1.2 常用冰箱及制冷装置介绍
1.2.1 单门冰箱
单门直冷式电冰箱流行时间较早,可以说是改革开放后的第一代家用电冰箱,这种电冰箱只有一个门,容积为180L左右,内部空间主要用来冷藏食品。单门电冰箱上部1/4的空间有个悬挂式的蒸发器,装上一扇小门挡封作为冷冻室。蒸发器所围成的简易冷冻室只占总容积的20%,冷冻温度控制在-12~-3℃,能用来制作少量冰块和短期储存冷冻食品。电冰箱下部3/4的空间作为冷藏室。冷藏室靠空气围绕蒸发器自然对流吸取箱内热量冷却,温度可控制在0~10℃。
目前单门电冰箱向超小型箱体发展。小型单门电冰箱的容积在70L左右,外形美观、壳体工艺考究,采用金属喷漆或PCM喷涂工艺。内胆通常用工程塑料制成,如ABS板、高强度的聚苯乙烯(PS)板、搪瓷或喷涂环氧树脂涂料等。夹层灌注聚氨酯或采用新型HCFC141b发泡技术保温成型。箱体中的制冷部件全部明装,以方便检修。这种电冰箱适合人口较少的家庭和饭店、宾馆的客房使用。
1.2.2 双门冰箱
双门直冷式电冰箱,是在单门直冷式单回路的基础上发展起来的一种箱型,也是目前社会拥有量最多,使用最广泛的一种箱型。这种电冰箱冷藏室和冷冻室有各自独立的门,通常上面是较小的冷冻室,而下面是较大的冷藏室。在冷藏室的下部有一个供储藏蔬菜和水果的果菜盒,并装有玻璃盖板。按电冰箱内部冷气传播方式的不同,双门电冰箱又分直冷式和间冷式两种。
双门电冰箱的冷冻室容积较大,一般都占总容积的30%以上。温度较低,一般在-18℃以下,冷冻食品的储存期可以增长到3个月。近年为满足家庭批量购物的需要,双门电冰箱向“豪华型”发展,增大了冷冻室的容量,并将冷冻室从上面移到下部,使冷冻食品的储存期更长。
(1)双门直冷式电冰箱
双门直冷式电冰箱冷藏室和冷冻室内的食品都是靠箱内冷空气自然对流冷却,因箱内空气流速较低,故食品干缩较慢。冷冻室内的食品与蒸发器直接接触,故冻结速度较快。由于箱内部分的水分会在蒸发器周围冻结成霜,故直冷式电冰箱又称为有霜电冰箱。
(2)双门间冷式电冰箱
双门间冷式电冰箱中,冷冻室内食品蒸发出的水分随时被冷风吹走,在通过蒸发器时冻结在蒸发器表面,并由自动除霜装置自动清除,所以食品表面不会结霜,冷冻室内也不会结霜。因此双门间冷式电冰箱又称为“无霜”(NOFROST)型电冰箱。
1.2.3 多门冰箱
多门电冰箱是指箱门分为上、中、下3扇门或4扇门(或更多扇门)的电冰箱。三门电冰箱比双门电冰箱多一个果菜室,也就是将双门电冰箱下部的果菜盒单独做成一室。果菜室往往被安排在最下面的门内,大多数果菜室被设计为抽屉式。
四门电冰箱是在三门电冰箱的基础上增加一个0~3℃的冰温室,专供储存新鲜鱼、肉。在冰温室内,新鲜鱼肉形成“微冻结”状态,能最大限度保持肉类食品营养价值和新鲜程度。同时,微冻的鱼肉不会冻结成硬块,容易加工,很受家庭主妇的欢迎。也有的四门电冰箱是在三门电冰箱的基础上增加一个功能转换室。它可以根据用户不同的需要,调节室内温度,进行冷冻、冷藏或冰温保鲜的功能转换,使用更加方便。
多门电冰箱也分直冷式和间冷式两类,它们制冷系统的基本结构与双门电冰箱相似,不再重复介绍。
1.2.4 无氟冰箱
现阶段,生产使用的普通家用电冰箱多是以“氟利昂”(简称R12)为制冷剂的,它和电冰箱中作为绝热材料的发泡剂在化学上都属于氯氟化碳化合物(简称CFC)。实际运用证明,CFC本身性能稳定,无毒、无腐蚀、不燃烧,迄今为止,还没有发现哪一种物质作为制冷剂和发泡剂能有更好的性能。
但是,近年来科学家研究发现,CFC物质泄漏散发到大气平流层中后,在日光紫外线的照射下,分子中的氯原子会和臭氧发生化学反应,破坏臭氧层,导致人类皮肤癌发病率上升,对人类健康造成危害。为了保护环境,许多发达国家签订了“关于消耗臭氧层物质的蒙特利尔议定书”,提倡世界各国电冰箱生产企业,在电冰箱生产中使用其他化学物质替代CFC作为制冷剂和发泡剂。这样,使用新型制冷剂和发泡剂的“无氟电冰箱”就出现了。
我们通常所说的“无氟电冰箱”,是指使用分子中不含氯原子或少含氯原子的化合物HCFC或HFC,替代氟利昂制冷剂的电冰箱。严格地说,两类制冷剂化学成分的主要区别在于含氯的多少,所以通常所说的“无氟电冰箱”应称为无氯或低氯电冰箱。但本书中,仍然从众将这类电冰箱称为“无氟电冰箱”。
但是,一部分“无氟”产品的广告宣传上,以偏概全,给广大消费者造成了错误的认识,从而误导了消费。比如:有的产品广告说自己的无氟电冰箱“无毒无害”,暗指使用CFC的其他品牌电冰箱“有毒有害”;有的广告宣传说我国将很快禁止使用普通电冰箱,只有买“无氟电冰箱”才能一步到位等。这些说法都是不符合实际的。
无氟电冰箱的生产虽然日渐成熟,但仍然有一些难题没有完全解决,它的维修保养也比普通电冰箱要复杂。目前无氟电冰箱采用的制冷剂尚无统一标准,性能各不相同。比如HFC-134a制冷剂对管路中油、水、杂质等含量要求特别苛刻。碳氢材料制冷剂化学性质近似汽油,易燃易爆,要求电冰箱的生产维修有先进的专用充注系统、检漏仪器和焊接设备。也正因为如此,市场上无氟电冰箱的价格比相同规格的普通电冰箱要高一些。
1.2.5 其他用途的冰箱
(1)冰柜
冰柜是一种卧式冷冻箱,是近年发展起来的一种冷冻箱型。冰柜的制冷部件、电气元件都与普通电冰箱基本相同,它与普通家用电冰箱的区别是没有冷藏室,而只有单一的大容积冷冻室。卧式冰柜外形如图1-10所示。这种箱体上开门结构,既方便存取食品,减少热空气侵入柜内,又利于节能。冰柜冷冻温度较低,能满足肉类、冷饮、乳制品的储存,已被饭店、食堂及冷饮摊点广泛使用。
图1-10 卧式冰柜的常见外形
冰柜外壳多采用金属喷涂工艺,内壳胆用铝、不锈钢板或压花板灌注发泡剂成型。柜门分上开、折叠和推拉玻璃门等多种形式。冰柜有效容积为100~500L,内部多数只有单一的冷冻室或兼冷藏室,室温最低可达-18℃。
(2)冰糕机
冰糕机是制造冰食品专用的制冷设备,家用冰糕机外形如图1-11所示,又称冰棍机、冰棒机、雪糕机,根据生产量的大小,冰糕机型号较多,但其结构大同小异。
图1-11 冰糕机
冰糕机的制冷方式,不同于普通家用电冰箱或冰柜。其制冷系统中的蒸发器不是暴露在空气中,而是以盐水作为载冷剂(冷媒),通过盐水使冰糕模具温度迅速降低,使冰糕原液冻结。通常可在45min内将30℃左右的冰糕原液冻结,制成冰糕、冰棍出模。有些冰糕机增设膨化机构,可以制造更多的冰制食品,还有的冰糕机增设了小冷藏室。
冰糕机箱体多为卧式钢质整体结构,箱体外板与内板之间采用发泡聚苯乙烯板或超细玻璃棉作为绝热材料。冰糕机盐水池内敷设盘管式蒸发器和卧式搅拌组合。冰糕机的压缩机组装在框架底盘内,电气控制装置和上盖组合为整体可移动结构。
冰糕机使用380V三相交流电源,多以3kW交流电动机作动力。电动机运转时,通过传动皮带,既驱动压缩机制冷,又驱动卧式搅拌器拨动盐水循环。
冰糕机的检修方法与普通电冰箱大致相同。如果需要充灌制冷剂,最好将作为冷媒的盐水全部放出,这样有利于缩短观察判断时间。
(3)冷饮水箱
冷饮水箱是团体,中、小型饮料厂或专业户制取饮水、冰水的专用制冷设备。不同的冷饮水箱,从箱体结构形式分为两类:一类为立式钢质整体结构,水箱在上、机组在下组成的方形整体。另一类为钢质分体结构,圆形水箱独立,机组与水箱两体。
前一种制取冷饮,是将冷饮原料直接放入水箱与冷水混合,经蒸发器盘管吸热降温后,再通过控制水嘴将低温清凉饮料放出直接供应,或通过冷水直接冰冻瓶装啤酒等。要求水温在10~15℃,配套机组多采用2F48压缩机风冷凝器机组,电机1.1kW,适应水箱容积0.5m3左右。后一种制取冷饮,是将已过滤消毒杀菌后的饮水,通过浮球阀放入水箱,经蒸发器盘管吸热降温后,再通过控制阀门放出,直接与二氧化碳混合装瓶,制取美味可口的瓶装汽水、可口可乐等供应市场。为有利于与二氧化碳混合,要求水温控制在3~10℃。这类制冷装置目前广泛应用在中、小型饮料厂。配套机型多为2F63、2F65、2F66(水冷凝器机组),适应于水箱容积为1~2m3。
以上两类冷饮水箱,其箱体材料均经防锈处理喷漆,内胆多采用不锈钢材料,夹层用泡沫板或超细玻璃棉绝热材料填充。圆形水箱结构,并敷设螺旋式紫铜管蒸发器,经搪锡处理后紧贴于箱内板壁面与箱盖立式搅拌器配套,拨动饮水强制循环降温。当进水温度在25℃以下,出水温度在3℃时,每小时可产饮水200~400kg。