Den interne strukturen til et kjøleskap påvirker luftstrømmen og temperaturfordelingen i skapet betydelig. Forskere har først og fremst analysert effekten av å optimalisere bakpanelet og hyllene på temperaturfordeling og luftstrøm.
1. Påvirkning av ryggpanelets struktur
I et nedkjølt vitrineskap ledes en del av den kalde luften til luftporten, mens en annen del leveres til skapets indre gjennom bakpanelet for å avkjøle maten. En urimelig fordeling av luftstrømmen mellom disse to banene øker energiforbruket til kjølevitrineskapet. Utilstrekkelig luftstrøm fra bakpanelet kan øke temperaturforskjellen mellom den indre og ytre matpakken og svekke luftportens evne til å motstå ekstern varmepenetrering. Justering av bakpanelets perforeringshastighet kan forbedre den ujevne temperaturfordelingen mellom skaplagene. Bakpanelets perforeringshastighet er vanligvis kontrollert mellom 1 % og 2 %. 70 % til 80 % av bakpanelets luftstrøm kommer inn i luftportens returventil. Ved de nedre hyllene blir luftgardinen tykkere, men intensiteten svekkes, noe som krever luftstrøm fra bakpanelet for å avkjøle de ytre matpakkene og effektivt motstå varmepenetrering. Selv om luftgardinens motstand mot varmepenetrering er betydelig, kan ikke innflytelsen fra bakpanelets perforeringshastighet på skapets interne temperaturfordeling ignoreres. Når luftstrømforholdet mellom luftporten og bakpanelet holdes på 30 % til 70 %, bidrar det til å sikre stabiliteten til vitrineskapets luftgardin og jevnheten til hastighets- og temperaturfeltene i skapet. Wu et al. analyserte virkningen av ryggpanelets perforeringshastighet og plassering på temperaturen til indre og ytre matpakker i skapet, og konkluderte med at rimelig justering av bakpanelets perforeringsplassering mellom hyllene i hvert lag er fordelaktig for jevn temperaturfordeling i skapet. De foreslo en forbedret modell, og antydet at når perforeringsgraden på bakpanelet er mellom 2 % og 3 %, og luftstrømmen er rundt 30 %, yter det kjølte vitrineskapet bedre.
2. Påvirkning av hyllestruktur
Arrangementet av mat inne i kjølemonteringsskapet, bredden på hyllene og deres installasjonsposisjon påvirker alle luftstrømmen i skapet og stabiliteten til luftgardinstrømmen. Å endre det typiske horisontale arrangementet av mat i supermarkeder til et trinnvis arrangement kan redusere temperaturforskjellen mellom forsiden og baksiden av maten på hver hylle. Størrelsen og plasseringen av hyllene inne i skapet har en betydelig innvirkning på temperaturfordelingen, luftstrømningsmønsteret og varmebelastningen i skapet. Tilstedeværelsen av hyller kan utvide rekkevidden til Richardson-nummeret som sikrer stabil luftstrøm og forbedrer luftstrømmens stabilitet. For å løse problemene med dårlig varmeoverføringsytelse og ujevn temperaturfordeling i vanlige hyller, har forskere foreslått å optimalisere dem ved å bruke hule hyller og legge til varmerør til hyllene. Clodic et al. designet en hul hylle med varmevekslingsmuligheter og koblet den til kaldluftkanalen. Den nye utformingen av den hule hyllen forbedret effektivt luftstrømfordelingen inne i skapet og forbedret jevnheten i temperaturfordelingen. Men på grunn av den komplekse strukturen til denne hyllen, ble fleksibiliteten til hylleinstallasjonen og kostnadene betydelig påvirket.
Ved bruk av matkjøleskap oppstår problemet med kald luftlekkasje fra luftgardinen, spesielt når luftgardinutløpshastigheten er for høy. En stor mengde kald luft lekker ut av skapet ved luftportens returåpning, noe som resulterer i energisløsing og forårsaker ubehag for kunder, og skaper en kaldgangeffekt. Forskning på skapstrukturen til kjølemonterskap fokuserer generelt på bakpanelet, hyllene og luftgardinutløpet, mens det er mindre forskning på luftgardinets returåpningsstruktur. Derfor er det av stor forskningsmessig betydning å vurdere påvirkningen av faktorer som bakpanel, hyller, luftgardinuttak og luftgardinreturåpning på ytelsen til matkjøleskap.
