三、制冷原理与制冷剂
   （一）制冷原理
    电冰箱采用的制冷原理有直冷式和间冷式两种。
    1．直冷式
    直冷式制冷系统由压缩机、冷凝器、管路、干燥过滤器、毛细管、蒸发器构成，如图5所示。其中，压缩机、干燥过滤器（简称过滤器）安装在电冰箱的外面，蒸发器安装在箱内，而毛细管和管路一部分在箱内，一部分在箱外。早期电冰箱的冷凝器多安装在外面，新型电冰箱的冷凝器多安装在箱体内。

    制冷系统被抽成真空，并为其注入适量的制冷剂，当压缩机旋转后，制冷剂通过压缩机的汽缸压缩成高温、高压的过热气体后排出到冷凝器中，利用冷凝器散热，温度不断下降，逐渐被冷却为中温、高压的饱和蒸汽，并进一步冷却为饱和液体，温度不再下降，此时的温度叫冷凝温度。制冷剂在整个冷凝过程中的压力几乎不变。经冷凝后的制冷剂饱和液体经干燥过滤器滤除水分和杂质后流人毛细管，由它对制冷剂进行节流降压后，再进入蒸发器，开始吸收热量进行气化，不仅实现箱内的温度的降温，而且使制冷剂变成低温、低压的气体返回压缩机。重复以上过程，将箱内的热量转移到箱外，实现了制冷的目的。
    制冷期间，制冷剂在制冷系统内各部件的状态、压力、温度不同，如表3所示。保温期间，制冷剂在制冷系统中压力相同，其平均压力为0.19～0.22MPa。

    2.间冷式
    间冷式电冰箱的冷藏室一般不设置蒸发器，冷冻室、冷藏室的热气由风扇强制吹入到冷冻室，由冷冻室蒸发器吸收后，进行循环冷却，如图6所示。

    提示：
    间冷式冰箱有时会发出一种轻微的嘀嗒声，这是化霜定时器转动时所发出的声音。有的冰箱还会听到轻微的吹风似的声音，这是电冰箱蒸发器小风扇运转时吹冷风的声音。而在化霜期间，若结实的霜层出现膨胀脱离时，会发出轻微的爆裂声。
    3．混冷式
    混冷式电冰箱又称风冷、直冷式电冰箱，一般是冷藏室采用间冷式降温，使食物保湿、保鲜且不风干；冷冻室采用直冷式降温，使食品快速冷冻，如图7所示。此类制冷方式被许多新型多功能的大容量电冰箱采用。不过，新型电冰箱冷冻室不是通过设置风门来实现冷冻室温度控制的，而是通过控制压缩机运行时间来实现冷冻室温度控制的。

（二）制冷剂
    制冷剂也叫冷媒，是一种化学物质，它在电冰箱的制冷系统内利用物理变化来实现冷功能。
    1．要求
    对制冷剂的性能要求主要是热力学、物理学和化学几个方面。
    （1)热力学方面的要求
    一是在标准大气压下汽化温度（沸点）要足够低，以满足冷却量的要求；二是制冷剂单位容积的产冷量尽可能大，导热效率要高；三是要求制冷剂在蒸发器中的压力高于大气压，在冷凝器中的压力低于1.2～1.5MPa。
    （2)物理和化学性能要求
    一是制冷剂应较易溶于压缩机用冷冻油中；二是制冷剂的密度和豁度应尽可能小，以保证制冷剂循环流动时流畅；三是无毒、无异味；四是渗透能力必须极低，一旦发生渗漏，应便于查找；五是它的化学性质稳定性要高，并且在高温下应不易分解。

    2．分类
    我国采用的制冷剂主要是有氟与无氟两类。其中，有氟制冷剂主要是氟里昂（Freon）和混合制冷剂，无氟制冷剂主要是R406a、R600a（异丁烷）。
    （1）氟里昂
    电冰箱采用氟里昂主要是CFC 12，俗称F12或R12。R12是甲烷的衍生物，它属于中压制冷剂，在一个标准大气压下沸点为一29.8℃，凝固点为一155℃，制冷性能好。它不仅无色、无味、无毒、不燃烧、不爆炸、不易溶于水，而且不含有酸性物质。此类制冷剂主要应用在卜个世纪八九十年代生产的电冰箱内，因它的臭氧破坏系数ODP和全球变暖系数GWP较大，会在一定程度上破坏自然环境，所以已被淘汰。
    （2）混合制冷剂
    混合制冷剂也叫混合工质，它是通过两种或多种纯制冷剂按不同比例配合后得到的热性能较高的制冷剂。混合工质有共沸混合工质和非共沸混合工质两种。
    混合工质一般具有比构成它的纯工质制冷量大、能耗低、排温低、腐蚀性小等优点，但因它仍存在破坏环境等因素，所以日前电冰箱不再采用混合工质作为制冷剂。
    ①共沸混合制冷剂共沸混合工质规定在R后面以5开头，按500序号进行编排，主要型号有R500、R501、R502、R503、R504。此类制冷剂在蒸发和冷凝过程中温度几乎不变，但共沸溶液的热力性质一与组成的纯制冷剂的热力性质却不同，所以可用组成共沸溶液的方法来改进制冷剂的特性，比如降低蒸发温度，就会提高制冷量。
    ②非共沸混合制冷剂非共沸混合工质规定在R后面以4开头，按 400序号进行编排，主要型号有R401a、R402a、R404a。此类制冷剂具有特殊的物理特性，如原制冷剂只能以液相的形式存在。
    （3）HFC-134a
    HFC-134a也称R134a。属于无氟制冷剂，室温下它的沸点是-26.5 ℃:，比R12的制冷效率低约10%。虽然R134a是无毒、无味、不可燃，但化学腐蚀性和溶水性较强，并且它的温室效应系数GWP为0.26，所以R134a只是电冰箱从有氟到无氟的过渡产品。
    由于 R134a的腐蚀性较强，使压缩机零部件润滑性变差，所以必须采用专用的压缩机，并且也要采用RL329等专用压缩机冷冻油。另外，R 134a制冷系统的要求较高，不仅要有较高的真空度，而且还要有较高的清洁度，所以必须采用XH-7、XH-9等专用的干燥过滤器。

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