CN103236373A - 一种快速冷冻自动复位型压力式温控器 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种快速冷冻自动复位型压力式温控器，该温控器主体内除装有主体组件、开关盒组件、波纹管外，还设有低温自动复位卡接脱扣机构，该机构由操纵杆、操纵板、板簧、滚子、托簧和两端弹性件组成，装有滚子的板簧与调节板通过螺钉连接，操纵杆水平段与操纵板活动连接，操纵板右端的斜面卡槽与滚子匹配卡接，操纵板水平段底面与托簧接触连接，在承压板垂直段与操纵杆交汇处之间设有两端弹性件，其一端为固定端，另一端为自由端。本温控器只需按下操纵杆就能使电冰箱或冷柜进入快速冷冻状态，达到所需的恒定的低温后自动复位恢复正常循环动作，从而满足电冰箱、冷柜的实际使用要求。

Description

一种快速冷冻自动复位型压力式温控器

技术领域

本发明涉及压力式温控器技术领域，特别涉及一种快速冷冻自动复位型压力式温控器。

背景技术

压力式温控器广泛应用于电冰箱、冷柜等的制冷控制中，通过感应箱体内部的温度升降令其微动开关通断，从而控制制冷压缩机的开停而实现温度控制。压力式温控器的开关组件通常与制冷压缩机串联接入市电供电电路，通过控制压缩机开停使电冰箱、冷柜获得预设的温度范围。

上述普通压力式温控器用于冷柜时存在以下缺点： 

压力式温控器的感温组件传感器通常安装于冷柜蒸发器上（如果安装在箱内空间，受开关柜门及放取食物的影响，不能实施准确控制，且会造成压缩机开停频繁而损坏压缩机）。正常情况下所储存的食物温度是接近于蒸发器温度的。但当一次性放入大量食物时，即使蒸发器已经达到温控器停机的温度，但食物温度还很高，甚至仍在冰点以上，这时压缩机已停止制冷，要等到蒸发器温度回升到温控器开机温度时才重新开始下一个制冷循环，因此食物冷冻速度慢，不利于保鲜。

为此，有一种冷柜采用增加一个与压力式温控器的开关组件并联的手动的快速冷冻开关，当一次性放入大量食物时，可扳动此开关使压缩机不停机运行而快速冷冻；达到冷冻效果后再把此开关关断，从而恢复正常开停循环。但是数个小时后人们往往忘记了关断此快速冷冻开关，因此压缩机长期连续运行，造成耗电大甚至压缩机损坏。

另一种冷柜采用具有很低动作温度的压力式温控器，当一次性放入大量食物时，可把温控器旋钮设置到最低温度点，这样压缩机需要使蒸发器达到很低温度才停机，需要很长时间，甚至永远达不到这个温度而长期运行，因此也实现了快速冷冻；达到冷冻效果后再把温控器旋钮调回到适当温度点，从而恢复正常开停循环。但是数个小时后人们往往忘记了再把温控器调回到适当温度点，因此压缩机长期运行，制冷温度低，食物获得不必要的冷冻低温，而冷柜则耗电大大增加，甚至因连续运行可能导致压缩机损坏。

综上所述，上述普通压力式温控器不能适应冷柜的实际使用要求，迫切需要一种快速冷冻后能够自动复位的压力式温控器。

上述快速冷冻自动复位温度必须精确选取，太高的动作温度则压缩机很快停机、快速冷冻效果不佳；太低则可能导致压缩机不停机。对于一台冷柜来说，这个动作温度应该与该冷柜制冷能力匹配，应该是恒定的，不随温控器旋钮设置位置而改变。

中国专利公告公开了公告号为CN2276172Y的名称为“手动负温自动复位压力式温控器”的技术方案。该方案通过增加一套第二杠杆平衡机构和速冻----复位机构，其中速冻----复位机构的连杆17、曲轴4、限位点19等构成了抱合机构，在按下开关轴1时进入速冻状态，达到低温后抱合机构脱扣自动复位恢复正常循环。该专利宣称能够实现恒定的快速冷冻自动复位功能，但实际上其抱合机构的抱合力来源于通过平衡板10施加给拉簧5的拉力，而拉簧5的位置是随调节板3的位置变化而变化的，故要克服抱合力进而推动G点的力也是变化的，所以该技术方案事实上并不能实现恒定温度的快速冷冻自动复位功能。

发明内容

本发明的目的在于提供一种快速冷冻自动复位型压力式温控器，它能通过手动按下操纵杆使冷柜进入快速冷冻状态,达到所需的恒定的低温后自动复位恢复正常循环动作，从而满足冷柜的实际使用要求。

本发明所提出的技术解决方案是这样的：

一种快速冷冻自动复位型压力式温控器，包括装在主体1内的主体组件、开关盒组件5和波纹管2，开关盒组件5位于主体组件的左侧，波纹管2位于主体组件下方，所述主体组件包括承压板3、推杆4、调节板6、拉簧9、调温螺钉10、调节轮轴组件11，承压板3设有水平段3-1和垂直段3-2，承压板3水平段3-1靠近垂直段3-2的前后侧通过支座分别支承在主体1对应两侧壁的支点101上，该水平段3-1中设有一个凸子301与所述波纹管2上表面接触，水平段3-1右端部的摆幅由装于主体1内壁上的上限位102和下限位103进行限定，所述拉簧9一端与承压板3垂直段3-2上部连接，拉簧9另一端固装有螺母，该螺母通过调温螺钉10与调节板6上部活动连接，调节板6下端与固装在主体1上的支点601活动连接，所述主体1内还设有低温自动复位卡接脱扣机构，该机构由操纵杆12、操纵板13、板簧7、通过轴销装在板簧7中部的滚子8、两端弹性件14和托簧15组成，所述操纵杆12呈L形，设有垂直段12-1和水平段12-2，操纵杆12的垂直段12-1穿入调节轮轴组件11的转轴11-1的中心孔并作上下移动，所述操纵板13设有水平段13-1和垂直段13-2，操纵板13的水平段13-1左端通过两侧支点131活动安装在主体1相应的支座上，操纵杆12水平段12-2穿入操纵板13垂直段13-2的一个孔并作活动连接，操纵板13水平段13-1右端设有斜面卡槽13-3与所述滚子8匹配卡接，操纵板13水平段13-1底面与一端固定在主体1上的托簧15接触连接，在所述承压板3垂直段3-2与所述操纵杆12的垂直段12-1和水平段12-2的交汇处12-3之间设有两端弹性件14，所述两端弹性件14一端为固定端，另一端为自由端。

本发明的工作原理是：非快速冷冻时，托簧15把操纵板13托起，带动操纵杆12上升到最高位置，此时即使承压板3水平段3-1右端顺时针摆动到下限位102位置，两端弹性件14也不会与操纵杆12接触，承压板3只受到拉簧9的拉伸力以及波纹管2的顶力。调节板6的柄部6-1因拉簧9拉伸力的作用而与调节轮轴组件11的凸轮端面接触。拧动调节轮轴组件11可改变拉簧9的拉伸力，此拉伸力与波纹管2的顶力平衡，从而获得温控器不同的开关动作温度。当按下操纵杆12时，即进入快速冷冻程序时，操纵杆12带动操纵板13克服托簧15的承托力而向下摆动，操纵板13右端的斜面卡槽13-3与滚子8匹配卡接抱合，该卡接抱合动作使滚子8向右运动带动调节板6向右摆动，调节板6的柄部6-1与调节轮轴组件11的凸轮端面分离；与此同时，操纵杆12的垂直段12-1与两端弹性件14接触，两端弹性件14被压缩从而对承压板3的垂直段3-2产生一个向左的推力使承压板3逆时针摆动借助推杆4推动开关盒组件5的动、静触头闭合，压缩机工作。此时松开手后，操纵板13的斜面卡槽13-3与滚子8仍将保持卡接抱合状态。随着感温温度的下降，波纹管2不断收缩，顶力不断降低，拉簧9的拉伸力将克服两端弹性件14的推力而使承压板3顺时针摆动，当摆动到某一位置，拉簧9的拉伸力减小到不足以保持斜面卡槽13-3与滚子8的卡接抱合，（即由拉簧9通过调节板6、微调螺钉16和板簧7施加给滚子8的抱合力在垂直方向的分力小于托簧15的承托力），此时在托簧15的承托力作用下，操纵板13的斜面卡槽13-3与滚子8脱扣，操纵杆12复位到最高位置，调节板6的柄部6-1又与调节轮轴组件11的凸轮端面接触，温控器恢复正常循环。由于快速冷冻状态下调节板6与调节轮轴组件11的凸轮端面没有接触，故无论调节轮轴组件11拧到任何位置都不会对快速冷冻自动复位温度产生影响，即成为具有恒定的快速冷冻自动复位温度的压力式温控器。拧动微调螺钉16可轻微改变滚子8与对应的调节板6的相对位置，从而轻微改变滚子8脱扣动作时所要求的拉簧9的拉力，因而可微调温控器的快速冷冻自动复位的动作温度。

与现有技术相比，本发明具有如下显著效果：

（1）本发明是在现有普通压力式温控器的基础上增加了一套由两端弹性件、操纵杆、操纵板、托簧、板簧及滚子组成的低温自动复位卡接脱扣机构，实现了压力式温控器具有恒定温度的快速冷冻自动复位功能。当手动按下操纵杆后，冷柜即进入快速冷冻工作状态，当达到所设定的恒定的低温后能自动复位恢复到正常循环工作状态，从而满足了冷柜的实际使用要求。同时，对压缩机也提供了很好的保护作用。而且快速冷冻自动复位温度可以微调，适用于大批量生产。本发明的温控器结构较简单，可靠性好，稳定性高。

（2）本发明应用于电冰箱、冷柜不需要对原电气线路作增减或改动，只需要在普通压力式温控器内增加一套低温自动复位卡接脱扣机构，就可以实现具有恒定温度的快速冷冻自动复位的温度控制，具有节能、低成本的优点。 

附图说明

图1是本发明第一个实施例的一种快速冷冻自动复位型压力式温控器的结构示意图。

图2是图1的俯视图。

图3是图1的右视图。

图4是图1所示的快速冷冻自动复位型压力式温控器正常工作循环状态的剖视图，图中省略了拉簧9、调温螺钉10。

图5是图1所示的快速冷冻自动复位型压力式温控器按下操纵杆12进入快速冷冻工作状态的剖面图，图中省略了拉簧9、调温螺钉10。

图6是图1所示的快速冷冻自动复位型压力式温控器处于快速冷冻自动复位前临界状态的剖面图，图中省略了拉簧9、调温螺钉10。

图7是本发明第二个实施例的一种快速冷冻自动复位型压力式温控器的结构示意图，图中省略了拉簧9、调温螺钉10。

具体实施方式

实施例1

参见图1至图6所示，一种快速冷冻自动复位型压力式温控器，由装在主体1内的主体组件、开关盒组件5、波纹管2和低温自动复位卡接脱扣机构组成。开关盒组件5位于主体组件的左侧，波纹管2位于主体组件下方，所述主体组件包括承压板3、推杆4、调节板6、拉簧9、调温螺钉10、调节轮轴组件11，承压板3设有水平段3-1和垂直段3-2，承压板3水平段3-1靠近垂直段3-2的前、后侧通过支座分别支承在主体1对应两侧的支点101上，该水平段3-1中设有一个凸子301与所述波纹管2上表面接触，水平段3-1右端部的摆幅由装于主体1内壁上的上限位102和下限位103进行限定，所述拉簧9一端与承压板3垂直段3-2上部连接，拉簧9另一端固装有螺母，该螺母通过调温螺钉10与调节板6上部活动连接，调节板6下端与固装在主体1上的支点601活动连接。所述低温自动复位卡接脱扣机构由操纵杆12、操纵板13、板簧7、通过轴销装在板簧7中部的滚子8、两端弹性件14和托簧15组成，所述操纵杆12呈L形，设有垂直段12-1和水平段12-2，操纵杆12的垂直段12-1穿入调节轮轴组件11的转轴11-1的中心孔并作上下移动，所述操纵板13设有水平段13-1和垂直段13-2，操纵板13的水平段13-1左端通过两侧支点131活动安装在主体1相应的支座上，操纵杆12水平段12-2穿入操纵板13垂直段13-2的一个孔并作活动连接，操纵板13水平段13-1右端设有斜面卡槽13-3与所述滚子8匹配卡接，操纵板13水平段13-1底面与一端固定在主体1上的托簧15接触连接，在所述承压板3垂直段3-2与所述操纵杆12的垂直段12-1和水平段12-2的交汇处12-3之间设有两端弹性件14，所述两端弹性件14一端为固定端，另一端为自由端。本实施例中，两端弹性件14的一端部紧贴固定在所述承压板3垂直段3-2上，其另一端部呈弧形状，与所述操纵杆12的交汇处12-3匹配自由活动接触。本实施例的两端弹性件14形状选用Ω形。Ω形两端弹性件14的左边通过焊接固定于承压板3的垂直段3-2右侧面上，其右边下部呈弧形状并带有突出的尖部141。在调节板6上部与对应的所述板簧7上端部之间设有微调螺钉16，该微调螺钉16与调节板6螺纹连接，微调螺钉16尾部与板簧7接触。

本快速冷冻自动复位型压力式温控器的工作过程如下：

当未按下操纵杆12时，即使承压板3摆动到主体下限位102，两端弹性件14的尖部141及其它部位均未与操纵杆12接触，参见图4所示。故此承压板3在绕主体1支点101在下限位102与上限位103之间摆动时，对两端弹性件14均没有产生任何作用力，承压板3仅受到相互平衡的拉簧9（图4未画出）的拉伸力和波纹管2的顶力。当波纹管2的顶力随着感温温度变化而变化时，承压板3将上下摆动，使推杆4驱动开关盒组件5的动、静触头接通（ON）和断开（OFF）。通过旋转调节轮轴组件11的凸轮而调节拉簧9的拉伸量可改变拉伸力与顶力的平衡状态，从而获得不同的ON、OFF动作温度。这是温控器正常工作循环状态。

当按下操纵杆12时，操纵杆12带动操纵板13向下摆动，操纵板13右端的斜面卡槽13-3与滚子8卡接抱合，并通过滚子8将板簧7与调节板6向右推开；与此同时操纵杆12的交汇处12-3与两端弹性件14的尖部141接触，两端弹性件14产生向左推力使承压板3水平段3-1摆动到靠近主体1上限位103，参见图5所示。与此同时,承压板3将推杆4左移推动开关盒组件5的动、静触头接通，温控器进入快速冷冻状态。由于此时调节板6柄部6-1与调节轮轴组件11的凸轮已没有接触，所以旋转调节轮轴组件11对此快速冷冻状态没有任何影响。

当感温温度降得更低时，例如-25℃时，波纹管2的顶力变得很弱，拉簧9的拉力起主要作用，它克服两端弹性件14的弹力把承压板3拉向顺时针摆动方向，而开关盒组件5仍能保持ON状态，参见图6所示。在这一过程中，由于拉簧9的拉伸力也在不断降低，当到达临界位置时（此时对应的感温温度假设为-30℃），拉簧9的拉伸力所产生的对滚子8的抱合力的垂直分力减小到小于托簧15的上托力时，滚子8与斜面卡槽13-3将脱扣复位，回复到图4的正常工作循环状态。

通过设计合适的两端弹性件14和托簧15，可获得不同的快速冷冻自动复位（Fast Freeze，简称F.F）温度。一般要求恒定的F.F温度要低于整个调节范围的正常ON、OFF动作温度。一种典型的温度特性是：冷点OFF温度-25℃，冷点ON温度-20℃，暖点OFF温度-15℃，暖点ON温度-10℃，快速冷冻自动复位F.F温度为-30℃。

制造温控器时，先调整调温螺钉10以获得所需的正常ON、OFF动作温度，再调整微调螺钉16以获得所需快速冷冻自动复位的复位温度（F.F温度）。

实施例2

参见图1、图2、图3、图7所示，一种快速冷冻自动复位型压力式温控器，其结构大部分与实施例1相同，不同之处在于：两端弹性件14的形状采用U形，该两端弹性件14的一端部焊接固定在操纵杆12的交汇处12-3上，所述承压板3垂直段3-2上部为向左倾斜的斜板3-2-1，两端弹性件14的另一端突尖142与该斜板3-2-1右侧表面活动接触。其工作及控制过程与实施例1基本相同。

Claims (5)

1.一种快速冷冻自动复位型压力式温控器，包括装在主体（1）内的主体组件、开关盒组件（5）和波纹管（2），开关盒组件（5）位于主体组件的左侧，波纹管（2）位于主体组件下方，所述主体组件包括承压板（3）、推杆（4）、调节板（6）、拉簧（9）、调温螺钉（10）、调节轮轴组件（11），承压板（3）设有水平段（3-1）和垂直段（3-2），承压板（3）水平段（3-1）靠近垂直段（3-2）的前后侧通过支座分别支承在主体（1）对应两侧壁的支点（101）上，该水平段（3-1）中设有一个凸子（301）与所述波纹管（2）上表面接触，水平段（3-1）右端部的摆幅由装于主体（1）内壁上的上限位（102）和下限位（103）进行限定，所述拉簧（9）一端与承压板（3）垂直段（3-2）上部连接，拉簧（9）另一端固装有螺母，该螺母通过调温螺钉（10）与调节板（6）上部活动连接，调节板（6）下端与固装在主体（1）上的支点（601）活动连接，其特征在于：所述主体（1）内还设有低温自动复位卡接脱扣机构，该机构由操纵杆（12）、操纵板（13）、板簧（7）、通过轴销装在板簧（7）中部的滚子（8）、两端弹性件（14）和托簧（15）组成，所述操纵杆（12）呈L形，设有垂直段（12-1）和水平段（12-2），操纵杆（12）的垂直段（12-1）穿入调节轮轴组件（11）的转轴（11-1）的中心孔并作上下移动，所述操纵板（13）设有水平段（13-1）和垂直段（13-2），操纵板（13）的水平段（13-1）左端通过两侧支点（131）活动安装在主体（1）相应的支座上，操纵杆（12）水平段（12-2）穿入操纵板（13）垂直段（13-2）的一个孔并作活动连接，操纵板（13）水平段（13-1）右端设有斜面卡槽（13-3）与所述滚子（8）匹配卡接，操纵板（13）水平段（13-1）底面与一端固定在主体（1）上的托簧（15）接触连接，在所述承压板（3）垂直段（3-2）与所述操纵杆（12）的垂直段（12-1）和水平段（12-2）的交汇处（12-3）之间设有两端弹性件（14），所述两端弹性件（14）一端为固定端，另一端为自由端。

2.根据权利要求1所述的快速冷冻自动复位型压力式温控器，其特征在于：所述两端弹性件（14）的一端部紧贴固定在所述承压板（3）垂直段（3-2）上，其另一端部呈弧形状，与所述操纵杆（12）的交汇处（12-3）匹配自由活动接触。

3.根据权利要求1所述的快速冷冻自动复位型压力式温控器，其特征在于：所述两端弹性件（14）的一端部固定在所述操纵杆（12）的交汇处（12-3）上，所述承压板（3）垂直段（3-2）上部为向左倾斜的斜板（3-2-1），所述两端弹性件（14）的另一端与该斜板（3-2-1）的右侧表面活动接触。

4.根据权利要求1或2或3所述的快速冷冻自动复位型压力式温控器，其特征在于：所述两端弹性件（14）由片状弹性材料制造，其形状为Ω形或U形。

5.根据权利要求1所述的快速冷冻自动复位型压力式温控器，其特征在于：在所述调节板（6）上部与对应的所述板簧（7）上端部之间设有微调螺钉（16），该微调螺钉（16）与调节板（6）螺纹连接，微调螺钉（16）尾部与板簧（7）接触。

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