普通家用冰箱中的電機起動頻繁、噪聲大、壽命短、溫度穩(wěn)定性差、能耗高。變頻冰箱帶來功能的增加、性能的改善,而且具有明顯的節(jié)能效果和降噪效果,同時整機壽命有明顯提高。近年來國內(nèi)家電廠商都在競相開發(fā)。 2000年4月,科龍首推BCD-348WA/HP變頻冰箱,具有助動開門、制冰功能等,被業(yè)內(nèi)人士譽為“最成熟、最穩(wěn)定”的冰箱。隨后,海爾推出007系列衍生239DVC系列變頻冰箱具有控溫精確、制冷分立、多循環(huán)技術(shù)結(jié)合變頻技術(shù)的獨立控溫、節(jié)能高效等優(yōu)點。本文以海爾BCD-239DVC為例,介紹變頻冰箱的制冷原理。
一、變頻冰箱制冷系統(tǒng)組成
圖1是海爾變頻冰箱制冷系統(tǒng)原理圖。全系統(tǒng)由變頻壓縮機、冷凝器、過濾器、電磁閥、毛細管、蒸發(fā)器及控制器等構(gòu)成。管路系統(tǒng)中,在能夠反映制冷劑狀態(tài)的關(guān)鍵部位設(shè)置了溫度傳感器,用以檢測其溫度。在制冷工作狀態(tài),制冷劑的工作流向如圖2。 
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點擊放大 二、制冷系統(tǒng)的基本控制模式 冷藏室和-7℃室的溫度設(shè)定由環(huán)境傳感器所感受的當前溫度確定。溫度顯示區(qū)分別顯示冷藏室、-7℃室溫度。工作時-7℃室優(yōu)先制冷,直到冷藏室達到關(guān)機點溫度(或冷藏室連續(xù)工作3小時不停機而關(guān)冷藏室,或壓縮機連續(xù)工作5小時不停機而關(guān)機)才取消-7℃室優(yōu)先制冷。冷藏室空間傳感器降到2℃或系統(tǒng)設(shè)定進入速凍狀態(tài)、傳感器故障時都取消-7℃室優(yōu)先制冷。
在制冷狀態(tài)下,冷藏室、軟冷凍室可任意開啟、關(guān)閉,調(diào)節(jié)進入速凍設(shè)置狀態(tài)。在速凍狀態(tài)下,壓縮機連續(xù)運轉(zhuǎn),電磁閥以冷藏室;-7℃室的工作狀態(tài)進行切換,速凍狀態(tài)為12小時。若要在速凍狀態(tài)下人為退出速凍功能,則按下速凍調(diào)節(jié)按鍵3秒,速凍指示熄滅,退出速凍狀態(tài)。
在速凍狀態(tài)下,冷藏室溫度達到關(guān)機點時,若-7℃室要求開機,則壓縮機不停機,電磁閥帶電,壓縮機給-7℃室、冷凍室制冷。退出速凍狀態(tài)后,冷藏溫度設(shè)置由退出速凍時的環(huán)境溫度所對應的溫度來決定,-7℃室溫度設(shè)置保持不變。速凍狀態(tài)下,若在電磁閥不帶電的情況下壓縮機連續(xù)運行5小時不停機,則強制冷藏室關(guān)機5分鐘,待后背蒸發(fā)器感受的溫度達到4℃時,再開機。
在速凍狀態(tài)下,補償加熱絲一直處于加熱狀態(tài)(但是當冷藏室蒸發(fā)器傳感器高于20℃時則停止加熱)。當環(huán)境溫度高于8℃時,冷藏室蒸發(fā)器傳感器停機點固定在-23℃,當環(huán)境溫度低于8℃(含8℃)時,冷藏蒸發(fā)器傳感器停機點固定在-25℃。在速凍設(shè)定時間內(nèi),壓縮機的開機仍由冷藏蒸發(fā)器傳感器控制。
每次壓縮機停機,并不退出速凍狀態(tài)。當冷藏蒸發(fā)器傳感器溫度高于開機點,壓縮機重新開始運轉(zhuǎn),待達到了速凍設(shè)定時間后,才自動退出速凍狀態(tài),進入正常溫度控制。速凍狀態(tài)下,不能進行冷藏溫度設(shè)置,-7℃室可以進行調(diào)節(jié)。
三、變頻冰箱主要制冷切換部件的結(jié)構(gòu)特點 變頻冰箱中采用的電磁閥分為單穩(wěn)態(tài)和雙穩(wěn)態(tài)兩種,雙穩(wěn)態(tài)電磁閥結(jié)構(gòu)見圖3。 
在外觀上單、雙電磁閥大小不同。單穩(wěn)態(tài)電磁閥體積較大,本身帶有濾波整流電路板(壓敏電阻、交流保險250V/1A、整流二極管1N4007四支),驅(qū)動切換的信號是220V交流電壓。在早期的航天BCD-222冰箱中和海爾系列等大容積冰箱都使用的是單穩(wěn)態(tài)電磁閥(二位三通閥),耗電量較大。而雙穩(wěn)態(tài)電磁閥體積較小,無電路板,切換驅(qū)動信號采用的是脈沖信號。 廠家對使用雙穩(wěn)態(tài)電磁閥的主控板,在代碼下面標有“雙穩(wěn)態(tài)”字樣。在對單、雙電磁閥的維修更換時注意的幾點:不同型號的單雙穩(wěn)態(tài)電磁閥之間須連同主控板一同更換;雙穩(wěn)態(tài)電磁閥應用驅(qū)動電路圖見圖4,圖中電路標示點為關(guān)鍵檢測點?刂菩盘柦(jīng)過光耦合后,送到可控硅門極,以控制電磁閥。 
點擊放大 四、單、雙穩(wěn)態(tài)電磁閥的檢測與維修 1、單穩(wěn)態(tài)電磁閥常見故障有:線路板中壓敏電阻擊穿及燒交流保險絲;整流二極管擊穿;線圈短路或開路;閥芯內(nèi)部損壞。檢測及維修方法如下:
(1)萬用表電阻擋測量電磁閥電源的輸入端,阻值應為2.3kΩ左右。如果阻值很小應該是線路板上元件損壞,一般為壓敏電阻或整流二極管擊穿。
(2)線圈短路或開路:檢測確認線圈損壞后切斷電源,待系統(tǒng)穩(wěn)定后用鉗子將電磁閥去冷藏室的毛細管接口處剪斷封死。一般鉗子剪斷即可封住,不需火封。用扳手將閥芯與線圈固定螺絲沿順時針擰松并卸下(螺絲較緊)。擰下固定在箱體上的螺絲,把線圈從閥芯上退下。
將新的電磁閥線圈裝在閥芯上并用螺絲擰緊,固定不緊將會引起噪音。接通電源啟動冰箱,此時如機械溫控可將冷藏室溫控器關(guān)閉;如電腦溫控冰箱,帶關(guān)閉冷藏功能的則關(guān)閉冷藏室,不帶關(guān)閉冷藏功能的將電磁閥線圈直接引入220V。此時電磁閥帶電,制冷劑直接流入冷凍室,冷藏毛細管出口處無壓力,制冷劑也不會從這里泄漏。
(3)將剪斷的毛細管口進行修整,并迅速點燃焊槍對電磁閥與毛細管的接口處加熱,拔掉殘留毛細管,將修整好的毛細管插入接口并進行焊接,然后將電磁閥固定在箱體上,維修完成。如遇到閥芯內(nèi)部損壞只能更換電磁閥。
2、雙穩(wěn)態(tài)電磁閥常見故障有:線圈短路或開路;不能切換;閥芯內(nèi)部損壞。對不能切換的電磁閥確認后,若用改錐敲擊無反應;只能更換。
五、制冷系統(tǒng)故障的檢修 檢修多循環(huán)系統(tǒng)的冰箱,先要判斷出故障點。制冷系統(tǒng)出現(xiàn)漏、堵,表現(xiàn)為各室溫度均高,且壓縮機不停機。制冷系統(tǒng)堵塞多為二次修復工藝問題,或在搬運過程中造成系統(tǒng)油堵。
變頻冰箱出現(xiàn)不制冷,首先要判別是主控制板、電磁閥損壞,還是制冷系統(tǒng)故障。由于雙穩(wěn)態(tài)電磁閥接受的是脈沖信號,可以通過測量其靜態(tài)電阻的方法,簡單判斷其好壞。也可以通過使用冰箱的開關(guān)室的功能鍵,結(jié)合用手觸摸轉(zhuǎn)換室毛細管的溫差去判斷。如果無法判斷是控制部分還是電磁閥的故障,可采取替換法。將電磁閥上的電纜拆離原閥,接到新閥上,通電后用嘴吹電磁閥的進氣管,看哪個出氣管導通,由此判斷控制板信號是否正確。
在維修制冷劑泄漏故障冰箱時,根據(jù)打開工藝管瞬間壓縮機內(nèi)有無氣體來判斷。注意:在打開工藝管前壓縮機不要運行,如果運行需停機半小時后再打開工藝管。若打開工藝管時,有微量氣體噴出,可判斷漏點在低壓部分;若打開工藝管時,外部空氣被吸入壓縮機內(nèi);則可判定漏點在高壓部分。這是因為在整個制冷系統(tǒng)中,低壓部分占整個容積的95%,高壓部分占5%,低壓部分在運行時壓力較低,停機時壓力回升,因此在停機時漏氣速度快,開機時慢。由于低壓部分容積大,從開始滲漏到發(fā)現(xiàn),低壓部分仍有少量制冷劑存在壓力總是高于大氣壓,因而打開工藝管時有氣體噴出。而高壓部分是在運行時壓力增高,停機時壓力降低;所以運行時漏氣速度快,停機時漏得慢,隨著漏氣時間增長制冷劑越來越少,高壓漏氣量越來越多,低壓部分不斷向高壓補充。由于毛細管的阻流作用和高壓部分的不斷外漏,使低壓部分形成負壓,所以打開工藝管時會有空氣被吸入壓縮機。
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