本章主要介紹空調(diào)器的制冷系統(tǒng)器件(如壓縮機、熱交換器、四通閥、高壓截止閥、低壓截止閥、毛細管、過濾器)、通風系統(tǒng)器件(如室內(nèi)風扇、室外風扇、擺風風扇、換氣風扇)、電氣系統(tǒng)器件(如溫度傳感器、運轉(zhuǎn)電容、電腦板、交流接觸器、壓力開關、變壓器等)的識別、檢測與代換。
2.1壓縮機
壓縮機,又稱壓氣機,維修人員俗稱壓機,英文“COMPRESSOR MOTOR”,簡寫為“COMP”或“CM”。單相電壓縮機有的用“CM1~”表示(“1”表示單相,“~”表示交流電),三相電壓縮機有的用“CM3~”表示。
壓縮機是輸送氣體和提高氣體壓力及溫度的一種裝置,是空調(diào)器制冷系統(tǒng)的心臟。它從低壓管吸入低溫低壓的制冷劑氣體,通過電機運轉(zhuǎn)帶動活塞對其進行壓縮后,向高壓管排出高溫高壓的制冷劑氣體,為制冷循環(huán)提供動力,從而實現(xiàn)壓縮→冷凝→膨脹→蒸發(fā)(吸熱)的制冷循環(huán)。
壓縮機按供電方式分類為單相電壓縮機(又稱普通壓縮機)、三相電壓縮機;按運行頻率分類為定頻壓縮機、變頻壓縮機(又分為直流變頻、交流變頻兩種);按制冷劑類型分類為有氟壓縮機、無氟壓縮機。
(1)壓縮機結(jié)構(gòu)
圖2-1所示是壓縮機的實物及符號。壓縮機與電動機封裝在同一個機殼內(nèi),頂部設置有兩個管口、三個接線端子,側(cè)端貼有銘牌,標注有型號、功率、額定電壓、制冷劑型號技術參數(shù)。因壓縮機的重量很重,通常固定在室外側(cè)的底殼上,空調(diào)器常見壓縮機型號及參數(shù)見附錄1。
①儲液罐用于存儲上個循環(huán)周期沒有蒸發(fā)氣化的制冷劑,避免液態(tài)制冷劑被壓縮機主體吸入,可能導致內(nèi)部的閥片、活塞板被液體擊打破損,造成壓縮機損壞報廢。這種現(xiàn)象稱為“液擊”。
② 2個管口低壓管口,又稱回氣管口、吸氣管口,用于吸入氣體,通常位于側(cè)端;高壓管口,又稱排氣管口,用于排出氣體,通常位于壓縮機頂部。
③ 3個接線端子單相電壓縮機的三個接線端子,分別稱為公共端子C、運行端子R(或M)、啟動端子S。壓縮機型號不同,三端子的位置也不同。三個接線端子內(nèi)接兩個繞組:運行繞組、啟動繞組。運行繞組,又稱主繞組,用“CR”表示;啟動繞組,又稱副繞組,用“CS”表示。因繞制運行繞組的漆包線直徑粗,其阻值小,一般為1. 5~3.5Ω;繞制啟動繞組的漆包線直徑細,其阻值大,一般為5~8Ω。從運行端子R與啟動端子兩端看,運行繞組和啟動繞組呈現(xiàn)串聯(lián)關系,所以,三個端子之間的阻值關系為:RS=CR+CS.
380V三相壓縮機、變頻壓縮機的三個接線端子,分別內(nèi)接三個線徑、匝數(shù)相同的繞
組,因此三個端子之間的阻值相同。
個別內(nèi)置超載保護器的壓縮機,過載保護器兩端子單獨引出,如圖2-1 (b)的右二所示。

(2)壓縮機的測試數(shù)據(jù)及維修
圖2-2所示是正常壓縮機常溫下的測試數(shù)據(jù)。①如果測試任意兩個接線端子之間阻值,為0Ω是繞組短路,無讀數(shù)是開路;②任意接線端子對外殼有阻值是漏電。

維修提示:
壓縮機故障率較低。損壞形式及引起的現(xiàn)象有:①繞組短路、開路,引起壓縮機不運轉(zhuǎn),有的伴有過載保護器動作聲。②管口有油漬是漏氟(受壓縮機運轉(zhuǎn)的強振動影響相對易漏),引起制冷(熱)差。③壓縮機不排氣或排氣不足,造成不制冷(熱)或效果差,如空調(diào)器內(nèi)有制冷劑的情況下,空調(diào)運行3分鐘左右,測試低壓管口壓力無變化。④卡缸(又稱抱軸),多是制冷系統(tǒng)漏氣導致壓縮機內(nèi)的冷凍油隨之泄漏,有的用錘子敲打壓縮機外殼后能恢復正常。
警告:
用氣焊拆裝壓,一定要先入掉制冷系統(tǒng)的制冷劑,否則會造成爆炸等不良后果。拆下的壓縮機或備用壓縮機,一定要在兩管口立即安裝好密封堵,或用干凈的塑料布包好,避免臟物進入壓縮機內(nèi),影響壓縮機的使用壽命和制冷劑的循環(huán)流通。
代換:
功率、額定電壓、制冷劑型號、類型相同的壓縮機代換。變頻壓縮機還要區(qū)分交流變頻、直流變頻。安裝普通壓縮機三端子接線時,要通過電阻法識別出三端子的功能,然后按室外機接線圖標示連接好。
2.2互熱交換器
熱交換器又叫換熱器,在空調(diào)器中使制冷劑在流經(jīng)其銅管過程中與空氣進行熱交換。熱交換器根據(jù)所處的位置分為室內(nèi)側(cè)熱交換器、室內(nèi)外側(cè)熱交換器。在單冷空調(diào)器中,室內(nèi)側(cè)熱交換器叫做蒸發(fā)器;室外側(cè)熱交換器叫做冷凝器。熱泵冷暖空調(diào)器在制冷運行時,與單冷空調(diào)器相同;在制熱運行時,即室內(nèi)側(cè)熱交換器起冷凝器的作用,室外側(cè)熱交換器起蒸發(fā)器的作用。
圖2-3所示熱交換器的實物,狀如“暖氣”片,通常由數(shù)十根“U”型紫銅管裝上鋁質(zhì)散熱片,以增加空氣側(cè)的換熱面積與空氣擾動,提高傳熱系數(shù)和換熱量。紫銅管的內(nèi)徑φ為7~11mm。

2.2.1蒸發(fā)器
顧名思義,蒸發(fā)器是使制冷劑蒸發(fā)氣化的器件,是制冷系統(tǒng)中的吸熱裝置,又稱冷源,是產(chǎn)生制冷量的換熱器。利用制冷劑的沸點與所處環(huán)境溫度成正比例的特性,在制冷系統(tǒng)中,經(jīng)毛細管(或膨脹閥)節(jié)流后的制冷劑液體噴入蒸發(fā)器,由于管道十倍以上增寬,R22制冷劑的壓力驟降至5kg/cm2左右,該壓力環(huán)境下R22對應的沸點是-40. 8℃,蒸發(fā)器所處的環(huán)境溫度肯定高于此溫度,使得R22吸熱氣化,變成低壓的飽和蒸氣。
圖2-4所示制冷劑在蒸發(fā)器的蒸發(fā)過程,在蒸發(fā)器入口“2”,制冷劑中的大部分是飽和液體,少部分是飽和蒸氣。制冷劑在蒸發(fā)器管路向前流動,不斷地吸熱汽化,最終全部變成飽和蒸氣。然后,飽和蒸氣繼續(xù)吸熱,變成熱蒸氣后由出口“5”排出。

蒸發(fā)器中制冷劑的熱力變化分成兩個區(qū)域,前面是飽和狀態(tài)區(qū),溫度To和壓力Po保持不變,它占用蒸發(fā)器的大部分傳熱面積;后面是過熱區(qū),在蒸發(fā)器的出口端,只占少量傳熱面積。蒸氣的過熱,有利于壓縮機吸氣時避免“液擊”。
由上述可以看出,蒸發(fā)器是制冷劑每個循環(huán)周期的最后流通環(huán)節(jié),設計要求制冷劑在流經(jīng)接尾端時完全蒸發(fā)汽化,以保證蒸發(fā)器整體變涼,使制冷劑最大效率換熱,空調(diào)器達到額定制冷(熱)效果。如制冷劑提前很多就蒸發(fā)完畢,可以理解為制冷劑不足,勢必造成制冷(熱)差。因此,經(jīng)驗的維修人只通過摸蒸發(fā)器的溫度、聽制冷劑在蒸發(fā)器的流動聲就能準確地判斷出制冷劑量的合適與否、管道的暢通情況等,詳細見圖1-4。
2.2.2冷凝器
顧名思義,冷凝器是將制冷劑冷凝為液態(tài)的裝置,以在液化過程逐漸將熱量散發(fā)給室外空氣,是空調(diào)器中的散熱器件,屬于高壓部件。
利用制冷劑的沸點與壓力成正比的特性,經(jīng)壓縮機壓縮為高壓高溫(20kg/cm2左右、100℃左右)的氣態(tài)制冷劑,直接排入冷凝器,通過空氣的對流,將熱量散發(fā)到周期空氣,制冷劑溫度逐漸下降至冷凝點而凝結(jié)成為液態(tài)。
圖2-5所示制冷劑的冷凝過程。在高溫高壓氣態(tài)制冷劑進入冷凝器放熱的初始階段,制冷劑溫度下降至冷凝溫度,制冷劑成為干飽和蒸氣,這個過程中占用冷凝器的一小部分傳熱面積;干飽和蒸氣在冷凝器的管道繼續(xù)流動,繼續(xù)逐漸放熱而冷凝成飽和液體,整個過程中壓力PK和溫度TK保持不變。這是冷凝器中的主要放熱過程,它占用冷凝器的大部分傳熱面積。此過程中的制冷劑為氣、液兩相并存;在冷凝器的末端,飽和液體進一步被冷卻,成為過冷液體,壓力保持不變,溫度低于TK。該過程也占冷凝器的小部分傳熱面積。過冷液體對制冷系統(tǒng)有重要意義,它可以使制冷劑在節(jié)流之前不產(chǎn)生蒸氣,更利于節(jié)流后噴入蒸發(fā)器內(nèi)的吸熱,提高制冷(熱)效果。

維修提示:
①熱交換器通風散熱不好,如表面塵土過多或風扇沒有正常運轉(zhuǎn),是導致空調(diào)器制冷(熱)差,運行十幾分鐘后停止保護的最常見原因,保護前空調(diào)器的壓力和電流
②熱交換器泄漏制冷劑的情況很少見,如果有漏點多出現(xiàn)側(cè)端的“U”管口,一般有漸升高。
警告:
拆裝、清潔熱交換器時,一定要注意保護好其翅片,如歪倒,會影響空氣的對流,造成熱交換不良,一定要用鐵梳子梳理好。
2.3毛細管
毛細管是指管徑很細的管道,主要起節(jié)流和降壓作用。根據(jù)流體力學原理,任何一種流體,當它流過細而長管子時,由于要克服管內(nèi)的摩擦力,其出口壓力就要降低,管徑越細、管道越長,其流動的阻力越大,壓力降低越大、流量越小。
圖2-6所示,空調(diào)器毛細管一般為內(nèi)徑0. 6mm~3mm、長度為0. 4m~2m的紫銅管,單冷空調(diào)器只設置有一根毛細管;熱泵冷暖空調(diào)器設置有主、次兩根毛細管,主毛細管又稱制冷毛細管,次毛細管又稱輔助毛細管、制熱毛細管,通常與單向閥并聯(lián)后再與主毛細管連接。

在制冷系統(tǒng)中,冷凝器與蒸發(fā)器之間裝上毛細管,從冷凝器中流出的液態(tài)制冷劑,經(jīng)過過濾器流入細小的毛經(jīng)管時,將受到較大的阻力,因此,液體制冷劑的流量減少,從而限制了進入蒸發(fā)器的流量,使冷凝器中保持較穩(wěn)定的壓力,毛細管兩端的壓力差也保持穩(wěn)定。
維修提示:
毛細管自身故障率極低,只有個別毛細管有沙眼出現(xiàn)泄漏。但制冷系統(tǒng)維修工藝不當,會造成臟物或空氣、焊料進入制冷系統(tǒng),引起毛細管臟堵、冰堵、焊堵,引起的現(xiàn)象分別為制冷(熱)差、周期性不制冷(熱)、剛開機運轉(zhuǎn)聲正常但瞬間變?yōu)楹艽笄也恢评洹?/p>
警告:
①拆裝毛細管時火焰要調(diào)節(jié)小,且不能直接加熱毛細管管口。②安裝毛細管時插入過濾器的長度一定要適中,詳細見第3章“3. 7. 3特殊器件的拆裝”。③熱泵冷暖空調(diào)器的兩個毛細管的位置不能弄錯。
代換:
必須用同長度、同內(nèi)徑的毛細管代換。毛細管的長度是根據(jù)制冷系統(tǒng)性能匹配后確定的流量而定。因此毛細管的管徑和長度不能隨意改變。
2.4過濾器
圖2-7所示是空調(diào)器的過濾器實物及內(nèi)部結(jié)構(gòu)。它的外殼由紫銅管經(jīng)軋壓工藝成型,內(nèi)裝金屬濾網(wǎng)。過濾器通常位于室外側(cè)熱交換器出口與毛細管之間,用于過濾除掉灰塵及金屬異物等,避免這些東西流入到毛細管形成臟堵,影響制冷劑的循環(huán)流通。

過濾器的入口通常連接室外側(cè)熱交換器,出口連接毛細管。工藝管口在空調(diào)器生產(chǎn)或維修過程中連接制冷設備,對制冷系統(tǒng)進行打壓或抽真空、加注制冷劑等。
維修提示:
過濾器的故障率較低:①當過濾器的雜物過多時臟堵,導致過濾器結(jié)霜和制冷(熱)量下降,低壓平衡很慢,需要30min以上;②安裝過濾器或毛細管時操作不當,導致焊堵,引起剛開機運轉(zhuǎn)聲正常,但瞬間聲音變得很大且不制冷(熱)。
警告:
焊接過濾器前一定要將制冷劑全部排放完畢后才能進行。焊接與毛細管的連接口時一定按要求進行,詳細“3. 7.3特殊器件的拆卸”,否則會堵塞影響制冷流通。
2.5四通換向閥
四通閥換向閥,英文全稱電磁閥四通換向閥,簡稱換向閥或四通閥、電磁閥在空調(diào)器整機接線圖中用“4WV”或“20S”、“VALV(閥)”、"VALVECOIL(閥線圈)”、“YV”(Yefund Valve即換向閥)表示。
四通換向閥是利用電產(chǎn)生磁力,磁力吸動銜鐵閥片移動,以改變四個管口通斷。是熱泵冷暖空調(diào)器專用器件,根據(jù)制冷(熱)模式改變制冷劑走向。
圖2-8所示是四通換向閥的實物,包括電磁線圈、閥體兩部分。電磁線圈的額定工作電壓為220VAC,是否得電受控于電腦板(機械式窗機是主控開關),決定四個管口之間的通斷關系。閥體上的管口1連接室內(nèi)側(cè)熱交換器,管口2連接壓縮機的低壓管(粗),管口3連接室外熱交換器,管口4連接壓縮機的高壓管(細)。

圖2-9所示是四通換向閥的工作原理。制冷模式,電磁線圈不通電,閥體的內(nèi)部件處于默認狀態(tài),閥芯B、閥芯A被彈簧1推向左端,使E管和C管接通D管被堵塞,活塞2的氣缸為低壓區(qū),故滑塊左移,管口2與管口1接通,管口4與管口3接通。這樣壓縮機排出的高壓高溫氣體,經(jīng)四通換向閥管口經(jīng)管口4、管口3,進入室外熱交換器(此時作冷凝器),再經(jīng)毛細管、室內(nèi)熱交換器(此時作蒸發(fā)器)、四通換向閥管口1和管口2,返回壓縮機進行一輪循環(huán)。

當空調(diào)器設置制熱狀態(tài)時,電氣系統(tǒng)對電磁線圈供電,線圈產(chǎn)生磁場吸動閥芯A,B右移,將C管堵塞,同時接通E,D管。四通閥體的高壓氣體通過兩個活塞上的小孔向C,D管充氣,活塞2的氣缸內(nèi)由于C管被堵塞充滿高壓氣體;活塞1的氣缸內(nèi),通過D,E導向及管口2與管口4相通,使之形成低壓區(qū)。此時活塞帶動滑塊右移,管口2,3接通。這時壓縮機排出的高壓高溫制冷劑,經(jīng)四通換向閥管口4和管1,送室內(nèi)熱交換器(此時作冷凝器),經(jīng)毛細管,室外熱交換器(此時作蒸發(fā)器)返回壓縮機,重復上述過程。
圖2-10所示是正常四通換向閥的測試結(jié)果。如果電磁線圈燒焦或阻值無窮大肯定損壞如果管口之間的通斷不符合圖中邏輯是閥體串氣或閥塊卡阻。


維修提示:
四通換向閥故障率很低,損壞形式及現(xiàn)象有:①管口有油漬是漏,引起制冷(熱)差。②電磁線圈燒焦或開路,引起不制熱。③四通附近有很響的“Gk口絲”聲是閥體竄氣,會引起不制冷(熱),低壓管路壓力高。④制冷、制熱切換,四通換向閥如無“嗒嗒”換向聲,查電磁線圈供電控制是否正常,其次用改錐柄輕輕敲擊閥體,如果恢復正常說明內(nèi)部滑塊阻卡,但通過敲動已解決,可繼續(xù)使用;如果仍不換向,只能更換閥體。
技巧:
經(jīng)驗證明,制冷劑不足導致系統(tǒng)壓力偏低,也會造成四通換向閥不能按要求換向,所以,對四通換向閥的換向檢查時,應先檢測制冷系統(tǒng)壓力是否正常。②四通換向閥線圈供電的電壓過低,也會造成換向困難。
警告:
③拆卸四通閥一定要采取降溫措施,詳細見“3.7.3特殊器件拆裝”。
2.6單向閥
單向閥又稱止逆閥,顧名思義單向閥是單向流通的閥門。如果將單向閥比喻為“門”,制冷劑比喻為“風”,風順向吹入時門打開,風逆向吹入時關閉。單向閥是熱泵冷暖空調(diào)器專用器件,與輔助毛細管并聯(lián),根據(jù)制冷(熱)運行模式,確定對制冷劑的節(jié)流量。使空調(diào)器適應制冷和制熱兩種不同的運行工況。
圖2-11所示是單向閥實物及內(nèi)部結(jié)構(gòu)。閥體標注的箭頭方向表示制冷劑可以通過的流向。當制冷劑按箭頭流動時,制冷劑推動球珠(或閥針)脫離閥孔,單向閥導通使制冷劑通過由管口B流出;反之,當制冷劑按箭頭反方向流入時,制冷劑推動閥針(或球珠)堵塞閥孔,關閉單向閥,使管口A流入的制冷劑只能通過輔助毛細管節(jié)流后,再由管口B流出。這樣可使空調(diào)器在制冷和制熱工況下,通過毛細管長度的變化獲得不同的節(jié)流量,使空調(diào)器處于合理的運行狀態(tài)。

圖2-12是正常的單向閥測試數(shù)據(jù)。無論從哪個管口吹入氣體,如果另一個管口都有氣體流出是單向閥關閉不嚴;如果另一管口都無氣體流出則為始終截止。

維修提示:
導致單向閥關閉不嚴(有的會伴有噪聲大),會在制熱運行時將制冷劑旁路,引起制熱差。個別會出現(xiàn)全截止,造成制冷運行時輔助毛細管也起節(jié)流作用,增大制冷劑流動阻值,引起制冷差、電流小、壓力低。
技巧:
當確認單向閥有問題時,通過接通或斷開四通換向閥的供電,使制冷劑順、逆循環(huán)沖擊,有可能將單向閥故障排除。
警告:
拆裝時一定要采取降溫措施,如用濕布包裹,并隨時更換濕布,以免單向閥內(nèi)有尼龍器件受高溫變形導致單向閥損壞。
代換:
需用同類或同構(gòu)造的單向閥。如連同輔助毛細管一同更換,還要考慮輔助的毛細管的內(nèi)徑、長度一致。
2.7二通壓通截止閥
二通截止閥、三通截止閥是分體空調(diào)器專用器件,統(tǒng)稱截止閥,位于分體空調(diào)器室外機的側(cè)端底部,用于連接粗細配管及開/關室外機制冷管道,是為安裝和檢修而設置的。
1.二通截止閥
顧名思義,二通截止閥是控制兩個管口通、斷的閥門。二通截止閥,簡稱二通閥,又稱高壓截止閥或供液閥(因空調(diào)器多用于制冷,制冷時此閥流經(jīng)的是高壓液態(tài)制冷劑而得名)。
圖2-13所示二通截止閥的實物及內(nèi)部結(jié)構(gòu),由定位調(diào)節(jié)口和兩條相互垂直的管路組成。細配管連接口通過螺母與室內(nèi)機組連接,定位調(diào)節(jié)口用于控制室外機連接口與細配管連接口之間的通斷。定位調(diào)整管口有兩種類型:內(nèi)六角孔式;旋轉(zhuǎn)鈕式(很少見)。

用內(nèi)六角扳手或活扳手順時針擰動閥桿,閥桿左移,關閉截止閥(出廠位置);反之,逆時針擰動,閥桿右移,閥孔開啟,打開二通截止閥,接通兩個管口(制冷/熱位置)。
2.三通截止閥
顧名思義,三通截止閥是控制三個管口之間通的閥門。三通截止閥,簡稱三通閥,俗稱低壓截止閥或氣閥[一般空調(diào)器制冷時此管流經(jīng)的是低壓氣態(tài)制冷劑而得名,但有個別柜式空調(diào)器(如春蘭柜機)使用三通閥做高壓管的截止閥]。
三通截止閥根據(jù)維修管口的結(jié)構(gòu)分為:氣門銷式三通閥、普通三通閥。
(1)氣門銷式三通閥
圖2-14所示是氣門銷式三通閥的實物及內(nèi)部結(jié)構(gòu)。粗配管連接口用于連接室內(nèi)機組;維修口,又稱檢修口、工藝管口、加氟口,用于連接制冷劑瓶等維修設備;定位調(diào)節(jié)口用于控制室外機連接口與粗配管連接口之間的通斷。

內(nèi)六角扳手伸入閥門調(diào)節(jié)口順時針擰動,閥桿下移到底,切斷(出廠位置)室外機連接管口與粗配管連接口;逆時針旋轉(zhuǎn),閥桿上移,閥孔開啟打開閥門,接通室外機連接管口和粗配合連接管口(制冷/熱位置)。
維修管口的內(nèi)氣門銷,平時關閉,將維修管與其他管口斷切;向里按壓氣門銷時,氣門銷向里移動,使維修管口與室外機連接管口接通。向里按壓氣門銷的方法一般有兩種:用改錐直接按壓氣門銷,需注意用力適中,避免損壞氣門銷;將公英制的英制管口安裝到維修管口即可。
(2)普通的三通截止閥
圖2-15所示是普通三通閥的實物及內(nèi)部結(jié)構(gòu),它由兩條呈現(xiàn)“之”字形的水平連接管路、一個閥門調(diào)節(jié)口、一個維修管口組成。拆下閥門調(diào)節(jié)口的銅螺帽,旋轉(zhuǎn)閥門調(diào)節(jié)鈕于不同的位置,可實現(xiàn)三個管口之間的通斷控制。

閥桿處于前位(又關閉位),粗配管連接口與維修管口接通,與室外機連接管口斷開(室外機出廠位置);閥桿處于中位(又稱氣洗位),管口呈現(xiàn)三通狀態(tài),即粗配管口與維修管口、室外機連接管口均接通,是加注制冷劑或整機抽空位置;閥桿處于后位,粗配管連接口與室外機連接口接通、與維修管口斷開(制冷/熱位置)。
維修提示:
二通閥、三通閥故障率較低:常見損壞形式是漏氣(多有油漬或發(fā)黑);個別表現(xiàn)為閥門關不死,引起制冷劑泄漏、造成拆機后不能保存制冷劑。
警告:
①開關二通閥、三通閥務必到位,否則,會造成閥門關不死或沒有完全打開造成漏氣或影響制冷劑流通。
代換:
同規(guī)格的二通、三通閥門代換。