本科毕业论文---商检专业.doc

商检专业毕业论文

商检专业毕业论文

题 目
电冰箱的制冷原理及检验
系 别
机电工程系
专 业
商检

目录
摘要 3
1电冰箱的型号及分类 4
1.1电冰箱的型号 4
1.2电冰箱的气候类型分类 5
1.3冰箱的原理分类 6
1.3.1压缩式电冰箱 6
1.3.2吸收式电冰箱 6
1.3.3半导体电冰箱 6
2压缩式电冰箱的典型结构 6
2.1冷凝器 6
2.2 蒸发器 6
2.3 压缩机 6
2.4节流管、干燥过滤器 7
3安全性能检验 7
3.1 绝缘电阻的测试 7
3.2 电气强度的测试 8
3.3 泄漏电流的测试 9
4功能性能检验准备 9
4.1 制冷性能试验 9
4.1.1实验环境 9
4.1.2环境温度 10
4.1.3相对湿度 10
4.1.4测温仪表 10
4.1.5温度测量仪器 10
4.2 检验内容 10
4.2.1 储藏温度检验 10
4.2.2 冷却速度测试 11
4.2.3 制冰能力测试 11
4.2.4 耗电量测试 11
注释 13
致谢： 14
参考文献 15

摘要
近年来，我国家电业发展日新月异，电冰箱更成为了普通老百姓家最常用的家庭消耗品之一。之前由于电冰箱造价高，消耗大，全国各地区的经济、社会发展水平的差异，因此在大部分的农村地区还未得到普及。
本论文着重介绍电冰箱的制冷原理及检验，家用电冰箱采用蒸汽压缩式制冷。安全性能中防触电保护的一项主要措施是采用基本绝缘或双重绝缘，将带电部件与金属部件及其它可触及的金属表面隔离起来。因此，保证这类绝缘结构的质量，防止它的失效是至关重要的。衡量这类材料是否失效的主要标志就是它在各种状态下的电气绝缘强度、绝缘电阻和泄漏电流。这三项参数指标测量时，必须考虑可能出现各种实际情况，标准中对测量环境等都作了明确的规定。
功能性能中介绍性能检验的条件及方法步骤及依据标准。

关键词： 电冰箱 安全性能 功能性能 检验

Abstract

In recent years, the rapid development of China's home appliance industry, refrigerators have become the ordinary people at home one of the most common household consumables. Refrigerator before the high cost, consumption, the country region's economic and social development level of the difference, so in most rural areas has not been universal.
      This paper focuses on the principle and testing refrigeration refrigerator, household refrigerator uses vapor compression refrigeration. Protection against electric shock safety performance in one of the main measures is the use of basic insulation or double insulation, the live parts and metal parts and other metal surfaces can be touched isolated. Therefore, to ensure the quality of such insulation, to prevent its failure is essential. Measure of whether the failure of such materials is the main indicator of its state in a variety of electrical insulation strength, insulation resistance and leakage current. Indicators measuring these three parameters, we must consider various circumstances that may arise, the standard measurement in the environment and so made clear.
      Performance testing of capabilities, the conditions described in steps and according to standards and methods.

Keywords: Fridge Security properties Functional properties test

1电冰箱的型号及分类
1.1电冰箱的型号

每种电冰箱都有其产品型号规格，每种型号规格都有其特定的含义。一般从产品型号规格真可看出该冰箱的有效容积、冷却方式、厂家设计序号、制冷功能、生产年度等。
按照国家标准规定，其型号规格、符号、参数（又称铭牌）和电路图都应粘贴在电冰箱（冷藏柜）的箱体背部，以备选购和维修时参考
我国轻工部规定的电冰箱型号表示方法为用三个连续书写的字母后接数字再接一个字母，即图1

用途分类代号

无霜冰箱用字母W表示

规格代号，有效容积，单位Ｌ

产品代号，Ｂ表示家用电冰箱

设计号，以AB表示

图1电冰箱型号表示方法

例如：BC-180表示家用冷藏箱，有效容积为180L；BCD—150B表示家用冷藏冷冻箱，有效容积150L，经过第二次设计改进；BCD—251WA表示家用冷藏冷冻箱，风冷式无霜，有效容积251L，经过第一次设计改进。
1.2电冰箱的气候类型分类
电冰箱使用时的气候类型：由于电冰箱的主要功能是制冷，所以不同地域的气候环境对电冰箱的制冷能力的影响也是不同的。冰箱的气候类型是衡量冰箱适应季节变化和地区差异能力的标志，直接关系到冰箱四季的制冷性能。如果所选冰箱的气候类型与当地的气候条件不符，消费者就很可能遇到冰箱"冬天制冷、夏天停机"的现象。
而且这种"故障"源于设计，不是任何事后的维修和保养所能解决的。冷藏冷冻箱按气候环境分为：亚温带型 (SN )使用的环境温度为10℃～32℃；温带型（N）使用的环境温度为16℃～32℃；亚热带型（ST）使用的环境温度为18℃～38℃；热带型（T）使用的环境温度为18℃～43℃。
冷冻箱按气候环境分类和冷藏冷冻箱相同。
1.3冰箱的原理分类
1.3.1压缩式电冰箱
这种电冰箱由电动机提供机械能，通过压缩机对制冷系统作功。制冷系统利用低沸点的制冷剂，蒸发时，吸收汽化热的原理制成的。其优点是寿命长，使用方便，目前世界上95﹪的电冰箱属于这一类。
1.3.2吸收式电冰箱
这种电冰箱可以利用热源（煤气、煤油、电等）作为动力。利用氨、水、氢混合物在连续吸收、扩散过程中达到制冷的目的。其缺点是效率低，降温慢，现已逐渐被淘汰。
1.3.3半导体电冰箱
它是利用对PN型半导体，通以直流电，在结点上产生珀尔帖效应的原理来实现制冷的电冰箱。
2压缩式电冰箱的典型结构
2.1冷凝器
一种热交换器，在此热交换器内，经压缩后的气态制冷剂将热传递到外部的冷却介质中去而被液化。
2.2 蒸发器
一种热交换器，将冰箱内的热量传递给蒸发器，它的主要作用是把毛细管送来的低压低温制冷剂，经吸收箱内热量后蒸发为制冷剂的饱和蒸气达到制冷的目的。
2.3 压缩机
压缩机，输送气体和提高气体压力的一种从动的流体机械。是制冷系统的心脏，它从吸气管吸入低温低压的制冷剂气体，通过电机运转带动活塞对其进行压缩后，向排气管排出高温高压的制冷剂气体，为制冷循环提供动力，从而实现压缩→冷凝→膨胀→蒸发 ( 吸热 ) 的制冷循环。
2.4节流管、干燥过滤器
节流管，多采用内径为0.4～2.0mm的细铜管，在冰箱制冷系统中起节流降压的作用。因为制冷剂的沸点随压力的改变而改变，压力越大沸点越高，压力越小沸点越低。节流管用来控制供给蒸发器制冷剂的流量，使它对液态制冷剂产生阻力，改变制冷系统内的压力。
干燥过滤器，是由干燥器和过滤器两部分组成。在冰箱的制冷系统中，它安装在冷凝器的出口与毛细管的进口之间。它的主要作用有两个：一是清除制冷系统中的残留水分，防止产生冰赌，并减少水分对制冷系统的腐蚀作用；二是滤除制冷系统中的杂质，如金属屑，各种氧化物和灰尘，以免毛细管脏赌。
干燥过滤器的构造，家用电冰箱使用的干燥过滤器为一体式的，它是在铜管制成的壳体两端设有过滤网，中间装入干燥剂。干燥剂不能更换。有多种物质可以做干燥剂，如无水CaCl2、硅胶和分子筛等，而电冰箱都是以分子筛为干燥剂。维修制冷系统时要整只更换。
3安全性能检验
测试电冰箱安全性能是根据国家标准GB4706[1].1-1998家用和类似用途电器的安全__第一部分：通用要求；GB4706.13—98《家用电冰箱和食品冷冻箱的特殊要求》
在日用电器产品中，防触电保护的一项主要措施是采用基本绝缘或双重绝缘，将带电部件与金属部件及其它可触及的金属表面隔离起来。因此，保证这类绝缘结构的质量，防止它的失效是至关重要的。衡量这类材料是否失效的主要标志就是它在各种状态下的电气绝缘强度、绝缘电阻和泄漏电流。这三项参数指标测量时，必须考虑可能出现各种实际情况。
3.1 绝缘电阻的测试
绝缘材料在电压作用下所通过的泄漏电流的大小，能反映其电阻的大小，这个电阻就叫做绝缘材料的绝缘电阻。它表示绝缘材料对电的绝缘能力，泄漏电流越大，绝缘电阻越小，即其绝缘性能越差。一般绝缘材料即使在很高的电压下，也只能通过极少的泄漏电流，所以可用兆欧(MΩ)作为测量单位。
本项目是检测冰箱的绝缘性能的情况,绝缘电阻是在施加500V直流电压进行测量的.电压施加的部位为带电部件和可触及金属部件间,该处绝缘电阻不应低于2MΩ测试仪表是兆欧表如图2。

图2兆欧表
项目步骤及内容
a.将摇表（E）接线柱接电冰箱外壳，摇表的（L）接线柱接电冰箱插头火线L
b.摇动发电机手柄要由慢到快，不可忽慢忽快，转速以120转/分钟为宜，持续1分钟指针稳定后，读数较为准确。
c.读取数值同2MΩ.相比较
3.2 电气强度的测试
本项目是检测冰箱的带电部件与所有可触及金属部件之间的电气强度.测试是用闪烙击穿试验装置进行,电压为1250V,历时1min(分钟),试验期间不应发生闪烙和击穿现象.
绝缘材料承受电压的能力是有限度的，当外加电压超过某一数值时，绝缘材料发生剧烈的放电或导电现象，这种现象称为击穿
测试仪器，ET2670A型耐压测试仪。如图3

图3 ET2670A型耐压测试仪
项目步骤及内容
1.预置泄露电流I=0.75mA
2.耐压测试仪的夹子分别接在测试部位（地线接外壳，高压测试接火线L）
3.试验时升压必须从零开始，到1250V应缓慢匀速调节
4.在试验电压下保持一定的耐压时间1min(分钟)在此期间，不允许有闪络和击穿现象，若泄露电流大于0.75mA，则耐压测试仪会报警，此时说明电冰箱电气强度不合格。
3.3 泄漏电流的测试
泄漏电流一般是指被试品在直流高电压作用下流经绝缘部分的电流。泄漏电流的测量与绝缘电阻的测量在本质上是相同的，一般而言，泄漏电流测量时施加于试件上的直流电压比测量绝缘电阻时更高。这样，一方面因泄漏电流较大，不需要放大器就可以直接用微安表来测量，使测量结果的重复性较好；另一方面因绝缘中的问题而存在的某些缺陷或弱点在较高的电场下也能得到较好的暴露。
日用电器产品的泄漏电流测量相比于其它的被试件又有其特殊性。日用电器泄漏电流测量方法是以模拟实际使用状态下流经人体的电流量的方式进行的，它不是一种等价方法。因此，实际试验测量泄露电流时，加的是略高于工作要求的功率或电压量
泄漏电流测量一般在电气强度试验之后进行。按GB4706.1《家用和类似用途电器的安全通用要求》规定，日用电器在达到稳定温升时的泄漏电流，不得超过规定值。
4功能性能检验准备
测试电冰箱性能是根据国家标准GB8059.2—95《电冰箱(冷藏冷冻箱)》(双门冰箱或多门冰箱) 。
4.1 制冷性能试验
4.1.1实验环境
冰箱的安置每台冰箱应放在一个涂黑色无光泽的木制坚固的试验平台上。平台下面敞开以使空气自由流通，平台顶面应比试验室地面高出300 mm,平台向外延伸，比冰箱的两侧壁及前壁伸出至少300 mm，但不超过600 mm,平台后边则应伸至冰箱背面的垂直隔板处。
冰箱 周 围 的空气流通应受到围绕冰箱的三块涂暗黑色无光泽的垂直隔板所限制。后隔板与冰箱背
面平行，且与冰箱背面的限位器接近，或按制造厂规定与冰箱背面保持一定的距离。左、右的隔板与冰箱
两侧壁平行并相距300 mm,隔板宽为300 mm
电冰箱实验室的结构如下图,试验室可同时进行4台或6台电冰箱的试验,试验室的围护结构用绝热性能良好的100mm的聚氨酯或聚苯乙烯拼板制成.试验室内有空气再处理机组,气流从顶部的多孔均压板送入室内,以保证室内环境在气流速度不大于0.25m∕s时保持室内温度均匀.

图4电冰箱实验室的结构图

4.1.2环境温度
试验室环境温度在10～43℃范围内可调，试验时，应根据不同要求进行整定。
4.1.3相对湿度
试验室内环境相对湿度无特别规定时，一般应为45%-75 %
4.1.4测温仪表
温度测量一般采用铂电阻，测温电阻有二种：（1）测量试验包（M包）Œ内的温度是把铂电阻直接接入M包内。（2）铂电阻插入镀锡的铜质中心内。镀系锡圆住的直径和高均为15.2mm。
测温仪表用测温电桥，精度要达到±0.3K（型式试验）。
4.1.5温度测量仪器
相对湿度测量采用干湿球法，这种方法是把干球温度计和湿球温度计（在温度计的感温部位包上1½～2圈脱脂纱布，并把纱布下端放入蒸馏水内）在风速为2.5～5m/s的吹拂下，测出干湿球温度计的温度，并通过《环境试验用相对湿度查算表》GB6999-86，查算出当时的相对湿度。
4.2 检验内容
4.2.1 储藏温度检验
冷藏室温度用tm表示tm是测温点t1﹑t2﹑t3的算术平均值。3个测温点的布置见电冰箱标准GB8059.1-95中图冷藏室的测温点放置图。
冷冻室内各个温度都应在“M”包内测定，“M”包内试验包的放置见电冰箱标准GB8059.2-95附录A。
电冰箱放置在试验室内，电冰箱至少通电24h（小时）后，待电冰箱达到稳定运行时测定的冷藏室及冷冻室温度达到下表值。
表4—1 电冰箱储藏温度值

气候类型

气候代号

环境温度
冷藏室（℃）
冷却室（℃）
（藏菜室）tcm
冷冻室
（℃）
t1，t2，t3
tm
亚温带
SN
10～32
0≤t1，t2，t3≤10
5

8≤tcm≤14

应符合
一星级≤-6
二星级≤-12
三星级≤-18
温带
N
16～32
0≤t1，t2，t3≤10
5
亚热带
ST
18～38
0≤t1，t2，t3≤10

5
热带
T
18～43

4.2.2 冷却速度测试
冷却速度测试，电冰箱为空载。
将电冰箱放置在试验室内进行测试，环境温度为32℃，电冰箱内部温度与环境温度达到平衡（温差±1K），关闭箱门，使电冰箱连续运行测定冷藏室温度tm达到下表中对应的tm (max)，冷却室温度tcm+14℃及冷冻食品室的温度达到相应星级所需的时间。按标准要求，250L以下的电冰箱不超过2h;而250～500L的电冰箱不超过3h。
表4—2 制冰能力试验条件
气候类型
气候代号
环境温度（℃）
冷藏室温度tm （℃）
制冰用水温度（℃）
制冰用水量
亚温带
温带
SN
N

32

0≤tm≤5
t1﹑t2﹑t3≥0
20±1
按制造厂提供的冰盒装水
亚热带
热带
ST
T
38
43
30±1

4.2.3 制冰能力测试
试验时冷冻室空着，不放试验包和“M”包。冷藏室放铜质圆柱，待电冰箱达到稳定运行状态时，迅速将装有水的冰盒放到冷冻室内，冰盒与蒸发器接触处应湿润以改善接触状况（对直冷式电冰箱而言）。冰盒中的水应在2h（小时）内完成结成实冰。
4.2.4 耗电量测试
电冰箱放置在试验室内，环境温度为
SN型，N型ST型：25℃。
T型：32℃
冷藏室及冷冻室按国家标准要求放置测温电阻及试验包和“M”包。电冰箱如有防凝露电加热器和其他附加电热器要断开。
试验时间为24h，测量耗电量时对电冰箱内温度的要求见表4—3
表4—3 测量耗电量时对电冰箱内温度的要求
冷冻室的星级
Ι（条件1）
Ⅱ（条件2）
冷冻室（M）
冷藏室tm
冷冻室（M包）
冷藏室tm
一星级
二星级
三星级
≤-6℃
≤-12℃
≤-18℃
5℃（限定）
0≤t1，t2，t3
≤10℃
≤-6℃
≤-12℃
≤-18℃（限定）
0≤tm≤℃
0≤t1，t2，t3
≤10℃

测量耗电量时，要求tm=5℃和冷冻室等于其星级应该达到的温度，一般来说两者温度不大于可能同时达到，故只要求能符合表表4—4中的两条件之一即可。24小时测试时间内耗电量的实测值不应大于额定值的115%（其额定耗电量由厂家标出）。
在进行耗电量试验时，冷藏室冷冻室按国标要求放置测温电阻及试验包和“M”。冰箱如有防凝露电加热器和其它附加电热器要断开。待冰箱达到稳定状态时，进行试验。
试验时间有两种：非自动化霜为24小时的一定整数控制周期的时间，自动化霜为24小时 的一定整数控制周期的时间，但其中要包括一个完整的化霜周期。按规定测得电量应符合表10-13
测耗电量时所用电度表的分度值不大于0. 0lkW · h，出厂试验其准确度不低于1.0级，型式试验不低于2.5级。这时所用的测温装置，出厂试验时应精确度为±1K，型式试验时应精确到±0.3K。
表4—4 耗电量的限定值
电冰箱分类
按相近似的有效容积进行分档，L
限定值（kW·h/24h)
冷藏箱
（N，ST）
100
≤0.5
100～129
≤0. 6
130～149
≤0. 7
150～179
≤0.8
180～209
≤0.85
210～250
≤0.95
冷藏冷冻箱及
“三星”级冷藏箱
100～139
≤1. 0
140～159
≤1. 1
160～179
≤1.2
180～209
≤1. 3
210～249
≤1.4
250～299
≤1.5
300～350
≤1. 6
注释
Œ “M”包或称测量包，是指质量为500g 的试验包，其儿何中心处装有供测温用的热电偶，热电偶应与填充料直接接触
标准GB8059.1-95中图冷藏室的测温点放置图

图5 冷藏室的测温点放置图

致谢：
三年的大学生活即将过去。在漫长的人生旅程中，三年时间并不算长，但对我而言，是磨砺青春、挥洒书生意气的三年，也是承受师恩、增长才干、提高学识的三年。我即将投入到火热的工作和事业中。在此，谨对培育我的母校、教导我的老师、帮助我的同学们致予最诚挚的谢意和敬意。
在学院学习的三年里，我亲身体会到各位老师和前辈们严谨求实的治学态度、渊博卓著的学识才华和传道授业、以身作则、高尚无私的敬业精神，已经超脱了知识传授和文化交流的范畴，形成独立自主、兼容并包的治学氛围和积极进取、紧贴实际、关心家国的人文情怀。我为能在河南质量工程职业学院学习而感到荣幸和自豪，相信这将是我人生当中最重要最难忘的一段经历。
在此，我特别要感谢我的课程设计指导老师，我还要感谢给予我很多关心和帮助的同学们，三年学习生活使我们结下深厚的友谊。

参考文献
【1】 李德名，王庆志 电工电器产品质量检验 同济大学出版社， 2005
【2】 邹开耀,张彪 电冰箱、空调器原理与维修 电子工业出版社, 2003
【3】 陆绮荣，顾炳根 电子测量与应用 人民邮电出版社，2009
【4】 曹小荣，郭国选 标准化基础教程 同济大学出版社，2008

14