深田路-江苏广通
2023年9月23日发(作者：康志杰)
目 录
前言
第一章 制冷技术的热力学理论基础…………………………………………1
第一节 热力学的基本概念………………………………………………1
第二节 热力学第一定律及其应用………………………………………3
第三节 热力学第二定律及其应用………………………………………6
第四节 气液集态变化及蒸气的热力性质………………………………8
第二章 空调器制冷原理 ……………………………………………………1
第三章 .2
第一节 制冷剂、载冷剂与冷冻油 ……………………………………12
第二节 蒸气压缩式制冷 ………………………………………………18
第三节 影响致冷系数的主要因素 ……………………………………21
第四节 制冷设备 ………………………………………………………23
第五节 空调器的性能 …………………………………………………37
第四章 房间空调器的结构 …………………………………………………41
第一节 空调器的型号 …………………………………………………41
第二节 空调器系统的组成 ……………………………………………42
第三节 整体式空调器的结构 …………………………………………52
第四节 分体式空调器的结构 …………………………………………54
第五章 空调器的电气控制 …………………………………………………58
第一节 电工学基础知识 ………………………………………………58
第二节 空调器基本控制电路原理 ……………………………………62
第三节 空调器电路举例与分析 ………………………………………71
第六章 房间空调器的维修 …………………………………………………75
第一节 一般故障检测方法、使用故障与安装故障 …………………75
第二节 制冷系统故障的维修 …………………………………………79
第三节 电控系统故障的维修 …………………………………………85
第四节 空调器常见故障与原因分析…………………………………91
附图
前言
格兰仕携二十亿步入空调行业，就是要以高起点、高质量为前提，
制造更适合于广大消费者的空调，让格兰仕空调用户真正满意。我们
在注重不断提高产品质量的基础上，格兰仕空调从开始就将空调售后
服务工作视为企业的“品牌形象工程”。我们有信心创建格兰仕空调
事业的辉煌！ 我们将继续努力，让顾客真正感动！
《格兰仕空调原理与维修技术》教材的编写，就是为了让格兰仕
空调特约技术服务部的服务人员更快地了解格兰仕空调产品的性能、
特点；而更好地为格兰仕空调用户服务。本教材采用由浅入深的方法，
从而满足不同学员的需求，通过理论与实践相结合的教学，以强化和
提高各位学员的空调维修技能。
本教材以现在市场上销售的格兰仕空调为样机，主要讲解了制冷热力学基础、
空调器制冷原理、房间空调器的基本结构、空调器电控原理和空调器维修的基本
技术等方面的知识。我公司正在持续不断地设计开发新品种；同时，我们将根据
推向市场的新机型编写新的教材，以帮助服务人员为用户服务。
本教材仅作为格兰仕空调服务人员的培训教材和自学参考书，未
经格兰仕公司书面同意，任何单位和个人不得出售和翻版复印，违者
将追究其法律责任。
本教材在编写过程中得到有关方面人士的协助，在此，谨对参与
编写工作给予支持的有关人员表示衷心的感谢！
鉴于时间和水平有限，本教材难免会有一些错误和疏漏，还望各
位读者给予批评指正。
2
编者
2000年11月
第一章 制冷技术热力学理论基础
工程技术上所谓的制冷，就是使某一系统（即空间或物体）的温度低于周围环境介质的
温度，并维持这个低温的过程，这里所说的环境介质是指自然界的空气和水。制冷与空调设
备以流体（气体与液体的总称）作为载能物质，实现热能与其它形式能量（主要为机械能）
之间的转换或热能的转移。本章介绍流体的性质、热能与机械能之间的转换规律和热量的传
递规律，这些知识是空调技术必不可少的理论基础。
第一节 热力学基本概念
工质在制冷系统中，一会儿从气体变为液体，一会儿又从液体变为气体，制冷剂的这种
物态变化以及温度的升降、压力的变化、吸热与放热等现象，是具有一定的热力学内在关系
的。现在介绍一些参数、术语和基本概念，为掌握热力学基础知识作准备。
1． 温度：是用来度量物体冷、热程度的参数。
温度的指示单位有三种：
摄氏温度（℃） 华氏温度（°F） 绝对温度（K）
它们之间的换算关系是：
℃=5/9（°F –32） °F=9/5℃+32 K=℃+273.15
2． 干球温度：用一般温度计所测得的空气温度，它是该空气的真正温度。
3． 湿球温度：湿球温度计感温球部位包着潮湿棉纱，用这种温度计测量空气的温度时，
由于棉纱中的水在蒸发时要吸收空气的热量，当空气传递给水的热量恰好等于水表面蒸发所
需热量时所测得的温度称为湿球温度。
干湿球温度差：用干湿球温度计测量未饱和空气时，干球温度计显示的温度较高，湿球
温度计显示的温度较低，两个温度差称“干湿球温度差”。该温差大，表示空气干燥；温差
小，表示空气潮湿。
4． 湿度：湿度代表空气中水蒸汽含量的多少。在每千克空气中所含有的水蒸汽重量称
为含湿量，单位为克/千克。
湿度又分为绝对湿度和相对湿度。绝对湿度是指每立方米的淡空气所含水蒸汽的重量，
也是水蒸汽在其分压力及湿空气温度下的重度，单位为千克/米。相对湿度是指湿空气的绝
3
对湿度与饱和状态下的绝对湿度之比，数值为百分数。当相对湿度为0%时，则为干空气；
而相对湿度为100%时，则为饱和蒸汽。人体感到舒适的相对湿度是60%~70%。
5． 露点温度：湿空气在含湿量不变的情况下，冷却使温度降低到空气内部所含水蒸气
开始冷凝液化时（即达到完全饱和）的温度。
6． 压力（物理学中称压强）：工程上把单位面积上所受的垂直作用力称为压力。国际单
位为帕（Pa）、千帕（kPa）、兆帕（Mpa），过去用的工程单位为千克力/厘米（kgf/cm）和
22
bar。
1Mpa=10.2 kgf/cm=7500.6mmHg（毫米汞柱）=100mHO（米水汞）=10bar
2
2
绝对压力=表压力+大气压力
真空度=大气压力-绝对压力
7． 热量：是物质热能转移的度量。单位是焦尔（J）、千焦（kJ），过去用（Cal）、千卡
（kCal）。它们的换算关系是：1Cal=4.18J。
8． 比热：1千克重的物质温度升高或降低1℃时所吸收或放出的热量。符号为C，单位
千焦/千克·度（kJ/kg·K）。
9． 显热：物体被加热或冷却时，只发生温度变化而没有状态变化，这时它所吸收或释
放的热量。
10．潜热：物质在加热或冷却过程中，发生状态变化而保持温度不变，这时它所吸收或
释放的热量。
10．蒸发：液体表面的汽化现象。液体可以在各种温度下蒸发。
11．沸腾：液体表面和内部同时发生激烈的汽化现象。液体在一定压力下达到一定的沸
点温度才能沸腾。
12．冷凝：气体液化为液体的现象。分冷却和凝结两个过程。
13．比容：单位重量的物质所占有的容积。单位：米/千克（m/kg）。
33
14．密度：单位容积的物质，所具有的重量。单位：千克/米（kg/m）。
33
15．内能：内能是气体分子的动能和内位能的总和。动能就是分子运动能量的总和，内
位能就是因分子之间吸引力所具有的能量。工程上常取1kg工质作为研究对象，所以通常说
的内能是指1kg工质所具有的能量。
16．外能：分子保持它原有的比容，与外部相对抗所具有的能量。
17．功：功是能的一种。当用外力去移动物体时需要消耗能，这个能就是功。
单位：牛顿·米（N·m）,过去用千克力·米(kgf·m)。功=外力×力方向所移动的距离。
18．功率：单位时间内所做的功。单位：瓦（W）、千瓦（KW）。
19．过热：饱和蒸气在饱和和压力条件下，继续受热到饱和温度以上，称为“过热”气
体，过热气体的温度与饱和温度的差值叫过热度。
20．过冷：饱和液体在饱和压力条件下，继续冷却到饱和温度以下，称为“过冷”液体，
过冷液体的温度与饱和温度的差值叫过冷度。
21．焓：焓是一个复合状态参数，是表征系统中具有的总能量，它是内能和压力能之和。
通常是对1千克工质而言，单位为千焦/千克（Kj/kg）,过去用千卡/千克（kcal/kg）。
4
I=u+pv
式中：i———焓，；
kj/kg
u——内能，；
Kj/kg
p——压力，；
kp
a
v——比容，
m/kg
3
22．熵：是一个导出状态参数，它表示工质状态变化时，其热传递的程度。单位为千
焦/千克·度（kj/kg·k）
熵、热量和温度的关系如下：
ds=dq/t
式中：S——熵，；
kj/kg×K
q——1千克物件所获得热量，：
KJ/Kg
T——物质获得热量时的绝对温度，。
K
23．节流：流体在管道中流动，通过阀门、孔板、毛细管等设备时，由于局部阻力，使
流体压力降低的现象。
第二节 热力学第一定律及其应用
热力学第一定律是能量守恒定律在热力过程中的具体表述，并应用于确定各种热力系统
与外界交换能量的数量关系——包括热能与机械能转换或热能转移在内的能量方程。
一、 热力学第一定律的基本表达式
热力学第一定律的内容是：无论何种热力过程，在机械能与热能的转换或热能的转移中，
系统和外界的总能量守恒。即
输入系统的能量一输出系统的能量=系统贮存能量的变化 (1-2-1)
如图1-2-1所示的任意一个开口系统，假定在一微元过
程中，外界对它加热δQ；它对外界所作总功为δW ；同时δW
总
因系统与外界有质量交换，流入和流出系统的工质还将给系
统带入或带出能量。设入口和出口处每kg工质的能量分别为
e和 e，入口和出口处工质的流量分别为dm 和dm
1212，则
流入与流出工质带入与带出系统的能量分别为112
edm和ed
m。那么，在此微元过程中，输入系统的能量为（δQ+ed
2 1
m），输出系统的能量为（δW +edm），若系统贮存能量
1 22
总
的变化为dE，由（1-2-1）式并经移项整理可得
edm
11
Edm
22
总
δQ
图1-2-1
δQ= dE+（edm- edm）+δW （1-2-2）
2211
总
式（1-2-2）对任何工质的各种热力过程都适用，它是热力学第一定律的普遍表达式。其
物理意义是：外界加给系统的热量（δQ），一部分用于增加系统贮存的能量（dE），一部分
通过质量交
二、 稳定流动能量方程
制冷与空调设备中的工质可以视作稳定流动。从热力学观点看，工质作稳定流动的特征
是：
(1)系统中任何位置上工质的热力状态参数（如p、v、T、u、h、s）和宏观运动参数（如
流速c）及单位时间与外界交换的能量都保持一定，不随时间变化；
(2)系统的总质量保持恒定，即入口和出口质量相等：dm=dm=dm；
12
(3)系统的总能量保持恒定，即系统贮存的能量不变：dE=0；
(4)系统与外界通过作功交换的能量，一是通过机器轴传递的功，称为轴功，用w表示；
s
二
是将稳定流动工质的上述特征代入式（1-2-2）并代入各项有关参数整理后可得，1kg工质
于
工
流
入
流
系
统
作
净
由作稳定流动时的能量方程：
q=(h-h)+[1/2(c-c)+g(z-z)+ w]（1-2-3）
21s
2121
22
注：[……]这三部分机械能的和称为技术功,z代表高度，c代表工质流动速度。工质在入口和出口处
2
质
具有的能量，应是工质在该处的内能、宏观动能1/2mc和重力势能mgz三者之和。
式1-2-3表明，稳定流动工质从外界吸收热量，一部分用于增加工质的焓，一部分用于
制冷与空调设备在多数情况工质进出系统时，宏观动能与重力势能的变化相对都很小，
三、稳定流动能量方程在制冷设备中的应用
制冷压缩机、热交换器（蒸发器和冷凝器）、节流阀（毛细管）是制冷与空调系统中常
(一) 制冷压缩机
工质流入和流出这类设备时，宏观动能与重力势能的变化相对于外界提供的轴功w的
s
或
增加工质的宏观动能及重力势能，一部分通过机轴传递对外作功。
出
可以忽略不计，在这种条件下，技术功就近似地等于轴功。
所
见的设备。可将稳定流动能量方程应用于这些设备，从而确定这些设备中的能量转换关系。
流
量值来说很小，可以忽略不计；工质流经这类设备向外界的散热量也相对很小，可近似为绝
动
热的，即q=0。于是由（1-2-3）式可得
功
W
-w=h-h
s
21 （1-2-4）
式1-2-4表明，制冷压缩机消耗的外功大小等于工质在压缩机出口和入口的焓差，即等
f
于工质焓的增加。
，
(二) 热交换器
因
工质流经热交换器时，只通过传热与外界交换能量，没有轴功，即w=0；其宏观动能与
s
此
重力势能的变化相对于传递的热量也很小，可忽略不计。于是，由式（1-2-3）可得
，
6
=
q=h-h
21 （1-2-5）
对于制冷系统的蒸发器，液态制冷剂在其中吸收周围物体或介质的热量沸腾汽化，q>0，
焓增加，即在蒸发器中工质吸收的热量等于其焓的增加；对于制冷系统的冷凝器则与蒸发器
恰好相反，气态制冷剂在其中向周围介质放热冷凝液化，q<0，焓减少，即在冷凝器中工质
放出的热量等于其焓的减少。
(三) 节流装置
在制冷系统中，工质流经节流装置时，由于流道截面突然缩小，需克服局部阻力而导致
压力下降，温度也同时下降，工质流经节流装置所历时间很少，可近似为绝热的（故称绝热
节流），即q=0；工质进出节流装置时宏观动能与重力势能的变化都很小，可以忽略不计，节
流过程工质与外界无功交换，w=0。因此，由式（1-2-3）可得
s
h=h
12
可见，工质经历绝热节流，在节流装置入口与出口处的焓是相等的。
综合上述可以看出，流动工质的焓在能量转换或转移关系中的重要作用，焓是随工质流
动而转移、并由工质热力状态所决定的能量。
例2-1 已知空气在压缩机中被压缩前后的压力和比容为pv=0.845m/kg；
1=1bar、1
3
pv=0.175m/kg。设在压缩过程中每kg空气的内能增加150kJ，同时向外界放出热
2=8bar、2
3
量50 kJ，压缩机每分钟生产压缩空气10kg，求：(1)压缩过程中对每kg气体所作容积功；
(2)每生产1kg压缩空气所需消耗的轴功；(3)带动此压缩机至少需用多大功率的电动机？
解 (1) 对压缩机的压缩过程，压缩机内空气和外界无质量交换，可应用闭口系能量方
程（1-2-3）求容积功，即
w=q-△u=-50-150=-200kJ/kg
因为是放热，所以取q=-50kJ；算得w为负值，表明容积功是压缩功，即外界压缩气体作功。
(2)考虑吸气-压缩-排气的全过程，空气流经压缩机作稳定流动，可应用稳定流动能量
方程式（1-2-5）求轴功。压缩时可忽略气体被压缩前后宏观动能与重力势能的变化。由式
（1-2-5）有
w=q-(h-h)=q-[(u+pv)-(u+pv)]
s21
222111
= [q-(u-u)]-(pv-pv)
212211
=w-(pv-pv)
2211
=-200-(8×10×0.175-1×10×0.845)×10
=-255.5kJ
(3)带动此压缩机所需电动机的功率，可用P=mw(见注解)计算，由于配用电动机是将
·
动力传给压缩轴的，因此，上式中的功w应为压缩机消耗的轴功w。故
c
P=mw=10/60×255.5=42.6kW
·c
因为传动不可避免有能量损失，则P=42.6kW只是配用电动机所需功率的最小值。
55-3
注：热力学中所说的功率：单位时间内，系统与外界通过作功交换的能量，称为功率，用P表示。即
P=W/τ。因为W=mw，而m/τ=m流动工质的质量流速。所以P=mw。
··
第三节 热力学第二定律及其应用
根据热力学第一定律，可以确定热力过程中能量转换的数量关系。但是，遵守能量守恒
的热力过程是否都能实现？热力学第一定律没有回答这个问题，即热力学第一定律没有指出
能量转换的条件和方向。解决这一问题是热力学第二定律的任务。
一、 热力学第二定律的表述
热力学第二定律与第一定律一样，也是事实的总结。根据热现象不同侧面的观察结果，
得到的第二定律的具体表述各不相同。
1．第一种表述：事实证明，历史上曾有人企图发明的第二类永动机是不能实现的。如
果这种热机能够实现，其能量利用率可达100%，那是最理想的了。人们通过长期的科学实
验和生产实践，得到的结论是：循环工作的热力发动机，其中工质从高温热源取得的热量不
可能全部转变为机械能，总有一部分热量必须放给低温热源。这就是说，要使工质通过热力
循环将热能转变为机械能，至少应有两个温度不同的热源，并且能量的利用率不可能达到
100%，即第二类永动机也无法实现。依据热功转换的这种事实，开乐文和普朗克将热力学第
二定律表述为：
不可能制造只从一个热源取得热量，使之完全变成机械能而不引起其它变化的循环发动
机。
2．第二种表述：从传热的角度看，热量可以自发地、无任何条件限制地从高温物体传
到低温物体。若要使热量由低温物体传向高温物体，必须消耗能量。例如，电冰箱要将从箱
内被冷藏物体（低温物体）处吸取的热量传给大气环境（相对箱内温度是高温热源），就要
求冰箱压缩机工作，通过消耗压缩机提供的机械能才能实现。这表明热量的传递具有方向性。
克劳修斯依据传热的方向性，将热力学第二定律表述为：
热不可能自发地、不付出代价地从低温物体传到高温物体。
尽管热力学第二定律还有其它表述方法，但各种表述在本质上都是一致的。各种表述都
表明自然界的自发过程具有一定的方向性和不可逆性，非自发过程的实现必须具备补充条
件，并且非自发过程中能量转换的有效利用有一定的限度。
注：1．第一类永动机：不需外界提供能量，而能通过热力循环不断向外作功。这是违反热
力学第一定律的，循环工作的热机，要不断向外输出机械功，必须依靠外界不断给系统提供
热量，即循环对外输出的净功等于外界加给系统的净热，工质在经历一系列的状态变化后，
又回到初始状态，内能的变化量为零。
2．第二类永动机：工质在作热力循环中，只从单一的热源取得热量使之完全变成机械
8
能对外作功。它没有违背热力学第一定律，但违反了热力学第二定律。
二、 致冷系数与供热系数
制冷循环的目的有两种。一是致冷，即获得需要的低温环境；二是从低温热源吸热，向
高温热源供热，实现这个过程的装置称为热泵，如在冬季使用的热泵型房间空调器，就是利
用制冷循环，从温度相对低的室外大气环境吸热，向温度相对高的室内供热，以达到取暖的
目的。第一种以致冷为目的的制冷性能系数，称为致冷系数ε；第二种以供热为目的的制冷
循环性能系数，称为供热系数μ。它们都是利用制冷循环所得收获与消耗之比，用于衡量有
效利用程度的高低。
若制冷循环从低温热源吸收的热量用q表示，向高温热源放出的热量用q表示，消耗
21
的外功用ω表示。根据热力学第一定律应有
q= q+ω （1-3-1）则
12
制冷循环的致冷系数的计算通式
收获
22
（1-3-2）
对于逆卡诺循环（理想循环）的致冷系数
消耗qq
12
收获
22
T
C
C
消耗qqTT
的计算通式
12HC
（1-3-3）
制冷循环用于供热时，收获是向高温热源放出的热量q，消耗的外功为ω，因此供热系数
1
11
收获
消耗qq
12
(1-3-4)
对于逆卡诺循环（理想循环）的供热系数
收获
qqT
C
消耗qqTT
11H
12HC
（1-3-5）
显然，供热系数与致冷系数有如下关系
μ=ε+1 （1-3-6）
对于理想循环，则有
μ=ε+1 （1-3-7）
CC
例2-2 冬天用一热泵对房屋供热，若房屋热损失是每小时50000kJ，室外环境温度为
-10℃，问要使房屋内部保持室温为20℃，则带动该热泵所需的最小功率是多少？若直接采
用电炉供暖，则需消耗多少功率？
解 当热泵按逆卡诺循环工作时，其供热系数最高，带动热泵所需功率就最小。因此，
应按逆卡诺循环计算。
现热泵工作于-10℃和20℃两个热源之间，由式（1-3-5），当它按逆卡诺循环工作时，
其供热系数为
μ=T/（T-T）=（20+273）/[（20+273）-（-10+273）]=9.77
cHHC
又由μ=q/w =Q/W知，带动此热泵每小时需消耗的外功
c11
W=Q/μ=50000/9.77=5118Kj
1c
因此，带动该热泵所需最小功率为
P=W/τ=5118/3600=1.42Kw
若直接采用电炉采暖，电炉每小时所作的功应为50000kJ，则电炉所需功率为
P`=W`/τ=50000/3600=13.89kW
P/P=9.77，可见，用热泵供暖较之电炉要经济得多。
、
第四节 气液集态变化和蒸气的热力性质
机械制冷与物质的气液集态变化和蒸气的热力性质紧密相关。本节介绍物质气液集态变
化的基本知识和蒸气的热力性质。
一、 汽化与冷凝
物质集态由液态转变为气态，称为汽化；反之，物质集态由气态转变为液态，称为冷凝。
(一)汽化
汽化有蒸发和沸腾两种方式。蒸发在任何温度下都能进行，它是仅在液体表面发生的汽
化现象。沸腾是在液体表面和内部同时进行的汽化现象。在一定的压力下，液态工质必须达
到一定温度才能沸腾。液态工质沸腾汽化时的温度，称为沸点。
物质汽化需要吸收周围环境（即周围的物体或介质）的热量，因而汽化对周围环境有致
冷效应。压缩式制冷就是让液态制冷剂流经蒸发器沸腾汽化吸收周围空间的热量来致冷的。
液态工质沸腾汽化时，它向周围环境吸收的热量完全用于自身的集态变化。因此，在沸
腾汽化的过程中，虽然吸热，但液态工质及其蒸气都将保持沸点温度不变。液态工质沸腾汽
化时吸收的热量是潜热。
相同压力下，不同液态工质的沸点不同。同种液态工质，在不同压力下的沸点温度也不
同。工质的沸点与其压力有一一对应的关系。例如，要求水在5℃沸腾汽化，其对应的压力
必须是0.00989kgf/cm才行。因此，工质在沸腾汽化时若要保持沸点温度不变，还必须保持
2
与该沸点对应的压力不变。液态制冷剂在蒸发器中进行的沸腾汽化的过程，是一种定温和定
压的过程。
(二)冷凝
在一定压力下，气态工质温度降低到与该压力相对应的沸点温
度时就会冷凝液化。在整个冷凝过程中，蒸气和冷凝的液体温度及
对应的压力都将保持不变，同时释放出一定的冷凝潜热。在同一温
Q
10
图1-4-1
度（或压力）下，1kg工质的冷凝潜热与其汽化潜热r的量值是相等的。
二、饱和状态
如图1-4-1所示，密闭容器中的液体吸热汽化时，液面上方蒸气分子的密度将逐渐增大。
当单位时间内因汽化逸出液面的分子数与因蒸气分子作无规则热运动而回到液体中的分子
数相等，这时液体与蒸气的质量都将不再变化，这气液两种集态达到动平衡的状态，称为饱
和状态。
处于饱和状态的蒸气，称为饱和蒸气；处于饱和状态的液体，称为饱和液体；未达到饱
和状态的液体，称为未饱和液体。
(一) 饱和压力和饱和温度
在同一饱和状态下，饱和蒸气的压力与饱和液体的压力是相等的。饱和蒸气或饱和液体
压力，称为饱和压力，用p和p表示。
SB
在同一饱和状态下，饱和蒸气的温度和饱和液体的温度也是相等的。饱和蒸气或饱和液
体的温度，称为饱和温度，用t和t表示。
SB
工质的饱和压力和饱和温度有着一一对应的关系，并且，饱和温度随饱和压力的增大而
升高；或者，饱和压力随饱和温度的升高而增大。
液体工质只能在与其压力相对应的饱和温度下才能沸腾汽化；同样，气态工质也只能在
与其压力相对应的饱和温度下才能冷凝液化。
(二) 湿蒸气及其干度
在制冷系统的蒸发器和冷凝器内进行的气液集态变化过程中，制冷剂的饱和液体与饱和
蒸气通常是同时存在的。这种饱和蒸气与饱和液体的混和物，称为湿蒸气。完全不含饱和液
体的饱和蒸气称为干饱和蒸气，简称为干蒸气。
湿蒸气中饱和蒸气的含量多少，用湿蒸气的干度x表示。用m和m分别代表湿蒸气中
vw
所含饱和蒸气与饱和液体的质量，则湿蒸气的干度
x= m /( m + m)
vvw
显然，0≤x≤1。当x=0，表示完全不含饱和蒸气的液体，称为饱和液体；当x=1时，
表示完全不含饱和液体的蒸气，称为干蒸气。
制冷系统的蒸发器中，制冷剂饱和液吸热逐渐汽化为饱和蒸气，干度逐渐增加；而冷凝
器中，制冷剂饱和蒸气放热逐渐液化为饱和液体，干度逐渐减少。
(三) 临界温度与临界压力
气态工质的温度越高，要使它液化所需的压力也就越高。事实表明，对给定工质，当温
度升高到超过某一特定数值后，即使压力再大也不能从气态液化变成液态了，而只能处于气
态。工质这一特定温度，称为临界温度，用t表示。与临界温度相对应的工质饱和压力，称
C
为临界压力，用p表示。显然，临界温度与临界压力就分别是工质的最高饱温度与最高饱和
C
压力。在工质的状态参数坐标图上，与工质的临界状态（p 、t）对应的状态点，称为临界
CC
点，常以C表示。
对于制冷剂，要求它的临界温度应远高于环境温度。这样，可使制冷循环不在临界点附
近进行，便于用常温的空气和水来冷却，并能更有效地利用工质的汽化潜热，提高制冷系统
的经济性。如氟利昂R12：t=112℃,p=40.6bar ;R22：t=96℃,p=49.2bar。它们的临界温度
CCCC
都远高于环境温度。
三、过热蒸气与过冷液体
(一) 过热蒸气
蒸气在某压力p下的温度（t）若高于该压力所对应的饱和温度（t）时，这种蒸气就
pp,B
称为过热蒸气。过热蒸气所处的状态，称为过热状态。
干饱和蒸气保持饱和压力不变，继续定压吸热时，其温度就会上升，变为过热蒸气。过
热蒸气比同压力下干饱和蒸气温度高出的值，称为过热度，用△t表示，则
H
△t=t- t（1-4-1）
Hpp,B
在压缩式制冷系统中，常使从蒸地器排出的制冷剂蒸气稍过热，然后再被压缩机吸入压
缩，这样可以防止压缩机吸入液态制冷剂，从而避免因压缩液态制冷剂而造成的液击冲缸事
故。
以R22为例，若制冷剂在蒸发器中沸腾深化汽化时的温度t=5℃，压缩机的吸气温度
0
t=15℃，理论上假定压缩机的吸气压力与制冷剂在蒸发器中沸腾汽化进的压力是相等的，因
1
此，压缩机的吸气状态处于过热状态。由式（1-4-1），压缩机的吸气过热度为△t=t-
H1
t=15-5=10℃。
0
(二) 过冷液体
液体在某压力p下的温度（t）下，若低于该压力所对应的饱和温度（t）时，这种液
pp,B
体就称为过冷液体。过冷液体未达到饱和状态，因而是未饱和液体。过冷液体所处的状态，
称为过冷状态，或称未饱和状态。
饱和液体保持饱和压力不变，继续定压放热冷却时，其温度就会下降，变为过冷液体。
过冷液体比同压力下饱和液体温度所低的值，称为过冷度，用△t表示，则
C
△t=t-t （1-4-2）
Cp,Bp
在压缩式制冷系统中，若使从冷凝器得到的制冷剂饱和液过冷，可不增加消耗压缩功而
提高单位质量制冷量，从而提高制冷系统的经济性。
以R12和R22作制冷剂时，若制冷剂在冷凝器中冷凝液化时的温度t=40℃，过冷温度
k
t=35℃，则制冷剂液体在进入节流装置前的过冷度，由式（4-2）：△t=t-t=40-35=5℃。
G CkG
二、 蒸气的热力性质图
对制冷系统进行热力计算，用得最多的是制冷剂的压焓图。压焓图是根据由实验测定和
分析计算得到的有关数据和规律而绘制的工质热力特性图。下面介绍制冷剂压焓图的组成。
如图1-4-2，制冷剂压焓图以焓（h）为横坐标，压力（p或lgp）为纵坐标制成，图上
用不同的线簇将工质在不同状态下的温度、比容、熵及蒸气的干度同时表示出来。
1． 饱和液线与干蒸气线将图面分为三个区：过冷液区、湿蒸气区或饱和区、过热蒸气
区。
12
2． 在压焓图上，代表各参数的等值线的分布情况如下：
①等压线为水平线簇；等焓线为竖直线簇。
②等干度线为介于x=0的饱和液线与X=1的干蒸气线之间的较陡曲线簇，所有的等干度
等温线
图1-4-2
线都相交于临界点C。
③等温线在过冷液区为竖直线簇；在湿蒸气区内为与等压线重合的水平线簇；在过热蒸
气区内为略向右凸近似竖直的曲线簇。即同一条等温线为一折线，自左向右由过冷液区、湿
蒸气区到过热蒸气区，经历了竖直——水平——近似竖直的转折变化。因为无论制冷剂是沸
腾汽化，还是冷凝液化，都是既定温又定压的过程，并且饱和温度与饱和压力有一一对应的
关系，所以在湿蒸气区内定温线与定压线重合。
④等比容线为自左下向右上延伸的、陡度较小的曲线簇。
⑤等熵线为自左下向右上延伸的、陡度很大的曲线簇。
第二章 空调器制冷原理
蒸气压缩式制冷、蒸气喷射式制冷、吸收式制冷和热电式制冷是常见的几种制冷方式。
本章只介绍应用于房间空调器制冷技术的单级蒸气压缩式制冷的系统组成和它们的工作原
理。
第一节 制冷剂、载冷剂与冷冻油
在制冷装置中，不断循环以实现制冷的工作物质，称为制冷剂。用来输送制冷装置产生
的冷量的中间物质，称为载冷剂。本节介绍压缩式制冷常用制冷剂以及常用载冷剂的基本知
识。
一、压缩式制冷常用制冷剂
(一) 制冷剂的种类与代号
制冷剂采用其英文单词Refrigerant的首字母R作总代号。为了避免书写分子式的麻烦，
在字母R的后面用数字来区分不同的制冷剂。压缩式制冷用制冷剂，按其化学结构分为四类：
1． 无机化合物
现在用得最多的是氨（NH），代号为R717。第一个数字表示无机化合物，其余两个数
3
字表示该物质分子量的整数。（如蒸汽喷射式制冷用水作制冷剂，按上述规定，水的代号就
是R718）。
2． 氟利昂（Freon）
氟利昂是烷烃的卤化物，其分子通式为CHFClBr。有两种：R12（国内习用F12）
mnxyz
的分子式为CFCl；R22（国内习用F22）的分子式为CHFCl。（二氟一氯甲烷）
222
3． 多元混合溶液
多元混合溶液又称混合制冷剂，是由两种或两种以上的氟利昂组成的混合物，混合的目
的是为了充分利用现有结构的压缩机，改善耗能指标，扩大它的温度使用范围。混合制冷剂
有共沸溶液和非共沸溶液之分。
共沸溶液在固定压力下蒸发或冷凝时，其蒸发温度或冷凝温度恒定不变，而且它的气相
14
和液相具有相同的成分。目前用得较多的有R500（由R12和R152a组成，R12占73.5%）、
R501(由R22和R12组成，R22占75%)等。共沸溶液与它的组成成分比较，在相同的工作条
件下，蒸发温度降低，制冷量增大，压缩机排气温度降低，热和化学稳定性好。
非共沸溶液在固定压力下蒸发和冷凝时，它的蒸发温度或冷凝温度不能保持恒定，而且
在饱和状态下气液两相的组成也不相同。采用非共沸溶液作工质的制冷装置，其冷凝压力较
低，蒸发温度较高，循环耗功量较小，而冷凝器排放的热量较多。
4． 碳氢化合物
常用作制冷剂的碳氢化合物有甲烷、乙烷、丙烷及乙烯、丙烯等。碳氢化合物目前多应
用于石油及石油化工工业中作制冷剂。
根据标准蒸发温度（在1个大气压力下的蒸发温度）与常温下的冷凝压力范围不同，又
可把各种制冷剂区分为高温低压制冷剂、中温中压制冷剂和低温高压制冷剂三类。见下表：
类别 环境温度在30℃时的冷凝压力（kPa） 制冷剂举例
高温制冷剂（或称约<300，如R11在冷凝温度为50℃时R11、R113、
低压制冷剂 的冷凝压力为235.5kPa R114、R21
中温制冷剂（或称约在1000~3000,如在冷凝温度为55℃R12、R22、R717、
中压制冷剂 时的冷凝压力,R12为1358.8kPa,R22R142、R502
低温制冷剂（或称约>3000 R13、R14、R503、
高压制冷剂 烷、烯
(二) 对制冷剂的要求
1． 热力学性质
(1) 在大气压力下制冷剂的蒸发温度要低，这是一个必要条件，以获得较低的致冷温度。
(2) 压力适中。在蒸发器内制冷剂的压力最好和大气压力相近，并稍高于大气压力，因
为当蒸发器中制冷剂的的压力低于大气压时，外部的空气就可能从不密封处渗入制冷系统，
将影响换热器的传热效果，增大压缩机的耗功量；对易燃易爆的制冷剂还可能引起爆炸。
为了减小制冷设备承受的压力，降低对设备制造材料的强度要求和制造成本，避免制冷
剂向外渗漏，减少密封的困难等，制冷剂在常温下的冷凝压力不应过高，一般要求不超过
12~16bar。
为提高压缩机的输气系数，减小压缩机的耗功量，并降低压缩机的排气温度，以利于润
滑，要求制冷剂在给定的温度条件下，对应的冷凝压力和蒸发压力比较小，绝热指数也比较
小。
(3)临界温度颇高于环境大气温度，凝固温度要低。便于用一般冷却介质（水或空气）进
行冷却。
2． 物理化学性质
(1)导热系数和放热系数要高，这样能提高蒸发器和冷凝器的传热效率和减少它们的传热
t(℃)
s
>0
-60~
0
的为2163.5kPa
<-60
面积。
(2) 制冷剂的粘度和密度应尽可能小，这样可减少制冷剂在制冷装置中流动时的阻力，
降低压缩机的能耗或缩小流道管径。
(3)具有一定的吸水性。当制冷系统中渗进极少的水分时，虽会导致蒸发温度升高，但不
致在低温下产生“冰塞”而影响制冷系统的正常进行。
(3) 具有化学稳定性，在高温下不分解，不易燃烧，无爆炸危险，对金属和其它材料（如
橡胶）无腐蚀和侵蚀作用。
(4) 溶解于油的性质。制冷剂与油无限溶解时，可使润滑油随制冷剂渗透入压缩机各部
件，对润滑有利；并且在换热器的换热面上不易形成油膜阻碍传热，对换热也有利；但是，
这会稀释润滑油和提高蒸发温度，并使制冷剂沸腾汽化时泡沫增多，造成蒸发器中形成蒸发
器中液面不稳定又不利。
制冷剂只微溶于油时，蒸发温度较为稳定，制冷剂与油易于分离是有利的；而在换热面
上易形成难于清除的油膜阻碍伟热又是不利的。
因此，只能根据具体情况权衡利弊加以选择，或增加附属设备以抑制或减少不利的一面。
(5) 良好的绝缘性能。电动机的线圈是与制冷剂及润滑油直接接触的。因此制冷剂应具
有良好的绝缘性能。此外，若含有微量杂质如灰尘等，都会使其绝缘电组显著下降，困而使
进行闭式压缩机的漏电增加。
(三) 常用制冷剂
制冷剂 标准大气压下临界温临界压力 临界比容 标准气压下凝固温
的沸腾温度℃ 度℃ 度℃
水
R12 -29.8 112.04 4.112 1.793 -155.0
R22 -40.8 96.0 4.932 1.905 -160.0
100.0 374.15 22.114 3.260 0.0
bar
目前，房间空调器一般用R22作制冷剂，电冰箱一般用R12作制冷剂。R22是一种很安
全的中温制冷剂，但毒性比R12稍大，与明火接触，它会分解产生有毒的光气；与铁共存的
情况下，若温度上升到550℃，就开始分解。
水在R22中的溶解度要比在R12中的溶解度大二三十倍，而且水与R22反应后的生成
物同样会腐蚀金属，因此，R22中的含水量应控制在25×10以内。
-6
R22在饱和状态下的热力性质见表2-1-1。
表2-1-1 R22饱和状态下的热力性质
温度 绝对压力 比容 焓 汽化热 熵
(℃) (Pa) (kJ/kg)
-40 104950 0.70936 0.20575 155.413 388.611 233.198 0.82489 1.82505
-38 115070 0.71230 0.18878 157.537 389.531 231.994 0.83393 1.82046
-36 125940 0.71529 0.17348 159.671 390.444 230.773 0.84293 1.81600
-34 137610 0.71832 0.15967 161.816 391.350 229.534 0.85191 1.81165
液体 蒸汽 液体 蒸汽 液体 蒸汽
33
(dm/kg) (m/kg) (kJ/kg) (kJ/kg) (kJ/kg·K) (kJ/kg·K)
16
-32 150110 0.72139 0.14717 163.972 392.249 228.277 0.86085 1.80742
-30 163480 0.72452 0.13584 166.139 393.140 227.001 0.86976 1.80330
-28 177760 0.72769 0.12556 168.317 394.023 225.706 0.87863 1.79928
-26 192990 0.73092 0.11621 170.507 394.898 224.391 0.88748 1.79536
-24 209220 0.73420 0.10770 172.707 395.764 223.057 0.89630 1.79153
-22 226480 0.73753 0.09993 174.919 396.621 221.702 0.90509 1.78780
-20 244830 0.74091 0.09284 177.142 397.469 220.327 0.91385 1.78416
-18 264290 0.74436 0.08635 179.376 398.308 218.932 0.92259 1.78060
-16 284930 0.74786 0.08041 181.621 399.136 217.515 0.93129 1.77712
-14 306780 0.75143 0.07495 183.878 399.954 216.076 0.93997 1.77372
-12 329890 0.75506 0.06994 186.147 400.761 214.614 0.94862 1.77040
-10 354300 0.75876 0.06533 188.426 401.558 213.132 0.95725 1.76714
46 1770200 0.90586 0.01294 257.757 417.435 159.678 1.19145 1.69176
48 1854800 0.91374 0.01228 260.497 417.657 157.160 1.19977 1.68912
50 1942300 0.92193 0.01166 263.265 417.842 154.577 1.20811 1.68644
52 2032800 0.93047 0.01108 266.063 417.986 151.923 1.21648 1.68371
54 2126500 0.93939 0.01052 268.892 418.086 149.194 1.22489 1.68091
56 2223200 0.94872 0.00998 271.755 418.140 146.385 1.23333 1.67806
58 2323200 0.95850 0.00948 274.655 418.143 143.488 1.24183 1.67512
60 2426600 0.96878 0.00900 277.595 418.092 140.497 1.25038 1.67209
二、载冷剂
载冷剂又称冷媒，用于向被间接冷却的物体输送制冷系统产生的冷量。
为提高载冷量、增强传热及减小流动阻力，从而减小设备的尺寸重量和降低能耗，要求
载冷剂的比热和换热系数要大，而粘度和密度要小。
此外，还要求载冷剂的凝固点要低，挥发性和腐蚀性要小，不易燃烧，无毒无臭，对人
无害，化学性质稳定，且价格低廉，易于获得。
在空气调节中，常用水、空气和盐水作为载冷剂。
显然，水是一种较理想的载冷剂，但水只适用于温度范围在0℃以上的工况。当致冷温
度要求在0℃以下时，可使用盐水（氯化钙或氯化钠的水溶液）作载冷剂，盐水的凝固温度
随浓度的增加而降低，选择盐水的浓度时，一般使对应的盐水凝固点比制冷系统制冷剂的蒸
发温度低至6~8℃。但盐水对金属的腐蚀性强，腐蚀程度与盐水中的含氧量相关，而氧主
要来自空气，应尽量减少盐水与空气的接触。
空气作载冷剂有很多优点，但是由于它的比热小，所以只有对空气直接冷却时才采用它，
如房间空调器。
三、冷冻油
压缩机所有运动零部件的磨合面，必须用润滑油加以润滑，以减少磨损。制冷压缩机所
使用的润滑油叫做冷冻机油，简称冷冻油。冷冻油还把磨合面的摩擦热及磨屑带走，从而限
制了压缩机的温升，改善了压缩机的工作条件。压缩机活塞与气缸壁、轴封磨合面间的油膜，
不仅有润滑作用，而且还有密封作用，可阻挡制冷剂的泄漏。
（一）冷冻油的性能与要求
冷冻油与制冷剂有很强的互溶性，并随制冷剂进入冷凝器和蒸发器，因此，冷冻油不但
要对运动部件起润滑和冷却作用，而且不能对制冷系统产生不良影响。所以，冷冻油的物理、
化学、热力性质应满足下列要求：
1．粘度适当。粘度是表示流体粘滞性大小的物理量。粘度分为动力粘度和运动粘度两
种，粘度随温度的升高而降低，随压力的上升而增大。粘度是冷冻油的一项主要性能指标，
因此，冷冻油通常是以运动粘度值来划分牌号的。不同制冷剂要使用不同粘度（标号）的冷
冻油。如R12与冷冻油互溶性强，使冷冻油变稀，应使用粘度较高的冷冻油。制冷系统工作
温度低，应使用粘度低的冷冻油；制冷系统工作温度高，应使用粘度高的冷冻油。转速高的
往复式压缩机及旋转式压缩’机应使用粘度高的冷冻油。
2．浊点低于蒸发温度。冷冻油中残留有微量的石蜡。当温度降到某一值时，石蜡就开
18
始析出，这时的温度称为浊点。冷冻油的浊点必须低于制冷系统中的蒸发温度，因为冷冻油
与制冷剂互相溶解，并随着制冷剂的循环而流经制冷系统的各有关部分，冷冻油析出石蜡后，
会堵塞节流阀孔等狭窄部位，或存积在蒸发器盘管的内表面，使传热效果变差。
3．凝固点足够低。冷冻油失去流动性时的温度称为凝固点，凝固点总比浊点低。冷冻
油的凝固点必须足够低，以R12、R22为制冷剂的压缩机，其冷冻油的凝固点应分别低于一
30～一40℃、一55C。冷冻油中溶入制冷剂后，其凝固点会降低。如冷冻油中溶入R22后，
其凝固点会比纯油时降低15～30℃。
4。闪点足够高。冷冻油蒸汽与火焰接触时发生闪火的最低温度，叫做冷冻油的闪点。
冷冻油的闪点应比压缩机的排气温度高20～30℃，以免冷冻油分解、结炭，使润滑性能和密
封性能恶化。使用R12或R22为制冷剂的压缩机，其冷冻油闪点应在160C以上；而在热带
等高温环境（50℃左右）下使用的空调器，其冷冻油闪点宜在190℃以上。
5．化学稳定性好。冷冻油在与制冷剂、金属共存的系统中，若温度比较高，则在金属
的催化作用下，会起分解、聚合、氧化等化学反应，生成具有腐蚀作用的酸。因此，化学稳
定性好的冷冻油，其含酸值比较低。各种牌号冷冻油的允许酸值表2-1-2。
表2-1-2 国产冷冻油主要性能指标
牌 号
HD-13 HD-18 HD-25 HD-30 HD-40
项 目
运动粘度（50℃）(cSt) 11~15 18~22 25~29 30~35 ≥40
凝固点（℃） ≤-40 ≤-40 ≤-40 ≤-40 ≤-40
闪点（℃） ≥160 ≥160 ≥170 ≥180 ≥190
酸值（mgKOH/g油） ≤0.14 ≤0.03 ≤0.05 ≤0.1 ≤0.1
机械杂质 无 无 无 无 无
6．杂质含量低。制冷剂、冷冻油溶液中若混入微量水分，则会加速该溶液的酸化作用，
使制冷系统出现有害的镀铜现象，并使压缩机的电机绝缘性能降低。因此，1kg冷冻油中含
水量应低于40mg。冷冻油在生产过程中虽然经过严格的脱水处理，但它有很强的吸水性，因
此，冷冻油存贮中要做好容器的密封工作，勿让其长时期与空气自然接触。冷冻油中若含有
机械杂质，则会加速运动机件的磨损，并引起油路堵塞，所以，冷冻油应不含机械杂质。
7．绝缘性能好。封闭式压缩机的电机绕组及其接线柱与冷冻油直接接触，因此，要求
冷冻油有良好的绝缘性能。纯净冷冻油的绝缘性能一般都很好，但是，若油中含有水分、尘
埃等杂质，则其绝缘性能就会降低。冷冻油的绝缘性能用击穿电压来表示。击穿电压测定的
方法为：将冷冻油倒入装有一对2．5mm间隙的电极的玻璃容器内，电极通电后逐渐升高电
压，直到冷冻油的绝缘被破坏而发出激烈的响声，此时的电压值就是这种油的击穿电压。冷
冻油的击穿电压要求在25kV以上。
（二）冷冻油的选用
1．牌号选择。目前，我国生产的冷冻油主要有5种，其牌号按运动粘度来标定，粘度
大，标号高，其主要性能指标见表1。不同牌号的冷冻油不能混用，但可以代用，其代用原
则是：高标号冷冻油可代替低标号冷冻油，而低标号冷冻油却不能代替高标号冷冻油。使用
R12作制冷剂的压缩机宜用HD-18号冷冻油；使用R22作制冷剂的压缩机宜用HD-25号冷冻
油。
2．质量判断。从冷冻油外观可以初步判断其质量的优劣。当冷冻油中含有杂质或水分
时，其透明度降低；当冷冻油变质时，其颜色就变深。因此，可在白色干净的吸墨纸上滴一
滴冷冻油，若油迹颜色浅而均匀，则冷冻油质量尚可；若油迹呈一组同心圆状分布时，则冷
冻油内含有杂质；若油迹呈褐色斑点状分布，则冷冻油已变质，不能再使用。优质冷冻油应
是无色透明的，使用一段时间后会变成淡黄色，随着使用时间的延长，油的颜色会逐渐变深，
透明度变差。若冷冻油变成桔红色或红褐色，则应更换。
第二节 蒸气压缩式制冷
蒸气压缩式制冷是利用低沸点的液态工质（如氟利昂等制冷剂）沸腾汽化时，从致冷空
间介质中吸热来实现制冷的。这种制冷方法利用制冷剂的液——气集态变化过程，实现定温
吸热和放热，使致冷循环较为接近逆卡诺循环，从而可提高致冷系数。蒸气压缩式制冷技术
现已泛应用于房间空调器的制冷技术中。
一、 制冷系统的基本组成
如图2-2-1所示，蒸发器、压缩机、冷凝器和节流装置是蒸气压缩式制冷系统的四个必
不可少的基本部件。
制冷剂R22在压缩机中被压缩成高温、高压的过热蒸气（其压力约为1.9Mpa），并进入
风冷式冷凝器中冷却，经过冷却，制冷剂的温度、状态都会发生变化：高温、高压的过热蒸
气冷凝为高压中温的液体。这种冷凝后的制冷剂液体进入毛细管中节流减压，为在蒸发器中
进行蒸发汽化创造条件。在蒸发器中液态的制冷剂全部汽化为低压的气体，同时从外界吸热，
约19kgf/cm,50℃
2
约19kgf/cm,70℃
2
约5kgf/cm,5℃ 约5kgf/cm,15℃
22
图2-2-1 蒸气压缩式制冷系统
这样蒸发器温度必低于环境温度，即成为冷却器。蒸发器中的制冷剂先是气、液共存，后变
为饱和蒸气，最后变为低压过热的蒸气，其压力约为0.5MPa。
在被吸回压缩机的过程中，吸气管内的制冷剂蒸气仍然从外界吸收热量，继续进行过热
过程，因此压缩机的吸气管也是低于环境温度的，用手触摸感到有些凉，而压缩机的排气管
20
相反，因为排气管内是高温、高压的制冷剂过热蒸气，反而其外表温度比环境温度高，用手
触摸感到是热的。
冷凝器的热量是由排风风扇（轴流风扇）向室外吹出热风，蒸发器的冷量由室内送风风
扇（多叶低噪声的离心风扇或贯流风扇）向室内吹送冷风。
在上述的制冷循环中可分为高压和低压两个区域：从压缩机排气口至毛细管入口处为高
压区，从毛细管出口至压缩机的吸气口为低压区。
二、 工作原理
(一)蒸发器的作用
蒸发器由一组或几组盘管组成。低温液态制冷剂进入蒸发器盘管流动时，通过管壁吸收
盘管周围介质（空气或水）的热量沸腾汽化（工程上常称为蒸发），使盘管周围的介质温度
降低或保持一定的低温状态，从而达到致冷的目的。
可见，蒸发器是让低温液态制冷剂和需要致冷的介质交换热量的换热器。
制冷剂在蒸发器盘管内沸腾汽化时保持温度和压力不变，相应的温度和压力称为蒸发温
度和蒸发压力，分别用t和 p表示。蒸发温度随蒸发压力的增大而升高，它们有确定的对
00
应关系，对给定的制冷剂，利用它的饱和蒸气表或压焓图，从已知的t可查出应的p，反之
00
亦然。
通过控制或调节蒸发压力也就可控制或调节蒸发温度，由于蒸发温度通常都很低，因而
对应的蒸发压力也不高。相对于冷凝器，制冷剂在蒸发器中处于低温低压状态。
制冷剂在蒸发器中沸腾汽化时从致冷空间介质吸收的热量，就是制冷系统的制冷量。
(三) 冷凝器的作用
为了让制冷剂能被反复使用，需将从蒸发器流出的制冷剂蒸气冷凝还原为液态，冷凝器
就是让气态制冷剂向环境介质放热冷凝液化的换热器。
制冷剂蒸气在冷凝器中冷凝液化时也保持温度和压力不变，相应的温度和压力称为冷凝
温度和冷凝压力，分别用t和p表示。冷凝温度随冷凝压力的增大而升高，它们也有确定的
kk
对应关系，这种对应关系也可在制冷剂的饱和蒸气表或压焓图中查取。
制冷剂在冷凝器向冷却介质排放的热量，称为冷凝器的热负荷。
(四) 压缩机的作用
用空气或常温的水来使制冷剂蒸气冷凝，冷凝温度就高于蒸发温度，对应的冷凝压力也
就要求高于蒸发压力。压缩机的作用就是将从蒸发器流出的低压制冷剂蒸气压缩，使蒸气的
压力提高到与冷凝温度对应的冷凝压力，从而保证制冷剂蒸气能在常温下被冷凝液化。制冷
剂蒸气经压缩机压缩后，温度也升高了。因此，相对于蒸发器，冷凝器中的制冷剂处于高温
高压状态。
一般压缩机是由电动机带动来压缩蒸气作功的，因此，压缩机的作用实质上是消耗外功，
迫使制冷剂将从致冷空间（低温热源）吸收的热量排放给环境（相对致冷空间为高温热源）。
这与热力学第二定律的要求是一致的。
(五) 节流装置的作用
冷凝器冷凝得到的液态制冷剂的温度和压力为冷凝温度和冷凝压力，要高于蒸发温度和
蒸发压力，在进入蒸发器前需使它降压降温。为此，让冷凝液先流经节流阀或毛细管绝热节
流，将压力和温度降至需要的蒸发压力和蒸发温度后再进入蒸发器蒸发致冷。
液态制冷剂在节流过程中，因吸收磨擦热将有少量汽化为蒸气（称为闪发气体），因此，
节流装置出口的制冷剂是干度很低的低温低压湿蒸气。
综上所述，让制冷剂不断经历蒸发(沸腾汽化) → 压缩（升压升温） → 冷凝(液化)
节流（降压降温） → 再蒸发的循环（称为蒸气压缩制冷循环）。
三、蒸气压缩式制冷循环的改进
蒸气压缩式制冷循环在实际应用时还需有若干改进，才能使制冷系统具有较高的致冷系
数和正常运行。主要的改进措施有下列几项。
(一)用干压缩代替湿压缩
压缩机压缩湿蒸气称为湿压缩；压缩干饱和蒸气或过热蒸气称为干压缩。
压缩机作湿压缩时，湿蒸气中含有的制冷剂液珠吸收温度较高的气缸壁的热量将迅速汽
化，并占据气缸部分有效容积，使压缩机吸入的制冷剂质量减少，从而会显著降低制冷量；
液珠的汽化还会使气缸壁因失热温度降低而急骤收缩，容易造成抱缸事故；液珠含量较多时
不可能全部立即汽化，压缩机在压缩蒸气的同时还会压缩液态制冷剂，以致产生强烈的冲击
波而形成液击冲缸事故，使机件遭受破坏。因此，要避免压缩机吸入湿蒸气作湿压缩，而用
干压缩代替湿压缩。
(二)冷凝液的过冷
如果设法使从冷凝器得到的制冷剂冷凝液在节流前继续定压放热，从而降低温度变成过
冷液体，可以减少节流过程中产生的闪蒸气体量，从而减少节流损失，提高单位质量工质的
制冷量。
在实际工作中，常用下列措施实现液体过冷：
(1) 在冷凝器中过冷，当冷却介质温度降低，冷凝器面积足够大时，制冷剂液体可获得
过冷。（房间空调器用此方法）
(2) 用过冷器过冷，专门设置一种换热器，用来进一步冷却冷凝器出来的制冷剂液体。
(3) 用回热器过冷，在回气管路（即从蒸发器出口到压缩机回气口之间）上装一个换热
器，利用蒸发器出来的回气冷却节流前的制冷剂液体。
三、 蒸气压缩式制冷的理论循环
单级蒸气压缩制冷理论循环，一般可在制冷剂的压焓图上表示如图2-2-3的循环
4a12bc34。它由4 → a → 1、1 → 2、2 → b → c → 3和3 → 4四个分过程组成。
(一)蒸发和吸气过热过程 4 → a → 1
4 → a为低温低压的液态制冷剂在蒸发器中定温（t）、定压（p）吸热沸腾汽化的过程，
00
湿蒸气的干度逐渐增大，假定至蒸发器出口a处制冷剂完全汽化为干蒸气，即x=1。
a → 1为压缩机的吸气过热过程，假定它是定压（p0）的吸热过程，制冷剂蒸气的温度
22
由t0升至压缩机的吸气温度t1,因而点1处蒸气呈稍过热状态。
(二)定熵压缩过程1 → 2
1 → 2为压缩机的干压缩过程，假定压缩过程是定熵的，即压缩机的入口和出口处蒸气
的状态点1和2位于同一条等熵线上，s=s。蒸气经压缩后，压力由p升至p，温度由t
210k1
升至压缩机排气温度t由图可见，t>t，在压缩机出口处蒸气是过热蒸气。
22k
(三)定压冷却冷凝和过冷过程2 → b → c → 3
压缩机排出的过热蒸气进入冷凝器后不能立即冷凝，而是先经2 b的定压（p）冷却
k
过程，至点b温度降到t，才能开始冷凝。
k
c
图2-2-3
2-2-3 蒸气压缩式制冷理论循环 图
b → c为制冷剂蒸气的定温（t）、定压（p）放热冷凝液化过程，湿蒸气的干度逐渐减
kk
小，至点c完全液化为制冷剂饱和液，即x=0。
c → 3为制冷剂冷凝液定压（p）、放热过冷过程，至节流装置入口点3，冷凝液温度
k
降到过冷温度t，制冷剂成为过冷液体。
G
(四)绝热节流过程3 → 4
3 → 4为过冷的液体制冷剂流经节流装置的绝热节流过程。由于绝热节流前后制冷剂的
焓相等，因此，节流装置入口与出口处制冷剂的状态点3和4位于同一条等焓线上，h=h。
43
经节流后，制冷剂的压力和温度由p、t降到p、t，然后再进入蒸发器蒸发，得以循环制
kG00
冷。
第三节 影响致冷系数的主要因素
本节介绍利用制冷剂的压焓图对影响致冷系数的几个主要因素作详细分析。
一．蒸发温度的影响
如图2-3-1所示，比较两个单级压缩理论循环1-2-3-4-5-1和1`-2`-3-4-5`-1`。这二循环的
冷凝温度t相同；它们的蒸发温度、单位制冷量和单位压缩功分别用t、q、w和t`、q`、
k00c00
w`表示。由图可见，t< t`、 q c0000cc0c0c 这表明：提高蒸发温度可以提高致冷系数。但是，蒸发温度的提高，会受到要求致冷空 间所需致冷温度的限制。蒸发温度主要由致冷空间要求的致冷温度确定。因此只能在满足致 冷要求的前提下，尽可能采用较高的蒸发温度。 二．冷凝温度的影响 如图2-3-2所示，比较两个单级压缩理论循环1-2-3-4-1和1-2`-3`-4`-1。这二循环的蒸发 温度t相同；它们的冷凝温度、单位制冷量和单位压缩功分别用t、q、w和t`、q`、w` 000c00c 表示。由图可见，t< t`、 q kk00cc 1 2 这表明：降低冷凝温度可以提高致冷系数。但是，冷凝温度的降低要受到环境温度的限 制。 三．过冷的影响 如图2-3-3所示，循环1-2-3-4-1和1-2-3`-4`-1比较，蒸发温度、冷凝温度和单位压缩功 都相同，但后者冷凝液在节流前具有一定的过冷度t-t= t-t。由图可见，因为冷凝液的过 33`kG 冷，在不提高单位压缩功的情况下（w=w），却增大了单位制冷量（q`>q0）,因而致冷系数 cc`0 提高了（ε` >ε)。 24 在不采用回热措施的情况下，过冷温度t取决于冷凝器用冷却介质的温度，要受环境温 G 3 度的限制。通常取过冷温度t较同压力下的冷凝温度t低5~8℃。 Gk 综上所述，提高蒸发温度、降低冷凝温度和使制冷剂冷凝液在节流前过冷，可以提高压 缩式制冷循环的致冷系数。 第四节 制冷设备 本节介绍蒸气压缩式制冷系统的主要设备压缩机、蒸发器、冷凝器、节流装置与其它辅 助设备。 一、 制冷压缩机 制冷压缩机通过消耗机械能，一方面压缩蒸发器排出的低压制冷剂蒸气，使之升压到在 常温下冷凝所需的冷凝压力，另一方面提供制冷剂在系统中循环流动所需的动力。可以说， 它是蒸气压缩式制冷系统的心脏。 按工作原理分类，制冷压缩机有容积型和速度型两大类。容积型压缩机是通过改变工作 腔的容积来完成吸气——压缩——排气的循环工作过程。在速度型压缩机中，气体压力的增 长是由气体的速度转化而来，即先使吸入的气流获得一定的高速，然后再使它缓慢下来，让 其动量转化为气体的压力升高，而后排出，可见，速度型压缩机 中压缩机中的压缩过程是连续进行的，其流动是稳定的。在制冷 空调中应用的速度型压缩机几乎都是离心式压缩机。 根据结构特点的不同，容积式压缩机可分为活塞式（又称往 复式）和回转式。往复活塞式压缩机是活塞在气缸内作往复运动； 回转式压缩机是转子在气缸内作旋转运动，主要有旋转式（又称 图2-4-1 滚动转子式或刮片式）、滑片式、螺杆式、涡转式等。 按构造的不同，压缩机又可分为开启式、半封闭式和全封闭式。开启式的压缩机和电动 机是分开的两个设备，为防止制冷剂泄漏和空气渗入，在压缩机轴穿出机体处设有轴封；半 封闭式压缩机将其曲轴箱和电动机外壳共同构成一个密闭空间，可取消轴封；全封闭式压缩 机，则是将压缩机和电动机全部密闭在同一个钢壳内。 房间空调器用的制冷压缩机为全封闭式，全封闭式压缩机的外形如图2-4-1所示，压缩 机为柱式，有管道与制冷系统相连接，在吸气管路上有一筒形的气液分离器（储液器）。 下面介绍目前广泛使用的旋转式压缩机和涡旋式全封闭压缩机。 (一)旋转式压缩机 近年来，全封闭旋转式压缩机日趋成熟，已广泛应用于窗式和分体壁挂空调器中，并且 在小容量范围（0.3~0.5kW）内有取代往复式压缩机的趋势。 1．结构 旋转式压缩机结构的主要特点是用偏心转子起活塞作用，对制冷剂气体进行压缩。旋转 式制冷压缩机内部结构如图2-4-2所示。它主要由电机、轴承、气缸体、转子、主轴、排气 阀、吸气管、活动刮板、机座、机壳、油分离器等。 转子的结构如图2-4-3所示，主轴与气缸轴共线，在主轴上装有偏心轮，偏心轮上装有 优质钢制成的薄壁弹性套筒转子（为圆柱形，又称环形转子）。转子一侧总是与气缸壁紧密 接触，因而转子外表面与气缸内壁之间形成一个月牙形工作腔，安装在气缸体上的活动刮板 1-杆 2-玻璃接头 3-排气管 4-绕组 5-曲轴 6-上壳 7-下壳 8-定子 9-转子 10-消音器 11-上轴承架 12- 气缸 13-下轴承 14-固定脚 15-排气阀 16-贮液器 17-过滤器 18-吸气口 19-导线 20-滚动活塞 21-气缸 22-叶片 23-弹簧 1-排气管 2-气缸体 3-滚动转子 4-主轴 5-冷冻 油 6-吸气管 7-弹簧、活动刮片组件 8-机壳 9- 排气阀 10-高压制冷剂气体 26 图2-4-2 旋转式压缩机的内部结构 图2-4-3 旋转式压缩机转子结构简图 在弹簧力的作用下，使其一端始终保持与转子相接触，将月牙形工作腔分成A、B两个互不 相通的空间，A、B腔分别为吸气室和压缩排气室。在圆柱形气缸壁上部开有进、排气口， 不设进气阀，但为防止高压蒸气倒流，在排气口外侧装有排气阀。气缸体整个浸在冷冻油中， 防震、润滑良好。 2．工作原理 滚动转子式压缩机工作时，主轴带动偏心轴转动，套在偏心轴上的转子随着一起转动， 其工作原理如图2-4-4所示。在图a中，A腔通过吸气管与吸气腔相通，A腔充满制冷剂气 体。当转子转到图b位置时，A腔容积缩小，气体被压缩而压力升高。同时新出现的B腔与 吸气管相通，制冷剂气体进入B腔。转子转到图c位置时，A腔进一步缩小，气体压力继续 升高。而B腔容积进一步增大，继续吸气。当A腔气体压力超过排气腔压力时，排气阀开启， 高压气体被输往制冷系统管道。转子转到图d位置时，A腔容积继续缩小，排气过程接近完 1.吸气管 2.弹簧 3.活动刮板 4.排气阀 5.气缸体 6.滚动转 子 7.曲轴 8.主轴 图2-4-4 旋转式压缩机的工作过程 成，而B腔继续增大，仍在吸气。当转子与气缸切点到达排气口处时，排气过程结束。再继 续回转，则A、B两容积被排气口沟通，存在于排气口与活动刮片区间气体将膨胀，并流向 吸气腔B空间，压力下降至接近吸气压力。由此可见，旋转式压缩机的吸气、压缩、排气、 膨胀过程是在偏心转子回转720°内完成，在刮板两侧容积的工作过程相差360°。因此， 气流的流动速度较为缓慢，压力损失较小。此外，吸气口不设吸气阀，减小了吸气压力损失， 这些都有利于提高容积效率。 由蒸发器过来的制冷剂气体通过气液分离器进入吸气管，然后直接进入压缩机气缸内。 经压缩后，由排气阀、消声罩进入壳体中，再经过电动机周围的通道，流至压缩机机壳的顶 部排气管排出，因此整个机壳中充满了高压气体，润滑油贮存在机壳的底部，滚动转子式压 缩机在偏心轴下端的油靠离心力的作用，将润滑油沿曲轴油道压升到各轴承润滑点，然后回 流到机壳体的底部，部分进入气缸腔的油，起到润滑密封转子端面与轴承端面、转子与气缸 腔之接触线、转子与滑片以及滑片与气缸上开设的滑片槽之间的间隙的作用。有一部分油随 气体从排气阀排出并随气流通过电机通道时被分离，沿机壳四周流回到机壳的底部油池里。 吸入管装有气液分离器是用以避免吸入气体中过多的液体进入气缸中，特别是在较低的 室外温度下，机组以热泵工况运转时，吸入气体中会带有较多的液态工质，压缩机容易出现 湿冲缸现象。 3．旋转式压缩机的特点 从旋转式压缩机的工作原理与结构可以看出，它具有结构紧凑、零件少、重量轻、体积 小、运行平稳可靠、振动小、噪声低，且在720°完成一次循环，使气流速度减小，从而减 小了气体的流动损失，提高了旋转式压缩机的容积效率和等熵效率，所以旋转式压缩机的制 冷效率较高。而且，可采用变频器调节压缩机的转速。 但是这类压缩机由于气缸中的密封性要求很高，为保证各密封间隙处保持着微米级的间 隙大小，对于其相关零件的制造、装配精度要求很高，这只有在拥有专用高精度工艺设备， 在批量生产条件下方可达到。 目前，制冷量在1000~7000W的空调器基本上都用旋转式压缩机。 (二)涡旋式压缩机 近年来，涡旋式压缩机由于其效率高、噪声低、运转平衡而受到人们的重视，已逐渐在 房间空调器中推广应用。涡旋式压缩机也是容积型压缩机，它是利用涡旋转子与涡旋定子的 啮合，形成多个压缩室，随着涡旋转子的平动回转，使各压缩室的容积不断变化来压缩气体 的。 目前，涡旋式压缩机应用于制冷量大致在6000~11000W的空调器中。 1．结构 28 涡旋式压缩机的整机内部结构如图2-4-4所示。它由两个涡旋体、轴承、机座、十字联 接环、偏心轴等组成。 1-排气管 2-涡旋转子 4-吸气管 5-油孔 6-上 平衡块 7-偏心轴 8-电动机转子 9-电动机定 子 10-油孔 11-甩油盘 12-润滑油池 13-下主 轴承 14-下平衡块 15-润滑油道 16-上主轴承 17-游动衬套 18-十字联接环 19-轴向柔性导 销 20-气体旁通管 21-中间压力卸荷阀 22-浮 动密封 23-双金属温控片 24-止回阀 25-排气 腔 26-高低压分隔罩 图2-4-4 美国谷轮ZR系列全封闭涡旋 式压缩机的内部结构 从蒸发器过来的工质气体经吸气管4进入压缩机机壳，通过处于机壳上部的涡旋转子3 和涡旋定子2压缩，由涡旋定子中心孔排出，并经由高低压分隔罩26进入顶部排气腔25。 在分隔罩与涡旋定子间设有密封面。在机壳体排气管1处装有止回阀24。在涡旋定子的中心 排气孔口附近，设有一旁通管道20，通道口由双金属温控片23控制。当排气温度过高时， 温控片打开通道口使高低压旁通，排气腔压力降低，止回阀关闭，压缩机运转在卸载状态， 避免压缩机过热。用这种方式，压缩机排气温度可控制在150℃以下，从而避免压缩机的损 坏。偏心轴7与十字联环18相接，使涡旋转子只能绕涡旋定子公转。涡旋转子盘与偏心销 之间装有游动衬套17。压缩机的润滑是藉助于运转时的离心抽力，将壳体下部油池中的润滑 油，沿着偏心轴中的油道，送到主轴承、偏心销、游动衬套，进行润滑。内置电动机处于机 壳的下部，其定子紧配在机壳上，使机壳成为电动机的散热面。在电动机转子的上下端设有 平衡块6和14，以平衡涡旋转子所产生的惯性力矩。 2．工作原理 图2-4-5 涡旋体的形成 涡旋式压缩机的工作室是由两个涡旋体啮合而成。涡旋体的型线（图2-4-5）一般采用 圆的渐开线，其基圆半径为α，利用渐开线的不同起始角形成涡旋体的壁厚δ。当轴向具有 一定的高度H时即形成涡旋体。 两个涡旋体中一个是固定不动的涡旋定子，一个是作平移转动的涡旋转子。涡旋转子和 2 1．涡旋定子2．涡旋转子 图2-4-6 涡旋转子与涡旋定子间的压缩过程 涡旋定子周向差相180°，中心偏置e=πα-δ，于是两个涡旋体的型面出现多处啮合点， 形成多个封闭的小室（图2-4-6）。涡旋转子中心只能进行绕涡旋定子中心，以偏心距e为半 径的平移转动而不能绕涡旋转子中转动。在涡旋转子的中心处设置一定大小的排气口，在其 周边设有吸气口，直通涡旋转子的外围。图2-4-6a表示转子和定子的最外圈正好在端点处 啮合，处于最外围的两个对称的小室（阴影部分）刚完成其吸气过程。随着偏心轴的转动和 30 涡旋转子的平移动，两涡旋体保持着良好的啮合，使外圈小室中的气体不断向中心推移，容 积不断收缩，压力逐渐升高，开始其压缩过程（图a-g，每圈相对偏心轴转角120°）。压缩 过程一直持续至该两小室的空间合并为一中心室与排气口相通为止，然后开始通过排气口向 外排气（图2-4-6h），并持续到小室的空间消失为止，此即排气过程。在上述这些过程进行 的同时，外圈型面多次开启，把气体不断吸入到涡旋外圈小室，直到外圈端部闭合（图2-4-6d、 g），多次完成其吸气过程。涡旋式压缩机中的压缩过程是具有一定内容积比的内压缩过程， 有一定的内压比，其中不需要设置吸气阀和排气阀，不存在余隙容积，工作中也就没有膨胀 过程。 3．涡旋式压缩机的特点 没 二、 热交换器 换热过程的目的是转换热量，蒸发器与冷凝器的制冷循环的两个必不可少的换热设备， 它们工作性能的好坏，直接影响整个制冷循环的工作效率。 1．蒸发器 按照冷却流体的不同，蒸发器分为冷却液体和冷却空气两大类。 (1)冷却液体载冷剂蒸发器 又称为间接冷却式蒸发器，简称液体蒸发器，常用的液体载泠剂有水和盐水。在标准大 气压下，盐水的凝固点在0℃以下，比水的凝固点（0℃）低，如Nacl(氯化钠)溶液的浓度为 13%时，其凝固点为-10℃；而水的比热比盐水大。所以水可冷却到0℃，适用于空调系统； 盐水可冷却到-10~20℃，广泛应用于冷冻食品和制冰等。 这类蒸发器的主要工作特征：先由制冷剂在蒸发器吸热蒸发，将液体载冷剂冷却，再由 液泵将低温液体载冷剂送往冷间降温。 (2)冷却空气载冷剂蒸发器 又称直接冷却式蒸发器，制冷剂在管内吸热蒸发而把管外空气的温度降低。按空气流动 的原因，它可分为自然对流式和强迫对流式两种。 ·自然对流式冷却空气的蒸发器 又称排管，这类蒸发器主要应用于冷库中。制冷剂在排管内流动吸收周围空气的热量汽 化，依靠空气的热压作用自然对流，使库内空气冷却，并维持库内低温状态。 ·强迫对流式冷却空气的蒸发器 这种蒸发器应用于小型空调系统中，如房间空调器等。它由几排胀接上纯铝质翅片的盘 管组成。胀接翅片的目的是增加传热面积，加强空气的扰动性，提高蒸发器的传热效率。铝 翅片一般经过阳极化处理，以提高其抗腐蚀性能。翅片厚度通常为0.12~0.20mm，片距 1.5~2.5mm，套片管管径Ф8~Ф16mm。 翅片管换热器的型式主要有三种型式，即L型、平直型、和V型。V型蒸发器的结构： 翅片有平、波纹、冲缝翅片三种。平翅片虽然加工容易，但刚性差、传热性能不好，现 已逐渐淘汰，波纹翅片与平翅片相比，刚性好，传热面积增加，且空气流过波纹翅片时，增 加了扰动和搅拌效应，因此传热效率提高1/5左右；而冲逢翅片会使通过翅片的空气在槽缝 中窜来窜去，因此其扰动和搅拌性能比波纹管还好，使传热效率比波纹片高1/3，但冲缝翅 片空气阻力大，容易积尘结垢，反而可能使空调器的制冷量急剧下降。 为了提高蒸发器在制冷剂侧的传热系数，在国际上大力推广和应用强化制冷剂管内蒸发 和冷凝的内螺纹管代替光管，即在管内表面上加工出许多微细的螺旋槽，与光管相比，可提 高传热系数1.5~2.0倍，而其管内的压力损失与光管差不多。 2．冷凝器 依据用来冷却冷凝器的介质来分，冷凝器有风冷式与水冷式两种，家用空调器制冷量较 小，通常采用风冷翅片式冷凝器。 风冷翅片式冷凝器是利用常温的空气来冷却的，按空气在冷凝器盘管外侧的流动原因， 可分为空气自然对流和强迫对流两种型式。 ·空气自然对流冷凝器 这种冷凝器的空气对流依靠热压作用，不设置风机，无风机噪声，结构简单，不易发生 故障，但传热效率低，通常用制冷量很小的制冷装置，如家用冰箱等。 ·强迫对流式冷凝器 有风机噪声，但传热效率较高，单位热负荷的体积小，使用方便，不需水源，应用广泛。 家用空调系统就是用这种型式的冷凝器来进行换热的。它由几组蛇形盘管组成，在盘管外加 有肋片。盘管组的一侧设置轴流风扇。盘管多采用Ф10~Ф16的小径铜管错排；肋片片厚为 0.1~0.6mm，片间节距为1.5~4mm。这种冷凝器通常做成长方形或L型。 三、 节流装置 节流器件是制冷循环系统的关键部件之一，它的作用是：将冷凝器或贮液桶中冷凝压力 下的饱和液体（或过冷液体）节流后降至蒸发压力P和蒸发温度t，同时根据热负荷的变化 00 调节蒸发器制冷剂的流量。下面先讲述一下节流的基本工作原理，然后再分别介绍空调器常 用的节流器件。 (一)绝热节流原理 工程热力学指出，工质在管路中遇到缩口和节流机构的孔口，由于局部阻力，使其压力 32 下降的现象称为“节流”。工程上当流体流经节流机构的孔口时，由于流速大，时间短，来 不及与外界进行热交换，因而这种流动过程可近似作为绝热过程来处理，所以又将它称为“绝 热节流”。 (1)焓值不变：由于制冷剂流经节流装置时，与外界没有热量和功量交换，因而它们间的 能量变化关系可直接应用绝热稳定流动能量方程式来分析，即 ω 1122 22 /(2g)+h=ω/(2g)+h 式中ω、ω——制冷剂在节流前、后的流速，m/s；h、h——制冷剂在节流前、后的 1212 焓值，kJ/kg。 在一般情况下，ω与ω相差不大，而流动的动能与焓值相比又极小，因此上式中动能 12 一项可以忽略不计，所以： h=h 12 (2)压力下降：尽管节流前、后的焓值不变，但由于制冷剂液体流经节流机构的孔口时， 在孔口附近的制冷剂将发生扰动，造成摩擦阻力的损耗，使得制冷剂在压力回复不到原来的 压力，必然的结果是p2 低。 (3)熵增加：从上面的分析可以看出，绝热节流由于存在摩擦阻力的损耗，所以它是一个 典型的不可逆过程。虽然绝热节流是一个等焓过程，但决不能简单的认为是一个等焓过程。 因为制冷剂在缩孔的地方产生了强烈的摩擦，使一部分动能用来克服摩擦阻力，而这一部分 动能最后又变为热能被制冷剂本身所吸收，所以节流后制冷剂的熵是增加的。 (4)温度降低：由于节流过程中压力降低时制冷剂的比容增大v>v，也就是分子间的距 21 离增大，同时因绝热节流过程中制冷剂与外界没有热量交换，因而在制冷剂比容增大时为了 克服分子间相互吸引力，则在绝热节流过程中使内部位能的增加依赖于摩擦时的转换的热能 和制冷剂内部动能的减少，而产生的热能量相对于转换的分子动能量是很少的。因此从微观 上分析，由于分子运动动能的减少，从而导致制冷剂温度的降低。 从宏观上来分析，也可解释成由于压力降低则对应的制冷剂饱和温度降低，因此节流过 程中工质由于压力降低而达到饱和，将会产生一部分蒸气（称为“闪发气体”）。闪发气体的 产生使单位质量制冷量减少，这部分减少的制冷量称为“节流损失”。 ( 二)常用的节流器件 空调器中常用的节流器件是毛细管、热力膨胀阀和电子膨胀阀。 1．毛细管 毛细管是内径0.5~2.5mm，管长0.1~6m的紫铜管，如图2-4-7所示。毛细管的作用一是 节流，即制冷剂经过又细又长的毛细管后，压力、温度大为降低；二是控流，即控制制冷剂 的流量。 毛细管的内径、长度，对空调系统制冷工况影响很大，只要毛细管的管径和长度选择适 当，就可使冷凝器和蒸发器之间产生需要的压力差，并使制冷系统获得所需的制冷剂流量。 (1)毛细管工作原理 制冷剂液体在毛细管中压力、温 度变化情况如图2-4-7所示。对于一 根给定内径和长度的毛细管，制冷剂 流动分液体流动和气液体两相流动 两个区域，制冷剂液体从A点进入毛 细管口，由于液体流动阻力较小，制 冷剂压力p沿着管长呈平缓的线性 A 下降，到B点压力降至为P，液体制 B 冷剂开始蒸发，在AB管段内压力下 降比较缓慢，制冷剂的温度基本保持 图2-4-7 制冷剂在毛细管节流过程中 不变。在BC管段内，由于蒸气量的 的压力与温度变化情况 增多，制冷剂在管内的流动呈气液两相流动，使阻力增大，压力的下降较快，越到后面，蒸 气含量越多，阻力越来越大，所以从截面B以后，压力呈越来越陡的非线性变化，到达出口 处C点时，压力降低为Pc，温度降低到与Pc对应的饱和温度，C点到D点表示制冷剂从毛 细管末端进入蒸发器时，其压力、温度仍有一个降低。 毛细管是最简单的节流装置，它无运动部件，不易发生故障，运行可靠，但它的调节性 能很差，除非更换管径或长度不同的毛细管，否则它的供液量不能随工况改变而自动调节或 人工调节。 毛细管是当一种制冷装置热负荷变化时，流道截面不变的节流元件。对外界因素引起的 1-温包组件 2-动力头组件 3- 阀体 4-阀座 5-推杆 6-阀针 7- 调节弹簧 8-调节杆 34 流量变化具有一定的自补偿能力。假若由于热负荷的变化，引起毛细管进出口的压力差变化， 当压力差增大时，会引起制冷剂流量增大，但由于制冷剂在毛细管内的流动阻力也同时增大， 造成管内闪发气体量增多，从面抑制了流量过分增大。反之，当压力差减小时，它就具有抑 制流量过分减少的能力。这种抑制能力就可在环境温度升高，而引起冷凝压力升高，或由于 热负荷降低，而引起蒸发温度下降的场合，防止制冷剂流量过分增加；相反，由于冷凝压力 下降，或者蒸发压力增大时，能防止制冷剂流量过分减少。 2． 热力膨胀阀 热力膨胀阀是根据热力转换平衡原理，实现对蒸发器供液量自动调节和控制的阀件。除 了节流的作用外，它能根据蒸发器出口处制冷剂蒸气过热度的变化，自动调节供液量，使供 液量与热负荷相适应，并通过保持适当的过热度，充分发挥蒸发器的工作效率。 (1)结构 热力膨胀阀的结构如图2-4-8所示，它主要由感温包、毛细管、膜片、传动杆、阀针、 阀座、调节弹簧、调节杆和阀体组成，感温包内通常注有足量的制冷剂，如R12、R22 等。热力膨胀阀的工作原理如图2-4-9和图2-4-10所示。它安装在蒸发器的出口管路上，感 温包内为蒸发器出口处蒸气的过热度所感应产生的饱和压力P。毛细管把感温包的压力传送 b 给金属膜片的上部，膜片能根据上、下作用力的变化发生相应的变形。传动杆把膜片的动作 传给阀针，也把弹簧的作用力传给膜片。膜片下方与蒸发器是连通的。在工作中，膜片受到 三个作用力：上部是来自感温包的压力P，下部是弹簧的作用力P与制冷剂的压力P。 bhz (2)工作原理 当供液量与热负荷相适应，制冷剂蒸气在蒸发器出口处的过热度为给定值时，膜片上下 受力平衡，阀口的开启度和供液量稳定不变。 当蒸发器的热负荷增大（蒸发温度上升）、供液量相对过小时，制冷剂的蒸发过程缩短， 引起蒸发器出口处蒸气的过热度增大，感温包感应产生的饱和压力P相应增大，因而使膜片 b 下鼓，传动杆带动阀针下移，阀口开大，供液量增大。而供液量的增大，又使制冷剂的蒸发 过程延长，使蒸发器出口处蒸气的过热度降回到的一定值。在这个过程中，弹簧的作用力随 着膜片的下移而增大，直至膜片上、下压力达到新的平衡。此时，阀口供液也达到新的稳定 状态。反之，当供液量相对于热负荷过多，因而使蒸发器出口处蒸气的过热度过小时，出于 相同的原理，阀口将会自动关小，减小供液量，使过热度回升到给定值，并达到新的稳定状 态。 由此可知，不论工况如何变化，热力膨胀阀能根据新的条件自动调节供液量，使之与热 负荷相适应，并将过热度保持在给定值，最终有平衡方程式： P=P+P bhz 调节供液量以及蒸发器出口处蒸气过热度的方法是调节弹簧的作用力： ①调小弹簧的作用力，阀口开大，供液量增大，过热度变小。 ②调大弹簧的作用力，阀口关小，供液量减小，过热度增大。 ③热力膨胀阀的最大开启过热度（弹簧的作有力调到最大）一般不小于8℃，最小开启 过热度一般不大于2℃。热力膨胀阀的工作过热度，一般为2~13℃。 热力膨阀按工质流动方向分可分为单向和双向型。常规使用的是单向型，在热泵机组中， P h PP z h P z 图2-4-9 内平衡热力膨胀阀工作原理 图2-4-10 外平衡热力膨胀阀工作原理 最常用的方法是采用两个膨胀阀和两个止回阀来控制制冷剂的双向流动，随着采用单向膨胀 阀作为节流元件的热泵的不断发展，近年来又出现了双向型膨胀阀。 3．电子膨胀阀 近年来，空调器技术发展迅速，空调器更新换代很快，新品种不断推出，如变频式冷热 两用型空调器就是其中的代表。为了适应精确、高速、大幅度调节负荷的需要，以便使制冷 1-阀芯 2-波纹管 3-传动器 4-齿轮 5-外 壳 6-脉冲电动机 图2-4-11 电子膨胀阀 循环维持在最佳状态，开发研制了微电脑控制的速动型电子膨胀阀。电子膨胀阀和热力膨胀 36 阀相比，其优点有：(1)由于不受冷凝温度的影响，可以在很低的冷凝压力下工作，大大提高 部分负载下的COP；(2)可以在接近零过热度平稳工作，不会产生振荡，从而充分发挥蒸发器 的传热效率。 电子膨胀阀由检测、控制、执行三部分构成。按驱动方式分，有电磁式和电动式两类。 电动式又分直动型和减速型。电子膨胀阀的结构与工作原理分别如图2-4-11和图2-4-12所示。 四、制冷系统辅助设备 偏差 + e △Tm - △T H 阀开度 h 蒸发器入口、 出口温差 制冷 微电脑 图2-4-12 电子膨胀阀工作原理 1． 过滤器 制冷系统在加工焊接过程中，可能会在系统内残留尘埃、金属和氧化皮等杂物；制冷系 统运行一定时间后，由于机件磨损，锈蚀等原因，系统内也会产生 污物杂质。过滤器就是用来除去循环制冷剂中的（水分和）固体杂 质，防止制冷系统管道发生（冰堵和）脏堵。能同时除去水分的过 滤器称为干燥过滤器。 过滤器有气体过滤器和液体过滤器两种。气体过滤器装在压缩 机的吸气或排气管路上，液体过滤器装在节流装置前的制冷剂液体 管路上，单独的过滤器是在一金属壳体中装设过滤网，氟利昂过滤 器采用铜丝网，滤液网孔为0.1mm，滤气网孔为0.2mm。一般制冷 系统并不设置吸气侧过滤网，而是在压缩机的吸气口处设置气体滤 网。 2． 气液分离器 为了防止液态制冷剂进入压缩机，引起液击，一般都在压缩机的回气管路上安装气液分 离器，普通气液分离器如图2-4-14示，从蒸发器出来的制冷剂进入气液分离器后，制冷剂中 的液体万分因本身自重而落入筒底，只有气态制冷剂才能由吸入管吸入压缩机。旋转式压缩 机的气液分离器与压缩机装在一起，肯其内部装有过滤器，兼有过滤和消音功能。 3． 储液器 储液器常制成立式筒体结构，用来贮存制冷剂，以在制冷系统工况改变时补偿或调节制 冷系统内制冷剂的循环量。 用来收集压缩机回气管路上从液体分离器分离出来的低压液体制冷剂（所以这种储液器 又称低压储液器），有时在制冷量较小的系统亦可利用液体分离器的下部起低压储液器的作 用，而不单独设低压贮液器。 图2-4-13 气液分离器 贮液器的工作原理与气液分离器的工作原理基本一样。 4．单向阀（又称逆止阀或止回阀） 单向阀的作用是只允许制冷剂沿单一的方向流动，单向阀的阀体外表面标有制冷剂流动 的箭头。其符号如图2-4-15所示。 在热泵空调器中，单向阀与节流元件并联，有 效地阻止液体制冷剂从暂不工作的节流元件中流 过，确保系统正常运行。 5． 电磁阀 电磁阀是利用通电线圈所产生的电磁力来接通、切断制冷剂通路或切换制冷剂流向的闸 阀，它也可用于旁路，以控制压缩机在正常的压力下启动和运行。空调器常用的电磁阀有两 种： (1)电磁四通换向阀（简称电磁换向阀） 常用在热泵型空调器上，通过改变制冷剂的方向，实现制冷工况与制热工况之间的转换， 其 图2-4-15单向阀表示符号 (a) 图2-4-16 四通换向阀的工作原理 a）制冷状态 b）制暖状态 外形与工作原理如图2-4-16所示（图中热向阀处于制热工况位置）。 (b) 工作原理：当空调器选择制冷模式时，换向阀中的线圈断电，衔铁左移，左阀孔打开， 毛细管A与B接通，而C管堵住。由于换向阀上的8号管与压缩机排气管相连接，阀体内 腔除被滑块盖信的部分外，均充满高压气体并通过活塞上的小孔向左右两端的空腔充气。又 由于毛细管C被堵不通，因而右活塞右端空腔内充满高压气体，而毛细管A和B通过6号 管与压缩机吸气管（低压侧）相通，使左活塞左端空腔内的气体不断被压缩机吸走，形成低 气压区。这就是说，换向阀左右活塞两端的空腔内形成一个自右向左的压力差，从而将滑块 38 推向左侧，使5号管和6号管靠滑块而接通，这时，室内侧的热交换器就变成蒸发器，液态 制冷剂在蒸发器内吸热汽化，起制冷作用。 当选择制热档时，则电磁阀的线圈通电，衔铁右移，毛综管B和C接通，A管堵住。 这 时换向阀滑块右移，6号管和7号管接通，室内侧的热交换器变成冷凝器，汽态制冷剂在冷 凝器内液化放热，达到制热的目的。 (2)双向电磁阀 双向电磁阀的一个典型应用是作为旁通阀用，如图2-4-17所示。在这里，双向电磁阀用 于控制压缩机负载的轻重，当线圈通电时， 双向电磁阀开启，压缩机排气侧有一部分 制冷剂返回低压侧，则压缩机两侧压力差 减小，压缩机轻载运行；而线圈断电时， 双向电磁阀关闭，压缩机满载运行。 双向电磁阀亦可用于接通、切断某一 部分的制冷剂通路，如用在单冷一拖二空 调器中。 6． 油分离器 冷凝器和蒸发器的换热面上若形成 油污，将增大传热阻，会削弱传热；蒸发器内若积油，将降低制冷量。为尽量使润滑油不会 随制冷剂进入冷凝器和蒸发器，可在压缩机的排气管路上设置油分离器，令压缩机排出的含 有润滑油或油雾的制冷剂与油分离。 油分离器的基本结构为一立式筒体，按工作原理不同，可分为惯性式、过滤式等。 (1)惯性式 惯性式油分离器工作原理与制冷剂气液分离器相似，也是依靠油气混合物进入分离器后 流速突然下降和改变流向，致使容重较大的润滑油与制冷剂蒸气分离。油滴下沉汇集于筒体 底部，再同压缩机回气管路进入压缩机。制冷剂蒸气则从筒体上部排出进入冷凝器。 (2)过滤式 过滤式油分离器在筒体内进气管四周或在筒体的上部装设滤油层（如纺织的金属丝网）， 它依靠油、气的惯性大小不同和滤网的共同作用，使油滴分离出来，下沉至筒体底部。 7． 三通截止阀 一般在分体室外机上装有一个三通截止阀，如图2-4-18所示。截止阀上有三个通道，A 通气管、B通压缩机回气管、C通维修口。 当顺时针方向旋足时，阀杆3堵死管道口，称之关刹。关刹时，A气管与维修口通，与 压缩机回气管不通。 当逆时针方向旋足时，阀杆3堵死维修口，称之倒刹。倒刹时，压缩机回气管与气管通， 与维修口不通。 双向阀 图2-4-17双向电磁阀的应用 当阀体处于中间位置时，为三通状态。 1-管接头 2-阀体 3-阀杆 4-多用接头(细牙接头) 5-填料垫圈 6-填料 7-填料螺丝 8-阀 帽 A-压缩机通道端 B-制冷系统管道端 C-多用通道端 第五节 空调器的性能 家用房间空调器的性能参数主要有制冷量（W）、制热量（W）、循环风量(m/h)、除湿 3 量（L/h）、消耗功率（W或马力）、能效比EER和性能参数COP（W/W）、噪声（dB）等。 一、 我国GB/T7725-1996《房间空气调节器》标准中规定的运行条件 1． 性能工况，如表2-5-1所示。 表2-5-1 我国GB/T7725-1996标准规定T1型空调器的性能工况 工况条件 额定制冷 27 19 35 24 最大运行 32 23 43 26 冻结 21 15 21 - 冷 最小运行 21 15 由厂家推荐最低温度 凝露 冷凝水排除 高温 7 6 额定 中温 20 15（最大） 2 1 制热 超低温 -7 -8 最大运行 27 - 24 18 最小运行 20 - -5 -6 室内侧空气状态/℃ 室外侧空气状态/℃ 干球温度 湿球温度 干球温度 湿球温度 27 24 27 24 图2-4-18 截止阀 制 运 行 制 热 运 行 注： (1)在空调器制冷运行试验中，空气冷却冷凝器没有冷凝水蒸发时，室外湿球温度条件可 不做要求。 (2) 最大运行制冷/热：电压波动10%，按上表工况，连续运行1h，然后停机3min，再 启动运行1 h。此期间空调器应能正常运行。 最小运行制冷/热：将空调器的温度控制器、风扇速度、风门和导向格栅调到最易结冰 霜状态（制热时调到最大制热量状态），按上表工况，启动运行4h。此期间空调器应能正常 运行。 40 (3)冻结：将空调器的温度控制器、风扇速度、风门和导向格栅调到最易使蒸发器结冰和 结霜的状态，空气正常流通，按上表工况启动运行4h。此期间蒸发器室内侧迎风表面凝结的 冰霜面积不应大于蒸发器迎风面积的50%。 (1) 凝露：箱体外表面凝露不应滴下，室内送风不应带有水滴。冷凝水排除：不应有水 从空调器中溢出或吹出，以至弄湿建筑物或周围环境。 2． 房间空调器的工作环境温度，如表2-5-2所示。 表2-5-2 标准规定的T1气候型房间空调器的工作环境温度 空调器型式 工作环境温度(℃) 冷风型 热泵型 二、 房间空调器的性能参数 1． 制冷量、制热量 制冷/制热量是空调器进行制冷/制热运行时，单位时间内从密闭空间、房间或区域内除 去的冷/热量总和。 名义制冷量/制热量：在名义（额定）工况下的制冷量/制热量，W。 在选择房间空调器时，一般可根据房间大小、隔热情况、人员多少、耗热设备状况、性 能要求和经济条件等方面来选择制冷量。对给定的房间，确定选用的空调器所需的制冷能力 （安装冷负荷），理论计算较为复杂，一般可按表2-5-3所列冷负荷的经验数据进行概算。 表2-5-3 选择空调器冷负荷概算指标 房间功能 冷负荷指标（W/m） 房间功能 冷负荷指标（W/m） 22 150 175~348 普通房间 百货商场 155~175 162~200 客厅 银行大厅 180 348~440 一般会议室 会议室、餐厅 175~200 博物馆、图书馆 电影院、剧院 每个人290 这样可根据房间的面积和型式查表即可求出空调冷负荷。表2-5-4是空调器制冷量快速 选择表，仅供参考，实际应用中还应根据实际情况作调整。 表2-5-4 空调器制冷量速查表（m） 2 制冷量（W） 2500 3000 3500 4500 5100 6000 7000 7500 12000 普通房间 10~16 12~20 16~23 20~30 25~34 30~40 40~46 45~50 70~80 14~16 14~19 20~22 25~29 29~32 34~38 40~45 42~48 68~77 客厅 13 16 19 25 28 33 39 41 67 一般会议室 另外，空调器的制冷效果还会受到室外环境温度、室内外温差等多种因素的影响。 在维修实践中，可通过检测出风口温度和进出风口的温差来粗略判断空调器的制冷效 果。对于格兰仕空调器，空调器正常运行15分钟后（此时基本运行稳定），制冷时进出风口 的温差在8℃以上，出风口温度在15℃以下；制热时进出风口的温差在14℃以上，出风口温 度在40℃以上。 18-43 -7~43 2． 额定输入功率：空调器在额定工况下的进行制冷/制热运行时的功率。 3． 额定电流：额定工况下的运行电流。 4． 循环风量 空调器在新风门和排风门完全关闭，并在额定制冷运行条件下，单位时间内向密闭空间、 房间或区域内送入的风量。 设计送风量主要与风扇的型式和直径、电机的转速有关，对于一部已投入使用的空调器， 其送风量主要受到风道的闭封情况、风扇与电机的运行状态、风道的畅通性等因素的影响。 5． 除湿量 空调器以独立抽湿模式运行时，单位时间内从密闭房间内抽出的水量（仅对于具有独立 抽湿模式的空调器）。 空调器在制冷工况时，蒸发器盘管表面的温度往往低于空气的露点温度，因而，室内循 环空气流经蒸发器时，空气中的水蒸汽就会冷凝成水，并通过排水装置排出室外，使空气的 含湿量降低，因此，制冷运行兼有除湿作用。而这种除湿效果并不理想，因为室内空气的含 湿量降低，但同时房间温度也在下降，所以并不等于相对湿度也降低，而影响舒适性空调质 量的是相对湿度，而非绝对湿度。独立抽湿功能是在维持房间温度不变的条件下进行除湿运 行，在此过程中，一般风速很低，蒸发器温度远远低于露点温度，所以抽湿效果较好。 除湿量与系统的运行工况有直接的关系。 6．能效比EER和性能参数COP 能效比和性能参数是反映空调器能耗的一项重要指标。一般型空调器的能效比在2.6左 右，节能型空调在3.0以上。 在设计上提高能效比的措施主要有选用高能效比的压缩机、改进制冷循环、改进两器等。 7．噪声 空调器噪声是在本底噪声与空调器噪声测定值的差不小于10dB的消声或半消声室内测 得的机组噪声。 我国GB/T7725-1996标准规定，T1型空调器在半消声室测定值应符合表2-5-5规定，全 消声室噪声测定值应将表2-4-6所示值减去1dB。 表2-5-5 国标规定的噪声值 额定制冷量 室内噪声/dB 室外噪声/dB （W） <2500 2500~4500 >4500~7100 >7100 ≤62 ≤68 种因素的影响。 8． 制冷剂的种类和充注量，例如R22，kg。 42 ≤53 ≤45 ≤59 ≤55 ≤56 ≤48 ≤62 ≤58 ≤60 ≤55 ≤65 ≤62 - - 整体式 分体式 整体式 分体式 实际应用中，空调器的噪声主要会受到环境噪声、安装位置、安装情况、运行状态等多 9． 使用电源：单相220V/50Hz，或三相380V/50Hz。 10．外形尺寸：长×宽×高，mm。 第三章房间空调器的结构 按结构型式的不同，房间空调器可分为整体式和分体式两类。分体式空凋器按室内机组 的安装方式不同，又可分为吊顶式、挂壁式、落地式、嵌入式和台式等。本章主要介绍各种 空调器的结构原理。 第一节 房间空调器的型号 按照国标GB/T7725-1996规定，国产房间空调器产品的型号编制方式及含义如下： K 工厂设计序号和（或）特殊功能代号等，允 许用汉语拼音大写字母或阿拉伯数字表示 室外机组结构代号W 整体式结构分类代号： 类别 窗式 穿墙式 移动式 C Y 代号 可省略 或分体式室内机组结构分类代号： 类别 挂壁式 落地式 吊顶式 嵌入式 台式 L D Q T G 代号 规格代号：额定制冷量，用阿拉伯数字表示， 其值取制冷量百位数或百们以上数。制冷量 单位用W表示。 功能代号： 类别 冷风型 热泵型 电热型 R D 代号 可省略 结构分类代号： 类别 整体式 分体式 C F 代号 气候类型代号： 气候环境 43℃ 35℃ 52℃ 最高温度 T2 T3 代号 T1省略 房间空气调节器代号 型号举例： KT3C-25/A 表示T3气候类型、整体（窗式）冷风型房间空调器P，额定制冷量为2500W，第一次 改型设计。 44 KC-22C 表示T1气候类型、整体穿墙式冷风型房间空调器，额定制冷量为2200W。 KFR-35LW/B2 表示T1气候类型、分体热泵型落地式变频房间空调器，额定制冷量为3500W。 第二节 空调器系统组成 无论哪一种空调器系统都由制冷循环系统、空气循环系统和电气系统三大系统组成。 一、 制冷系统 前面已经详细介绍过空调器的制冷原理，这里主要介绍制冷系统的构成。空调器制冷系 统主要由压缩机、冷凝器、节流装置（毛细管、膨胀阀等）和蒸发器四大部件组成，此外， 还有一些辅助性器件，如过滤器、气液分离器（贮液器）、电磁阀、截止阀等。在制冷系统 中循环的制冷剂为R22。图3-2-1a、b分别是典型单冷型与热泵型空调系统的回路简图。 图a 典型单冷分体式空调器制冷回路简图 图b 典型热泵型分体式空调器制冷回路简图 图3-2-1 制冷回路简图 二、 空气循环系统（又称送风系统） 空调器的送风系统分室内侧送风系统和室外侧送风系统两大部分。 (一) 室内空气循环系统 空调房间的空气在空调器的作用下，沿以下路径循环：室内空气由机组面板进风栅的回 风口被吸入机内，经过空气过滤器的净化后，进入室内热交换器，进行热交换，经冷却或加 热后吸入风扇，最后由出风栅的出风口再吹入室内。 1． 空气过滤器 一般的空气过滤器就是滤尘网，可滤除空气中的尘埃等微粒。而功能完善的空气过滤器 （空气清新器）能滤除0.01微米的烟尘，并有杀菌、吸附有害气体等功能。滤尘网通常用化 纤维或有机纤维制成。 2． 风道 风道的结构、形状对循环空气的动力性能有很大的影响，良好的风道有助于降低噪声、 降低流动阻力、加强换热效果和获得自然气流等。 3． 风扇 窗式空调器、柜式空调器室内送风系统多用离心式风扇；分体挂壁式空调器室内机一般 用横流风扇。 (1) 离心风扇 离心风扇由叶轮、涡壳、轴和轴承等组成，其结构简图如图3-2-2a所示。叶轮一般用 ABS工程塑料等制成；涡壳由两块涡形侧板、风舌和吸风口风圈等组成，涡壳的横断面为矩 形，其截面积逐渐增大，使空气流速逐渐减慢，从而将空气的动压力转换为静动力；吸风口 风圈带弧形，其作用是降低噪声，提高效率。离心风扇的空气流动是从轴向进风，径向出风。 图3-2-2a 离心式风扇和蜗壳 显著降低。 (2) 横流风扇（又称贯流风扇） 图3-2-2b 横流风扇 离心风扇结构紧凑，尺寸小，风量大，噪声比较低，而且随着转速的下降，其运行噪声 横流风扇的外观如图3-2-2b所示。这种风扇采用前向式叶片，叶轮的轴向宽度很宽，呈 46 滚筒状，两端密封，气流沿叶轮径向流入，穿过叶轮内部，然后沿径向从另一端流出。这种 风扇叶轮直径小，转速低，噪声小，因此特别适宜于分体机的室内机组。 4． 出风栅 出风栅是由水平（外层）和垂直（内层）两层导风叶片组成的出风口。两组叶片可选择 手动或自动调节。自动调节的叶片一般利用永磁同步电机或步进电机系统推动导风叶片来回 摆动，从而使出风方向随之摇摆。 (二) 室外空气循环系统 窗式空调器室外空气的循环路径为：室外空气从左右两侧和顶部被吸入箱体内，然后经 轴流风扇吹向室外热交换器，进行热交换，后从背部排出室外。 分体式空调器室外空气循环路径与窗式空调器大同小异，即室外空气从室外机组后部 （或再加上左侧）百叶窗被吸入室外机组，经轴流风扇吹向室外热交换器，进行热交换后从 风扇前方排出室外。室外机送风系统的结构有单风扇和双风扇两种型式。 轴流风扇由机壳、叶轮、轴和轴承等组成，叶轮上有螺旋桨状的叶片。叶轮常用ABS 工程塑料注塑成型。单冷式窗机的轴风扇的叶轮外沿常设一个轮圈（甩水圈），以增加叶轮 的刚性，同时，可将积水盘上的冷凝水甩溅到冷凝器上，提高了冷凝器的热交换效率。 轴流风扇的效率高，风量大，但噪声会比离心风扇、贯流风扇都大一些。轴流风扇叶轮 末端与机壳之间的空隙一般不能超过叶片长度的1.5%。若空隙过大，效率降低，噪声增大。 三、 电气系统 空调器的电气系统主要由电源部分、控制部分和执行部件组成，主要的电控部件有变压 器、电机、继电器、温控器、热敏电阻、电容器、控制电路板、各种保护性器件、开关、遥 控器等。电气系统负责控制、调节空调器的运行状态，保护空调器的安全运行。 电气系统的控制原理：控制系统（微电脑）负责收集各种传感器反馈回来的各种环境信 息和机组运行的状态参数（主要为温度量），然后与设定量进行比较与运算，产生控制信号 送给驱动元件，执行部件则在来自驱动元件的驱动信号作用下，并通以相应的电源，改变动 作状态。各电气设备的动作使制冷系统与送风系统产生相应的被控量（如房间温度等）输出， 如此不断进行，则可将被控量稳定在期望值，如获得恒定的房间温度。 空调器的电气系统是一个典型的偏差型自动控制系统，其结构框图如图3-2-3所示。 r μ e f 控制器，如微电脑、温 控器、驱动元件等 u 执行设备，如压缩机， 风扇电机等 制冷系统 与送风系 统 y 传感器，如热敏电 阻、感温包等 图3-2-3 空调器自动控制系统结构框图 其中：r表示设定量，如设定温度量等； f表示反馈量或检测值； e表示检测值与设定值之间的偏差量，如房间温度与设定温度的差； u表示控制量或驱动信号，如开关量等； μ表示执行器的输出量，如压缩机的功率、电机转速、叶片的摆动角度等； y表示被控量，如房间温度、风量等； (一) 电机 空调器的压缩机、风扇、摆动送风叶片等部件都用电机驱动。 1． 压缩机电机 (1)单相异步电机：空调器用单相压缩机有两个绕 组，即启动绕组与运行绕组（主绕组），三个接线头， 其中C为公共端，S为启动端，R为运行端，一般采用 电容运行式（PSC）驱动，实行定速控制，其接线原理 如图3-2-4所示。 从图中可以看出，电机从启动到正常运行过程中， 副绕组电路始终都串接一只电容，这样电器运行性能 好，效率与功率因数高，工作可靠。 (2)三相异步电机 其结构与单相电机类似，不同的是三相电机定子由3组完全对称的绕组组成，这三个绕 注：将三相电源线的任意 两相对调即可使电动机 反转。 组嵌在定子铁芯槽中，而且在空间分布上彼此错开120°电度角。3 个绕组可接成Y形，亦 可接成△形，当定子绕组中通入三相对称电流（即三相电流在时间位相上互差120°电度角） 时，就会在定子、转子间的气隙产生旋转磁场，使转子因电磁感应而产生电磁转矩。三相异 步电动机结构简单，性能优良，转矩、效率与功率因数都较单相异步电动机高，所以功率较 大的空调器，如柜式空调器压缩机多采用三相异步电机。 三相异步电动机不需要启动和运行电容就能自动形成旋转磁场，其Y形和△形接线原理 如图3-2-5所示。 (3) 变频电动机 根据异步电动机的转速公式n=(1-S)60f/p（其中s=n/n，n代表转子转速；n代表旋转磁 00 48 场转速；p表示极对数；f为电源频率。），只要改变异步电机的电源频率，就可以获得不同的 电机转速。变频调速不但可以实现平滑调速，而且调速范围宽，效率高，反应快，启动电流 小，对电网影响小，舒适性能好，是一种节能型的理想调速方法，尤其是热泵型空调器，可 以通过变频调速来控制热泵制热量的大小，不受到室外气温的限制，因而大大提高其供暖能 力。 变频器工作过程：变频器一般采用间接变频（交-直-交）方式，由整流和逆变两个过程 组成。工频（50Hz）的电网电流经电源滤波等预处理后，送往整流模块（如二极管整流电桥）， 整流出来的直流电直接输入逆变模块（如采用IGBT作为基本元件的IPM模块），逆变模块 则在CPU芯片的驱动信号作用下将直流电转变成不同频率的交流电，供给压缩机工作。 IPM逆变模块工作原理：IPM模块利用IGBT（绝缘栅双极型晶体管）作为开关元件。CPU IGBT VT1 VT3 VT5 E U V W M VT4 VT6 VT2 V U-V 60° 60° V V-W V W-U 图3-2-6 注： ①根据三相交流电的要求，在相位上相与相之间间隔120°。 ②在任何时刻应同时有3只IGBT开关闭合。 ③每隔60°将有两只开关交换工作状态。开关闭合的顺序严格按照1、2、3、4、5、6的自然顺序 依次进行。具体导通顺序为：1，2，3；2，3，4；3，4，5；4，5，6；5，6，1；6，1，2。如此循环。 ④各相的波形如上图所示（从虚线开始即5，6，1三只开关导通时画起）。从图中可以看出，各相 方波基本上可以与正弦波等效。 ⑤通过控制脉宽即各方波的宽度就可以在各相上获得不同频率的交流电。 送来的六个驱动信号（即作为IGBT基极信号）分别控制三相逆变电路的六个IGBT开关的通 断，在每个周期里每隔60°按一定的顺序轮流控制各个IGBT的通断，从而在逆变电路的输 出端获得一定频率的三相交流电，通过控制IGBT开关通断时间的长短（即控制各相的正半 周期和负半周期的脉宽），即可在三相的输出端获得不同频率的交流电。三相逆变电路基本 原理及其输出的三相交流电波形如图3-2-6所示。 2． 风扇电机 空调器风扇用电机为一般为单相异步电机，采用PSC接线方式。根据使用的需要，风 扇电机可进行调速，调速方法有：定子绕组抽头式调速、可控硅调速等。 (1) 抽头式调速 通过改变电机定子绕组的匝数来改变主绕组上的工作电压，从而达到改变磁通、调节转 速的目的。抽头式调速的PSC电机定子绕组由主绕组、副绕组和中间绕组（调速绕组）三部 C 图3-2-7 电机接线原理 分组成，这三部分绕组的常见接线方式有L1、L2和T型三种，如图3-2-7所示。 (2) 可控硅调速 可控硅又称晶闸管，有单向可控硅和双向可控硅两种，其符号分别如图3-2-8a、b所示。 ① 单向可控硅特性 a． 当晶闸管承受正向阳极电压，在门极加正向电压并有一定的门极电流时，元件导通。 b． 管子在导通的情况下，门极即失去作用。 c． 晶闸管在导通的情况下，只有当其正向阳极电 压减少到一定值或阳极电压变为负值，管子截止。 ② 双向可控硅特性 a．四种触发方式：相对于T1端，I（T2+，G+）、 Ⅱ（T2+，G-）、Ⅲ（T2-，G-）、Ⅳ（T2-，G+）。其中I 和Ⅲ灵敏度高，Ⅱ灵敏度较低，Ⅳ灵敏度最低。 b． T1、T2间承受一定的电压时，在门极和第一 电极T1间加触发电压及电流时，晶闸管导通。 50 图3-2-8 晶闸管的符号(G为门极) c．管子在导通时，当T1和T2间电压降到维持导通的最小电压以下或变为反向时，管 子截止，直到下一个触发信号（脉冲信号）到来时才能重新导通。 ③ 固态继电器 固态继电器简称SSR（Solid State Relay）,它是采用双向晶闸管的无触点半导体继电器， 图3-2-9 固态继电器结构框图 其原理如图3-2-9所示。在输入端施加触发信号时，光电晶闸管就对负载进行通断控制。 在空调器的风扇电机调速中，单片机输出的高低电平作为固态继电器的触发信号，并通 过附属电路检测到工频正弦电流的过零点，由程序 控制计时，然后在一定的时刻接通负载的电流，而 电源电流过零点时晶闸管自动截止，如图3-2-11所 示（阴影部分为导通状态）。这样负载就可获得所需 的有效电压，若此电压供给电机，即可实现电机绕 组电压的改变，从而获得相应的转速。 3． 其它装置用电机 (1) 步进电机 步进电机是一种将电脉冲信号转换成直线位移或角位移的执行元件，即外加一个脉冲信 号于电机时，电机就运动一步。图3-2-12a是永磁式步进电机的原理图。其转子是由永磁体 制成的圆柱体形两极永磁转子，定子内圆与转子外圆有一定偏心，因而气隙是不均匀的，在 AA处气隙最小，即磁阻最小。定子衔铁中套有一集中绕组，绕组两端由专用电源加入电脉 ` 冲信号。 A 图3-2-11 斩波原理 _ A _ B B 图3-2-12b 步进电机绕组接线原理 图3-2-12a 步时电机原理 定子绕组未通电时，电机磁路中有永磁转子产生的磁通。此磁通将使转子磁极的轴线趋 向于磁路中磁阻最小的位置，即转子稳定在图示位置。当电源给电机绕组加入一个脉冲时， 电流方向如图中箭头所示，使定子两个凸极形成图中N、S的磁极。此时定子两磁极与转子 两磁极的极性相斥，转子就以箭头n的方向逆时针转过约180°，直到定子磁极与转子磁极 异性极相对为止。在时间t=T/2，即经过半个周期时，电源给定子绕组加入一个方向相反的 负脉冲，电流方向与前相反，于是形成两个极性与前述相反的定子磁极，于是转子又向相同 方向再向前转过约180°。 图3-2-12b是格兰仕分体壁挂式室内机驱动摇摆叶片用的步进电机的内部绕组接线原 理，这是一种四相励磁式步进电机，驱动电压为+12V。 (2) 永磁同步电机 空调器出风栅摇摆叶片装置上用的微电机是永磁同步爪极自启动同步电机。电机驱动电 压为~220V/50Hz，它的定子由杯形机壳、环形单相线圈和爪极片组成；转子为具有高矫顽力 的铁氧体磁环。爪极沿圆周均匀分布，爪极对数（磁极对数）由所要求的同步转速决定。摇 摆电机爪极对数多，转速低，转矩较大，输出功率小，结构简单，无固定转向。 (二)主令开关（又称主控开关或选择开关） 接风机高速档 接风机低速档 接压缩机 2 接风机高速档 4 接四通阀 3 接压缩机 1 接风机低速档 图3-2-12 主令开关结构与符号 13 主令开关通常安装在空调器的控制面板上。它是接通压缩机、风扇等执行设备的电源开 关， 也是切换空调器运行状态的选择开关。 52 1．种类：机械旋转式和薄膜按键式，此两种开关的电气性能相同。其中薄膜按键式主 令开关是一种轻触式的按键开关，性能稳定，外表美观，新型空调机上多采用这类开关。 2．机械旋转式主令开关 外观、结构组成和电气符号如图3-2-13所示，电气符号分单冷型和冷暖型两种。 基本工作原理：当旋转旋转轴时，轴上的凹凸卡位控制铜片的动作，使装在铜片一端的 触点吸合或断开，从而控制各路外围设备电源的通断，使空调处于特定的运行状态。 (三)温控器 温控器是一种控制室温的电源开关，当空调房间气温达到一设定温度时，温控器动作， 切断压缩机电源，使空调器停止制冷或制热；而当室温回升（下降）时，它又自动接通压缩 机电源，使空调器恢复制冷或制热。所以，温控器能使空调器房间的温度保持在某一个范围 内。 1．分类：波纹管式温控器、膜盒式温控器和电子式温控器。窗式空调上多采用波纹管 式压力式温控器，下面仅介绍波纹管压力式温控器。 图3-2-14 波纹管压力式温控器 2．波纹管压力式温控器 (1)结构：如图3-2-14所示。它由感温包、波纹管、偏心轮、微动开关组成。感温包、 毛细管和波纹管中充有感温剂。 (2)工作原理：感温包置于回风口（面板格栅内侧），能直接感受室内气温变化。波纹管 的动作作用于弹簧，而弹簧的弹力由控制板上的旋钮控制。当室气温发生变化时，波纹管伸 长或缩短，通过杠杆机构控制微动开关的开、关，进而控制压缩机的开、停，使室温保持在 一定的温度范围内。 (四)化霜控制器 化霜控制器是利用温度控制触头动作的一种电开关，它是热泵制热时去除室外热交换器 盘管霜层的专用温控器，其化霜方式一般采用逆循环冲霜，即通过化霜控制器开关触点的通、 断，使电磁阀换向，家用窗式空调一般采用波纹管压力式化霜控制器，其工作原理与波纹管 式温控器基本一样。 工作过程：控制器的感温包安装在室外侧热交换器处，可以感受热交换器盘管表面温度。 盘管温度的变化引起感温包内气体压力的变化，波纹管的膨胀或收缩牵动杠杆产生位移，从 而接通或断开触头，使电磁四通阀换向，达到热冲霜的目的。同时，在除霜期间亦会切换风 扇电机电源，使风扇停转。 (五)遥控器 遥控器是用经外线作载体，发送控制信号，它由遥控信号发射器和遥控信号接收器两 个部分组成。 1．遥控信号发射器。遥控信号发射器是独立于空调器本机的键控开关盒。其原理如图 3-2-15a所示。 15 54 键盘由矩陈开关电路组成。开关盒内的IC1扫描脉冲和键盘信号编码构成键命令输入电 路。当按下某个键时，相应的扫描脉冲通过键开关输入到IC1，使IC1内的只读存储器中相 应的地址被读出，产生相应的指令代码，再由指令编码器转换成二进制数字编码指令。而指 令编码器输出的编码指令送到编码调制器，形成调制信号。调制信号经缓冲级至激励管，由 两个晶体管组成的红外信号激励级放大到足够的功率，去驱动红外发光二极管，发射出经调 制的指令信号。 2．遥控信号接收器。遥控信号接收器装在空调器本机面板内，其原理如图3-2-15b所示。 当红外指令信号被接收器的光敏二极管接收后，光敏管将信号转换成电信号。该信号经放大 增益、限幅、滤波、检波、整形、编码后，输出给开关电路，执行相应功能的操作。 第三节 整体式空调器的结构 整体式空调器是将所有零部件装在一个箱体内，它又可分为窗式、台式和移动式三种。 台式空调器通常放在桌子上供个人使用，制冷量往往只有几百W，其冷凝器排放的热量可用 软管排到室外。移动式空调器的制冷量一般在3000W以下，可在室内一定范围内适当随意移 动。其冷凝器排风口接一根直径在60~150mm的软管，将热量排到室外。下面主要介绍窗式 风扇罩 中隔板 出风口位置 图3-3-1 单冷型窗式空调器的结构 空调器的结构原理。 与其它所有空调器一样，窗式房间空调器系统也是由制冷系统、空气循环系统、电气系 统三大系统和箱体组成，其基本构成见图3-3-1所示。 1． 制冷系统 制冷系统包括全封闭旋转式压缩机、风冷式冷凝器，毛细管、铜管翅片式蒸发器四大件 与铜管、气液分离器、过滤器、四通阀等。制冷剂为R22，以单级压缩型式完成制冷循环。 冷暖机比单 冷机多一个四通阀组件。 2．通风系统 通风系统包括室内侧的多叶低噪声离心风扇、室外侧的轴流风扇、室内外侧送风风道和 过滤器等。内外侧两只风扇用一台微型电机带动，在向室内送凉风（/热风）的同时向室外排 热风（/冷风）。将室内侧的风道设计成不同的形状，可选择上出风和侧出风的送风方式。其 送风系统的工作原理如图3-3-2所示。 室内空气送入室内 吸入室外空气 1-压缩机 2-冷凝器 3-毛细管 4-蒸发器 5-室内风扇 6-风扇电 机 7-室外风扇 图3-3-2 通风系统工作原理 3．电气控制系统 窗机的电气控制系统一般有旋钮式、轻触式和遥控式三种类型。 (1) 旋钮式 这种控制型式的窗机电气系统的主要部件包括电源装置、主令开关、压力式温控器、除 霜控制器、风扇电机、电磁阀线圈、电机速度控制开关、摇摆叶片电机（如同步电机）、压 缩机保护装置等。其主令开关负责整机的电源控制和切换空调器运行状态，温控器完成房间 温度的控制。 (2)轻触式 轻触式窗机的主要电气部件有变压器和电源保护电路、微电脑控制电路板、热敏电阻、 风扇电机、电磁阀线圈、继电器、轻触开关操作装置、保护电路和部件、自检电路等。微电 脑芯片内固化的控制程序根据开关操作器和热敏电阻反馈回来的指令和信息控制各运行部 件的动作，达到调节空调器运行状态和保护空调器正常运行的目的。 56 (3)遥控式 遥控窗机的电气系统主要包括电源、变压器、电源转换电路、微电脑控制电路板、热敏 电阻、继电器、风扇电机、电磁阀线圈、遥控装置、保护装置、自检电路等。与轻触式窗机 的根本区别是：遥控窗机的使用者控制指令来自遥控器而不是开关操作器。 4．箱体 包括外壳、滑动式底盘、面板等。外壳由薄钢板制成，它的室外侧后面有档板，侧面两 边和顶部开有百叶窗，室内侧部分在装入底盘后即可装上塑料面板。外壳的底部有供底盘滑 动用的导轨。 制冷系统、空气循环系统和电控系统都装于底盘上。底盘上装有两块隔板，靠近空调器 前方的一块是贴有保温层的中隔板，它把空调器的室内侧与室外侧分开。所有风门就装在隔 板靠出风道处。后隔板中有一大口，轴流风扇就装在其中间，后隔板与上盖板组成一个均压 风箱供冷却冷凝器用。面板多为工程塑料制造。 第四节 分体式空调器结构 分体式房间空调器由室内机组、室外机组以及连接管道和连接电缆组成。按照室内机组 安装方式的不同，又可以分为挂壁式、落地式、吊顶式和嵌入式。 1． 分体式空调室外机组结构 1-冷凝器2-风扇电机 3-风扇叶4-风扇支架5-压缩机 胶脚6-压缩机 7-底座 8-气液分离器 9-液阀 10-气 阀11-四通阀 图3-4-1 分体室外机结构原理 从图3-2-1和图3-4-1可以看出，分体室外机组制冷系统部分主要包括全封闭式制冷压 缩机、室外热交换器（夏季为冷凝器，冬季为蒸发器），毛细管，以及制冷系统的附件如气 液分离器（储液器）、过滤器、四通换向阀、分油器、铜管、截止阀等；室外送风系统包括 冷却用轴流式风扇、风道、进出风格栅；电器系统部分主要包括电磁阀线圈、继电器、除霜 控制器、保护开关等。 除了三大系统的部件外，室外机还包括外壳、 底盘。 压缩机、冷凝器等制冷系统部件及冷却 冷凝器的轴流风机都装在底盘上，并用固定于 底盘上的隔板在外壳内一端形成一个放置压 缩机及电气元件等的小室，隔板还起到隔音和 隔热的作用。电气室位于压缩机的上部，盖好 外壳后，雨水不能淋入，以保证露天放置的室 外机组能安全运行。 2． 分体室内机组基本结构 (1) 挂壁式室内机 挂壁式室内机一般做成薄长方体，它由 外壳、室内换热器（冷风型为蒸发器，热泵型 夏季为蒸发器、冬季为冷凝器）、贯流式风扇 及电机、电气控制系统和接水盘组成。外壳前 面上部是室内回风的百叶式进风栅及插入式 图3-4-2 落地柜式空调器室内机外形图 过滤网 回风格栅 操作器 送风口 横风板(上、下送风) 竖风板 (左、右送风) 过滤网，下部是送风栅；室内换热器斜装于机壳内回风进风栅的后部,即机壳内上部；贯流风 扇装于机壳内送风栅的后部，即机壳内下部，它把吸入的房间回风经室内换热器处理后再吹 送入房间内；机壳后部装有与室外机中的压缩机和换热器连接的气管和液管接管头。电控系 统与风扇电机装于机壳内的一端，电控系统位于上部，风扇电机位于下部，并与风扇共轴； 机壳底部为接水盘，并装有排放冷凝水的接管头。为便于按需要调整送风方向，送风口设有 控制出风角度的导风板和风向片。 (2)落地式室内机结构 分体落地式室内机组由大面积热交换器、制热毛细管、单向阀、制冷剂分配器；大直径 涡轮风扇、高效降噪风道、过滤器、进出风栅、导风叶片；风扇电机、叶片电机（一般为同 步电机）、微电脑控制电路板、热敏电阻、操作器（遥控器）；接水盘、箱体等。其外形如图 3-4-2所示。箱体一般采用细、长、薄外形设计，送风口在柜体上方，回风口在柜体的中、下 部，室内房间的空气经滤尘网过滤后，在离心风扇的作用下，经风道流到热交换器进行热交 换，再由出风格栅吹回室内。 (2) 天花吊顶式室内机结构 吊顶式室内机主要由室内热交换器、离心风扇、进出风栅、叶片、室内控制路板、热敏 电阻、风扇电机、叶片电机等组成。其外形如图3-4-3 所示。房间空气由机体后部的进风口 进入机体，经热交换后再从机体前端的出风口送回室内。大面积的热交换器斜置于机体的中 前部，两个离心风扇由一个同轴的风扇电机带动，出风格栅叶片由叶片电机调节可向不同方 58 向送风。 (3) 天花嵌入式室内机结构 嵌入式室内机主要由箱体、环形热交换器、大直径离心风扇和电机、微电脑控制板、热 敏电阻、接水槽和排水装置、进出风栅、导风叶片等构成。其外形如图3-4-4所示。房间空 气从面板的中心回风口被吸入机内，进行热交换后从面板的四面送回室内房间。 3． 连接管道 连接室内、外机组的制冷剂铜管分两两根，一根为液管，较细；另一根为气管，较粗。 室内外机组连接管接头有的用扩口接头（又称喇叭口螺母接法），有的用专用快速接头，快 速接头又可分为一次性和多次性两种。 室外机组 室内机组 图3-4-3 天花吊顶式空调器外形与安装 室外机组 室内机组 图3-4-4 天花嵌入式空调器外形与安装 60 第四章 空调器的电气控制 空调器不同功能的转换、正常运行和安全保护，都是依靠电气控制实现。不同的空调装 置其电气控制一般不同，新型空调器大多是从电气控制上进行创新设计，如变频空调器。空 调器的安装与维修，都要求正确识读和分析空调器的电气控制线路。本章主要介绍各种机型 的电气控制原理。 第一节 电工学基础知识 一、工频电源 房间空调器用的电源可分为单相工频交流电和三相工频交流电。 1．单相交流电路 如图 4-1-1所示，单相交流电路为双线制，分别为火线和零线，两线之间的电压为220V， 为了用电安全，还要求电源提供一根地线，电器设备外壳保持良好接地。因此必须用带地线 火线 零线 地线 熔断器 图 4-1-1 单相电交流电路 的三线插座。单相交流电路的输入功率计算式为P=UICOSФ，其中COSФ为功率因数，一 般可取到0.850.98。 ~ 2．三相交流电路 如图4-1-2 所示，三相交流电路为三相四线制，即由相位差为120°的三根火线和一根 L(U) 1 L(V) 2 L(W) 3 N E 空气开关 图4-1-2 三相交流电路 用 电 设 备 √ 3 零线组成，每两根相线之间为380V，相线与零线之间为220V，在供给空调器使用的相电源 中，同样要求提供地线。三相电路的输入功率计算式为P= UICOSФ，（其中U为线电压）。 在家用空调器中，三相电源主要供给三相压缩机用。在使用中，要注意三根火线的相序 问题，如果接反将会导致三相压缩机反转，碰到这种情况，只须调换一下任意两相的连接线 便可以改变电机的旋转方向。 3．空调器对电源的要求 ①电压：额定电压的 10%。 ②设置空调器专用分支电路，电路的最大允许容量应是额定电流的1.3倍，以考虑空调 器超负荷运转。 ④ 电源插座中应有良好的接地线。 ⑤ 电源容量：电表容量应大于空调器和其他电器用电量之和。 ④电源线规格： 空调器中有2～3个电动机，它们在起动时电流较大，一般为额定电流的几倍。在选用 导线直径时，应根据额定电流的大小来选，并留有适当的容量；为了减少线路电压降，当电 源线（或连接线）较长时，适当降低其允许电流。导线的直径或截面积的选取可参照下表： 空调器专供导线选用表 额定电流（A） 铜芯线直径/截面积（mm/mm） 铝芯线直径/截面积（mm/mm） 2.0～6.0 6.0～10.0 10.0～15.0 15.0～20.0 ④保险丝 在总电路或空调器的专供电路上，应安装熔断器；熔断器的安培数应比总用电量或空调 器用电量略大，通常可按电动机额定电流的1.5倍选用。例如额定电流为3A的专供电路， 应安装4.5A（其整数为5A）的熔断器，作为电路的保护装置。几台空调器合用的总熔丝额 定电流为最大的电动机额定电流的1.5倍加上其余电动机额定电流之和。 常用铅锡熔丝的规格 直径（MM） 额定电流（A） 直径（MM） 额定电流（A） 0.51 2.0 1.67 11 0.55 2.3 1.75 12 0.61 2.5 1.98 15 0.71 3.0 2.40 18 0.81 3.75 2.65 22 0.93 5.0 2.95 26 1.13 7.5 3.26 30 二、电子元器件原理 22 1.38/1.5 1.78/2.5 1.78/2.5 2.26/4.0 2.26/4.0 2.76/6.0 2.76/6.0 3.56/10.0 62 1． 晶体管 晶体管相当于由两个反向连接的PN结组成，有PN P和NPN管两种，其基本符号如图4-1-3所示。其中I=I e I≈αI,α=0.90.99+I，是表征晶体管对电流的控制作 cbc e~ 用的参数，β=△Ic/△I。β值在10100之间。 b~ 导通条件：在发射结上加正向电压V，一般小于1V EE ；在集电结上加反向电压V，一般为几伏到几十伏，即 CC 可导通。 图4-1-3 晶体管符号 (1) 晶体管的放大作用 如图4-1-4所示电路，设α=0.98，△V=20mV，则 I A=△Vo/△V=△IcR/△V=0.98V/20mV=49(倍) ViLI (2) 晶体管的开关作用 通过调节发射结驱动电压V，让管子交替地工作 EE 在截止与饱和导通状态，即可在集电结上获得一个可灵 活控制的开关。 2． 滤波电路 图4-1-4 晶体管放大电路 在整流输出电路或其它电子电路中，有时会存在着不同程度的脉动性或受到各种频率电 磁波的干扰；这些脉动与干扰对负载的正常工作是很不利的。这样，为尽可能减少这些影响， 必须在整流电路的输出端或负载电路中加上滤波电路。下面简述各种滤波电路的工作原理。 (1)电容滤波器 图4-1-5 电容滤波电路 电容滤波器就是利用电容器的充放电特性和储能功能，让电路输出电压U的脉动程度 o 减小或使某一频率的干扰消除。其基本电路形式如图4-1-5所示。 为了尽可能减小电路输出电压U的脉动程度，滤波电容量应使时间常数RC远大于整 oL 流元件前后两次导通所间隔的时间，一般应满足下列关系： RC≥(3~5)T/2 L (2)电感滤波器 电感滤波器就是利用电感的储能和电感总是阻碍输出电压和电流变化的特性，使电路中 的一定频率的脉动或干扰降到最小。其基本的电路形式如图4-1-6所示。 U=U`-U，当L值足够大而其电阻值比负载电阻小得多时，U`的交流分量大部分降 OOLO 图4-1-6 电感滤波电路 落在滤波电感上，直流则几乎全部加在负载电感上，就可起到滤波作用。当L值一定时，负 载电流越大，滤波作用越强；当负载电流一定时，电感量越大，其滤波作用也越强。由于滤 波用的电感线圈一般都有铁芯，体积较大，成本较高，又只适用于电流较大的场合，所以在 一般小功率晶体管电子设备中，一般用电容滤波电路。 (3)LC和RC滤波器 LC滤波器的基本形式如图4-1-7所示，由于上述原因，在很多情况下都不采用，而多用 RC滤波器。 RC滤波器的基本形式如图4-1-8所示。 为了使R的直流电压降不过大，在选择R时，一般按RIo=(0.1~0.2)Uo取值；滤波电容 图4-1-8 LC滤波器 图4-1-7 RC滤波器 C的容抗X在阻值上应远小于负载R，使R// (-jXc)≈-jXc；1/WC比滤波电阻的阻值R小 CLL 得多，一般按1/WC=(1/3-1/5)R。这样，输出电路的干扰电压大部分降落在R上，R上所得 L 干扰电压很小，达到了滤波效果。 3．直流电磁继电器 直流电磁继电器广泛应用于小型电子线路中，它由一个线圈、 一组或几组带触点的簧片组成，触点分为常闭型和常开型两种。其 基本符号如图4-1-9所示。继电器的工作原理：当继电器通电后， 铁芯被磁化产生足够大的电磁力，吸引衔铁并带动簧片，使动触点 与触点闭合。当线圈断电后，电磁吸力消失，簧片带动衔铁返加原 来位置，使动触点和静触点分开。因此，只要把需要控制的电路接 到触点上，就可以利用继电器达到某种控制的目的。 直流电磁继电器的驱动电压一般为+12VDC。 4．交流接触器 交流接触器是利用电磁吸力，使电路接通和断开的一种自动控制电器。其结构主要由电 64 图4-1-9 继电器 及其常开、常闭触点 K 图4-1-10 接触器电气符号 磁系统（铁芯、线圈）和触头组成，基本符号如图4-1-10所示。工作原理：线圈与静铁芯固 定不动，当接通开关使线圈通电时，铁芯线圈产生电磁吸力，将动铁芯吸合，同时铁芯带动 动触头向下运动与静触头接触，使电路接通。 交流接触器的触点分为主触点和辅助触点两种。主触点通常有三对，它的接触面积大， 并装有灭弧装置和相间绝缘隔板，以免短路，一般接在控制系统的主回路中；辅助触点则装 在控制回路中。 交流接触器分为主电路和控制电路两部分。负载电源供电回路叫主回路，而把控制线圈 通断的回路叫控制回路。空调器的主电路包括电动机、电加热器等供电线路；控制回路则有 过电压、过电流、欠电压、超温保护、三分钟延时、压力保护等电路。 在使用交流接触器时，应按其电流不小于负载额定值的原则，来选择电流等级；此外， 还应根据控制电路电压，选择接触器的线圈电压。交流接触器的驱动电压一般为~220VAC。 5．热继电器 热继电器是利用电流热效应而动作的一种保护继电器，主要用于电机的过载保护。 热继电器的符号如图4-1-11所示。热继电器由双金属片、加热元件、动作机构和触点系 统等部分组成。双金属片是用两层膨胀系数相差较大的金属片，焊在一起做成。使用时，将 加热元件与电动机电源串联，触点串联在接触器线圈 控制电路中。当电动机发生过载时，电流较大，使双 金属片受热弯曲，通过动作机构，把动触点和静触点 断开，使接触器线圈断电，电动机脱离电源，因而起 到保护作用。 有两个热元件的热继电器，属两相式结构，有三 个热元件的属三相式结构。使用时，根据电动机的额 定电流，选择热继电器元件的额定电流。 K 常开触点 K 发热元件 K 常闭触点 图4-1-11 热继电器电气符号 第二节 空调器基本控制电路原理 一、空调器的电路组成 空调器的电路包括主电路、驱动电路、操作电路、控制电路和保护电路，各部分电路由 不同的电器元件、控制元件及导线、开关等组成。 主电路：电动机、电磁阀、电加热器等设备的供电电路。 操作电路：接受使用者输入指令，如运行和停止操作、选择运行模式、选择风扇速度转 速、定时操作等指令的电路。 控制电路：对温度、相对湿度、风量、风向等进行控制的电路。 驱动电路：在微电脑控制信号的作用下，对外围设备，如继电器、步进电机、蜂鸣器等 进行驱动的电路。 保护电路：对电动机、压缩机等进行保护的电路。 空调器的电路构成简图如图4-2-1所示。 主电路 电动机等执行部件 操作、控制和驱动电路 操作指令 传感器 图4-2-1 空调器电路构 二、家用空调器常用电器符号、标注及其意义 保护电路 符号 意义 符号 意义 M SV MC SR MF X MV、Louver、Vane 导风叶片电动机 电阻组 51CM 52C IC 88H C 63H 63L LD 26C AC/DC C P H FILTER SW L CH K 21S4 CN R F E FAN 电动机 旁通阀 压缩机动机 固态继电器 风扇用电动机 继电器 压缩机用热过载继电器 TR（T） 变压器 压缩机用电磁接触器 集成电路 电热器用电磁继电器 电容器 高压保护开关（常闭） V、D 二极管 低压保护开关（常闭） 发光二极管 温度开关 交流电路/直流电电路 压缩机 Q、V、TR 三极管 泵 J、JP 选择跳线 Heater，加热器 滤波器 一般开关 电感器 压缩机加热器 电源开关 四通阀 PC、PS 光耦管 Connection,连接器 电阻 Fuse，保险丝 接地 风机 RA 66 TB RLY、RL、R Relay，继电器 J Valve Terminal Bed接线端子 台 继电器 阀 三、基本电路原理 1．电源转换电路 在空调器电路中，除了电网提供的工频标准电源外，还需要供给继电器、微电脑芯片、 驱动芯片等使用的+12VDC、+5VDC等电源，或根据用电设备的需要，将标准电网电压变换 成其它不同数值的电压。 典型的空调器电源转换电路如图4-2-2所示。对实际的空调器，可能其电源电路与此电 路不尽相同。从图中可以看出，电源转换电路基本上由过电压保护部分、低通滤波部分、变 图4-2-2 空调器电源电 压部分、整流部分、稳压电源部分组成。 2．保护电路 (1) 失压保护电路（零电压保护电路） 在由自动开关控制电动机开停的电路中，当电源突然断电，电动机停车后，若电源又突 然复电时，电动机会立即通电启动，这种情况下可能会使电动机烧坏。 在空调器电路中，一般都具有失压保护功能，即当电源突然断电又恢复供电时，电动机 停转后不会自动启动，而必须重新按一次启动按建才能启动。 (2) 欠压和过压保护电路 空调器用压缩机使用的电压有一定的范围（如160~250VAC），在过低或过高电压下工作 会给压缩机造成较大的损害，缩短压缩机的寿命。欠压与过压保护电路就是当空调器的电源 电压过低或过高时，系统控制压缩机停机。 (3) 过载保护电路 如果电动机负载过大或有其它故障（如一相断路）时，电动机电流将超过它的额定电流， 但又不是超过许多倍，如超过1.5倍，电动机处于过载运行。这时保险丝不一定烧断，但时 间长了电动机可能烧环，因此需要一种长期过载保护。热过载继电器RJ就起这个作用，RJ 的发热元件串联在电动机的主电路中，而它的常闭触头在控制电路中和主接触器的线圈串 联。如果电动机长期过载，RJ的发热元件的发热，使它的常闭触头打开，主接触器断电，电 动机停转。 (4) 制冷剂压力保护电路 一般在压缩机的排气管、吸气管装上压力开关，而常闭式开关则装在控制电路中，当制 冷剂压力超出一定值时，压力开关就会动作，控制电路在获知这一信息后，就会切断压缩机 电源，防止压缩机在压力不平衡的情况下工作，产生过载运行的现象。 (5) 超温保护电路 在空调器的电气系统中，电路印刷板温度、压缩机排气温度、压缩机机壳温度等温度量 都不能过高。则可在相应运行部件装上温度传感器或温度开关（常闭式），当这些部件在空 调器运行的过程中出现超温的现象时，温度传感器把相应的温度信息或温度开关的动作信号 传给控制电路，通过改变空调器有关部件的运行状态，让温度降回正常范围。 (6) 自动检测和保护电路 当空调器在运行的过程中出现异常时，空调器会自动进入自检状态，并采取相应的措施 来改变机组的运行状态，使机组恢复正常；若判断为机组部件出现异常，则会停机，同时通 过操作器显示故障或让蜂鸣器发声，以指示维修人员进行检修工作。 (7) 三相压缩机的错相、断相保护电路 空调器压缩机适合于单相旋转，因此，在使用三相电源时，为了防止由于接线错误造成 逆转，而招致压缩机的损坏，需要有能检测电源相移的装置，这就是反相防止器。 三相交流相互间电压以120°的相位移变化，三相电动机的旋转方向以此而定。反相防 止电路负责检测电流的旋转方向，以及是否缺相。如果检测正确无误，该电路输出信号通知 CPU或直接提供一个开关信号给外围控制电路，接通压缩机电源。 反相防止电路不能检测从接线端子台到压缩机接线端子间的连线错误，所以，对这一段 电路的接线工作，务必按每种压缩机的说明书进行。 (8)压缩机三分钟延时保护 空调器压缩机在停止运行后三分钟内禁止再次启动，否则会因为高低压不平衡引起压缩 机过载烧环。三分钟延时保护由微电脑功能通过控制程序实现。 3． 微电脑控制原理 (1)空调器微电脑功能 微电脑的构成主要有：输入装置、输出装 置、记忆装置、演算装置、控制装置（中央处 理装置）。其构成见图4-2-3所示。 输入装置：可接受外来的信号或指令。 输入装置 记忆装置 输出装置：可将计算机处理的结果发送出 去。 记忆装置：有内部记忆装置和外部记忆装 置两种，内部记忆装置为IC本体。外部记忆 装置相当于备忘本。它可以将计算机对象的数 外围装置 演算装置 输出装置 控制装置 68 图4-2-3 微电脑构成 值及计算的结果、计算的程序等记录储存起来。 演算装置：这是微电脑的中心机构，可以进行比较、计算和处理，并通过记忆装置至控 制装置。 控制装置：由输入、输出、记忆、演算以后将命令、动作指令传给输出信号装置。 空调器中的微电脑功能有： ①室温控制和节能温度显示：通过温度传感器和微电脑程序控制让室温稳定在设定温 度，同时可以显示出室温，防止温度过低或过高，以利节能。 ②压缩机三分钟延时功能：压缩机在停机后必须等待三分种后才能再次启动，当发生连 续的电源通、断的操作时，继电器可对压缩机进行保护，三分种后微电脑机构方可使电源自 动接通。 ③独立抽湿模式：这个方式用于高湿条件下，在室温适合时使房间的湿度下降。 ④室外风扇转速控制：由室外配管温度传感器感知温度并通过微电脑对冷气或供暖运转 时的室外送风强弱进行控制，以提供合适的的运转。这种控制使得在室外温度较低时也能制 冷，在室外温度较高时也能制暖。 ⑤辅助电加热器的电子传感控制：采用热泵制热供暖方式，当冬季室外温度低于+5℃时， 热泵不能正常运转，因此安装辅助电加热器。在室温与设定温度差小于3℃时，蒸发器温度 超过室温5℃以上时，辅助加热器启动（此方案用于格兰仕KFR-75LW机中）。 ⑥余热排除：供暖运行中在辅助加热器关闭后（约一分钟），控制系统可自行将风扇切 换为微风运转，排除余热。 ⑦过温升防止：在供暖运行时，当管温热敏电阻测到≥65℃时，压缩机停止运行6分钟， 然后再启动（格兰仕KFR-51LW机组制暖时的控制方案）。 ⑧冷风防止：可防止冬季供暖吹出冷风。当室内管温测到〈26℃时，风扇不启动（格兰 仕KFR-51LW控制方案）。 化霜时防止冷风：在化霜时室内风扇停转，防止吹出冷风。 ⑨化霜控制：供暖时由温度传感器感知室外配管的温度并由控制器控制化霜的开始和终 止。 ⑩舒适睡眠控制：此功能是舒适而节能的控制。由于人体的新陈代谢在白天和夜晚的不 同，使人感到舒适的温度也不相同。空调器在人入睡后可自动调节温度，夏季制冷运转时， 睡眠可使室温给定值提高3℃，冬天供暖循环可使室温给定值降低5℃，这样可以防止入睡 后人有过凉或过热的感觉。 全自动运转模式：在开机时，机组能按照传感器反馈回来的初始室温自动进入相应 11 的运行模式（制冷、除湿、送风等）和选择设定温度。 (2)微电脑控制系统的基本结构 空调器微电脑控制系统的基本结构如 图4-2-4所示，一般由以下几部分组成。 ①信号检测部分 这部分完成各种模拟信号量和开关量 的检测。温度传感器（室内温度、室外温度、 盘管温度等）、湿度传感器等输出的信号经 放大、A/D转换后送CPU，高压开关、低压 开关、温度开关等开关量经相应的转换接口 电路送入CPU。 ②功能设置部分 这部分由操作键组成，用户操作不同的 键以设置所需要的功能，如制冷、制热选择， 风速选择、温度设定、定时设定、开机关机 等。 ⑥ 控制部分 这部分由微处理器完成。它通过对各种 图4-2-4 微电脑控制系统的基本构成 模拟量和开关量以及功能键的识别，发出相应的控制命令，如控制压缩机开停作温度调节、 选择不同的风扇电机转速、风向调节、自动运行、睡眠运转等；同时在空调器工作异常情况 下提供各种保护功能。 ④显示部分 用红外发光二极管LED、数码管或液晶板显示空调器的工作状态、保护状态、设定温度、 当前室温、实际时间等。 ⑤执行部分 根据微处理器发出的控制命令，控制压缩机、室内外风扇电机、四通换向阀、电磁阀、 电子膨胀阀、步进电机、电加热器等执行相应的动作。为了扩大微处理器输出驱动能力，在 执行部件和微处理器之间加有驱动接口。 ⑥红外遥控制与接收部分 该部分用于遥控操作。当操作遥控器时，其红外发光二极管发出红外光信号，由红外接 收器接收，经光电转换放大送至微处理器，微处理器发出相应的控制命令。 ⑦电源部分 该部分对220V交流电进行整流、滤波、稳压，输出两组直流电压，一组提供给微处理 器，一般为+5V，另一组提供给驱动器等，一般为+12V。 图4-2-5表示了空调微电脑控制器工作的基本流程。在接通电源后，微处理器上电复位， 开始工作，先进行初始化，即将寄存器、存储器的有关单元清零或送入常数或置标志之后转 入键盘扫描，判断是否已处于开机状态。若已处于开机状态，当扫描到某键按下时，接下来 70 图4-2-5 微电脑系统控制流程 就执行相应的操作；否则扫描键盘是否将电源键设置成开机状态，而且只有操作过电源键， 其它键操作方有效。 空调器开机后要判断是否有异常保护开关动作。当出现异常时，控制空调器停机，并发 出声、光报警信号；若无异常，则进入测温过程，检测室温及其它温度值，然后将空调器工 作状态和测得的温度送显示部分显示。 根据键盘扫描的结果，进入相应的运行方式（全自动、制冷、除湿、制热、送风等）控 制程序。 (3)微电脑芯片（单片机） 单片微型计算机芯片主要由以下几部分组成，中央处理器（简称CPU），它用来处理各 种信息，产生控制信号；程序存储器（简称ROM），用来存储设计人员编制的程序，使单片 机按要求运行；数据存储器（简称RAM），用来存储各种中间数据结果；输入输出端口（简 称I/O口），用来完成单片机和外界的数据信息联系。 CPU按其内部数据线可划分为1位、4位和8位单片机等，位数越高则处理信息的能力 越强。ROM按其容量可分为1K、2K、4K、8K等，容量越大则存储的程序量越多。RAM也 按容量分为128位、256位，越大则处理的信息量也随之增多。I/O按其功能来选择，好的单 片机的I/O要具有与不同外部设备连接的性能。 下面以Motorola公司生产的8位单片机MC6805R为例来说明单片机的基本结构。其引 脚排列如图4-2-6所示，内部结构如图4-2-7所示，主要由以下几部分组成。 图4-2-6 MC6805引脚图 ① CPU部分 图4-2-7 MC6805内部结构 CPU（Central Processor Unit）部分包括CPU控制器、算术逻辑单元、8位累加器A、8 位变址寄存器X、11位程序计数器PC、5位条件码寄存器CC和5位堆栈指针。在CPU内， 通过对若干条指令的执行来完成各种需要的控制。 CPU在执行指令时按以下步骤进行：首先按照程序所规定的次序，从内存储器取出当前 要执行的指令，并送到控制器的指令寄存器中，然后对所取的指令进行分析。根据分析的结 果，由控制器发出完成操作所需要的一系列控制电位，指挥微处理器其它有关部分完成这一 操作。按照上述步骤，周而复始地重复指令、分析指令和执行指令这一过程，就构成了一个 自动控制过程。 ② 存储器部分 存储器部分包括2048×8位用户ROM，这部分用来存储用户程序。128×8位自检ROM， 按照自检电路接线后，通过外部复位，微外理器自动进入自检ROM，检查相应的RAM、ROM、 I/O、定时器和中断等功能。64×8位RAM，用于存取程序执行过程中需要的数据。 ③ 输入/输出口 72 PA口、PB口、PC口各有8位，都是三态端口，既可用作输入又可用作输出。 ④ 定时器部分 包括8位计数器TDR、7位预分频器、8位定时器控制寄存器TRC和时钟输入电路 TIMER。 ⑤ 复位、时钟和中断结构 复位由施密特电路完成，时钟由外接振荡器产生，外部中断有INT1和INT2两个中断 源。 4．空调器的模糊控制原理 模糊控制是以操作者的知识和经验为基础的控制技术。模糊控制不需建立数学模型，而 是以自然语言描述的控制经验，形成相应的控制规则。举例来说，对于模糊洗衣机，如果是 以布量（被洗衣物的总重），布质（纤维含棉的多少）、温度来决定洗衣的时间，它可能有若 干的控制规则，也就是说，若布量为轻，布质为棉布，温度为中等，则洗涤时间为中；若布 量为少量，布质为化纤，温度为低，则洗涤时间为较短；若布量为少量，布质为棉布，温度 为高，则洗涤时间为短。人们说，“室内温度有些冷”、“被洗的衣物较重”、“光线太暗”等 就是一些自然语言。 模糊控制是以规则库和推理算法为基础的。 其基本模块组成如图4-2-8所示。 实现模糊控制，或者说开发模糊控制装置、 模糊控制器，核心技术是用计算机来实现模糊规 则的存储和模糊推理的运算。单片机的发展，特 别是变频技术在空调器中的应用，使空调模糊控 制技术得以在空调器技术中采用。 空调模糊控制技术：将传感器测定的实际环 境状态和空调器系统状态和人们期望达到的设定 状态进行比较，利用模糊逻辑控制技术使空调器 控制系统具有自调整的智能特性，从而得出最佳 图4-2-8 模糊控制模块 的动态控制参数，并对空调器各执行单元实施控制，使空调器的工作状态随着人们要求的变 化和环境状态的变化而自动变化，使空调器保持在最合理的状态下运行。 格兰仕空调器中采用的“仿智逻辑技术”就是一种模糊控制技术。 5．空调器变频控制原理 变频式空调器是一种新型节能机种。其产品的出现主要依赖于电子变频技术、双转子压 缩机和微电脑控制技术。 在变频式分体壁挂式空调器的制冷（/热）循环系统中，特为其配置了双转子式全封闭 压缩机，制冷系统的节能装置也放弃了原有单一的毛细管而采用一种新型急式电子膨胀阀。 微电脑可以根据设定温度与室温之差进行演算以控制阀的开度，同时，制冷压缩机的转数与 被控对象 传感机构 执行机构 被控对象 规则库 精确化 模糊推理 膨胀阀的开度相适应。 变频空调器中的变频器可以改变压缩机电源的频率，使压缩机在开始供冷或供暖的最初 阶段，以大于其自身20%~60%的大功率高速运转，当室温达到设定温度时，则以只有其自身 50%的小功率运转，不但能维持室温恒定，而且还会节约电能。 当室温与设定温度相差较大时，变频器自动地增大压缩机电源的频率（最大可达130Hz） 提高压缩机的转速，在极短的时间内使室温达到设定温度。 变频式空调器在冬季供暖时，室外换热器采用不间断的运转方式除霜，在室外温度为0℃ 以下时，空调器仍能保持较高的供暖能力。一般的空调器除霜方式运转时要中断5~10分钟 供暖，因此室温受到干扰而降低6℃，但变频式空调器却没有这种缺陷。开始除霜时电子膨 胀阀全开，压缩机为使供暖量增加而以最大频率运转，此时室外风扇完全停止运转，排出气 体温度升高使室外机组除霜。 第三节 空调器电路举例与分析 一、 旋钮控制方式的窗式空调器电路解说 1． 冷暖型窗机电路分析 下面以格兰仕KCR-25冷暖型窗机为例对冷暖型旋钮窗机电路进行分析。格兰仕KCR-25 的电路如图4-3-1所示。 图4-3-1 KCR-25电原理图 KCR-25窗式空调器（单冷型）电源为单相220V/50Hz，压缩机和风扇电机均采用单相 电容运转式（PSC电路）。 选择开关有强风、弱风、强冷、弱冷、强暖、弱暖。 高暖档时，2、A、4点导通，相应风扇电机、风向选择开关和风向电机、四通阀线圈和 74 除霜温控器、温控器和压缩机通电。 除霜：当冷凝器管温降到-7℃时，除霜温控器断开，使四通阀线圈和风扇电机断电，压 缩机继续运行，风扇停止运转，防止吹出冷风；当冷凝器温度升到8℃时，除霜温控器恢复 通电，空调器继续制暖。 低暖档时，A、1、4点导通，风扇电机带动风扇以低速运转，其它和高暖档一样。 高冷档时，2、A、3点导通，四通阀线圈和除霜温控器断电,空调以高风档进行运转,温 控器以制冷方式控制压缩机开停。 低冷档时，A、1、3点导通，风扇电机带动风扇以低速运转，其它和高冷档一样。 高风档时，2、A导通，风扇电机带动风扇以高速运转，风向电机运转，压缩机停止运行。 低风档时，A、1点导通，风扇电机带动风扇以低速运转，其它和高风档一样。 冷气操作时,温度控制开关旋至5~6位置时,设定温度为23℃~20℃；暖气操作时，温度 控制开关旋至3~4位置时,设定温度为25℃~23℃。 2． 单冷型窗机电路分析 图4-3-2 KC-25电原理图 下面以格兰仕KC-25为例分析单冷型旋钮窗机的电路。KC-25的电路原理如图4-3-2所 示。 与KCR-25相比，KC-25取消了制热功能，所以在电路上取消了对四通阀和和除霜控制 器的控制，其它功能和控制原理与KCR-25相似。 旋钮控制方式的窗机采用机械式温控器控制，它对温度的控制精度不如其它采用电路微 电脑控制的窗机，同时没有压缩机三分钟延时功能，在使用时要注意防止压缩机在三分钟内 连续起动。若温度控制器顺时针方向为温度降低的方向，则制冷时逆时针旋转后三分钟内禁 止再顺时针再顺时针旋转，制热时顺时针旋转后三分钟内禁止再逆时针旋转。 二、 分体壁挂式控制电路分析 下面以华凌分体壁挂A1系列的KFR-25GW/A1机型为例进行分析。 KFR-25GW/A1的电控系统框图如图4-3-3所示，主要由电源电路、单片机电路、信号 输入电路和继电器驱动电路等组成。整机电控原理图见附图一。 1． 电源电路 室内与室外控制板的电源转换电路由过流过压保护电路、低通滤波电路、整流电路、开 关电源模块（室外板用变压器和UPC7812代替）组成。开关电源（室外板的UPC7812）稳 压输出的+12V直流电压向继电器、蜂鸣器和步进电机供电。微处理器芯片、二极管、晶体 管、输入接口电路等用的+5V驱动电源由UPC5031CS模块的11脚输出提供。 2． 晶振电路 8.0MHz晶振CST1和IC101的31、32引脚组成的晶体振荡电路，为室内控制板单片机 工作提供稳定频率。晶振CST和IC851的26、27脚组成的晶体振荡电路，为室外控制单片 机提供4MHz的稳定频率。 3． 红外遥控输入电路 光敏三极管负责接收遥控器发出来的调制信号。此信号由分压电路送至电脑芯片的26 脚，然后经前置放大、限幅放大、滤波、检波、积分、波形整形、编码后向CPU提供数码信 号。 4． 手动强制执行电路 当遥控失灵时，可用强制方式实现应急开机。SW1按一次为强制制冷，再按一次为强制 制暖，再按一次停机。 四通阀 驱动电路 信号传 输电路 显示板 手动操作器 电源继电器 通讯 接口电路 传感器 压缩机 室外微电脑控 驱动 制器 电路 驱动电路 室内部分 微电脑控制器 驱动电路 驱动电路 接收器 室外风机 风页 电机 室内 风机 遥控器 图4-3-3 KFR-25GW/A1电控系统组成框图 5． 温度传感电路 室内温度传感器RT11和R1A1分压后送到单片机IC101的第8脚。当室内温度变化时， RT11阻值随之变化，将温度变化转变为电压变化，输入到单片机以进行自动温度控制。 室内热交换器的温度信号则由传感器RT12和R1B1分压电路送到单片机IC101的第7 脚。 6． 室外化霜电路 76 室外盘管温度传感器RT12和R641分压后，送到单片机IC851的17脚。当IC851检测 到室外热交换器温度降到-4℃时，芯片内的除霜程序开始工作；当温度上升到3.1℃时或满足 其它结束条件时，由程序控制化霜过程结束。 7． 显示电路 发光二极管LED1作为开机指示和故障显示灯（开机则常亮，发生故障则闪烁）。绿色信 号灯LED301~LED310作为房间温度和设定温度指示，闪烁的绿灯表示当前室内温度，稳定的 绿灯显示表示设定温度。单片机输出高电平时，发光二极管发光；当单片机输出低电平时， 发光二极管不发光。 8． 蜂鸣器驱动电路 蜂鸣器由UPC5031CS的第5脚驱动，当接到遥控信号指令时，单片机IC101的第19 脚输出频率为2048Hz的方波，持续1秒，驱动蜂鸣器发出声音，单片机输出电压约5V，反 向器UPC5031CS输出电压为0V；平时单片机输出电压为0V。 9． 控制继电器驱动电路 室内板电源继电器52C由晶体管Q1F1驱动，单片机IC101的39脚提供控制信号；固 态继电器SR11由反向器UPC5031CS的第3脚驱动，由单片机IC101的第12脚输出控制信 号。 室外板的压缩机继电器52C则在IC851的第7脚输出的控制信号作用下由晶体管TR901 驱动。风机的固态继电器SR11则由UPC5031CS（室外机）的第3脚驱动，IC851第4脚提 供控制信号。 以上继电器都是用+12V电源驱动，单片机输出高电平有效。 10．叶片电机驱动电路 叶片摆动，单片机的第17、16、14和13脚输出的脉冲电压（0V或+5V），UPC5031CS 的第7~10脚输出脉冲电压为（+12V或0V）。 第五章 房间空调器的维修 本章介绍房间空调器的常见故障的分析与排除方法。 第一节 一般故障的检测、使用故障和安装故障 一、 空调器故障的一般检查方法 (一)观察 仔细观察空调器的各部位、部件的情况，观察蒸发器表面的结霜；各部件有无外观损坏； 管的连接部位有无松脱和泄漏；电器接线有无松脱等。 如在正常情况下，空调器的蒸发器盘管及其翅片凝露应是均匀的，如果蒸发器某部分盘 管不凝露，或凝露少，甚至温度较高，可能是制冷剂管道阻塞或混入空气；再如，在制冷剂 管道的接头处若出现油迹，则这个地方很可能制冷剂泄漏。 (二) 倾听 倾听空调器运行中的各种声音，如压缩机、风扇和风扇电机、制冷剂流动声等，区分运 行的正常噪声和故障噪声。 如风扇叶片触碰它物，会产生强烈的撞击声；电机通电不转动，会产生尖锐的怪叫声； 毛细管受阻，会听到轻微的“丝丝”声，若完全堵死，则蒸发器进口处就一点声音也听不到。 (三) 触摸 用手触摸空调器有关部位，感受其冷热、振颤等情况。如在正常情况下，运行中压缩机 排气管应烫手，若不热甚至发凉，则可能是制冷剂快漏光了。 (四) 检测 用仪器测电压、运转电流、电器开关及有关元件、回气压力、进出风口温度，对怀疑部 位检漏等。 二、 空调器常见假性故障 空调器的故障，有使用不当引起的“假性故障”，有真正的机械性、电器性损坏故障， 所谓“假性故障”可以说不属于故障，往往是由于用户不会正确使用而出现，一般很容易处 理。 (一) 空调器不运行 1．电网停电、熔断器熔断、空气开关跳闸、漏电保护器动作，本机电源开关未合闸， 78 也就是说，空调器实际上未接通电源。 2．电源电压不稳定，波动值超过了±10%。 3．遥控器内的电池电能不足，或电池正负极性接反，因而遥控开关不工作，空调器没 有接到开机指令。 4．空调器设定温度不当，如制冷时设定温度高于或等于室温，制热时设定温度低于或 等于室温。 5．正在运行的空调器，若关机后马上开机，则3分钟延时保护装置动作，空调器不会 启动。 6．环境温度过高或过低，如制冷时室外气温超过43℃，热泵制热时室外气温低于-5℃， 机内保护装置会自动切断本机电源。 (二) 空调器制冷（热）量不足 1．空气过滤器滤网积尘太多，热交换器盘管和翅片尘垢未除，进风口或排风口被堵， 都会造成热交换气流不畅，使热交换器的热交换效率大幅度降低，从而造成空调器制冷（热） 量不足。 2．若制冷时设定温度偏高，则压缩机占空比（即压缩机的空闲时间与实际运行时间的 比值）增大，空调器平均制冷量下降；若制热时设定温度偏低，则空调器的能效比也会下降， 其热泵制热量随之降低。 3．若制冷时室外温度偏高，则空调器能效比降低，其制冷量亦随之下降；若制热时室 外温度偏低，则空调器的性能系数也会下降，其热泵制热量随之降低。 4．空调器房间密封性能不好，缝隙多或开窗开门频繁，或长时间开启新风门，都会造 成室内冷（热）量流失。 5．空调器房间热负荷过大，如室内有大功率电器或热源，或室内人员过多，室温当然 很难降下来。 (三) 噪声 空调器内部的转动部件（如电机、压缩机、风扇等）在运转时会产生一定的噪声，这是 空调器的最主要噪声。在通常情况下，这些噪声很有规律，只要其大小在允许的范围内，属 于正常现象。有时空调器会出现某种异常噪声，其实也不是空调器本身什么毛病。如在空调 器制冷运转后，或在停止运转之后，有时听到轻微的“啪喳”之声，这是由于空调器的塑料 面板等部分伴随着温度的变化而产生的膨胀或收缩产生的声音；制冷剂在换向时，会有轻微 的“哗、哗”液体流动声，这些都是正常现象。 (四) 异味 空调器刚开机时，有时会闻到怪气味，这是“烟雾、食物、化妆品及家具、地毯、墙壁 等所散发的气体吸附在机内的缘故。所以，须做好机内、外的清洁工作，运行期间内也应定 时清洗滤网。平时勿在空调房间内抽烟，不开空调器时应打开门窗通风换气。 (五) 压缩机开停频繁 若制冷时设定温度过高，或制热时设定温度过低，都会使压缩机频繁地停机又开机。只 要将制冷时设定温度调低一点，或将制热设定温度稍高一点，压缩机开停机的次数就会减少。 三、 空调器安装不良引起的故障 1． 安装时室内机部分倾斜 结果：在制冷操作期间，排水管不排水，并从排水盘溢出，滴入室内。 预防：所有类型的空调器室内部分的安装都要注意排水，保持室内部分的安装水平性。 2． 空气出口和空气入口阻塞 结果：如果吸气部分阻塞，空气流量降低使空调器的性能下降。 预防：移开室内部分和室外部分可能影响吸气和排气的东西，以保证正常的空气流量。 3． 室内部分和室外部分产生空气短路循环 结果：室内房间空气得不到正常的热交换，降低性能。如果空调器在这一状态下长时间 地使用，会影响压缩机的正常负载，使压缩机工作不良。 预防：空调器不应该安装覆盖物，移去阻挡空调器正常气流流动的的物体。 4． 高频影响 结果：来自特殊外界的高频散射，使空调器的微处理器信号不正常；对于空调器和其它 机械，共用一个电源。 预防：检查有无存在高频散射机械。 5． 在一个地方安装两个或更多设备而产生气流短循环 结果：热空气通过室外部分的背面传到空调器的前板，使正常的热交换不能完成。从而 不能获得正常的性能，在这种状态下使用这些设备，压缩机的负荷异常，能量下降，最终损 坏压缩机。 预防：当两个或更多的室外设备安装在一个地方时，应将它们放置在不直接吸入其它设 备气流对面的方向，并应保持相互之间的间隙。 6． 室外部分的强风影响 结果：强风（7m/s以上） 抑制风扇的旋转，减少热交换所必须的空气流量。因此降低 制冷性能，同时压缩机负荷异常，使压缩机工作不正常。 预防：当安装室外机时，尽量避免强风可能出现的的区域。 7． 污物进入制冷管道 结果：进入的污物在制冷剂回路内循环，堵塞了毛细管，引起不良的压缩。 预防：当使用选购管时，卸开管子末端的管帽后与室内侧连接，不要进入污物。 8． 水进入制冷剂管路 结果：在操作期间，进入的水在制冷剂回路循环，在毛细管内冻结，堵塞管子，引起压 缩机故障。 预防：当管子末端敞开并有暴露的情况下，不要脱离管塞。当雨天连接室外部分的管子 时，要特别注意保证雨水不要进入管内。 9． 空气进入制冷剂管路或空调器中 80 结果：冷凝压力升高，引起压缩机的效率降低，有时压缩机的保护器动作，迫使压缩机 停机，制冷能力下降。 预防：安装时注意对系统进行抽真空或排空气。 10．制冷剂加液过多 结果：当制冷剂充注过量时，发生液体压缩（液击）现象，引起压缩机损坏。 预防：按安装说明书和根据系统的压力和电流充注制冷剂。 11．制冷剂不足 结果：制冷剂不足，会降低空调器的正常能力，使压缩机在过热状态下工作。 预防：当延长管道时，按规定的数值，追加适当的制冷剂。 12．管道系统太长 结果：制冷剂的需要量超过了空调器的正常范围，不能获得正常的制冷效果。不仅制冷 剂和制冷机油循环不够，而且压缩机负荷不足， 预防：缩短管道系统的长度，选择最短循环。 13．室内机组和室外机组的高差太大 结果：不仅能量降低，而且制冷剂管道内的制冷机油不易回到压缩机，压缩机便会产生 故障。 预防：确保设备安装高差在规定的范围内，如高度差超出极限，便不能保证空调器的性 能。 14．弯头太多 结果：由于弯管数目增加，管道系统阻力增加，干扰到制冷剂流量，不仅能量降低，而 且压缩机不能满负荷工作。 预防：保证弯道数目在规定的数目内。 15．不适当的管道保温 结果：在气体和液体管道连接处发生热交换，使系统不能保持正常压力，热交换器的性 能受到干扰，使得制冷能力降低，在某些情况下引起过热，导致压缩机发生故障。 预防：气体管路和液体管路必须包上保温绝热材料。 16．管道暴露引起漏水（不适当的绝热） 结果：当管道没有覆盖的部分，在制冷操作期间，由于低温管与空气的温度相差太多， 空气遇冷凝，在管道表面结成露珠，露珠积多时下滴，影响周围环境。 结果：如果天花板内的排水管长超过5m，不能保持正常的水流。当排水机制停止工作 时，水不能顺畅排出，便会倒流，从排水管溢出。 预防：当排水管安装旁路时，保证1/100的坡度或更高；当排水管加长时，在上部安装 一个排气管。 19．排水管有凹陷处 结果：干扰正常的排水流动，排水倒流到设备使其不能工作，并从排水盘中溢出。 预防：对于聚集管道，用直径为32mm的管子连接；保持合适的坡度。 20．排水管有存水弯 结果：如排水系统有存水弯，排水不畅，水将由排水盘溢出；污物聚集在存水弯底部， 使管道堵塞，引起溢流。 预防：决不允许排水管有存水弯，在确定室内机组与出口位置之间，检查屋梁的结构和 类似干扰管道的东西，如果出现下弯，在必要地方设支架。 21．臭气 结果：当排水管直接引向下水道出口等污染严重的地方时，污水产生的臭气将通过排水 管从进入空调器的房间，污染室内空气。 预防：将水排到别的地方。 22．电源连接松动 结果：由于接线不当，产生巨大热量，燃烧引线；不能获得所需的压力提供给控制变压 器和印刷电路板，如果错误发生在主回路内，则压缩机过热。 预防：特别注意线路连接的松紧。安装完成后，检查连接是否牢固。 23．电源线与控制线连接有误（带有微处理器的空调器） 结果：电源开关自动置ON或不能启动，甚至导致印刷电路板损坏。 预防：绝不可将总电源线接到控制和远程控制器的接线柱上。 24．室内与室外部分之间，控制线的连接有误 结果：由于运转信号和运转状态不一致，室内部分和室外部分的运转不正常，特别是由 于制冷运转时引起大量制冷剂液体返回到压缩机，引起压缩机故障（液击）。 预防：这一错误发生在长距离的布线上，应特别注意连接线的正确无误。 25．三相压缩机反相运转 结果：如果电源线被连接反相，由于防止反相保护器的作用，压缩机不启动运转；检修 压缩机时，如果反相电流被强迫加到压缩机电动机的接触器上或引线连接错误，则会引起压 缩机反向运转；当压缩机处于缺相运转时，它阻止润滑油加到压缩机的转动部分，使压缩机 产生故障。 预防：按照正确的相序接线，如果反相保护器显示错相，只须将三根电源线的任意两根 调换位置即可。 第二节 制冷系统故障的维修 82 一、 制冷系统常见故障 制冷系统最常见的故障就是漏和堵。 1． 漏 制冷系统的漏是最常见的故障之一，制冷剂的泄漏有轻微和严重之分，轻微的泄漏使空 调器的制冷能力下降，影响效果，严重的泄漏使空调器根本不能制冷，形同风扇。 引起泄漏的原因很多：接头部连接不好；螺母未紧固密封；焊接处焊口不牢；喇叭口出 现皱折或裂纹；铜管破裂或有小孔；室内外换热器的铜管U形弯头处脱焊；毛细管折断破损 等。 系统发生制冷剂泄漏后会引起压力和压缩机工作电流下降。 2． 堵 制冷系统的堵塞有脏堵、油堵和冰堵之分，空调器制冷系统的堵塞主要表现为脏堵。 脏堵视程度不同，又有半堵和全堵两种。空调器的堵塞多发生在压缩机的排气管、分体 式空调器的冷凝器出液管的毛细管插入部位、毛细管、热交换器等位置。压缩机的排气管阻 塞时，会导致排气压力显著升高。 产生堵塞的原因是制冷系统内不洁：在安装和维修过程中进入灰尘、焊料或氧化铜皮、 杂质等，再者冷冻油变质、变黑（积炭）、变稠也同样会使系统堵塞。 制冷系统的漏和堵会造成同样的结果：制冷量不足或根本不制冷。在表现上往往又有区 别：如温度、压力、运转电流、蒸发器上结露（或结霜）等等。 3．制冷剂不足的判断方法： (1)系统高压、低压都稍有降低。 (2)回气管温高于正常温度，手摸去没有冷感觉。 (3)内机吹出的风温较高，高于正常温度；正常出风温度为5～15℃。 (4)室内热交换器整体温度不均匀。 (5)制冷时毛细管出口处结霜。 (6)压缩机排气温度过高，高于120℃(由于回气过热度过大) (7)压缩机运转电流小于正常值。 4．制冷剂充入过多会产生什么现象 (1)高湿度运转时易出现结露现象（气液分离器）。 (2)超负荷情况下，压缩机停转。 (3)耗电量增加，电流过载。 (4)高压压力异常升高。 5．毛细管堵塞的判断 在制冷运行中，低压部分表压压力为零左右是半堵塞状态；如成真空状态，即为完全堵 塞，毛细管至蒸发器入口处一半地方结霜，其余部分是干燥的，若再充入制冷剂也同样会发 生上述结霜与干燥现象，那么毛细管必堵无疑。 二、 制冷系统的操作 1． 充注制冷剂 可采用磅秤等称重充注法和压力表法。 在采用压力表法充注制冷剂时，可通过检查系统运转压力和压缩机电流进行充注操作。 测量时，把氟利昂钢瓶关闭，压力稳定后观察压力表的读数，回气压力常规一般为 4.5~6.5kgf/cm（具体数值请参照相关维修手册）。运转电流一般使用钳形电流表测量，正常 2 值可从铭牌上读出。 2． 抽真空 系统在释放制冷剂后，为避免系统中混入空气，此时必须对系统抽真空。 抽真空的操作如图4-2-1所示。操作步骤如下： ①连接好室内外机之间的制冷剂管道。 ②卸下室外机组气体管道侧的截止阀的维修口盖，用六角板手将两个断流阀完全打开至 旋尽，将真空泵和计量多路阀连接到维修口（如右 图）。 钟以上。 ③打开计量多路阀，开动真空泵，抽真空15分 ④用计量多路阀检查真空度，然后关闭计量多 路阀并停掉真空泵。 ⑤放置一两分钟之后，确认一下计量多路阀的 指针是否仍在原位（确认压力为-76cmHg）。 盖并旋紧。 ⑥迅速从维修口卸下计量多路阀，装回维修口 ⑦装回两个封盖并旋紧。 图4-2-1 抽真空 3． 利用系统内制冷剂进行排空 排放空气是利用氟利昂气体比重大，而空气比重小，氟利昂气体经冷却后会凝结成液体 而空气不会凝结成液体的条件进行的。 排空气的步聚： ① 连接好室内外机制冷剂管道，卸下两个断流阀的封盖和气体侧三通阀的维修口盖。 ② 用六角扳手将液体侧截止阀微开（转过90°即可）。 ③ 用六角扳手压下阀心突起部分，排出空气，大约10~15秒钟后松手（具体时间视实际 系统而定，空气排尽后可见到雾状制冷剂逸出），将维修口盖装回并旋紧。 ④ 用六角扳手将两个断流阀完全打开至旋尽，然后装回两个封盖并旋紧。 ⑤ 用肥皂水对所有连接头进行检漏。 4． 检漏 常用的检漏方法有多种： 84 ①外观检漏。在制冷剂泄漏处往往会渗出冷冻油，这为外观检漏带来方便。若发现某处 有油污，可进一步用白净的软纸擦拭或直接用手检查，有油污时即表明该处有泄漏。 ②肥皂水检漏。这是最常见的一种检漏方法，用水将肥皂块溶解，调成稀稠适当的肥皂 水，涂于被检处，若该处泄漏，会出现肥皂泡。 ③卤素灯检漏。用卤素灯检漏时，将检漏塑料管吸气口对准被检处，若发现火焰变绿， 即表示有泄漏。 ④电子检漏仪检漏。用电子检漏仪检漏时，若有制冷剂泄漏，检漏仪会发出报警的蜂鸣 声。 ⑤压力表检漏。用胝压表或复合式压力表检查制冷系统的低压压力，若表压压力在 0.4Mpa以下即表明制冷剂不足。因为R22在表压压力0.4Mpa时的绝对压力是0.5Mpa，查制 冷剂饱和温度和饱和压力的对应表可知其对应的饱和温度为5℃。这对于空调工况是不合格 的（空调工况蒸发温度为5~7℃），这种压力低的情况就反映出制冷剂不足。 ⑥测试压缩机运转电流。用钳形表检查，测试空调器运转中压缩机线路电流的大小，若 所测电流值小于正常的运转电流，即表明制冷剂不足，应进一步检漏，确定漏点。 三、 制冷系统各参量的分析 一台制冷空调器不能正常运转，必定在温度、压力、噪声等方面有反常现象。当发现反 常现象时，我们还必需认真地查明两种或两种以上的反常现象。因为一种反常现象往往是多 种故障所共有的，而两种或两种以上的反常现象的同时出现，就成为某种故障的特殊性，从 中才能找出比较正确的故障原因。空调系统运转中有吸气温度t、蒸发温度t、冷凝温度t、 10k 排气温度t等参数，若能正确掌握这些参数，就能掌握制冷系统。 2 (一) 吸气温度的分析 吸气温度t是制冷剂在压缩机吸气阀处的温度，可以由装在压缩机吸气管上的温度计测 1 量，它和吸入压力不是一一对应的。 由于液体是不能被压缩的，为了防止液击现象，要求吸入的蒸气成为过热气体，吸入温 度要比蒸发温度高一些，这个差值就是吸气过热度。吸气过热度一般控制在5~10℃。吸气温 度和蒸发器内的制冷剂液位和吸气管路的保温情况有关。氟利昂制冷剂系统吸气过热度增 加，制冷量也增加。这就是有益过热。 但吸气温度受到排气温度的限制，吸气温度俞高，即回气过热度大，排气温度也俞高， 对机组的运转不利；吸气温度过低，可能使没有被完全的液体制冷剂也被吸入，造成液击。 氟利昂制冷系统的吸气温度最高<+15℃。 吸气温度过高的原因： 1． 热负荷过大。 2． 膨胀阀开启度过小。 3． 系统中制冷剂缺小。 4． 吸气管道太长或管径太小。 5． 吸气管道保温隔热情况不好。 6． 压缩机有内泄漏、高温高压气体回流入低压区。 (二) 蒸发温度的分析 蒸发温度t制冷剂在蒸发器内一定压力下沸腾汽化时的温度。蒸发温度和蒸发压力是相 0 对应的。蒸发压力p可从吸气压力p来估算，为了克服压力降，蒸发压力一般大于吸入压 01 力0.01~0.02MPa ，即p= p+0.01~0.02MPa。 01 蒸发温度是由制冷工艺的要求而确定的。一般以空气介质为载冷剂时，蒸发温度较库温 低10℃。应用时必需合理地选取蒸发温度。过低地选取蒸发温度，将使经济效益降低，单位 制冷量小；过高地选取蒸发温度，又不能满足制冷工艺的要求。 对于用毛细管作为节流元件的系统，蒸发温度的变化仅与冷凝温度和冷凝压力的变化有 关；如用膨胀阀的系统，则蒸发温度可用调节膨胀阀的开启度来控制。蒸发温度和压力上升， 吸入气体过热度小，容易产生湿冲程，液击冲缸；蒸发温度和压力下降，吸入气体过热度过 大，因而压缩机和排气温度也过高。 蒸发温度过高一般有以下原因： 1． 膨胀阀开启度过大。 2． 压缩机阀片断裂或有泄漏。 3． 阀板高低压间被打穿。 4． 系统中有空气。 5． 制冷剂过多。 6． 热负荷太大。 7． 蒸发器排出管里有障碍。 8． 冷凝效果不好。 9． 房间门窗开启过多或保暖层破坏，使冷气逃逸，热量渗入。 10．压缩机效率低或转速过低。 （以上有几条是由于高压高了，压缩机活塞要克服比较高的压力，所耗功大，也就减少 了吸入的力，使低压压力升高，引起蒸发温度升高）。 蒸发温度过低一般有以下原因： 1． 膨胀阀开启度过小。 2． 毛细管或膨胀阀冰塞、堵塞。 3． 制冷剂不足。 4． 低压阀未开足。 5． 吸入阀口处过滤网堵塞。 6． 四通电磁阀未开启（断电或圈烧毁）或阀门处堵塞。 7． 过滤器堵塞。 8． 蒸发器结霜。影响制冷剂吸取冷却物的热量，而只能吸取霜层中的一此热量，以致 压力越来越低原因。 86 (三) 冷凝温度的分析 冷凝温度t是高温高压气体制冷剂在冷凝器内一定压力下冷却冷凝结成液体时的温度 k 冷凝压力 p是相对应的。冷凝压力可从排气压力p来估算，为了克服压力降，排气压力总 k2 高于冷凝压力，一般相当于饱和冷凝温度差0.5℃。 冷凝温度的高低取决于冷却空气的温度，一般情况下冷凝温度比环境温度高8~12℃。 冷凝温度是通过经济、技术分析综合确定的，冷凝温度过高，冷凝压力也相应提高，压 缩机压缩比p/ p增大，轴工提高，输气系数降低，实际排气量减速犀利，制冷量也减少； k0 另外，冷凝压力升高，将引起排气压力升高，排气温度也升高，而且过高的排气温度将会使 压缩机的运行极不安全，容易造成事故。 冷凝温度过低一般有以下原因： 1． 系统制冷剂缺少。 2． 冷却水温度过低、水量过大。 3． 压缩机排出阀泄漏或高低压间被打穿。 4． 压缩机吸入压力过低。 冷凝温度过高一般有以下原因： 1． 系统中有空气。 2． 冷凝效果不好。风量太小，散热器太脏，环境温度太高。 3． 制冷剂过多。 4． 冷凝器排出管道不畅通。 5． 制冷剂不纯。 (四) 排气温度的分析 排气温度t是压缩机排出口处的温度，可以由装设在压缩机排气管上的温度计测量，它 2 和排出压力不是一一对应的。排气温度主要受到冷冻机油的粘度和闪点的限制，一般规定低 于闪点15~30℃，排气温度R22不能超过120℃。 排气温度过高会影响排气压力，从而影响冷凝压力和冷凝温度。过高的排气温度会使润 滑油温升、粘度下降、碳化结焦、磨控系数增大、机组发烫、运动部体损坏、气缸拉毛、甚 至咬缸，造成缸体损坏、并引起电动机烧毁。 排气温度经验估算是环境温度加冷凝温度。如冷凝温度是40℃、环境温度是35℃，则 t=40+35=75℃。一般高温天气也不会超过80℃，但实际上很多机组都超过，甚至高达100℃ 2 的也不少，应予以重视。 排气温度过高的原因主要有： 1． 系统中有空气和不凝性气体。 2． 冷却风量不够。 3． 冷凝器污垢积得太多。 4． 制冷剂太多。 5． 制冷剂不足。当供液不足，蒸发器内的蒸发量小于压缩机吸气量，使蒸发温度下降， 回气过热度增加，造成排气温度升高。 6． 制冷剂不纯。不纯液体汽化将产生蒸气的分压力，会促使冷凝压力和蒸发压力发生 变化。 7． 压缩机排出阀片未开足或排出管不畅通。会使高压气体受阻，影响了排出量，从而 排出压力和排气温度升高。 8． 热负荷过大或突然增大、房间渗入热太大。房间温度降不下来，蒸发温度相应提高， 吸气压力也过高，引起排气温度过高。 9． 吸气温度过高。回气过热度较大，经压缩后的排气温度升高。 10．压缩比太大。P/p压缩比太大，吸气阻力大，缸体热损失大，压缩机吸气系数减小， k0 功耗增加，造成排气温度升高（P/p≤6）。 k0 11．油泵损坏或冷却润滑油大脏。使润滑条件变差，压缩机易发烫，造成排气温度过高。 12．压缩机内部装配问题导致内泄漏和压缩机发热，引起排气温度过高。 第三节 电控系统故障的维修 一、 电控系统维修的基本方法 检修空调器电控系统时，首先应该分析电路，掌握电路原理是进行空调器电控系统维修 的首要条件。空调器电路基本包括电源电路、控制电路、主电路和负载。 1．遵从先简单后复杂、先主后从的原则，即从主要的、简单的电源电路入手，从外围 电路和部件入手，再深入检查驱动电路和控制电路，逐渐缩小电控系统故障的检测范围，以 至最终找到故障所在。 2．区分是外围设备故障还是控制、驱动电路故障。以便对执行设备和控制电路分别进 行检查和处理。 3．在对电控系统进行全面检修时，首先排除连接性故障（如接线错误等）。 4．根据空调机的控制流程，有条不紊地检测各部分电路的输入与输出信号，然后与正 常的信号进行对比，即可判断哪部分电路出现异常。 5．对于分体式空调器，应根据通讯电路工作原理，区分是室内机还是室外机故障，如 对于单向通讯（室内到室外），若室内有控制信号输出，室外机不能正常动作，则可判断为 室外机故障。 6．善于利用空调器的自检故障显示，综合检测结果,认真分析故障原因，直至找到解决 问题的方法。 二、 故障分类 修理工作中，电器系统常见故障有下列几种： 1．连接性故障 在使用、安装、运输过程中，可能发生接线松脱、接触不良，或者接插件掉线，接插不 88 良等，应首先予以排除。 2．元器件故障 在使用过程中，个别元件性能不好，经受不住电冲击，或电气参数达不到性能要求，造 成故障。故障率较高的有滤波电容、继电器、开关接点等大功率驱动元件。检修中，可用万 用表根据可疑部位逐个检查排除。 3．干扰性故障 电网电压波动大，或外界有强磁场干扰，均可造成电控线路不正常。 4．人为故障 操作人员操作错误，例如用遥控器设置温度不对，会造成电控线路不能正常工作。 三、 故障显示表 格兰仕空调器的故障自检功能，可供用户和维修人员参考。 (一)分体A1系列 1． 单冷A1系列 N 故障源 故障显示 症状 验证方法 检修 管温、室温室外机组不运行中管*检查热敏电阻是否 热敏电阻 运转 温电阻或失效 1 重复闪2次、灭2.5 秒 室温热敏*插座重接 短路和开*检查室内电路板 路各2秒 在室内风*拔下插座CN211，室内风扇电室内风扇重 扇电机运测量CN121②-③之机 复出现转 转12秒期间，确认信号≥1.5V 12秒停3分 间，不能发*检查室内电控板 钟。电机损 射转速反*检查室内风扇电机 坏，风扇不 馈信号 *插座重接 运转 检修 症状 故障源 故障显示 验证方法 *检查连接导线室外机接错线 接通电源，继电 （视检和通电检） 组不运器52C首次接通 *检查室内电路板 转 后，连续信号停 *检查电器部件 4~5秒 2 重复闪3次、灭2.5 秒 2． 冷暖A1系列 N 1 连续信号 来自室外机的连 重复亮1秒、灭2.5秒 管温、室管温热敏电阻或室外机*检查热敏电阻是 重复闪2次、灭2.5秒 温电阻 室温热敏电阻短组不运否失效 重复亮1秒、灭1秒 续信号停4~5秒 路和开路各2秒 转 *插座重接 2 室内风室内风扇在室内风扇电机*拔下插座CN211 扇重复3 电机 运转12秒期间，②-③之间，确认 出现转不能发射转速反信号≥1.5V 重复闪3次、灭2.5秒 *检查室内板 12秒停3馈信号 *检查室内电控板 分钟。风*检查室内风扇电 扇不运机 转 *插座重接 室外除霜室外机压缩机起动后，*制冷剂不足 4 热敏电阻 组不运除霜热敏电阻接*检查除霜电路板 重复闪6次、灭2.5秒 转 通或断开 （二）KFR-28GW/B2、KFR-35GW/B2变频空调器 1．室内机故障自检功能 N 故障源 故障显示 症状 验证方法 检修 接错线 室外机组接通电源，继电*检查连接导线 重复亮1秒、灭1秒 不运转 器52C首次接通*检查室内电路板 后，连续信号停*检查电器部件 4~5秒 来自室外机的连连续信号 续信号停4~5秒 管温热敏电阻或管温、室室外机组*检查热敏电阻 室温热敏电阻短不运转 2 温电阻 *插座重接 路和开路各2秒 *检查室内板 在室内风扇电机室内风扇室内风扇*拔下插座CN211 运转12秒期间，电机 重复出现②-③之间，确认 不能发射转速反转12秒停信号≥1.5V 馈信号 3 3分钟。风*检查室内电控板 1 重复亮1秒、灭2.5秒 重复闪2次、灭2.5秒 重复闪3次、灭2.5秒 扇不运转 *检查室内风扇电 室外电源永久关机 *检查IPM 重复闪5次、灭2.5秒 系统异常*检查室外电路板 4 （过流）、I PM损坏 室外热敏室外机组压缩机起动后，*检查压缩机电阻 重复闪6次、灭2.5秒 电阻异常 不运转 室外热敏电阻接*检查除霜电阻 5 ━ 通或断开 *检查室外板温热 机 *插座重接 室外机电室外机不每隔3分钟室内*检查室外机工作 源过高或能正常工给室外上电一次 电压是否在255~1 6 过低保作 50V之间 护、室外*检查室外电路板 电路板 重复闪7次、灭2.5秒 敏电阻 *检查室外电路板 2．室外机故障自检功能 N 故障点 LED1显示状态 故障现象 检测方法 90 1 亮0.5秒，灭2.5秒 当室外机电流超过8.5A，压缩 过功率保护 过电流保护 高压保护 2次闪烁 室外机停，3室内管温超过大约50℃时，压 排气温度过热3次闪烁 室外机停，3当排气温度超116℃，压缩机 保护 分钟后起动 停，三分钟后重新起动，低至 室外电路板过室外机停，34次闪烁 当板温超65℃，压缩机停机， 热保护 分钟后起动 三分钟后重新起动 除霜/板温热室外机停，35次闪烁 若热敏电阻短路/开路时，压缩 敏电阻 分钟后起动 机停止运转 过电压保护 室外机停，36次闪烁 超250V，低于160V时，压缩 室外控制系统 室外机停机 7次闪烁 直流电压不能检测 室外电源系统 室外机不运转 8次闪烁 压缩机停时，压缩机电流在 1次闪烁 室外机停 当制冷(热)时，功率大于 *·····*····· 1280W（1470W），压缩机停机， 2 3 4 5 6 7 8 1.5A以上，压缩机运行时在1A 9 分钟后起动 缩机频率下降 分钟后起动 机停 IPM保护 9次闪烁 室外机不运转 当IPM保护时压缩机停，三分 10次闪烁 室外机不运转 IPM损坏保护 当IPM确认损坏 11次闪烁 室外机不运转 管道冰堵预防 当室内管温低于4℃时，压缩 10 11 (二)柜机系列 1． KFR-51LW 机立刻停机，三分钟后重新启 动 100℃以下时保护解除 以下，则压缩机停机 钟后重新起动 机频率降低 TIMER TEMP 故障位置 原因 维修方法 12 29 11 28 室温热敏电阻 热敏电阻发生故障 10 27 9 26 8 25 7 24 2 19 1 18 显示灯 故障位置 原因 维修方法 TIMER TEMP 热敏电阻发生故障 室内管温热敏电阻 室外机组故障 *检查室外风扇 室外机组 检查热敏电阻，没有故障时， 更换室内控制电器板 检查热敏电阻，没有故障时， 更换室内控制电器板 *检查压缩机 *添加制冷剂 显示本机正处于故障自行诊断状态 2． KF-51LW、KF-78LW、KF-120LW 信号发送/接收错室内机电线连接错误 检查配线部分 误（在双控制时， 连接错误） 室外机组 *检查接线 *室内/外机之间信号线连 29℃灯亮 28℃灯亮 27℃灯亮 24℃灯亮 18℃灯亮 表示处于“自检状态” *检查压缩机 接错误 *检查室外风扇 *室外机组异常 *添加制冷剂 室温热敏电阻 热敏电阻发生故障 检查热敏电阻，没有故 障时，更换室内板 室内管温热敏电阻 热敏电阻发生故障 检查热敏电阻，没有故 障时，更换室内板 结霜保护装置动作 *进出风口短路循环 *清除遮蔽障碍物 *空气过滤网堵塞 *检查空气过滤网 *室内风扇电机发生故障 *检查室内风扇电机 *室温(管温)热敏电阻不良 *检查热敏电阻 4．KFR-75LW/S 在使用过程中发生故障时，空调器会自动停止和进入自检状态，并且通过操作面板上的 指示灯来显示故障的位置，18℃灯亮表示本机处于自检状态，其它指示灯不亮。 故障显示 故障部位 原因 排除措施 29℃灯亮 室温热敏电阻 *端子接触不良 *检查接线 28℃灯亮 *热敏电阻失灵 *检查热敏电阻 室内管温热敏*端子接触不良 检查接线 电阻 *热敏电阻失灵 *检查热敏电阻 27℃灯亮 排水传感器 *端子接触不良 检查接线 26℃灯亮 *热敏电阻失灵 *检查热敏电阻 排水溢出保护 *排水泵不正常 *检查排水泵 25℃灯亮 *排水传感器安装错误 *检排水传感器 预防铜管结霜*移去障碍物 *空气循环过滤网受阻 和过热 *检查空气过滤层 *空气过滤层阻塞 室外机组异常 *室内、外机之间接错线 *检查接线 *室外机测到异常状态 *检查室外机 *室外管温热敏电阻故障 *检查室外管温热敏电阻 *检测到反转相位 *如无问题，则更换室内板 *如无问题，则更换室内板 *如无问题，则更换室内板 *如无问题，则更换室内板 *检查室内风扇 *室内风扇工作不正常 24℃灯亮 18℃灯亮 指示空调器处于自检状态 5．KFR-75LW/B 示的不常部位。 若机组装置出现异常，空调器就会停止运行，并用故障显示符号 和故障代码来表 92 故障代码 故障位置 故障原因 对策 E1 室内管温热敏·连接器接触不良 ·检查连接器 电阻故障 ·热敏电阻故障 ·检查热敏电阻 室温热敏电阻·连接器接触不良 ·检查连接器 故障 ·热敏电阻故障 ·检查热敏电阻 E2 室外机组不正·室内/外机之间信号线连接错误 ·检查配线部分 E3 常 ·室外机组检测到异常状态 ·检查室外机组电路保 结霜保护装置·进出风口短路循环 ·除掉遮蔽障碍物 动作/过热保护 ·空气滤网的堵塞 ·检查空气滤网 E4 ·没有问题则更换室内 基板 ·没有问题则更换室内 基板 ·相位反相 护装置动作情况 ·室内风扇电机有毛病 ·检查室内风扇电机 ·室温（管温）热敏电阻不良 ·检查热敏电阻 6． KFR-73LW 若机组装置出现异常，空调器就会停止运行，并用故障代码来显示机组的不正常部位。 E1：室内管温热敏电阻故障； E2：室温热敏电阻故障； E3：室外机组异常； E4：结霜保护装置动作/过热保护。 7．KFR-50DLW 在使用过程中发生故障时，空调器会通过面板上的指示灯来显示故障的位置。故障出现 时，运行灯闪烁（0.5秒亮，0.5秒灭），一切执行元件均不起作用。 故障显示 故障部位 原因 解决措施 定时灯亮0.5室温热敏电*插头接触不良 *检查接线 秒，灭0.5秒 阻（ROOM） *热敏电阻损坏 *检查热敏电阻 定时灯亮1管温热敏电*插头接触不良 *检查接线 秒，灭1秒 阻 *热敏电阻损坏 *检查热敏电阻 定时灯亮2室外机组 室内机和室外机之间接线错误 *检查接线 秒，灭2秒 *检查室外机 定时灯亮3室内机结霜*移去障碍物 *空气循环通道受阻 秒，灭3秒 保护 *清洗过滤网 *过滤网阻塞 *检查室内控制板 *检查室内控制板 *检查室内风扇电机 *室内风扇电机工作不正常 8．KFR-73QW、KFR-73GW 在使用过程中发生以下故障时，空调器会自动停止和进入自检状态。故障出现时，运转 灯闪烁（0.5秒亮，0.5秒灭）。在检测期间，一切执行元件均不起作用。 可能出现的故障有： 1．室内管温热敏电阻； 2．室温热敏电阻； 3．过热保护/结霜保护； 4．室外机异常。 第四节 空调器常见故障与原因分析 一、 空调器不启动 1． 电源断电或电网停电。 2． 保险丝熔断。 3． 电源电压不稳定（波动范围超过±10%）。 4． 电源转换部分故障，如不能产生+5V和+12V电源等。 5． 微电脑芯片工作不正常。 6． 接线错误。 7． 驱动模块故障。 二、 室内机运转但室外机不运转 1． 室外机电源继电器（如室内控制板的52C）故障。 2． 室内外机通讯电路工作不正常。 3． 室外板电源转换部分故障。 4． 室外板芯片工作不正常。 5． 室外板驱动模块故障。 6． 执行设备继电器不能正常吸合。 7． 风扇电机、压缩机本身故障。 三、 空调器运转但不制冷 1． 制冷剂严重泄漏或充入不足。 2． 蒸发器脏堵。 3． 空气过滤器堵塞。 4． 室内机风扇电机故障。 5． 冷凝器积灰过多或通风不良。 6． 温控回路故障，如温度设定不当、热敏电阻故障等。 7． 制冷管路堵塞或压缩机、回通阀损坏。 四、 室外机运转而室内机不转 94 1． 室内外机配线错误，如室外机不受室内机控制。 2． 室内风扇电机故障。 3． 室内风扇主电路接线错误、保险丝熔断或接线端子接触不良。 4． 风扇电机继电器不能吸合。 5． 风扇电容损坏。 6． 控制电路或驱动模块工作不正常，如微电脑芯片、驱动模块ULN2003故障等。 7． 电源转换电路故障，不能正常产生+12V、+5V电源。 五、 开机片刻即停机 1． 电源波动，超过±10%。 2． 高压或低压压力开关动作。 3． 过载或过热保护器动作。 4． 温控器感温包偏离正常位置。 5． 空调器自检功能动作，如检测到热敏电阻故障等。 六、 压缩机超温 家用空调器采用全封闭式压缩机，温升不能太高，一般为70±5℃，若温度超过上限 （120℃）为超温，其可能原因为： 1． 电源电压太低。压缩机长时间欠压运行，会因过载而超温。 2． 空调器运行负载过重。制冷系统中混入空气，制冷剂充入量过多，造成压缩机过载 运行，引起超温。 3． 压缩机吸气温度过高或过低。制冷剂充入量太少，会造成压缩机吸入温度过高；若 制冷剂充入量太多，使一部分液态制冷剂进入压缩机引起液击，都会引起压缩机超温。 4． 压缩机电机绕组绝缘降低。若制冷系统中混入水分，就会使压缩机的电机绕组绝缘 程度降低，从而产生泄漏电流，甚至引起匝间短路，造成压缩机超温。 5． 运行阻力大。制冷系统中混入杂质，造成冷冻油路阻塞，压缩机内转动部件润滑不 足，磨擦阻力增大，使压缩机超温。 6． 压缩机排气阀破损，使高压气体回流到低压侧。 七、 风扇转动但压缩机不运转 1． 电源电压低。 2． 温度调节器失灵。 3． 过流或过热保护器动作，使压缩机主电路断开。 4． 启动电容器击穿。 5． 接线错误或线路断开。 6． 压缩机故障，如由于油路堵塞发生卡缸等。 八、 压缩机开停频繁 1． 电源电压太低。 2． 制冷系统压力不正常，压缩机过载运行，导致过热保护器频繁动作。 3． 冷凝器散热效果不好。 4． 压缩机内过热，如发生严重摩擦等。 5． 温度调节器的感温包安放不妥。 九、 蒸发器结霜 1． 空气过滤器阻塞，通风不良。 2． 风扇故障。 3． 温控器失灵。使压缩机在室温低于20℃时还持续运转制冷。 4． 化霜控制器失灵。 5． 压缩机继电器故障，触点粘连。 十、空调器运行噪声大 1． 安装不良，如震动大。 2． 碰管。 3． 风扇松动，风扇动平衡不好。 4． 空调器内落入工具、螺钉等异物。 5． 压缩机湿冲程（液击）现象，如制冷剂充入过量。 6． 压缩机内部磨损。 十一、制冷过度，压缩机不停 1． 接线错误。 2． 温度调节器故障，失控。 3． 启动继电器故障，触点粘连。 4． 继电器驱动电路故障，使压缩机继电器不受微电脑信号控制。 十二、 空调器漏水 1． 空调器安装不当，机组发生倾斜或排水管室内侧低于室外侧。 2． 排水管、接水盘堵塞或泄漏。 十三、 除霜不能停止 1． 压缩机故障或制冷剂不足。 2． 电磁四通换向阀故障。 3． 除霜控制器失调或损坏。 十四、 化霜运转后室外盘管上的霜不化 1． 缺少制冷剂。 2． 除霜控制器调整不当，内部故障。 3． 除霜控制器感温包接触不良。 4． 电磁四通阀故障。 十五、 压缩机不停机 1． 温控器失灵。 96 2． 电磁四通阀失灵。 3． 风道受阻，影响蒸发器表面冷、热空气的热交换。 4． 室内热负荷过大。 十六、 不能制热 1． 控制器制热开关（遥控器、压力式温控器或主令开关）失效。 2． 电磁四通换向阀失效。 3． 化霜控制器失效，空调器制热时的除霜过程是通过逆循环方式进行的，若化霜控制 器失效，则会使得空调器不能切换到制热状态。 4． 室外控制板故障，使得四通阀继电器不能吸合。 十七、 制冷系统高压压力偏高 1． 制冷剂充入过量。 2． 制冷系统有空气。 3． 制冷系统管路有堵塞。 4． 冷凝器通风不良，散热慢。 5． 室外气温过高或机组受阳光直射。 十八、 空调器漏电 1． 接线错误，线路碰上外壳。 2． 接地（接零）有问题。 3． 导线绝缘不良。 4． 电器件接线端子与壳体间绝缘不良。 十九、低压压力过低 1． 制冷剂不足。 2． 蒸发器散热不良。 3． 毛细管堵塞。 二十、压缩机电流过大 1．电源电压不稳定，忽高忽低（要在 10%以内）。 2．三相电压不平衡（应在 3%以内）。 3．三相电流不平衡（应在 3%以内）。 4． 缺相运行。 5． 高压压力过高。 6． 压缩机电机绝缘不良。 7． 缺油或油太脏，使油路堵塞。 二十一、异味 1．空调器排水管引到污染严重的地方。 2．空气过滤网积累的脏物太多，这些东西所散发的有异味的气体随循环空气一起吹出 时则会产生臭味。 98 记住，永远不要对父母说这十句话！ 4. 5. 6. 7. 8. 9. 10. 100 102
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