冰箱內(nèi)濕度控制技術(shù)分析

宋蕊

摘? ?要：冰箱冷藏室濕度較大，一般能達(dá)到70%左右，如果直接將需要低濕環(huán)境的物品存儲在冷藏室內(nèi)，不僅會導(dǎo)致物品快速吸收空氣中的水分，難以達(dá)到預(yù)期的干燥、防霉效果，嚴(yán)重影響被存儲物品的品質(zhì)，為解決這一技術(shù)問題，在冰箱內(nèi)搭載可調(diào)節(jié)濕度的間室如干燥室是比較常見的方式，而干燥室內(nèi)的濕度控制是影響儲存效果的重要因素。同時(shí)，由于頻繁開門及儲存物品水分蒸發(fā)等原因，冰箱內(nèi)的濕度會增大，空氣中的水蒸氣易在物品表面結(jié)露或凝霜，結(jié)露容易滋生細(xì)菌，而凝霜會使食物味道流失或使食物變色，影響物品儲藏效果，同時(shí)在空氣循環(huán)中，空氣中過多的水分容易在蒸發(fā)器表面結(jié)霜，影響蒸發(fā)器的工作效率，需定期對蒸發(fā)器進(jìn)行除霜，增加了冰箱的能耗。因此，如何控制冰箱儲藏室內(nèi)的濕度在合適的范圍內(nèi)，除去冰箱內(nèi)過多的濕氣，避免冰箱內(nèi)濕度過高，是本文探討的主要課題。

關(guān)鍵詞：冰箱? 濕度? 控制

中圖分類號：TP273? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ?文獻(xiàn)標(biāo)識碼：A? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? 文章編號：1674-098X（2019）05（c）-0080-02

冰箱內(nèi)的溫度和濕度是影響冰箱內(nèi)食品保存品質(zhì)的重要指標(biāo)，因此。冰箱內(nèi)濕度控制的手段種類繁多。由于在現(xiàn)代社會中需要在低濕環(huán)境儲存的物品種類越來愈多，同時(shí)為了避免冰箱內(nèi)空氣中水蒸氣含量過多過重在冰箱內(nèi)凝露結(jié)霜，本文在側(cè)重冰箱內(nèi)除濕手段的前提下對冰箱內(nèi)濕度控制技術(shù)手段進(jìn)行了梳理，現(xiàn)有冰箱內(nèi)濕度控制技術(shù)手段的分解表如圖1所示。

由圖1可知，有冰箱內(nèi)濕度控制技術(shù)手段種類繁多，主要分為冷卻除濕法，干燥空氣除濕法，吸收/吸附除濕法，膜除濕法等等[1]。

冷卻除濕法主要使指將冰箱內(nèi)含濕量較高的空氣流過冷卻表面從而在冷卻表面凝結(jié)成冷凝水的除濕方式，而根據(jù)冷卻表面的不同又分為蒸發(fā)器冷凝除濕法、半導(dǎo)體制冷除濕法以及冷卻板結(jié)露除濕法三種[2]。

干燥空氣除濕法主要是指將干燥空氣通入儲藏室內(nèi)從而降低冰箱內(nèi)空氣相對濕度的除濕方式，例如向真空容器供給干燥空氣防止食品在解凍時(shí)被冷凍物被水沁濕[3]，通過引入干燥空氣至柜體內(nèi)防止展示柜內(nèi)結(jié)霜[4]，用加熱后的空氣干燥除濕防止冰箱內(nèi)凝露[5-6]。

吸收/吸附除濕法是冰箱除濕領(lǐng)域應(yīng)用最早、最為廣泛的除濕方式，又分為固體吸附除濕及液體吸收除濕，其中固體吸附除濕則更為常見，固體吸附除濕主要是指采用多孔固體吸濕劑來吸附空氣中的水蒸氣，吸附除濕劑的種類很多，冰箱內(nèi)常用的固體吸濕劑主要為活性碳、活性氧化鋁、硅膠、氯化鈣、不織布、高分子合成親水性樹脂、高分子合成纖維等，而轉(zhuǎn)輪除濕為一種特殊的固體吸附除濕方式，通過除濕轉(zhuǎn)輪的連續(xù)轉(zhuǎn)動，周而復(fù)始地進(jìn)行冰箱內(nèi)空氣的吸濕、脫濕，達(dá)到干燥濕空氣的目的，除濕效率較高。液體吸收除濕主要是指是將潮濕空氣與濃溶液吸濕劑接觸從而達(dá)到除濕目的，常用的液體吸濕劑有氯化鈣、溴化鋰、氯化鋰、三甘醇等。

膜除濕法又分為高分子電解質(zhì)膜除濕法和選擇性透過膜除濕法，高分子電解質(zhì)膜除濕是指在高分子電解質(zhì)膜的一面設(shè)置陰極（cathode）層，而在另一面形成陽極（anode）層，從陽極層側(cè)來對水分進(jìn)行吸濕，可以避免產(chǎn)生震動噪音，便于收納粉狀食物，而選擇性透過膜除濕法則是隨著膜分離技術(shù)的發(fā)展而產(chǎn)生的新型除濕技術(shù)，水蒸氣可以通過膜而氧氣、氮?dú)獾炔荒芡ㄟ^，從而達(dá)到除濕目的。具有設(shè)備簡單、操作方便、除濕效率高、能耗低的優(yōu)點(diǎn)[7] 其他除濕方法主要包括化學(xué)反應(yīng)除濕法[8]、靜電效應(yīng)除濕法[9]等，以及各種除濕方式的組合使用[10]。

通過對冰箱濕度控制領(lǐng)域各種除濕手段的分析，我們可以發(fā)現(xiàn)固體吸附除濕仍是國內(nèi)外冰箱除濕中應(yīng)用最廣泛、最為常見的除濕手段，具有設(shè)備簡單、占用體積小，初投資小，吸附效果好等優(yōu)點(diǎn)，但當(dāng)吸附劑吸附一定量水分后需要再生或更換，其中的轉(zhuǎn)輪除濕法由于可以周而復(fù)始地進(jìn)行吸濕、脫濕，除濕效率較高，在冰箱除濕領(lǐng)域的應(yīng)用也日益廣泛，但同時(shí)具有體積較大，占用空間較大的缺點(diǎn)。

液體吸收除濕的優(yōu)點(diǎn)是可以實(shí)現(xiàn)空氣的大幅度減濕，達(dá)到很低的含濕量，缺點(diǎn)是需要一套鹽水溶液的再生設(shè)備對其進(jìn)行再生，系統(tǒng)復(fù)雜，初投資大，因此，在冰箱除濕領(lǐng)域不如固體吸附除濕應(yīng)用廣泛，也可采用一些低溫?zé)嵩磳?shí)現(xiàn)溶液的再生，例如壓縮制冷的冷凝廢熱等，降低能耗。

冷卻除濕法在冰箱除濕領(lǐng)域也較為常用，其中又以蒸發(fā)器冷凝法最為常見，但需定期對蒸發(fā)器進(jìn)行除霜，以避免影響蒸發(fā)器工作效率，半導(dǎo)體制冷除濕法在冰箱除濕領(lǐng)域中的應(yīng)用也日益廣泛，具有降溫迅速、無噪聲與污染、體積小、冷量調(diào)節(jié)范圍寬，易于控制等優(yōu)點(diǎn)，并可多級連用，缺點(diǎn)是需要保證冷熱端的散熱性能。

電解質(zhì)膜除濕法具有電解效率高，避免產(chǎn)生震動、噪音小等優(yōu)點(diǎn)，近年來在冰箱除濕領(lǐng)域也較為常見，但在使用過程中需結(jié)合吸濕材、斥水層等，若要在冰箱除濕中推廣使用需克服成本高，設(shè)備復(fù)雜等缺點(diǎn)。

在對冰箱濕度控制領(lǐng)域?qū)＠暾埲思吧暾埩糠矫?，國外尤其是日本的制冷業(yè)巨頭三菱重工、松下、東芝、日立、夏普、三洋電機(jī)等公司的專利申請量較多，技術(shù)主題廣泛，技術(shù)也較為成熟，這反映了日本在制冷領(lǐng)域的壟斷地位，與日本相比，國內(nèi)的在冰箱濕度控制領(lǐng)域的專利申請多為日本、歐美、韓國等國的中文同族，本國的專利申請數(shù)量較少，且涉及技術(shù)主題也較為單一，這反映了國內(nèi)在冰箱除濕領(lǐng)域技術(shù)的薄弱，需不斷加強(qiáng)這方面的技術(shù)研究與創(chuàng)新。

參考文獻(xiàn)

[1] 松下電器產(chǎn)業(yè)株式會社.干燥裝置以及具備該干燥裝置的冰箱[P].中國專利：2013100383466，2014-08-06.

[2] 多種吸附技術(shù)公司.冰箱除霜裝置[P].中國專利：2007800233423，2009-07-08.

[3] 三菱重工業(yè)株式會社.冷凍庫[P].日本專利：2789994，1995-09-05.

[4] 三洋電機(jī)株式會社.冷凍展示柜結(jié)霜防止裝置[P].日本專利：5204994，1995-10-13.

[5] 三洋電機(jī)株式會社.低溫展示柜 [P].日本專利：28407195，1997-05-16.

[6] デラビル株式會社.干燥庫兼冷藏庫[P].日本專利：21404697，1996-02-16.

[7] 王倩.空調(diào)系統(tǒng)中的除濕技術(shù)[J].廣東石油化工學(xué)院學(xué)報(bào)，2013，23（4）：63-66.

[8] （INFO-N） CIE INFORM MILITAIR.儲藏盒內(nèi)濕度控制[P].法國專利：8515661，1987-05-21.

[9] 株式會社日立.冷凍冷藏庫著霜防止方法[P].日本專利：11835391，1992-12-02.

[10]（FOTO-N） FOTON TUNING KK.激光裝置保持箱內(nèi)濕度控制[P].日本專利：2002103697，2003-10-15.