基于產品功能淺析蒸發式冷風扇性能水平及發展方向

摘 要：本文以產品視角對蒸發式冷風扇的風量、加濕量、能效比以及加熱效果進行對比分析，研究表明冷風扇的送風性能、加濕效果以及制熱能力不亞于塔扇、加濕器、電暖器產品性能，甚至在某些方面，如降溫性能、加濕均勻性等更優于對比產品。并預測蒸發式冷風扇產品未來將向著輕量化、智能化、健康化方向發展。

關鍵詞：蒸發式冷風扇，風量，加濕，加熱

DOI編碼：10.3969/j.issn.1002-5944.2023.22.033

0 引 言

蒸發式冷風扇（以下簡稱“冷風扇”）是一種利用水的蒸發吸熱原理，以機械通風的方式使空氣通過濕潤的填料，從而使被處理的空氣溫度降低的器具[1]。冷風扇特有的節能濕簾蒸發降溫系統，既能降低溫度、吸附粉塵、清新空氣，又能均衡濕度。近年來，冷風扇廣受市場認可，據奧維市場羅盤統計，2022年冷風扇全國線上銷售量達300多萬臺，占風扇市場比重約17%。

經過長期發展，冷風扇產品的形式、功能愈發多樣，可做到一機兩用甚至多用的效果。本文主要參考GB/ T 23333《蒸發式冷風扇》等產品標準與測試方法，對冷風扇風量、蒸發量以及冷暖型冷風扇的制熱性能與塔扇、加濕器、暖風機進行對比研究。結合市場情況，分析冷風扇的優點及劣勢，并提出冷風扇未來的發展方向建議。

1 冷風扇送風性能對比分析

傳統風扇（落地式、轉頁式等）采用軸流風葉，風量測試采用GB/T 13380中規定的方法。與傳統風扇相比，冷風扇多選用貫流風葉，采用離心風葉和軸流風葉的產品較少，其形體較為特殊，多為臺地式平寬口出風，近年來也出現一些圓柱式長窄口出風方式，其風量測量采用GB/T 23333《蒸發式冷風扇》中規定的方法，俗稱“風洞法”。兩個測試方法差異較大，不便于在同一評價維度對比。

柱式扇（俗稱“塔扇”）形體與冷風扇相對較為接近，一定程度上具有對比性，故本次選用塔扇作為冷風扇對比分析對象。

隨機選取三款型號尺寸不同的塔扇與冷風扇進行風量測試，如表1所示。塔扇風量段主要集中在350～500 m3/ h，與冷風扇相比風量范圍較窄。其主要原因是塔扇受體積影響，所選擇的風葉主要為細長型貫流風葉，行業間尺寸相差較小，所以整體風量相差不大，而冷風扇可選用風葉類型、尺寸受限小，故而風量范圍寬。但在產品體積相差不大情況下，冷風扇因進風受濕簾阻隔，相比塔扇風量較弱。

在降溫方面，塔扇是利用電動機驅動風葉或風輪運轉，進而帶動并加速空氣的流動產生風，風帶走人身體的熱量從而使人感到涼爽，塔扇本身不具備降溫效果。冷風扇在強制對流的基礎上，通過水泵將水箱中的水均勻淋在濕簾上，在風輪帶動下空氣穿過浸濕濕簾，加濕的空氣從出風口吹出，吸收熱氣中的熱量，從而達到一定的降溫效果[2]。

在干球38℃、濕球23℃測試工況條件下，將冷風扇、塔扇放置在氣候試驗室內運行至穩定狀態，測量樣機進風口、出風口附近溫度，計算其溫差。塔扇、冷風扇降溫效果對比如圖1，可以看出，排除測量誤差，塔扇完全沒有降溫效果，但冷風扇周圍環境溫度可降低3～5℃。

綜上所述，市場主流冷風扇與塔扇風量相差不大，但降溫效果優勢明顯。

2 冷風扇加濕性能對比分析

根據熱、濕交換理論，加濕方式分為兩種：一種是等溫加濕，利用外界熱源產生蒸汽，然后再將蒸汽混到空氣中進行加濕，如電極式加濕器、電加熱式加濕器；另一種是等焓加濕，由水吸收空氣中的顯熱而蒸發加濕，空氣失去顯熱而得到水的氣化潛熱，如蒸發式加濕器、超聲波式加濕器[3]。選取與蒸發式冷風扇加濕方式相同的超聲波加濕器和蒸發式加濕器作為對比分析對象。

家用加濕器的出霧口風速一般為1.2～1.6 m/s，出霧口出來的濕氣大多聚集在加濕器附近，導致加濕器附近的濕度大于遠處的濕度[4]。一般加濕器連續工作超過2 h或環境濕度較高，吹出的水霧將不能及時在空氣中汽化，會直接沉降到桌面或地面，形成明顯水跡，很難形成較大空間范圍內的加濕，桌面式加濕器的影響尤為明顯。

由于使用場景的限制性，加濕器的加濕量普遍不大。據統計，市場占比最高的超聲波加濕器加濕量一般在為150～400 mL/h，蒸發式加濕器為500～800 mL/h。并且由于產品功能相對單一且售價不高，市場大多數加濕器為固定加濕量，并不會隨環境濕度調節。

冷風扇屬于主動蒸發，不僅可以根據使用環境主動調節蒸發量，而且在風機作用下房間溫濕度更均勻。冷風扇的加濕量主要取決于濕簾面積，一般來說，水箱容量大的冷風扇體積也相對較大，所選用的濕簾面積和風輪尺寸也相對較大，故而水箱容量越大，其加濕量越大。理論上，不考慮產品體積，只要不斷增加濕簾面積，加濕量也不斷增大[5]。市場上的冷風扇產品，一般水箱容量在10 L以內的加濕量主要為500～1000 mL/h，10～20 L容量冷風扇加濕量則達到1000～2000 mL/h，其加濕量遠大于加濕器，產品的對比可見表2。

綜上，冷風扇加濕量大，給空氣加濕的過程中也會使周圍空氣溫度得到不同程度的降低，更適合于房間或空間加濕。而加濕器體積小，局部加濕強度大，更適合局部加濕。

但無論是加濕器還是冷風扇，水箱中長期存水都會滋生細菌。為了消除病菌的影響，歐盟加濕器安全特標EN 60335-2-98已針對水箱清潔、缺水提醒、抗菌、除菌等方面進行了標準要求，目前大多數加濕器廠家的說明書中都會要求消費者定期清潔水箱，并且在水箱中增加抗菌材料或除菌模塊。而冷風扇在健康安全方面發展遠不及加濕器，市面上大多數冷風扇產品沒有抗菌、除菌等功能。目前，冷風扇標準也在逐步完善健康安全部分內容，冷風扇產品未來必然會有更大的上升空間。

3 冷暖冷風扇制熱性能對比分析

隨著用戶對復合型產品的需求增加，近年來冷暖型冷風扇越來越受到市場關注，冷風扇單制熱模式下其制熱原理基本與暖風式電暖器相似，制熱功率值與一般電暖器相當。

選取1臺冷暖冷風扇，和4臺相同功率不同類型的電暖器，按QB/T 4096規定進行周圍表面溫升試驗，按式（1）計算樣機周圍表面溫升值。

K=T1-T0 （1）

加熱效果對比如圖2所示，相同制熱功率下，冷風扇的溫升值可以達到13.34 K，加熱效果與暖風機基本一致，溫升值遠高于電熱油汀和踢腳線，加熱效果優于自然對流式電暖器。

4 結 語

相比于風扇，冷風扇的風量基本可以與塔扇相當，且降溫效果明顯優于傳統風扇。相比于加濕器，冷風扇加濕量更大，加濕均勻性更好，更適用于房間或空間加濕。此外，冷風扇產品設計空間大，可以附加制熱等功能，且制熱效果優于自然對流式電暖器，與暖風機基本一致，真正可以做到一機多用，也可以解決兩季品利用率低的問題。但冷風扇也存在產品體積大、水箱易滋生細菌等缺陷，以及認知度低、缺乏領導品牌等問題，由此可以看出，產品輕量化、智能化、健康化將成為冷風扇未來的主要技術發展方向。

參考文獻

[1]蒸發式冷風扇：GB/T23333-2009[S].北京：中國標準出版社，2009.

[2]陳午.關于蒸發式冷風扇能效比的探討[ J ] . 家電科技，2009（Z1）：20-21.

[3]金利江，何曉波.蒸發式冷風扇制冷性能評價及試驗方法研究[J].家電科技，2019（4）：68-71.

[4]劉清龍，姜國璠，王麗娟.家用加濕器適用面積計算及測試方法探討[J].家電科技，2015（5）：46-47.

[5]董曉杰.蒸發式冷風扇的耗水量測試與分析[J].制冷與空調（四川） ，2015（3）：290-293.

作者簡介

張華，碩士，高級工程師，主要從事空調及生活電器等領域的技術標準研究與管理工作。

（責任編輯：袁文靜）