高低温冲击试验压缩机结霜原因解析

在做高低温冲击试验时，压缩机结霜是一个常见现象。要理解霜从哪里来，我们需要先简单了解高低温冲击试验箱的工作原理。

核心答案

压缩机结的霜，来自于试验箱内部空气中的水蒸气。这些水蒸气在遇到低温的压缩机蒸发器时，迅速冷凝并冻结成霜。

详细解释：整个过程是如何发生的？

为了更好地理解，我们分解一下高低温冲击试验的过程，特别是从高温到低温转换的环节：

1. 高温阶段：

• 试验箱内处于高温（比如+85°C或+125°C）。

• 在高温下，试验箱内的空气、测试样品、样品架等所有物体内部，都会吸收大量的热量和水分。空气中的水蒸气含量（绝对湿度）会很高。同时，被测产品本身如果有多孔材料（如PCB板、塑料等），也会吸附水分。

2. 向低温冲击转换：

• 当测试从高温阶段迅速切换到低温阶段（比如-40°C或-55°C）时，试验箱的制冷系统会全力启动。

• 为了快速降温，低温区的制冷蒸发器（可以理解为一个“冷盘管"）会工作在极低的温度，远低于0°C。

3. 水蒸气的“搬家"过程：

• 高温的测试样品和空气被快速送入这个极低温的环境。

• 样品和空气携带的大量水蒸气，遇到温度远低于其露点温度（特别是低于0°C）的蒸发器盘管时，会发生剧烈的热交换。

• 这些水蒸气不会缓慢地变成水，而是会直接凝华——即从气态水蒸气直接变成固态的冰霜，附着在蒸发器的翅片和铜管上。这个过程就像冬天你从温暖的室内向冰冷的窗外哈气，窗户上会结霜一样。

4. 霜是如何跑到压缩机上的？

• 这里有一个关键点：我们通常看到的结霜的“压缩机"，严格来说，结霜的部位大多是压缩机的吸气口以及与之相连的低压回气管和蒸发器。

• 在制冷系统中，蒸发器、回气管、压缩机构成了一个封闭的循环回路。蒸发器由于结霜导致热交换效率下降，无法全部蒸发所有的液态制冷剂。

• 这些未蒸发完的液态制冷剂会沿着回气管继续吸热蒸发，导致回气管温度也变得非常低。

• 最终，这些低温的、可能混合有少量液体的制冷剂气体被吸入压缩机。压缩机外壳的温度也因此被拉低。

• 此时，周围环境空气中的水蒸气（注意：是试验箱所在实验室的空气，不是试验箱内部的空气）遇到温度低于0°C的压缩机外壳和回气管，就会在其表面凝结并结霜。