冰箱设计的关键因素

冰箱设计的关键因素（共3篇）

冰箱设计的关键因素 篇1

随着我国社会生活水平以及环保意识的不断加强, 作为我国日用电器主要产品的冰箱, 在设计与生产过程中遇到了新的发展问题。 特别是在冰箱设计过程中, 如何更好地根据社会发展需求, 做好具有针对性的冰箱设计工作就成为了冰箱设计技术研究的重要内容。在这一研究过程中, 技术人员结合未来冰箱技术发展趋势, 利用发展性技术眼光与当前冰箱生产的主要技术内容, 开展了其设计关键因素技术研究。

1 我国家用冰箱产业的发展趋势

在开展冰箱设计关键因素研究前, 我们首先需要了解的是未来一个阶段内, 冰箱技术的主要发展趋势。 只有对其发展趋势有了充分了解, 冰箱设计研究的开展才能顺利完成。

1.1 冰箱使用中的环保性趋势

随着国家对于环保冰箱补贴政策的影响以及社会环保意识的增强, 冰箱设计中的环保性趋势更加的明显了。如在冰箱设计理念中, 环保性绿色制冷剂与制造材料的应用, 就是其环保性发展趋势的重要表现。 但是在研究中我们也发现, 部分冰箱设计中只是将环保理念作为其产品销售中的一个宣传点, 没有将环保理念真正的融入冰箱设计技术要素中。 这是当前冰箱设计环保趋势中遇到的主要问题。

1.2 冰箱使用中的节能性趋势

作为一种能耗较高的家用型电器, 传统理念设计下的冰箱产品其能源消耗问题一直是社会关注的主要问题。 如何降低冰箱能源消耗, 设计生产出能源利用率比高的节能型冰箱产品, 就成为了当前冰箱设计过程中的主要研究内容。 在这一趋势的影响下, 我国已经对冰箱产品进行了能耗等级划分的制度性要求, 并严格要求这种等级必须在成品上张贴公示。研究者相信, 随着能源消费成本的不断增加, 节能型冰箱产品一定会成为未来冰箱设计的主要趋势。

1.3 冰箱使用中的智能与人性化趋势

随着当今社会信息与智能技术的不断发展, 以及社会社会水平的不断提高, 冰箱设计中控制管理中的智能与人性化发展趋势表现了出来。 在这一趋势影响下, 冰箱产品可以在网络、自动控制等技术管理下, 实现冰箱的远程与自动化控制。同时在智能测温、调整技术的支持下, 完成冰箱内部温度、环境的智能化自动调整。而在人性化理念的支持下, 冰箱产品可以根据使用者具体需求, 自由调整冰箱内的温度、空间, 甚至在冰箱内形成独立的温控环境, 用以储存特殊的食品。这就使冰箱不仅可以发挥出食品储存的作用, 还可以成为红酒库、保险盒甚至是食品加工器械, 提高了冰箱的整体使用率。

2 产品技术发展趋势影响下的冰箱设计关键因素研究

在冰箱产品未来发展趋势的影响下, 我国的冰箱设计工作者开展了设计研究工作。 在研究中设计人员采用了以下关键性因素, 指导冰箱设计的开展。

2.1 设计中环保性材料的采用

在冰箱设计过程中, 环保性原材料的使用是保证其环保性能提升的基础。 在设计过程中, 冰箱的环保性原材料包括了制冷剂与生产原材料两个主要技术因素。 首先是环保性制冷剂的采用。 在传统的冰箱制冷过程中, 氟利昂已经成为了冰箱设计中最多采用的制冷剂。 但是这一制冷剂使用之初, 其对地球环境的破坏作用就一直未停止。 特别是随着南极臭氧空洞被发现以来, 寻找氟利昂制冷制的替代品就成为新型环保冰箱设计的技术内容。 在设计过程中, 技术人员发现异丁烷 (R600a) 制冷剂, 因其属于有机质制冷剂毒行低, 同时对空气中的臭氧没有破坏性作用破坏, 温室作用效果也较之其他产品较好, 这就使之成为了冰箱设计过程中较多采用的环保性制冷剂。但是在实际的设计过程中, 因异丁烷属于易爆类化学品具有较大的危险性, 所以在设计中提高制冷剂的安全性就成为了设计中的重要因素。其次是采用环保回收性原材料。在冰箱设计过程中, 其外壳、填充泡沫材料等原材料的环保性, 也是决定冰箱设计未来发展的重要因素。 这主要是为了避免冰箱报废后, 其回收材料难以有效降解, 造成白色污染的产生。如在冰箱压缩机保温层的设计中, 设计者会采用可降解的保温材料代替传统的泡沫材料, 很好地提高了冰箱的环保性。同时新型保温材料的应用, 还可以提高冰箱的保温性能, 使其节能性特点更加明显。

2.2 冰箱设计中的节能性设计分析

在新型的冰箱设计过程中, 各种节能性技术的采用是未来冰箱设计的重要趋势。 做好冰箱节能设计研究, 对于其产品市场发展有着指导性作用。 在技术研究中我们发现, 冰箱节能技术的核心在于冰箱压缩机与换热器两个主要部件中。

2.2.1 冰箱压缩机效能的提高

作为冰箱主要耗能部件与核心元件, 压缩机压缩机性能的提升对于冰箱节能性能提高有着不可忽视的作用。 在当前的冰箱设计过程中, 一般会采用往复式全封闭压缩机技术。 但是这一技术的节能性较差, 不符合冰箱节能性要求。所以在冰箱设计的过程中, 技术人员采用了以下的三种模式提高冰箱的节能性。 首先, 是在往复式全封闭压缩机技术基础上, 进行相关的技术改造, 提高其能耗的使用效率。如在压缩机中使用新型的低粘度高效轮滑油, 减少因摩擦造成的耗能提升等都是这种技术改革的主要内容。其次, 是在设计中使用无极变频技术, 提高压缩机效能。 无极变速技术的采用可以使压缩机在2000~4000 r间无极转换, 提高了其对热负荷应变的灵活性, 进而保证了其耗能的降低。最后, 在做好非线性压缩机技术研究。非线性压缩机是当前压缩机技术研究的最新成果。 但是在实际设计中因其研究成果尚不成熟, 所以仍未在实际设计中得到采用。

2.2.2 提高冰箱换热器的使用效能

在冰箱节能研究中技术人员发现, 换热器系统也是保证其节能效果提升的主要部件。 但是在当前的换热器设计中, 传统的几类换热器排管方式都具有一定的优缺点, 难以实现全面性的节能目标。 所以在节能设计过程中, 技术人员开展了相关的设计研究。 如在设计中改善换热器主体结构, 降低系统内的能量消耗就是较为常用的技术手段。在新的技术员研究中, 也有部分研究者从改善换热器冷凝放热系数为目标, 开展节能冷凝器技术研究。

2.3 提高冰箱设计中的智能与人性化技术水平

在冰箱设计过程中, 提高其智能与人性化设计理念, 是社会对于冰箱产品整体质量的提出的重要理念。 在设计过程中, 技术人员采用了机电一体化技术提高计算机的整体质量。机电一体化技术的采用在冰箱设计中, 主要表现在控制技术水平的提高。 如在冰箱控制面板中减少控制按钮, 利用触摸、远程遥控甚至语音控制模式开展冰箱运行控制, 提高控制的智能化特点。同时在冰箱设计中, 设计者可以采用微环境控制技术, 在冰箱内形成独立的储存环境保障使用者不同使用需求的实现, 继而保证冰箱人性化要求的实现。

3 结束语

作为当前重要的家用电器设施, 冰箱技术发展对于社会生活水平与环境保护工作的开展, 有着不可忽视的促进作用。 正因如此, 技术研究人员以冰箱未来发展趋势为基础, 结合相关技术发展开展了主要设计因素研究, 很好的提高了冰箱设计与生产技术水平。

参考文献

[1]钟明, 陈开松, 尚殿波, 马长州, 王瑶.新标准下冰箱节能方法研究[J].轻工标准与质量.2015 (05) .

[2]袁旭东.新型节能冰箱运行特性及参数优化研究[D].中国科学技术大学, 2014.

[3]杨晓霞.浅析家用冰箱未来发展趋势及对设计的影响[J].科技资讯, 2014 (22) .

基于绿色设计思想的冰箱设计 篇2

摘 要：社会发展与环境保护之间存在着巨大的矛盾，我国对此问题十分的看重，并且全面落实了可持续发展战略，节能环保理念也深入人心，对于各个产业产品的设计、生产也有着十分大的影响。在新时期人们的生活方式和生活理念都发生了巨大的改变，对于冰箱设计也提出了更多的要求。绿色设计思想的冰箱设计也是因此而诞生的。本文就是对此进行深入分析，希望能够对相关设计人员有所帮助，促使我国冰箱行业也可以走上可持续发展道路。

关键词：绿色设计思想；冰箱设计；节能

0 引言

以往对于产品的开发主要是以个人或者是企业的利益为中心，以满足消费人群的基本需要为基础点，仅仅是针对产品的使用功能进行设计，无论是生产产品的厂家还是产品的设计人员都很少的考虑其他因素。最终导致产品在使用过程中，虽然能够具有良好的使用性能，但是，往往会造成资源和能源的巨大浪费，对于生态环境也会造成极其不利的影响。绿色设计思想就是要对此进行全面的改善，提高资源的能源的利用率，使得经济、环境和人类三者可以协调发展，所以，在冰箱设计中应用绿色设计思想是时代发展的必然要求。

1 基于绿色思想的产品开发模式

绿色设计理念是产品在生命周期内，应用先进的科学技术，在不影响产品的使用性能的情况下，提升产品对于资源和能源的利用率，减少对于生态环境造成的污染，或者是达到没有污染的要求。对于超过使用年限的产品可以回收利用，对于不能够进行循环利用的废物进行妥善的处理，最终达到珍惜能源与保护环境的目的，坚持走可持续发展道路。

为了全面落实绿色设计理念，在产品的设计阶段需要以产品的使用周期为切入点，应用全局的、可持续发展的观点，多方面的考虑以及解决产品设计、制造使用和产品回收的一切相关问题。具体的可以通过产品的环境属性、能源属性、资源属性、经济型四个方面进行产品绿色设计的规范。

1.1 产品的环境属性 产品的环境属性指的就是产品在整个生命周期内不会对生态环境造成任何不利的影响，不会产生破坏生态环境的物质，或是使其产品对生态环境造成的污染控制在最小范围内。绿色设计理的基础就是生态设计，要求在产品的生命周期内需要全面的考虑产品的环境属性，在不影响产品的使用功能和使用寿命的前提提下，实现环境目标。

1.2 产品的能源属性 针对产品的能源属性来说，主要是考虑到产品对于能源的利用率，同时将产品的耗能量尽可能降低，同时，还要求产品应用可再生能源以及绿色能源。

1.3 产品的资源属性 产品的资源属性涉及绿色产品设计，主要就是产品生产制作应用的材料资料、相关设备资源和一切的信息资源。根本目的是为了改善目前无限制开发的不良情况，改变原有的能源粗放式的经营模式，使产品对于资源的利用率最大化的发挥出来。

1.4 产品的经济性 产品的经济性不仅仅包括产品的生产成本，同时，还包括产品的使用过程等。产品的整个生命周期对于成本的消耗都要控制在最小范围内，同时，保证产品能够具有良好的使用性能。在产品的设计过程中应用并行、协同式的实际方法，在产品的制造过程中应用CAM计算机软件，使得产品的生产质量和生产效率得到良好的保障。对于超过使用年限的以及报废的产品，生产厂家要建立完善的回收机制，保证资源可以得到循环利用，该内容不仅仅适合产品的经济型，同时还能够保证产品的能源属性[1] 。

对于这四个方面来说，虽然它们都独立的存在，但是相互之间的联系十分的密切，而它们有效连接的基础就是绿色设计与生态设计。

2 基于绿色设计思想的冰箱设计

2.1 基于环境性能的冰箱设计 没有环保理念的冰箱设计都是以 CFC-12 为制冷剂、 CFC-11 为发泡剂，也是冰箱设计中的第一选择，虽然，它们并没有毒性，对人们的身体健康不会造成任何的影响，但是它们会破坏大气中的臭氧层。所以，在如今CFCs被停止使用时，冰箱设计领域需要重新选择制冷剂和发泡剂。经过长时间的不断研究虽然没有找到最佳的代替方案，但是被人们认为可以代替的方案有很多种，这些方案都可以作为绿色冰箱设计过度性的制冷剂和发泡剂。

2.2 基于节能的绿色冰箱设计 我国因为人口众多，经济环境良好，我国对于冰箱的使用和生产都排在世界前列，每一年都会有千万台的冰箱被投入到经济市场中。根据相应的数据调查所显示，我国冰箱在城市的普及概率竟然达到了百分之八十五，而冰箱的耗电量也占据着总耗电量的百分之五十以上，所以，节能型的冰箱是缓减我国能源压力的重要工具。

冰箱的节能设计可以通过以下措施来实现：首先，采用旋转式压缩机，这样能够有效的降低冰箱的耗电量，能够减少百分之十到百分之二十，新飞冰箱金鹰系列设计应用的就是旋转式压缩机，流动性非常的好，而且循环速度快，使得冰箱的使用性能得到很大的提升。其次就是选择合理的制冷剂，针对目前的实际情况可以选用过度性的制冷剂代替原有的对环境污染严重的制冷剂。同时还可以应用新型的隔热保温材料，这样能够有效的增加冰箱的容积，并且提高冰箱的保温隔热能，减少冰箱内部与外界的热能传递。

2.3 具有人性化的绿色冰箱设计 以往冰箱设计只是考虑冰箱的功能，对于其它的因素没有太多的关注，很少冰箱设计会考虑到给人的视觉与触觉等方面的感受。虽然，此内容并不是十分重要的技术内容，但是却是使得绿色冰箱推向市场，得到消费者青睐的重要工具。要求人们在使用冰箱产品的过程中，不会感受到任何的操作不便，不会使使用人员感受任何的操作困扰，而且不会对使用人员造成任何的伤害，产品的设计需要考虑到人的感受以及人的认知。

2.4 具有回收性的绿色冰箱设计 冰箱在设计时应当遵循可拆卸的原则，这样能够使得产品报废后还能够得到回收利用，提升资源与能源的利用率。需要做好以下内容：第一产品设计不能太过于标新立异，要与通用结构相符合。第二点是尽可能的采用螺丝进行连接，少用焊接结束进行结构部件的连接，但是对于拆卸下来的螺丝不可再利用。对于可以再次利用的机械部件，在拆卸工作完成后，对部件进行适当的修整，然后对部件进行再利用[2]。

3 结语

绿色节能理念深入人心，我国也在推行可持续发展战略，绿色冰箱设计已经成为冰箱行业发展的主要方向。绿色冰箱设计要多方面的、全面性的考慮在冰箱设计中展现绿色的思想，从冰箱的资源、能源、经济、环境四个方面着手，在保证冰箱使用性能不会受到任何不良影响的前提下，充分的展现绿色设计思想。

参考文献：

[1]梁兆云，吕九芳.论低碳经济与家具绿色设计[J].科技信息，2012（14）.

冰箱设计的关键因素 篇3

关键词：家用冰箱 发展趋势 设计

中图分类号：J524.1 文献标识码：A 文章编号：1672-3791（2014）08（a）-0083-01

冰箱，是一种使食物或者其他物品保持低温状态的设备，目的是为了解决食物的变质问题。世界上的第一台压缩制冷式的家用冰箱于1910年在美国诞生，1924年瑞典的丽都公司研究开发出家用的吸收式冰箱。1927年通用电气公司开发出全封闭式家用冰箱，三年之后，空气冷却连续扩散吸收式冰箱投放市场。1931年新型制冷剂的开发研制成功标志着冰箱技术迈向一个新的台阶，冰箱的性能得到了大幅的提升。我国从20世纪50年代开始生产家用冰箱。目前主流的家用冰箱的制冷机理主要是通过制冷剂在由液态变为气态的过程中会从周围环境中吸收大量的热量，因此通过压缩机对于制冷剂的反复压缩，就可以降低目标环境的温度。国内的冰箱厂商主要是在研发新型制冷剂和开发高效的压缩机上进行创新。

1 我国家用冰箱产业的发展趋势

1.1 环保化趋势

随着人们的环保意识的不断提高，环保类的产品越来越受到消费者的欢迎，尤其是西方的发达国家，对于冰箱的进口有着严格的环保要求。近年来我国也加大了对于环保的支持力度，消费者购买新型的环保冰箱可以获得国家一定程度的补贴。在未来的市场竞争中，谁能开发出更为绿色环保的家用冰箱将在一定程度上决定着其市场竞争力。这种环保趋势主要是体现在对于绿色制冷剂和绿色制造材料的应用。

1.2 节能化趋势

目前困扰着人类社会发展的一个巨大难题就是全球的能源短缺，从目前的统计数据来看，地球上可供开采的化石燃料已经所剩无几，过去的粗放式的经济增长方式造成了巨大的资源浪费，新型能源技术进展缓慢，能源结构目前还是主要依赖化石燃料。人类社会为了应对能源的短缺的问题，一方面是积极的研制新型能源技术，比如太阳能发电技术；另一方面是在提供能源利用效率上做文章，从实际效果来看，提高能源利用效率比开发新型能源技术效果更明显。我国对于冰箱进行了能耗的等级划分并在冰箱上张贴出来，节能的冰箱还可以获得国家财政补贴。消费者选购节能冰箱重要原因是可以降低冰箱的使用成本，未来随着能源价格的不断提高，节能的冰箱会受到越来越多消费者的亲睐。

1.3 智能化趋势

智能化趋势主要是是指智能控制技术在冰箱的应用。21世纪是“傻瓜式”产品大发展的时期，从傻瓜式相机获得巨大成功就可以看出人们对于智能化的产品是多么的喜爱。傻瓜式的冰箱完全可以解决人们对于不同食物保存所需要进行的冰箱参数设置，完全可以按照食物的特点设定最合适的保存温度，物联网技术的发展，未来人们可以坐在客厅去遥控冰箱。

2 我国冰箱产业发展趋势对于冰箱设计的影响

2.1 采用环保原料

（1）制冷剂的更替。

家用冰箱使用的制冷剂多为氟氯烃类产品，这类产品对于地球的大气层有着一定程度的损害，很早之前，科学家就发现南极上空的大气层空洞，因此，开发新型制冷剂至关重要。目前新型的制冷剂主要有R600a，R600a的ODP为零，对臭氧层无破坏，GWP值近于零，温室效应小，能效比比R12稍好。但其属于易燃易爆物质，对其使用和操作必须遵守规范。而实际200 L左右冰箱中R600a的充注量只有60 g左右，使用得当，完全可以采用。

（2）环保原料。

冰箱报废之后处置不当很容易造成环境污染，因此在冰箱的设计过程中，要注意对环保原料的应用，减少白色污染，多采用可回收重复利用的材料。比如在冰箱内胆泡沫材料的选择上，选择可以生物降解的泡沫原料，在冰箱报废之后，减少对于环境的污染。

2.2 应用多样的节能技术

（1）采用高效压缩机。

压缩机可以被称为冰箱的心脏，同时也是冰箱的主要耗能部分，因此节能技术的关键之一就是开发高效的压缩机。目前，家用冰箱主要是采用往复式全封闭压缩机，冰箱设计的过程中，要在此基础上，进行进气方式的改进，增大输气系数，采用低粘度的高效轮滑油减少摩阻。另外一个方面就是在发动机控制方面，采用无极变频技术，可以让压缩机根据热负荷的微小变化，实现从2000～4000 r的无级变速。还有就是加大对非线性压缩机的开发和应用。

（2）高效换热器的开发和使用。

家用冰箱上的蒸发器主要有管板式、吹胀式、单脊翅片管式和冷却排管式，冷凝器主要有丝管式、翅片式和内置管板式，虽然名称复杂多样，但也各有其优缺点，都有在特定情况下最好的一种选择。冰箱换热器主要从结构上去完善，如管路的布置，减小管内外导热热阻等方法。新型换热器创新虽步子不大，但也有进展，如中科院理化所研究了一种冰箱用“蓄冷（热）不间断工作冷凝器，蒸发器”，通过加装“蓄冷（热）液”技术来储存压缩机工作时的能量，压缩机停机时继续释放出热（冷）量，以此保证不间断工作。当前也有从加强管内工质冷凝放热系数入手，利用微细管路换热的研究新进展，来开发新式冷凝器。

2.3 注重引进先进智能技术

本类和节能相关，但从人的使用方面来说，它是一种对冰箱“傻瓜化”的操作理念，让人更方便使用。如：通过尽可能少的按键，实现电脑自动优化，利用智能、节电、速冻等多种运行模式，实现自动匹配最佳温度的目的。精确控温，误差控制已达到0.1度之内，实现精确保鲜。人工智能自学习系统，全优化控制，模拟人工智能，随食物储量多少自动控制压缩机运转，保持食物恒温储藏，新鲜持久不变，并能自主记忆存储习惯，优化参数。

参考文献

[1] 中国家用电器协会.欧洲节能冰箱的发展趋势[J].家电科技，2010（2）：34-37.

[2] 梁荣光，曾恺.环保制冷剂CN-01的应用[J].制冷学报，2011（5）：57-60.