淺析冰柜設計

高 鵬

（松下冷鏈（大連）有限公司,遼寧 大連 116000）

0 引言

隨著經濟的不斷發展，人們對于食品的需求量越來越大，那么食物如何更好的保鮮成為要解決的問題。冰箱是人們生活中進行食物冷藏保鮮的最高電器，既可以冷藏也可以冷凍。除了家用冰箱，還有商場中的多是臥式雙箱冷柜，不論從容量還是冷藏條件都是符合商場使用要求的，但是一直存在的問題就是，商用的冰柜電能消耗量大，不利于節能減排的發展要求，因此，在進行冰柜設計前，出發點要控制能耗，并且還要滿足使用要求，全面的掌握結構特點進行設計。

1 模型設計

1.1 結構設計

傳統設計的冷藏室和冷凍室的保溫層厚度是一樣的，這樣也符合審美以及視覺舒適度，有些廠家將冷藏室的發泡層厚度加厚，為了降低電量，但是冷藏室的容積相對就小，儲存的食物較少，影響使用率，但是如果發泡層設計薄的話，對于電能的耗量又是很大的，解決二者之間的矛盾，既讓發泡層厚度減少，同時還能提升儲存空間，那么就要從改變冰柜的結構入手，改變發泡層厚度和冷凍室之間不同熱符合的配置，冰柜百分之七十以上的負荷都是由冷凍室熱負荷占據的，因此，從經濟性的角度出發，設計合理厚度的保溫層，在結合行業需要，泡發層的厚度設計為八十毫米最好。

1.2 箱體熱負荷設計

在設計箱體的熱負荷時，一定要達到貯藏的冷凍、貯藏溫度的制冷量，包括箱體漏量可以這樣設計：開門漏熱量Q1、貯物熱量Q2和其他熱量Q3。

箱體的漏熱量包括通過隔熱層的漏熱量Qa，通過箱門和門封條的漏熱量Qb，箱體隔熱層的漏熱量可以利用傳熱學公式Q=KAΔT計算得到，其中，K=1/（1/α1+δ/λ+1/α2）,本文α1為箱內空氣表面傳熱系數，取0.9W/（m2·K）；α2為箱體外表面傳熱系數，取7.55W/（m2·K），δ為各個面的發泡層厚度，λ是發泡層的導熱系數，按實測0.0228W/（m2·K）計算。

1.3 壓縮機設計

整個制冷系統的核心部件就是壓縮機，它要為冷柜每個儲藏空間提空制冷量。進行壓縮機的設計時，要同時考慮系統總符合和質量系統的工藝要求，還有壓縮機的能耗，從而確定壓縮機結構的設計。壓縮機設計與冰柜的成本、能耗、制冷性能和使用壽命有著很大的聯系。設計壓縮機的工作時間系數是重要的環節，時間太長或是太短都不好，太長會師壓縮機在較低的蒸發溫度下，工作效率低且能耗大，工作時間系數太短，那么啟動的頻率就會增加，造成能耗的浪費，因此，在滿足冰柜最大熱負荷的要求前提下，選擇小型號的壓縮機是最好的，本文選用的壓縮機的制冷量為120 W ,COP值為1.65。

1.4 燕發器設計

臥式雙箱冷柜采用的是規格為7. 8 x 0. 6mm盤圈式邦迪管蒸發器，設計長度要滿足冷藏室與冷凍室要求，設計受到生產工藝的限制，生產的臥式雙箱冷柜的冷藏燕發器的長度通常是繞冷藏內膽3/4圈。這也是為了滿足冷藏蒸發器釋放的冷量可以滿足容積的需要。

2 模具設計

2.1 抽芯機構

圖1 典型抽芯機構

2.2 翻轉機構

（1）真空吸塑設備的類型。按照密封箱表面和成型分為成型面高于密封表面（如圖2所示）和成型面和密封表面基本上在同一平面（如圖3所示）。

圖2 真空吸塑成型面高于密封表面

圖3 真空吸塑成型面與密封表面平齊

圖4 翻轉機構

（2）翻轉機構的類型及適用范圍。翻轉機的結構有如圖4所示這一種，內外結構都比較復雜，外翻條采用T型鉸鏈,內翻條采用穿軸翻轉,四角小鑲塊穿翻轉軸。進行設計，外部結構可以設計為可拆卸的，方便維修。圖2為第二種翻轉機的結構圖，只適用于第1類真空吸塑機,這種結構使用和維修都很方便，操作快捷。圖3為第三種翻轉機結構，適用于第1、2類真空吸塑機,這種結構對于材料的利用率很高，但是維修和裝配起來不是很方便。

（3）自重復位支點選擇要求采用內外反轉條，不過這樣的設計要求要高，不僅要減小翻轉力，同時內膽密封槽不能被拉變形。要求在抽真空后冷卻時,能克服內膽產品因收縮而產生的翻轉力,保證密封槽尺寸。

3 程序設計

實現冰柜的結構設計，要利用Vs編程語言軟件進行設計。

（1）冷凍最大容積的設計要確定全部用于冷凍室的制冷量、容積、冷凍內膽的最大長度，冷藏最優發泡層的設計初始假設值就是冷凍內膽允許的最大長度，計算的結構通過相關軟件進行，并且通過計算發現120 W冷t壓縮機，所對應的冷凍最大容積為186. 65 L，冷凍內膽最大長度為750mm。

（2）冷藏發泡層厚度確定。根據相關的負荷規定，冷藏箱與冷凍箱負荷要小于120w，冷藏容積量要滿足冷量的要求，冷凍室按照零下十八攝氏度計算，冷藏室按照零下三度計算，經過軟件的計算，最后確定冷藏泡發層的厚度為69㎜，冷凍和冷藏的總容積為冷藏容積210.81L，分別為冷凍容積為158.43L，冷藏容積為52.47L，總容積為冷凍膽長度為640㎜。

4 結語

不斷完善冰柜的設計對于促進冰柜行業不斷發展有著重要的意義，冰柜的優化設計需要優秀的設計人才，作為設計者，要不斷的提升設計水平，不斷的提升自身的專業技能，設計要滿足社會市場的需求，順應時代的發展需要，隨著經濟的不斷發展，探索一條節能環保的設計道路是未來冰柜行業的發展方向。

[1]龍建佑,朱冬生,陳禮.自然復疊制冷系統的仿真與優化[J].制冷與空調(四川),2006(02).