第二节 空调器结构
一、空调器的外部构造
空调器整机从结构上来说由室内机、室外机、连接管道、遥控器四部分组成。室内机组包括蒸发器、贯流风扇、室内风机、电控部分等,室外机组包括压缩机、冷凝器、毛细管、轴流风扇、室外风机、电气元件等。
1.室内机的外部结构
壁挂式空调器室内机外部结构见图1-9和图1-10。
图1-9 室内机正面外部结构
图1-10 室内机反面外部结构
①进风口:房间的空气由进风格栅吸入,并通过过滤网除尘。
说明:早期空调器进风口通常由进风格栅(或称为前面板)进入室内机,而目前空调器进风格栅通常设计为镜面或平板样式,因此进风口部位设计在室内机顶部。
②过滤网:过滤房间中的灰尘。
③出风口:降温或加热的空气经上下导风板和左右导风板调节方位后吹向房间。
④上下风门叶片(上下导风板):调节出风口上下气流方向(一般为自动调节)。
⑤左右风门叶片(左右导风板):调节出风口左右气流方向(一般为手动调节)。
⑥应急开关控键:无遥控器时使用应急开关可以开启或关闭空调器的按键。
⑦指示灯:显示空调器工作状态的窗口。
⑧接收窗:接收遥控器发射的红外线信号。
⑨蒸发器接口:与来自室外机组的管道连接(粗管为气管,细管为液管)。
⑩排水软管(保温水管):一端连接接水盘,另一端通过外接水管将制冷时蒸发器产生的冷凝水排至室外。
2.室外机的外部结构
室外机外部结构见图1-11。
图1-11 室外机外部结构
①进风口:吸入室外空气(即吸入空调器周围的空气)。
②出风口:吹出为冷凝器降温的室外空气(制冷时为热风)。
③管道接口:连接室内机组管道(粗管为气管接三通阀,细管为液管接二通阀)。
④检修口(加氟口):用于测量系统压力,系统缺氟时可以加氟使用。
⑤接线端子:连接室内机组的电源线。
3.连接管道
连接管道用于连接室内机和室外机的制冷系统,完成制冷(制热)循环,见图1-12左图,其为制冷系统的一部分。粗管连接室内机蒸发器出口和室外机三通阀,细管连接室内机蒸发器入口和室外机二通阀。由于细管流通的制冷剂为液体,粗管流通的制冷剂为气体,所以细管也称为液管或高压管,粗管也称为气管或低压管。材质早期多为铜管,现在多使用铝塑管。
图1-12 连接管道和遥控器
4.遥控器
遥控器见图1-12右图,用来控制空调器的运行与停止,使之按用户的意愿运行,为电控系统中的一部分。
二、空调器的内部构造
家用空调器无论是挂机还是柜机,均由四部分组成:制冷系统、电控系统、通风系统、箱体系统。制冷系统由于知识点较多,因此单设一节进行说明。
1.主要部件安装位置
①挂式空调器室内机主要部件 室内机主要部件见图1-13。
图1-13 室内机主要部件
制冷系统:蒸发器。
电控系统:电控盒(包括主板、变压器、环温和管温传感器等)、显示板组件、步进电机。
通风系统:室内风机、贯流风扇、轴套、上下和左右导风叶片。
辅助部件:接水盘。
②挂式空调器室外机主要部件 室外机主要部件见图1-14。
图1-14 室外机主要部件
制冷系统:压缩机、冷凝器、毛细管、四通阀、单向阀与辅助毛细管。
电控系统:室外风机电容、压缩机电容。
通风系统:室外风机(轴流电机)、轴流风扇。
辅助部件:电机支架。
2.电控系统
电控系统相当于“大脑”,用来控制空调器的运行,一般使用微电脑(MCU)控制方式,具有遥控、正常自动控制、自动安全保护、故障自诊断和显示、自动恢复等功能。
电控系统主要部件见图1-15,通常由主板、遥控器、变压器、环温和管温传感器、室内风机、步进电机、压缩机、室外风机、四通阀线圈等组成。
图1-15 电控系统
3.通风系统
为了保证制冷系统的正常运行而设计,作用是强制使空气流过冷凝器或蒸发器,加速热交换的进行。
①挂式空调器室内机通风系统 室内机通风系统见图1-16,使用贯流式通风系统,包括贯流风扇和室内风机,作用是将蒸发器产生的冷量(或热量)及时输送到室内,降低或加热房间温度。
图1-16 贯流风扇和室内风机
贯流风扇由叶轮、叶片、轴承等组成,轴向尺寸很宽,风扇叶轮直径小,呈细长圆筒状,特点是转速高、噪声小;左侧使用轴套固定,右侧连接室内风机。
室内风机产生动力驱动贯流风扇旋转,早期多为2速或3速的抽头电机,目前通常使用带霍尔反馈功能的PG电机,只有部分高档的定频和变频空调器使用直流电机。
贯流风扇叶片采用向前倾斜式,见图1-17,气流沿叶轮径向流入,贯穿叶轮内部,然后沿径向从另一端排出。房间空气从室内机顶部和前部的进风口吸入,产生一定的流量和压力,经过蒸发器降温或加热后,从出风口吹出。
图1-17 贯流式通风系统
②柜式空调器室内机通风系统 室内机通风系统见图1-18,使用离心式通风系统,包括离心风扇和室内风机,作用和挂式空调器相同,将蒸发器产生的冷量(或热量)及时输送到室内,降低或加热房间温度。
图1-18 离心风扇和室内风机
离心风扇由叶片、叶轮、轮圈和轴承等组成,结构紧凑、风量大、噪声比较低,而且随着转速的下降,噪声也明显下降。叶轮材质主要采用ABS塑料,作用是将室内的空气吸入,再由离心风扇叶轮压缩后,经蒸发器冷却或加热,提高压力并沿风道送向室内。
室内风机产生动力驱动离心风扇旋转,通常使用2速、3速、4速的抽头电机,只有部分高档的定频和变频空调器使用直流电机。
离心风扇叶片通常为向前倾斜式,见图1-19,均匀排列在两个轮圈之间。室内风机运行时带动离心风扇高速旋转,在扇叶的作用下产生离心力,中心形成负压区,使气流沿轴向吸入风扇内,然后沿轴向朝四周扩散。为使气流定向排出,在离心风扇的外面装有泡沫涡壳,在涡壳的引导下,气流沿出风口流出。
图1-19 离心式通风系统
③室外机通风系统 室外机通风系统见图1-20,使用轴流式通风系统,包括轴流风扇和室外风机,作用是为冷凝器散热。
图1-20 轴流风扇和室外风机
轴流风扇结构简单,叶片一般为2片、3片、4片、5片,使用ABS塑料注塑成型,特点是效率高、风量大、价格低、省电,缺点是风压较低、噪声较大。
定频空调器室外风机通常使用单速电机,变频空调器通常使用2速、3速的抽头电机,只有部分高档的定频和变频空调器使用直流电机。
见图1-21,轴流风扇运行时进风侧压力低,出风侧压力高,空气始终沿轴向流动,将冷凝器中散发的热量强制吹到室外。
图1-21 轴流式通风系统
4.箱体系统
箱体系统是空调器的骨骼。
图1-22为挂式空调器室内机组的箱体系统(即底座),所有部件均放置在箱体系统上,根据空调设计不同外观会有
图1-22 室内机底座
所变化。
图1-23为室外机底座,冷凝器、室外风机固定支架、压缩机等部件均安装在室外机底座上面。
图1-23 室外机底座