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单击此处编辑母版标题样式,单击此处编辑母版文本样式,第二级,第三级,第四级,第五级,*,电冰箱的类型、规格、型号及箱体结构,电冰箱是以人工方法获得低温,供储存食物、药品等的冷藏与冷冻器具。,电冰箱的分类,1,按制冷原理分类,(,1,),压缩式冰箱蒸气压缩式制冷,是目前生产和使用最多的冰箱,其性能系数可达,0.85,1.1W/W,,。,(,2,),吸收式电冰箱吸收式制冷,目前主要用于没有电源的地区,或要求冰箱运行晨噪声较低的旅馆客房中,其性能系数大致为,0.25,0.35W/W,。,(,3,),半导体冰箱半导体制冷,结构简单,便于携带,多作为汽车用冰箱,其性能系数约为,0.12,0.18W/W,。,2.,按用途分类,(,1,)普通家用电冰箱它具有冷藏和冷冻两种功能。单门的电冰箱以冷藏为主,带有一个很小的冷冻室,可短期冷冻少量食物和制作少量冰块。多门多温的电冰箱,其箱体分为两个以上互相隔离的小室,各室温度不同,其中一个为冷冻室(有的冷冻室还具有速冻功能);其余为具有不同温度的冷藏室,分别用于冷藏一般食品、蔬菜水果(要求,6,以上)和存贮新鲜鱼肉(要求,0,1,)等。现在生产和使用最多的是双门双温冷藏冷冻电冰箱。,(,2,)间冷式电冰箱它没有冷藏室,只有一个冷冻室,可提供,18,以下的低温,专供冷冻较多的食品之用。,3,按冷却方式分类,(,1,)直冷式电冰箱这种冰箱由蒸发器直接吸收室内热量而冷却降温。目前单门电冰箱都是直冷式的;冷冻室和冷藏室各设一个蒸发器的双门双温电冰箱也是直冷式的。直冷式冰箱的冷冻室内会挂霜,故又称有霜型电冰箱。,(,2,)间冷式电冰箱这种冰箱在冷冻室和冷藏室之间或在冷冻室后壁的夹层中设置蒸发器,用小型风扇将流经蒸发器及收热量后的冷空气通过风道吹入冷冻室和冷藏室,形成箱内空气的强制循环来冷却降温。这种冰箱的冷冻室及冷冻物品上不会结霜,故又称无霜型电冰箱。,4,按容积大小分类,(,1,)携带式电冰箱容积在,12,20,升范围内,多为导体冰箱,供旅行用及装在汽车上使用。,(,2,)台式电冰箱容积在,30,50,升之间,多设在旅馆房间内供住客使用。,(,3,)落地式电冰箱容积在,50,升以上,我国我使用,150,270,升的电冰箱。,5,按使用环境温度分类,(,1,)亚温带型(,SN,),使用环境温度为,10,32,。,(,2,)温带型(,N,),使用环境温度为,16,32,。,(,3,)来热带型(,ST,),使用温度为,18,38,。,(,4,)热带型(,T,),使用环境温度为,18,43,。,电冰箱的型号表示及含义,我国轻工业部规定的电冰箱型号表示方法为用三个连续书写的字母后接数字再接一个字母,即,例如:广东容声牌,BYD,165B,型是第二次设计的有效容积为,165,升的电机压缩式家用冷藏冷冻箱。,现在我国电冰箱采用新的型号表示方法是,BCD,。,如广州万宝牌,BC,146W,型家用无霜式,146,升冷藏冷冻电冰箱(,C,代表冷藏)。,3.1.3,电冰箱的主要规格与技术参数,1,有效容积,电冰箱的有效容积是指关上门后,冰箱内壁所包围的可供贮藏物品用空间的容积,单位通常用升(,L,)。,生产厂家在产器铭牌或样本上标出的有效容积为该产品的额定有效容积。,2,箱体温度范围及星级规定,(,1,)冷藏室温度双门双温电冰箱冷藏室温度一般为,0,10,;三门电冰箱果蔬室的温度约,6,以上;四门冰箱设冰温室,用于冷藏新鲜鱼肉和豆腐等,其温度为,01,。,(,2,)冷冻室温度用星级规定区分,见表,3.1,。,3,压缩机输入功率,电冰箱采用全封闭式压缩机,其铭牌上标出压缩机的输入功率,如广州白云雪柜公司生产的华凌牌,175,升电冰箱的旋转式压缩机的输入功率为,83W,。,4,日耗电量,电冰箱的日耗电量是按国家标准测试方法,在,25,的环境温度下运行,24,小时测出的所消耗的电能,并标注在产品铭牌上,单位为千瓦小时,/24,小时。例如上述华凌牌,175,升电冰箱的耗电量为,1.2kWh/24h,。,5,电源,我国生产的电冰箱采用单相交流市电,额定电压,220V,,,频率,50HZ,。,6,制冷剂及其充注量,目前家用电冰箱都采用,R12,为制冷剂。不同规格的电冰箱制冷剂的充注量是不同的;相同规格的电冰箱,生产厂家不同,充注量也不一定相同。通常生产厂家都将制冷剂的充注量标明在产品的铭牌或说明书上,备维修时查用,100,170,升的充注量一般多在,100,165,克(,g,),之间,可见电冰箱,R12,的充注量是不多的。,3.1.4,箱体,1,外壳,现在冰箱的外壳绝大多数采用拼装式。先将外壳的两侧壁、上顶、后壁和下底用,0.6,1.0mm,厚的钢板裁切、冲压、折边或辊轧成形,制成单件,并对表面作磷化处理,喷塑或喷漆,再利用绝热材料聚氨酯发泡材料的粘接特性,将各单件与内胆粘合成一整体,既隔热保温,又提高了箱体的强度和刚性。各单件如图,3.1,所示,为使箱体搁置平稳,其前脚处一般都装有调平螺丝。,2,内胆,冰箱内胆一般采用,ABS,工程塑料板(丙烯脯丁二烯苯乙烯板),或,PS,板(高强度改性聚苯乙烯板)真空吸塑成形制作,参见图,3.1,3,隔热材料,现在电冰箱大多采用重量轻(约,30kg/m3,)、,绝热性能好(,0.016,0.023W/m.k,)、,不吸水、有良好的粘接性和耐压性(约,0.2MPa,),的硬质氨枉费,在和产线上现场发泡形成整体绝热层。现场发汇时,将外壳与内胆安放在发泡模具内,注入聚氨酯发泡液、经发泡、保温、定形等工序,使外壳与内胆粘接铸造成严密的整体。,4,箱体,箱门由门壳、内内胆(内衬板)、磁封条和门轴组成。现在巳采用将门封条嵌入装饰性好的塑料框架内的框架结构门体,如图,3.2,所示。,5,磁性门封条,门封条由乙烯基塑料挤塑成型的封套和穿入封套内的磁性芯条组成。它的作用是当箱门与箱体门框接近(相距,7,10mm,),时,可使两者自行吸合严密,以防漏冷。冰箱冷冻室和冷藏室温度不同,门封条的结构也有所不同。冷藏室的门封条一般只有一个气室和一条翻边,如图,3.3(a),;,冷冻室的门封条则有两个气室和两条翻边,如图,3.3(b),。,它具有良好的柔性和弹性,能提高冰箱的密封性能。,门封条装配时要平直,吸合力要求在,1N,以上,关门后封条周边都应能够夹持住,0.08,50,200mm,的纸条。,双门冰箱小门铰链附近一般装有一簧片,可防止大站关闭较快时因气流冲击将小门推开。,6.,附件,冰箱内的附件包括制冰盒、搁架、果蔬盒、鱼肉盘、铲霜塑料刮刀等。有些,270,升以上的大冰箱还设有冷冻饮料饮料罐及排出开关,使用者不必打开箱门即可取用冷冻饮料,既方便又节能。,3.2,电冰箱制冷系统部件,3.2.1,制冷压缩机,制冷压缩机质量的好坏将直接影响电冰箱等小型制冷与空调器具的制冷能力、寿命、噪音和震动等多种性能,因此人们总是将注意的焦点放在制冷压缩机上。,根据蒸发温度,t0,的使用范围不同,可将全封闭式压缩机分为中温和高温两类,前者用于家用的电冰箱、冷藏柜,后者用于空调器、降湿机、冷饮器等。,1.,滑管式压缩机,电动滑管式压缩机出现在,60,年代初,因其结构简单,制造和装配都比较容易,所以发展很快,目前这类压缩机在国外的电冰箱中得到了十分广泛的应用。,图,3.4,所示的国产“雪花”电冰箱上采用的,QF,21,92,型滑管式压缩机组的结构图。从外观上看,机壳表面上有三根管子,低压吸气管,12,,高压排气管,9,和灌气管,21,,另外还有电动机的接线柱,23,。,压缩机的机芯由三个消震拉簧,10,支承,构成拉簧式内防震支持机构,以减小振动和噪声。,整个压缩机的机芯由电动机和压缩机缸体两大部分组成,它主要由气缸,16,、活塞,17,、滑管,15,、滑块,14,、高压排气阀片,20,和低压排气阀片,18,等组成。气缸盖,22,内有肋板,把气缸盖和阀板,19,之间分为吸气室和排气室两个空间。阀板的两侧分别装有低压吸气和高压排阀片。活塞和滑管连在一体,滑块可以在滑管内来回滑动。见图,3.5,所示。,当电机通电时,转子带动主轴,4,旋转,由于主轴上部呈肘形(曲轴,其外形见图,3.6,所示),在主轴旋转时,其曲柄销作圆围运动,而滑块套在曲柄销上,由于主轴的旋转,便带动滑块在滑管内左右滑动(见图,3.5,),再带动滑管而使得活塞在气缸内作直线行为表现复运,动,从而完成了将低压,R12,蒸气压缩成高压,R12,蒸气的过程。,压缩机的高压稳压室与排气管之间是通过弯曲的高压缓冲管连接起来,使得排出的高压蒸气的压力均匀,并兼有消音作用。,该压缩机的气阀所采用的组合式,如图,3.7,所示。图中的阀板与气缸盖、气缸面之间,必须用耐油橡胶石棉垫密封。但是垫片厚度和进气阀片的空间形状对气缸的余隙窖是有直接影响的,气阀中的吸气和排气阀片为簧片阀结构,它们是用具有弹性的薄钢片制成,阀片的厚度一般约为,0.2mm,左右。阀片的一端固定的阀板上,另一端是自由状态。工作时,它像口琴中的簧片那样上下跳动。对于小型氟利昂压缩机,排气阀片常采用弓形,而吸气阀片常采用舌形。图,4,18,列举了几种阀片的形状。簧片阀的特点:结构简单,重量轻、惯性小,启闭迅速,噪声小。,压缩机的润滑是利用其主轴在高速旋转时润滑油产生的离心力来实现的。其润滑系统如图,3.9,所示。压缩机的主轴中钻有称为吸油管的长孔。而在主轴的轴瓦部位加工有螺旋槽,前有余孔与吸油管相通。由于主轴的下端浸在作为润滑油的冷冻油内,而冷冻机油又具有一定的粘度。当主轴高速旋转时,冷冻机油在离心力的作用下,沿吸油管的内壁上升,经主轴上的斜孔流到主轴颈的螺旋槽内,使主轴颈得到润滑。又经曲拐上的油孔和螺旋槽将油甩出,使滑块、滑管、活塞和气缸得到润滑。由于这个润滑系统是利用冷冻机油具有一定粘度以及主轴在高速旋转时润滑油产生的离心力来实现的,因此称为离心泵加粘性泵润滑系统。,滑管式压缩机的主要优点是结构简单,对零件加工的精度要求较低、工艺性好,成本低,装配也容易。其缺点是活塞与缸壁间的侧压力大、摩擦功耗大,能效比偏低,因此目前滑管式压缩机正在进入衰退期,逐渐将被改进了的连杆式压缩机和旋转式压缩机所取代。,2.,连杆式压缩机,50,年代以前的电冰箱,几乎全采用此类压缩机。连杆式压缩机运转平稳,噪声低,磨损小,寿命长、能效比较高、工作可靠、综合性能优良,但由于零件形状复杂,加工精度较高,工艺难度较大,因此其发展一度受到限制,在电冰箱及其它一些小型制冷和空调设备中被滑管式和旋转式压缩机所取代,随精密机械工业的迅速发展,对其结构多方进行了必进,目前连杆式压缩机又己成为冰箱压缩机的主导产品,占总产量的,70%,以上。,连杆式压缩机通常又细分为曲轴连杆式和曲轴连杆式两类。前者的主轴呈弓形、有两个(或三个)轴承去点;后者的主轴呈肘形,一般有两个轴承去点,见图,3.10,所示。,1.,排气阀片铆钉(或螺钉);,2.,升高限制板;,3.,垫片;,4.,弹簧片;,5.,排气阀片;,6.,阀板;,7.,进气阀座线;,8.,进气阀片;,9.,进气阀片定位销;,10.,排气器路线,图,3.7 QF-21-93,型压缩机的气阀结构,(1),曲轴连杆式压缩机,图,3.11,所示为早期生产的电冰箱上采用的曲轴连杆式压缩机(国产,516,型、,5801,型、美国,G,E,型和苏联,3NCMOCKBA,),的结构图。但目前国内外生产的输出功率在,1,千瓦以上的全封闭压缩机也大多属于曲轴连杆式,如图,3.12,所示的,24FM4,、,2FM4G,型、图,3.13,所示的,3FM4G,型等。,曲轴连杆式压缩机的工作过程如图,3.14,所示。当电动机通电时,其转子,15,即带动主轴,3,转动。主轴借上、下轴承,6,、,7,支持在机体,12,上,两轴承之间的主轴曲弓部与连杆,8,相连,连杆的另一端与活塞,11,相连。主轴转动时,由于曲轴与连杆的共同作用,活塞在缸体,9,中作往复运动。活塞向前运动时完成对制冷剂蒸气的压缩和排气过程;活塞向后运动时完成膨胀和吸气过程。,整个系统凭借三个减震弹簧,4,去撑在外壳,1,上。外壳是由两个半钢壳对合而成的,两半各自钢板拉伸制成,在组装时再焊合。由于压缩机主轴的转速很高(二板电极转速约为,2900,转,/,分左右),各运动件间也需有良好的润滑,图,3.15,中所示的曲轴连杆式压缩机一般也采用离心泵加粘性泵润滑系统。,实用的曲轴活塞式压缩机可以有多种型式。如其主轴安装有立式和卧式之别、前者主轴是垂直安装的,如图,3.14,,图,3.15,和图,3.16,等所示;后者主轴是水平安装的,如图,3.13,所示。,(2),曲柄连杆式压缩机,图,3.15,所示的曲柄连杆式压缩机的结构图。其结构除了以曲柄代替曲柄外,其作基本与曲轴连杆式相同,在此不再赘述。,(3),电磁式压缩机,电磁式压缩机是利用通以交流电线的线圈产生的交变磁场与永久磁场之间相互作用,直接驱动活塞作往复运动的压缩机。图,3.16,为电磁式压缩机的结构示意图。在永久磁铁,2,的顶端装有内极靴,3,,而在其外部套有外极靴,1,。驱动线圈,4,插于内外极靴之间。当其中通以交流电流时,便产生大小与方向均周期性改变的交变磁通,它与内外极靴间的永久弮场相互作用,便产生周期性变化的引力和斥力,借此推动自身及与之相连的活塞,8,作往复运动。两个共振弹簧,5,与,7,分别置于活塞,8,下端的挡环两侧,起着缓冲与限位的作用。活塞,8,的上顶端有一低压阀片,9,,当活塞向下运动时,低压阀片,9,便开启,充满在密封壳体,6,内的气态制冷剂便经过活塞下端的通道进入气缸内;而当活塞向上运动时,低压阀片即闭合,活塞将制冷剂蒸气压缩至高压。气缸体,13,的顶部中心处装有一高压阀片,10,,在高压阀片簧,11,的作用下,只允许高压蒸气由气缸进入排气室,12,,而不允许高压制冷剂蒸气逆向流,回气缸内。排气室,12,同时还具有消音作用。全部结构以弹簧支持在密封壳体中。低压气态制冷剂自吸气管,17,进入,并充满整个壳体。实际是电磁式压缩机结构如图,3.17,所示。,电磁式压缩机的主要优点是结构简单,零件少、加工精度要求低、制造容易,因此从,50,年代开始便就用于冰箱。但是其缺点是活塞的行程短,且行程的大小随负荷的变化而改变;同时机内弹簧作高频谐振,易产生弹性疲劳,故目前只能制造,100W,以下的小型压缩机,应用变尚不普遍。在我国,目前也只有个别厂家将其用于电冰箱。,(4),旋转式压缩机,旋转式压缩机全称为旋转活塞式压缩机,即压缩机的电机无需将转子的旋转运动转换为活塞的行为往复运动,而是直接带动旋转运动来完成对制冷剂蒸气的压缩的。这种压缩机更适于小型化,应用也日渐增多,目前己应用于电冰箱和空调器,是一种很有发展前途的压缩机。,根据其叶片运动与否,旋转式压缩机又可分为固定叶片式和旋转叶片式两类。,a.,固定叶片式压缩机,图,3.18,所示为固定叶片式压缩机工作原理图。由图中可以看出基本结构为:圆柱形的气缸中,有一个离心转动的旋转活塞。气缸和活塞的加工精度均较高,以保证在活塞与气缸壁之间有适当的油膜,且高压侧的高压制冷剂蒸气不会泄漏到低压侧。缸体上装有一叶片(刮板),凭借弹簧的压力使其与活塞始终密切贴合,当活塞处于图,3.20,(,1,)位置时,恰好是完成上一次排气,同时开始了新的一次压缩。此时,气缸中恒心戏满了低压气制冷冷刘。活塞冷子管时针方向逆转到位置(,2,)时,由于活塞对气缸壁贴合面的移动,将低压制冷剂蒸气压缩,使其压力增高。当制冷剂蒸气压力超过某定值时,做一日和尚撞一天钟推开排气阀片(图中未画出),经过排气管流向冷凝器。无原则要注意的是,在此过程中,由于低压侧没有吸气阀,故吸气过程始终进行着。在位置(,3,)处,排气与吸气各自完成一半。在位置(,4,)处,排气接近完成,吸气完成多半。位置(,5,)则是回复到位置(,1,),如此周而复始,便完成了连续的压缩工作。,国产上菱牌无霜电冰箱采用的固定叶片式卧式旋转压缩机(,QXW,3.57,型)结构如图,3.19,所示。,旋转式压缩机采用机壳外避方式。由于机壳内承高压,低压气态制冷剂通过吸气管直接进入气缸被压缩。而普通往复活塞式是机壳内承受低压、高压气体通过高压管直接排出。所以旋转式压缩机运转时,机壳表面温度和机壳内压力都要高于往复式压缩机,排气温度大体相同。用于电冰箱的国产旋转式压缩机的规格和参数见表,3.2,。,b.,旋转叶片式压缩机,旋转叶片式的基本结构与工作原理如图,3.20,所示。它主要由机壳,6,、旋转活塞,2,、气缸体,3,、叶片,5,、叶片槽,4,、吸气管和排气阀,8,等组成。旋转活塞(又称偏心转子)与气缸之间形成一个月牙形空腔,并被旋转活塞上均匀分布的,4,个旋转叶片分隔成若干个扇形空间,旋转叶片靠弹簧或离心力与气缸密切贴合。当偏心转子旋转时,便将低压制冷剂蒸气压缩成为高压蒸气,推开排气阀,从排气口排出。在压缩机运转时,偏心转子与缸壁间同样有一怪油膜,以防高压气态制冷剂渗回低压侧。,旋转叶片式压缩机的结构如图,3.21,所示。它结构紧凑。起动时它只有在达到一定转速后才产生高压蒸气,故不需要卸载起动,这类压缩机一般多用于压缩比较小的空气调节器上。,旋转式压缩机的优点是:由于活塞作旋转运动,因此其压缩工作圆滑,平衡性好外旋转压缩机没有作隙容积,Vc,,,因此容积效率高;同时还具有零件少、体积小、重量轻、耗电量少等优点。因此目前在国外,尢其是日本的部分电冰箱和空调器中巳越来越多的采用旋转式压缩机。但是旋转式压缩机对材质、加工精度、热处理、装配工艺和润滑系统等的要求均很高;另外在高压缩比下(即在低蒸发温度工况下)运行不如往复式效率高,因此,目前在我国应用尚不普及,只有上菱,BCD,180W,和华凌阿里,斯顿,BCD,220W,电冰箱中采用了旋转式压缩机。但从发展趋势看,今后在空调器和电冰箱压缩机中旋转式压缩机的比例将逐渐增大。,(5),涡旋式压缩机,涡旋式压缩机是,80,年代才发展起一种效率高、体积小、重量轻、噪声低、结构简单且运转平稳的新型压缩机。它与往复式压缩机相比,在同等制冷量条件下,体积减小约,40%,,重量减轻,15%,。该种压缩机在日本巳用于,2.2,4.4KW,热泵型吊顶式分体式空调机中。,涡旋式压缩机的基本结构如图,3.22,所示。它主要由涡旋定子、涡旋转子、曲轴、机座及防自转机构组成。缩机由涡旋定子和涡旋转子的涡卷之间及涡卷的端板之间组成了气缸工作容积。转子与定子的涡卷渐开线两线基本相同。涡旋转子和涡旋定子两者中心相距为旋转半径,并保持相位差为,180,度进行啮合。相对运动时形成由外圈向动、定涡旋转子中心移动的空间,以完成对气体的压缩。涡旋定子的外圈上开有吸气孔,在板的中心部分开有排气孔。工作时,制冷剂低压蒸气从涡旋定子涡卷定子涡卷的外部被吸入,在定子涡卷与旋转涡卷所形成的空间中被压缩,压缩后的高压制冷剂蒸气从涡旋定子端板中心排出。涡旋转子随偏心轴作为公转运动,其回旋半径为,,,这一运动使涡旋转子在保持恒定的不自转的状态下绕涡旋定子的中主作轨迹为圆的运动。为防止涡旋转子自转,还设有防自转的十字联接环。该环上部和下部的突肋分别嵌在涡旋转子下面的壳体键槽内。,涡旋式制冷压缩机的工作原理如图所示,3.23,所示。由于涡旋转子(旋转涡形构件)与涡旋定(也称固定涡形构件)以相位差,180,度进行啮合,形成一系列封闭空间,如图中所示的月牙形(打剖面线的部分)啮合线。由图可见,当涡旋转子公转时,在涡旋定、转子相啮合中,使月牙形啮合线的面积不断压缩变小。如图中所示的旋转涡形构件的回转角,0,、,90,、,180,、,270,四个状态,可以年到不仅月牙形的密封啮合线依次顺时针移动,90,度,而且月牙形的面积随着角增大而变小,面积中气体被压缩而增大压力,最后从涡旋定子中心的排气口排出。涡旋转子不断公转,便使低压气体不断地在一个个月牙形中被压缩、被排出、完成了压缩帮做功。从图中可以看了,涡旋式压缩机的工作也分为吸气、压缩、排气三个过程。但是,它由两个涡卷所组成的不同空间几乎同时进行着三个不同的过程,即外侧空间与吸气口相通,始终处于吸气过程;中心部位与排气口相通,始终进行排气过程;而上述两个空间之间的月牙形空间内,则一直在进行压缩过程。所以涡旋转式压缩机基本上是连续地进行和排气,其转矩均衡,振动小,并有利于电动机在高效率点工作。,涡旋式压缩机的主要特性是:结构简单,又不需要排气阀组,故工作可靠性和容积效率高,而且允许气体制冷剂中带少量液体;输气效率高,气体泄漏量小。因此可较好地运用小型热泵系统,小型空调器、轿车空调和飞机空调等。,(6),制冷量可调的全封闭压缩机,近年来日本的东芝、日立和松下公司等都研制了制冷量可调的全封闭压缩机,装于中、小型空调器上,可实现制冷时能快速降温,供热时能愉速升温,使房间迅速达到指定的温度。当房间达到指定温度后,即可减少制冷量或供热量到维持平衡室外漏入或室内散出的热量就行。制冷量或供热量的调节是通过改变压缩机的转速,从而改变循环中制冷剂的流量来实现的。,目前,可调制冷量的全封闭压缩机的驱动电机有两种型式:,a.,直流,/,永磁电机拖动它的控制系统较为简单,效率比一般小型三相电动机高约,10%,,但其结构较复杂,现多用于,1KW,以下的压缩机中。,b.,变频电机拖动它工作可靠,但电控系统的成本较高。因为变频电机节能,在电源频率为,50HZ,和,60HZ,的地区都能使用,起动电流低(从,20HZ,起动),故采用较多。,3.2.2,蒸发器、冷凝器,1.,电冰箱常用冷凝器,冰箱用冷凝器一般采用空气自然冷却方式,它具有结构简单和无风机运行时产生的噪声等优点。目前冰箱用冷凝器主要有百页窗式、钢丝管式和内藏室三种。百页窗式和钢丝管式冷凝顺都是裸装在冰箱背部的。,(1),百页窗式,百页窗式冷凝器的结构如图,3.26,所示。它是将铜管或邦迪管(一种内表面及外表面都镀铜的焊接钢管)制成盘管,并压入冲有百叶窗的薄钢板的管槽内,以增大散热面积。意大利等欧洲国家生产的电冰箱多采用这种结构的冷凝器。,(2),钢丝管式,钢丝管式冷凝器的结构如图,3.27,。它是将邦管制成盘管,用自动电阻焊法将钢丝焊于盘管的两侧,以增大散热面积。通常,邦迪管的直径为,5,6mm,,,钢丝直径约,1.5mm,,,钢丝的排列间距为,4,5mm,。,钢丝管式的传热效率比百叶窗式要高,而且其强度和刚性也较好。日本及我国生产的冰箱多采用这种冷凝器。,(3),内藏式冷凝器,内藏式冷凝器是把铜管或邦迪管制成盘管,用铝箔胶粘带把盘管粘巾于冰箱外壳的内侧表面上,利用冰箱外壳板散热,其结构如图,3.28,。冷凝管粘的位置可在冰箱外壳背部或左右两侧的内表面。内藏式冷凝器具有箱平整、便于清洁、外形美观等优点。但这种冷凝器的散热效果比外露式的低,故要在冰箱的底部设一个附加冷凝器来改善散热条件。此外,这种冷凝器如内部管路发生泄漏就很难检修。内藏式冷凝器多用于日本及我国生产的冰箱内。,2.,冰箱用蒸发器,冰箱蒸发器分为自然冷却和强迫风冷两种。按结构型式不同,主要有铝复合板式、管板式、单脊翅片式和翅片盘管式。翅片盘管式用于强迫风冷,其它用于自然冷却。,(1),铝复合板式,铝复合板式蒸发顺的结构如图,3.29,所示,它由两块铝板复合而成。其制造过程如下:先把铝板清洗干净,将石墨阻焊剂根据蒸发器管道的设计图样印在一块铝板上,再与另一块铝板复合在一起,经剪裁后置于专用模具中热压,使两铝板间无印刷阻焊上紧密连接成一体;然后从复合板的管道端口处吹入高压氮气,令两复合板间印有阻焊剂处按模具上的管道胀开成形,同时将石墨阻焊剂吹出;最后在吹胀的蒸发器管道的两端口处焊上铜铝接管,再经表面处理和弯曲成型即制成。这种蒸发器的管路流程可多路并联又无接头,压力损失小;并且管路密集和直接传热,传效率高。但由于管壁薄,在手动除霜或者取用冻结其上的食品时容易破损漏气,或造成管道内部串通而影响制冷效果。,(2),管板式,管板式蒸发器的结构如图,3.30,所示,它是将蒸发盘管粘附于长方盒壳板外表面上制成的。通常有钢管铝板式、异形铝管铝板式等。若用作冷藏室的蒸发器,则还有铜管铜板、异形铜管塑料内胆等结构。由于这种蒸发器的内避光结,不易破损,即使内壁破损也不会导致制冷泄漏,因而现在生产的直冷式冰箱较多采用。它的缺点是:为避免压力损失太大,盘管的长度受到一定的限制;而且管道的间距较大,管道与壁板之间温差比较大,因此传热效率较低。,(3),单脊翅片式管式,单脊翅片管式蒸发器的结构如图,3.31,所示,它是由挤压成型的异形带单脊式翅片铝管弯制而成,翅片高度,20mm,左右。这种蒸发器结构简单、加工方便、传热性好,但因不能形成封闭或半封闭的容器,故主要用作双门直冷式冰箱冷藏室的蒸发器。,(4),翅片盘管式,翅片盘管式蒸发器的结构如图,3.32,所示,它有铜管铝翅片式,也有铝管铝翅片式。例如铜管铝翅片式的结构,是由冲制好的铝翅片套入变曲成,U,形的铜管中,再经胀管加工使翅片均匀紧密地与铜管接触,然后用,U,形铜管小弯头将相邻,U,形管焊接串接而成。通常翅片的厚度为,0.150.2mm,,,片距为,68mm,,,盘管的直径为,68mm,。,为了防止盘管及翅片腐蚀,翅片盘管蒸发器表面都浸涂符合卫生标准的黑漆。这种蒸发器传热效率高、占用空间小,一般用于强近风冷式(即全自动无霜)冰箱中。为了自动融霜,有些这种型式的蒸发器内还穿有,2,4,条电热管。,(5),多层搁架式蒸发器,图,3.33,所示为多层搁架式蒸发器的结构外形图。其特点是蒸发器兼作搁架,具有冷冻效率高,结紧凑等优点,主要用于立式冷冻箱的制冷系统。,此外,冰箱蒸发器管路的末端一般都还紧密联接一小段比管路要粗一些的圆管,称为积液管。它的作用是使在蒸发器中未能汽化的少量液态制冷剂完全汽化,以防止压缩机吸入制冷剂液沫作湿压缩时导致液击冲缸事故。,3.2.3,毛细管与干燥过滤器,1,干燥过滤器,干燥过滤器的作用 干燥过滤器是由干燥器和过滤器两部分组成。在电冰箱的制冷系统中,它安装在冷凝器的出口与毛细管的进口 之间的液体管道 中。它的作用主要有两个:一是清除制冷系统中的残留水分,防止产生冰堵,并减少水分对制冷系统的腐蚀作用;二是滤除制冷系统中的杂质,如金属屑,各种氧化物和灰尘 ,以免毛细管脏堵。,干燥过滤器的构造,家用电冰箱使用的干燥过滤器为人体式的,其结构如图,3.34,所示。它是在钢管制成的壳体两端设有过滤网,中间装入干,燥剂。干燥剂,不能更换。有多种物质可以作干燥剂,如无,水,CaCl2,、,硅胶和分子筛等,而电冰箱都是以分子筛为干燥剂。维修制冷系统时要整支更换。,2,毛细管,(1),毛细管的作用 毛细管是电冰箱上的节流降压装置,位于冰箱的后下部。它的作用主要有两个是在压缩机运行中,保持蒸发器与冷凝器之间有一的压力差,从而使制冷剂在蒸发器中规定 的低压力状况下蒸发吸热,使冷凝器中的气态制冷剂在一的高压下冷凝放热;另一种功能是控制制冷剂的流量,使蒸发器保持合理的温度,以实现电冰箱安全、经济运行。,(2),毛细管的结构及原理 毛细管是一根孔径很小,长度较长且多盘圈 状的紫铜管。在检修电冰箱时不要随意弄短毛细管,更换毛细管时也不要随意改变毛细管的尺寸。液态制冷剂通过它时会受到较大的阻力而产生压力降,(,犹如电流流过导体,因电阻而产生电压 一样,),,因而控制了制冷剂的流量和保持冷凝器与蒸发器的合理压力差。,(,3,)毛细管的特点,毛细管节流具有结构简单、无运动零件、不易发生故障、停机后高低工压力逐渐平衡、易于启动等特点。可选用启动较小的驱动电机作制冷机的动力。但毛细管的自动调节范围小,而且不能人工调节,只适用于热负荷比较稳定的家用电冰箱等制冷系统中。,3.2.4,电磁阀、除霜管,1,电磁阀,(,1,)电磁阀的组成 电磁阀是单机双温双制冷循环系统中分配冷量的关键部件,它是一个二位三通阀。它的组成如图,3.35,所示。,(,2,)电磁阀的工作原理,它利用电磁原理的电源的通断控制制冷剂在管路中的流通:当电磁阀断电时,活塞在弹簧的弹力作用下处于上部位置,,2,管口被活塞堵住,,3,管口打开,如压缩机开机,制冷剂将从,1,管流入阀心,从,3,管流出,冷藏室制冷。,当电磁阀通电时,线圈产生磁力,在磁力的作用下,活塞从上部位置移动到下部位置,这时,2,管口打开,,3,管口被堵住,制冷剂从,1,管流入,2,管流出,冷冻室制冷。,2,除霜管,由于电冰箱内、外有很大的温度差,在箱体内外壳结合部形成“冷桥”,再加上电冰箱门封的隔热性能较差,使电冰箱门体周围的温度温度降低。若其温度降到空气温度相对的露点温度时,即出现凝露现象。这不但给用户造成麻烦,而且还对箱体产生锈蚀作用。为防止凝露、降低能耗,采用了热管防露系统。它是将压缩机排出的高压过热蒸气,经过电冰箱门体周边的除霜管后,再进入冷凝器。这样可以利用部分热量使电冰箱门体周边的表面温度稍高于或接近环境 温度,从而达到了防凝露的目的。这种结构不但可以防止凝露,而且兼有冷凝散热 的作用。除霜系统示意图如图,3.36,所示。,3.3,电冰箱制冷结构及系统工作原理,3.3.1,直冷式电冰箱制冷系统构造及工作原理,1.,直冷式电冰箱的结构,普通压缩式电冰箱的制冷系统采用单级压缩式制冷循环,主要由压缩机、冷凝器、干燥过滤器、节流用毛细管和蒸发器组成。不同类型的压缩式电冰箱的制冷系统流程有所不同。根据冰箱箱体防凝露、压缩机冷却和融霜水蒸发的需要,有些类型的电冰箱还在制冷系统中增设相应的辅助系统,如除露管、压缩机油冷却管和融霜水蒸发皿加热管(副冷凝器等)。,冰箱内部温度较低,冰箱所处的环境通常较高,在一定的环境湿度条件下,冰箱外壳特别是门框周围会凝结露水。若在箱体门框四周增设除露管,让部分高压高温的过热制冷剂蒸气流经除露管再流入冷凝器,就可利用部分冷凝热使门框四周的温度接近环境温度,从而防止凝露。,压缩式电冰箱采用高速小型化全型闭压缩机,为防止运行时电动机温升过高,可在压缩机壳底部油池中增设却管使油降温,利用润滑油在压缩机组内的循环流动来冷却机组。增设油冷却管的电冰箱的制冷系统设主、副两个冷凝器,让压缩机排出的约,70,的高温高压、制冷剂热蒸气,先流经副冷凝器散热降温至,50,左右,再流入油冷剂蒸气则流入主冷凝器再散热冷凝。,如果将副冷凝器水平设置在冰箱底部,并在其上放置一蒸发皿,让冰箱化霜产生的融水通过导管从接水盘流入蒸发皿,则可利用温度较低的融霜水来冷却副冷凝器;同时可借助副冷凝器的散热量令融霜水蒸发掉,避免人工定期倒水的麻烦。,双门直冷式冰箱如图,3.37,所示。箱体内腔分为上下两部分,一般上腔较小为冷冻室,下腔较大为冷藏室。冷冻室和冷藏室各设一个蒸发顺。冷冻室直接由蒸发器围成;冷藏室蒸发器设在冷藏室的上部,有管板式、单脊翅片及内藏式三种。内藏式蒸发器用民形管粘于,ABS,塑料内胆的外面。对充分利用冷藏室较为有利。冷凝器、干燥过滤器、压缩机及启动与保护继电器都安装在箱体背部。冷凝器有裸装的,也有内藏的。有些日本产品的内藏式冷凝器是装在箱体两侧的夹层内的。冷藏室的上部装有温控器和照明灯。温控器上设有半自动除霜用的除霜按钮。,2.,直冷式电冰箱的制冷流程,图,3.38,是双门直冷式电冰箱的制冷系统流程图。这种冰箱的冷冻室和冷藏室中各设一个蒸发器。两个蒸发器在制冷系统中是串接的,经毛细管节流后的制冷剂一般是先进入冷藏室蒸发器,然后再进入冷冻室蒸发器。有些大容量冰箱也有让制冷剂行进入冷冻室蒸发器,现进入冷藏室蒸发器的。,与下述间冷式冰箱比较,这种电冰箱依靠自然对流冷却和手动除霜,不需设置风机及复杂的冷风循环系统,也不需设置自动定时化霜用的电加热器,控制元件较少。因而,这种冰箱的结构简单,制造方便,省电节能和运行的可靠性高,是目前我国生产和使用最多的一种普及型家用电冰箱。,2,毛细管,(1),毛细管的作用 毛细管是电冰箱上的节流降压装置,位于冰箱的后下部。它的作用主要有两个是在压缩机运行中,保持蒸发器与冷凝器之间有一的压力差,从而使制冷剂在蒸发器中规定 的低压力状况下蒸发吸热,使冷凝器中的气态制冷剂在一的高压下冷凝放热;另一种功能是控制制冷剂的流量,使蒸发器保持合理的温度,以实现电冰箱安全、经济运行。,(2),毛细管的结构及原理 毛细管是一根孔径很小,长度较长且多盘圈 状的紫铜管。在检修电冰箱时不要随意弄短毛细管,更换毛细管时也不要随意改变毛细管的尺寸。液态制冷剂通过它时会受到较大的阻力而产生压力降,(,犹如电流流过导体,因电阻而产生电压 一样,),,因而控制了制冷剂的流量和保持冷凝器与蒸发器的合理压力差。,(,3,)毛细管的特点,毛细管节流具有结构简单、无运动零件、不易发生故障、停机后高低工压力逐渐平衡、易于启动等特点。可选用启动较小的驱动电机作制冷机的动力。但毛细管的自动调节范围小,而且不能人工调节,只适用于热负荷比较稳定的家用电冰箱等制冷系统中。,3.3.2,间冷式电冰箱的系统结构及工作原理,1.,间冷式冰箱的结构,双门间冷式冰箱的结构如图,3.39,所示。这种冰箱与双门直冷式外观相似,内部结构的主要区别在于:,(,1,)间冷式冰箱只设一个翅片管式蒸发器该蒸发器或横放在冷冻室与冷藏室之间的夹层中(见图,3.39,),或竖放在冷冻室后壁的隔层内。,(,2,)间冷式冰箱设有冷冻室循环风扇它将被蒸发器冷却的空气,通过冷气分配风道和风门分两路分别送入冷冻室和冷藏室,冷空气在冷却箱内贮存的物品升温后再返回蒸发器被冷却。如是,冷冻室和冷藏室中的空气都在风扇作用下作强制循环冷却。冷藏室和冷冻室的冷风量可通过手动或自动风门进行调节。由于箱内贮存的物品由强近对流的冷风冷却,空气中的水分都被冻结在温度很低的蒸发器表面,因而物品表面不会结霜,所以这种冰箱常称无霜冰箱。,(,3,)间冷式冰箱的蒸发器配备有自动除霜装置它由贴近蒸发器安装的除霜电加热器及其自动控制系统组成。自动除霜装置一般相隔,7,小时左右即自动停止压缩机运转,同时接通电加热器电路,利用电加热器产生的热量融化蒸发器上结的霜。这就可避免蒸发器翅片表面结霜丈厚组碍传热和空气的流动。,(,4,)间冷式冰箱设有两只温控器分别控制冷藏室和冷冻室的温度。,与直冷式冰箱比较,间冷式冰箱性能上有如下特点:,a.,箱内贮存物品表面不会因结霜而冻结在一起,令使用者取用方便。,b.,蒸发器表面采用自动除霜,省却人工手动除霜的麻烦,在湿度较高的沿海地区最为适用。,c.,箱内冷气强迫对流,使箱内各部分温度分布较为均匀。,d.,不足之处结构较为复杂,控制元件较多,生产与维修难度增加;设有风扇和除霜电加热器,耗电量较直冷式约增加,15%,;箱内空气强迫对流风速较高,食品的干缩较直冷快。,2.,间冷式电冰箱制冷系统的流程,图,3.40,是双门间冷式电冰箱的制冷系统流程图。这种冰箱只设一个翅片盘管式蒸发器,设有主、副两个冷凝器,副冷凝器兼作融霜水蒸发皿的加热管。有些设有压缩仙油冷却管,有些不设。图,3.40,为带除露、油冷却和融霜水自动蒸发的系统。系统中制冷剂的流向是:压缩机,副冷凝器,油冷却管,除露管,干燥过滤器,毛细管,蒸发器,回气管,压缩机。,3.4,全封闭式压缩机的电机,电冰箱、窗式空调器、冷饮机和冰淇淋机等小型制冷和空调器具中的压缩机电机大多采用单相交流感应电动机。压缩机电机性能的优劣,将直接影响到制冷或空调机的多种性能。,3.4.1,压缩机电机的主要类型,小型制冷和空调机所用全封闭式压缩机采用的单相交流电动机的主要类型有:,1,阻抗分相式起动感应电动机,(RSIR),阻抗分相式起动感应电动机又称电阻分相式起动感应电动机,(,简称分相式电机,),。电动机由定了和转子两部分组成。在定子的铁芯槽内嵌入绝缘漆包线绕制成的起动绕组和运行绕组。这两个绕组的匝数和线径不相同。并且运行绕组与起动绕组在空间的相对位置相差,90,。当它们被接入交流电路中时,由于绕圈感抗,XL,的作用,使电流滞后于电源电压,U,E,,,又由于起动绕组的感抗,XLS,大于运行绕组的感抗,XLM,,,这样在这两个绕组上产生了两个相位差为,r,超导劝,is,和运行电流,im,,,如图,3.41,所示,从而形成了一人旋转磁场,使转子得到一个起动力矩而起动动转。一旦转速达到额定转速的,7080%,时,启动绕组便由启动装置的触点断开,只剩下运行绕组接在电路中保证正常动转。目前,电冰箱用全封闭式压缩机的电机为了增大启动转矩,往往在启动绕组加有一定匝数的“反向线圈,”,以增大感抗,使相伴差角,增大。,这类电机结构简单。但由于启动转矩较小,一般为额定转矩的,1.11.6,倍,帮只用于输出功率,125W,以下的电冰箱压缩机上。,
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