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1、冰箱制冷知识培训广东科龙电器股份有限公司冰箱技术开发部 二六年四月一、冰箱制冷基本知识二、冰箱制冷零部件三、冰箱制冷设计四、冰箱制冷可靠性设计五、冰箱其它相关内容1、电冰箱的分类l 按用途分：冷藏箱(BC)、冷冻箱(BD)、冷藏冷冻箱(BCD) 冷 藏箱用于储藏无须冻结的食品，食品的温度应在 0以上。 冷冻箱用于需要在-18或-18以下食品的储藏。l 按门体数分：单门冰箱、双门冰箱、三门冰箱、多门冰箱l 按制冷方式分：直冷冰箱、无霜（风冷）和风直冷冰箱l 冰箱使用的气候环境：l 按冷冻室所能达到的储藏温度又分为：一、冰箱制冷的基本知识一、冰箱制冷的基本知识2、电冰箱（直冷和无霜）特点1）、直冷
2、电冰箱a、采用自然对流冷却方式，制 冷速度慢 b、食物不易风干（冷藏室）， 冷冻室有霜c、结构较简单d、成本较低e、能耗较少f、噪音低2）、无霜电冰箱a、采用强制循环冷却方式（风扇） ，电动风门易于实现多温区，温 度更均匀，制冷速度快。b、食物易风干，冷冻室无霜c、自动除霜，自动处理化霜水、风 道系统较复杂。d、成本高e、能耗高f、噪音高3、制 冷 循 环在蒸汽压缩式制冷系统中，制冷剂从某一状态开始，经过各种状态变化，又回到初始状态，在这个周而复始的热力过程中，每一次都消耗一定机械能（电能）而从低温物体（冰箱内部）中吸收热量，并将此热量转移到高温物体（冰箱外部）。这个一面改变制冷剂状态，一面完
3、成制冷任务的全过程即制冷循环。制冷循环共有四个过程。为进行制冷循环各个热力过程所需要的机 械、设备及连接它们的管路、管路附件等组成的系统，称为制冷系统。一、冰箱制冷的基本知识（1）蒸发过程：节流降压后的制冷剂液体（混有饱和蒸汽）进入蒸发器，从周围介质吸热蒸发成气体，实现制冷。在蒸发过程中，制冷剂的温度和压力保持不变。从蒸发器出来的制冷剂已成为干饱和蒸汽或稍有过热度的过热蒸汽。物质由液态变成气态时要吸热，这是制冷系统中使用蒸发器吸热制冷的原因。（2）压缩过程：压缩机是制冷系统的心脏。在压缩机完成对蒸汽的吸入和压缩过程，把从蒸发器出来的低温低压制冷剂蒸汽压缩成高温高压的过热蒸汽。压缩蒸汽时，压缩机
4、要消耗一定的外能即压缩耗功。（3）冷凝过程：从压缩机排出来的高温高压蒸汽进入冷凝器后进行冷却，使过热蒸汽逐渐变成饱和蒸汽，进而变成饱和液体或过冷液体。冷凝过程中制冷剂的压力保持不变。物质由气态变为液态时要放出热量，这就是制冷系统中要使用冷凝器散热的道理。（4）节流过程：从冷凝器出来的高压制冷剂液体通过毛细管时被节流降压，变为低压液体，然后再进入蒸发器重复上述的蒸发过程。4、制冷系统（简单）早期的冰箱制冷系统比较简单,各储藏室（冷藏室、冷冻室），被串联到同一条闭合的制冷循环系统中, 冷冻室和冷藏室如同串联电路上的两个电灯泡，一开俱开，一关俱关。这样的冰箱存在三个不可克服的致命弊端。一、冰箱制冷的
5、基本知识a.冷藏室、冷冻室同时制冷，各间室温控结果是通过温度匹配完成，匹配的好坏直接影响产品的性能；b.冷冻、冷藏各间室温度刻板一块，无法由用户调节；c.对环境适应差，如要增加补偿适应冬天。4、冰箱制冷系统（普通制冷系统图）压缩机冷凝器干燥过滤器毛细管蒸发器高温高压蒸气高压过冷液体低温低压液体低温低压蒸气一、冰箱制冷的基本知识制冷系统（分立多）分立多循环冰箱的诞生，在冰箱的系统方面起了重大的变化，使冰箱的状态由使用者自由控制。使冰箱实现并联工作状态，通过电磁阀的控制和切换，将“时空”进行分割控制，使制冷剂的流向在不同冰箱间室的制冷蒸发器之间交替流动。分立循环技术既可实现分立双循环，也可实现分立
6、多循环，在多循环状态下，冰箱可以实现三、四、五甚至更多间室并联独立工作，互不影响。它的特点主要表现：“快”：制冷速度快，自动速冷、自动速冻“变”：自由调温、自由关闭、自动适应环境变化“省”：关闭省电、调温省电、适应环境省电“准”：控温准确、温度波动小一、冰箱制冷的基本知识3、冰箱制冷系统（分立多循环制冷系统图）一、冰箱制冷的基本知识动画演示二、冰箱制冷零部件 1、压缩机 压缩机压缩机有如人的心脏，它的好坏直接影响产品的性能，但它的性 能不可能没有底线，而且在性能越好的压缩机，它的价格也越高，因此 在成本的压力下，我们要处理好保温层的厚度和发泡材料的选择。 在压缩机的选用中还有不同的客户和市场要
7、求：如电源、制冷剂、结构 等。 压缩机在不同的蒸发温度下的制冷量的COP是不同的，所以为什么多数 情况下提高蒸发温度有利，所以有时会加大蒸发器的面积或换小制冷量 的压缩机。 性能曲线图压缩机型号 -30/cop -29/cop -28/cop -27/cop -26/cop -23.3/cop QD100YU 136/1.4 143/1.45 150/1.5 157/1.54 163/1.59 180/1.7 QD88YU 116/1.4 123/1.45 129/1.5 135/1.54 142/1.59 160/1.7 QD76YU 103/1.39 109/1.43 114/1.47 1
8、20/1.51 125/1.55 140/1.68 QD100YG 123/1.25 131/1.3 139/1.34 147/1.39 155/1.44 180/1.58 QD100Y 110/1.05 119/1.1 127/1.15 136/1.2 144/1.25 170/1.4 QD76Y 86/1.03 93/1.07 99/1.12 105/1.17 112/1.22 132/1.36 QD100Yz 141/1.55 147/1.58 154/1.62 160/1.65 167/1.69 185/1.8 QD76Yz 109/1.53 114/1.56 119/1.6 124/
9、1.63 129/1.67 145/1.78二、冰箱制冷零部件1）、压缩机的结构（工作原理）（图1、图2） 2）、不同制冷剂（R600a、R134a 、R12） 3）、不同电源（不同的市场115V/60Hz、 220240V/50Hz、230V/60Hz ） 4）、不同装配要求（固定孔、插线端子、连接管、连接线）图3 5）、不同认证要求（VDE、CE、UL、3C等） 6）、不同性能的要求（COP）1、压缩机、制冷剂和发泡剂1)、目前冰箱常用的制冷剂R600a、R134a不同制冷剂有不同的设计要求（R600a的安全性设计，R134a的吸水性设计）不同的市场要求2)无氟发泡料(环戊烷、141B、R
10、11、245fa等，不同发泡料的保温效果不同，其中采用的发泡料要考虑到塑料件的防腐蚀。二、冰箱制冷零部件二、冰箱制冷零部件、蒸发器）、种类：直冷冰箱的冷藏蒸发器（）、冷冻蒸发器（，丝管、绕 管），无霜冰箱的翅片蒸发器 ）、设计特点 ）、注意的事项二、冰箱制冷零部件4、冷凝器 ）、种类：内藏式冷凝器和外挂式冷凝器 ）、设计特点：内藏式利用侧板的导热材料进行散热，外 挂式将发热量与箱体隔离，减少对冰箱箱体的保温影响， 同时利用黑色的辐射能力强来提高散热能力。散热能力的大小与系统所配压缩机的性能有很大的关 系，不同结构的设计对成本方面有较大的变化。压缩机本身是一个发热体也是一个散热体，因此重视 压缩
11、机环境的散热也很重要外挂式冷凝器的制冷剂走向问题，风冷式冷凝器的新 方式。二、冰箱制冷零部件干燥过滤器和毛细管 1）干燥过滤器的不同制冷剂要求 2）干燥过滤器的位置设计要求（ 直立设计，毛细管端在下） 3）毛细管的压比定义（计量方法 ） 4）不同制冷剂和不同冰箱对毛细 管的要求（直冷冰箱R600a一般 压比7:5, 风冷7：4.8, 直冷冰箱 R134a一般压比7:5.3, 风冷7： 5.1) 5）毛细管换热对冰箱能耗的影响( 如果毛细管过长，应该在何端 留下长一些好？） 6）毛细管的流动声与噪声（设计 中增加沥青胶泥）三、冰箱制冷设计、冰箱保温层冰箱保温层厚度是设计的重点，关键是产品的成本与
12、性能。 1)、不同的市场和不同的能耗要求 2)、产品的不同风格和设计特点 3)、市场对发泡料的限制条件 4)、产品成本的综合对比选择 5)、产品的市场要求:全球性、区域性、特户客户 6)、产品的未来发展考虑折设计实例分析冰箱的最佳厚度设计 从热力学的方面分析，综合实际的产品设计，可以大体上分析出冰箱的厚度 最佳性变化。三、冰箱制冷设计、冰箱热负荷计算在产品的设计中，计算冰箱的热负荷实际上很重要，它可以从产品的开 发前期已经知道产品的性能状态，产品的制冷系统匹配、以及产品出 现问题后能找到问题的分析点。 1）知道产品的未来的性能状态 2）知道产品在不同环境中的性能状态 3）事先可以初步知道产品的
13、能耗水平以及改进后的状态 4）可以找到产品设计中的缺点、找到改进的方向 5）可以用最低成本设计产品 6）缩短产品的开发时间，提高产品开发的命中率实例计算实例三、冰箱制冷设计、冰箱耗电量计算有前面的设计参数后， 可以计算出产品的能耗。 1）可以选用最经济的压缩机来匹配 2）清楚掌握不同的标准的能耗水平 3）对不同的压缩机匹配可以进行分析 4）清楚分析出影响产品能耗的因素实例计算 计算出冰箱的耗电量。冰箱动态仿真计算分析。、直冷冰箱蒸发器的设计三、冰箱制冷设计冷藏室蒸发器的设计： 1）与冷冻室的匹配 2）单循环与多循环的区别设计 3）温控器感温头的设计位对产品性能的影响 4）冷藏室的排水口设计和离
14、泡冷冻室蒸发器的设计： 1）单系统的匹配问题（设计前可以通过热负荷匹配） 2）冷冻室温度的均匀性 3）产品的化学防腐和强度 4）产品的能耗与设计成本、冰箱冷凝器设计三、冰箱制冷设计内藏式冷凝器和设计： 1）散热面积的大小与设计的部位 2）除霜管设计的位置外挂式冷凝器设计： 1）散热面积的大小 2）安装的方式和强度 3）制冷剂的管路走向 4）产品的防腐设计（新开点的盐浴试验）风冷冷凝器的设计： 1）风道系统的设计（BCD510W、707W、嵌入式冰箱） 2）风量的选择和风机的成本对比 3）冷凝器面积的大小 4）风冷冷凝器的产品特点、风冷冰箱的风道设计三、冰箱制冷设计在冰箱设计中,风冷冰箱设计的难
15、度一直就比较大, 技术要求高,产品的相关 知识要求多, 尤其对于通风设计好坏,直接决定一个产品的性能状态 。 1)分析产品的风道设计特点,流体的流动分布 2)风道结构设计的可靠性和调节性 3)出风口和回风口的尺寸设计 4)风道系统的阻力计算与校核5)产品运行时的性能稳定性(感温头参数的变化敏感度) 6)风道系统的主要阻力点和最大流动速度。、冰箱性能稳定设计四、冰箱制冷可靠性设计1）直冷冰箱冷藏室的结冰 2）直冷冰箱冷藏室排水口的冰堵问题 3）直冷冰箱冷藏室温控器调大不停机 4）BCD168W冷藏室吹冻鸡蛋问题 5）BCD280W的温度波动大的问题、冰箱化霜可靠性设计四、冰箱制冷可靠性设计无霜冰
16、箱的化霜问题一直是我公司无霜冰箱的弱点，经过不断地改 进设计，也有所好转，但许多的问题是我们设计的能力不强， 也有一部分是电器元件的可靠性问题。 1）化霜的几种方式对比 2）理论化霜与实际使用的区别 3）设计中的“短板”现象 4）结构设计中的不充分存在隐患 5）电器元件的可靠性设计实例分析 冰箱化霜和结冰四、冰箱制冷可靠性设计3、冰箱凝露问题1）BCD348W的与BCD325WY的凝露 2）BD110W产品的凝露问题、冰箱的不同电源要求 1115V/60Hz(北美） 2230V/60Hz（沙特） 3220V/50Hz （中国、 香港、东南亚部分地区使用 电压） 4220-240V/50Hz（澳洲 ） 5100/50-60Hz
