电冰箱教案

第五章电冰箱

【教学目标】

1. 知道电冰箱

2. 了解压缩式电冰箱

3. 电冰箱常用电路

4. 电冰箱新技术新品种

5. 电冰箱选购原则

【教学重点】

理解电冰箱

【教学难点】

电冰箱新技术新品种

【教学方法】

读书指导法、分析法、演示法、练习法。

【课时安排】

3学时。

【教学过程】

〖新课〗

第一节家用电冰箱的种类和规格、型号

一、电冰箱的功能

家用电冰箱，家庭用来存储食物的冷藏与冷冻设备。在农业、生化、医疗卫生及科研等方面也有非常广泛的用途。

二、电冰箱种类、规格

1．电冰箱种类

（1）按电冰箱的使用功能分类：

①冷藏箱②冷冻冷藏箱③冷冻箱

图为单门和双门电冰箱。

（2）按电冰箱的外形分类：

①冷藏室和冷冻室合在只有一扇门的箱体内的称单门电冰箱，如图（单门电冰箱a）、（b）所示。

特点：以冷藏和保鲜为主，结构简单，使用方便，耗电较少，价格便宜。

②冷藏室和冷冻室分隔开，有两扇箱门的布置，又有上下开启和左右对门的两种，如上图（双门电冰箱c）、（d）所示。

特点：总容积比较大，多在200 L 以上，有不同的三个温区，使用比较方便。

③在上下双门电冰箱的基础上，下面增设一个果蔬室，并对外单独开三门电冰箱门后，就成了三门冰箱，如图所示。

特点：总容积比较大，多在200 L 以上，有不同的三个温区，使用比较方便。

④四门电冰箱是在三门电冰箱的基础上，在冷藏室和果蔬室之间增加了一个独立的温度在四门电冰箱0 ~ 1℃的保鲜室。有四个温区，适合冷冻、保鲜、冷藏及果蔬贮藏之用。

（3）按电冰箱的制冷方式分类：

①蒸气压缩式电冰箱

②连续吸收—扩散式电冰箱

优点：无噪音，结构简单、成本低、不易损坏，使用寿命长。采用电、天然气、煤油灯及太阳能等各种热源加热使其工作。

③半导体式电冰箱（又称热电冰箱）

特点：价格较高，还未普及使用，主要用于野外旅游的小汽车的小型携带式电冰箱，利用直流电源供电制冷。

（4）按电冰箱的冷却方式分类：

①直冷式（冷气自然对流式）电冰箱

单门直冷式电冰箱，如图（a）所示。

所示。

特点：结构简单，制造方便，食品冷却速度快且省电。但箱内温度均匀性差。化霜时须将食品从冷冻室取出，比较麻烦。

②间冷式电冰箱间冷式电冰箱

间冷式：又称为无霜式冰箱如图所示。

特点：冷冻室和冷藏室不会结霜，容积利用率提高；温度均匀好；化霜自动进行，不必将食品从冷冻室内搬出，利于食品长期贮存。结构复杂，价格较贵；冻结速度比直冷式冰箱慢，门封条密封不良时，漏热损失大和化霜较频繁，使得冰箱的耗电量较大。

②间冷式电冰箱间冷式电冰箱

间冷式：又称为无霜式冰箱如图所示。

特点：容积利用率提高；温度均匀好；自动化霜。结构复杂，价格较贵；冻结速度比直冷式冰箱慢。

（5）按电冰箱的放置方法分类：

①立式电冰箱②卧式电冰箱③台柜式电冰箱

以上三类称为自然放置式电冰箱。

④移动式电冰箱冰箱⑤嵌入式电冰箱⑥壁挂式电冰箱

（6）按电冰箱制冷等级分类

根据电冰箱冷冻室所能达到的冷冻贮存温度的不同，划分了制冷等级不同的电冰箱。

（7）按电冰箱使用环境温度分类

根据国际标准规定，按电冰箱使用环境温度分类可将电冰箱分为四种类型，如下：

亚温带型（SN）适应环境温度10 ~ 32℃。

温带型（N）适应环境温度16 ~ 32℃。

亚热带型（ST）适应环境温度18 ~ 38℃。

热带型（T）适应环境温度18 ~ 43℃。

2．电冰箱规格

轻工业部部颁标准规定，家用电冰箱的规格用“有效容积”来表示。即指电冰箱关上箱门后，其内壁包括的可供贮藏物品的空间容积。主要技术参数还有：

（1）箱内温度范围

①冷藏室的温度范围。

②冷冻室的温度范围。

（2）环境温度

（3相对湿度为）环境湿度45 ~ 75%。

（4）冷却速度T 型电冰箱在环境温度为32℃ 0 .5℃时，如连续运行，冷冻室温度降到- 5℃和冷藏室温降到10℃，所需的时间不应超过 2 h。

（5）采用单相工频交流电，电压范围供电电源185 ~ 240 V。

（6）电冰箱在后壁上方有铭牌和电路图，铭牌上一般标有：产品牌号、产品铭牌名称、型号、总有效容积（L）、额定电压（V）、额定电流（A）、额定频率（Hz）、输入功率（W）、耗电量（kwh/24 h）、制冷剂名称及注入量（g）、冷冻能力（kg/24 h）、厂商名称、制造日期、编号、气候类型和防触电保护类型、重量。

按照我国部颁标准规定，家用电冰箱的型号表示方法及含义如下：

电冰箱型号命名方法

1——产品代号；

2——用途分类代号（冷藏箱C、冷藏冷冻箱CD、冷冻箱 D ）；

3——规格代号（指有效容积，以阿拉伯数字表示，单位用L 表示）；

4——无霜冰箱用汉语拼音字母W 表示，有霜冰箱不表示；

5——改进设计序号，用大写英文字母表示。

有些产品的第二位英文字母表示的是制冷形式，如电机压缩机用“Y”表示。也有的对冷藏箱的分类代号“C”，不加以标注。

〖板书〗

1.1 家用电冰箱的种类和规格、型号

1．电冰箱种类

2．电冰箱规格

第二节压缩式电冰箱

一、电冰箱结构及工作原理

1．电冰箱的结构

箱体、制冷系统、自动控制系统、所需的附件四个部分组成，如图所示。

2．电冰箱的工作原理

制冷系统组成：制冷压缩机、冷凝器、干燥过滤器、节流毛细管和蒸发器五个部件。

蒸气压缩式电冰箱系统工作原理如图所示。

工作过程：

蒸气压缩式电冰箱制冷循环的工作原理可概括为四个过程，循环往复：

1．节流：来自冷凝器的高温高压制冷剂液体，流经干燥过滤器，再流过节流毛细管，制冷剂液体在流过细长的节流毛细管时受到很大阻力，进入蒸发器后压力骤然下降，形成低压低温沸腾。

2．蒸发：制冷剂液体在蒸发器内低温沸腾的液态变为汽态过程中，吸收冰箱内空间的热量，冷却箱内被贮存的物品。

3．压缩：制冷剂冷却的同时，已蒸发吸热后的低温低压制冷剂气体被运转着的压缩机吸回，压缩后，成为高温高压的蒸气排至冷凝器。

4.凝：高温高压蒸汽在冷凝器中，把由蒸气在电冰箱内吸收的热量（此热量的温度低于

室内温度和压缩机运转消耗电能所形成的热量）散发到空气中后，变为高温高压的制冷剂

液体，又重新流经干燥过滤器。

滤除可能携有的污垢或水分，经毛细管降压再次进入蒸发器，形成制冷循环，如此循环往复，将电冰箱内的热量移到箱外的空气中，而使箱内温度不断下降，另外，通过温度自动控制系统，可保持箱内一定的温度，以达到人们使用的要求。

根据电冰箱类型的不同，制冷系统的实际布置不同，电冰箱的布置方法：

（1）直冷式单门电冰箱制冷系统

如图所示。

（2）直冷式双门双温电冰箱制冷系统

根据毛细管数量的多少有不同的形式。

①直冷式双门双温单毛细管制冷系统

特点：冷冻室和冷藏室各有一只蒸发器，制冷剂在系统中的流向是：压缩机→副冷凝器→主冷凝器→防露管→干燥过滤器→毛细管→冷藏室副蒸发器→冷冻室主蒸发器→压缩机。

②直冷式双门双温双毛细管制冷系统

特点：制冷剂流向是：压缩机→副冷凝器→防露管→主冷凝器→第一毛细管→冷藏室→副蒸发器→第二毛细管→冷冻室主蒸发器→压缩机。

③直冷式双门双温三根毛细管制冷系统

特点：有两个温控器和三根毛细管，制冷剂在制冷系统中的流向是：压缩机→副冷凝器→防露管→主冷凝器→①号毛细管→电磁阀→②号毛细管→冷藏室蒸发器③号毛细管→冷冻室蒸发器→压缩机，当冷冻室热负荷增大，而冷藏室温度先达到要求，冷藏室温度控制电磁阀动作，切断进入冷藏室蒸发器的制冷剂通路，使制冷剂全部通过冷冻室蒸发器

循环，从而满足制冷负荷增大的要求。

如图所示为间冷式双门电冰箱制冷系统的实际布置图。

特点：采用翅片盘管式蒸发器，安装在冷冻室和冷藏室之间的夹层里，利用小型电动轴流式风扇使箱内空气强制流过蒸发器。制冷剂在系统中的流向：压缩机→副冷凝器→主冷凝器→防露管→干燥过滤器→毛细管→翅片盘管蒸发器→压缩机。

二、箱体组件

箱体组成：外箱、内箱、箱门、箱体隔热层、磁性门封条、箱体顶、门绞链和附件等。

其箱体结构如图所示。

1．外箱

有两种结构形成，拼装式和整体式。

拼装式：不需大型辊轧设备，箱体规格变化容易，适应多规格，多系列的产品特点，

但对每极侧板要求高，强度不如整体式好。

整体式：将顶板与左右侧板按要求辊轧成一倒“U”字形，再与后板、斜板点焊成箱体，

或将底板与左右测板弯折成“U”字形，再与后板，斜板点焊成一体。

2．内箱

也叫内胆或内衬，一般采用工程塑料丙烯腈板制造，加热干燥，采用凸模真空成型或

凹模真空成型。特点：生产效率高，成本低，且光泽好，而酸碱，无毒无味，重量轻；不

足是硬强和强度较低，且划伤，耐热性较差，使用温度不允许超过70℃。目前在电冰箱多采用ABS 板材内箱较多，但ABS加工较困难，有气味，成本贵。

新型内箱材料HIPS 特点：加工容易，性质坚韧。新型板材的使用趋势是复合板和多层板。对双门冰箱冷冻室内胆，也有采用优质钢板、防锈铝或不锈钢等材料制造的。

3．箱门

箱门组成：门面板、门内胆、门衬板、磁性门封条等。

4．绝热材料

箱体应具有良好的隔热作用。

5．箱体顶面装饰板

采用复合塑料板，下垫聚苯乙烯泡沫板。

6．门铰链

在箱门框上设门铰链，用于连接门和箱体。

7．门框防露管

防止电冰箱门封处结露，设门框防露管，如图所示。

8．箱内附件

（1）冷藏室附件包括果菜盒、搁物架、接水盘、排水管、温控器旋钮。

（2）冷冻室附件包括搁物架、制冰盒、贮冰盒、刮霜铲等。

（3）其他附件包括盛饮料盒、搁瓶架、门拉手、底脚调整螺栓及小轮子等。

三、防凝露装置

较常见两种，电热防露和热管防露，近年有红外线防露出现。

1．电热防露

主要结构是电热管。

2．热管防露

利用制冷系统中冷凝器散发的热量来防止凝露。

3．红外线防露

在电热防露基础上一种改进方法，它是在发热丝外面涂敷了红外辐射材料，当电热丝发热时，便发生红外辐射，以此防凝露。

〖板书〗

1.2压缩式电冰箱

1．电冰箱的结构

2.电冰箱的工作原理

3．外箱

4. 内箱

5．箱门

6. 绝热材料

7．箱体顶面装饰板

8．门铰链

9. 门框防露管

10．箱内附件

11．电热防露

12．热管防露

13．红外线防露

第三节电冰箱常用电路

一、单门电冰箱电气控制电路

一种最基本的电冰箱控制电路．采用的起动元件不同，分为重锤式起动继电器控制的电路和PTC 起动继电器控制的电路两种。

1．重锤式起动继电器起动的单门直冷式电冰箱电路

1. 重锤式起动继电器

2. 制冷压缩机电动机

3. 蝶形过电流过温升保护继电器

4. 温度控制器

5. 照明灯开关

6. 电源插头

7. 箱内照明灯

8. 起动电容器

电路分析：

组成：压缩机电动机、直动电容器、重锤式起动继电器和碟形过载保护器等组成起动保护电路；压力感温管式温控器、门触式灯开关和照明灯组成温控和照明电路。

作用：电路具有过电流过温升保护。

特点：起动性能好，具有过电流、过温升双重保护作用。

工作过程：电冰箱接通电源，温控器接通，起动继电器静触点断开。电源经碟形过载保护器、起动继电器的电流线圈、电动机运行绕组形成回路。电动机不动，电流迅速增大，起动继电器的电流线圈产生较强的磁场力，吸动重锤带动T形架上移，使起动触点接通，电动机开始运转。随着电动机转速的提高，起动电流下降，当电动机转速达到额定转速的80% 左右时，起动继电器电流线圈中的电流值小于释放电流，此时的磁场力变小，重锤带动T 形架下落，将起动继电器的动静触点断开，电动机进入正常运转。当电动机在起动或

运行过程中，电路出现过载或压缩机因某种原因造成机壳温升过高时，紧贴在压缩机外壳上的碟形电流丝通过本身电流热量或外壳热量的作用下，发生弯曲变形，达到一定程度后跳起，切断电路，对压缩机进行过电流过温升保护，以免造成压缩机电动机的烧毁。

2．PTC 起动继电器起动的直冷或单门电冰箱电路

组成：压缩机电动机、碟形过载保护器、PTC 起动继电器、温控器和门灯控制电路。

1. 压缩机电动机

2. 内埋式保护继电器

3. 蝶形过电流过温升保护继电器

4. 温度控制器

5. 照明灯开关

6. 箱内照明灯

7. PTC 元件

8. 电源插头

工作过程：

电冰箱接通电源，温控器接通，PTC 起动继电器在室温条件下，其阻值很小，导通状态，在电流通过PTC 起动器的瞬间，电流顺利通过起动绕组和运行组，电动机定子获得旋转磁场，所以电动机旋转起来，此时，由于PTC 起动继电器因通电被加热，温度迅速上升到居里点以上，进入高阻状态，电流急剧减为极小的稳定电流，电动机起动绕组电路近乎断开，电动机进入正常运转。

二、双门、多门直冷式和间冷式电冰箱控制电路

1．具有温度补偿的直冷式双门电冰箱电路

如图所示为普通直冷式双门电冰箱电路原理图。

电路结构：与单门电冰箱的电路结构相似，不同之处是温控器常采用定温复位型，该温控器有三个接线端子，在二个端子间连接除霜电热器，用于防冻结，化霜和温度补偿用。

1. 温控器

2. 除霜加热器

3. 起动继电器

4. 压缩机电动机线圈

5. 过载保护器

2．双温双控直冷式电冰箱电路

直冷式电冰箱冷藏冷冻可有多个温区，如双门直冷式电冰箱就有两个温区，这两个温区的温度控制可采用两种方法，一种为只用一个温控器，即双温单控，也叫双温单循环制

冷系统或双温单控系统，为普通控制系统；另一种为用两个温控器，即双温双控，也称双循环制冷系统，或1、2、0 方式控制系统。

3．间冷式双门双温电冰箱电路

电路组成：

①起动保护电路：制冷压缩机、重锤式或PTC起动继电器和过载保护器组成；

②全自动化霜电路：化霜定时器、双金属化霜温控器、化霜加热器和化霜超热保护器组成；

③压缩机运行控制电路：冷冻室温控器组成；

④加热防冻电路：接水盘加热器、排水管加热器和风扇扇叶孔圈加热器组成。

4．间冷式四门外抽屉无霜电冰箱电路

特点：采用三菱高效静音旋转式压缩机，电子温控系统，微电脑控制化霜，具有节能省电，超静低噪，深冷速冻，外形美观和操作简便。

（1）结构特点

上室为温度调节为- 2℃~ + 3℃冰温保鲜室。中间两室为冷冻室，有独立制冰和贮藏冰块间。下室为果蔬室，调节果蔬室内的温控制风门，该室温度可在冷藏和冷却之间切换。

（2）制冷系统特点

霜水蒸发快，顶部无凝露，工作时，右表面温度高于左表面温度。

（3）工作原理图

〖板书〗

1.3电冰箱常用电路

1．重锤式起动继电器起动的单门直冷式电冰箱电路

2．PTC 起动继电器起动的直冷或单门电冰箱电路

3．具有温度补偿的直冷式双门电冰箱电路

4．双温双控直冷式电冰箱电路

5．间冷式双门双温电冰箱电路

6．间冷式四门外抽屉无霜电冰箱电路

第四节电冰箱新技术、新品种

一、国内外新型电冰箱的种类及特殊功能

大类：绿色环保类、大冷冻能力类、多门或多抽屉类、全智能化控制类。

特殊功能：无霜保湿、冰温保鲜、抗菌除臭、搁架可调、电子温控、超温报警、深冷

速冻、超静低噪、超级节能等。

二、人工智能控制

图示为多门电冰箱的神经-模糊控制技术框图。

模糊控制：根据设置的自动感应环境温度、冷藏温度、冷冻温度、制冰温度及化霜温度的各种温度传感器，测得的各室温度值和算出的温度变化，运用模糊推理确定食物温度，控制压缩机运转和风门，达到最佳的运行状态和最佳保鲜效果。

三、MSV保湿无霜保鲜变容节能

MSV电冰箱属混合式电冰箱，直冷式电冰箱和间冷式电冰箱的结合体，通常冷冻室为间冷式，冷藏室为直冷式。

特点：采用国际制冷行业先进技术，比更节能，保鲜效果更好。冷藏室采用直冷式，得到理想湿度。还设置可调保湿果蔬盒。气调技术，有效吸收果菜释放的催热气体乙烯，抑制果菜生长，缓解营养成分的流失。自动调节湿度，有效延长保鲜期。

四、新型抗菌除臭等新技术

电冰箱除臭方法：

（1）电子脱臭。

（2）除臭除霜加热管。

特点：自动周期进行，保持抗菌除臭功能寿命长，有效率可达95%以上。缺点是只能定时对冰箱进行除臭，接电源，成本较高。

（3）更先进的是多重高效抗菌除臭技术。

采用全室抗菌技术。

领先新技术：

1．变频技术

2．超节能技术

3．自动制冰技术

4．超宽电压起动

5．安全存储系统

6．故障显示报警

7．停电记忆、延时保护

五、双温双流程多重冷流风直冷混合式

制冷时，制冷剂的循环流程：

压缩机→排气连接管→右冷凝管→除露管→左冷凝管→干燥过滤器→电磁三通阀→1 冷冻室毛细管→冷冻室蒸发器→1 冷冻室毛细管、2 冷藏室毛细管→冷冻室蒸发器冷冻室连接管→冷藏室蒸发器→冷藏室连接管→储液器→回气管→压缩机

双循环制冷系统特点：

1．大冷冻能力

2．宽气候带

3．噪声低

4．制冷剂充注量减小

六、冷冻冷藏转换式

冷藏室与冷冻室的温度打破星级界限，实现冷冻冷藏转换。

七、绿色环保

氯和含溴的卤代烃类物能破坏臭氧层和加剧温室效应。为此，氟利昂列为首批禁用物质，目前绿色环保新型电冰箱采用美国杜邦（Dupont）公司推出的制冷剂HFC-134a 和发泡剂HCFC-141b，HFC 对臭氧层不会造成破坏，而HCFC 比CFC 对臭氧层的破坏力也小得多，称这种采用HFC-134a制冷剂的绿色环保电冰箱为“无氟电冰箱”，是一种不正确的说法。

八、高档皮纹钢板门、全透明抽屉等新工艺

节能新贵冰箱还采用了六种工艺：

1．超微孔发泡

2．双气囊加薄门封

3．超厚保温层

4．冰箱箱体折弯技术

5．三层密封科技采用美国太空舱密封技术

6．银离子抗菌

〖板书〗

1.4 电冰箱新技术、新品种

1．国内外新型电冰箱的种类及特殊功能

2. 人工智能控制

3. MSV保湿无霜保鲜变容节能

4. 新型抗菌除臭等新技术

5. 双温双流程多重冷流风直冷混合式

6. 冷冻冷藏转换式

7. 绿色环保

8. 高档皮纹钢板门、全透明抽屉等新工艺

第五节电冰箱选购原则

一、类型和指标选择

1．电冰箱的类型

结构形式分：单门、双门、三门、四门冰箱等，箱门的多少，表示箱内可以分隔成几个不同温度范围的空间。

冷却方式分：直冷式，间冷式无霜冰箱，混合式。

2．容积的大小

从电冰箱的使用价值和功能开发的角度看，电冰箱容积尽可能选大一些好，这与冰箱向大型化发展的趋势一致，至于冰箱冷冻室与冷藏室容积的分配比例，应视地域、生活习惯等因素而定。

3．星级的高低

星级表示电冰箱冷冻室温度的高低，星级越高，食品可贮存的时间也越长。星级越高同时耗电量也越大。

4．耗电量指标

冰箱性能优劣的重要指标。

5．噪音指标

电冰箱主要声源是压缩机，标准规定250L 以下的电冰箱噪音应不大于52dB。

6．造型与颜色

（1）外形轮廓简单清晰。

（2）手把、商标等外观装潢件采用塑料电镀，光泽夺目，且造形设计协调匀称，豪华不俗。

（3）外表面色彩淡雅光洁。

7．售后服务

免除使用过程中后顾之忧。

二、电冰箱的具体挑选方法

1．通电前检查

（1）外观检查

（2）内部检查

（3）其它部件和功能的检查

最后对照使用说明书检查一下电冰箱的附件是否齐全。

2．通电后检查

（1）起动性能

（2）运转噪声

（3）制冷性能

（4）化霜功能

（5）星级标准

〖板书〗

1.5电冰箱选购原则

1．电冰箱的类型

2．容积的大小

3．星级的高低

4．耗电量指标

5．噪音指标

6．造型与颜色

7．售后服务

8．通电前检查

9．通电后检查

本章小结

通过本章学习，应掌握如下知识点：

1．电冰箱按结构形式分为单门电冰箱、双门电冰箱、多门电冰箱；按制冷方式分为直冷式、间冷式和混合式。

2．电冰箱主要参数包括有效容积、额定电压、额定电流、额定功率、能效比、噪音、冷冻能力及星级等级。

3．直冷式电冰箱分冷藏室与冷冻室，各室分别有蒸发器，冷凝器多数为内藏式装置。其优点两室食品相互不串味，噪声小。但温度分布不均匀，有霜。

间冷式电冰箱冷藏室与冷冻室共用一个蒸发器，依靠风机和风门使制冷量强制循环达到制冷目的。其优点无霜，温度分布均匀，制冷速度快，但两室有串味，耗电、噪声较大一点。

4．应用于电冰箱的新技术有变频技术、智能模糊控制技术、新型抗菌除臭新技术、自动调节制冷技术、双温双流程多重冷流风直冷混合技术等。