制冷設備分體組合式電氣控制器的制作方法

專利名稱：制冷設備分體組合式電氣控制器的制作方法
技術領域：
本實用新型涉及控制、調節技術中的非電變量的控制或調節裝置，是一種溫度控制裝置，具體地說，是以使用電的裝置為特征的、具有隨溫度變化而產生電或磁性質變化的傳感元件的控制裝置。
綜觀各種各樣的制冷設備，其對電氣控制的要求大致可以歸納劃分為三類1、排管式(如冷藏柜)，它只需要控制壓縮機的開停；2、翅片管式(如玻璃柜、敞開柜)，帶有電熱除霜裝置，除要控制壓縮機的開停外，還要控制電加熱管的通斷；3、冷風機式(如風冷庫)，不但要控制壓縮機開停、電加熱管通斷，還要控制冷風機的運轉。上述各種電氣控制裝置，由于適用場合不同，而需根據不同的制冷設備分別設計，從而產生了結構、功用不同的溫控器、化霜定時器或綜合控制儀。由于結構、形狀各異、一旦選用就無法改變，這給整機廠的生產和維修帶來諸多不便而且按裝繁瑣，成本高，故障幾率大。
本實用新型的目的是提供一種可適合各種制冷設備，安裝、使用、維修方便的制冷設備分體組合式電氣控制器。
本實用新型的技術解決方案是一種制冷設備分體組合式電氣控制器，其與現有技術的不同之處是包括一個溫度控制器組件，及1－5個與溫度控制器組件配接的附加功能組件；各組件均有獨立的殼體，殼體中裝有相應電路，殼體外部裝有接插連接件。
本實用新型中的溫度控制器組件及附加功能組件的控制輸出均采用以三觸點形式直接驅動負載的大功率直流繼電器。當然，也可采用其他合適的繼電器。
本實用新型中的附加功能組件為電源組件。當然，電源部份也可采用直接安裝于溫度控制器內的形式。附加功能組件也可采用其他種類的組件。
本實用新型中的附加功能組件也可采用自動化霜器組件和電源組件。
本實用新型中的自動化霜器組件中的電路，包括一個采樣電路，采樣電路輸出信號與基準電路的基準電壓信號在一個比較器中進行比較，比較器輸出信號控制一個可控硅工作；上述電路后接有化霜時控自動終止電路和化霜熱控自動終止電路。當然，上述電路也可用其他合適結構和功能的電路替代。
本實用新型聽自動化霜器組件配接有冷風機控制器組件。當然，也可不配接或配接其他合適電路。
本實用新型中的附加功能組件還包括雙機組控制器組件。當然，在不采用雙機組的制冷設備的控制裝置中也可不帶該組件。
本實用新型的雙機組控制器組件中的電路，包括電流互感器，及接受電流互感器信號的電壓比較器，電壓比較器和由溫度控制器組件送入的相關信號共同控制執行電路工作。
本實用新型的冷風機控制器組件中的電路，包括電流互感器，及接受電流互感器信號的電壓比較器，電壓比較器和由自動化霜器組件送入的相關信號共同控制執行電路工作。
利用本實用新型中的各功能組件，可組合成適合各種制冷設備的電氣控制裝置，如用溫度控制器組件與電源組件可組合成排管式制冷設備控制器，用溫度控制器組件、電源組件、自動化霜器組件、冷風機控制器組件則可組合成冷風機式制冷設備控制裝置；加上雙機組控制器組件則可組成雙機組式制冷設備控制裝置；若在溫度控制器組件上接插上溫度顯示器組件則可成為各種帶溫度顯示的控制裝置。
本實用新型中的各控制組件的輸出均采用大功率直流繼電器，以三觸點形式直接驅動負載，對4KW以下的各種制設備均可以由本控制器直接控制壓縮機的開停、化霜加熱管的通斷以及冷風機的運轉，而無需加接中間繼電器或交流接觸器，成本降低，故障率也得以降低。
本控制器同一組件均可以通用互換，組件與組件，組件與配件之間均采用接插方式組合，輸出為一次控制，在溫度控制器和雙機組控制器組件中除了具有可靠的控溫功能外，還具有對壓縮機的斷相保護和指示、過流保護和指示、過欠壓保護及瞬時停電延時保護和指示。在自動化霜器組件中具有化霜終止雙重控制功能，且蒸發器表面溫度熱控采用雙溫包，以便實現對雙機組的化霜熱控。在冷風機控制器組件中不但具有對冷風機的斷相保護和指示、過流保護和指示、過欠壓保護和指示外，還具有冷風機運行方式的選擇功能，使冷風機既可以和壓縮機同步運行，也可以連續運行。綜上所述，本實用新型具備了目前使用的各種制冷設備控制裝置所無法比擬的優點。
本實用新型的優點還包括制冷設備廠只需采購功能組件進行合適組合就可適用于本廠生產的各種制冷設備。有利于降低成本。
簡化了制冷設備電氣控制線路，便于按裝、維修，大幅度提高了勞動生產率。例如一臺風冷冷庫的配電盤，用傳統控制電路，需一名熟練工人3－4小時才能完成，采用本實用新型控制器，只需約20分鐘即可完成。
極大地方便了維修。由于設計制造了溫度顯示器組件，并備有相應功能接插口，插上溫度顯示器即可判斷制冷設備的制冷狀況，由于每個組件上均設有故障顯示和保護顯示，從這些顯示中即可大致判斷出故障原因。由于各組件之間是采用接插組合，同一組件可通用互換，某個組件發生故障只要化幾分鐘時間即可完成更換，從而減少維修時間，保證制冷設備的正常工作。
4、提高了可靠性。
以下結合附圖和實施例對本實用新型作進一步說明


圖1為本實用新型的一種制冷設備分體組合式電氣控制器中采用的溫度控制器組件中的相應溫度控制電路結構圖。
圖2為本實用新型中采用的一種自動化霜器組件中的相應自動化霜電路結構圖。
圖3為本實用新型中采用的一種冷風機控制器組件中的相應冷風機控制電路結構圖。
圖4為本實用新型中采用的一種雙機組控制器組件中的相應雙機組控制電路結構圖。
圖5為本實用新型中采用的一種溫度顯示組件中的相應溫度顯示電路結構圖。
圖6為本實用新型中采用的電源組件中的相應電源電路結構圖。
圖1描述了本實用新型中的溫度控制器組件中所采用的電路。圖中電位器W5、W6、傳感器VT、雙限電壓比較器IC6、IC7以及R－S觸發器IC8、IC9，三極管BG8和繼電器J1組成本控制器的控溫通道。傳感器VT對設備內部溫度的采樣電壓和由電位器W5、W6等設置的基準電壓在雙限比較器IC6、IC7中進行比較，用以鑒別制冷設備內部溫度的變化，以決定壓縮機的啟停工作點，由R－S觸發器IC8、IC9存儲制冷設備的工作狀態，提供工作狀態判別，當需要開機時，R－S觸發器11腳輸出高電位，使三極管BG8飽和導通，繼電器J1吸合，壓縮機電源被接通而自動開始制冷。當制冷達到停機溫度時，R－S觸發器11腳翻轉成低電位，三極管BG8截止，繼電器J1釋放，切斷壓縮機工作電源。
電流互感器DH1、DH2、DH3，三極管BG1、BG2、BG3以及單限電壓比較器IC1，三極管BG4及其外圍元件組成壓縮機斷相保護電路。當某一相斷相時，相應的三極管截止，比較器IC1翻轉而輸出高電位，三極管BG4飽和導通，斷相指示燈LED1發光，通過二極管D16的箝位作用使三極管BG8截止，從而切斷壓縮機工作電源。電阻R8、電容C4、二極管D14、D20可以有效地防止壓縮機在正常停機情況下斷相保護電路誤動作，開關K為斷相功能取消開關，以備用戶使用單相壓縮機。
電流互感器DH3、電位器W7、二極管DW、電容C5和單限比較器IC2及三極管BG6等組成壓縮機過電流保護電路。電位器W7可以設定過流動作點。壓縮機過電流時，二極管DW擊穿通過電阻R17向電容C5充電而使比較器IC2翻轉輸出高電位，三極管BG6飽和導通，過流保護指示燈LED2發光，通過二極管D13的箝位使用使三極管BG8截止，切斷壓縮機工作電源。二極管D11、三極管BG5、電阻R20、R17、R16，及電容C5共同組成過流動作后延時自動復位電路。
雙限比較器IC3、IC4，二極管D16、D17，電容C7、電阻R33及單限比較器IC5和發光管LED3、三極管BG7等組成電網過電壓、欠電壓及瞬時停電延時保護電路，當過壓或欠壓時，比較器IC4或IC3輸出高電位，通過二極管D17或D16向電容C7充電而使比較器IC5翻轉輸出高電位，通過發光管LED3使三極管BG7飽和導通產生箝位作用使三極管BG8截止，切斷壓縮機工作電源。發光管LED3為保護顯示發光管，由于瞬時停電，比較器IC3將瞬時輸出一個高電位對電容C7充電，停電之后，電容C7通過電阻R33放電，而使停電后延時開機具有智能性。按鍵AN是為用戶在安裝調試時而增設的延時取消開關。
接插端CK1(包括點V3、t、off、ON、M、D)為溫度顯示信號輸出插座，它和溫度顯示器上的相應端CK1′進行接插連接。接插端CK2(包括點N、C、B、A)為強電連接插座，它可以和自動化霜器的相應端CK2′進行強電連接，接插端CK3(包括點F、V2、H、T、D、V3、M)為弱電源和各種控制信號插座，它可以和自動化霜器的相應端CK3′接插連接，為自動化霜器提供工作電源和各種相關的控制信號。接插端CK4(包括點T、V2、D)為備用雙機組弱電電源和控制信號插座，它可以和雙機組控制器的相應端CK4′進行接插連接，為雙機組提供工作電源和相關控制信號。接插端CK5(包括點V1、V2、V3、M、D)為電源輸入插頭，它和電源組件的相應端CK5′接插連接，以獲得本控制器正常工作的各種電源。接插端CZ1為輸出接線端子，壓縮機電源線和壓力繼電器接于相應端子上，而端點A、B、C、N則為動力輸入線。
上述電路中還包括二極管D1、D2、D3、D6、D7、D8、D9、D10、D12、D18、D19、D21，電容C1、C2、C3、C6、C8、C9、C10、C11、C12、C13、C14，電阻R1、R2、R3、R4、R5、R6、R7、R9、R10、R11、R12、R13、R14、R15、R18、R19、R21、R22、R23、R24、R25、R26、R27、R28、R29、R30、R31、R32、R34、R35、R36、R37、R38、R39、R40、R41、R42、R43、R44、R45、R46、R47、R48、R49、R50、R51、R52、R53、R54、R55，電位器W1、W2、W3、W4，及發光管LED1等附屬器件。
圖2描述了本實用新型中的自動化霜器組件中所采用的電路。由三極管BG11、電阻R61和電容C21組成了采樣電路，通過電位器W15可以設定化霜周期基準電壓，采樣電壓和基準電壓在單限比較器可以設定化霜周期基準電壓，采樣電壓和基準電壓在單限比較器IC11中進行比較，用比較結果去控制可控硅MCR，當到化霜周期時，比較器IC11輸出高電位，可控硅MCR觸發導通，為化霜電路提供工作電源。
三極管BG12、電阻R69、電容C24和單限比較器IC24及外圍元件組成化霜時控自動終止電路，化霜剛開始后，設置比較器IC12輸出低電位，三極管BG13截止，三極管BG14飽和導通，化霜加熱管被繼電器J2接通，當化霜時間達到預置的化霜時間后，比較器IC12翻轉輸出高電位，三極管BG13飽和導通，三極管BG14截止，使化霜終止。
化霜熱控傳感器VT1、VT2，化霜熱控設定電位器W16，及單限比較器IC13、IC14等組成化霜熱控自動終止電路，當傳感器VT1、VT2感受到的制冷設備蒸發器表面溫度均高于由電位器W16設定的化霜熱控終止溫度時，比較器IC13、IC14均翻轉輸出高電位，使三極管BG13飽和，三極管BG14截止，化霜終止。
當可控硅MCR被觸發導通時，繼電器J3隨之吸合自鎖，為化霜電路供電，同時使可控硅MCR阻斷，二極管D31、電阻R62使三極管BG11飽和，電容C21放電清零。為下一個周期的工作作準備，化霜時，通過二極管D41使前述溫度控制器組件中的三極管BG7飽和，對三極管BG8基極箝位，切斷壓縮機電源，化霜電路電源通過接插座的點“E”送入冷風機控制器組件，使冷風機停止運行，并延時啟動。
按鍵AN1、AN2為手動化霜、手動終止按鍵，傳感器VT1、VT2采用接插方式和自動化霜控制器組件連接。
接插端CK2″(包括點N、C、B、A)和溫度控制器組件中的相應端CK2接插連接，作為兩者間強電連接。接插端CK3′(包括點F、V2、H、T、D、V3、M)和溫度控制器組件的相應端CK3接插連接，作為兩者間的露電電源和信號連接，插座CK6(包括點F、V2、E、T、D)以備在使用冷風機控制器組件時和其的相應端CK6′接插連接，作為兩者間弱電電源和信號連接。插座CK7(包括點N、C、B、A)以備在使用冷風機控制器組件時和其的相應端CK7′接插連接，作為兩者間強電連接。接插端CZ2為輸出接線端子，可以直接加接4KW以下的電加熱管。
上述電路中還包括電容C22、C23、C25、C26、C27、C28、C29、電阻R63、R64、R65、R66、R67、R68、R70、R71、R72、R73、R74、R75、R76、R77、R78、R79、R80、R81、R82、R83、R84、R85，二極管D32、D33、D34、D34、D35、D36、D37、D38、D39、D40，電位器W11、W12、W13、W14等附屬元器件。
圖3描述了本實用新型中的冷風機控制器組件中所采用的電路。電流互感器DH11、DH12、DH13，三極管BG21、BG22、BG23及單限電壓比較器IC21、三極管BG24等組成冷風機斷相保護電路，當某一相斷相時，相應的三極管截止，比較器IC21翻轉輸出高電位，三極管BG24飽和導通，斷相指示燈LED11發光，通過二極管D66的箝位作用，使三極管BG28截止，從而切斷冷風機工作電源。
電流互感器DH13、電位器W21、二極管DW1、電阻R117，電容C35及單限電壓比較器IC22，三極管BG26等組成冷風機過流保護電路，電位器W21可以設定過流保護動作點。過流時，二極管DW1擊穿，向電容C35充電，使比較器IC22翻轉輸出高電位，過流保護指示燈LED12發光，通過二極管D63的箝位作用使三極管BG28截止，從而切斷冷風機工作電源。
二極管D67，電阻R128、R129，電容C36和比較器IC23組成化霜后風機延時啟動電路。化霜時，化霜電路工作電源通過電阻R129、二極管D67向電容36充電，而使比較器IC23翻轉輸出高電位，使三極管BG27飽和，三極管BG28截止，使冷風機停止運行，化霜終止后，電容C36通過電阻R128放電，以達到冷風機延時啟動的目的。
前述溫度控制器組件中的電網過、欠壓電壓保護信號通過發光管LED13送入冷風機控制器組件，當電網過、欠電壓時，溫度控制器組件電路中的比較器IC5輸出的高電位通過發光管LED13使三極管BG27飽和導通，三極管BG28截止，切斷冷風機工作電源，使冷風機控制器組件具有和溫度控制器組件同步的電網過、欠壓保護功能，發光管LED13為保護顯示。
開關K2是冷風機運行方式選擇開關，當其處于圖中所示的連續運行擋時，冷風機在接通電源后將連續運行，只是在化霜時停止并延時啟動，在斷相、過流保護狀態時停止運行，若開關K2切入同步檔，則冷風機將和壓縮機同步運行，到溫停止，回溫開機運行，同樣在斷相、過流保護狀態時停止運行，圖中開關K1是冷風機斷相功能取消開關，以備用戶使用單相風機，電阻R108、電容C34、二極管D64、D68用以防止冷風機在各種正常停止運行情況下，斷相保護電路的誤動作。接插端CZ13是冷風機控制器輸出端子，用戶可以直接加接三相或單相冷風機。
上述電路中還包括二極管D51、D52、D53、D56、D57、D58、D59、D60、D61、D62、D65、D69、D70、D71，三極管BG25，電容C31、C32、C33，繼電器J4、電阻R101、R102、R103、R104、R105、R106、R107、R109、R110、R111、R112、R113、R114、R115、R116、R118、R119、R120、R121、R122、R123、R124、R125、R126、R127、R130、R131、R132、R133、R134、R135等。接插端CK6′(包括點F、V2、E、T、D)，CK7′(包括點A、B、C、N)是用來與前述自動化霜器組件中的相應接插端相連接。
圖4描述了本實用新型中的雙機組控制器組件中的電路。考慮到有些制冷設備采用了雙機組，設計了雙機組控制器電路。通過電路中的插頭CK4′(包括點T、V2、D)和溫度控制器組件上的相應插座CK4接插連接，即可獲得雙機組控制器組件所需的工作電源和有關信號。使雙機組的壓縮機具有和溫度控制器所控制的主機同步的控溫功能和電網過、欠電壓保護和化霜停機功能。
電流互感器DH21、DH22、DH23及比較器IC31、三極管BG34等組成雙機組壓縮機斷相保護電路，斷相時，比較器IC31翻轉輸出高電位，三極管BG34飽和導通，斷相指示燈LED21發光，通過二極管D96的箝位作用使三極管BG37截止，從而切斷壓縮機工作電源。
電流互感器DH3、電位器W31、二極管DW2、電阻R157，電容C45、比較器IC32和三極管BG36等組成雙機組過流保護電路，電位器W31可以設定過流動作點，過流時，二極管DW2擊穿向電容C45充電，使比較器IC32翻轉輸出高電位，三極管BG36飽和，過流指示燈LED22發光，通過二極管D93的箝位作用，使三極管BG37截止，從而切斷壓縮機工作電源。
開關K11為斷相功能取消開關，以備用戶使用單相壓縮機，電阻R148、電容C44，二極管D98可以防止壓縮機正常停機時斷相保護電路誤動作，而二極管D91、三極管BG35、電阻R160及電容C45、電阻R156等則組成過流保護動作之后的延時自動復位電路。點A、B、C、N為雙機組控制器組件的動力輸入線。接插端CZ14為雙機組控制器輸出接線端子，可以直接加接4KW以下壓縮機。
雙機組若采用翅片管蒸發器，其化霜加熱管可以和溫度控制器的化霜加熱管同時并接于自動化霜器的輸出接線端子上，自動化霜器上的雙傳感器分別置于兩個翅片管蒸發器表面，這樣雙機組將和主機一樣受控于自動化霜器而能可靠地進行自動除霜。若雙機組為冷風機，則將雙機組的冷風機和溫度控制器的冷風機一起并接于控制器的輸出接線端子上，這樣兩個機組的冷風機將同步工作。
上述電路中還包括二極管D81、D82、D83、D86、D87、D88、D89、D90、D92、D94、D95、D97、D99，三極管BG31、BG32、BG33，電容C41、C42、C43，電阻R141、R142、R143、R144、R145、R146、R147、R149、R150、R151、R152、R153、R154、R155、R158、R159、R161、R162、R163、R164、R165、R166，繼電器J5等。
圖5描述了本實用新型中的溫度顯示器組件中的電路。溫度顯示器可以根據用戶需要用或者不用，而不影響其它組件的正常工作。它由LCD3 1/2 液晶顯示器和A／D模數轉換器CIC7126及切換開關K21和外圍元件組成。通過接插端CK1′(包括點V3、T、OFF、ON、M、D)和前述溫度控制器組件上的相應接插端CK1接插連接，可以取得溫度顯示器組件所需的各種工作電源和有關信號，電位器W42為校零電位器，電位器W1為定標電位器，通過開關21的切換，可以隨時讀出制冷設備內部的實際溫度以及預置的停機溫度和開機溫度。
上述電路中的外圍元件還包括電阻R171、R172、R173、R174、R175、R176、R177、R178、R179、R180，電容C51、C52、C53、C54、C55等。
圖6描述了本實用新型中的電源組件中的電路。用戶可根據設備的供電情況通過切換保險絲RD1、RD2，可以選擇工作電源為220V或380V。二極管D101、D102、D103、D104和電容C61橋式整流濾波電壓經過穩壓塊IC41(AN7812)、IC42(AN7809)和二極管DW10三極穩壓為控制器提供12V、9V以及數模轉換接口電路所需的精密基準電壓，二極管D105和電容C62整流濾波電壓為電壓過、欠壓取樣電壓。電源組件通過接插端CK5′(包括點V1、V2、V3、M、D)和前述溫度控制器組件中的相應接插端CK5連接。
上述電路中還包括電容C63、C64，電阻R181、R182、R183，電位器W51等。
權利要求1.一種制冷設備分體組合式電氣控制器，其特征是包括一個溫度控制器組件，及1-5個與溫度控制器組件配接的附加功能組件；各組件均有獨立的殼體，殼體中裝有相應電路，殼體外部裝有接插連接件。
2.根據權利要求1所述的制冷設備分體組合式電氣控制器，其特征在于溫度控制器組件及附加功能組件的控制輸出均采用以三觸點形式直接驅動負載的大功率直流繼電器。
3.根據權利要求1所述的制冷設備分體組合式電氣控制器，其特征在于附加功能組件為電源組件。
4.根據權利要求1所述的制冷設備分體組合式電氣控制器，其特征在于附加功能組件為自動化霜器組件和電源組件。
5.根據權利要求4所述的制冷設備分體組合式電氣控制器，其特征在于自動化霜器組件中的電路，包括一個采樣電路，采樣電路輸出信號與基準電路的基準電壓信號在一個比較器中進行比較，比較器輸出信號控制一個可控硅工作；上述電路后接有化霜時控自動終止電路和化霜熱控自動終止電路。
6.根據權利要求4所述的制冷設備分體組合式電氣控制器，其特征在于自動化霜器組件配接有冷風機控制器組件。
7.根據權利要求6所述的制冷設備分體組合式電氣控制器，其特征在于冷風機控制器組件中的電路，包括電流互感器，及接受電流互感器信號的電壓比較器，電壓比較器和由自動化霜器組件送入的相關信號共同控制執行電路工作。
8.根據權利要求3或4、5、6、7所述的制冷設備分體組合式電氣控制器，其特征在于附加功能組件還包括雙機組控制器組件。
9.根據權利要求8所述的制冷設備分體組合式電氣控制器，其特征在于雙機組控制器組件中的電路，包括電流互感器、及接受電流互感器信號的電壓比較器，電壓比較器和由溫度控制器組件送入的相關信號共同控制執行電路工作。
10.根據權利要求3或4、5、6、7所述的制冷設備分體組合式電氣控制器，其特征在于附加功能組件還包括溫度顯示器組件。
專利摘要本實用新型公開了一種制冷設備分體組合式電氣控制器，包括一個溫度控制器組件，及1-5個與溫度控制器組件配接的附加功能組件；各組件均有獨立的殼體，殼體中裝有相應電路，殼體外部裝有接插連接件。附加功能組件可以為電源組件、自動化霜器組件、冷風機控制器組件、雙機組控制器組件、溫度顯示器組件。優點可根據需要接插組合、安裝、使用、維修均十分方便。
文檔編號F25B49/00GK2152188SQ93225479
公開日1994年1月5日 申請日期1993年4月2日 優先權日1993年4月2日
發明者康視田 申請人:康視田