專利名稱:數字式制冷設備自動控制器的制作方法
本實用新型涉及一種制冷設備自動控制器，特別是一種能夠自動顯示溫度，自動控制溫度、自動除霜和自動保安的控制器。
目前制冷設備一般采用蒸氣壓力式溫度控制器進行溫度控制，由于于其結構所致，而存在測量滯后大、動作遲緩，控制精度低以及沒有溫度顯示等問題。另外制冷設備中的化霜裝置一般為人工或半自動化霜器，都需要人參與控制，在化霜結束后，蒸發(fā)器立即制冷，熱脹冷縮急劇，對蒸發(fā)器影響較大。在冷凍室內溫度升高或發(fā)生故障也無顯示或反應，而且也沒有瞬時斷電保安裝置。
本實用新型的目的是為了提供能夠自動顯示溫度、自動控制溫度自動除霜和自動瞬時斷電保安的制冷設備控制器。
本實用新型是由一個殼體和控制電路組成的?？刂齐娐费b在殼體內的印刷電路板上，在殼體面板上部左方裝有數字顯示屏(20)，在其右方裝有電源指示燈(21)、制冷指示燈(22)，化霜指示燈(23)、準備工作指示燈(24)、測量設定開關(25)及冷藏、冷凍選擇開關(29)，在數字顯示屏(20)的下方裝有溫度設定電位器(27)和化霜終止控制電位器(28)如圖四所示；控制電路包括溫度測量數字顯示電路(1)、溫度控制電路(2)、定時化霜電路(3)及瞬時斷電保安電路(4)如圖一所示其工作原理是溫度測量數字電路(1)中的熱敏電阻Rt或Rt2將制冷設備冷藏箱或冷凍箱溫度檢測出，并經過放大器放大變?yōu)殡妷盒盘栍脭底蛛妷罕盹@示出。同時該信號還送入溫度控制電路(2)。溫度控制電路(2)將被測信號與設定信號進行比較，并根據差值方向去控制制冷壓縮機的啟停。累積式化霜電路(3)對壓縮機工作時間進行累積，當達到預定的時間后，停止壓縮機工作，開啟化霜器進行自動除霜。化霜結束信號由累積化霜器(3)中的熱敏電阻進行檢測?；Y束后，瞬間斷電保護電路先工作，待越過瞬時保護時間后，溫度控制電路(2)又可根據溫度變化對壓縮機進行控制 無論壓縮機工作與否，若出現斷電故障待回復通電后，瞬間保護電路都優(yōu)先工作，待越過瞬間保護時間后，電路才能進入正常的控制狀態(tài)。
以上電路(1)、(2)、(3)、(4)的連接方式如圖二、圖三所示。
溫度測量數字顯示電路(1)的輸出端IC212腳與溫度控制電路(2)中電阻R10的一端相接，溫度控制電路(2)的輸出端IC210腳與累積式定時化霜電路(3)的IC34069，5腳相接，累積式定時化霜電路(3)的輸出端IC7555，3腳與瞬時斷電保安電路(4)的IC34069，13腳相接，瞬時斷電保安電路(4)的IC14011，8腳與溫度控制電路(2)的IC14011，2腳相接。
下面結合控制電路圖三說明一下電路(1)、(2)、(3)、(4)的具體結構及連接特征。
溫度測量數字顯示電路(1)由電阻Rt，測量橋路(5)、數字顯示電路(6)及其一個線性化器的測量線性化放大器(7)組成。其連接特征是測量橋路的電阻R1與R2的相連端與電阻Rt相連，測量橋路(5)的地端與電阻Rt1的另一端相連，測量橋路(5)的電阻R3與R4相連端和電阻R5相連接，測量線性化放大器(7)的IC2uA747，2腳與數字顯示電路(6)的電阻R10與R6相連接。
溫度控制電路(2)由功率放大器(8)、壓縮機控制門電路(9)、滯后溫度比較控制器(10)及溫度設定電路(11)組成。其連接特征是滯后溫度比較器(10)的IC34069，6腳與壓縮機控制門電路(9)的IC14011，1、4腳相連接，壓縮機控制門電路(9)的IC14011，3腳與功率放大器(8)的電阻R18及發(fā)光二極管D1相連端連接，溫度設定電路(11)的電位器W3中心端與滯后溫度比較控制器(10)的電阻R14相連接。
累積定時化霜電路(3)由反相器(12)、累積式邏輯控制器(14)、振蕩器(15)、數字定時器(17)及化霜控制器(19)組成。其連接特征是反相器(12)的IC34069，6腳與累積式邏輯控制器(14)的IC14011，4腳相連接，累積式邏輯控制器(14)的IC14011，6腳與數字定時器(17)的IC54040，10腳相連接，振蕩器(15)的IC34069，4角與累積式邏輯控制器(14)IC14011，5腳相連接，數字定時器(17)的IC54040，1腳與化霜控制器(19)的IC7555，2腳相連接，化霜控制器(19)的IC7555，3腳與數字定時器(17)的IC54040，11腳相連接。
瞬時斷電保安電路(4)由斷電保安邏輯控制器(13)、反相器(16)、反相(18)組成，同時與累積定時化霜電路(3)共用累積式邏輯控制器(14)、振蕩器(15)和數字定時器(17)。其連接特征是數字定時器(17)的IC540402腳與反相器(16)的IC34069，11腳相連接，反相器(16)的IC34069，10角與斷路保安邏輯控制器(13)的IC14011，9腳相連接?；刂破?19)的IC73腳與反相器(18)13腳相連，反相器(18)輸出IC34069，12腳與斷電保安邏輯控制器(13)的IC14011，13腳相連。
圖一是控制電路的方框圖，圖二是控制電路的詳細方框圖，圖三是控制電路的結構圖，圖四是殼體結構示意圖。
本實用新型所采用的溫度測量數字顯示電路(1)、溫度控制電路(2)累積式化霜電路(3)及瞬時斷電保安電路(4)都是已知技術。將上述電路按照本實用新型的技術特征進行連接，再與殼體組裝后就可以形成本技術方案。
以下對本實用新型進步說明溫度測量數字顯示電路(1)中的數字電壓表由7107，或713014433集成電路為核心的3 1/2 雙積分A／D轉換器制成的0－±2V數字電壓表，顯示范圍為－50.0～20.0℃。在測量線性化放大器(7)中還連接一個線性化器R6，測量橋路(5)的一個橋臂安裝著測溫電阻Rt。
電阻Rt采用銅電阻，是一種阻值隨溫度變化而呈線性變化的熱敏元件。它隨溫度變化的情況由測量橋路檢測后轉化為mV信號，然后再將該mV信號送入測量線性化放大器(7)中。線性化放大器(7)為一差動式放大器，它把mV信號放大到0～±2V信號后，再送入數字電壓表進行顯示。由于電阻Rt在測量橋路工作中，會造成橋流的改變，因此橋路輸出的mV信號與電阻Rt所反映的溫度信號不呈現現性性關系，而呈上凸形的非線性關系，為保證測量精度在放大器(7)內施加線性化器件R6，即通過在放大器(7)同時端施加正反饋，使放大器(7)的放大倍數隨電阻Rt的阻值變大而變大，正反饋補償適當，線性補償可達0.4％。
溫度控制電路(2)中的功率放大器(8)采用三極管BG作為放大器件在其電路中串接一個繼電器J1、壓縮機工作控制門電路(9)采用1／4IC4011雙與非邏輯門電路，滯后溫度比較控制器采用1／2ICuA747運算放大器，被測溫度信號取自于溫度數字顯示部分溫度設定信號取自于溫度設定電路(11)的設定電位器W3，當溫度高于設定值時，溫度控制器(10)將改變工作狀態(tài)，經壓縮機控制門電路(9)后再通過功率放大器(8)和繼電器J1去控制壓縮機的啟停動作，從而達到自動控制溫度的目的。由于壓縮機控制門電路(9)為一雙與非邏輯門電路，它的另一個控制信號來自瞬時斷電保安電路(13)，所以只有在斷電保安信號正常時，壓縮機的工作才能受到溫度控制器(6)的控制。
累積式化霜電路中的累積邏輯控制器(14)采用1／4IC4011數字定時器(17)采用IC4040，化霜控制器(19)采用IC555，振蕩器(15)由IC4069中的兩只反相器組成，頻率為0.1～00.2Hz。累積式化霜電路(3)的計時，只計壓縮機工作時間，由于壓縮機工作時間(斷路保安時間除外)與溫度信號同步，因此由滯后反相比較器(10)來的信號先經過反相器(12)反相，然后再送入累積式邏輯控制器(14)去控制由振蕩器(15)輸入到定時器(17)的信號。在壓縮機工作到8～12小時后，定時器(17)發(fā)出一個負向脈沖信號去觸發(fā)化霜電路(19)IC7翻轉J2釋放進行化霜?；娐?19)工作后，一方面通過繼電器J2常閉觸頭去控制蒸發(fā)加熱器的工作；另一方面向定時器(17)發(fā)出一個復位脈沖信號，使定時器(17)清零等待下一次工作。同時還向斷電保安邏輯控制器(13)經反相器(18)發(fā)出一個復位信號，使邏輯控制器(13)RS觸發(fā)器改變工作位置，為蒸發(fā)器自然冷卻作好準備。
在化霜控制器(19)的IC555中上限比較電路內，6腳與8腳之間連接一個負溫度系數熱敏電阻Rt3，配合IC555進行化霜。當化霜達到結束溫度時，IC7555又復原，J2吸合，蒸發(fā)器和加熱器停止加熱，定時器(17)復位信號消失。
瞬時斷電保安電路(4)由R·S觸發(fā)器、定時器及振蕩器組成，R·S觸發(fā)器由兩只與非門電路1／2IC4011組成，當有斷電故障出現時，R·S觸發(fā)器的R端優(yōu)先置零，使壓縮機控制門不工作整機進入斷電保安狀態(tài)，當故障消失5分鐘左右后，保安狀態(tài)消失。為了簡化電路在本電路中不另設定時器和振蕩器，而是應用化霜電路中的定時器和振蕩器，從中取出大約5分鐘左右時時間信號供保安使用。另外在瞬時斷電保安時間內，可使化霜結束后的蒸發(fā)器進行自然冷卻，不致熱脹冷縮劇烈，有利于延長蒸發(fā)器的使用壽命。
本安裝本控制器的制冷設備接通電源后，由于IC75552腳有C10提供優(yōu)先“置1”信號，3腳輸出高壓位，R·S觸發(fā)器R端優(yōu)先置零。不管冷凍室和冷藏箱內溫度如何，制冷壓縮機都不工作整機進入瞬時斷電保安狀態(tài)。繼電器J1吸合，觸點J1－2斷開，觸點J1－2閉合。繼電器J2吸合，觸點J1－2打開。制冷電機不工作，除霜蒸發(fā)器經限流電阻R2通電加熱。瞬時斷電保安時間大約5分鐘左右，在5分鐘之后，電路轉入累積定時，在累積定時時間內(8～12小時)，壓縮機起停止工作由冷藏箱溫度進行控制，累積定時器(17)將對壓縮機啟動工作進行計時。當計時達到累積定時間(8～12小時)，化霜控制器(19)工作，打開蒸發(fā)器，加熱器進行化霜。當化霜溫度達到5℃～10℃時，化霜電路(19)停止工作，關閉加熱器，蒸發(fā)器進行自然冷卻狀態(tài)。大約冷卻5分鐘左右又開始制冷，完成一個循環(huán)工作。一旦電路再次斷電，整機仍重復上述過程。在整個工作過程中，冷藏，冷凍箱的溫度都由數字顯示電路(6)以數字形式顯示出來。冷藏箱的被控制溫度可根據內部存放的食品種類，由溫度設定電路(11)中電位器W3進行設定。
IC14011、14腳VDD(6V)，7腳VSS(地)IC2u747、13、9腳VDD(6V)，4腳－6VIC3，4069，14腳VDD(6V)，7腳Vss(地)IC4，4040，16腳VDD(6V)，8腳Vss(地)本實用新型結構簡單、電路集成化高，容易制造，并且具有自動顯示溫度，自動控制溫度，自動化霜和自動瞬時保安功能。主要用于一般電冷箱和工業(yè)制冷設備。
權利要求
1.一種由包括溫度測量顯示電路，溫度控制電路，定時化霜電路及瞬時斷電保安電路的控制電路及一個殼體所組成的數字式制冷設備自動控制器，其特征是控制電路裝在殼體內的印刷電路板上，在殼體面板的上部左方裝有數字顯示屏，在其右方裝有電源指示燈、制冷指示燈、化霜指示燈、準備工作指示燈、測量設定開關及冷藏、冷凍選擇開關，在數字顯示屏的下方裝有溫度設定電位器和化霜終止控制電位器；溫度測量數字顯示電路的輸出端IC2uA747，12腳與溫度控制電路中電阻R10的一端相接，溫度控制電路的輸出端IC2uA747，10腳與累積式定時化霜電路的IC34069，5腳相接，積累式定時化霜電路的輸出端IC7555，3腳與瞬時斷電保安電路的IC34069，13腳相接，瞬時斷電保安電路的IC14011，8腳與溫度控制電路的IC14011，2腳相接。
2.根據權利要求
1所述的控制器，其特征是溫度測量數字顯示電路是由電阻Rt、測量橋路，測量線性化放大器及數字顯示電路組成，測量橋路中的電阻R1與電阻R2的相連端與電阻Rt相連測量橋路的地端與電阻Rt的另一端相連，測量橋路的電阻R3R4相連端與R5相連端連接，測量線性放放大器的IC2uA74712腳與數字顯示電路的電阻R10，R6腳的相連端連接。
3.根據權利要求
1所述的控制器，其特征是溫度控制電路是由功率放大器，壓縮機工作控制門電路，滯后溫度比較控制器，及溫度設定電路組成，滯后溫度比較器的IC2uA747，6腳與壓縮機控制門電路的IC14011，1、4腳相連接，壓縮機控制門電路的IC14011，3腳與功率放大器的電阻R18，發(fā)光二極管D1相連端連接，溫度設定電路的電位器W3中心端與滯后溫度比較控制器電阻R14、相連接。
4.根據權利要求
1所述的控制器，其特征是累積定時化霜電路由累積式邏輯控制器、振蕩器、反相器、數字定時器、化霜控制器組成，反相器的IC34069，6腳與累積式邏輯控制器的IC14011，4腳相接，累積式邏輯控制器的IC14011，6角與數字定時器用IC54040，10角相接，振蕩器的IC340694腳與累積式邏輯控制器IC14011，5腳相接，數字定時器的IC54040，1腳與化霜控制器的IC7555經電器C9，與2腳相接，化霜控制器的IC7555，3腳與數字定時器的IC54040，11腳相接。
5.根據權利要求
4所述的控制器，其特征是在化霜控制器IC7555中上限比較電路內6腳與8腳之間連接一個負溫度系數熱敏電阻Rt3。
6.根據權利要求
1所述的控制器，其特征是瞬時斷電保安電路由斷電保安邏輯控制器，反相器16及反相器18組成，同時與累積定時化霜電路共用累積式邏輯控制器，振蕩器和數字定時器，數字定時器IC54040，2角與反相器(16)的IC34069，11腳相連，反相器(16)的IC34069，10腳與斷路保安邏輯控制器的IC14011，9腳相連，化霜控制器(19)的IC75553腳與反相器(18)IC34069，13腳相連接，反相器輸出端IC 3 406912腳與斷電保安邏輯控制器(13)的IC1401113角相連接。
專利摘要
一種制冷設備的自動控制器，主要由包括由溫度測量顯示電路、溫度控制電路，自動定時化霜電路及瞬時斷電保安電路的控制電路及一個殼體所組成。該控制電路裝有殼體內的印刷電路板上，在殼體的面板上裝有數字顯示屏、指示燈、開關溫度設定電位器和化霜終止控制電位器。本控制器結構簡單、電路集成化高，制造容易，主要用于一般電冰箱和工業(yè)制冷制備中，使其具有數字式自動顯示溫度，自動控制溫度，自動除霜和自動瞬時保安等功能。
文檔編號F25D21/06GK87209962SQ87209962
公開日1988年8月10日 申請日期1987年7月11日
發(fā)明者鄒祥瑞, 田桂英 申請人:鄒祥瑞導出引文BiBTeX, EndNote, RefMan