یخچال از چه اجزایی ساخته شده و کارایی قطعات یخچال

اجزای به‌کاررفته در یخچال در روزهای گرم بیشتر اهمیت خود را نشان می‌دهند، زیرا هر کدام از قطعات یخچال مانند کمپرسور یخچال، کندانسور، اواپراتور، شیر انبساط و گاز مبرد در چارچوب یک چرخه تبرید استاندارد وظیفه خاصی بر عهده دارند و در کنار هم باعث سرمایش یخچال و حفظ مواد غذایی می‌شوند. در طرز کار یخچال، کمپرسور با فشرده‌سازی گاز مبرد آن را به کندانسور می‌فرستد تا گرما را دفع کند، سپس مبرد از طریق شیر انبساط وارد اواپراتور شده و با جذب گرمای داخل کابین، دمای یخچال را پایین می‌آورد. وظیفه اصلی یخچال‌ها استفاده از مبرد برای جذب گرما و خنک نگه داشتن مواد غذایی است.

معرفی اجزای بکار رفته در یخچال

هرچند ده‌ها روش مختلف برای گرمایش و سرمایش وجود دارد، اما اساس عملکرد بیشتر آنها مشابه است و همین اصول در بسیاری از صنایع تبرید و تهویه مطبوع نیز کاربرد دارد. شناخت اجزای اصلی یخچال و عملکرد هر کدام به کاربر کمک می‌کند تا در صورت بروز مشکل، بهتر بتواند عیب‌یابی کند و متوجه شود خرابی کدام قطعه می‌تواند باعث کاهش سرما، برفک زدن یا روشن و خاموش شدن مکرر یخچال شود. این آشنایی با سیستم تبرید یخچال برای انتخاب، نگهداری و استفاده بهینه از یخچال خانگی و صنعتی بسیار مفید است.

یخچال از دو دسته اجزای الکتریکی و اجزای مکانیکی تشکیل شده است که هر کدام نقشی مهم در سرمایش و عملکرد صحیح دستگاه دارند. در ادامه، این قطعات را همراه با آیکن، مرتب و دسته‌بندی می‌کنم 👇

اجزا الکتریکی یخچال

• 🔌 موتور (کمپرسور) یخچال

• 🛡️ محافظ الکتریکی موتور (اورلود)

• ⚙️ رله استارت کمپرسور

• 🔥 هات پلات

• 🌡️ ترموستات (اتومات)

• 💡 لامپ خبر

• 🎛️ میکروسوئیچ

• 🔗 دوشاخه، سیم رابط، ترمینال

• 🌀 موتور فن یخچال و فریزر

• ❄️ قطعات سیستم دیفراست (ذوب برفک)

اجزا مکانیکی یخچال

• 🧊 مبرد (گاز سرماساز)

• 🧱 کمپرسور یخچال

• 🧺 جایخی (اواپراتور)

• 🌬️ کندانسور (رادیاتور خنک‌کننده)

• 🧵 لوله مویی (کاپیلاری تیوب)

• 🧽 فیلتر (درایر)

• 🛢️ آکومولاتور

آموزش اجزا الکتریکی یخچال

اجزا الکتریکی یخچال وظیفه تأمین برق، کنترل دما، زمان‌بندی عملکرد کمپرسور، ذوب برفک و روشنایی داخل یخچال را بر عهده دارند. مهم‌ترین قطعات برقی یخچال شامل کمپرسور یخچال، رله اورلود، رله استارت، ترموستات یخچال، میکروسوئیچ، موتور فن یخچال و قطعات سیستم دیفراست هستند که در کنار هم، موجب سرمایش صحیح، کاهش مصرف برق و افزایش عمر دستگاه می‌شوند.

موتور (کمپرسور) یخچال چیست و چه وظیفه‌ای دارد؟

🧲 کمپرسور یخچال در واقع یک موتور الکتریکی آسنکرون با روتور قفس سنجابی است که نقش اصلی را در پمپ کردن گاز مبرد و ایجاد فشار در سیستم تبرید بر عهده دارد. سیم‌پیچ کمپرسور از دو بخش سیم‌پیچ اصلی و سیم‌پیچ کمکی تشکیل شده و با ایجاد میدان مغناطیسی دوار، روتور را به حرکت درآورده و باعث گردش مبرد در مدار می‌شود. معمولاً سه سیم از کمپرسور خارج می‌شود:

🔸 سیم مشترک

🔸 سیم اصلی

🔸 سیم کمکی

که با اندازه‌گیری مقاومت اهمی قابل تشخیص هستند. قدرت کمپرسور یخچال بر حسب اسب بخار (HP) روی بدنه درج می‌شود و یکی از معیارهای مهم در توان سرمایشی یخچال و فریزر است.

🔧 انواع کمپرسورهای مورد استفاده در یخچال و سیستم‌های تبرید

در سیستم‌های HVAC و تبرید، فشرده‌سازی گاز مبرد به کمک طراحی‌های مختلف کمپرسور انجام می‌شود. رایج‌ترین انواع کمپرسور یخچال عبارتند از:

🔹 کمپرسور رفت و برگشتی (پیستونی)

🔹 کمپرسور اسکرول

🔹 کمپرسور روتاری

این کمپرسورها با هدف بازده بالا، صدای کمتر و مصرف برق کمتر در یخچال‌های خانگی و صنعتی مورد استفاده قرار می‌گیرند.

رله اورلود کمپرسور یخچال (محافظ کمپرسور)

🛡️ اورلود یخچال چیست و چه کاری انجام می‌دهد؟
رله اورلود یک محافظ حرارتی – جریانی است که از کمپرسور یخچال در برابر شرایط بحرانی محافظت می‌کند. این شرایط می‌تواند شامل موارد زیر باشد:

⚠️ انسداد مسیر گاز مبرد

⚠️ افت ولتاژ و نوسان برق

⚠️ اتصال در سیم‌پیچ‌ها یا افزایش غیرعادی جریان

ساختار اورلود یخچال شامل:

• بدنه

• پایه‌های فلزی

• پلاتین‌ها

• صفحه حساس بی‌متالی

• المنت حرارتی (سیم فنری)

هنگامی که جریان کمپرسور از حد مجاز بالاتر می‌رود، المنت گرم شده و صفحه بی‌متالی منبسط می‌شود؛ در نتیجه مدار برق موتور قطع شده و از سوختن کمپرسور جلوگیری می‌شود.

رله استارت کمپرسور یخچال

⚙️ وظیفه رله استارت در یخچال چیست؟
رله استارت وظیفه دارد در لحظه روشن شدن کمپرسور، سیم‌پیچ کمکی را به مدار وارد کرده و پس از راه‌اندازی، آن را از مدار خارج کند.

• در لحظه استارت، جریان راه‌اندازی بالا است؛ میدان مغناطیسی هسته رله تقویت شده و اهرم را جذب می‌کند تا سیم‌پیچ کمکی وارد مدار شود.

• پس از رسیدن موتور به سرعت نامی و کاهش جریان، میدان مغناطیسی ضعیف شده، اهرم رها می‌شود و سیم‌پیچ کمکی از مدار خارج می‌گردد.

این کار باعث راه‌اندازی نرم کمپرسور، کاهش استهلاک و حفاظت از سیم‌پیچ‌ها می‌شود.

ترموستات (اتومات) یخچال

🌡️ وظیفه ترموستات یخچال چیست؟
ترموستات یک کلید اتوماتیک کنترل دما است که با خاموش و روشن کردن کمپرسور، دمای داخل یخچال را در محدوده تنظیم‌شده ثابت نگه می‌دارد.

• با تنظیم ولوم ترموستات، کنتاکت‌های داخلی آن وصل شده و برق به موتور می‌رسد.

• لوله بلو (حساسه ترموستات) که با اواپراتور در تماس است، با سرد شدن منقبض شده و این انقباض از طریق گاز یا مایع داخل لوله به فانوسک منتقل می‌شود.

• با کاهش دما، فشار در فانوسک کم شده و کنتاکت‌ها قطع می‌شوند؛ کمپرسور خاموش می‌شود.

• با افزایش دما، فشار بالا رفته، کنتاکت‌ها مجدداً وصل شده و کمپرسور دوباره شروع به کار می‌کند.

به این ترتیب، ترموستات یخچال در تنظیم دما، جلوگیری از یخ‌زدگی و کاهش مصرف انرژی نقش کلیدی دارد.

لامپ خبر (چراغ داخل یخچال)

💡 لامپ خبر یخچال برای روشن کردن فضای داخلی هنگام باز شدن درب به کار می‌رود.

• مدار تغذیه لامپ، مستقل از مدار کمپرسور است.

• روشن و خاموش شدن لامپ معمولاً توسط میکروسوئیچ درب یخچال کنترل می‌شود.

میکروسوئیچ یخچال

وظیفه میکروسوئیچ در یخچال چیست؟
میکروسوئیچ یک کلید فشاری اتوماتیک است که با وضعیت درب یخچال (باز یا بسته بودن) عمل می‌کند:

• با باز شدن درب یخچال، اهرم میکروسوئیچ آزاد شده، کنتاکت‌ها وصل می‌شوند و لامپ داخل یخچال روشن می‌شود.

• با بسته شدن درب، اهرم فشرده شده و کنتاکت‌ها قطع می‌شوند و لامپ خاموش می‌شود.

در برخی مدل‌ها، میکروسوئیچ ممکن است برای کنترل فن یا آلارم باز ماندن درب نیز استفاده شود.

دوشاخه، سیم رابط و ترمینال

این سه جزء، وظیفه انتقال برق از پریز تا مدار داخلی یخچال را بر عهده دارند:

🔸 دوشاخه یخچال برای اتصال ایمن به شبکه برق

🔸 سیم رابط با سطح مقطع مناسب متناسب با جریان نامی دستگاه

🔸 ترمینال‌ها برای اتصال مطمئن و ایمن سیم‌ها به قطعات داخلی

کیفیت و سلامت این بخش‌ها در ایمنی برق، عدم داغ‌شدن و جلوگیری از اتصال کوتاه بسیار مهم است.

موتور فن یخچال و فریزر

موتور فن یخچال و فریزر وظیفه گردش هوا در اطراف اواپراتور و داخل محفظه‌ها را بر عهده دارد:

• گردش هوا باعث پخش یکنواخت سرما در یخچال و فریزر می‌شود.

• در برخی مدل‌ها، فن برای خنک کردن کمپرسور یا کندانسور نیز استفاده می‌شود.

• خرابی موتور فن می‌تواند منجر به بالا رفتن دمای یخچال، یخ زدن موضعی و کارکرد مداوم کمپرسور شود.

قطعات سیستم دیفراست (ذوب برفک)

در یخچال‌های بدون برفک (No Frost)، سیستم دیفراست وظیفه ذوب خودکار برفک اواپراتور را بر عهده دارد. این سیستم از چند قطعه مهم تشکیل شده است:

⏱️ تایمر دیفراست

• در مدل‌های قدیمی‌تر، در فواصل زمانی مشخص، برق کمپرسور را قطع کرده و مدار المنت دیفراست را وصل می‌کند تا برفک ذوب شود.

🔥 المنت دور اواپراتور (المنت دیفراست)

• یک المنت گرم‌کننده که دور اواپراتور نصب می‌شود و با تولید گرما، یخ و برفک تجمع‌یافته روی اواپراتور را ذوب می‌کند.

🌡️ ترموستات دیفراست

• همزمان با المنت کار می‌کند و دمای اطراف اواپراتور را کنترل می‌کند تا پس از ذوب شدن یخ‌ها، المنت به موقع خاموش شود و از افزایش بیش از حد دما جلوگیری گردد.

🔀 شیر سلونوئیدی (در سیستم دیفراست گازی)

• یک شیر برقی است که گاز گرم را به سمت اواپراتور هدایت می‌کند تا برفک به روش گازی ذوب شود. این روش بیشتر در سیستم‌های تبرید صنعتی و برخی مدل‌های پیشرفته استفاده می‌شود.

این مجموعه باعث می‌شود یخچال بدون برفک، راندمان بالا، گردش هوای بهتر و مصرف انرژی بهینه داشته باشد و کاربر نیازی به دیفراست دستی نداشته باشد.

آموزش اجزا مکانیکی یخچال

اجزا مکانیکی یخچال همان قطعاتی هستند که مستقیماً در چرخه تبرید و حرکت مبرد (گاز سرماساز) نقش دارند. این بخش شامل مبرد، کمپرسور، اواپراتور، کندانسور، لوله مویی، فیلتر درایر و آکومولاتور است که در کنار هم سیکل تبرید تراکمی بخار را تشکیل می‌دهند و باعث سرمایش یخچال و خنک ماندن مواد غذایی می‌شوند.

🧊 مبرد (گاز سرماساز یخچال)

مبرد یخچال چیست؟
مبرد یا گاز سرماساز یخچال مایع حیاتی سیستم تبرید است که دائماً در سیکل، بین دو حالت گاز و مایع تغییر فاز می‌دهد و در این فرآیند گرما را از داخل یخچال جذب و به محیط بیرون دفع می‌کند.

در طول زمان، از مبردهای مختلفی استفاده شده است:

گازهای قدیمی مانند آمونیاک: بازده بالا اما سمی و خطرناک

فریون 12 (R12): سال‌ها در یخچال‌ها استفاده می‌شد اما برای لایه اوزون مضر شناخته شد

مبردهای جدیدتر و سازگار با محیط زیست مانند:

• 🌱 R134a یا HFC-134a (گاز رایج در بسیاری از یخچال‌های خانگی امروزی)

🧱 کمپرسور یخچال (بخش مکانیکی)

در بخش مکانیکی، کمپرسور یخچال فقط یک موتور الکتریکی نیست، بلکه شامل مجموعه‌ای از قطعات مکانیکی مانند:

• پیستون

• میل‌لنگ

• سوپاپ‌های مکش و دهش

• مسیرهای ورود و خروج گاز

• محفظه روغن

وظیفه کمپرسور در یخچال، فشرده‌سازی و پمپ کردن گاز مبرد در مدار تبرید است. کمپرسور معمولاً دارای چند لوله است:

🔸 لوله کور → برای شارژ گاز مبرد

🔸 لوله برگشت یا مکش → ورودی گاز کم‌فشار از اواپراتور

🔸 لوله رفت (لوله فشار) → خروجی گاز پرفشار به سمت کندانسور

در برخی مدل‌ها، کمپرسور پنج لوله دارد که نشان‌دهنده استفاده از دو شبکه کندانسور است.

🧺 اواپراتور یخچال

وظیفه اواپراتور در یخچال چیست؟
اواپراتور سردترین نقطه مدار تبرید و در واقع محل اصلی جذب گرمای داخل یخچال است. این قطعه معمولاً از آلومینیوم ساخته می‌شود و در زبان ساده همان جایخی یا کویل سرما است.

فرآیند کار:

• مبرد مایع کم‌فشار از طریق لوله مویی وارد اواپراتور می‌شود.

• با جذب گرمای داخل محفظه یخچال، مبرد تبخیر شده و به گاز تبدیل می‌شود.

• این تبخیر باعث کاهش شدید دما و ایجاد شرایط انجماد می‌گردد.

اواپراتور دارای دو لوله ارتباطی است:

🔹 لوله ورودی با مقطع کم (متصل به لوله مویی)

🔹 لوله خروجی با مقطع بزرگ‌تر (متصل به لوله برگشت کمپرسور)

به دلیل دیواره نازک، اواپراتور در برابر ضربه و سوراخ شدن حساس است.

🌬️ کندانسور (رادیاتور خنک‌کننده)

کندانسور یخچال چیست؟
کندانسور، مبدل حرارتی دوم در سیکل تبرید است که معمولاً به صورت شبکه‌ای از لوله‌های مسی و پره‌های فلزی در پشت یا زیر یخچال نصب می‌شود.

وظیفه کندانسور:

• دریافت گاز مبرد پرفشار و داغ از کمپرسور

• دفع گرما به هوای اطراف

• تبدیل مبرد از گاز داغ پرفشار به مایع پرفشار

کندانسور معمولاً دو لوله دارد:

• 🔸 ورودی از کمپرسور

• 🔸 خروجی به فیلتر درایر

برای تهویه مناسب و افزایش راندمان خنک‌کاری کندانسور، رعایت فاصله حدود ۱۵ تا ۲۰ سانتی‌متر از دیوار پشت یخچال ضروری است.

🧵 لوله مویی (کاپیلاری تیوب)

لوله مویی یخچال چیست؟
لوله مویی (Capillary Tube) یک لوله بسیار باریک و بلند است که پس از کندانسور و فیلتر درایر قرار می‌گیرد و به عنوان شیر انبساط ساده در مدار تبرید عمل می‌کند.

نقش اصلی لوله مویی:

• عبور مبرد مایع پرفشار از یک مسیر با قطر بسیار کم

• ایجاد افت فشار شدید و تبدیل مبرد به مایع کم‌فشار و با دمای پایین

• آماده‌سازی مبرد برای ورود به اواپراتور و جذب گرما

طول و قطر لوله مویی در طراحی یخچال بسیار حساس است و نقش مهمی در راندمان سیستم تبرید و میزان سرما دارد.

🧽 فیلتر (درایر)

فیلتر درایر یخچال چیست و چه وظیفه‌ای دارد؟
فیلتر درایر بین کندانسور و لوله مویی قرار دارد و نقش آن پاک‌سازی و خشک کردن مبرد است.

وظایف فیلتر درایر:

• فیلتر کردن ذرات خاک، براده، آلودگی‌ها و ناخالصی‌ها

• جذب رطوبت مبرد به کمک موادی مانند سیلیکاژل و مواد جاذب رطوبت

• محافظت از کمپرسور و لوله مویی در برابر گرفتگی و آسیب ناشی از رطوبت و ذرات جامد

🛢️ آکومولاتور یخچال

آکومولاتور در یخچال چیست و چه وظیفه‌ای دارد؟
آکومولاتور یک مخزن در مسیر برگشت مبرد از اواپراتور به کمپرسور است که به عنوان محل انباشت مبرد عمل می‌کند.

وظیفه اصلی آکومولاتور:

• جلوگیری از ورود مبرد مایع به داخل کمپرسور (به‌خصوص در کمپرسورهای پیستونی و روتاری)

• تبدیل جریان دو فازی (مایع و گاز) به جریان عمدتاً گازی قبل از ورود به کمپرسور

• کمک به پایداری عملکرد سیکل تبرید و افزایش عمر کمپرسور

چرخه تبرید و نحوه کارکرد یخچال

❄️ هدف اصلی سیکل تبرید یخچال، جذب گرما از داخل محفظه یخچال و دفع آن به محیط بیرون است. این سیکل با همکاری قطعات اصلی یخچال شامل:

• کمپرسور

• کندانسور

• فیلتر درایر

• لوله مویی (شیر انبساط)

• اواپراتور

• مبرد (گاز سرماساز)

به صورت پیوسته تکرار می‌شود.

مراحل کلی سیکل تبرید یخچال

1. 🟢 شروع کار – فرمان ترموستات و روشن شدن کمپرسور

   • ترموستات با حس کردن افزایش دما، کنتاکت‌های خود را وصل کرده و برق را به کمپرسور می‌رساند.

   • در لحظه استارت، رله استارت، سیم‌پیچ کمکی را وارد مدار می‌کند تا کمپرسور راحت‌تر راه‌اندازی شود.

2. 🧲 فشرده‌سازی در کمپرسور

   • کمپرسور، گاز مبرد کم‌فشار و سرد را از اواپراتور مکیده و آن را به گاز پرفشار و داغ تبدیل می‌کند.

   • این گاز داغ از طریق لوله فشار به سمت کندانسور هدایت می‌شود.

3. 🌬️ دفع گرما در کندانسور

   • گاز مبرد داغ وارد کندانسور می‌شود.

   • با تبادل حرارتی با هوای محیط، گرما را به بیرون دفع کرده و از حالت گاز به مایع پرفشار تبدیل می‌شود.

4. 🧽 عبور از فیلتر درایر

   • مبرد مایع پرفشار وارد فیلتر درایر شده و در آنجا ذرات ناخالصی و رطوبت از آن جدا می‌شود.

   • این کار از گرفتگی لوله مویی و آسیب کمپرسور جلوگیری می‌کند.

5. 🧵 افت فشار در لوله مویی (شیر انبساط)

   • مبرد مایع از فیلتر وارد لوله مویی می‌شود.

   • به دلیل قطر بسیار کم و طول زیاد, مبرد دچار افت فشار شدید شده و دما و فشار آن کاهش می‌یابد.

6. 🧺 جذب گرما و تبخیر در اواپراتور

   • مبرد مایع کم‌فشار و سرد وارد اواپراتور می‌شود.

   • با جذب گرمای داخل محفظه یخچال، تبخیر شده و به گاز کم‌فشار تبدیل می‌شود.

   • این فرآیند باعث کاهش دمای داخل یخچال و ایجاد سرما می‌شود.

7. 🛢️ بازگشت مبرد به کمپرسور

   • گاز مبرد کم‌فشار از اواپراتور خارج شده و از طریق لوله برگشت و در صورت وجود، عبور از آکومولاتور، به کمپرسور باز می‌گردد.

   • آکومولاتور از ورود مبرد مایع به کمپرسور جلوگیری می‌کند.

8. 🌡️ کنترل دما توسط ترموستات

   • ترموستات با لوله بلو متصل به اواپراتور، دمای آن را حس می‌کند.

   • با رسیدن دما به حد تنظیم‌شده، گاز داخل فانوسک منقبض شده و کنتاکت‌ها را قطع می‌کند؛ کمپرسور خاموش می‌شود.

   • با افزایش دما، دوباره کنتاکت‌ها وصل شده و کمپرسور مجدداً روشن می‌شود.

9. 🧊 سیستم دیفراست (ذوب برفک)

برای جلوگیری از تجمع برفک روی اواپراتور، در برخی یخچال‌ها از سیستم دیفراست خودکار استفاده می‌شود.

این سیستم می‌تواند شامل:

• ⏱️ تایمر دیفراست

• 🔥 المنت گرم‌کننده دور اواپراتور

• 🌡️ ترموستات دیفراست

• 🔀 شیر سولنوئیدی در دیفراست گازی

این چرخه به صورت مداوم تکرار می‌شود تا دمای داخل یخچال در محدوده‌ای ثابت، خنک و مناسب برای نگهداری مواد غذایی باقی بماند.