冰箱冷冻系统介绍

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Cooling System Introduction
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家用电冰箱制冷循环的简单介绍
随着冰箱温度控制技术的发展，现在的电冰箱不 再局限于双温单控单循环，目前市场上大量出现 双循环、三循环等多温多控多循环电冰箱，其突 出优点是控温精确。
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制冷剂
目前，电冰箱使用的制冷剂主要有R１３４a和Ｒ６００a两种。
R１３４a： 四氟乙烷 CH2FCF3 分子量：102.03 沸点：-26.6 ℃ 凝固点： -96.6 ℃ 无色，毒性很小，不燃烧，不爆炸，不破坏大气臭氧层，但会引起全球变暖。 其气体、液体的热传导效率比R12高。 R134a与矿物润滑油不相溶，需要用价格昂贵的合成润滑油。 R134a溶水性强，所以对系统的干燥性要求极高，而且必须使用适应R134a的特殊干燥 剂。 Ｒ６００a： 异丁烷 CH(CH3 )3 分子量：58.13 沸点：-11.73 ℃ 凝固点： -160 ℃ 毒性非常低，易燃易爆，不破坏大气臭氧层，不会引起全球变暖。
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蒸发器
吹胀板冷藏蒸发器
板管式零度室蒸发器
板管式冷藏蒸发器
丝管式冷冻蒸发器
板管式冷冻蒸发器
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储液器
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热交换器
热交换器位于蒸发器的末段，与压缩机的吸气管相连 接，通常包括储液器、毛细管、和一段外径在7mm左 右的铜、铝或钢制的管子。 主要作用在于将毛细管内的高温制冷剂的温度降下来， 以利于循环至蒸发器进行蒸发。 另一方面，将从蒸发器出来，即将被吸入压缩机的低 温制冷剂的温度升上来，避免回气管凝露、结霜。
通常情况下，电磁阀上有三根铜管，一进两出。 双循环制冷系统需要一个电磁阀。三循环制冷 系统需要两个这种一进两出的电磁阀。
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进口，接干燥过滤器 出口，接冷冻毛细管 出口，接冷藏毛细管
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以上制冷零部件组成一个全封闭的制冷系统，制 冷剂作为能量的载体，在制冷系统中，由压缩机 驱动循环往复，实现冰箱的制冷功能。
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压缩机
家用电冰箱通常使用全封闭容积式压缩机，电机驱动，通过曲柄、连杆带动活塞往复 运动，对制冷剂进行压缩，强迫制冷剂在制冷系统中不断循环。
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毛细管
冰箱用毛细管的材料是紫铜，内径小于1mm，外径约为2mm，长度在2m到5m之间。
在高压的冷凝器与低压的蒸发器之间，通过毛细管来建立起压差，实际上，毛细管起到 了节流减压阀的作用。 与减压阀相比，毛细管具有结构简单、易于制造、价格便宜、性能稳定等优点。 来自冷凝器的过冷液态制冷剂进入毛细管后，压力不断衰减，同时由于存在与热交换管 的换热，其温度也不断降低。在毛细管的末段，液态制冷剂开始蒸发，这时候毛细管中 同时存在液态和气态的制冷剂，压力不再继续衰减，直至蒸发器的入口。
工艺管
排气管
电机
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气缸
曲柄 吸气管
压缩机外观
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解剖后的压缩机
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冷凝器
冷凝器的作用：从压缩机排出的高温高压制冷剂气体，在冷凝器内通过与周围环境介 质的热交换，将热量散发而冷凝为液态制冷剂。
蒸发器的分类： 按照功能分类，可以分为冷藏室蒸发器、零度室蒸发器、冷冻室蒸发器等。 按照外形分类，可以分为板管式蒸发器、吹胀板蒸发器、丝管式蒸发器、翅片式蒸发器等。
制冷剂到达毛细管的末段后，变成低温低压的液态和气态共存的制冷剂，进入蒸发器后 流动速度能达到音速，剧烈蒸发膨胀能够大量吸收冰箱内空气和储藏物中的热量，实现 冰箱的制冷功能。
压缩机
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双循环制冷系统
特点： 适合电脑温控。 冷藏室和冷冻室分别控温分别开 机，相互影响小，温度控制准确。
能实现诸如冷藏关闭、间室变温 等复杂功能。
与单循环制冷系统比，系统较复 杂，造价较高。
图2所示的丝管式冷凝器通常安装在冰箱的压缩机室。 散热方式：通过电扇强制散热。 散热效果好，由于需要占用很大空间，所以只适用于比较 宽的冰箱。 广泛应用于对开门以及多门冰箱。
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图 1
图 2
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气候类型修正系数当电冰箱气候类型为n或sn型时等于1当气候类型为st型时等于11当气候类型为t时等于12各类型间室的加权系数间室类型冷藏室冷却室冰温室1星级室2星级室3星级室冷冻室6121818100075125155185215215其他温度t间室的加权系数
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冰箱用冷凝器主要有侧板冷凝器(skin condenser)和丝管式冷凝)
将冷凝管用铝箔胶带粘贴在冰箱的左右两 块侧板的内侧，通过铝箔胶带将制冷剂的 热量传导到冰箱侧板上，再通过空气的自 然对流来进行散热。
其散热效果不及丝管式冷凝器，但是由于 其不影响冰箱的美观而被广泛采用。
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单循环制冷系统
特点： 系统简单，造价低，适合机械温控 和电子温控。 冷藏控温，冷冻靠匹配，冷藏室和 冷冻室同时工作，相互影响，温度 控制欠准确。 环境温度较低时需要接通冷藏室加 热器，给冷藏室升温以强行开机。
冷凝器
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冷藏室蒸发器
毛细管
冷冻室蒸发器
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干燥过滤器
干燥过滤器是干燥器与过滤器的组合，适用 于小型的制冷系统。
干燥过滤器包括紫铜外壳，两端各有一个铜 制滤网，中间部分是分子筛，分子筛的吸水 功能特别强，特别适用在当系统含水量极少 的情况下。 气态制冷剂经冷凝器冷凝成液态制冷剂后， 进入干燥过滤器，干燥过滤器吸收、过滤掉 制冷剂中的水份和其他杂质，然后流入毛细 管。
毛细管的内径是恒定不变的，通过长度的变化来改变其流量的大小。
根据各个制冷间室所要求的制冷量和要达到的温度等因素，经过综合考虑来决定使用多 大流量的毛细管。
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蒸发器
热交换就是指回气管与毛细管之间的热交换。
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热交换器
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电磁阀
如果是单循环制冷系统，制冷剂从干燥过滤器 出来后会直接进入毛细管。对于多循环制冷系 统而言，制冷剂会从干燥过滤器进入电磁阀， 由电磁阀来控制制冷剂下一步的流向。 电磁阀接受来自控制板的指令，通过切换阀芯 的位置来打开或关闭某一个制冷循环。
DCC/ Wang Huake
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家用电冰箱制冷部件的简单介绍
家用电冰箱的制冷系统主要包括以下部件:
压缩机、冷凝器、门防露管、干燥过滤器、毛细 管、蒸发器、储液器、热交换器、电磁阀等零部 件。
Valve 2
Valve 1
Drye r
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Capillary tube
Cooler evaporator
0ºC Chiller evaporator
Condenser
Freezer evaporator
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Compressor
由于毛细管的内径非常小，温度又很低，极小的 杂质，比如：焊接产生的氧化物，金属碎屑等都 会造成“脏堵”，很少的水份残余都会造成“冰 堵”，从而阻断制冷剂的循环。
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压缩机的外壳上有三根铜管，分别是排气管、吸气管和工艺管。
压缩机通过吸气管将来自蒸发器的气态制冷剂吸入压缩机，经过压缩后，由排气管排 出高温高压高湿的制冷剂气体。 排气管是制冷系统的高压部分的起始点，与冷凝器或者门防露管相连接。 吸气管是制冷系统的低压部分的结束点，与蒸发器相连接。 工艺管的作用：抽真空、充注制冷剂、封口。
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压缩机
压缩机上明确标出所适用的制冷剂类型，比如134A、R600a 等，相互不能混用。
压缩机效率用制冷系数（COP）表示。条件：冷凝温度55℃， 蒸发温度-23.3 ℃，回气温度32 ℃。制冷系数=制冷量/输入功 率
直冷冰箱使用板管式蒸发器、吹胀板蒸发器、丝管式蒸发器等，在冰箱各个间室内通过空 气的自然对流（冷空气的沉降和热空气的上升）与蒸发器进行换热。
风冷冰箱使用翅片式蒸发器，通过电风扇和风道系通，强迫冰箱内的空气，按照设定的路 径，在蒸发器与间室的各个部位之间循环往复，以带走冰箱内的热量。
混冷冰箱将翅片式蒸发器与其他形式的蒸发器搭配使用，在直冷间室靠空气的自然对流来 换热，风冷间室靠风扇和风道系统强迫空气循环来换热。
单位容积制冷量小于R12，为了达到与R12相当的制冷能力，所以R600a压缩机的排气 量都要求较大。 R600a与矿物润滑油互溶，不需要用价格昂贵的合成润滑油。
R600a溶水性很差，这对制冷系统的除水非常有利，不需要使用特殊的干燥剂。
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侧板冷凝器(skin condenser)
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冷凝器
丝管式冷凝器 图1所示的丝管式冷凝器通常安装在冰箱的背部。 散热方式和侧板冷凝器一样，是靠空气的自然对流。 丝管式冷凝器的突出优点是散热效果好，但是由于影响 到冰箱的美观，在国产冰箱上很少采用。
翅片式冷藏或 冷冻蒸发器
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储液器
储液器位于蒸发器的末段，是一段内径较大的管子。 在特定条件下，当制冷剂进入储液器时，还存在部分 制冷剂没有蒸发，这时候利用液态制冷剂的沉降作用， 进行气液分离，确保液态制冷剂不被吸入压缩机。 如果液态制冷剂进入热交换器，回气管的温度会急剧 下降，回气管会凝露，甚至会结霜。 如果液态制冷剂被吸入压缩机，会造成对压缩机的 “液击”，极易损坏压缩机。
毛细管 电磁阀 冷凝器
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冷藏室蒸发 器
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压缩机
冷冻室蒸发 器
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三循环制冷系统
特点： 适合电脑温控。
几个制冷间室分别控温单独开 机，相互影响小，温度控制准 确。 能实现诸如冷藏关闭、间室变 温等复杂功能。 系统很复杂，造价太高。
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门防露管
冰箱的冷冻室门封条位置，由于存在较大的温差，冷热 交换会造成门封条位置凝露。
解决办法：将冷凝器的一部分嵌入到冷冻室箱体的口框 里面，利用这段冷凝管所散发的热量，提高门封条位置 的温度，避免产生凝露，这段管路称为门防露管。
产品设计和装配制造要确保门防露管与箱侧板、中隔板 以及下隔板紧密接触，使门防露管的热量能充分地传导 出来。