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控制轴螺母安装支架螺套 控制轴 螺母 安装支架 螺套 波形圈 H-L触点 强停推杆 主推杆 L-C触点 隔板 —毛细管 冰箱机械温控原理与设计 引子 由于电子技术和显示技术的发展日新月异，在家电上新的显示和控制方式的应用令消费 者目不暇接。在这个控制技术电子化和控制操作人性化的时代，讲冰箱温度的机械控制似乎 有些不合时宜了。通过机械式温控器实现温度控制的方法技术落后、控制不精确，在用户操 作方面也不够直观和人性化。 但是机械式温度控制的方法由于其控制方式简单易行，价格低廉，而对于大多数消费者 来说，并不需要很精确的温度控制。因此机械式温控仍然普遍地运用于家用电冰箱上。 一、概述 冰箱机械控制的主要部件是温控器。而温控器的感温对象则是蒸发温度（直冷）或出风 温度（风冷），因此，冰箱机械控制的研究对象主要是温控器和蒸发温度（出风温度） 。了解 温控器和制冷系统的温度特性是进行冰箱机械控制设计的基础。 、温控器结构原理与参数特性 1。在工作时，温控器的毛细管常用的冰箱温控器为蒸汽压力式温控器。其结构原理如图 末端感温部感知温度的变化，由于波纹管-毛细管内的冷媒蒸汽压力随温度变化，这个压力 传导给温控器主体内部的杠杆与弹簧机构，从而来控制触点的通断，由此达到以传感温度来 1。在工作时，温控器的毛细管 指示板 凸轮 调节杠杆 辅簧螺钉 主簧螺钉 主弹簧 辅助弹簧 辅助杠杆 主杠杆 调节螺钉 外壳 波纹管 温控器因参数特性的不同分为定温复位型和普通型。定位复位型温控器由于接通温度在 不同档位均相同而得名，断开温度一般与档位呈线性关系。普通型温控器接通温度和断开温 度一般均与档位呈线性关系，而且大多情况下，它们的温差是一定的。如图 2。 温度图2 ( b) 普通型温控器 温度 图2 ( b) 普通型温控器 三、传感温度-时间特性 由于直冷冰箱的机械温控特性具有典型性，而且目前机械温控设计比较普遍地应用于直 冷冰箱，下面针对直冷冰箱阐述机械温控中传感温度随冰箱运行变化的特性。 我们知道，机械温控的基本方法仍然是感知冰箱温度变化，然后将这种变化反馈到控制 机构，然后再回来控制箱内温度。同其它温控方式一样，也是一个温度采集-信息反馈-控 制动作-温度调整的过程。那么，为什么在直冷冰箱上温控器传感器没有直接采集箱内间室 温度，而是采集蒸发温度呢？ 一般情况下，箱内间室温度的波动不过 5度左右，而温控器批量制造误差已达到 3?4度, 再考虑到温控器传感器装配等因素产生的采集误差，取间室温度做为采集温度显然是不合适 的。而蒸发温度的变化特性恰好弥补了温控器制造误差这一缺陷。首先，在制冷循环中蒸发 温度波动很大，波动区间在室温至零下 30C之间；其次，它的变化基本与箱内间室温度同步。 既然对于直冷冰箱，选择蒸发温度做为传感器采集温度，那么了解蒸发温度的变化特性 是非常必要的。在了解蒸发温度之前，我们首先来看看，对于温控器来说，什么样的感温曲 线是合适的。如图 2所示，无论对于定温复位型还是普通型温控器，其断开温度随档位的变 化一般都是线性的，因此，线性的感温曲线自然是很合适的，优点是使得温控器各档位控制 压缩机运行的时间是呈均匀分布的，即控制灵敏度是均匀的。如图 3。 温度「C) 温控器档位12 3 4 5 6 7停机温度箱内间室温度开机停机时间(mi n) 温控器档位 12 3 4 5 6 7 停机温度 箱内间室温度 开机 停机 时间(mi n) 这要求蒸发温度随时间变化也必须是线性的，但这显然行不通。从冰箱传热角度来看， 理想的蒸发温度曲线应该是矩形曲线，这样能够最有效地利用传热温差，提高制冷效率。 实际的蒸发温度和感温温度变化如图 4,并不是矩形波形的曲线或线性曲线， 而是一种近 似双曲线的曲线，为了便于分析，现将曲线分成 3段：速降段、过渡段、平稳段。这里引入 一个概念，曲线斜率。显然线性感温曲线的斜率在各点上是一样的，而实际蒸发温度曲线的 斜率在各点上是不同的，在 3个阶段上呈现不同特征，速降段斜率基本一致且很大，平稳段 斜率也基本一致且很小。 在上述两段上，温控器灵敏度不是很大就是很小。这就是为什么出现有时候温控器微调 引起压缩机开机时间的剧烈变化，而有时候大幅调温控器，压缩机运行时间变化也不明显的 原因。在过渡段上，曲线斜率不断变化但较适中，因此在这一段上较容易实现压缩机运行时 间的调控。 由于冰箱必须适应一定气候带的要求，即能够运行于一定范围的高温和低温环境中，这 使得冰箱压缩机的开机时间在高温和低温时有很大差别，温控器的断开点因此不可避免地要 分布在3段上：高温时位于平稳段而低温时位于速降段。 温度「C）1 温度「C） 1 2 3 温控器档位一 4 5 6 7 ;/ I111 1 1 b /咼环温：传感温度1 低环温：传感温度2