第四節除霜裝置
一、冰箱內霜的形成和危害
1、冰箱內總會有水蒸汽。當儲藏食品在箱內降溫冷卻時，一方而把熱量傳遞給製冷劑，另一方麵它本身的水分也不斷地蒸發到箱內的空氣中，另外在打開箱門存取食品時箱外的濕熱空氣便會進入箱內。
2、霜總是凝結在溫度低於0攝氏度的蒸發器表麵上。當箱內空氣與蒸發器表麵進行熱交換時，隨著溫度的下降，空氣溫度降到了露點以下，空氣中所含的水蒸汽達到飽和，水蒸氣便會凝結在溫度低於0攝氏度的蒸發器表麵上，逐漸形成霜。
3、結霜多少與箱內空氣濕度、溫度以及開門次數有關。冰箱內空氣的溫度降得越低，相對濕度越大，開門次數越多，持續時間越長，則霜凝結得越多。
如果蒸發器表麵上有厚霜，熱阻增加，將阻礙蒸發器冷量的傳遞-製冷量變小，結果箱溫下降變慢，導致製冷係統的製冷效率大大下降，壓縮機運行時間延長，耗電量增加。若蒸發器表麵結霜厚度大於10毫米時，傳熱效率要下降30%以上在間冷式電冰箱中，霜會増加循環風的阻力，減少風量，降低製冷能力。
二、化霜方法
化霜方法有以下幾種：
1、停機化霜法（自然化霜）要化霜時，停止壓縮機運轉，打開箱門，取出貯藏物品，讓外界空氣進入箱內，使蒸發器上的霜層融化.如配合用霜鏟人工鏟除霜層，則可以加快化霜過程。有時為了節電，不打開箱門，讓漏入箱體的熱量使箱溫升高將霜融化，但時間較長。總之，這種方法較費時間，且箱內溫度波動較大，但不耗電，較經濟。
2.熱製冷劑化霜法
該化霜法的工作原理圖。它是將從壓縮機輸出的高溫製冷劑氣體或液體直接引入蒸發器，利用其熱量來化霜。利用這種方法需要在製冷係統中裝電磁換向閥，化霜時隻要接通電磁閥電源，使壓縮機排出的高溫（環境溫度等於30攝氏度時，製冷劑氣體或液體溫度約為50攝氏度）氣體或液體不迸入冷凝器，而由旁路直接進入蒸發器，使霜層融化。這種方法化霜時間短，箱內溫度波動不大，既省電又提高製冷設備的運行效率。但電磁閥一旦失靈，會使製冷係統工作不正常。這種方法，目前在電冰箱已用得很少，但在冷庫中熱製冷劑化霜仍是化霜的主要方法之一，得到廣泛應用。
3、電熱化霜法在冰箱需化霜的部位或蒸發器表麵裝設電阻絲加熱器，需化箱時，隻要接通電源，便可利用電熱來化霜。其特點是化霜快，箱內溫度波動較小，易實現自動化霜，但耗電量較大。
三、人工化霜（手動開始，手動結束）
此方式實際上就是自然化霜。當蒸發器表麵結霜較厚（約5毫米左右）時，用手旋動溫控器旋傅，使再轉至停車位置上，或拔下電源插頭，使壓縮機停止運轉。化霜結束後，再用手使溫控器旋鈕恢複到工作位置，或接通電源。人工化霜雖然簡單，省電，但很不方便，一旦凝霜全部-化後，如未及時恢複壓縮機工作，就會使箱內溫度回升過高，這對所儲物品是極不利的。
四、半自動化霜（手動開始，自動結束）
為了克服人工化霜的缺點，出現了按鈕式半自動化霜控製，它與溫控器設計成一體，成為半自動化霜溫控器示。化黏時必須用手按下化霜按鈕，壓縮機停止運轉。這種化霜方法可以采取自然化霜或電熱化霜，當蒸發器表麵溫度達到6攝氏度左右（箱內溫度約為10攝氏度），霜層全部融化後，化霜按鈕自動跳起，壓縮機恢複正常運轉。
五、全自動化霜（自動開始，自動結束）
所謂全自動化霜，不但能自動定時化霜，而且還能在化霜時使壓縮機停止運轉，同時接通電阻絲加熱器加熱，而且能自動停止化霜，控製壓縮機正常運轉。
全自動化霜的控製方式可分為三種：
（1）自動循環化霜（2）“積算式”自動化霜（3）全自動化霜。
1、自動循環化霜（亦稱基本自動化霜）這是最初的自動化霜方法，它是將一個簡單的定時化霜時間繼電器接在溫度控製器的前麵。一般定時化霜時間繼電器動觸點調定為每隔12或24小時將通往壓縮機的電路斷開一次，斷開時間約30分鍾，在壓縮機停車的同時，接通蒸發器化霜加熱器，對蒸發器加熱化霜。當定時間繼電器達到原來調定的斷開時間時，動觸點複位，加熱器電路被切斷，化霜停止，壓縮機恢複運轉，直至箱內溫度降至原來所控製的溫度，溫度控製器又恢複對箱內溫度的控製。在下一個周期，當達到調定的化霜間隔時間時，再重複上述化霜控製過程，如此循環往複這種化霜方式的缺點是，機械地按化霜時間繼電器頂先調足的化霜間隔時同足時工作，它不管外界環境溫度的高低、蒸發器上實際有無霜層和霜層的厚薄，化霜加熱器總是定時加熱。霜層較厚時，化霜時間可能不足；反之，霜層薄時，化霜時間又可能太久，造成箱內溫度過多地升高。這種化霜控製，雖然簡單實用，但對合理貯存食物和節電都是不夠理想的。
2、“積算式”自動化霜“積算式”自動化霜就是企圖根據霜層厚薄來定時化霜。
實際上，電冰箱蒸發器表而霜層的厚度與壓縮機運行時間、開門時間和次數存在著一定關係，當箱內貯存的食物數不變時，打開箱門的次數越多、開門的時間越長，外界進入箱內的濕熱空氣也必然增多，結果使蒸發器表麵霜層越厚，壓縮機運行時間也會相應增加；
一種按壓縮機運行的累積時間進行化-的電路。這種方式使用的元件與自動循環化霜電路基本相同，隻是將定時化霜時間繼電器接在溫控器之後。顯然，隻有當溫控器觸點接通壓縮機工作，定時化霜時間繼電器才計時，所以定時化霜時間繼電器工作的累計時間僅僅是壓縮機的開機時間。當定時化霜時間繼電器的工作累計時間達到所調定的化霜時間間隔（12或24小時）時，定時化霜時間繼電器觸點分開，切斷壓縮機電源，使其停機，同時接通電加熱化霜電路。但加熱化霜時間仍按預先調整的30分鍾。因此這種化霜方式雖有改進，比自動循環化霜要合理些，但仍沒有解決根據霜層實際融化的情況來控製化霜時間。
3、全自動化霜其電路原理。這種化霜方式所用的控製元件與前兩種相比又增加了兩個控製元件，即雙金屬化霜溫度控製器和蒸發器加熱化霜超熱保護器（也稱化霜保護熔斷器）。
假定為一次化霜終了，定時化霜時間斷電器剛剛接通通往壓縮機的電路，壓縮機開始下一化霜周期的運轉。與此同時，定時化時間繼電器同壓縮機進入同步運轉。定時化霜時間繼電器2是與蒸發器化加熱器串接在一條電路上。由於定時化霜時間繼電器的內阻約為蒸發器化器電阻的21倍（前者約為7055歐，後者僅為320歐左右），因而加在蒸發器化紐加熱器上的電壓僅為輸入電壓的1/22。若輸入電壓為伏，則蒸發器化霜加熱器上的電壓僅為10伏，因此，它在蒸發器化霜加熱器上產生的熱量甚微。
當定時化霜時間繼電器與壓縮機同步運轉到調定的化霜間隔時間時，定時化霜時間繼電器的動觸點將通往壓縮機的電路斷開，並立即接通雙金屬化霜溫度控製器、蒸發器化霜加熱器的電路。由於雙金屬化霜溫度控製器的內阻很小（可忽略不計），故全部輸入電壓都加到蒸發器化霜加熱器上，對蒸發器熱化霜。又因定時化霜時間繼電器和雙金屬化霜溫度控製器並聯，定時化霜時間繼電器的內阻甚大，因而處於停止狀態。當蒸發器表麵的凝霜全部融化完，隨著蒸發器溫度的升高，達到雙金屬化霜溫度控製器的跳開溫度（一般為13±3攝氏度）時，觸點跳開，將通往蒸發器化霜加熱器的電路切斷。
這時蒸發器化霜加熱器停止對蒸發器的加熱，同時定時化霜時間繼電器開始運轉，但壓縮機3不能恢複運轉，這是由於定時化霜時間繼電器2的動觸點尚未跳回，壓縮機的電路未接通之故。定時化霜時間繼電器的觸點位置相當於這個狀態，這時隻要定時化霜時間繼電器的凸輪再向逆時針方向旋轉一個很小的角度（一般要兩分鍾），則壓縮機的電路即被接通，亦即從雙金屬化霜溫度控製器，停止對蒸發器加熱後兩分鍾，壓縮機電機便又開始了下一個化霜周期的運轉。於是，蒸發器的表麵溫度很快下降，直至雙金屬化霜溫度控製器達到了複位溫度（一般調定最低溫度為5攝氏度）時，觸點複位，立即將通往蒸發器化霜加熱器的電路接通，以等待下一個周期，這樣就對電冰箱形成了周期性的全自動化霜控製。
綜上所述，由於受雙金屬化霜溫度控製器的控製，蒸發器化霜加熱器加熱化霜所需的時間，是與凝霜的多少，這樣，便克服了前述兩種自動化霜方式中化霜時間一定的缺點。
加熱化霜超熱保護器串聯在蒸發器加熱器電路中，它卡裝在蒸發器上，直接感受蒸發器的溫度，一般調定的斷開溫度約為65-70攝氏度。當由於某種原因，如雙金屬化霜溫度控製器發生故障（觸點粘連），不能斷開蒸發器化霜加熱器的電路時，蒸發器繼續受熱，溫度達到65-70攝氏度，則加熱化霜超熱保護器動作，防止因溫度繼續升高，蒸發器管壓隨之上升，超過其允許的壓力，造成管路爆裂。這種化霜保護熔K器隻能起一次保護作用，因而在故障排除後，需重新更換。