关于家用电冰箱制冷系统出现的问题的研究

　　1.1制冷系统杂质的来源

　　家用电冰箱的制冷系统是由压缩机，冷凝器，蒸发器，毛细管及管道件等组成，制冷系统内杂质的来源主要有以下几方面：1）压缩机，管道件在金加工以及焊接过程中含有未清洗干净的铁屑和油脂；2）在试漏或充注制冷剂的过程中，铁屑和水分进入管道；3）电冰箱长期运行，残留在管道系统中的水分引起管壁锈蚀而产生碎屑。

　　1.2制冷系统杂质特点与分析

　　1.2.1压缩机

　　压缩机在金加工，与制冷管路焊接等过程中都可能产生金属碎屑，而压缩机内部残留的碎屑会在高速旋转的曲轴推动下，随着润滑油一起循环流动，这样可能会因为铁屑的卡入而造成压缩机内部电机堵转。引起家用电冰箱脏堵的碎屑主要来自压缩机排气消音腔及周围区域残留的铁屑，这部分铁屑可以直接进入排气管，冷凝管，一旦通过过滤器，铁屑就会在毛细管内形成阻塞。

　　为了降低材料成本和控制噪声，排气消音器与汽缸座铸造在一起的结构设计方式，越来越多地被压缩机厂家所采用。这种结构的缺点在于消音腔是翻砂铸造出来的空腔，相对封闭，不易清洗，加工碎屑容易留存其中。固定压缩机内部排气管的螺纹孔通常采用盲孔结构，容易留存金属碎屑。所以压缩机的制造过程须要花费大量的时间对金属碎屑进行控制和清除，特别在一些容易留存金属碎屑的特殊位置（清洗必须进行严格的管控）。

　　1.2.2制冷管道件

　　1）单层钢管的应用

　　目前单层钢管已广泛应用于家用电冰箱管道件的制作。单层钢管是由冷轧钢带经过360成型对焊而成的有缝钢管。对焊过程中会产生珠状的微小颗粒粘贴在钢管内壁上，在钢管减径拉拔以及机械弯曲的加工过程中，这些微小颗粒可能发生脱落，在家用电冰箱制冷系统内随着制冷剂和润滑油的流动，在毛细管处形成堵塞。

　　2）管道件的加工

　　家用电冰箱制冷管道件在诸如下料，扩口，清图4单层钢管制管形成的铁屑毛刺等加工过程中会产生碎屑，这些碎屑会或多或少残留于管道件中。而管道件是家用电冰箱制冷系统的重要组成部分，这也是制冷系统产生脏堵的原因之一。碎屑在放大镜下呈卷曲状，具体放大图见图5.另外，通常用于管道件扩口，冷拔，拉制加工使用的润滑油在低温条件下黏度变大，甚至发生凝结而堵塞毛细管。对于这类加工中使用的润滑油要严格控制，不能进入管道内部，管口残留的润滑油则必须使用专用清洗剂进行清洁。

　　3）管道件的焊接

　　在管道件的加工和家用电冰箱制冷系统的密封过程中，焊接是不可缺少的工序之一，如用于蒸发器制作的单层钢管，在焊接中内壁会生成Fe3O4，焊接过烧时Fe3O4会起皮脱落而形成碎屑。

　　1.2.3试漏或充注制冷剂

　　家用电冰箱在使用氮气试漏或充注制冷剂时，也存在进入铁屑和水分的可能。盛装氮气，制冷剂的钢瓶，包括输送气体的钢管，在做密闭性试验或安全耐压试验时多数采用水压法，安检后的钢管内部容易锈蚀，产生铁屑。

　　1.2.4家用电冰箱长期运行

　　在家用电冰箱长期运行过程中，残留在管道系统中的水分引起管壁锈蚀，锈蚀区域的铁屑剥落后可能堵塞毛细管。

　　2家用电冰箱制冷系统脏堵问题的诊断

　　家用电冰箱制冷系统发生脏堵时，制冷系统的压差变大，蒸发器的入口温度降低，但随着制冷剂流量的迅速下降，蒸发器的后半部分制冷剂的干度上升，发生过热，此时压缩机可能会连续运行，电冰箱冷冻室温度可能会更低，冷藏室温度上升，冷藏后背结冰不均。根据管道堵塞程度的不同，压缩机的功率下降程度有所不同，但有些系统内的微小颗粒过多，使运动副的摩擦力变大，反而使电冰箱功率呈现上升趋势。

　　家用电冰箱发生脏堵的部位往往发生在毛细管的入口，将故障电冰箱的过滤器进行剖检，可能会发现不同尺寸的碎屑分布在过滤器的板网或网布上，将这些碎屑倒出进行放大观察，根据以上介绍甄别出引发质量问题的根源，判断在哪个环节的控制发生了问题，并有针对性地采取措施。

　　需要补充的是，压缩机汽缸体的材料为灰口铸铁，灰口铸铁的基体上会有以石墨形态存在的碳，在显微镜下观察灰口铸铁的加工碎屑与钢管内氧化物的颜色非常接近，容易误认为是蒸发器，冷凝器过烧残留的杂质。通过观察和比较，它们之间还是存在明显的区别：金加工产生的铁屑较为坚硬，而蒸发器过烧产生的氧化皮容易被碾碎成更细的粉末。

　　3一种可能的解决方案

　　3.1解决方案的原理

　　形成家用电冰箱脏堵的成因尽管有很多，但碎屑成分多数是能够被磁体吸附的铁磁材料。

　　即便铁管锈蚀形成的少量铁锈不能被永磁体吸附，但通过试验笔者发现，从钢管内壁剥落下来的铁锈，往往带有可以被吸附的铁核，所以多数铁锈也是能够被永磁体吸附的。

　　常见的磁性材料有锶，钡铁氧体，钕铁硼等，这些材料的居里点多在500#以上，只要位置设计得恰当，很容易避免高温引起消磁等不利影响。

　　3.2新型磁性过滤器的应用

　　过滤器不仅能够有效降低家用电冰箱发生脏堵的几率，而且可以解决电冰箱电磁阀阀芯卡死的问题。因为电冰箱中使用的电磁阀本身带有2片磁钢，管道内的铁屑容易在阀芯附近积存，严重的致使阀芯卡死。使用新型磁性过滤器后，可以有效吸附可能进入阀芯的铁屑，避免电磁阀打不开，不换向，发生卡死现象。

　　4结束语

　　家用电冰箱制冷系统脏堵是一种发生比率极高的制冷故障，尽管形成脏堵的原因很多，但通过对家用电冰箱制冷系统杂质来源与特点的分析，确定家用电冰箱脏堵问题的根源，寻找一种可能的解决方案，为家用电冰箱质量水平的提升指明了方向。