空调机械结构设计的创新与应用

空调机械结构设计的创新与应用

张新洲

TCL 空调器 ( 中山 ) 有限公司

【摘要】随着我国经济的发展，人们的生活水平不断提高，空调的使用更加普及，成为人们生活的必须品。然而空调的普及却面临着另外一个重要的问题，就是技术问题。在空调广泛使用下，给环境造成很大的破坏，加剧了环境污染，在节能减排的要求下，必须要创新空调设计，减少空调造成的能源过度使用问题，减少环境的污染。

【关键词】空调机械；结构设计；创新；应用

一、空调机械结构设计方面进行创新的意义

（一）降低空调使用过程中的能源消耗

在当今经济迅速发展的同时，各国关于能源的利用也越来越快，这主要是因为在发展的过程中必须一些大功率和高能耗的机器的使用，所以在发展过程中，一些机器高能耗的问题已经成为人们必须去解决的问题。根据一些调查数据表明，我国的能源消耗当中空调和一些供暖设备的能源消耗占所有能源消耗的十分之一左右，其中大部分都是空调消耗的，这样的高能耗对我国的能源是一个巨大的威胁。

（二）降低空调使用过程中的使用成本

由于我国的能源结构的特点，再加上空调的高能耗使得空调的使用成本一直居高不下，导致空调的正常工作使用成本也是比较大的，很多的空调在设计的过程中关于机械结构的设计存在诸多的不科学因素，很多的空调在使用的过程中往往会出现各种各样的故障，这些故障的维护的费用也比较高，就目前的空调市场来说，空调的售价本来就比较高，再加上使用过程中昂贵的费用，空调的使用给很多的家庭带来了较为沉重的经济负担，空调的这种昂贵的费用支出和我国很多的经济发展理念并不相符合，这和我国可持续发展的发展理念和全面建设小康社会的发展目标相悖，严重影响我国和谐社会的构建。

二、空调的机械结构设计创新策略

（一）室内机结构优化设计

室内机的结构优化，一般在空调风道以及里面的蒸发器中展开优化的，而空调室内机的风道系统一般都是由风道系统以及相关的轴承零件组装而成。提高空调室内机系统的运行方法最重要的是将室内机及风道的直径进行全面的加大，这样的处理方式可以让空调制造在不增加成本的情况下进行改模处理，也能够全面提室内机的内部空间，让它拥有其它改善的空间环境，加大内部风扇的风量，适当地调整灌流的风道曲线，更能改善涡流噪音的出风量。而蒸发器可以在这个基础下不作调整，但要在它输出和输入的方式进行结构优化设计，如将它的输入输出管道的模式进行适当的调节，使冷媒自身的力量得到稳步的增加。空调优化研发的同时必须严谨遵循我国相关的标准要求，所做的优化设计测试实验结果显示，经改造的空调内部系统可以有效提升风量，并且以现代环保理念的标准，必须做到能耗的节约和减少环境污染。

（二）冷凝器结构优化设计

冷凝器是空调的关键部件，功能发挥途径主要包括蒸发、水冷却和冷却等方式。蒸发式冷凝器配件目前市面上有水泵、风机、进、出管、挡水器、换热管、喷嘴等。而泵和喷嘴的作用是输送水，风机的作用是增加气体的流量，加速气化，它的作用与蒸发器类似。该冷凝器体积小，凝结效果好，应用范围广，节能环保。水冷式冷凝器附件包括冷却水入口、水分离器、冷却水工质进出口等。该冷凝器生产结构简单，设备占地面积小，运行效率高。冷凝器附件包括入气集管、冷凝管、换热管等。入气集管的作用是输送制冷剂，并将其冷凝成液体。采用这种结构的冷凝器，不仅在开头结构设计上规划简单，且换热方便，效果还很好。

（三）压缩机结构优化设计

压缩机是空调机械中最关键的结构部件，其结构规划受到了各方面的重视。从空调技术刚发展起来的传统电机到目前市场上广泛应用的斜压机，其结构规划逐渐智能化，性能越来越明显。我国第一批压缩机技术是从国外引进的，当时压缩机结构规划较为传统，生产成本高，运行量大。随着国家科技的不断进步和国外先进压缩机厂商的合作与交流，国内压缩机技术的迅速进步，实现了从电动机压缩机到变频器压缩机的转变。目前最科学的变频压缩机是永磁同步压缩机，属于交流电机。在电源电流频率调整后起调速作用，在矢量管理和恒压频率比管理后起快速响应作用。此外，还采用了其他先进的方法来提高调频效果。

（四）风流结构优化设计

改善噪音现象，能够从风流结构的规划着手，主要考量的是贯流风扇、导风板等规划。在规划风道时，贯流风扇的尺寸直接影响着风流大小，考量到风流噪声和贯流风扇的关联性不是非常高，贯流风扇的尺寸要足够大，针对应用效果有一定帮助。在风道外形规划上，需要考量噪声现象，规范的风道形状可以使风流正常通过，不会产生很大丰盛，在规划风道时，尽量去见效蜗舌空隙，但也要仔细测试，保障蜗舌空隙不会因为太小而通风困难形成噪音。此外，在出风口规划上，尽量可以对准风道规划的曲线结构，确保风流是整体正常流出为了改善空调内外机的噪声现象，还可以从风流结构的规划入手，主要考虑贯流风扇和导风板等等的规划。在优化设计风道时，贯流风扇的大小直接影响风流的大小，而考虑到风流噪声与横流风机的相关性不是很高，贯流风机的尺寸应足够大，在针对某些特定的效果会有所帮助。在风道外观规划中，有必要考虑噪声现象。规范的风道形状，在保证风流量的同时又能让它正常通过。在规划风道时，尽量针对耳蜗舌隙，仔细测试以确保耳蜗舌隙不会因为通风困难而产生噪音。此外，在出风口规划时，可尽量与风管的曲线结构进行规划，以确保风流是整个正常的排放。

三、结束语

综上所述，各式各样的空调显著改善了人们的生活环境，能够有效控制室内温度并且实现换风效果，给人们带来更为舒适的环境。然而在空调的制造中，存在着一系列的相关技术局限性，导致空调的利用一直都是高能耗和高污染。因此，在空调机械结构设计的过程中利用一些新的技术，以解决空调使用过程中高能耗高污染的问题，这样，我们在享受比较舒适的生活居住环境的同时又可以减少空调使用对自然的伤害，符合我国可持续发展的战略目标。

【参考文献】

[1]暖通空调设计方案的优劣性比较及主要问题分析[J].张剑锋，庞斯阳.科技创新与应用.2014(33)

[2]庄宇.浅谈现代建筑空调系统中的新技术及节能优化设计[J].建筑与发展，2013(10):1088.

[3]张剑锋，庞斯阳.暖通空调设计方案的优劣性比较及主要问题分析[J].科技创新与应用，2014(33):258.