冰箱的低温补偿电路 【技术领域】
本发明涉及一种冰箱的低温补偿电路(Compensation circuit for lowtemperature of refrigerator)，更确切地说，涉及一种具有以下功能的冰箱的低温补偿电路，即：在外界温度较低时，它能够通过利用箱内灯的辐射热量来提高冰箱的压缩机的运转效率。
背景技术
由于温度较高时食物容易腐烂，因此出现了冰箱这样一种装置，其具有温度能够保持比常温低的状态的空间，能够将食物尽可能保存较长时间。上述冰箱的控制是通过对设定温度与箱内温度进行比较而实现的，控制箱内温度，使其保持在设定温度地±α值的范围内。
但是，当冰箱外部的温度较低时，特别是像冬天那样温度很低时，冰箱会受到外界温度的影响。特别是冰箱在放置在野外的情况下，受周围温度影响的程度会更大。在这样的安装条件下，如果外界温度降到一定值以下，那么冰箱的冷藏室的箱内温度与设定温度之间就会没有大的差别，因而会使冰箱的运转效率变得非常低。
这是因为当周围温度降到零度以下时，冷藏室的箱内温度也同样变低，从而使冰箱的压缩机以及风扇电机的运转时间急剧减少。特别是在以冷藏室的温度为基础来控制冷冻室的冷气供应的冷藏系统中，会存在以下问题，即：当冷藏室发生低温化现象时，冷冻室内也会没有冷气供应，因而会使保存在冷冻室内的食物发生腐烂。
为了防止发生这种低温化现象，现有的冰箱采用了如图1所示的低温补偿电路。
在现有的低温补偿电路中，在温度调节器感知部件上设置有电阻发热体，当出现低温化现象时，电阻发热体会使温度调节器感知部件的温度升高。
即如图所示，在用来接入外部交流电源的电源输入部件1的第1、2端子上连接着电源输入线L1、L2，在上述电源输入线L1、L2之间连接着箱内灯驱动装置27，这个箱内灯驱动装置由随着门的开关动作而接通/断开(on/off)的门开关(door switch)3与箱内灯5串联而成。通过随着门的开启而接通(on)的门开关3，上述箱内灯5接通电流。此外，电源输入部件1的第3个端子连接在地(ground)上。
另外，上述电源输入线L1上连接着温度调节器9，这个温度调节器能够根据设定温度而进行接通/断开(on/off)动作。上述温度调节器9的下一端上装有除霜计时器21，这个除霜计时器能够控制对压缩机驱动装置31进行电源输入或是控制对除霜加热器驱动装置29进行电源输入。向上述压缩机驱动装置31输入的电源能够驱动压缩机15，向上述除霜加热器驱动装置29输入的电源能够驱动除霜加热器13。上述除霜计时器21会保持初始状态，即向压缩机驱动装置31一侧连接的状态(d-e)。然后当压缩机驱动时间结束时，它会处于向除霜加热器一侧连接的状态(d-f)。
在安装着上述温度调节器9的地方的周围装有发热电阻11，上述发热电阻11连接在电源输入线L1、L3之间。上述电源输入线L3为上述压缩机驱动装置31的电源输入线。因此当上述压缩机15上没有电源输入时，上述发热电阻11会产生热量。
下面对具有上述结构的现有冰箱的低温补偿电路的动作过程进行详细说明。
在有电源输入到冰箱内部的状态下，输入到电源输入部件1上的电源会处于向箱内灯驱动装置27输入的状态。另外，输入到上述电源输入部件1上的电源还会处于向除霜加热器驱动装置29和压缩机驱动装置31输入的状态。
在这样的电源输入状态下，如果使用者打开冰箱的门，那么门开关3就会切换到接通(on)的状态。此时，输入到电源输入部件1上的电源就会通过处于接通(on)状态的门开关3而输入到箱内灯5上，由此箱内灯5会亮起。
当箱内温度高于设定温度时，温度调节器9会变成接通(on)状态。此外，当除霜计时器21所计(count)的时间没有超过已设定的压缩机运转时间时，除霜计时器21的可动端子d会保持与端子e连接的状态。此时，经过了温度调节器9和除霜计时器21的电源会输入到压缩机驱动装置31上，从而驱动压缩机12。另外，经过了上述温度调节器9和除霜计时器21的电源还会输入到风扇电机7上，从而驱动风扇电机7。
在处于这种动作状态的过程中，因压缩机15的驱动而产生的高温高压的冷媒会在蒸发器(图中未示)中与周围空气发生热交换，从而产生冷气。这样产生的冷气会通过冷气供应通道(图中未示)提供给冷藏室和冷冻室。如果通过上述控制而使得冷气供应到了冷藏室和冷冻室内，那么冷藏室和冷冻室的箱内温度就会下降，经过一段时间后，箱内温度会达到设定温度。
另外，如果箱内温度降到设定温度以下，那么温度感知型温度调节器9就会切换到断开(off)状态。如果上述温度调节器9变成了断开(off)状态，那么输入到电源输入部件1上的电源也就不会输入到压缩机驱动装置31上。随之，压缩机15上也会没有电源输入，因而压缩机15被控制成停止状态。
如果压缩机15被控制成了停止状态，那么在蒸发器中就不会发生热交换动作，因此也就不会产生冷气。随之，冰箱内也就实现不了冷气的供应。
如果冰箱保持这种状态超过了一定的时间，那么箱内的温度就会上升，温度调节器9会重新切换到接通(on)状态。并且压缩机15会重新启动以向箱内提供冷气。
另一方面，当周围温度降到一定值以下时，周围温度会对箱内温度产生影响。也就是说只有箱内的冷气由于冰箱门的开关动作以及外界的温度等因素流到外部时，箱内的温度才会上升，压缩机15才会再次启动。然而当外界温度较低时，由于箱内温度与外界温度之间不存在什么温度差，冷气不发生损失，因而箱内温度也就不会上升。
如果发生了这样的低温化现象，那么温度调节器9会持续保持在断开(off)状态。但如果由于上述低温化现象的作用而使得温度调节器9保持断开(off)状态超过一定时间，那么压缩机15就会长时间处于不运转状态，随之冰箱内的冷气供应就会完全中止。
此时，由于向冷冻室的冷气供应也会随着中止，因而会发生冷冻室的温度上升的问题。但事实上冷冻室应当保持相对比冷藏室的温度更低的温度。
为了解决这样的问题，在现有技术中，在温度调节器9的附近安装了发热电阻11。它是这样一种构造，即：当压缩机15长时间不运转时，上述发热电阻11会产生热量，从而使温度调节器9所感知到的温度升高。上述发热电阻11连接在电源输入线L1与电源输入线L3之间。并且上述发热电阻11的电阻值相对要比压缩机15的电阻值高很多。
如果上述电源输入部件1的电源随着温度调节器9的接通/断开(on/off)以一定周期向压缩机驱动装置31或除霜加热器驱动装置29输入，那么上述发热电阻11所产生的热量会被限制在一定值以下。但当上述温度调节器9持续保持断开(off)状态超过一定时间时，输入到上述电源输入部件1上的电源就会无法在冰箱内部被消耗。
这样一来电源就会持续向发热电阻11输入的状态，而上述发热电阻11在电源输入量超过一定值以上时会产生很多的热量，从而使上述温度调节器9附近的温度上升。在这种热量的作用下，温度调节器9会重新切换到接通(on)的状态，随着上述温度调节器9的接通(on)动作，压缩机驱动装置31上就会又有电源输入。
但是具有上述结构的现有冰箱的低温补偿电路存在的问题是：当外界温度降到规定值5度～15度以下时，它就很难起作用。这是因为由上述发热电阻11所产生的热量只限于一定值。因此对于放置在外界、不可避免地要受到外界温度的直接影响的冰箱来说，当发生低温化现象时，上述结构起不到防止压缩机的运转效率降低的作用。
【发明内容】
本发明的目的在于提供一种冰箱的低温补偿电路的发明，它能够在外界温度较低时，通过利用箱内灯的辐射热量来提高冰箱用压缩机的运转效率。
另外，本发明的另一个目的是提供一种具有以下功能的冰箱的低温补偿电路，即：它能够在因发生低温化现象而使得箱内灯亮起时防止箱内灯的寿命缩短。
为了实现上述目的，本发明提供了一种冰箱的低温补偿电路，其特征是，包括：压缩机，一旦接通电源就会启动，启动的目的是为了在冰箱内产生冷气；箱内灯驱动装置，用于使箱内灯亮起；温度调节器，连接在电源输入部件与上述压缩机之间，能够对输入到上述压缩机上的电源进行开关控制，从而使箱内温度保持在设定温度上；双金属材料型开关，贴在装有压缩机的机械室的一侧，能够在感知温度达到一定温度以下时实现接通动作，并且随着上述双金属材料型开关的接通动作，上述箱内灯驱动部开始驱动；电压分压电路，能够对上述双金属材料型开关的输出电压进行分压处理。
上述箱内灯驱动装置包括：3端子门开关，其可动端子连接在电源输入部件上；箱内灯，连接在上述3端子门开关的第1固定端子上；上述双金属材料型开关和电压分压电路连接在上述3端子门开关的第2固定端子与上述箱内灯之间。
上述电压分压电路以使用电容器为特征。
或者是上述电压分压电路以使用并联的电阻和电容器为特征。
又或者是上述电压分压电路以使用串连的电阻和电容器为特征。
通过如上所述的本发明可以达到以下效果：
第一，当外界温度很低时，本发明能够通过利用箱内灯的辐射热量来提高冰箱用压缩机的运转效率，因而有了能够应对低温化现象的方法。
第二，本发明不利用另外的发热体也可以应对低温化现象。
第三，本发明能够通过对输入到箱内灯上的电压进行分压处理来防止箱内灯的寿命缩短。
【附图说明】
图1为现有冰箱的用于低温补偿的控制电路；
图2、图3为本发明冰箱的用于低温补偿的控制电路；
图4为本发明的实施例中的电压分压电路的组成图。
主要部件附图标记说明
101：电源输入部件 103：门开关(door switch)
15：箱内灯 107：风扇电机(fan motor)
109：温度调节器 113：除霜加热器(heater)
115：压缩机 117：过流保护开关
119：除霜温度调节器 121：除霜计时器(timer)
123：保险(fuse)
125：双金属材料型开关(bimetal switch)
150：电压分压电路
【具体实施方式】
下面参照附图对本发明的冰箱的低温补偿电路予以详细说明。
图2为本发明的用于低温补偿的控制电路。图2中所示的动作状态是外界温度不是低温的情况下的控制状态。
如图所示，在用来接入外部交流电源的电源输入部件101的第1、2端子上连接着电源输入线L101、L102，在上述电源输入线L101、L102之间串联着门开关103和箱内灯105，其中上述门开关103能够随着门的开关动作而接通/断开(on/off)。上述箱内灯105通过门开关103的接通(on)而接通电流。此外，电源输入部件101的第3个端子连接在地(ground)上。
上述门开关103为3端子型的开关。其可动端子a连接在电源输入线L101上，端子b连接在箱内灯105上，端子c通过双金属材料型开关125而连接在上述箱内灯105上，其中上述双金属材料型开关125能够根据周围的温度实现接通/断开(on/off)动作。当箱内温度达到一定温度以上时，上述双金属材料型开关105会接通(on)，从而控制向箱内灯105输入的电流。此时，由箱内灯105产生的辐射热量会使箱内的温度升高，从而使温度调节器109变为接通(on)状态。
上述门开关103的初始状态如图2所示，端子a与端子c保持连接状态，而双金属材料型开关125则保持断开(off)状态。因此通过门开关103而输入的电源会在上述双金属材料型开关125处被切断，从而无法输入到箱内灯105上。图2中所示的状态是外界温度不是低温的情况下的动作状态。
上述双金属材料型开关125是具有以下结构的开关，即：当其感知到的温度在一定温度(约5度至15度之间)以下时，会实现接通(on)动作，当感知温度在上述一定温度以上时，会实现断开(off)动作。在本发明中，上述双金属材料型开关125安装在装有压缩机的机械室等内。当压缩机115因低温化现象而长时间没有驱动时，机械室的温度会降低，此时上述双金属材料型开关125会变成接通(on)状态。并且通过上述双金属材料型开关125的动作，压缩机115会重新启动，机械室则由于有上述压缩机115产生热量，因而温度会升高。如果如上所述机械室的温度升高了，那么双金属材料型开关125就会切换到断开(off)状态。
上述温度调节器109连接在电源输入线L101上。上述温度调节器109的下一端上装有除霜计时器121，这个除霜计时器能够控制对压缩机115的电源输入或是控制对除霜加热器113的电源输入。上述温度调节器109为温度感知型开关。即调节器可以通过接通/断开(on/off)动作来使冰箱的箱内温度保持在使用者所设定的温度以上，或是保持在为使冰箱正常运转而预先设定的最佳设定温度上。因此，当箱内温度上升到设定温度以上时，调节器会接通(on)，从而使电源输入到压缩机和风扇电机上，当箱内温度降到设定温度以下时，调节器会断开(off)，从而切断对压缩机的电源输入。上述温度调节器109安装在冰箱内部的一侧。因而调节器可以根据箱内温度与设定温度之间的差值来调节接通/断开(on/off)的动作状态。
上述除霜计时器121由计时器(timer)T和3端子开关构成。上述3端子开关由3个端子构成，其可动端子d连接在上述温度调节器109的一端，端子e连接在向压缩机115输入电源的电源输入线一侧，另一个端子f连接在向除霜加热器113输入电源的电源输入线一侧。上述开关能够控制经过了上述温度调节器109而输入的电源，使其有选择地输入给上述压缩机115或除霜加热器113。此时上述计时器T设定(setting)在压缩机运转时间上。因此，在上述计时器T所计的时间到达压缩机运转时间之前，开关会控制经过了上述温度调节器109而输入的电源，使其输入到上述压缩机115上；若已经达到了压缩机运转时间，则会控制经过了上述温度调节器109而输入的电源，使其向上述除霜加热器113输入。
上述除霜计时器121的端子f上连接着除霜温度调节器119，这个除霜温度调节器在除霜进行过程中，若感知到一定温度，则自动实现断开(off)动作。并且上述端子f通过上述除霜温度调节器119而与除霜加热器13相连接。上述除霜计时器121的端子e上还连接着过流保护开关117，并且通过上述过流保护开关117而与压缩机115相连接。上述过流保护开关117能够起到以下作用，即：当输入到压缩机115上的电流过大时，为了保护压缩机，可以切断对压缩机115的电源输入。
另外，上述除霜计时器121的端子e与电源输入线L102之间连接着冷冻室风扇电机107，当有用于驱动压缩机的电源输入时，上述冷冻室风扇电机107上也会有电源输入，从而使冷冻室风扇电机107启动。附图标记23为温度保险(fuse)。
下面详细描述在采用了具有上述结构的本发明的冰箱中，当发生低温化现象时，为了提高压缩机的运转效率而进行的控制过程。
首先，如果电源输入到了冰箱的内部，那么输入到电源输入部件101上的电源会一直接通到用来控制箱内灯105的动作的门开关103的前端。另外，输入到上述电源输入部件101上的电源还会一直接通到温度调节器109的前端。
在这样的电源输入状态下，如果使用者打开冰箱的门，那么门开关3就会如图2所示，从初始状态a-c连接的状态切换到端子a与端子b连接的状态。此时，输入到电源输入部件101上的电源就会通过门开关3的端子a-b连接的状态输入到箱内灯105上，由此箱内灯105会亮起。
当箱内温度高于设定温度时，温度调节器109会变成接通(on)状态。此外，当除霜计时器121所计(count)的时间没有超过已设定的压缩机运转时间时，除霜计时器121的可动端子d会保持与端子e连接的状态。此时，经过了温度调节器109和除霜计时器121的电源会输入到压缩机115上，从而驱动压缩机。另外，经过了上述温度调节器109和除霜计时器121的电源还会输入到冷冻室的风扇电机107上，从而驱动风扇电机107。
在处于这种动作状态的过程中，因压缩机115的驱动而产生的高温高压的冷媒会在(图中未示)的蒸发器中与周围空气发生热交换，从而产生冷气。
这样产生的冷气会通过冷气供应通道(图中未示)提供给冷藏室和冷冻室。
如果通过上述控制而使得冷气供应到了冷藏室和冷冻室内，那么冷藏室和冷冻室的箱内温度就会下降，经过一段时间后，箱内温度会达到设定温度。
在这种情况下，如果箱内温度降到设定温度以下，那么温度感知型温度调节器109就会切换到断开(off)状态。如果上述温度调节器109变成了断开(off)状态，那么输入到电源输入部件101上的电源也就不会输入到压缩机115上。随之，由于压缩机115上没有电源输入，因而压缩机115被控制成停止状态。
如果上述压缩机115被控制成了停止状态，那么在蒸发器中就不会发生热交换动作，因此也就不会产生冷气。随之，冰箱内也就实现不了冷气的供应。如果冰箱保持这种状态超过了一定的时间，那么箱内的温度就会上升，温度调节器109会重新切换到接通(on)状态。并且压缩机115会重新启动以向箱内提供冷气。
另外，如果已经超过了设定的压缩机驱动时间，那么上述除霜计时器121就会切换到开关端子d-f连接的状态。通过上述除霜计时器121的切换动作，输入到压缩机115和风扇电机107上的电源会被切断，输入电源会通过除霜温度调节器119而输入到除霜加热器113上。此时，由于接通了输入电源，因而除霜加热器113会开始进行除霜动作，从而将在蒸发器(图中未示)上形成的霜清除。
另一方面，当周围温度降到一定值以下时，周围温度会对箱内温度产生影响。也就是说只有箱内的冷气由于冰箱门的开关动作以及外界的温度等因素流到外部时，箱内的温度才会上升，压缩机115才会再次启动。然而当外界温度较低时，由于箱内温度与外界温度之间不存在什么温度差，冷气不发生损失，因而箱内温度也就不会上升。
如果发生了这样的低温化现象，那么温度调节器109会持续保持在断开(off)状态。但如果由于上述低温化现象的作用而使得温度调节器109保持断开off状态超过一定时间，那么压缩机115就会长时间处于不运转状态，随之冰箱内的冷气供应就会完全中止。
此时，由于向冷冻室的冷气供应也会随着中止，因而会发生冷冻室的温度上升的问题。但事实上冷冻室应保持相对比冷藏室的温度更低的温度。
如果发生了如上所述的低温化现象，那么设置有压缩机115的机械室内部的温度也会降低。此时，对于安装在机械室的一侧的双金属材料型开关125来说，当感知温度降到一定温度约5度～15度以下时，其就会切换到接通(on)状态。上述双金属材料型开关125的接通(on)动作会对箱内灯105的动作产生影响。
即，在门开关103处于初始状态即端子a-c连接的状态下，如果上述双金属材料型开关125实现了接通(on)动作，如图3所示的状态，那么一直接通到上述门开关103的前端的电源就会通过上述门开关的端子a-c和双金属材料型开关125而输入到箱内灯105上。通过这样的动作，箱内灯105会亮起。
此时，输入到上述箱内灯105上的电压是经过电压分压电路150分压后的电压。上述电压分压电路150可以根据产品的种类、箱内灯的种类而将经过了上述双金属材料型开关125的电压予以分压，使分压后的电压能够满足点亮箱内灯105所需的大小，然后将其输出。由此，箱内灯105就可以在经过了上述电压分压电路150分压后的电压的作用下而亮起。
分压电路的组成如图4所示，具有多种实现形式。上述电压分压电路可以采用单独的电容器，也可以使用并联的电阻和电容器，还可以通过将电阻和电容串连起来实现电压的分压。
当上述箱内灯105亮起时，箱内灯105会产生辐射热量，并且此时产生的热量会对安装在箱内的温度调节器109产生影响。即，在上述箱内灯105因亮起而产生的辐射热量的作用下，上述温度调节器109会由断开(off)状态切换到接通(on)状态。
如果上述温度调节器109变成了接通(on)状态，那么电源就会重新输入到压缩机115上，从而使压缩机115再次启动。通过这样的过程可以实现以下控制：使压缩机115即使在低温化现象的情况下也可以实现运转，从而向箱内提供冷气。
另外，当压缩机115通过上述一系列动作而重新启动时，在压缩机所产生的热量的作用下，机械室内部的温度会上升。此时，在已经升高了的机械室的温度的作用下，双金属材料型开关125会切换到断开(off)状态。随之，箱内灯105也会熄灭。
如上所述的本发明的冰箱的低温补偿电路在发生低温化现象时，能够利用箱内灯的辐射热量来提高箱内感知温度，从而控制温度调节器的动作状态。特别是在因发生低温化现象而使得箱内灯亮起的情况下，为了防止有高压输入到箱内灯上从而使箱内灯的寿命缩短，本发明对输入到箱内灯上的电压进行了分压处理。
通过这样的动作控制，可以使压缩机即使在外界温度很低的情况下也能够驱动，从而可以防止压缩机的运转效率因低温化现象而降低。同时，本发明还能够在因发生低温化现象而使得箱内灯亮起时防止箱内灯的寿命缩短。