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摘要:随着人们生活水平的提高,对冰箱的外观性能等要求也越来越高,风冷冰箱受到越来越赢多的消费者的青睐;风道是风冷冰箱的核心零部件,冰箱冷量分布的均匀性影响冰箱的制冷效率以及用户体验,本文通过改善冰箱风道结构,从而使得冰箱间室冷量分布更加均匀
关键词:风冷冰箱;风道;冷量分布
风道是风冷冰箱的核心零部件,在冰箱的制冷效率以及冷量分布均匀性上发挥着至关重要的作用;普通的风道通常由风道前盖板、风道后盖板、风道泡沫组成,普通风道泡沫上一般都没有引流结构,冷风自由地从各个出风口进入冰箱;如此很难控制冰箱特定间室的风量,且冰箱内各个区域冷量分布很不均与;风道结构的优化一直是冰箱行业者重点研究的课题。
1、风冷冰箱制冷原理简介
高温低压的气态制冷剂在冰箱蒸发器处发生相变,吸收巨大的热量,导致蒸发器附近的空气温度下降;同时冰箱风机转动产生风压,迫使低温空气通过风道进入冰箱各个间室内,从而使得冰箱间室温度下降。
2、普通风冷冰箱风道存在的问题
2.1 缺乏引流结构
普通的风道结构如图1所示,冷却后的风从风机处进入风道从风道泡沫出风口处进入冰箱,冷风在整个风道的流动过程中,只有风压对其产生作用,风道上没有结构进行引导,冷风在摆脱风压的作用后,进行自由的运动,整个风道对风的流向没有约束。
2.2 风量分布不均
理论上,要求冰箱同一间室内各个区域的温度分布均匀,但是目前的风道结构,由于不能很好控制风口风量的大小,且冷气下沉的原因,冰箱同一间室上内部,上部与下部温差有时能达到3-4度,降低冰箱的制冷效果。
2.3 加工工序复杂,成本较高
如图1所示,普通的风道通常由风道前盖板、风道后盖板及风道泡沫组成,装配时,需要先将风道泡沫装配在风道盖板上,然后再盖上风道后盖板,整个装配必须要求密封良好,否则容易漏风,降低制冷效率,整个过程耗时较多;另外这类风道一共需要开两个注塑模及一个泡沫模具,模具费用及材料本身的费用都较高。
3 风道优化措施
风道结构优化,主要考虑如何更好的对风道内的风进行引导以及如何更好的控制各个风口的风量和如何提高风道的加工效率及降低整个风道的成本,本文提出一种新的风道结构,如图3所示,常温的风从风机进入风道,在导向板的引导下,经过蒸发器逐渐冷却后进入冰箱,各个风口的风量更加可控,且加上密封结构只有两个件,装配简单快捷,成本也低。
3.1增加导风结构,风机合理布置
如图3所示,在风道盖板上增加导风板11/12/14,通过模拟风从风机中流出后的趋势,在导风板11/14的下部(进风区附近)增加弧度,尽可能减少进风区的风量损失,同时将风机布置在整个风道的下部,使得所有通过风道的风都能够得到控制。
3.2 冷热风之间的密封结构
由于从风机进入风道的风是未冷却的风,如果进风区和冷风区密封不良,则会导致冷热风混合,使得制冷效率下降;本文在内导风板14上增加一圈密封胶条,密封胶条由耐温度性很好的TPE材料制成,包括结构21/22,结构22起固定作用,结构21为双层密封气囊,風道装配在箱胆后,气囊与箱胆之间形成过盈配合阻止进风区和冷风区进行热交换。
3.3 合理利用箱体内胆,优化风道
将箱体内胆作为风道的一部分,如图3所示,在风道周边增加一圈卡扣13,在箱体内胆上设计一圈与之配合的卡槽,风道与箱胆搭接面利用海绵密封,确保风道装配后的密封性,如此风道与箱胆之间就形成了独立的空间,风的循环正好利用此空间,这样一来,就可以取消风道后盖板和风道泡沫,从而大大降低了加工风道的时间;由于本文风道不需要后盖板及风道泡沫,既省了材料费用也省了模具费用,整个风道成本几乎下降一半。
4 优化后风道的风流分析
如图3所示,冰箱内未冷却的风经过风机后进入风道,沿着进风区1、进风区2上升,经过蒸发器后逐渐冷却,最后分别从出风口15/16/17进入冰箱;通过模拟可知,进风区1和进风区2的风量大小是相同的,如此可确保冰箱左右两侧的风量几乎一致;在风压的作用下,所有的风沿着导风板14上升,由于蒸发器布置在整个风道的中部,如图所示3,越往上的风,冷却的时间越久,温度越低,所以理论上从风口15进入冰箱间室内的风的温度比出风口16的低,通过调整风口15的大小,可以调整其出风量,从而弥补冰箱间室上部由于冷气自然下沉带来的冷量损失。综上,通过在风道上增加导向板,以及合理布局风机和蒸发器位置后,每个风口的出风量能得到更好控制,且冷量的分布更加合理,从而使冰箱间室的温度分布更加均匀;由于导风板的作用,从风机进入风道的风的流向更加合理,间接的提高制冷效率。
结束语:
综上所述,通过在风道上增加导风板结构,以及合理布置风机和蒸发器位置,能够更好的控制风的流向,且每个风口出风量及风的温度也更好掌握,如此不仅提高了整个冰箱的制冷效率还使得冰箱间室内部温度分布更加均匀;通过改善风道的密封方式以及合理利用箱体内胆,还可以精简风道结构,从而提高风道的加工效率,降低风道成本。
关键词:风冷冰箱;风道;冷量分布
风道是风冷冰箱的核心零部件,在冰箱的制冷效率以及冷量分布均匀性上发挥着至关重要的作用;普通的风道通常由风道前盖板、风道后盖板、风道泡沫组成,普通风道泡沫上一般都没有引流结构,冷风自由地从各个出风口进入冰箱;如此很难控制冰箱特定间室的风量,且冰箱内各个区域冷量分布很不均与;风道结构的优化一直是冰箱行业者重点研究的课题。
1、风冷冰箱制冷原理简介
高温低压的气态制冷剂在冰箱蒸发器处发生相变,吸收巨大的热量,导致蒸发器附近的空气温度下降;同时冰箱风机转动产生风压,迫使低温空气通过风道进入冰箱各个间室内,从而使得冰箱间室温度下降。
2、普通风冷冰箱风道存在的问题
2.1 缺乏引流结构
普通的风道结构如图1所示,冷却后的风从风机处进入风道从风道泡沫出风口处进入冰箱,冷风在整个风道的流动过程中,只有风压对其产生作用,风道上没有结构进行引导,冷风在摆脱风压的作用后,进行自由的运动,整个风道对风的流向没有约束。
2.2 风量分布不均
理论上,要求冰箱同一间室内各个区域的温度分布均匀,但是目前的风道结构,由于不能很好控制风口风量的大小,且冷气下沉的原因,冰箱同一间室上内部,上部与下部温差有时能达到3-4度,降低冰箱的制冷效果。
2.3 加工工序复杂,成本较高
如图1所示,普通的风道通常由风道前盖板、风道后盖板及风道泡沫组成,装配时,需要先将风道泡沫装配在风道盖板上,然后再盖上风道后盖板,整个装配必须要求密封良好,否则容易漏风,降低制冷效率,整个过程耗时较多;另外这类风道一共需要开两个注塑模及一个泡沫模具,模具费用及材料本身的费用都较高。
3 风道优化措施
风道结构优化,主要考虑如何更好的对风道内的风进行引导以及如何更好的控制各个风口的风量和如何提高风道的加工效率及降低整个风道的成本,本文提出一种新的风道结构,如图3所示,常温的风从风机进入风道,在导向板的引导下,经过蒸发器逐渐冷却后进入冰箱,各个风口的风量更加可控,且加上密封结构只有两个件,装配简单快捷,成本也低。
3.1增加导风结构,风机合理布置
如图3所示,在风道盖板上增加导风板11/12/14,通过模拟风从风机中流出后的趋势,在导风板11/14的下部(进风区附近)增加弧度,尽可能减少进风区的风量损失,同时将风机布置在整个风道的下部,使得所有通过风道的风都能够得到控制。
3.2 冷热风之间的密封结构
由于从风机进入风道的风是未冷却的风,如果进风区和冷风区密封不良,则会导致冷热风混合,使得制冷效率下降;本文在内导风板14上增加一圈密封胶条,密封胶条由耐温度性很好的TPE材料制成,包括结构21/22,结构22起固定作用,结构21为双层密封气囊,風道装配在箱胆后,气囊与箱胆之间形成过盈配合阻止进风区和冷风区进行热交换。
3.3 合理利用箱体内胆,优化风道
将箱体内胆作为风道的一部分,如图3所示,在风道周边增加一圈卡扣13,在箱体内胆上设计一圈与之配合的卡槽,风道与箱胆搭接面利用海绵密封,确保风道装配后的密封性,如此风道与箱胆之间就形成了独立的空间,风的循环正好利用此空间,这样一来,就可以取消风道后盖板和风道泡沫,从而大大降低了加工风道的时间;由于本文风道不需要后盖板及风道泡沫,既省了材料费用也省了模具费用,整个风道成本几乎下降一半。
4 优化后风道的风流分析
如图3所示,冰箱内未冷却的风经过风机后进入风道,沿着进风区1、进风区2上升,经过蒸发器后逐渐冷却,最后分别从出风口15/16/17进入冰箱;通过模拟可知,进风区1和进风区2的风量大小是相同的,如此可确保冰箱左右两侧的风量几乎一致;在风压的作用下,所有的风沿着导风板14上升,由于蒸发器布置在整个风道的中部,如图所示3,越往上的风,冷却的时间越久,温度越低,所以理论上从风口15进入冰箱间室内的风的温度比出风口16的低,通过调整风口15的大小,可以调整其出风量,从而弥补冰箱间室上部由于冷气自然下沉带来的冷量损失。综上,通过在风道上增加导向板,以及合理布局风机和蒸发器位置后,每个风口的出风量能得到更好控制,且冷量的分布更加合理,从而使冰箱间室的温度分布更加均匀;由于导风板的作用,从风机进入风道的风的流向更加合理,间接的提高制冷效率。
结束语:
综上所述,通过在风道上增加导风板结构,以及合理布置风机和蒸发器位置,能够更好的控制风的流向,且每个风口出风量及风的温度也更好掌握,如此不仅提高了整个冰箱的制冷效率还使得冰箱间室内部温度分布更加均匀;通过改善风道的密封方式以及合理利用箱体内胆,还可以精简风道结构,从而提高风道的加工效率,降低风道成本。