引言：

风冷式冰箱采用了热湿交换，强迫对流换热的方式使在储藏室内的空气流经蒸发室进行热湿交换，通过冰箱内的空气循环来把各个储藏空间的温度维持稳定在设定好的范围之内。冰箱在运行的时候空气中循坏的水分会在蒸发器的翅片表面上进行分析并结冻成霜，会随着冰箱在持续运行时使霜层在不断的增厚，增加蒸发器换热的热阻和空气循环的流通阻力，引起空气循环的流量减小、蒸发的温度下降、冰箱的制冷能力的衰减和压缩机的停启比增大，因此除霜控的技术对冰箱的保鲜品质和如何降低冰箱的运行能耗有着重要的影响。

1.研究背景

1.1风冷式冰箱的特点

风冷式冰箱以其特有的“多温区”、大容量、自动化霜等各种优点而被行业公认为是对冰箱发展的良好趋势。风冷式的冰箱主要是通过蒸发器风机的工作使冷藏室和冷冻室里的回风流经蒸发器进行换热的功能，在这个降温的过程中，空气中的水蒸气在蒸发器表面进行分析凝结成霜，在这之后的蒸发器运行的时间会慢慢的增长，冰霜的霜层在逐渐的增厚，使在换热过程中热阻和空气流通的阻力增加，空气的流量减小，蒸发的温度下降，蒸发器换热的性能降低。因此，当冰箱蒸发器表面的霜层达到差不多的厚度时，则需要定期的进行化霜^[1]。

1.2冰箱化霜的研究过程

目前在国内外的学者中，对冰箱化霜的相关过程中进行大量研究的人员不少，国外的部分研究人员在使用传热的模型来分析冰箱在化霜的过程中热量的分配时，指出钢管的辐射对流式电加热器产生的热量仅有30％用于化霜，提出双套筒内置的螺旋盘强化了化霜时制冷剂与蓄热材料的换热^[2]。国内的一些研究人员在总结了其他无霜冰箱的化霜功能后，对热气化霜的技术、电化霜的技术、吸附化霜的技术和超声波化霜的技术进行优点和缺点的分析，指出超声波化霜是最能保湿保鲜和节能明显的化霜方法，但是缺点是超声波化霜的程度对蒸发器和风道结构影响大。

1.3风冷式冰箱性能的因素

从这几年的冰箱的蓄热化霜以及电化霜的技术研究中可以看出来，冰箱结霜是风冷式冰箱性能的重要影响因素之一，但是在冰箱化霜的技术研究大多数是集中于在对冰箱化霜的控制模式或加热器位置的改进研究上，很少听见或看见提出新型的化霜方法。这是因为在现在所拥有的化霜方法中，电化霜的方法结构简单，但是不仅耗能大，安全性也很差；自然对流除霜基本上是在直冷式冰箱上常见，风冷式冰箱的霜层早风道内的蒸发器上，如果采用自然对流除霜需要的时间会很长，会大幅度的提高风冷式冰箱的箱室内温度；热气化流霜采用的是由内而外的化霜方法，效果虽好但是增加了制冷管路的复杂性，会降低系统的可靠性^[3]。目前对于蓄热化霜的技术主要是应用在空调冬季的工况，作为空调内辅助热制冷剂化霜的一种方法，这种方法虽然说可以对冰箱起到一定的借鉴作用，但是由于冰箱与空调的内部结构有较大的差异，应用于冰箱内的话冰霜的工况还不够成熟，所以目前也还没有找到一种非常适合于冰箱工况节能化霜的方法来代替现在一直在用的电化霜。

2.利用室内自然风的风冷式冰箱的结构和流程

2.1利用室内自然风的风冷式冰箱结构

风冷式冰箱是采用一种壁龛式的除霜装置，采用的是将房间环境的空气引入冰箱化霜的方式，将引入房间环境的空气通过强迫对流方式和冰箱蒸发器的表面霜层进行热交换，实现化霜的目的^[4]。

2.2利用室内自然风的风冷式冰箱除霜的流程

在风冷式冰箱制冷后在为带有壁龛式除霜装置的风冷式冰箱在除霜工作时的运行方式，正在除霜时会打开融霜进风口和融霜出风口进出风的电动风门，此时在融霜风道的阀门打开的同时会关闭制冷风道的阀门，制冷送风口以及制冷回风口关闭，房间环境空气在风机的驱动下进入风道通过融霜风道吹过蒸发器的表面，最后通过融霜出风口排出，实现将房间环境的空气引入强制对流化霜的过程。

2.3实验方法

在做风冷式冰箱除霜的实验过程中，需要在实验的过程对风冷式冰箱蒸发器表面的风速进行估算，还要做好对室内自然风除霜的操作步骤化霜工况的分类准备，本次风冷式冰箱除霜实验控制的实验变量主要分为实验进风风速和实验进风温度^[5]。在进行风冷式冰箱除霜的实验中还需要特别的研究冬季的工况自然风除霜温度，因为冬季测量数据的方法与春秋季和夏季的方法有稍许的不同，冬季需要的取点温度相对于室温的温差太大，仅仅是凭辅助降温的装置很难达到在风冷冰箱除霜的实验中需要的进风温度，所以在实验中要采取冰箱内循环的方式去模拟室外冬季的低温风，在做风冷式冰箱除霜实验的同时也需要准备一些向对应的运算公式，方便在实验中的计算，让实验的数据增加一定的准确率。

结语:随着我国科技的发展，风冷式制冷系统已然成为未来制冷系统的主要发展潮流，风冷式冰箱已经普遍出现在各家各户里，在围绕着风冷式冰箱的除霜性能问题的研究上逐渐的受到关注。本文主要以利用室内自然风的风冷式冰箱的除霜性能进行实验研究为主题，了解风冷方式冰箱的构造以及风冷方式冰箱除霜的过程，设计出实验的方案，设计不同的温度段和抽取自然风增加风门。

参考文献：

[1]李明.直冷、风冷混合式冰箱结构和控温方式:CN88215105.3[P].1989-12-13.

[2]李凌,朱嘉伟,李成武, 等.智能参数化控制和仿真设计技术在高端风冷冰箱的研究与应用[Z].海信容声(广东)冰箱有限公司.2016.

[3]唐甜,田小红.风冷冰箱除霜专利技术综述[J].河南科技,2019,(33):59-61.

[4]上海信业智能科技股份有限公司.一种利用自然风的室内空气导流装置:CN201810249336.X[P].2018-09-18.

[5]陈星宏.利用自然风进行室内制冷的装置:CN201620070016.4[P].2016-06-15.

作者简介：祝贺（1986.5.19），男，汉族，山东郓城，本科/学士，工程师，研究方向：家用电器技术及质检。