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冰箱

2021-08-21 23:13动植物百科人已围观

简介[拼音]：bingxiang [外文]：refrigerator 带有制冷装置的储藏箱。用来冷冻、冷藏食品或其他物品。家用冰箱的容积通常为20～500升。发展简况 1910年，世界上第一台压缩式制冷的家用冰箱在...

[拼音]：bingxiang

[外文]：refrigerator

带有制冷装置的储藏箱。用来冷冻、冷藏食品或其他物品。家用冰箱的容积通常为20～500升。

发展简况

1910年，世界上第一台压缩式制冷的家用冰箱在美国问世。1925年，瑞典丽都公司开发了家用吸收式冰箱。1927年，美国通用电气公司研制成功全封闭式冰箱。1930年，采用不同加热方式（以煤气、电、煤油为热源）的空气冷却连续扩散吸收式冰箱投放市场。1931年研制成功新型制冷剂氟利昂12，并在工业上使用。50年代后半期开始生产家用热电冰箱。至1984年，世界冰箱总产量已达4255.4万台，其中美国631.7万台，苏联566.7万台，日本493.6万台，意大利357.6万台，联邦德国266.7万台，南朝鲜181.9万台，英国122.8万台。

中国从50年代开始生产电冰箱。1956年，天津市医疗器械厂试制成功封闭式压缩机，并用于电冰箱。1980年中国生产冰箱4.90万台，1988年达到755万台。

压缩式冰箱的发展趋势是大容积、多功能、多种箱温、节能和应用微电子技术。80年代以来，容积在300升以上的多门电冰箱已经问世。它使用微机控制，箱内设有独立的冷冻室、冷藏室、冰温激冷室、冷藏激冷室和高保鲜蔬菜室，具有快速冷冻、快速冷藏、半解冻等功能。它对于食品的科学冷冻冷藏有着重要的作用。

基本结构

冰箱由箱体、制冷系统和控制系统组成。

（1）箱体：由外壳、内胆、隔热材料和箱门构成。其功能是围护隔热，使箱内外空气隔绝，以保持箱内的低温。外壳多用0.5mm左右的冷轧钢板制作，经磷化处理后，表面喷漆或喷塑；也有的使用装饰性塑料复合板。内胆使用丙烯腈－丁二烯-苯乙烯(ABS)工程塑料板或改性聚苯乙烯塑料板，以真空成型的方式制作；也有的使用钢板搪瓷、钢板喷塑，或用铝板、不锈钢板。外壳与内胆之间填充隔热材料。常用的隔热材料有聚氨酯泡沫塑料，也有的使用玻璃纤维、聚苯乙烯泡沫塑料等。箱门四周和箱体之间用磁性门封密封。

（2）制冷系统：是一个封闭的循环系统。运转时不断吸收箱内被冷却物品的热量，并将其转移、传递给箱外的空气或水，以实现制冷。

（3）控制系统：用于控制箱内温度，保证安全运转及自动除霜等。

类型

冰箱可按箱门多少分为单门、双门和多门冰箱（设有冷冻、冷藏、蔬菜、冰温等专用贮藏室）；按箱内空气循环方式，分为直接冷却式和间接冷却式冰箱；按制冷原理，分为压缩式、吸收式和热电式冰箱；按贮藏要求，分为冷藏箱和冷藏冷冻箱；按冷冻能力分为二星级(-12℃)、三星级(-18℃)和有速冷能力的（通常称为四星级）冰箱；按冰箱在极端环境温度下的工作能力，分为亚温带型（代号SN，适于在10～32℃环境温度下运转）、温带型(N，适用于16～32℃)、亚热带型（ST，适用于18～38℃）和热带型(T，适用于18～43℃)冰箱；按蒸发器的除霜方式，分为手动除霜、半自动除霜和自动除霜冰箱等。

直冷式冰箱

直接冷却式（直冷式）冰箱利用空气自然循环进行冷却。结构较简单，耗电量较小，但箱内温度均匀性差，冷冻室除霜不便。单门、双门冰箱多为直冷式。

间冷式冰箱

间接冷却式（间冷式）冰箱利用风扇使空气强制循环进行冷却。间冷式双门冰箱箱内温度均匀性好，可自动进行除霜，但这种冰箱结构较复杂，耗电量较大（图1）。多门冰箱一般都为间冷式。

电机压缩式冰箱

简称压缩式冰箱。它是使用最多的一种冰箱，其产量占冰箱总产量的90％以上。吸收式冰箱约占 5％。压缩式冰箱由压缩机、冷凝器、干燥过滤器、毛细管（节流装置）、蒸发器组成封闭的制冷系统（图2），系统中充入制冷剂氟利昂，实现制冷功能。

（1）压缩机：冰箱上使用的全封闭式压缩机有往复活塞式（简称往复式）和旋转活塞式（简称旋转式）两种。往复式压缩机又分为曲柄滑管式和连杆活塞式。输出功率小于150W的压缩机多采用曲柄滑管式，大于150W的多采用连杆活塞式或旋转式。旋转式压缩机具有体积小、重量轻、零部件少、制冷效率高等特点，但零部件加工精度和材料耐磨性要求高。

（2）冷凝器：有百叶窗式、丝管式（又称钢丝式）、翅片管式和内装式（冷凝器贴附在箱体后壁或侧壁板内侧）等。

（3）干燥过滤器：使用120～180目的滤网，干燥剂使用4┱级分子筛或硅胶。

（4）毛细管:用内径0.6～2mm、长1～4m的铜管制作。

（5）蒸发器：有铝板吹胀式、铝板铝管或铜板铜管粘合的管板式、单脊翅片管式和翅片盘管式（多在间冷式冰箱上使用）。

工作时，压缩机吸入在蒸发器中吸热蒸发的制冷剂蒸气，经过压缩，成为高温高压（约为10几个大气压）蒸气，被送往冷凝器。冷凝器向外界空气散热，将高温高压蒸气冷凝成液态制冷剂，再经过干燥过滤器滤掉混入系统中的微量杂质和水分，以防止在毛细管中发生“脏堵”或“冻堵”。然后，液态制冷剂经毛细管节流，送入蒸发器。在蒸发器内，制冷剂由于压力突然降低而剧烈沸腾蒸发，同时吸收箱内被冷却物品的热量，产生制冷效果。制冷剂蒸气再次送入压缩机。如此循环往复，使箱内保持设定的低温。

吸收式冰箱

利用吸收－扩散制冷原理制成的冰箱(图3)。由发生器、精馏器、冷凝器、蒸发器、吸收器、贮液罐组成封闭的制冷系统，系统中充入氨（制冷剂）、水(吸收剂)、氢（扩散剂）三种组分。

吸收式冰箱靠工质的液位差和密度差产生自然循环实现制冷。来自贮液罐的浓氨液经液－液热交换器换热后进入发生器。发生器中的浓氨液受到电或气体加热器加热而产生气泡。由于热虹吸的作用，带气泡的氨水自提升管上行，至发生器上部时气泡破裂，含有水蒸气和氨蒸气的混合气体进入精馏器，并在其内分馏。分馏后，因氨蒸气较水蒸气的冷凝温度低，故氨蒸气进入冷凝器，水蒸气则凝成液滴返回发生器的外套管中。进入冷凝器的氨蒸气被外界空气冷却，放出热量，在10多个大气压（相当于1MPa以上的压力）下变为液态氨。液态氨进入蒸发器，并在扩散剂氢气中迅速蒸发扩散，吸收周围的热量，产生制冷效果。

在蒸发器中形成的氢氨混合气因密度大于氢气，随即下行，经气－气热交换器换热后，通过贮液罐上部空间进入吸收器中。同时，发生器中氨蒸发后剩余的稀氨水由于提升管的作用被汲到发生器上部，经连通管进入吸收器上部，形成从上向下的液流，它与由下向上流动的氢氨混合气在吸收器内相遇，氨气被稀氨水溶液吸收，氢气则经过吸收器上部返回蒸发器。在吸收器中吸入氨气的稀氨水变为浓氨水进入贮液罐，再送往发生器，使循环周而复始。

吸收式冰箱系统内没有机械运转部件，无机械磨损，使用寿命长，且运转时没有振动和噪声，特别适用于医院、卧室等需要保持宁静的场所。这种冰箱可以使用电、煤气、煤油、液化石油气、天然气、太阳能等多种能源制冷，因而也适于电力不足、无电源的农林牧地区、边防哨卡、船舶等的食物冷藏。吸收式冰箱比相同功率的压缩式冰箱的制冷量小，故首次降温速度慢；使用电能制冷时，耗电比压缩式冰箱高。

热电冰箱

利用半导体材料的热电效应（珀耳帖效应）实现制冷的冰箱（图4)。将一块P型半导体和一块N型半导体联接成电偶对，接上直流电源，在两个接头处分别形成“冷端”和“热端”。如果不断移走“热端”的热量，使其保持一定的温度，则“冷端”即开始制冷。实际应用时，要把电偶对串联或并联起来组成热电堆，热端置于箱外向周围介质（空气或水）散热，冷端置于箱内吸热，即成为热电冰箱。如果将电源的正负极对调，则可变为加热的保温箱。