时间后，电路才能进入正常的控制状态。
以上电路(1)、(2)、(3)、(4)的连接方式如图二、图三所示。
温度测量数字显示电路(1)的输出端IC212脚与温度控制电路(2)中电阻R10的一端相接，温度控制电路(2)的输出端IC210脚与累积式定时化霜电路(3)的IC34069，5脚相接，累积式定时化霜电路(3)的输出端IC7555，3脚与瞬时断电保安电路(4)的IC34069，13脚相接，瞬时断电保安电路(4)的IC14011，8脚与温度控制电路(2)的IC14011，2脚相接。
下面结合控制电路图三说明一下电路(1)、(2)、(3)、(4)的具体结构及连接特征。
温度测量数字显示电路(1)由电阻Rt，测量桥路(5)、数字显示电路(6)及其一个线性化器的测量线性化放大器(7)组成。其连接特征是测量桥路的电阻R1与R2的相连端与电阻Rt相连，测量桥路(5)的地端与电阻Rt1的另一端相连，测量桥路(5)的电阻R3与R4相连端和电阻R5相连接，测量线性化放大器(7)的IC2uA747，2脚与数字显示电路(6)的电阻R10与R6相连接。
温度控制电路(2)由功率放大器(8)、压缩机控制门电路(9)、滞后温度比较控制器(10)及温度设定电路(11)组成。其连接特征是滞后温度比较器(10)的IC34069，6脚与压缩机控制门电路(9)的IC14011，1、4脚相连接，压缩机控制门电路(9)的IC14011，3脚与功率放大器(8)的电阻R18及发光二极管D1相连端连接，温度设定电路(11)的电位器W3中心端与滞后温度比较控制器(10)的电阻R14相连接。
累积定时化霜电路(3)由反相器(12)、累积式逻辑控制器(14)、振荡器(15)、数字定时器(17)及化霜控制器(19)组成。其连接特征是反相器(12)的IC34069，6脚与累积式逻辑控制器(14)的IC14011，4脚相连接，累积式逻辑控制器(14)的IC14011，6脚与数字定时器(17)的IC54040，10脚相连接，振荡器(15)的IC34069，4角与累积式逻辑控制器(14)IC14011，5脚相连接，数字定时器(17)的IC54040，1脚与化霜控制器(19)的IC7555，2脚相连接，化霜控制器(19)的IC7555，3脚与数字定时器(17)的IC54040，11脚相连接。
瞬时断电保安电路(4)由断电保安逻辑控制器(13)、反相器(16)、反相(18)组成，同时与累积定时化霜电路(3)共用累积式逻辑控制器(14)、振荡器(15)和数字定时器(17)。其连接特征是数字定时器(17)的IC540402脚与反相器(16)的IC34069，11脚相连接，反相器(16)的IC34069，10角与断路保安逻辑控制器(13)的IC14011，9脚相连接。化霜控制器(19)的IC73脚与反相器(18)13脚相连，反相器(18)输出IC34069，12脚与断电保安逻辑控制器(13)的IC14011，13脚相连。
图一是控制电路的方框图，图二是控制电路的详细方框图，图三是控制电路的结构图，图四是壳体结构示意图。
本实用新型所采用的温度测量数字显示电路(1)、温度控制电路(2)累积式化霜电路(3)及瞬时断电保安电路(4)都是已知技术。将上述电路按照本实用新型的技术特征进行连接，再与壳体组装后就可以形成本技术方案。
以下对本实用新型进步说明温度测量数字显示电路(1)中的数字电压表由7107，或713014433集成电路为核心的3 1/2 双积分A／D转换器制成的0－±2V数字电压表，显示范围为－50.0～20.0℃。在测量线性化放大器(7)中还连接一个线性化器R6，测量桥路(5)的一个桥臂安装着测温电阻Rt。
电阻Rt采用铜电阻，是一种阻值随温度变化而呈线性变化的热敏元件。它随温度变化的情况由测量桥路检测后转化为mV信号，然后再将该mV信号送入测量线性化放大器(7)中。线性化放大器(7)为一差动式放大器，它把mV信号放大到0～±2V信号后，再送入数字电压表进行显示。由于电阻Rt在测量桥路工作中，会造成桥流的改变，因此桥路输出的mV信号与电阻Rt所反映的温度信号不呈现现性性关系，而呈上凸形的非线性关系，为保证测量精度在放大器(7)内施加线性化器件R6，即通过在放大器(7)同时端施加正反馈，使放大器(7)的放大倍数随电阻Rt的阻值变大而变大，正反馈补偿适当，线性补偿可达0.4％。
温度控制电路(2)中的功率放大器(8)采用三极管BG作为放大器件在其电路中串接一个继电器J1、压缩机工作控制门电路(9)采用1／4IC4011双与非逻辑门电路，滞后温度比较控制器采用1／2ICuA747运算放大器，被测温度信号取自于温度数字显示部分温度设定信号取自于温度设定电路(11)的设定电位器W3，当温度高于设定值时，温度控制器(10)将改变工作状态，经压缩机控制门电路(9)后再通过功率放大器(8)和继电器J1去控制压缩机的启停动作，从而达到自动控制温度的目的。由于压缩机控制门电路(9)为一双与非逻辑门电路，它的另一个控制信号来自瞬时断电保安电路(13)，所以只有在断电保安信号正常时，压缩机的工作才能受到温度控制器(6)的控制。
累积式化霜电路中的累积逻辑控制器(14)采用1／4IC4011数字定时器(17)采用IC4040，化霜控制器(19)采用IC555，振荡器(15)由IC4069中的两只反相器组成，频率为0.1～00.2Hz。累积式化霜电路(3)的计时，只计压缩机工作时间，由于压缩机工作时间(断路保安时间除外)与温度信号同步，因此由滞后反相比较器(10)来的信号先经过反相器(12)反相，然后再送入累积式逻辑控制器(14)去控制由振荡器(15)输入到定时器(17)的信号。在压缩机工作到8～12小时后，定时器(17)发出一个负向脉冲信号去触发化霜电路(19)IC7翻转J2释放进行化霜。化霜电路(19)工作后，一方面通过继电器J2常闭触头去控制蒸发加热器的工作；另一方面向定时器(17)发出一个复位脉冲信号，使定时器(17)清零等待下一次工作。同时还向断电保安逻辑控制器(13)经反相器(18)发出一个复位信号，使逻辑控制器(13)RS触发器改变工作位置，为蒸发器自然冷却作好准备。
在化霜控制器(19)的IC555中上限比较电路内，6脚与8脚之间连接一个负温度系数热敏电阻Rt3，配合IC555进行化霜。当化霜达到结束温度时，IC7555又复原，J2吸合，蒸发器和加热器停止加热，定时器(17)复位信号消失。
瞬时断电保安电路(4)由R·S触发器、定时器及振荡器组成，R·S触发器由两只与非门电路1／2IC4011组成，当有断电故障出现时，R·S触发器的R端优先置零，使压缩机控制门不工作整机进入断电保安状态，当故障消失5分钟左右后，保安状态消失。为了简化电路在本电路中不另设定时器和振荡器，而是应用化霜电路中的定时器和振荡器，从中取出大约5分钟左右时时间信号供保安使用。另外在瞬时断电保安时间内，可使化霜结束后的蒸发器进行自然冷却，不致热胀冷缩剧烈，有利于延长蒸发器的使用寿命。
本安装本控制器的制冷设备接通电源后，由于IC75552脚有C10提供优先“置1”信号，3脚输出高压位，R·S触发器R端优先置零。不管冷冻室和冷藏箱内温度如何，制冷压缩机都不工作整机进入瞬时断电保安状态。继电器J1吸合，触点J1－2断开，触点J1－2闭合。继电器J2吸合，触点J1－2打开。制冷电机不工作，除霜蒸发器经限流电阻R2通电加热。瞬时断电保安时间大约5分钟左右，在5分钟之后，电路转入累积定时，在累积定时时间内(8～12小时)，压缩机起停止工作由冷藏箱温度进行控制，累积定时器(17)将对压缩机启动工作进行计时。当计时达到累积定时间(8～12小时)，化霜控制器(19)工作，打开蒸发器，加热器进行化霜。当化霜温度达到5℃～10℃时，化霜电路(19)停止工作，关闭加热器，蒸发器进行自然冷却状态。大约冷却5分钟左右又开始制冷，完成一个循环工作。一旦电路再次断电，整机仍重复上述过程。在整个工作过程中，冷藏，冷冻箱的温度都由数字显示电路(6)以数字形式显示出来。冷藏箱的被控制温度可根据内部存放的食品种类，由温度设定电路(11)中电位器W3进行设定。
IC14011、14脚VDD(6V)，7脚VSS(地)IC2u747、13、9脚VDD(6V)，4脚－6VIC3，4069，14脚VDD(6V)，7脚Vss(地)IC4，4040，16脚VDD(6V)，8脚Vss(地)本实用新型结构简单、电路集成化高，容易制造，并且具有自动显示温度，自动控制温度，自动化霜和自动瞬时保安功能。主要用于一般电冷箱和工业制冷设备。
权利要求
1.一种由包括温度测量显示电路，温度控制电路，定时化霜电路及瞬时断电保安电路的控制电路及一个壳体所组成的数字式制冷设备自动控制器，其特征是控制电路装在壳体内的印刷电路板上，在壳体面板的上部左方装有数字显示屏，在其右方装有电源指示灯、制冷指示灯、化霜指示灯、准备工作指示灯、测量设定开关及冷藏、冷冻选择开关，在数字显示屏的下方装有温度设定电位器和化霜终止控制电位器；温度测量数字显示电路的输出端IC2uA747，12脚与温度控制电路中电阻R10的一端相接，温度控制电路的输出端IC2uA747，10脚与累积式定时化霜电路的IC34069，5脚相接，积累式定时化霜电路的输出端IC7555，3脚与瞬时断电保安电路的IC34069，13脚相接，瞬时断电保安电路的IC14011，8脚与温度控制电路的IC14011，2脚相接。
2.根据权利要求
1所述的控制器，其特征是温度测量数字显示电路是由电阻Rt、测量桥路，测量线性化放大器及数字显示电路组成，测量桥路中的电阻R1与电阻R2的相连端与电阻Rt相连测量桥路的地端与电阻Rt的另一端相连，测量桥路的电阻R3R4相连端与R5相连端连接，测量线性放放大器的IC2uA74712脚与数字显示电路的电阻R10，R6脚的相连端连接。
3.根据权利要求
1所述的控制器，其特征是温度控制电路是由功率放大器，压缩机工作控制门电路，滞后温度比较控制器，及温度设定电路组成，滞后温度比较器的IC2uA747，6脚与压缩机控制门电路的IC14011，1、4脚相连接，压缩机控制门电路的IC14011，3脚与功率放大器的电阻R18，发光二极管D1相连端连接，温度设定电路的电位器W3中心端与滞后温度比较控制器电阻R14、相连接。
4.根据权利要求
1所述的控制器，其特征是累积定时化霜电路由累积式逻辑控制器、振荡器、反相器、数字定时器、化霜控制器组成，反相器的IC34069，6脚与累积式逻辑控制器的IC14011，4脚相接，累积式逻辑控制器的IC14011，6角与数字定时器用IC54040，10角相接，振荡器的IC340694脚与累积式逻辑控制器IC14011，5脚相接，数字定时器的IC54040，1脚与化霜控制器的IC7555经电器C9，与2脚相接，化霜控制器的IC7555，3脚与数字定时器的IC54040，11脚相接。
5.根据权利要求
4所述的控制器，其特征是在化霜控制器IC7555中上限比较电路内6脚与8脚之间连接一个负温度系数热敏电阻Rt3。
6.根据权利要求
1所述的控制器，其特征是瞬时断电保安电路由断电保安逻辑控制器，反相器16及反相器18组成，同时与累积定时化霜电路共用累积式逻辑控制器，振荡器和数字定时器，数字定时器IC54040，2角与反相器(16)的IC34069，11脚相连，反相器(16)的IC34069，10脚与断路保安逻辑控制器的IC14011，9脚相连，化霜控制器(19)的IC75553脚与反相器(18)IC34069，13脚相连接，反相器输出端IC 3 406912脚与断电保安逻辑控制器(13)的IC1401113角相连接。
专利摘要
一种制冷设备的自动控制器，主要由包括由温度测量显示电路、温度控制电路，自动定时化霜电路及瞬时断电保安电路的控制电路及一个壳体所组成。该控制电路装有壳体内的印刷电路板上，在壳体的面板上装有数字显示屏、指示灯、开关温度设定电位器和化霜终止控制电位器。本控制器结构简单、电路集成化高，制造容易，主要用于一般电冰箱和工业制冷制备中，使其具有数字式自动显示温度，自动控制温度，自动除霜和自动瞬时保安等功能。
文档编号F25D21/06GK87209962SQ87209962
公开日1988年8月10日 申请日期1987年7月11日
发明者邹祥瑞, 田桂英 申请人:邹祥瑞导出引文BiBTeX, EndNote, RefMan