電冰箱制冷原理及檢驗(畢業(yè)論文)

1、電冰箱的制冷原理及檢驗河南質(zhì)量工程職業(yè)學(xué)院畢 業(yè) 設(shè) 計（論 文） 目錄摘要31電冰箱的型號及分類41.1電冰箱的型號41.2電冰箱的氣候類型分類51.3冰箱的原理分類62壓縮式電冰箱的典型結(jié)構(gòu)62.1冷凝器62.2 蒸發(fā)器62.3 壓縮機(jī)62.4節(jié)流管、干燥過濾器73安全性能檢驗73.1 絕緣電阻的測試73.2 電氣強(qiáng)度的測試83.3 泄漏電流的測試94功能性能檢驗準(zhǔn)備94.1 制冷性能試驗94.2 檢驗內(nèi)容10注釋13致謝：14參考文獻(xiàn)15摘要近年來，我國家電業(yè)發(fā)展日新月異，電冰箱更成為了普通老百姓家最常用的家庭消耗品之一。之前由于電冰箱造價高，消耗大，全國各地區(qū)的經(jīng)濟(jì)、社會發(fā)展水平的差異

2、，因此在大部分的農(nóng)村地區(qū)還未得到普及。本論文著重介紹電冰箱的制冷原理及檢驗，家用電冰箱采用蒸汽壓縮式制冷。安全性能中防觸電保護(hù)的一項主要措施是采用基本絕緣或雙重絕緣，將帶電部件與金屬部件及其它可觸及的金屬表面隔離起來。因此，保證這類絕緣結(jié)構(gòu)的質(zhì)量，防止它的失效是至關(guān)重要的。衡量這類材料是否失效的主要標(biāo)志就是它在各種狀態(tài)下的電氣絕緣強(qiáng)度、絕緣電阻和泄漏電流。這三項參數(shù)指標(biāo)測量時，必須考慮可能出現(xiàn)各種實際情況，標(biāo)準(zhǔn)中對測量環(huán)境等都作了明確的規(guī)定。功能性能中介紹性能檢驗的條件及方法步驟及依據(jù)標(biāo)準(zhǔn)。關(guān)鍵詞： 電冰箱 安全性能 功能性能 檢驗1電冰箱的型號及分類1.1電冰箱的型號每種電冰箱都有其產(chǎn)品型號

3、規(guī)格，每種型號規(guī)格都有其特定的含義。一般從產(chǎn)品型號規(guī)格真可看出該冰箱的有效容積、冷卻方式、廠家設(shè)計序號、制冷功能、生產(chǎn)年度等。按照國家標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定，其型號規(guī)格、符號、參數(shù)（又稱銘牌）和電路圖都應(yīng)粘貼在電冰箱（冷藏柜）的箱體背部，以備選購和維修時參考我國輕工部規(guī)定的電冰箱型號表示方法為用三個連續(xù)書寫的字母后接數(shù)字再接一個字母，即圖1用途分類代號無霜冰箱用字母W表示規(guī)格代號，有效容積，單位產(chǎn)品代號，表示家用電冰箱設(shè)計號，以AB表示圖1電冰箱型號表示方法例如：BC-180表示家用冷藏箱，有效容積為180L；BCD150B表示家用冷藏冷凍箱，有效容積150L，經(jīng)過第二次設(shè)計改進(jìn)；BCD251WA表示家用冷

4、藏冷凍箱，風(fēng)冷式無霜，有效容積251L，經(jīng)過第一次設(shè)計改進(jìn)。1.2電冰箱的氣候類型分類電冰箱使用時的氣候類型：由于電冰箱的主要功能是制冷，所以不同地域的氣候環(huán)境對電冰箱的制冷能力的影響也是不同的。冰箱的氣候類型是衡量冰箱適應(yīng)季節(jié)變化和地區(qū)差異能力的標(biāo)志，直接關(guān)系到冰箱四季的制冷性能。如果所選冰箱的氣候類型與當(dāng)?shù)氐臍夂驐l件不符，消費者就很可能遇到冰箱"冬天制冷、夏天停機(jī)"的現(xiàn)象。而且這種"故障"源于設(shè)計，不是任何事后的維修和保養(yǎng)所能解決的。冷藏冷凍箱按氣候環(huán)境分為：亞溫帶型 (SN )使用的環(huán)境溫度為1032；溫帶型（N）使用的環(huán)境溫度為1632；亞熱帶型

5、（ST）使用的環(huán)境溫度為1838；熱帶型（T）使用的環(huán)境溫度為1843。冷凍箱按氣候環(huán)境分類和冷藏冷凍箱相同。1.3冰箱的原理分類1.3.1壓縮式電冰箱這種電冰箱由電動機(jī)提供機(jī)械能，通過壓縮機(jī)對制冷系統(tǒng)作功。制冷系統(tǒng)利用低沸點的制冷劑，蒸發(fā)時，吸收汽化熱的原理制成的。其優(yōu)點是壽命長，使用方便，目前世界上95的電冰箱屬于這一類。1.3.2吸收式電冰箱這種電冰箱可以利用熱源（煤氣、煤油、電等）作為動力。利用氨、水、氫混合物在連續(xù)吸收、擴(kuò)散過程中達(dá)到制冷的目的。其缺點是效率低，降溫慢，現(xiàn)已逐漸被淘汰。1.3.3半導(dǎo)體電冰箱它是利用對PN型半導(dǎo)體，通以直流電，在結(jié)點上產(chǎn)生珀爾帖效應(yīng)的原理來實現(xiàn)制冷的電

6、冰箱。2壓縮式電冰箱的典型結(jié)構(gòu)2.1冷凝器一種熱交換器，在此熱交換器內(nèi)，經(jīng)壓縮后的氣態(tài)制冷劑將熱傳遞到外部的冷卻介質(zhì)中去而被液化。2.2 蒸發(fā)器一種熱交換器，將冰箱內(nèi)的熱量傳遞給蒸發(fā)器，它的主要作用是把毛細(xì)管送來的低壓低溫制冷劑，經(jīng)吸收箱內(nèi)熱量后蒸發(fā)為制冷劑的飽和蒸氣達(dá)到制冷的目的。2.3 壓縮機(jī)壓縮機(jī)，輸送氣體和提高氣體壓力的一種從動的流體機(jī)械。是制冷系統(tǒng)的心臟，它從吸氣管吸入低溫低壓的制冷劑氣體，通過電機(jī)運轉(zhuǎn)帶動活塞對其進(jìn)行壓縮后，向排氣管排出高溫高壓的制冷劑氣體，為制冷循環(huán)提供動力，從而實現(xiàn)壓縮冷凝膨脹蒸發(fā) ( 吸熱 ) 的制冷循環(huán)。2.4節(jié)流管、干燥過濾器節(jié)流管，多采用內(nèi)徑為0.42.

7、0mm的細(xì)銅管，在冰箱制冷系統(tǒng)中起節(jié)流降壓的作用。因為制冷劑的沸點隨壓力的改變而改變，壓力越大沸點越高，壓力越小沸點越低。節(jié)流管用來控制供給蒸發(fā)器制冷劑的流量，使它對液態(tài)制冷劑產(chǎn)生阻力，改變制冷系統(tǒng)內(nèi)的壓力。干燥過濾器，是由干燥器和過濾器兩部分組成。在冰箱的制冷系統(tǒng)中，它安裝在冷凝器的出口與毛細(xì)管的進(jìn)口之間。它的主要作用有兩個：一是清除制冷系統(tǒng)中的殘留水分，防止產(chǎn)生冰賭，并減少水分對制冷系統(tǒng)的腐蝕作用；二是濾除制冷系統(tǒng)中的雜質(zhì)，如金屬屑，各種氧化物和灰塵，以免毛細(xì)管臟賭。干燥過濾器的構(gòu)造，家用電冰箱使用的干燥過濾器為一體式的，它是在銅管制成的殼體兩端設(shè)有過濾網(wǎng)，中間裝入干燥劑。干燥劑不能更換。

8、有多種物質(zhì)可以做干燥劑，如無水CaCl2、硅膠和分子篩等，而電冰箱都是以分子篩為干燥劑。維修制冷系統(tǒng)時要整只更換。3安全性能檢驗測試電冰箱安全性能是根據(jù)國家標(biāo)準(zhǔn)GB47061.1-1998家用和類似用途電器的安全_第一部分：通用要求；GB4706.1398家用電冰箱和食品冷凍箱的特殊要求 在日用電器產(chǎn)品中，防觸電保護(hù)的一項主要措施是采用基本絕緣或雙重絕緣，將帶電部件與金屬部件及其它可觸及的金屬表面隔離起來。因此，保證這類絕緣結(jié)構(gòu)的質(zhì)量，防止它的失效是至關(guān)重要的。衡量這類材料是否失效的主要標(biāo)志就是它在各種狀態(tài)下的電氣絕緣強(qiáng)度、絕緣電阻和泄漏電流。這三項參數(shù)指標(biāo)測量時，必須考慮可能出現(xiàn)各種實際情況

9、。3.1 絕緣電阻的測試絕緣材料在電壓作用下所通過的泄漏電流的大小，能反映其電阻的大小，這個電阻就叫做絕緣材料的絕緣電阻。它表示絕緣材料對電的絕緣能力，泄漏電流越大，絕緣電阻越小，即其絕緣性能越差。一般絕緣材料即使在很高的電壓下，也只能通過極少的泄漏電流，所以可用兆歐(M)作為測量單位。本項目是檢測冰箱的絕緣性能的情況,絕緣電阻是在施加500V直流電壓進(jìn)行測量的.電壓施加的部位為帶電部件和可觸及金屬部件間,該處絕緣電阻不應(yīng)低于2M測試儀表是兆歐表如圖2。 圖2兆歐表項目步驟及內(nèi)容a.將搖表（E）接線柱接電冰箱外殼，搖表的（L）接線柱接電冰箱插頭火線Lb.搖動發(fā)電機(jī)手柄要由慢到快，不可忽慢忽快，

10、轉(zhuǎn)速以120轉(zhuǎn)/分鐘為宜，持續(xù)1分鐘指針穩(wěn)定后，讀數(shù)較為準(zhǔn)確。c.讀取數(shù)值同2M.相比較3.2 電氣強(qiáng)度的測試本項目是檢測冰箱的帶電部件與所有可觸及金屬部件之間的電氣強(qiáng)度.測試是用閃烙擊穿試驗裝置進(jìn)行,電壓為1250V,歷時1min(分鐘),試驗期間不應(yīng)發(fā)生閃烙和擊穿現(xiàn)象.絕緣材料承受電壓的能力是有限度的，當(dāng)外加電壓超過某一數(shù)值時，絕緣材料發(fā)生劇烈的放電或?qū)щ姮F(xiàn)象，這種現(xiàn)象稱為擊穿測試儀器，ET2670A型耐壓測試儀。如圖3圖3 ET2670A型耐壓測試儀項目步驟及內(nèi)容1.預(yù)置泄露電流I=0.75mA2.耐壓測試儀的夾子分別接在測試部位（地線接外殼，高壓測試接火線L）3.試驗時升壓必須從零開始

11、，到1250V應(yīng)緩慢勻速調(diào)節(jié)4.在試驗電壓下保持一定的耐壓時間1min(分鐘)在此期間，不允許有閃絡(luò)和擊穿現(xiàn)象，若泄露電流大于0.75mA，則耐壓測試儀會報警，此時說明電冰箱電氣強(qiáng)度不合格。3.3 泄漏電流的測試泄漏電流一般是指被試品在直流高電壓作用下流經(jīng)絕緣部分的電流。泄漏電流的測量與絕緣電阻的測量在本質(zhì)上是相同的，一般而言，泄漏電流測量時施加于試件上的直流電壓比測量絕緣電阻時更高。這樣，一方面因泄漏電流較大，不需要放大器就可以直接用微安表來測量，使測量結(jié)果的重復(fù)性較好；另一方面因絕緣中的問題而存在的某些缺陷或弱點在較高的電場下也能得到較好的暴露。日用電器產(chǎn)品的泄漏電流測量相比于其它的被試件

12、又有其特殊性。日用電器泄漏電流測量方法是以模擬實際使用狀態(tài)下流經(jīng)人體的電流量的方式進(jìn)行的，它不是一種等價方法。因此，實際試驗測量泄露電流時，加的是略高于工作要求的功率或電壓量泄漏電流測量一般在電氣強(qiáng)度試驗之后進(jìn)行。按GB4706.1家用和類似用途電器的安全通用要求規(guī)定，日用電器在達(dá)到穩(wěn)定溫升時的泄漏電流，不得超過規(guī)定值。4功能性能檢驗準(zhǔn)備測試電冰箱性能是根據(jù)國家標(biāo)準(zhǔn)GB8059.295電冰箱(冷藏冷凍箱)(雙門冰箱或多門冰箱) 。4.1 制冷性能試驗4.1.1實驗環(huán)境冰箱的安置每臺冰箱應(yīng)放在一個涂黑色無光澤的木制堅固的試驗平臺上。平臺下面敞開以使空氣自由流通，平臺頂面應(yīng)比試驗室地面高出300

13、mm,平臺向外延伸，比冰箱的兩側(cè)壁及前壁伸出至少300 mm，但不超過600 mm,平臺后邊則應(yīng)伸至冰箱背面的垂直隔板處。冰箱 周 圍 的空氣流通應(yīng)受到圍繞冰箱的三塊涂暗黑色無光澤的垂直隔板所限制。后隔板與冰箱背面平行，且與冰箱背面的限位器接近，或按制造廠規(guī)定與冰箱背面保持一定的距離。左、右的隔板與冰箱兩側(cè)壁平行并相距300 mm,隔板寬為300 mm電冰箱實驗室的結(jié)構(gòu)如下圖,試驗室可同時進(jìn)行4臺或6臺電冰箱的試驗,試驗室的圍護(hù)結(jié)構(gòu)用絕熱性能良好的100mm的聚氨酯或聚苯乙烯拼板制成.試驗室內(nèi)有空氣再處理機(jī)組,氣流從頂部的多孔均壓板送入室內(nèi),以保證室內(nèi)環(huán)境在氣流速度不大于0.25ms時保持室內(nèi)

14、溫度均勻.圖4電冰箱實驗室的結(jié)構(gòu)圖4.1.2環(huán)境溫度試驗室環(huán)境溫度在1043范圍內(nèi)可調(diào)，試驗時，應(yīng)根據(jù)不同要求進(jìn)行整定。4.1.3相對濕度試驗室內(nèi)環(huán)境相對濕度無特別規(guī)定時，一般應(yīng)為45%-75 %4.1.4測溫儀表溫度測量一般采用鉑電阻，測溫電阻有二種：（1）測量試驗包（M包）內(nèi)的溫度是把鉑電阻直接接入M包內(nèi)。（2）鉑電阻插入鍍錫的銅質(zhì)中心內(nèi)。鍍系錫圓住的直徑和高均為15.2mm。測溫儀表用測溫電橋，精度要達(dá)到±0.3K（型式試驗）。4.1.5溫度測量儀器相對濕度測量采用干濕球法，這種方法是把干球溫度計和濕球溫度計（在溫度計的感溫部位包上1½2圈脫脂紗布，并把紗布下端放入蒸

15、餾水內(nèi)）在風(fēng)速為2.55m/s的吹拂下，測出干濕球溫度計的溫度，并通過環(huán)境試驗用相對濕度查算表GB6999-86，查算出當(dāng)時的相對濕度。4.2 檢驗內(nèi)容4.2.1 儲藏溫度檢驗冷藏室溫度用tm表示tm是測溫點t1t2t3的算術(shù)平均值。3個測溫點的布置見電冰箱標(biāo)準(zhǔn)GB8059.1-95中圖冷藏室的測溫點放置圖。冷凍室內(nèi)各個溫度都應(yīng)在“M”包內(nèi)測定，“M”包內(nèi)試驗包的放置見電冰箱標(biāo)準(zhǔn)GB8059.2-95附錄A。電冰箱放置在試驗室內(nèi)，電冰箱至少通電24h（小時）后，待電冰箱達(dá)到穩(wěn)定運行時測定的冷藏室及冷凍室溫度達(dá)到下表值。表41 電冰箱儲藏溫度值氣候類型氣候代號環(huán)境溫度冷藏室（）冷卻室（）（藏菜室

16、）tcm冷凍室（）t1，t2，t3tm亞溫帶SN10320t1，t2，t31058tcm14應(yīng)符合一星級-6二星級-12三星級-18溫帶N16320t1，t2，t3105亞熱帶ST18380t1，t2，t3105熱帶T1843 4.2.2 冷卻速度測試?yán)鋮s速度測試，電冰箱為空載。將電冰箱放置在試驗室內(nèi)進(jìn)行測試，環(huán)境溫度為32，電冰箱內(nèi)部溫度與環(huán)境溫度達(dá)到平衡（溫差±1K），關(guān)閉箱門，使電冰箱連續(xù)運行測定冷藏室溫度tm達(dá)到下表中對應(yīng)的tm (max)，冷卻室溫度tcm+14及冷凍食品室的溫度達(dá)到相應(yīng)星級所需的時間。按標(biāo)準(zhǔn)要求，250L以下的電冰箱不超過2h;而250500L的電冰箱不超

17、過3h。表42 制冰能力試驗條件氣候類型氣候代號環(huán)境溫度（）冷藏室溫度tm （） 制冰用水溫度（）制冰用水量亞溫帶溫帶SNN320tm5t1t2t3020±1按制造廠提供的冰盒裝水亞熱帶熱帶STT384330±14.2.3 制冰能力測試試驗時冷凍室空著，不放試驗包和“M”包。冷藏室放銅質(zhì)圓柱，待電冰箱達(dá)到穩(wěn)定運行狀態(tài)時，迅速將裝有水的冰盒放到冷凍室內(nèi)，冰盒與蒸發(fā)器接觸處應(yīng)濕潤以改善接觸狀況（對直冷式電冰箱而言）。冰盒中的水應(yīng)在2h（小時）內(nèi)完成結(jié)成實冰。4.2.4 耗電量測試電冰箱放置在試驗室內(nèi)，環(huán)境溫度為SN型，N型ST型：25。T型：32冷藏室及冷凍室按國家標(biāo)準(zhǔn)要求放置

18、測溫電阻及試驗包和“M”包。電冰箱如有防凝露電加熱器和其他附加電熱器要斷開。試驗時間為24h，測量耗電量時對電冰箱內(nèi)溫度的要求見表43表43 測量耗電量時對電冰箱內(nèi)溫度的要求冷凍室的星級 （條件1）（條件2）冷凍室（M）冷藏室tm冷凍室（M包）冷藏室tm一星級二星級三星級-6-12-185（限定）0t1，t2，t310-6-12-18（限定）0tm0t1，t2，t310測量耗電量時，要求tm=5和冷凍室等于其星級應(yīng)該達(dá)到的溫度，一般來說兩者溫度不大于可能同時達(dá)到，故只要求能符合表表44中的兩條件之一即可。24小時測試時間內(nèi)耗電量的實測值不應(yīng)大于額定值的115%（其額定耗電量由廠家標(biāo)出）。在進(jìn)行

19、耗電量試驗時，冷藏室冷凍室按國標(biāo)要求放置測溫電阻及試驗包和“M”。冰箱如有防凝露電加熱器和其它附加電熱器要斷開。待冰箱達(dá)到穩(wěn)定狀態(tài)時，進(jìn)行試驗。試驗時間有兩種：非自動化霜為24小時的一定整數(shù)控制周期的時間，自動化霜為24小時 的一定整數(shù)控制周期的時間，但其中要包括一個完整的化霜周期。按規(guī)定測得電量應(yīng)符合表10-13測耗電量時所用電度表的分度值不大于0. 0lkW · h，出廠試驗其準(zhǔn)確度不低于1.0級，型式試驗不低于2.5級。這時所用的測溫裝置，出廠試驗時應(yīng)精確度為±1K，型式試驗時應(yīng)精確到±0.3K。表44 耗電量的限定值電冰箱分類按相近似的有效容積進(jìn)行分檔，L限定值（kW·h/24h)冷藏箱（N，ST）1000.51001290. 61301490. 71501790.81802090.852102500.95冷藏冷凍箱及“三星”級冷藏箱1001391. 01401591. 11601791.218