冰箱的低溫補償電路的製作方法
2023-09-10 03:45:40 1
專利名稱：冰箱的低溫補償電路的製作方法
技術領域：
本發明涉及一種冰箱的低溫補償電路(Compensation circuit for lowtemperature of refrigerator)，更確切地說，涉及一種具有以下功能的冰箱的低溫補償電路，即在外界溫度較低時，它能夠通過利用箱內燈的輻射熱量來提高冰箱的壓縮機的運轉效率。
背景技術：
由於溫度較高時食物容易腐爛，因此出現了冰箱這樣一種裝置，其具有溫度能夠保持比常溫低的狀態的空間，能夠將食物儘可能保存較長時間。上述冰箱的控制是通過對設定溫度與箱內溫度進行比較而實現的，控制箱內溫度，使其保持在設定溫度的±α值的範圍內。
但是，當冰箱外部的溫度較低時，特別是像冬天那樣溫度很低時，冰箱會受到外界溫度的影響。特別是冰箱在放置在野外的情況下，受周圍溫度影響的程度會更大。在這樣的安裝條件下，如果外界溫度降到一定值以下，那麼冰箱的冷藏室的箱內溫度與設定溫度之間就會沒有大的差別，因而會使冰箱的運轉效率變得非常低。
這是因為當周圍溫度降到零度以下時，冷藏室的箱內溫度也同樣變低，從而使冰箱的壓縮機以及風扇電機的運轉時間急劇減少。特別是在以冷藏室的溫度為基礎來控制冷凍室的冷氣供應的冷藏系統中，會存在以下問題，即當冷藏室發生低溫化現象時，冷凍室內也會沒有冷氣供應，因而會使保存在冷凍室內的食物發生腐爛。
為了防止發生這種低溫化現象，現有的冰箱採用了如圖1所示的低溫補償電路。
在現有的低溫補償電路中，在溫度調節器感知部件上設置有電阻發熱體，當出現低溫化現象時，電阻發熱體會使溫度調節器感知部件的溫度升高。
即如圖所示，在用來接入外部交流電源的電源輸入部件1的第1、2端子上連接著電源輸入線L1、L2，在上述電源輸入線L1、L2之間連接著箱內燈驅動裝置27，這個箱內燈驅動裝置由隨著門的開關動作而接通/斷開(on/off)的門開關(door switch)3與箱內燈5串聯而成。通過隨著門的開啟而接通(on)的門開關3，上述箱內燈5接通電流。此外，電源輸入部件1的第3個端子連接在地(ground)上。
另外，上述電源輸入線L1上連接著溫度調節器9，這個溫度調節器能夠根據設定溫度而進行接通/斷開(on/off)動作。上述溫度調節器9的下一端上裝有除霜計時器21，這個除霜計時器能夠控制對壓縮機驅動裝置31進行電源輸入或是控制對除霜加熱器驅動裝置29進行電源輸入。向上述壓縮機驅動裝置31輸入的電源能夠驅動壓縮機15，向上述除霜加熱器驅動裝置29輸入的電源能夠驅動除霜加熱器13。上述除霜計時器21會保持初始狀態，即向壓縮機驅動裝置31一側連接的狀態(d-e)。然後當壓縮機驅動時間結束時，它會處於向除霜加熱器一側連接的狀態(d-f)。
在安裝著上述溫度調節器9的地方的周圍裝有發熱電阻11，上述發熱電阻11連接在電源輸入線L1、L3之間。上述電源輸入線L3為上述壓縮機驅動裝置31的電源輸入線。因此當上述壓縮機15上沒有電源輸入時，上述發熱電阻11會產生熱量。
下面對具有上述結構的現有冰箱的低溫補償電路的動作過程進行詳細說明。
在有電源輸入到冰箱內部的狀態下，輸入到電源輸入部件1上的電源會處於向箱內燈驅動裝置27輸入的狀態。另外，輸入到上述電源輸入部件1上的電源還會處於向除霜加熱器驅動裝置29和壓縮機驅動裝置31輸入的狀態。
在這樣的電源輸入狀態下，如果使用者打開冰箱的門，那麼門開關3就會切換到接通(on)的狀態。此時，輸入到電源輸入部件1上的電源就會通過處於接通(on)狀態的門開關3而輸入到箱內燈5上，由此箱內燈5會亮起。
當箱內溫度高於設定溫度時，溫度調節器9會變成接通(on)狀態。此外，當除霜計時器21所計(count)的時間沒有超過已設定的壓縮機運轉時間時，除霜計時器21的可動端子d會保持與端子e連接的狀態。此時，經過了溫度調節器9和除霜計時器21的電源會輸入到壓縮機驅動裝置31上，從而驅動壓縮機12。另外，經過了上述溫度調節器9和除霜計時器21的電源還會輸入到風扇電機7上，從而驅動風扇電機7。
在處於這種動作狀態的過程中，因壓縮機15的驅動而產生的高溫高壓的冷媒會在蒸發器(圖中未示)中與周圍空氣發生熱交換，從而產生冷氣。這樣產生的冷氣會通過冷氣供應通道(圖中未示)提供給冷藏室和冷凍室。如果通過上述控制而使得冷氣供應到了冷藏室和冷凍室內，那麼冷藏室和冷凍室的箱內溫度就會下降，經過一段時間後，箱內溫度會達到設定溫度。
另外，如果箱內溫度降到設定溫度以下，那麼溫度感知型溫度調節器9就會切換到斷開(off)狀態。如果上述溫度調節器9變成了斷開(off)狀態，那麼輸入到電源輸入部件1上的電源也就不會輸入到壓縮機驅動裝置31上。隨之，壓縮機15上也會沒有電源輸入，因而壓縮機15被控制成停止狀態。
如果壓縮機15被控制成了停止狀態，那麼在蒸發器中就不會發生熱交換動作，因此也就不會產生冷氣。隨之，冰箱內也就實現不了冷氣的供應。如果冰箱保持這種狀態超過了一定的時間，那麼箱內的溫度就會上升，溫度調節器9會重新切換到接通(on)狀態。並且壓縮機15會重新啟動以向箱內提供冷氣。
另一方面，當周圍溫度降到一定值以下時，周圍溫度會對箱內溫度產生影響。也就是說只有箱內的冷氣由於冰箱門的開關動作以及外界的溫度等因素流到外部時，箱內的溫度才會上升，壓縮機15才會再次啟動。然而當外界溫度較低時，由於箱內溫度與外界溫度之間不存在什麼溫度差，冷氣不發生損失，因而箱內溫度也就不會上升。
如果發生了這樣的低溫化現象，那麼溫度調節器9會持續保持在斷開(off)狀態。但如果由於上述低溫化現象的作用而使得溫度調節器9保持斷開(off)狀態超過一定時間，那麼壓縮機15就會長時間處於不運轉狀態，隨之冰箱內的冷氣供應就會完全中止。
此時，由於向冷凍室的冷氣供應也會隨著中止，因而會發生冷凍室的溫度上升的問題。但事實上冷凍室應當保持相對比冷藏室的溫度更低的溫度。
為了解決這樣的問題，在現有技術中，在溫度調節器9的附近安裝了發熱電阻11。它是這樣一種構造，即當壓縮機15長時間不運轉時，上述發熱電阻11會產生熱量，從而使溫度調節器9所感知到的溫度升高。上述發熱電阻11連接在電源輸入線L1與電源輸入線L3之間。並且上述發熱電阻11的電阻值相對要比壓縮機15的電阻值高很多。
如果上述電源輸入部件1的電源隨著溫度調節器9的接通/斷開(on/off)以一定周期向壓縮機驅動裝置31或除霜加熱器驅動裝置29輸入，那麼上述發熱電阻11所產生的熱量會被限制在一定值以下。但當上述溫度調節器9持續保持斷開(off)狀態超過一定時間時，輸入到上述電源輸入部件1上的電源就會無法在冰箱內部被消耗。
這樣一來電源就會持續向發熱電阻11輸入的狀態，而上述發熱電阻11在電源輸入量超過一定值以上時會產生很多的熱量，從而使上述溫度調節器9附近的溫度上升。在這種熱量的作用下，溫度調節器9會重新切換到接通(on)的狀態，隨著上述溫度調節器9的接通(on)動作，壓縮機驅動裝置31上就會又有電源輸入。
但是具有上述結構的現有冰箱的低溫補償電路存在的問題是當外界溫度降到規定值5度～15度以下時，它就很難起作用。這是因為由上述發熱電阻11所產生的熱量只限於一定值。因此對於放置在外界、不可避免地要受到外界溫度的直接影響的冰箱來說，當發生低溫化現象時，上述結構起不到防止壓縮機的運轉效率降低的作用。
發明內容
本發明的目的在於提供一種冰箱的低溫補償電路的發明，它能夠在外界溫度較低時，通過利用箱內燈的輻射熱量來提高冰箱用壓縮機的運轉效率。
為了實現上述目的，本發明提供了一種冰箱的低溫補償電路，其特徵是，包括壓縮機，一旦接通電源就會啟動，啟動的目的是為了在冰箱內產生冷氣；箱內燈驅動裝置，用於使箱內燈亮起；溫度調節器，連接在電源輸入部件與上述壓縮機之間，能夠對輸入到上述壓縮機上的電源進行開關控制，從而使箱內溫度保持在設定溫度上；雙金屬材料型開關，貼在裝有壓縮機的機械室的一側，能夠在感知溫度達到一定溫度以下時實現接通動作，並且隨著上述雙金屬材料型開關的接通動作，上述箱內燈驅動裝置開始驅動。
上述箱內燈驅動裝置包括3端子門開關，其可動端子連接在電源輸入部件上；箱內燈，連接在上述3端子門開關的第1固定端子上；上述雙金屬材料型開關和電壓分壓電路連接在上述3端子門開關的第2固定端子與上述箱內燈之間。
另外，上述箱內燈驅動裝置的結構還可以是包括2端子門開關，其可動端子連接在電源輸入部件上；箱內燈，連接在上述2端子門開關的固定端子上；上述雙金屬材料型開關連接在電源輸入部件與上述箱內燈之間。
通過如上所述的本發明可以達到以下效果首先，當外界溫度很低時，本發明能夠通過利用箱內燈的輻射熱量來提高冰箱用壓縮機的運轉效率，因而有了能夠應對低溫化現象的方法。
其次，本發明不利用另外的發熱體也可以應對低溫化現象。
圖1為現有冰箱的用於低溫補償的控制電路；圖2、圖3為本發明用於低溫補償的控制電路的第1實施例電路圖；圖4、圖5為本發明用於低溫補償的控制電路的第2實施例電路圖。
主要附圖標記說明101電源輸入部件 103門開關(door switch)105箱內燈107風扇電機(fan motor)109溫度調節器113除霜加熱器(heater)115壓縮機117過流保護器119除霜溫度調節器121除霜計時器(timer)123保險(fuse)125雙金屬材料型開關(bimetal switch)具體實施方式
下面參照附圖對本發明的冰箱的低溫補償電路予以詳細說明。
圖2為本發明的用於低溫補償的控制電路。圖2中所示的動作狀態是外界溫度不是低溫的情況下的控制狀態。
如圖所示，在用來接入外部交流電源的電源輸入部件101的第1、2端子上連接著電源輸入線L101、L102，在上述電源輸入線L101、L102之間串聯著門開關103和箱內燈105，其中上述門開關103能夠隨著門的開關動作而接通/斷開(on/off)。上述箱內燈105通過門開關103的接通(on)而接通電流。此外，電源輸入部件101的第3個端子連接在地(ground)上。
上述門開關103為3端子型的開關。其可動端子a連接在電源輸入線L101上，端子b連接在箱內燈105上，端子c通過雙金屬材料型開關125而連接在上述箱內燈105上，其中上述雙金屬材料型開關125能夠根據周圍的溫度實現接通/斷開(on/off)動作。當箱內溫度達到一定溫度以上時，上述雙金屬材料型開關105會接通(on)，從而控制向箱內燈105輸入的電流。此時，由箱內燈105產生的輻射熱量會使箱內的溫度升高，從而使溫度調節器109變為接通(on)狀態。
上述門開關103的初始狀態如圖2所示，端子a與端子c保持連接狀態，而雙金屬材料型開關125則保持斷開(off)狀態。因此通過門開關103而輸入的電源會在上述雙金屬材料型開關125處被切斷，從而無法輸入到箱內燈105上。圖2中所示的狀態是外界溫度不是低溫的情況下的動作狀態。
上述雙金屬材料型開關125是具有以下結構的開關，即當其感知到的溫度在一定溫度(約5度至15度之間)以下時，會實現接通(on)動作，當感知溫度在上述一定溫度以上時，會實現斷開(off)動作。在本發明中，上述雙金屬材料型開關125安裝在裝有壓縮機的機械室等內。當壓縮機115因低溫化現象而長時間沒有驅動時，機械室的溫度會降低，此時上述雙金屬材料型開關125會變成接通(on)狀態。並且通過上述雙金屬材料型開關125的動作，壓縮機115會重新啟動，機械室則由於有上述壓縮機115產生熱量，因而溫度會升高。如果如上所述機械室的溫度升高了，那麼雙金屬材料型開關125就會切換到斷開(off)狀態。
上述溫度調節器109連接在電源輸入線L101上。上述溫度調節器109的下一端上裝有除霜計時器121，這個除霜計時器能夠控制對壓縮機115的電源輸入或是控制對除霜加熱器113的電源輸入。上述溫度調節器109為溫度感知型開關。即調節器可以通過接通/斷開(on/off)動作來使冰箱的箱內溫度保持在使用者所設定的溫度以上，或是保持在為使冰箱正常運轉而預先設定的最佳設定溫度上。因此，當箱內溫度上升到設定溫度以上時，調節器會接通(on)，從而使電源輸入到壓縮機和風扇電機上，當箱內溫度降到設定溫度以下時，調節器會斷開(off)，從而切斷對壓縮機的電源輸入。上述溫度調節器109安裝在冰箱內部的一側。因而調節器可以根據箱內溫度與設定溫度之間的差值來調節接通/斷開(on/off)的動作狀態。
上述除霜計時器121由計時器(timer)T和3端子開關構成。上述3端子開關由3個端子構成，其可動端子d連接在上述溫度調節器109的一端，端子e連接在向壓縮機115輸入電源的電源輸入線一側，另一個端子f連接在向除霜加熱器113輸入電源的電源輸入線一側。上述開關能夠控制經過了上述溫度調節器109而輸入的電源，使其有選擇地輸入給上述壓縮機115或除霜加熱器113。此時上述計時器T設定(setting)在壓縮機運轉時間上。因此，在上述計時器T所計的時間到達壓縮機運轉時間之前，開關會控制經過了上述溫度調節器109而輸入的電源，使其輸入到上述壓縮機115上；若已經達到了壓縮機運轉時間，則會控制經過了上述溫度調節器109而輸入的電源，使其向上述除霜加熱器113輸入。
上述除霜計時器121的端子f上連接著除霜溫度調節器119，這個除霜溫度調節器在除霜進行過程中，若感知到一定溫度，則自動實現斷開(off)動作。並且上述端子f通過上述除霜溫度調節器119而與除霜加熱器13相連接。上述除霜計時器121的端子e上還連接著過流保護開關117，並且通過上述過流保護開關117而與壓縮機115相連接。上述過流保護開關117能夠起到以下作用，即當輸入到壓縮機115上的電流過大時，為了保護壓縮機，可以切斷對壓縮機115的電源輸入。
另外，上述除霜計時器121的端子e與電源輸入線L102之間連接著冷凍室風扇電機107，當有用於驅動壓縮機的電源輸入時，上述冷凍室風扇電機107上也會有電源輸入，從而使冷凍室風扇電機107啟動。附圖標記23為溫度保險(fuse)。
下面詳細描述在採用了具有上述結構的本發明的冰箱中，當發生低溫化現象時，為了提高壓縮機的運轉效率而進行的控制過程。
首先，如果電源輸入到了冰箱的內部，那麼輸入到電源輸入部件101上的電源會一直接通到用來控制箱內燈105的動作的門開關103的前端。另外，輸入到上述電源輸入部件101上的電源還會一直接通到溫度調節器109的前端。
在這樣的電源輸入狀態下，如果使用者打開冰箱的門，那麼門開關3就會如圖2所示，從初始狀態a-c連接的狀態切換到端子a與端子b連接的狀態。此時，輸入到電源輸入部件101上的電源就會通過門開關3的端子a-b連接的狀態輸入到箱內燈105上，由此箱內燈105會亮起。
當箱內溫度高於設定溫度時，溫度調節器109會變成接通(on)狀態。此外，當除霜計時器121所計(count)的時間沒有超過已設定的壓縮機運轉時間時，除霜計時器121的可動端子d會保持與端子e連接的狀態。此時，經過了溫度調節器109和除霜計時器121的電源會輸入到壓縮機115上，從而驅動壓縮機。另外，經過了上述溫度調節器109和除霜計時器121的電源還會輸入到冷凍室的風扇電機107上，從而驅動風扇電機107。
在處於這種動作狀態的過程中，因壓縮機115的驅動而產生的高溫高壓的冷媒會在(圖中未示)的蒸發器中與周圍空氣發生熱交換，從而產生冷氣。這樣產生的冷氣會通過冷氣供應通道(圖中未示)提供給冷藏室和冷凍室。如果通過上述控制而使得冷氣供應到了冷藏室和冷凍室內，那麼冷藏室和冷凍室的箱內溫度就會下降，經過一段時間後，箱內溫度會達到設定溫度。
在這種情況下，如果箱內溫度降到設定溫度以下，那麼溫度感知型溫度調節器109就會切換到斷開(off)狀態。如果上述溫度調節器109變成了斷開(off)狀態，那麼輸入到電源輸入部件101上的電源也就不會輸入到壓縮機115上。隨之，由於壓縮機115上沒有電源輸入，因而壓縮機115被控制成停止狀態。
如果上述壓縮機115被控制成了停止狀態，那麼在蒸發器中就不會發生熱交換動作，因此也就不會產生冷氣。隨之，冰箱內也就實現不了冷氣的供應。如果冰箱保持這種狀態超過了一定的時間，那麼箱內的溫度就會上升，溫度調節器109會重新切換到接通(on)狀態。並且壓縮機115會重新啟動以向箱內提供冷氣。
另外，如果已經超過了設定的壓縮機驅動時間，那麼上述除霜計時器121就會切換到開關端子d-f連接的狀態。通過上述除霜計時器121的切換動作，輸入到壓縮機115和風扇電機107上的電源會被切斷，輸入電源會通過除霜溫度調節器119而輸入到除霜加熱器113上。此時，由於接通了輸入電源，因而除霜加熱器113會開始進行除霜動作，從而將在蒸發器(圖中未示)上形成的霜清除。
另一方面，當周圍溫度降到一定值以下時，周圍溫度會對箱內溫度產生影響。也就是說只有箱內的冷氣由於冰箱門的開關動作以及外界的溫度等因素流到外部時，箱內的溫度才會上升，壓縮機115才會再次啟動。然而當外界溫度較低時，由於箱內溫度與外界溫度之間不存在什麼溫度差，冷氣不發生損失，因而箱內溫度也就不會上升。
如果發生了這樣的低溫化現象，那麼溫度調節器109會持續保持在斷開(off)狀態。但如果由於上述低溫化現象的作用而使得溫度調節器109保持斷開off狀態超過一定時間，那麼壓縮機115就會長時間處於不運轉狀態，隨之冰箱內的冷氣供應就會完全中止。
此時，由於向冷凍室的冷氣供應也會隨著中止，因而會發生冷凍室的溫度上升的問題。但事實上冷凍室應保持相對比冷藏室的溫度更低的溫度。
如果發生了如上所述的低溫化現象，那麼設置有壓縮機115的機械室內部的溫度也會降低。此時，對於安裝在機械室的一側的雙金屬材料型開關125來說，當感知溫度降到一定溫度約5度～15度以下時，其就會切換到接通(on)狀態。上述雙金屬材料型開關125的接通(on)動作會對箱內燈105的動作產生影響。
即，在門開關103處於初始狀態即端子a-c連接的狀態下，如果上述雙金屬材料型開關125實現了接通(on)動作，如圖3所示的狀態，那麼一直接通到上述門開關103的前端的電源就會通過上述門開關的端子a-c和雙金屬材料型開關125而輸入到箱內燈105上。通過這樣的動作，箱內燈105會亮起。
當上述箱內燈105亮起時，箱內燈105會產生輻射熱量，並且此時產生的熱量會對安裝在箱內的溫度調節器109產生影響。即在上述箱內燈105因亮起而產生的輻射熱量的作用下，上述溫度調節器109會由斷開(off)狀態切換到接通(on)狀態。
如果上述溫度調節器109變成了接通(on)狀態，那麼電源就會重新輸入到壓縮機115上，從而使壓縮機115再次啟動。通過這樣的過程可以實現以下控制使壓縮機115即使在低溫化現象的情況下也可以實現運轉，從而向箱內提供冷氣。
另外，當壓縮機115通過上述一系列動作而重新啟動時，在壓縮機所產生的熱量的作用下，機械室內部的溫度會上升。此時，在已經升高了的機械室的溫度的作用下，雙金屬材料型開關125會切換到斷開(off)狀態。隨之，箱內燈105也會熄滅。
如上所述的本發明的冰箱的低溫補償電路在發生低溫化現象時，能夠利用箱內燈的輻射熱量來提高箱內感知溫度，從而控制溫度調節器的動作狀態。並且通過這樣的動作控制，可以使壓縮機即使在外界溫度很低的情況下也能夠驅動，從而防止壓縮機的運轉效率因低溫化現象而降低。
圖4和圖5顯示的是門開關為2端子開關時的動作狀態。
也就是說圖2和圖3顯示的是在門開關103採用3端子開關的情況下，隨著門開關的切換動作，電源直接或通過雙金屬材料型開關125而輸入到箱內燈105上的動作狀態。而在圖4和圖5中，門開關203採用的則是2端子開關。在這種情況下，雙金屬材料型開關225連接在門開關203的前端與箱內燈205的前端之間。
當使用者打開冰箱門時，門開關203會接通(on)，從而電源會通過門開關203而輸入到箱內燈205上。當在門處於關閉狀態的情況下，如果雙金屬材料型開關225由於發生低溫化現象而實現了接通(on)動作，那麼電源就會直接通過雙金屬材料型開關225而輸入到箱內燈205上。圖4顯示的是雙金屬材料型開關的初始狀態，圖5顯示的是雙金屬材料型開關的動作狀態。
權利要求
1.一種冰箱的低溫補償電路，其特徵在於，包括壓縮機，一旦接通電源就會啟動，啟動的目的是為了在冰箱內產生冷氣；箱內燈驅動裝置，用於使箱內燈亮起；溫度調節器，連接在電源輸入部件與上述壓縮機之間，能夠對輸入到上述壓縮機上的電源進行開關控制，從而使箱內溫度保持在設定溫度上；雙金屬材料型開關，貼在裝有壓縮機的機械室的一側，能夠在感知溫度達到一定溫度以下時實現接通動作，並且隨著上述雙金屬材料型開關的接通動作，上述箱內燈驅動裝置開始驅動。
2.根據權利要求1所述的冰箱的低溫補償電路，其特徵在於上述箱內燈驅動裝置包括3端子門開關，其可動端子連接在電源輸入部件上；箱內燈，連接在上述3端子門開關的第1固定端子上；上述雙金屬材料型開關和電壓分壓電路連接在上述3端子門開關的第2固定端子與上述箱內燈之間。
3.根據權利要求1所述的冰箱的低溫補償電路，其特徵在於上述箱內燈驅動裝置包括2端子門開關，其可動端子連接在電源輸入部件上；箱內燈，連接在上述2端子門開關的固定端子上；上述雙金屬材料型開關連接在電源輸入部件與上述箱內燈之間。
全文摘要
本發明是關於冰箱的低溫補償電路的發明，它能夠通過利用箱內燈的輻射熱量來提高冰箱用壓縮機的運轉效率。本發明能夠在發生低溫化現象時，利用箱內燈的輻射熱量來提高箱內感知溫度，從而控制溫度調節器的動作狀態。並且通過這樣的動作控制，可以使壓縮機即使在外界溫度很低的情況下也能夠驅動，從而可以防止壓縮機的運轉效率因低溫化現象而降低。
文檔編號F25D29/00GK1548895SQ0312988
公開日2004年11月24日 申請日期2003年5月22日 優先權日2003年5月22日
發明者孫勝究 申請人:樂金電子(天津)電器有限公司