除湿机防火安全设计及试验方法分析

除湿机防火安全设计及试验方法分析
发布时间：2022-09-07T05:56:28.168Z 来源：《科学与技术》2022年第9期作者：钟坚[导读] 本文从防火安全的角度，分析了影响除湿机防火安全的因素，提出了相应的设计方案。

钟坚
TCL德龙家用电器（中山）有限公司，广东省中山市? 528427 摘要：本文从防火安全的角度，分析了影响除湿机防火安全的因素，提出了相应的设计方案。

介绍并分析了目前行业中常见的防火安全试验方法及评价方法，以提供参考。

关键词：除湿机；防火安全；安全设计；试验方法
前言：
除湿机是家用的一种除湿设备。

由于各地对除湿机的应用环境不同，其防火安全设计也不尽相同。

比如，我国居民在使用除湿机时，通常都在大厅、卧室等场所，在有人监管的情况下，出售到这些区域的设备都是被人看管（照相）的。

北美的居民，比如美国，通常都是在车库中，长时间没有人照看，而且美国的房子大多是木制的，所以除湿机本身的防火安全设计也比较复杂。

本文着重阐述了除湿机的防火安全设计，并就其防火安全性进行了试验研究。

1.影响除湿机防火安全的因素及设计方法
1.1 结构系统部件防火安全的因素及设计方法
根据美标 UL 484室内空调中有关塑料材料的相关规定，材料按可燃性能分为5 V，V-0，V-1，V-2， HB材料，等等。

如果在除湿机内部着火，对塑料制品的防火等级会直接影响到消防的安全性。

塑料的防火等级是从 HB、V2、V1、V0逐渐增加到5 V.
（1）HB：UL94中最低的防火级别，要求在3-13毫米厚度的试样中，其燃烧速率不到40毫米/分钟。

（2）V-2：经过两次10秒的试验，在60秒之内，火焰就会被扑灭，并且会有燃烧物质掉落。

（3）V-1：经过两次10秒的试验，在60秒之内，没有任何着火物质掉落。

（4）V-0：对试样进行2次10秒的燃烧试验，30秒后，无着火物质掉落。

（5）5 V：分5 V A和5 VB，经试样试验，未烧穿的试样是5 VB。

除湿机的结构体系组件包括外部塑料件、内部塑料件、钣金件。

根据各构件安装和固定支架的特性和材料的成本，以及防火安全的考虑，选择合适的设计方案，除湿机外壳外部塑料部件采用V0阻燃材料；内塑料零件马达安装支架由于是与马达外壳的发热接触及马达的风扇，二者均为高温热源，采用5 VB防火等级的材质；其它内部部件，例如用于固定热交换器的塑料托盘，水箱，内部管道塑料采用V0级防火材料；在防火安全上，电控箱选择了金属片，以防电控面板中出现电弧或其它原因着火时，金属片控制盒还能将火焰包裹在里面。

电子控制箱的结构应考虑防水的问题，如果出现了一个倒置，将水流入到除湿机的内部，在电控箱的结构上，应防止水流入控制箱，以避免电控箱中的线路板短路[1]。

1.2 电器系统部件防火安全的因素及设计方法
本设备主要包括电机风扇，压缩机，控制面板，内部布线等。

引擎和压气机是转动的零件，其热和温度对其产生的影响很大。

电弧和着火是造成配电板失效的主要原因。

所以，在以上所有案例中，防火的概念是： (1)在选择用于除湿机的风机马达时，电动机的温度升高值尽可能地降低。

如工业除湿机风机电动机一般为 B级，电动机的温升值应在65 K以下。

(2)根据美标UL484室内空调的相关规范，对电路板的电气间隙、爬电距离等进行设计。

应特别指出，在 PCB电路板上，必须选择5 V A 的防火等级材料，例如风机马达的外壳。

(3)接插件与内线的接插件的连接，由于接插件的接合问题，应采用5 V A的防火性等级材料，并要有固定的接头。

1.3 性能系统部件防火安全的因素及设计方法
除湿机的特性系统组件由蒸发器，冷凝器，压缩机，管路，毛细管等构成，系统的压力和系统是否漏出了冷媒。

根据 UL有关规范，在蒸发器、冷凝器和管道铜管的耐压特性上，应按 UL有关标准，选择系统的正常压力值为5倍。

蒸发器，冷凝器，管路焊接点的设计，便于测量。

以便在流水线上进行除湿机的管道系统的渗漏[2]。

2. 除湿机防火安全的试验及评价方法
本文主要介绍了三种不同的强制燃烧试验方法。

2.1 发热丝强制燃烧的评价方法
如果在试验期间（当试验点着火或顶端的温度接近和稳定时），电加热器就会被熔化，然后更换新的样品，在那里重新布置，直到内部点火试验成功为止。

如果原型机内部发生明火，导致保护结构被点燃，或周边的塑料或纱布燃烧，那么试验就会提前结束，不合格。

最终的结果是：
(1)在防护结构中允许着火，但不能引起整个设备的火灾（不能点燃纱布）；
(2)不能使外部（整个机箱）发生烧蚀或熔化等现象。

2.2 电解液起弧强制燃烧的试验方法
当产品试验部分上电时，试验样机的供电线路必须具有适当的功率开关。

5%的氯化铵溶液，注射器，导水管，针头，纱布，适当的功率开关。

试验步骤：将 PCB板或元器件拆下，保持电源正常，并将导电液体喷洒在 PCB板后的不同部位，观察电弧最强烈的部位，在正式试验时，必须将所有区域都覆盖，并对试验进行拍照。

当仪器安装好后，在试验期间，启动电源（样品负荷完全开启），将电解质注入针筒，用针筒将其挤压至高电流靶区，每30秒喷射一次，每次大约1毫升（因机械通电，导管与针筒内部的电解质导通，因此在试验期间，操作员必须戴上绝缘手套以避免触电损伤），直至电极间连续产生拉弧着火[3]。

一般情况下，在强电靶区拉弧后，不需要再喷一次电解液，在拉弧停止后，连续喷5次，不会引起电弧，如果内部电极脱落，则可以通过。

否则，试验持续60分钟（若在试验接近尾声时，有强烈的爆炸、着火、冒烟等情况，则必须进行试验，以观察最后的结果）。

2.3 电解液起弧强制燃烧的评价方法
在完成试验之后，如果满足下列条件，则可以被认为通过：
(1)在防护结构内允许着火，但不会引起整个设备着火；
(2)不能使外部（整个机箱）发生烧蚀或熔化等现象。

结语：
本论文所述的防火安全设计思想与原理，主要是根据美国UL484室内空调的 GB4706。

家用及相似用途电器的一般安全要求。

通过对除湿机各主要组件的防火设计需求的分析，以实现整体产品的防火设计。

介绍了消防设备的防火安全性能测试和评定方法。

因此，对于从事家用电器的防火和安全设计工作，具有重要的参考价值。

参考文献：
[1]李庆坚. 除湿机防火安全设计及试验方法分析[J]. 日用电器, 2018(6):4.
[2]刘德一. 冷冻除湿机优化设计及实验研究[D]. 中国计量大学, 2017.
[3]黄晓清. 在家用制冷式除湿机上增加电加热器的分析和应用[J]. 家电科技, 2016(8):4.。