節能門(mén)封

2012年中國家用電器技術(shù)大會(huì )·論文集■節能門(mén)封費斌紀璇青島海爾股份有限公司,266101)摘要:本文總結了冰箱門(mén)封結構及材料優(yōu)化可節省能量消耗,著(zhù)重從對流、熱傳導和輻射3個(gè)方向來(lái)優(yōu)化門(mén)封設計,經(jīng)過(guò)大量的硏究和試驗分析得出,通過(guò)對冰箱門(mén)封結構的優(yōu)化設計可以實(shí)現降低冰箱能耗2%~4%,并就未來(lái)門(mén)封的發(fā)展趨勢和發(fā)展方向作出了展望。關(guān)鍵詞:門(mén)封冰箱能耗對流熱傳導輻射TPEEnergy Efficient GasketFei Bin. Ji XuanQingdao Haier Joint Stock Co. Ltd, 266101)Abstract: The improvement of refrigerator gasket can achieve the energy consumption from convectionheat conduction and radiation. As the result of many research and experiments, the improvement of gasketstructure can achieve 2%-4% energy consumption of refrigerator. The article also previews the direction anetrend of gasket developmentKeywords: Gasket, Refrigerator, Energy consumption, Convection, Heat conduction, Radiation,TPE1引言3)系統優(yōu)化匹配。本文著(zhù)重對保溫結構進(jìn)行分析,并得出各個(gè)目前,制冷設備(如冰箱或保鮮柜)等是人們部分的能量損耗占比情況,見(jiàn)表1日常生活中必備的家用電器。制冷設備中的門(mén)表1保溫能量損耗分析體與箱體之間通常設置有門(mén)封,門(mén)封上通常設置有氣囊,不同的氣囊結構形成了承載空氣的結構部分部件數量比例(%)間室,而空氣是最好的絕熱導體,如何更有效地箱體頂部設計氣囊間室,在門(mén)封節能方面起著(zhù)至關(guān)重要箱體底部0.4的作用箱體后背2冰箱的能量損耗箱體側壁對于冰箱而言,影響能量損耗的因素主要分體18,9為三大方面門(mén)封(1)冰箱中耗電部件,如壓縮機、電腦板等合計(2)保溫結構,如保溫層、門(mén)封;H中國煤化工第一作者簡(jiǎn)介:費斌(1973.10—),男,機械設計專(zhuān)業(yè)畢業(yè),現就職于青島海爾膠經(jīng)營(yíng)體體CNMHG電器2012一增刊■第一部分冰箱冷柜制造技術(shù)■3冰箱門(mén)封節能設計封裝配部位的結構設計要點(diǎn)從裝配角度改善節能主要考慮的因素有門(mén)體與箱體間縫隙,箱體/門(mén)體內側輪廓以及箱體內的密封設計(如圖1)。綜合以上因素考慮,門(mén)封厚度設計得越薄,型材寬度增加,節省能量的效果越好。不同門(mén)封型材的能耗測試對比數據如表2所示。其中,PVCl是型材厚度7mm的樣品,PVC是型材厚度8mm的樣品,測試結果顯示,T1和T2兩臺冰箱分別降低能耗2.8%和4.5%圖2內側增加額外密封腔室和密封邊在冰箱設計中,箱體與門(mén)體間隙漏冷是重點(diǎn)圖1裝配設計要點(diǎn)防護點(diǎn),如何防止冷氣與不良導體鋼板接觸,如何防止冷氣在短途徑下與外界傳導,在縫隙間設計表2260L冰箱不同門(mén)封型材的能耗測試對比數據密封腔室可以很好的改善熱傳導,阻隔減少了冷冰箱檔位B/F溫度能耗機率型材代號(℃)氣向外的路徑,避免了冷氣與不良導體鋼板的直(℃)(kW·h/24h)(%)接接觸,有效地降低能量損耗。4/0/-205.2/-17.9550.32)門(mén)封結構增加密封邊(見(jiàn)圖2),優(yōu)點(diǎn)是對T25/0/-214.4/-18.652749,0流改進(jìn)。們14/0/-205.2/-18.20.533門(mén)封卡槽結構與門(mén)襯槽裝配,設計上要考慮PⅤC2n250-23.5/-1860.5251.5到安裝的便利性同時(shí)也要考慮卡槽結構的密封性,為了減少內外空氣對流,在卡槽最尖端部分增3.2門(mén)封節能改進(jìn)加密封邊結構設計,充分有效地改善了對流的發(fā)密封部分的熱交換主要有3個(gè)途徑,傳導、對生,降低了能量損耗。流和輻射。以對開(kāi)門(mén)冰箱為例,門(mén)封上面部分主圖3為門(mén)封增加了內側密封腔后的熱流分布要以傳導和輻射為主,門(mén)封中間垂直兩側部分主圖,表3為數據采集分析,通過(guò)此結構的改進(jìn),使要以對流、傳導和輻射為主,門(mén)封下面部分主要以得門(mén)封在能量損耗上減少11%,總體能量損耗減對流、傳導和輻射為主少5%。中國煤化工(1)門(mén)封結構增加額外密封腔(見(jiàn)圖2),優(yōu)點(diǎn)CNMHG云是低溫下壓是密封腔的傳導改進(jìn),減少對流和熱輻射縮彈性和硬。電器2012-增刊592012年中國家用電器技術(shù)大會(huì )·論文集■表3熱流情況改進(jìn)通過(guò)增加內側密封腔室下TPE門(mén)封壓縮彈性改善21%,70℃下TPE門(mén)封無(wú)內側密封腔增加內側密封腔壓縮彈性改善28%,詳見(jiàn)表4。結構部分(W/1m型材(W/lm型材)表4低溫和高溫下TPE與PVC門(mén)封壓縮彈性對比箱體1735材料-20℃壓縮變形率(%)70℃壓縮變形率(%)門(mén)體l815門(mén)封PⅤVC總計低溫硬度的改善也非常顯著(zhù),門(mén)封樣件試樣分別在-20℃低溫箱和0℃恒溫箱內放置6h,取出后30s內測量,-20℃下TPE門(mén)封硬度變化改善10%,0℃下TPE門(mén)封硬度變化改善11%,詳見(jiàn)表5和圖4表5與PVC硬度變化率對比材料-20℃硬度變化率(%)0℃硬度變化率(%)PVC16低溫下硬度變化20°C0°c圖3FEM有限元分析將門(mén)封樣件在室溫下放置48h后測試,門(mén)封圖4TPE材料與PVC材料低溫硬度分析安裝在模擬門(mén)上,關(guān)門(mén)狀態(tài)下施加壓力,使門(mén)封塑綜合以上TPE材料的節能特點(diǎn),實(shí)際生產(chǎn)中膠套自由高度壓縮60%,將其分別放置在-20℃的制品在帶有負載和空箱兩種狀態(tài)下進(jìn)行對比測和π0℃低溫和高溫箱中96h,然后去掉負荷并在試,測試結果負載條件下耗電量降低1.7%,空箱常溫下放置2h后,測量門(mén)封壓縮變形率,-20℃條件下耗電量降低3.9%,詳見(jiàn)表6和表7。表6TPE與PVC不同材料的門(mén)封制品待負載測試數據穩定區間,不包含化霜,帶栽測試壓機52Hz)r:25℃.ac)a(℃)開(kāi)機時(shí)間(mi)停機時(shí)間(m)開(kāi)機率(%)功率(W)「耗電量(W:h24)PVC28,1368,1331.45中國煤化工0318對比TP比PⅤC降低0.009(1.7CNMHGrage):冷藏平均溫度,Fnax( Freezer max):冷凍最高溫度。60電器2012-增刊■第一部分冰箱冷柜制造技術(shù)■表7TPE與PVC不同材料的門(mén)封制品空箱測試數據(穩定區間,不包含化霜,空箱測試壓機52Hz)AT:25℃Rac(c)Fae(℃)cHec(c℃)開(kāi)機時(shí)間(mi)停機時(shí)間(min)開(kāi)機率(%)功率(W)耗電量(kW,h24h)PⅤVC63.4%61,3%0.557對比TPE比PVC降低0.023(3.9%)注:Rave( Refrigerator average):冷藏平均溫度,Fave( Freezer average):冷凍平均溫度, CHave( Chiller average):冰溫平均溫度4未來(lái)冰箱門(mén)封發(fā)展展望素,完全符合RoHS和 REACH要求,且完全可回收,優(yōu)異的耐老化性和抗菌防霉性能,為用戶(hù)帶來(lái)隨著(zhù)家電行業(yè)的發(fā)展,節能理念的上升,讓冰了健康安全的環(huán)保產(chǎn)品,增強了門(mén)封部件的使用箱擁有一款低能耗、環(huán)保的門(mén)封是必然趨勢壽命,保證了冰箱長(cháng)時(shí)間的密封性能,提升了產(chǎn)品1)結構設計的人性化功能。結構設計方面采用無(wú)縫焊接技術(shù)的門(mén)封結構,材料可以注射成型,為了更好地減少熱傳導,5結論門(mén)封中磁條(良好導體)設計取消改為卡槽設計能耗是全球性的問(wèn)題,隨著(zhù)家電產(chǎn)品日趨個(gè)門(mén)封通過(guò)卡槽結構安裝到門(mén)體上,開(kāi)關(guān)門(mén)同樣性化、多功能化,能量的消耗也隨之攀升,降低以釆用卡槽設計實(shí)現門(mén)體與箱體的閉合和打開(kāi)。及改善能耗等問(wèn)題尤為重要。冰箱作為耗能電器此結構設計從對流、輻射和傳導3個(gè)方面,可最之一,每個(gè)與能量損耗相關(guān)的設計都要嚴謹、科大化屏蔽冷氣外漏,完美呈現岀無(wú)縫隙的冰箱學(xué),能夠通過(guò)改善優(yōu)化設計即可降低能耗的門(mén)封密封產(chǎn)品結構部件更具備深入研究的價(jià)值。小設計改變大(2)材料設計世界,通過(guò)巧妙的門(mén)封設計優(yōu)化,加快了節能冰箱材料設計使用TPE彈性體材料,能保持好的的發(fā)展步伐,對家電行業(yè)向節能環(huán)保方向發(fā)展起低溫彈性和壓縮性能,同時(shí)節能環(huán)保,不含有鹵到了重要的促進(jìn)作用。中國煤化工CNMHG電器2012-增刊6