從上節空調器的工作原理可知,空調器的製冷係統基本與電冰箱一樣,這裏僅就它與電冰箱不同的幾個方麵進行討論。
第一節製冷壓縮機
一、渦旋式壓縮機
目前仍廣泛采用往複(曲軸連杆)活塞式壓縮機,但正被效率高、重量輕、體積小的滾動轉子式壓縮機代替,其原理與上篇電冰箱中講的轉子式壓縮機相同,觀在又有一種被稱為渦旋式壓縮機的新型結構,已用於空調機組,已從實驗研製進入商品化階段。下麵作一簡單介紹。渦旋式壓縮機基本結構。氣態製冷劑在渦旋定子、渦旋轉子以及支承端蓋板之間構成的空間內壓縮。在渦旋定子的圓周上設置吸氣口,在端蓋中心設置排氣口。
渦旋轉子隨著曲軸的轉動,以與定子偏心之為半徑進行公轉,為了防止渦旋轉子自轉,設有防自轉環,該環上部和下部的突出鍵互成90°,呈“+宇形”環,分別嵌入渦旋轉子和殼體的鍵槽內,有了十字環聯接件,就可以使曲軸的旋轉運動變為轉子的平移轉動。
渦旋定子和渦旋轉子的渦旋形狀基本相同,而渦旋線相位差180°,且軸線以偏心為之組合在一起。
在兩渦旋之間四個壓縮腔,每個壓縮腔呈月牙形。為吸氣終了壓縮腔的狀態。之後渦旋轉子每隔90°轉角順時針作圓周軌道運動,如以渦旋轉子的渦旋線與渦旋定子的渦旋相切點A為基點,該A點,在轉子平移轉動中是移動的,由此可以看出,這種壓縮腔是一邊向中心移動,一邊縮小容積的一種壓縮機構。
被壓縮後的高壓氣體從端蓋中心排氣口排出。這會使壓縮腔內氣體壓力作用於渦旋轉子上,一方麵把它沿軸向壓緊,同時又使渦旋轉子傾斜。采用了中間氣壓支承的渦旋轉子結構,這種結構是在轉子端板上中間壓力部分開有小孔,使端板下部感受中間壓力,這可保證作用在摩擦麵上的力大小合適,由於支承推力隨壓力變化能適當調節,使這種結構能在廣泛的壓力範圍內工作。
渦旋式製冷壓縮機,構造簡單,不需要進排氣閥組,具有較高的容積效率,力矩變化小,振動小、噪聲低。以日立公司生產的渦旋式壓縮機與同規格往複活塞式壓縮機相比,總的絕熱效率提高10%,噪聲降低約5dB,體積減小40%,重量減輕15%。
這種小型全封閉渦旋式製冷壓縮機,日立公司已用於空調機組,其推出的商品,製冷量在(2.2-3.75)kw。
二、空調壓縮機屬高背壓壓縮機,而電冰箱為低背壓壓縮機
所謂背壓是指壓縮機吸氣壓力,即蒸發器出口壓力,它與蒸發溫度有關,所以背壓大小按蒸發溫度範圍來分類。
三、空謫器用壓縮機使用條件
空調器用壓縮機使用條件應符合下列規定(充灌R-22)。
四、名義製冷量工況
空調壓縮機銘牌上的製冷量、電流、功率是在名義製冷量工況下測得的,它與空調器的名義製冷量測試工況不同。
五、壓縮機的性能曲線
1、壓縮機的性能曲線表示了在一定的蒸發溫度,冷凝溫度下,壓縮機的製冷量、工作電流,輸入功率的大小。
第二節換熱器
蒸發器、冷凝器統稱為換熱器,亦稱為熱交換器,是空調器中三大核心部件(芘縮機、換熱器和風機)之一。提高它們的換熱效率,可以明顯減小尺寸,降低空調器的重量與製造成本,所以是當前空調器主要研究內容。
冷凝器有多種形式。水冷式冷凝器有臥式殼管式,水冷套管式;風冷式(又稱空冷式)主要有肋片管式(即翅片管式)。
在家用空調器中一般都采用風冷式肋片管式冷凝器。冷凝器在分體式空調器中與壓縮機一起裝於室外機組中;在窗式空調器中則裝於靠近室外的一側>在熱泵型空調器中,風冷式冷凝器在冬季作蒸發器用。
蒸發器在小型空調器中一般采用直接蒸發式,其結構與風冷式冷凝器相同。在熱泵型空調器中,蒸發器與冷凝器實際上已成為可以互相變換的熱交換器。
一、產品的型號表示法
如產品為冷凝器、其肋片型式為衝縫肋片。外表換熱麵積為14m-製,其產品型號應為:LF14。
二、結構組成和結構型式
換熱器一般由傳熱管,肋片和端板三部分組成,通常都是紫銅管上漲接鋁肋片,組成整體肋片管束式,其中傳熱管排列方式為等邊三角形排列。其加工傳熱管的材料為紫銅管,肋片的材料為純鋁箔。因為純鋁導熱係數高,塑性好、衝孔翻邊不易出現裂紋,同時純鋁抗大氣腐蝕性能好。在一些空氣汙染比較嚴重的地區,對室外使用的空冷冷凝器的肋片,應進行陽極化處理,以提高抗腐蝕性能。
肋片片距一般在1.5-2.5mm之間,由於蒸發器的片距間有凝露水不斷流下,所以通常蒸發器的片距比冷凝器的大。肋片片距小,可使換熱器單位容積換熱量增加,但片距過小,會使空氣流動的流動阻力大大增加,使風機風量降低,反而使換熱量減少。