郑家强，姚 亮，谢鸿玺

（合肥通用机械研究院有限公司，合肥 230031）

0 引言

冷柜产品标准JB/T7244-2018 《冷柜》规定冷却速度是冷柜出厂检验的必检项目，标准中给出的冷却速度检验方法耗时非常长［1］，与目前大多企业的生产节拍不匹配。正是基于此，相较于JB/T7244-1994，JB/T7244-2018对冷却速度增加了允许使用等效方法这一修订，即冷却速度可以使用等效方法的修订［2］。该修订主要是考虑到生产批量大的企业的实际情况，使用等效检验方法，以缩短检验时间。但标准中仍然未明确给出具体的等效方法。因此，冷柜的生产企业，非常需要一种快速便捷的等效检验方法，来检验冷柜冷却速度这个产品标准规定必检的出厂检验项目［3］。本文介绍了一种快速的冷却速度的等效检验方法。

1 产品标准对冷柜冷却速度的要求

JB/T7244-2018“表9出厂检验项目、要求和方法”规定冷却速度的技术要求按5.4.2条规定，试验方法按6.2.2条规定。JB/T7244-2018表9注1规定了冷却速度为出厂检验项目中必检项目。

将JB/T7244-2018中冷却速度的试验方法、技术要求进行归纳梳理，见表1，从表可以看出冷柜冷却速度的检验非常耗时：放置至少6 h，食品冷柜的各个间室的瞬时温度都达到标准的规定值，则还需要2.0～3.5 h。

表1 冷却速度的试验方法、技术要求Tab.1 Summary of test methods and technical requirements of cooling rate

2 冷却速度的等效检验方法

2.1 原理分析

冷柜制冷原理如图1所示，制冷剂以气态被压缩机吸入，被压缩后变成高温高压的过热蒸汽从排气管排出，随着压缩机排出高温高压的冷媒，压缩机排气管温度上升。同时，由于压缩机运转放热也会引起排气管的温度上升。而蒸发器不断吸收热量，冷藏室温度、冷冻室温度逐渐下降。

图1 冷柜制冷原理Fig.1 Refrigeration schematic diagram of refrigerated cabinets

通过试验测试得到冷冻室温度、冷藏室温度、压缩机排气管温度的温度曲线。图2示出一台合格冷柜的冷冻室温度、冷藏室温度、压缩机排气管温度的关系曲线。从图可以看出，压缩机排气管温度变化与冷冻室、冷藏室温度变化相关。通过试验，找出这种关联的对应关系，从而找出测试冷柜冷却速度的等效方法。

图2 冷冻室、冷藏室、压缩机排气管温度曲线Fig.2 Temperature curve of frozen compartment，fresh-food compartment，compressor exhaust pipe

由于冷柜生产线的环境温度难以保证，JB/T7244-2018中要求在现场搭建环境室（商检室）控制其环境温度，或者在试验室获取不同环温条件下的多组试验数据，获得多组判定值。同时还需注意在环境室之前的工序的一致性，尤其是发泡、保压检漏、抽真空、灌注制冷剂、卤素检漏等关键工序的控制，否则会造成试验数据的偏差。

2.2 试验数据采集

为了提高检测效率、根据环境室内流水线长度以适应生产节奏，本文介绍用开机100～300 s之间的压缩机排气管的温度变化来等效冷却速度。通过温度测试仪器采集冷冻室、冷藏室分别在100，300，12 600 s时的温度，排气管分别在 100，300 s的温度，从而计算排气管在300，100 s时的温差ΔT，表2列出了一台合格冷柜的相关数据。

表2 冷冻室、冷藏室、排气管的温度与温差Tab.2 Temperature and temperature difference of frozen compartment，fresh-food compartment，exhaust pipe ℃

为找到排气管温度变化与冷却速度的等效关系，以及判定的基准，选用40台合格品冷柜（容量为500 L以上）和3台不合格品冷柜（容量为500 L以上）进行试验，采集上述数据，以便后续的统计分析。表3列出了采集的部分合格冷柜的相关数据，表4列出了采集的3台不合格冷柜的相关数据。

表3 部分合格品温度测试数据Tab.3 Temperature test data of part of qualified products ℃

表4 不合格品温度测试数据Tab.4 Temperature test data of unqualified products ℃

40台冷柜测试数据中，冷柜在3.5 h内的冷却速度均满足产品标准要求，取合格品压缩机排气管出口温度ΔT下限作为判定基准：ΔT=5.9 ℃，即排气管温升ΔT达到5.9 ℃或以上时，判定冷柜的冷却速度合格。

3台不合格冷柜测试数据中，冷柜在3.5 h内的冷却速度达不到产品标准要求，取不合格品压缩机排气管温差ΔT上限作为冷却速度不合格的判定基准：ΔT=1.9 ℃，即排气管温升在1.9 ℃或以下时，判定冷柜的冷却速度不合格。

当测试冷柜压缩机排气管在300，100 s时的温差ΔT低于5.9 ℃，但又高于1.9 ℃时，此时冷柜要作为待处理品，需要按产品标准规定的方法进一步测试判定。

2.3 数据可靠性验证

对于40台合格冷柜压缩机排气管在300，100 s时的温差ΔT的变化趋势，采用六西格玛工具进行正态性分析验证。图3示出通过MINITAB软件做出的ΔT数据的正态性分析，得到的P值为0.361，ΔT数据具有正态性分布特性，即使用压缩机排气管在300，100 s时的温差ΔT来等效冷柜的冷却速度的方法是可行的。

图3 ΔT正态性分析Fig3 Diagram of ΔT normality analysis

3 结语

对于JB/T7244-2018中未明确给出具体的冷却速度等效方法，本文通过原理分析、试验数据采集、数据可靠性验证得出了具体的冷却速度等效检验方法：利用测试冷柜压缩机排气管在300，100 s时的温差ΔT来等效冷却速度的检验，即测量压缩机排气管温差来等效冷却速度的检验方法。

对于不同型号的冷柜，生产企业可以通过本文介绍的方法，通过数据的采集分析得到具体的温差ΔT的判定基准，从而等效耗时的冷却速度的检验。