摘要:冰箱是较早出现我在我国居民家中的电器之一,目前已经被大范围的普及,几乎每个人家中都有一台,大部分人日常都通过它来保存剩下的食物或者容易腐败的食材。冰箱的保温能力使其最主要的功能,其保温功能的优劣直接决定了人的使用效果。所以冰箱的生产厂家应当注重对其保温能力的提高,同时发展相关的技术,避免技术的落后使其不能满足人们的需求。文章将简述目前在冰箱中常常被使用的新型保温技术的特点,以及其所起到的效果如何。
关键词:冰箱;保温技术;研究
前言
传统保温技术是使用硬质聚氨酯泡沫塑料来提供隔热效果的。这种材料的绝热性十分优秀,同时其质量也相对其他保温材料较轻,比较容易运输。使用这种材料可以通过加厚冰箱的方式来实现更好地绝热效果,但是由于其需要占用太大的空间,所以已经不能满足人们当前的要求。新型保温技术主要是在减小目前所用材料的体积或者选择一中新的材料来代替两方面。
1.冰箱保温新技术-硬质聚氨酯发泡材料新技术
硬质聚氨酯泡沫塑料是一种具有很好绝热性的材料,所以其在被广泛地应用在保温技术中。目前国内绝大多数冰箱的隔热层使用的都是这种材料,因为它不仅性能出众,其质量较轻也比较适合进行加工与运输,同时还有隔音、抗震等一系列的优点,所以一直被沿用至今。除去这种材料存在的一些缺陷,它依然是目前最适合作为绝热材料的材料之一,同时这种材料也几乎只被应用于这方面。冰箱所应用的技术已然得到了广泛的重视,其制造业已经有成为我国主要的电器产品领域之一的趋势。所以在冰箱的制造过程中,更应该加强技术的发展。这种常见的保温材料应当得到合理地应用,这样才能发挥出其优秀的属性,提高冰箱的保温能力、降低制造成本并且减少污染的产生。为人们提供性能优秀的产品是目前冰箱制造企业最需要做的,同时也是在冰箱的各项技术发展中所不能忽视的。
自五十年代至今,这种材料的发泡工艺已经经过了好几轮的修改,使用的发泡剂也已经变更了很多次,目前最常使用的还是氟氯烃化合物。但是由于这种发泡剂的广泛应用,已经对环境造成了一定破坏,其中我们熟知的就是臭氧层空洞的产生,这是一个很严重的问题,如果不能够加以注意,可能会对人类的生存环境造成严重的影响。在九十年代的哥本哈根世界气候大会上就已经对其的使用进行了严格的约束,说明当时已经发现了长期使用这种发泡剂可能会导致的严重后果。我国目前已经不再使用这种发泡技术,转而使用其它的发泡剂来代替,例如一氟二氯乙烷、五氟丙烷等。
但值得注意的是一氟二氯乙烷依然不是最优质的发泡剂选择,因为其仍然具有臭氧层破坏潜能以及存在辐射等问题,这就注定了它依然只是被暂时的使用,很快便会被淘汰,目前很多发达国家已经不再使用这种技术。环戊烷技术目前是许多发达国家的热门技术,已经大规模投入到生产当中,它不具有臭氧层破坏潜能以及辐射等问题,但由于其使用时需要消耗的能源较多,不符合现代人节能的标准,所以依然不是最佳的选择。五氟丙烷技术可以说是目前最好的选择,对生产条件要求较低,但其目前在我国还没有被批量生产并使用,性价比也不是非常高。应用五氟丙烷技术的塑料有着很好的保温能力,得到了绝大多数发达国家的认同。但是目前又有了据说比起更加优秀的发泡材料--六氟丁烯,其有着更好的性能以及更高的性价比,但目前仍然在研究阶段,短时间内很难在市场上看到它的身影。
综合了几种技术的特点,科研人员将技术发展的重点放到了降低材质本身泡沫孔直径来起到更好的绝热效果,目前有两种方法可以实现这一点,一种是使用环戊烷混合特定的发泡助剂来实现,并且已经在被推广当中。
期刊文章分类查询,尽在期刊图书馆而第二种方法是在发泡过程中不断对容器内气体进行抽出,使其内部形成真空的条件,将全部气体抽出的目的是使反应液可以在其内部更加自由地流动,不受到内部气体的阻碍。相比于第一种方法,使用这种方法可以使发泡单元填满整个容器内部,可以节省一部分资源,同时效果也更好。通过这些技术,就可以有效提高冰箱的保温效果,同时将污染降到最低。
2. 冰箱保温新技术-离心式超低K值真空隔热VIP保温技术
目前人们对冰箱的外观有了更多的要求,除了美观以外还要在容量增大的同时减小其所占用的空间。所以将隔热层变得更薄就成了目前所需要完成的目标,。这样既可以使整体的质量变轻、体积变小,也可以增大内部空间,实用性更强。在整个技术的发展过程中,二十世纪可以说是一个明显的分水岭,技术发展的迅猛速度已经超出了人们的估计。在当前的社会环境的影响下之下,人们的能源意识与环保意识逐渐地增强,所以目前大部分技术都要从节能环保方面入手,这也是目前的大趋势。探究出效果好并且对环境造成的影响很小的材料是目前我们十分需要的,所以离心式超低K值真空隔热VIP保温这项技术也就随之而诞生了。海尔公司通过自身的研发以及各领域科学家的参与,解决了许多在科技方面的困难,终于在二零零零年第一次将宇航服上使用的材料应用在了冰箱上,制造出了世界上第一台使用航空航天材料进行保温的冰箱--海尔宇航变频冰箱。这种材料在绝热方面有着极大的优势,是普通材料能力的十倍以上,遥遥领先了其它企业生产的常规冰箱。这种材料由于其绝热效果十分强大,成功在将冰箱隔热层变薄的前提下降低了电能消耗。这既满足了使用者对其外观的要求,增大了内部储存空间,同时也符合当今社会节能环保的理念。其环保的特点主要来源于其成分中大部分都是二氧化硅,这是一种在大部分情况以及操作下都不会产生有害物质的材料,同时也可通过回收加工来实现二次使用。
VIP是真空绝缘板以及真空隔热板的英文缩写,是研发出的一种绝热性能极强的材料,几乎可以达到完全阻断热量的传递。其原理就是将两块隔热板之间的气体抽出,使其形成相对真空状态,并在两块隔热板板之间加入大量隔热材料,以此来实现最大程度的隔热效果。这对提高冰箱的保温能力以及节约能源有着重要意义。目前这种真空隔热板材料已经被实际应用到了冰箱制造中。其主要有两块隔热板以及中间的隔热材料构成,只要保证这两种材料使用的合理,就可以保证其隔热效果达到标准。目前在其应用的大多种类的隔热材料中,将玻璃纤维加入到隔热板之间的效果是最好的。
任何绝热原理都是相同的,都是最大程度的将热量传递进行中断,以此形成一个没有热量传递的中空段。但是热量传递的方式有很多,这就不可避免的会导致冰箱的隔热性能会出现一些问题。目前许多企业在使用真空隔热板时就没有注意到方法的不正确,导致了其隔热能力的下降。其中最常见的问题就是在隔热板外部材料中含有铝合金,这必然会导致热量以此来传递,这也就使其隔热效果受到了影响。其次就是中间填充的隔热材料主要由传统的湿法制成,其内部纤维排列没有顺序,热量可能会因此而传递。所以目前科研人员将研发的目标定位到了“超K”,将热量传递最大限度抵消。其主要原理是通过离心运动将填充材料纤维呈现有序的排列,这样可以达到需求的效果。
3.结语
从九十年代至今,对于冰箱性能的追求已经赶不上人们对环境保护的要求。所以新型的技术都应该符合环保的理念,将对环境造成的破坏降到最低。在保温技术方面,使用的材料一定不能存在臭氧层破坏潜能以及辐射等问题,同时也需要具有良好的性能。只有不但能符合环保的条件,同时还可以让人更好地对其进行使用,这才是现代技术所应当具有的特点。我们应当在技术方面投入更多的重视与资金的注入,这样才能保证其稳定地发展。
参考文献:
[1]朱小兵,张晶晶,刘星.保温新技术在节能冰箱上的应用[J].电器,2012(S1):48-52.
[2]张奎,刘建如,朱小兵,陶海波,朱文印.新一代冰箱制冷保鲜技术研究与产业化[J].家电科技,2016(S1):43-47.
论文作者:陈波
论文发表刊物:《防护工程》2018年第29期
论文发表时间:2018/12/27
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