专利名称：冰箱冷柜电子节能保护温控器的制作方法
技术领域：
本发明涉及一种节能保护型电子温控装置，特别是一种用于各类型冰箱，冷柜和制冷制热的温度控制，适合于冰箱作温度调节。
现有的冰箱温度控制器，不论是机械压缩式还是电子感温式，都只能使冰箱工作在被动状态，市场上电冰箱所配置的温度控制器都是这种形式。(以冰箱冷藏室为例)，现有的冰箱温度控制器(以下称温控器)都有一个“感温探头作冰箱内温度取样，并按整定温度范围，通过一定的机构，促使温控开关通断，控制压缩机的开停达到温控的目的。这种温控器功能单一，一旦温度整定(0－－10度左右)，用户只能在整定的范围内选择，因此冰箱的耗电量可以看成是一定范围内的不变电耗。根据用户的实际使用要求和环温的变化，上述温度范围已满足不了实际选择要求，例如冰箱“闲时少用时”，用户对冰箱内温度要求不高，只希望冰箱在运行时少耗电，甚至希望“冷冻室”温度能控制在0度以上，只利用小空间。现有的温控器是无法达到的。又如逢年过节时(环温在15度以下)用户又希望冷藏室温度降到0度以下。现有的温控器在环温15度以下时，温度控制并非可靠，特别是环温等于或低于温控器范围时，更是如此，因而现有的冰箱中，为了使其工作可靠，一般都是采用“加热”的方法解决，为此，本应在温差较小时，压缩机耗电量不大，由于“加热器”升温，箱内温度不可能降至0度以下，反而出现箱内温度高于环温现象，所以冰箱的耗电量没有明显的下降。又由于“机械式”温控器是靠调节压簧的间距来决定的，复原性能较差，故障率较高，互换性不好，如在常温下更换该件，很难调整到准确范围，从而使整个冰箱技术指标变差，甚至不能使用。目前温度控制器都不具有监测压缩机工作电流的保护装置，在供电不正常地区或压缩机出现异常时，在控制回路中虽有“过载装置”，但还是不能解决压缩机的安全问题。
本发明的任务是提供一种带保护装置的节能型温度控制器，它不仅能使冰箱“被动式”工作，而且也能使冰箱“主动式”工作，即能将温度范围控制在整定范围(一般为0－10度)，用户又能根据实际需要超范围的调节，其任务就是要达到灵活，方便安全经济运行又要降低能耗的目的。
本发明是以如下方式完成的“主动式工作方式”，主要采用时间控制，按一定的使用要求调整其开停时间比，达到一定的温度要求，因此不受环温的影响和箱内温度的制约，用户可根据实际需要作超范围的选择。“被动式工作方式”，主要是时间控制要受箱内温度的高低制约，例如当冰箱内温度高于整定值时(假定10度)，感温开关断开，使压缩机工作时间较长，当冰箱内温度小于等于10度时，感温开关闭合，并切除部分时控电阻，使压缩机的工作由“被动式”转为“主动式”(时控)，使冰箱内温度始终保持10度以下，用户可在10度以下，调节适当的开停时间，达到0－10度的调节范围。本装置采用一块CD4060集成电路和一块CD4066开关电路，它能完成各个时间周期的调整，又能通过CD4066电路组成的温度开关，完成各种功能的选择。本装置的保护电路是由电流取样和RCD电路组成，并且具有延时功能，其动作具体反映电流与时间的关系，输出一信号控制KD4060的R端，确保压缩机的工作安全。由于本装置将一定范围不变电耗，改进为可变电耗，利用冰箱的制冷曲线，采用灵活运行状况，冰箱内“加热器”完全可去掉，这样不仅能提高制冷效率，降低成本，而使冰箱的耗电量大幅度下降，从而达到保护，节能，温控的目的。本发明使用方便，互换性强，采用下面要详述的实施例结构，体积小，成本低，生产厂家不改变任何生产工艺，不仅可以降低冰箱的总成本，而且增加了许多新功能。
以下结合附图对发明作进一步描述。
图1是本发明的结构框图。
图2是本发明的原理电路图。
参照
图1它是由八个部分组成；1.温度取样电路，主要是完成“被动”时的温度取样，使温度达到整定值；2.时控电路，主要是完成“主动”时温度调节；3.功能选择，由用户根据实际需要选择不同的作用功能；4.电流取样监测电路；5.RCD电路，主要是完成4电路监测信号，进行累积延时，根据电流与时间的关系，保护压缩机的安全运行；6.为综合功能电路，其主要作用是完成时间的整定，产生振荡，将1－5的各种信号综合处理，输出一执行指令；7.执行电路，直接与负载相连；8.电源变换，供各部工作电源。
参照图2IC1 CD4060是一块内附振荡器的14级二分频电路，IC2 CD4066是一块四双向模拟开关电路。当接通电源T1经D1，R5至电源正极使T1导通，IC1第12脚为低电平，振荡器开始振荡，其振荡频率经14级二分频后，IC1第3脚出现高电位，T2经R7使其基极为高电位，T2导通J吸合，接通负载。IC1的振荡频率由C1 R1和AB间的阻值决定。经一定时间，当IC1 3脚出现第二个脉冲时，3脚又由高电平变为低电平，使T2截止，J释放，断开负载。以下以电冰箱为例，结合电路原理，设冰箱冷藏室上限温度为10度。接通电源后，IC1振荡部分开始起振，IC1 3脚为低电平，P1经R9也为低电平R7至T2基极使其T2截止，P2经R8 J电压线圈为高电位，同时，K4K5导通，K1K2断开，AB间的阻值主要由CB间的Rt1和R11决定，由于Rt1为一负温特性热敏电阻，当温度较高时，Rt1的阻值较小，使其IC1的振荡频率较高，IC1 3脚很快出现高电位，T2导通J吸合，冰箱压缩机开始工作，同时P1为高电位K1K2导通，短接CB间的阻值，当J吸合时，P2由高电位转为低电位，K3K4断开，AB间的阻值由AC点决定。由于冰箱内温度大于10度，Rt2受温度影响，阻值较小，P3点电位不能使K5K6导通(K为断开)，因此AB间的阻值主要决定于R10，R10阻值较大，其振荡频率很低，IC1 3脚保持高电位的时间也就越长，随着箱内温度的不断下降，Rt2的阻值也随之增大，当温度达到整定值时，P3点电位使K5K6导通，短接R10，AB间的阻值明显减小，使IC1的振荡频率增高，IC1 3脚很快由高电平转为低电平，使T2截止J释放，压缩机停止工作，整个电路又进入初始态。由于箱内温度较低，Rt1阻值也随之增大，同理，停机的时间也相应增长。所以停机，开机的时间长短，都要受箱内的温度高低的制约，使冰箱内温度始终保持在10度左右。当用户要求温度低于10度以下时，调节W1就能选择所需温度。此时冰箱工作在“被动式”。冰箱如要工作在“主动式”时，只要将K闭合，短接R10，K5K6不再起作用，AB间阻值主要由W1调节。如用户准备停用冰箱或闲时少用时，调节W1可使压缩机工作时间最短(5分钟)，停机时间最长(90分钟)，使冰箱的月耗电量控制在3－5度。满足了冰箱的使用和用户的要求。用户还可用同样的方法将冷冻室温度控制在0－6度左右。根据环温，只要适当调节W1，就能满足用户的各种要求；如在冬季(环温在15度以下)也可将冷藏室温度降到－6度左右，以保证过年过节时冷冻室不够用的矛盾，其冰箱的耗电量还低于普通温控器时的耗电量，因此采用本装置可使冰箱的耗电量下降25％－40％。
保护功能L为电流线圈，JAG为干簧管，当压缩机正常工作时，JAG为常开，不影响IC1各功能的正常使用。当L中流过电流超过整定值时，JAG簧片随电流大小产生振荡，使D1的正极端形成一开关脉冲，T1时通时断，T1截止时，R4与D2对C2充电，当T1导通时，C2上正下负，D2截止，C2中的电荷又经T1对R3放电；由于R3阻值较大，在放电周期内不能将C2中电荷完全放掉，致使C2的电荷逐步累积IC112脚电位也随之增高，经一定时间(3s)，IC112脚达到高电平，使其IC1清零复位，J释放，切断负载电源，JAG也停止振荡，整个电路又恢复初始态，达到保护的目的。由于压缩机启动电流较大，C2R2D2与R4其延迟时间为3－8秒，所以启动时间一般在1s左右，不影响电路的正常工作参数的整定Rt2的整定，假定温控点为10度，将Rt2置于10度的温度中，调节W2，使K5K6正好导通即可。调整过载动作电流时，可按压缩机工作电流的1.1－1.5倍整定，L用0.8的漆包线在JAG上平绕10－15圈，再将电流表与L串入负载，调负载电流，当电流超过整定值0.02A时，JAG起控，IC复位时间为70s左右，电流超过0.05A时，动作时间为30s左右，电流超过0.1A时动作时间为3－8s，调整C2或R3可以满足不同的要求。
整个电路可安装在4＊6cm的电路板上，R5经D1与T1基极相连，T1的集电极与IC1 12脚相连，R4R3C2D2组成RCD电路，K2的K4K5与A点相连，K3K2与W1中心点C相连K1与B点相连，K6与R10另一端相连，K与K5K6并接。T1，2为CD9013，D为1N4148，C1为4.7微法，C2为100ff，R4＝R2＝R3＝470K，R5＝51K，W1＝22K，Rt1＝Rt2＝5.1K，由于IC1，2为CMOS电路焊接，注意有关事项，J应选用触点电流大于5A的超小型继电器，整个电路可采用电容降压，经整流稳压后供各部使用。如果电源部分由冰箱外供电时，可采用变压器降压经整流稳压后供各部使用。
权利要求1.一种冰箱、冷柜电子节能保护温控器有由温度取样电路、时控电路、电流取样电路、RCD电路及电源电路组成，其特征是(1)JAG的一端接地，另一端经D1与T1的基级相连，T1的集电极C2的正极与1C1的12脚相连、C2的负级分别与R3D2的正极相连后由R3和D2的负极与电源负极相连；(2)一个内部有振荡电路的分频集成电路1C1其振荡频率由C1R1和AB间的阻值决定；(3)由1C2Rt2W1组成的温度取样和时控电路，Rt2与W2并接一端接电源负极，另一端接P3R12接DW稳压电源正极、K5K6KR10并接，K4端接A点K6端与W1相连再串入Rt1R11至B点，K3K2与W1C点相连，K1与B点相连，P1经R9与1C13脚相连P2经R8与T2的极电相连。
专利摘要本实用新型是冰箱、冷柜空调或其它制冷制热设备的一种温度控制装置，它不同于现有的机械或电子温控器，它改进了温度控制范围和区间，由两块集成电路、电子元件感温元件和JAG RCD电路组成“电流过载”监测部分，它除具有现有各种温控器所有功能外，并通过K转换完成超范围温度调节，同时具有电流过载和断电延时保护、节电功能，通用于各种类型冰箱、冷柜，它给冰箱、冷柜空调的合理使用安全运行带来了极大的方便。
文档编号F25D29/00GK2102481SQ9121747
公开日1992年4月22日 申请日期1991年6月26日 优先权日1991年6月26日
发明者陈祖栎 申请人:陈祖栎