詳細(xì)介紹
| 品牌 | SANYO/日本三洋 | 產(chǎn)地類別 | 進(jìn)口 |
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| 應(yīng)用領(lǐng)域 | 環(huán)保,生物產(chǎn)業(yè),石油,制藥,綜合 | | |
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三洋超低溫冰箱是 20 世紀(jì)后期隨著近代科技的發(fā)展而發(fā)展起來(lái)的，用于低溫保存和儲(chǔ)藏的重要設(shè)備 [1]。由于其具有的超低溫保存原理和保存方法，因此是現(xiàn)代生物、臨床、醫(yī)藥和工業(yè)領(lǐng)域的重要儀器設(shè)備之一，箱內(nèi)溫度在-40 ～ -86 ℃可調(diào)，廣泛應(yīng)用于醫(yī)院、血站、疾病防控、生物工程、高校及科研院所單位 隨著超低溫冰箱技術(shù)的逐漸成熟，超低溫冰箱得到普及應(yīng)用。華南農(nóng)業(yè)大學(xué)目前擁有 240 多臺(tái)件、價(jià)值 1300 多萬(wàn)元各類品牌的超低溫冰箱，分布于學(xué)校各學(xué)院教學(xué)、科研實(shí)驗(yàn)室，用于保存和儲(chǔ)藏試劑、樣品、生物細(xì)胞、病毒、細(xì)菌標(biāo)本、生物制品等實(shí)驗(yàn)材料。鑒于其在實(shí)驗(yàn)教學(xué)和科研工作中的重要作用，學(xué)校資產(chǎn)管理處儀器設(shè)備維修科工作人員在長(zhǎng)期的維護(hù)與維修工作實(shí)踐中，摸索總結(jié)了一套切實(shí)可行的超低溫冰箱維護(hù)與維修方案，具有一定的參考價(jià)值。
2 超低溫冰箱的原理分析
超低溫冰箱制冷系統(tǒng)原理 超低溫冰箱制冷系統(tǒng)一般采用復(fù)疊式壓縮機(jī)技術(shù) [3-4]，原理如圖 1 所示。采用兩個(gè)復(fù)疊式排列的壓縮機(jī)，一級(jí)壓縮機(jī)的蒸發(fā)器與二級(jí)壓縮機(jī)的冷凝器在傳熱上相關(guān)聯(lián)而構(gòu)成中間級(jí)熱交換器，位于冰箱背部壁內(nèi)，二級(jí)壓縮機(jī)冷凝器的冷卻依靠中間級(jí)熱交換器來(lái)完成，二級(jí)制冷系統(tǒng)的工作狀況受中間級(jí)熱交換器的影響很大 [5]。在制冷劑方面，兩級(jí)制冷系統(tǒng)使用的制冷劑是根據(jù)不同容積、不同制冷溫度等要求而確定的不同沸點(diǎn)的烷烴類按要求混合而成的制冷劑 [6]，一級(jí)壓縮機(jī)制冷劑通常為 R404a、R507 或 R12 等，二級(jí)壓縮機(jī)制冷劑通常為 R508b、R290、R404a、R170 等的混合體。常用超低溫冰箱一、二級(jí)制冷系統(tǒng)制冷劑種類和數(shù)量參考如表 1 所示， 一般銘牌標(biāo)識(shí)上會(huì)明確標(biāo)注制冷劑種類和數(shù)量。sanyo廠商電話/三洋超低溫冰箱售后維修接通電源，當(dāng)顯示溫度比設(shè)定溫度高時(shí)，冰箱一級(jí)壓縮機(jī)首先啟動(dòng)，一級(jí)制冷系統(tǒng)開(kāi)始工作；待熱交換器內(nèi)溫度降至 -40 ℃左右時(shí)，二級(jí)壓縮機(jī)開(kāi)始啟動(dòng)，二級(jí)制冷系統(tǒng)開(kāi)始工作，超低溫冰箱腔體內(nèi)溫度降低；二級(jí)制冷系統(tǒng)冷凝器放出的熱量全部由中間級(jí)熱交換器中的一級(jí)制冷系統(tǒng)的蒸發(fā)器吸收，一級(jí)冷凝器放出的熱量通過(guò)風(fēng)扇強(qiáng)制風(fēng)冷散熱，當(dāng)冰箱腔體內(nèi)溫度達(dá)到設(shè)定溫度后，溫度傳感器將信號(hào)傳至溫控器，溫控器控制繼電器失電斷開(kāi)，兩級(jí)制冷系統(tǒng)停止工作；當(dāng)溫度升高后重復(fù)以上過(guò)程，使冰箱內(nèi)溫度始終保持在設(shè)定溫度附近。
超低溫冰箱控制系統(tǒng)原理 超低溫冰箱控制系統(tǒng)主要包括啟動(dòng)運(yùn)行裝置、溫度控制裝置和保護(hù)報(bào)警裝置等。
冰箱復(fù)雜的結(jié)構(gòu)特征和的工作原理決定了
超低溫冰箱在日常使用過(guò)程中要建立一套合理有效的預(yù)防性維護(hù)與維修方案[7-8]，這樣既能節(jié)約電能，又能更好地提高設(shè)備的使用壽命，降低設(shè)備的故障率，保證超低溫冰箱的正常運(yùn)行。華南農(nóng)業(yè)大學(xué)儀器設(shè)備維修科工作人員通過(guò)對(duì)學(xué)校超低溫冰箱的長(zhǎng)期維護(hù)與維修，探索建立了一套切實(shí)可行的預(yù)防性清潔維護(hù)方案，具體內(nèi)容如表 2 所示。在進(jìn)行預(yù)防性清潔維護(hù)之前首先要關(guān)閉超低溫冰箱電源。
4 超低溫冰箱典型故障剖析與維修處理
雖然超低溫冰箱制冷系統(tǒng)和控制系統(tǒng)比較復(fù)雜，但是故障主要集中在制冷劑循環(huán)系統(tǒng)和啟動(dòng)運(yùn)行電路的部分部件上，下面對(duì)部分超低溫冰箱典型故障的維修過(guò)程進(jìn)行剖析。
1）獸醫(yī)學(xué)院一臺(tái)美國(guó)（Forma702）超低溫冰箱接上電源后漏電開(kāi)關(guān)跳開(kāi)，設(shè)備無(wú)法正常使用。這種情況多數(shù)是因?yàn)槟承╇娖髟O(shè)備燒壞造成短路或設(shè)備漏電所致，一般要用絕緣電阻表或萬(wàn)用表 10 kΩ 以上檔位檢測(cè)電氣系統(tǒng)的絕緣電阻應(yīng)不低于 2 MΩ。分別斷開(kāi)壓縮機(jī)、控制器、散熱風(fēng)扇、啟動(dòng)運(yùn)行電容、繼電器等檢測(cè)電路的絕緣性，經(jīng)檢測(cè)，在斷開(kāi)一級(jí)壓縮機(jī)時(shí)，電路絕緣電阻恢復(fù)正常，由此可以判斷一級(jí)壓縮機(jī)可能存在短路漏電故障，需更換一級(jí)壓縮機(jī)。一般在更換壓縮機(jī)時(shí)，最好同時(shí)更換壓縮機(jī)冷凍油和干燥過(guò)濾器。
在更換壓縮機(jī)時(shí)要嚴(yán)格遵守以下原則：
①更換上的新壓縮機(jī)必須與拆下來(lái)的舊壓縮機(jī)相同型號(hào)和規(guī)格；
②制冷劑充裝時(shí)要嚴(yán)格按照銘牌標(biāo)注的制冷劑種類和充裝量充裝，否則會(huì)對(duì)系統(tǒng)造成嚴(yán)重影響，甚至導(dǎo)致壓縮機(jī)損壞等，本系統(tǒng)為 R404a 制冷劑 680 g。
③壓縮機(jī)的更換操作過(guò)程必須嚴(yán)格遵守操作守則，必須保持工作場(chǎng)所及操作過(guò)程清潔，必須對(duì)制冷系統(tǒng)進(jìn)行吹污處理、檢漏檢測(cè)和抽真空操作等，注意操作安全，避免造成人身傷害和設(shè)備損壞。
壓縮機(jī)更換好后對(duì)超低溫冰箱開(kāi)機(jī)運(yùn)行，開(kāi)機(jī)運(yùn)行過(guò)程中要檢測(cè)制冷系統(tǒng)高低壓壓力（運(yùn)行穩(wěn)定后高壓應(yīng)為2863 kPa，低壓應(yīng)為 1304 kPa 左右）、壓縮機(jī)啟動(dòng)和運(yùn)行電流（啟動(dòng)電流應(yīng)為 6 A 左右，正常運(yùn)行電流應(yīng)為 3 A 左右） 等是否正常。溫度逐漸降低至設(shè)定運(yùn)行溫度，觀察幾天設(shè)
1風(fēng)扇、過(guò)濾網(wǎng)等冷凝器、電路控
2 制倉(cāng)、制冷系統(tǒng)部件倉(cāng)等
3 密封圈及密封性
4 箱體、蓄電池
應(yīng)根據(jù)周圍環(huán)境情況，合理安排清潔超低溫冰箱外部灰塵、散熱風(fēng)扇及過(guò)濾網(wǎng)等，用清水或中性清洗劑清洗后，用清水清洗定期用軟毛刷、強(qiáng)力吸塵器等對(duì)冰箱電路控制倉(cāng)內(nèi)電路零配件、
制冷系統(tǒng)部件倉(cāng)內(nèi)壓縮機(jī)、散熱風(fēng)扇、冷凝器、油分離器、干燥
過(guò)濾器等部件表面進(jìn)行清潔維護(hù)
檢查維護(hù)密封圈，保證密封圈密封性良好、密封磁吸吸力合適、冰箱門縫處不結(jié)冰等
清除超低溫冰箱箱體內(nèi)的結(jié)冰、結(jié)霜，保證報(bào)警蓄電池的充放電功能正常等
避免冰箱表面部件被腐蝕
清潔時(shí)不要用水，不要損壞冷凝器散熱片和倉(cāng)內(nèi)電路部件
冰箱門不要頻繁開(kāi)關(guān)，保證密封良好 蓄電池不能正常充放
電時(shí)要及時(shí)更換備運(yùn)行正常，故障修復(fù)。
2）農(nóng)學(xué)院一臺(tái)日本（SANYO）超低溫冰箱溫度只能達(dá)
到 -45 ℃左右，檢查發(fā)現(xiàn)：一、二級(jí)壓縮機(jī)都在工作，制冷劑循環(huán)系統(tǒng)、壓縮機(jī)、冷凝器、油分離器、干燥過(guò)濾器等接口位置無(wú)明顯油跡，排除制冷劑泄漏故障；用手觸摸一、二級(jí)壓縮機(jī)表面，發(fā)現(xiàn)二級(jí)壓縮機(jī)溫度偏高，很燙手；用鉗表檢測(cè)二級(jí)壓縮機(jī)電流 7 A，遠(yuǎn)遠(yuǎn)超過(guò)額定電流 3 A；用壓力
表檢測(cè)二級(jí)制冷系統(tǒng)高、低壓端壓力，高壓端 3890 kPa，
遠(yuǎn)遠(yuǎn)超過(guò)額定值 2758 kPa，低壓端已接近真空狀態(tài)，初步判斷是制冷系統(tǒng)管路堵塞。
首先拆下油分離器，檢查發(fā)現(xiàn)油分離器的冷凍油明顯偏少，確定為油分離器損壞導(dǎo)致冷凍油不能分離，系統(tǒng)堵塞。用 0.8 ～ 1.5 MP 壓力的氮?dú)鈱?duì)管路進(jìn)行吹洗， 將制冷管路中的冷凍油吹干凈；更換油分離器、干燥過(guò)濾器， 焊接好管路，向管路內(nèi)加入 1.3 ～ 1.5 MP 的高壓氮?dú)饧訅簷z漏；用真空泵吸氣口與壓縮機(jī)低壓工藝管連接，采用二次真空法對(duì)系統(tǒng)抽真空，按照超低溫冰箱銘牌上二級(jí)制冷系統(tǒng)制冷劑種類和充裝量要求充裝制冷劑（系統(tǒng)銘牌標(biāo)注的制冷劑為 R404a—31 克和 R508b—179 克）。對(duì)超低溫冰箱開(kāi)機(jī)運(yùn)行，檢測(cè)制冷系統(tǒng)高低壓壓力（高壓應(yīng)為 2758 kPa， 低壓應(yīng)為 1379 kPa 左右）、壓縮機(jī)啟動(dòng)和運(yùn)行電流等是否正常，觀察設(shè)備運(yùn)行情況正常，故障排除。
3） 資源環(huán)境學(xué)院一臺(tái)美國(guó)（Thermo-933）超低溫冰箱溫度顯示-33 ℃，溫度不下降。首先，檢查超低溫冰箱制冷系統(tǒng)管路裸漏部分表面無(wú)油跡，基本排除制冷系統(tǒng)管路制冷劑泄漏。其次，用手分別觸摸兩臺(tái)壓縮機(jī)感受壓縮機(jī)溫度， 發(fā)現(xiàn)一級(jí)壓縮機(jī)溫度正常，二級(jí)壓縮機(jī)手摸感覺(jué)微熱，說(shuō)明二級(jí)壓縮機(jī)可能沒(méi)怎么工作。用鉗表測(cè)量二級(jí)壓縮機(jī)工作電流，發(fā)現(xiàn)壓縮機(jī)工作電流無(wú)規(guī)律時(shí)有時(shí)無(wú)，說(shuō)明壓縮機(jī)供電電路部分可能有故障，導(dǎo)致壓縮機(jī)工作不正常，對(duì)制冷劑做功不夠，所以超低溫冰箱制冷不能達(dá)到設(shè)定溫度。
檢查二級(jí)壓縮機(jī)供電電路，分別用三用表測(cè)量壓縮機(jī)啟動(dòng)電容、運(yùn)行電容和啟動(dòng)繼電器，發(fā)現(xiàn)壓縮機(jī)啟動(dòng)繼電器接觸不良，繼續(xù)檢查發(fā)現(xiàn)啟動(dòng)繼電器觸點(diǎn)嚴(yán)重?zé)龎?，造成接觸不良。更換同型號(hào)的啟動(dòng)繼電器后故障排除。
4） 生命科學(xué)學(xué)院一臺(tái)日本三洋（MDF-382E）超低溫冰
箱溫度正常，但噪音特別大。對(duì)于超低溫冰箱出現(xiàn)噪音大等問(wèn)題，一般應(yīng)從冰箱的擺放是否平穩(wěn)、壓縮機(jī)的減震效果是否良好等方面進(jìn)行檢查，因?yàn)閴嚎s機(jī)運(yùn)行過(guò)程中會(huì)使超低溫冰箱產(chǎn)生震動(dòng)，如果冰箱擺放不平穩(wěn)或減震效果不好，都會(huì)導(dǎo)致冰箱震動(dòng)發(fā)出噪音。如果因?yàn)楸鋽[放不平穩(wěn)造成噪音，可通過(guò)調(diào)節(jié)冰箱腳的高度使其平穩(wěn)擺放來(lái)排除。經(jīng)檢查，由于超低溫冰箱使用年代過(guò)久，超低溫冰箱兩臺(tái)壓縮機(jī)的減震墊均已老化，更換兩臺(tái)壓縮機(jī)減震墊， 故障排除。sanyo廠商電話/三洋超低溫冰箱售后維修
5 結(jié)語(yǔ)
現(xiàn)代科技的發(fā)展對(duì)低溫保存技術(shù)提出更高的要求，促使超低溫冰箱逐漸趨于成熟和得到普及應(yīng)用。超低溫冰箱的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)決定了在其使用過(guò)程中要制訂有針對(duì)性的維護(hù)保養(yǎng)計(jì)劃，靈活地運(yùn)用各種維護(hù)與維修手段?？赡艿那闆r下可配備備用超低溫冰箱，這樣可在超低溫冰箱出現(xiàn)較大的故障維修時(shí)，將存放樣品轉(zhuǎn)移至備用冰箱中。這種維護(hù)與維修方案既可節(jié)約電能、延長(zhǎng)設(shè)備的使用壽命，又能為樣品的保存提供安全保障。
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