專利名稱：節(jié)能型監(jiān)視式電冰箱保護插座的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本節(jié)能型監(jiān)視式電冰箱保護插座屬于實用新型家用電器。
本節(jié)能型監(jiān)視式電冰箱保護插座是根據(jù)目前電冰箱現(xiàn)有的保護缺陷而增設(shè)的一種外加短時斷電保護，它同時具有由LED發(fā)光元件組成的四種供監(jiān)視用的指示信號，能直觀地為用戶提供冰箱壓縮機啟動－－運行－－停止的各過程及保護動作信號。該保護與三孔插座合為一體，與冰箱配套使用，既能起斷電保護作用，又可隨時了解和監(jiān)視電冰箱的工作情況。
在日常生活中，供電的突然短時中斷和恢復(fù)是時有發(fā)生的。如系統(tǒng)突然失壓，超負荷跳閘或由供電部門的拉閘警告，用戶的插座接觸不良，居民區(qū)線路臨時檢修以及住戶安裝電燈、插座等均可造成時拉時送配電開關(guān)而出現(xiàn)斷續(xù)供電的不穩(wěn)定狀態(tài)。這就勢必造成電冰箱壓縮電機在堵轉(zhuǎn)的情況下運行。而冰箱現(xiàn)有的保護大多為過載熱保護方式，實際上就是一種單相的熱繼電器保護。其作用原理是當(dāng)電源電壓在一定時間內(nèi)偏高或偏低，以及使用不當(dāng)、制冷系統(tǒng)故障等原因造成電機工作電流上升，繞組溫度超過容許值時繼電器動作，達到切斷電源保護冰箱的作用和目的。這種保護結(jié)構(gòu)簡單，使用方便可靠，但它的保護范圍也具有一定的局限性。如前所述，當(dāng)突然短時斷電，運行中的壓縮電機就將進入全電壓的堵轉(zhuǎn)運行狀態(tài)，繞組中就將通過5～6倍以上額定電流，而此時熱繼電器并不能迅速作出反應(yīng)，而需經(jīng)過一定的時間使溫度達到一定程度以后才能動作。同時這種熱保護方式還要受環(huán)境溫度的影響，在冬季或氣溫轉(zhuǎn)低時動作的時間則更長。顯然，這種情況的出現(xiàn)對冰箱壓縮機來說是極為不利的。電冰箱是高檔商品，人們不僅對它的使用壽命相當(dāng)關(guān)心，而且對它的運行情況、工作規(guī)律也是十分關(guān)注的。而目前大部份冰箱均未設(shè)置供監(jiān)視使用的信號，這也給用戶帶來不便(人們通常采用手摸耳聽來觀察了解)。為了保護電冰箱，人們也想了很多辦法，試裝了一些冰箱的專用保護器，如斷電保護、欠壓過壓保護以及多功能保護等，有的確實起到了一定作用，彌補了冰箱某些保護方面的不足，但這中間也暴露了一些問題如采用無觸點開關(guān)SKG晶閘管，常因個別元件正反向觸發(fā)性能上的差異，外圍輔助元件的損壞，以及由于溫度影響和其它原因引起元件參數(shù)變化等，均可能造成輸出電壓波形畸變，有的甚至出現(xiàn)單向?qū)ǎ@種情況在已有的無觸點開關(guān)電路中是屢見不鮮的，如若出現(xiàn)在冰箱供電回路中，其造成的危害是可想而知的。其次，冰箱的欠壓過壓保護也有不妥之處，簡單的欠過壓保護反而有害，尤其是系統(tǒng)負荷不穩(wěn)或線路有較大負荷頻繁啟動時常引起電網(wǎng)電壓短時波動，而造成運行中的電冰箱中途停車、起動、再停、再起動的現(xiàn)象，將本來只需一次起動的開車時間分割為幾次起動運行，人為地造成冰箱過多的起動次數(shù)，這樣既耗電又使冰箱受到一定的損害。電壓偏高、偏低固然使電機出現(xiàn)暫時過載情況，但只要這種過載時間短，繞組不超過容許溫度，則這種過載是允許的。再說這種過載實際上已受到熱繼電器的“監(jiān)視”和保護。因此，盲目地追求一些不切實際的保護也是沒有意義的。搞不好弄巧成拙，因小失大。
本裝置的目的就是要解決由于堵轉(zhuǎn)運行對壓縮機的危害，為用戶對冰箱隨意進行監(jiān)視提供方便。另一個目的就是要從節(jié)能的角度，從增加該裝置的適用性和可靠性出發(fā)，力求減小甚至基本不存在由于這些附加裝置帶來的功率消耗。
根據(jù)這一指導(dǎo)思想，實施的方案是1、主供電回路采用繼電器的常閉接點來完成對冰箱的供電。這樣可利用冰箱絕大部份時間是工作在正常狀態(tài)這一實際情況而不使繼電器線圈長期受電，既保證了不破壞輸出電壓的質(zhì)量，又為節(jié)電創(chuàng)造了條件。
2、控制回路采用傳感元件從主回路中取出“信號”，根據(jù)“信號”的有無和變化情況來實現(xiàn)保護控制電源的通、斷、保護的啟動與否以及各相應(yīng)指示信號的發(fā)出，從而實現(xiàn)不需要提供保護時，該裝置的控制電源是自行斷開的。
其工作原理如附圖
所示。即當(dāng)電冰箱正常啟動時A－LH支路通過起動電流，干簧接點GAG受控接通，電源經(jīng)R2、D降壓整流向控制回路供電，因C2兩端電壓不能突變，BG基極回路通過足夠大的基極電流而飽和導(dǎo)通，J0不啟動，與此同時紅色LED1和黃色LED2同時點亮，表明壓縮機進入起動過程，起動結(jié)束，GAG斷開。黃色指示信號熄滅，紅色維持表明壓縮機進入正常運行狀態(tài)。以后，紅色信號熄滅，表明壓縮機停車(也即電冰箱處于停車休息狀態(tài))運行中，當(dāng)突然短時斷電，造成壓縮機堵轉(zhuǎn)運行時，A－LH支路通過5～6倍以上額定電流。GAG動作，接通控制電源，BG飽和導(dǎo)通，以躲過正常起動電流，1.5秒左右(冬季3秒左右)。C2充電結(jié)束，BG迅速截止，J0啟動切斷冰箱電源，與此同時J0－1.2閉合，電源經(jīng)R1、R2、D降壓整流后使J0以較小電流維持，維持時間由R5C4及BT控制，其間黃色LED發(fā)出指示信號，它表明已切斷冰箱電源進入保護狀態(tài)，5分鐘后(冰箱重新啟動，必須在停機5分鐘后才允許)當(dāng)C4電壓上升至BT峰點電壓UP時，BTe－b1間導(dǎo)通，R6輸出－正脈沖，迫使BG再次導(dǎo)通J0立即釋放斷開控制電源，恢復(fù)對冰箱的正常供電。
本裝置原理結(jié)線簡單，對元器件無特殊要求，調(diào)試簡便。與類似的保護裝置比較，除具有斷電保護功能外，還具有其獨特的優(yōu)點，如上述幾種指示信號為用戶想知道冰箱是否工作，想了解冰箱的制冷和保溫性能等提供了方便，這是目前大部份國產(chǎn)及進口冰箱所沒有的。它彌補了電冰箱在這方面的美中不足，為冰箱增加了新的色彩。在節(jié)能降耗方面，控制部份的電源是根據(jù)主回路的“信號”來自行接通的和斷開的。與其它類似且一年四季處于長期受電情況下的保護控制比較，本裝置具有基本無功率消耗的特點，同時也正由于保護控制回路中各元件大部份時間是處于“休息”狀態(tài)，就使得該回路元件的使用壽命大大延長，其可靠性、耐用性遠遠超過類似裝置。在主供電回路采用兩接點并聯(lián)，從而增加了接點容量和供電的可靠性，而不使用流行的“所謂”無觸點開關(guān)，杜絕了由于這些開關(guān)元件以及其它元件的損壞或參數(shù)的改變使得輸出電壓波形畸變而造成人為損壞電冰箱的情況。
節(jié)能型監(jiān)視式電冰箱保護插座的一個重要特點是通過傳感元件從壓縮機回路(冰箱主回路)選取不同信號來達到保護控制的目的。為使插座適應(yīng)各容量差異較大的單、雙門電冰箱，傳感部份的線圈L為任意可調(diào)。其方法是對較大容量冰箱可適當(dāng)拉松L，對小容量單門冰箱可縮緊L或適當(dāng)增加匝數(shù)。這些都很容易實現(xiàn)。目前社會擁有量最多的冰箱其輸入功率一般都在90～150W之間，在此范圍內(nèi)不需對L進行調(diào)節(jié)(個別質(zhì)次的冰箱不在此限)。因此，整個控制部份基本不需調(diào)整都能達到保護的設(shè)計要求。該插座的堵轉(zhuǎn)保護延時整定在5分30秒左右，已足夠滿足冰箱斷電后重新啟動壓縮機的要求，對個別冰箱實際需要恢復(fù)供電時間超過此時間時，由該插座提供第二次延時，至冰箱壓力下降后再恢復(fù)對冰箱供電。
該保護插座使用時可與一般插座一樣直接安裝在開關(guān)板上或圓木上，也可通過引出線作為活動式的任意懸掛。但一般安裝高度應(yīng)超過冰箱高度，而且比較醒目之處。以方便觀察到信號，隨時了解冰箱的工作情況。
權(quán)利要求1.節(jié)能并可供監(jiān)視的電冰箱短時斷電保護插座，該插座與保護控制監(jiān)視信號合為一體，其特征是由J0-3.4常閉接點完成對冰箱主回路的供電，由傳感部分GAG-L決定保護控制的啟動、停止。由保護控制部份與互感器LH完成的四種監(jiān)視信號。
2.根據(jù)權(quán)力要求1所述的插座，其特征是由傳感線圈L直接選取主回路“信號”控制GAG轉(zhuǎn)而控制保護控制電源的通斷。
3.根據(jù)權(quán)力要求1所述的插座，其特征是壓縮機接通電源的指示信號，是經(jīng)互感器LH拾取，由LED1顯示。
4.根據(jù)權(quán)力要求1、2、3、所述的插座，其特征是四種監(jiān)示信號的發(fā)出，是由紅色和黃色LED組合而成的不同四種工作狀態(tài)。
專利摘要本裝置為節(jié)能型監(jiān)視式電冰箱保護插座。是一種防止電冰箱壓縮電機堵轉(zhuǎn)運行的斷電保護，以及為用戶提供電冰箱起動、運行、停止、進入保護狀態(tài)四種信號的裝置，它既解決了斷電保護問題，又為用戶了解電冰箱工作性能、運行規(guī)律提供了極大方便。同時，該保護控制電源受壓縮機回路傳感元件控制，在不需要提供保護時，該電源自行斷開，一旦突然短時斷電造成電冰箱壓縮電機堵轉(zhuǎn)運行時，電源則受控自行接通，啟動斷電保護。因此，該裝置基本無能量消耗，是一種節(jié)能型的監(jiān)視式保護插座。
文檔編號H02H3/093GK2038680SQ8820243
公開日1989年5月31日 申請日期1988年3月21日 優(yōu)先權(quán)日1988年3月21日
發(fā)明者田適良, 王 琦 申請人:田適良, 王 琦