变频冰箱的制冷原理

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变频冰箱的制冷原理  

 

普通家用冰箱中的电机起动频繁、噪声大、寿命短、温度稳定性差、能耗高。变频冰箱带

来功能的增加、性能的改善，而且具有明显的节能效果和降噪效果，同时整机寿命有明显提高。近年来国内家电厂商都在竞相开发。 

 

    2000年4月，科龙首推BCD-348WA/HP变频冰箱，具有助动开门、制冰功能等，被业内人士誉为“最成熟、最稳定”的冰箱。随后，海尔推出007系列衍生239DVC系列变频冰箱具有控温精确、制冷分立、多循环技术结合变频技术的独立控温、节能高效等优点。本文以海尔BCD-239DVC为例，介绍变频冰箱的制冷原理。  

一、变频冰箱制冷系统组成 

 

    图1是变频冰箱制冷系统原理图。全系统由变频压缩机、冷凝器、过滤器、电磁阀、毛细管、蒸发器及控制器等构成。管路系统中，在能够反映制冷剂状态的关键部位设置了温度传感器，用以检测其温度。在制冷工作状态，制冷剂的工作流向如图2。     

 

  

 二、制冷系统的基本控制模式 

 

    冷藏室和-7℃室的温度设定由环境传感器所感受的当前温度确定。温度显示区分别显示冷藏室、-7℃室温度。工作时-7℃室优先制冷，直到冷藏室达到关机点温度（或冷藏室连续工作3小时不停机而关冷藏室，或压缩机连续工作5小时不停机而关机）才取消-7℃室优先制冷。冷藏室空间传感器降到2℃或系统设定进入速冻状态、传感器故障时都取消-7℃室优先制冷。 

  在制冷状态下，冷藏室、软冷冻室可任意开启、关闭，调节进入速冻设置状态。在速冻状态下，压缩机连续运转，电磁阀以冷藏室；-7℃室的工作状态进行切换，速冻状态为12小时。若要在速冻状态下人为退出速冻功能，则按下速冻调节按键3秒，速冻指示熄灭，退出速冻状态。  

    在速冻状态下，冷藏室温度达到关机点时，若-7℃室要求开机，则压缩机不停机，电磁阀带电，压缩机给-7℃室、冷冻室制冷。退出速冻状态后，冷藏温度设置由退出速冻时的环境温度所对应的温度来决定，-7℃室温度设置保持不变。速冻状态下，若在电磁阀不带电的情况下压缩机连续运行5小时不停机，则强制冷藏室关机5分钟，待后背蒸发器感受的温度达到4℃时，再开机。  

    在速冻状态下，补偿加热丝一直处于加热状态（但是当冷藏室蒸发器传感器高于20℃时则停止加热）。当环境温度高于8℃时，冷藏室蒸发器传感器停机点固定在-23℃，当环境温度低于8℃（含8℃）时，冷藏蒸发器传感器停机点固定在-25℃。在速冻设定时间内，压缩机的开机仍由冷藏蒸发器传感器控制。 

 

    每次压缩机停机，并不退出速冻状态。当冷藏蒸发器传感器温度高于开机点，压缩机重新开始运转，待达到了速冻设定时间后，才自动退出速冻状态，进入正常温度控制。速冻状态下，不能进行冷藏温度设置，-7℃室可以进行调节。  

三、变频冰箱主要制冷切换部件的结构特点 

 

    变频冰箱中采用的电磁阀分为单稳态和双稳态两种，双稳态电磁阀结构见图3。   

 

  在外观上单、双电磁阀大小不同。单稳态电磁阀体积较大，本身带有滤波整流电路板（压敏电阻、交流保险250V/1A、整流二极管1N4007四支），驱动切换的信号是220V交流电压。在早期的航天BCD-222冰箱中和海尔系列等大容积冰箱都使用的是单稳态电磁阀（二位三通阀），耗电量较大。而双稳态电磁阀体积较小，无电路板，切换驱动信号采用的是脉冲信号。 

 

    厂家对使用双稳态电磁阀的主控板，在代码下面标有“双稳态”字样。在对单、双电磁阀的维修更换时注意的几点：不同型号的单双稳态电磁阀之间须连同主控板一同更换；双稳态电磁阀应用驱动电路图见图4，图中电路标示点为关键检测点。控制信号经过光耦合后，送到可控硅门极，以控制电磁阀。 

 

四、单、双稳态电磁阀的检测与维修 

 

    1、单稳态电磁阀常见故障有：线路板中压敏电阻击穿及烧交流保险丝；整流二极管击穿；线圈短路或开路；阀芯内部损坏。检测及维修方法如下：  

    （1）万用表电阻挡测量电磁阀电源的输入端，阻值应为2.3kΩ左右。如果阻值很小应该是线路板上元件损坏，一般为压敏电阻或整流二极管击穿。 

 

    （2）线圈短路或开路：检测确认线圈损坏后切断电源，待系统稳定后用钳子将电磁阀去冷藏室的毛细管接口处剪断封死。一般钳子剪断即可封住，不需火封。用扳手将阀芯与线圈固定螺丝沿顺时针拧松并卸下（螺丝较紧）。拧下固定在箱体上的螺丝，把线圈从阀芯上退下。 

 

    将新的电磁阀线圈装在阀芯上并用螺丝拧紧，固定不紧将会引起噪音。接通电源启动冰箱，此时如机械温控可将冷藏室温控器关闭；如电脑温控冰箱，带关闭冷藏功能的则关闭冷藏室，不带关闭冷藏功能的将电磁阀线圈直接引入220V。此时电磁阀带电，制冷剂直接流入冷冻室，冷藏毛细管出口处无压力，制冷剂也不会从这里泄漏。 

 

    （3）将剪断的毛细管口进行修整，并迅速点燃焊枪对电磁阀与毛细管的接口处加热，拔掉残留毛细管，将修整好的毛细管插入接口并进行焊接，然后将电磁阀固定在箱体上，维修完成。如遇到阀芯内部损坏只能更换电磁阀。 

 

    2、双稳态电磁阀常见故障有：线圈短路或开路；不能切换；阀芯内部损坏。对不能切换的电磁阀确认后，若用改锥敲击无反应；只能更换。 五、制冷系统故障的检修 

 

    检修多循环系统的冰箱，先要判断出故障点。制冷系统出现漏、堵，表现为各室温度均高，且压缩机不停机。制冷系统堵塞多为二次修复工艺问题，或在搬运过程中造成系统油堵。  

    变频冰箱出现不制冷，首先要判别是主控制板、电磁阀损坏，还是制冷系统故障。由于双稳态电磁阀接受的是脉冲信号，可以通过测量其静态电阻的方法，简单判断其好坏。也可以通过使用冰箱的开关室的功能键，结合用手触摸转换室毛细管的温差去判断。如果无法判断是控制部分还是电磁阀的故障，可采取替换法。将电磁阀上的电缆拆离原阀，接到新阀上，通电后用嘴吹电磁阀的进气管，看哪个出气管导通，由此判断控制板信号是否正确。                       

    在维修制冷剂泄漏故障冰箱时，根据打开工艺管瞬间压缩机内有无气体来判断。注意：在打开工艺管前压缩机不要运行，如果运行需停机半小时后再打开工艺管。若打开工艺管时，有微量气体喷出，可判断在低压部分；若打开工艺管时，外部空气被吸入压缩机内；则可判定在高压部分。这是因为在整个制冷系统中，低压部分占整个容积的95%，高压部分占5%，低压部分在运行时压力较低，停机时压力回升，因此在停机时漏气速度快，开机时慢。由于低压部分容积大，从开始渗漏到发现，低压部分仍有少量制冷剂存在压力总是高于大气压，因而打开工艺管时有气体喷出。而高压部分是在运行时压力增高，停机时压力降低；所以运行时漏气速度快，停机时漏得慢，随着漏气时间增长制冷剂越来越少，高压漏气量越来越多，低压部分不断向高压补充。由于毛细管的阻流作用和高压部分的不断外漏，使低压部分形成负压，所以打开工艺管时会有空气被吸入压缩机。