高低溫沖擊試驗壓縮機結霜原因解析

在做高低溫沖擊試驗時，壓縮機結霜是一個常見現象。要理解霜從哪里來，我們需要先簡單了解高低溫沖擊試驗箱的工作原理。

核心答案

壓縮機結的霜，來自于試驗箱內部空氣中的水蒸氣。這些水蒸氣在遇到低溫的壓縮機蒸發器時，迅速冷凝并凍結成霜。

詳細解釋：整個過程是如何發生的？

為了更好地理解，我們分解一下高低溫沖擊試驗的過程，特別是從高溫到低溫轉換的環節：

1. 高溫階段：

• 試驗箱內處于高溫（比如+85°C或+125°C）。

• 在高溫下，試驗箱內的空氣、測試樣品、樣品架等所有物體內部，都會吸收大量的熱量和水分。空氣中的水蒸氣含量（絕對濕度）會很高。同時，被測產品本身如果有多孔材料（如PCB板、塑料等），也會吸附水分。

2. 向低溫沖擊轉換：

• 當測試從高溫階段迅速切換到低溫階段（比如-40°C或-55°C）時，試驗箱的制冷系統會全力啟動。

• 為了快速降溫，低溫區的制冷蒸發器（可以理解為一個“冷盤管"）會工作在極低的溫度，遠低于0°C。

3. 水蒸氣的“搬家"過程：

• 高溫的測試樣品和空氣被快速送入這個極低溫的環境。

• 樣品和空氣攜帶的大量水蒸氣，遇到溫度遠低于其露點溫度（特別是低于0°C）的蒸發器盤管時，會發生劇烈的熱交換。

• 這些水蒸氣不會緩慢地變成水，而是會直接凝華——即從氣態水蒸氣直接變成固態的冰霜，附著在蒸發器的翅片和銅管上。這個過程就像冬天你從溫暖的室內向冰冷的窗外哈氣，窗戶上會結霜一樣。

4. 霜是如何跑到壓縮機上的？

• 這里有一個關鍵點：我們通常看到的結霜的“壓縮機"，嚴格來說，結霜的部位大多是壓縮機的吸氣口以及與之相連的低壓回氣管和蒸發器。

• 在制冷系統中，蒸發器、回氣管、壓縮機構成了一個封閉的循環回路。蒸發器由于結霜導致熱交換效率下降，無法全部蒸發所有的液態制冷劑。

• 這些未蒸發完的液態制冷劑會沿著回氣管繼續吸熱蒸發，導致回氣管溫度也變得非常低。

• 最終，這些低溫的、可能混合有少量液體的制冷劑氣體被吸入壓縮機。壓縮機外殼的溫度也因此被拉低。

• 此時，周圍環境空氣中的水蒸氣（注意：是試驗箱所在實驗室的空氣，不是試驗箱內部的空氣）遇到溫度低于0°C的壓縮機外殼和回氣管，就會在其表面凝結并結霜。