肖 劍 魯禮明 張中俊 金星鐘 李 芳

（安徽康佳同創(chuàng)電器有限公司 滁州 239000）

引言

風(fēng)冷冰箱因蒸發(fā)器溫度較低，水蒸氣經(jīng)風(fēng)循環(huán)通過蒸發(fā)器時在其表面凝結(jié)成霜，使冰箱箱體內(nèi)的絕對濕度下降，進而導(dǎo)致風(fēng)冷冰箱相對濕度較低。而果蔬等食材在相對濕度較低的環(huán)境下容易失水萎蔫，因此常規(guī)的風(fēng)冷冰箱不利于保鮮果蔬[1]。針對上述問題，冰箱行業(yè)采取了多種技術(shù)手段提升相對濕度，主要有以下途徑：

1）多系統(tǒng)保濕：通過設(shè)置多個蒸發(fā)器，冷藏室與冷凍室各自具有獨立的蒸發(fā)器及風(fēng)循環(huán)系統(tǒng)，冷藏室蒸發(fā)器溫度較高，不結(jié)霜或結(jié)霜少，因此冷藏室相對于單系統(tǒng)冰箱相對濕度大大提高[2,3]。

2）結(jié)構(gòu)保濕：一般應(yīng)用于獨立保濕抽屜，通過層架落板密封、四面環(huán)繞密封、收納保鮮盒、搭邊仿形等密封結(jié)構(gòu)形式，或在此基礎(chǔ)上加調(diào)濕材料等方案。減少果蔬盒內(nèi)的水蒸氣散失速度，使抽屜內(nèi)的果蔬通過蒸騰作用進入抽屜內(nèi)的水蒸氣使果蔬盒維持較高的相對濕度，并進而大大減少果蔬的失水速率[4,5]。

3）加濕技術(shù)：包括電極霧化、超聲波霧化、自然蒸發(fā)、加熱蒸發(fā)、濕膜加濕器氣流蒸發(fā)、化霜水蒸發(fā)等方案，通過增加外來水轉(zhuǎn)化為水蒸氣提升箱體或果蔬盒內(nèi)的相對濕度[6,7]。

本文通過實驗，主要從兩方面研究了風(fēng)冷冰箱相對濕度，其一是風(fēng)機轉(zhuǎn)速與冰箱冷藏室相對濕度的對應(yīng)關(guān)系，傳統(tǒng)風(fēng)冷冰箱冷藏風(fēng)道內(nèi)的風(fēng)機轉(zhuǎn)速，往往以優(yōu)先匹配制冷需求為原則進行調(diào)試[8]，而實際上風(fēng)機轉(zhuǎn)速的不同，及其導(dǎo)致的壓縮機、風(fēng)機開停時間的不同，對冰箱冷藏室的相對濕度具有較大影響。本文通過改變風(fēng)機轉(zhuǎn)速，測試對應(yīng)的保鮮效果，并分析不同風(fēng)機轉(zhuǎn)速引起的不同風(fēng)機開停時間，進而造成的冰箱冷藏室不同的相對濕度，旨在通過尋找相關(guān)規(guī)律，為制冷系統(tǒng)各零部件進行制冷匹配的同時兼顧冰箱保鮮效果提供參考。其二是冰箱果蔬盒密封度與相對濕度的對應(yīng)關(guān)系分析，本文通過調(diào)節(jié)抽屜及其上蓋板的間隙，研究分析不同密封度對應(yīng)的抽屜內(nèi)相對濕度，驗證了純粹結(jié)構(gòu)保濕對于提升果蔬盒相對濕度的效果，為行業(yè)內(nèi)相關(guān)產(chǎn)品進行保濕抽屜設(shè)計提供參考。

1 材料與方法

1.1 材料

菠菜采購于滁州市大潤發(fā)超市，新鮮無損傷。

1.2 儀器與設(shè)備

BCD-546冷藏冷凍箱（安徽康佳同創(chuàng)電器有限 公 司）；MS104TS分 析 天 平（Mettler Toledo）；LUGE-L95-4溫濕度記錄儀（杭州路格科技有限公司）；RX1RM2相機（索尼中國有限公司）。

1.3 實驗方法

1.3.1 樣品準(zhǔn)備

挑選形態(tài)良好，大小基本一致的菠菜作為樣品，按照20 g/L存放于待測位置。

1.3.2 測試條件

在25 ℃環(huán)境溫度下，溫濕度記錄儀采樣周期60 s，質(zhì)量測量設(shè)備精度0.1 g。

1.3.3 冰箱設(shè)置

條件1：BCD-546冷藏冷凍箱內(nèi)，分別將冷藏室風(fēng)道內(nèi)的風(fēng)機轉(zhuǎn)速設(shè)置為R1、R2、R3，其中R1＞R2＞R3；冷藏室各層擱架按照20 g/L放置菠菜；

條件2：BCD-546冷藏冷凍箱內(nèi)，通過手工密封抽屜上邊沿與上蓋板間隙，調(diào)節(jié)抽屜密封度。

2 結(jié)果與分析

2.1 冰箱冷藏室不同風(fēng)機轉(zhuǎn)速下的菠菜失重率

在康佳BCD-546風(fēng)冷冰箱樣機內(nèi)，按照不同風(fēng)機轉(zhuǎn)速設(shè)置冰箱狀態(tài)后，以20 g/L在冷藏室擱架放置菠菜，分別在存儲1、2、3、6天后，測試不同狀態(tài)下冷藏室內(nèi)菠菜失水率，結(jié)果如表1所示。顯示在R1～R3范圍內(nèi)，風(fēng)速越大，菠菜失水率越小。

表1 不同風(fēng)速下菠菜失水率

2.2 冰箱冷藏室不同風(fēng)機轉(zhuǎn)速下的相對濕度曲線

測試BCD-546冰箱冷藏室內(nèi)不同風(fēng)機轉(zhuǎn)速下的相對濕度曲線，如圖1所示。分析曲線圖可知，風(fēng)機轉(zhuǎn)速越大，一個制冷周期時間越長，風(fēng)機開停頻率越低。對應(yīng)關(guān)系如表2所示。

表2 BCD-546不同風(fēng)速下各項指標(biāo)對應(yīng)關(guān)系

圖1 BCD-546不同風(fēng)速下冰箱冷藏室內(nèi)相對濕度

2.3 風(fēng)冷冰箱風(fēng)機轉(zhuǎn)速越大蔬菜失水率越低原因淺析

對BCD-546樣機不同風(fēng)機轉(zhuǎn)速下冰箱冷藏室內(nèi)相對濕度波動幅度及上升下降速率進行分析，如表3所示。

通過對圖1及表3分析得知，無論風(fēng)機是在高轉(zhuǎn)速下還是低轉(zhuǎn)速下，葉菜周圍的相對濕度最高值、最低值、下降速率卻相差不大，原因可能是在本次實驗風(fēng)速范圍內(nèi)，風(fēng)速大小雖然不同，但風(fēng)到達層架時已經(jīng)很微弱。相對濕度上升速度、下降速度在不同風(fēng)速下差異不大。

表3 BCD-546不同風(fēng)速下相對濕度波動幅度及上升下降時間

可知，因為風(fēng)機開停主要由冰箱內(nèi)溫度探頭監(jiān)測的開停機點控制，風(fēng)速越大，單次制冷量輸送越多，溫度探頭監(jiān)測溫度的反應(yīng)時間有一定延遲，行業(yè)內(nèi)風(fēng)機在壓縮機停機后同樣會有延遲。以上因素共同導(dǎo)致風(fēng)速越大，冰箱內(nèi)風(fēng)機開停周期越長，即開停次數(shù)越少。

果蔬失水率與冰箱內(nèi)相對濕度呈負(fù)相關(guān)，相對濕度下降段及上升段合圍所形成的較低相對濕度區(qū)域面積與果蔬失水量成呈正相關(guān)；又因不同風(fēng)機轉(zhuǎn)速相對濕度下降、上升速率、幅度相差不大，因此可認(rèn)為不同風(fēng)速引起的單次相對濕度下降、上升過程中，菠菜失重的差異較小。此時影響菠菜失水率不同的主要原因就在于開停周期的不同，開停越頻繁，菠菜經(jīng)歷的相對濕度處于較低水平的次數(shù)越多，失水率也更高。

2.4 風(fēng)冷冰箱抽屜內(nèi)縫隙大小與相對濕度關(guān)系

在康佳BCD-546冰箱樣機內(nèi)，抽屜及其上蓋板之間縫隙分別按照3 mm、2 mm、1 mm安裝抽屜及上蓋板，每個抽屜內(nèi)以20 g/L的量放置菠菜及兩個溫濕度探頭，測試其溫度與相對濕度，如圖2～4所示。

通過對圖2、3、4分析對比可知，小間室獨立區(qū)間果蔬保濕保鮮的關(guān)鍵在于控制抽屜與外界的間隙大小。在本公司BCD-546產(chǎn)品下，抽屜與上蓋板間隙控制在1～2 mm之間，即可維持抽屜內(nèi)相對濕度處于90 %RH以上。

圖2 BCD-546在抽屜間隙3 mm時抽屜內(nèi)相對濕度曲線

3 結(jié)束語

本文通過對風(fēng)冷冰箱內(nèi)風(fēng)機轉(zhuǎn)速大小與菠菜失水率關(guān)系進行分析，發(fā)現(xiàn)風(fēng)機轉(zhuǎn)速越大，菠菜失水率越低；通過對不同風(fēng)機轉(zhuǎn)速下的相對濕度曲線進行分析，發(fā)現(xiàn)不同風(fēng)機轉(zhuǎn)速下相對濕度下降、上升速率及其幅度相差不大，主要差異在于維持較高濕度水平的時間。風(fēng)機轉(zhuǎn)速越大的同時，冰箱風(fēng)機的開停頻率越低。因此導(dǎo)致了在本文所述風(fēng)機轉(zhuǎn)速內(nèi)，風(fēng)機轉(zhuǎn)速與菠菜失水率呈負(fù)相關(guān)的現(xiàn)象。通過對冰箱內(nèi)果蔬盒及其上蓋板間隙進行對比發(fā)現(xiàn)，間隙越小相對濕度越高，且僅維持抽屜間隙較小即可實現(xiàn)果蔬盒內(nèi)的高保濕效果。

圖3 BCD-546在抽屜間隙2 mm時抽屜內(nèi)相對濕度曲線

圖4 BCD-546在抽屜間隙1 mm時抽屜內(nèi)相對濕度曲線