專利名稱：電冰箱自控節(jié)能保護(hù)器的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實用新型涉及一種電冰箱自控節(jié)能保護(hù)器，特別是一種含加熱器類的電冰箱自控節(jié)能保護(hù)器。
現(xiàn)有含加熱器類的電冰箱，如BCD型，BYD型等其耗電量主要取決于壓縮機的標(biāo)稱功率及停／開時間比，為保證無霜，在冰箱原工作電路中，均設(shè)有加熱器，當(dāng)壓縮機停機時間內(nèi)(溫控開關(guān)打開)加熱器工作，故除加熱器本身耗電使總耗電量增加外，還將加快冰箱內(nèi)部溫升，縮短壓縮機的停機時間，使停／開比減小，從而大幅度增加了耗電量。為了節(jié)能，目前有些廠家采用設(shè)置手動開關(guān)來控制加熱器工作，由于該開關(guān)不能使加熱器根據(jù)需要而自動控制，所以存在以下缺點，首先，冬季不能切斷，否則由于環(huán)境溫度低，壓縮機將長時間停機，易使冷凍室溫度提高，損壞冷凍物品，故稱為季節(jié)開關(guān)，其次，若長期切斷加熱器，易使電冰箱結(jié)霜或結(jié)冰，反過來降低冰箱的制冷效果，增加了耗電量，再次，手動切斷，不但操作麻煩，使用不便，也難適應(yīng)冰箱頻繁使用，環(huán)境溫度不斷變化的要求。另一方面，現(xiàn)有電冰箱保護(hù)器，主要是針對電網(wǎng)瞬間斷電易造成冰箱壓縮機損壞而設(shè)計的，附帶過壓，低壓保護(hù)功能，對引起冰箱壓縮機損壞最多的故障，如長時間運轉(zhuǎn)不停(溫控開關(guān)失靈等引起)，過電流等無保護(hù)作用，更無節(jié)能功能。
本實用新型的目的是要提供一種集節(jié)能與保護(hù)功能于一體的電冰箱自控節(jié)能保護(hù)器。
為了達(dá)到上述目的，根據(jù)電冰箱壓縮機停機時間內(nèi)僅加熱器工作(除冰箱在開門狀態(tài)下的內(nèi)照明)這一基本原理，本實用新型在電冰箱與供電電源之間通過電源插頭和冰箱插座連接了一個節(jié)能保護(hù)控制電路，該控制電路包括串接在電冰箱與供電電源之間的功能開關(guān)，在電冰箱壓縮機停機時間內(nèi)使加熱器延時工作(供電)并限時工作，從而實現(xiàn)節(jié)能目的，同時在控制電路中引入瞬間斷電、過壓、低壓(供電電源)、過流、超長時運轉(zhuǎn)(壓縮機)識別處理電路，通過功能開關(guān)實現(xiàn)對電冰箱的保護(hù)。本方案的控制電路由兩部分組成，其一是節(jié)能控制環(huán)路，其二是保護(hù)電路。節(jié)能控制環(huán)路由電流取樣電路、延時器、計時器、比較器、存儲器及功能開關(guān)構(gòu)成，其中電流取樣電路通過檢測電冰箱的工作電流獲得電冰箱壓縮機“?！薄伴_”轉(zhuǎn)換信號，并處理輸出給延時器和比較器；延時器具有固定延時量和動態(tài)延時量的特征，固定延時量保證冰箱在冬季能正常工作，動態(tài)延時量小于固定延時量并受存儲器控制變化，延時器還能根據(jù)電流取樣電路送來的壓縮機“?！毙盘柣氐窖訒r基點，并控制功能開關(guān)的動作；存儲器能夠根據(jù)來自比較器的輸出信號進(jìn)行自動累計“加”或“減”，并控制延時器改變延時量；比較器用于鑒別比較由取樣電路輸入的壓縮機“開”信號和計時器輸入的加熱器工作計時量信號的前后及它們的時間差，并輸出給存儲器；計時器具備將從延時器輸入的加熱器開始工作的信號計時的特征，其計時量即為需限定的加熱器工作時間；功能開關(guān)接受延時器輸出控制自動實現(xiàn)開關(guān)。根據(jù)上述設(shè)計，本方案通過電流取樣電路將壓縮機停、開一次的每個工作循環(huán)中的“?！毙盘?，經(jīng)處理轉(zhuǎn)換后輸入延時器，使延時器從壓縮機剛停機開始延時，并隨壓縮機的工作循環(huán)而循環(huán)工作，從而通過功能開關(guān)實現(xiàn)自動控制加熱器的延時工作(供電)。為保證加熱器有一定的工作時間，使加熱器工作的起始點隨壓縮機開機的起點變化，即使延時量動態(tài)變化，將每個工作循環(huán)加熱器開始工作的信號計時并與電流取樣電路獲得的壓縮機開始工作(即加熱器被溫控開關(guān)短路而停止工作)的信號經(jīng)處理轉(zhuǎn)換后輸出給比較器比較，再將該比較結(jié)果輸入儲存器處理，以改變延時器延時基點，進(jìn)而改變延時量，達(dá)到動態(tài)控制的目的。該控制電路的保護(hù)電路由電壓取樣電路、電流取樣電路、識別處理電路、聲報警電路及功能開關(guān)構(gòu)成，電壓取樣電路通過對供電電源取樣獲得過壓或低壓的信號并轉(zhuǎn)換輸出給識別處理電路，同時提供所需的工作電壓；電流取樣電路通過檢測冰箱壓縮機運轉(zhuǎn)工作過電流或超長時間的信號并轉(zhuǎn)換輸出給識別處理電路；識別處理電路具有對過壓、低壓、過流、超長時狀態(tài)的識別能力，并通過處理輸出給功能開關(guān)，同時也輸出信號給聲報警電路；聲報警電路具有根據(jù)識別處理電路的輸出發(fā)出聲報警功能，提醒用戶；功能開關(guān)接受識別處理電路的輸出控制自動實現(xiàn)開、關(guān)。根據(jù)上述設(shè)計，本方案能在電源電壓和電冰箱自身有問題時，均能使功能開關(guān)切斷供電，保護(hù)電冰箱，同時產(chǎn)生聲報警，提醒用戶?？刂齐娐繁旧砭哂兴查g斷電的保護(hù)功能。本方案的節(jié)能控制環(huán)路中的電流取樣電路和功能開關(guān)與保護(hù)電路中的電流取樣電路和功能開關(guān)是可以兼容的，其中功能開關(guān)采用機電或電子開關(guān)。綜上所述本實用新型的特征是設(shè)有一可使冰箱加熱器延時并限時工作和對電冰箱提供保護(hù)的控制電路，該控制電路由節(jié)能控制環(huán)路和保護(hù)電路構(gòu)成，其中的電流取樣電路、功能開關(guān)、電壓取樣電路通過電源插頭和冰箱插座分別與供電電源和電冰箱電源插頭相連接。所述的節(jié)能控制環(huán)路是由電流取樣電路、延時器、計時器、比較器、存儲器及功能開關(guān)構(gòu)成，其中電流取樣電路和功能開關(guān)通過電源插頭和冰箱插座與供電電源和電冰箱電源插頭相串接。所述的保護(hù)電路是由電壓取樣電路、電流取樣電路、識別處理電路、聲報警電路及功能開關(guān)構(gòu)成，其中電壓取樣電路通過電源插頭與供電電源相并聯(lián)。
按上述構(gòu)成的本實用新型由于在電冰箱每個工作循環(huán)中大部分時間內(nèi)并不工作，冰箱內(nèi)溫升慢，從而大大增加了壓縮機的停／開比達(dá)到節(jié)能的目的，同時由于限定了加熱器的工作時間，實現(xiàn)了延時量的動態(tài)控制，不但可使冰箱在任何情況下加熱器的工作時間都能自動趨于常數(shù)，達(dá)到實施應(yīng)用的目的，而且由于加熱器仍具備合理的工作時間，保證冰箱原有各項指標(biāo)基本不變。節(jié)能效果十分顯著，可使電冰箱的能耗降低20％以上，同時，由于具備瞬間斷電、過壓、低壓、過流、超長時的保護(hù)功能，使本實用新型具有很大的實用推廣價值。
以下結(jié)合實施例和附圖對本實用新型作進(jìn)一步描述；


圖1為本實用新型結(jié)構(gòu)示意圖；圖2為工作原理方框圖；圖3為冰箱工作電路圖；圖4為本實用新型控制電路原理圖。
參照
圖1－圖3本實用新型包括設(shè)有電源插頭2和冰箱插座3的殼體1，由電源插頭2插入供電電源插座，原冰箱電源插入冰箱插座3連接而成。殼體內(nèi)設(shè)有連接在電源插頭2和冰箱插座3之間的控制電路4，該控制電路分別由電流取樣電路7、延時器10、計時器11、比較器12、存儲器13及功能開關(guān)8構(gòu)成的節(jié)能控制環(huán)路5和由電壓取樣電路9、電流取樣電路7、識別處理電路14、聲報警電路15及功能開關(guān)8構(gòu)成的保護(hù)電路6組成。該控制電路通過并聯(lián)連接在電源插頭2上的電壓取樣電路9檢測供電電源的狀態(tài)，獲得過壓、低壓的信號，并獲得本裝置所需的直流電源；通過串聯(lián)連接在電源插頭2和冰箱插座3之間的電流取樣電路7檢測電冰箱工作電流以獲得壓縮機“?！?、“開”狀態(tài)信號和過流、超長時運轉(zhuǎn)的狀態(tài)信號；通過串聯(lián)連接在電源插頭2和冰箱插座3之間的功能開關(guān)8實現(xiàn)節(jié)能和保護(hù)控制。
節(jié)能工作原理是當(dāng)電路進(jìn)入穩(wěn)態(tài)，壓縮機17停機，電冰箱工作電流劇減，電流取樣電路7獲得“停”信號轉(zhuǎn)換成控制信號至延時器10，使延時器10回到延時基點并輸出控制信號使功能開關(guān)8打開，切斷電冰箱的供電，加熱器16不工作。延時器10延時一段時間后，輸出控制信號使功能開關(guān)8閉合，恢復(fù)電冰箱供電，加熱器16開始工作，使冰箱內(nèi)溫升加快至溫控開關(guān)合上，壓縮機17開始工作(此時加熱器16被溫控開關(guān)短路不工作)，到一定制冷溫度后，溫控開關(guān)打開，壓縮機17停機，控制電路與冰箱同時進(jìn)入第二個工作循環(huán)。在上述工作循環(huán)中，加熱器16的工作時間已限定為某一常數(shù)，假定由于冰箱開門等原因，壓縮機17提前起動，使這一工作循環(huán)的加熱器16工作時間減少，這時壓縮機16“開”信號經(jīng)電流取樣電路7轉(zhuǎn)換成控制信號給比較器12，在比較器12中與計時器11送來加熱器16工作起始時間經(jīng)計時(計時量為限定的加熱器工作時間)后的信號比較，獲得壓縮機提前“開”的(加熱器工作時間不足)結(jié)果輸出“加”信號，該“加”信號的量與提前的時間差成正比，存儲器12對該“加”信號進(jìn)行累計并儲存至壓縮機17停機(第二個工作循環(huán)開始)后輸出給延時器10，改變延時基點，減少延時量，通過功能開關(guān)8提前恢復(fù)供電，即使加熱器16在第二個工作循環(huán)中提前工作增加加熱工作時間，同時延時器10將加熱器16開始工作信號送至計時器11進(jìn)行第二次計時后輸出給比較器12，壓縮機17第二次“開”信號經(jīng)電流取樣電路7轉(zhuǎn)換后的控制信號輸出給比較器12進(jìn)行第二次比較，綜上所述，在任何情況下，當(dāng)壓縮機17提前啟動使加熱器工作時間縮短時，節(jié)能控制環(huán)路5可自動通過功能開關(guān)8使加熱器16在下一個循環(huán)時提前工作，增加加熱器的工作時間，使之趨向常數(shù)，反之亦然。
保護(hù)電路工作原理是過壓、低壓保護(hù)由電壓取樣電路9獲得供電電源過壓或低壓的信號，并轉(zhuǎn)換輸出給識別處理電路14經(jīng)確認(rèn)處理輸出給功能開關(guān)8，強迫功能開關(guān)迅速打開切斷對電冰箱的供電；過流、超長時保護(hù)由電流取樣電路7獲得壓縮機16工作電流過大或已超長時工作的信號，并轉(zhuǎn)換輸出給識別處理電路14，經(jīng)確認(rèn)、處理輸出給功能開關(guān)8，強迫功能開關(guān)迅速打開切斷對電冰箱的供電；功能開關(guān)8對保護(hù)電路輸入的控制信號具有優(yōu)先無條件執(zhí)行的特點；瞬間斷電延時保護(hù)是本方案延時器10固有的特征，最小延時量可設(shè)定為數(shù)分鐘至10分鐘，除瞬間斷電屬正?，F(xiàn)象外(自動延時數(shù)分鐘供電即可)，其余不正常現(xiàn)象均可能造成壓縮機損壞，為及時提醒用戶檢查，本方案設(shè)置了聲報警電路15，聲報警電路根據(jù)從識別處理電路14輸入的信號產(chǎn)生聲報警，提醒用戶切斷電源檢查。
參照
圖1、圖4本實施例的控制電路主要由集成芯片完成，功能開關(guān)由J1、V2等構(gòu)成，J1－1開關(guān)串接于供電電源與電冰箱之間；電流取樣電路由B2、D3、R2、C4、R3、R4、DW3、C6、R5、R8、DW4、C8、R10構(gòu)成，其中C8將壓縮機“?！毙盘栞敵鼋o延時器，R10將壓縮機“開”信號輸出給比較器，R3、R4、DW3、C6為超長時取樣由R5輸出，DW4為過流取樣由R8輸出，B2的初級串接于供電電源與電冰箱之間以獲得電冰箱壓縮機的工作狀態(tài)信號；電壓取樣電路由B1、D1、D2、C1、C2、R1、DW1、C3、W1、W2等構(gòu)成，其中D2、C1、R1、C2、DW1構(gòu)成整流穩(wěn)壓電源，供本裝置用電，D1、C3、W1、W2構(gòu)成過壓、低壓取樣電路，由W1、W2中心調(diào)節(jié)片輸出；延時器由C5、I1、Y6構(gòu)成；計時器由C11、R16、Y8等構(gòu)成；比較器由I2、I3、C10、Y7、Y9等構(gòu)成；存儲器由V1、C10、R12、DW2等構(gòu)成；設(shè)別處理電路由Y1、Y2、Y4、Y5等構(gòu)成；由D5輸出經(jīng)R13、Y6送功能開關(guān)，經(jīng)R7送聲報警電路；聲報警電路由R7、C7、Y3、2CT、HTD、R19等構(gòu)成。全部元器件均布置在電路板上，HTD發(fā)聲元件布置在殼體窗口上，工作指示FD1、FD2也布置在殼體上。各單元電路均屬現(xiàn)有的基本電子電路。本實施例本身功耗小于1W。
權(quán)利要求1.一種電冰箱自控節(jié)能保護(hù)器，包括設(shè)有電源插頭(2)和冰箱插座(3)的殼體(1)，其特征是設(shè)有一可使冰箱加熱器(16)延時并限時工作和對電冰箱提供保護(hù)的控制電路(4)，該控制電路由節(jié)能控制環(huán)路(5)和保護(hù)電路(6)構(gòu)成，其中的電流取樣電路(7)、功能開關(guān)(8)、電壓取樣電路(9)通過電源插頭(2)和冰箱插座(3)分別與供電電源和電冰箱電源插頭相連接。
2.如權(quán)利要求1所述的電冰箱自控節(jié)能保護(hù)器，其特征是所述的節(jié)能控制環(huán)路(5)是由電流取樣電路(7)、延時器(10)、計時器(11)、比較器(12)、存儲器(13)及功能開關(guān)(8)構(gòu)成，其中電流取樣電路(7)和功能開關(guān)(8)通過電源插頭(2)和冰箱插座(3)與供電電源和電冰箱電源插頭相串接。
3.如權(quán)利要求1所述的電冰箱自控節(jié)能保護(hù)器，其特征是所述的保護(hù)電路(6)是由電壓取樣電路(9)、電流取樣電路(7)、識別處理電路(14)、聲報警電路(15)及功能開關(guān)(8)構(gòu)成，其中電壓取樣電路(9)通過電源插頭(2)與供電電源相并聯(lián)。
專利摘要本實用新型涉及一種電冰箱自控節(jié)能保護(hù)器，其特征是一可使冰箱加熱器延時并限時工作和可對電冰箱提供保護(hù)的控制電路4，該控制電路由節(jié)能控制環(huán)路5和保護(hù)電路6構(gòu)成，其中的電流取樣電路7、功能開關(guān)8和電壓取樣電路9通過電源插頭2和冰箱插座3分別與供電電源和冰箱電源插頭相連接。該節(jié)能保護(hù)器可使冰箱能耗降低20％以上并具有瞬間斷電、過壓、低壓、過流、超長時的保護(hù)功能，具有很好的實用價值。
文檔編號F25B49/00GK2167331SQ9322033
公開日1994年6月1日 申請日期1993年7月30日 優(yōu)先權(quán)日1993年7月30日
發(fā)明者沈衛(wèi)華 申請人:沈衛(wèi)華