- 家電維修職業(yè)技能速成課堂·電冰箱
- 陳鐵山主編
- 17316字
- 2020-05-07 09:57:42
課堂二 元器件預(yù)備知識
一、常用電子元器件識別
(一)電阻器
電阻器(在電路中通常用字母“R”表示)是一個限流元件,將它接在電路中后,可限制通過它所接支路的電流大小,通常起分壓限流、溫度檢測、過電壓保護等作用。在電冰箱中常用的電阻器有固定電阻器(其阻值是固定不變的,阻值的大小即為它的標稱阻值)、熔斷電阻器(其具有過電流保護功能,可分為可恢復(fù)式與一次性兩種)、熱敏電阻器(其對溫度極為敏感,分為正溫度系數(shù)與負溫度系數(shù)兩種)、壓敏電阻器(其具有電源過電壓保護和穩(wěn)壓功能)和可調(diào)電阻器(旋轉(zhuǎn)它的滑動端時阻值可變化)等幾種,如圖1-3所示。

圖1-3 電阻器
(二)電容器
電容器(在電路中通常用字母“C”表示)的主要物理特征是儲存電荷,就像蓄電池一樣可以充電和放電,將它接在電路中,通常起濾波、耦合、延時等作用。在電冰箱中常用的電容器有瓷片電容器(采用陶瓷材料制成的無極性電容)、滌綸電容器(采用滌綸薄膜制成的無極性電容)、鋁電解電容器(以電解的方法形成的氧化膜材料制成的有極性電容)、鉭電解電容器(采用金屬鉭作為介質(zhì)制成的電解電容)等幾種,如圖1-4所示。

圖1-4 電容器
(三)二極管
二極管也稱晶體二極管,是用半導(dǎo)體單晶材料(硅、鍺、砷化鎵等)制成的一種具有單方向?qū)щ娞匦缘臒o源半導(dǎo)體器件。在電冰箱中常用的二極管主要有整流二極管(有兩個管腳,將交流電變成直流電)、開關(guān)二極管(用于接通和關(guān)斷電路)、穩(wěn)壓二極管(用于基準電壓形成電路和保護電路)、發(fā)光二極管(用于照明燈和指示燈)等幾種,如圖1-5所示。

圖1-5 二極管
(四)三極管
三極管(也稱半導(dǎo)體晶體管或晶體三極管)是由兩個做在一起的PN結(jié)連接相應(yīng)電極再封裝而成的,有集電極c、基極b和發(fā)射極e三個電極,具有電壓、電流和功率放大作用。通常它可以用于組成放大、振蕩及其他各種功能的電子電路,同時也是制作各種集成電路的基本單元。
三極管根據(jù)制造材料可分為硅三極管和鍺三極管;根據(jù)結(jié)構(gòu)可分為NPN型與PNP型(硅三極管和鍺三極管都有PNP型和NPN型兩種類型);根據(jù)功率可分為小功率三極管(低頻管)、中功率三極管(高頻管)和大功率三極管(超高頻管);根據(jù)封裝結(jié)構(gòu)可分為塑料封裝三極管和金屬封裝三極管;根據(jù)功能可分為普通三極管、達林頓三極管、帶阻三極管和光敏三極管;根據(jù)用途可分為放大管和開關(guān)管;根據(jù)焊接方式可分為插入式焊接三極管和貼面式焊接三極管。在電冰箱中常用的三極管如圖1-6所示。

圖1-6 三極管
(五)電感
電感(在電路中通常用字母“L”表示)是一種電抗器件,主要是將電能轉(zhuǎn)換為磁能并儲存起來。其特殊性質(zhì)與電容相反,接在電路時電感中的電流不能突變(當線圈通過電流時,在線圈中形成磁場感應(yīng),感應(yīng)磁場又會產(chǎn)生感應(yīng)電流來抵制通過線圈的電流),通常起扼流、濾波、調(diào)諧、延時、耦合、補償?shù)茸饔?。常見的電感有空心電感和鐵氧體電感。在電冰箱中常用的電感如圖1-7所示。

圖1-7 電感
(六)熔斷器
熔斷器(又稱保險絲)是指電流超過規(guī)定值時,以本身產(chǎn)生的熱量使熔體熔斷以斷開電路的一種電流保護器。它由熔絲、玻璃殼、金屬帽構(gòu)成,安裝在電冰箱主控板供電回路最前面,當濾波電容或負載因漏電、短路等原因而引起電流增大,超過熔斷器標注的熔斷直流值后,它體內(nèi)的熔絲(熔體)快速熔斷,切斷供電回路,避免故障進一步擴大,實現(xiàn)對電冰箱的過電流保護。熔斷器是應(yīng)用最普遍的保護器件之一。電冰箱中常用的熔斷器如圖1-8所示。

圖1-8 熔斷器
(七)變壓器
變壓器(在電路中常用T、B或TR等字母表示)是利用電磁感應(yīng)的原理來改變交流電壓的電子元器件,其最重要的兩個元件為線圈(與電源相連的線圈接收交流電能,稱為初級繞組;與負載相連的線圈送出交流電能,稱為次級繞組)和鐵芯,通常在電路中起電壓變換、阻抗變換、隔離耦合等作用,廣泛應(yīng)用在各個領(lǐng)域的電子產(chǎn)品內(nèi)。在電冰箱電腦板中主要采用開關(guān)變壓器(應(yīng)用在開關(guān)電源內(nèi))和電源變壓器(將市電電壓進行降壓的變壓器)兩種,如圖1-9所示。

圖1-9 變壓器
(八)光電耦合器
光電耦合器(簡稱光耦)是將發(fā)光器件(如發(fā)光二極管)和光敏器件(如光敏三極管)組裝在一起,以光為媒介傳輸電信號的一種電—光—電轉(zhuǎn)換器件,由發(fā)光源和受光器兩部分組成(發(fā)光源的引腳為輸入端,受光器的引腳為輸出端),通常有四腳直插和六腳直插兩種封裝。其具有較強的隔離和抗干擾能力,在電冰箱的控制電路中得到了廣泛的應(yīng)用。在電冰箱中常用的光電耦合器如圖1-10所示。

圖1-10 光電耦合器
(九)電磁繼電器
電磁繼電器是一種根據(jù)特定形式的輸入信號轉(zhuǎn)變其觸點開合狀態(tài)的控制器件,通常應(yīng)用于自動控制電路中,主要由控制系統(tǒng)(又稱輸入回路)和被控制系統(tǒng)(又稱輸出回路)兩部分構(gòu)成,具有成本低、結(jié)構(gòu)簡單等特點。它根據(jù)觸點的狀態(tài)可分為常開型繼電器、常閉型繼電器和轉(zhuǎn)換型繼電器三種;根據(jù)線圈的供電方式可以分為直流電磁繼電器(外殼上標有“DC”字符)和交流電磁繼電器(外殼上標有“AC”字符)兩種。在電冰箱中所用的電磁繼電器有重錘式啟動繼電器(用于控制啟動電容與啟動繞組)、PTC啟動繼電器(用于控制啟動繞組中電流的有無)及碟形熱保護繼電器(用于保護壓縮機、風扇電動機)等幾種,如圖1-11所示。

圖1-11 電磁繼電器
(十)晶振
晶振是配合時鐘電路產(chǎn)生高精度時鐘信號的主要元件,是微處理器和各個受控電路進行正常通信的必備條件,是一種高精度和高穩(wěn)定度的振蕩器。它是按一定方位角切成的薄晶片,在它的兩個對應(yīng)面上涂敷銀層作為電極,在每個電極上各焊一根引線接到管腳上,再用金屬(或者陶瓷、玻璃、塑料)外殼封裝而成。電冰箱中常用的晶振頻率多為4MHz、8MHz、10MHz、12MHz等幾種,如圖1-12所示。

圖1-12 晶振
(十一)蜂鳴器
蜂鳴器(在電路中通常用字母BZ、BUZ、H、HA等表示)是一種一體化結(jié)構(gòu)的電子訊響器。它可分為壓電式蜂鳴器和電磁式蜂鳴器兩種類型,其作用是電聲轉(zhuǎn)換。在電冰箱中常用壓電式蜂鳴器(由多諧振蕩器、壓電蜂鳴片、阻抗匹配器及共鳴箱、外殼等組成),如圖1-13所示。

圖1-13 蜂鳴器
(十二)輕觸開關(guān)
輕觸開關(guān)主要用作面板上的功能操作鍵,主要由嵌件、基座、彈片、按鈕、蓋板等組成,使用時輕輕點按開關(guān)按鈕就可使開關(guān)接通,當松開手時開關(guān)即斷開,其內(nèi)部結(jié)構(gòu)是靠金屬彈片受力彈動來實現(xiàn)通斷的。電冰箱中常用的輕觸開關(guān)如圖1-14所示。

圖1-14 輕觸開關(guān)
二、專用電子元器件識別
(一)壓縮機
壓縮機是制冷系統(tǒng)的動力源,是制冷循環(huán)中最關(guān)鍵的一個部件,位于電冰箱背面的最底部(見圖1-15)。它能驅(qū)使系統(tǒng)中的制冷劑在管路中往返循環(huán),通過熱功轉(zhuǎn)換達到制冷目的,屬于一種壓縮氣體、提高氣體壓力或輸送氣體的機械。各種壓縮機均屬于動力機械,能使氣體體積縮小、壓力增高,具有一定的動能,可用于產(chǎn)生機械動力或用于其他用途。

圖1-15 壓縮機安裝位置
電冰箱所使用的壓縮機均采用全封閉式壓縮機。它被安裝在殼體內(nèi),只有3個接線柱露出(作為電動機繞組的供電端),如圖1-16所示。在壓縮機外殼上引出3根短管(見圖1-17),其中管徑細的為高壓管(又稱排氣管),管徑粗的為低壓管(又稱回氣管、吸氣管),單獨封口的是維修工藝管(用來封住制冷劑和安裝表閥以進行檢測工作)。

圖1-16 壓縮機的3個接線柱

圖1-17 壓縮機的3根短管
壓縮機的分類方法很多,按結(jié)構(gòu)可分為往復(fù)式、旋轉(zhuǎn)式(主要用于間冷式電冰箱)及渦旋式等幾種。一般家用電冰箱多使用往復(fù)式和旋轉(zhuǎn)式(屬于全封閉式壓縮機),但隨著技術(shù)的發(fā)展,目前變頻壓縮機也在多數(shù)電冰箱生產(chǎn)廠家中得到了應(yīng)用。
(1)往復(fù)式壓縮機
往復(fù)式壓縮機(又稱活塞式壓縮機)主要由殼體、活塞、氣缸、閥片、曲軸、連桿等構(gòu)成,如圖1-18所示。外殼上有吸氣管、排氣管、加液管和接線端子。通過電動機的旋轉(zhuǎn),往復(fù)式壓縮機可以實現(xiàn)吸氣、壓縮、排氣和膨脹四大功能。

圖1-18 往復(fù)式壓縮機結(jié)構(gòu)
①吸氣過程 壓縮機做功時,曲軸和連桿帶動活塞向下運動,氣缸內(nèi)蒸氣壓力逐漸低于吸氣腔的壓力,使吸氣閥自動開啟,吸氣過程開始,當活塞運動到下止點時吸氣過程結(jié)束。如圖1-19所示。

圖1-19 吸氣過程示意圖
②壓縮過程 當氣缸內(nèi)充滿低壓蒸氣時,活塞從下開始往上運動,使氣缸容積逐漸變小,氣缸內(nèi)的蒸氣被壓縮。同時,由于壓力增加,吸氣閥片受高壓壓力作用而關(guān)閉,但此時壓力還未超過排氣腔壓力,排氣閥片暫時保持關(guān)閉狀態(tài)。直至活塞上行至氣缸內(nèi)的壓力等于排氣腔壓力時,壓縮過程才告完成。
③排氣過程 當氣缸內(nèi)的壓力等于排氣腔壓力時,由于曲軸和連桿的作用,活塞繼續(xù)向上運動,隨著氣缸容積的不斷變小,被壓縮的蒸氣壓力高于排氣腔壓力,使排氣閥自動開啟,氣缸內(nèi)的高溫蒸氣溢出,進入排氣膛內(nèi),從而完成排氣過程。如圖1-20所示。

圖1-20 排氣過程示意圖
④膨脹過程 當活塞向上運行至上止點時,再從上向下運動,氣缸容積逐漸增大,殘留的蒸氣就會膨脹,其溫度及壓力也相應(yīng)下降,下降到吸氣壓力時,膨脹過程結(jié)束。在此過程中吸、排氣閥均處于關(guān)閉狀態(tài)。隨著活塞繼續(xù)向下運動,氣缸內(nèi)的蒸氣壓力逐漸降低,當?shù)陀谖鼩馇粔毫r,吸氣閥便自動開啟。
壓縮機通過以上四個過程的連續(xù)往返動作,將蒸發(fā)器中吸熱蒸發(fā)的低溫制冷劑蒸氣抽出,經(jīng)壓縮變成高溫高壓氣體,使制冷劑蒸氣在系統(tǒng)內(nèi)循環(huán)以實現(xiàn)制冷。
一般往復(fù)式壓縮機又細分成曲柄滑管式、曲柄連桿式兩種。曲柄滑管式壓縮機是電冰箱(或冷藏柜)上用得最多的一種壓縮機。它的工作原理如圖1-21所示,當電動機轉(zhuǎn)子帶動曲柄軸旋轉(zhuǎn)時,曲柄撥動活塞滑管的滑塊,滑塊圍繞主軸中心旋轉(zhuǎn),同時在滑管內(nèi)做往復(fù)運動,并帶動活塞在垂直方向做往復(fù)運動,配合吸氣閥片、排氣閥片完成吸氣、壓縮和排氣過程。

圖1-21 曲柄滑管式壓縮機工作原理示意圖
曲柄滑管式壓縮機結(jié)構(gòu)如圖1-22所示,主要由吸氣管、內(nèi)部緩沖管、減振彈簧、排氣管、曲軸箱、曲軸、電動機定子、電動機轉(zhuǎn)子、保護圈、出氣管、吸油管、潤滑油、接線板、接線柱、啟動繼電器、氣缸、吸氣閥、活塞、滑塊、排氣閥、氣缸蓋等組成?;芘c活塞焊接或燒結(jié)在一起,呈T字形?;瑝K腰為圓柱體,曲柄銷穿過滑管壁上下槽與滑管的孔成動配合?;?、氣缸分別作為滑塊、活塞運動的導(dǎo)軌?;瑝K帶動滑管運動時,只有在滑塊中心線與活塞中心線重合,從而產(chǎn)生扭矩,引起活塞對氣缸的側(cè)向力,使活塞對氣缸壁的磨損加劇。壓縮機功率越大,滑管對活塞的行程越長,側(cè)向力越大,磨損越嚴重。這種壓縮機結(jié)構(gòu)簡單,易于安裝,但由于只有一個支持軸承,曲柄軸受力不良,容易出現(xiàn)單邊磨損,故障率較高,所以功率大于200W的電冰箱、冷藏柜不采用,其在國外已屬淘汰產(chǎn)品。

圖1-22 曲柄滑管式壓縮機結(jié)構(gòu)
曲柄連桿式壓縮機的結(jié)構(gòu)與曲柄滑管式壓縮機基本相同,如圖1-23所示,其不同之處在于傳動部件——用連桿代替滑塊和滑管。曲柄連桿結(jié)構(gòu)中的連桿與曲柄銷相連的一端稱為大頭,它由曲柄銷帶動做旋轉(zhuǎn)運動。連桿與活塞銷或十字頭連接一端稱為小頭,帶動活塞做往復(fù)直線運動。連桿中間部分稱為桿身。曲柄銷繞主軸頸旋轉(zhuǎn),使連桿大頭也繞之旋轉(zhuǎn)。通過桿身的擺動和活塞銷在連桿小頭內(nèi)的旋轉(zhuǎn)運動,活塞做往復(fù)直線運動并壓縮氣體。

圖1-23 曲柄連桿式壓縮機的結(jié)構(gòu)
連桿式壓縮機結(jié)構(gòu)更為緊湊,其曲柄軸只有一個支撐點,氣缸體與機座連為一體,它的活塞與氣缸之間沒有側(cè)向力產(chǎn)生,活塞面受力均勻,具有運轉(zhuǎn)平穩(wěn)、噪聲低、磨損小、工作可靠、功率適用范圍廣等特點,已成為目前電冰箱、冷藏柜壓縮機的主導(dǎo)產(chǎn)品。
(2)旋轉(zhuǎn)式壓縮機
旋轉(zhuǎn)式壓縮機(又稱旋轉(zhuǎn)活塞式壓縮機)就是指其活塞不是通過做直線運動,而是通過做旋轉(zhuǎn)運動來完成對制冷劑蒸氣的壓縮的壓縮機,即通過旋轉(zhuǎn)活塞(轉(zhuǎn)子)和一塊固定的葉片與氣缸內(nèi)面相接觸,從而對氣體產(chǎn)生壓縮作用。
旋轉(zhuǎn)式壓縮機主要由氣缸、支架、曲軸、轉(zhuǎn)子、滑片、循環(huán)閥、排氣閥、彈簧、外殼、氣液分離器、電動機和冷凍油等組成。旋轉(zhuǎn)式壓縮機又分為螺桿式、滾動轉(zhuǎn)子式(葉片固定)和滑片式(葉片旋轉(zhuǎn))等多種,目前在電冰箱中應(yīng)用較多的是滾動轉(zhuǎn)子式和滑片式壓縮機。
滾動轉(zhuǎn)子式壓縮機(又稱定片式壓縮機)主要由轉(zhuǎn)子、軸承、氣缸、排氣閥、定子和滾動活塞等組成。轉(zhuǎn)子式活塞與電動機共用一根主軸,環(huán)形轉(zhuǎn)子套在偏心軸上,轉(zhuǎn)子式活塞中心和氣缸中心有一定的偏心距。刮片(滑片)則被裝在氣缸體上。當偏心軸跟隨電動機轉(zhuǎn)動時,轉(zhuǎn)子一側(cè)總是與氣缸壁接觸,形成密封線。波動副板依靠彈簧力與轉(zhuǎn)子表面嚴密接觸,并隨轉(zhuǎn)子的運動做往復(fù)運動。從而將氣缸內(nèi)分隔成兩個密封的單元容積,靠近刮板的兩側(cè)設(shè)有吸、排氣口。如圖1-24所示為滾動轉(zhuǎn)子式壓縮機的結(jié)構(gòu)。

圖1-24 滾動轉(zhuǎn)子式壓縮機的結(jié)構(gòu)
滾動轉(zhuǎn)子式壓縮機具有結(jié)構(gòu)簡單、運行可靠、輸氣系數(shù)較高、壓縮機體積小、重量輕、加工精度要求較高等優(yōu)點,其缺點是滑片與氣缸壁面之間的泄漏、摩擦和磨損較大,限制了其使用壽命及效率的提高。
滑片式壓縮機(又叫旋片式壓縮機)主要由氣缸、環(huán)形轉(zhuǎn)子、偏心軸(又稱轉(zhuǎn)子)、滑動刮板(又稱滑片)等組成。這種壓縮機結(jié)構(gòu)與滾動轉(zhuǎn)子式壓縮機基本相同,只是摩擦力略高。偏心軸與電動機共用一根主軸,環(huán)形轉(zhuǎn)子套裝在偏心軸上。轉(zhuǎn)子中心有一定的偏心距,轉(zhuǎn)子半徑與偏心距之和等于氣缸半徑。轉(zhuǎn)子外圓一側(cè)與氣缸內(nèi)壁接觸而形成一條密封線,在密封線兩側(cè)設(shè)有排氣口,轉(zhuǎn)子設(shè)有開口槽,滑片裝在槽中。當主軸隨電動機逆時針旋轉(zhuǎn)時,由于偏心軸逆時針轉(zhuǎn)動,這時轉(zhuǎn)子沿氣缸壁逆時鐘方向滾動,刮板上方容積逐漸減少,受到壓縮的制冷劑氣體從排氣口排出。與此同時,刮板下方的容積逐漸擴大,將制冷劑氣體吸入氣缸。如圖1-25所示為滑片式壓縮機的結(jié)構(gòu)。

圖1-25 滑片式壓縮機的結(jié)構(gòu)
滑片式壓縮機有臥式和立式之分。由于受空間的限制,電冰箱一般采用臥式滑片式壓縮機。其具有成本低、尺寸小、重量輕、容積效率高、搬運時可以任意傾斜等特點。
(3)渦旋式壓縮機
渦旋式壓縮機是一種新型高效的流體機械,依靠加工精度很高且相互嚙合的兩個渦旋盤的相互運動而工作。它主要由定渦旋盤、動渦旋盤、排氣管及吸氣管等部件組成。如圖1-26所示為渦旋式壓縮機的結(jié)構(gòu)。

圖1-26 渦旋式壓縮機的結(jié)構(gòu)
渦旋式壓縮機的內(nèi)部結(jié)構(gòu)與往復(fù)式和旋轉(zhuǎn)式不同,它的電動機繞組在下部,而氣缸在上部。渦旋式壓縮機內(nèi)部的動渦旋盤(由偏心軸驅(qū)動,基于圓軸心運動)與定渦旋盤(固定在支架上)的安裝角度為180°,它們之間形成了氣缸的工作容積。當渦旋式壓縮機工作時,定渦旋盤不動,動渦旋盤繞著定渦旋盤中心以偏心距為半徑做旋轉(zhuǎn)運動,動、定渦旋盤間的相對運動,使進入的氣體受到擠壓作用,同時有氣體從回氣管被吸入。當兩個渦旋盤相對運動時,密閉空間產(chǎn)生移動,容積發(fā)生變化。當空間縮小時,氣體受到壓縮,由排氣口排出。它具有力矩變化小、振動小、噪聲低、效率高、結(jié)構(gòu)簡單、體積小、可靠性高等特點。
(4)變頻式壓縮機
變頻式壓縮機(見圖1-27)可根據(jù)電冰箱內(nèi)外溫度的設(shè)定來自動調(diào)節(jié)壓縮機的工作頻率,它的轉(zhuǎn)速隨供電頻率的變化而變化(轉(zhuǎn)速一般在2000~4000r/min之間變化),其軸承結(jié)構(gòu)、材料潤滑及氣閥的結(jié)構(gòu)能適應(yīng)高速運轉(zhuǎn)時摩擦阻力損失大和低速運轉(zhuǎn)時潤滑油流量減小,氣缸和滾動活塞端蓋、滑片之間的漏氣量增加的要求。當電冰箱內(nèi)溫度很高時,變頻壓縮機轉(zhuǎn)速可達4000r/min,使電冰箱迅速降溫(速凍能力比普通電冰箱提高20%);當電冰箱內(nèi)溫度較低時,變頻壓縮機以低速運轉(zhuǎn),電冰箱內(nèi)溫度波動的范圍比普通電冰箱小很多,具有高效、節(jié)能、低噪聲等特點。

圖1-27 變頻式壓縮機
(二)冷凝器
冷凝器是將壓縮機生成的高溫高壓氣體狀制冷劑經(jīng)過與外界換熱,變成低溫高壓液體的熱交換部件。它包括側(cè)冷凝器、背冷凝器、底冷凝器等。目前冷凝器所用的材料多采用鍍銅鋼管(其價格低,但焊接難度較大)。當粘貼冷凝器時要注意密封,防止發(fā)泡料進入鋁箔兩側(cè),從而影響冷凝器散熱。
冷凝器按冷卻方式分類,可分為水冷式、空氣式、蒸發(fā)式和淋水式四種類型。其中,空氣式冷凝器又稱風冷卻式冷凝器,它以空氣作為冷卻介質(zhì),靠空氣的溫升帶走冷凝熱量。一般大型制冷設(shè)備均采用水冷,而電冰箱、冷藏柜則采用風冷卻式冷凝器。電冰箱、冷藏柜冷凝器按照形態(tài)結(jié)構(gòu)可以分為百葉窗式、絲管式、內(nèi)藏式(平背式)、板管式和翅片盤管式。其中前四種為空氣自然對流冷卻,最后一種為風扇強制冷卻,用于某些臥式冷藏柜中。
(1)百葉窗式冷凝器
百葉窗式冷凝器(見圖1-28)是將紫銅管或鍍銅鋼管彎制成盤管(紫銅管直徑為4~8mm,壁厚度為0.5~1mm),然后卡裝或點焊在百葉窗狀的散熱片上(通常采用0.5mm左右的薄鋼板),并噴涂黑漆而制成的,其走向分為垂直方向和水平方向兩種。盤管與散熱板之間應(yīng)接觸良好,以利于散熱。它的沖壓以向下的排孔最好,在電冰箱工作時,依靠空氣自然對流散熱。早期生產(chǎn)的電冰箱多采用百葉窗式冷凝器,它具有成本低、易加工、適用于批量生產(chǎn)等特點。

圖1-28 百葉窗式冷凝器
(2)絲管式冷凝器
絲管式冷凝器(見圖1-29)的管分單層卷制管和雙層卷制管兩種,目前普遍用作外露式冷凝器(直接安裝在電冰箱外表面)。它是在百葉窗式冷凝器的基礎(chǔ)上,使用專門的生產(chǎn)設(shè)備將鋼絲(1.5~2mm)按一定的間距(5~8mm)點焊在盤管的前后兩側(cè),與盤管形成一個堅固的整體,同時增大了散熱面積。絲管式冷凝器具有單位尺寸散熱面積大、通風散熱條件好、重量輕、成本低、結(jié)構(gòu)強度高,但焊接工藝較復(fù)雜等特點。電冰箱在正常工作時用手摸冷凝器,入口處溫度較高,出口處溫度較低。

圖1-29 絲管式冷凝器
絲管式冷凝器有水平鋼絲冷凝器和垂直鋼絲冷凝器兩種。其中,水平鋼絲冷凝器的效率高于垂直鋼絲冷凝器的效率。此類冷凝器除美觀及易碰損外,在換熱效率上較內(nèi)藏冷凝器優(yōu)越,且易于維修更換,出口產(chǎn)品采用居多,且是降低能耗的選擇之一。
(3)內(nèi)藏式冷凝器
內(nèi)藏式冷凝器(見圖1-30)采用由銅管制成的盤管,將冷凝盤管擠壓(或用鋁膠帶粘接)在箱背或兩側(cè)薄鋼板的兩側(cè),利用電冰箱殼的外壁向外散熱。內(nèi)藏式冷凝器常采用背藏式和側(cè)藏式兩種,它們的安裝部位分別為:背藏式冷凝器的主冷凝器在電冰箱背面,門周邊的冷凝器起著防露作用,而底部冷凝管的作用是對蒸發(fā)器冷凝水進行蒸發(fā);側(cè)藏式冷凝器裝在電冰箱的兩側(cè),頂部的冷凝管是為防止頂部結(jié)露而設(shè)置的。內(nèi)藏式冷凝器具有結(jié)構(gòu)外形美觀、不占空間、不易損傷,但散熱效果差等特點。

圖1-30 內(nèi)藏式冷凝器
電冰箱采用內(nèi)藏式冷凝器時通常將其布置在箱體兩側(cè)壁的內(nèi)側(cè),內(nèi)藏在隔熱層的外側(cè)。因此,電冰箱工作時兩側(cè)板會發(fā)熱,因此應(yīng)在電冰箱兩側(cè)留有適當空間。由于主冷凝器放在側(cè)面無需冷凝器鋼板,且安裝較復(fù)雜,接頭較多,若出現(xiàn)發(fā)泡層內(nèi)管道泄漏,尤其是焊口泄漏時,修理特別困難。通常內(nèi)藏式冷凝器泄漏后,一般只能外接一個冷凝器。
(4)翅片盤管式冷凝器
翅片盤管式冷凝器(見圖1-31)是將冷凝器的盤管(純銅管)制成U型,再按一定的片距套上鋁質(zhì)平板翅片一起組成長方體形,而后安裝在電冰箱箱壁內(nèi)。由于外表面積大且體積小,通常采用強制對流冷卻方式提高效率。其結(jié)構(gòu)緊湊、冷卻能力大,適用于功率在200W以上的大型電冰箱。

圖1-31 翅片盤管式冷凝器
(三)蒸發(fā)器
蒸發(fā)器是一種將電冰箱內(nèi)的熱量傳遞給制冷劑的熱交換器,安裝在電冰箱箱體內(nèi)部。其主要作用是利用液態(tài)制冷劑在一定的壓力下沸騰,表面溫度很低,吸收箱內(nèi)熱量而達到制冷目的。
蒸發(fā)器包括冷藏室蒸發(fā)器、冷凍室蒸發(fā)器、軟冷凍室蒸發(fā)器等。按冷卻方式的不同分為自然對流式蒸發(fā)器和強制對流式蒸發(fā)器。按結(jié)構(gòu)分為復(fù)合鋁板式、板管式、絲管式、翼片管式和翅片盤管式等幾種。其中,鋁復(fù)合板式、板管式、絲管式、翼片管式均屬于自然對流式蒸發(fā)器,主要用于直冷式電冰箱;翅片盤管式屬于強制對流式蒸發(fā)器,主要用于間冷式電冰箱。
(1)鋁復(fù)合板式蒸發(fā)器
鋁復(fù)合板式蒸發(fā)器是依靠空氣自然循環(huán)的一種蒸發(fā)器,屬于外露式蒸發(fā)器。它有兩種加工形式,即鋁鋅鋁復(fù)合板吹脹式和印制電路板式。鋁鋅鋁復(fù)合板吹脹式蒸發(fā)器(見圖1-32)是由兩層鋁合板軋壓、通過高壓吹脹工藝制造而成的。它是用將鋁—鋅—鋁復(fù)合板冷軋焊在一起,然后放在刻有制冷管道的模具上,加熱加壓后使復(fù)合板中間的鋅層熔化,同時用高壓空氣把刻有管道軌跡的部分吹脹成管形,然后進行抽真空。無管道部分的鋅重新與鋁板黏合即成蒸發(fā)器板坯。板坯焊上制冷劑進、出管,并彎成口字形,最后經(jīng)鋁陽極氧化處理即成。鋁鋅鋁蒸發(fā)器由于鋅的存在易產(chǎn)生電化學(xué)腐蝕,現(xiàn)已逐漸被淘汰。

圖1-32 鋁鋅鋁復(fù)合板吹脹式蒸發(fā)器
印制電路板式(見圖1-33)是在一塊鋁板上用石墨印制出管路圖,再用一塊鋁板覆蓋在上面,經(jīng)碾軋及熱壓處理而成。

圖1-33 印制電路板式蒸發(fā)器
目前采用鋁復(fù)合板式蒸發(fā)器的電冰箱,其冷凍、冷藏柜蒸發(fā)器均串接為一體,這種蒸發(fā)器結(jié)構(gòu)表面平整,且成本較低,傳熱效率高、耐腐蝕性強,多用于早期的單門電冰箱、雙門電冰箱的冷藏室以及小容量雙門電冰箱的冷藏室、冷凍室中,以平板的形式安裝在冷藏箱后壁上部。
吹脹式蒸發(fā)器傳熱性能好,管路分布合理,但出現(xiàn)泄漏時不易修復(fù),需要在外側(cè)周圍重新布管。為防止管路生銹,在管道中除了有制冷劑外,還有少量的冷凍油在其中流動。當管路出現(xiàn)泄漏時,觀察油污點即可判斷管路泄漏處。
(2)板管式蒸發(fā)器
板管式蒸發(fā)器(見圖1-34)是將8mm銅管(鋁管)彎成蛇形后,用黏合劑粘接或用焊錫固定在已成型的鋁板的外表面上而制成的(其中,銅管用于制冷劑的流通,鋁板用于增加傳導(dǎo)面積),屬于內(nèi)藏式蒸發(fā)器。這種蒸發(fā)器制造工藝簡單(對原材料和加工設(shè)備無太高的要求),不易破損腐蝕而泄漏,但傳熱性能稍差。這種蒸發(fā)器通常安裝在殼壁外側(cè)的隔熱層內(nèi)或直接制成擱架式放置于冷凍室內(nèi),多用在直冷式冷藏冷凍箱的冷凍室和直冷式冷藏箱的制冰室。

圖1-34 板管式蒸發(fā)器
板管式蒸發(fā)器又分表面氧化鋁板管式蒸發(fā)器和噴塑鋁板管式蒸發(fā)器,如圖1-35所示。由于此類蒸發(fā)器的盤管為單程盤管,其長度較短,盤管與壁板之間也存在一定的距離,因而此類蒸發(fā)器傳熱效率差,且制冷量不均勻。

圖1-35 表面氧化、噴塑鋁板管式蒸發(fā)器
(3)絲管式蒸發(fā)器
絲管式蒸發(fā)器的結(jié)構(gòu)與絲管式冷凝器相同,是將細鋼絲均勻地點焊在直徑為8mm的鋼管兩側(cè),然后再在表面鍍鋅或噴塑而制成的,如圖1-36所示。此類蒸發(fā)器盤管既是蒸發(fā)器,又是抽屜擱架,目前抽屜式直冷電冰箱的蒸發(fā)器多采用此種蒸發(fā)器。它具有散熱面積大、熱交換更快捷、冷凍更強勁等特點。

圖1-36 絲管式蒸發(fā)器
(4)翼片管式蒸發(fā)器
翼片管式蒸發(fā)器(見圖1-37)是將帶有翼片的管子彎制成蛇形后,再固定在框架上而制成的,屬于外露式蒸發(fā)器。

圖1-37 翼片管式蒸發(fā)器
翼片高一般為15~20mm,其結(jié)構(gòu)簡單、除霜方便,但傳熱性能較差,主要用作雙門直冷式電冰箱冷藏柜內(nèi)的蒸發(fā)器。
(5)翅片盤管式蒸發(fā)器
翅片盤管式蒸發(fā)器(見圖1-38)通過風扇使空氣強制循環(huán),故又稱風冷翅片管式蒸發(fā)器,它由蒸發(fā)器和翅片組成,翅片選用0.1~0.2mm的鋁片,片距為6~8mm,盤管一般采用?8~12mm的銅管或鋁管(部分蒸發(fā)器的盤管之間還設(shè)有電熱管,用以快速自動除霜)。它是在盤管上穿套鋁翅片,經(jīng)脹管焊接而成的。該蒸發(fā)器優(yōu)點是傳熱靈敏度高、結(jié)構(gòu)緊湊、占有空間小,但缺點是必須采用風扇使空氣強迫對流,以形成箱內(nèi)冷氣的均勻分布。此類蒸發(fā)器的管狀部分主要用于制冷劑的流通,片狀部分用于吸取冷藏室、冷凍室的熱量,適用于雙門間冷式電冰箱。

圖1-38 翅片盤管式蒸發(fā)器
(6)層架盤管式蒸發(fā)器
層架盤管式蒸發(fā)器的盤管既是蒸發(fā)器,又是抽屜擱架。它具有制造工藝簡單、成本低、冷卻速度快、有利于箱內(nèi)溫度的均勻等優(yōu)點,主要用作冷凍室下置內(nèi)抽屜式直冷式冰箱。
(四)干燥過濾器
干燥過濾器通常安裝在冷凝器和毛細管之間(見圖1-39),它是制冷系統(tǒng)中用來防止毛細管出現(xiàn)冰堵、臟堵現(xiàn)象的部件。它能夠清除制冷系統(tǒng)中殘留的水分,防止產(chǎn)生冰堵,減少因水分造成的系統(tǒng)金屬零部件和管道的腐蝕,并濾除制冷系統(tǒng)中的雜質(zhì),如金屬屑、各種氧化物和灰塵等,以免毛細管臟堵。

圖1-39 干燥過濾器安裝位置
干燥過濾器內(nèi)裝有吸濕性較好的分子篩(通常為直徑2~2.5mm的分子篩)作為干燥劑。為確保毛細管暢通和制冷系統(tǒng)的正常運作,冷凝器出來的制冷劑必須先經(jīng)過干燥過濾器(濾除制冷劑中的水分)才可進入毛細管。它的外形一般為筒式,外殼為銅管,直徑為16~18mm,管長為100~150mm。在銅管的兩端裝有兩個銅絲過濾網(wǎng),在兩網(wǎng)之間填充分子篩或其他干燥劑后收口成型,直接與制冷系統(tǒng)的管路焊接。
干燥過濾器按結(jié)構(gòu)形式分單入口干燥過濾器(見圖1-40)和雙入口干燥過濾器(見圖1-41):單入口干燥過濾器入口端接冷凝器,出口端接毛細管;雙入口干燥過濾器的入口端有兩個接頭,一端接冷凝器,另一端用于抽真空(抽真空時另一入口應(yīng)封閉),其出口端接冷凝器。兩種形式的干燥過濾器其內(nèi)部結(jié)構(gòu)基本相同。

圖1-40 單入口干燥過濾器

圖1-41 雙入口干燥過濾器
在制冷系統(tǒng)維修過程中通常需要更換干燥過濾器,以獲得更好的干燥效果。成品干燥過濾器用鉛箔或塑料密封包裝,其中的干燥劑已經(jīng)過活化處理(在活化的過程中為避免干燥過濾器銅質(zhì)殼體被氧化成氧化皮,必須在溫度為200~300℃、且壓力小于1.2kPa的環(huán)境中進行,活化時間約4h,在干燥的環(huán)境中冷卻,充氧后封存待用),啟封后應(yīng)立即裝到制冷系統(tǒng)中,以免分子篩吸收空氣中的水分而失效。
分子篩的吸附作用具有選擇性,通常R12、R22制冷系統(tǒng)可選用普通的4A或XH-5分子篩的干燥過濾器,R134a制冷系統(tǒng)可選用XH-7分子篩的干燥過濾器。
(五)毛細管
毛細管(見圖1-42)是一根外徑小、精密度高、內(nèi)外表面光滑的紫銅管或不銹鋼管,在制冷系統(tǒng)中是實現(xiàn)節(jié)流降壓的部件。它具有結(jié)構(gòu)簡單、無運動零件、不易產(chǎn)生故障、停機后高低壓力逐漸平衡、易于啟動等優(yōu)點,但毛細管的自動調(diào)節(jié)范圍小,且不能人工調(diào)節(jié)制冷量,只適用于熱負荷比較穩(wěn)定的家用電冰箱等制冷系統(tǒng)中。其入口處的制冷劑壓力高,出口處的制冷劑壓力低,高壓制冷劑液體流經(jīng)毛細管時將受到較大的阻力,從而起到降低壓力、限制流量的作用。降低后的壓力值決定了蒸發(fā)器中制冷劑的蒸發(fā)溫度,壓力越大,蒸發(fā)溫度越高,蒸發(fā)時吸收的熱量就越多,電冰箱內(nèi)部的溫度則越低。反之,壓力越小,蒸發(fā)溫度越低,蒸發(fā)時所吸收的熱量就越少,電冰箱內(nèi)部的溫度則越高。

圖1-42 毛細管
毛細管的外形長而細(管徑一般在0.5~1mm,長度約為3m),它的流量取決于其長度和和內(nèi)徑:長度越長,內(nèi)徑越細,其流量越??;反之,其流量就越大。毛細管通常與溫度較低的吸氣管焊接在一起,一端接干燥過濾器,另一端與蒸發(fā)器連接。為增加系統(tǒng)的過冷度,毛細管一般和回氣管用鋁箔(或焊錫)裹在一起以加強換熱,如圖1-43所示。

圖1-43 毛細管的連接
當電冰箱的工作狀況發(fā)生變化時,毛細管不可自動調(diào)節(jié)電冰箱制冷系統(tǒng)的制冷劑流量及實際運行工況。當壓縮機停機后,冷凝器與蒸發(fā)器通過毛細管相連接仍然保持暢通,使冷凝壓力與蒸發(fā)壓力達到平衡,能夠減輕電動機的啟動轉(zhuǎn)矩,便于下次啟動。由于毛細管管徑小、管子較長、易引起堵塞,應(yīng)要求制冷系統(tǒng)內(nèi)清潔、無雜質(zhì)。
毛細管的長度計算比較復(fù)雜,通常需要對毛細管的測定來加以判斷,具體如下:毛細管一端先不與蒸發(fā)器入口相接,另一端接冷凝器,啟動壓縮機后,從低壓吸入干燥空氣,直至低壓吸入壓力與外界大氣壓相等時,高壓表壓力若穩(wěn)定在10~12kgf/cm2(1kgf/cm2=98.0665kPa)之間,則說明毛細管長度為最佳長度。此時,可將毛細管與蒸發(fā)器入口相連接。若高壓表壓力高于12kgf/cm2,則說明毛細管過長,需截去一段再測;若高壓表壓力低于10kgf/cm2,則說明毛細管過短,需換新管。
(六)溫度控制器
溫度控制器用于控制蒸發(fā)器的溫度,以滿足冷凍和冷藏食物的需要。它主要由感溫元件和開關(guān)觸點兩部分組成(見圖1-44),其開關(guān)直接連接在壓縮機的保護電路上,感溫器的感溫管則裝在蒸發(fā)器或電冰箱內(nèi)。對溫度的控制,一般都用壓縮機的停、開時間控制來實現(xiàn)。同一型號的溫度控制器的開機溫度相同(約為5℃),而停機溫度與溫度控制器的擋位有關(guān),通?!?”擋表示停機。若無特別說明,最高擋位為常開機點。溫控器旋鈕上的數(shù)字越大,停機點的溫度就越低,即箱內(nèi)溫度越低。用戶在使用時,通常將溫度控制器擋位設(shè)定在中間擋位置即可。

圖1-44 溫度控制器
溫度控制器的感溫元件有壓力式和熱敏電阻兩種,因此溫度控制器分為機械式(壓力式)和電子式兩大類。機械式溫度控制器從結(jié)構(gòu)上又分為普通型溫度控制器、半自動化霜型溫度控制器、定溫復(fù)位型溫度控制器和風門型溫度控制器。
(1)普通型溫度控制器
普通型溫度控制器(又稱普通蒸氣壓力式溫度控制器)主要用于冷凍箱、冷藏箱、雙溫雙控直冷式電冰箱、多門間冷式電冰箱的溫度控制,具有結(jié)構(gòu)簡單、使用方便、測量溫度與控制范圍廣等特點。如圖1-45所示為普通型溫度控制器。

圖1-45 普通型溫度控制器
普通型溫度控制器主要由溫度范圍調(diào)節(jié)螺釘、溫差調(diào)節(jié)螺釘、溫壓轉(zhuǎn)換部件及觸點式微動開關(guān)等組成,如圖1-46所示。其中,兩個螺釘分別用于調(diào)節(jié)差額調(diào)節(jié)彈簧(開停時溫差)和平衡彈簧,當順時針方向旋轉(zhuǎn)溫差調(diào)節(jié)螺釘時,可使觸點升程減小,通斷溫差減小;反之,則溫差增大。溫差調(diào)節(jié)螺釘每旋轉(zhuǎn)一圈,溫度變化約1℃,每次調(diào)整應(yīng)不超過一圈。溫壓轉(zhuǎn)換部件則由感溫管(感溫毛細管)和感溫腔(氣室)組成一個連通的密封系統(tǒng),其內(nèi)充入的感溫劑(一般為氯甲烷或R12)隨檢測點的溫度變化而產(chǎn)生壓力變化,使感溫腔發(fā)生伸縮,作用于機械傳動機構(gòu)便可控制電接觸點的通斷,從而實現(xiàn)對壓縮機電動機供電電路的通斷控制。

圖1-46 普通型溫度控制器的內(nèi)部結(jié)構(gòu)
直冷式電冰箱將感溫管的尾部卡緊在蒸發(fā)器管路出口附近的表面上,而間冷式電冰箱則將感溫管放置在循環(huán)冷風的入口處。根據(jù)感溫腔的形狀不同,溫壓轉(zhuǎn)換部件又分為波紋管式和膜盒式兩種,如圖1-47所示。波紋管式感溫腔將溫度傳感器和波紋管連成一體,感溫腔內(nèi)充有感溫劑,在彈力p的作用下,受力點A的位移與感溫腔內(nèi)壓力呈線性關(guān)系。膜盒式感溫腔將溫度傳感器和膜片連成一體,內(nèi)充感溫劑,在線性彈力p的作用下,其受力點A的位置和感溫劑壓力變化呈非線性關(guān)系。

圖1-47 感溫腔的形狀
(2)半自動化霜型溫度控制器
具有半自動化霜功能的溫度控制器稱為半自動化霜型溫度控制器(又稱為化霜復(fù)合型溫度控制器)。它的作用是調(diào)節(jié)、控制電冰箱內(nèi)溫度,以及在蒸發(fā)器表面霜層過厚時自動進行化霜。如圖1-48所示為半自動化霜型溫度控制器。

圖1-48 半自動化霜型溫度控制器
半自動化霜型溫度控制器是在普通型溫度控制器上加裝了一套化霜機構(gòu)而制成的,其內(nèi)部結(jié)構(gòu)如圖1-49所示。所增加的部分包括:化霜平衡彈簧(補償調(diào)溫凸輪被旋在不同位置時化霜彈簧拉力的變化)、化霜溫度調(diào)節(jié)螺釘、化霜彈簧和化霜控制板四個部件。當電冰箱需要除霜時,按下化霜按鈕,主架板在化霜彈簧的作用下將觸點斷開,壓縮機立即停止工作,當箱內(nèi)溫度達到預(yù)定的化霜溫度(蒸發(fā)器表面溫度約為5℃,箱內(nèi)中部溫度約為10℃)后,感溫器中感溫劑所產(chǎn)生的壓力推動主架板,并克服化霜平衡彈簧之外的化霜彈簧對化霜控制板的阻力矩,從而使化霜按鈕彈起,壓縮機開始制冷。

圖1-49 半自動化霜型溫度控制器的內(nèi)部結(jié)構(gòu)
(3)風門型溫度控制器
風門型溫度控制器主要用于間冷式無霜電冰箱中控制冷藏室的溫度,通常與冷凍溫度控制器配合使用。其結(jié)構(gòu)形式有風道式和蓋板式兩種。它是通過安裝在冷藏室回風口附近的風道內(nèi)感溫管,利用感溫劑的壓力隨溫度升高而增大的特性感受循環(huán)冷風溫度的變化,并通過機械部件帶動,自動調(diào)節(jié)風門或蓋板開口的大小來實現(xiàn)對冷藏室溫度的控制的。如圖1-50所示為風門型溫度控制器。

圖1-50 風門型溫度控制器
風門型溫度控制器的結(jié)構(gòu)如圖1-51所示。由圖可見,這種溫度控制器由溫壓轉(zhuǎn)換部件(包括感溫腔和感溫包)、頂針、彈簧、圓柱形齒輪、殼體和撥輪等組成。其中,波紋管式感溫腔受到彈簧彈力的作用;感溫管末端的感溫包安裝在冷藏室內(nèi),直接感受冷藏室內(nèi)的溫度(有的安裝在出風口附近的風道內(nèi),感受循環(huán)冷風的溫度變化);殼體的上方有螺紋,并與圓柱形齒輪的內(nèi)螺紋相嚙合,而圓柱形齒輪的外齒又與撥輪上的齒相嚙合,當溫度控制器的旋鈕帶動撥輪轉(zhuǎn)動時,圓柱形齒輪便上下移動,由此可調(diào)節(jié)循環(huán)風量的大小,從而控制冷藏室內(nèi)溫度的高低。

圖1-51 風門型溫度控制器的結(jié)構(gòu)
(4)定溫復(fù)位型溫度控制器
定溫復(fù)位型溫度控制器(又稱恒定接通型溫度控制器)是具有定溫復(fù)位功能的溫度控制器。它主要用于直冷雙門雙溫或單溫控制電冰箱中,通常放置于冷藏室內(nèi),如圖1-52所示,其感溫管與冷藏室蒸發(fā)器相接觸。

圖1-52 定溫復(fù)位型溫度控制器
此類溫度控制器在停機時(溫度無論設(shè)置在強制冷點或弱制冷點),它的停機溫度與調(diào)溫旋鈕的位置有關(guān)。其開機溫度總是保持不變。一般冷藏室蒸發(fā)器表面的溫度達到約5℃時,溫度控制器內(nèi)的觸點吸合,壓縮機得電后開始制冷。
(5)電子式溫度控制器
電子式溫度控制器是采用金屬導(dǎo)體或半導(dǎo)體的電阻為感溫元件,通過電子電路對采集的溫度信號進行控制。其控溫原理是將熱敏電阻直接放在電冰箱內(nèi)適當?shù)奈恢?,當熱敏電阻受到電冰箱?nèi)溫度變化的影響時其阻值就發(fā)生相應(yīng)的變化,然后通過平衡電橋來改變通往半導(dǎo)體三極管的電流,再經(jīng)放大來控制壓縮機運轉(zhuǎn)繼電器的開啟程度,實現(xiàn)對電冰箱控溫的目的。如圖1-53所示為電子式溫度控制器。

圖1-53 電子式溫度控制器
電子式溫度控制器除對電冰箱進行溫度控制外,還可進行快速冷凍、化霜及化霜時的溫度補償?shù)瓤刂?。它常用的感溫元件有鉑熱電阻、銅熱電阻及熱敏電阻。其中,熱敏電阻式溫度控制器是由感溫元件(負溫度系數(shù)熱敏電阻,見圖1-54)、放大器、直流繼電器和電源變壓器等組成的。

圖1-54 負溫度系數(shù)熱敏電阻感溫探頭
(七)電磁閥
電磁閥主要用于轉(zhuǎn)換制冷劑的流向,控制不同室溫的制冷狀態(tài)。變頻電冰箱中采用的電磁閥分為單穩(wěn)態(tài)和雙穩(wěn)態(tài)兩種,在外觀上單、雙穩(wěn)態(tài)電磁閥大小不同。單穩(wěn)態(tài)電磁閥體積較大,本身帶有濾波整流電路板(壓敏電阻、250V/1A交流熔斷器、4個1N4007整流二極管),驅(qū)動切換的信號是220V交流電壓。而雙穩(wěn)態(tài)電磁閥體積較小,無電路板,切換驅(qū)動信號采用的是脈沖信號。
電冰箱中常采用二位三通電磁閥(見圖1-55),它由閥體、閥罩、電磁組件、彈簧及密封結(jié)構(gòu)等部件組成,有3個管口:其中一個是進口端,接進氣管;另外兩個管口均為出口端(與進口端位于同側(cè)的出口端接冷凍室的毛細管口,另一側(cè)的出口端接冷藏室的毛細管口)。它主要應(yīng)用在單壓縮機的雙溫雙控電冰箱中,通

圖1-55 二位三通電磁閥
過冷凍室和冷藏室內(nèi)的兩個溫控器進行控制,改變系統(tǒng)中制冷劑的流動方向,從而實現(xiàn)電冰箱雙溫雙控的目的。
如圖1-56所示為雙穩(wěn)態(tài)電磁閥結(jié)構(gòu)示意圖。其工作原理如下:通過主控板向電磁線圈發(fā)出一個正脈沖驅(qū)動電流,在電磁線圈上生成一個瞬時磁場,使閥芯位置保持在出口管A一端,閥芯內(nèi)的密封墊密封閥口,從而切斷出口管A所連接的管路,此時進口管與出口管B保持正脈沖常通;當主控板向電磁線圈發(fā)出一個負脈沖驅(qū)動電流時,在電磁線圈上生成一個反向的瞬時磁場,使閥芯位置保持在出口管B一端,閥芯內(nèi)的密封墊密封閥口,從而切斷出口管B所連接的管路,此時進口管與出口管A保持正脈沖常通。

圖1-56 雙穩(wěn)態(tài)電磁閥結(jié)構(gòu)示意圖
當雙向電磁閥接通下面的毛細管時,制冷劑僅流過冷凍室蒸發(fā)器,也就是冷凍室單獨制冷;若電磁閥接通上面的毛細管時,制冷劑通過冷藏室蒸發(fā)器和冷凍室蒸發(fā)器,同時為冷藏室、冷凍室制冷。
提示:脈沖電磁閥和普通的電磁閥的區(qū)別在于:脈沖電磁閥每隔幾十秒來個直流脈沖來鎖定現(xiàn)行狀態(tài),初始位置是先前的保持位置,而不會因為斷電而改變位置,如需要改變位置就必須加一個反向的脈沖;普通電磁閥則工作在交流供電狀態(tài)且斷電時復(fù)位,其原理就是斷電時AB通,加電是AC通。
電冰箱用的是雙穩(wěn)態(tài)的脈沖電磁閥,用脈沖來鎖定電磁閥的狀態(tài)。用普通的數(shù)字萬用表很難測出脈沖,有一個方法,就是用一只發(fā)光二極管串上一個2W/100kΩ的電阻,然后一腳插在控制板電磁閥脈沖輸出端,一腳插在公共腳,如果脈沖正常,大概20~40s就有一個脈沖,發(fā)光管就閃一下。如果發(fā)光二極管有規(guī)律地閃亮,用手摸電磁閥在發(fā)光管閃的瞬間有吸動現(xiàn)象,但是很快復(fù)位,再來一個脈沖還是如此,說明電磁閥正常。
(八)氣液分離器
氣液分離器(又稱高壓儲液器),通常安裝在蒸發(fā)器出口和壓縮機回氣管之間,靠近冷凝器,用來儲存液態(tài)制冷劑,并將制冷劑里的水分吸掉。儲液器有上下隔層,主要使用能吸收水分的媒質(zhì)。儲液器中從上部流入已加壓的制冷劑,只有液態(tài)制冷劑通過下面的排管流到蒸發(fā)器里。在此過程中,儲液器會同時清除水分與蒸氣氣泡。儲液器有不同的形式和結(jié)構(gòu),按其結(jié)構(gòu)可分殼體與彎管的組合和M形管或Z形管的組合兩大類。如圖1-57所示為電冰箱中常用的氣液分離器。

圖1-57 氣液分離器
電冰箱儲液器的主要作用是儲存由冷凝器放出的液態(tài)制冷劑,穩(wěn)定系統(tǒng)中制冷劑的循環(huán)量,使電冰箱在不同的溫度環(huán)境下均能獲得較好的制冷效果,還可避免壓縮機發(fā)生液擊現(xiàn)象。當環(huán)境溫度降低時,參與系統(tǒng)循環(huán)的制冷劑減少,過量的制冷劑就存儲到儲液器內(nèi);當環(huán)境溫度升高、需要較多的制冷劑循環(huán)時,儲液器中的液態(tài)制冷劑便參與制冷循環(huán)。
(九)化霜元件
化霜控制是通過控制化霜加熱器來完成的?;訜崞魇峭ㄟ^在翅片蒸發(fā)器的盤管上安裝加熱絲構(gòu)成的,它們的功能就是對蒸發(fā)器加熱,實現(xiàn)化霜功能。一般化霜控制系統(tǒng)是由化霜定時器、化霜溫控器和化霜超溫保護器組成的。
(1)化霜加熱器
化霜加熱器(又稱化霜加熱管)是進行蒸發(fā)器加熱、實現(xiàn)化霜功能的部件,它是將一根細鎳鉻電熱絲繞在多股玻璃絲芯線上(功率一般為130W左右),將其裝入一根薄壁管(或鋁管)中,并在管內(nèi)填滿絕緣材料,使電熱絲與管壁具有良好的絕緣性,兩端用橡膠密封而成的。它主要用在間冷式無霜電冰箱中,通常安裝在蒸發(fā)器上面或接水盤、排水管、風扇外殼中。在直冷雙溫、單溫控電冰箱中,還增設(shè)有溫度補償加熱器(少數(shù)電冰箱在溫控器上面貼有加熱器)。如圖1-58所示為電冰箱中常用的化霜加熱器。

圖1-58 化霜加熱器
(2)化霜定時器
化霜定時器是無霜電冰箱控制電路的重要元器件,用于控制化霜的時間間隔,定時控制化霜電熱器工作,為電冰箱自動除霜?;〞r器內(nèi)的開關(guān)不僅串聯(lián)在壓縮機供電回路中,而且還控制化霜供電電路。當化霜定時器計時電動機與壓縮機同時運轉(zhuǎn),壓縮機累計工作8h后,蒸發(fā)器上會結(jié)有一層冰霜,此時,化霜定時開關(guān)將自動轉(zhuǎn)換到化霜電路,同時切斷化霜定時器計時電動機與壓縮機電源,然后對蒸發(fā)器等元器件進行化霜。化霜完成后,化霜定時器開關(guān)又自動轉(zhuǎn)換至制冷電路,壓縮機重新啟動,化霜定時器重新計時。如圖1-59所示為電冰箱常用的化霜定時器。

圖1-59 化霜定時器
化霜定時器由微型小電動機、齒輪轉(zhuǎn)動箱和觸點凸輪機構(gòu)組成。它又可分為機械式化霜定時器和電子式化霜定時器。
其中,機械式化霜定時器由計時電動機和一組觸點構(gòu)成,其觸點動作時間等于壓縮機累計運行的時間之和,動作間隔時間根據(jù)機型不同而不同,通常為8h動作一次,化霜時間約為10min。霜層溶化后,雙金屬片開關(guān)跳開,化霜結(jié)束。由于此時化霜定時器開關(guān)尚在1~3的位置,定時器電動機還可以正常轉(zhuǎn)動。2min后,開關(guān)由3切換至2,接通壓縮機和風扇,電冰箱開始制冷循環(huán),化霜定時器進入下一輪化霜定時。
電子式化霜定時器是通過微電腦來控制整個化霜過程的。其特點是:采用電子計數(shù)器來取代機械式計時電動機。
(3)化霜溫控器
化霜溫控器(又稱雙金屬開關(guān)、雙金屬恒溫器)用于控制加熱器的加熱溫度,與化霜定時器配合進行自動除霜。它主要由熱敏電阻、雙金屬片及觸點等組成,一般安裝在蒸發(fā)器的側(cè)面,以感受蒸發(fā)器的溫度。其工作原理是:溫度膨脹系數(shù)大小不同的兩種金屬片合在一起時,由于它們受溫度膨脹的系數(shù)大小差異較大,當溫度升高或降低時,膨脹較大的一面向膨脹較小的那一面彎曲,這樣就接通了相對應(yīng)的觸點。
當電冰箱在除霜過程中,蒸發(fā)器溫度升高至超過正常范圍時(13℃左右),化霜溫控器中的雙金屬片向下翹曲,其作用力通過銷釘頂開觸點,切斷化霜電源,使化霜加熱器停止工作。當蒸發(fā)器表面溫度降到-5℃時,雙金屬片復(fù)位,觸點閉合,化霜加熱器電路開始正常工作。如圖1-60所示為電冰箱常用的化霜溫控器。

圖1-60 化霜溫控器
(十)磁性門封條
電冰箱箱門與箱體之間大多采用磁性門封條密封,其主要作用是使箱門與箱體門框自行吸合嚴密,以防漏冷。它位于電冰箱門體內(nèi)側(cè),繞制在門膽周圍,主要由乙烯基塑料擠塑成型的封套和穿入封套內(nèi)的塑料磁條組成,如圖1-61所示。冷藏柜的門封條一般只有一個氣室和一條翻邊,冷凍柜的門封條則有兩個氣室和兩條翻邊。電冰箱冷凍柜和冷藏柜溫度不同,門封條的結(jié)構(gòu)也有所不同。

圖1-61 磁性門封條
(十一)風扇
風扇在間冷式電冰箱中起著降溫和空氣循環(huán)的作用,由交流電動機和扇葉兩部分構(gòu)成。當風扇電動機(通常采用免注潤滑油的電動機)的繞組接入市電電壓后,產(chǎn)生磁場驅(qū)動轉(zhuǎn)子旋轉(zhuǎn),帶動扇葉旋轉(zhuǎn),強制箱內(nèi)空氣流過蒸發(fā)器而降溫,并使降溫后的冷空氣沿著一定的循環(huán)風道進入箱內(nèi),形成箱內(nèi)冷空氣的強制循環(huán),達到冷卻食品的目的。如圖1-62所示為電冰箱常用的風扇電動機。

圖1-62 風扇電動機
(十二)照明燈
照明燈用于箱門開啟時,照亮箱內(nèi)空間以方便食品的存取。它一般安裝在冷藏柜內(nèi)右側(cè)壁上或冷藏柜頂部,通過門框上的按壓開關(guān)進行控制。箱門開啟時,開關(guān)閉合,燈亮;箱門閉合時,開關(guān)斷開,燈熄滅。電冰箱中使用的照明燈可分為冷光源和白熾燈(燈泡)兩種,其中,白熾燈由引線燈座和燈泡組成,其額定電壓為220V,功率為幾瓦或十幾瓦的白熾燈;LED屬于冷光源,它沒有發(fā)熱量,可有效抵制箱體內(nèi)部溫度的波動與回升,具有發(fā)熱量低、省電、亮度高等特點。如圖1-63所示為電冰箱常用的照明燈。

圖1-63 照明燈
(十三)門開關(guān)
門開關(guān)可分為獨立式門開關(guān)或一體式門開關(guān)。其中,獨立式門開關(guān)主要由殼體、按壓體、回復(fù)彈簧、移動塊、觸點片、導(dǎo)電片以及引線等組成。門開關(guān)通常單獨安裝在箱門附近,與照明燈的安裝位置相對較遠,將開關(guān)從箱體上取下來后,主體部件只有門開關(guān)與連接引線。當箱門關(guān)閉時,按壓體被按下,帶動移動塊運動,由移動塊擠壓觸點片,使其與導(dǎo)電片接觸,開關(guān)呈閉合狀態(tài),照明燈亮;當箱門開啟后,回復(fù)彈簧將按壓體復(fù)位,使開關(guān)呈斷開狀態(tài),照明燈亮。如圖1-64所示為電冰箱常用的獨立式門開關(guān)。

圖1-64 獨立式門開關(guān)
一體式門開關(guān)是由殼體、按壓體、回復(fù)彈簧、軸桿、側(cè)蓋及導(dǎo)電片等組成的,它通常與照明燈、溫度控制裝置等安裝在同一支架外殼上,如圖1-65所示。當箱門關(guān)閉時,按壓體被按下,帶動軸桿運動,由軸桿觸點片使觸點片的觸點與導(dǎo)電片的觸點分離,開關(guān)呈斷開狀態(tài),照明燈熄滅。當箱門開啟時,觸點片恢復(fù)與導(dǎo)電片接觸,開關(guān)閉合而使照明燈點亮。

圖1-65 一體式門開關(guān)
電冰箱采用的門開關(guān)有照明燈開關(guān)和風扇電動機控制開關(guān)(間冷式電冰箱)兩種,都是利用箱門與其接觸,從而達到控制目的。其中,照明燈開關(guān)是在箱門打開時接通,使照明燈點亮。電動機風扇開關(guān)在箱門關(guān)閉時接通,使風扇電動機旋轉(zhuǎn),進行制冷;當打開箱門時,開關(guān)斷開,使風扇電動機停轉(zhuǎn),實現(xiàn)節(jié)能控制。
(十四)單片機
單片機全稱為單片微型計算機(Single Chip Microcomputer),又稱微控制器(Microcontroller Unit)或嵌入式控制器(Embedded Controller)。它是將計算機的基本部件微型化并集成到一塊芯片上的微型計算機,通常片內(nèi)都含有CPU、ROM、RAM、并行I/O、串行I/O、定時器/計數(shù)器、中斷控制、系統(tǒng)時鐘及系統(tǒng)總線等。這種微型計算機因其制作在一塊芯片上而被稱作單片機,通常按單片機數(shù)據(jù)總線的位數(shù)將單片機分為4位、8位、16位、32位機,目前在電冰箱上得到了廣泛的應(yīng)用。如圖1-66所示為電冰箱中常用的單片機。

圖1-66 單片機
單片機是大規(guī)模集成電路技術(shù)發(fā)展的產(chǎn)物。單片機具有性能高、速度快、體積小、價格低、穩(wěn)定可靠、應(yīng)用廣泛、通用性強等突出優(yōu)點。單片機的設(shè)計目標主要是增強其控制能力,滿足實時控制(就是快速反應(yīng))方面的需要。因此,它在硬件結(jié)構(gòu)、指令系統(tǒng)、I/O端口、功率消耗及可靠性等方面均有其獨到之處,其最顯著的特點之一就是具有非常有效的控制功能。因此,單片機又常常被人稱為微控制器(MCU或μC)。