第六章　定频空调器的维修技能

第一节　定频空调器的结构组成与工作原理

一、分体壁挂式空调器的结构

1.室内机结构组成

壁挂式空调器室内机组主要由前面板、导风板、驱动电动机、蒸发器、贯流风扇、电装盒、显示板（屏）、电脑板、空气滤尘网、传感器、连接管路和遥控器等部分构成。典型壁挂式空调器室内机组内部结构实物组成如图6-1所示。

2.空调器室外机结构组成

壁挂式空调器及柜式空调器室外机组通常由压缩机、热交换器、系统管道（如截止阀、毛细管、电磁四通阀、单向阀等）、电器箱体、轴流风扇及电动机等部件组成。其中压缩机是空调器制冷系统的动力核心，它可将吸入的低温、低压制冷剂蒸气通过压缩提高温度和压力，让里面的制冷剂动起来，并通过热功转换达到制冷的目的。典型空调器室外机组内部结构实物组成如图6-2所示。

二、分体柜式空调器的结构

1.室内机结构组成

柜式空调器室内机组主要由室内换热器、贯流式风扇电动机、电气控制系统等组成。通常室内换热器安装于机壳内回风进风栅的后部，即机壳内上部；贯流式风叶和风扇电动机装于机壳内送风栅的后部，即机壳内下部；电气控制系统装于贯流式风扇电动机的上部和下部。典型柜式空调器室内机组内部结构分解实物如图6-3所示。

2.室外机

柜式空调器室外机组的组成与壁挂式空调器一样。

三、空调器的基本组成

空调器主要由制冷（热）循环系统、空气循环通风系统、电气控制系统和箱体四大部分组成。

1.制冷（热）循环系统

一般采用蒸气压缩式制冷，系统内充以R22制冷剂。与电冰箱一样，由全封闭式压缩机、风冷式冷凝器、毛细管和肋片管式蒸发器及连接管路等组成一个全封闭式制冷循环系统。有的制冷系统还设有气液分离器，是用来防止液击。

2.空气循环通风系统

主要由离心风扇、轴流风扇、电动机、过滤器、风门、风道等组成。

3.电气控制系统

主要由温控器、启动器、选择开关、各种过载保护器、中间继电器等组成。热泵冷风型还采用四通电磁换向阀及除霜温控器。

4.箱体部分

箱体部分主要由外壳、面板、底盘及若干加强筋、支架等组成。制冷系统、空气循环系统均安装在底盘上，而整个底盘又靠螺钉固定到机壳上。

四、空调器的系统组成

空调器的形式有很多，不同类型，不同品牌的空调器外形结构、功能有所差异，但其内部组成、原理都基本相同，一般由制冷（制热）系统、电气控制系统和空气循环系统等组成，其中每个系统又由若干不同的元器件组合而成。

1.制冷（制热）系统

空调器制冷（制热）系统有压缩机、热交换器（冷凝器、蒸发器）、二通阀（细管阀）、三通阀（粗管阀）、毛细管、四通阀（又称换向阀，制热空调器用）、气液分离器（又称储液器）等部件，这些部件通过管道连接形成一个封闭的系统，系统中充注着制冷剂，在电气系统的控制下由压缩机压缩制冷剂循环。如图6-4所示为制冷、制热系统组成示意图。

2.电气控制系统

控制器的主要作用是通过采集一些输入信息，经过微控制单元的分析和处理，根据结合电控功能的要求控制相应负载工作，从而达到制冷、制热目的。通过逻辑控制技术使空调器控制系统具有自动调整的智能特性，将传感器测定的实际环境状态与人们所期望的设定状态进行比较，得出最佳的动态控制参数，并对空调器中的各项执行单元实施控制，从而使空调器的工作状态随着用户要求和环境状态的变化而自动变化，迅速、准确地达到用户的要求，并使空调器运行和保持在最合理的状态下。目前新型空调器通常采用电脑控制系统，典型空调器电脑控制系统结构如图6-5所示。

空调器的电气控制系统一般由电动机、温控器、继电器、电容器、熔断器及开关、导线和电子元器件等组成，它的主要作用是控制和调节空调器的运行状态，并且具有多种过载保护功能，使各种元部件具有良好的运转性能。

空调器电气控制系统如图6-6所示，除冷/热选择开关、四通换向阀和交流接触器因空调器种类不同而不同外，其他器件都是必备件。当冷/热选择开关置于“冷”的位置时，交流接触器不工作，其常闭触点接通，空调器制冷；当冷/热选择开关置于“热”的位置并设定好温控器温度时，交流接触器动作，其常开触点吸合，使四通换向阀动作，改变制冷剂的流向，从而进入制热状态。

分体式空调器室内机电气系统主要由室内显示部分、室内机电控盒、接收器、控制器、风摆电动机、室内机风扇等部件及外围线路（如室外检测板）组成；分体式空调器室外机电气系统主要由室外配管传感器、四通阀线圈、压缩机、室外机风扇、过载保护器等部件及外置线路组成。分体式空调器电气系统如图6-7所示。

3.空气循环系统

空气循环系统（又称通风系统）一般由空气过滤器、风道、风扇、出风栅和电动机等组成，它的主要作用是将室内空气吸入空调器内，经滤尘净化后，强制室内、室外热交换器进行热量交换，再将制冷或制热后的空气吹入室内，以达到房间各处均匀降温（升温）的目的。

对室内机组而言，吸入室内的空气，排除制冷或制热的空气，迫使空调的空气在房间流动，以达到设定的温度；对室外机而言，采用排风扇将冷凝器散发的热量快速排向室外，提高热交换能力。通风系统是由室内侧风扇电动机、室外侧风扇电动机和过滤网等组成的。空调器的风扇电动机是由风扇与电动机两部分组成的，空调中使用的风扇电动机是低噪声风扇电动机，它的转速是750～1300r/min。室内侧的风扇电动机分为高速、中速、低速三挡速度。

五、定频空调器的工作原理

1.空调器基本工作过程

空调器是由压缩机、冷凝器、蒸发器、毛细管和节流阀等部件构成的，它们通过管道连接形成一个封闭系统，系统中充注着制冷剂，由压缩机进行压缩。

从室外进入室内的液态制冷剂，进入室内换热器（蒸发器）中与房间内的空气进行热交换。液态制冷剂由于吸收房间空气中的热量由液体变成气体，其温度压力均不变化，而房间内的空气由于热量被带走，温度下降，冷气从出风口吹出。

液态制冷剂在室内被汽化后，进入室外侧压缩机中，由压缩机压缩成高温、高压的气体，然后排入室外换热器（冷凝器）中，高温高压的气体制冷剂在冷凝管中与室外空气进行热交换，被冷却成中温高压的液体。室外空气吸收热量后，温度升高被排到外界环境中。

由冷凝管出来的中温高压液体必须经过节流装置减压降温，使其温度压力均下降到原来的低温低压状态。一般小型空调器采用毛细管节流。在制冷过程中，蒸发器表面的温度通常低于被冷却的室内空气的露点温度，凝结水不断从蒸发器表面流出，所以空调器需要有凝结水排出管。

空调器的基本工作过程如图6-8所示。通电后，制冷系统内制冷剂的低压蒸气被压缩机吸入并压缩为高压高温蒸气后排至冷凝器，同时轴流风扇吸入的室外空气流经冷凝器，带走制冷剂放出的热量，使高压制冷剂蒸气凝结为高压液体，经过滤器、截流毛细管后喷入蒸发器，压力和温度急剧降低，并在相应的低压下蒸发，吸取周围热量，同时贯流风扇使室内空气不断进入蒸发器的翅片间进行热交换，并将放热后变冷的空气送向室内，如此室内空气不断循环流动，达到降低温度的目的。

2.空调器制冷、制热原理

空调器制热、制冷（图6-9）是利用氟利昂液化放热，蒸发汽化吸热的特性，即是通过氟利昂的液化和汽化的过程，热量在蒸发器处吸取，转移到冷凝器处释放，从而实现热量的转移，达到制热、制冷的目的。

（1）制热原理　空调器制热时，压缩机将气体氟利昂加压成高温高压气体后，再进入冷凝器（室内换热器），冷凝液化放热，成为液体，同时将室内空气加热，以达到提高室内温度的目的。液体氟利昂经节流装置减压，然后进入蒸发器（室外换热器），蒸发汽化吸热，成为气体，由于此时吸取室外空气的热量，致使室外空气变得更冷。接下来，成为气体的氟利昂再次进入压缩机，开始下一个循环。

进行制热运行时，电磁四通换向阀动作，制冷剂在室内机换热器中放出热量，在室外机换热器中吸收热量，进行热泵制热循环，从而达到制热的效果。

（2）制冷原理　空调器制冷时，压缩机将气体氟利昂加压成高温高压气体，再进入冷凝器（室外机换热器），冷凝液化放热，成为液体，同时向大气释放热量。液体氟利昂经节流装置减压，然后进入蒸发器（室内机换热器），蒸发汽化吸热，成为气体，由于此时吸收室内空气的热量，致使室内温度降低。接下来，成为气体的氟利昂再次进入压缩机，开始下一个循环。

进行制冷运行时，被压缩机压缩成的高压高温气体通过轴流风扇的作用，与室外的空气进行热交换而成为中温中压的制冷剂液体，经过毛细管的节流降压、降温后进入蒸发器，在室内机贯流风扇的作用下，与室内需要调节的空气进行热交换而成为低压低温的制冷剂气体，如此周而复始地循环，以达到制冷的目的。

3.空调器送风循环原理

室外机压缩机和风扇电动机全关，只开室内送风风扇电动机进行强制循环送风。空气循环系统的作用一方面是强迫空气对流，使室内的制冷和制热空气充满整个房间；另一方面是将室内空气排出，并从室外吸入新鲜空气。它包括室内空气循环系统和室外空气循环系统两部分。其中，室内空气循环系统通常由空气过滤器、风扇、内风道、风栅等组成。室外空气循环系统主要由轴流风扇和百叶窗等组成。

窗式空调器的室外轴流风扇与室内离心风扇共用一台双轴单向异步电动机，室内、外循环空气通过隔板隔开，如图6-10所示。分体式空调器的室外轴流风扇由独立的电动机驱动。有些柜式空调器的室外机还采用两个轴流风扇，室外空气由空调器两侧（或后部）的百叶窗吸入，经轴流风扇吹向室外热交换器，将其热量或冷气排出到室外机组。