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1)压缩式电冰箱:

该种电冰箱由电动机提供机械能,通过压缩机对制冷系统作功。

制冷系统利用低沸点的制冷剂,蒸发时,吸收汽化热的原理制成的。

其优点是寿命长,使用方便,目前世界上91~95%的电冰箱属于这一类。

2)吸收式电冰箱:

该种电冰箱可以利用热源(如煤气、煤油、电等)作为动力。

利用氨-水-氢混合溶液在连续吸收-扩散过程中达到制冷的目的。

其缺点是效率低,降温慢,现已逐渐被淘汰。

3)半导体电冰箱:

它是利用对PN型半导体,通以直流电,在结点上产生珀尔帖效应的原理来实现制冷的电冰箱。

4)化学冰箱:

它是利用某些化学物质溶解于水时强烈吸热而获得制冷效果的冰箱。

5)电磁振动式冰箱:

它是用电磁振动机作本动力来驱动压缩机的冰箱。

其原理、结构与压缩式电冰箱基本相同。

6)太阳能电冰箱:

它是利用太阳能作为制冷能源的电冰箱。

7)绝热去磁制冷电冰箱。

8)辐射制冷电冰箱。

9)固体制冷电冰箱

由于热量只能自动地从高温物体传给低温物体,因此实现制冷必须包括消耗能量(如电能,机械能等)的补偿过程。

借助制冷系统消耗电能,利用物态变化过程中的吸热(液态→气态),放热(气态→液态)物理过程,强制热量由低温物体转至高温物体从而达到制冷的目的。

冰箱的制冷是一个热泵的原理,就是利用机械能,在冰箱保温的条件下,将热量从冰箱里面移出,这些热量在冰箱外面散去。

除少数环保冰箱外,现在普通家用冰箱的制冷剂大多还是氟利昂(主要是二氯二氟甲烷),它储存在冰箱的专用容器中。

由于氟利昂会破坏臭氧层,现在已经被逐渐淘汰,改用其他的制冷剂,但它们制冷的原理是一样的。

下面为大家介绍三种冰箱的制冷原理:

家用普通电冰箱制外壳及制冷原理

冰箱的工作原理冰箱由箱体、制冷系统和控制系统组成。

①箱体:

由外壳、内胆、隔热材料和箱门构成。

其功能是围护隔热,使冰箱内外空气隔绝,以保持箱内的低温。

外壳多用0.5mm左右的冷轧钢板制作,经磷化处理后,表面喷漆或喷塑;

也有的使用装饰性塑料复合板。

内胆使用丙烯腈-丁二烯-苯乙烯(ABS)工程塑料板或改性聚苯乙烯塑料板,以真空成型的方式制作;

也有的使用钢板搪瓷、钢板喷塑,或用铝板、不锈钢板。

外壳与内胆之间填充隔热材料。

常用的隔热材料有聚氨酯泡沫塑料,也有的使用玻璃纤维、聚苯乙烯泡沫塑料等。

箱门四周和箱体之间用磁性门封密封。

②制冷系统:

是一个封闭的循环系统。

运转时不断吸收箱内被冷却物品的热量,并将其转移、传递给箱外的空气或水,以实现制冷。

③控制系统:

用于控制箱内温度,保证安全运转及自动除霜等。

家用电冰箱制冷系统循环过程,压缩机将低温低压的制冷剂(R-600a或HFC-134a)气体吸入气缸,经过压缩机压缩,变成高温高压的气态R-600a或HFC-134a,并排到冷凝器内,在冷凝器内,高温高压的R600a或HFC-134a气体与温度较低的环境进行交换,温度降低并冷凝为液体;

液体R-600a或HFC-134a通过毛细管节流,降低压力后进人蒸发器,在蒸发器内吸热汽化,(未汽化的暂留在储液管里),汽化后被吸回压缩机,重新压缩。

如此周而复始,不断循环,使柜内温度降低。

整个制冷循环过程可分为4个阶段:

(1)绝热压缩:

压缩机将蒸发后的低温低压制冷剂吸入,这时气体的理想状态是充分汽化,无液滴,稍微过热,经压缩机活塞的急剧压缩,对气体所做的机械功转换为热,使之变成高温高压气体,此压缩过程很短,被升温气体的热量几乎没有传到外部,故此过程称为绝热压缩过程。

(2)等温压缩:

压缩机将高温高压气态制冷剂送至冷凝器中冷却到其完全液化,这段时间放出冷凝潜热,在此过程中,因制冷剂温度不变,仅发生气一液状态变化,故称为等温压缩。

在冷凝器末端,制冷剂全部液化后,温度有所下降,即为过冷。

在这一过程中,制冷剂通过蒸发器吸收的热量和压缩机活塞做功转换的热量已全部放出,这时已完成了将低温物体的热量送到高温的外界空气中的任务。

(3)绝热膨胀:

液态制冷剂在毛细管中受到节流作用,使液体压力急剧降到蒸发压力,制冷剂在此过程中温度虽剧降,但因时间极为短暂,未能吸收外界的热量,故称绝热膨胀。

(4)等温膨胀:

进入蒸发器的制冷剂迅速蒸发,不断从冷柜(冰箱)内吸收热量(蒸发潜热),直到液体完全汽化为止,在此过程中,制冷剂的温度恒定,故称为等温膨胀。

此外,电气控制系统主要由温度控制装置、化霜控制装置、防露装置、防冻加热装置、箱内风扇电动机和照明控制装置以及压缩机电动机的起动和保护装置等组成。

①温度控制装置:

主要是温度控制器。

温度控制器的感温元件紧贴在蒸发器表面或直接感受箱内温度的变化,由触点的接通、分离来控制压缩机电动机的开、停时间,从而达到控制温度的目的。

温度控制器分为普通型、定温复位型和化霜复合型(即半自动化霜温控器)3种。

②化霜控制装置:

分半自动化霜和自动化霜两种方式。

采用半自动化霜控制时,只要按下温控器旋纽中央的化霜按钮,即切断压缩机电动机的电路,停止制冷;

化霜完毕,化霜按钮自动复位,使压缩机电动机恢复运转。

自动化霜控制是将化霜定时器、化霜加热器接入电路,只要到了预先调定的化霜间隔时间,化霜定时器触点即切断压缩机电动机电路,并接通化霜加热器,进行加热化霜;

化霜完毕,化霜定时器切断化霜加热器并接通压缩机电动机电路,使压缩机电动机恢复运转。

③防霜装置:

由电加热器组成,其作用是通过提高箱体门口表面部位的温度,避免因表面温度低于露点温度而出现表面凝露现象。

④防冻加热装置:

常用于双门间冷式电冰箱中。

装在蒸发器接水盘的底面、风扇叶孔圈以及温感风门温控器体表面等部分,用于防冻加热,确保电冰箱正常工作。

⑤箱内风扇电动机和照明装置:

风扇电动机用于双门间冷式电冰箱,与压缩机电动机同时运转,其作用是带动风叶旋转,使箱内冷气按给定线路强制循环。

在运转时,不论打开冰箱冷藏室门或冷冻室门,即断电停转;

关上箱门,又接通电源,继续运转。

照明装置多采用箱门的打开和关闭来控制。

⑥压缩机电动机的起动和保护装置:

由起动继电器和过载过热继电器组成。

当电冰箱插头插入电源插座时,起动继电器线圈和压缩机电动机的运行绕组首先通电,起动继电器动作,常开触点闭合,使电动机起动绕组也得到电流,于是电动机产生旋转磁场而转动。

随着转速上升,起动电流下降。

当电流下降至不足以吸动衔铁时,起动继电器触点断开,切断起动绕组,于是电动机进入正常运转。

过载过热继电器触点在电冰箱正常工作时处于常闭位置,当压缩机电动机发生故障而过载时,过载过热继电器内的电阻丝因过大电流而发热加剧,致使热双金属片迅速变形,于是触点断开,切断压缩机电动机的电路;

当压缩机电动机因长期工作其外壳温度超过允许值时,热双金属片也因受热而变形,触点断开,切断压缩机电动机的电路。

电冰箱使用时,电源电压不能过高或过低,一般为电冰箱额定电压的85~110%,否则均会超过压缩机电动机的正常运转电流,使电冰箱不能正常工作,严重的甚至会损坏电动机。

因此,在当地电压不能满足要求时,要使用电冰箱稳压装置。

海尔变频冰箱的制冷原理

普通家用冰箱中的电机起动频繁、噪声大、寿命短、温度稳定性差、能耗高。

变频冰箱带来功能的增加、性能的改善,而且具有明显的节能效果和降噪效果,同时整机寿命有明显提高。

近年来国内家电厂商都在竞相开发。

2000年4月,科龙首推BCD-348WA/HP变频冰箱,具有助动开门、制冰功能等,被业内人士誉为“最成熟、最稳定”的冰箱。

随后,海尔推出007系列衍生239DVC系列变频冰箱具有控温精确、制冷分立、多循环技术结合变频技术的独立控温、节能高效等优点。

以海尔BCD-239DVC为例,介绍变频冰箱的制冷原理。

变频冰箱制冷系统组成:

图1是海尔变频冰箱制冷系统原理图。

全系统由变频压缩机、冷凝器、过滤器、电磁阀、毛细管、蒸发器及控制器等构成。

管路系统中,在能够反映制冷剂状态的关键部位设置了温度传感器,用以检测其温度。

在制冷工作状态,制冷剂的工作流向如图2。

在维修制冷剂泄漏故障冰箱时,根据打开工艺管瞬间压缩机内有无气体来判断。

注意:

在打开工艺管前压缩机不要运行,如果运行需停机半小时后再打开工艺管。

若打开工艺管时,有微量气体喷出,可判断漏点在低压部分;

若打开工艺管时,外部空气被吸入压缩机内;

则可判定漏点在高压部分。

这是因为在整个制冷系统中,低压部分占整个容积的95%,高压部分占5%,低压部分在运行时压力较低,停机时压力回升,因此在停机时漏气速度快,开机时慢。

由于低压部分容积大,从开始渗漏到发现,低压部分仍有少量制冷剂存在压力总是高于大气压,因而打开工艺管时有气体喷出。

而高压部分是在运行时压力增高,停机时压力降低;

所以运行时漏气速度快,停机时漏得慢,随着漏气时间增长制冷剂越来越少,高压漏气量越来越多,低压部分不断向高压补充。

由于毛细管的阻流作用和高压部分的不断外漏,使低压部分形成负压,所以打开工艺管时会有空气被吸入压缩机。

车载冰箱的制冷原理

大多数国产的车载冰箱其实就是一种电子冰箱,与普通家用冰箱不同,它不是采用压缩机的机械压缩原理制冷,而是采用电子(半导体)制冷原理(半导体致冷即温差电致冷,是建立在铂尔贴效应的原理上:

在两种金属导线组成的环路中接入直流电源,通上电源之后,则其中一个节点的温度降低,吸取外界热量,另一个节点温度升高,向外界放出热量。

通上直流电就能达到制冷效果的小型冷源),尽管不会产生噪声和污染,而且电源是特设的车载电源,但制冷效果和压缩机车载冰箱无法相比。

所以,在往车载冰箱内放入食品饮料前,必须先把食品放到家用冰箱降降温才行,并且所有的车载冰箱均不可能在停车后长时间使用,这样不但上车前要将食品降温,而且下车时还要把食品带走,非常麻烦。

在欧美发达国家,车载冰箱早已被广泛使用,成为有车族“移动生活”的有机组成部分。

而六七年前的韩国,车载冰箱也已经全面普及,成为汽车上的普通消费品。

车载冰箱在国外之所以流行,主要是因为国外的生活习惯,他们喜欢周末到远处郊游。

另外,冰箱的制冷效果也基本令消费者满意。

近年来,随着消费者的需求,欧美国家的车载冰箱制造商又开发了40升至80升的全系列大容量压缩机式环保车载冰箱。

车载冰箱2000年前后进入中国,目前市场上比较畅销的有奥特赛、迷你、爱科、将军、施耐等品牌。

业内人士据此分析,随着自驾车旅游的渐渐风行,将在一定程度上刺激车载冰箱的销售。

估计经过了今年夏季的市场磨合期后,今年底到明年将会有一个明显的增长。

正是由于看到了国内市场的无限商机,不少原本只面对国外市场出口的施耐、德宝龙等专用车载冰箱品牌纷纷转战国内市场,而国外一些经销商更是看好中国的车载冰箱市场。

在去年的国际汽车展上,香港一家专门代理国外车载冰箱的吴女士告诉记者,日本、韩国、美国、德国、意大利等国的车载冰箱制造商非常看好中国的市场,尤其看好中高端车载冰箱市场。

吴女士认为,中国尽管每年都有一些企业加入车载冰箱制造行列,但制造的车载冰箱总体水平不高,带压缩机的中高档车用冰箱至今在市场上十分短缺。

带压缩机的中高档车用冰箱只有形成一定规模,才称得上车载冰箱时代的到来。

有关人士介绍说,今年以来,已经陆陆续续有一些车载冰箱品牌进入市场,产品大小从3升到33升不等,颜色鲜艳多变,价位也从200多元到1000多元不等。

据几家公司的销售人员介绍,车载冰箱的容量一般从6升到50升,但消费者多选择20升以下的产品。

从价位来看,购买200元—500元车载冰箱的消费者最多。

由于车载冰箱携带方便,操作便利,符合现代人追求自由的个性特点,价格又相对低廉,因而一个巨大的市场正在悄然形成。

参考文献:

[1]王春.冷库制冷工艺[M].北京.机械工业出版社,2005

[2]朱立.制冷压缩机与设备[M].北京.机械工业出版社,2004

[3]陈光明.制冷与低温原理[M]北京.机械工业出版社,2004

[6]吴业正.制冷原理与设备[M]西安.西安交大出版社,2000

[7]金滔.制冷与低温专业英语[M]北京.机械工程出版社,2004

[8]金国砥.制冷设备技术[M]北京.电子工业出版社,2003

[9]贺俊杰.制冷技术[M]北京.机械工业出版社,2005

[10]郑波.三种双温冰箱制冷循环的理论分析(TheoreticalAnalysisonThreeRefrigerationLoopsforDual

[11]周鹰.家用电冰箱基础广东制冷1983年02期

[12]中国节能产品认证中心岳宗文解读冰箱技术关键词。

中国电子报2004-03-11

[13]朱伟涛张哲莹2001年全国空调器、电冰箱(柜)及压缩机学术交会论文集中国制冷学会P127-129

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电冰箱发展

1.1世界冰箱的发展

自第一台冰箱出现至今已有半个多世纪,当前全世界每年电冰箱的总产量在4000万台以上,其中产量居前几位的国家是美国、俄罗斯、意大利、日本等国。

我国冰箱起步较迟,第一台冰箱是1954年由沈阳医疗器械厂生产的200升单门冰箱。

1960年开始,卫生部门的一些医疗器械厂开始具备了电冰箱生产能力,并投入了小批量生产。

80年代初电冰箱产量连年翻番,1983年产量约18万台,1984年产量超过40万台,目前国家确定四十几家电冰箱定点厂,全国引进50多条电冰箱生产装配线,年产能力达1500万台以上,规格已有50升到200升以上大型冰箱的多种系列,品种有单门、双门、多门、型式有直冷式,还有间冷式。

在90年代,电冰箱技术己经向高效率、智能化和多门多温多功能的方向发展[1]。

目前,对电冰箱产品结构调整影响最大、最突出、最迫切的问题是CFCs制冷工质的限制和禁用。

国际社会对CFCs的控制并逐步禁止己成定局,电冰箱将因此而面临产品改型的任务,这正是电冰箱工业必须正视的现实。

各国正在努力寻找合适的近远期替代工质,并力图加快对各种新型制冷系统的研究及商品化进程。

在多能源冰箱的开发方面,国外吸收式、吸附式冰箱发展迅速。

近几年来日本三洋公司在吸收式冰箱方面突破了一些技术难关,发展到耗电量可与压缩式冰箱相近的水平。

目前全世界吸收式和吸附式冰箱的年产量约为150万台,以瑞典和瑞士的产量最多.质量也最好。

太阳能冰箱、半导体冰箱也是近年来较引人注目的新产品。

为了更科学地贮存和保鲜食品,国外电冰箱还增加了快速冷冻和快速解冻的功能。

快速冷冻是使冷冻室底面温度达-40℃左右的低温,让食品迅速通过-1~-5℃冰结晶生成区,以防营养成分的破坏,保持食品原有的鲜度;

快速解冻是在冰箱内增设快速解冻室,通过解冻风扇,把冰箱冷藏室的空气吹入到解冻室,使解冻室内的食品快速解冻,以适应短期保鲜贮存的需要。

电冰箱是家庭中主要耗电的家用电器,为此目前有关厂家及研究单位正在开发节电型的电冰箱。

采用滚动转子式压缩机,不仅减小压缩机的体积,减轻重量,而且降低能耗。

目前日本100W以上的滚动转子式压缩机已投人使用,用电量比同类冰箱节电20%~25%;

应用微机控制电冰箱可以节电15%~20%;

改进隔热层,将电冰箱隔热厚度增至3倍,可以节能20%;

应用新型绝热材料,日本东芝公司应用聚铬硅氧的新材料,使冰箱每月节电2度,应用上述各种新技术以达到节能之目的。

1.2我国电冰箱业发展现状

1918年美国的卡尔维纳公司设计出第一台电冰箱,1927年美国通用电器公司首先研制出全封闭式自动制冷装置。

我国家用电冰箱行业始于1956年,改革开放以来取得了突飞猛进的发展,到1985年鼎盛时期有110多家冰箱生产厂家。

在发展初期,主要依靠产品数量的扩大,随着市场经济体制的不断完善,家电行业从数量扩张向高质量转变。

近几年来,由于多种因素的制约,国内市场对家用电器的需求明显放慢,于是“价格战”几乎渗透到家电的每一个行业。

然而,冰箱业却一片宁静。

其实,中国冰箱业几年来一直在进行技术较量。

广东科龙集团在这方面的步调就比其它厂家快一步。

科龙首创的“养鲜魔宝”技术,用稀有金属及其化合物制成,具有气调养鲜、调湿养鲜、除臭保鲜三大功能。

有效吸收果蔬释放的催熟气体乙烯,从而抑制果菜生长,减缓营养成分的流失。

平衡室内温度,当箱内湿度过大时,自动吸收水分;

湿度过少时,则适度释放水分,长保食物鲜活水灵,保鲜期长达15天。

科龙成功研制的中国第一台网络冰箱(BCD-348W/HT),让冰箱行业进入网络时代。

网络冰箱通过网络接口与家用电脑串联起来,通过电脑连接到因特网,这时维修服务中心远程计算机就能对冰箱进行检测、诊断,及时优化运行参数,排解运行故障,让冰箱时刻处于最佳运行状态,同时还可享受制订食谱、烹饪指导、网上购物等先进功能。

 

 

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2011年中国冰箱市场中海尔仍占据关注冠军的位置,大幅领先其他竞争对手。

西门子仍稳居亚军。

2011年双开门冰箱市场中海尔仍以明显优势领跑,第三阵营品牌竞争非常激烈。

2011年三开门冰箱市场中各品牌的关注比例较为接近,竞争激烈。

海尔同样领跑对开门冰箱市场,但领先优势较小。

国外品牌在对开门冰箱市场相对更具优势。

2011年中国冰箱市场中最受消费者关注的价位段为2001-3000元,另外8000元以上高端市场的潜力也不容小觑。

2011年中国冰箱市场中三开门取代双开门冰箱成为最受消费者关注的类型产品,关注比例大幅上升。

2011年中国冰箱市场中最受消费者关注的产品容量段仍为201-250升,200升以下产品的关注比例明显下降。

中国冰箱市场连续度过2009、2010两年的快速成长,增速在2011年放缓下来。

2011年中国冰箱市场的家电下乡和以旧换新政策都临近结束,政策的推动作用也开始减弱。

尤其在一二线城市市场中冰箱市场的需求明显减弱。

再加上2011年众多二三线冰箱企业纷纷崛起,市场竞争更趋激烈,甚至出现产能过剩状况。

2011年中国高端冰箱市场的竞争更趋激烈。

传统的双开门冰箱产品日益变得不再能够满足消费者的需求,三开门、对开门甚至多开门冰箱产品的关注度都出现明显的上升。

尤其是本土品牌对于过去不占优势的高端冰箱市场虎视眈眈,高端市场的战火逐渐燃起。

2011年中国冰箱市场中也出现了一些采用变频技术的产品,不过受制于产品的价格以及推广力度,在消费者中的认知度还很低。

2011年前十个月中国冰箱市场中变频冰箱的占有率仅有8.66%。

目前变频冰箱还仅有两三家厂商积极推广,尚处于起步阶段,距离真正普及还很遥远。

2011年中国冰箱市场中海尔仍占据关注冠军的位置,关注比例为30.9%,大幅领先其他竞争对手,地位稳定。

西门子仍然位居亚军关注比例为17.3%,同时与第三位品牌拉开了较大的距离。

第三阵营品牌数量众多,竞争也非常激烈。

中国冰箱市场中本土品牌的数量占到明显多数,且累计关注比例也占到明显优势。

对比2010年,2011年中国冰箱市场中前三关注品牌的排名并没有发生变化,但第四位之后的品牌排名变动比较明显。

值得关注的是美菱、LG、松下关注排名出现上升,另外海信取代博世登上榜单。

2011年海尔和西门子在冰箱市场的冠亚军地位始终稳定,并没有发生排名上的改变。

第二阵营众多品牌关注比例比较接近,排名也变动频繁。

美菱在下半年取代美的成为关注季军。

另外值得关注的是海尔旗下的高端品牌卡萨帝在第四季度上

三开门及双开门

2011年,三开门和双开门冰箱的关注比例此消彼长,集中在37.0%上下波动。

到第四季度,三开门冰箱的关注比例有了明显的提高,从而取代双开门冰箱成为中国冰箱市场中最受消费者关注的产品。

另外,对开门冰箱的关注比例在下半年也有了明显的提高

大容量冰箱关注比例明显较2010年更高

2011年中国冰箱市场中最受消费者关注的产品容量段仍为201-250升,但关注比例较2010年提高了3.5%。

200升以下冰箱的关注比例较2010年下降了14.6%之多。

而300升以上的大容量冰箱的关注比例较2010年提高了7.3%。

大容量冰箱走俏的趋势非常明显。

250升以上冰箱的关注比例呈现明显上升走势

2011年,中国冰箱市场中最受关注的201-250升冰箱关注比例走势比较稳定,呈现出小幅下降的走势。

200升以下较小容量冰箱的关注比例则在下半年出现明显的下降走势。

对应的251-300升和300升以上的大容量产品的关注比例都在下半年出现明显的上升走势。

1.3我国冰箱发展前景展望

一,目前,欧美等发达国家均已普及变频冰箱,日本中高档冰箱中95%以上采用了变频技术。

由于以往国内在生产变频压缩机方面技术较为落后,国内企业所需的变频压缩机进口较多,所以变频冰箱的成本较高。

但近几年,随着我国在变频技术上的快速发展,一些企业纷纷与国际著名的企业合作开发变频压缩机。

由于目前变频压缩机无需再进口且能大批量生产,所以大大降低了变频冰箱的成本,使变频冰箱更加贴近于寻常百姓,也引领了中国冰箱变频技术的应用和发展。

中国节能产品认证中心曾对变频冰箱作过严格的检测,不仅向消费者推荐变频冰箱在节能上的优势,并指出变频冰箱在降低产品噪音以及保鲜上也有很大的突破。

变频技术的优势不仅得到了冰箱生产厂家的认可和应用,在其他家电产品上也颇受欢迎,变频空调、变频洗衣机、变频微波炉……已越来越多地走近老百姓的生活。

业内人士指出:

“变频”已成为全球家电的发展趋势,

二,随着人们生活水平的提高,冰箱的环保问题一直是我们生产厂家与消费者最关心的问题。

如何在制冷剂上实现有效的过渡,如何从有氟冰箱向无氟冰箱过渡,是生产厂家和业内人事在技术上日渐改良的重点。

根据《蒙特利尔协议》,2010年将是国际有氟冰箱的大限年,我国则承诺到2005年全面停止有氟冰箱的生产和销售,有氟冰箱生产线在此之前将被强行淘汰,无氟冰箱成为冰箱业发展的必然方向。

三,冰箱的能耗以及压缩机的寿命问题在消费者中也是一个相当突出的问题。

如何提高制冷效率与降低能源损耗是各大生产厂家竞争市场份额的焦点所在。

具体到如何提高效率和压缩机寿命就要看哪个企业在技术上更加成熟。

总而言之,冰箱的发展就是依靠于制冷技术的发展。

四,冰箱使用的方便快捷对于现代人来说是一个迫切需要改进的技术问题。

其一,笨重的家庭大型冰箱对于21世纪的人生活来说已经是一种麻烦。

既不容易搬运,也不容易实现合理的装饰布置,因此小型冰箱日益受到市场的青睐。

其二,

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