《电器产品质检技术》课件 清华大学出版社 53 家用电器使用性能的测试

1、2022-4-81电器产品质检技术电器产品质检技术2022-4-82 本章内容：本章内容： 第一节第一节 电动器具电动器具 第二节第二节 电热器具电热器具 第三节第三节 制冷器具制冷器具要点要点 第五章第五章 电器产品使用性能的测试电器产品使用性能的测试了解制冷技术基本工作原理了解制冷技术基本工作原理掌握电冰箱、空调器测试项目和方法掌握电冰箱、空调器测试项目和方法 一一. .测试测试 二二. .测试测试2022-4-83第五章第五章 电器产品使用性能的测试电器产品使用性能的测试 第三节第三节 制冷器具制冷器具 制冷器具是一类比较特殊的器具（联合器制冷器具是一类比较特殊的器具（联合器具）。通常，

2、家用的制冷器具包括电冰箱、房具）。通常，家用的制冷器具包括电冰箱、房间空调器、制冰机等，是采用比较典型的压缩间空调器、制冰机等，是采用比较典型的压缩式制冷系统，其特点是：式制冷系统，其特点是：由电动机压缩机、蒸发器、冷凝器、毛细管、由电动机压缩机、蒸发器、冷凝器、毛细管、制冷剂等组成回路制冷剂等组成回路高压液态制冷剂在蒸发器中蒸发时吸收热量，高压液态制冷剂在蒸发器中蒸发时吸收热量，从而达到制冷效果从而达到制冷效果气态的制冷剂通过冷凝器时放热变为液态，气态的制冷剂通过冷凝器时放热变为液态，再经过压缩机压缩成为高压液态，如此往复循再经过压缩机压缩成为高压液态，如此往复循环。环。2022-4-84热

3、学基本概念热学基本概念l1）比热容（又称比热容量），简称）比热容（又称比热容量），简称比热比热容，是单容，是单位质量物质的位质量物质的热容量热容量，即是单位质量物体改变单位，即是单位质量物体改变单位温度时的吸收或释放的内能。通常用符号温度时的吸收或释放的内能。通常用符号c表示。表示。l2）内能：）内能： 宏观静止的物体，其内部的分子、原子宏观静止的物体，其内部的分子、原子等微粒仍在不停地运动着，这种运动叫热运动。物等微粒仍在不停地运动着，这种运动叫热运动。物体因为热运动而具有的能量叫做内热能。体因为热运动而具有的能量叫做内热能。 l3）焓：是物质内能和动能的总和。焓：是物质内能和动能的总和。l

4、4）显热：物体在加热）显热：物体在加热(或冷却或冷却)过程中，温度升高过程中，温度升高(或降低或降低)所需吸收所需吸收(或放出或放出)的热量，称为显热。它能的热量，称为显热。它能使人们有明显的冷热变化感觉。通常可以用温度计使人们有明显的冷热变化感觉。通常可以用温度计测量物体的温度。测量物体的温度。l5）潜热：当单位质量的物体在吸收或放出热量的）潜热：当单位质量的物体在吸收或放出热量的过程中，其形态发生变化，但温度不发生变化，这过程中，其形态发生变化，但温度不发生变化，这种热量无法用温度计测量出来，人体也无法感觉到，种热量无法用温度计测量出来，人体也无法感觉到，但可通过试验计算出来，这种热量就称

5、为潜热。但可通过试验计算出来，这种热量就称为潜热。2022-4-85l6液体的汽化：即液体分子吸热而加快运动速度，最终逸出液体表面，可以是蒸发或沸腾。l 沸腾：在一定温度(沸点)下液体内部和表面同时发生剧烈的汽化过程，称为沸腾。这时液体内部形成许多小气泡并上升到液面迅速汽化并吸收周围介质的热量。（制冷技术中，将制冷剂在蒸发器中的沸腾称为蒸发。）l 蒸发：在任何温度下，液体外露表面的汽化过程称为蒸发。如湿衣服在阳光下会晒干等。l特点：需要吸收热量。 l 任何一种液体，只有在一定的温度下才能沸腾，沸点与压力有关，压力减小，沸点降低。2022-4-86l7气体的液化：物质从气态变成液态的过程称为冷凝

6、或液化。例如，水蒸气遇冷就会凝结成水珠。水蒸气液化很容易，但有些气体的液化要在较低温度和较高压力下才能实现。l 特点：放出热量。 每种气态物质，都只能在一特定的温度下才能通过加大压力的办法使其液化，在此温度以上，无论多大压力，也不会变为液态，这个温度为临界温度，临界温度时的最小液化压力，称为临界压力。2022-4-87制冷循环制冷循环l热力学第二定律 热量由低温物体向高温物体自发传递是不可能的； 热能全部转变为机械功是不可能的，必须消耗一定的能量，才可以使热量从低温物体传向高温物体。l制冷循环 如果循环是为了从低温物体取走热量以维持物体的低温，则称为制冷循环；如果是为了给高温物体提供热量，则称

7、为热泵循环。 根据热力学第二定律，为了达到制冷目的，必须提供机械能或热能作为代价。 2022-4-88第五章第五章 电器产品使用性能的测试电器产品使用性能的测试一蒸气压缩式制冷原理一蒸气压缩式制冷原理 单级压缩式制冷系统由四大部件组成，即单级压缩式制冷系统由四大部件组成，即压缩机、冷凝器、节流阀压缩机、冷凝器、节流阀( (膨胀阀或毛细管膨胀阀或毛细管) )、蒸发器，除四大部件外还增设了干燥过滤器。蒸发器，除四大部件外还增设了干燥过滤器。2022-4-89制冷循环的主要部件制冷循环的主要部件(1)压缩机 压缩机是把来自蒸发器的低温低压制冷剂气体，压缩成为高温高压气体，排向冷凝器，使制冷剂在冷凝器

8、中冷却液化。压缩机安按压缩方式，可分为往复式、滚动转子式及涡旋式压缩机等。 (2)冷凝器 压缩机排出的高压高温制冷剂蒸气进人冷凝器，通过与周围的空气进行热交换使制冷剂蒸气的热量传递给空气，从而使高温高压的制冷剂蒸气冷凝成一定压力下的液体。（汽态液态）2022-4-810 (3)节流装置 节流元件通常为毛细管或电子膨胀阀等。 毛细管：毛细管是节流装置的一种形式。当制冷剂液体由冷凝器流出，经过毛细管时，由于节流作用，压力和温度都降低，由冷凝压力降至蒸发压力，冷凝温度降至蒸发温度。内此可知，毛细管在制冷系统中的重要作用在于节流降压。电子膨胀阀： 电子膨胀阀是一种全封闭、高精度的流量控制阀门。主要用于

9、高压液体和气体的控制，可实现温度的自动调节，具有节约能源、卸载启动、自动除霜、延长整机寿命等特点。2022-4-811(4)蒸发器 它的作用与冷凝器相反。在蒸发器内，制冷剂从系统外吸收热，即制冷。制冷剂液体在蒸发器的换热管内流动，并在低温下蒸发，变为蒸气。制冷剂在蒸发的过程中吸收被冷却介质的热量，从而实现制冷的目的。(5)制冷剂 制冷剂又称制冷工质或冷媒，是利用状态变化时吸热或放热的特性来传递热量的物质。2022-4-812常用制冷剂常用制冷剂 沸点沸点-33.3，凝固点，凝固点-77.9 单位容积制冷量大粘性小，传热性好，流动阻力小单位容积制冷量大粘性小，传热性好，流动阻力小 毒性较大，有一

10、定的可燃性，毒性较大，有一定的可燃性， 氨蒸气无色，具有强烈的刺激性臭味氨蒸气无色，具有强烈的刺激性臭味 1.无机物无机物氨氨2022-4-8132.氟利昂氟利昂(1) R12（二氟二氯甲烷（二氟二氯甲烷 CF2Cl2）沸点沸点-29.8，凝固点，凝固点-158。 无色，有较弱芳香味，毒性小，不燃不爆，安全。无色，有较弱芳香味，毒性小，不燃不爆，安全。对臭氧层破坏大对臭氧层破坏大(2) R134a（四氟乙烷（四氟乙烷 CH2FCF3）毒性非常低，不可燃，安全。毒性非常低，不可燃，安全。 化学稳定性很好，溶水性比化学稳定性很好，溶水性比R12强得多，对系统干燥和强得多，对系统干燥和清洁性要求更高

11、，用与清洁性要求更高，用与R12不同的干燥剂。不同的干燥剂。 2022-4-8143.碳氢化合物碳氢化合物(1) R600a（异丁烷（异丁烷 i-C4H10）(2) R290（丙烷（丙烷 C3H8）沸点和凝固点比沸点和凝固点比R600a低，蒸气压较高和容积制冷量比低，蒸气压较高和容积制冷量比R600a大，其他制冷特性及安全特性均与大，其他制冷特性及安全特性均与R600a相似。相似。 沸点沸点-11.73，凝固点，凝固点-160。 毒性非常低，在空气中可燃，应注意防火防爆。毒性非常低，在空气中可燃，应注意防火防爆。 与矿物润滑油能很好互溶，与其他物质的化学与矿物润滑油能很好互溶，与其他物质的化学

12、相溶性很好，与水的溶解性很差。相溶性很好，与水的溶解性很差。2022-4-815第五章第五章 电器产品使用性能的测试电器产品使用性能的测试在压缩机的在压缩机的带动下，压带动下，压缩机电机缩机电机7 7吸吸入在蒸发器入在蒸发器4 4中沸腾气化中沸腾气化后的低温低后的低温低压压R12R12蒸气，蒸气，并将其压缩并将其压缩成为高温高成为高温高压的压的R12R12蒸气蒸气后进入冷凝后进入冷凝器器2 22022-4-816第五章第五章 电器产品使用性能的测试电器产品使用性能的测试在冷凝器内，在冷凝器内，R12R12蒸气将其在蒸发蒸气将其在蒸发器中吸收的热量器中吸收的热量( (称为蒸发潜称为蒸发潜热热)Q

13、)Q0 0和压缩机作和压缩机作功所放出的热量功所放出的热量一起，以冷凝潜一起，以冷凝潜热热( (热量为热量为Q Qk k) )的的形式散发给四周形式散发给四周的介质的介质空气，空气，而凝结成为中温而凝结成为中温高压的液态高压的液态R12R12，进入干燥过滤器进入干燥过滤器5 5 2022-4-817第五章第五章 电器产品使用性能的测试电器产品使用性能的测试干燥过滤器干燥过滤器5 5吸收吸收R12R12中中残存的水分，残存的水分，滤除滤除R12R12中中的杂质，再的杂质，再进入毛细管进入毛细管3 3（节流降（节流降压）。压）。2022-4-818第五章第五章 电器产品使用性能的测试电器产品使用性

14、能的测试毛细管与低压回毛细管与低压回气管气管9 9构成气一液构成气一液热交换器以及流热交换器以及流过毛细管的少量过毛细管的少量液体因降至低压液体因降至低压而气化吸热，使而气化吸热，使其本身温度降低，其本身温度降低，成为低温低压的成为低温低压的R12R12液体液体( (少量液少量液体蒸气体蒸气) )，R12R12离离开节流元件时，开节流元件时，变为液、气两相变为液、气两相混合状态进入蒸混合状态进入蒸发器发器4 42022-4-819压缩制冷剂蒸气，提高压力和温度放热，使高压高温制冷剂蒸气冷却、冷凝成高压常温的制冷剂液体 得到低温低压制冷剂制冷剂液体吸热、蒸发、制冷压缩式制冷循环的基本工作原理压缩

15、式制冷循环的基本工作原理2022-4-820第五章第五章 电器产品使用性能的测试电器产品使用性能的测试 二、电冰箱测试二、电冰箱测试 电冰箱检验有安全性能检验和产品性电冰箱检验有安全性能检验和产品性能检验：能检验：安全性能检验项目安全性能检验项目以以GB 4706.1-2005GB 4706.1-2005家用和类似用途电器的安全家用和类似用途电器的安全 通用要求通用要求和和GB 4706.13-2004GB 4706.13-2004家用和类似用途电家用和类似用途电器的安全器的安全 制冷器具、冰淇淋机和制冰制冷器具、冰淇淋机和制冰机的特殊要求机的特殊要求为依据；为依据；产品性能指标产品性能指标应

16、满足应满足GB/T 8059GB/T 8059家用家用制冷器具制冷器具系列标准。系列标准。2022-4-821第五章第五章 电器产品使用性能的测试电器产品使用性能的测试 GB/T 8059.2-1995GB/T 8059.2-1995：家用制冷器具冷藏冷冻箱：家用制冷器具冷藏冷冻箱 GB 4706.13: GB 4706.13: 家用和类似用途电器的安全家用电冰家用和类似用途电器的安全家用电冰箱和食品冷冻箱的特殊要求箱和食品冷冻箱的特殊要求2022-4-822第五章第五章 电器产品使用性能的测试电器产品使用性能的测试 本节仅介绍电冰箱主要的使用性能测本节仅介绍电冰箱主要的使用性能测试，如：试，

17、如：制冷能力制冷能力绝热性能绝热性能化霜性能化霜性能制冷剂泄漏测试制冷剂泄漏测试噪声和振动噪声和振动2022-4-823第五章第五章 电器产品使用性能的测试电器产品使用性能的测试（一）电冰箱制冷能力的测试（一）电冰箱制冷能力的测试 (1)(1)试验条件试验条件 1 1试验室（冰箱实验室的结构如图）试验室（冰箱实验室的结构如图）2022-4-824第五章第五章 电器产品使用性能的测试电器产品使用性能的测试2022-4-825第五章第五章 电器产品使用性能的测试电器产品使用性能的测试2022-4-826第五章第五章 电器产品使用性能的测试电器产品使用性能的测试图 被测电冰箱的放置u试验准备工作试验

18、准备工作将冰箱置于隔板的将冰箱置于隔板的试验平台上试验平台上使冰箱在规定的环使冰箱在规定的环境温度下自然静置境温度下自然静置( (打开电冰箱门打开电冰箱门) )，使，使箱内温度与环境温度箱内温度与环境温度达到平衡，其间的温达到平衡，其间的温差最大不超过差最大不超过1K1K。达到平衡后，电冰箱达到平衡后，电冰箱才可以进行试验才可以进行试验2022-4-827第五章第五章 电器产品使用性能的测试电器产品使用性能的测试 2 2环境温度环境温度 试验室内环境温度在试验室内环境温度在10104343范围内可调，范围内可调，对于不同气候类型的冰箱在试验时其温度要求对于不同气候类型的冰箱在试验时其温度要求见

19、下表，每个测点处的温度应保持规定的环境见下表，每个测点处的温度应保持规定的环境温度，其波动范围在温度，其波动范围在0.5K0.5K以内，在离测试平以内，在离测试平台台2m2m高的范围内，其垂直方向的温度梯度不应高的范围内，其垂直方向的温度梯度不应超过超过2K/m2K/m。 2022-4-828第五章第五章 电器产品使用性能的测试电器产品使用性能的测试 3 3环境湿度环境湿度 相对湿度一般应为相对湿度一般应为45457575。 2022-4-829第五章第五章 电器产品使用性能的测试电器产品使用性能的测试4 4试验包试验包 使用下表规定尺寸的长方形试验包作为冰箱使用下表规定尺寸的长方形试验包作为

20、冰箱的负载，试验包的成分的负载，试验包的成分( (以以1000g1000g试验包计算试验包计算) )如如下：下： 羟乙基甲纤维素羟乙基甲纤维素230g230g；水；水 764.2g764.2g；氯化钠；氯化钠5g5g；对氯间甲酚对氯间甲酚0.8g0.8g。 试验包的填充料的冻结点为试验包的填充料的冻结点为-1(-1(其热力学性其热力学性能当于瘦牛肉能当于瘦牛肉) )。电偶电偶包包0 02002002022-4-830第五章第五章 电器产品使用性能的测试电器产品使用性能的测试(2)(2)冷却性能试验（冷却性能试验（储藏温度测试储藏温度测试 电冰箱处于规定的试验条件下运行，调温装电冰箱处于规定的试

21、验条件下运行，调温装置调定位置按下表的规定调整，达到稳定状态置调定位置按下表的规定调整，达到稳定状态后后( (冷藏室温度变化达到每冷藏室温度变化达到每2h2h小于小于1)1)，测量冷，测量冷藏室及冷冻负荷藏室及冷冻负荷( (冷冻室冷冻室) )温度。温度。2022-4-831第五章第五章 电器产品使用性能的测试电器产品使用性能的测试 (3) (3)冷却速度试验冷却速度试验 按上述规定的测试条件，环境温度为按上述规定的测试条件，环境温度为323211，待箱内外温度大致平衡时，关，待箱内外温度大致平衡时，关上箱门，压缩机连续运转，测定箱内温度上箱门，压缩机连续运转，测定箱内温度达到规定达到规定( (

22、温度）温度）值时所需的时间。值时所需的时间。 试验时，冷藏冷冻箱不放入冷冻负荷，试验时，冷藏冷冻箱不放入冷冻负荷，具有冷风强制循环的冷藏冷冻箱，温感风具有冷风强制循环的冷藏冷冻箱，温感风门调至在最大位置。门调至在最大位置。2022-4-832第五章第五章 电器产品使用性能的测试电器产品使用性能的测试 (4) (4)制冰能力试验制冰能力试验 试验环境温度为试验环境温度为323211，调温装置，调温装置调定在强冷点，运行达到稳定状态，容调定在强冷点，运行达到稳定状态，容积为电冰箱有效容积积为电冰箱有效容积0.50.5的水装入冰盒的水装入冰盒中，冰盒中水的深度不低于中，冰盒中水的深度不低于20mm2

23、0mm，把冰，把冰盒放到蒸发器上，并在蒸发器接触面洒盒放到蒸发器上，并在蒸发器接触面洒少量的水，运行少量的水，运行2h2h，检查结冰情况。，检查结冰情况。2022-4-833第五章第五章 电器产品使用性能的测试电器产品使用性能的测试（二）电冰箱绝热性能试验（二）电冰箱绝热性能试验 按规定试验条件按规定试验条件: :环境温度为环境温度为323211相对湿度为相对湿度为70708080冷藏冷冻箱的冷藏室温度稳定在冷藏冷冻箱的冷藏室温度稳定在0 055温度稳定后运行温度稳定后运行lhlh，观察箱体表面凝露情，观察箱体表面凝露情况，试验时手动控制的除露电热装置应处于况，试验时手动控制的除露电热装置应处

24、于工作状态。工作状态。2022-4-834第五章第五章 电器产品使用性能的测试电器产品使用性能的测试（三）（三） 耗电量测试耗电量测试 耗电量实测值不应大于额定值的耗电量实测值不应大于额定值的115%115%。试验条件试验条件 在电冰箱环境试验室中，在电冰箱环境试验室中，环境温度：环境温度：SNSN型、型、N N型、型、STST型为型为2525； T T型为型为3232；环境湿度：环境湿度：4575；试验电压：额定电压。试验电压：额定电压。2022-4-835第五章第五章 电器产品使用性能的测试电器产品使用性能的测试（三）（三） 耗电量测试耗电量测试 耗电量实测值不应大于额定值的耗电量实测值不

25、应大于额定值的115%115%。 试验准备工作试验准备工作 冷冻室、冷冻食品储藏室及其三星级部冷冻室、冷冻食品储藏室及其三星级部分中分中“二星二星”级部分放置试验包及级部分放置试验包及“M”M”包。包。测试方法测试方法 试验期间应保持稳定运行状态，其试验试验期间应保持稳定运行状态，其试验时间约为时间约为24h的一定整数控制周期的时间，然的一定整数控制周期的时间，然后折算为后折算为24h的耗电量。的耗电量。2022-4-836第五章第五章 电器产品使用性能的测试电器产品使用性能的测试（四）制冷剂泄漏测试（四）制冷剂泄漏测试2022-4-837第五章第五章 电器产品使用性能的测试电器产品使用性能的测试制冷系统的密闭性是能否实现制冷的关键制冷系统的密闭性是能否实现制冷的关键 “漏漏”的问题却是冰箱制造业普遍存在的的问题却是冰箱制造业普遍存在的问题。问题。 据统计，不制冷故障的冰箱中，约据统计，不制冷故障的冰箱中，约2525是是由于制冷剂泄漏而引起的。由于制冷剂泄漏而引起的。 国标国标GB8059GB8059规定，任何部位制冷剂年泄漏规定，任何部位制冷剂年泄漏量不大于量不大于0.5g0.5g，A A级冰箱要求不大于级冰箱要求不大于0.1