基于产品功能浅析蒸发式冷风扇性能水平及发展方向

摘 要：本文以产品视角对蒸发式冷风扇的风量、加湿量、能效比以及加热效果进行对比分析，研究表明冷风扇的送风性能、加湿效果以及制热能力不亚于塔扇、加湿器、电暖器产品性能，甚至在某些方面，如降温性能、加湿均匀性等更优于对比产品。并预测蒸发式冷风扇产品未来将向着轻量化、智能化、健康化方向发展。

关键词：蒸发式冷风扇，风量，加湿，加热

DOI编码：10.3969/j.issn.1002-5944.2023.22.033

0 引 言

蒸发式冷风扇（以下简称“冷风扇”）是一种利用水的蒸发吸热原理，以机械通风的方式使空气通过湿润的填料，从而使被处理的空气温度降低的器具[1]。冷风扇特有的节能湿帘蒸发降温系统，既能降低温度、吸附粉尘、清新空气，又能均衡湿度。近年来，冷风扇广受市场认可，据奥维市场罗盘统计，2022年冷风扇全国线上销售量达300多万台，占风扇市场比重约17%。

经过长期发展，冷风扇产品的形式、功能愈发多样，可做到一机两用甚至多用的效果。本文主要参考GB/ T 23333《蒸发式冷风扇》等产品标准与测试方法，对冷风扇风量、蒸发量以及冷暖型冷风扇的制热性能与塔扇、加湿器、暖风机进行对比研究。结合市场情况，分析冷风扇的优点及劣势，并提出冷风扇未来的发展方向建议。

1 冷风扇送风性能对比分析

传统风扇（落地式、转页式等）采用轴流风叶，风量测试采用GB/T 13380中规定的方法。与传统风扇相比，冷风扇多选用贯流风叶，采用离心风叶和轴流风叶的产品较少，其形体较为特殊，多为台地式平宽口出风，近年来也出现一些圆柱式长窄口出风方式，其风量测量采用GB/T 23333《蒸发式冷风扇》中规定的方法，俗称“风洞法”。两个测试方法差异较大，不便于在同一评价维度对比。

柱式扇（俗称“塔扇”）形体与冷风扇相对较为接近，一定程度上具有对比性，故本次选用塔扇作为冷风扇对比分析对象。

随机选取三款型号尺寸不同的塔扇与冷风扇进行风量测试，如表1所示。塔扇风量段主要集中在350～500 m3/ h，与冷风扇相比风量范围较窄。其主要原因是塔扇受体积影响，所选择的风叶主要为细长型贯流风叶，行业间尺寸相差较小，所以整体风量相差不大，而冷风扇可选用风叶类型、尺寸受限小，故而风量范围宽。但在产品体积相差不大情况下，冷风扇因进风受湿帘阻隔，相比塔扇风量较弱。

在降温方面，塔扇是利用电动机驱动风叶或风轮运转，进而带动并加速空气的流动产生风，风带走人身体的热量从而使人感到凉爽，塔扇本身不具备降温效果。冷风扇在强制对流的基础上，通过水泵将水箱中的水均匀淋在湿帘上，在风轮带动下空气穿过浸湿湿帘，加湿的空气从出风口吹出，吸收热气中的热量，从而达到一定的降温效果[2]。

在干球38℃、湿球23℃测试工况条件下，将冷风扇、塔扇放置在气候试验室内运行至稳定状态，测量样机进风口、出风口附近温度，计算其温差。塔扇、冷风扇降温效果对比如图1，可以看出，排除测量误差，塔扇完全没有降温效果，但冷风扇周围环境温度可降低3～5℃。

综上所述，市场主流冷风扇与塔扇风量相差不大，但降温效果优势明显。

2 冷风扇加湿性能对比分析

根据热、湿交换理论，加湿方式分为两种：一种是等温加湿，利用外界热源产生蒸汽，然后再将蒸汽混到空气中进行加湿，如电极式加湿器、电加热式加湿器；另一种是等焓加湿，由水吸收空气中的显热而蒸发加湿，空气失去显热而得到水的气化潜热，如蒸发式加湿器、超声波式加湿器[3]。选取与蒸发式冷风扇加湿方式相同的超声波加湿器和蒸发式加湿器作为对比分析对象。

家用加湿器的出雾口风速一般为1.2～1.6 m/s，出雾口出来的湿气大多聚集在加湿器附近，导致加湿器附近的湿度大于远处的湿度[4]。一般加湿器连续工作超过2 h或环境湿度较高，吹出的水雾将不能及时在空气中汽化，会直接沉降到桌面或地面，形成明显水迹，很难形成较大空间范围内的加湿，桌面式加湿器的影响尤为明显。

由于使用场景的限制性，加湿器的加湿量普遍不大。据统计，市场占比最高的超声波加湿器加湿量一般在为150～400 mL/h，蒸发式加湿器为500～800 mL/h。并且由于产品功能相对单一且售价不高，市场大多数加湿器为固定加湿量，并不会随环境湿度调节。

冷风扇属于主动蒸发，不仅可以根据使用环境主动调节蒸发量，而且在风机作用下房间温湿度更均匀。冷风扇的加湿量主要取决于湿帘面积，一般来说，水箱容量大的冷风扇体积也相对较大，所选用的湿帘面积和风轮尺寸也相对较大，故而水箱容量越大，其加湿量越大。理论上，不考虑产品体积，只要不断增加濕帘面积，加湿量也不断增大[5]。市场上的冷风扇产品，一般水箱容量在10 L以内的加湿量主要为500～1000 mL/h，10～20 L容量冷风扇加湿量则达到1000～2000 mL/h，其加湿量远大于加湿器，产品的对比可见表2。

综上，冷风扇加湿量大，给空气加湿的过程中也会使周围空气温度得到不同程度的降低，更适合于房间或空间加湿。而加湿器体积小，局部加湿强度大，更适合局部加湿。

但无论是加湿器还是冷风扇，水箱中长期存水都会滋生细菌。为了消除病菌的影响，欧盟加湿器安全特标EN 60335-2-98已针对水箱清洁、缺水提醒、抗菌、除菌等方面进行了标准要求，目前大多数加湿器厂家的说明书中都会要求消费者定期清洁水箱，并且在水箱中增加抗菌材料或除菌模块。而冷风扇在健康安全方面发展远不及加湿器，市面上大多数冷风扇产品没有抗菌、除菌等功能。目前，冷风扇标准也在逐步完善健康安全部分内容，冷风扇产品未来必然会有更大的上升空间。

3 冷暖冷风扇制热性能对比分析

随着用户对复合型产品的需求增加，近年来冷暖型冷风扇越来越受到市场关注，冷风扇单制热模式下其制热原理基本与暖风式电暖器相似，制热功率值与一般电暖器相当。

选取1台冷暖冷风扇，和4台相同功率不同类型的电暖器，按QB/T 4096规定进行周围表面温升试验，按式（1）计算样机周围表面温升值。

K=T1-T0 （1）

加热效果对比如图2所示，相同制热功率下，冷风扇的温升值可以达到13.34 K，加热效果与暖风机基本一致，温升值远高于电热油汀和踢脚线，加热效果优于自然对流式电暖器。

4 结 语

相比于风扇，冷风扇的风量基本可以与塔扇相当，且降温效果明显优于传统风扇。相比于加湿器，冷风扇加湿量更大，加湿均匀性更好，更适用于房间或空间加湿。此外，冷风扇产品设计空间大，可以附加制热等功能，且制热效果优于自然对流式电暖器，与暖风机基本一致，真正可以做到一机多用，也可以解决两季品利用率低的问题。但冷风扇也存在产品体积大、水箱易滋生细菌等缺陷，以及认知度低、缺乏领导品牌等问题，由此可以看出，产品轻量化、智能化、健康化将成为冷风扇未来的主要技术发展方向。

参考文献

[1]蒸发式冷风扇：GB/T23333-2009[S].北京：中国标准出版社，2009.

[2]陈午.关于蒸发式冷风扇能效比的探讨[ J ] . 家电科技，2009（Z1）：20-21.

[3]金利江，何晓波.蒸发式冷风扇制冷性能评价及试验方法研究[J].家电科技，2019（4）：68-71.

[4]刘清龙，姜国璠，王丽娟.家用加湿器适用面积计算及测试方法探讨[J].家电科技，2015（5）：46-47.

[5]董晓杰.蒸发式冷风扇的耗水量测试与分析[J].制冷与空调（四川） ，2015（3）：290-293.

作者简介

张华，硕士，高级工程师，主要从事空调及生活电器等领域的技术标准研究与管理工作。

（责任编辑：袁文静）