破解家用冰箱結(jié)冰問題的策略研究

摘?要：本文敘述了冰箱冷藏室中冷凝水的來源途徑以及冷藏室內(nèi)壁結(jié)冰的緣由，分析對比了幾種常用的消除冰堵方案的優(yōu)缺點，借助熱管原理及應用現(xiàn)狀，創(chuàng)新性地提出了使用紫銅管制作簡易熱管，依托壓縮機余熱徹底解決排水管冰堵問題的方案。

關鍵詞：結(jié)冰;熱管;滴水盤;壓縮機

Strategy?Research?on?Solving?the?Icing?Problem?of?Household?Refrigerator

Guo?yan

Nanjing?Technical?Vocational?College?JiangsuNanjing?210019

Abstract：This?paper?describes?the?source?and?way?of?condensate?in?the?refrigerator?freezer?and?the?reason?why?the?wall?of?the?refrigerator?freezer?freezes，analyzes?and?compares?the?advantages?and?disadvantages?of?several?common?schemes?to?eliminate?ice?blockage，and?creatively?puts?forward?a?scheme?to?completely?solve?the?problem?of?ice?blockage?in?the?drainage?pipe?by?making?a?simple?heat?pipe?with?red?copper?pipe?and?relying?on?the?waste?heat?of?the?compressor?with?the?help?of?the?principle?and?application?status?of?heat?pipe.

Keywords：freeze;Heat?pipe;Drip?tray;compressor

隨著人們生活水平的日益提高和生活節(jié)奏的加快，作為食品儲備保鮮的家用冰箱已經(jīng)成為家居生活當中不可或缺的必需品進入千家萬戶。但是在日常使用過程當中，許多使用直冷式冰箱的用戶會發(fā)現(xiàn)冰箱的排水管會經(jīng)常性出現(xiàn)冰堵現(xiàn)象，造成冰箱冷藏室中產(chǎn)生的冷凝水無法及時排除，從而在冷藏室內(nèi)壁產(chǎn)生大量結(jié)冰的現(xiàn)象。這種冷藏室結(jié)冰現(xiàn)象不僅會降低冰箱的制冷效果，增加能耗，而且會影響到冷藏室存儲的食品質(zhì)量，給用戶帶來諸多的困擾和不便。

1?冰堵出現(xiàn)的原因分析

1.1?冷藏室中冷凝水的來源

一般情況下，家用冰箱冷藏室溫度設定在0℃～10℃之間，低于室內(nèi)環(huán)境溫度和放入冰箱冷藏室的食品溫度。在空氣中含濕量不變的情況下，當環(huán)境溫度降低時，空氣中水蒸氣的相對濕度會逐步增加，甚至達到冷凝點從而產(chǎn)生冷凝水。冰箱冷藏室中冷凝水的來源主要有以下幾種途徑：（1）食物本身攜帶大量水汽，放入密封的冷藏室以后內(nèi)遇冷就液化成水。（2）食物在存放時，溫度太高沒有進行冷卻就直接放入冰箱內(nèi)，食物本身含有的水蒸氣以及熱的空氣含水量較大，在冰箱內(nèi)冷卻時造成大量的冷凝水。（3）冰箱的門封老化，導致箱體外面的熱空氣進入冰箱里遇冷溫度降低而產(chǎn)生凝結(jié)。（4）冷藏室開門次數(shù)過于頻繁，造成大量的熱空氣進入電冰箱內(nèi)，熱空氣在冷凝中會產(chǎn)生冷凝水。

1.2?冷藏室出現(xiàn)冰堵的原因

對于直冷式冰箱來說，冷藏室內(nèi)壁就等同于冰箱的蒸發(fā)器，表面溫度低于設定的冷藏溫度5℃～8℃。大多數(shù)情況下用戶的冷藏溫度一般設置在4℃左右。由此可見直冷式冰箱冷藏室的溫度基本上都略低于水的凝固點。正常情況下，冰箱冷藏室中生成的冷凝水會沿著冰箱內(nèi)壁匯流到特設的排水口經(jīng)由冰箱背面排放到壓縮機上側(cè)的積水盤。這樣的設計在于一方面使冷凝水再次形成水蒸氣揮發(fā)，另一方面通過冷凝水蒸發(fā)可以給壓縮機降溫，確保壓縮機良好運行。

隨著冰箱的使用時間的延續(xù)，加之使用過程中的疏忽大意，可能會有一些固體雜物進入冷凝水排水管，使得冷凝水的生成速度大于排出的速度，造成排水不暢的現(xiàn)象，甚至會在排水口附近以及冷藏室表面形成積水。由于冷藏室表面溫度低于水的凝固點，流動緩慢的冷凝水就會在排水口附近逐漸凝結(jié)，進而在排水管內(nèi)部和整個冷藏室表面結(jié)冰，造成冰箱排水管冰堵、冷藏室內(nèi)表面大量結(jié)冰的現(xiàn)象。

冰堵出現(xiàn)的另一個原因是運輸和搬動冰箱的過程中，可能使靠近冰箱冷凍室部位的保溫材料產(chǎn)生裂縫或者冰箱本身在生產(chǎn)過程中排水管的擺放位置過于接近冷凍室，使得冷凝水排水管與冷凍室間的保溫效果降低，造成排水管溫度過低。一旦冷凝水進入排水管的流速變慢就會可能在排水管內(nèi)部產(chǎn)生冰堵現(xiàn)象，進一步延伸到整個冷藏室表面。8BEB94FD-1FB0-4516-85BD-601D2815082C

2?常用的解決方案

一旦家里的冰箱出現(xiàn)冷藏室結(jié)冰這樣的現(xiàn)象以后，用戶通常會采取以下幾種處理方案來解決問題。

2.1?手工除冰等待自然消融

當冷藏室出現(xiàn)結(jié)冰現(xiàn)象時，大多數(shù)用戶采取的措施就是使用鏟子等器具將表面結(jié)的冰手工鏟除。具體是先斷開冰箱的電源，打開冰箱門等待冰塊自然消融以達到可以手工鏟除解決冰堵的目的。這種方案簡單易行，大多數(shù)用戶都可以完成。最大的缺點是使用鏟子等器具產(chǎn)出冰塊時可能會損壞冰箱內(nèi)壁，甚至更嚴重的會造成冷藏室制冷劑的泄露。

2.2?灌注熱水消除堵塞

排水管冰堵之后，結(jié)冰會將冷藏室冷凝水收集口堵塞。為了能夠?qū)崴嗳肱潘苋诨鶋K，需要使用一個大約100mL的注射器和直徑4mm、長度60～80cm的塑料軟管來完成。具體操作流程是：

（1）手動去除冷凝水收集口附近的冰;

（2）使用注射器吸取80℃左右的熱水，通過軟管射到收集口，等待部分冰融化后用注射器將水吸出;

（3）再使用注射器吸取80℃左右的熱水，將軟管塞入部分排水口并射入熱水，等待幾分鐘后將排水管中的水吸出;

（4）采用同樣的方法反復第三步動作，直到排水管中吸不到射進去的水或者聽到水流聲為止。

這種方案中的注射器和塑料軟管在淘寶上有套裝銷售，操作方法比較簡單，大多數(shù)用戶都可以完成。最大的缺點是不能根本性解決問題，后期使用過程中依舊可能會出現(xiàn)冰堵結(jié)冰的現(xiàn)象，需要反復消除。

2.3?求助售后返廠維修

在保修期內(nèi)的用戶一般會求助冰箱廠家售后服務部門，他們?nèi)绻胍獜氐捉鉀Q問題，就會將冰箱拉回工廠或維修部，將冰箱的后蓋打開，對冰箱冷凍室附近的排水管進行重新做保溫，或者將此處的保溫層加厚，提高冷凍室的保溫性能。這樣的方案雖然可以徹底解決冰箱冰堵的問題，達到一勞永逸的目的，但是這種方案維修費用比較高，工藝復雜，同時用戶需要將冰箱從家里送到維修部，費時費力，性價比不高。

3?借助熱管原理解決冰堵

3.1?熱管的工作原理

熱管是一種具有特高導熱性能的新穎傳熱元件，就是利用蒸發(fā)制冷，使得熱管兩端溫度差很大，使熱量快速傳導。一般熱管由管殼、吸液芯和端蓋組成，如圖2所示。熱管內(nèi)部是被抽成負壓狀態(tài)，充入適當?shù)囊后w，這種液體沸點低，容易揮發(fā)。管壁有吸液芯，其由毛細多孔材料構(gòu)成。熱管一段為蒸發(fā)端，另外一段為冷凝端，當熱管一端受熱時，毛細管中的液體迅速蒸發(fā)，蒸氣在微小的壓力差下流向另外一端，并且釋放出熱量，重新凝結(jié)成液體，液體再沿多孔材料靠毛細力的作用流回蒸發(fā)段，如此循環(huán)不止，熱量由熱管一端傳至另外一端。這種循環(huán)是快速進行的，熱量可以被源源不斷地傳導開來。

3.2?熱管應用案例

熱管理論一經(jīng)提出就得到了各國科學家的高度重視，并展開了大量的研究工作，使得熱管技術得以很快發(fā)展。熱管技術開始主要用于航天航空領域，我國自80年代以來相繼開發(fā)了熱管氣—氣換熱器、熱管氣—水換熱器、熱管余熱鍋爐、熱管蒸汽發(fā)生器、熱管熱風爐等各類熱管產(chǎn)品。解決青藏鐵路凍土層難題是熱管技術應用的典型案例。青藏鐵路格（爾木）拉（薩）段成功穿越了約550千米的連續(xù)多年凍土區(qū)，是全球目前穿越高原、高寒及多年凍土地區(qū)的最長鐵路。多年凍土的活動層反復凍融及冬季不完全凍結(jié)，會危及鐵路路基。青藏鐵路建設者創(chuàng)造性地提出了“主動降溫、冷卻路基、保護凍土”的新思路，采用了熱管新技術。圖3為青藏鐵路路基兩側(cè)的熱管照片及其散熱工作原理示意圖。從圖中可以看出，青藏鐵路路基兩旁各插有一排碗口粗細、高約2米的鐵棒，我們叫它熱棒（即熱管）。熱管在路基下還埋有5米深，整個熱管是中空的，里面灌有液氨。其工作原理是當路基溫度上升時，液態(tài)氨受熱蒸發(fā)汽化，上升到熱棒的上端，通過散熱片將熱量傳導給空氣，氣態(tài)氨由此冷卻液化變成了液態(tài)氨，又沉入了棒底。循環(huán)反復，熱管就相當于一個給鐵路路基一直降溫的天然“制冷機”，使路基始終處于冰凍狀態(tài)，確保鐵路運行安全。

3.3?解決方案

3.3.1?制作熱管

熱管的制作做法是：

（1）取一根長度70～90cm、直徑4～6mm的紫銅管，將一段焊死封堵，另一端焊接一個注液閥;

（2）如圖4所示，用維修表連接制冷劑罐、真空泵和帶有注液閥的紫銅管;

（3）開啟維修表上閥門，啟動真空泵抽取銅管及維修表管道中的空氣約5分鐘;

（4）關閉維修表上連接真空泵的閥門，關閉真空泵，開啟制冷劑罐體上的閥門，制冷劑經(jīng)由維修表進入銅管（如果環(huán)境溫度過高，進入銅管的制冷劑可能會少，可以將銅管冷卻降溫提高制冷劑灌注量）;

（5）依次關閉制冷劑罐體上閥門和維修表連接注液閥的閥門;

（6）使用封口鉗在紫銅管焊接注液閥一側(cè)距離焊接口2～3cm處進行夾口封閉，使用割刀靠近焊口處割除注液閥，并使用焊槍將此口焊死封堵。

3.3.2?使用方法

當冰箱出現(xiàn)冰堵以后，灌注熱水或者手工除冰自然消融的方案將排水管里面的冰去除掉，再打開冰箱后面的隔板，取下壓縮機上面的滴水盤，將做好的熱管緩慢向上伸到排水管里面。此時一定要注意不能夠伸得過多，只要熱管頂端過了冷凍室接近冷藏室排水口附近就可以了，然后將多余的熱管盤起來放到滴水盤的上面，使其與滴水盤緊密接觸即可。當冰箱啟動以后，熱管里面的制冷劑被壓縮機工作時傳遞到滴水盤的余熱加熱成為氣態(tài)而上升到熱管的頂端，在冰箱冷凍室及冷藏室附近的排水管里受到冷藏室的低溫冷卻成為液體后隨重力作用回流到熱管底端被再次加熱，如此循環(huán)，周而復始，進行熱量傳遞的循環(huán)。這樣排水管里面的冰就會被不停地加熱而融化，徹底解決排水管冰堵難題。

結(jié)語

借助熱管原理使用紫銅管灌注制冷劑制作的簡易熱管充分利用了氟利昂沸點較低，能夠迅速傳遞熱量的特性，從根源上解決了排水管冰堵難題。制作熱管所需的紫銅管、制冷劑、真空泵、維修表、焊具、封口鉗等工具材料對于冰箱維修部門來講是必備品，很容易得到。用此方案解決冰箱冰堵的問題簡單可行，省財省力，一勞永逸，值得推廣。

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作者簡介：郭巖（1973—?），男，陜西蒲城人，正高級講師，研究方向：制冷技術與空調(diào)工程。8BEB94FD-1FB0-4516-85BD-601D2815082C