车载冰箱结构设计[机械专业毕业论文-答辩优秀]

需要CAD图纸，咨询Q414951605优秀毕业论文，支持预览，答辩通过，欢迎下载摘要车载冰箱是家用冰箱的延续，可以采用半导体电子制冷技术，也可以通过压缩机制冷。一般噪音小污染少。在行车中只需将电源插头插入点烟孔，即可给冰箱降温。车载冰箱按照技术原理分为半导体冰箱和压缩机冰箱，这两种冰箱各有其性能优点。半导体冰箱有制冷和制热两项功能在制冷方面，最多能够达到零下5C，而其制热温度却能够高达65C；此外，由于不采用压缩机，半导体冰箱还有节能环保、无噪音、轻便等优点，市场售价一股在200元到1000元之间。压缩机冰箱只有制冷功能，其制冷能力可以达到一18，能分段控温，不易损坏，可以稳定有效地进行制冷，在很多高档轿车和标配轿车上，都采用了压缩机冰箱，市场售价为同等容积半导体冰箱的1O倍以上。本文主要设计一款采用半导体制冷技术的车载冰箱。利用三维软件SOLIDWORKS对车载冰箱进行三维造型设计，最后达到设计的要求。关键词车载冰箱；半导体制冷；三维需要CAD图纸，咨询Q414951605优秀毕业论文，支持预览，答辩通过，欢迎下载ABSTRACTAREFRIGERATORISACONTINUATIONOFTHEHOUSEHOLDREFRIGERATOR,CANBEUSEDFORSEMICONDUCTORELECTRONICREFRIGERATIONTECHNOLOGY,CANALSOTHROUGHTHECOMPRESSORREFRIGERATIONGENERALNOISEPOLLUTIONINTHERUNNINGPROCESSOFTHEPOWERPLUGISINSERTEDINTOTHELIGHTERHOLE,CANGIVETHEREFRIGERATORCOOLINGCARREFRIGERATORFORSEMICONDUCTORREFRIGERATORANDREFRIGERATORCOMPRESSORACCORDINGTOTHETECHNOLOGYPRINCIPLE,THETWOKINDSOFREFRIGERATORSHAVETHEIRRESPECTIVEADVANTAGESSEMICONDUCTORREFRIGERATORHASTWOFUNCTIONSOFREFRIGERATIONANDHEATINGINREFRIGERATION,MOSTCANREACHMINUS5C,ANDTHEHEATINGTEMPERATURECANREACHASHIGHAS65CINADDITION,BECAUSEOFNOTADOPTINGSEMICONDUCTORREFRIGERATORCOMPRESSOR,ANDENERGYSAVINGANDENVIRONMENTALPROTECTION,NONOISE,LIGHTANDOTHERADVANTAGES,THEMARKETPRICEOFASTOCKIN200YUANTO1000YUANBETWEENCOMPRESSORREFRIGERATORONLYCOOLINGFUNCTION,THEREFRIGERATINGCAPACITYCANREACH18,SECTIONALTEMPERATURECONTROL,NOTEASYTODAMAGE,CANREFRIGERATIONSTABILITYEFFECTIVELY,INMANYHIGHENDCARSANDTHESTANDARDCAR,HAVEADOPTEDTHEREFRIGERATORCOMPRESSOR,1OTIMESHIGHERTHANTHEMARKETPRICEFORTHESAMEVOLUMEOFSEMICONDUCTORREFRIGERATORDESIGNOFTHEMAINSECTIONUSESTHESEMICONDUCTORREFRIGERATIONTECHNOLOGYCARREFRIGERATORINTHETHREEDIMENSIONALMODELINGDESIGNFORCARREFRIGERATORUSING3DSOFTWARESOLIDWORKS,FINALLYREACHEDTHEDESIGNREQUIREMENTSKEYWORDSCARREFRIGERATORTHREEDIMENSIONALSEMICONDUCTORREFRIGERATION需要CAD图纸，咨询Q414951605优秀毕业论文，支持预览，答辩通过，欢迎下载目录摘要IABSTRACTII第一章绪论111车载冰箱概述112课题研究的目的和意义113制冷技术的发展214课题主要研究内容3第二章车载冰箱知识概述421车载冰箱分类及应用现状4211车载冰箱应用现状4212车载冰箱的分类4213半导体式车载冰箱的原理和结构特点5第三章车载冰箱的设计631车载冰箱设计的考虑因素6311车载冰箱成本考虑6312工艺考虑7313车载冰箱安全认证考虑732车载冰箱设计步骤8321热负荷计算8322冰箱系统热力计算10第四章车载冰箱的整体结构的布置1241车载冰箱的组成1342箱体的设计1343制冷箱的设计1444制冷装置的设计15441半导体制冷片三维造型15442铝制散热器的三维造型16443散热风扇的三维造型17444制冷装置的整体三维造型1844车载冰箱的总体的三维造型1944车载冰箱的总体的二维视图20第五章车载冰箱的节能技术2151合理选择绝热层厚度2152增厚隔热层与真空隔热板2253减少电器件的热负荷23结论24致谢25参考文献26需要CAD图纸，咨询Q414951605优秀毕业论文，支持预览，答辩通过，欢迎下载第一章绪论11车载冰箱概述大多数国产的车载冰箱其实就是一种电子冰箱，与普通车载冰箱不同，它不是采用压缩机的机械压缩原理制冷，而是采用电子半导体制冷原理，尽管不会产生噪声和污染，而且电源是特设的车载电源，但制冷效果和压缩机制冷无法相比。从冷源的提供上来看，车载冰箱主要分为有源冰箱和无源冰箱两种，其中有源车载冰箱的品牌有奥特赛、迷你、爱科、美固等。无源车载冰箱品牌有优冷、福意联等。不管是有源还是无源的车载冰箱，其制冷温度都是28，也就是只能携带保存冷饮等冷藏食品。也就是说，在往车载冰箱内放入食品饮料前，必须先把食品放到车载冰箱降降温才行，并且所有的车载冰箱均不可能在停车后长时间使用，这样不但上车前要将食品降温，而且下车时还要把食品带走，非常麻烦。目前国际上比较流行的车载冰箱是压缩机汽车冰箱，世界上许多高档汽车上已经采用OEM方式嵌入配套压缩机汽车冰箱，这是真正意义上的汽车冰箱，欧美及欧洲、日本、韩国，许多较专业的爱好者和国防军队的需求，已经开始使用全封闭压缩机的汽车冰箱，其制冷温度可以达到零下18度，且能分段控温，大部分的冰箱都可以使用220伏/110伏12伏/24伏电压并自动转换。这种压缩机冰箱使用是传统的往复式压缩机和旋转式压缩机。即使冰箱任意翻转都不会使压缩机损坏。压缩机采用全封闭，无氟，免维护技术，使汽车冰箱反转过来都能够正常运转，许多汽车拉力赛、越野赛使用这种冰箱。汽车冰箱采用半导体电子制冷和制热，其原理是利用直流电流通过半导体制冷芯片，使热量从芯片的冷端向热端传递帕尔贴效应通过散热风扇提高其效应。在制冷的功能上，电子芯片的温度能够达到5度，芯片的温度传导到冰箱的内壁上由于耗损温度达到5度。车载冰箱2000年前后进入中国，目前市场上比较畅销的有奥特赛、龙田、爱科、美固等品牌。业内人士据此分析，随着自驾车旅游的渐渐风行，将在一定程度上刺激车载冰箱的销售。估计经过了今年夏季的市场磨合期后，今年底到明年将会有一个明显的增长。正是由于看到了国内市场的无限商机，不少原本只面对国外市场出口的施耐、德宝龙等专用车载冰箱品牌纷纷转战国内市场，而国外一些经销商更是看好中国的车载冰箱市场。有关人士介绍说，今年以来，已经陆陆续续有一些车载冰箱品牌进入市场，产品大小从3升到33升不等，颜色鲜艳多变，价位也从200多元到1000多元不等。据几家公司的销售人员介绍，车载冰箱的容量一般从6升到50升，但消费者多选择20升以下的产品。从价位来看，购买200元500元车载冰箱的消费者最多。由于车载冰箱携带方便，操作便利，符合现代人追求自由的个性特点，价格又相对低廉，因而一个巨大的市场正在悄然形成。12课题研究的目的和意义车载冰箱按照技术原理分为半导体冰箱和压缩机冰箱，这两种冰箱各有其性能优点。半需要CAD图纸，咨询Q414951605优秀毕业论文，支持预览，答辩通过，欢迎下载导体冰箱有制冷和制热两项功能在制冷方面，最多能够达到零下5C，而其制热温度却能够高达65C；此外，由于不采用压缩机，半导体冰箱还有节能环保、无噪音、轻便等优点，市场售价一股在200元到1000元之间。压缩机冰箱只有制冷功能，其制冷能力可以达到一18，能分段控温，不易损坏，可以稳定有效地进行制冷，在很多高档轿车和标配轿车上，都采用了压缩机冰箱，市场售价为同等容积半导体冰箱的1O倍以上。车载压缩冰箱的好处不言而喻，而国内的车载冰箱的发展方向显然与潮流有些相左，没有从消费者的需求出发，去研究车载冰箱的实用性，而一味去追求容积大小、外观和颜色，可以肯定的是，压缩机汽车冰箱必然要成为车载冰箱的主流产品，虽然在国内压缩机汽车冰箱还集中在一些高端车领域，但随着技术的成熟和市场的不断普及，成为主流产品只是时间的问题，中国的车载冰箱业技术还有待提高。目前国内除了德国美固、科龙在中国国内投资了车载压缩机冰箱生产线之外，其余厂商都是靠半导体冰箱打市场。来自有关渠道的最新的消息说，海尔也正在积极上马车载压缩机冰箱生产线，预计到2008年可给GE等知名汽车企业“标配”供货。综上，本文设计一款靠半导体制冷的经济型车载冰箱，符合目前的发展趋势。13制冷技术的发展冰箱的发展是建立在制冷技术发展的基础上的，随着制冷技术的不断进步，才有了冰箱现在的发展。现代制冷技术是18世纪后期发展起来的。在此之前人们就已懂得冷的利用。我国古代就有人用天然冰冷藏食品和防暑降温。马可波罗在他的著作（马可波罗游记）中，对中国制冷和造冰窑的方法有详细的记述。1755年，爱丁堡的化学教师库仑利用乙醚蒸发使水结冰。他的学生布拉克从本质上解释了融化和汽化现象。提出了潜热的概念，并发明了冰量热器，标志着现代制冷技术的开始。1834年，发明家波尔金斯制造出了第一台以乙醚为工质的蒸发压缩式制冷机，并正式申请了英国第6662号专利。这是后来所有蒸汽压缩式制冷机的雏形，但使用的工质是乙醚，容易燃烧。到1875年卡利和林德用氨制冷剂，从此蒸汽压缩式制冷机开始占有统治地位。在此前期，空气绝热膨胀会显著降低空气温度的现象开始用于制冷。1844年，医生高里用封闭循环的空气制冷机为患者建立了一座空调站，空气制冷机使他一举成名。威廉西门斯在空气制冷机中引入了回热器，并提高了制冷机得性能。1859年，卡利发明了氨水吸收式制冷系统，并申请了专利。1910年左右，马利斯莱兰克发明了蒸汽喷射式制冷系统。到20世纪，制冷技术有了更大的发展全封闭制冷压缩机的研制成功（美国通用电器公司），米里杰发现氟利昂制冷剂并用于蒸汽压缩式制冷循环以及混合制冷剂的应用，伯宁顿发明回热式除湿器循环以及热泵的出现，均推动了制冷技术的发展。需要CAD图纸，咨询Q414951605优秀毕业论文，支持预览，答辩通过，欢迎下载14课题主要研究内容1、查阅相关半导体式冰箱的资料，了解车载冰箱的主要组成2、利用三维软件对车载冰箱各个零部件进行造型设计3、绘制车载冰箱的结构装配图需要CAD图纸，咨询Q414951605优秀毕业论文，支持预览，答辩通过，欢迎下载第二章车载冰箱知识概述21车载冰箱分类及应用现状211车载冰箱应用现状车用、家用两相宜。适用于饮料、食物、水果、牛奶、红酒、低温药物的保鲜储存及保温,是居家、宾馆、办公室、酒吧、学生公寓，及驾车（货车、的士、客车、旅游大巴）、旅游、野餐、露营、垂钓人士的最好伙伴。市场上主要有两种车载冰箱，一种是半导体车载冰箱，它的原理是靠电子芯片制冷，利用特种半导体材料构成的PN结，形成热电偶对，产生珀尔帖效应，即通过直流电制冷的一种新型制冷方法制冷温度范围为5至65度。这种冰箱的优点是既能制冷又能制热，环保、无污染，体积小，成本较低，工作时没有震动、噪音、寿命长。缺点是制冷效率不高，制冷温度受环境温度影响，制冷无法达到零度以下，且容量较小。另一种是压缩机车载冰箱，压缩机是传统冰箱的传统技术，制冷温度低，为18度10度。制冷效率高，能制冰、保鲜，体积大，是未来车载冰箱发展的主流方向。但是这种冰箱重量较重，携带不方便，价格较高。压缩机汽车冰箱的压缩机世界上的主要产地为德国与日本。从以上3类来看，每类都有不同的优点和缺点，用户应该根据自己的的实际需求来购买，避免浪费。有3大类型，一种是电子的，一种是压缩机的，2者都是靠汽车点烟器的12V电源电来带动。冰箱储物箱位于后排座椅中央扶手的位置。还有另外一种车载冰箱，实际上它只是一个低温储物箱，位于副驾驶前的手套箱。它没有独立的压缩机，它的冷气来源于空调系统。这种所谓的车载冰箱一般用于中低档或低档轿车上。车载冰箱容量很小，一般只能放几瓶矿泉水，车载冰箱的位置一般在中控台、前排乘客位储物箱里、后排中央扶手或者后备箱里。市场上面的大多数车载冰箱就是这种，与普通车载冰箱不同，它不是采用压缩机的机械压缩原理制冷，而是采用电子半导体制冷原理，尽管不会产生噪声和污染，而且电源是特设的车载电源，但制冷效果和压缩机制冷无法相比。车主一般需要在往车载冰箱内放入食品饮料前，必须先把食品放到车载冰箱降降温才行。1212车载冰箱的分类车载冰箱大致有3类。第一类是比较早期的产品，叫它冰箱可能不太合适，因为它不具备制冷功能，只有保温功能，使用的时候必须把要冷藏的物品放冰箱里冷冻后放入保温箱里，有冰袋的话放入冰袋，这样一来就能在短时间内保持冰冻，这种冰箱的优点是不耗电，要知道汽车上的电都是需要CAD图纸，咨询Q414951605优秀毕业论文，支持预览，答辩通过，欢迎下载油换来的，价格也比较低廉，缺点是不能长时间保温，而且空间较小。第二类是半导体车载冰箱制冷温度范围为5至65度。这种方法的优点是既能制冷又能制热，容量较小。第三类为压缩机车载冰箱，体积大，是未来车载冰箱发展的主流方向。缺点是重量较重，比较耗电，国内高档压缩机汽车冰箱的压缩机主要是德国的，质量较好。213半导体式车载冰箱的原理和结构特点半导体冰箱有制冷和制热两项功能在制冷方面，一般是低于环境温度1015，而其制热温度却能够高达65；此外，由于不采用压缩机，半导体冰箱还有节能环保、无噪音、轻便等优点，市场售价一股在200元到1000元之间。这种半导体电子制冷车载冰箱的优点是价格相对便宜，使用比较方便，这类产品以酷吧系冰箱为代表。原理半导体电子制冷又称热电制冷，或者温差电制冷，它是利用“帕尔帖效应“的一种制冷方法，与压缩式制冷和吸收式制冷并称为世界三大制冷方式。1843年，法国物理学家帕尔帖在铜丝的两头各接一根铋丝，再将两根铋丝分别接到直流电源的正负极上，通电后，他惊奇的发现一个接头变热，另一个接头变冷；这个现象后来就被称为“帕尔帖效应“。“帕尔帖效应“的物理原理为电荷载体在导体中运动形成电流，由于电荷载体在不同的材料中处于不同的能级，当它从高能级向低能级运动时，就会释放出多余的热量。反之，就需要从外界吸收热量（即表现为制冷）。2结构电子冰箱简单结构为将P型半导体，N型半导体，以及铜板，铜导线连成一个回路，铜板和导线只起导电作用，回路由12V直流电供电，接通电流后，一个接点变冷（冰箱内部），另一个接头散热（冰箱后面散热器）。特点1、结构简单，部件少，维修方便；2、无机械传动部件，无磨损，无噪音，寿命长；3、无需制冷剂制冷（压缩式和吸收式都需要），绝对环保；4、制冷效率低，制冷温度受环境温度影响大。需要CAD图纸，咨询Q414951605优秀毕业论文，支持预览，答辩通过，欢迎下载第三章车载冰箱的设计31车载冰箱设计的考虑因素311车载冰箱成本考虑企业要生存发展,就必须赢利。研究表明,尽管设计费用只占产品总成本的5,却决定了产品总成本的6070。因此,产品开模前一旦开模,产品的大部分成本将被锁定而难以改变或改变费用很大,在设计图纸上通过设计师的精心计算、优化设计,对降低生产成本具有重要意义。（1）零部件及其设计要素的标准化标准化其实是一种“软件复用”,使得产品开发不必从零开始,直接使用现有零部件或进行部分修改就可设计出新的产品。企业可进行如下标准化工作把优选零部件形成标准件或通用件,在许多型号的冰箱上通用固定冰箱的宽度系列,让内部附件包括抽屉、层架、门搁架等在同宽度系列的冰箱可相互借用将箱体内腔、侧板、后板、门内腔、门面板等主要开模件的局部结构形成通用设计要素,在设计工作中强制遵循。标准化工作的实施与加强,大大降低了新开模具的成本,缩短了开发时间,减少了设计失误还减轻了开发人员的工作量、提高了工作效率,让其有更多时间和精力投入到创新工作中。（2）简单化设计一般说来,结构和功能过于复杂的产品,不轻易会受用户喜爱的。此外,如果零件结构太复杂,设计人员制图将颇费力气模具师不易理解设计意图,零件成本和加工难度随之加大,还降低了零件的质量稳定性,容易产生缺陷。简化零部件结构,不但可以减少开模费用、提高结构可靠性、节省材料成本,还简化了用户操作。产品的功能也同样需要简化,功能既有正面质量、又有负面质量；过多的辅助功能,会影响主要功能的体现、模糊产品功能卖点,加大结构复杂性。而且,每项功能都需要增加成本,如果功能的增加不能带来价格的适当提升,企业将得不偿失。（3）材料替代、用量减少针对具体应用选择合适的材料是设计师的一项重要责任,也是设计成功的前提条件。冰箱的结构变化其实并不多,材料的选用对其性能和成本影响非常大。结构设计师应该对所用材料的性能和成本有清楚的了解,尽量采用性能合格的低廉材料,既满足产品的质量要求,又避免质量过剩。当前,采用塑料件代替金属件已成为冰箱企业降低生产成本的一个重要竞争策略。与金属材料相比,塑料具有成本低、重量轻、电绝缘和耐腐蚀等优点。且塑料材质多样、设计结构多变,使其具有更理想的设计特性。既避免了金属件必需的价格不菲的二次加工如冲孔和表面处理如喷涂,又减少了制造对设计的限制、扩大了设计自由塑料件可以设计成复杂的形状。因此,随着塑料件质量的不断提高,冰箱中应用的塑料件越来越多,除了一些重要的制冷件蒸发器、冷凝器、外观件门面板、侧板、支撑件压缩机托板需要CAD图纸，咨询Q414951605优秀毕业论文，支持预览，答辩通过，欢迎下载等外,其余大部分都是塑料件,大大降低了冰箱的材料成本。材料减薄是另一种直接降低成本的方法。在保证内胆能抵抗发泡压力与热变形的前提下,企业适当的对冰箱内胆板材进行减薄,有效地抵御了原材料价格上升的不利因素。此外,取消一些对外观要求不高零件的表面处理也可以降低成本,例如冰箱后板原来使用喷涂钢板,现将其改为镀铝锌板、不喷涂,成本得到了较大程度的降低,目前已在冰箱企业中大量推广。312工艺考虑产品设计过程中,还应该考虑生产工人操作是否方便、设计是否具有防呆功能；冰箱发泡过程中会出现空泡、漏泡等质量缺陷,发泡后会出现门体收腰变形等工艺问题,需要在设计阶段就加以考虑。（1）防呆设计由于冰箱是流水线生产,工人并没有太多的时间去仔细检查手中的零件是否正确、装配是否正确。如果设计师考虑不周,正确的装配方向难以识别、又没特别设计防呆特征,忙乱的生产过程中就会很容易出现错误装配、造成返修甚至报废,给企业造成不同程度的损失。为了防止误操作的发生,可在制件上设计一些防错特征,保证装配方向不正确的时候,零件装配不上；如果受结构所限,不能添加防错特征时,就应该增加标志如文字、图形指明正确的装配方向。另外,将零件设计成对称结构也可以起到很好的防呆作用。（2）防漏泡设计由于冰箱的形状不规则,准确的发泡剂用量往往难以计算出来,需要在正式生产前通过试模进行调整。跟发泡剂用量有关的工艺问题有空泡和漏泡。空泡是指冰箱局部区域尤其是一些狭窄的角落因缺少泡料而形成空穴,其主要原因是发泡剂用量不足或结构透气性差。空泡不会影响冰箱外观,其处理方法比较简单,只需要适当增加泡量或增强结构的透气性在箱内胆、后板、后底板等零件的结构死角处设计小于1MM的排气孔。漏泡是指泡料在较大的发泡压力下从冰箱密封不好的孔隙挤出形成形状不规则的溢出物。由于漏泡处往往位于难以密封的死角处,难以清理,严重时会影响冰箱外观甚至造成报废。解决漏泡的唯一方法是增强冰箱的密封性。最常见的密封结构是利用发泡剂的高粘度性、钣金件和塑料件的弹性变形进行过盈配合,采用迷宫式密封结构,依靠该结构的迂回来增大流动路线距离及阻力形成良好的密封。设计之外的工艺补救方法是在所有可能出现漏泡的角落、缝隙处粘贴海绵胶条或免水胶纸,在人手难以触及的死角注入热熔胶。313车载冰箱安全认证考虑冰箱要进入市场销售,必须先通过强制性的产品认证。根据中国强制认证CCC的规定,冰箱必须符合家用电器安全及电磁兼容EMC的相关标准。（1）安全考虑冰箱设计中应该考虑的安全因素主要包括防触电、防止机械伤害、防火等。冰箱属于I需要CAD图纸，咨询Q414951605优秀毕业论文，支持预览，答辩通过，欢迎下载类器具,其防触电保护是依靠基本绝缘接地来实现的。因此,设计中必须考虑万一基本绝缘失效,易触及的导电部件如门面板、侧板、后板等不会带电,措施是将此类导电部件连接到接地保护导体上。需要强调的是,设计中不仅要考虑正常使用过程中的安全要求,还要考虑由于使用大意或错误操作而造成的不安全因素。比如,为了满足消费者不同的使用习惯,出口冰箱常常要求具备左右开门功能。在更换门开启方向时,需要拆开冰箱顶盖,导致藏在顶盖下的导线、温控器可以触及,如果消费者大意或操作不当,很容易产生不安全因素,因此,需要再设计一个保护罩将导线和温控器隔离开来,或在产品使用说明书加以警告并说明正确的换门步骤。为了满足防止机械伤害的要求,设计中要尽量避免在人手容易触及的部位出现尖锐的边角或螺钉头保证易触及的零部件具有一定的机械强度,使用过程中不会轻易被破坏而出现对人体造成伤害的不安全因素；运动部件不能伤害人体。比如,风冷冰箱的设计中,需要保证风扇罩的材料有足够的强度、风扇罩上的孔隙要足够小小于10MM,防止人手触及风扇扇叶。内销冰箱使用的制冷剂大多是R600A,其制冷性能好,但易燃易爆,设计中尤其要考虑防火要求。从设计角度讲,所有强电元件触点及连接点都应该被看作燃火源,对这些电器件应当用阻燃材料加以防护。（2）EMC考虑冰箱电磁兼容EMC包括两个方面一方面指冰箱具有一定的抗电磁干扰能力,在特定的电磁干扰环境下仍然能够正常工作；另一方面指冰箱自身作为干扰源所产生的电磁干扰在一定的范围内,不至于影响周围其它电器的正常工作。由于机械温控冰箱依靠机械动作控制压缩机开停,EMC不会存在什么问题。电脑温控冰箱采用单片机控制温度,存在电路板、导线等电路元器件,设计时需要多加注意。例如在布线设计时,需要将内藏导线的电线与信号线分开、门面板作好接地屏蔽等。32车载冰箱设计步骤321热负荷计算热负荷的计算是车载冰箱设计中的一个重要环节，与其相关的因素有冰箱的箱体结构、冰箱的内容积、箱体隔热层厚度和隔热材料的隔热性能等。车载冰箱的总热负荷包括箱体漏热量，开门漏热量，贮物热量，和其他热量。即1Q23Q4（31）134、漏热量的计算箱体漏热量包括三部分通过箱体隔热层的漏热量、通过箱门和门封条的漏热量A及通过箱体结构件热桥的抟热量等。即BQCQ（32）1AB（1）箱体隔热层的漏热量需要CAD图纸，咨询Q414951605优秀毕业论文，支持预览，答辩通过，欢迎下载（33）AANQKAT式中A箱体该部位的传热面积，；2M冰箱室内的温度，；NT环境温度，。A箱体该部位的传热系数，W/；计算式如下K2（34）1WNK式中，箱外空气对箱体外表面的换热系数，W/，当室内风速为01015W2MM/S，可取35116W/；2箱内壁表面对箱内空气的表面换热系数，W/，箱内空气为自然对N2流冷却方式时，可取0612W/；箱内空气为强制对流冷却方式N2时，由于箱内风速较大，其可取1723W/；N2M隔热材料的导热系数，W/；2隔热材料的厚度，M,亦可以将塑料内胆厚度计入发泡层厚度中。在进行双门双温冰箱的箱体隔热层漏热量计算时，要注意到冷冻室和冷藏室的隔热层厚度的不同，应采用分段计算后再累加成值。AQ车载冰箱的箱体隔热层厚度计算通常采用两种方法一种方法是限定隔热层结构的传热系数；另一种方法是限定隔热层结构的外表面温度，即限定外表面温度不得低于环境空气的露点温度，以防止箱体表面发生凝露现象。一般箱体外表面温度应高于环境空气的露点温WT度，即02。另外，还可以参照国内外冰箱的有关资料预先设定隔热层厚度，DTWTDT然后用箱体表面温度校核；如果低于环境的露点温度，则需适当增大隔热层厚度直到满足其外表面温度的要求。另外，采用壁板盘管式冷凝器的冰箱，箱体后壁面的表面温度近似取为冷凝温度，也KT需另外计算该部分漏热量，然后再累加成值。AQ（2）箱门口与门封条的漏热量B由于的值很难用计算法计算，可根据实测后推出，或根据生产厂家的经验来确定。BQ一般可取为的15。A（3）箱体结构件热桥的传热量等CQ箱体内外壳体之间的支撑方式不同，其值也不同。因此同样也不易通过公式计算。C一般可取值为值的3左右。目前采肜聚氨酯发泡成型隔热结构的箱体，无支撑架形成CQA的冷桥，因此值可以不计算。需要CAD图纸，咨询Q414951605优秀毕业论文，支持预览，答辩通过，欢迎下载、开门损失热量的计算AQ车载冰箱开门次数，一般按每小时23次计算。在SG21584标准规定的耗电量试验项中，并未指出车载冰箱开门次数。日本标准中的耗电量试验规定了冷藏室每日开门50次，冷冻室每日开门15次。在计算开门损失热量QA时，可按每小时开门的上限3次计算。假定箱内空气已全部被置换成外界空气，并用下式计算（35）236BFAVNHQA式中，车载冰箱内容积，；BV2MN单位时间开门次数，次/H；进入箱内空气达到规定温度时的比焓差，KJ/KG；HA空气的比容，/KG；A3、贮物热量的计算3Q对车载冰箱的贮物热量无明确的规定标准，一般情况下，在计算时可按车载冰箱标3准中的“制冰能力”项为依据，即“以体积为车载冰箱内容积05的25水，在2H内结成实冰”的条件来考虑。实冰温度可按25取，并按下式计算（36）12/PFFFMCTHMRTT式中，M水的质量，KG；C冻结前的比热水的比热为41868KJ/KG；凝固潜热水的凝固潜热为33327KJ/KG；FHR冻结后的比热冰的比热为2KJ/KG；水的初始温度，；1T冻结凝固温度水为；F冻结终点温度，；2TT结冰所用时间2H。、其他热量4Q车载冰箱的其他热量包括箱内照明灯、各种加热器和冷却风扇电动机的散发热量，可将其耗功率折算成热量计入。此时，车载冰箱箱体热负荷计算时，为了安全起见一般还增加10的余度，即以11Q的热负荷进行设计。322冰箱系统热力计算车载冰箱制冷系统热力计算的目的是确定循环系统的各项性能指标、制冷剂的循环量和制冷压缩机实际输气量，以此作为设计冰箱冷凝器、蒸发器及压缩机选型的依据。需要CAD图纸，咨询Q414951605优秀毕业论文，支持预览，答辩通过，欢迎下载车载冰箱制冷循环的额定工况，一般参照其制冷压缩机的工况条件确定。下表31列出了国标GB909888“车载冰箱用全封闭型电动机压缩机”中有关确定压缩机制冷量的试验条件。在进行车载冰箱制冷系统的热力计算时，可参照上述标准，结合车载冰箱的运行条件，确定其性能参数。表3国标GB909888中规定的工况蒸发温度（）吸气温度（）冷凝温度（）过冷温度（）环境温度（）23302322354403322013221、冷凝温度KT冷凝温度一般取决于冷却介质的温度以及冷凝器中冷却介质与制冷剂的传热温差，KTA即。的大小与冷凝器的冷却方式和结构形式有关。车载冰箱冷凝器的冷却介质KHKTTA大多采用空气自然对流冷却方式，一般取1020。冷凝器的传热性能好，可知当取小KTA的数值。例如采用风速为23M/S的风冷却时，值可取812。KT、蒸发温度0T蒸发温度一般取决于被冷却物体的温度及蒸发器中制冷剂与被冷却物体之间的传热温差，即。一般取510。对于间冷式冰箱，其可取5。0TA0NTA0T0TA、过热度过热度取决于蒸气离开蒸发器时的状态和回气管的长度。车载冰箱采用全封闭压缩HT机，一般以进入壳体的状态为吸气状态，可根据压缩机标定的工况选取，该值越小对压缩机运行越有利。一般回气温度要小于或等于环境温度，但经实际测定，制冷剂吸入气缸前由于电机加热使其过热，蒸气温度有时可达80左右。、过冷度过冷温度取决于液体制冷剂与回气管进行热交换的程度。制冷剂液体温度在冷凝器GTA末端已接近环境温度，采用与回气管进行热交换使得其得到再冷却。一般过冷度可取1532。由压焓图不难得出系统中各点的参数其压焓图如下图31。则单位制冷量（37）014QH单位体积制冷量（38）01V单位理论功（39）02WLGP/KPA322K2S2SKT0T需要CAD图纸，咨询Q414951605优秀毕业论文，支持预览，答辩通过，欢迎下载41HKJ/KG图31系统压焓图第四章车载冰箱的整体结构的布置本设计采用半导体制冷的车载冰箱它是利用“帕尔帖效应“的一种制冷方法，与压缩式制冷和吸收式制冷并称为世界三大制冷方式。“帕尔帖效应“的物理原理为电荷载体在导体中运动形成电流，由于电荷载体在不同的材料中处于不同的能级，当它从高能级向低能级运动时，就会释放出多余的热量。反之，就需要从外界吸收热量（即表现为制冷）所以，“半导体电子制冷“的效果就主要取决于电荷载体运动的两种材料的能级差，即热电势差。纯金属的导电导热性能好，但制冷效率极低（不到1）。半导体材料具有极高的热电势，可以成功的用来做小型的热电制冷器。经过多次实验，科学家发现P型半导体（BI2TE3SB2TE3）和N型半导体BI2TE3BI2SE3的热电势差最大，应用中能够在冷接点处表现出明显制冷效果。电子冰箱简单结构为将P型半导体，N型半导体，以及铜板，铜导线连成一个回路，铜板和导线只起导电作用，回路由12V直流电供电，接通电流后，一个接点变冷（冰箱内部），另一个接头散热（冰箱后面散热器）。半导体电子制冷的优点为1、结构简单，部件少，维修方便2、无机械传动部件，无磨损，无噪音，寿命长3、无需制冷剂制冷（压缩式和吸收式都需要），绝对环保4、效率高，耗电量低（在100W以下，耗电量只有压缩式和吸收式的一半）半导体制冷片制冷原理如图41所示需要CAD图纸，咨询Q414951605优秀毕业论文，支持预览，答辩通过，欢迎下载图41半导体制冷原理41车载冰箱的组成车载半导体小型冰箱是由保温箱，箱体内胆，制冷片，换热系统（风冷），温度显示，稳压电源元器件如图42所示。需要CAD图纸，咨询Q414951605优秀毕业论文，支持预览，答辩通过，欢迎下载图42车载冰箱的元器件42箱体的设计箱体是车载冰箱的总要组成部分，其面板部分要安装散热器、开关，电源等。同时箱体也是消费者能最直观的看到的部分，箱体要有比较好的保温和散热的作用，同时也要美观，本设计的箱体如图43所示需要CAD图纸，咨询Q414951605优秀毕业论文，支持预览，答辩通过，欢迎下载图43车载冰箱箱体如上图所示的箱体，器包括散热口，电源开关安装口，扇热器安装口和电源接口。箱体内部设计四个凸台，便于安装制冷箱。43制冷箱的设计制冷箱是冰箱的容器，一般选用的材料为塑料，塑料结构是目前的主流结构，制造方便美观且成本低，本设计设计的制冷箱如图44所示需要CAD图纸，咨询Q414951605优秀毕业论文，支持预览，答辩通过，欢迎下载图44车载冰箱制冷箱44制冷装置的设计制冷装置包括，半导体制冷片、铝制散热器和扇热风扇组成。441半导体制冷片三维造型半导体制冷片，也叫热电制冷片，是一种热泵。它的优点是没有滑动部件，应用在一些空间受到限制，可靠性要求高，无制冷剂污染的场合。利用半导体材料的PELTIER效应，当直流电通过两种不同半导体材料串联成的电偶时，在电偶的两端即可分别吸收热量和放出热量，可以实现制冷的目的。它是一种产生负热阻的制冷技术，其特点是无运动部件，可靠性也比较高。我们选择TEC112706型号的制冷片，制冷片如图45所示。需要CAD图纸，咨询Q414951605优秀毕业论文，支持预览，答辩通过，欢迎下载图45半导体制冷片442铝制散热器的三维造型散热器是用来传导、释放热量的一系列装置的统称。目前散热器主要有采暖散热器、计算机散热器，其中采散热器又可根据材质和工作模式分为若干种，计算机散热器可根据用途和安装方法分为若干种。分为钢制散热器、铝制散热器、铜制散热器、不锈钢散热器、铜铝复合散热器等，还有原有的铸铁散热器。铝制扇热器目前广泛运用于各种家用电器上，包括电脑、电视等。其导热效果好，加工方便，价格低。铝制散热器如图46所示。需要CAD图纸，咨询Q414951605优秀毕业论文，支持预览，答辩通过，欢迎下载图46铝制散热器443散热风扇的三维造型散热风扇的技术和性能方面已经完全达到了成熟的阶段，并不断有新技术出现。风扇规格尺寸从8MM到280MM，电压有5V，12V，24V，48V，110V，220V，380V，外形有方形，圆形，橄榄形等。散热风扇的工作原理是按能量转化来实现的，即电能电磁能机械能动能。其电路原理一般分为多种形式，采用的电路不同，风扇的性能就会有差异。本设计选用12V直流散热风扇，如图47所示。需要CAD图纸，咨询Q414951605优秀毕业论文，支持预览，答辩通过，欢迎下载图47扇热风扇444制冷装置的整体三维造型在安装中，首先要最好准备一点导热硅脂，然后，找一节干电池，接在制冷器两根引线上，就可感到一端明显发凉而另一端发热，记住引线的极性并确定好制冷器的冷、热端。如果想得到更大的制泠量,建议采用二级制冷方式,即用两片叠起来用,上面一块的冷面吸收下面一块的发热。制冷装置如图48所示。需要CAD图纸，咨询Q414951605优秀毕业论文，支持预览，答辩通过，欢迎下载图48制冷装置44车载冰箱的总体的三维造型设计好所有的零部件图后，我们对整个车载冰箱进行装配，装配图如图49所示。需要CAD图纸，咨询Q414951605优秀毕业论文，支持预览，答辩通过，欢迎下载图49车载冰箱整体装配图44车载冰箱的总体的二维视图如图410所示，为车载冰箱的结构图。1、十字槽盘螺钉2、风扇罩，3、电源开关4、拨动开关5、电源插头6、制冷箱7、翻盖8、橡胶密封垫9、上壳10、饮料瓶11、铝制散热器12、螺钉13、风扇14、螺钉15、半导体制冷片16、隔热垫17、导热板18、外壳19、螺钉410车载冰箱二维结构图需要CAD图纸，咨询Q414951605优秀毕业论文，支持预览，答辩通过，欢迎下载第五章车载冰箱的节能技术51合理选择绝热层厚度针对车载冰箱箱体的不同部位、箱体内外温度差的大小，同时考虑箱体外形尺寸的合理性来分配发泡层厚度。如对于间冷式冰箱，冷藏室箱胆背部设有送风道，此处与外部温差较大，发泡层设计较其它部位厚；同样，冷冻室底部由于有压缩机的影响，其发泡层厚度也设计得较厚另外，在选择合适的发泡层厚度的同时，还要注意选择绝热性能较好的发泡剂，否则发泡层将会很厚，这将直接导致材料成本的增加和车载冰箱外形尺寸的急剧加大。前面已经提到过目前发泡剂的替代现状，环戊烷是比较理想的替代剂，它的气体热导率比较低，成本低，室温下液态，目前可批量供应，由下表的比较中也可以看出。表51环戊烷和异/正戊烷发泡沫导热系数与扩散率的比较气体导热系数23时扩散率沸点10（MW/K）2M（/S）2M环戊烷4911562130异戊烷28131354正戊烷361344013表52环戊烷和异/正戊烷发泡沫导热系数与温度的关系导热系数MW/K2M试验温度（）环戊烷发泡沫异/正戊烷发泡沫01901981019520623205217表53气体导热系数10环戊烷218异戊烷216正戊烷218需要CAD图纸，咨询Q414951605优秀毕业论文，支持预览，答辩通过，欢迎下载表54发泡剂性能比较产品CFC11HCFC141BHFC134ACYELOPENTANE化学分子式3CFLFCLH332105HC分子点（）24322750气体导热系数MW/K2M748612411在空气中燃烧极限（体积之比）无73160无1480ODP（臭氧层损耗潜能）1001100HGWP（全球温室效应潜能）10012025001闪点（）无2052增厚隔热层与真空隔热板车载冰箱从门封、箱体漏入的热量分别占总漏热量的15、85，加大隔热层厚度无疑是较简便的节能方式。增厚5MM可以节能10左右，但是过分加厚对消费者也是难以接受的。近几年来，使用的真空隔热板，可节能10左右。这一技术改变了靠加厚“发泡层”实现保温的方式。通过使用真空板，能有效降低导热系数。它封装在高气密性保护膜中，其导热系数在310MW/MK之间，真空绝热板设计在冰箱的内、外壁之间用常规的聚氨酯泡沫密封形成复合绝热层，几年前日本夏普公司已形成小批量生产，并在400L大型冰箱上应用，其机体壁厚仅254CM，现在欧美一些家电行业也进入商业生产之中。它的主要特征如下A、空绝热板泡沫开孔率达100，因为闭孔中的气体可通过泡壁窗口扩散到周围的开孔泡沫中，并使真空板的导热系数升高。B、真空绝热板泡沫孔结构精细，其开孔泡沫直径为100120微米。C、高性能访透气性保护膜，它在15年内保持内压小于1毫巴，这样才能保证内压始终低于临界压强，保护膜具有很强的防水渗透性能，它用铝箔和塑料薄膜复合而成，铝箔很薄，因为它要尽量减少边缘损失，并防止形成表面鸡皮状的微孔。微孔密度越低就能保证铝箔层复合材料高的防透气性能。D、真空绝热板中有吸附性能很强的吸气剂，它能消除板内遗留的氧气、氮气、二氧化碳和水蒸气，并保持开孔泡沫导热系数70W/MK左右，内压强在15年内低于01毫巴。E、由于使用真空绝热板，箱体壁变薄，对聚氨酯泡沫要求流动性好，保证真空绝热板需要CAD图纸，咨询Q414951605优秀毕业论文，支持预览，答辩通过，欢迎下载和机壳内胆其充填性和粘合性好。通过使用环戊烷作为聚氨酯发泡剂的替代，并用真空绝热板作为复合层绝热，将使能耗水平再降低