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1、2023/5/22,1,2023/5/22,2,第一篇 电冰箱,电冰箱从使用的场合可以分为家用电冰箱和商用电冰箱两大类,随着中国经济的迅速发展,这两类冰箱的市场占有量都很大,已经成为随处可见的制冷设备。,2023/5/22,3,第一章 家用电冰箱概述,家用电冰箱是利用蒸气压缩式制冷循环原理获得低温,用以冷藏与冷冻各种食品的器具,如图11所示。我国电冰箱的生产技术水平已达到国际先进水平,产量也居世界之首,传统CFC(氯氟烃ting)制冷剂(R12)冰箱已于2007年7月1日全面禁用,环保制冷剂R134a、R600a的冰箱技术日趋成熟,电冰箱已成为我国制冷技术水平的重要标志之一。,图11 电冰箱外
2、观图,2023/5/22,4,一、家用电冰箱的分类,表11 家用电冰箱的分类,表1-1,2023/5/22,5,2023/5/22,6,二、电冰箱的规格,根据国家标准的规定:家用电冰箱的规格以有效容积表示。所谓“有效容积”是指电冰箱关上箱门后,电冰箱内壁所包括的可储藏食品用的空间容积。下列两部分物件所占空间不计入有效容积内:(1)蒸发器、冷却用管路、冷气循环通道、导向板、蒸发器门、调温装置、照明灯和灯罩以及搁架的架托等。(2)门内侧出部分及临近箱门侧壁间不供实用的间隔部分。有效容积的计算方法是以实物为基础,结合图样或模具进行测算而得到。考虑到制造误差,又顾及用户利益标准还规定了有效容积测算值不
3、应小于铭牌标定容量的97%。,2023/5/22,7,三、型号,电冰箱的型号由表示产品名称、类型、有效容积等的基本参数字母和数字组合而成。按照国家标准规定,家用电冰箱的型号命名为:改进设计序号(用汉语拼音字母顺序表示);规格代号(有效容积,单位 L,以阿拉伯数字表示);用途分类代号(冷藏箱用 C 表示,冷藏冷冻箱用 CD 表示冷冻箱用 D 表示);B 表示家用电冰箱。例:BC180 C 表示180 L 第三次改进的冷藏箱。,2023/5/22,8,四、冷度,一台电冰箱的冷冻能力往往用“冷度”来衡量。冰箱的冷度一般用星型符号“*”来标记,一个“*”表示 6。表l2列出了国内家用电冰箱的冷冻室温度
4、分级表示法。,表1-2 电冰箱星级符号表示法,还有厂家用四颗星(*)表示冷冻室温度等级的。称为高三星,表示带有速冻功能。速冻运行模式一般设计为压缩机连续运行几小时(如8 h)后自动转为普通运行模式。,2023/5/22,9,复习思考题 1直冷式电冰箱与风冷式电冰箱有什么不同?2家用电冰箱由哪几部分组成?3写出下列电冰箱型号的含义:(1)BC178。(2)BCD189WB。(3)BD250C。4家用电冰箱的星级是如何规定的?有几种?,2023/5/22,10,第二章 家用电冰箱的结构和制冷系统,电冰箱的基本结构是由结构系统、制冷系统、电控系统组成。结构系统有箱体及附件两部分组成。,21 电冰箱箱
5、体及附件,电冰箱的箱体用于隔热保温、储藏物品,同时也是电冰箱各零部件的支撑体。如图21和图22所示分别为典型直冷和风冷电冰箱结构图。,2023/5/22,11,图21 典型直冷冰箱总装配结构图,箱内附件包括搁架、果菜盒、酒架、蛋格、制冰盒、储冰盒、鱼肉盘、蒸发盘、铲霜刮刀也存放、盛装食品的作用。,2023/5/22,12,2023/5/22,13,2023/5/22,14,可以看出,箱体主要由以下几部分组成:1箱体外壳、门外壳 一般用厚度为0610 mm 的冷轧钢板,经裁切、冲压、折边、焊接或辊轧成型,外表经磷化、涂漆或喷塑处理而成。目前,有的电冰箱外壳用硬质装饰性塑料板或塑料型材拼装而成。顶
6、盖一般用塑料板,在压缩机仓位置装有加强角铁,防止搬运时冰箱底部摔伤。2箱体内胆、门内胆 采用工程塑料 ABS 板(丙烯丁二烯苯乙烯共聚)或改性聚苯乙烯板,经加热至 60 干燥后真空成型而成。有的电冰箱内胆由防锈铝或不锈钢板制成。,2023/5/22,15,3绝热层 为使电冰箱具有良好的保温性能,外壳与内胆间填充绝热材料。目前,电冰箱的绝热材料多用硬质聚氨酯发泡而成,发泡时在外壳与内胆之间注入发泡液,经发泡、保温、定型形成整体绝热层。冰箱顶盖下的隔热垫、风道一般用聚苯乙烯泡沫塑料。,4磁性门封 试验证明,当冰箱门关闭时,冰箱箱内冷量仅有 30 从箱体与箱门的绝热层散失,而其余70是从门缝泄漏的。
7、为了防止从门缝处泄漏冷气,冰箱箱门上均装有磁性门封。它是在软质聚氯乙烯门封插入磁性胶条,根据门的尺寸将四角切口再热黏合而成。门封一般是卡在冰箱门槽里,也可用螺钉固定在箱门上,如图23所示,箱门靠磁性胶条的磁力将箱门与箱体铁皮紧紧吸合,既防止冷气外泄,又阻止外界潮气的侵入。,2023/5/22,16,5门铰链 门铰链又称门折页,单门电冰箱一般设有上下 2 只铰链,双门电冰箱设有上、中、下 3 只铰链。,图23 隔热保温系统的构成,2023/5/22,17,22 电冰箱制冷系统,一、直冷式单门电冰箱,单门电冰箱一般为直冷式,上方是一个装有小门的由蒸发器围成的小型冷冻室,冷冻室的冷度一般为二星级,室
8、内食品由蒸发器直接冻结。蒸发器下面有一接水盘,接水盘以下为冷藏室,它分为几格,最下面是果菜盒。冷藏室内无冷却装置,室内热量传递靠空气的自然对流方式进行。靠近蒸发器(接水盘)的冷空气因密度大而下降,冷藏室下面温度较高的空气因密度小而上升,二者自然对流使冷藏室降温,达到010。冷藏室的上方装有温度控制器(多数采用半自动化霜温控器)。温控器的感温管紧贴在蒸发器上,根据蒸发器(冷冻室)温度控制压缩机的启停。来保证冷冻室和冷藏室一定的温度要求。旋动其调节钮可调节箱内温度的高低。冷藏室内照明灯由门开关控制,开门灯亮,关门灯灭。,2023/5/22,18,单门电冰箱的剖面图和制冷系统如图24所示。从中可清楚
9、地看出制冷系统各部件安装的位置,蒸发器位于箱体上部,冷凝器在箱体背面,压缩机在箱体后下部,干燥过滤器在压缩机上面位置,毛细管和回气管贴合在一起组成气液热交换器。,图24 单门电冰箱制冷系统及剖面图(1),直冷式单门冰箱制冷系统图视频,直冷式单门冰箱剖面图视频,2023/5/22,19,有一些单门冰箱的冷凝器为组合式冷凝器,这种冰箱的剖面图和制冷系统如图25所示,由图可见其制冷系统中多了蒸发皿加热器和门防露管。R12在制冷系统中的循环路径为:压缩机蒸发皿加热管主冷凝器箱门防露管干燥过滤器毛细管蒸发器压缩机。,图25 单门电冰箱制冷系统及剖面图(2),2023/5/22,20,二、直冷式双门电冰箱
10、,直冷式双门电冰箱有两个储藏室,一个为冷冻室,目前室内温度多设计为三星级(18),另一个为冷藏室(室内温度在010之间)。直冷式双门冰箱的降温与单门冰箱一样是靠空气的自然对流来达到的,其制冷系统的结构、位置与单门冰箱基本相同,所不同的是有相串联的冷冻室与冷藏室两个蒸发器。冷冻室蒸发器构成冷冻室,而冷藏室蒸发器安装在冷藏室上方。经毛细管节流的制冷剂一般是先进入冷藏室蒸发器,再进入冷冻室蒸发器。图26为典型双门直冷冰箱制冷系统图,图中这种冰箱的冷冻室为抽屉式。,2023/5/22,21,图26 双门直冷冰箱制冷系统图,与单门冰箱相比,双门冰箱(包括间冷式冰箱)的主要优点是降温速度快,冷冻室容积大,
11、温度低,利于食品保鲜和长期存放。由于两室分门而立,存取食品方便,食品不容易串味,开门冷量损失也小。直冷式双门冰箱箱内温度一般也由温度控制器调节,有些直冷式双门冰箱已采用计算机全自动控制。按其控温方式不同又可分为单控式和双控式两种。,2023/5/22,22,1单温控型双门冰箱及制冷系统 如图27所示,单温控型双门冰箱的冷冻室蒸发器(多数为管板式)即构成了冷冻室,而冷藏室蒸发器(一般采用平板式或单脊翅片管式)位于冷藏室上方。其冷凝器为组合式,制冷剂在系统中的循环路径为:压缩机蒸发皿加热器主冷凝器门口防露管干燥过滤器毛细管冷藏室(R)蒸发器冷冻室(F)蒸发器低压管压缩机。,图27 直冷式双门单温控
12、电冰箱剖面及制冷流程图,新双门双温冰箱制冷系统图视频,2023/5/22,23,单温控型冰箱只有一个温控器,位于冷藏室右上方,其感温管贴在冷藏室蒸发器表面,它是根据冷藏室温度来控制压缩机的启停,从而使两室达到相应的温度要求,即冷冻室不能单独调温,冷冻室温度是随冷藏室温度的升降而升降。在冰箱制造中,两蒸发器的传热面积严格匹配以保证冷冻室的星级要求,这在环境温度低时有困难。因为这时冷藏室温度与环境温度接近,压缩机的运转率随之降低,造成冷冻室温度偏高。为避免这种现象,常在冷藏室蒸发器后设置冷藏室补偿加热器。,2023/5/22,24,2双温控型双门电冰箱及制冷系统 直冷式双门双温控型电冰箱的箱体结构
13、与单温控型的基本相同。只是冷藏室和冷冻室各装有一个温控器,以实现两室温度的分别控制。在制冷系统中增加了一个两位三通型电磁阀,在冷藏温控器的指令下使之截止或导通。直冷式双门双温控电冰箱剖面及制冷系统流程图如图28所示。,图28 直冷式双门双温控电冰箱剖面及制冷流程图,直冷式双门双温冰箱剖面图视频,直冷式双门双温冰箱制冷系统图视频,2023/5/22,25,当电冰箱开始通电时,冷藏室温度较高,冷藏室温控器闭合,压缩机工作,而电磁阀断电,制冷剂即由毛细管1经冷藏室蒸发器流入冷冻室蒸发器,两室同时制冷。当冷藏室温度达到设定温度时,冷藏室温控器断开同时电磁阀得电,电磁阀动作,关闭毛细管1、接通毛细管2。
14、这时冷冻室温控器仍处于接通状态(两温控器触点关联),压缩机继续运行。制冷剂即由毛细管 2 直接进入冷冻室蒸发器,对冷冻室单独制冷,直至冷冻室也达到设定温度后压缩机才停止运行。不管哪个室的温度回升至启动温度,均能使压缩机启动,从而达到双温双控的目的。,2023/5/22,26,三、风冷双门电冰箱,与双门直冷式冰箱相比,箱体结构、制冷系统及各部件安装位置基本相同。制冷剂在系统中循环的路径也基本一样。其主要区别在于蒸发器和温控器。风冷双门电冰箱只有一个蒸发器,是翅片管式蒸发器,其安装方式分为横卧式和竖立式两种。由于蒸发器采用翅片盘管式,因此又安装了小型轴流风扇,强制冷气循环对流。一部分冷气通过风道吹
15、至冷冻室,另一部分冷气通过风门温控器的风门和风道吹送至冷藏室,使两室分别降温。图29为典型双门风冷式电冰箱的制冷系统图,图210为典型风冷电冰箱制冷循环图。,间冷式双门双温冰箱制冷系统图视频,2023/5/22,27,图29 典型风冷冰箱制冷系统图,图210 典型风冷冰箱冷风循外图,2023/5/22,28,此类冰箱的温控器有两个,冷冻室温控器控制压缩机的启停来达到冷冻室的星级要求。冷藏室温控器通常是感温式风门温控器,位于两室之间的风道,能根据风道温度自动调节风门开启度大小的,来控制进入该室风量以实现冷藏室达O10,目前也有通过手拨调节风门开启度大小的。这种冰箱一般采用全自动化霜,又叫无霜冰箱
16、。全自动化霜系统由化霜温控器、化霜时间继电器、化霜加热器和化霜超热熔断器组成。通常化霜时间继电器位于冰箱后背部,化霜温控器和超热熔断器在翅片管式蒸发器上,化霜电加热器与蒸发器盘管平行,卡在蒸发器翅片里面。,2023/5/22,29,23 电冰箱制冷系统主要部件,一、压缩机,目前冰箱压缩机主要有往复活塞式、滚动转子式两大类。往复活塞式压缩机又分为曲柄滑管式、曲柄连杆式、曲轴连杆式、电磁振荡式。其中曲柄滑管式、曲柄连杆式、曲轴连杆式使用较多,滚动转子式、电磁振荡式比较少见。冰箱压缩机的泵体部分和电动机同轴,并且都焊封在一个钢制外壳内,因此都是全封闭式压缩机。,2023/5/22,30,1压缩机结构
17、(1)曲柄滑管式压缩机 曲柄滑管式压缩机的结构如图21l所示。,图211 曲柄滑管式压缩机结构,2023/5/22,31,压缩机的机心由缸体和电动机组成。其中,下部为单相交流电动机,由定子和转子两部分组成。定子由定子绕组和铁心组成,转子安装在定子内,其主轴由固定在机体上的轴承支撑。上部为压缩机的缸体,它主要由低压吸气阀片、高压排气阀片、滑块、滑管、汽缸、汽缸盖和活塞等组成。汽缸盖内有肋片,它把汽缸盖和阀板间的空间分为吸气室和排气室两个部分。滑块、滑管、曲轴与汽缸如图212所示,滑块套在曲柄的曲拐上,曲柄可带动滑块在滑管内左右移动,滑管与活塞为互相垂直的T形整体。当电动机通电时,转子带动曲轴旋转
18、,曲轴的旋转带动滑块在滑管内滑动,滑块在滑管内滑动时带动滑管使活塞在汽缸内做往复直线运动,从而完成压缩气体的任务。,2023/5/22,32,图212 滑块滑管与曲柄汽缸结构图,压缩机工作原理,压缩机的高压排气室与排气管间用弯曲的缓冲管连接,使排出的高压蒸气压力均匀并兼有消音的作用。为保证在高速运转条件下不发热,压缩机内部各运动部件的摩擦面需要不间断的润滑。,2023/5/22,33,如图213所示为压缩机的离心上油润滑系统。其中,曲轴的下端为吸油嘴,曲轴的内部设有偏心输油管(离心泵),在轴承配合面的主轴颈部开有螺旋油槽,曲柄配合面上也开有出油孔。曲轴下端的吸油嘴沉浸在底部的冷冻油(润滑油)中
19、,当曲轴高速运转时,润滑油在离心力的作用下,沿油嘴壁和螺旋槽上升,对轴承进行润滑。润滑油继续上升,喷出柄梢,喷洒在滑块和活塞上,使它们也得到润滑。这个润滑系统是利用润滑油自身的黏度及主轴在高速转动时的离心力来实现的,因此称离心泵加黏性泵润滑系统。,图213 润滑系统,2023/5/22,34,曲柄滑管式压缩机一般采用簧片式器气阀如图214所示,吸气阀片呈舌形,装在阀板下面,一端用销钉定位而紧夹在阀座和汽缸体之间。另一端可自由运动,并伸入汽缸端面相应的凹槽中,凹槽限制了阀片的升程,起着升高限制器的作用。,图214 簧片式气阀结构,2023/5/22,35,排气阀片呈弓(马蹄)形,置于阀板上面,两
20、端固定在阀板上。排气阀片上面有一个弹簧片,它们之问有一垫片,弹簧片上面有一弓形盖板,作为排气阀片的升高限制器。当活塞在汽缸内从上死点向下死点运动,使缸内压力低于压缩机吸气腔压力时,吸气阀片由于压力差作用,离开阀板而开启,吸气腔气体经阀板上的吸气孔流入汽缸,这时排气阀片上面压力高于下面压力,阀片紧贴在阀板上,盖住阀板上的排气孔(排气阀关闭)。,2023/5/22,36,当活塞从下死点向上死点运动时,吸气阀片下面压力高于上面压力,使阀片紧贴在阀上,盖住阀板上的吸气孔(吸气阀关闭)。当活塞运动到汽缸内压力高于排气腔压力,即排气阀片下面压力高于上面压力时,排气阀片离开阀板而开启,缸内气体经阀板上的排气
21、孔流人排气腔。,曲柄滑管式压缩机只有一个轴承,曲轴受力不均匀,容易出现单边磨损,动力性能较差,一般仅适用于功率小于250 w的压缩机。,2023/5/22,37,(2)曲轴连杆式压缩机 这种压缩机结构如图215所示。它由曲轴带动连杆,使活塞在汽缸内做往复运动,曲轴支撑在两个轴承上。这种压缩机使用寿命长,但零部件较多,结构复杂。,图215 曲轴连杆式压缩机,2023/5/22,38,(3)曲柄连杆式压缩机 这种压缩机结构如图216所示。其曲柄轴仅有一个支撑点,因此,不适于大功率的压缩机,多用于输出功率小于O75 kW 的压缩机。它噪声小,使用寿命长,电冰箱上应用较多。,图216 曲柄连杆式压缩机
22、,2023/5/22,39,(4)电磁振荡式压缩机 这种压缩机工作原理如图217所示。线圈内通过一定频率的电流则产生交变磁场,使在磁场内与活塞连接的永久磁铁发生振动,带动活塞做往复运动。这种压缩机结构简单,能量转换效率高,对电压波动适应性强。由于在技术上尚未完全成熟,因此,这种压缩机目前还没有得到广泛采用。,图217 电磁振荡式压缩机工作原理图,2023/5/22,40,2压缩机检修 全封闭式压缩机的外壳上只有吸气管、排气管、工艺管和电源接线柱,其他部件都密封在其内部,压缩机一旦发生故障,通常须开壳才能修理。但因其检修技术要求高,一般维修部设备不足,因此压缩机不轻易开壳检修。目前市场上出现专业
23、工厂回收旧压缩机并检修、翻新,正好承担了旧压缩机的开壳修理工作。,(1)压缩机效率下降 检查压缩机效率:压缩机效率指压缩机的吸、排气性能,即吸、排气阀阀片与阀板密封性,以及活塞与汽缸的密封性。新的或检修后的压缩机装到制冷系统中以前、制冷系统制冷效果下降、对制冷系统加制冷剂无效等情况下,应检查压缩机效率。压缩机效率可采用简易方法与精确方法检查,这里介绍简易方法,精确方法见“压缩机性能测试”,2023/5/22,41,1)第一种方法。对于装在制冷系统上的压缩机,割断压缩机外壳上的吸、排气管,启动压缩机。用大拇指按住排气管让压缩机压气,当压气至大拇指按不住,再用大拇指按住吸气管,若感到有较大吸力,一
24、般认为压缩机是可以用的。2)第二种方法。在压缩机的排气管口,焊接一段直径8 mm、长约20 cm的铜管,铜管另一端接量程为 02 MPa 的压力表。启动压缩机,在 510s 内压力表压力可以达到 25 MPa,停机后5 min,压力表压力下降不超过01 MPa为合格。压缩机效率下降原因之一是吸、排气阀片与阀板磨损引起密封性不良。不具备开壳修理条件的可更换压缩机。,2023/5/22,42,(2)响声异常 压缩机出现异常响声后,首先应判明响声是来自于其内部还是外部。在压缩机的外部,制冷系统的管路相碰、压缩机的底部螺栓松脱等都会发出敲击声。在压缩机的内部,活塞销与连杆小头及活塞销座之间的间隙因长期
25、磨损而增大,间隙严重时会发出“嗒、嗒”的敲击声;压缩机内各减振弹簧的拉力不一致或运输时没有垂直放置,使某弹簧脱落、断裂也会从机壳内发出“哨、哨”连续不断的响声。另外,制冷系统方面的故障也会产生类似的响声,如液击声,制冷剂过多时压缩机发出的“嗡、嗡”声等。因此在修理过程中应区别对待,对于响声明显异常的故障要及时处理,以免造成更大的损伤。,2023/5/22,43,(3)抱轴和卡缸 当压缩机的润滑油充灌不足、油质恶化、内含杂质或油路堵塞造成润滑不良以及零部件间的配合不当时,会使运动件磨合面相互抱合而不能运动,从而造成抱轴或卡缸现象。压缩机出现抱轴和卡缸故障后,可用如下方法排除。,1)敲击法如图21
26、8所示,将木块置于压缩机顶部中心位置,用锤子猛然敲击,然后围绕压缩机的四周进行敲击,敲击后接通电源23 s,若一次不能启动,可反复进行几次。注意通电时间不能过长,否则可能会烧坏压缩机电动机。,图218 敲击压缩机,2023/5/22,44,2)人工强行启动法人工强行启动的实质即增大压缩机电动机的启动转矩。可以在启动绕组中串联一只容量为75F400 V 的交流电容器,将电压增大(280 V以下)。3)加温法将压缩机从系统中拆下,放入加热箱中加热,恒温 120 左右加热34 h,利用在加热过程中机件内外的膨胀差。使咬合部位的间隙增大,黏稠性下降,从而有利于松动。加热后可再进行人工强行启动。,202
27、3/5/22,45,二、冷凝器,冷凝器是一种热交换器。它在制冷系统内是制冷剂向外散发热量的部件。冷凝器的任务是将压缩机排出的高温高压的制冷剂蒸气进行冷却,将热量传给周围的介质(水或空气)而液化。冷凝器在工作时,要向外放出热量,故其表面温度较高,夏季最高温度可超过50。根据冷却介质的不同,冷凝器可分为水冷却式和空气冷却式两种。大型制冷设备一般采用水冷却式,而小型制冷设备的冷凝器一般多为空气冷却式。空气冷却式又可分为风扇强制对流冷却式和空气自然对流冷却式。强制对流冷却式的传热效率较高,但风机有一定的噪声,大型电冰箱和厨房冰箱等多采用此种冷却方式。空气自然对流冷却式具有结构简单、无风机噪声、故障率低
28、等优点,但其传热效率较低,一般家用电冰箱都采用这种冷却方式。,2023/5/22,46,1冷凝器的分类与结构 根据结构形式不同,家用电冰箱的冷凝器可分为四种:百叶窗式冷凝器、钢丝式冷凝器、板式冷凝器和内藏式冷凝器。(1)百叶窗式冷凝器 百叶窗式冷凝器是将紫铜管制成的盘管紧密地点焊、嵌接或胀接在开有百叶窗孔的薄钢板上而制成的,其外形如图219所示。冷凝器的盘管通常采用外径为46 mm,壁厚为005O1 mm 的紫铜管或内外镀铜的钢管(邦迪管),散热薄钢片为O508 mm的普通碳素钢板。为了防止腐蚀及增强辐射放热,冷凝器的外表面都喷涂黑漆。百叶窗式冷凝器工艺简单,但散热性能较差,单门电冰箱常采用这
29、种形式的冷凝器。,图219 百叶窗式 冷凝器,2023/5/22,47,(2)钢丝式冷凝器 钢丝式冷凝器的外形如图220所示。它的冷凝盘管采用外径为56 mm的薄壁邦迪管弯制而成,在盘管的两侧,以一定的间距(58 mm)均匀地点焊上直径为152 mm的普通碳素钢丝。邦迪管分单层卷制和双层卷制两种:单层卷制管只在内表面镀铜,并配未经镀铜的钢丝;双层卷制管的内外壁均镀铜,并配镀铜钢丝。钢丝式冷凝器的焊接工艺复杂,但散热性能好、材料费用低、便于机械化生产,所以被广泛采用。,图220 钢丝式冷凝器,2023/5/22,48,(3)板式冷凝器 板式冷凝器的外形如图221所示。它的冷凝盘管为外径6 mm的
30、紫铜管,散热片为冲压成多条弧形沟的薄钢板,两者焊接后涂以黑漆而制成。这种冷凝器的优点是材料省、外观整洁,但是其散热性能较差。,图221 板式冷凝器,2023/5/22,49,(4)内藏式冷凝器 内藏式冷凝器的结构如图222所示。它的盘管采用外径为56mm 的铜管弯制而成。弯好的铜管用铝箔胶带和导热胶粘贴在箱体左右两侧板或后板内侧,经聚氨酯绝热泡沫发泡后将盘管紧固在侧板或后板上。这种冷凝器靠箱体外壳的钢板来散热,虽然散热性能差,但结构紧凑、不占空间、不易损伤、箱体也相对美观大方,因此得到了广泛的应用。,图222 内藏式冷凝器,2023/5/22,50,2影响冷凝器传热效率的因素(1)空气流速 空
31、气流速对冷凝器的传热效率影响很大,流速越快,传热效率越高。因此冰箱应置于通风良好的处所,周围的阻碍物不能过近。但空气流速也不能太快,否则冷凝器的传热效率将不再明显提高,空气的流阻和噪声却明显增大了。(2)环境温度 冷凝器的传热效率和环境温度有关,环境温度越低,传热效率就越高。因此冰箱放置的处所还应避开周围的热源,避免阳光的直射。,2023/5/22,51,(3)真空度 真空度越高,冷凝器的传热效率越高。由于空气的传热效果差,当制冷系统的真空度较低,内部残留空气过多时,电冰箱运行过程中空气集中在冷凝器中,冷凝器的传热效率将大为降低。因此在充注制冷剂前,要求将管路中的空气排除干净。(4)污垢 电冰
32、箱在使用一段时间后,冷凝器管道内壁就会积存油垢,外露式冷凝器的外表面还会积落灰尘。由于油垢和灰尘的导热系数都较低,它们的存在将会降低冷凝器的传热效率。因此冷凝器需定期清洗,当内部积油过多时,还需进行除垢工作。,2023/5/22,52,3冷凝器的故障与排除 在电冰箱的制冷系统中,冷凝器的故障率相对较低。可能发生的故障有:冷凝效果差、冷凝器出现漏点等。(1)冷凝效果差的故障排除 当冷凝器内存在空气或油垢过多时,冷凝效果将变差,制冷量也将下降。1)在空气制冷系统工作时,空气在冷凝器中形成不凝性气体,占据了冷凝面积,冷凝压力和冷凝温度升高,使散热性能变差,从而导致制冷量的下降。排除的方法是:对系统重
33、新抽真空,当真空度达到要求后,重新充注制冷剂。,2023/5/22,53,2)油垢过多。冰箱在工作过程中,由于冷凝器温度较高,制冷剂和润滑油流经时,在盘管内壁就会形成油垢。使冷凝器的散热性能下降。清除油垢的方法是:用焊枪焊开冷凝器与压缩机高压排气管的连接处和毛细管与干燥过滤器的连接处,最后焊下干燥过滤器,将冷凝器的进口与氮气钢瓶的减压阀相连,打压至1 MPa,然后用手指交替堵住和松开出口,使油垢从出口排出。为提高清除效果,也可在冷凝器中灌入四氯化碳,然后用氮气打压吹净并干燥处理,再更换同规格的干燥过滤器,将系统重新焊好即可。,2023/5/22,54,(2)冷凝器漏点的修复 外露式冷凝器出现漏
34、点时,只需将其漏点补焊好即可。当内藏式冷凝器出现漏点时,修复比较复杂。在修复前,应通过打压(冷凝器中充入约08 MPa 的氮气)并用耳听漏声初步判断泄漏部位,然后在箱体外壳局部开口进行检漏补漏工作。但由于箱体开壳影响美观,而且漏点不易查找,因此处理时可改装成外露式冷凝器。方法是,在适当的位置断开内藏式冷凝器两端的连接管,将外置式冷凝器按原系统流程焊接好,并固定在箱体后背的适当位置。代换时,新冷凝器的传热面积应等于或稍大于原冷凝器的传热面积。,2023/5/22,55,三、蒸发器,蒸发器也是制冷系统中的一种换热器。当低温低压的液态制冷剂流经蒸发器时,迅速吸收被冷却物质的热量而达到制冷的目的,同时
35、制冷剂本身也蒸发沸腾为蒸气。根据冷却介质不同,蒸发器可分为冷却液体式、冷却空气式和冷却固体式等三种,小型制冷设备一般都采用冷却空气式蒸发器。对于普通双门直冷电冰箱,一般冷冻室、冷藏室均采用管板式蒸发器;抽屉式双门直冷电冰箱,一般冷藏室采用管板式蒸发器、冷冻室采用层架式蒸发器;风冷电冰箱冷冻室一般采用翅片式蒸发器。,2023/5/22,56,1蒸发器的分类和结构 家用电冰箱一般都采用冷却空气式蒸发器。按空气对流循环的方式不同,它可分为自然对流式和强制对流式两大类。其中,常见的自然对流式蒸发器有管板式、铝板吹胀式、单脊翅片管式和多层搁架式(简称层架式)等;强制对流式蒸发器则一般都为翅片盘管式。,(
36、1)管板式蒸发器 管板式蒸发器的外形如图223所示。早期的产品由外径为68 mm 的铜管和厚度为0608 mm 的铜板制成,盘管和铜板之间通过焊接固定。目前电冰箱所采用的管板式蒸发器由薄不锈钢或铝板作蒸发器的内胆,外层则以铜管或铝扁管通过铝箔胶带或导热胶将其粘接固定。管板式蒸发器工艺简单、不易泄漏、使用寿命长,但是其传热性能稍差,主要用于直冷式电冰箱的冷冻室。,图223 管板式蒸发器,2023/5/22,57,(2)铝板吹胀式蒸发器 铝板吹胀式蒸发器又称铝复合板式蒸发器,它的外形如图224所示。以前铝板吹胀式蒸发器所采用的材料为铝锌铝三层金属复合板冷轧成约15 mm 厚的板材。制作时,按蒸发器
37、所需的尺寸裁制好,并平放在刻有管路通道的模具上,用油压机加压约500 t,通过电热装置加热至440500,使中间的锌层融化并与铝板粘接。与此同时,通过复合板的管道端口,用高压氮气吹胀成管形,然后弯制成所需的形状,再将其搭边铆接而成。,图224 铝板吹胀式蒸发器,铝是银白色金属,熔点660.4,2023/5/22,58,目前所采用的铝板吹胀式蒸发器则是在铝板上印刷出石墨管路图,上面盖上铝板,经过碾轧和热处理后将复合板在高压下吹胀,带有石墨管路部分被吹胀成管路后,用氩弧焊将进出口铝管焊接在铝蒸发器上。铝板吹胀式蒸发器虽然制造工艺复杂,但传热性能好,管路分布合理并可做成单层和多层,能大批量生产,目前
38、被广泛用作直冷式电冰箱冷冻室蒸发器。同时,它又可以做成平板型,用于直冷式电冰箱的冷藏室。最新型的铝板吹胀式蒸发器是一次制造出连成一体的冷冻室和冷藏室两个蒸发器,使结构更趋合理,成本也相应下降,可靠性进一步得以提高。,2023/5/22,59,(3)单脊翅片管式蒸发器 单脊翅片管式蒸发器的外形如图225所示。它由经过特殊加工的有单脊翅片的铝管弯曲加工成型,翅片高为1520 mm。这种蒸发器的特点是单位长度的制冷量小、工艺简单、加工方便、传热性能好、便于擦洗。它主要用于直冷式电冰箱的冷藏室。,图225 单脊翅片管式蒸发器,2023/5/22,60,(4)层架式蒸发器 如图226所示为多层搁架式蒸发
39、器的外形结构图,这种蒸发器主要用于立式冷冻箱和目前常见的冷冻室为内抽屉式的双门大容量直冷式电冰箱。搁架式蒸发器兼作抽屉搁架,具有工艺简单、结构紧凑、便于检修、传热效率高、冷却速度快的特点。,图2 26 多层搁架式蒸发器,2023/5/22,61,(5)翅片盘管式蒸发器 翅片盘管强制对流式蒸发器用于全自动风冷式无霜电冰箱其外形结构如图227所示。这种蒸发器的翅片一般是以01O2 mm 的铝片或铜片制成。片间距为68 mm,盘管采用812 mm的铝管或铜管,盘管之间设有电热器,用以快速自动化霜。翅片盘管式蒸发器传热效果好、结构紧凑、占据空间小,但需配风扇实现强制风冷。,图227 翅片盘管强制对流式
40、蒸发器,2023/5/22,62,2蒸发器检修 蒸发器主要故障是泄漏,对于翅片蒸发器内部泄漏,通常只能将蒸发器更换;对管板式蒸发器内漏,拆背板挖泡补漏非常困难,可在冰箱内胆外面用紫铜管重新布置蒸发器,置换原来的蒸发器,但这样会影响冰箱的美观;对层架式蒸发器、铝板吹胀式蒸发器可采用补漏方法维修。由于焊接补漏容易烧坏冰箱,一般采用以下补漏方法:,冰箱内漏维修(副蒸发器内漏)视频,2023/5/22,63,(1)胶粘剂补漏 常用的胶粘剂如302强力环氧树脂胶、CX212型胶粘剂、JC31l型胶粘剂等。补漏时应把制冷系统氮气放出(卸压),然后将漏孔周围胶接面用刀片轻轻刮研,再用汽油或酒精清洗,并擦净、
41、干燥。由于制冷剂与冷冻油能相互溶解,因此,漏孔周围清洗后冷冻油又会从蒸发器通道内侧渗透出来,为此要经过多次清洗,做到最后一次清洗后漏孔周围不再渗油,否则补不牢。从胶粘剂配套的 A、B 两管中挤出等量的原料于玻璃板或塑料板上,混合后充分调匀,涂在漏孔周围,以能覆盖孔洞周围 2 mm 宽为好。在室温2025下,胶粘剂固化时间为24 h。若要缩短时问,可用25 w或40 W灯泡烘烤胶粘剂,等胶粘剂固化方可试压检漏。,2023/5/22,64,遇到天冷季节,胶粘剂不易挤出时,将胶管放至温暖处稍待片刻即可。有的胶粘剂,如盘石牌302强力环氧树脂胶,不适宜在温度低于15时固化,为此可采用电灯泡烘烤、胶接件
42、预热或将粘接件放置在火炉附近等措施。若要增加胶结强度,可作第二次增补,但应在第一道胶粘剂固化后,用细砂纸轻轻打磨胶粘剂及周围金属表面,方可将胶粘剂涂上,其范围可比第一次稍宽。作增补时,一次用胶量不可太多。若漏孔较大,可先剪一块厚度约1 mm,面积略大于孔洞的方形金属片,擦净、除油后置于孔洞上,用针尖顶住后上胶,固化后再作第二次增补。注意事项:除铝蒸发器外,不锈钢蒸发器、铝蒸发器的铜铝管接头、冷凝器及管路的泄漏,均可用胶粘剂修补,但毛细管接头不宜用胶粘剂修补,以免堵塞毛细管。,2023/5/22,65,(2)锡焊补漏 铝板式蒸发器泄漏通常情况下应更换,但也可修补,除了胶补外,还可用摩擦焊焊补,后
43、者适用于漏孔直径为01O5 mm 的场合。焊剂的配方是:松香粉50、石英粉20(用80目铜丝网过筛)、耐火砖粉30(用80目铜丝网过筛,也可用生铁粉代替),三者混合。焊补时先清洗漏孔周围,在漏孔周围撒一些焊剂粉。用100 W电烙铁焊头沾上较多的焊锡,一面拿电烙铁用力在焊接处摩擦,以除去铝表面的氧化层,一面熔锡,焊锡便可牢固地附在铝的表面,漏洞即被补好。此时,趁热用布将焊粉擦去,然后再用电烙铁加一道锡即可。焊补后用酒精清洗补漏周围,并用塑料垫在铜管与蒸发器之间,以消除微电极影响。蒸发器固定原位后,对制冷系统用08 MPa 压力检漏,因焊补处的承压能力较低且漏孔在低压区。检漏合格后抽空、充灌制冷剂
44、。,2023/5/22,66,(3)压接环补漏 抽屉式冰箱铜铝接口漏,用压接环补漏 1)将扩口头装于压接钳一端,另一端装上铝管,如图228所示扳动两把手扩口。2)将压接环套入铜管(大头向铝管),铜管插入铝管内。将压接液滴于铜铝连接缝处,如图229所示装上压接钳、扳动两把手压接。3)无工具的情况下也可用环氧树脂胶补漏。,图228 扳动两把手扩口,图229 装上压接钳、扳动两把手压接,铜铝接头压接钳操作及采购通知.ppt,2023/5/22,67,四、毛细管,1毛细管的作用及特点 毛细管装在冷凝器和蒸发器之间,起节流降压作用,毛细管内径为0510 mm,长度为154 m。在一定的冷凝压力下影响毛细
45、管节流的主要因素是毛细管的内阻。毛细管的内阻与管子长度成正比,与管孔的截面积成反比(即与管子内径的平方成反比)。即毛细管长度越长或内径越小,毛细管节流就越严重,制冷剂压力下降就越大,温度下降也越大。如果在内径一定下,调节管长,那么可在毛细管出口得到不同的压力,使进入蒸发器的制冷剂在这一压力下汽化得到不同的低温,以适应不同冰箱的星级要求。因此在冰箱维修中,毛细管尺寸尽量不要改动。,2023/5/22,68,电冰箱毛细管一般与回气管并行地粘在一起或焊在一起或者一起套在另外一根铜管里,使得流过毛细管的制冷剂液体与流过回气管的低温制冷剂蒸气发生热交换,使毛细管中的中温制冷剂变为过冷液体后进人蒸发器,以
46、提高制冷效果,同时回气管中的低温蒸气变为过热蒸气,可防止压缩机液击。毛细管与热力膨胀阀相比,毛细管结构简单,成本低,没有运动部件,不易产生故障;但它内径很小,容易堵塞;压缩机停机时立即启动是不允许的,待 35 min 高低压平衡后再启动,如立即启动所需启动力矩很大,会造成启动电流很大,容易损坏压缩机。,2023/5/22,69,2毛细管故障与排除(1)毛细管脏堵、油堵 故障现象:压缩机能启动、运行但不制冷,蒸发器流水声消失,排气管与冷凝器不热。用手摸各接头焊缝,没有发现油迹,初步判断不是泄漏引起不制冷。割断压缩机工艺管有大量气流喷出,表明制冷系统没有泄漏,而是堵塞或压缩机有故障。输入电流小于额
47、定电流,表明压缩机的故障可能性很小。在工艺管接压力表与制冷剂钢瓶,充灌 R12 约 0.2 MPa,关钢瓶阀与修理阀,启动压缩机,修理阀真空压力表呈真空,停机后真空压力表压力回升极慢,表明毛细管或干燥过滤器堵塞。烤化毛细管与干燥过滤器接头焊缝,拆下压力表和制冷剂钢瓶,开压力表,启动压缩机,用手感受干燥过滤器出口有无排气,结果有排气,表明毛细管堵塞。毛细管堵塞的一个原因是油堵。,2023/5/22,70,冷冻油与制冷剂能相互溶解,溶解度与温度有关,温度低溶解度减小。它们流经毛细管时,部分冷冻油从制冷剂中分离出来,油中蜡组分也析出,粘在毛细管管壁上。若冷冻油不纯,制冷剂所含杂质过量,以及制冷系统在
48、长期运行中产生的一些碳化物等,这些杂质与冷冻油混合,成为浆糊状物,并逐渐增多,引起毛细管堵塞。,毛细管堵塞的另一原因是干燥过滤器失效,使干燥剂(分子筛)的碎物、金属粉末等机械杂质穿过过滤网进入毛细管,导致毛细管堵塞。这种堵塞多发生在毛细管的入口段。,2023/5/22,71,故障排除:用氮气或制冷系统本身压缩机“打压”,对制冷系统进行吹除。同时应更换干燥过滤器。压力吹除时,若从压缩机排气管顺着制冷剂流程方向吹除,由于堵塞点多在毛细管入口段,会使杂质越挤越紧,吹除效果不好。从毛细管出口端向入口端吹除(反向吹除),效果较好,其操作如图230所示。毛细管故障排除后检漏、抽真空、充制冷剂即可。,图23
49、0 用氮气反向吹除毛细管,2023/5/22,72,(2)毛细管冰堵 故障现象:启动压缩机,开始时蒸发器结霜正常,压缩机排气管与冷凝器都会变热,有连续的气流声,箱温也能降下来。后来气流声逐渐变得断断续续,经过一段时间后,蒸发器霜层融化,压缩机排气管与冷凝器都不热,箱温回升,以至不制冷,气流声消失。经一段时间运行后,电冰箱又恢复正常工作,这种现象反复出现。故障原因:电冰箱制冷与不制冷按一定时间间隔反复出现,这是电冰箱毛细管发生冰堵的特殊现象。检查毛细管出口段,有一处有冰珠出现此处内侧为冰堵处,用加热法(用热湿布包扎或电吹风吹热等)使冰珠融化,毛细管内侧冰堵处的冰也会融化,故障会暂时清除。,202
50、3/5/22,73,制冷系统R12和冷冻油含有水分,制冷系统在检修过程中侵入较多水分,制冷系统中干燥过滤器的干燥剂失效等,使制冷系统中水分过量而呈游离状态,随R12在制冷系统中循环,在毛细管温度低于O的出口处,水分逐渐结冰,由小变大,导致毛细管堵塞(冰堵)。冰堵后制冷系统中的制冷剂不能循环,使制冷系统低压呈真空,不制冷。由于不制冷,使毛细管温度慢慢回升,冰堵处的冰逐渐融化,制冷系统义恢复制冷。如此反复出现,使制冷与不制冷问隔进行,水分越多,间隔时间越短。故障排除:制冷系统更换干燥过滤器、重新抽空、干燥、割断压缩机工艺管放出制冷系统中制冷剂,在工艺管接修理阀与真空泵,对制冷系统重新进行加热抽空,