标准是经济活动和社会发展的技术基础,是国家基础性制度的重要方面,在产业高质量发展过程中起到了举足轻重的作用。在我国快速发展的家电产业中,标准化工作一直走在市场前列,发挥着重要的引领作用。对家用电器标准化的定义、分类、发展历程、现状以及发展建议进行概述,以期为家电行业的持续发展提供参考。

2023年9月7日,两项家用直流插头插座国家标准经国家市场监督管理总局（国家标准化管理委员会）批准发布,分别是GB/T 42710.1—2023《家用和类似用途直流插头插座 第1部分：通用要求》、GB/T 42710.2—2023《家用和类似用途直流插头插座 第2部分：型式尺寸》。该系列标准规定了家用和类似用途直流插头插座的技术要求和型式尺寸参数,描述了相应的试验方法。作为国内首个家用和类似用途应用场景下的直流插头插座国家标准,该系列标准的发布实施将有利于直流插头插座产业规范化发展。简述标准研制总体过程,并重点给出了标准研制的关键技术内容和重要指标,积极助力“光储直柔”建筑与直流家用电器实现互联互通,推动我国直流建筑、直流家用电器从试验示范阶段向大规模推广应用阶段迈进。

抽取市场在售不同价位与类型的27台家用除螨仪,调查除螨仪的基本参数及特点,测试除螨仪的功率、噪声、软表面除尘性能、除螨性能以及除菌性能,分析除螨仪性能的影响因素与相关性,防止除螨仪行业的不合规情况发生,保证除螨仪领域的安全可靠性并对家庭购买除螨仪提供参考与指导。经测试,27台样机噪声全部符合要求,噪声与实测功率具有正向显著相关性（r_s=0.642**,P=<0.001）,实测功率越大样机噪声越大。软表面除尘测试中仅有6台软表面除尘率超过90%,占全部样机的22.22%。除螨性能测试中有2台样机低于限定值,样机除螨能力与除尘能力低度正向相关（r_s=0.480*,P=0.011）。除菌性能测试中样机除菌效果合格率为88.9%,大肠埃希氏菌相较于金黄色葡萄球菌更易被去除,去除效果更好。根据抽查结果来看,除螨仪行业的样品质量基本处于良好层级,但仍有不合格产品出现,不合格产品的生产企业应加强社会责任感,按标准要求提高产品质量。

在全球制造升级的大背景下,我国家电制造行业智能制造在持续建设,工业互联是家电制造行业转型的核心手段,工业网络安全保障体系建设是转型的重要支撑。家电制造行业面临网络安全建设、管理、运维制度不健全,网络安全技术识别、防护、检测、响应保障不完善等各种风险,这些风险存在数据泄密勒索、网络攻击、网络瘫痪等网络安全问题。根据等保2.0标准的“一个中心、三重防护”体系对家电制造行业目前存在的问题进行评估,探讨全面构建安全防护、安全管理、安全应用的体系及其系统建设应用,保障家电生产制造安全。

风机与机架的配合决定了吸油烟机的性能水平,为了研究风机平台的标准化应用,通过仿真和实验对吸油烟机的机架尺寸、风机安装位置及不同外观形态进行了分析,得到了与风机适配的机架尺寸及安装位置,形成了风机机架的组合设计方案,改善机架内部的流动效率,平衡了风机前后进风的均匀性,从而降低了同风量下所需的转速,改善了整机噪声。相比于原机架组件,同风量降噪幅度,在两个外观形态下均超过2 dB(A)。

电控作为空调器的核心部件,在空调功能实现中起到核心作用。在空调生产、运输、安装过程中存在各种机械应力,影响产品电控的可靠性。通过电阻应变测量法,对PCBA在电控盒中的受力进行量化分析,并分析不同踩踏场景下不同产品的应变分布情况,结果显示产品受外部激励后,顶盖长度、电控盒表面到顶盖距离、支撑筋形状为PCBA发生应变的关键影响因素。

为了提升测试精度,测试电磁灶热效率时需要评定不确定度。系统分析了电磁灶产品热效率测试的影响因素,主要影响因素为水质量的测量和水温的测量,分析了负载锅的主要指标和影响测试精度的原因,并提出了提升测试精度的措施。分别采用GUM法和MCM法评定电磁灶热效率的测量不确定度。GUM法评定结果为：电磁灶热效率测量结果为86.93%,95%包含概率下的对称包含区间为[86.65%, 87.21%];自适应MCM法计算为：热效率测量结果为86.93%,95%包含概率下的对称包含区间为[86.65%,87.21%]。对两种方法得到的结果进行了比较验证,两种方法得到的结果基本一致。与GUM法相比,MCM法评定不确定度过程更加简单,大大降低了计算工作量。

智慧生活不同于智能单品、智能场景、智慧家庭等产品,它是人、机、物、环境等共同构建的复杂系统,并且构成智慧生活系统的人、机、物、环境本身也是复杂子系统。因此,智慧生活技术路线需要用复杂系统理论学开展研究。在钱学森系统工程体系中,钱学森1992年提出了“人机结合、以人为主,从定性到定量的综合集成研讨厅体系”的处理复杂系统方法论,指出了解决问题的主体：专家体系（人）、机器体系（机）、知识体系（知识）。基于人、机、物构成的智慧生活三元系统,给出了人、机器、环境的系统构成和交互空间,通过知识作为连接人、机器、环境的主要纽带和关键因素,构建了钱学森的综合集成研讨厅体系,完善了基于人体复杂系统理论的智慧生活的理论体系。围绕智慧生活的典型应用场景,从人、机、物、环境的开放型复杂巨系统进行研究,给出了基于钱学森系统工程体系的智慧生活系统模型及典型应用,为智慧生活快速进入寻常百姓家提供一种新的思路和方法,促进智慧生活行业的发展,助力人民早日实现美好生活。

人口老龄化催生了适老化家电产品需求,其中,洗衣机作为当代家庭生活中必不可少的高频次交互家电,具备极大的适老化设计潜力。然而,当前相关研究过分强调适老洗衣机功能性设计,对老年人的情感需求探索不够深入。基于以上问题,首先对老年人群进行以情绪为导向的深入分析,明确老年人的生理、心理特征和风险,洗衣行为过程中存在的痛点和情绪导向以及社会环境影响下的情感需求;其次,从本能、行为、反思三个层面建立适老洗衣机用户的情感需求模型;最后,将该模型转化为可实施的设计语言并进行案例开发,验证了研究的可实现性,为相关适老化设计与研究提供了理论与实践参考。

为了进一步研究制冷系统节能增效,调研了近年来冰箱制冷系统余热回收利用研究的进展,综合分析了冰箱余热回收利用的不同余热回收方式的经济性及可行性。具体研究了利用半导体温差发电技术进行余热发电的可行性,通过系统设计、理论计算及实验验证发现,利用半导体余热发电来进行余热回收。实验结果表明,可以在强制连续运行（PD）工况下实现目标最大发电量1.51 W;并可以降低冷凝器出口温度至45 ℃以内,PD模式下降低36 ℃~39 ℃,能耗模式下降低18 ℃~19 ℃,提升系统过冷度;但由于样机改造,增加了一定的热负荷,整机能效还是有所上升,PD模式下功率增加5.6%~17%,能耗模式下功率增加13%~19%。半导体温差发电技术作为一个具有较大潜力的余热回收技术,通过实验方式探索性研究了该技术耦合冰箱制冷系统的可行性,随着温差发电材料及相关技术的快速发展,需要持续研究系统设计匹配,换热器-发电模块传热优化,电量储存与转换等工作,对冰箱或其他制冷系统余热回收实现节能增效具有重要的参考意义。

双胆单管热水器因其独特的双胆结构,实现了体积小、成本低的优点,但由于加热管仅存在于下胆内,因此上下胆在加热时存在温差,出水温度的稳定性和效率成为了目前双胆单管热水器研究的热点问题。为研究双胆热水器在单管加热时的温度传导问题,对不同连通管直径、不同连通管长度工况下热水器加热情况进行模拟,研究了双胆中间截面处的温度场变化,分析了上下胆温差的变化规律,为改善双胆单管热水器的结构提供指导。

蒸烤一体集成灶设有空气炸烹饪功能,但烘烤速度慢,难以满足用户需求。为了提升空气炸功能的炸制速率,采用薯条为代表炸制食材,通过分析烘烤温度、风速、出风面积、湿度、烘烤位置对薯条失重率的影响,开展蒸烤一体集成灶空气炸的炸制速率改善研究。实验结果表明,在温度200 ℃、转速2000 r/min条件下烘烤25 min时,通过结构优化后（烤网、出风面积）的薯条失重率分别提升30%（第2层）、52%（第3层）。高温下开启排湿系统,对薯条炸制速率无显著影响,而提升烘烤温度、提高电机转速、增大热风导流板出风面积、使用烤网炸薯条,可以显著提升薯条的炸制速率。

低背压涡旋压缩机吸气侧引入较低温的润滑油进入压缩过程,可对压缩过程的径向和轴向间隙进行密封,有利于能效水平的提高。为了进行吸气带油结构的设计并研究其影响规律,采用压缩仿真和供油仿真研究了吸气带油孔位置和供油量的设计方法,分析了吸气带油对于径向和轴向间隙中泄漏量的影响规律。结果发现吸气带油结构可以有效实现功能,降低了轴向和径向间隙的泄漏速度,使得冷量增加。通过整机测试发现在性能工况下吐油量增加约0.48%,冷量增加了约1%,能效平均增加约0.58%,验证了仿真方法的有效性,可为涡旋压缩机吸气过程的优化设计提供参考。

梳理了应用于热水器的固-液相变材料在稳定性、传热效率和光热转化效率三方面的性能优化研究及其在热水器中的应用研究进展,并对蓄热式热水器的发展方向提出了建议和展望。研究表明,国内外对于相变材料在热水器中的应用研究多集中于蓄热材料性能提升（蓄热能力、热导率、稳定性）及应用效果和效率提升方面,材料应用位置多见于热水器系统的水箱、蓄热器或集热器中,填充材料以石蜡居多。固-液相变材料的添加能够显著提升热水器性能,缩短加热时间,提升节能效果。但作为应用研究较少将应用成本纳入评价体系,仍需进一步结合相变材料的应用场景和经济性开展多目标综合评价研究,从而推动新型材料在热水器中的应用和推广。

为解决某款厨余垃圾处理器排水困难、向上涌水的问题,使用Fluent软件对厨余垃圾处理器腔内流体流动特性进行数值模拟,着重优化了其蜗壳进水口与刀盘间距、扩散口及叶轮结构。仿真结果表明在蜗壳进水口与刀盘间距20 mm及优化叶轮形状后,腔内流体压力分布更加均匀,腔体顶端压力变为负压,流态变好,蜗壳扩散口更改为与腔体切向设计后,质量流量提高了54.8%,回流区域大幅减小。最后针对优化后结构进行试验验证,残渣与水混合物顺利排出,试验结果表明优化后结构对厨余垃圾处理器长纤维处理性能有较好提升。

室外换热器结霜是影响热泵型空调器高效运行的重要因素之一,所涉及的翅片管换热器结霜过程受到换热器结构与运行工况的影响,存在明显差异,为换热器设计和系统运行控制带来了难点。基于微元段参数均值化假设和分布参数方法,利用三种结霜工况下翅片换热器结霜实验结果分析霜物性动态变化规律,通过公开文献数据对比研究换热器结构对霜物性参数的影响。结果表明：微元均值化霜密度、厚度和导热系数变化趋势均与理论预测趋势一致,导热系数与厚度的比值在结霜后期相互趋近,均达到约300 W/(m²·K),表明结霜后期霜物性与换热器结构及工况的关联性减弱。以上结果能够为翅片管换热器结霜预测与运行控制提供简化手段。

为了提高空调仿真精度,使仿真能够广泛应用于产品开发。以空调室外机底板为研究对象,对4种常见的点焊模拟单元的适用性进行研究。首先对底板进行自由模态测试,得到各阶固有频率及阵型;然后在实际的点焊位置分别建立4种点焊有限元单元模型,进行仿真自由模态计算,得到各阶固有频率;最后以试验测试为基准,对比4种仿真单元的误差结果。结果表明：以ACM单元模拟底板焊接进行仿真计算,得到的模态前5阶平均误差为1.09%,精度最高;以RBE2单元模拟焊接的模态前5阶平均误差为2.55%;以Beam单元模拟焊接的模态前5阶平均误差为3.78%;以CWELD单元模拟焊接的模态前5阶平均误差为1.48%。研究结果可为焊接部件的仿真精度提升提供借鉴。

地源热泵套管换热器对其内部流水管路的抗腐蚀性能及耐磨性要求极高。研究主要针对T2紫铜管及B10铜镍合金管在0.0598 mol/L NaCl和0.1 mol/L NaHSO₃混合溶液中的腐蚀速率,分析两种合金管的腐蚀行为及抗腐蚀性能,并综合考虑两种合金的力学性能、加工工艺、材料成本,使选材最优化。结果表明：在3.5% NaCl和0.1 mol/L NaHSO₃溶液中,T2紫铜管以均匀腐蚀为主,最大腐蚀深度约为0.121 mm,B10铜镍合金表面轻微腐蚀,局部存在点蚀坑,最大腐蚀深度为0.041 mm,铜镍合金管的抗腐蚀性能明显优于紫铜管;B10铜镍合金的抗拉强度及硬度分别为450 MPa、140 HV,力学性能明显优于紫铜。综合抗腐蚀性能、力学性能、加工工艺、材料成本考虑,认为B10铜镍合金更适用于制造地源热泵套管换热器内管路。

为研究不同工况下滚筒洗衣机转动系统的临界转速,以某一型号滚筒洗衣机为例。采用超单元技术对滚筒洗衣机转动系统建模,模态求解考虑陀螺效应的转动系统的复特征值,进而得到空载、偏心和带载工况的坎贝尔图。结果表明：陀螺效应会导致转动系统的第一阶临界转速下降,第二阶临界转速上升。通过对比三种不同工况考虑陀螺效应的转动系统临界转速,发现带载工况下的转动系统临界转速最小为1494 r/min,为此设计转动系统脱水转速在0.5倍~0.8倍最小临界转速之间,即747 r/min~1195 r/min之间。所得结论可为滚筒洗衣机转动系统的安全设计提供参考与指导。

翻转梁是对开门冰箱冷藏室的重要组件,其作用是对冷藏室左右两个门体之间的缝隙进行密封,避免冷藏室冷量的泄漏。翻转梁自锁力过大或过小为典型的设计缺陷,自锁力过大导致开关门阻力大;自锁力过小导致翻转梁与门封条之间存在明显间隙,冷量泄漏风险大。针对某款对开门冰箱翻转梁自锁力过小的问题,借助仿真手段得到翻转梁内铰接轴在梁体旋转过程中的运动学行为,结合压簧的技术要求得到原始压簧的刚度系数。优化过程中,仿真分析不同刚度系数的压簧对于翻转梁自锁力的改变量,根据仿真分析结果选择具有代表性的两种压簧,最后制作压簧样件验证翻转梁的实际自锁力效果。结果表明：依据仿真分析结果最终选用的压簧消除了翻转梁处于外展状态时与左门封条之间的间隙,同时用户在左门关闭过程中的力感体验良好。