变频冰箱的结构组成与制冷原理

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。 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 2.3k Ω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,可判断漏点在低压部分;若打开工艺管时,外 部空气被吸入压缩机内;则可判定漏点在高压部分。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 。