第1章 空调器的工作原理和结构

1.1 空调器的工作原理

空调器是一种为家庭、办公室等空间区域提供空气调节和处理的设备，其主要功能是对空气中的温度、湿度、纯净度及空气流速等进行调节。

1.1.1 单冷型空调器的工作原理

单冷型空调器是指仅能实现制冷功能的空调器。单冷型空调器的制冷系统包括室内机制冷管路、室外机制冷管路和联机管路等部分，结构比较简单，如图1-1所示。

如图1-2所示，单冷型空调器是依靠制冷剂在空调器管路中状态变化（汽化、液化），实现冷风的输出，进而降低室内空气温度，达到制冷效果。

空调器制冷时，吸气口送回的制冷剂在压缩机中被压缩，将原本低温低压的制冷剂气体压缩成高温高压的过热气体。过热的制冷剂气体经过管路流入冷凝器中，在冷凝器中进行冷却（轴流风扇加速冷却），高温高压的过热气体在冷凝器中冷却为常温高压的制冷剂液体。

常温高压的制冷剂液体通过管路流入毛细管，经毛细管节流降压后，常温高压的制冷剂液体就变成了低温低压的制冷剂液体。

低温低压的制冷剂液体经二通截止阀（液体截止阀）及连接管路（细管）送入室内机，在蒸发器中低温低压的制冷剂液体吸热变为低温低压的制冷剂气体。在此过程中蒸发器向外界吸收大量的热量，这使得蒸发器外表面及周围的空气被冷却，再通过室内机的贯流风扇将冷空气从出风口吹出，实现制冷目的。

汽化后的制冷剂气体经连接管路（粗管）及三通截止阀（气体截止阀）返回到室外机的压缩机内，再次进行压缩，如此周而复始，形成制冷循环。

1.1.2 冷暖型空调器的工作原理

冷暖型空调器与单冷型空调器的区别在于，冷暖型空调器中安装了一个电磁四通阀，它是实现制冷和制热切换的关键部件。

图1-3为冷暖型空调器的制冷/制热系统的结构。

从图中可以看到，冷暖型空调器的制冷/制热系统主要由蒸发器、冷凝器、压缩机和单向阀、干燥过滤器、毛细管、电磁四通阀等构成。

与单冷型空调器相比，冷暖型空调器在其制冷系统基础上，增加了电磁四通阀、单向阀等闸阀组件。

1 冷暖型空调器的制冷原理

冷暖型空调器的制冷原理与单冷型空调器制冷原理基本相同，不同的是由电磁四通阀控制制冷系统中制冷剂的流向，从而实现制冷-制热切换。

图1-4为冷暖型空调器的制冷原理。

空调器在制冷时，电磁四通阀不动作，管口A与B导通，管口D与C导通，制冷剂在压缩机中被压缩，将原本低温低压的制冷剂气体压缩成高温高压的过热气体后，由压缩机排气口排出。

高温高压的过热气体经电磁四通阀送入冷凝器中冷却，通过轴流风扇的冷却散热作用，过热的制冷剂由气态变为液态。

当冷却后的常温高压制冷剂液体流过时，单向阀1导通，单向阀2截止，因此制冷剂液体经单向阀1后，再经干燥过滤器、毛细管节流降压。低温低压的制冷剂液体由二通截止阀送入室内机。

制冷剂液体在室内机的蒸发器中吸热气化，周围空气的温度下降，冷风即被贯流风扇吹入室内，室内温度下降。汽化后的制冷剂气体再经三通截止阀送回室外机中。制冷剂气体经电磁四通阀由压缩机吸气口回到压缩机中再次被压缩，以维持制冷循环。

2 冷暖型空调器的制热原理

在制热模式下，电磁四通阀动作，制冷剂循环正好与制冷时相反。图1-5为冷暖型空调器的制热原理。

空调器在制热时，电磁四通阀动作，管口A与D导通，管口B与C导通，经压缩机压缩的高温高压过热气体由压缩机的排气口排出，再经电磁四通阀直接将过热气体送入室内机的蒸发器中。此时，室内机的蒸发器就相当于冷凝器的作用，过热气体通过室内机蒸发器散热，散发出的热量由贯流风扇从出风口吹出，使室内升温。

过热气体散热变成常温高压的液体，再由室内机送回室外机中。此时，在制热循环中，根据制冷剂的流向，单向阀2导通，单向阀1截止。制冷剂液体经单向阀2、干燥过滤器及毛细管等节流降压后，被送入室外机的冷凝器中。

与室内机蒸发器的功能正好相反，这时冷凝器的作用就相当于制冷时室内机蒸发器的作用，低温低压的制冷剂液体在这里完成汽化过程，制冷剂液体从外界吸收大量的热，重新变为饱和蒸气，并由轴流式风扇将冷气由室外机吹出。制冷剂气体最后由电磁四通阀返回压缩机的吸气口，继续下一次制热循环。