【文章內(nèi)容簡介】 畢業(yè)設(shè)計（論文）說明書 共 83 頁 第 9 頁 ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ 裝 ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ 訂 ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ 線 ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ 以確保安全。在制冷系統(tǒng)中充有三種物質(zhì)，即制冷劑 — 氨、吸收劑 — 水、擴(kuò)散劑 — 氫。 圖 21 吸收 擴(kuò)散式冰箱制冷系統(tǒng) 1蒸發(fā)器 2冷凝器 3精餾器 4發(fā)生器 5吸收器 6熱源 家用吸收式冰箱的主要問題是效率較低、能耗較高，故目前僅用于作戰(zhàn)部隊的衛(wèi)生所、 野外作業(yè)的科研工作等特殊場合，多為容積較小的單門冷藏箱。 （ 3）半導(dǎo)體冰箱。半導(dǎo)體冰箱又稱溫差電制冷冰箱，是利用半導(dǎo)體制冷器件制成的一種制冷裝置。它是根據(jù)半導(dǎo)體溫差效應(yīng)制成的一種裝置。其優(yōu)點是體積小、重 量輕、無噪聲、無磨損、操作簡單、可靠性高，列制冷劑泄漏和污染問題。但是由于半導(dǎo)體電冰箱制冷效率低、成本昂貴、能耗高、容積又很小，故目前僅用于某些特定的場合，如汽車 、實驗等。 ５、按箱內(nèi)冷卻方式分類 家用冰箱按冷卻方式可分為直冷式、間冷式和間直冷并用式三類。 （ 1）直冷式冰箱。直冷式冰箱又稱為冷氣自然對流式冰箱，它利用箱內(nèi)蒸發(fā)器周圍的冷空氣比重大，向下流動被貯存的食品吸熱，溫度上升后回到蒸發(fā)器周圍，使箱內(nèi)空氣形成自然對流。另外，箱內(nèi)部分水分會在蒸發(fā)器周圍凍結(jié)成霜，故直冷式冰箱又稱為有霜式冰箱。 直冷式冰箱結(jié)構(gòu)如圖 22 所示，這種直冷式冰箱的蒸發(fā)器一般直接安裝在上部的冷凍室，在下部的冷藏室內(nèi)另有一個小的蒸發(fā)器，或者將冷凍室的冷空氣分一部分進(jìn)入冷藏室，冷藏 室進(jìn)行食品冷藏。直冷式冰箱具有制造容易、結(jié)構(gòu)簡單、成本低、制冷速度快、比較省電的特點；但由于箱內(nèi)依靠空氣自然流動來冷卻貯存食品，因此箱內(nèi)溫度的均勻性不如間冷式冰箱好；而且冷凍室又需要定期進(jìn)行人工除霜，對于食品的貯存質(zhì)量有很大的影響，亦給日常使用帶來了許多不便。 另外，由于兩個冷間的溫度只有一個溫度控制器通過控制壓縮機(jī)的開、停來調(diào)節(jié)，因此箱內(nèi)溫度不能隨著兩個冷間貯存食品種類的變化而改變，以致影響了食品的貯存 安徽工業(yè)大學(xué) 畢業(yè)設(shè)計（論文）說明書 共 83 頁 第 10 頁 ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ 裝 ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ 訂 ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ 線 ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ 質(zhì)量。另一方面，箱內(nèi)溫度受環(huán)境溫度的影響較大，當(dāng)冬季環(huán)境溫度較低時，會出現(xiàn)壓縮機(jī)不啟動，兩個冷間的溫度會 出現(xiàn)一間溫度過低，而另一間溫度過高的情況。為此需要增加低溫?zé)嵫a(bǔ)償裝置，或采用雙溫控制技術(shù)（采用二位三通電磁閥加毛細(xì)管方法）。前者的方法會引起電耗量的增加，而后者則使控制系統(tǒng)變得復(fù)雜導(dǎo)致成本增加。 （ 2）間冷式冰箱。間冷式冰箱也稱為氣強(qiáng)制循環(huán)式冰箱，它依靠風(fēng)扇吹風(fēng)來強(qiáng)制箱內(nèi)冷空氣對流循環(huán)，從而實現(xiàn)間接冷卻。由于箱內(nèi)食品不與蒸發(fā)器接觸，故稱為間冷式冰箱。 間冷式冰箱的蒸發(fā)器一般位于冷凍室后部隔層中，豎立或橫臥安裝在冷凍室和冷藏室的夾層之間，如圖 23所示。用一個微型電風(fēng)扇將冷風(fēng)通過風(fēng)道送入冷凍室和冷藏室，達(dá)到制 冷效果。由于冷凍食品蒸發(fā)的水分被冷風(fēng)帶走，并在蒸發(fā)器表面凍結(jié)。 圖 22 直冷式雙門雙溫電冰箱剖面圖圖 圖 23 間冷式雙門雙溫電冰箱制冷系統(tǒng)圖 1冷凍室蒸發(fā)器 2冷凍室 3冷藏室蒸發(fā)器 1冷凍室 2翅片式蒸發(fā)器 3風(fēng)扇 4接水盒 5冷藏室 6冷凝器 7壓縮機(jī) 4熱溫風(fēng)門溫度控制器 5冷藏室 6冷凝器 8啟動器和過載保護(hù)繼電器 9水蒸發(fā)盤 7壓縮機(jī) 8啟動過載保護(hù)繼電器 9水蒸發(fā)盤 10果菜盒 11擱架 12溫度控制器和照明燈 10果菜盒 11擱架 12制冰盒 13溫度控制器 間冷式冰箱具有自動除霜裝置，自動蒸發(fā)除霜，因此冷凍室內(nèi)無霜，故又稱“無霜”冰箱或風(fēng)冷式冰箱。與直冷式冰箱相比，間冷式冰箱一般設(shè)置一個蒸發(fā)器和兩個溫度控制器；其中一個控制冷凍室溫度與壓縮機(jī)制開、停機(jī)，另一個通過改變風(fēng)門的位置調(diào)控送入冷藏室的冷風(fēng)量來控制冷藏室的溫度。 間冷式冰箱最大的特點是箱內(nèi)溫度均勻，冷卻速度快；即使在除霜時冷凍室的溫 安徽工業(yè)大學(xué) 畢業(yè)設(shè)計（論文）說明書 共 83 頁 第 11 頁 ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ 裝 ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ 訂 ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ 線 ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ 度變化不大于 5℃ ，冷藏室溫度變化不 大于 2℃ ，因此大大提高食品的貯存質(zhì)量。由于間冷式冰箱采用雙溫度控制系統(tǒng)，因此各個冷間溫度可以獨立控制，易于實現(xiàn)多門多溫度控制，冰箱的容積亦可以做得較大。但是由于其自動除霜系統(tǒng)、強(qiáng)制送風(fēng)系統(tǒng)和自動調(diào)瘟系統(tǒng)等功能的增加，與直冷式電冰箱相比，結(jié)構(gòu)復(fù)雜，耗電量大，成本提高了 10%以上。 （ 3）間冷、直冷并用式冰箱。間冷、直冷并用式冰箱也稱為冷氣強(qiáng)制循環(huán)及自然對流并用式冰箱，這種類型冰箱查將直冷式和間冷式的特點結(jié)合起來，冷凍室采用間冷式，冷藏室采用直冷式。 由于市場上的家用冰箱大都是蒸氣壓縮式 冰箱，因此這里只對蒸氣壓縮式冰箱的制冷系統(tǒng)簡單的介紹。蒸氣壓縮式冰箱由制冷系統(tǒng)、電控系統(tǒng)和箱體及附件等三部分組成。 制冷系統(tǒng)的組成 家用冰箱的制冷系統(tǒng)一般有壓縮機(jī)、冷凝器、毛細(xì)管、蒸發(fā)器、干燥過濾器及制冷劑等組成。另外根據(jù)實際情況可在蒸發(fā)器出口設(shè)置集液器。 圖 24直冷式冰箱制冷系統(tǒng) 圖 25 間冷式雙門雙溫電冰箱制冷系統(tǒng) 1蒸發(fā)器落 2低壓吸氣管 3毛細(xì)管 4冷凝器 1翅片管式蒸發(fā)器 2冷凝器 3干燥過濾器 5干燥過濾器 6壓縮機(jī) 4抽空充注制冷劑管 5壓縮機(jī) 6水蒸發(fā)加熱器 7抽賓充注制冷劑管 7低壓吸氣管 8毛細(xì)管 9門口除霜管 安徽工業(yè)大學(xué) 畢業(yè)設(shè)計（論文）說明書 共 83 頁 第 12 頁 ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ 裝 ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ 訂 ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ 線 ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ 圖 24 為最常見的具有冷藏室與冷凍室的雙門雙溫直冷式冰箱的制冷系統(tǒng)。制冷劑在制冷系統(tǒng)中的流向為；壓縮機(jī) ?副冷凝器 ? 主冷凝器 ? 防露管 ? 干燥過濾器?毛細(xì)管 ?冷藏室蒸發(fā)器 ?冷凍室蒸發(fā)器 ? 回氣管 ? 壓縮機(jī)。圖 25 為雙門雙溫間冷式冰箱的制冷系統(tǒng)圖，其制冷劑在制冷系統(tǒng)中的流向與直冷式冰箱大致相 同。區(qū) 別在于當(dāng)內(nèi)置冷凝器分別在箱體兩側(cè)時，高壓側(cè)制冷劑一般先流過一側(cè)冷凝器，經(jīng)過防露管，再流過另一側(cè)冷凝器、干燥過濾器，進(jìn)入毛細(xì)管。 （ 1）壓縮機(jī)。家用冰箱通常采用全封閉容積壓縮機(jī)，結(jié)構(gòu)形式有滑管式、連桿式和旋轉(zhuǎn)式等。它具有結(jié)構(gòu)緊湊、體積小、重量輕、振動小、噪聲低及制冷劑不泄漏等優(yōu)點。 （ 2）冷凝器。冷凝器是使氣態(tài)制冷劑放出熱量而凝結(jié)為液態(tài)的熱交換設(shè)備。家用冰箱的冷凝器通常為空氣冷卻式冷凝器，大部分采用自然對流冷卻方式，按其安裝的位置可分為內(nèi)置式和外置式。外置式冷凝器通常放在冰箱的背部，其結(jié)構(gòu)形式為鋼絲式 、平板式或百葉窗式。內(nèi)置式冷凝器的冷凝管直接在冰箱兩側(cè)外殼鋼板的內(nèi)側(cè)，利用兩側(cè)鋼板向外散熱。內(nèi)置式冷凝器的傳熱效果不及外置式冷凝器好，設(shè)計中要適當(dāng)加大隔熱層的厚度，傳熱系數(shù)一般為 6～ 8W/( 2mK)。內(nèi)置式冷凝器外形比較美觀，冷凝表面不易積灰。 （ 3）門防凍防露管。門防凍防露管主要是用于防止冰箱的門四周因為冷量逸出而使門封處溫度降低，出現(xiàn)結(jié)露甚至結(jié)冰現(xiàn)象，從而保證箱門的正常使用。家用冰箱的門加熱防露裝置，有別于大型制冷裝置，通常不使用專門的熱量來加熱門框，起到 防凍防露的作用，同時又節(jié)省了電加熱的費用。 （ 4）蒸發(fā)器。蒸發(fā)器是使液體制冷劑吸熱汽化成氣體的熱交換設(shè)備。家用冰箱的蒸發(fā)器屬于空氣冷卻式，直冷式冰箱采用自然對流式蒸發(fā)器，有管板式、鋁復(fù)合板式、鋼絲盤管式、單脊翅片式和層架盤管式蒸發(fā)器，用風(fēng)機(jī)進(jìn)行強(qiáng)制對流換熱。 （ 5）干燥過濾器。家用冰箱的干燥過濾器一般安裝在冷凝器出口毛細(xì)管入口之間的液體管路上，其作用是濾除制冷系統(tǒng)中的雜物和吸收制冷劑中的殘留水分，以避免毛細(xì)管的冰堵和臟堵，保證制冷系統(tǒng)的正常運(yùn)行。 圖 26 干燥過濾器 家用冰箱使用的干燥過濾器的結(jié)構(gòu)如圖 26 所示。在過濾器兩端分別裝有 120目至 180 目的過濾網(wǎng)，濾網(wǎng)之間填充干燥劑。干燥劑的種類有很多，如氧化鋁、氧化鈣、硅膠和分子篩等。目前家用冰箱大部分采用吸濕性強(qiáng)的分子篩（如球形分子篩或 安徽工業(yè)大學(xué) 畢業(yè)設(shè)計（論文）說明書 共 83 頁 第 13 頁 ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ 裝 ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ 訂 ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ 線 ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ 特制的分子篩柱）作為干燥劑。 （ 6）毛細(xì)管。家用冰箱的制冷系統(tǒng)中，通常采用毛細(xì)管作為節(jié)流元件。其優(yōu)點是結(jié)構(gòu)簡單、成本低、運(yùn)行可靠；缺點是調(diào)節(jié)性能則較差，系統(tǒng)結(jié)構(gòu)參數(shù)的變化對于性能的影響會比較顯著，因此對于系統(tǒng)匹配的要求較高。 （ 7）制冷劑。家用冰箱使用的制冷劑有 R134a、 R600a 等。 R134a 是一種新型制冷劑，其熱力性質(zhì) 與 R12非常相似，適用于家用冰箱、汽車空調(diào)、中溫和高溫商用制冷裝置。作為 R12 的替代物， R134a 的制冷系統(tǒng)中壓縮機(jī)的結(jié)構(gòu)尺寸和換熱器的尺寸、耐壓性能等均需調(diào)整，但主要是密封材料、潤滑油、干燥劑的選擇。 R600a 是一種自然制冷劑，對環(huán)境無破壞作用。其標(biāo)準(zhǔn)沸點為 ℃ ，凝固點160℃ 其性質(zhì)與 R12 差異較大，主要表現(xiàn)在壓比高、容積制冷量小、電器絕緣要求高。因此用于家用冰箱時，制冷系統(tǒng)要重新設(shè)計和制造。 電路控制系統(tǒng) 家用冰箱的電控系統(tǒng)主要控制冰箱內(nèi)的溫度，保證冰箱的正常工作。圖 27所示為家 用冰箱的典型電路圖，其工作原理如下。 圖 27 家用冰箱典型電路圖 1燈開關(guān) 2照明燈 3溫度控制器 4溫度補(bǔ)嘗加熱絲 5啟動繼電器 6壓縮機(jī)電動機(jī) 7過載保護(hù)器 B藍(lán)色 BK黑色 Br棕色 GY黃綠色 當(dāng)冰箱電源接通時，壓縮機(jī)電動機(jī)運(yùn)行繞組（主繞組）和啟動繼電器線圈首先得 安徽工業(yè)大學(xué) 畢業(yè)設(shè)計（論文）說明書 共 83 頁 第 14 頁 ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ 裝 ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ 訂 ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ 線 ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊