Рис.1.2.
Устройство бытового холодильника:
1 —
сосуд для хранения продуктов; 2 — холодильная камера; 3 — полка; 4 —
поддон; 5 — низкотемпературное отделение; 6 — уплотнитель; 7 — наружный
корпус; 8 — дверь; 9 — теплоизоляция; 10 — конденсатор; 11 —
герметичный компрессор; 12 — регулятор температуры; /3 — ручка; 14 —
испаритель
Холодильная
камера закрывается дверью 8 с ручкой 13; плотность прилегания двери обеспечивается резиновой
окантовкой, которая при закрывании
двери прижимается к передней плоскости
шкафа. Внутри камеры находится регулятор
температуры 12.
Корпус является несущей конструкцией,
поэтому должен быть достаточно жестким. Его изготовляют из листовой
стали толщиной
0,6...1,0 мм. Герметичность наружного шкафа обеспечивается пастой ПВ-3 на основе хлорвиниловой смолы. Поверхность шкафа фосфотируют, затем грунтуют и дважды
покрывают белой эмалью ПЛ-12-01,
ЭП-148, МЛ-242, МЛ-283 или др. Выполняют это с помощью краскопультов или
в электростатическом поле.
В последнее время для изготовления корпусов холодильников
все чаще применяют ударопрочные пластики. Благодаря этому сокращается
расход металла и уменьшается масса холодильного прибора.
Внутренние шкафы холодильников,
или как их еще называют, холодильные (морозильные) камеры изготовляют из стального листа
толщиной 0,7...0,9 мм методом штамповки и сварки и эмалируют горячим способом силикатно-титановой эмалью.
Пластмассовые камеры изготовляют из АБС-пластика или ударопрочного
полистирола методом вакуум-формирования. АБС-пластик (акрилбутадиеновый
стирол) обладает высокими механическими свойствами и стойкостью по
отношению к хладону (фреону).
Камеры у морозильников и камеры низкотемпературных отделений холодильников
металлические — из алюминия или нержавеющей
стали. Стальные камеры более долговечны, гигиеничны, но они увеличивают массу
холодильника.
К преимуществам пластмассовых камер относятся технологичность
изготовления, малый коэффициент теплопроводности, меньшая масса. Однако такие
камеры быстрее стареют, со временем теряют
товарный вид, менее долговечны и менее прочны
по сравнению с металлическими.
Двери изготовляют из стального листа толщиной 0,8 мм методом штамповки и сварки. В некоторых моделях холодильников двери изготовлены из ударопрочного полистирола.
Дверь холодильника состоит из наружной и внутренней панелей,
теплоизоляции между ними и уплотнителя. В большинстве моделей
холодильников предусмотрена возможность перенавески двери,
т. е. открывание двери слева направо и справа налево.
Дверь холодильника должна плотно прилегать к дверному проему,
иначе теплый воздух будет проникать в камеру. Для обеспечения
герметичности внутреннюю сторону двери по всему периметру окантовывают
магнитным уплотнителем разного профиля.
Магнитные затворы представляют собой эластичную
магнитную вставку, помещенную в уплотнительный профиль. При закреплении двери
она плотно притягивается к металлическому корпусу. Изготовленные
ленты эластичного магнита намагничивают в магнитном поле.
Теплоизоляцию применяют для
защиты холодильной камеры от проникновения тепла окружающей среды и прокладывают по стенкам, верху и дну холодильного шкафа и
холодильной камеры, а также под внутренней
панелью двери. От теплоизоляционных
материалов требуется, чтобы они обладали низким коэффициентом
теплопроводности, небольшой объемной массой, малой гигроскопичностью, влагостойкостью, были огнестойкими, долговечными, дешевыми, биостойкими, не издавали
запаха, а также были механически
прочными Для теплоизоляции шкафа и двери холодильников применяют
штапельное стекловолокно МТ-35, МТХ-5,
МТХ-8, минеральный войлок, пенополистирол
ПСВ и ПСВ-С и пенополиуретан ППУ-309М.
Минеральный войлок изготовляют из минеральной ваты путем
обработки ее растворами синтетических смол. Исходным сырьем для
получения минеральной ваты служат минеральные породы (доломит,
доломитоглинистый мергель), а также металлургические
шлаки.
Стеклянный
войлок — разновидность искусственного минерального войлока. Он состоит из
тонких (толщина 10... 12 мкм) коротких
стеклянных нитей, связанных синтетическими смолами. Теплоизоляция из
стеклянного войлока и супертонкого волокна
биостойка, не имеет запаха, обладает водоотталкивающим свойством, удобно укладывается и поэтому часто
применяется.
Пенополистирол
— синтетический теплоизоляционный материал. Он представляет собой легкую
твердую пористую газонаполненную пластмассу
с равномерно распределенными замкнутыми
порами. Теплоизоляцию из пенополистирола получают вспениванием жидкого полистирола непосредственно в
простенках холодильной камеры и корпуса шкафа холодильника.
Пенополиуретан
— пенопласты мелкопористой жесткой структуры,
полученные путем вспучивания полиуретановых смол с применением соответствующих катализаторов и эмульгаторов. Для повышения теплозащитных свойств в качестве
вспучивающего газа применяют
хладон-11 и др. Процесс пенообразования и затвердевания пены происходит
в течение 10... 15 мин при температуре до 5°С.
Пенополиуретан
обладает малой объемной массой, низким
коэффициентом теплопроводности, влагостоек. Его можно вспенивать
непосредственно в холодильном шкафу. При этом он равномерно и без воздушных полостей заполняет все пространство в простенках, хорошо склеивается со стенками,
повышая прочность шкафа.
В зависимости от качества теплоизоляционных материалов
толщина изоляции в стенках шкафа холодильника может быть от 30 до 70 мм, в двери — от 35 до 50 мм. Замена теплоизоляции из
стекловолокна изоляцией из пенополиуретана позволяет при одних и тех же габаритах корпуса увеличить объем холодильника
на 25%.
К электрическому оборудованию бытовых
холодильников относятся следующие приборы:
- электрические
нагреватели: для предохранения дверного проёма низкотемпературной
(морозильной) камеры от выпадения конденсата (запотевания) на стенках; для
обогрева испарителя при полуавтоматическом и автоматическом удалении снежного
покрова;
- электродвигатель
компрессора;
- проходные
герметичные контакты для соединения обмоток электродвигателя с внешней
электропроводкой холодильника через стенку кожуха мотор-компрессора;
- осветительная
аппаратура, предназначенная для освещения холодильной камеры;
- вентиляторы: для
обдува конденсатора холодильного агрегата воздухом (при использовании в
холодильниках конденсаторов с принудительным охлаждением) и для
принудительной циркуляции воздуха в камерах холодильников.
К приборам автоматики бытовых
холодильников относятся:
- датчики-реле
температуры (терморегуляторы) для поддержания заданной температуры в
холодильной или низкотемпературной камере бытовых холодильников;
- пусковое реле для
автоматического включения пусковой обмотки электродвигателя при запуске;
- защитное реле
для предохранения обмоток электродвигателя от токов перегрузки;
- приборы
автоматики для удаления снежного покрова со
стенок испарителя.
Электродвигатели для привода
герметичных компрессоров и работы в среде хладагента и масла применяются
однофазные асинхронные встраиваемые электродвигатели с короткозамкнутым
ротором, без подшипниковых щитов и вала. Они выпускаются на номинальное напряжение
127 или 220 В (допустимое отклонение напряжения от -15 до +10%) мощностью 60,
90, 120 Вт. Частота вращения 1500 и 3000 мин -1.
Электродвигатели предназначены для работы в среде хладагента — хладона (фреона)-12
или хладона (фреона)-22 — и рефрижераторного
масла. В бытовых холодильниках применяются следующие электродвигатели:
ЭД, ЭД-21, ЭД-23, ЭДП-24, ЭДП-125, ДМХ-2-120, ДХМ-5 и др., а также
электродвигатели, работающие в среде
озонобезопасного хладагента.
Коэффициент полезного действия электродвигателя при номинальной мощности:
60
Вт — 0,6 (частота вращения 3000 и 1500 мин -1);
90
Вт — 0,67 (частота вращения 3000 мин -1) и 0,62 (частота вращения
1500 мин -1);
120
Вт — 0,68 (частота вращения 3000 мин -1) и 0,64 (частота вращения
1500 мин -1).
Для пуска электродвигателей и защиты их в аварийных режимах
предусматривается применение пускозащитной аппаратуры.
Электродвигатель холодильника в нормальных условиях работает циклично, т. е.
через определенные промежутки времени
включается и выключается. Отношение части цикла, в продолжение которой электродвигатель работает, к общей
продолжительности цикла называют коэффициентом рабочего времени. Чем он больше (при постоянной температуре в
помещении), тем ниже температура в
холодильной камере и тем больше будет среднечасовой расход электроэнергии.
Определенную цикличность в работе
холодильника (коэффициент рабочего времени) обеспечивает датчик-реле
температуры — прибор, с помощью которого
регулируется температура в шкафу холодильника.
Озонобезопасные хладагенты. На
Международном совещании
в Копенгагене (ноябрь 1992 г.) было принято решение о прекращении производства
с 1 января 1996 года озоноопасных хладагентов R11, R12 и R502.
В
переходный период допускалось применение хладагента R134a (C2H2F4), который не воспламеняется во всем диапазоне температур эксплуатации.
Хладагент
R134a имеет эксплуатационные характеристики, близкие к R12. Его рекомендовалось применять в
бытовых холодильниках и он может быть
использован при переводе холодильных систем бытовых холодильников с R12 на R134a.
Холодильный агрегат бытового
холодильника состоит из мотор-компрессора, испарителя,
конденсатора, системы трубопроводов и фильтра-осушителя.
В наиболее распространенных бытовых холодильниках компрессор установлен внизу,
под шкафом, конденсатор — на задней стенке,
а испаритель образует небольшое морозильное отделение в верхней части камеры. Иногда применяется иная компоновка: компрессор устанавливают на шкафу,
горизонтальный и частично наклонный конденсатор — над ним, а испаритель,
как и в предыдущем случае, — в верхней части камеры, т. е. под компрессором
(рис. 1.3).
В
напольных холодильниках различают три типа агрегатов: агрегаты с испарителем, который устанавливают через люк задней стенки
шкафа; агрегаты с испарителем, который монтируют через дверной проем; несъемные
холодильные агрегаты, установленные
в шкаф и залитые пенополиуретаном.
Компрессоры по конструкции подразделяют на исполнения:
ХКВ
— с кривошипно-кулисным механизмом;
ХШВ
— с шатунным механизмом.
Компрессоры выпускаются без устройства дополнительного
охлаждения и с ним (М).
Структура условного обозначения компрессора выглядит так:
XXX МТ ГОСТ 17008—85
1
2 3 4 5 6
где
1 - компрессор хладоновый герметичный;
2 - описанный объем (см3/1
ход);
3 - напряжение и частота тока;
4 - устройство для дополнительного
охлаждения имеется;
5 - климатическое исполнение (только
для исполнения Т);
6 - обозначение стандарта.
Пример условного обозначения компрессора хладонового,
герметичного, кулисного, с вертикальной осью вращения, описанного объема 5 см3/1
ход, для сети с напряжением 220 В и частотой 50 Гц, без устройства
дополнительного охлаждения, климатического
исполнения УХЛ:
ХКВ
5—1 ГОСТ 17008—85.
Примечания: 1. Описанный объем — объем, который вытесняется
поршнем за единицу времени или за один ход при номинальной частоте вращения.
2.
УХЛ — для условий эксплуатации в районе с тропическим климатом.
Рис.1.3.
Компоновка холодильных агрегатов бытовых холодильников с нижним (а) и верхним (б) расположением компрессора
Кривошипно-кулисный мотор-компрессор (рис. 1.4.) с вертикальным
расположением вала подвешен на пружинах 23 (рис. 1.5.) внутри герметичного
кожуха 1. В зависимости от конструкции
подвески пружины работают на сжатие или растяжение и служат для гашения колебаний, возникающих при
работе компрессора.
Электродвигатель однофазный, асинхронный, с пусковой
обмоткой. Для пуска двигателя и защиты его от перегрузок применяют
пускозащитное реле, соединенное с двигателем при помощи клеммной
колодки, закрепленной на проходных контактах пластинчатой
скобой. Реле установлено на раме.
Ротор
2 электродвигателя помещен непосредственно на валу 21 компрессора. Статор 3
электродвигателя прикреплен к корпусу 6 компрессора четырьмя винтами 4. Обмотка
статора двухполюсная, четырехкатушечная. Корпус компрессора чугунный,
одновременно служащий опорой вала. Цилиндр 16 отлит вместе с глушителями. Он
установлен на корпусе мотор-компрессора по четырем контрольным штифтам 8 и
прикреплен к корпусу двумя винтами. Для уменьшения инерционных масс
поршень 18 изготовлен полым из листовой стали. Ползун 20 кулисы чугунный. На торце цилиндра установлена
прокладка 15 всасывающего клапана и сам клапан 14 по двум установочным
цилиндрическим штифтам 8. Нагнетательный клапан 12 вместе с ограничителем
прикреплен к седлу заклепками. Клапаны установлены на штифты 8. На тех же
штифтах имеются скобы, которые ограничивают
подъем клапана. Высота подъема всасывающего клапана 0,5 мм, нагнетательного — 1,18 мм. Диаметр всасывающего отверстия 5 мм, нагнетательного — 3,4 мм. Подъем клапана ограничен, чтобы не
было чрезмерных перегибов и стуков.
Седло
13 клапанов и головка 10 цилиндра отлиты из чугуна. Вал ротора вращается в подшипнике корпуса компрессора. Кожух изготовлен из листовой стали.
Рис.
1.4 Общий видкривошипно-кулисного мотор-компрессора:
1-нагнетательный патрубок;
2-операционный патрубок, 3-всасывающий патрубок, 4-патрубки устройства для
дополнительного охлаждения
Рис. 1.5. Конструкция кривошипно-кулисного мотор-компрессора
(в сборе):
1
— герметичный кожух в сборе; 2 — ротор электродвигателя; 3 — статор
электродвигателя; 4, 5 — винты; 6 —корпус компрессора; 7 — крышка кожуха; 8 —
штифты; 9 — винт; 10 — головка цилиндра; 11 — прокладка клапана нагнетания; 12
— нагнетательный клапан; 13 — седло клапанов; 14 — клапан всасывающий; 15 —
прокладка всасывающего клапана; 16, 17 — цилиндры; 18 — поршень; 19 — обойма;
20 — ползун; 21 — вал; 22 — трубка нагнетательная; 23 — пружина буферная; 24 —
шпилька.
Трущиеся части компрессора смазываются под действием центробежной
силы через косое отверстие в нижнем торце коренной шейки вала. При вращении вала
21 масло, попадая в наклонный канал,
поднимается вверх и поступает к трущейся парс вал 21 — корпус 6
компрессора. Пара поршень 18 — цилиндр 16 смазывается разбрызгиванием. Пары
хладона всасываются из кожуха в цилиндр 16 через глушитель всасывания и
нагнетаются в трубку 22. Змеевик нагнетательной трубки 22 способствует гашению колебаний мотор-компрессор, корпус
которого опирается на три буферные пружины 23. Пружины предохраняет oт выпадения шпилька 24.
Кожух
1 закрыт сверху крышкой 7, приваренной по фланцу и ограничивающей перемещение мотор-компрессора вверх.
Конденсатор холодильного
агрегата является теплообменным аппаратом, в котором хладагент отдает тепло
окружающей его среде. Пары хладагента, охлаждаясь до температуры
конденсации, переходят в жидкое состояние. Конденсатор представляет
собой трубопровод, изогнутый в виде змеевика, внутрь которого
поступают пары хладона. Змеевик охлаждается снаружи окружающим
воздухом. Наружная поверхность змеевика обычно недостаточна для отвода
тепла воздухом, поэтому поверхность змеевика увеличивают за счет
большого количества ребер, креплением змеевика к металлическому листу и другими
способами.
Страницы: 1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8
|