X
تبلیغات
شیکسون
دوشنبه 17 اسفند‌ماه سال 1388 ساعت 12:47 ب.ظ


یخچال: refrigerator   

 

اجزاء تشکیل دهنده یخچال:

اجزا، مکانیکی-  

   1- کمپرسور: مجموعه ای مکانیکی شامل میل لنگ ،پیستون و سوپاپ ها می باشد.که میل لنگ توسط یک موتور آسنکرون که داخل محفظه کمپرسور قرار دارد.می چرخد و در نتیجه پیستون مانند یک تلمبه عمل کرده با  باز و بسته شدن سوپاپ ها گاز موجود در سیلندر و لوله ها به گردش در می آید. گاز مرتبا" از لوله برگشت مکیده شده با فشار وارد لوله رفت می شود بنابراین گاز سرما ساز مدام در حال حرکت بوده به ترتیبی که در ادامه ذکر خواهد شد عمل سرما سازی انجام می شود .



اجزاء تشکیل دهنده یخچال:

اجزا، مکانیکی-  

   1- کمپرسور: مجموعه ای مکانیکی شامل میل لنگ ،پیستون و سوپاپ ها می باشد.که میل لنگ توسط یک موتور آسنکرون که داخل محفظه کمپرسور قرار دارد.می چرخد و در نتیجه پیستون مانند یک تلمبه عمل کرده با  باز و بسته شدن سوپاپ ها گاز موجود در سیلندر و لوله ها به گردش در می آید. گاز مرتبا" از لوله برگشت مکیده شده با فشار وارد لوله رفت می شود بنابراین گاز سرما ساز مدام در حال حرکت بوده به ترتیبی که در ادامه ذکر خواهد شد عمل سرما سازی انجام می شود . روی بدنه کمپرسور معمولا" سه لوله دیده می شود : الف-لوله رفت یا فشار گاز ب- لوله بر گشت یا مکش ج- لوله کور یا لوله مخصوص شارژ گاز .

2-کندانسور(رادیاتور خنک کننده):از آنجایی که گاز در کمپرسور تحت فشار قرار میگیرد (تا آماده حرکت درون لوله های مسیر شود) حرارت گاز افزایش یافته واگر به طریقی این گرما از گاز سلب نشود و یا تعدیل نگردد عمل سرما سازی مختل می شود . از این رو همواره گاز تحت فشار قرار گرفته پس از کمپرسور وارد لوله های مارپیچ مانندی میشود که جایگاه این لوله در یخچال های خانگی پشت کابینت اصلی یخچال است.

3- فیلتر یا درایر:از آنجا که ممکن است گاز پس از عبور از کندانسور جرم های آن را حمل کند یا گاز دارای رطوبت باشد،لازمست قبل از سرما سازی کاملا" پاک و خشک شود . به همین منظور پس از رادیاتور از فیلتر(درایر) عبور میکند درایر دارای دو لوله ارتباطی است که یکی از لوله ها سطح مقطع بزرگتری دارد و در واقع محل اتصال آن به خروجی کندانسور است . در این ورودی درایر شبکه های توری بسیار ریز به منظور سلب جرم و یا جداره های فرسوده شده لوله های کندانسور است.لوله دوم درایر سطح مقطع بسیار کمتری دارد تا بدینوسیله گاز پس از درایر تحت فشار بسیار زیاد قرار گیرد.

درون درایر را از موادی بنام سیلیکات یا سیلیکاژل پر می کنند . این مواد خاصیت رطوبت زدایی داشته و گاز پس از عبور  رطوبت خود را تماما" به این مواد میدهد وخشک می شود بمرور بر اثر کار کرد زیاد رنگ قهوه ای بسیار روشن این مواد به تیرگی می نهد و این تغییر حالت در واقع بیانگر پایان توانایی این مواد جهت رطوبت زدایی است از اینرو پیشنهاد می شود به هنگام تعویض کمپرسور یا شارژ گاز مجدد یخچال درایر را نیز تعویض نمایید تا سرما سازی کیفیت مطلوب را داشته باشد.

4- اواپریتور (محفظه تولید یخ ):از آنجا که آلومینیوم در انتقال سرما از توانایی بالایی برخور دار است به طور معمول اواپراتور را از لوله های مارپیچ آلومینیومی می سازند و از آنجا که بتوسط بسته شدن درب جای یخی هوا درون اواپریتور مسدود می شود ،تبخیر مداوم سرما در اواپریتور دما را شدیدا"کاهش می دهد بگونه ای که آب و یا هر ماده غذایی دیگری درون اواپریتور منجمد می شود.   اواپریتور نیز مانند درایر دو لوله ارتباطی با سایر اجزاء مکانیکی دارد ،لوله ورودی اواپریتور بسیار باریک است ودر واقع نقطه اتصال آن به لوله مویی است. لوله خروجی اواپرایتور سطح مقطع بیشتری دارد و به لوله بر گشت کمپرسور می رسد.

5- کاپیلاری تیوب(لوله مویی):به سبب قطر بسیار کمی که داراست لوله مویی نامیده می شود . جایگاه آن بین خروجی فیلتر (درایر)و ورودی اواپریتور است. قطر وطول آن در کیفیت سرمای ایجاد شده بسیار با اهمیت است در رابطه با نقش سرما سازی آن در ادامه بحث خواهد شد.   در شکل زیر مجموعه قطعات مکانیکی شامل: کمپرسور-کندانسور - لوله مویی- درایر و  اواپریتور  دیده می شود.

اجزاء الکتریکی یخچال- 

 1-موتور الکتریکی: همانگونه که قبلا" نیز ذکر شد موتور الکتریکی با یک مجموعه مکانیکی کمپرسور یخچال را تشکیل می دهند. موتور یخچال از نوع آسنکرون بوده ودر یخچال های مختلف نوع راه انداز خازنی و یا بدون خازن آن مورد استفاده قرار می گیرد. سرهای خروجی موتور از بدنه کمپرسور خارج شده و به سایر قطعات الکتریکی متصل می شود . معمولا" سر های خروجی شامل سه سر سیم که مانند شکل یکی از سر سیم ها متعلق به سیم پیچ اصلی ،سرسیم دوم مربوط به سیم پیچ کمکی وسر سیم سوم مشترک بین اصلی و کمکی است.بر روی بدنه بعضی از کمپرسور ها حروفی خاص،سر سیم ها را از یکدیگر تفکیک می کند.

2-ترموستات(اتومات):عمل تنظیم سرما در یخچال بتوسط ترموستات صورت می گیرد .اجزاء اصلی ترموستات عبارتند از:1- بدنه فلزی 2-کنتاکت های اتصال 3- فانوسک محتوی گاز 4- لوله مویی 5- لوله بلو 6- فنر و اهرم ها 7- پیچ تنظیم .

معمولا" لوله بلوی ترموستات را به قسمت تحتانی ویا سقف اواپرایتور متصل می سازند و با قرار دادن ترموستات در حالت وصل ،کمپرسور شروع بکار می کند.با سرد شدن اواپرایتور گاز درون لوله بلو ،لوله مویی و به تبع آن ها فانوسک تقلیل حجم داده و جمع می شود و با جمع شدن آن اهرم اتصال کلید درون ترموستات بطرف پایین کشیده شده و فاز موتور قطع می گردد. با خاموش شدن موتور و توقف کار کمپرسور،سرمای محیط یخچال ،بالاخص اواپرایتور کاهش یافته و گاز درون فانوسک ترموستات فعال شده و بر اثر گرم شدن محیط اضافه حجم یافته و فانوسک بزرگتر می شود . با افزایش حجم فانوسک کلید ترموستات بحالت وصل در آمده و کمپرسور شروع بکار می کند و .... میزان سرمای دلخواه در اواپرایتور و یخچال یا بعبارت دیگر مدت کار کمپرسور را می توان بوسیله ولوم ترموستات که در واقع اهرم کنترل حجم فانوسک است تنظیم نمود.

3- رله استارت یا رله راه انداز موتور:آسنکرون بکار گرفته شده در مجموعه کمپرسور از نوع آسنکرون هایی است که سیم پیچ استارت تنها در لحظه راه اندازی (که همواره در این حالت بیشترین مقدار گشتاور مورد نیاز است) در مدار بوده وسپس از مدار خارج می شود. در مبحث موتور های آسنکرون به این دسته از موتور ها اشاره شد البته خروج سیم پیچ کمکی در آنها بتوسط کلید گریز از مرکز صورت می گیرد.

در موتور یخچال سیم پیچ اصلی از مسیر رله استارت که در خارج از مجموعه کمپرسور تعبیه شده تغذیه می شود.

اجزاءاصلی رله استارت عبارتند از : 1-بدنه معمولا" از جنس باکلیت 2-بوبین یا سیم پیچ 3-اهرم فلزی سرگرد یا سرتخت 4- کنتاکت های اتصال 5-مادگی های (فیش های)اتصال رله به موتور.       همانطور که ذکر شد بوبین رله استارت با سیم پیچ اصلی سری قرار گرفته. در لحظه اول راه اندازی که نیاز به گشتاور فراوانی است تا روتور و سپس پیستون به حرکت در آید،بیشترین جریان از دو سیم پیچ مذکور عبور نموده وبه تبع آن حد اکثر میدان مغناطیس ایجاد می شود ،با افزایش ولتاژ خود القاء در رله استارت و رسیدن آن به سقف معینی،اهرم فلزی درون رله بطرف بالا جذب شده و اتصال کنتاکت های 3و4 مطابق شکل برقرار می شود و در نتیجه سیم پیچ کمکی وارد مدار شده و شروع به ایجاد گشتاور می کند. به کمک دو میدان مغناطیسی سیم پیچ های اصلی و کمکی رتور براه افتاده و جریان راه اندازی معادل جریان نامی موتور می شود (شدیدا" کاهش می یابد.)   با کاهش جریان دریافتی موتور از شبکه ،مغناطیس سیم پیچ رله استارت کاهش یافته و اهرم فلزی جذب شده رها میشود وبا قطع ارتباط کنتاکت های 3و4 در رله،سیم پیچ کمکی از مدار خارج می گردد.مراحل مذکور همواره در لحظه آغازین حرکت کمپرسور تکرار می شود و اگر بعللی در مکانیسم عملکرد رله استارت مشکلی بوجود آید،کمپرسور قادر به حرکت نخواهد بود.

4- اورلود یا محافظ جریان دریافتی موتور: هرگاه در عملکرد صحیح موتور مشکلی بوجود آید مانند آسیب دیدن سیم پیچ های اصلی و کمکی ویا مسدود شدن مسیر گردش گاز ویا ضعیف بودن ولتاژ و.... جریان دریافتی موتور افزایش یافته و حرارت موتور رو به افزایش می نهد ودر نتیجه خواهد سوخت از این رو استفاده از اورلود یا محافظ الکتریکی موتور ضروری است.ساختمان آن تشکیل شده است از: 1-بدنه مخصوص 2-پایه های فلزی اتصال برق 3- صفحه حساس بی متالی 4- سیم فنری از جنس کرم نیکل یا کرم آلمینیوم 5- پلاتین های اتصال (مطابق شکل).   عبور جریان از اورلود که سری با کنتاکت مشترک موتور قرار می گیرد،حرارت تولید شده توسط فنر کرم نیکل را افزایش داده و صفحه حساس را تحریک می سازد.با افزایش طول صفحه حساس ارتباط کنتاکت ها با یکدیگر قطع می شود وکمپرسور خاموش می شود (در این حالت نول قطع است)  پس از مدتی با کاهش دما در محفظه اولود،صفحه حساس منقبض شده و ارتباط کنتاکت ها مجددا" بر قرار می گردد واگر مشکل همچنان وجود داشته باشد،قطع خود کار اورلود (و به تبع آن کمپرسور) تکرار می شود.

5-دوشاخه،سیم های رابط،لامپ ، سرپیچ و کلید معکوس لامپ .

گاز های مورد استفاده در یخچال سازی (گاز های مبرد - سرما زا ).

در یخچال های اولیه از گاز آمونیاک NH3 استفاده می شد ولیکن از آنجا که این گاز سمی بوده ودر بر خورد با اعضای بدن بالاخص چشم عوارض ناگواری را ایجاد می سازد و همچنین در ترکیب با رطوبت اثر بسیار مخربی را بر روی فلزاتی چون مس و آلمینیوم گذارده و خاصیت انفجاری دارد و...به جمیع علل مذکور به تدریج کنار گذارده شد و گازهای فریون جانشین آن شد.در انواع یخچال های موجود در بازار از گاز فریون 12 استفاده می شودفریون 12 (ccl2f2 )در ترکیب با هوا بی بو بوده و بر روی فلزات (حتی در ترکیب با رطوبت ) اثر مخربی بجای نمی گذارد و سمی نیست. در مناطقی که دمای هوا در حدود 60 درجه سانتی گراد است این گاز سرما سازی بسیار عالی داشته ودر برابر شعله قابل اشتعال نیست.علیرغم محاسن مذکور استفاده از فریون 12در مقایسه با آمونیاک مقرون بصرفه نبوده و حجم زیادی را نسبت به آمونیاک (در تامین سرما) اشغال می سازد.معایب فوق از ارزش فریون نمی کاهد،اما پیرو آخرین بر رسی های بعمل آمده فریون ها در تخریب لایه اوزون و ایجاد حالت گلخانه ای در جو بسیار موثرند از اینرو دانشمندان تمام مساعی خویش را بکار گرفتند تا جانشینی مناسب برای فریون ها بیابند.در حال حاضر گاز مورد استفاده در یخچال سازی R134A می باشد. فریون مخصوص کولر های گازی فریون 22 (CHCLF2 ) است . از آنجا که این فریون دارای هیدروژن است،اثر تخریبی آن در لایه اوزون بمراتب کمتر از فریون 11 و 12  است..

برخی از گاز های مبرد عبارتند از :        آمونیاکNH3             فریون 11 NFCL3                 فریون 12 CCL2F2             فریون 21  CHCL2F21   فریون22 CHCLF2       فریون 114 C2CL2F2        انیدرید سولفورو SO2      متیل کلرید CH3CL      انیدریدکربنیک CO2          اتیل کلرید C2H5CL

چگونگی تولید سرما در یخچال:

در تولید سرما از دو ویژگی مهم گاز ها استفاده می شود.

 1-گازها تحت اثر فشار زیاد بحالت مایع در آمده ودر این تغییر حالت،درجه حرارت گاز افزایش می یابد.

 2- اگر گاز مایع در محیطی باز تر از محیط قبلی قرار گیرد. بحالت فوران در آمده ،تبخیر شده و دمای آن شدیدا" کاهش می یابد.بنابر این بصورت یک سرما ساز مورد استفاده قرار می گیرد.   

 حال با توجه به این دو ویژگی به شرح سرما سازی در یخچال می پردازیم.     با بکار افتادن کمپرسور پیستون مرتبا"گاز را از طریق لوله بر گشت می مکد و با فشار وارد لوله رفت می کند.فشار وارده بر گاز ،حرارتش را افزایش می دهد.بمنظور کاستن از حرارت گاز آن را وارد رادیاتور می کنند ودر آن جا مقداری از حرارت گاز کاسته می شود.سپس با عبور از فیلتر (درایر)کاملا" خشک می شود و چون لوله خروجی درایر و پس از آن سطح مقطع لوله مویی بسیار کم است گاز تحت فشار زیادی قرار گرفته و همانگونه که قبلا" ذکر شد بر اثر این فشار بحالت مایع در می آید و حرارتش نیز افزایش می یابد.با عبور از لوله مویی ، وارد لوله های اواپریتور (جای یخ) می شود ودر آن جا که سطح مقطع جدید به مراتب بیشتر از سطح مقطع لوله مویی است شروع به فوران نموده و تولید سرما میکند،فشار کمپرسور گاز را از اواپریتور عبور داده و خروجی اواپریتور توسط لوله ای مسی یا آهنی به لوله برگشت یخچال می رسد و مجددا"... گفتیم که براثر ازدیاد فشار در لوله مویی حرارت گاز افزایش می یابد . اگر حرارت بطریقی از گاز سلب نشود ،سرماسازی در اواپریتور کیفیت مطلوبی نخواهد داشت بهمین منظور معمولا"کار خانجات سازنده لوله بر گشت اواپریتور که حاوی گاز سرد است را به لوله رفت  لوله مویی که حاوی گاز گرم است جوش می دهند تا گاز گرم لوله مویی در حرکت بطرف اواپریتور در مجاورت بر گشت گاز سرد از اواپریتور سرد شود واز دمای آن کاسته شود.

بعضی از کارخانجات بمنظور بهره وری بیشتر از برگشت گاز سرد،لوله مویی را از درون آن عبور داده و به اواپریتور می رسانند. بدین ترتیب گاز مایع شده گرم قبل از رسیدن به اواپریتور کاملا" سرد میشود ودر جای یخی حد اکثر راندمان را ارائه خواهد داد.  هر گاه سرمای ایجاد شده در اواپریتور بحد تنظیم شده در ترموستات برسد ، براثر انقباض فانوسک درون ترموستات برق کمپرسور قطع شده و عمل سرما سازی متوقف می شود .دمای محفظه یخچال معمولا" بین 1 الی 7 درجه سانتی گراد ،اواپریتور در حدود 15 درجه زیرصفر است.

ذوب برفک در یخچال (دیفراست):با باز شدن درب یخچال مقداری از هوای گرم محیط وارد یخچال شده و بر اواپریتور قطرات آب را بوجود می آورد . بمرور قطرات آب بوجود آمده ، توده های عظیم یخ یا بعبارت دیگر برفک را ایجاد می سازد که بوسیله آن ها عمل سرما سازی مختل می شود از اینرو لازم است در فواصل زمانی معین نسبت به ذوب برفک ها اقدام شود. در اکثر یخچال ها برای نائل آمدن به این منظور تدبیری اندیشیده نشده و تنها راه ذوب برفک ها ،باز گذاشتن درب یخچال است که در اینحالت برق آن از مدار قطع می شود.     روش دیگر استفاده از چند لایه سیم المنت است که بدور اواپریتور پیچیده می شود .هر گاه ذوب برفک ضروری به نظر آمد،باقرار دادن ترموستات در وضعیت مخصوص ذوب برفک ،المنت تولید گرما نموده ویخ های زائد را از میان می برد.

در دیفراست گازی که امروزه متداول ترین شکل ذوب برفک است از شیر سولنوئیدی(شیر الکتریکی) استفاده می شود . این شیر دارای دو ورودی و یک خروجی مطابق شکل است . ورودی B در حالت عادی مسدود است اما با اتصال برق به شیر الکتریکی ، مسیر B نیز باز می شود و گاز گرم از این مسیر به خروجی C راه می یابد.   همانطور که در شکل دیده می شود مادامی که به شیر الکتریکی برق نمی رسد گاز سرد با  ورود به قسمت A و خروج مستقیم از قسمت C وارد اواپریتور شده و عمل سرما سازی صورت می گیرد.  با اتصال برق به شیر الکتریکی ،مسیر B باز شده و گاز گرم از مسیر  C خارج شده و محفظه اواپریتور را گرم می سازد.        گرمای محیط اواپریتور برفک های بوجود آمده را ذوب می سازد و پس از ذوب برفک ها ،یک ترموستات مجددا" شیر سولنوئیدی را بحالت قطع و در واقع مسدود بودن مسیر B ، باز می گرداند.    در شکل بالا همین مکانیسم بتوسط شیر سولنوئیدی با یک ورودی و یک خروجی دیده می شود.

البته اشکال دیگری از ذوب برفک نیز بکار گرفته شده که امروزه کاربرد کمتری دارد . بعنوان مثال می توان نوع دیفراست با شمارش دفعات باز و بسته شدن درب یخچال را نام برد . با قرار دادن کلید مخصوص شمارش زیر درب ،تعداد دفعات باز و بسته شدن درب شمارش شده و بمحض رسیدن تعداد آن به عدد تنظیمی کلید، مدار یخچال برای مدتی قطع می شود .در زمان توقف کمپرسور ،بر اثر افزایش دمای محیط یخچال برفک ها ذوب می شوند. ویا می توان بروش استفاده از تایمر اشاره نمود در این روش پس از زمان معینی تایمر مخصوص عمل نموده و مدار را قطع می سازد . در بعضی از یخچال ها ،تایمر بمحض قطع مدار اصلی ،مدار المنت پیچیده شده بدور اواپریتور را بر قرار نموده تا عمل ذوب برفک با سرعت بیشتری انجام شود.

مدار الکتریکی یخچال:

نمودار یخچال

 

del.icio.us  digg  newsvine  furl  Y!  smarking  segnalo