图文：日立家用设备株式会社远藤幸广

图为：日立家用设备株式会社主任工程师远藤幸广。

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　　图为：日立家用设备株式会社主任工程师远藤幸广。

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　　以下为文字实录：

　　下面，有请日本电机工业会的成员单位日立家用设备株式会社主任工程师远藤幸广先生为我们介绍日本电冰箱的节能技术和检测。有请！

　　远藤幸广：大家下午好！我们日立家用设备株式会社公司是日本电机工业会的会员，我今天跟大家介绍一下日本冰箱的节能发展定向和测量标准。

　　我先介绍一下背景内容。为了防止地球变暖以及降低二氧化碳的排放量，我们现在面临一个问题，就是必须降低能源的使用量。另外一方面，家电产品越来越趋向于大型化、多功能化，家庭耗电量在增加。冰箱的普及率已经达到100%以上，而且它的特点是24小时运转不停歇的，冰箱已经成为家庭内部的第二大耗电量的家电产品。因此，现在降低耗电量成为了一个当务之急。我介绍一下近年来日本在冰箱节能技术方面的发展定向和测量方法。

　　首先，我介绍一下围绕家电产品的社会情况。

　　这个图，表示了日本最终消费能源多年来的推移变化。在这里面，我们可以看到，从80年代后期开始，日本的能源消耗再度高涨，特别是运输部门、民生部门的能源消耗量明显增大。民生部门能源消耗增大的原因有哪些？这个列表里，反映了多年以来，日本冰箱普及的一个变化。在这里面反映出，一个原因就是日本的家庭数量在增加，冰箱、空调、电脑等家电产品的普及率也在增加。冰箱的普及率现在已经达到100%以上，而且是24小时连续运转的，冰箱在居家电器的消耗量里，仅次于空调的耗电量，占第二位。对我们而言，降低冰箱的耗电量也是防止地球变暖的当务之急。

　　现在介绍冰箱耗电量的测量方法的变迁。

　　这幅图里，显示了日本冰箱的变化情况。随着社会环境的变化，从1965年开始冰箱的变化是非常大的。最初内容积只有17升，后来又出现了独立的放蔬菜的空间。80年代，冰箱又发展成为四门冰箱。随着冰箱使用频率的增加，在96年时冰箱上部增加了冷藏室，中间增加了蔬菜存放室。到2004年，冰箱的功能又增加了，变成了上面是一个对开式的门，成为冰箱的主流。

　　日本冰箱耗电量的测量方法，是根据日本的工业标准JIS而变化的。最早的时候是1996年的时候，有一个标准。今天我们主要介绍2006年新修订的JIS标准，JIS C标准。我们介绍这个标准的时候，会将其跟96年、99年的版本进行比较。

　　99版的9801标准，它的特点是与国际标准ISO标准接轨的。这个标准，主要是考虑欧洲和中国比较普及的冷气自然对流制冷方式为基础制订的，对美国和日本非常多采用的冷气强制循环方式考虑不多。

　　冰箱冷却方式，我们比较一下。冷气的自然对流方式是右边的，左边的是冷气的强制循环方式。自然对流方式，是在各冷却机上设置制冷机，通过对流的方式冷却。冷气强制方式是对冷却器进行热交换以后的冷气通过分散器向各个冷冻室循环输送。冰箱的冷却方式，也是根据各个地区的生活、饮食文化的不同会产生一些地区性的差异。冷气的自然对流方式，主要是在欧洲以及中国被普遍使用。冷气强制循环方式主要在日本、美国主要使用，成为他们使用的主流。

　　这个图，表示了日本自然对流方式的冰箱范例，直冷方式的。通过冷却器的热传导，对冰箱内的东西进行冷却。冷气自然对流方式冰箱的特点，是几乎没有冷却功能以外的附加功能，结构非常简单，容量也比较小，因为它的除霜方式是手动的。零部件小，这是它的优点。旧的99版JIS标准，主要试验条件是根据冷气自然对流方式，以它为基础来设定测定条件。测试温度是25度，安装条件是冰箱离开墙壁30公分，背面紧贴墙面，如果有附加装置，带开关的也是关闭开关，自动制冷装置给水罐是空的，储冰盒是满冰，冷冻室8次一天，冷藏室25次一天。

　　作为旧的JIS标准，随着日本冰箱形态的变化以及功能越来越增加，高功能普及之后，从2005年开始，大家发现在家庭里使用的冰箱的情况和JIS所试验之后得出的表述值之间产生了相当大的差距。旧的JIS标准，因为它是以评价设备的性能为目的的，没有考虑到冰箱的附加功能的试验方法。日本后来发展了高功能冰箱，它已经增加了很多的附加功能，比如高功能形电冷冻冰箱使用了保证温度用的电热器。

　　我简单介绍一下高功能冰箱是什么样的。图上所表述的，一是对开门的，二是制冰室，三是温度切换室，四是冷冻室，还有蔬菜室。高功能冰箱的主要功能，有自动制冰功能、对开门、蔬菜室防止结冰功能、制冰和除菌功能、纳米光等离子除臭功能，因为增加了这些功能，冰箱里就必须设置温度保证的加热器。

　　自动制冰室的功能是这样的：给水罐通过供水管把水送到制冰盒，供水管必须通过冷冻室，所以在冷冻室的这一截经常会结冰，水就不能送到制冰盒里了，所以必须给供水里加一个加热器。

　　我介绍一下对开门的结构范例。左边是单开门的冰箱形式，右边是对开门的冰箱形式。对开门的结构范例，这里是把冰箱水平切开的结构图。对开门形式，两扇门连接的地方不会有外面的热气进入。对开门是一个可以旋转的结构，你不管选择哪一扇门都可以打开。为了防止结露，在旋转的结构那边要装一个加热器。在日本，高功能冰箱里蔬菜室可以放置在冰箱的中段部位，蔬菜室的边上因为是冷冻室，靠近冷冻室内这样块的蔬菜可能会结冰。要保证蔬菜不结冰，就必须增加一个保证温度的加热器。加热器增加都是根据消费者的需求来考虑而设计的功能。增加了加热器，也使得冰箱的耗电量进一步的增加了，图上这些红色的线表示蔬菜室的加热管。

　　为了适应高功能型的冰箱，更加符合消费者的实际使用情况，为了确定更准确的测量方法，消除实际使用状态和旧的JIS之间的差距，我们要重新对JIS进行修订。在修订之前，必须要对用户的实际使用情况进行调查，根据这个来重新修订JIS标准。我们调查的内容，包括了括号里的这些内容。

　　首先，是调查冰箱使用的周围的温度、湿度。在一年时间之内，我们对冰箱的使用中的室温和湿度进行了测量。这个图，横轴表示温度，竖轴表示室温发生的频率。由此可见，室温一般是30到40度之间，湿度是74%。这个图里，表示了实测的温度和湿度的关系，温度升高，湿度也会上升。

　　这个图，表示了冰箱的安装条件，是对冰箱放在厨房哪个地方的一个调查结果。图1和2冰箱是放在橱柜的边上，图3冰箱放在橱柜的正对面，图4是其他地方。从右边的比例图可以看出，冰箱放在橱柜的正对面占半数以上，是54%。冰箱的安装条件，还有一个内容，就是它周围的空间。从图上可以看出，冰箱的上面，与天花板的空隙57%以上是在10公分以上，侧面平均为5公分，冰箱背面和墙壁之间的空隙，52%以上的比例是0到2公分，背面跟墙壁是非常贴近的。

　　这个图，是我们对1342名冰箱大小是400到500升的使用者的食品购买程度进行的调查结果。每周去购买食品或者每天购买食品的比例是比较多的，加在一起占87%。食品的种类和购买频率，也有关系。比如，生鲜食品包括蔬菜、鲜鱼、鸡肉购买程度是比较高的。大家每周都会购买食品的比率比较高。冷冻食品因为可以在冷冻室包藏，可以长期储藏，这个购买的频率就比较低。

　　这个图，我们调查的是冰箱开关门的频率。冷藏室是最多的，一天要达到37次，冷冻室一天是8次，夏天因为大家都要喝冷饮，开关门的次数也会增加。一天中，家庭成员都在家的晚上，冰箱开关门的次数也比较多。冰箱的开关门次数，本来就比较高。另外，日本的冰箱现在是多门化，可能有5、6个门，这样就导致冰箱内的冷气很容易跑出去，室外的热气跑进来。要保持冰箱里的温度不上升，就必须采取很多的措施。我纠正一点。其实日本门的扇数越来越多，也是冰箱温度上升的原因。现在减少冰箱门，也可以改善冰箱温度上升的问题。

　　我们在测试的时候，在冷藏室以及冷冻室里加入有水的矿泉水瓶或者模拟的肉。在测试的时候要增加负荷来测量。除臭这些附加功能，是在作业的状态下进行试验。门的开关次数也是从25次追加到35次，冰箱温度从冬季的25度改成了15度。冰箱在厨房里的摆放条件，从离开墙壁30公分改成了5公分。新JIS耗电量测量的一个范例是，30摄氏度的试验结果是每天2.678千瓦，15度是1.342千瓦每天。30度的情况下算180天，15度的情况我们算185天，这样一乘，再相加，就得出了每年的耗电量。

　　这个表里，是用旧的JIS标准测量耗电量的结果和新的JIS标准测量耗电量的结果以及在用户的地方跟实际监测下来的耗电量的结果。从这个图表，我们可以发现，用旧的JIS标准计算的消耗电力量跟实际之间有相差2到3倍的差距。但用新的JIS标准测量结果，跟实际的监测结果之间的差别只有10%。也就是说，通过新的JIS标准确立之后，得到的耗电量结果跟实际已经非常接近了。

　　现在介绍一下日本使用的节能技术。

　　冰箱的节能技术，主要分三大块：一个是隔热技术、冷却技术、控制技术。隔热技术主要是提高隔热材料的性能，比如聚胺子隔热性能的提高，采取真空的隔热材料。为了减轻冰箱内发热，要尽量防止从门缝里有热量进去，在门上贴密封的电片。冷却技术主要是压缩机的效率提高，还有冷却风扇的控制、传感器冷却系统的控制。

　　对于隔热技术，最近日本开始采用真空的隔热材料，这使冰箱的隔热性能有了大幅度的提高。还有真空隔热材料VIP，采用之后比原来的聚氨子性能提高了10倍。它的性能，是原来性能的11倍。真空隔热材料的结构是这样的：材料具有低真空性，相当于暖水瓶的隔热性能，外面是铝薄膜，里面还采用了除湿材料，是合成硅酸盐。

　　新旧隔热材料的隔热性能，我们比较一下，从图上可以看出，右面的是玻璃棉材料，其次是硬脂的聚氨酯，还有新开发的材料。新的VIP隔热材料跟玻璃棉相比，它的隔热性能是玻璃棉的20倍。跟原来的硬脂聚氨酯相比，它的隔热性能是其11倍。

　　这是一个使用真空隔热材料的范例。冰箱的侧面以及背面，全部都使用了真空隔热材料以及硬脂聚氨酯。通过真空隔热材料的使用，隔热幅度大大上升，达到了很好的节能效果。

　　这是一个提高冷藏室冷却效率的范例。冷藏室使用了铝制的宽冷板，可以辐射冷却，抑制温度的不均，通过冷气的扩散，可以使冰箱的温度均匀，这也达到了节能的效果。

　　现在我介绍压缩机的变频控制技术的效果。表格第二栏是定速控制器压缩机的结果，第二个是变频控制器压缩机的结果。定速压缩机是以压缩机的开关来控制冰箱温度。变频控制器的压缩机，是通过压缩机的转速，高速和低速之间的调节来控制温度。比如达到比较低的温度的时候，可以采用低速运转。如果急需制冷，就会启动高速运转来迅速制冷。这个图，表示了采用变频控制器的优点。竖轴表示了冷冻室的温度，蓝色的曲线表示了变频压缩机温度控制的情况，红色是定速压缩机温度控制的情况。变频控制器的情况下，开了冰箱门之后可能温度会急速上升，这个时候高速运转实现急速的冷却。定速的冷却时间比较长，而且压缩机重复的开和关会导致电量的流失。

　　为了提高冰箱里面的压缩机的性能，我们对压缩机的结构做了很多的变化。一个是最佳的阀门结构，另外还采用了电机控制形式以很好的提高效率。

　　我给大家介绍了多种节能的技术。这张图，就表示出了采用了节能之后的效果是怎样的。从这个图看，横轴表示的各个年份，竖轴表示冰箱单位容积的耗电量。跟10年之前相比，现在冰箱每个立升的耗电量已经降到了10年前的二分之一。

　　下面我宣传一下日本的节能冰箱的形式。我们的冰箱，使用了真空的隔热材料以及宽冷板，采用了变频控制器，也采用了真空室来保鲜。另外，还采用电动抽屉开门方式，这在日本得到了很高的评价。

　　日本对真空室功能的评价是相当高的。通过真空的力量，可以防止食物不被氧化，可以保持它的营养元素。真空室通过它的真空之后，气压可以降到0.7，地面一般是1.0的气压。真空室的作用非常大，可以防止氧化，防止食物的变色，同时还可以保持食物的风味和营养。我介绍的采用了真空室的冰箱，有三个型号，从4月份开始在中国销售，希望大家可以去看看。

　　谢谢！

　　主持人：现在是提问时间。

　　提 问：你提到的真空保鲜，真空度能达到多少？真空能保持的时间有多长？

　　远藤幸广：普通的气压是1的话，真空度可以达到0.7的纯度。因为它里面已经装了真空泵，所以一直会保持真空状态。

　　提 问：如果以肉类为例，在相同的温度下，其保存时间会延长多少？

　　远藤幸广：我们冰箱的性能是保持鲜度，还保持食物的营养元素。这个保存的时间，各种食物是不一样的，可以提高20%甚至翻倍的保存时间。当然，并不是采用了真空室就可以超过食物的保质期，它并不可以延长食物的保质期限。真空度我们控制到多少为好呢？比如说，真空度是0的话，气压是0，可能就接近于宇宙的气压。实验证明，气压如果真正达到宇宙的那个气压，食物就会发生根本性的自变，反而会对人体产生伤害。所以我们设定了0.7的真空度。

　　提 问：真空室你说是0.7的气压，氧气的含量是多少？

　　远藤幸广：氧气越少保鲜度越好，但气压达到0食物会发生变化。

　　提 问：你说可以防止氧化，肯定里面有氧气。气压降到0.7，里面气体的分布，氮气和氧气的分布并没有差多少。这个真空度，按照植物学来说是有作用的，但这个作用到底有多少？你们宣传的是一个“真空室”，这个是不是有点问题？

　　远藤幸广：我们这个真空室，比大气的气压降低了30%，所以它里面的气体、氧气也可以降低30%。食物的保鲜度也是相对而言的，它可以比在大气里保持的时间更长一些。从这个意义上说，它是有效果的。

　　提 问：如果用了真空以后，能耗是不是也会增加一些？增加多少？

　　远藤幸广：我们测过了，保持真空的话我们采用了真空泵，这个真空泵是长时间的保持自动运转的。不过它一年消耗的电量，比没有的时候相比，只增加20日元，也就是1.4元人民币。真空泵一旦达到真空，它就停止了，动作一次是从60秒到90秒，所以它的耗电量非常低。

　　主持人：谢谢远藤幸广先生！刚才提问题的，都是我们行业里的冰箱高手或者专家。看来，大家对真空泵用在冰箱里也是非常感兴趣的。大家做的非常积极的探讨，可以对我们今后的冰箱开发带来一些新的思路。日本冰箱节能技术方面，远藤幸广先生介绍了很多，还有变频技术、新产品中的高功能冰箱的普及情况。从中，我们对日本冰箱产品的发展走势也有了一个认识。我感觉，我们中国冰箱的市场模式、产品的走向跟日本也是比较类似的。从逐步普及到大冰箱，特别是大中城市，有了一个比较快的发展。日本在大冰箱的能效标准的制订方面，特别是高功能、多功能概念的冰箱的能效制订方面，做了一些非常有益的尝试。通过实际的测量，对冰箱在实际使用中的耗电情况，把它比较好的应用在冰箱标准中。这方面，也是值得我们研究、借鉴的。做一次感谢来自日本的远藤幸广先生所做的精彩演讲！

　　下面日本的客人要开始他们下一段的旅程，大家用掌声表示欢送！