家电基础之冰箱基本知识.docx

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家电基础之冰箱基本知识

冰箱基础

家用电冰箱是一个供家庭使用的有适当容积和装置的绝热箱体，用消耗电能的手段达到制冷的目的，它包括冷藏箱、冷藏冷冻箱、冷冻箱。

由于低温环境可以抑制食品组织中的酵母作用，阻碍微生物的繁衍，能在较长时间内储存食品而不损坏其原有的色、香、味与营养价值，这使得电冰箱自问世以后得到了广泛的应用。

随着生产的发展、人民生活水平的提高以及生活节奏的加快，家用电冰箱已成为人们日常生活中一种至关重要的家用电器，其普及率日渐提高。

本章介绍家用电冰箱（以下简称电冰箱）的结构、原理和维修方面的知识。

第一节电冰箱箱体结构

一、电冰箱的分类

电冰箱的类型很多，分类方法也不少，常见的分类方法有：

按用途分类、按冷却方式分类、按箱门分类、按容积分类、按星级分类、按气候带分类。

1．按用途分类

电冰箱按用途可以分成冷藏箱、冷藏冷冻箱和冷冻箱三类。

所谓冷藏，是指储存食物可，食物的汁液不冻结，食物的储存温度在。

-10℃之间；所谓冷冻，是指储存食物时，食物的汁液冻结，储存温度在0℃以下。

除专门的冷藏箱、冷冻箱（冰柜）外，普通单门电冰箱以冷藏为主，所以属冷藏箱；双门电冰箱既有冷藏功能又有冷冻功能，所以是冷藏冷冻箱。

2．按冷却方式分类

电冰箱按冷却方式可分为直冷式电冰箱和间冷式电冰箱两类。

直冷式电冰箱利用箱内空气上下自然流动进行直接冷却。

单门直冷式电冰箱的蒸发器装在箱内上部。

双门直冷式电冰箱，在冷冻室和冷藏室各有一个蒸发器。

该类电冰箱的特点是结构简单、省电、价格较低、维修方便，但箱内温度不够均匀、有霜。

间冷式电冰箱又称无霜式电冰箱，也叫风冷式电冰箱。

其翅片式蒸发器布置在冷冻室和冷藏室外（如夹层中间或背后），利用风机使箱内空气强制流过蒸发器而冷却。

该类电冰箱的特点是箱内温度均匀，冷冻、冷藏室温度分别句调，无霜，但耗电量大、价格较高。

目前有些电冰箱采用了间、直冷混合式结构，这种电冰箱兼有直冷式电冰箱和间冷式电冰箱的特点。

3．按箱门分类

电冰箱按箱门型式可分为单门、双门、三门等。

单门电冰箱有一个箱门。

单门电冰箱内的冷冻室和冷藏室共用一个蒸发器，容积一般在200L以下。

它结构简单、售价低、维修方便，但冷冻室容积小、储藏温度高，主要用于冷藏食物。

双门电冰箱有上下两个门，一般上面是冷冻室，下面是冷藏室。

双门电冰箱冷冻室容积大、功能全、使用方便，既可冷藏食物也可冷冻食物。

也有的双门电冰箱的门制成左右并列式，容积比上下开门的略大。

共门申．冰箱设有急冻室（制冰室）、冷冻室和冷藏室，或冷冻室、冷藏室和蔬菜室（冷却室），可得到三个不同的低温。

4．按容积分类

电冰箱的容积有毛容积和有效容积之分。

毛容积是指冰箱门关闭，内壁所包围的容积。

毛容积包括不能供储藏物品的各结构部件所占的容积，如门内胆凸出部分及托架等。

有效容积是指关上箱门后，箱内可供储藏物品的实际容积。

有效容积等于毛容积减去各部前在我国全部采用有效容积表示电冰箱的容积，国外厂家也多数使用有效容积的概念。

我国电冰箱容积的单位是L（升）。

美国、意大利等国以ft3（立方英尺）表示电冰箱的容积，即lft3,=28.32L

5．按星级分类

衡量电冰箱的冷冻能力，常以其冷冻室所能达到的温度等级来表示，并以星形作为标记符号，通常称作星级。

（l）一星级冷冻室温度不高于-6℃，冷冻食品保存时间约为一周。

（2）二星级冷冻室温度不高于-12℃，冷冻食品保存时间约为一个月。

（3）三星级冷冻室温度不高于-18℃，冷冻食品保存时间约为三个月。

6．按气候带分类

电冰箱按适用的环境气候分类，可分成四种类型。

（l）亚温带型代号、SN，使用环境温度10～32℃，我国的东北、内蒙古北部、新疆等地适用亚温带型电冰箱。

（2）温带型代号N，使用环境温度16～32℃，我国华北、内蒙南部地区适用此型。

（3）亚热带型代号为ST，使用环境温度18～38℃，我国的华中等地适用此型。

（4）热带型代号为T，使用环境温度18～43℃，我国的广东、海南等地适用此型。

二、电冰箱的规格和型号

1．规格

根据我国国家标准GB/T8059.1-1995的规定：

家用电冰箱的规格以有效容积表示。

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的。

考虑到制造误差，又顾及用户利益，标准规定了有效容积测算值不应小于铭牌标定容量的97％。

2．型号

电冰箱的型号由表示产品名称、类型、有效容积等基本的参数字母和数字组合而成。

按照我国国家标准GB/T8059.1-1995的规定，家用电冰箱的型号命名为：

三、电冰箱的箱体结构

电冰箱的箱体主要由外箱、内胆、箱门、绝热层等组成。

电冰箱的箱体结构直接影响电冰箱的耗电量、外观、寿命以及使用性能，其箱体结构如图所示。

外壳与内胆之间均匀充满硬质聚氨酯泡沫塑料（PUF）作为绝热层，该材料绝热良好、重量轻、粘接性强、不吸水。

1．外箱

电冰箱外箱一般有两种结构形式。

一种是拼装式，即由左右侧板、后板、斜板等拼装成一个完整的箱体。

其优点是不需要大型辊轧设备，箱体规格变化容易，具有多规格、多系列的产品特点，但对每块侧板要求高，强度不如整体式好。

另一种是整体式，即将顶板与左右侧板按要求辊轧成一倒“U”字形，再与后板、斜板点焊成箱体，或将底板与左右侧板弯折成“U”字形，再与后板、斜板点焊成一体，前者要求辊轧线长度较长，而后者要求辊轧宽度较宽。

2．内胆

电冰箱内胆（包括箱内胆和门内胆），一般是采用丙烯睛-丁二烯一苯乙烯（ABS）板或高强度改性聚苯乙烯（HIPS）板，经加热至60℃干燥后采用凸模真空成形或凹模真空成形。

板材厚度一般在lmm以下，表面光洁，呈白色。

HIPS价格低、加工容易、耐腐蚀，且质地坚韧，而ABS则在外观光泽、对食品的污染、耐久性等方面比HIPS好。

3，箱门

电冰箱的箱门一般由门面板、门内胆、门衬板和磁性门封条等组成。

为了使外观更加美观，又在门周边加上了门框。

近年来随着工艺水平的不断提高，出现了一种不需要门衬板及固定螺钉的整体式箱门结构，这种方法可减薄门内胆厚度。

由于门内胆与门面板间均匀充满绝热泡沫塑料，既提高了冰箱隔热性能、节省电能，又可加强门内胆强度，防止门搁架储物过重而导致门内胆变形，同时也降低了产品成本。

但该框架结构门体依靠绝热泡沫定型，故要求绝热层发泡材料稳定性好，工艺要求也相对提高。

电冰箱的门与门框之间采用磁性门封作为密封装置。

磁性门封由塑料门封条和磁性胶条两部分组成。

塑料门封条采用乙烯基塑料挤塑成型，具有良好的弹性和耐老化性。

磁性胶条是在橡胶塑料的基料中渗人硬性磁粉挤塑成型。

将磁性胶条穿入塑料门封条中，根据门的尺寸将四角切口热粘合制成各种形式的单气室、多气室及带多层屏蔽翅片等结构，并安装在箱门内壁的四周，利用磁性胶条的磁性将门吸附在门框上，从而防止箱内外的热量交换，其结构如图所示。

双门电冰箱的冷冻室与冷藏室温度相差甚远，因此冷冻室与冷藏室的磁性门封形式有明显区别，不能互换使用。

冷冻室磁性门封有两个空气腔，冷藏室磁性门封只有一个空气腔。

对门封的严密性要求是：

关门后，门封条周边均能夹持住0.08mm×50mm×200mm的纸片。

对磁性胶条的要求是：

其磁感硷强度应为0.05-0.07T（特斯拉），当门与箱体接近时可自动吸合严密。

正常开门拉力为10-70N。

4．绝热层

在电冰箱箱体外壳和箱内胆之间、门壳和门内胆之间，都充满了隔热材料作为绝热层。

隔热材料的质量对电冰箱的制冷性能和耗电量影响很大，因此选用合适的绝热材料甚为重要。

电冰箱发展至今，其绝热材料经历了木屑、硅藻土、超细玻璃棉、聚苯乙烯硬泡沫，直至现在的硬质聚氨酯泡沫塑料，其热导率越来越低，绝热性能越来越好。

家用电冰箱的制冷系统，主要由蒸发器、冷凝器、毛细管、压缩机和干燥过滤器等部件组成。

制冷系统的结构形式有直冷式和间冷式两种。

近年来有些高档电冰箱也采用间、直冷混合式结构，兼有直冷、间冷的特点。

一、制冷系统零部件

电冰箱的核心部件是压缩机，家用电冰箱压缩机采用全封闭式压缩机，根据工作原理可分成往复式压缩机和旋转式压缩机两大类。

前者为立式，后者为卧式，在外观上很容易区分。

常见的蒸发器类型主要有：

①铝合金复合板式蒸发器；②蛇形盘管式蒸发器；③光管盘管式蒸发器；④单侧翅片式蒸发器（用于冷藏室）；⑤翅片盘管式蒸发器（用于间冷冰箱）;⑥搁架式蒸发器（用于抽屉式冷冻室）

冷凝器的主要结构形式有：

百叶窗式、钢丝式和内藏式三种。

家用电冰箱的节流元件用的是毛细管，其材料是纯铜管。

管的内径为0.6-2.5mm,长度一般为2-4m。

为了防止系统中的杂质在细细的毛细管中堵塞，因此在毛细管进口处接有干燥过滤器，干燥过滤器中过滤网可以防止毛细管脏堵，干燥过滤器中的干燥剂还可以防止系统“冰堵”。

干燥过滤器的外形为一根管径较大的粗铜管，其内部结构如图所示。

在铜管的两端，分别装有120-180目的粗、细两个滤网，两滤网间填充有“分子筛”或其他干燥剂。

分子筛用来吸附制冷剂中残存的水蒸气，防止冰堵，而滤网则用来滤除系统中的杂质，防止脏堵。

二、电冰箱制冷系统的种类与特点

1．单门直冷式电冰箱的制冷系统

单门直冷式电冰箱的制冷系统如图所示。

它只有一个蒸发器，靠蒸发器下面的接水盘将电冰箱分割成冷冻室和冷藏室。

由于蒸发器在冷冻室内，所以冷冻室温度较低。

蒸发器的一部分冷量由接水盘与箱壁间的缝隙传递至冷藏室，而冷藏室本身没有蒸发器，因此冷藏室的温度相对比较高。

在冷藏室，上面的空气离冷源近，温度低、，密度大，因此自然地向下流动，并且吸收冷藏物品的热量使温度升高，随着空气温度的升高，密度减小，而又随之上升，上升至蒸发器附近时又放热降温而向下流动。

就这样依靠箱内空气自然对流冷却，最终使冷藏室自上而下温度逐渐升高，并相对稳定。

图中的防露管，是冷凝器管道的一部分。

其作用是利用冷凝器的热量将门框周围外表面的温度提升，以防止门框在湿热的气候条件下结露。

而蒸发盘加热器也是冷凝器管道的一部分，从压缩机排出的高温、高压制冷剂气体经过蒸发盘加热器管道，加热位于加热器上的蒸发盘，使蒸发盘中存留的融霜水得以蒸发。

2．双门直冷式电冰箱的制冷系统

双门直冷式电冰箱的制冷系统如图所示。

双门直冷式电冰箱也是依靠箱内空气自然对流冷却的，与单门直冷式电冰箱不同的是它的冷藏室和冷冻室各有一个蒸发器。

冷藏室与冷冻审箱体间相互隔离。

制冷剂的流向一般是先进人冷藏室蒸发器，然后进人冷冻室蒸发器，靠蒸发器管路的换热面积来决定冷藏室与冷冻室的箱内温度。

3．间冷式电冰箱制冷系统

间冷式电冰箱，不管是双门，还是多门，其制冷系统基本相同，即采用一个翅片盘管式蒸发器，通过循环风扇使箱内空气强迫对流，通过风道及风门温度控制器对冷气进行合理分配和调节控制，来满足冷冻室、冷藏室等不同的温度要求，图是双门间冷式电冰箱的制冷系统。

4、双控电冰箱的制冷系统

该形式的电冰箱分为直冷式和风、直冷混合式两种，均采用两个蒸发器、由两个温控器分别进行控制。

前者冷冻室蒸发器为板管式或层架式结构，需人工除霜，后者是翅片盘管式，可自动除霜。

双温双控电冰箱通过采用双蒸发器、双毛细管加二位三通电磁阀，并在冷冻室和冷藏室各装一只温度控制器，对两室分别进行控制，其制冷系统示意图如图所示。

该电冰箱的制冷工作原理如下：

l）第一制冷回路A：

压缩机→冷凝器→二位三通电磁阀→第一毛细管→冷藏室蒸发器→冷冻室蒸发器→压缩机。

2）第二制冷回路B：

压缩机→冷凝器→二位三通电磁阀→第二毛细管→冷冻室蒸发器→压缩机。

当冷藏室、冷冻室温度均高于温控器设定温度时，两室温控器处于闭合状态，压缩机工作，制冷剂走第一制冷回路A，第二毛细管关闭，两