专利名称：采用电位器的冰箱电子温控器的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及一种电子温控器，具体而言，涉及一种采用电位器的冰箱电子温控器。
背景技术：
一般的冰箱利用机械式温控器来维持冰箱的恒定温度。如图1所示，通常采用的冰箱的机械式温控器包括:毛细管、温包、膜盒、偏心轮、温度调节旋钮、凸轮等。在封闭的温包中装有气液共存的“湿饱和蒸汽”，一般选择沸点比较低、受热容易气化和膨胀的材料来填充温包。通过毛细管将温包和膜盒相连，膜盒通常采用弹性材料做成。继续参照图1，在冰箱内温度足够低时，图中的电触点没有闭合；当温度升高时，温包内的饱和蒸汽受热膨胀，压力增大，通过毛细管的传压，使得膜盒也胀大起来。从而，膜盒推动图中右侧的杠杆逆时针转动，当温度达到一定程度时，触点闭合，冰箱压缩机开始工作，进行制冷。当温度降低时，温包内的饱和气体收缩，压力降低，使得膜盒收缩，从而所述电触点断开，压缩机停止制冷。如此循环，可以把冰箱温度恒定在一定范围之内。然而，这种机械式温度控制方式的精度低，无法集成更多的功能，并且对于不同的温度控制方式而言，需要专门设计不同的型号，导致型号过多、供应链管理困难。此外，市场上的单纯的电子式温控器采用液晶式显示屏进行温度设定，导致成本高昂，操作复杂，不利于产品的推广。为了应用单纯的电子式温控器，需要对传统冰箱的整体设计进行较大的改动，不能与现有冰箱产品实现良好衔接。所以，市场上迫切需要一种同样成本低廉、但是精度更高的温控器产品，而且需要一种对现有冰箱的设计改动最小的温控器产品。
实用新型内容为了解决上述问题，本实用新型提出一种成本低廉、坚固耐用、并且具有高精确度的电子温控器，其兼具传统的机械式温控器在成本和耐久方面的优势以及电子式温控器在精度方面的优势。而且，由于采用电位器，尤其是旋转式电位器来进行温度设定，本实用新型所提出的电子温控器的外形可以设计成与传统机械式温控器基本相同，因此，不需要对现有冰箱的设计进行大幅改动，更有利于降低成本。具体而言，本实用新型提出了一种用于冰箱的电子温控器，包括电路板，设置在所述电路板上的控制器。优选地，控制器固定于所述电路板上。控制器用于控制所述冰箱的一个制冷装置的操作。所述电子温控器还包括:一个电位器，所述电位器设置在所述电路板上，其中，所述电位器具有一个可调部件，所述可调部件可以被操作以使得所述电位器的输出与一个预定温度相关；根据所述预定温度与由一个温度传感器检测到的冰箱内的当前温度进行比较的结果，所述控制器操作所述制冷装置以使得所述冰箱内的温度维持在所述预定温度。根据本实用新型的一个方面，所述电子温控器还包括比较器，所述比较器分别接收所述温度传感器的与所述冰箱内的温度对应的输出和所述电位器的输出，并且对二者进行比较，并且所述控制器基于所述比较结果来控制所述冰箱的制冷装置的工作状态。根据本实用新型的另一个方面，所述控制器分别接收所述温度传感器的与所述冰箱内的温度对应的输出和所述电位器的输出，并对二者进行比较，并且所述控制器基于所述比较结果来控制所述冰箱的制冷装置的工作状态。所述温度传感器的输出和所述电位器的输出可以均为电压信号。应该理解，为了对所述温度传感器输出的信号与电位器输出的信号进行比较，在进行比较之前，可以采用放大电路、反相电路等对两种信号中的一个或两个进行调节，使得二者处于相同量级或者与温度具有相同的对应关系(例如，相同信号大小对应相同的温度)，这是本领域技术人员可以实现的。并且，也可以对温度传感器的输出进行数字化，数字化为冰箱内的对应温度值，对电位器的输出数字化，数字化为电位器的输出电压所对应的预定温度值或范围(例如通过模数转换器等)，以便于后续比较(这种经调节或经数字化的输出也可以称为温度传感器的输出或电位器的输出)。上文中所述的可调部件可以被操作以使得所述电位器的输出与一个预定温度相关指的是:可调部件可以在一定范围内调节，可调部件的调节范围对应于一定的温度范围，当可调部件调节到某一位置处时，电位器便输出与该位置对应的温度相关的信号(例如，与该温度成正比的信号)，例如，电压信号、电流信号、电阻值等。在本实用新型的一个实施例中，所述电位器为旋转式电位器，所述可调部件为旋转部件，所述旋转式电位器的输出随所述旋转部件的旋转而变化，所述旋转部件的每个旋转位置对应于一个预定温度。应该理解，本文所提到的预定温度既可以是一个或多个温度值，也可以是一个或多个温度范围，并且所述预定温度指的是要为冰箱所设定的温度值或温度范围。所述电路板上的控制器接收所述旋转式电位器的输出并基于所述旋转式电位器的输出来确定所述预定温度，并且根据所述预定温度与所述冰箱内的温度的比较来控制所述冰箱的制冷装置的工作状态。旋转式电位器的输出取决于旋转部分的旋转位置。具体而言，旋转式电位器还包括电阻体，其能够根据旋转部件所旋转到的位置(角度)而改变其有效电阻，进而改变旋转式电位器的输出电压。需要说明的是，此处所提到的旋转位置，指的是所述旋转部件在其旋转范围内本来所处于的旋转位置(或旋转角度)，或者经过旋转后所调整到的旋转位置(或旋转角度)。在旋转部件的顶部还可以加装拨盘或者旋钮，以方便用户操作。所述电子温控器还可以包括外壳，所述电路板设置于所述外壳内。优选地，可以通过卡附固定、锚固等方式将电路板固定于外壳中。所述电位器最好在其一端还卡固于所述外壳的一个侧壁中，并且所述可调部件延伸出所述外壳。优选地，电位器还可以包括支架。可以将电位器的支架通过焊接、锚固等方式固定于电路板，并且还可以将电位器卡固到电子温控器的外壳的一个侧壁中(例如，通过螺母)，防止操作时外力导致电位器脱焊。可以想到所述电位器还可以为滑动式电位器并且所述可调部件可以为滑动部件，所述滑动式电位器的输出随所述滑动部件的滑动而变化，所述滑动部件的每个滑动位置对应于为所述冰箱设定的一个预定温度[0019]优选地，所述电路板上还可以具有直流电源、一个或多个输入接口以及一个或多个输出接口。所述电位器和控制器可以由电路板上的直流电源来供电，也可以由外部电源来供电。电位器输出电压信号，所述控制器根据所述电压信号确定对于所述预定温度。当然，还可以想到，电位器也可以输出电流信号，控制器根据电位器所输出的电流信号确定所述预定温度。如上所述的，控制器可以根据冰箱内温度与预定温度的比较(B卩，传感器输出与电位器输出的比较)控制压缩机工作，控制器可以定期地或者实时地从温度传感器接收温度信号，并基于所述温度信号判断冰箱内的温度是否达到预定温度。若冰箱内的温度达到预定温度，则控制器向制冷装置发出停止信号，使制冷装置停止工作；若冰箱内的温度未达到设定温度，则控制器使制冷装置保持在工作状态，直到冰箱内的温度达到预定温度或者预定温度范围为止。根据本实用新型的电子温控器还允许用户设定多个温度阈值，控制器可以首先接收与第一个温度阈值(例如，最高温度阈值)相关的电位器输出，并将第一个温度阈值存储在控制器中或存储在电路板上的存储芯片中。然后，控制器可以接收与第二个温度阈值(例如，最低温度阈值)相关的电位器输出，并且将第二个温度阈值也存储在控制器中或存储在电路板上的存储芯片中。在这种情况下，控制器根据来自冰箱的温度传感器的信号来控制压缩机的工作状态，使得冰箱内的温度保持在第一温度阈值和第二温度阈值之间。优选地，外壳可以采用灌胶盒，从而实现更好的防水效果。本实用新型提到的灌胶盒是指能够对其中的电路板进行可凝胶灌注的盒体。具体而言，灌胶是指:在将电路板和电位器固定在外壳内之后，利用防水绝缘的可凝胶(例如，环氧树脂)对电子温控器，尤其是电路板进行灌注，使电路板表面被可凝胶所覆盖，并且电路板的元器件之间的空隙也被可凝胶填充。需要说明书的是，灌胶过程要保证电路板的输入接口和输出接口不被可凝胶所灌注。经过凝胶灌注，可以避免水或水汽到达电路板，造成电路板短路或对电路板产生侵蚀。外壳可以由塑料、橡胶或其它防水材料制成。可选地，如果冰箱内还具有加热部件，本实用新型中的电子温控器的控制器的一个输出还可以电连接到所述加热部件，从而对所述加热部件进行控制。例如，如果用户希望对冰箱进行化霜，则用户可以通过冰箱的控制面板向控制器发出信号，进而控制所述加热部件对冰箱内部进行加热除霜。可选地，如果使用了本实用新型中的电子温控器的冰箱内具有蜂鸣器和开门检测器(例如，蜂鸣器)，本实用新型中的电子温控器的一个输出还可以电连接到所述报警器并且电子温控器的一个输入连接至所述开门检测器。当所述冰箱的冰箱门打开时，所述控制器能够从所述开门检测器接收到所述冰箱的开门信号，并且当所述开门信号的持续时间长于预定时间阈值时，控制器可以控制所述蜂鸣器发出报警声音。根据本实用新型的电子温控器将传统的机械式温控器与电子式温控器进行了巧妙的结合，既能够保证在成本上的优势，又能够带来对温度的精确控制。通过采用电位器，尤其是旋转式电位器，本实用新型的电子温控器的外形可以设计成与传统的机械式温控器基本相同，易于推广应用。下面，将参照附图对本实用新型的具体实施方式
进行更详细地论述。在阅读和理解了下列详细说明的基础上，本实用新型中的温控器的优点和特征，对本领域的普通技术人员而目，将是显而易见的。
图1是现有技术中使用的机械式温控器的示意图；图2是本实用新型的一个实施例的电子温控器的内部结构立体示意图；图3是图2中的电子温控器的外部立体示意图；图4是图2中的电子温控器的电路板的结构示意图。
具体实施方式
图2中示出了根据本实用新型的一个实施例的电子温控器的内部结构。如图中所示，本实施例中的电子温控器包括外壳(I)、电路板(2 )、电位器(3 )(本实施例中，其为旋转式电位器)。从图中可以看出，电路板上已经灌注了凝胶，以便对电路板上的元件进行防水绝缘密封。此外，所述电子温控器还包括控制器、一个或多个输入接口以及一个或多个输出接口，不过，由于电路板经过凝胶灌注，这些部件在附图中并未明确显示出来。旋转式电位器(3)包括支架(6)、可调部件(7)(在本实施例中为旋转部件)和电阻体，其中，电阻体包含在支架(6)中，因此，在图2中不可见。将支架(6)通过焊接、锚固等方式固定在电路板上，并且还通过螺母将支架(6)卡固到电子温控器的外壳的一个侧壁中。旋转部件(7)能够相对于所述支架旋转，所述旋转部件(7)从支架(6)的固定到外壳(I)的一端延伸出外壳(I )，以方便用户对其进行操作。可以在旋转部件的顶部安装一个旋钮或者转盘，这样，本实施例中的电子温控器的整体外形将与传统的机械式温控器基本相同。进而，不需要对传统冰箱进行大范围的改动就能够使用本实施例中的电子温控器来替换传统的机械式温控器。继续参照图2，当旋转部件(7)相对于支架(6)旋转时，其将改变电位器的导电滑片在电阻体上的位置。电阻体的两端分别与直流电源的正负极连接。当旋转部件(7)旋转时，导电滑片上的对地电压，即电位，将随之改变。更具体而言，旋转式电位器包括弓丨脚1、引脚2和引脚3。其中，引脚I和引脚3分别与直流电源的正负极连接。引脚I和引脚3之间为电阻体，所述电阻体通常为碳膜片、绕线等。所述电阻体具有特定的电阻值，例如，50M欧姆、100M欧姆等等。可以根据实际需要来设计电阻体的形状，可以将电阻线设计成马蹄形、半圆形、半椭圆形、弧形等。引脚2与导电滑片相连接，作为旋转式电位器的输出。优选地，在将旋转式电位器固定在所述电路板上时，直接将旋转式电位器的引脚I和引脚3分别焊接在与直流电源的正负极相连接的引线上，并且将引脚2焊接在与控制器的一个输入相连的引线上。可以对旋转式电位器的输出电压(即，引脚2的电压)进行预先设定，将其输出的电压值与相应温度值进行线性对应，并且将这种电压-温度对应关系预先设定在模数转换器中，或者存储在控制器中。例如，假设将引脚I设定为与直流电源正极相连，将引脚3与直流电源负极相连，并且假设引脚2处输出的电压越高，所设定的温度越高。在这种情况下，如果旋转式电位器的输出电压等于其最高电压(即引脚I处的电压)，则可以认为，用户希望将温度设定在最高温度(例如，25摄氏度);如果旋转式电位器的输出电压等于最低电压卿，引脚3处的电压)，则可以认为，用户希望将温度设定在最低温度(例如，-10摄氏度)。而处于最高电压和最低电压之间的电压则对应于最高温度和最低温度之间的温度，旋转式电位器的输出电压与设定温度之间可以线性地对应。在一个实施例中，电位器的输出端口和温度传感器的输出端口分别连接至控制器的输入接口。控制器接收二者的输出，并将电位器所输出的信号与所述温度传感器输出的信号进行比较，并且根据比较结果控制冰箱的制冷装置的工作状态。在另一个实施例中，所述电子温控器还包括比较器，所述比较器接收旋转式电位器所输出的信号和所述温度传感器输出的信号，并且对二者进行比较，所述控制器接收所述比较的结果，并根据所述结果控制冰箱的制冷装置的工作状态。应该理解，为了进行比较，可以在比较之前对温度传感器的信号和电位器的信号进行处理，将两种信号线性变换为可比的信号。比如，通过放大器将两种信号变换为同量级的信号。例如，如果两种信号均为电压信号，则对两种信号进行处理使得相同电压所对应的温度是相同的。或者，可以将两种信号通过模数转换，转换为对应于温度的数字信号，然后，比较器或控制器对所述数字信号进行比较。参照图3，其中示出了图2中所示的电子温控器的外部立体示意图。如图3所示，所述电子温控器的外壳(I)为大体矩形，其尺寸约为60mmX40mm。在外壳(I)左侧的突出部分为电子温控器的旋转式电位器的旋转部件(7)。本实施例中的电子温控器的形状与传统机械式温控器的形状基本相同，更易于对现有机械式温控器进行替换。图4是安装有旋转式电位器的电路板的示意图。在图3和图4中还可以看到，在电路板的右侧具有一个长条形的开口。通过所述开口，在对电路板进行灌胶密封时，能够允许所灌入的可凝胶从所述开口流入到电路板的下方，从而将使得电路板下方的电子元器件也能够在灌胶过程中被可凝胶所密封，更好地实现对电路板的保护。上面已经结合本实用新型的优选实施例对本实用新型的构造和原理进行了详细描述。本领域技术人员应该理解，这里所描述的实施例仅仅是对本实用新型的原理的举例说明，并非对本实用新型的范围的限制。在阅读了上述说明的基础上，本领域的技术人员将能够想到许多其它实施例。本实用新型旨在覆盖各个实施例的各种变形。本实用新型将包括落入所附权利要求范围内的所有实施例。
权利要求1.一种用于冰箱的电子温控器，包括: 电路板， 控制器，其设置在所述电路板上，用于控制所述冰箱的一个制冷装置的操作； 其特征在于，所述电子温控器还包括: 一个电位器，所述电位器设置在所述电路板上，其中，所述电位器具有一个可调部件，所述可调部件可以被操作以使得所述电位器的输出与一个预定温度相关； 根据所述预定温度与由一个温度传感器检测到的冰箱内的当前温度进行比较的结果，所述控制器操作所述制冷装置以使得所述冰箱内的温度维持在所述预定温度。
2.如权利要求1所述的电子温控器，其特征在于， 所述电子温控器还包括比较器，所述比较器分别接收所述温度传感器的与所述冰箱内的温度对应的输出和所述电位器的输出，并且对二者进行比较，并且所述控制器基于所述比较结果来控制所述冰箱的制冷装置的工作状态。
3.如权利要求1所述的电子温控器，其特征在于， 所述控制器分别接收所述温度传感器的与所述冰箱内的温度对应的输出和所述电位器的输出，并对二者进行比较，并且所述控制器基于所述比较结果来控制所述冰箱的制冷装置的工作状态。
4.如权利要求1-3中任一项所述的电子温控器，其特征在于，所述温度传感器的输出和所述电位器的输出均为电压信号，或者所述温度传感器的输出为与所述冰箱内的温度对应的数值并且所述电位器的输出为与所`述预定温度相关的数值。
5.如权利要求1-3中任一项所述的电子温控器，其特征在于， 所述电位器为旋转式电位器并且所述可调部件为旋转部件，所述旋转式电位器的输出随所述旋转部件的旋转而变化， 所述旋转部件的每个旋转位置对应于要为所述冰箱设定的一个预定温度。
6.如权利要求5所述的电子温控器，其特征在于， 所述电子温控器还包括外壳，所述电路板设置于所述外壳内，所述旋转式电位器在其一端卡固于所述外壳的一个侧壁中，并且所述旋转式电位器的旋转部件延伸出所述外壳。
7.如权利要求5所述的电子温控器，其特征在于， 所述旋转式电位器的旋转部件为拨盘，所述拨盘具有若干个分立的档位，每个档位对应于一个预定温度，当所述拨盘调整到所述若干个分立的档位中的一个处时，所述旋转式电位器输出对应于相应的预定温度的电压信号。
8.如权利要求1-3中任一项所述的电子温控器，其特征在于， 所述电位器为滑动式电位器并且所述可调部件为滑动部件，所述滑动式电位器的输出随所述滑动部件的滑动而变化， 所述滑动部件的每个滑动位置对应于为所述冰箱设定的一个预定温度。
9.如权利要求1-3中的任意一项所述的电子温控器，其特征在于，所述外壳中灌注有防水绝缘的凝胶，使得除了所述电路板的输入接口和输出接口之外，所述电路板的表面上均覆盖有所述防水绝缘的凝胶。
10.如权利要求1-3中的任意一项所述的电子温控器，其特征在于，所述冰箱具有加热除霜装置，所述控制器可以根据用户的输入来控制所述加热除霜装置，从而对所述冰箱进行加热除霜 。
专利摘要本实用新型提出了一种用于冰箱的电子温控器，包括电路板、设置在所述电路板上的控制器，其用于控制所述冰箱的一个制冷装置的操作。所述电子温控器还包括一个电位器，所述电位器设置在所述电路板上，其中，所述电位器具有一个可调部件，所述可调部件可以被操作以使得所述电位器的输出与一个预定温度相关。根据所述预定温度与由一个温度传感器检测到的冰箱内的当前温度进行比较的结果，所述控制器操作所述制冷装置以使得所述冰箱内的温度维持在所述预定温度。所述电位器优选为旋转式电位器。所述电子温控器还可以包括外壳，旋转式电位器在其一端卡固于所述外壳中。本实用新型的电子温控器成本低廉、坚固耐用、并且具有高精确度，其兼具传统的机械式温控器在成本和耐久方面的优势以及电子式温控器在精度方面的优势。
文档编号G05D23/20GK203054630SQ201220696840
公开日2013年7月10日 申请日期2012年12月14日 优先权日2012年12月14日
发明者赵建平, 刘森林, 侯炳斌 申请人:英维思自动化控制系统(上海)有限公司