第一课  电冰箱
电冰箱是我们日常生活中很常见的一种家用电器，本节我们通过学习来了解，电冰箱的分类、工作原理及冰箱的规格和型号。
电冰箱的分类
按制冷方式分类，电冰箱按制冷方式不同可分为蒸气压缩式电冰箱、吸收式电冰箱和半导体式电冰箱。 1、蒸气压缩式电冰箱
这类电冰箱在消耗电能的条件下，利用制冷剂（如氟利昂）在系统中蒸发来大量吸收箱内的热量，实现制冷的目的。其制冷循环原理如图1所示，利用物态变化过程中的吸热现象，使之气液循环，不断地吸热和放热，以达到制冷的目的。其具体过程是：通电后压缩机工作，将蒸发器内已吸热的低压、低温气态制冷剂吸入，经压缩后，形成温度为55℃～58℃，压强为117007帕的高压、高温蒸气，进入冷凝器，制冷剂降为室温时变为液态。再通过毛细管进入蒸发器，由于毛细管的节流作用，压力急剧降低，液态制冷剂就立即沸腾蒸发，吸收箱内的热量变成低压、低温的蒸气，再次被压缩机吸入。如此不断循环，将冰箱内部热量不断的转移到箱外。（正是因为这样，所以夏天用冰箱来冷却房间，不但是不可能的，反而会使其内部温度升高。）
按驱动压缩机的方式不同，蒸气压缩式电冰箱有电动机压缩式电冰箱和电磁振动式电冰箱两种类型。电动机压缩式电冰箱是以电动机红动压缩机来实现制冷循环的。电动机压缩式电冰箱从理论到制造技术和工艺等方面都比较成熟，且制冷效果较佳，使用寿命可达10～15年以上，但使用时有噪音，机械动转部件易损坏。目前国内外生产和使用的电冰箱绝大多数都属于这种类型。电磁振动式电冰箱是以电磁振动机驱动压缩机来实现制冷循环的，该压缩机结构简单，不需启动装置。但受电压波动影响大，仅适用于小型压缩极。目前尚未普及。
2、吸收式电冰箱
吸收式电冰箱制冷循环的原理如图2所示。吸收式电冰箱的最大特点是：利用热源作为制冷原动力，没有电动机，所以无噪音，寿命长，且不易发生故障。家用吸收式电冰箱的制冷系统是由制冷剂、吸收剂和扩散剂所组成的气冷连续吸收扩散式制冷系统（即连续吸收——扩散式制冷系统）。它在不断地加热的情况下可以连续地制冷。吸收式电冰箱若把电能转换成热能，再用热能作为热源，其效率就不如压缩式电冰箱的效率高。但是，它可以使用其他热源，
如天然
图  1  蒸汽压缩式电冰箱制冷循环原理图
中秋节教师节快乐祝福语图2 吸收式电冰箱制冷循环原理图
气、煤气等。
在吸收式电冰箱的制冷系统中，注有制冷剂氨（NH 3）、吸收剂水（H 2O ）和扩散剂氢（H 2）。在较低的温度下氨能够大量地溶于水形成氨液，但在受热升温后又要从水中逸出。吸收式电冰箱制是冷系统工作原理简述如下：若对系统的发生器进行加热，发生器中的浓氨液就会产生氨——水混合蒸气（发氨蒸气为主）。当热蒸气上升到精馏管处时，由于水蒸气的液化温度高，故先凝结成水，沿管道流回到发生器的上部。氨蒸气则继续上升至冷凝器中，并放热冷凝为液态氨。液氨由斜管流入储液器（储液器为一段U 形管，其中存留液氨以防止氢气从蒸发器进入冷凝器），然后进入蒸发器。液氨进入蒸了器吸收热后部分汽化，并与蒸发器中的氢气混合。氨向氢气中扩散（蒸发）并强烈吸热，从而实现了制冷的目的。氨不断增加，使蒸发器中氨氢混合气体的比重加大，于是混合气体在重力作用下流入吸收器中。吸收器中有从发生器上端流来的水，水便吸收（溶解）氨氢混合气体中的氨，形成浓氨液并流入发生器的下部，而氢气由于比重较轻又回到蒸发器中。这样就实现了连续吸收——扩散式的制冷循环。
3、半导体式电冰箱
半导体式电冰箱是利用半导体制冷器件进行制冷的。它是根据法国的珀尔帖发现的半导体温差电效应制成的一种制冷装置。
教师节送什么礼物好一块N 型半导体和P 型半导体连结成电偶，电偶与直流电源连成电路后就能发生能量的转移。当电流由N 型元件流向P 型元件时，其PN 结合处便吸收热量而成为冷端；当电流由P 型元件流向N 型元件时，其PN 结合处便释放热量而成为热端。冷端紧贴在吸热器（蒸发器）平面上，置于箱内用来制冷；热端装在箱背上，用冷却水冷却或加装散热片靠空气对流冷却。其制冷原理如图所示。串联在电路中的可变电阻用来改变电流的强度，从而控制制冷的强弱。改变电流方向，即改变电源极性，则冷、热点互换位置，可使制冷变为制热，故可实现可逆运行。
半导体式电冰箱无机械运动部件，结构简单，体积小，重量轻，制造方便，无噪声，无震动，无
污染，维修方便，使用寿命长，但制造成本高，制冷效率低，且必须使用直流电源，只适宜小容量制
冷，故只限于使用在汽车、实验室等特定场合。
表1-1为电动机压缩式、吸收式和半导体式电冰箱的特点比较表。
表1-1  各种制冷方式电冰箱的特点
图3 半导体式电冰箱制冷原理
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电冰箱按冷却方式可分为直冷式、间冷式和间直冷并用三类。
1、直冷式电冰箱
直冷式电冰箱又称冷气自然对流式电冰箱，其箱内蒸发器周围冷空气的比重大，向下流向所储存的食品，吸热后温度上升，比重减小，又回到蒸发器周围，以此使箱内空气形成自然对流。另外，箱内部分水分会在蒸发器周围冻结成霜，故直冷式电冰箱还称为有霜式电冰箱。
监控录像直冷式电冰箱的冷冻室由蒸发器直接围成，食品置于其中，除冷空气自然对流冷却外，蒸发器还直接
吸取食品的热量进行冷却降温。冷藏室内食品是利用箱内冷热空气的自然对流而直接冷却的，故称为直冷式电冰箱。目前，国内外生产的单门电冰箱基本上都属于直冷式电冰箱，它只设置一个蒸发器，且安装在箱内上部，化霜时多采用较方便的按钮式半自动除霜方式。而双门直冷式电冰箱除了冷冻室一个蒸发器外，冷藏式内还设有一个蒸发器。蒸发器一般都用不易结霜的整体ABS塑料隔离，但在工作时仍会有少量结霜。冷藏室的蒸发器内藏后，对充分利用冷藏室的空间十分有利。
2、间冷式电冰箱
间冷式电冰箱也称冷气强制循环式电冰箱，它依靠风扇吹风来强制箱内冷、热空气对流循环，从而实现间接冷却。因箱内食品不与蒸发器接触，故称间冷式电冰箱。它只需一个蒸发器，蒸发器设置在箱内夹层中（横卧在冷冻室和冷藏室之间的隔层中，或竖立在冷冻室后壁隔层中）。利用一小风扇把被蒸发器吸收了热量的冷风分别吹入冷冻室和冷藏室，形成冷、热空气，强迫对流循环，从而使食品得发冷却和冷冻。间冷式电冰箱一般设置两个温控器，分别控制冷冻室和冷藏室内的温度。由于箱内食品蒸发出的水分随时被冷风吹走，在通过蒸发器时冻结在蒸发器表面，每天定时加热蒸发器，将霜化去，并经过管道引到冷凝器上蒸发掉，所以食品表面不会结霜，箱内也看不到霜层，故又称之为无霜型电冰箱。
电冰箱的规格和型号
1、电冰箱的规格
电冰箱的规格是以箱内容积的大小进行划分的。电冰箱内的容积可用毛容积和有效容积两种方法来表示。毛容积以称公称容积、标称容积和名义容积，它是电冰箱门（或盖）关闭后内壁所包围的容积。毛容积只包括一些不能用来储藏物品的容积，例如门内的突出部分，蒸发器及蒸发器小门所占的容积等。而有效容积是指毛容积中减去不能用于储藏物品的容积后所余的箱内实际可用的容积。因此，毛容积一般大于有效容积积数。我国以前生产的电冰箱规格表示比较混乱，有的厂家采用有效容积表示，有的厂家则采用毛容积表示。现在本着对用户负责和有利于用户选购的精神，国家标准规定电冰箱的规格均采用有效容积表示，其单位是L（升）。电冰箱的有效容积积值可从型号中看出。
国家标准对电冰箱的规格并没有系列规定。目前，国外家庭对电冰箱的规格要求趋向于大型化。如日本家庭选购的电冰箱有效容积一般都在300L左右，美国家庭所选购的电冰箱有效容积则在400L以上。目前我国生产的电冰箱也开始向大型化、多门化和豪华无氟型方面发展，有效容积超过220L的电冰箱已大量进入市场。
2、电冰箱的型号
国家标准GB8059-87规定，我国
生产的500L以下的电动机驱动压缩
式电冰箱型号的表示方法及含义如图
所示。
例如：型号BC-158指有效容积为
185L的家用冷藏箱；型号BCD-185A
指工厂第一次改型设计、有效容咱们
为185L的家用冷藏冷冻箱；而型号
BCD-158W指有效容积为158L的间冷式冷藏冷冻箱。另外，我国电冰箱型号中的阿拉伯数字直接表示电冰箱的有效容积数。
第三节电冰箱的冷冻级别
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冷冻电冰箱和冷藏电冰箱的温度等级都是以冷冻室的温度来区分的，其温度以星标来表示，有一星级、二星级、高二星级、三星级和高三星级等。一个星标代表-6℃，星标一般标地冷冻室门上。不同温度级别的冷冻室温度及食品的大约储藏期见表1-3。
表1-3 电冰箱冷冻室的星级规定
过多加一条星标边框线与二星级相区别。
四星级在我国的国家标准中未作规定，而欧洲许多国家以及国内有些厂家将速冻三星级（或高三星级）称为四星级，严格来讲这是不妥的。因为高三星级与三星级冷冻室温度相同，均为-18℃以下，不同之处是高三星级冷冻能力较强，有一定的速冻功能。根据国家标准，高三星级电冰箱冷冻室加满负载并稳定在-18℃以后，放入不少于相当每100L冷冻室容积4.5kg（45L以下不少于2kg）的鲜负载（如鲜瘦牛肉），能够在24小时内从环境温度冻结到-18 ℃以下。而一般三星级电冰箱只要求能使-18℃的冷冻负载在冷冻室内长期保持温度不高于是-18℃即可。高三星级的标志是在三星标志的左侧附加一个不同调的星标。
思考题： 1、简述压缩蒸汽式电冰箱的工作原理。
2、简述无霜冰箱为什么能做到无无霜。
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