第4章 定频空调器维修
4.1 定频空调器的结构和工作原理
4.1.1 定频空调器的结构特点
定频空调器的压缩机只能输入固定频率和大小的电压，转速和输出功率固定不变。目前，常见的定频空调器多为分体式定频空调器。其结构可以分为室内机部分和室外机部分。
（1）定频空调器的室内机结构
以分体壁挂式定频空调器为例，图4-1为典型定频空调器室内机的结构。
图4-1 典型定频空调器室内机的结构
①蒸发器 蒸发器安装在空调器室内机中，它是空调器制冷／制热系统中的重要组成部分。蒸发器是在弯成S形的铜管上胀接翅片制成的。目前，分体壁挂式空调器中的蒸发器多采用这种强制通风对流的方式，以加快空气与蒸发器之间的热交换，如图4-2所示。由图可知，蒸发器主要是由翅片、铜管等构成。
图4-2 定频空调器室内机蒸发器的实物外形
②风扇组件 定频空调器室内机的风扇组件主要可以分为贯流风扇组件和导内板组件。
贯流风扇组件安装在蒸发器下方，横卧在室内机中，用来实现室内空气的强制循环对流，使室内空气进行热交换。
图4-3为定频空调器室内机的贯流风扇组件。该组件包含有两大部分：贯流风扇扇叶和贯流风扇驱动电动机。
图4-3 定频空调器室内机的贯流风扇组件
图4-4为导风板组件的实物外形。导风板组件主要是由导风板、导风板驱动电动机以及排水沟构成的。导风板包括垂直导风板和水平导风板，其中垂直导风板安装在外壳上，而水平导风板则安装在内部机架上，位于蒸发器的侧面，由驱动电动机驱动。主要用来改变空调器吹出的风向，扩大送风面积，增强房间内空气的流动性，使温度均匀。
图4-4 定频空调器室内机导风板组件的实物外形
提示说明
水平导风板又可称为水平导风叶片，通常是由两组或三组叶片构成，专门用来控制垂直方向的气流；垂直导风板也可称为垂直导风叶片，用来控制水平方向的气流；导风板驱动电动机位于导风板侧面，通过主轴直接与导风板连接。
③电路板 空调器室内机的电路板是空调器中非常重要的部件，它主要包括主电路板、显示和遥控电路板，如图4-5所示，通常主电路板位于空调器室内机一侧的电控盒内；显示和遥控电路板位于空调器室内机前面板处，通过连接引线与主电路板相连。
图4-5 定频空调器室内机的电路板外形
提示说明
如图4-6所示，定频空调器内设置有两个传感器，分别是室温传感器和管温传感器。这两个传感器的主要作用就是检测当前室温及管路的工作温度，并将检测到的温度信息直接传给微处理器。
图4-6 温度传感器的实物外形
④清洁部件 在空调器中通常安装有清洁部件，如空气过滤网、清洁滤尘网，主要是用来对空调器室内机送出的空气进行清洁过滤，通常安装在蒸发器的上方，如图4-7所示。
图4-7 定频空调器中清洁部件的实物外形
（2）定频空调器的室外机结构
图4-8为定频空调器室外机的结构。定频空调器的室外机主要是由外壳、轴流风扇组件、冷凝器、压缩机、电磁四通阀、干燥过滤器和截止阀等部分构成的。
图4-8 定频空调器室外机的结构
提示说明
只有冷暖型空调器的室外机才会安装有电磁四通阀，用于切换空调器的制冷／制热状态，而对于单冷型空调器，则没有该器件。
①压缩机 空调器中压缩机是实现空调器制冷剂循环的主要动力器件，压缩机通过对制冷剂施加压力，可以改变管路系统中制冷剂的温度和压力，从而使其物理状态发生变化，然后再通过热交换过程实现制热或制冷，图4-9为压缩机的实物外形。
图4-9 压缩机的实物外形
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定频空调器的压缩机正常工作还需要启动电容器和过热保护继电器的辅助，其中启动电容器是压缩机电动机的启动器件，启动电容器与电动机的启动绕组相连产生启动转矩，使电动机启动；而过热保护继电器则是对压缩机提供过热、过载保护。图4-10为压缩机的启动电容器和过热保护继电器。
图4-10 压缩机的启动电容器和过热保护继电器
②冷凝器 空调器中冷凝器与室内机蒸发器的结构相似，也是由一组一组的S形铜管胀接铝合金散热翅片而制成的。其中S形铜管用于传输制冷剂，使制冷剂不断地循环流动，翅片用来增大散热面积，提高冷凝器的散热效率，图4-11为冷凝器的实物外形。
图4-11 冷凝器的实物外形
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事实上，空调器的蒸发器和冷凝器都是用于空气调节的热交换部件，现在所说的名称都是以制冷状态为前提的。严格地说，室内机的热交换器被用于制冷时就作为蒸发器，同时室外机组中的热交换器主要被用作冷凝器。而当空调器处于制热状态时，室内机中的热交换器就相当于冷凝器，而室外机中的热交换器则起蒸发器的作用。
③轴流风扇组件 空调器的轴流风扇组件安装在室外机内，位于冷凝器的内侧，轴流风扇组件主要由轴流风扇驱动电动机、轴流风扇扇叶和轴流风扇启动电容器组成，如图4-12所示，其主要作用是确保室外机内部热交换部件（冷凝器）良好的散热。
图4-12 室外机轴流风扇组件的实物外形
④电磁四通阀 空调器室外机中电磁四通阀是一种由电流来进行控制的电磁阀门，该器件主要用来控制制冷剂的流向，从而改变空调器的工作状态，实现制冷或制热。图4-13为电磁四通阀的实物外形。由图可知电磁四通阀主要是由导向阀、换向阀、线圈以及管路等构成的。
图4-13 室外机电磁四通阀的实物外形
⑤毛细管 毛细管是制冷系统中的部件之一，实际上毛细管是一段又细又长的铜管，通常盘在室外机的箱体中，起到节流降压的作用。图4-14为毛细管的实物外形，在毛细管的外面通常包裹有隔热层。
图4-14 毛细管的实物外形
⑥干燥过滤器 干燥过滤器是空调器制冷系统中的辅助部件之一，通常情况下，干燥过滤器位于冷凝器和毛细管之间，主要过滤和干燥制冷剂，防止制冷系统出现堵塞现象。图4-15为空调器室外机干燥过滤器的实物外形。常见的干燥过滤器主要有单入口单出口和单入口双出口两种。
图4-15 空调器室外机干燥过滤器的实物外形
⑦单向阀 单向阀与毛细管相连，用来防止制冷剂回流。通常在单向阀的壳体上标注有制冷剂的流动方向，方便维修人员在安装和维修过程中识别其连接方向，如图4-16所示。
图4-16 空调器室外机单向阀的实物外形
单向阀两端的管口有两种形式：一种为单接口式，常用于单冷型空调器中；另一种为双接口式，常用于冷暖型空调器中，如图4-17所示。这两种单向阀按内部结构又分为锥形单向阀和由阀珠构成的球形单向阀。
图4-17 单向阀的种类
⑧电路板 定频空调器室外机的电路部分较为简单，主要由多个启动电容器、变压器以及相关插件构成，如图4-18所示。
图4-18 定频空调器室外机电路板
4.1.2 定频空调器的工作原理
（1）定频空调器的制冷、制热原理
空调器制冷、制热的工作主要是依靠制冷管路中的制冷剂与外界空气的热交换作用而实现的。
①冷暖型定频空调器的制冷、制热原理 在冷暖型定频空调器的制冷系统中，有一个非常重要的部件是电磁四通阀，冷暖型空调器制冷、制热双重功能的切换就是通过四通阀实现的。
图4-19为冷暖型定频空调器制冷的工作原理。
图4-19 冷暖型定频空调器的制冷原理
图4-20为冷暖型定频空调器制热的工作原理。该过程与制冷过程正好相反，通过电磁四通阀改变制冷剂的整体流向，实现制热效果。
图4-20 冷暖型定频空调器的制热原理
②单冷型定频空调器的制冷原理 图4-21为单冷型定频空调器的制冷原理。单冷型定频空调器依靠制冷剂在空调器管路中的状态变化（汽化、液化），进而将热交换所获得的冷气由室内机贯流风扇吹入室内，实现制冷效果。
图4-21 单冷型定频空调器的制冷原理
（2）定频空调器的电路原理
图4-22为定频空调器各电路之间的工作关系图。定频空调器是由各单元电路协同工作，完成信号的接收、处理和输出，并控制相关的部件工作，从而完成制冷／制热的目的，这是一个非常复杂的过程。
图4-22 定频空调器各电路之间的工作关系图