Block tủ lạnh là một trong những bộ phận quan trọng nhất trong hệ thống làm lạnh của tủ lạnh. Cấu tạo của block tủ lạnh bao gồm ba phần chính: vỏ block, motor điện, và cơ cấu nén. Mỗi phần có chức năng riêng biệt nhưng lại phối hợp chặt chẽ để đảm bảo hoạt động hiệu quả của tủ lạnh.
1. Vỏ block tủ lạnh
Vỏ block tủ lạnh là phần bao bọc máy nén, bảo vệ các bộ phận bên trong khỏi tác động bên ngoài. Dưới đây là những điểm chính về cấu tạo và chức năng của vỏ block:
- Chất liệu:
- Kim loại: Thường dùng thép không gỉ hoặc thép tấm vì độ bền cao và khả năng chịu nhiệt tốt.
- Nhựa cứng: Thường dùng cho máy nén nhỏ, nhẹ, dễ chế tạo nhưng chịu nhiệt kém hơn.
- Chức năng bảo vệ:
- Bảo vệ cơ học: Ngăn va đập, giảm hư hỏng các linh kiện.
- Cách nhiệt: Giữ nhiệt độ ổn định trong máy nén, giảm mất nhiệt ra ngoài.
- Chống bụi, ẩm: Ngăn bụi bẩn và nước xâm nhập vào bên trong, bảo vệ linh kiện.
- Hệ thống làm lạnh và kết nối: Giúp kết nối máy nén với các bộ phận khác trong hệ thống làm lạnh như ống đồng dẫn khí và van điều tiết, đảm bảo vận hành ổn định.
- Kết cấu: Vỏ block thường có nếp gấp gia cố, tăng độ bền và khả năng chịu lực. Nhiều loại còn được phủ sơn tĩnh điện chống gỉ.
2. Phần điện motor – môtơ điện
Motor điện block tủ lạnh là thành phần quan trọng cung cấp năng lượng cho máy nén hoạt động, giúp hệ thống làm lạnh vận hành hiệu quả. Dưới đây là những chi tiết chuyên sâu về motor điện của máy nén tủ lạnh:
2.1 Chức năng và vai trò:
- Cung cấp năng lượng cho máy nén: Motor điện biến đổi năng lượng điện thành cơ năng, truyền động cho máy nén. Máy nén sử dụng chuyển động cơ học này để nén khí lạnh và đưa nó qua hệ thống ống dẫn, hỗ trợ quá trình làm lạnh trong tủ.
- Đảm bảo hoạt động của hệ thống làm lạnh: Motor điện là nguồn năng lượng chính giúp máy nén duy trì hoạt động ổn định, từ đó đảm bảo tủ lạnh hoạt động hiệu quả.
2.2 Cấu tạo motor điện:
- Stator (bộ phần tĩnh): Là phần không chuyển động của motor, bao gồm các cuộn dây quấn quanh lõi thép. Khi có dòng điện chạy qua, tạo ra từ trường xoay.
- Rotor (bộ phần quay): Là phần quay của motor, thường được gắn với trục máy nén. Rotor quay theo từ trường sinh ra từ stator, làm quay trục máy nén.
- Vỏ motor: Được làm từ vật liệu bền, giúp bảo vệ các bộ phận bên trong khỏi bụi bẩn và độ ẩm. Đồng thời, vỏ motor cũng có chức năng tản nhiệt khi motor hoạt động.
2.3 Kiểu motor điện:
- Motor một pha: Được sử dụng phổ biến trong các tủ lạnh gia đình, với cấu trúc đơn giản và hiệu suất vừa phải. Motor một pha cần một tụ điện để tạo từ trường cần thiết cho quá trình quay của rotor.
- Motor ba pha: Được sử dụng trong các hệ thống làm lạnh công nghiệp, có hiệu suất cao và khả năng vận hành ổn định hơn so với motor một pha.
2.4 Kết nối với máy nén:
- Motor điện được kết nối trực tiếp với máy nén, thông qua trục quay của motor để truyền động cho piston hoặc bánh xe nén khí trong máy nén.
- Khớp nối cơ học: Đảm bảo motor và máy nén đồng bộ trong quá trình hoạt động, giúp máy nén nén khí một cách hiệu quả.
2.5 Quá trình hoạt động: Khi dòng điện được cung cấp, motor điện tạo ra từ trường làm quay rotor. Chuyển động quay này truyền đến trục máy nén, ép khí lạnh và đẩy nó qua hệ thống ống dẫn. Motor tiếp tục duy trì vận hành của máy nén để duy trì sự hoạt động của hệ thống làm lạnh.
2.6 Vấn đề thường gặp:
- Quá nhiệt: Nếu motor quá nhiệt do hoạt động lâu dài hoặc không đủ thông gió, có thể gây hỏng hóc các bộ phận bên trong như cuộn dây hoặc rotor.
- Mất đồng bộ: Nếu motor bị hư hỏng hoặc không kết nối chính xác với máy nén, có thể dẫn đến việc máy nén không hoạt động đúng cách, giảm hiệu suất làm lạnh.
3. Phần cơ khí – cơ cấu nén
Bao gồm các bộ phận: xi lanh và piston, van hút và van xả, trục khuỷu, tay biên, khoang hút và khoang nén. Dưới đây là chi tiết về các bộ phận, nguyên lý và vai trò hoạt động của chúng bên trong block – máy nén
3.1. Xi lanh và piston
- Xi lanh là bộ phận hình trụ chứa piston, nơi diễn ra quá trình nén khí. Khi piston di chuyển lên xuống trong xi lanh, không khí hoặc gas lạnh sẽ được nén lại.
- Piston là bộ phận di chuyển trong xi lanh, thực hiện việc nén khí. Piston được gắn với tay biên và được thiết kế để di chuyển một cách chính xác và hiệu quả trong xi lanh. Khi piston di chuyển, nó tạo ra sự thay đổi thể tích trong xi lanh, giúp nén khí từ trạng thái có áp suất thấp thành áp suất cao.
3.2. Van hút và van xả
- Van hút có chức năng kiểm soát luồng khí lạnh (gas lạnh) vào khoang hút của máy nén. Khi piston di chuyển xuống, van hút mở ra để khí lạnh từ dàn bay hơi hoặc khu vực làm lạnh được hút vào xi lanh.
- Van xả mở ra khi piston di chuyển lên để xả khí lạnh đã nén vào khoang xả. Van này sẽ đóng khi áp suất trong xi lanh đạt đủ mức cần thiết để ngừng xả khí và bắt đầu chu kỳ hút khí mới.
- Việc hoạt động chính xác của cả hai van này là cực kỳ quan trọng để đảm bảo quá trình nén khí liên tục và hiệu quả.
3.3. Trục khuỷu
- Trục khuỷu là bộ phận chuyển động quay trong máy nén, được nối với động cơ điện (motor) qua một hệ thống bánh răng hoặc dây curoa. Trục khuỷu có nhiệm vụ chuyển động quay thành chuyển động tịnh tiến cho piston.
- Trục khuỷu được kết nối với tay biên, giúp chuyển động quay thành chuyển động tịnh tiến cho piston. Chuyển động này giúp piston di chuyển lên xuống trong xi lanh, thực hiện quá trình nén khí.
3.4. Tay biên
- Tay biên là bộ phận kết nối trục khuỷu và piston. Khi trục khuỷu quay, tay biên chuyển động, kéo piston di chuyển lên xuống trong xi lanh.
- Tay biên có cấu trúc cơ học rất bền và thường được làm từ thép hợp kim cao cấp để chịu được lực tác động lớn trong suốt quá trình hoạt động của máy nén.
3.5. Khoang hút và khoang nén
- Khoang hút là không gian bên trong xi lanh nơi khí lạnh được hút vào. Khi piston di chuyển xuống, khoang hút mở ra, khí lạnh từ hệ thống bay hơi được hút vào và đi vào xi lanh để chuẩn bị cho quá trình nén.
- Khoang nén là không gian nơi khí lạnh được nén lại. Khi piston di chuyển lên, khoang nén giảm thể tích, làm tăng áp suất khí lạnh trong xi lanh. Đến khi áp suất trong khoang nén đạt đủ mức cần thiết, van xả mở ra, đẩy khí nén ra khỏi máy nén và tiếp tục đi qua hệ thống làm lạnh.
3.6. Tổng quan hoạt động
- Khi máy nén hoạt động, động cơ điện truyền động cho trục khuỷu quay. Trục khuỷu quay làm tay biên chuyển động, từ đó piston di chuyển lên xuống trong xi lanh. Khi piston di chuyển xuống, van hút mở ra để khí lạnh được hút vào khoang hút. Sau đó, khi piston di chuyển lên, không gian trong xi lanh bị thu nhỏ, khí lạnh bị nén và van xả mở ra để đẩy khí nén ra ngoài.
- Quá trình này diễn ra liên tục trong mỗi chu kỳ làm việc của máy nén, giúp khí lạnh được nén và đưa vào hệ thống ống dẫn, tạo ra quá trình làm lạnh cho tủ lạnh.
3.7. Vai trò của các bộ phận trong hiệu suất nén
- Xi lanh và piston quyết định khả năng nén khí, giúp duy trì áp suất ổn định trong hệ thống làm lạnh.
- Van hút và van xả kiểm soát lưu lượng khí vào và ra, đảm bảo quá trình nén khí diễn ra suôn sẻ và hiệu quả.
- Trục khuỷu và tay biên chuyển động chính xác giúp động cơ điện truyền tải năng lượng tới các bộ phận cơ khí, đảm bảo piston hoạt động hiệu quả.
- Khoang hút và khoang nén quyết định tốc độ và áp suất của khí lạnh trong suốt quá trình nén.
.
