专利名称：电冰箱电子节电全自动保护器的制作方法
技术领域：
本实用新型属于节电领域，涉及一种家用电冰箱的节电与保护装置。
目前普遍使用的电冰箱正如《家用电冰箱使用与维修》(广州万宝电器工业公司编著，中国经济出版社出版)一书中所述，均分别设有冷冻室和冷藏室，其中冷冻室是为长期存放冷冻食品而设置的，它的容积虽只占电冰箱整体容积的四分之一左右，但却消耗了大部分电能。目前市场上的电冰箱基本都是三星、四星级其冷冻室温度在－18℃以下当环境温度为32℃时，冷冻室内外温差达50℃左右，因此，冷冻室内外悬殊的温差是消耗电能的根本所在。在实际生活中，当只需短期存放食品或仅需冷藏物品时则白白地浪费了大量的电能。
如在冰箱上实现温度切换，则可节约电能，(根据生活需要将冷冻室切换为冷藏室或将三星四星级冷冻温度切换为一星级冷冻温度)。但必须在制冷系统内部使用电磁阀或采用双压缩机组，但由于双压缩机成本过高，而电磁阀存在着制造难、易泄漏、成本高、寿命短等缺点，目前尚不能广泛用于普通家用电冰箱。(《电气时代》1991年第5期，中国电工技术学会主办，机械工业出版社出版；《家用电器》1989年第3、第12期，中国轻工协会，家用电器工程协会主办，家用电器出版社出版)另外，由于我国电力容量不够，很多地区供电电压不稳，常出现超压、欠压及瞬间断电现象，这均不利于冰箱的正常使用，易损坏压缩机或缩短其使用寿命。
本实用新型目的是克服以上缺点，避免现有技术的不足，提供一种电冰箱的附加电子装置，使电冰箱既可保持原有功能，当需要时又可将冷冻室切换为冷藏室使用(标准冷藏温度0℃－10℃)，对于三星、四星级电冰箱(冷冻温度－18℃以下，可存放食品半年以上)该装置可将其冷冻温度切换为一星级使用(－6℃左右，可存放食品一个月能满足一般家庭需要)以节约电能。同时对市电出现的超压、欠压及瞬间断电起到及时而有效的保护作用。
本实用新型是由电源；市电检测超欠压延时保护电路及时间控制电路所组成的电冰箱电子节电保护器，将其串接于市电与冰箱之间，当需要时控制并改变压缩机的开停比，将冰箱冷冻室的温度上升为标准冷藏温度(0℃－10℃)或一星级冷冻温度(－6℃)并保持住，用于存放只需冷藏食品或只需短期存放的冷冻食品。由于冷冻室仅为冰箱容积的四分之一左右，加之改变了冷冻室的温度后降低了冰箱内外悬殊的温差，故可使耗电量大大降低经试验当只需冷藏时节电率高达70％以上，测试数据如图3。
当只需短期存放冷冻物品时，则可通过调整调温旋钮，使冷冻室保持一星级冷冻温度，由于一星级冷冻温度远远高于三星、四星级冷冻温度，因此也降低了箱内外的悬殊温差，并使压缩机工作时间减少故耗电量大大降低经试验，节电率可达40％左右，测试数据如图4。
由于在节电运行中，压缩机组工作时间缩短，并避免了温升过高，所以其使用寿命相对来说延长了。在节电运行中，原冷藏室温度低于环温，可用来存放禽蛋、蔬菜、水果等不需低温冷藏的物品。
当冬季来临冰箱闲置不用时，可将电冰箱处于节电运行状态，以达到对冰箱维护性运转目的。
另外，由于我国的国情及生活习惯，平时冰箱利用率很低，而在春节期间却常感到冷冻室不够放，本节电保护器可使电冰箱冷藏室在需要时达冰点(0℃)以下；无论电冰箱处于何种运行状态，如遇市电超压、欠压本实用新型可迅速切断电源；如遇瞬时断电可对电冰箱起延时保护作用。
此外，本实用新型还有安装使用方便不需对冰箱作任何改动，工作可靠，高性能价格比等特点。
以下结合附图详细说明本实用新型的具体结构及工作原理
图1是本实用新型的外型图，图2是本实用新型的电路原理图，图3图4是冰箱使用本实用新型前后耗电量的对比图。
参看图1与图2，在外壳10上有指示灯4、5(发光二极管LED1，LED2)复位开关6(开关K2)冷扩开关7(开关K1)，调温旋钮9(与电位器W3相配)、及插座T。外壳10内安装电子节电器的电器部分。电源1通过插头8接市电，插座T由继电器常开触点J－1控制电源通断，D1－D4构成整流全桥其输入端经C1(或变压器)后并联于市电两端，输出端并联有稳压管DW1滤波电容C2。
市电检测、超欠压延时保护电路2由IC1、(555时基集成电路)BG1、BG2等所组成，其中IC1接成双稳态电路(施密特触发器)，IC1②⑥两脚与地间接有延时电容C，并通过R3接电源正端，⑧④两脚接电源正端，①脚接地，⑤脚通过C6接地，③脚与电源正端间接有LED1、R6并与电路3的地端相接。D5正极接市电、另一端通过R1、W1及R2、W2接地，DW2串接于W1与BG1基极之间，DW2负极与地间接有电容C3，DW3串接于W2与BG2基极之间，DW3负极与地间接有电容C4。BG1、BG2集电极与电源正端间分别接有R3、R4，BG1、BG2的发射极均直接接地。D6正极与BG1集电极相接，另一端与DW3负极相接，D7负极接BG2的集电极、正极接于A点。
时间控制电路3由IC2(555时基集成电路)所接成的无稳态多谐振荡器所组成，其中W3、R7、R8、R9、R10、C7串联后跨接电源正端与IC1③脚之间，在R7、R8、R9、R10相串接的三个接点上并联连接有开关K1，在C7的两端并联连接有开关K2，其中R7、R9为热敏电阻。IC2的⑦脚接于R8与R9的接点，②⑥两脚接于B点，D8正极接⑦脚另一端接B点，IC2⑧④两脚接电源正端、①脚接IC1的③脚，IC2⑤脚通过电容C4接IC1的③脚，IC2的③脚与IC1的③脚间接有继电器J、D，及R11、LED2。
由于本实用新型在节电运行时将电冰箱的冷冻室温度控制在标准冷藏温度或一星级冷冻温度，而这时冰箱冷藏室的温度虽低于环境温度，但仍高于冰箱内原温控器各档所控制的温度因此电冰箱原控制系统始终处于接通状态。
当需节电运行时将K1拨至G档、K2打开，电源1接通，市电通过C1降压、D1－D4整流、DW1稳压C2滤波后为低压直流电源，它经R5向C5充电使A点电位逐渐升高，当升至＞ 2/3 Vcc时IC1③脚翻转为低电平，电路3开始工作。此时由于C7两端电压不能突变，所以B点电位低于 1/3 Vcc，因此IC2③脚输出高电平，继电器J吸合，常开触点J－1闭合，与插座T相连接的电冰箱压缩机开始工作。同时电源通过W3、R7D8向电容C7充电，使B点电位逐渐升高，当升至＞ 2/3 Vcc时IC2③脚翻转为低电平，J释放、J－1断开、压缩机停止工作。与此同时IC2⑦脚对地导通，C7通过R10、R9及IC2⑦脚对地放电，使B点电位逐渐下降，当B点电位下降至＜ 1/3 Vcc时，IC2③脚翻转输出高电平、J吸合、压缩机又开始工作。如此往复可使电冰箱冷冻室温度恒定在一定的范围内。调整W3可改变对C7的充电时间，也就是改变压缩机工作的时间，可使冰箱冷冻室温度在－6℃至10℃之间变化。因此调整W3可将冰箱冷冻室切换为冷藏室使用或将三星、四星级冰箱冷冻室切换为一星级使用。在节电运行中，由于存在着春、夏、秋、冬四季及白昼与夜晚的温差，冷冻室内的温度也随环境温度变化而波动，本实用新型在环境温度变化时由热敏电阻R7、R9自动进行温度补偿；当环温升高时，负系热敏电阻R9阻值变小，使C7的放电时间变短也就是使压缩机停机时间变短，反之则变长；当环温升高时也使正系热敏电阻R7阻值变大，使C7充电时间变长，也就是压缩机工作时间变长，反之则变短。
若需恢复冰箱原功能，则只需将复位开关K2关闭，此时C7被短路，B点始终为低电位，IC2始终不会翻转，J始终吸合，插座T始终供电，因此冰箱恢复了原功能。此时虽不起节电作用，但仍具有保护功能。当遇瞬间断电时，制冷系统内部压力很高(9－14kg／cm2)，压缩机立即启动困难，且易烧毁。本实用新型在任何状态下都能起到延时保护作用，当断电后J释放，冰箱电路被切断，这时若恢复供电则必须重新通过R5向C5充电，使A点电位升至＞ 2/3 Vcc，IC1③脚才能翻转为低电平，电路3才能重新工作电冰箱才能被恢复供电(延时时间为4－6分钟)。
市电取样信号经D5整流后分别经R1、W1和R2、W2分压后取出，当市电正常时BG2截止，其集电极为高电位，因此A点电位可以升至＞ 2/3 Vcc，IC1的③脚为低电平，电路3工作。当市电超过245V时，R2、W2分压增高，稳压管DW3被击穿导通，BG2同时也导通，集电极电位下降使A点电位＜ 1/3 VccIC1翻转，其③脚输出高电平，电路3停止工作，J释放切断冰箱电源。
当市电低于175V时，R1、W1分压降低，DW2关断，BG1截止，其集电极为高电位，使DW3导通，BG2同时也导通，它的集电极电位下降使A点电位＜ 1/3 Vcc，电路3同样停止工作，切断电源，从而使电冰箱得到保护。
合理地控制冰箱压缩机的开停比，可将冰箱的冷藏室切换为冷冻室使用，例如在春节期间，一般电冰箱的开停比多为12至14之间，此时如将开停比改为11至21之间、冷藏室温度可降至0℃以下。
当需将冷藏室切换为冷冻室使用时，将K2打开，K1置于E档，此时R9被短路，因此C7的放电时间变短，也就是压缩机停机时间变短，同时充电电路加入了R8使C7充电时间也就是压缩机工作时间变长，因此改变了压缩机的开停比。使用此种运转方式区别于使用冰箱内温控器的“强冷”档，因“强冷”档运转时耗电量太高，并会因冰箱压缩机连续运转不停机而使压缩机温升过高。
权利要求1.一种电冰箱电子节电全自动保护器，本实用新型的特征是a、电源1是由降压电容C1(或变压器)，整流管D1-D4，稳压管DW1与滤波电容C2所构成，其中D1-D4组成桥式整流器，它的输入端经C1并联于市电两端，输出端并联连接有DW1与C2，并在市电两端并联连接有受电路3中的继电器J(或双向可控硅)所控制其通断的电源插座T，b、市电检测、超欠压延时保护电路2由IC1(555时基集成电路)、BG1、BG2等所组成，其中IC1接成双稳态电路(施密特触发器)，IC1②⑥两脚与地间接有延时电容C3、并通过R5接电源正端，⑧④两脚接电源正端，①脚接地、⑤脚通过C6接地，③脚与电路3的地端相联接，D5正极接市电，另一端通过R1、W1及R2、W2接地，DW2串接于W1与BG1基极之间，DW2负极与地间接有电容C3，DW3串接于W2与BG2基极之间，DW3负极与地间接有电容C4，BG1、BG2集电极与电源正端间分别接有R3、R4，BG1、BG2的发射极均直接接地。D6正极与BG1集电极相接，另一端与DW3负极相接，D7负极接BG2的集电极，正极接于A点，c、时间控制电路3由IC2(555时基集成电路)所接成的无稳态多谐振荡器所组成，其中W3、R7、R8、R9、R10、C7串联后跨接电源正端与IC1③脚之间，IC2的⑦脚接于R8与R9的接点、②⑥两脚接于B点，D8正极接IC2⑦脚，另一端接B点，IC2⑧④两脚接电源正端，①脚接IC1的③脚，IC2的⑤脚通过电容C8接IC1的③脚、IC2的③脚与IC1的③脚间接有继电器J、D9。
2.根据权利要求1所述的电子节电保护器，其特征是在R7、R8、R9、R10相串接的三个接点上并联连接有开关K1，在电容C7的两端并联连接有开关K2。
3.根据权利要求1或2所述的电子节电保护器，其特征是电路3中的R7、R9为热敏电阻。
4.根据权利要求1所述的电子节电保护器，其特征是在电源正端与IC1的③脚间串接有R6与LED1，在IC2③脚与IC1③脚间串接有R11与LED2。
专利摘要电冰箱电子节电全自动保护器适用于电冰箱的节电与保护。现有的电冰箱在只需冷藏物品或只需短期冷冻物品时，利用率很低，故白白浪费了很多电能。本实用新型由电源、市电检测超欠压延时保护电路及时间控制电路所组成。将其串接于市电与冰箱之间，使得电冰箱既可保持原有功能，又可在只需冷藏物品或短期冷冻物品时具有显著的节电功能，同时还可使电冰箱在超压、欠压及瞬间断电时得到有效的保护。
文档编号H02H3/24GK2116293SQ92200898
公开日1992年9月16日 申请日期1992年1月18日 优先权日1992年1月18日
发明者李健 申请人:李健