我們知道電冰箱制冷是靠中溫低壓的液態制冷劑進入蒸發器吸收熱量汽化為低溫低壓的氣態制冷劑,達到蒸發器周圍降溫使冰箱內部冷卻的目的。
這里介紹的電冰箱溫控器,具有雙限溫度控制 (控制范圍寬可在-25-+100℃之間調整)、超限指示及負載工作指示功能,適用于制熱或制冷設備的自動溫度控制。
電冰箱溫控器電路工作原理
該電冰箱溫度控制器電路由溫度檢測輸人電路、觸發器和控制執行電路組成,如圖1所示。
圖1 電冰箱溫控器工作原理圖
溫度檢測輸人電路由精密穩壓集成電路lC3、溫度傳感器集成電路ICl、運算放大集成電路IC2和電阻器Rl-R5、電位器RPl-RP3組成。
觸發器由與門集成電路lC4、電阻器R6和發光二極管VLl、VL2組成。
控制執行電路由晶體管V、加熱/制冷控制選擇開關S、電阻器R7、R8、繼電器K、發光二極管VL3和二極管VD組成。
RPl用來設定溫度的上限值,RP2用來設定溫度的下限值。IC2內部運算放大器Nl的正相輸大端接溫度上限比較基準電壓,反相輸大端接ICl的輸出端;N2的反相輸入端接溫度下限比較基準電壓,正相輸入端接ICl的輸出端。Nl和N2的輸出端分別接觸發器的兩個輸入端。
在制熱控制狀態下,若ICl檢測到溫度高于設定溫度的上限值,則Nl輸出低電平,N2輸出高電平,使V截止,K釋放,負載 (加熱器)停止工作,溫度開始下降;同時VL2點亮,指示溫度超過上限。當ICl檢測到溫度低于設定值溫度的下限值時,Nl輸出高電平,N2輸出低電平,使V導通,K吸合,負載通電工作,使溫度逐漸上升;同時VL1點亮,指示溫度低于下限。如此周而復始,使溫度控制在上、下限溫度之間。
VL3用來指示負載工作狀況,在K吸合時VL3點亮,K釋放時VL3熄滅。
電冰箱溫控器的調節
如何正確調節電冰箱溫控器,使電冰箱使用壽命更長。
壓縮機、冷凝器、干燥過濾器、毛細管則是幫助并保證在蒸發器中已使用過的制冷劑回復到中溫低壓的液體,能再一次送回蒸發器吸熱汽化,實現單向連續循環制冷。蒸發器是電冰箱中唯一制冷的器件。壓縮機把蒸發器出來的低溫低壓的汽態制冷劑經回氣管由壓縮機吸入氣缸,被壓縮為高溫高壓的氣態進入冷凝器,把蒸發器中吸收的熱量和壓縮機在壓縮做功時轉換的熱量,利用制冷劑與周圍介質之間有較大的溫差,通過冷凝器全部散發到空氣中。制冷劑在冷凝器中因放熱而被液化。這高壓中溫液態制冷劑經干燥過濾器吸收其中的水分,濾除其中的雜質,進入毛細管節流降壓,使高壓液態制冷劑降為低壓而能回到蒸發器重復使用。電冰箱就是這樣由各種制冷劑作工質,在封閉系統中作單向連續循環,把冰箱內熱量不斷的轉移到箱外而達到制冷目的。
圖2 正確調節電冰箱溫控器
電冰箱壓縮機是開開停停間歇工作的。電冰箱達到箱內的設定溫度是通過溫度控制器控制壓縮機的開、停機來完成的。壓縮機運轉時間長,即制冷時間長,則箱內溫低;反之箱溫就高。溫度控制器二個觸點串聯在壓縮機電路中,當箱內溫度低到某一設定溫度時則溫控器觸點跳開,壓縮機停轉,暫停制冷,隨后箱內溫度逐漸提高,在箱內溫度高到另一設定溫度時則溫控器觸點閉合,壓縮機又運轉制冷……如此循環。使箱內溫度保持在一定范圍內。
電冰箱溫控器中的感溫包感受蒸發器的溫度,當溫度升高或降低時,感溫元件中感溫劑膨脹或收縮,使非剛性元件感溫腔(波紋管或膜盒)推進或退縮,從而改變感溫元件與彈簧片之間的作用力通過溫控器中機械傳力放大,使感溫腔微小形變產生的微小位移放大,控制電觸點,使其閉合或斷開電路。溫控器指向的數字,并不表示確切的溫度,而是表示控制溫度高低的程度趨向,數字小表示控制在較高溫度,數字大則表示控制在較低溫度。
我們認為,壓縮機的使用壽命在很大程度上決定了電冰箱的使用壽命。而影響壓縮機工作時間的因素主要有:外界溫度、溫控器檔位、冷凍室食品量、開關冰箱門習慣。當電冰箱工作穩定后,冷凍室食品量對其影響十分微小,但不可以忽略不計。無論是在寒冷的冬季,還是在炎熱的夏季,冰箱中的食品都是在不斷的吸熱和放熱。當冰箱內冷汽散失時,食品吸熱;當電冰箱制冷吸熱時,食品放熱。這在夏季時最為明顯:當電冰箱停機時,冰箱內食品越多其停機時間越長,因為如果假設食品的平均比熱容不變,那么根據物理學關于熱能的公式Q=M×C×ΔT 可知食品量與停機時間成反比。其中Q 為食品熱量變化,C 為食品平均比熱,ΔT食品溫度變化量。因此,冰箱內食品量的多少也是十分重要的。實際上,外界溫度隨季節變化而變化,溫控器檔位靠人工調節,冰箱內的食品量和如何開關門對于一個家庭來講變化不會很大,因為已經形成了習慣。但是,使用時如果壓縮機長時間連續工作,壓縮機溫度就會升高,就會造成熱沖擊。過多的熱沖擊會縮短壓縮機的使用壽命。因此,我們只要調節溫控器檔位,使電冰箱冷凍室溫度不低于某一溫度,而且壓縮機在非長時間連續工作的條件下(不超過一個小時),工作時間與工作、停機的時間和的比值最?。ㄈ绻ぷ?0分鐘,停機10分鐘,則比值為0.5),即壓縮機的使用壽命更長,就可以使電冰箱的使用壽命更長。同時,電冰箱的耗電量也降低了。這樣,一臺電冰箱在使用過程中既省電,又可以延長使用壽命,當然十分經濟。通過電冰箱生產廠家的電話咨詢,專業技術人員肯定了我們的上述看法。于是我們就此進行了一些實驗,并通過電話咨詢得到了一些準確的數據。
電冰箱溫控器加熱絲的用途
那是低溫補償加熱,它與溫控器并聯,在溫控器接通時,由于接點電阻小,電流主要通過溫控器接點,而基本不走補償加熱絲,這時,壓縮機工作,系統制冷,當環境溫度低于16度時,冰箱會不容易啟動,造成冷藏室溫度基本正常,而冷凍室卻達不到溫度,這時就需要打開低溫補償開關,在壓縮機停時加熱溫控器的感溫部分,并且要將溫控器調的檔位高一些,從而使冰箱可以正常工作