微霜技術(shù)在新飛冰箱上的應(yīng)用*

張曉春, 梁龍旭, 豆換敬

(河南新飛電器有限公司, 河南 新鄉(xiāng) 453002 )

摘要：文章重點(diǎn)闡述了新飛BCD-261YCHG微霜冰箱設(shè)計(jì)理念和技術(shù)特點(diǎn)，同時(shí)配以性能試驗(yàn)及翔實(shí)的試驗(yàn)分析。分析結(jié)果表明微霜冰箱不僅在技術(shù)上能夠?qū)崿F(xiàn)，在市場(chǎng)也具有不可估量的潛力。

關(guān)鍵詞：微霜；蒸發(fā)器；集霜板；制冷性能

收稿日期：*2015-03-15

作者簡(jiǎn)介：張曉春(1975-)，女，河南新鄉(xiāng)人，工程師，本科，主要從事冰箱制造工藝研究。

中圖分類號(hào)：TB66

1引言

目前，市場(chǎng)上傳統(tǒng)的直冷冰箱冷凍室易結(jié)霜且清理難度大，空間上受冷凍蒸發(fā)器的限制，空間利用率低；風(fēng)冷無(wú)霜冰箱的價(jià)格及能耗居高不下，且存放的食物易被風(fēng)干。而應(yīng)用微霜技術(shù)的冰箱可以彌補(bǔ)二者的缺點(diǎn)，既降低清理冷凍室霜層的難度，也突破了傳統(tǒng)隔板式蒸發(fā)器的限制，保障空間100%利用；同時(shí)能耗也不會(huì)升高，價(jià)格也優(yōu)于風(fēng)冷冰箱。微霜冰箱從技術(shù)上揚(yáng)長(zhǎng)補(bǔ)短，不僅制冷均衡還可以根據(jù)食品體積大小自由調(diào)整冰箱冷凍室的空間。目前市場(chǎng)上已出現(xiàn)采用這種技術(shù)的微霜或勻冷冰箱，銷量甚好，得到了消費(fèi)者的青睞，市場(chǎng)占比已不容忽視。

2微霜冰箱的優(yōu)勢(shì)

微霜冰箱與傳統(tǒng)直冷冰箱及風(fēng)冷冰箱相比，具有以下優(yōu)勢(shì)：

(1)傳統(tǒng)的直冷冰箱是冷氣自然對(duì)流式，冷凍室蒸發(fā)器的大小是根據(jù)室的大小及溫度要求來(lái)進(jìn)行合理匹配的。冷卻方式是通過(guò)冷氣的自然對(duì)流來(lái)冷卻食品，制冷不太均勻，冷凍速度相對(duì)也慢些。風(fēng)冷冰箱內(nèi)裝有一組翅片式蒸發(fā)器和一套風(fēng)道循環(huán)組件。風(fēng)扇電機(jī)通過(guò)蒸發(fā)器冷卻后室箱內(nèi)空氣上下循環(huán)，所以制冷相對(duì)均勻。由于風(fēng)扇的強(qiáng)制對(duì)流作用，水分蒸發(fā)加快，易使食物失去水分，保鮮性差但不會(huì)導(dǎo)致結(jié)霜。微霜冰箱，顧名思義，結(jié)霜量少。新飛的微霜冰箱在冷凍室增加一個(gè)集霜板，如圖1所示，這樣不僅可以使霜層結(jié)在集霜板上便于用戶清理而且還可用來(lái)接第一層蒸發(fā)器的化霜水，還能更好地解決冷凍室上下溫差大問(wèn)題。對(duì)用戶來(lái)說(shuō)，既解決了化霜的難題，也不會(huì)擔(dān)心能耗的增加。

圖1　集霜板結(jié)構(gòu)圖

(2)微霜冰箱冷凍室抽屜空間可自由調(diào)整。根據(jù)冰箱熱力學(xué)計(jì)算結(jié)果，全新設(shè)計(jì)冷凍室蒸發(fā)器組成，運(yùn)用繞管技術(shù)打破常規(guī)絲管式蒸發(fā)器組成的結(jié)構(gòu)形式，可讓冷凍室各抽屜空間利用率達(dá)到百分之百。如圖2所示，玻璃擱架可以去掉，用戶根據(jù)食品體積大小自由調(diào)節(jié)，解決了大體積食品(如整條魚、整只雞)切開(kāi)存放的煩惱，打破了傳統(tǒng)直冷冰箱和風(fēng)冷冰箱的冷凍空間局限性。

圖2　玻璃擱架結(jié)構(gòu)圖

(3)微霜冰箱仍然采用傳統(tǒng)直冷冰箱冷氣自然對(duì)流、冷量輻射降溫的冷卻方式，使食物水分損失小，保鮮性好；在保鮮性、能耗、結(jié)構(gòu)及價(jià)格又優(yōu)于風(fēng)冷冰箱，性價(jià)比高，對(duì)于用戶來(lái)說(shuō)是一個(gè)不錯(cuò)的選擇。

(4)從技術(shù)上來(lái)講，微霜技術(shù)是介于直冷和風(fēng)冷之間的新技術(shù)，微霜冰箱是一款新技術(shù)應(yīng)用型冰箱，微霜冰箱結(jié)合了風(fēng)冷冰箱和直冷冰箱的優(yōu)勢(shì)，避免了它們的劣勢(shì)，可以滿足用戶的好奇心。

微霜冰箱的研發(fā)填補(bǔ)了新飛冰箱產(chǎn)品庫(kù)的空白，快速響應(yīng)市場(chǎng)需求，贏得品牌知名度，提升用戶信心。微霜技術(shù)在新飛冰箱制冷領(lǐng)域是一個(gè)全新的技術(shù)，要想保證冰箱的微霜效果確保產(chǎn)品質(zhì)量，關(guān)鍵在于制定設(shè)計(jì)方案。

3設(shè)計(jì)方案

為了保證微霜冰箱的制冷效果，特對(duì)需解決的難題制定了相應(yīng)的對(duì)策。

(1)傳統(tǒng)直冷冰箱的冷凍室內(nèi)安裝的絲管式蒸發(fā)器，如圖3所示，易結(jié)很厚的霜且難清理。而微霜冰箱采用的是纏繞式蒸發(fā)器(見(jiàn)圖4)，將蒸發(fā)器管路纏繞在冷凍膽外部，同時(shí)在冷凍室上部增加集霜板，這樣既可增加冷凍室的蒸發(fā)面積，也有助于解決冷凍室上下溫差大的問(wèn)題。

圖3　絲管蒸發(fā)器結(jié)構(gòu)圖

圖4　纏繞式蒸發(fā)器

(2)微霜冰箱運(yùn)用繞管技術(shù)打破常規(guī)絲管式蒸發(fā)器組成的結(jié)構(gòu)形式，空間可根據(jù)食品體積大小自由調(diào)節(jié)，空間利用率100%。

(3)由于蒸發(fā)器是纏繞在冷凍內(nèi)膽上的，根據(jù)冷空氣會(huì)自然下沉的規(guī)律，會(huì)造成冷凍室上下溫差大的問(wèn)題，因此保留第一層蒸發(fā)器，可解決冷凍室上下溫差大的問(wèn)題。

4試驗(yàn)方法

根據(jù)上述設(shè)計(jì)方案，以兩門冰箱產(chǎn)品BCD-261YCHG為試驗(yàn)對(duì)象。本設(shè)計(jì)冷凍室采用全新的微霜設(shè)計(jì)，管路內(nèi)置，保留冷凍室第一層蒸發(fā)器，加設(shè)集霜板，箱體管路采用蒸發(fā)器和低壓管一體化，單循環(huán)制冷系統(tǒng)設(shè)計(jì)[1]，原理圖5如下：

圖5　制冷原理圖

本試驗(yàn)按照GB/T8059所規(guī)定試驗(yàn)條件進(jìn)行如下測(cè)試[2]。

4.125℃耗電量測(cè)試

此項(xiàng)試驗(yàn)內(nèi)容測(cè)試BCD-261YCHG冰箱在溫度運(yùn)行狀態(tài)下24小時(shí)的耗電量，環(huán)境溫度選擇為25℃。測(cè)試時(shí)，冷凍室內(nèi)放入M包，冷藏室內(nèi)懸掛銅質(zhì)圓柱。測(cè)試內(nèi)容為檢測(cè)冷藏室內(nèi)平均溫度保持在0～5℃內(nèi)，以及冷凍室內(nèi)M包最高溫度在-18℃以下時(shí)冰箱溫度穩(wěn)定運(yùn)行24小時(shí)的耗電量；同時(shí)檢測(cè)冰箱在25℃時(shí)的制冷性能。

4.238℃冷藏冷凍溫度測(cè)試

此項(xiàng)試驗(yàn)內(nèi)容為測(cè)試BCD-261YCHG冰箱在環(huán)境溫度為38℃時(shí)的制冷性能。將冷藏室內(nèi)放入銅質(zhì)圓柱，冷凍室內(nèi)放入M包。其目的為檢測(cè)冷藏室平均溫度是否保持在0～5℃的范圍內(nèi)，以及冷凍室內(nèi)M包最高溫度是否在-18℃以下。

4.310℃冷凍冷藏溫度測(cè)試

此項(xiàng)試驗(yàn)內(nèi)容為測(cè)試BCD-261YCHG冰箱在環(huán)境溫度為10℃時(shí)的制冷性能。試驗(yàn)步驟也是在冷藏室放入銅質(zhì)圓柱，冷凍室放入M包，檢測(cè)該產(chǎn)品磁性開(kāi)關(guān)在環(huán)溫低于16℃，磁性開(kāi)關(guān)自動(dòng)打開(kāi)，冰箱進(jìn)行溫度補(bǔ)償后，冷藏室內(nèi)平均溫度是否保持在0～5℃的范圍內(nèi)，凍室M包最高溫度是否在-18℃以下。

5數(shù)據(jù)分析

5.125℃耗電量測(cè)試結(jié)果及分析

經(jīng)試驗(yàn)測(cè)試，BCD-261YGCH冰箱在環(huán)溫25℃時(shí)24小時(shí)的耗電量達(dá)到國(guó)家一級(jí)能效標(biāo)準(zhǔn)，此冰箱冷凍室和冷藏室的溫度達(dá)到了GB/T 8059.2-1995[3]的要求。其測(cè)試結(jié)果如圖6所示。

圖6　25℃制冷性能測(cè)試數(shù)據(jù)

從圖6中顯示，在環(huán)境溫度為25℃時(shí)，此冰箱冷藏室平均溫度在0～5℃之間，冷凍室最高平均溫度-18℃左右，符合國(guó)際規(guī)定溫度。

5.210℃冷凍冷藏溫度測(cè)試數(shù)據(jù)及分析

此項(xiàng)試驗(yàn)內(nèi)容為測(cè)試BCD-261YCHG冰箱在環(huán)溫為10℃的儲(chǔ)藏溫度的測(cè)試；同時(shí)觀察該型號(hào)冰箱在環(huán)溫低于16℃時(shí)，磁性開(kāi)關(guān)自動(dòng)開(kāi)啟，電加熱進(jìn)行溫度補(bǔ)償?shù)那闆r。其結(jié)果如圖7所示。

圖7　10℃儲(chǔ)藏溫度測(cè)試結(jié)果

圖7的測(cè)試時(shí)間是24小時(shí)，其冷藏室溫度在0～5℃之間，冷凍室溫度在-20℃～-25℃之間，符合國(guó)際規(guī)定溫度。

5.338℃冷凍冷藏溫度測(cè)試數(shù)據(jù)及分析

將實(shí)驗(yàn)室溫度調(diào)至38℃，對(duì)BCD-261YCHG冰箱在環(huán)溫為38℃儲(chǔ)藏溫度進(jìn)行測(cè)試。其結(jié)果如圖8所示。

圖8　38℃儲(chǔ)藏溫度測(cè)試結(jié)果

圖8所示的測(cè)試時(shí)間為24小時(shí)，從圖中可以看出，其冷藏室溫度0～5℃之間，冷凍室最高溫度在-20℃以下，符合國(guó)際規(guī)定溫度。

5.4環(huán)溫實(shí)測(cè)

為了進(jìn)一步驗(yàn)證BCD-261YCHG冰箱在實(shí)際生產(chǎn)中的制冷性能，我們?cè)谏a(chǎn)現(xiàn)場(chǎng)隨機(jī)抽檢了20臺(tái)此型號(hào)冰箱進(jìn)行了制冷性能檢驗(yàn)。檢測(cè)環(huán)境是制造部的冰箱溫度測(cè)試室，目的在于檢查冰箱的降溫速率及一致性。由圖9可以看出，所抽檢冰箱的溫度一致性較好，反映出冰箱的制冷性能很好且很穩(wěn)定。

圖9　20臺(tái)冰箱生產(chǎn)線實(shí)測(cè)數(shù)據(jù)

6結(jié)語(yǔ)

通過(guò)耗電量試驗(yàn)、儲(chǔ)溫試驗(yàn)和環(huán)溫實(shí)測(cè)表明BCD-261YCHG的制冷性能一致性很好，其制冷性能均符合國(guó)際規(guī)定。BCD-261YCHG完全實(shí)現(xiàn)了設(shè)計(jì)目標(biāo)，這表明微霜技術(shù)將會(huì)廣泛應(yīng)用在新飛冰箱制冷技術(shù)上。

(責(zé)任編輯呂春紅)

參考文獻(xiàn)：

[1]吳業(yè)正.小型制冷裝置設(shè)計(jì)指導(dǎo)[M].北京：機(jī)械工業(yè)出版社，2011.

[2]8059.2-1995,家用制冷器具 冷藏冷凍箱[S].

[3]王曉嶺.直冷式冷藏冷凍箱執(zhí)行新國(guó)標(biāo)后改善儲(chǔ)藏溫度性能的方法[J].家用電器科技.1998.