淺談翅片蒸發(fā)器加熱器組件和風(fēng)道裝配對(duì)冰箱化霜的影響

馬小軍 劉志成 郭 策 吳 峰

（惠而浦（中國(guó)）股份有限公司 合肥 231283）

引言

隨著生產(chǎn)力的逐漸提升和人民的物質(zhì)生活水平逐步提高，人們對(duì)生活便利性提出了更高的要求，在此背景下，風(fēng)冷無(wú)霜冰箱逐漸的走進(jìn)了千家萬(wàn)戶。所謂風(fēng)冷無(wú)霜冰箱又叫間冷式（風(fēng)冷式）冰箱，就是利用風(fēng)機(jī)進(jìn)行冷氣強(qiáng)制循環(huán)式進(jìn)行制冷的冰箱，無(wú)霜冰箱通常采用翅片管式蒸發(fā)器，蒸發(fā)器放置在風(fēng)道與箱膽之間，利用一只小型風(fēng)扇強(qiáng)制箱內(nèi)空氣對(duì)流，以達(dá)到冷卻的目的，因此我們看不到冰箱內(nèi)壁所產(chǎn)生的霜。其化霜的基本原理是翅片蒸發(fā)器與加熱器組成蒸發(fā)器加熱器組件，在達(dá)到化霜條件的時(shí)候，化霜加熱器自動(dòng)啟動(dòng)工作，產(chǎn)生熱量，通過(guò)輻射換熱、對(duì)流換熱的方式升高蒸發(fā)器及其所在空間的溫度，使得蒸發(fā)器表面及其所在空間的霜融化成水，通過(guò)箱膽底部的排水孔排出，完成化霜的過(guò)程。在達(dá)到規(guī)定條件后，化霜加熱器又能夠自動(dòng)斷開(kāi)，不再產(chǎn)生熱量，冰箱退出化霜，進(jìn)而恢復(fù)到正常制冷狀態(tài)。

如前文所述，此化霜過(guò)程的熱量傳遞方式主要是輻射換熱，其次是對(duì)流換熱，在化霜加熱器排數(shù)（本文化霜加熱器排數(shù)為雙排）、功率（220 V 230 W）及材質(zhì)和化霜控制邏輯規(guī)則一定的情況下，冰箱化霜的結(jié)果受如下幾個(gè)因素的影響：

1）輻射物體表面情況：蒸發(fā)器表面增加黑色涂層與不增加黑色涂層對(duì)比對(duì)化霜的影響；

2）輻射物體間距離：化霜加熱器與冷凍化霜排水口的距離；

3）風(fēng)道后表面與蒸發(fā)器翅片表面的相對(duì)位置。

以上幾個(gè)因素會(huì)對(duì)化霜可靠性產(chǎn)生不同的影響，若化霜周期結(jié)束后，翅片蒸發(fā)器表面、風(fēng)道內(nèi)表面與箱膽形成的風(fēng)循環(huán)的空間有殘霜或者殘冰的存留，會(huì)堵塞風(fēng)路的循環(huán)，大大降低制冷系統(tǒng)的制冷效率，嚴(yán)重時(shí)會(huì)造成間室溫度達(dá)不到設(shè)定的溫度，而引起冷凍食物的變質(zhì)，造成損失，本文以工作中實(shí)際案例分析，淺談以上幾個(gè)因素對(duì)化霜可靠性的影響。

1 實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證及分析

1.1 實(shí)驗(yàn)?zāi)康?/h3>

風(fēng)冷冰箱的化霜不良是冰箱行業(yè)的痛點(diǎn)問(wèn)題，它涉及到冰箱的能耗、安全和制冷循環(huán)等多方面的問(wèn)題，因?yàn)榛挠绊懸蛩乇容^多，本文就在化霜加熱器排數(shù)（本文化霜加熱器排數(shù)為雙排）、功率（220 V 230 W）及材質(zhì)和化霜控制邏輯規(guī)則相同的情況下，結(jié)合工作實(shí)際，探討上文中提到的A、B、C 三個(gè)影響因素對(duì)風(fēng)冷冰箱化霜能力的影響，下面以我司開(kāi)發(fā)的830 自由嵌入式十字四門產(chǎn)品為例，分析如何利用A、B、C 三個(gè)影響因素來(lái)改善風(fēng)冷冰箱的化霜問(wèn)題。

1.2 實(shí)驗(yàn)方法

1.2.1 實(shí)驗(yàn)對(duì)象：830 自由嵌入式十字四門冰箱，該冰箱為單系統(tǒng)冰箱，在冷凍室分布有一個(gè)翅片蒸發(fā)器加熱器組件，冷藏室無(wú)翅片蒸發(fā)器加熱器組件。

1.2.2 測(cè)試地點(diǎn)：冰箱型式實(shí)驗(yàn)室。

1.2.3 測(cè)試方法及條件：依據(jù)WHP-QB-08-116 惠而浦（中國(guó)）冰箱化霜能力技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)，測(cè)試環(huán)境溫度：32 ℃，相對(duì)濕度85 %，測(cè)試電壓及頻率：額定電壓,額定頻率，本產(chǎn)品為內(nèi)銷產(chǎn)品，電源為220 V/50 Hz。

測(cè)試方法簡(jiǎn)述：

1）實(shí)驗(yàn)室環(huán)溫設(shè)定32 ℃，相對(duì)濕度85 %后，電源設(shè)定220 V/50 Hz，冷藏設(shè)定5 ℃，冷凍設(shè)定-18 ℃，通電運(yùn)行；

2）樣機(jī)穩(wěn)定運(yùn)行第一次化霜時(shí)冷藏室、冷凍室放入與環(huán)溫一致的一定量的水負(fù)荷；

3）自然化霜結(jié)束4 h 后，將冷藏室門和冷凍室門打開(kāi)一定角度，連續(xù)運(yùn)行48 h；

4）冰箱在開(kāi)門狀態(tài)下運(yùn)行48 h 后，關(guān)閉冷藏門和冷凍門，讓冰箱在關(guān)門狀態(tài)下繼續(xù)運(yùn)行24 h，若24 h 的節(jié)點(diǎn)距離上一次化霜間隔，壓縮機(jī)的累積運(yùn)行不超過(guò)4 h，則此時(shí)直接拆開(kāi)風(fēng)道及相關(guān)組件，檢查化霜結(jié)果；

若24 h 的節(jié)點(diǎn)距離上一次化霜，壓縮機(jī)的累積運(yùn)行時(shí)間超過(guò)4 h，則在24 h 節(jié)點(diǎn)時(shí)打手動(dòng)化霜檢查化霜結(jié)果。

檢查要求：

確認(rèn)蒸發(fā)器表面、風(fēng)道、風(fēng)道蓋板、風(fēng)扇、排水管口及其周圍部位結(jié)霜及殘冰狀態(tài)，要求蒸發(fā)器及其周圍無(wú)實(shí)冰。

從表1 看出，在其他影響條件都一定的情況下：

表1 其他條件一定時(shí)，因素A 對(duì)化霜能力的測(cè)試結(jié)果

1）表面增加黑色涂層的蒸發(fā)器化霜時(shí)間31 min，未作表面處理的蒸發(fā)器化霜時(shí)間為38 min，表面增加黑色涂層處理的蒸發(fā)器化霜時(shí)間＜未作表面處理的蒸發(fā)器的化霜時(shí)間；

2）表面增加黑色涂層處理的蒸發(fā)器的化霜效率較未作處理的高約22 %。

從化霜的結(jié)果上來(lái)看，雖然增加黑色涂層的蒸發(fā)器和未增加黑色涂層的蒸發(fā)器其化霜后均未出現(xiàn)化霜異常的情況，但蒸發(fā)器表面增加黑色涂層處理的化霜效率高，對(duì)節(jié)約耗電量減少碳排放是有好處的。

表2 是在其他影響因素一定的情況下，因素B 即化霜加熱器與冷凍化霜排水口的距離大小對(duì)化霜結(jié)果的影響。本因素的驗(yàn)證選定未作表面處理的本色冷凍翅片蒸發(fā)器，以化霜加熱器距離排水口分別為10 mm 和35 mm來(lái)驗(yàn)證化霜結(jié)果。

表2 其他條件一定時(shí)，因素B 對(duì)化霜能力的測(cè)試結(jié)果

從表2 中可以看出加熱器距離排水口的距離為10 mm 時(shí)，排水口無(wú)殘冰；加熱器距離排水口的距離為35 mm 時(shí)，化霜結(jié)束后，在排水口口部發(fā)現(xiàn)殘冰存留。排水口有殘冰存留在多次化霜后會(huì)造成排水口冰堵，冰堵后化霜水無(wú)法順利從排水口排出，導(dǎo)致化霜水溢出到冰箱內(nèi)，在后面的制冷中，使冷凍室內(nèi)結(jié)冰，影響冰箱正常使用，造成用戶投訴。

結(jié)合對(duì)影響因素B 的實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證結(jié)果，化霜加熱器距離排水口的距離需控制在10 mm 左右，距離太大會(huì)導(dǎo)致排水口殘冰存留；距離太小會(huì)導(dǎo)致化霜加熱器碰到箱膽底部造成安全問(wèn)題和化霜加熱器與化霜水在底部接觸降低化霜效率。

表3 是在其他影響因素一定的情況下，因素C 即風(fēng)道內(nèi)表面與蒸發(fā)器翅片表面的相對(duì)位置對(duì)化霜結(jié)果的影響。本因素的驗(yàn)證選定未作表面處理的本色冷凍翅片蒸發(fā)器，以風(fēng)道內(nèi)表面緊貼蒸發(fā)器翅片面和風(fēng)道內(nèi)表面與蒸發(fā)器翅片面留有2 mm 縫隙兩種狀態(tài)分別來(lái)驗(yàn)證化霜結(jié)果。

從表3中可以看出風(fēng)道內(nèi)表面緊貼蒸發(fā)器翅片面時(shí)，在風(fēng)道內(nèi)表面留有翅片壓痕，化霜結(jié)束后蒸發(fā)器翅片表面無(wú)殘冰存留；風(fēng)道內(nèi)表面與蒸發(fā)器翅片面留有2 mm縫隙時(shí)，化霜結(jié)束后，翅片上有大量的殘冰殘留。

結(jié)合對(duì)影響因素C 的實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證結(jié)果，風(fēng)道與翅片蒸發(fā)器配合時(shí)，需要風(fēng)道內(nèi)表面緊貼蒸發(fā)器翅片面，若留有縫隙會(huì)導(dǎo)致殘冰在蒸發(fā)器翅片表面存留，多次制冷化霜循環(huán)后會(huì)導(dǎo)致堵塞風(fēng)循環(huán)，冰箱不能正常制冷，引起客戶投訴。

綜上，在化霜加熱器排數(shù)（本文化霜加熱器排數(shù)為雙排）、功率（220 V 230 W）及材質(zhì)和化霜控制邏輯規(guī)則一定的情況下，可以從以下幾個(gè)因素著手來(lái)提高冰箱的化霜可靠性：

1）盡可能對(duì)蒸發(fā)器及翅片做表面處理，增加輻射效率，如黑色涂層；

2）控制化霜加熱器最低點(diǎn)與冷凍化霜排水口的距離在（8～12）mm 的范圍；

3）風(fēng)道與翅片的配合上要保證蒸發(fā)器翅片面與風(fēng)道內(nèi)表面緊密接觸不留縫隙。

3 結(jié)論

影響冰箱化霜的因素還有很多，本文主要以實(shí)際工作案例在其他因素一定的前提下，來(lái)闡述翅片蒸發(fā)器加熱器組件表面處理情況及其與風(fēng)道配合情況對(duì)冰箱化霜的影響，由上述結(jié)論我們可以看出在成本允許的情況下盡量對(duì)翅片蒸發(fā)器表面進(jìn)行表面黑色涂層處理、控制化霜加熱器最低點(diǎn)與冷凍化霜排水口的距離在（8～12）mm范圍、風(fēng)道內(nèi)表面緊貼翅片蒸發(fā)器翅片面，冰箱開(kāi)發(fā)者在冰箱開(kāi)發(fā)時(shí)需要注意這些影響因素，避免造成化霜不良，給消費(fèi)者帶來(lái)一個(gè)節(jié)能可靠的風(fēng)冷無(wú)霜冰箱。