破解家用冰箱结冰问题的策略研究

摘 要：本文叙述了冰箱冷藏室中冷凝水的来源途径以及冷藏室内壁结冰的缘由，分析对比了几种常用的消除冰堵方案的优缺点，借助热管原理及应用现状，创新性地提出了使用紫铜管制作简易热管，依托压缩机余热彻底解决排水管冰堵问题的方案。

关键词：结冰;热管;滴水盘;压缩机

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

随着人們生活水平的日益提高和生活节奏的加快，作为食品储备保鲜的家用冰箱已经成为家居生活当中不可或缺的必需品进入千家万户。但是在日常使用过程当中，许多使用直冷式冰箱的用户会发现冰箱的排水管会经常性出现冰堵现象，造成冰箱冷藏室中产生的冷凝水无法及时排除，从而在冷藏室内壁产生大量结冰的现象。这种冷藏室结冰现象不仅会降低冰箱的制冷效果，增加能耗，而且会影响到冷藏室存储的食品质量，给用户带来诸多的困扰和不便。

1 冰堵出现的原因分析

1.1 冷藏室中冷凝水的来源

一般情况下，家用冰箱冷藏室温度设定在0℃～10℃之间，低于室内环境温度和放入冰箱冷藏室的食品温度。在空气中含湿量不变的情况下，当环境温度降低时，空气中水蒸气的相对湿度会逐步增加，甚至达到冷凝点从而产生冷凝水。冰箱冷藏室中冷凝水的来源主要有以下几种途径：（1）食物本身携带大量水汽，放入密封的冷藏室以后内遇冷就液化成水。（2）食物在存放时，温度太高没有进行冷却就直接放入冰箱内，食物本身含有的水蒸气以及热的空气含水量较大，在冰箱内冷却时造成大量的冷凝水。（3）冰箱的门封老化，导致箱体外面的热空气进入冰箱里遇冷温度降低而产生凝结。（4）冷藏室开门次数过于频繁，造成大量的热空气进入电冰箱内，热空气在冷凝中会产生冷凝水。

1.2 冷藏室出现冰堵的原因

对于直冷式冰箱来说，冷藏室内壁就等同于冰箱的蒸发器，表面温度低于设定的冷藏温度5℃～8℃。大多数情况下用户的冷藏温度一般设置在4℃左右。由此可见直冷式冰箱冷藏室的温度基本上都略低于水的凝固点。正常情况下，冰箱冷藏室中生成的冷凝水会沿着冰箱内壁汇流到特设的排水口经由冰箱背面排放到压缩机上侧的积水盘。这样的设计在于一方面使冷凝水再次形成水蒸气挥发，另一方面通过冷凝水蒸发可以给压缩机降温，确保压缩机良好运行。

随着冰箱的使用时间的延续，加之使用过程中的疏忽大意，可能会有一些固体杂物进入冷凝水排水管，使得冷凝水的生成速度大于排出的速度，造成排水不畅的现象，甚至会在排水口附近以及冷藏室表面形成积水。由于冷藏室表面温度低于水的凝固点，流动缓慢的冷凝水就会在排水口附近逐渐凝结，进而在排水管内部和整个冷藏室表面结冰，造成冰箱排水管冰堵、冷藏室内表面大量结冰的现象。

冰堵出现的另一个原因是运输和搬动冰箱的过程中，可能使靠近冰箱冷冻室部位的保温材料产生裂缝或者冰箱本身在生产过程中排水管的摆放位置过于接近冷冻室，使得冷凝水排水管与冷冻室间的保温效果降低，造成排水管温度过低。一旦冷凝水进入排水管的流速变慢就会可能在排水管内部产生冰堵现象，进一步延伸到整个冷藏室表面。8BEB94FD-1FB0-4516-85BD-601D2815082C

2 常用的解决方案

一旦家里的冰箱出现冷藏室结冰这样的现象以后，用户通常会采取以下几种处理方案来解决问题。

2.1 手工除冰等待自然消融

当冷藏室出现结冰现象时，大多数用户采取的措施就是使用铲子等器具将表面结的冰手工铲除。具体是先断开冰箱的电源，打开冰箱门等待冰块自然消融以达到可以手工铲除解决冰堵的目的。这种方案简单易行，大多数用户都可以完成。最大的缺点是使用铲子等器具产出冰块时可能会损坏冰箱内壁，甚至更严重的会造成冷藏室制冷剂的泄露。

2.2 灌注热水消除堵塞

排水管冰堵之后，结冰会将冷藏室冷凝水收集口堵塞。为了能够将热水灌入排水管融化冰块，需要使用一个大约100mL的注射器和直径4mm、长度60～80cm的塑料软管来完成。具体操作流程是：

（1）手动去除冷凝水收集口附近的冰;

（2）使用注射器吸取80℃左右的热水，通过软管射到收集口，等待部分冰融化后用注射器将水吸出;

（3）再使用注射器吸取80℃左右的热水，将软管塞入部分排水口并射入热水，等待几分钟后将排水管中的水吸出;

（4）采用同样的方法反复第三步动作，直到排水管中吸不到射进去的水或者听到水流声为止。

这种方案中的注射器和塑料软管在淘宝上有套装销售，操作方法比较简单，大多数用户都可以完成。最大的缺点是不能根本性解决问题，后期使用过程中依旧可能会出现冰堵结冰的现象，需要反复消除。

2.3 求助售后返厂维修

在保修期内的用户一般会求助冰箱厂家售后服务部门，他们如果想要彻底解决问题，就会将冰箱拉回工厂或维修部，将冰箱的后盖打开，对冰箱冷冻室附近的排水管进行重新做保温，或者将此处的保温层加厚，提高冷冻室的保温性能。这样的方案虽然可以彻底解决冰箱冰堵的问题，达到一劳永逸的目的，但是这种方案维修费用比较高，工艺复杂，同时用户需要将冰箱从家里送到维修部，费时费力，性价比不高。

3 借助热管原理解决冰堵

3.1 热管的工作原理

热管是一种具有特高导热性能的新颖传热元件，就是利用蒸发制冷，使得热管两端温度差很大，使热量快速传导。一般热管由管壳、吸液芯和端盖组成，如图2所示。热管内部是被抽成负压状态，充入适当的液体，这种液体沸点低，容易挥发。管壁有吸液芯，其由毛细多孔材料构成。热管一段为蒸发端，另外一段为冷凝端，当热管一端受热时，毛细管中的液体迅速蒸发，蒸气在微小的压力差下流向另外一端，并且释放出热量，重新凝结成液体，液体再沿多孔材料靠毛细力的作用流回蒸发段，如此循环不止，热量由热管一端传至另外一端。这种循环是快速进行的，热量可以被源源不断地传导开来。

3.2 热管应用案例

热管理论一经提出就得到了各国科学家的高度重视，并展开了大量的研究工作，使得热管技术得以很快发展。热管技术开始主要用于航天航空领域，我国自80年代以来相继开发了热管气—气换热器、热管气—水换热器、热管余热锅炉、热管蒸汽发生器、热管热风炉等各类热管产品。解决青藏铁路冻土层难题是热管技术应用的典型案例。青藏铁路格（尔木）拉（萨）段成功穿越了约550千米的连续多年冻土区，是全球目前穿越高原、高寒及多年冻土地区的最长铁路。多年冻土的活动层反复冻融及冬季不完全冻结，会危及铁路路基。青藏铁路建设者创造性地提出了“主动降温、冷却路基、保护冻土”的新思路，采用了热管新技术。图3为青藏铁路路基两侧的热管照片及其散热工作原理示意图。从图中可以看出，青藏铁路路基两旁各插有一排碗口粗细、高约2米的铁棒，我们叫它热棒（即热管）。热管在路基下还埋有5米深，整个热管是中空的，里面灌有液氨。其工作原理是当路基温度上升时，液态氨受热蒸發汽化，上升到热棒的上端，通过散热片将热量传导给空气，气态氨由此冷却液化变成了液态氨，又沉入了棒底。循环反复，热管就相当于一个给铁路路基一直降温的天然“制冷机”，使路基始终处于冰冻状态，确保铁路运行安全。

3.3 解决方案

3.3.1 制作热管

热管的制作做法是：

（1）取一根长度70～90cm、直径4～6mm的紫铜管，将一段焊死封堵，另一端焊接一个注液阀;

（2）如图4所示，用维修表连接制冷剂罐、真空泵和带有注液阀的紫铜管;

（3）开启维修表上阀门，启动真空泵抽取铜管及维修表管道中的空气约5分钟;

（4）关闭维修表上连接真空泵的阀门，关闭真空泵，开启制冷剂罐体上的阀门，制冷剂经由维修表进入铜管（如果环境温度过高，进入铜管的制冷剂可能会少，可以将铜管冷却降温提高制冷剂灌注量）;

（5）依次关闭制冷剂罐体上阀门和维修表连接注液阀的阀门;

（6）使用封口钳在紫铜管焊接注液阀一侧距离焊接口2～3cm处进行夹口封闭，使用割刀靠近焊口处割除注液阀，并使用焊枪将此口焊死封堵。

3.3.2 使用方法

当冰箱出现冰堵以后，灌注热水或者手工除冰自然消融的方案将排水管里面的冰去除掉，再打开冰箱后面的隔板，取下压缩机上面的滴水盘，将做好的热管缓慢向上伸到排水管里面。此时一定要注意不能够伸得过多，只要热管顶端过了冷冻室接近冷藏室排水口附近就可以了，然后将多余的热管盘起来放到滴水盘的上面，使其与滴水盘紧密接触即可。当冰箱启动以后，热管里面的制冷剂被压缩机工作时传递到滴水盘的余热加热成为气态而上升到热管的顶端，在冰箱冷冻室及冷藏室附近的排水管里受到冷藏室的低温冷却成为液体后随重力作用回流到热管底端被再次加热，如此循环，周而复始，进行热量传递的循环。这样排水管里面的冰就会被不停地加热而融化，彻底解决排水管冰堵难题。

结语

借助热管原理使用紫铜管灌注制冷剂制作的简易热管充分利用了氟利昂沸点较低，能够迅速传递热量的特性，从根源上解决了排水管冰堵难题。制作热管所需的紫铜管、制冷剂、真空泵、维修表、焊具、封口钳等工具材料对于冰箱维修部门来讲是必备品，很容易得到。用此方案解决冰箱冰堵的问题简单可行，省财省力，一劳永逸，值得推广。

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作者简介：郭岩（1973— ），男，陕西蒲城人，正高级讲师，研究方向：制冷技术与空调工程。8BEB94FD-1FB0-4516-85BD-601D2815082C