第2节 空调器结构
一、挂式空调器外部构造
空调器整机从结构上包括室内机、室外机、连接管道、遥控器四部分组成。室内机组包括蒸发器、室内风扇(贯流风扇)、室内风机、电控部分等,室外机组包括压缩机、冷凝器、毛细管、室外风扇(轴流风扇)、室外风机、电气元件等。
1. 室内机的外部结构
壁挂式空调器室内机外部结构见图1-10和图1-11。
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图1-10 室内机正面外部结构
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图1-11 室内机反面外部结构
(1)进风口:房间的空气由进风格栅吸入,并通过过滤网除尘。说明:早期空调器进风口通常由进风格栅(或称为前面板)进入室内机,而目前空调器进风格栅通常设计为镜面或平板样式,因此进风口部位设计在室内机顶部。
(2)过滤网:过滤空气中的灰尘。
(3)出风口:降温或加热的空气经上下导风板和左右导风板调节方位后吹向房间。
(4)上下风门叶片(上下导风板):调节出风口上下气流方向(一般为自动调节)。
(5)左右风门叶片(左右导风板):调节出风口左右气流方向(一般为手动调节)。
(6)应急开关:无遥控器时使用应急开关可以开启或关闭空调器的按键。
(7)指示灯:显示空调器工作状态的窗口。
(8)接收窗:接收遥控器发射的红外线信号。
(9)蒸发器接口:与来自室外机组的管道连接(粗管为气管,细管为液管)。
(10)保温水管:一端连接接水盘,另一端通过加长水管将制冷时蒸发器产生的冷凝水排至室外。
2. 室外机的外部结构
室外机外部结构见图1-12。
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图1-12 室外机外部结构
(1)进风口:吸入室外空气(即吸入空调器周围的空气)。
(2)出风口:吹出为冷凝器降温的室外空气(制冷时为热风)。
(3)管道接口:连接室内机组管道(粗管为气管接三通阀,细管为液管接二通阀)。
(4)维修口(即加氟口):用于测量系统压力,系统缺氟时可以加氟使用。
(5)接线端子:连接室内机组的电源线。
3. 连接管道
连接管道用于连接室内机和室外机的制冷系统,完成制冷(制热)循环,其为制冷系统的一部分,实物外形见图1-13左图。粗管连接室内机蒸发器出口和室外机三通阀,细管连接室内机蒸发器进口和室外机二通阀;由于细管流通的制冷剂为液体,粗管流通的制冷剂为气体,所以细管也称为液管或高压管,粗管也称为气管或低压管;材质早期多为铜管,现在多使用铝塑管。
4. 遥控器
遥控器用来控制空调器的运行与停止,使之按用户的意愿运行,其为电控系统中的一部分,实物外形见图1-13右图。
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图1-13 连接管道和遥控器
二、挂式空调器内部构造
家用空调器无论是挂机还是柜机,均由四部分组成:制冷系统、电控系统、通风系统、箱体系统。制冷系统由于知识点较多,因此单设一节进行说明。
1. 主要部件安装位置
(1)室内机主要部件
见图1-14。制冷系统:蒸发器;电控系统:电控盒(包括主板、变压器、环温和管温传感器等)、显示板组件、步进电机;通风系统:室内风机、贯流风扇、轴套、上下和左右导风叶片;辅助部件:接水盘。
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图1-14 室内机主要部件
(2)室外机主要部件
见图1-15。制冷系统:压缩机、冷凝器、四通阀、毛细管、过冷管组(单向阀和辅助毛细管);电控系统:风机电容、压缩机电容;通风系统:室外风机、轴流风扇;辅助部件:电机支架。
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图1-15 室外机主要部件
2. 电控系统
电控系统相当于“大脑”,用来控制空调器的运行,一般使用微电脑(MCU)控制方式,具有遥控、正常自动控制、自动安全保护、故障自诊断和显示、自动恢复等功能。
图1-16为电控系统主要部件,通常由主板、遥控器、变压器、环温和管温传感器、室内风机、步进电机、压缩机、室外风机、四通阀线圈等组成。
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图1-16 电控系统
3. 通风系统
为了保证制冷系统的正常运行而设计,作用是强制使空气流过冷凝器或蒸发器,加速热交换的进行。
(1)室内机通风系统
室内机通风系统的作用是将蒸发器产生的冷量(或热量)及时输送到室内,降低或加热房间温度。室内机使用贯流式通风系统,见图1-17,包括贯流风扇和室内风机。
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图1-17 贯流风扇和室内风机
贯流风扇由叶轮、叶片、轴承等组成,轴向尺寸很宽,风扇叶轮直径小,呈细长圆筒状,特点是转速高、噪声小;左侧使用轴套固定,右侧连接室内风机。
室内风机产生动力驱动贯流风扇旋转,早期多为2速或3速的抽头电机,目前通常使用带霍尔反馈功能的PG电机,只有部分高档的定频和变频空调器使用直流电机。
见图1-18,贯流风扇叶片采用向前倾斜式,气流沿叶轮径向流入,贯穿叶轮内部,然后沿径向从另一端排出,房间空气从室内机顶部和前部的进风口吸入,由贯流风扇产生一定的流量和压力,经过蒸发器降温或加热后,从出风口吹出。
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图1-18 贯流式通风系统
(2)室外机通风系统
室外机使用轴流式通风系统,见图1-19,包括轴流风扇和室外风机。
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图1-19 轴流风扇和室外风机
轴流风扇结构简单,叶片一般为2片、3片、4片、5片,使用ABS塑料注塑成形,特点是效率高、风量大、价格低、省电,缺点是风压较低、噪声较大。
定频空调器室外风机通常使用单速电机,变频空调器通常使用2速、3速的抽头电机,只有部分高档的定频和变频空调器使用直流电机。
见图1-20,作用是为冷凝器散热。轴流风扇运行时进风侧压力低,出风侧压力高,空气始终沿轴向流动,将冷凝器产生的热量强制吹到室外。
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图1-20 轴流式通风系统
4. 箱体系统
箱体系统是空调器的骨骼。
图1-21为挂式空调器室内机组的箱体系统(即底座),所有部件均放置在箱体系统上,根据空调器设计不同外观会有所变化。
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图1-21 室内机底座
图1-22为室外机底座,冷凝器、室外风机固定支架、压缩机等部件均安装在室外机底座上面。
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图1-22 室外机底座
三、柜式空调器结构
1. 室内机结构
(1)外观
目前柜式空调器室内机从正面看,通常分为上下两段,见图1-23。上段可称为前面板,下段可称为进风格栅,其中前面板主要包括出风口和显示屏,取下进风格栅后可见室内机下方设有室内风扇(离心风扇)即进风口,其上方为电控系统。
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图1-23 室内机外观
说明:
早期空调器从正面看通常分为3段,最上方为出风口,中间为前面板(包括显示屏),最下方为进风格栅,目前的空调器将出风口和前面板合为一体。
进风格栅顾名思义,就是房间内空气由此进入的部件,见图1-24左图。目前空调器进风口设置在左侧、右侧、下方位置,从正面看为镜面外观,内部设有过滤网卡槽,过滤网安装在进风格栅内部,过滤后的房间空气再由离心风扇吸入,送至蒸发器降温或加热,再由出风口吹出。
见图1-24右图,将前面板翻到后面,取下泡沫盖板后,可看到安装有显示板(从正面看为显示屏)、上下摆风电机、左右摆风电机。
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图1-24 进风格栅和前面板
说明:
早期空调器进风口通常设计在进风格栅正面,并且由于出风口上下导风板为手动调节,未设计上下摆风电机。
(2)电控系统和挡风隔板
见图1-25左图,取下前面板后,可见室内机中间部位安装有挡风隔板,其作用是将蒸发器下半段的冷量(或热量)向上聚集,从出风口排出。为防止异物进入室内机,在出风口部位设有防护罩。
见图1-25右图,取下电控盒盖板后,电控系统主要由主板、变压器、室内风机电容、接线端子等组成,这也是本书将要重点介绍的部位。
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图1-25 挡风隔板和电控系统
(3)辅助电加热和蒸发器
见图1-26,取下挡风隔板后,可见蒸发器为直板式。蒸发器中间部位装有2组PTC式辅助电加热,在冬季制热时提高出风口温度;蒸发器下方为接水盘,通过连接排水软管和加长水管将制冷时产生的冷凝水排至室外;蒸发器共有2个接头,其中粗管为气管、细管为液管,经连接管道和室外机二通阀、三通阀相连。
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图1-26 辅助电加热和蒸发器
(4)通风系统
取下蒸发器、顶部挡板、电控系统等部件后(见图1-27左图),此时室内机只剩下外壳和通风系统。
通风系统包括室内风机(离心电机)、室内风扇(离心风扇)、蜗壳,图1-27右图为取下离心风扇后离心电机的安装位置。
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图1-27 通风系统
(5)外壳
见图1-28左图,取下离心电机后,通风系统的部件只有蜗壳。
再将蜗壳取下(见图1-28右图),此时室内机只剩下外壳,由左侧板、右侧板、背板、底座等组成。
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图1-28 外壳