CN101217272A - 一种化霜定时器 - Google Patents

Abstract

一种用于冰箱和冷柜的能直接替代传统的机械式化霜定时器的电子装置，该装置除了具有传统的机械式化霜定时器的一切功能外还具有化霜时间控制功能，并且压缩机运转累计时间和化霜恢复时间以及化霜时间均可任意设定调整。该装置还具有独立的风扇开停功能，该功能能有效降低化霜温度偏移。该装置工作时无噪音、微功耗，且通用互换性非常好。

Description

一种化霜定时器

技术领域

本发明涉及一种用于冰箱和冷柜的定时化霜装置。

背景技术

传统的冰箱和冷柜的化霜定时器是采用微电机拖动减速齿轮系统构成的机械式定时器。由于结构上的原因，这种定时器存在噪音大、故障率高、压缩机运转累计时间和化霜恢复时间调整困难等缺陷，尤其是这种定时器不能控制化霜时间，当冰箱或冷柜的控制电路的除霜限温开关和温度熔断器失效时将会导致烧冰箱的严重后果，因此，有的冰箱制造厂为了防止烧冰箱的严重后果发生而不得不在控制电路中设计两个温度熔断器，其原因盖于此，但这种设计却增加了制造成本。

中国专利CN 2598031Y公布了一种采用单片机控制的定时化霜装置，但是该装置不能实现定时化霜功能，其设计是错误的。原因是在冰箱首次通电运行并且箱内温度达到设定温度停机后温控器重新闭合时该装置无法继续运行，这是因为此时蒸发器室的温度较低致使化霜恒温器始终处于闭合状态，该装置的继电器常闭触点是与化霜加热器连接的，根据其提供的电路原理图不难发现，此时已经将该电路的电源输入回路短接致使该装置失电无法工作。与此同时化霜加热器已被接通运行，蒸发器的温度将上升直到化霜恒温器断开时该装置才能得电工作。但此时化霜加热器已经运行了一次我们并不需要的化霜过程，也就无所谓定时化霜了，而是每次温控器重新闭合启动时就有一次化霜过程。显然，这并不是我们所需要的。因此，该装置并不能实现定时化霜。

发明内容

本发明的目的是提供一种能直接替代传统的机械式化霜定时器的电子装置，该装置除了具有传统的机械式化霜定时器的一切功能外还具有化霜时间控制功能，并且压缩机运转累计时间和化霜恢复时间以及化霜时间均可任意设定调整。

本发明是这样实现的：所述的化霜定时装置是由电子电路实现的，该装置包括电源变换电路、电源和除霜信号取样电路、负载控制执行电路以及单片机电路(图2)。由于传统的机械式定时器只有四个接线端(图1)，分别接温控器、压缩机、化霜加热器和公共线，当除霜过程中温度已到上限就会导致除霜限温开关动作，此时控制电路的零线(公共线)被切断而失去了供电回路，从而导致系统失电而无法正常工作。为了保持和原来的机械式化霜定时器的兼容性而又不另外增加零线(公共线)回路，所述的化霜定时器的特征是将电源变换电路的两个输入端(A1、A2)分别与负载控制执行电路的用于切换压缩机和除霜加热器的继电器K1的两个静触点(常开和常闭静触点)相连(图2)，采用这种接法以后，所述的化霜定时装置不论何种状态电源变换电路始终有电，从而确保该装置能正常工作。我们来分析该装置是如何工作的：

在压缩机运行时间累计未到预定的时间时，所述的化霜定时装置的负载控制执行电路的用于切换压缩机和除霜加热器的继电器K1不会动作，继电器K1的动触点与常闭静触点相连，来自冰箱电源的一端通过继电器的常闭静触点与所述的化霜定时装置的电源变换电路的一个输入端(A1)相连，而来自冰箱电源的另一端通过除霜限温开关、除霜加热器(负载控制执行电路的继电器K1的常开静触点与之相连的一端)与所述的化霜定时装置的电源变换电路的另一个输入端(A2)相连，由于加热器的功率较大，因此其阻值较小，串在电源变换电路中恰好相当于一个限流电阻，在这种状况下所述的化霜定时装置的电源变换电路始终有电。

在压缩机运行时间累计已到预定的时间时，所述的化霜定时装置的负载控制执行电路的继电器K1在单片机IC1的控制下就会动作，继电器K1的动触点与常开静触点相连，来自冰箱电源的一端通过继电器K1的常开静触点与所述的化霜定时装置的电源变换电路的一个输入端(A2)相连，而来自冰箱电源的另一端通过压缩机线圈(负载控制执行电路的继电器K1的常闭静触点与之相连的一端)与所述的化霜定时装置的电源变换电路的另一个输入端(A1)相连，由于压缩机线圈的阻值非常小，所述的化霜定时装置工作时在其上产生的压降几乎可忽略不计，在这种状况下所述的化霜定时装置的电源变换电路也始终有电。

综上所述，不论所述的化霜定时装置的负载控制执行电路的继电器K1如何动作，所述的化霜定时装置始终有电，从而为单片机正常工作创造了条件，在这种条件下实现控制定时化霜时间和化霜恢复时间以及化霜时间就变得非常容易了。因此，所述的化霜定时装置其特征就在于：所述的化霜定时装置的电源变换电路输入端(A1、A2)分别与负载控制执行电路的用于切换压缩机和化霜加热器的继电器K1的两个静触点(常开和常闭静触点)相连。

传统的机械式化霜定时器由于结构上的原因其实现的功能非常有限，采用其实现的冰箱控制电路不得不将压缩机与风扇并接在一起，当除霜结束后压缩机开始运转时风扇也同步运转，但此时除霜产生的高温空气也被风扇带入冷藏冷冻室，导致在化霜周期内允许的温度偏移超出限定值而影响冰箱的性能。本发明所实现的化霜定时装置由于采用单片机控制，因而实现压缩机与风扇分别控制就变得很容易了。在本发明所实现的化霜定时装置电路中除了实现传统的机械式化霜定时器的一切功能外，增加一路继电器(K2)电路以实现单独控制风扇，该继电器(K2)的触点一端与继电器(K1)的动触点相连，但最好是与常闭静触点相连，这样当压缩机停止运转后风扇也同步停止运转，继电器(K2)的另一个触点作为输出接线端用于连接风扇。因此，所述的化霜定时装置其特征还在于：继电器(K2)的触点一端与继电器(K1)的动触点(或者常闭静触点)相连，继电器(K2)的另一个触点作为输出接线端用于连接风扇。

在本装置中由于使用了电子电路来实现定时控制，跟传统的机械式化霜定时器相比较具有以下优点：

1.无噪声。传统的机械式化霜定时器在工作时微电机拖动减速齿轮会产生运转噪声，而采用本发明的定时装置在工作时绝无噪声。

2.微功耗。该装置在继电器(K1)未动作(即非化霜期间)时其功耗几乎可以忽略不计，而在化霜期间(大约半小时)其功耗大约0.7瓦。而传统的机械式化霜定时器的功耗在2～3瓦。

3.可以任意设定化霜时间。当化霜限温开关失效或者别的原因导致化霜时间过长时，只要到达预先设定的化霜时间则强制结束化霜，从而彻底防止烧冰箱的事故发生。而传统的机械式化霜定时器则无法实现这个功能。

4.可以任意设定压缩机累计工作时间和化霜恢复时间。传统的机械式化霜定时器由于结构上的原因要任意调整压缩机累计工作时间和化霜恢复时间几乎是不可能的事情。

5.具有独立的风扇开停控制功能。该功能能有效降低化霜温度偏移。传统的机械式化霜定时器不具有该项功能，且要实现该项功能是非常困难的。

6.故障率低。电子电路不存在磨损的问题。而传统的机械式化霜定时器运行一段时间后齿轮和轴承均有不同程度的磨损，随着润滑脂的干枯运转噪声会越来越大，后期故障率就越来越高。

7.通用性非常好。用户只需告知时间参数即可，电路的结构形式完全不用改变。

中国专利CN 2598031Y虽然也是采用电子电路实现定时控制功能，但由于其设计是错误的，并不能实现定时化霜功能，因此不具备可比性。

附图及附图说明

图1为传统的机械式定时器电气原理图。

图2的虚线框内为本发明的一个实施例的原理图，虚线外为负载连接示意图。

图3的虚线框内为本发明的又一个实施例的原理图，虚线外为负载连接示意图。与图2的差异只是电源变换电路的全波整流电路改为半波整流电路。

具体实施方式

参照图2，在虚线框内是本发明的一个实施例原理图。在图中，R1、R2、C1和D1～D4构成了电源变换电路中的降压和整流电路；C2、D5、R4、D6、D7、C3、C4构成了电源变换电路中的滤波和稳压电路；R3、R6、R7、R8、D10、D11、C5、R9、C6、Q2、R10构成了电源和除霜信号取样电路；负载控制执行电路由R5、Q1、D8、K1构成控制压缩机和除霜加热器的切换电路，由R11、Q3、D9、K2构成控制风扇的开停电路(此部分容易改为由双向可控硅代替继电器)；IC1为单片机。所述的定时除霜装置的工作原理为：在室温条件下当冰箱首次上电以后由于除霜限温开关未闭合，所述的定时除霜装置无供电回路因而不工作，但是其负载控制执行电路的继电器K1的动触点与常闭静触点相连，所以压缩机得电工作，经过很短时间的制冷后冰箱的蒸发器的温度降低致使除霜限温开关闭合，所述的定时除霜装置得电开始工作，电路开始累计压缩机运转时间，与此同时控制继电器K2动作接通风扇。在温控器断开期间电路将保持运转参数记录，待下一次温控器闭合后继续累计运转时间，一旦压缩机累计运转时间到达预定时间单片机便立即控制继电器K1动作切换进入到除霜状态，同时通过单片机控制继电器K2动作停止风扇运转。随着除霜加热器的持续加热，冰箱蒸发器的温度便不断升高，直至达到除霜限温开关动作，此时单片机通过除霜信号取样电路检测到除霜限温开关动作信号，延时设定时间后控制继电器K1动作进入到压缩机运行制冷状态，开始进入下一轮循环。如果因为某种原因除霜限温开关在设定的除霜时间内不动作，则单片机将强制控制继电器K1动作结束除霜，以免冰箱被烧毁。

图3的原理与图2类似。

Claims (3)

1.一种用于冰箱和冷柜的化霜定时器，由电子电路实现。上述的化霜定时器电路包括电源变换电路、电源和除霜信号取样电路、负载控制执行电路以及单片机电路，其特征在于：所述的电源变换电路输入端(A1、A2)分别与负载控制执行电路的用于切换压缩机和化霜加热器的继电器K1的两个静触点(常开和常闭静触点)相连，所述的负载控制执行电路设置有一路独立的风扇开停控制电路。

2.根据权利要求1所述的化霜定时器，其特征在于所述的风扇开停控制电路的开关执行元件是由继电器实现的。

3.根据权利要求1所述的化霜定时器，其特征在于所述的风扇开停控制电路的开关元件是由双向可控硅实现的。

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