淺析家用冰箱未來(lái)發(fā)展趨勢(shì)及對(duì)設(shè)計(jì)的影響

楊曉霞

摘 要：隨著我國(guó)經(jīng)濟(jì)的飛速發(fā)展和人民生活水平的不斷提高，居民對(duì)于家用冰箱的需求日益增加，冰箱制造產(chǎn)業(yè)迎來(lái)了良好的發(fā)展機(jī)遇，這對(duì)于國(guó)內(nèi)的冰箱巨頭們來(lái)講是一個(gè)巨大的機(jī)會(huì)。但是新時(shí)代的冰箱需求呈現(xiàn)出新的特點(diǎn)，消費(fèi)者逐漸開(kāi)始傾向于購(gòu)買節(jié)能化、環(huán)?；⒅悄芑漠a(chǎn)品。本文結(jié)合筆者多年的設(shè)計(jì)工作經(jīng)驗(yàn)以及對(duì)于冰箱行業(yè)認(rèn)識(shí)，深入細(xì)致的剖析了家用冰箱的發(fā)展趨勢(shì)，并結(jié)合自己的設(shè)計(jì)實(shí)際情況，分析了這些趨勢(shì)對(duì)于冰箱設(shè)計(jì)的影響。

關(guān)鍵詞：家用冰箱 發(fā)展趨勢(shì) 設(shè)計(jì)

中圖分類號(hào)：J524.1 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A 文章編號(hào)：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(tài)的設(shè)備，目的是為了解決食物的變質(zhì)問(wèn)題。世界上的第一臺(tái)壓縮制冷式的家用冰箱于1910年在美國(guó)誕生，1924年瑞典的麗都公司研究開(kāi)發(fā)出家用的吸收式冰箱。1927年通用電氣公司開(kāi)發(fā)出全封閉式家用冰箱，三年之后，空氣冷卻連續(xù)擴(kuò)散吸收式冰箱投放市場(chǎng)。1931年新型制冷劑的開(kāi)發(fā)研制成功標(biāo)志著冰箱技術(shù)邁向一個(gè)新的臺(tái)階，冰箱的性能得到了大幅的提升。我國(guó)從20世紀(jì)50年代開(kāi)始生產(chǎn)家用冰箱。目前主流的家用冰箱的制冷機(jī)理主要是通過(guò)制冷劑在由液態(tài)變?yōu)闅鈶B(tài)的過(guò)程中會(huì)從周圍環(huán)境中吸收大量的熱量，因此通過(guò)壓縮機(jī)對(duì)于制冷劑的反復(fù)壓縮，就可以降低目標(biāo)環(huán)境的溫度。國(guó)內(nèi)的冰箱廠商主要是在研發(fā)新型制冷劑和開(kāi)發(fā)高效的壓縮機(jī)上進(jìn)行創(chuàng)新。

1 我國(guó)家用冰箱產(chǎn)業(yè)的發(fā)展趨勢(shì)

1.1 環(huán)保化趨勢(shì)

隨著人們的環(huán)保意識(shí)的不斷提高，環(huán)保類的產(chǎn)品越來(lái)越受到消費(fèi)者的歡迎，尤其是西方的發(fā)達(dá)國(guó)家，對(duì)于冰箱的進(jìn)口有著嚴(yán)格的環(huán)保要求。近年來(lái)我國(guó)也加大了對(duì)于環(huán)保的支持力度，消費(fèi)者購(gòu)買新型的環(huán)保冰箱可以獲得國(guó)家一定程度的補(bǔ)貼。在未來(lái)的市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)中，誰(shuí)能開(kāi)發(fā)出更為綠色環(huán)保的家用冰箱將在一定程度上決定著其市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)力。這種環(huán)保趨勢(shì)主要是體現(xiàn)在對(duì)于綠色制冷劑和綠色制造材料的應(yīng)用。

1.2 節(jié)能化趨勢(shì)

目前困擾著人類社會(huì)發(fā)展的一個(gè)巨大難題就是全球的能源短缺，從目前的統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)來(lái)看，地球上可供開(kāi)采的化石燃料已經(jīng)所剩無(wú)幾，過(guò)去的粗放式的經(jīng)濟(jì)增長(zhǎng)方式造成了巨大的資源浪費(fèi)，新型能源技術(shù)進(jìn)展緩慢，能源結(jié)構(gòu)目前還是主要依賴化石燃料。人類社會(huì)為了應(yīng)對(duì)能源的短缺的問(wèn)題，一方面是積極的研制新型能源技術(shù)，比如太陽(yáng)能發(fā)電技術(shù)；另一方面是在提供能源利用效率上做文章，從實(shí)際效果來(lái)看，提高能源利用效率比開(kāi)發(fā)新型能源技術(shù)效果更明顯。我國(guó)對(duì)于冰箱進(jìn)行了能耗的等級(jí)劃分并在冰箱上張貼出來(lái)，節(jié)能的冰箱還可以獲得國(guó)家財(cái)政補(bǔ)貼。消費(fèi)者選購(gòu)節(jié)能冰箱重要原因是可以降低冰箱的使用成本，未來(lái)隨著能源價(jià)格的不斷提高，節(jié)能的冰箱會(huì)受到越來(lái)越多消費(fèi)者的親睞。

1.3 智能化趨勢(shì)

智能化趨勢(shì)主要是是指智能控制技術(shù)在冰箱的應(yīng)用。21世紀(jì)是“傻瓜式”產(chǎn)品大發(fā)展的時(shí)期，從傻瓜式相機(jī)獲得巨大成功就可以看出人們對(duì)于智能化的產(chǎn)品是多么的喜愛(ài)。傻瓜式的冰箱完全可以解決人們對(duì)于不同食物保存所需要進(jìn)行的冰箱參數(shù)設(shè)置，完全可以按照食物的特點(diǎn)設(shè)定最合適的保存溫度，物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的發(fā)展，未來(lái)人們可以坐在客廳去遙控冰箱。

2 我國(guó)冰箱產(chǎn)業(yè)發(fā)展趨勢(shì)對(duì)于冰箱設(shè)計(jì)的影響

2.1 采用環(huán)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(chǎn)品，這類產(chǎn)品對(duì)于地球的大氣層有著一定程度的損害，很早之前，科學(xué)家就發(fā)現(xiàn)南極上空的大氣層空洞，因此，開(kāi)發(fā)新型制冷劑至關(guān)重要。目前新型的制冷劑主要有R600a，R600a的ODP為零，對(duì)臭氧層無(wú)破壞，GWP值近于零，溫室效應(yīng)小，能效比比R12稍好。但其屬于易燃易爆物質(zhì)，對(duì)其使用和操作必須遵守規(guī)范。而實(shí)際200 L左右冰箱中R600a的充注量只有60 g左右，使用得當(dāng)，完全可以采用。

（2）環(huán)保原料。

冰箱報(bào)廢之后處置不當(dāng)很容易造成環(huán)境污染，因此在冰箱的設(shè)計(jì)過(guò)程中，要注意對(duì)環(huán)保原料的應(yīng)用，減少白色污染，多采用可回收重復(fù)利用的材料。比如在冰箱內(nèi)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(bào)廢之后，減少對(duì)于環(huán)境的污染。

2.2 應(yīng)用多樣的節(jié)能技術(shù)

（1）采用高效壓縮機(jī)。

壓縮機(jī)可以被稱為冰箱的心臟，同時(shí)也是冰箱的主要耗能部分，因此節(jié)能技術(shù)的關(guān)鍵之一就是開(kāi)發(fā)高效的壓縮機(jī)。目前，家用冰箱主要是采用往復(fù)式全封閉壓縮機(jī)，冰箱設(shè)計(jì)的過(guò)程中，要在此基礎(chǔ)上，進(jìn)行進(jìn)氣方式的改進(jìn)，增大輸氣系數(shù)，采用低粘度的高效輪滑油減少摩阻。另外一個(gè)方面就是在發(fā)動(dòng)機(jī)控制方面，采用無(wú)極變頻技術(shù)，可以讓壓縮機(jī)根據(jù)熱負(fù)荷的微小變化，實(shí)現(xiàn)從2000～4000 r的無(wú)級(jí)變速。還有就是加大對(duì)非線性壓縮機(jī)的開(kāi)發(fā)和應(yīng)用。

（2）高效換熱器的開(kāi)發(fā)和使用。

家用冰箱上的蒸發(fā)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(nèi)置管板式，雖然名稱復(fù)雜多樣，但也各有其優(yōu)缺點(diǎn)，都有在特定情況下最好的一種選擇。冰箱換熱器主要從結(jié)構(gòu)上去完善，如管路的布置，減小管內(nèi)外導(dǎo)熱熱阻等方法。新型換熱器創(chuàng)新雖步子不大，但也有進(jìn)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(fā)器”，通過(guò)加裝“蓄冷（熱）液”技術(shù)來(lái)儲(chǔ)存壓縮機(jī)工作時(shí)的能量，壓縮機(jī)停機(jī)時(shí)繼續(xù)釋放出熱（冷）量，以此保證不間斷工作。當(dāng)前也有從加強(qiáng)管內(nèi)工質(zhì)冷凝放熱系數(shù)入手，利用微細(xì)管路換熱的研究新進(jìn)展，來(lái)開(kāi)發(fā)新式冷凝器。

2.3 注重引進(jìn)先進(jìn)智能技術(shù)

本類和節(jié)能相關(guān)，但從人的使用方面來(lái)說(shuō)，它是一種對(duì)冰箱“傻瓜化”的操作理念，讓人更方便使用。如：通過(guò)盡可能少的按鍵，實(shí)現(xiàn)電腦自動(dòng)優(yōu)化，利用智能、節(jié)電、速凍等多種運(yùn)行模式，實(shí)現(xiàn)自動(dòng)匹配最佳溫度的目的。精確控溫，誤差控制已達(dá)到0.1度之內(nèi)，實(shí)現(xiàn)精確保鮮。人工智能自學(xué)習(xí)系統(tǒng)，全優(yōu)化控制，模擬人工智能，隨食物儲(chǔ)量多少自動(dòng)控制壓縮機(jī)運(yùn)轉(zhuǎn)，保持食物恒溫儲(chǔ)藏，新鮮持久不變，并能自主記憶存儲(chǔ)習(xí)慣，優(yōu)化參數(shù)。

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