1.2 变频电冰箱的工作原理

1.2.1 变频电冰箱的制冷原理

变频电冰箱主要通过制冷剂循环，实现电冰箱与外界的热交换，再通过冷气循环，提高电冰箱的制冷效率。

1. 制冷剂循环原理

众所周知，液体受热后会变成蒸汽，蒸汽冷却后又会变成液体。在这个过程中，液体变成气体会吸收热量，而气体变成液体会放出热量，变频电冰箱就是利用制冷剂的状态变化过程中热量的转移，从而实现电冰箱的制冷目的。

图1-25所示为典型变频电冰箱的制冷剂循环原理。压缩机工作后，将内部制冷剂压缩成为高温高压的过热蒸汽，然后从压缩机的排气口排出，进入冷凝器。制冷剂通过冷凝器将热量散发给周围的空气，使得制冷剂由高温高压的过热蒸汽冷凝为常温高压的液体，然后经干燥过滤器后进入毛细管。制冷剂在毛细管中被节流降压为低温低压的制冷剂液体后，进入蒸发器。在蒸发器中，低温低压的制冷剂液体吸收箱室内的热量而汽化为饱和气体，这就达到了吸热制冷的目的。最后，低温低压的制冷剂气体经压缩机吸气口进入压缩机，开始下一次循环。

【资料链接】

多温多控变频电冰箱通过电磁阀对不同箱室的制冷温度进行控制，控制电路通过温度传感器对不同箱室的温度进行检测，根据温度检测信号控制电磁阀的工作。该控制方式可减少能耗，实现变频电冰箱不同箱室的温度需求。

图1-26所示为典型双温双控变频电冰箱的制冷剂循环原理。电冰箱的冷冻室和冷藏室的制冷循环可同时进行，当冷藏室的温度达到设定温度时，冷藏室制冷循环停止，冷冻室的制冷工作继续进行。

2. 冷气循环原理

变频电冰箱箱室内通过加快空气流动或自然对流的方式，使空气形成循环，来提高制冷效果。这种冷气循环方式通常可分为冷气强制循环、冷气自然对流及冷气强制循环和自然对流混合三种。

（1） 冷气强制循环的工作原理

冷气强制循环这种方式主要应用于双开门变频电冰箱中，是依靠风扇进行强制空气对流的循环方式，如图1-27所示。电冰箱的蒸发器集中放置在一个专门的制冷区域内，如冷冻室与冷藏室之间的夹层中或冷冻室和箱体之间的夹层中，然后依靠风扇强制吹风的方式使冷气在电冰箱内循环，从而提高制冷效率。

从图中可以看到，空气被蒸发器冷却后由风扇吹进管道，再由管道进入冷冻室和冷藏室。其中，吹入冷冻室的冷气由位于冷冻室背部上方的出风口直接吹进冷冻室进行制冷，而送往冷藏室的冷气需要经过风门（手动调节挡板，也称挡气隔膜）才能进入冷藏室。通常，冷藏室的温度除了用温度传感器检测并自动调节外，还可以通过手动调节风门来调整冷气的进入量。

图1-28所示为风门调整控制冷气量的示意图。当风门调整至最小状态时，风门便会阻挡进入冷藏室的冷气量。冷藏室的温度缓慢降低，当冷藏室的温度达到设定温度时，压缩机便会停止工作，在这个过程中冷冻室得到了充分的制冷。

当风门调整到最大状态（全开），大量的冷气会迅速地进入冷藏室中，冷藏室的温度迅速降低，当达到设定温度时，压缩机停止工作，直到需要再次制冷时，压缩机才会再次启动，如此循环，进而使冷藏室维持在基本的冷藏状态。

【要点说明】

（2） 冷气自然对流的工作原理

众所周知，受重力影响，低温气体下沉，高温气体上升，有些电冰箱正是利用了这一气流自然规律实现冷气循环，如图1-29所示。在冷冻室和冷藏室内各设有一个蒸发器，蒸发器温度很低，因此蒸发器周围的空气温度逐渐降低，这时，低温气体下沉，高温气体上升，箱室内便形成了空气的自然对流，箱室内温度逐渐降低，达到制冷的目的。

（3） 冷气强制循环与自然对流混合的工作原理

采用冷气强制循环与自然对流混合的冷气循环方式多应用于多门电冰箱中，如图1-30所示。通常冷藏室一般采用冷气自然对流降温方式，而冷冻室则采用冷气强制循环降温方式。

当冷冻室制冷时，冷藏室也同时制冷，由于冷冻室采用间冷式制冷方式，化霜采用电加热方式进行，使得冷冻室表面不结霜，且温度分布均匀，易于食物长期保存。而冷藏室采用直冷式方式，即在冷藏室的上方安装有直冷式蒸发器，通过空气的自然对流来达到换热制冷的效果。这使得冷藏室的食物冷却速度较快，保温性能也比较好，同时也可以有效地降低电冰箱的能源消耗。

1.2.2 变频电冰箱的电路控制

变频电冰箱的电路部分主要包括操作显示电路、电源电路、控制电路和变频电路。变频电冰箱便由这几块单元电路协同工作，同时对主要部件进行控制来实现变频电冰箱的制冷功能。

图1-31所示为典型变频电冰箱的整机控制方框图。从图中可以看出交流220V电压分别送入电源电路和变频电路中，电源电路为电冰箱内的其他电路和部件提供工作电压，操作显示电路为控制电路提供人工指令信号，并显示当前的工作状态，控制电路则对整机的工作情况进行控制。变频电路上有专门的供电电路，该供电电路主要为变频电路上的元器件提供工作电压。

1. 电源电路

电源电路是为变频电冰箱提供基本工作条件的电路，它将交流220V市电分成两路，一路经驱动或控制电路为电磁阀、照明灯等部件供电，另一路经处理后，转换为多路直流电压为其他电路元器件供电。图1-32所示为电源电路对各部件供电示意图。

2. 控制电路

用户通过操作显示面板输入的人工指令信号送入控制电路中，同时控制电路识别后，根据当前检测到的温度信号，相应地对变频电路、电磁阀、风扇电动机等部件的工作状态进行控制。图1-33所示为控制电路对其他电路和部件的控制示意图。

3. 操作显示电路

操作显示电路为控制电路传送人工指令信号同时，控制电路则为操作显示电路传送显示信号，并通过数码显示屏显示出来。图1-34所示为操作显示电路与控制电路的相互作用示意图。

4. 变频电路

变频电路的输入电压为交流220V，经过变频电源电路处理后，为电路板上的其他元器件供电。电冰箱微处理器为变频电路输送控制信号，变频电路直接与变频压缩机相连，对变频压缩机的工作状态进行控制。图1-35所示为变频电路对变频压缩机的控制作用示意图。