2.1 電冰箱的結構特點

圖2-1所示為典型電冰箱的實物圖。圖2-2所示為典型電冰箱的箱內結構圖。電冰箱的附件（如托盤、托架、儲物箱等）及主要電氣部件都被置于電冰箱的冷凍或冷藏室內。

圖2-3所示為典型電冰箱的透視結構圖。從圖中可以看到電冰箱的主要制冷部件及管路設置。它們被制作在電冰箱的后部或電冰箱箱體中，形成制冷循環。

2.1.1 電冰箱的制冷系統

圖2-4所示為電冰箱制冷系統的工作原理圖，制冷劑以氣態的形式由壓縮機吸入，經壓縮機壓縮后成為高溫高壓的過熱蒸氣，然后從壓縮機的排氣管排出，經排氣管道進入冷凝器。冷凝器有助于制冷劑將熱量散發給周圍的空氣，使得冷凝劑由高溫高壓的過熱蒸氣冷凝為中溫高壓的液體，然后經過干燥過濾器進入毛細管。由于毛細管的通道細長，制冷劑進入毛細管被節流降壓后變為低溫低壓的制冷劑液體，再進入蒸發器。在蒸發器中，低溫低壓的制冷劑液體要大量吸收外界熱量而汽化為飽和蒸氣，這就達到了在蒸發器中向外界吸熱制冷的目的。由蒸發器出來后，在吸氣管中變為低壓蒸氣的制冷劑再被壓縮機吸入，開始下一次循環。

從圖2-4中可看到電冰箱的制冷系統主要包括壓縮機（全封閉式）、冷凝器、毛細管、干燥過濾器和蒸發器等。

1.壓縮機

圖2-5所示為典型電冰箱的壓縮機，它通常安裝在電冰箱的底部，是電冰箱制冷系統的關鍵部件。壓縮機的主要作用是將蒸發器中經吸熱汽化后的低壓制冷劑蒸氣由壓縮機的吸氣管吸入到壓縮機中，在壓縮機中將其壓縮成高溫高壓的過熱蒸氣后，再從壓縮機的排氣管送出，從而實現制冷循環。

其中相對較粗的管子是吸氣管（也叫回氣管），由蒸發器出來的低壓制冷劑氣體就是由這根管路送回到壓縮機中的。相對較細的管子是排氣管，低溫低壓的制冷劑氣體經壓縮機壓縮后變成高溫高壓的過熱蒸氣，然后由這根管子送入冷凝器，去完成熱交換。另外一根管子是工藝管，它只有在檢修時使用，正常情況下工藝管是密封的，它是用來封住制冷劑和安裝表閥以進行檢測工作的。

2.冷凝器

冷凝器安裝在電冰箱的背部，其外形如圖2-6所示。從外觀上看，冷凝器是將銅管彎成蛇形并與百葉窗形的鋼板焊接而成的。它的主要作用是對壓縮機送來的高溫高壓過熱蒸氣進行冷卻。除這種外露式冷凝器外，有些電冰箱的冷凝器安置在電冰箱箱體內，如圖2-7所示。從外觀上無法看見冷凝器，這種冷凝器也被稱為內藏式冷凝器，這種冷凝器一旦出現泄漏，檢查和維修都較為困難。通常采用在電冰箱箱體外，再外接一個冷凝器的方法，原來電冰箱所帶的內藏式冷凝器就可不再使用了。

3.毛細管

毛細管在制冷系統中主要起降壓的作用，其外形如圖2-8所示。圖中的又細又長的管子就是毛細管，它的一端接干燥過濾器，另一端與蒸發器連接，由于毛細管的管徑很小（一般在0.5～1Mm之間），而長度較長（約為3M），因此，高壓制冷劑液體流經毛細管時會受到較大的阻力，進而會在毛細管中產生壓力降。

4.干燥過濾器

干燥過濾器焊接在冷凝器和毛細管之間，其外形如圖2-9所示。從冷凝器出來的制冷劑先經過干燥過濾器，經干燥過濾之后才會進入毛細管。在干燥過濾器兩端設有細目銅過濾網，以濾除雜質；其中間充滿了干燥劑，以濾除水分。

5.蒸發器

蒸發器也是熱交換部件，它通常安裝在電冰箱的箱體內，其中主蒸發器安裝在冷凍室內，副蒸發器安裝在冷藏室內。因此，從外面無法看到蒸發器的外形，圖2-10所示是吹脹式蒸發器的外形，它一般是由鋅鋁復合板或印制復合板吹脹而成的。它的作用與冷凝器正好相反。電冰箱主要就是依靠蒸發器吸收箱內空氣的溫度而達到制冷的目的。

2.1.2 電冰箱的電氣系統

電冰箱的電氣系統主要包括壓縮機啟動保護繼電器、溫控器、化霜控制器、照明燈、風扇控制器及附屬電路等。

1.壓縮機啟動繼電器和保護繼電器

壓縮機啟動繼電器和保護繼電器與壓縮機相連，其安裝位置如圖2-11所示。其外形如圖2-12所示。顧名思義，啟動繼電器的作用是控制壓縮機的啟動工作，而保護繼電器的作用是當壓縮機出現溫度異常時，對壓縮機進行停機保護。

2.溫控器

圖2-13所示為典型電冰箱溫度控制器（溫控器）的外形。

圖2-14所示為溫控器的安裝位置。電冰箱中的溫控器通常安裝在電冰箱內，與照明燈一起被放置在一個保護盒中，用戶可以通過溫控器旋鈕對電冰箱內的制冷溫度進行設定。

溫控器的接點接在壓縮機啟動保護電路中，感溫管內充有氟利昂氣體。感溫管安裝在冷藏室的箱壁上，主要用來感應冷藏室的溫度，直接將冷藏室溫度的變化傳遞到溫控器中，用以產生相應的壓力來控制接點的閉合與斷開，進而實現壓縮機的啟/停。如果感溫管泄漏，溫控器就會失效，就要重新更換新的溫控器。

3.化霜控制器及照明燈和風扇控制器

目前，電冰箱一般采用定時化霜電路，它用于定時給蒸發器加熱，除去蒸發器上的結霜，以提高制冷效率。圖2-15為定時化霜電路的原理圖。它主要由兩部分組成，一是化霜定時器，二是加熱器。化霜定時器有兩種，一種是固定式定時器，即每隔8～24小時化霜一次；另一種是集中定時器，即預先設定電冰箱累計運行時間，時間到達后就開始化霜。

化霜時，化霜定時器的A、C接點接通，A、B接點斷開，斷開壓縮機的電源，壓縮機停止運轉，同時接通加熱器的電源。加熱器的電源接通后，為蒸發器和排氣管加熱。當蒸發器的表面溫度達到一定值時，化霜溫控器的接點斷開，化霜定時器再運轉約兩分鐘之后，A、C接點斷開，A、B接點連通，壓縮機恢復正常工作。化霜定時器在正常制冷狀態下，它的A、B接點應該接通。可用萬用表檢測化霜定時器這兩個接點的電阻值，以判斷接觸是否良好。若電阻值較小，幾乎為零，表明接觸良好。如果壓縮機不啟動，除了要檢查壓縮機啟動保護電路和溫控接點以外，還要檢查化霜定時器的接點是否接通。

電冰箱的照明風扇電路比較簡單。電冰箱內的照明燈和它旁邊的風扇電動機及冷凍室門開關、冷藏室門開關是串聯在一起的。當冷凍室的門關上時，冷凍室的接點接通；當冷藏室的門關上時，冷藏室的接點接通。也就是說，當電冰箱的兩個門都關上時，風扇接通電源開始運轉；當兩個門中有一個門打開時，風扇即停止運轉；而當冷藏室的門打開時，D、F接點斷開，風扇停止運轉，同時D、E接點接通，這時照明燈回路接通，電冰箱內照明燈點亮。所以，如果風扇不工作，需要分別檢查冷凍室門開關和冷藏室門開關。如果電冰箱內照明燈不能點亮或不能熄滅，則要檢查冷藏室的門開關。

圖2-16所示為電冰箱內的照明燈。門打開時，開關跳出，相當于D、E接點接通，照明回路接通，電冰箱內照明燈點亮。門關上時，開關被門壓下，這時就相當于D、F接點接通，照明回路斷開，電冰箱內照明燈熄滅。如果確認照明燈良好，打開電冰箱門而照明燈不亮，或關閉電冰箱門而照明燈不熄滅，則要認真檢查這個開關。

2.1.3 電冰箱的種類

圖2-17所示是電冰箱的外觀結構圖，通常，根據電冰箱外觀的差異（箱門的數量），可以將電冰箱分為單門電冰箱、雙門電冰箱和多門電冰箱。

1.單門電冰箱

單門電冰箱的外形如圖2-18所示，這種電冰箱只有一種蒸發器，主要是采用直冷式制冷方式，即依靠空氣自然對流的降溫方式實現冷卻。

圖2-19所示為單門電冰箱的制冷原理圖。它的蒸發器位于箱內頂部，可直接吸收食品或箱內空氣中的熱量，從而實現冷卻降溫。它的蒸發器有內藏式和外露式兩種。這類電冰箱的特點是結構簡單，食物冷卻速度快，且耗電少，但由于箱內空氣靠自然對流來循環，因此箱內溫度不是十分均勻，同時蒸發器容易出現結霜現象。

2.雙門電冰箱

雙門電冰箱的外形如圖2-20所示。

雙門電冰箱的工作方式主要有直冷式和間冷式兩種。

圖2-21所示為采用直冷式的雙門電冰箱的制冷原理圖。采用直冷式的電冰箱在冷凍室和冷藏室內各設有一個蒸發器，通過蒸發器直接吸收食物和箱內空氣的熱量，以達到制冷的目的。

圖2-22所示為采用間冷式的雙門電冰箱的制冷原理圖。間冷式的雙門電冰箱將蒸發器集中放置在一個專門的制冷區域內，如冷凍室與冷藏室之間的夾層中或者冷凍室和箱體之間的夾層中，然后依靠風扇強制吹風的方式使冷氣在電冰箱內循環，從而達到制冷的目的。

從圖2-22中可以看到，空氣被蒸發器冷卻后由風扇送進管道，再吹進冷凍室和冷藏室。吹入冷凍室的冷氣由位于冷凍室背部上方的送氣管直接吹進冷凍室進行制冷，而送往冷藏室的冷氣需要經過風門（手動調節擋板）才能吹入冷藏室。

早期的雙門電冰箱大部分使用單蒸發器、單風扇設計，其制冷循環示意圖如圖2-23所示。

這類電冰箱在冷凍室和冷藏室內各裝有一個溫控器，只要調節旋鈕即可調節箱內溫度。此外，冷藏室的溫度除用溫控器調節外，還可以通過手動調節風門來調整冷氣的進入量，從而實現溫度的調節。圖2-24所示為風門調整控制示意圖。

當風門調整至關閉狀態時，風門便關閉，阻擋進入冷藏室的冷氣。隨之，冷藏室的溫度會稍微升高，壓縮機的運轉時間加長，以保持適當的冷藏溫度，同時冷凍室也能達到最冷狀態。當風門調整至全開狀態時，冷氣可以全部進入到冷藏室中。隨著冷藏室溫度的降低，壓縮機的運轉時間縮短，即當冷凍室未達到最冷狀態時，壓縮機便停止工作，隨之等到需要再次制冷時，壓縮機再次啟動，如此循環，進而使冷凍室只能維持在基本冷凍的狀態。

目前，為適應生活要求，常見的雙門電冰箱都將冷凍室置于電冰箱下方，并采用雙蒸發器、雙風扇的設計，具體制冷循環圖如圖2-25所示。

采用間冷式的雙門電冰箱由于是依靠強制循環氣流與蒸發器進行熱交換來實現制冷的，所以這種電冰箱的冷凍室和冷藏室都不結霜（故也稱無霜式電冰箱），且箱內溫度均勻性好，有利于食品的長期儲存。冷凍室和冷藏室的溫度可以通過各自的控制裝置分別進行調節，使用較為方便，但其耗電量與采用直冷式的雙門電冰箱相比略大。

3.多門電冰箱

圖2-26所示為多門電冰箱的外形。

多門電冰箱的工作方式一般采用直冷、間冷混合式。圖2-27所示為采用直冷、間冷混合式多門電冰箱的制冷循環圖。這種電冰箱既裝有直冷式蒸發器，又裝有間冷式主蒸發器。它的冷藏室一般采用空氣自然對流降溫方式（直冷式降溫），冷凍室則采用強制冷卻對流降溫方式。

采用直冷、間冷混合式的多門電冰箱吸取了直冷式和間冷式電冰箱的優點。當冷凍室制冷時，冷藏室也同時制冷，由于冷凍室采用間冷式制冷方式，化霜采用電加熱方式進行，使得冷凍室表面不結霜，且溫度分布均勻，易于食物長期保存。而冷藏室采用直冷式方式，即在冷藏室的上方安裝有直冷式蒸發器，通過空氣的自然對流來達到換熱制冷的效果。這使得冷藏室的食物冷卻速度較快，保溫性能也比較好，同時也可以有效地降低電冰箱的能源消耗。