淺析家用冰箱未來發展趨勢及對設計的影響

楊曉霞

摘 要：隨著我國經濟的飛速發展和人民生活水平的不斷提高，居民對于家用冰箱的需求日益增加，冰箱制造產業迎來了良好的發展機遇，這對于國內的冰箱巨頭們來講是一個巨大的機會。但是新時代的冰箱需求呈現出新的特點，消費者逐漸開始傾向于購買節能化、環保化、智能化的產品。本文結合筆者多年的設計工作經驗以及對于冰箱行業認識，深入細致的剖析了家用冰箱的發展趨勢，并結合自己的設計實際情況，分析了這些趨勢對于冰箱設計的影響。

關鍵詞：家用冰箱 發展趨勢 設計

中圖分類號：J524.1 文獻標識碼：A 文章編號：1672-3791（2014）08（a）-0083-01

冰箱，是一種使食物或者其他物品保持低溫狀態的設備，目的是為了解決食物的變質問題。世界上的第一臺壓縮制冷式的家用冰箱于1910年在美國誕生，1924年瑞典的麗都公司研究開發出家用的吸收式冰箱。1927年通用電氣公司開發出全封閉式家用冰箱，三年之后，空氣冷卻連續擴散吸收式冰箱投放市場。1931年新型制冷劑的開發研制成功標志著冰箱技術邁向一個新的臺階，冰箱的性能得到了大幅的提升。我國從20世紀50年代開始生產家用冰箱。目前主流的家用冰箱的制冷機理主要是通過制冷劑在由液態變為氣態的過程中會從周圍環境中吸收大量的熱量，因此通過壓縮機對于制冷劑的反復壓縮，就可以降低目標環境的溫度。國內的冰箱廠商主要是在研發新型制冷劑和開發高效的壓縮機上進行創新。

1 我國家用冰箱產業的發展趨勢

1.1 環保化趨勢

隨著人們的環保意識的不斷提高，環保類的產品越來越受到消費者的歡迎，尤其是西方的發達國家，對于冰箱的進口有著嚴格的環保要求。近年來我國也加大了對于環保的支持力度，消費者購買新型的環保冰箱可以獲得國家一定程度的補貼。在未來的市場競爭中，誰能開發出更為綠色環保的家用冰箱將在一定程度上決定著其市場競爭力。這種環保趨勢主要是體現在對于綠色制冷劑和綠色制造材料的應用。

1.2 節能化趨勢

目前困擾著人類社會發展的一個巨大難題就是全球的能源短缺，從目前的統計數據來看，地球上可供開采的化石燃料已經所剩無幾，過去的粗放式的經濟增長方式造成了巨大的資源浪費，新型能源技術進展緩慢，能源結構目前還是主要依賴化石燃料。人類社會為了應對能源的短缺的問題，一方面是積極的研制新型能源技術，比如太陽能發電技術；另一方面是在提供能源利用效率上做文章，從實際效果來看，提高能源利用效率比開發新型能源技術效果更明顯。我國對于冰箱進行了能耗的等級劃分并在冰箱上張貼出來，節能的冰箱還可以獲得國家財政補貼。消費者選購節能冰箱重要原因是可以降低冰箱的使用成本，未來隨著能源價格的不斷提高，節能的冰箱會受到越來越多消費者的親睞。

1.3 智能化趨勢

智能化趨勢主要是是指智能控制技術在冰箱的應用。21世紀是“傻瓜式”產品大發展的時期，從傻瓜式相機獲得巨大成功就可以看出人們對于智能化的產品是多么的喜愛。傻瓜式的冰箱完全可以解決人們對于不同食物保存所需要進行的冰箱參數設置，完全可以按照食物的特點設定最合適的保存溫度，物聯網技術的發展，未來人們可以坐在客廳去遙控冰箱。

2 我國冰箱產業發展趨勢對于冰箱設計的影響

2.1 采用環保原料

（1）制冷劑的更替。

家用冰箱使用的制冷劑多為氟氯烴類產品，這類產品對于地球的大氣層有著一定程度的損害，很早之前，科學家就發現南極上空的大氣層空洞，因此，開發新型制冷劑至關重要。目前新型的制冷劑主要有R600a，R600a的ODP為零，對臭氧層無破壞，GWP值近于零，溫室效應小，能效比比R12稍好。但其屬于易燃易爆物質，對其使用和操作必須遵守規范。而實際200 L左右冰箱中R600a的充注量只有60 g左右，使用得當，完全可以采用。

（2）環保原料。

冰箱報廢之后處置不當很容易造成環境污染，因此在冰箱的設計過程中，要注意對環保原料的應用，減少白色污染，多采用可回收重復利用的材料。比如在冰箱內膽泡沫材料的選擇上，選擇可以生物降解的泡沫原料，在冰箱報廢之后，減少對于環境的污染。

2.2 應用多樣的節能技術

（1）采用高效壓縮機。

壓縮機可以被稱為冰箱的心臟，同時也是冰箱的主要耗能部分，因此節能技術的關鍵之一就是開發高效的壓縮機。目前，家用冰箱主要是采用往復式全封閉壓縮機，冰箱設計的過程中，要在此基礎上，進行進氣方式的改進，增大輸氣系數，采用低粘度的高效輪滑油減少摩阻。另外一個方面就是在發動機控制方面，采用無極變頻技術，可以讓壓縮機根據熱負荷的微小變化，實現從2000～4000 r的無級變速。還有就是加大對非線性壓縮機的開發和應用。

（2）高效換熱器的開發和使用。

家用冰箱上的蒸發器主要有管板式、吹脹式、單脊翅片管式和冷卻排管式，冷凝器主要有絲管式、翅片式和內置管板式，雖然名稱復雜多樣，但也各有其優缺點，都有在特定情況下最好的一種選擇。冰箱換熱器主要從結構上去完善，如管路的布置，減小管內外導熱熱阻等方法。新型換熱器創新雖步子不大，但也有進展，如中科院理化所研究了一種冰箱用“蓄冷（熱）不間斷工作冷凝器，蒸發器”，通過加裝“蓄冷（熱）液”技術來儲存壓縮機工作時的能量，壓縮機停機時繼續釋放出熱（冷）量，以此保證不間斷工作。當前也有從加強管內工質冷凝放熱系數入手，利用微細管路換熱的研究新進展，來開發新式冷凝器。

2.3 注重引進先進智能技術

本類和節能相關，但從人的使用方面來說，它是一種對冰箱“傻瓜化”的操作理念，讓人更方便使用。如：通過盡可能少的按鍵，實現電腦自動優化，利用智能、節電、速凍等多種運行模式，實現自動匹配最佳溫度的目的。精確控溫，誤差控制已達到0.1度之內，實現精確保鮮。人工智能自學習系統，全優化控制，模擬人工智能，隨食物儲量多少自動控制壓縮機運轉，保持食物恒溫儲藏，新鮮持久不變，并能自主記憶存儲習慣，優化參數。

參考文獻

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