第7章 定频空调器基本原理及结构
7.1 定频空调器的结构
定频空调器是指内部压缩机只能输入固定频率和大小的电压,转速和输出功率固定不变,且驱动频率和电压幅度为恒定的空调器。定频空调器主要是由室内机和室外机构成的。
7.1.1 定频空调器室外机结构
定频空调器的室外机从外形结构上看,非常相似,如图7-1所示。室外机外形呈长方体,正前方可看到室外机出风口,侧面可找到截止阀和接线部位。
图7-1 典型分体式空调器室外机外形结构
将定频空调器室外机的机壳拆开后,就可以看到内部的结构,如图7-2所示。不同型号、品牌的定频空调器室外机内部结构相似,风扇基本上位于左侧,压缩机、管路及电路部件位于右侧。而区分单冷型和冷暖型空调器,可以通过观察有无电磁四通阀来判断。
图7-2 分体式空调器室外机内部结构
图7-3为定频空调器室外机结构分解图,可看到空调器室外机各组成部件的安装位置。
图7-3 分体式空调器室外机内部结构分解图
特别提示
在定频空调器室外机中,只有冷暖型空调器的室外机才会安装有电磁四通阀,用于切换空调器的制冷/制热状态,而对于单冷型空调器,则没有该部件。
1 压缩机组件
压缩机是定频空调器中完成制冷循环或制热循环的核心部件,它通过改变管路系统中制冷剂的温度和压力,从而使其物理状态发生变化,然后再通过热交换过程实现制热或制冷。
压缩机正常工作还需要起动电容器和过热保护继电器的辅助,其中起动电容器是压缩机电动机的起动元件,起动电容器与电动机的起动绕组相连产生起动转矩,使电动机起动;而过热保护继电器则是对压缩机提供过热、过载保护。图7-4为空调器室外机中的压缩机组件。
图7-4 定频空调器室外机中的压缩机组件
2 冷凝器
定频空调器室外机的冷凝器,如图7-5所示。从图中可以看到,室外机中的冷凝器与室内机中的蒸发器的结构相似,也是由一组一组的S形铜管胀接铝合金散热翅片而制成的。
图7-5 定频空调器室外机中的冷凝器
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事实上,定频空调器的蒸发器和冷凝器都是用于空气调节的热交换部件,现在所说的名称都是以制冷状态为前提的。严格地说,定频空调器室内机的热交换器被用于制冷时就作为蒸发器,同时室外机中的热交换器主要被用作冷凝器。而当定频空调器处于制热状态时,室内机中的热交换器就相当于冷凝器,而室外机中的热交换器则起蒸发器的作用。
在制冷和制热过程中,蒸发器和冷凝器本身并没有改变,只是通过四通阀改变制冷剂的流向,使冷凝器、蒸发器与制冷剂流动的相对位置发生了改变,因而,蒸发器变成了冷凝器,冷凝器变成了蒸发器。
3 轴流风扇组件
定频空调器的轴流风扇组件安装在室外机内,位于冷凝器的内侧,轴流风扇组件主要由轴流风扇驱动电动机、轴流风扇扇叶和轴流风扇起动电容器组成,如图7-6所示,其主要作用是确保室外机内部热交换部件(冷凝器)良好的散热。
图7-6 定频空调器室外机轴流风扇组件的实物外形
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4 电磁四通阀
空调器室外机中电磁四通阀是一种由电流来进行控制的电磁阀门,该部件主要用来控制制冷剂的流向,从而改变空调器的工作状态,实现制冷或制热。图7-7为电磁四通阀的实物外形,由图可知电磁四通阀主要是由导向阀、换向阀、线圈以及管路等构成的。
5 毛细管
毛细管是制冷系统中的部件之一,实际上毛细管是一段又细又长的铜管,通常盘在室外机的箱体中,起到节流降压的作用。图7-8为毛细管的实物外形,在毛细管的外面通常包裹有隔热层。
6 干燥过滤器
干燥过滤器是空调器制冷系统中的辅助部件之一,通常情况下,干燥过滤器位于冷凝器和毛细管之间,主要过滤和干燥制冷剂,防止制冷系统出现堵塞现象,图7-9为空调器室外机干燥过滤器的实物外形。常见的干燥过滤器主要有单入口单出口和单入口双出口两种。
图7-7 室外机电磁四通阀的实物外形
图7-8 毛细管的实物外形
图7-9 空调器室外机干燥过滤器的实物外形
7 单向阀
单向阀与毛细管相连,用来防止制冷剂回流。通常在单向阀的壳体上标注有制冷剂的流动方向,方便维修人员在安装和维修过程中识别其连接方向,如图7-10所示。
图7-10 空调器室外机单向阀的实物外形
8 电路板
普通空调器室外机的电路部分较为简单,主要由多个起动电容器、变压器以及相关插件构成,如图7-11所示。
图7-11 普通空调器室外机电路板
7.1.2 定频空调器室内机结构
图7-12为定频空调器室内机分解图,从图中可以看到空调器室内机主要包括蒸发器、风扇组件、电路板和清洁部件。
1 蒸发器
蒸发器安装在空调器室内机中,它是空调器制冷/制热系统中的重要组成部分。蒸发器是在弯成S状的铜管上胀接翅片制成的。目前,分体壁挂式空调器中的蒸发器多采用这种强制通风对流的方式,以加快空气与蒸发器之间的热交换,如图7-13所示。由图可知,蒸发器主要是由翅片、铜管等构成。
图7-12 空调器室内机外壳和电路部分
图7-13 普通空调器室内机蒸发器的实物外形
2 风扇组件
普通空调器室内机的风扇组件主要可以分为贯流风扇、导风板组件。
(1)贯流风扇
贯流风扇组件安装在蒸发器下方,横卧在室内机中,用来实现室内空气的强制循环对流,使室内空气进行热交换。
图7-14为普通空调器室内机的贯流风扇组件,由图可知该组件包含有两大部分:贯流风扇扇叶和贯流风扇驱动电动机。
图7-14 普通空调器室内机的贯流风扇组件
(2)导风板组件
空调器导风板组件主要用来改变空调器吹出的风向,扩大送风面积,增强房间内空气的流动性,使温度均匀。在空调器室内机中,导风板组件通常位于上部,如图7-15所示,导风板组件主要是由导风板和导风板驱动电动机构成。导风板包括垂直导风板和水平导风板,其中垂直导风板安装在外壳上,而水平导风板则安装在内部机架上,位于蒸发器的侧面,由驱动电动机驱动。
图7-15 普通空调器室内机导风板组件的实物外形
水平导风板又可称为水平导风叶片,通常是由两组或三组叶片构成,专门用来控制垂直方向的气流;垂直导风板也可称为垂直导风叶片,用来控制水平方向的气流;导风板驱动电动机位于导风板侧面,通过主轴直接与导风板连接。
3 电路板
空调器室内机的电路部分是空调器中非常重要的部件,它主要包括主电路板、显示和遥控电路板,如图7-16所示,通常主电路板位于空调器室内机一侧的电控盒内;显示和遥控电路板位于空调器室内机前面板处,通过连接引线与主电路板相连。
图7-16 普通空调器室内机的电路板外形
由图7-16可知,在电路板中的连接插件中除供电端外,还有两个插件用来连接温度传感器,分别为室温传感器和管温传感器,这两个传感器的主要作用就是检测当前室温及管路的工作温度,并将检测到的温度信息直接传给微处理器,图7-17为温度传感器的实物外形。
图7-17 温度传感器的实物外形
4 清洁部件
在空调器中通常安装有清洁部件,如空气过滤网、清洁滤尘网,主要是用来对空调器室内机送出的空气进行清洁过滤,通常安装在蒸发器的上方,如图7-18所示。
图7-18 普通空调器中清洁部件的实物外形