基礎知識篇

一、簡介家用空調器制冷原理

慨述：壓縮機将制冷劑壓縮成高溫高壓氣體送至冷凝器，室外側的軸流風扇使空氣迅速流過冷凝器，将制冷劑冷凝成高壓液體，然後制冷劑經過濾器和毛細管進入蒸發器，在蒸發器中蒸發吸熱，變成過熱蒸氣後再進入壓縮機，如此往複循環。室内側的風扇從室内抽吸空氣，空氣經過濾網進入蒸發器，與蒸發器内制冷劑發生熱轉換後降溫而成冷風，冷風由離心風扇經風道從出風栅吹入室内，如此循環，使室内溫度降低。

二、簡介家用空調器制熱原理

慨述：了解四通閥的作用和結構，介紹家用空調器的制熱原理就容易理解了；在系統中由于增加了四通閥部件，使得制冷劑流向改變，就變成制熱，原理是：壓縮機（見圖）排出的高溫高壓的制冷劑不是流向室外而是流向室内，制冷劑先到室内換熱器，放出熱量後變成液體，再向室外換熱器流動，經節流将壓後，在室外換熱器蒸發吸熱。吸收熱量後變成氣體，該氣體制冷劑經過四通閥被壓縮機吸入，如此循環往複，使得室内溫度不斷升高。随着室内外溫差增大，室内熱量逃逸也增大，當空調搬入的熱量等于逃逸熱量時，室内溫度就不會繼續升高，制熱過程也是個動态平衡過程，受各種因素影響。

三、家用空調器的電控系統。

慨述：大家都知道家用空調器一般分制冷、電控和空氣循環系統三大系統。

空調器中較為複雜的系統是電控系統，它即要為制冷系統和通風系統提供動力，又要保證各系統能協調和安全地運行，它由電源、狀态監測傳感器、電腦芯片、控制驅動電路，以及保證控制具體運行的部件壓縮機（也屬制冷部件）、電機、開關、加熱器等組成，随着人們對空調器功能多樣性和舒适性要求的不斷提高，電控系統中新技術、新器件不斷出現，電控系統将越來越複雜。

電控系統常常分為強電和弱電兩部分，大體上說，凡以220V交流市作電源，工作在高電壓、強電流條件下的電路和部件，都可以歸屬于“強電”；而以5-12 V直流電壓供電的電路和部件，一般的電子元器件工作在低電壓、小電流狀态下，都可以歸屬于“弱電”；電機、開關、加熱器、交流接觸器等為強電控制，狀态監測傳感器、電腦芯片、控制電路等為弱電控制。

四、空調器的空氣循環系統

慨述：前面我們已經介紹了制冷系統和電控系統，這裡需要說明的是很多零部件具有雙重甚至多重作用，在不同系統中扮演不同角色。

空氣循環(通風)系統定義：由風扇、過濾網、循環風道、導風葉片組成，通常窗式空調器的空氣循環系統與分體式空調器空氣循環系統是不同的，室内空氣循環系統和室外空氣循環系也有所不同，一般窗式空調器室内進風在出風口左面，分體式空調器室内進風在出風口上面，櫃式空調器室内進風在出風口下面。

空氣循環系統的另一職能：在進行空調器空氣循環設計時，空調器整體結構設計是比不可少的環節，結構設計是為了滿足電控系統、制冷系統、主要是通風系統的裝配、性能等要求的，部分結構件主要起裝飾和美觀作用。

五、分析空調器常見故障的原則和一般方法

原則是：結合構造，聯系原理，搞清現象，具體分析。從簡到繁，由表及裡，按系統分段，推理檢查

一般方法是：一看、二聽、三摸、四測、五分析

一看：察看各部件外觀有無損壞，電控（器）件有無斷線或松脫，管路件有無斷裂，連接螺母有無裂紋或油迹，換熱器有無結霜或均勻結露。

二聽：傾聽用戶反映的問題，聽整機運轉聲音及壓縮機和風扇等部件的聲音是否正常。

三摸：摸壓縮機外殼溫度，摸換熱器溫度及高低壓閥表面溫度，摸進出風溫度

四測：測量系統壓力，測量空調的電壓、電流

五分析：經以上方法後，進一步确認故障所在處，由于空調器是由制冷、電控和通風三大系統組成，且彼此相連又相互影響，因此，要綜合起來分析，判斷故障實際部位，找到故障的根源。

六、認識制冷系統的部件-壓縮機

壓縮機作用：壓縮機是空調器制冷系統的心髒,系統中制冷劑的循環靠壓縮機的運轉來實現,目前使用的主要有活塞式、旋轉式和渦旋式三大類型。

壓縮機故障類型：壓縮機電機繞組故障、壓縮機抱軸（卡缸）和壓縮機吸排氣閥關閉不良（串氣）。

繞組故障原因：繞組短路（繞組線圈電阻為零），繞組開路（繞組線圈電阻為無窮大），匝間短路（繞組線圈電阻阻值小于正常阻值），對地短路（接線端與地間絕緣電阻小于2兆歐）。

抱軸故障原因：無或少冷凍油；系統中有水分（生鏽使零部件卡住）；機械雜物（安裝或焊接等因素使雜物進入系統）；轉子和定子受外力後相碰卡住。

串氣故障原因：吸排氣閥片工作頻率高，容易造成金屬疲勞；吸排氣閥片材質不良；充注制冷劑過多，造成液擊，打裂閥片 。

七、認識制冷系統的部件-蒸發器

定義：蒸發器是制冷系統中的低壓部件，由紫銅管和鋁合金翅片組成，裝在毛細管和壓縮機之間，它的作用是在冷凝器中凝結後的高壓制冷劑液體，經過濾器到毛細管節流降壓後進入蒸發器，變成低壓飽和氣體過程中，吸收外界熱量，使周圍空氣溫度降低。

銅管材料：目前使用的紫銅管主要有光管和内螺管兩種。

鋁合金翅片種類：主要有平翅片、波紋翅片、沖縫翅片三大類型。

鋁合金翅片主要材料：親水鋁箔和非親水鋁箔兩種。

蒸發器的種類有：一折式、二折式、三折式、四折式

蒸發器常見故障：漏；異物堵塞；鋁合金翅片上積存附着大量的灰塵或油污；制冷系統内油質氧化變質，使換熱效果下降。故障分析方法同冷凝器一樣。

八、認識制冷系統的部件-冷凝器

定義：冷凝器是一種高壓部件，由紫銅管和鋁合金翅片組成，它的作用是将壓縮機排出的高溫高壓制冷劑氣體，通過冷凝器的管壁和翅片将熱量傳給周圍空氣而凝結為液體，凝結過程中，冷凝壓力不邊，溫度降低，目前使用的紫銅管主要有光管和内螺管兩種，鋁合金翅片主要有平翅片、波紋翅片、沖縫翅片三大類型。

冷凝器常見故障：漏；異物堵塞；鋁合金翅片上積存附着大量的灰塵或油污；制冷系統内油質氧化變質，使換熱效果下降。

漏原因分析：産生漏點多為盤管有裂紋或砂眼，出現漏點，也可能是燒焊過程中未焊好，從表面檢查漏點，迹象多為冷凝器有油污出現。

堵原因分析：冷凝器出現堵塞現象，多為系統内有異物造成，也可能是燒焊過程中焊堵。

附着灰塵或油污原因分析：環境周圍有較多的灰塵，周圍有油煙，如室内、外機靠近廚房竈間。

油質氧化變質原因分析：盤管内壁有油垢，壓縮機磨損嚴重，系統中混有空氣。

蒸發器和冷凝器統稱為熱交換器。

九、認識制冷系統的部件-毛細管

定義：毛細管是制冷系統中的節流部件，主要作用是節流和降壓，裝在冷凝器和蒸發器之間，它的作用是從冷凝器流出的高壓液體經過細小的毛細管時将受到較大的阻力，由于液體制冷劑的流量減少，限制了制冷劑進入蒸發器的流量，使冷凝器保持較穩定的壓力，毛細管兩端的壓力差也保持穩定，這樣使進入蒸發器的制冷劑壓力降低，毛細管的大小和長度由制冷量大小決定，通過匹配試驗每一規格的空調有不同的毛細管大小和長度。

毛細管的主要材料：是紫銅管。

毛細管的大小：一般ф0.6~4.0毫米，每一規格空調毛細管大小通常确定性能匹配的流量，

美的毛細管大小常用規格（外徑乘内徑）：ф2.2×0.9、ф2.5×1.1、ф2.5×1.3、ф2.5×1.5. ф3.2×1.7、ф3.2×1.9、ф3.6×2.1、ф3.6×2.4、ф4×2.7、ф4×3ф5×3.5

毛細管的長度一般600~2000毫米，每一規格空調毛細管長度通常确定性能匹配的壓差。

十、認識制冷其他零部件-四通閥

四通閥的作用：可以改變制冷劑的流向,使其夏季制冷,冬季制熱。

四通閥的結構：由電磁導向閥和四通換向閥構成, 電磁導向閥和其他的利用電磁線圈産生磁場發生位移情況一樣,在此重點介紹四通換向閥, 換向閥有四根銅管及兩端蓋的毛細管，閥體内有半圓的閥座、滑塊以及兩個活塞，可以左右移動，滑塊在左邊時，左邊兩孔連通，右邊一孔與筒體連通，滑塊在右邊時，右邊兩孔連通，左邊一孔與筒體連通。

十一、認識制冷其他零部件-單向閥

單向閥的作用：單向閥又稱止逆閥。它使制冷劑隻能向某一方向自由流動，制冷劑隻能按（見圖）滾動方向箭頭流動，從另一方向流動将被阻止，單向閥主要用于熱泵型空調器上，與輔助毛細管并聯在系統中（見圖）。

單向閥主要故障為堵、關閉不嚴、漏。

十二、認識電控系統的強電器件-交流接觸器。

交流接觸器定義：是常用的電路控制器件，用來頻繁的接通或斷開交流主電路及大容量的自動控制器件，适合大電流大功率場合。

交流接觸器組成：交流接觸器種類很多，結構和性能也各不相同，主要由主觸點系統、滅弧裝置、電磁系統、輔助觸點、機械傳動零件和絕緣零件組成。

交流接觸器工作原理（見圖）：未接電源時，21和22導通，其餘斷開；當在A1和A2通上電後，觸點系統1-2，3-4，5-6，13-14接通，21-22斷開，實現多路控制目的。

十三、認識電控系統的強電器件-電加熱管。

電加熱管定義及作用：将電阻發熱絲裝在特制的金屬管内就是電加熱管，用于各種空調器的輔助電加熱功能，幫助冷暖型空調器低溫起動，補償熱泵制熱功率。

電加熱管結構：電熱管外管為不鏽鋼，使用高阻電熱合金絲作發熱體，改性氧化鎂粉作絕緣填充料。應用縮管設備與技術，經高溫氧化後成型。組件是由配套安裝支架部件，溫控器，溫度熔斷器和絕緣體構成。

十四、認識電控系統的強電器件-PTC電加熱器。

PTC電加熱器定義：由若幹單片PTC陶瓷并聯組合後與波紋鋁條經高溫膠結組成，是具有正溫度系數的半導體功能陶瓷發熱器件。

PTC電加熱器優點及特點：優點是熱阻小、換熱效果高及長期使用功率衰減低。特點在于安全性能上，即遇風機故障停轉時，PTC電加熱器因得不到充分散熱，其功率會自動急劇下降，此時加熱器的表面溫度維持在居裡溫度左右（一般在250℃上下），從而不緻産生如電熱管類加熱器的表面“發紅”現象。另外，PTC電加熱器的整體外形輕巧，在整機内裝配極為便捷。

十五、認識電控系統的強電器件-壓縮機電加熱帶。

答：加裝壓縮機電加熱帶原因：如果壓縮機處于較長期停止狀态，與潤滑油親和性很強的制冷劑就會大量溶入潤滑油中，在這種狀态下開啟壓縮機，容易造成壓縮機難以啟動，甚至損壞壓縮機。

壓縮機電加熱帶安裝位置：通常安裝在壓縮機底部環铙一圈或幾圈。

壓縮機電加熱帶作用：利用外部加熱使壓縮機内的液體制冷劑驅趕出來，避免壓縮機内潤滑油大量外流，使壓縮機内潤滑油減少，引起軸承因潤滑不良燒壞；另一方面避免液體制冷劑稀釋潤滑油，在R22低溫狀态下，制冷劑液體和潤滑油雙層分離，造成軸承部分供油不足，甚至燒壞軸承，燒壞壓縮機。

十六、認識電控系統的強電器件-壓縮機過載保護器。

壓縮機過載保護器作用：過載保護器分為内置式和外置式兩種，内置式過載保護器裝于壓縮機内部，能直接感受繞組溫度，如果壞了通常不能維修，這裡不多讨論；外置式保護器是一種常态閉路裝置，當壓縮機過載或在啟動電流過大保護器立即跳脫、切斷電源達到安全之目的。産品具有壽命長、高品質、觸點容量大、動作錄敏等特點；在查清過載或電流過大原因後維修方便，隻需更換同型号過載保護器。

十七、認識電控系統的弱電器件-換氣電機。

換氣電機的作用：通常裝在分體式空調裡，相當窗式空調器的換新風作用，換氣電機是一個由不同直流電壓驅動的電機。

換氣電機的工作原理：利用電機的工作，形成室内外空氣的壓力差，使空氣有進有出，達到空氣交換的目的，完成不斷有新鮮空氣進入室内，給人一個舒适感覺。

換氣電機的組成：通常由電機、供電電路和驅動電路組成。

美的換氣電機的命名：由産品名稱代号、風機規格、性能參數代号和派生代号四部分形成。舉例：FLW70-22其中 FLW表示名稱代号，70表示風機規格，22表示性能參數代号（第一位表示電壓等級，第二位表示轉速範圍），無派生代号，從上可知舉例換氣電機含義是無刷直流電機，風機尺寸70mm，直流電壓12V驅動，轉速範圍2000-2999RPM，無派生代号。

十八、認識電控系統的弱電器件-繼電器。

繼電器定義：與交流接觸器控制原理基本相同,結構差異較大,是安裝在電路印制闆上的控制元件，用來頻繁的交替接通或斷開交流電路及小容量(與交流接觸器相比)電路的控制元件，适合小電流小功率場合。

繼電器的分類：根據用途分為交流繼電器和直流繼電器兩種（美的通常采用直流繼電器）,根據體積分為大、中、小型繼電器。

繼電器的工作情況：當４與５未加上電壓時１和常閉點２接通，實現這一路的控制，當４與５加上電壓時１和常開點３接通，實現另一路的控制，完成所需的控制過程。

十九、認識電控系統的弱電器件-三端集成穩壓器

三端集成穩壓器定義：把經過整流電路的不穩定輸出電壓變為穩定的輸出電壓的集成電路，通常三端集成穩壓器加散熱片後焊接在印制闆上，三端集成穩壓器分為普通穩壓型和精密穩壓型兩類，每一類又可分為固定式和可調式兩種形式。

三端集成穩壓器的作用：1）當輸入電壓變動時，輸出電壓保持不變；2）當負載變動時，輸出電壓保持不變；3）對輸入電壓交流部分具有抑制能力；4）輸出電壓不随溫度而變；5）具有各種保護措施。

應用範圍：三端固定正輸出集成穩壓器應用最為廣泛，目前應用較多的是78系列三端集成穩壓器，如7805、7806、7809、7812，美的公司使用過7805和7812。

二十、認識電控系統的弱電器件-光電耦合器

光電耦合器定義：光電耦合器具有體積小、使用壽命長、工作溫度範圍寬、抗幹擾性能強．無觸點且輸入與輸出在電氣上完全隔離等特點，因而在各種電子設備上得到廣泛的應用，光電耦合器可用于隔離電路、開關電路及各種家用電器等電路中，美的分體碧挂式空調器室内電機調速電路使用了該元件。

室内電機調速電路原理（見圖）：當在1和2加上控制信号使内部發光二極管發關，由于通過電流不一樣，發關程度不一樣，照射到右邊的可控矽的受光程度也不一樣，使得可控矽的導通角不同，因而輸出也不同，所以在4和6端接上室内電機就得到不同的輸出電壓，用不同的輸出電壓控制室内機，就達到調速的目的，實現分體碧挂式空調器室内電機的高、中、低檔風速輸出。

二十一、空調器空氣循環系統中的部件-貫流風輪

慨述：空調器空氣循環系統中風扇有三種形式：貫流風輪、離心風輪和軸流風葉，作用是強制熱交換，提高熱交換能力，本節介紹貫流風輪。

适用場合：貫流風輪通常使用在分體碧挂式空調器室内機上，通過不斷的發展目前有普通貫流風輪、斜貫流風輪和斜扭貫流風輪；抗黴菌貫流風輪。

作用和特點：将室内空氣吸入蒸發器表面進行降溫去濕；特點是風量大、噪音小。

貫流風輪的指标：維修貫流風輪的依據是直徑和長度，至于風量等指标是開發工程師已經匹配好的，維修不用考慮，風輪材料有ABS塑料或渡鋅薄鋼闆。

二十二、空調器空氣循環系統中的部件-離心風輪

慨述：空調器空氣循環系統中風扇有三種形式：貫流風輪、離心風輪和軸流風葉，作用是強制熱交換，提高熱交換能力，本節介紹離心風輪。

适用場合：離心風輪通常使用在窗式空調器室内側和櫃機室内機上，通過不斷的發展目前有各種顔色不同樣式的離心風輪（見圖），作用和特點基本同貫流風輪。

離心風輪的指标：維修離心風輪的依據是直徑和高度，至于風量等指标是開發工程師已經匹配好的，維修不用考慮，風輪材料有ABS塑料、鋁合金或渡鋅薄鋼闆。

二十三、空調器空氣循環系統中的部件-軸流風葉

慨述：空調器空氣循環系統中風扇有三種形式：貫流風輪、離心風輪和軸流風葉，作用是強制熱交換，提高熱交換能力，本節介紹軸流風葉。

适用場合：軸流風葉通常使用在分體式空調器室外機或窗式空調器室外側，通過不斷的發展目前有普通軸流風葉、帶齒軸流風葉和帶環軸流風葉。

作用和特點：用來冷卻冷凝器，加速冷凝器吹風換熱；特點是風量大、噪音小。

貫流風輪的指标：維修貫流風輪的依據是直徑、高度和葉片數，至于風量等指标是開發工程師已經匹配好的，維修不用考慮，風輪材料有ABS塑料、鋁材壓制成形或渡鋅薄鋼闆。

二十四、空調器空氣循環系統中的部件-過濾網

作用：通常裝在室内機進風口，室内空氣通過過濾網，濾去灰塵後，再進入蒸發器進行熱交換。

空調器空氣循環系統中的部件（過濾網）分類和運用：過濾網通常分為空氣過濾網和清潔過濾網兩類，空氣過濾網主要材料是塑料纖維或多孔泡沫塑料，可以濾去空氣中很小的塵埃，由于經空氣過濾網後，空氣中大部分灰塵被濾除，沉積在過濾網上，過一段時間後會堵塞濾網，造成空氣通路受阻，風量減少，換熱效率降低，因此空氣過濾網應經常清洗，以保空氣暢通；清潔過濾網采用蜂窩網狀結構，并填裝活性物質，這樣即能濾去更小的灰塵，又能吸附煙味、臭味等有害的物質，這種過濾網使用一段時間後，需重新更換，一般不能再生使用；空氣過濾網目前在空調行業使用材料大同小異；清潔過濾網每個公司宣傳重點不同，使用材料有相同的，也有不同的，美的公司使用過核帕酶、光觸酶、甲醛克星、銀離子等濾網。

二十五、、空調器空氣循環系統中的部件-風道。

定義和分類：通俗的講就是風經過的道路,但是風道的設計是較為複雜的,影響因素也較多；風道一般分為室内風道和室外風道，風量及噪聲是風道設計最重要的兩個指标，因此室内風道設計更為重要。

影響室内風量和噪聲的零部件：蝸殼、底盤、電機、風輪、蒸發器、電輔熱（如PTC）、出風框、面框、面闆、導風闆、百葉、過濾網、健康濾網。

産生異音的零部件（風道設計不好将會産生異音）：蝸殼、底盤、塑封電機、球形軸承、貫流風輪、蒸發器、電輔熱（如PTC）、出風框、面框、面闆、導風闆。

二十六、空調器空氣循環系統中的部件-導風葉片。

作用：為了使房間溫度分布更加均勻或實現定向送風，空調器在室内機出風口設置了導風葉片。

分類和運用：導風葉片根據導風方向分為左右導風葉片和上下導風葉片，根據運轉方式分為手動導風葉片和自動導風葉片。手動導風葉片可随意調節葉片位置；自動導風葉片由步進電機或同步電機調節，可實現定向送風和連續掃射送風。

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