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　　DD Month YYYY Subject of presentation I Dep. I Cooling System Introduction DCC/ Wang Huake * * I Slide: * h B O S C H A N D S I E M E N S H O M E A P P L I A N C E S G R O U P h B O S C H A N D S I E M E N S H O M E A P P L I A N C E S G R O U P Cooling System Introduction 家用电冰箱制冷部件的简单介绍 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。 家用电冰箱的制冷系统主要包括以下部件: 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。 Cooling System Introduction 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。 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。 Cooling System Introduction 压缩机 工艺管 吸气管 排气管 解剖后的压缩机 电机 气缸 曲柄 压缩机外观 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 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。 Cooling System Introduction 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。 冰箱用冷凝器主要有侧板冷凝器(skin condenser)和丝管式冷凝器两种。 侧板冷凝器(skin condenser) 侧板冷凝器(skin condenser) 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。 Cooling System Introduction 冷凝器 图1 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。 图2 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。 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。 Cooling System Introduction 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。 Cooling System Introduction 干燥过滤器 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。 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。 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。 Cooling System Introduction 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。 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。 Cooling System Introduction 蒸发器 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。 蒸发器的分类： 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。 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。 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。 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。 Cooling System Introduction 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 翅片式冷藏或冷冻蒸发器 Cooling System Introduction 储液器 储液器位于蒸发器的末段，是一段内径较大的管子。 储液器 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。 Cooling System Introduction 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。 热交换就是指回气管与毛细管之间的热交换。 热交换器 Cooling System Introduction 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。 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。 进口，接干燥过滤器 出口，接冷冻毛细管 出口，接冷藏毛细管 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。 Cooling System Introduction 制冷剂 目前，电冰箱使用的制冷剂主要有R１３４a和Ｒ６００a两种。 R１３４a： Ｒ６００a： 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。 四氟乙烷 CH2FCF3 分子量：102.03 沸点：-26.6 ℃ 凝固点： -96.6 ℃ 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。 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。 Cooling System Introduction 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。 Cooling System Introduction 单循环制冷系统 特点： 毛细管 压缩机 冷凝器 冷藏室蒸发器 冷冻室蒸发器 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。 Cooling System Introduction 双循环制冷系统 特点： 电磁阀 压缩机 冷凝器 冷藏室蒸发器 冷冻室蒸发器 毛细管 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。 Cooling System Introduction 三循环制冷系统 特点： Condenser Valve 1 Valve 2 Freezer evaporator Compressor Cooler evaporator Capillary tube Dryer 0oC Chiller evaporator 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。 适合电脑温控。 系统很复杂，造价太高。 能实现诸如冷藏关闭、间室变温等复杂功能。 Cooling System Introduction Twin-cooling system 特点：一台冰箱使用两台压缩机。 冷藏室和中间室共用一台压缩机，采用双循环制冷系统，其中冷藏室采用直冷式，中间室采用风冷式，加在一起叫混冷式。 冷冻室单独使用一台压缩机，是一个单循环无霜冷冻箱。 功能强大，可以实现大范围变温，冷藏室变温范围是１ ℃ ～１４ ℃，中间室变温范围是－１８ ℃ ～１４ ℃，冷冻室变温范围是－２６ ℃ ～１４ ℃。 控制程序复杂，产品结构复杂，材料成本高，制造工艺性差，生产效率底。 一个双循环制冷系统加上一个单循环制冷系统，两个制冷系统互不相干，其实是将两台电冰箱强行合并在一起成为一台电冰箱，采用一个电脑控制器进行温度控制。 Coolin

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