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1、毕业设计（论文）III目 录摘 要I目 录II1绪论11.1电冰箱与食品概述11.2 蒸气压缩式电冰箱制冷原理11.3电冰箱用制冷剂3第二章 海尔电冰箱的结构与工作原理52.1电冰箱的组成、分类及型号52.2单门电冰箱的结构与工作原理72.3 单门电冰箱的结构与工作原理82.4 对开门电冰箱的结构与工作原理10第三章 海尔电冰箱控制系统设计113.1 电源电路的设计113.2 温度检测电路和温度调节电路设计123.3 关机,开机的检测电路的设计133.3.1 关机检测电路133.4电冰箱控制电路原理图设计15第四章 海尔电冰箱故障分析174.1压缩机不启动故障分析174.2压缩机不停故障分析1
2、74.3不除霜故障分析184.4事例分析18第五章 总结与展望205.1论文总结205.2论文展望20致 谢21参考文献231绪论1.1电冰箱与食品概述电冰箱是一个习惯性的称呼，它泛指以人工方法获得低温，用以储存食品和其他需要低温储藏物品的制冷设备。一般来说，它是家庭、商业、医疗卫生和科研中使用的各种类型、性能和用途的冷藏（柜）的总称。电冰箱主要是指家用电冰箱，它是以电能作为原动力，通过不同的制冷机械，而使箱内保持低温的制冷设备。 电冰箱的主要作用是保鲜、保质，储藏食品和其他物品。电冰箱给人们的生活、工作带来了极大的方便。 普通电冰箱的制冷剂采用R12.发泡剂用R11。20世纪70年代以来的研
3、究表明，氯氟烃类（CFCs，简称氟利昂）对大气臭氧层有破坏作用，于是新型环保电冰箱应运而生。新型环保电冰箱，一类是不再使用氯氟烃类物质作为制冷剂的符合环保要求的电冰箱；另一类是指制冷剂和箱体保温发泡材料都不使用氯氟烃类物质，分别改用替代物，不再污染环境的电冰箱。按国际案例，后一类电冰箱可以被称为“双绿色”，是一种完全符合国际环保要求的新型电冰箱。1.2 蒸气压缩式电冰箱制冷原理蒸气压缩式电冰箱的制冷系统主要是由压缩机、冷凝器、毛细管、干燥过滤器、蒸发器五大部分组成，由制冷管道将其连成密闭系统，如图1-2所示。图1-2 蒸气压缩式电冰箱制冷原理图制冷剂在这个密闭系统中不断的循环流动，发生状态变化
4、，与外界进行热交换。其工作过程是：液态制冷剂在蒸发器中吸收被冷却物体的热量，汽化成低压、低温的蒸气；被压缩机吸入后，被压缩成为高压、高温的蒸气；然后排入冷凝器中向冷却物质（水或空气）放热而冷凝成为稍高于常温的高压液体；这种制冷剂液体先通过干燥过滤器将可能混有的污垢和水分清除后，再经毛细管节流变为低压、低温的制冷液体进入蒸发器吸热汽化，如此反复循环，从而使电冰箱内温度逐渐降低，达到人工制冷的目的。 制冷剂在系统内状态的变化如下。冷凝器中制冷剂凝为液体时放热，蒸发器中制冷剂汽化吸热。在压缩机的吸入管及蒸发器的末端制冷剂呈过热蒸气状态（吸气过热），在压缩机排气管及冷凝器入口处制冷剂也呈过热蒸气状态（
5、排气过热），而在冷凝器的末端出口处，由于外界物质（冷却水或冷却空气）的充分吸热，制冷剂液体呈过冷状态（过冷液体）。 系统的压力分布是：压缩机排气口至毛细管入口处为高压部分，这种高压称为冷凝压力（相应的温度为冷凝温度）；从毛细管末端至压缩机吸入端为低压部分，这种低压被称为蒸发压力（相应的温度为蒸发温度）；在压缩机中压力由低至高的变化。（1） 压缩机用来提高制冷剂气体的压力和温度。（2） 冷凝器用来放热，使制冷剂气体凝结成液体。（3） 干燥过滤器用来滤除制冷剂液体中的污垢和水分。（4） 毛细管使制冷剂液体在冷凝器和蒸发器之间形成一个压力差，达到节流、降压的目的。（5） 蒸发器能使制冷剂液体吸热汽化
6、，从而降低其周围的温度。 因此，要使制冷剂永远重复利用，在制冷系统中达到制冷效果，上述五大部件缺一不可。由于使用条件的不同，有的制冷系统在上述五大部件的基础上，还增添了一些附属设备以满足系统的需要。1.3电冰箱用制冷剂现在海尔集团主要用的制冷剂是R600a，R600a的化学名称是异丁烷，是国际公认的电冰箱制冷剂之一，对臭氧层无破坏作用，也不会产生温室效应，热学性能也比较好，为欧洲环保组织积极倡导使用的制冷剂。制冷剂为异丁烷的电冰箱在欧洲占有很大的市场份额，我国出口到欧洲的电冰箱很多也采用异丁烷作制冷剂。 R600a是一种性能优异的制冷剂，其特点是冷却能力强、耗电量低、负载温度回升速度慢。应用于
7、电冰箱的R600a中异丁烷的质量分数不小于99.9%，硫的质量分数小于110-3%，水的质量分数不大于110-6%。 R600a在1标准大气压下蒸发温度为-17，凝固点为-160，属中温制冷剂。它无毒，但可燃、可爆，在空气中爆炸的体积分数为1.8%-8.4%，故有R600a存在的制冷管路，不允许采用气焊或电焊。它能与矿物油互溶；汽化潜热大，故系统充注量少；导热率高，压缩比小，对提高压缩机的输气系数及效率有重要作用；等畿指数小，排温低；单位体积制冷量仅为R12的50%左右；工作压力低，低温下蒸发压力低于大气压力，因而增加了吸入空气的可能性；价格便宜。由于具有极好的环境特性，对大气完全没有污染，故
8、目前广泛被采用，作为R12的替代工质之一。 R600a用于电冰箱时，电器元件应采用防爆型，避免产生火花，因此压缩机铭牌上有黄色火苗易燃标志，使用无触点的PTC启动继电器。用于无霜电冰箱的除霜系统可采用电阻式接触加热方式，使其表面温度远低于R600a的燃烧温度（494）。压缩机必须采用适合于R600a的专用压缩机。R600a的单位体积制冷量比R12低，故要求压缩机的排气量至少应增加一倍。试验结果表明：与R12相比，R600a耗电量降低约12%，噪音降低约2dB（A）。若电冰箱制冷管路所用制冷剂为R600a，用R12代换将引起回气压力升高、压缩机过热和高压压力过高，从而使压缩机使用时间变短并容易损
9、坏，所以R12与R600a是不允许代换的。21第二章 海尔电冰箱的结构与工作原理2.1电冰箱的组成、分类及型号电冰箱应具有制冷、保温和控温三项基本功能，为了实现三项基本功能，蒸气压缩式电冰箱主要由箱体、制冷系统、电气控制系统和附件四部分组成，如表2-1所示。其中，箱体是绝热保温部件，制冷系统是电冰箱的心脏部件，电气控制系统是电冰箱的指挥部件。图2-1 海尔双门电冰箱的分解图 电冰箱的种类很多，它的形式向实用性和美观性方面不断发展。从不同的角度出发，电冰箱有不同的分类方法，通常主要有以下几种：（1） 按照结构类型分类即按电冰箱箱门数量的多少来区分，一般可划分为单门电冰箱、双门电冰箱、对开双门壁柜
10、电冰箱、三门电冰箱、多门电冰箱。（2） 按照用途分类，可以分为冷藏电冰箱、冷冻电冰箱、冷藏冷冻电冰箱。（3） 按照冷冻室温度的不同，电冰箱可分为一星级、二星级、三星级、四星级。（4） 按照适用的气候环境，电冰箱可分为亚热带型、温带型、亚热带型和热带型四种类型。（5） 按冷却方式的不同，电冰箱可分为直冷式、间冷式和间直冷并用式三种类型。按照规定，我国早期电冰箱的型号用字母、数字标注，它表明了电冰箱的类型、有效容积等内容，新型电冰箱型号的表示方法如图2-2所示，图2-2 新型电冰箱型号的表示方法产品代号:“B”表示家用电冰箱；用途功能代号：冷藏电冰箱为“C”，冷藏冷冻电冰箱为“CD”，冷冻电冰箱为
11、“D”；规格代号：说明产品的有效容积（L），用阿拉伯数字表示；冷却方式代号：无霜电冰箱用字母“W”表示；改进设计序号：用英文字母顺序表示，不能使用“I”、“M”、“O”、“S”、“W”、“Y”；控制方式代号：机械控制不标注，电脑控制用“Y”表示；节能标记代号：，普通及普通节能不标注，“S”表示超级节能;温区标记代号：双温区及以下不标注，多温区用“M”标注；外观颜色标识：“A”表示珍珠白，“F”表示金丝黄，“D”表示银色，“M”表示银灰。2.2单门电冰箱的结构与工作原理单门电冰箱只有一扇门，没有专门的冷冻室，其结构如图2-3所示:图2-3 单门电冰箱结构示意图单门电冰箱的制冷系统由压缩机、冷凝器
12、、干燥过滤器、毛细管及蒸发器组成，其制冷系统工作原理和组成如图2-4所示。图2-4 单门电冰箱制冷系统结构与工作原理由图2-4可知，当电冰箱通电运行时，制冷剂经冷凝器、干燥过滤器、毛细管、蒸发器，最后被压缩机吸回，即完成一个单系统循环。被吸回的低温低压制冷剂为气态，经压缩机压缩变为高温高压过热蒸气，经排气管进入冷凝器；高温高压气体在冷凝器中散热后，变为高压中温液态，然后经过干燥过滤器滤除杂质和水分后，进入毛细管；在毛细管中节流降压后进入蒸发器内蒸发；在蒸发器中，制冷剂液体汽化为干饱和蒸气，从而大量吸收箱内空气和食物的热量，达到制冷的目的；在回气管中，制冷剂过热气体再次被吸入压缩机，如此周而复始
13、地实现制冷循环。 图2-5所示为另一种直冷式单门电冰箱的制冷系统。与上诉制冷系统相比，该系统增设副冷凝器（蒸发盘加热器）及门框防露管。副冷凝器设置在电冰箱底部的接水盘上，依靠冷凝热去蒸发露水。门框防露管布置在门框周边，用散发出的热量对门框加热，使门框不凝露。制冷剂在系统内的流向是：压缩机主冷凝器箱门防露管干燥过滤器毛细管蒸发器回气管压缩机。图2-5 直冷式单门电冰箱制冷系统2.3 单门电冰箱的结构与工作原理 双门直冷式电冰箱就是有两扇门的电冰箱，其中以上下箱门结构的电冰箱最为常见，以下是双门电冰箱的结构图和实物图，如图2-6所示： 图2-6 双门电冰箱的结构图和实物图 双门直冷式电冰箱在冷藏室
14、和冷冻室中各设一个独立的蒸发器。两个蒸发器串联在制冷系统中，共用一根毛细管，这种蒸发器称为单节流双蒸发器。这种电冰箱的冷凝器，有的安装在箱内背后；有的则采用内藏式，安装在箱体两侧或箱门附近的外壳内（即所谓的门框防露管），图2-7为早期双门直冷式电冰箱制冷系统图。图2-7 早期双门直冷式电冰箱制冷系统图其制冷系统工作原理是：当电冰箱通电运行时，制冷剂在系统中的流向是压缩机副冷凝器冷凝器门框防露管干燥过滤器毛细管冷藏室蒸发器冷冻室蒸发器压缩机，即完成一个单系统制冷循环，实现了冷冻室、冷藏室制冷的目的。制冷剂经毛细管先进入冷藏室蒸发器，再进入冷冻室蒸发器。 目前，比较流行的冷冻室下置抽屉式电冰箱的制
15、冷系统如图2-8所示。其工作原理是：当电冰箱通电运行时，制冷剂在系统中的流向是压缩机副冷凝器冷凝器门框防露管干燥过滤器毛细管冷冻室蒸发器冷藏室蒸发器吸气管压缩机，即完成一个单系统制冷循环，实现了冷冻室、冷藏室制冷的目的。制冷剂经毛细管先进入冷藏室蒸发器，再进入冷冻室蒸发器。图2-8 双门直冷抽屉式电冰箱制冷系统结构图冷冻室蒸发器为外露式、搁架式蒸发器，多层串联，将空间分割成若干层，生熟或不同食品储存在不同的抽屉里，相互不串味。冷冻室温度比较均匀，制冷速度快，结霜量较少，而且存取食物互不影响，即提高了食品的储存质量，又降低了能耗。 2.4 对开门电冰箱的结构与工作原理对开门电冰箱属于大容积电冰箱，整体豪华大气，可最大限度地满足现代家庭对食物保鲜冷冻的需求，其主要的结构如图2-9所示：图2-9 海尔BCD-518WS内部结构图图2-10 海尔BCD-518WS制冷系统图2-10所示为海尔BCD-518WS制冷系统。海尔BCD-518WS为双系统电脑控制电冰箱，在冷藏
