广东顺德辰尚智能科技有限公司
摘要：文章主要从影响水蒸发的原因分析出发，分别简述了接水盒设计，以及接水盒设计等，以期为行业提供有效的参考与借鉴。
关键词：冷藏柜；水蒸发；不溢设计
一、影响水蒸发的原因分析
1.作用于水表面的空气流通速度
空气流通速度取决于冷凝风扇的位置和接水盒的高度，因此，接水盒的位置设计要确保其能够被冷凝风扇吹到；接水盒的深度不宜过深，保证换热面积和通风量，如果储水量过深应增加隔条使化霜水在接水盒中的深度均匀，不至于造成接水盒底部过深的积水，尤其是热传导率低的接水盒材料，有条件的还应增加通风孔，增强空气的流通性。
2.水周围空气的温湿度
温度越高蒸发越快，湿度越小蒸发越快。
3.水的温度
水的温度取决于接水盒周围的温度，接水盒周围的温度取决于压缩机的温度或者加热管工作时的温度，因此，接水盒的设计要靠近这些热源，同时可以利用压缩机排气管的温度给水加热。
4.水的表面积
水的表面积取决于接水盒表面的大小，接水盒的大小可以根据机组空间进行设计。
二、接水盒设计
在直冷电冰箱中人们可以看到冷藏室的后背上有很多水珠或者薄薄的一层霜，这些霜层最终化成水流到冰箱的接水盒里，在接水盒里自然蒸发；依靠定时自动除霜的无霜电冰箱，其化霜水最终也是流到接水盒中自然蒸发掉，无须人工进行处理。因此，接水盒是电冰箱不可缺少的重要零件之一，如果接水盒的设计容积不够或者蒸发不彻底，都将导致化霜水溢出流到地面而污染其它用具。
电冰箱的接水盒主要用来储存电冰箱冷藏室或冷冻室的化霜水，并且要求能够自然蒸发，不需要人工对化霜水进行处理；因此，电冰箱接水盒的设计主要考虑以下几个方面：①接水盒的安装位置必须低于制冷蒸发器的位置，易于使蒸发器上的化霜水能够流入接水盒；②接水盒必须有足够的容积；③接水盒最好靠近一定的热源，利用这些热源加速化霜水的自然蒸发，而不溢出；④接水盒的上方必须通风良好，蒸发的水蒸气能被带走；⑤接水盒还需有足够的蒸发面积。
1.接水盒的设计
（1）接水盒的安装方式
在电冰箱中接水盒的安装位置通常有几种形式：①在电冰箱的底部，如图1所示。这种方式蒸发器位置较低，出水嘴位置在冰箱的正底部，接水盒只能附在冰箱底部，为了有足够的热量使水蒸发，利用冷凝器散发的热量对化霜水进行加热。此外，在这种安装方式下空间较小，因此，必须考虑空气的流通路线，如图1所示，保证有足够的空气流通，通过空气流通将水蒸气带走，化霜水才能自然蒸发。②接水盒安装在压缩机上部，这种方式有三种情况：一种情况是在压缩机顶部有卡位，接水盒直接装在压缩机顶部，另一种情况是接水盒直接用螺钉固定在压缩机
上方的箱体底部，如图2所示，第三种情况是塑料接水盒通过压缩机后罩的安装孔插入到压缩机上方。
接水盒装在压缩机上方的安装方式，要求蒸发器的安装位置高于接水盒的高度，这样蒸发器上产生的化霜水才能通过出水嘴流到接水盒内，在压缩机工作温度的作用下加速水分的自然蒸发。③通过价值工程分析，对压缩机托板进行优化，使托板拉伸成型，并在安装压缩机位置拉出一定高度的平台装配压缩机，使它能够储存化霜水，接水盒与压缩机托板两个零件合并为一个零件，减少零件数量和零件的装配次数，大大优化了电冰箱的装配工艺并且达到节支降耗的效果。
图1接水盒位置示意图2接水盒位置示意
2.结构设计
根据以上影响水蒸发的因素，现设计２种接水盒方案，如下：
方案一：接水桶更改为塑料接水盘，增大蒸发面积，接水盘的尺寸根据机组空间做到最大，水的蒸发面积为0.14㎡；接水盒围绕压缩机，靠近热源，加速化霜水的自然蒸发而不溢出。因考虑到成本因素，其他暂不更改。
图3方案一接水盒位置示意俯视图
方案二：改变冷藏柜中接水盘的形状、从而扩大水的蒸发面积、与此同时、接水盘还应该靠近冷凝风扇、使风扇产生的风可以吹到水的表面、从而提升水表面的空气流速。另外、在接水盘中还可以放入一些金属板、并让这些金属板与压缩机的排气管相接处、从而将排气管中所释放的热量导入到接水盘中的化霜水中、对其进行加热、从而提升化霜水的蒸发速度。
三、试验方法及结果
１）试验环境
恒温恒湿试验室，环境温度为32℃，相对湿度为65％，空气流速为0.1ｍ／s。
２）试验设备
单开门600Ｌ（内容积）冷柜一台；500ｍＬ饮料540瓶。
３）试验方法
冷柜装满饮料，开始运行，饮料温度到达０～７℃时进行门开闭试验。门开闭试验方法：开门装置安装在门上，它可以将门开放至允许的最大限度。设置开门装置，确保２h门开闭运转（开闭运转设置为１min开门一次，每次10ｓ）→４h门闭运转→２h门开闭运转（开闭运转设置为１min开门一次，每次10s）→16ｈ门闭运转，连续进行３天。
４）试验判定基准无排水外流到地面的状况。
５）试验结果
方案一和方案二都无排水外流到地面的状况，都满足试验要求。排水量和蒸发量如表3-1所示，排水量和蒸发量为试验３天的总量。排水量的测定方法为化霜水通过下水管流到塑料袋中，塑料袋口和下水管之间用捆扎线扎紧，每天用量筒量出排水量。蒸发量的测定方法为接水盒装３/４水，水面最高处在接水盒上做出标记，第二天用量筒向接水盒里加水到标记处，加进去的水量即为蒸发量。
表3-1试验结果
四、市场实践
将方案一与方案二分别在几万台产品上应用、使用时间为年。其中南方地区的气温较高、且湿度较大，产品销售量较多冷藏柜的开关门频率高、使用方案一的一部分产品出现化霜水溢出现象、其他地区的应用效果较好；使用方案二的所有产品都没有出现化霜水溢出现象、由此可以见、方案一在部分蒸发条件较差的南方地区并不适用、无法充分满足市场的实际需求方案二在所有地区都比较适用。所以、在对冷藏柜接水盘进行设计的过程中、还需要考虑到不同地区气候因素的差异、站在生产成本的角度上考虑、也可以根据各地区气候的差异分别设计。
参考文献：
[1].《家用制冷设备原理与维修技术》.中国家用电器维修管，理中心主编
[2].自提冷冻冷藏柜研究现状及展望[J].李峰.南京师范大学学报（工程技术版）.2017（03）
[3].冷藏柜化霜水蒸发不溢出设计方案的设计[J].关星等.科技展望.2016（3）