空调器基础讲义

Introducing

空调工作原理及结构基础空调器的分类空调器是以改变空气的温度、湿度，以使人感到舒适或满足一定空气条件为目的装置。分为舒适型、工业生产型。舒适型为使人的身体感觉舒适而做的，创造使人感到舒适的空气环境。工业生产型为保证某些生产所需的特定温度、湿度环境的空调器，如纺织厂、电子生产厂等家用房间空调器是舒适型空调器。按室内机组结构和安装方式的不同，可分为窗式、挂壁式（亦称壁挂式）、吊顶式、埋入式、嵌入式、柜式、落地式按用途和功能：单冷机、冷暧机。五、标准要求EMC：

GB4343-1995《家用和类似用途电动、电热器具，电动工具以及类似电器无线电干扰特性测量方法和允许值》，

GB17625。1-1998《低压电气及电子设备发出的谐波电流限值（设备每相电流〈=16A的设备〉）

GB17625.2-1999《电磁兼容限值对额定电流不大于16A的设备在低压供电系统中产生的电压波动和闪烁的限制》《房间空调器的能效标准》GB12021.3消费者对环境的要求人对空气条件的感应，即感觉舒适与否，体现在四个方面：1）温度，2）湿度，3）洁净度，4）制冷速度。消费者对环境的要求.温度.湿度

温度.能达到消费者设定的温度是对空调的最基本的要求，是空调里最本质的东西，如果连这个都达不到就不要在谈其他的了湿度.

湿度也是空调一个很重要的参数，你一身汗从外面进入一个空调的房间第一个感觉是什么？一个字‘爽’，这就是这个湿度的效果来了，空调制冷本身就是一个除湿的过程，这样空调房间的湿度就很低，当你进入房间后，由于湿度低，汗就会很快的蒸发，带走你身上的热量，所以就感觉到很爽。这里我想问一下，制冷是一个除湿的过程了，如果要加湿怎么办？有没有学制冷的消费者对环境的要求.洁净度.制冷速度洁净度。随着生活水平的提高，以及一些病菌传染病的发生（例如非典），消费者对环境空气质量的要求业越来越高，所以洁净度现在已经成为空调销售炒作的主要概念，各个厂家对提高房间洁净度也搞出了不少花样，象过滤网最开始是活性炭过滤网，活性炭过滤网主要吸收一些空气中的微小颗粒，然后就是光触媒过滤网，光触媒过滤网主要是可以减少室内空气所存在的化学气体，例如苯、酚、醛等，到现在是杀菌过滤网，可以杀掉大肠杆菌、葡萄球菌等细菌。还有一些厂家从换气功能，换新风功能发展到现在的氧吧空调。制冷速度这个很容易理解了，假设我要在房间了工作一个小时，开了空调后50分钟才达到设定温度，我还开它干什么。空调的基本原理基本原理：液体在蒸发成气体的时候，需要从外界吸收热量；反之，气体变成液体的时候，要向外界放出热量。潜热：物质状态发生变化时需要的热量（能量）显热：物质温度发生变化时需要的热量（能量）（明显的例子是煮开水）压力高的气体液化较容易（液化温度提高），压力低的液体，汽化较容易（温度减低）（明显的例子是：在高山地区煮开水）空调的基本原理及结构制冷是指人工的方法将物体冷却，使其温度降低到环境温度以下，并保持这个温度。其基本原理是：消耗一定的外加能量，使热量从低温物体传到高温物体。外加能量有两类：一是机械能或电能；二是热能。压缩式制冷和热电制冷消耗机械能或电能；吸收式制冷则消耗热能。房间空调器使用的制冷方式是压缩式制冷循环。它由四大部件组成：压缩机、冷凝器、节流装置、蒸发器。在整个过程中，压缩机起着压缩和输送制冷剂蒸汽和造成蒸发器中低压力的作用，是整个系统的心脏；节流阀对制冷剂起节流降压作用并调节进入蒸发器的制冷剂流量；蒸发器是输送冷量的设备，制冷剂在蒸发器中吸收被冷却物体的热量，从而达到制取冷量的目的；冷凝器是输送热量的设备，从蒸发器吸收的热量连同压缩机消耗的功所转化的热量在冷凝器中被冷却介质带走。空调的基本原理及结构

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气体液体液体气体进一步使冷媒低温\低压冷媒从空气中吸取热量,使房间的温度降低;此时,冷媒温度升高,压力下降使冷媒循环,起泵的作用,提供使冷媒易于液化的压力向空气中”搬运出”热量,使冷媒冷却液化;此时冷媒温度降低.外机结构压缩机的种类及结构从工作原理和结构分为容积式和离心式两种容积式压缩机往复式（曲轴活塞式、斜板活塞式）

回转式（回转活塞式、旋转叶片式）

涡旋式螺杆式（双轴、单轴）离心式压缩机从制造分，分为开放式、半封闭式、全封闭式三种回转活塞式压缩机工作原理

利用一个偏心圆筒形转子在气缸内转动来改变工作容积，以实现气体的吸入、压缩和排出，因而也属于容积式压缩机图形实例特点

1)结构简单，体积小，重量轻，同活塞式压缩机比较，体积可减小40％～50％，重量也可减轻40％～50％2)零部件少，特别是易损件少，同时相对运动部件之间的摩擦损失少，因而可靠性较高3)仅滑片有较小的往复惯性力，旋转惯性力可完全平衡，因此振动小，运转平稳4)没有吸气阀，吸气时间长，余隙容积小，并且直接吸气，减小了吸气有害过热，所以其效率高。但其加工及装配精度要求高。

涡旋式压缩机工作原理

涡旋压缩机主要由两个涡旋盘相错180o对置而成，其中一个是固定涡旋盘，而另一个是旋转涡旋盘，它们在几条直线(在横截面上则是几个点)上接触并形成一系列月牙形容积。旋转涡旋盘由一个偏心距很小的曲柄轴驱动，绕固定涡旋盘平动，两者间的接触线在运转中沿涡旋曲面移动。它们之间的相对位置，借安装在旋转涡旋盘与固定部件间的十字滑环来保证。涡旋压缩机的工作过程如下所示涡旋式压缩机

吸入吐出完了吸入开始吸入完了压缩开始偏心轴第一转偏心轴第二转涡旋式压缩机优点1)效率高本连续流动，吸、排气压力脉动小。2)力矩变化小、振动小、噪声低3)结构简单，体积小，重量轻，运动零部件少；没有吸、排气阀，易损件少，可靠性好缺点制造需高精度的加工设备及精确的调心装配技术外机结构.制冷循环组件外机结构.连管组件外机结构.冷凝器组件冷凝器结构及工作原理空调器的冷凝器有风冷式（空气冷却式）和水冷式两种。房间空调器使用的冷凝器，绝大多数是风冷式。与蒸发器相类似，以铜管、铝片组成。形式：长方形（窗机）、L形（分体挂壁、柜机）、圆筒形和方形（柜机）。对房间空调用冷凝器的基本要求冷凝器在热泵运行时作蒸发器用，要求与蒸发器基本相同。有足够的传热能力。流动阻力要小。润滑油应能回流。有足够的强度、寿命和密封性。有承受结露、结霜和结冰的能力。节约材料和成本。外机结构.风扇组件轴流风扇它为室外机冷凝器用。形状象螺旋桨，气体沿轴向流动，故称轴流风机。图4表示了轴流风机的外形。通常叶片为3~6片。节流机构.毛细管主要由毛细管、热力膨胀阀、电子膨胀阀等几种，其中，一定速空调普遍使用毛细管，变频空调一般使用电子膨胀阀毛细管毛细管是一根内径小，长度相对较长和管子。通常内径在0.6~2.5mm，长度0.3~5m之间。其作用是节流，使冷凝器和蒸发器之间保持需要的压力差。进入毛细管的制冷剂一般是过冷的，制冷剂的流动过程中，开始汽化，流速增加，压力降也增加。出口处一般为汽液混合物。阻塞流动：当毛细管内工质的流速达到声速之后，流量就不再增大。为保证毛细管可靠工作，它的进口通常装有过滤器，以去除机械杂质，使毛管不致堵塞。为降低喷射噪声，有时要加过渡管。毛细管的优缺点优点成本低。工作可靠启动力矩、启动功率低，启动容易毛细管的缺点：调节性能差。增加空调器功耗。使用上应注意的问题：高压侧不要设储液器。否侧蒸发器中有较多液体，易液击。制冷剂量要准确。热泵型－四通阀的工作原理热泵型空调器是在冷风型空调器的基础上加一只电磁换向阀（又称四通阀）换向阀的作用是使制冷剂流动方向改变，使原来冷却进行运行时的蒸发器变为冷凝器，制冷剂在冷凝器中放热，热量由风机吹风带进室内，达到供热目的。热泵型冷热两用空调是一种比较实用和完善的室内空调设备。它可以在夏季向房间内送冷风，冬季向房间内送热风，一机两用。参看资料外机结构.罩板组件外机结构.电控组件外机结构.底盘组件内机结构内机结构.蒸发器组件蒸发器是一个换热器，制冷剂液体（通常是汽液混合物）在内部蒸发，吸收外部的热量，实现热量交换。蒸发器的结构制冷剂在来回弯曲的铜管内流动蒸发，当到达出口时，已全部蒸发并有少量过热。铜管外面套有一片片的铝片。铝片与铜管接触处带有翻边，以之增大同铜管的接触面并保持铝片之间的间距。铝片与铜管之间靠涨管实现紧密贴合。铜和铝都是具有良好传热性能的材料，具铜的涨管加工性很好。外侧用铝片的目的是为了增加空气侧的换热性，因内侧蒸发换热系数要大大高于外侧的对流换热系数，故用增大换热面积的办法来补之。蒸发器的基本要求有足够的传热能力。解释。流动阻力要小。解释。润滑油要能回流。解释。有足够的强度、寿命和密封性。解释。有承受凝露、结霜和结冰的能力。解释。外形应和空调器的总体相适应。解释。节约材料和成本。提高蒸发器能力的措施采用内肋（也称内螺纹管）。铜管管径细化。细化要辅以多流路。亲水膜铝片。铝片形式改进。蒸发器的结构.翅片最早使用的是平片，后来为增大换热效果，在翅片形式上做了很多改进。典型地，有如图4-6所示的四种型式：平片；波纹片；波纹缝隙片；波纹百叶窗片。平片结构最简单，但传热效果最差。空气在翅片上流过，翅片表面会形成边界层，边界层越厚，则传热效果越差。讲解原因。平片所形成的边界层最厚，故效果最差。波纹片增加了空气扰度，边界层厚次之。波纹缝隙片有撕破最面已形成的边界层之作用，边界层厚更次之。波纹百叶窗增加了扰度并有撕破作用，故边界层厚更次之蒸发器的结构.铜管房间空调器所用的传热管为无氧（脱氧）纯铜管，脱氧的目的是为了避免钎焊脆化的问题。以往铜管的内表面为光滑面，现为增强传热，多用内螺纹面管（内肋管）。内肋铜管：在铜管内表面开有多条螺纹形螺旋槽光管中，随着制冷剂蒸发，管子上部集聚了气体，液体因自重留在下部。由于液体蒸发时的表面传热系数要比气体流动时的表面对流传热系数要大得多，越接近蒸发器出口，与液体相接触的内表面积越小，蒸发器的传热内表面积没得到充分利用，使蒸发器的传热系数关小。内螺纹管中，制冷剂一边蒸发一边旋转流动，由于液体的密度比气体大，液体将沿着螺旋线均匀地分布在整个管子内表面上，使蒸发器的内表面得到充分的利用。另外，由于内表面上开了槽，内表面积增大。因此，内肋管对强化管抽制冷剂蒸发时的传热是十分有效的。内机结构.底座组件贯流风扇贯流风机是分体机的蒸发器所用的风机，空气横贯流过风轮。它由风轮和特别形状的流动腔组成。贯流风机在室内机中旋转时，空气产生旋涡，旋涡的核心偏离风机的轴心，造成沿贯流风机圆周各处的压力分布不同。形成吸入区域的排出区域，使空气流通。贯流风扇特点特点：叶轮直径小、长度长、风量大、风压低、转速低、噪声小，适于分体机的室内机。图片表示了贯流风机的叶轮。叶轮由塑料做成，分节焊接在一起。两端有端板，中间压配有轴，以供安装。当前，房间空调器的的贯流风机有以下特点：叶轮直径尽可能大；以求在满足风量风压条件下降低转速，使室内机噪声降低。叶轮上的叶片数为单数，叶片间距不等，不呈对称排列，使噪声降低；叶轮制造时同心度增高；进行动平衡配重，使振动和噪声减少。叶轮经防霉处理内机结构.出风槽组件出风槽组件空气过滤器空气中的灰尘、烟所对人的健康不利，而且还会堵塞蒸发器翅片缝隙，因此，在房间空调器的回风系统中，通常都设有空气过滤和净化的元件。空气过滤器一般由合成纤维材料做成滤网，设置在空调的回风口中。空气流过滤网时，灰尘就会被滤网拦截，停留在滤网上。滤网要定期清洗。空气净化器是利用活性炭来吸附空气中有臭味的气体。活性炭中有很多极细小的孔隙，增加了与空气的接触面积。1cm3和活性炭的有效接触面积约为500m2。它能吸附的物质质量能达到它本身质量的5%~20%。当它吸附饱和时，就丧失了吸附能力，就应换新。房间空调器使用的活性灰有两种：一种是颗粒状，另一种是滤网状。内机结构.电控组件电控组件三菱重工空调器的优势可靠性高，故障率小，耐久性好

：整机全部零部件的设计寿命不低于20000小时。在型式试验中室外机整机要经过模拟台风从各个最不利的角度的吹袭。整机要经过振动测试，各处的振动值要在规定值以下。制冷回路要通过应力测试，各处的应力值要在规定值以下。电脑控制部件生产后要过加速老化试验。塑料件、钣金件以及名牌标签等外观件都要经过严格的老化试验及盐雾试验。三菱重工空调器的优势