CN2069546U - 数显冰箱节能延寿器 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种可作为节约电能、减少冰 箱工作次数和工作时间、延长冰箱寿命并兼有冰箱断 电延时保护功能和带电子数字钟显示、定时控制的数 显冰箱节能延寿器。其特征是利用冰箱的温度控制 器控制电路2中的电路工作，冰箱不工作时本电路不 消耗电能，时钟电路1自动显示正常时间，并设有预 置电路自动报闹和控制电气设备的工作。具有功能 多，节能，成本低，体积小，电路简单等优点。可用于 冰箱保护、节能、延寿、数字显示时间、自动报闹、自动 控制家电设备工作等。

Description

本实用新型公开了一种利用冰箱控制其自动工作的、作为冰箱节约电能、延长寿命并对冰箱进行断电延时保护的冰箱节能延寿器，还兼有电子数字钟自动计时显示和预置定闹、按预置时间控制家电设备工作与停止的一种数显冰箱节能延寿器。属电器技术领域。

本实用新型作出以前尚无发现有节能延寿器，即使保护器也不具备冰箱自身控制，并且不具备对冰箱的节能与延寿功能。且保护器本身损耗较大，也不具备电子数字钟计时显示和定闹，按预置时间自动控制家电设备的开启与停止等功能。

本实用新型的发明任务是提供一个自身耗电量小，输出容量大，适合各种家用电冰箱使用和对各种家用电器自动控制；根据本实用新型设定的温度（或人工设定的时间）控制冰箱接通工作的时机、减少冰箱的起动次数和减少冰箱的工作时间以达到延长冰箱寿命和节约电能；并对冰箱在工作中途断电进行自动延时接通工作，以达到保护冰箱电机；还具有电子数字钟自动计时显示及预置定闹、控制受控家电设备按预置时间工作和停止的数显冰箱节能延寿器。

说明书附图是本实用新型的电气原理图。图中各组成部分为：

1.电子数字钟自动计时及钟控电路。2.电源变换电路。3.感温延时及控制电路。

本实用新型的技术特征表现为：1.利用冰箱温度控制器触点控制一复合变压器，其变压器初级线圈L₁感受市电电压，电流线圈L₂感受冰箱的工作电流，两者由继电器J_2－1自动转换，同时只有一组投入工作，次级线圈L₃切割L₁或L₂的磁场产生电压，给感温及控制电路提供工作电源。2.利用感温元件感受冰箱温度（或人工设定延时时间）增加了冰箱工作的间隔周期。利用Ic₂和感温元件Rt组成自动感温控制电路或Ic₂和电容容量倍增电路组成人工延时设定电路，两者可根据需要选择。温度控制器触点接通的瞬间只通过L₁的微小电流，冰箱温度回升到设定温度或达到设定延时时，Ic₂输出低电平，继电器J₂工作，使冰箱电机工作，这样即保证了储存食品的保鲜又达到了减少冰箱工作次数及工作时间和减少温度控制器触点的动态控制电流，避免其触点烧伤，减少电气故障，延长冰箱使用寿命和节约电能的目的。3.利用冰箱控制器触点控制节能延寿器的工作电源，在温度控制器断开，冰箱停止工作时，本电路控制回路不消耗任何电能，节约了冰箱外围设备的电能消耗，达到了节约电能的目的。使用本实用新型产品冰箱本身不需做任何改动。4.将电子数字钟及钟控电路组合起来，增加了使用功能，美化了家庭，降低了功能与成本的比值。以下根据说明书附图对本实用新型的构造和工作原理介绍如下：

数显冰箱节能延寿器由电子数字钟及钟控电路1、电源变换电路2、感温延时及控制电路3组成。

其特征是：电子数字钟及钟控电路1，电源经保险丝BL直接由市电供给，经变压器B₁降压，整流二极管D₁、D₂整流，给大规模集成电路IC₁提供工作电源，同时由电阻R₁、R₂降压，给显示器Ix₁提供工作电源。由Ic₁处理后的时钟信号由Ix₁显示出时间，按纽A₁－A₆可以进行预置时间控制和时间校正。由Ic₁按照预定时间发出周期性控制信号控制三极管BG₁，使讯响元件YD发出周期性定闹声音，或按预置时间发出指令，使继电器J₁接通和断开，以控制其它受控设备的工作或停止，其内部设有备用电源，以供因短期断电电子数字钟内部电路工作使用。

节能延寿器电路是电源变换电路2的复合变压器初级电压线圈L₁与继电器J₂的常闭触点、电冰箱的温度控制器触点、电机线圈相串连，电流线圈L₂和J₁的常开触点、电冰箱的温度控制器触点、电动机线圈相串连，搭成复合串连网络，由感温延时及控制电路3控制L₁与L₂的切换。整流二极管D₅－D₈将L₃输出的电压进行整流。电容器C₂滤波、电阻器R₇降压、稳压二极管DW₁稳压，供感温、延时及控制电路的工作电源。感温、延时及控制电路3由时基电路Ic₂、电阻R₈－R₁₁、电位器W₁－W₃、电容器C₄、C₅、三极管BG₂、开关K₂、 感温电阻Rt、发光二极管XD₁、XD₂、继电器J₂所构成。构成受冰箱温度控制的或人工设定延时控制的控制电路。

在实用新型中，电子数字钟及钟控电路已有技术，对所属领域的工程技术人员是十分熟悉的，这里对其工作原理不再作详细介绍，而对其使用过程和节能延寿电路的工作情况介绍如下：

电子数字钟及钟控电路的使用过程：插上电源插头Cx₁，电子数字钟的显示器闪烁，表示供电正常。按下调校按纽A₆、调时按纽A₂、A₃，将电子数字钟调校到与当时的正常时间相对应的数字，显示器前边的两个点，上边的一个亮表示定闹电路工作，下边一个亮表示电子数字钟工作在中午12点以后的下午时间，中间的两个点闪烁表示时钟电路工作正常。若需要定闹时，接通电门K₁，按下预置按纽A₅，显示器显示的即为定闹时间，按下A₂、A₃，调校到所需定闹的时间即可。当达到预置的时间时，Ic₁发出周期性指令，BG₂周期性工作，讯响元件YD发出周期性声响。按下停止按纽A₁，响声即停止。若需用电子数字钟控制电气设备时，将用电设备（如电饭锅）插到插座Cx₃上，按下定时按纽A₄，显示器显示的即为定时时间。再按下A₁、A₃，其定时时间可以在1小时59分钟以内任意调节，调定后，再按下A₅、A₂、A₃，按预置的方法设定用电设备开始工作时间，当达到预置时间时，Ic₂发出指令，继电器J₁开始工作。此时，若电门K₁在接通位置，YD同时发出周期声响，当工作到设定的工作时间，Ic₂指令停止，用电设备停止工作，这对家庭定时做饭等特别适用。若需中途停止。按下A₁即可。电子数字钟若中途停电再来电时，电子数字钟闪烁并照常计时，当时的正常时间减去电子数字钟显示的时间，即为来电的正常时间。

节能延寿器电路的工作情况：

众所周知，家用电冰箱内的温度是受冰箱温度控制器控制的，其控制温度范围较窄（放在温度的最高档，贮藏室的温度也不超过＋5℃），两次工作间的温差小（一般不超过1℃），电机起动频繁，且消耗电能多，温度控制器触点直接控制电机起动电流，触点容易烧伤而出故障，影响寿命。而在实际生活中，一般食品和剩饭菜过夜等不超过18℃即可满足要求。本实用新型就是基于解决以上问题而发明的。

把电冰箱接于插座CX₂上，接通电源，这时冰箱内的温度若没有高于温度控制器的接通温度，温度控制器的触点没有接通，复合变压器B₂的电压线圈L₁中没有电流，整个电路都不工作，称为初始状态，不消耗电能，达到了节约冰箱外围设备电能的目的。当冰箱温度高于温度控制器的接通温度时，温度控制器触点接通，这时L₁和温度控制器触点、电机线圈串联形成通路，复合变压器L₁中有电流通过，在L₃中就有感应电压输出，经整流二极管D₅－D₈整流。电容器C₂滤波、电阻R₇降压、稳压二极管DW₁稳压，给感温、延时及控制电路3提供稳定的工作电源。由于L₁阻抗很大，电流很小，又由于电机线圈阻抗很小，绝大部分电压降都在L₁两端。因此，这时电机不能起动，其微小的电流对电机本身没有任何影响。下面分三种情况分析延时、感温及控制电路3的工作情况：1.延时电路的工作情况：将开关K₂放在延时控制位置，接通了电容容量倍增电路，温度控制器的触点接通以后，给Ic₂两端加上了（8）脚为正，（1）脚为负的工作电压，一路由电位器W₁、电阻R₈和R₉分压，为Ic₂的（6）脚提供2／3V的电位，（V为加在时基电路两端的电压），另一路经电位器W₂，电阻R₁₀，开关K₂通过三极管BG₂向C₃充电，Ic₂的（2）脚接在电容容量倍增电路a、b两端，充电开始，由于a点电位低于1／3V，Ic₂的输出脚（3）输出为逻辑高电平，（3）脚与D点之间电压为0，继电器J₂不工作，而（3）脚与b点之间有V值的电压，发光二极管XD₁亮，表示在延时工作状态。随着充电时间的增长，a点电位逐渐升高，当等于或大于1／3V时，Ic₂的（3）脚跳变为逻辑低电平，XD₂亮，XD₁熄灭，表示冰箱进入工作状态。J₂工作以后，其常闭触点断开，常开触点接通，断开了B₂的L₁，接通了B₂的L₂，由于L₂的阻抗很小，绝大部分电压降都在电机两端，电机起动工作，L₂的阻抗和电机阻抗相比可以忽略不计，因此，不影响电机的正常工作。L₂通电以后，L₃中仍有电压输出，维持感温、延时及控制电路3的正常工作。当冰箱电机工作以后，温度开始下降，降到温度控制器的断开温度时，温度控制器的触点断开，L₂中的电流消失，L₃没有电压输出，感温、延时及控制电路3停止工作，回到了初始状态，达到了减少工作次数及工作时间和减轻温度控制器触点烧伤，延长寿命，节约电能的目的。延时时间的长短可由用户根据冰箱的密封程度，贮藏物品的情况以及冰箱开门次数用调整W₂的方法自行设定，以贮藏的物品达到贮存的目的为原则。本实用新型设定为5分钟到2小时连续可调。电容容量倍增电路是为解决电容器漏电流及体积大和电路调整的需要而增设的，它从a.b点看进去的等效电容量为C＝（1＋hfe）C。等效电容相当于增加了1＋三极管的直流放大倍数和电容量的乘积。2.感温电路的工作情况：感温元件Rt采用负阻感温元件固定于冰箱贮藏室内，用细导线与本实用新型连接。将开关K₂放于感温位置，接通了感温元件Rt电路，电源部分与基本工作电路和前面所述工作相同，不再重述。所不同的是，当K₂接通以后，由W₂、W₁₀、W₃、Rt形成了串连分压电路，Ic₂的（2）脚接在了e点上。当温度控制器接通后，冰箱内的温度低于本实用新型设定的工作温度，Rt的阻值较大，Ic₂的（2）脚电位大于1／3V，Ic₂的（3）脚输出逻辑高电平，J₂不工作，XD₁亮，表示温度控制器已经接通，但温度尚未达到本实用新型的设定温度。随着冰箱内温度的升高，Rt阻值逐步减少，e点电位逐步降低，当降到等于或小于1／3时，Ic₂电路翻转，（3）脚跳变到逻辑低电平，J₂工作并将Rt短接，电冰箱开始工作，XD₁熄灭，XD₂亮，表示冰箱电机在工作状态。随着温度的降低，Rt的阻值逐步增大，但由于其已被J_2－2短接而不起作用，Ic₂的（2）脚电位始终低于1／3V，直到冰箱温度降到温度控制器断开，工作电压消失，J₂断开，工作过程才告结束，回到初始状态，避免了因温差太小而冰箱电机频繁工作。同样达到减少工作次数及工作时间，延长寿命，节约电能的目的。接通温度的高低用调整W₂的办法自行设定，本实用新型设定为0－20℃连续可调。设定温度一般应高于温度控制器的接通温度。3.延时保护电路的工作情况：在使用延时状态工作时，若电机工作中途停电，复合变压器L₂中电流消失，控制电路停止工作，电容器C₃放电，当立即来电时，延时电路重新工作，因延时设定最短为5分钟，因此，可以对冰箱电机预防带负荷起动进行有效的保护。在使用感温状态工作时，若在电机工作中途停电，J_2－2自锁电路断开，当立即来电时，只有经一定的时间，冰箱温度回升到Ic₂翻转时，才能进行再次工作，同样有效的保护了冰箱的电机。

使用过程中，在冰箱电机不工作时开电冰箱门，由于冰箱内照明灯接通，为L₁形成了通路，会出现控制电路工作的情况，一般开门时间很短，不会超过延时时间，即使超过延时时间而接通冰箱电源，只要温度控制器没有接通，冰箱仍不工作。由于L₁阻抗很大，冰箱开门时，出现照明灯不亮（呈稍红）属正常，因为室内都有照明设备，不影响冰箱内物品的观察。

对于自动除霜的冰箱接上本实用新型后，由原来的两天除霜三次改为三天除霜一次，即不影响使用，又节约了电能。

本实用新型的主要优点是：节能效果显著，在保证达到贮藏目的的情况下，明显的减少了冰箱的起动次数和工作时间，减少了冰箱控制器触点的动态控制电流，有效的延长了冰箱的寿命，并可对冰箱起保护器的作用。装有电子数字钟及钟控电路，美观大方，有效的提高了家庭自动化的程度，对家庭定时做饭等自动化控制，特别适用，线路简单，体积小，成本低，功能多，使用方便。

本实用新型最佳实施例中，Ic₁采用了TM5340大规模集成电路，Ic₂采用了NE555或5G1555时基电路，继电器J₁为小型中功率继电器，J₂采用445中功率继电器，Rt采用负阻感温元件、三极管BG₁、BG₂采用3DG6硅小功率管，各二极管为一般小功率硅二极管，B₁、B₂分别为不同容量的小功率变压器。开关K₁、K₂为一般市售开关。

Claims (7)

1、一种数显冰箱节能延寿器由电子数字钟自动计时及钟控电路1、电源变换电路2、感温、延时电路及控制电路3构成，其特征是钟控电路电源直接从市电获得，利用冰箱的温度控制器触点控制电源变换电路2中的一复合变压器为感温、延时及控制电路3提供工作电源。

2、按照权利要求1所述的数显冰箱节能延寿器，其特征是将电子数字钟及控制电路用于冰箱节能延寿器上，电子数字钟自动计时及钟控电路1中有一个包括变压器B₁、整流二级管D₁、D₂、集成电路Ic₁、显示器Ix₁、按钮A₁－A₆、三级管BG₁、继电器J₁、讯响元件YD、开关K₁及备用电池E搭接而成。

3、按照权利要求1所述的数显冰箱节能延寿器，其特征是电源变换电路2由冰箱中的温度控制器触点控制的复合变压器B₂、整流二级管D₅－D₈、电容器C₂、电阻R₇、稳压二级管DW₁组成的电源回路所搭成；冰箱不工作时该电路没有电源输出，不消耗电能。

4、按照权利要求1所述的数显冰箱节能延寿器，其特征是感温、延时电路及控制电路3由集成电路Ic₂、继电器J₂、发光二级管XD₁、XD₂、电阻R₈－R₁₁、开关K₂、电位器W₁－W₃及感温电路、电容容量倍增电路搭接而成的控制电路。

5、按照权利要求1、4所述的数显冰箱节能延寿器，其特征是电容容量倍增电路由三级管BG₂、电容器C₃、电阻R₁₀、电位器W₂、开关K₂搭接而成。

6、按照权利要求1、4所述的数显冰箱节能延寿器，其特征是感温电路由感温元件Rt、电位器W₃、W₂、电阻R₁₀、开关K₂搭接而成。

7、按照权利要求1、2、4所述的数显冰箱节能延寿器，其特征是集成电路Ic₁采用了3TM5340，Ic₂采用了NE555或5G1555型时基集成电路。

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