第3阶段 了解空调的结构特点
2.3.1 空调的整机结构
空调主要分为整体式空调和分体式空调。常见的空调有分体壁挂式空调、分体柜式空调及分体吊顶式空调,如图2-30所示。
图2-30 常见的空调
分体式空调分为室内机和室外机两部分,此外还有用于发射遥控信号的遥控器。下面以典型的分体壁挂式空调为例,介绍空调的整机结构。
1.室内机结构
图2-31为典型分体壁挂式空调的室内机机壳结构。
图2-31 典型分体壁挂式空调的室内机机壳结构
从如图2-31所示中可以看出,空调室内机机壳的顶部为吸气窗,机壳的正面是吸气栅,吸气栅是通过卡扣与主机壳相连的。出风口处安装有垂直风向叶片(垂直导风板)和水平风向叶片(水平导风板),分别用于调节出风的垂直角度和水平范围。左侧配管孔和底侧配管孔都是为空调室内机与室外机进行管道连接时预留的(在右侧还设有右侧配管孔),即如果连接管路需要从左侧伸出与室外机相连,就需要将配管孔处的挡板卸下,以便管路伸出。
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Q:有的空调表面是平滑的外壳,是不是没有安装吸气栅呢?
A:近年来,许多厂商对空调的吸气栅和吸气窗的位置做了改进,使空调的外形美观且不容易积存尘土,如图2-32所示,其内部部件和原理是相同的。
图2-32 空调不同吸气栅、吸气窗的对比
拆开外壳,可以看到空调室内机内部结构,如图2-33所示。
图2-33 典型分体壁挂式空调室内机结构
从如图2-33所示中可以看出,空调室内机的内部还安装有蒸发器、贯流电风扇、驱动电动机及室内机电路。蒸发器主要用于换能,经过截流降压后的制冷剂液体在蒸发器内吸热汽化,变成低压饱和蒸气,使周围的空气温度下降,达到制冷的目的。驱动电动机带动贯流电风扇加速空气流动,通过强制通风对流的方式进行热交换。室内机电路包括电源电路、系统控制电路、遥控接收电路及指示灯电路。
图2-34 典型分体壁挂式空调的室外机机壳结构
2.室外机结构
图2-34为典型分体壁挂式空调的室外机机壳结构。
空调室外机的外壳正面安装有排风网罩。网罩内为轴流电风扇。空调室外机的接线盒位于机器的侧面,从室内机引出的连接电缆就是连接到室外机的接线盒上,卸下挡板后,可以看到室外机的接线盒。
拆开外壳,可以看到空调室外机的内部结构,如图2-35所示。
图2-35 典型分体壁挂式空调室外机结构
从如图2-35所示中可以看出,空调室外机的内部安装有轴流电风扇(扇叶和电动机)、冷凝器、压缩机及支架挡板等部件。电动机位于冷凝器内侧,工作时主要用于加速冷凝器的冷却,使空气从室外机两侧的百叶窗吸入,经轴流风扇吹向冷凝器,将冷凝器散发的热量送出机外。压缩机是空调中完成制冷循环或制热循环的核心部件。它通过改变制冷剂的流量和速度,从而控制制热或制冷的速度。
3.遥控器的结构
遥控器是空调实现人机交互的重要部件,在遥控器上安装有按钮、液晶显示屏及电池仓。顶部窗口为红外线信号发送端。其内部的遥控发射电路板,如图2-36所示。
图2-36 遥控器的外部和内部发射电路板
2.3.2 空调的电路结构
空调电路主要是由遥控接收电路、智能控制电路、室内导风组件、温度传感器、电气连接装置、压缩机启动装置、压缩机、室外风扇组件及遥控器等部分组成的,如图2-37所示。
图2-37 分体壁挂式空调电路结构
从如图2-37所示中可以看出,空调室内机的遥控接收电路接收遥控指令并送往智能控制电路,智能控制电路根据遥控指令和内部程序控制室内导风组件及室外机的压缩机、四通阀、风扇等部分。温度传感器向智能控制电路反馈室温和管温信号。
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分体柜式空调室内机部分增设了的负离子发生器。负离子发生器受智能控制电路的控制,用于净化空气,如图2-38所示。
图2-38 分体柜式空调的电路结构
1.控制电路
空调室内机电路部分主要包括电源电路、智能控制电路(系统控制电路)、遥控接收电路及指示灯电路。图2-39为典型的电源电路和系统控制电路。
从如图2-39所示中可以看到,电源电路和系统控制电路之间通过两组排线进行连接。其中,电源电路板上设置了风扇驱动电动机(简称风扇电动机)、垂直导风板的驱动电动机(简称步进电动机)及变压器、接线盒等部件的连接插口。其主要作用是为各种部件提供工作电压或控制信号。
室温传感器、蒸发器传感器(管温传感器)及控制信号的连接插口都设置在系统控制电路板上。系统控制微处理器根据检测到的数据为整个空调输出控制指令,使整个空调能够正常工作。
通常,在空调的系统控制电路板上设有一个微控开关。其具体位置如图2-40所示。
图2-39 电源电路和系统控制电路
图2-40 系统控制电路板上的微控开关(应急运转开关)
微控开关是应急运转开关,是当空调遥控器失灵时使用的。当使用遥控器控制空调时,若空调不运转,则可通过此开关来判断是遥控器故障还是空调故障。在遥控器电池用完又没有更换的情况下,也可以通过应急运转开关对空调进行操作。不同机型中应急运转开关的位置也是有所不同的,但其作用基本相似。
图2-41为空调室内机的接线盒。空调室内机、室外机及控制电路的供电都是通过接线盒来提供的。
图2-41 空调室内机的接线盒
接线盒各接线柱都用文字、图案或颜色等进行了标识,与空调室外机的接线柱相对应,以防止电线接错。室内机与室外机的电路连线就是通过接线盒实现的,在进行连线时,根据说明书将对应的连线接在对应的接头上即可。
图2-42是空调遥控信号接收电路和指示灯电路。
图2-42 空调遥控信号接收电路和指示灯电路
遥控信号接收电路就是接收遥控器信号的电路。当使用遥控器发出操作控制信号时,遥控接收电路将接收的遥控信号传送到微处理器电路中进行识别和处理,再结合当前的环境温度对空调进行控制。
一般的空调都有3个指示灯:电源指示灯、定时指示灯、运转指示灯。这3个指示灯所提示的内容如下:
电源:有的空调标识的是“压缩机”,当压缩机启动时,该指示灯就会亮;当压缩机停止时,指示灯就会灭。因为只有在压缩机运行时才会进入制冷状态。
定时:这个指示灯在使用遥控器设定定时时间时,在定时时间内一直亮着。
运转:也可标识为“运行”,在运行状态下该指示灯会一直亮着。
在空调室内机中还有室温传感器和管温传感器两个重要部件,其作用就是检测当前的工作温度,将检测到的温度直接传给系统控制微处理器,以维持空调正常工作。图2-43为室温传感器。
图2-43 室温传感器
管温传感器的感温头通常安装在蒸发器的管路里,由一个卡子固定在铜管中,具体位置如图2-44所示,主要用于检测蒸发器管道的温度,有了室内的温度信号,再结合蒸发器的温度信号,由微处理器电路进行运算和控制,从而决定空调的当前运行状态。
图2-44 管温传感器的安装位置
2.遥控器电路
遥控器是一个以微处理器为核心的编码控制电路,所编制的串行数据信号是通过红外线发光二极管发射出去,将控制信号传输到空调室内机的遥控接收电路,为空调的控制电路提供人工指令。图2-45为遥控器的电路结构。
图2-45 遥控器的电路结构