電冰箱的制冷原理及檢驗(yàn)畢業(yè)論文.doc

電冰箱的制冷原理及檢驗(yàn)河南質(zhì)量工程職業(yè)學(xué)院畢 業(yè) 設(shè) 計(jì)（論 文） 目錄摘要31電冰箱的型號(hào)及分類41.1電冰箱的型號(hào)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(yàn)73.1 絕緣電阻的測(cè)試73.2 電氣強(qiáng)度的測(cè)試83.3 泄漏電流的測(cè)試94功能性能檢驗(yàn)準(zhǔn)備94.1 制冷性能試驗(yàn)94.2 檢驗(yàn)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(jià)高，消耗大，全國各地區(qū)的經(jīng)濟(jì)、社會(huì)發(fā)展水平的差異，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(yàn)，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(xiàng)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(xiàng)參數(shù)指標(biāo)測(cè)量時(shí)，必須考慮可能出現(xiàn)各種實(shí)際情況，標(biāo)準(zhǔn)中對(duì)測(cè)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(yàn)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(yàn)1電冰箱的型號(hào)及分類1.1電冰箱的型號(hào)每種電冰箱都有其產(chǎn)品型號(hào)規(guī)格，每種型號(hào)規(guī)格都有其特定的含義。一般從產(chǎn)品型號(hào)規(guī)格真可看出該冰箱的有效容積、冷卻方式、廠家設(shè)計(jì)序號(hào)、制冷功能、生產(chǎn)年度等。按照國家標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定，其型號(hào)規(guī)格、符號(hào)、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(shí)參考我國輕工部規(guī)定的電冰箱型號(hào)表示方法為用三個(gè)連續(xù)書寫的字母后接數(shù)字再接一個(gè)字母，即圖1用途分類代號(hào)無霜冰箱用字母W表示規(guī)格代號(hào)，有效容積，單位產(chǎn)品代號(hào)，表示家用電冰箱設(shè)計(jì)號(hào)，以AB表示圖1電冰箱型號(hào)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(jì)改進(jìn)；BCD251WA表示家用冷藏冷凍箱，風(fēng)冷式無霜，有效容積251L，經(jīng)過第一次設(shè)計(jì)改進(jìn)。1.2電冰箱的氣候類型分類電冰箱使用時(shí)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(duì)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(fèi)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(jì)，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（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(dòng)機(jī)提供機(jī)械能，通過壓縮機(jī)對(duì)制冷系統(tǒng)作功。制冷系統(tǒng)利用低沸點(diǎn)的制冷劑，蒸發(fā)時(shí)，吸收汽化熱的原理制成的。其優(yōu)點(diǎn)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(dòng)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(diǎn)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(duì)PN型半導(dǎo)體，通以直流電，在結(jié)點(diǎn)上產(chǎn)生珀?duì)柼?yīng)的原理來實(shí)現(xiàn)制冷的電冰箱。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(dòng)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(yùn)轉(zhuǎn)帶動(dòng)活塞對(duì)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(dòng)力，從而實(shí)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0.42.0mm的細(xì)銅管，在冰箱制冷系統(tǒng)中起節(jié)流降壓的作用。因?yàn)橹评鋭┑姆悬c(diǎn)隨壓力的改變而改變，壓力越大沸點(diǎn)越高，壓力越小沸點(diǎn)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(duì)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(gè)：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(duì)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。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(shí)要整只更換。3安全性能檢驗(yàn)測(cè)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(xiàng)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(xiàng)參數(shù)指標(biāo)測(cè)量時(shí)，必須考慮可能出現(xiàn)各種實(shí)際情況。3.1 絕緣電阻的測(cè)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(gè)電阻就叫做絕緣材料的絕緣電阻。它表示絕緣材料對(duì)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(cè)量單位。本項(xiàng)目是檢測(cè)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(cè)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(cè)試儀表是兆歐表如圖2。 圖2兆歐表項(xiàng)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(dòng)發(fā)電機(jī)手柄要由慢到快，不可忽慢忽快，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(cè)試本項(xiàng)目是檢測(cè)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(cè)試是用閃烙擊穿試驗(yàn)裝置進(jìn)行,電壓為1250V,歷時(shí)1min(分鐘),試驗(yàn)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(shí)，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(cè)試儀器，ET2670A型耐壓測(cè)試儀。如圖3圖3 ET2670A型耐壓測(cè)試儀項(xiàng)目步驟及內(nèi)容1.預(yù)置泄露電流I=0.75mA2.耐壓測(cè)試儀的夾子分別接在測(cè)試部位（地線接外殼，高壓測(cè)試接火線L）3.試驗(yàn)時(shí)升壓必須從零開始，到1250V應(yīng)緩慢勻速調(diào)節(jié)4.在試驗(yàn)電壓下保持一定的耐壓時(shí)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(cè)試儀會(huì)報(bào)警，此時(shí)說明電冰箱電氣強(qiáng)度不合格。3.3 泄漏電流的測(cè)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(cè)量與絕緣電阻的測(cè)量在本質(zhì)上是相同的，一般而言，泄漏電流測(cè)量時(shí)施加于試件上的直流電壓比測(cè)量絕緣電阻時(shí)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(cè)量，使測(cè)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(diǎn)在較高的電場(chǎng)下也能得到較好的暴露。日用電器產(chǎn)品的泄漏電流測(cè)量相比于其它的被試件又有其特殊性。日用電器泄漏電流測(cè)量方法是以模擬實(shí)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(jià)方法。因此，實(shí)際試驗(yàn)測(cè)量泄露電流時(shí)，加的是略高于工作要求的功率或電壓量泄漏電流測(cè)量一般在電氣強(qiáng)度試驗(yàn)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(shí)的泄漏電流，不得超過規(guī)定值。4功能性能檢驗(yàn)準(zhǔn)備測(cè)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(yàn)4.1.1實(shí)驗(yàn)環(huán)境冰箱的安置每臺(tái)冰箱應(yīng)放在一個(gè)涂黑色無光澤的木制堅(jiān)固的試驗(yàn)平臺(tái)上。平臺(tái)下面敞開以使空氣自由流通，平臺(tái)頂面應(yīng)比試驗(yàn)室地面高出300 mm,平臺(tái)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(tái)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(shí)驗(yàn)室的結(jié)構(gòu)如下圖,試驗(yàn)室可同時(shí)進(jìn)行4臺(tái)或6臺(tái)電冰箱的試驗(yàn),試驗(yàn)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(yàn)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(shí)保持室內(nèi)溫度均勻.圖4電冰箱實(shí)驗(yàn)室的結(jié)構(gòu)圖4.1.2環(huán)境溫度試驗(yàn)室環(huán)境溫度在1043范圍內(nèi)可調(diào)，試驗(yàn)時(shí)，應(yīng)根據(jù)不同要求進(jìn)行整定。4.1.3相對(duì)濕度試驗(yàn)室內(nèi)環(huán)境相對(duì)濕度無特別規(guī)定時(shí)，一般應(yīng)為45%-75 %4.1.4測(cè)溫儀表溫度測(cè)量一般采用鉑電阻，測(cè)溫電阻有二種：（1）測(cè)量試驗(yàn)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(cè)溫儀表用測(cè)溫電橋，精度要達(dá)到0.3K（型式試驗(yàn)）。4.1.5溫度測(cè)量?jī)x器相對(duì)濕度測(cè)量采用干濕球法，這種方法是把干球溫度計(jì)和濕球溫度計(jì)（在溫度計(jì)的感溫部位包上12圈脫脂紗布，并把紗布下端放入蒸餾水內(nèi)）在風(fēng)速為2.55m/s的吹拂下，測(cè)出干濕球溫度計(jì)的溫度，并通過環(huán)境試驗(yàn)用相對(duì)濕度查算表GB6999-86，查算出當(dāng)時(shí)的相對(duì)濕度。4.2 檢驗(yàn)內(nèi)容4.2.1 儲(chǔ)藏溫度檢驗(yàn)冷藏室溫度用tm表示tm是測(cè)溫點(diǎn)t1t2t3的算術(shù)平均值。3個(gè)測(cè)溫點(diǎn)的布置見電冰箱標(biāo)準(zhǔn)GB8059.1-95中圖冷藏室的測(cè)溫點(diǎn)放置圖。冷凍室內(nèi)各個(gè)溫度都應(yīng)在“M”包內(nèi)測(cè)定，“M”包內(nèi)試驗(yàn)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(yàn)室內(nèi)，電冰箱至少通電24h（小時(shí)）后，待電冰箱達(dá)到穩(wěn)定運(yùn)行時(shí)測(cè)定的冷藏室及冷凍室溫度達(dá)到下表值。表41 電冰箱儲(chǔ)藏溫度值氣候類型氣候代號(hào)環(huán)境溫度冷藏室（）冷卻室（）（藏菜室）tcm冷凍室（）t1，t2，t3tm亞溫帶SN10320t1，t2，t31058tcm14應(yīng)符合一星級(jí)-6二星級(jí)-12三星級(jí)-18溫帶N16320t1，t2，t3105亞熱帶ST18380t1，t2，t3105熱帶T1843 4.2.2 冷卻速度測(cè)試?yán)鋮s速度測(cè)試，電冰箱為空載。將電冰箱放置在試驗(yàn)室內(nèi)進(jìn)行測(cè)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(yùn)行測(cè)定冷藏室溫度tm達(dá)到下表中對(duì)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(jí)所需的時(shí)間。按標(biāo)準(zhǔn)要求，250L以下的電冰箱不超過2h;而250500L的電冰箱不超過3h。表42 制冰能力試驗(yàn)條件氣候類型氣候代號(hào)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SNN320tm5t1t2t30201按制造廠提供的冰盒裝水亞熱帶熱帶STT38433014.2.3 制冰能力測(cè)試試驗(yàn)時(shí)冷凍室空著，不放試驗(yàn)包和“M”包。冷藏室放銅質(zhì)圓柱，待電冰箱達(dá)到穩(wěn)定運(yùn)行狀態(tài)時(shí)，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(duì)直冷式電冰箱而言）。冰盒中的水應(yīng)在2h（小時(shí)）內(nèi)完成結(jié)成實(shí)冰。4.2.4 耗電量測(cè)試電冰箱放置在試驗(yàn)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)要求放置測(cè)溫電阻及試驗(yàn)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(yàn)時(shí)間為24h，測(cè)量耗電量時(shí)對(duì)電冰箱內(nèi)溫度的要求見表43表43 測(cè)量耗電量時(shí)對(duì)電冰箱內(nèi)溫度的要求冷凍室的星級(jí) （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(jí)二星級(jí)三星級(jí)-6-12-185（限定）0t1，t2，t310-6-12-18（限定）0tm0t1，t2，t310測(cè)量耗電量時(shí)，要求tm=5和冷凍室等于其星級(jí)應(yīng)該達(dá)到的溫度，一般來說兩者溫度不大于可能同時(shí)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(shí)測(cè)試時(shí)間內(nèi)耗電量的實(shí)測(cè)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)行耗電量試驗(yàn)時(shí)，冷藏室冷凍室按國標(biāo)要求放置測(cè)溫電阻及試驗(yàn)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(shí)，進(jìn)行試驗(yàn)。試驗(yàn)時(shí)間有兩種：非自動(dòng)化霜為24小時(shí)的一定整數(shù)控制周期的時(shí)間，自動(dòng)化霜為24小時(shí) 的一定整數(shù)控制周期的時(shí)間，但其中要包括一個(gè)完整的化霜周期。按規(guī)定測(cè)得電量應(yīng)符合表10-13測(cè)耗電量時(shí)所用電度表的分度值不大于0. 0lkW h，出廠試驗(yàn)其準(zhǔn)確度不低于1.0級(jí)，型式試驗(yàn)不低于2.5級(jí)。這時(shí)所用的測(cè)溫裝置，出廠試驗(yàn)時(shí)應(yīng)精確度為1K，型式試驗(yàn)時(shí)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（kWh/24h)冷藏箱（N，ST）1000.51001290. 61301490. 71501790.81802090.852102500.95冷藏冷凍箱及“三星”級(jí)冷藏箱1001391. 01401591. 11601791.21802091. 3