电冰箱与空调器第2章习题答案

答案仅作参考。

1.简述电冰箱的类型与基本组成。

1. 按用途分
1）冷藏电冰箱。

冷藏电冰箱泛指单门电冰箱，以冷藏食品为主，只有一个外箱门。

箱内大部分空间的温度保持在0～10℃之间，专供冷藏食品之用。

2）冷冻电冰箱。

这类电冰箱又称冰柜、冷柜，没有高于0℃的冷藏功能，其常温一般在-18℃以下，专供食品的冷冻和储藏。

3）冷藏冷冻电冰箱。

冷藏冷冻电冰箱指双门或多门电冰箱，具有单独的冷藏室和冷冻室外门。

冷冻室占全箱容积的1／4～1／2，温度在-18℃以下，可对食品进行冷冻，有的还有速冻功能。

2.按箱内冷却方式分
1）直冷式电冰箱。

直冷式电冰箱又称冷气自然对流式或有霜电冰箱。

电冰箱的冷冻室直接由蒸发器围成或冷冻室内有一个蒸发器，冷藏室上部再设一个蒸发器。

2）间冷式电冰箱。

间冷式电冰箱也称无霜冰箱。

从外观上看，这类电冰箱与直冷式双门双温电冰箱没有明显的区别。

一般在冷冻室与冷藏室之间的隔层中横卧或在右壁隔层中竖立一个翅片式蒸发器。

冷冻室的冷却间接由一小型风扇将翅片式蒸发器所产生的冷气进行强制对流，进行循环冷却降温。

冷藏室通过风门调节器调节风门的开度大小，控制冷风进风量来调节其中的温度。

3.按容积规格分类
冰箱的规格是指它的箱内有效容积，其单位通常为升(用L表示)。

根据容积不同，冰箱可分为：小型冰箱，容积为50L～120L；中型冰箱，容积为130L～250L；大型冰箱，容积为300L以上；
2.电冰箱制冷系统由哪几种主要部件组成？
电冰箱的制冷系统由压缩机、冷凝器、干燥过滤器、毛细管、蒸发器、连接管及制冷剂等组成。

压缩机整体安装在电冰箱的后侧下部，冷凝器多安装在冰箱背部，也有少数冰箱的附加冷凝器装于底部，但都与箱底有8cm间隔。

干燥过滤器一端与冷凝器相连，另一端与缠绕成圈的毛细管连接，安装在冰箱后部；毛细管的另一端与蒸发器连接，蒸发器设置在冰箱内腔上部，形状多为盒式，蒸发器的排气管自冰箱后部返回压缩机。

3.分析电冰箱压缩机的工作原理，简述电冰箱制冷系统的循环过程。

电冰箱的制冷系统的5大部件各有不同的功能：压缩机提高制冷剂气体压力和温度；冷凝器则使制冷剂气体放热而凝结成液体；干燥过滤器把制冷剂液体中的污垢和水分滤除掉；毛细管则限制、节流及膨胀制冷剂液体，以达到降压、降温的作用；蒸发器则使制冷剂液体吸热汽化。

因此，要使制冷剂永远重复使用，在系统循环中达到冷效应，上述5大部件是缺一不可的。

制冷系统根据制冷剂在汽化过程中能吸收热量，降低其周围物质温度的性能，来达到制冷的目的。

当电冰箱工作时，制冷剂在蒸发器中蒸发汽化，并吸收其周围大量热量后变成低压低温气体。

低压低温气体通过回气管被吸入压缩机，压缩成为高压高温的蒸汽，随后排入冷凝器。

在压力不变的情况下，冷凝器将制冷剂蒸汽的热量散发到空气中，制冷剂则凝结成为接近环境温度的高压常温，也称为中温的液体。

通过干燥过滤器将高压常温液体中可能混有的污垢和水分清除后，经毛细管节流、降压成低压常温的液体重新进入蒸发器。

这样再开始下一次气态→液态→气态的循环，从而使箱内温度逐渐降低，达到人工制冷的目的。

4.电冰箱中的冷凝器有哪些类型？各有什么特点？
冷凝器按冷却介质分为空气冷却和水冷却两大类。

家用制冷设备大都采用空气冷却，空气冷却按空气流动方式分为自然对流和强迫对流两种。

家用电冰箱和冰柜采用自然对流方式。

其主要结构形式有：
1)百叶窗式。

把冷凝器蛇形管道嵌在冲压成百叶窗形状的铁制薄板上。

靠空气的自然流动散发热量，如图2-15所示。

薄板的厚度约为0.5～0.6mm，冷凝管直径5～6mm。

图2-15 百叶窗式冷凝器
2)钢丝式。

在冷凝器蛇形盘管平面两侧点焊上数十条钢丝，钢丝直径约1.5mm，钢丝间距5～7mm，如图
2-16所示。

图2-16钢丝式冷凝器
3)平板式（内藏式）。

内藏式冷凝器是将冷凝管贴附在薄钢板的内侧，薄钢板的外侧作为箱体的表面或侧壁，由此向外散热，如图2-17所示。

由于冷凝器的散热，会使冰箱两侧较热，有时温度可能会高达50℃，还会出现冰箱外挂水珠的现象。

5.电冰箱中的蒸发器有哪些类型？各有什么特点？
电冰箱的蒸发器按空气循环对流方式的不同，分自然对流式和强制对流式两种；按传热面的结构形状及其加工方法不同，可分为铝合金复合板式、单侧翅片式和翅片管式等几种。

1)铝合金复合板式蒸发器。

如图2-11所示，它由两薄板模合而成，其间吹胀形成管道，特点是传热性好，
容易制作。

多用于直冷式家用电冰箱的冷冻室。

图2-11 铝合金复合板式蒸发器
2)单侧翅片式蒸发器。

如图5-14所示，在光管的同一侧连接上一条铝制带状翅片（翅片高度20mm左右）,然后再弯
曲成型,比光管式换热面积增加，一般用于直冷式双门电冰箱的冷藏室。

图2-12 单侧翅片式蒸发器
3)翅片管式蒸发器。

如图2-13所示，用0.15mm左右的薄铝片(翅片)多层，每层保持相同的间隔，将弯成U型的紫铜管穿入翅片的孔内，再在U型管的开口侧相邻的两管端口插入U形弯头，焊接连成管道。

这种蒸发器传热面积增加，热交换效率提高，体积小，性能稳定，常把平板形翅片的孔与孔之间空白处，冲压成凹凸不平的波浪形，或切出长短不等的许多条形槽缝，以增加对流动空气的搅拌作用。

空气在槽缝内串通流动，进一步提高
热交换性能。

这种蒸发器用于间冷式冰箱和空调器中。

图2-13翅片管式蒸发器
4）丝管式蒸发器。

如图2-14所示，其结构是将钢丝点焊在邦迪管上，作成层架（用于放抽屉），并作防锈处理。

用于电冰箱冷冻室，与传统板管式蒸发器相比，丝管式蒸发器热交换面积更大，制冷迅速且均匀，更节能。

图2-14 丝管式蒸发器
6.毛细管与热力膨胀阀的作用是什么？简述热力膨胀阀的工作原理。

毛细管是一根细长的紫铜管，内径大约为0.5～1 mm左右，外径约2.5 mm，长度约1.5～4.5 m。

毛细管接
在干燥过滤器与蒸发器之间，选择适当的直径和长度，就可使冷凝器和蒸发器之间产生需要的压力差，并使
制冷系统获得所需的制冷剂流量。

电冰箱制冷系统的节流降压过程也可以采用热力膨胀阀来完成。

热力膨胀阀是通过感受蒸发器出口气态制冷剂的过热度来控制进入蒸发器的制冷剂流量。

按照平衡方式不同，热力膨胀阀分为外平衡式和内平衡式。

在电冰箱和小型制冷设备中，一般采用内平衡式热力膨胀阀。

热力膨胀阀由感应机构、执行机构、调整机构和阀体组成。

其外形与内部结构如图2-21所示。

图2-21 热力膨胀阀外形与内部结构
a)外形 b)内部结构
感应机构中充注氟利昂工质，感温包设置在蒸发器出口处，其出口处温度与蒸发温度之间存在温差，通常称为过热度。

感温包感受到蒸发器出口温度后，使整个感应系统处于对应的饱和压力P b。

该压力将通过膜片传给顶杆直到阀芯。

在压力腔上部的膜片仅有P b存在，膜片的下方有调整弹簧的弹簧力P t和蒸发压力P0，三者处于平衡时有P b=P t+P o。

当蒸发器热负荷增大时，出口过热度偏高，P b增大，P b＞P t+P o，合力使顶杆、阀芯下移，热力膨胀阀开启增大，制冷剂流量按比例增加。

反之，热力膨胀阀开启变小，制冷剂流量按比例减小。

因此，制冷设备是由热力膨胀阀通过控制过热度实现制冷系统的自我调整，如图2-22所示。

膨胀阀一方面可用来控制系统中的制冷剂流量，即调节蒸发器的供液量。

另一方面，可将从冷凝器出来的高压液态制冷剂经过膨胀阀而转变成低压的气液混合物。

图2-22 内平衡式热力膨胀阀工作原理
7.画出重锤式启动器电冰箱的电气控制线路？
8.画出PTC启动器电冰箱的电气控制线路？
9.说明电子温控器开停机控制的原理。

图2-43所示为一种实用的基本电子温控电路。

整个电气系统由温度传感器（热敏电阻）、集成电路芯片四运放LM339、2输入四与非门CD4011为核心组成。

CD4011（IC1）接成两个RS触发器。

其中，RS1用来控制压缩机的运转，RS2用来控制除霜工作。

LM339（IC2）中的三个运放（A1、A2、A3）接成三个电压比较器，以检测温控热敏电阻的
阻值变化。

电源电路（图中没有画出）分别为IC1、IC2提供6.8V，为继电器提供14V直流电压。

开停机控制工作过程如下：当RS1①脚为低电平时，③脚为高电平，VT811导通，K1吸合，压缩机开机；当RS1⑥脚为低电平时，③脚为低电平，VT811截止，K1释放，压缩机停机。

A1的同相输入端⑤脚加有4V的基准电压UR1（由R801和R802分压取得），而其反相输入端④脚接有温控热敏电阻和R806组成的温度传感组件。

当箱内温度上升到一定值（约3．5℃）时，温控热敏电阻阻值下降（约降至6．7kΩ），④脚电压上升（约1V），A1输出端②脚变为低电平。

此低电平加至RS1①脚（置1端，低电平有效），使其③脚为高电平，VT811导通，继电器K1得电吸合，压缩机开机。

比较器A2的反相输入端⑥脚加有一个可调的基准电压UR2，最大电压约为2．2V（调节到“冬季”侧时约为1．5V）。

A2的同相输入端⑦脚也接温控热敏电阻。

开机一段时间后，箱内温度下降，温控热敏电阻阻值变大，⑦脚电压降低。

当低于⑥脚设定的基准电压UR2时，A2的输出端①脚变为低电平，此低电平加至RS1的⑥脚（置0端，低电平有效），使RS1输出端③脚为低电平，VT811截止，继电器K1失电释放，压缩机停机，从而实现自动温控功能。

10.微电脑控制电冰箱具有哪些先进功能？
微电脑控制系统的功能：
1)多个测温点数，测温范围宽，例如从-26℃～+26℃，精度可达±2℃。

2)压缩机停机后自动延时保护。

并具有过压、欠压保护功能，过压、欠压时禁止压缩机启动，并显示停机原因。

3)霜厚达设定值时，自动除霜。

4)具有智能声光报警功能，能对过压、欠压，冷冻、冷藏温度超限、开门超过设定时间等进行报警。

5)LED数码管获LCD显示屏显示冷冻室、冷藏室温度，并能对压缩机的启、停、速冻、报警等状态进行显示。

6)具有时钟实时LED显示功能，可显示时、分。

11.简述电冰箱全自动除霜的工作过程与原理。

图2-42所示为一种间冷式双门电冰箱电路, 电路具有全自动化霜功能，由压缩机控制电路和自动化霜控制电路以及风扇控制电路、照明控制电路4部分组成，电气元件主要包括温控器、化霜定时器、化霜加热器、
热保护继电器、温度熔断器、压缩机电动机、降压二极管、PTC启动器及启动电容器等。

自动化霜控制电路是指从电源插头→温控器→化霜定时器→熔断器→降压二极管→双金属开关→温度熔断器→化霜加热器→电源插头这一条回路。

化霜加热器由化霜定时器控制，自动接通。

化霜定时器由一个微电动机M1带动凸轮使触点接通或断开。

微电动机串联在温控器之后,与压缩机一起都受温控器控制，化霜加热器又与微电动机M1串联。

由于化霜加热器的阻值比电动机绕组阻值小很多,在温控器接通压缩机工作时, 自动化霜控制回路的电压都加在微电动机M1绕组的两端，所以微电动机也随之转动，化霜定时器开始工作，对压缩机运转时间计时。

当压缩机运转累积时间达设定值时，化霜定时器的动开触点打开，压缩机停止运转。

同时，动合触点闭合,化霜加热器通过整流二极管和化霜双金属开关得到供电，开始对蒸发器加热化霜。

此时M1与化霜双金属开关及降压二极管构成并联关系，由于M1绕组的阻值远大于降压二极管和化霜双金属开关，相当于断路，化霜定时器停止工作。

当蒸发器表面周围温度上升到10～16℃时，化霜双金属开关触点断开，切断了化霜电路，停止化霜。

此时化霜定时器又开始工作，并经过一定时间的延迟后，它的常闭触点又闭合，压缩机又开始运转，进入正常的制冷循环。

12.分析电冰箱制冷效果差的原因。

1）存放食品过多，打开箱门次数太多，未及时化箱；
2）环境温度过高；
3）磁性门条失去磁性或变形，箱门翘曲；
4）制冷剂部分泄漏；
5）部分冰堵；
6）部分脏堵；
7）压缩机的活塞和气缸磨损，气门阀片和阀片座封闭不严。

13.电冰箱电路系统的常见故障都有哪些?如何排除？
电冰箱电气控制系统故障主要表现为压缩机不启动。

造成压缩机不启动的原因有两类：一类是电气控制系统电路及元件故障造成的，另一类则是由外部原因造成的。

1 外部原因
造成压缩机不启动的外部原因主要包括以下几个方面：
1）电源故障。

电源故障一般是由电源熔断器烧断、电源插座接触不良或某一连线松断引起的。

电源故障的检查方法是：打开冷藏室箱门，查看箱内照明灯是否亮。

若照明灯不亮，则一般说明电源发生了故障（因照明电路为独立
电路，该电路与其他电路同时出现故障的可能性小）。

这时可用万用表的交流250V挡测量电源插座的电源电压。

若测
得电压为零，则可能是电源熔断器被烧断或电源插座断线；若测得电压正常，则说明故障在电冰箱内的电源线部分，可用万用表电阻挡测其插头与接线点接线端子问的通断，找出具体的故障点。

查出故障点后，进行相应的修复。

应注意的是，对于电源熔断器因超载而烧断，往往是因为电冰箱本身制冷系统的过负荷引起的超载电流使熔断器烧断。

所以处理这类故障时，将熔断器更换后，还要继续对制冷系统和电气控制系统做进一步的检查，以避免重复出现相同的故障。

2）温控器调节钮置于“停”的位置。

使用者在作除霜和清洗电冰箱时，有时会不慎将温控器调节钮改变位置，置于“停”挡，冬、夏季进行开、停机比例调整时，也会误使调节钮置于“停”的位置，从而造成压缩机不能启动，维修时应注意到这一现象。

3）间冷式电冰箱融霜定时器处于融霜位置。

融霜定时器在工作若干小时之后，会自动进入融霜周期，在此期间将断开压缩机电路，接通电加热器电路，所以压缩机不会启动。

这种停机的时间视各厂家的融霜定时器参数的不同而有所差异，维修时应明确这一现象对压缩机启动与否的关联作用，以免不必要的无效劳动。

4）环境温度太低。

这一故障只发生在冷藏室未安装冬用加热器（或称补偿加热器）的直冷式双门双温电冰箱中。

在环境温度低于100C时温控器触点不接通，压缩机不启功。

排除方法是提高环境温度或加装冬用加热器。

2 内部原因
1）温度控制器出现故障。

温度控制器的电源接线端子因受潮引起放电打火，烧毁绝缘物，造成动静触点不能吸合，电路不能接通，压缩机则不能正常启动。

一般由于绝缘物烧毁，造造成箱体带电或动、静触点不能启闭的现象较多。

这时应更换新的温控器并采取防潮措施。

若动触点已跳开，可反复旋动温控器调节钮，最后调至最冷点检查动、静触点是否闭合。

如还不闭合，可对感温管加温，加温后仍不闭合，则说明感温管内的感温剂已泄漏。

这时应更换新的温控器或对温控器进行修理。

对于电子控温的电冰箱，要根据技术说明书上的要求，检查接线是否有脱落和接触不良现象，同时用万用表测出常温和低温下的阻值变化，如阻值不能随温度发生改变或改变的幅度偏离了温度——阻值特性曲线，则说明热敏电阻已损坏，需更换。

如热敏电阻正常则要检查继电器的工作情况和控制器各管脚的电压，找出故障原因并加以排除。

2）过载保护器或启动继电器出现故障。

碟形过载保护器的双金属片触点不能复位、内部电热丝熔断时，应更换新的过载保护器。

若过载保护器的电热丝熔断，则应查明其熔断的原因。

除个别因电热丝产品质量差外，一般均是压缩机出现严重故障，必须对制冷系统做全面检查，及时找出故障加以排除。

启动继电器触点接触不良或线圈烧毁时，可修复触点或更换新的启动继电器。

如果启动继电器与压缩机不匹配，通电后压缩机不能正常运转，应拆开启动继电器的防护壳，改变它的放置位置。

如启动触点能跳开，压缩机电动机运转正常，则证明启动继电器与压缩机不匹配，应更换匹配的启动继电器。

3）压缩机电动机与接线端子出现的故障。

①压缩机电动机绕组烧毁、匝间短路或绕组碰壳。

可用万用表测量压缩机机壳上的3个接线端子间的电阻值，并测量与机壳间的电阻值。

若电阻值很小或为零，则是绕组短路或绝缘被烧毁，应打开压缩机机壳重新绕线。

若电动机引出线与机壳接线端子脱落或电动机绕组烧毁，并且断的是运行绕组，通电后压缩机没有响声；如启动绕组不通，通电后压缩机会发出嗡嗡响声。

用万用表检测有断路或短路现象，这时应开壳维修或更换新压缩机。

如果是压缩机电动机绕组烧毁，无论是更换新的压缩机或对压缩机电动机进行修复都应对制冷系统进行彻底的清洗。

②压缩机机壳上的接线端子有绝缘物或氧化层等。

应清理干净后用万用表量测绕组电阻。

若电阻值正常，应将插线插紧接线端子，不能有松动现象。

如仍不能启动压缩机则是有其他故障。

如果箱体带电，应检查照明灯或其开关及温控器和电路系统的绝缘是否良好。

若箱体接地良好，通电后对地漏电，会造成很大的电压降，出现电压过低的相同现象，这时断开冰箱体接地线．压缩机运转良好，则应及时查出漏电的部位予以排除。

③电冰箱电路元件绝缘良好，压缩机电动机绕组电阻值和供电电压都符合使用技术要求，通电后压缩机发生“嗡嗡”响声。

在启动绕组串入启动电容后，压缩机仍不能正常启动，则是压缩机出现“抱轴”或“卡缸”的故障，应更换新的压缩机或对压缩机进行修理。

4）对于间冷式电冰箱，还应检查融霜定时器的触点是否导通，不导通则电动机不能启动运转。

检查时要根据电气原理图，找出定时器各触点的接线关系，若使压缩机正常启动，必须使温控器相接的触点与压缩机相通，同时也与融霜温控器相通。

而当旋至停止融霜位置时，应断开压缩机，只与融霜温控器相通。

这一检查过程，应将转轴旋转一周，用万用表分别测量其端子的通断情况。

14.电冰箱制冷系统的常见故障都有哪些?如何排除？
1.电冰箱不制冷
电冰箱运转不停，但是不制冷，冷凝器不热，蒸发器不凉。

这种故障一般出现在制冷系统。

可能原因是制冷剂泄漏，或者冰堵、脏堵，或是压缩机有故障。

由于制冷系统是封闭的，所以可通过观察管路表面有无油污、用手触摸各部分的温度、耳听运行声音来检查。

1)检查管路表面是否有油污。

仔细检查冷凝器、过滤器、毛细管、蒸发器；吸气管、压缩机外壳及管路结合处。

如果发现有油污，说明制冷剂泄漏。

这时可切开压缩机的工艺管。

如果没有制冷剂喷出，或只有少量的制冷剂喷出，就进一步证明是制冷剂泄漏。

如果没有油污，则需要进一步检查压缩机的温度。

2)检查压缩机的温度。

用手摸压缩机，如果压缩机的温度不太高，同正常运转时差不多，说明管路畅通，没有堵塞现象，而可能是高压缓冲管破裂、活塞穿孔、排气阀同吸气阀短路等。

这时可切开高压排气管，排出制冷剂，用手指按住压缩机排气管口，启动压缩机。

如果手指感觉不到有压力或者压力很小，证实压缩机内部有故障；需要拆开压缩机作进一步检查和修理。

如果压缩机的温度很高，特别是高压排气管部位很烫手，说明压缩机超负荷运转，管道发生堵塞；但究竟是冰堵还是脏堵，则需要检查压缩机开机时的情况。

3)检查压缩机开机时的情况。

切断电冰箱的电源，打开箱门；使制冷系统各个部件恢复到室温。

然后接通电源，电冰箱启动运转。

如果开始时蒸发器结霜较好，冷凝器发热，低压吸气管发凉；由冰箱上部能听到气流声和水流声，但过一会儿，蒸发器结霜融化，只在毛细管同蒸发器结合部位结有少量霜；冷凝器不热，低压吸气管不凉，用耳朵贴近电冰箱上部听不到声音，说明出现了冰堵。

这时如果用热毛巾敷在毛细管同蒸发器的结合处，又能重新制冷，则进一步证实是冰堵。

如果开机的时候不见蒸发器结霜，冷凝器不热，低压气管不凉，用耳朵贴近电冰箱上部听不到声音，则可以初步认为发生了脏堵。

这时，可以切断高压排气管，排出制冷剂，用手指按住排气管，启动压缩机，如果手指感到有较大的压力，说明管路发生脏堵。

2.电冰箱制冷效果差
电冰箱运转不停，但箱内温度达不到要求，制冷效果差。

原因可能是由于使用不当或箱门关闭不严造成的；也可能是制冷系统故障引起的。

一般应先检查使用情况和箱门情况，再检查制冷系统。

1)检查使用情况。

环境温度如果高于43℃，制冷效果差一些是正常的。

如果环境温度不高，要打开箱门检查。

如果箱内食品太多，特别是放入了温度高的食品；或者打开箱门次数太多等，都会使电冰箱长时间运转不停，制冷效果差。

2)检查箱门。

电冰箱箱门关闭不严，热空气会从缝隙处不断进入箱内。

这可能是磁性门封失去磁性、老化变形，或是箱门翘曲造成的。

3)检查制冷系统。

如果使用情况正常，箱门又能关闭严密，那么制冷效果差的原因就出在制冷系统。

由于制冷系统仍能工作，因此，可能是制冷剂部分泄漏、部分冰堵或部分脏堵，也可能是压缩机内部故障。

①制冷剂泄漏。

现象：吸排气压力低，排气管路烫手，毛细管路有“吱吱”声，蒸发器不结霜或挂霜少。

排除方法：按正常方法充灌氮气，打压检漏，修复渗漏点，抽真空充注制冷剂。

②制冷剂充注过多。

现象：吸排气压力大，冷凝温度过高，压缩机电流大，蒸发器结霜不实，降温慢，回气管挂霜。

严重时还会发生液击现象。

排除方法：在停机几分钟后打开工艺管放掉一部分制冷剂，或抽真空后重新充注制冷剂。

③制冷系统内有空气。

现象：制冷效率降低，突出的现象是吸排气压力高，压缩机出口至冷凝器出口处的温度明显升高，气体喷发声断续且明显增大。

排除方法：按程序重新充注制冷剂。

④压缩机效率低下。

现象：压缩机有异常声响，外壳温度过高。

表现为排气量减少，多数发生在长期使用的压缩机中，由于机件磨损所致。

排除方法：采用真空压力表检测，确认后更换压缩机。

⑤蒸发器霜层过厚。