汤永标
维谛技术有限公司
摘要：在当前的社会发展过程中，为满足人们对环境温湿度的需要，空调得到了广泛的普及，本文介绍了开展空调结构设计提高产品性能的意义与方法，以期通过对空调设备结构进行优化的方式，进一步提升空调产品的使用舒适度，希望能够给读者带来启发。
关键词：空调结构设计；产品性能提高；压缩机；换热器；风流
引言：空调作为一种可以灵活调节环境温湿度的重要电器产品，在当前的民用与工业领域中得到了广泛的应用，由于这一设备的结构设计情况在实际应用过程中与产品性能之间存在着直接的联系，现阶段，为使空调能够为人们提供更多的便利，对其结构进行优化，提升产品的性能成为了一项极为重要的工作。
一、开展空调结构设计提高产品性能的意义
对人们日常使用的各类电器设备进行调查可以发现，空调是一种具有季节性的高耗能产品，在实际应用过程中，不仅会使夏季电网系统出现过负载问题，还会因使用排放出氟利昂等有害物质，破坏自然环境。在低碳社会的构建过程中，为降低空调系统应用造成的不利影响，对空调的结构进行优化设计，进一步提升产品的使用性能已经成为当前推动空调制造业发展的有效方式之一。
二、开展空调结构设计提高产品性能的方法
在空调设备实际使用过程中，若其结构设计不够合理不仅或降低其制冷制热性能，增加空调的工作能耗，还会提升自身在使用过程中氟利昂等物质的释放量，这种情况的出现不仅会对自然环境安全造成损坏，拖慢低碳社会的建设进程，还会对人们的身体健康造成不利影响，现阶段，开展空调结构优化设计提升产品性能，已经成为解决上述问题的关键点。
（一）空调结构设计对其性能的影响分析
在空调结构中，压缩机、换热器以及风流都是会对产品性能产生极大影响的关键设备，明确这些设备对空调性能的影响，并对其进行针对性的设计优化，已经成为进一步提升空调实用性的有效方法。
1.压缩机
压缩机作为空调内部结构的重要组成部分，主要工作内容为“搬运”空调制冷过程中需要的制冷剂，通过令制冷剂吸热蒸发、放热冷凝的方式调节外界环境的温度，进一步提升要所及的设计合理性可以有效提升空调的整体性能。通过调查研究可以发现，压缩机的能效比与空调功耗之间呈较为明显的线性关系，若空调压缩机能耗较大，空调的功耗则相对较小；若空调压缩机的能耗较小，那么其整机功耗将会有所上升。以较为常见的民用空调压缩机为例，现阶段，旋转式压缩机是较为常见的压缩机种类，在实际应用阶段，如果压缩机在额定制冷量方面无法达到标准，其能耗会显著增加，空调整机能效比也会随之降低；同时，如果压缩机制冷量低于标准，则空调冷凉会被严重浪费，其制冷效果也会随之受到影响[1]。
2.换热器
换热器可以对空气进行制冷与制热，在空调设备运行过程中发挥着极为重要的作用，并且经调查研究发现换热器是导致空调设备中能耗产生的主要部分，在换热器工作过程中将会产生大量热能，并且随着换热器本身温度的增加，空调整机的转换率将会大幅度下降，进而导致空调设备换热量大幅度减少，出现能源浪费的情况。面对这种情况，部分空调生产厂商为进一步优化空调的整机能效比，往往会通过增大换热器的方式，这种优化方式在实际使用过程中不仅会增加空调的生产成本，还会使空调内制冷剂量增加，进而增大空调压缩机故障的出现可能性，降低空调整体的使用质量。现阶段，在空调的实际结构优化过程中，设计人员需要从多个角度考虑空调的结构优化方法，在尽可能提升空调质量的同时，强化空调成本的控制，进一步提升空调的生产效益。
3.风流
在空调工作过程中，首先，空气将会从回风口进入空调内及当中；其次，在换热器的作用下完成热量交换；最后，从空调的出风口流出，这一系列的风流轨迹就是风道，在风道中主要的构件包括导风板、贯流风扇等部分。风道的结构同样会对空调整机的性能产生极为明显的影响，以分体挂壁式空调内机来说，风道中贯流风扇与风道的形状将会对空调风量以及噪声的大小产生直接的联系，经调查研究可以了解到，当逐渐增大贯流风扇直径后，空调的风量将会随之增大；减小贯流风扇直径后，空调的风量将会随之减小。
同时对空调风道形状进行调查分析后可以发现，风框蜗壳曲线和贯流风轮叶外径、底盘共同组成的风道形状，会对空调机噪声大小产生的重要的影响，如果风道曲线设计参数超出标准，角度不准确，就会影响空调风流的稳定和流畅程度，同时还会导致风量噪声上升。此外，在空调工作过程中，贯流风扇与蜗壳蜗舌之间的间隙同样会影响风量噪声，具体来说，若两者间的间隙过大，那么将会导致漏风情况的出现，使经过叶轮的气流量大大减少，导致换热损失的出现，并且两者间隙过大还可能导致风口位置处出现凝露现象；若两者间的间隙过小，那么会导致间隙处风流面积减少，致使气动噪声增加。
（二）优化空调结构设计的具体方法
在明确空调内部各组成部分与空调性能之间关系后，相关工作人员可以通过对其进行针对性优化的方式，保证空调设备的整体性能能够得到进一步的提升。
1.压缩机的优化设计
经调查分析可以了解到压缩机的质量与空调的能效之间存在着极为密切的联系，现阶段，空调生产厂家在产品生产过程中可以在条件允许的情况下与市面上一些技术较为成熟、生产产品质量相对较高的压缩机生产厂家进行合作，保证空调整机质量能够满足预期要求。若空调生产厂家的生产成本相对有限，则可以通过对市面现有空调压缩机生产技术进行优化的方式，使其更好地适应空调产品的使用需要，以便进一步提升空调整机的能效比。以旋转式压缩机的设计优化为例，为降低空调整机能耗，相关工作人员可以利用配管将部分冷凝器部分的制冷剂传送到压缩室当中，保证压缩机能够在运行过程中通过气缸内喷射冷却的方式切实提升空调的冷却效果。同时，为避免因气缸内吸入冷却剂过多导致液击现象的出现，相关工作人员可以将气液分离器放置在吸气回路空压机的前端，当出现润滑液或者大量制冷剂进入气缸的问题时，由位于气液分离器西方的小孔将润滑油少量多次地输送至空压机；由气液分离器及时蒸发制冷剂，再由空气压缩机将其吸收，从而避免液击问题的出现[2]。
2.换热器的优化设计
在换热器的优化过程中，为提升空调换热器能耗的控制质量，相关工作人员可以在考虑到国家相关设计标准以及空调预期设计要求的基础上，适当增大换热器的尺寸，以便尽可能减少空调的能量浪费量。同时，在进行换热器传热管优化时，相关工作人员可以利用能够双面传热的螺旋波纹管改变空调换热器的内部流体流动状态，进而达到提升换热器的传热表面积，为空调传热效果进一步强化提供助力的目的，并且在开展传热管优化工作时，为降低优化工作的成本、降低后续空调维护管理工作的难度，相关工作人员可以在保留部分空调原本换热器壳体的基础上，通过将其内部原本的螺旋折流板管束改为螺旋波纹管，然后在结合换热器与空调整体的应用情况，相关工作人员可以通过对管径、关键句、片间距等因素进行调整的方式进一步优化换热器的工作效率。此外，为进一步提升换热器的工作效率，类似维谛技术有限公司应客户要求开展精密空调非标定制工作时，在对空调结构进行分析后，通过对空调制冷剂进行对比优化的方式，在进一步提升空调换热效率的同时，避免氟利昂这类有害物质逸散到空气中对自然环境造成严重破坏。
3.风流的优化设计
在进行风流优化设计的过程中，工作重点主要可以分成两部分，第一部分是相关工作人员需要严格按照相关规定对风道的形状进行优化设计，提升风道内部弧线、角度之间的流畅性与精确性，然后采用多轮手板实际测试的方式对优化后的风道风量噪声进行测试，以便达到控制空调整体工作噪声的目的；第二部分是相关工作人员需要严格控制空调蜗舌的间隙，在此过程中，为切实减小噪声，相关工作人员可以在考虑到空调实际工作情况的基础上，将蜗舌间隙控制在3.5—5mm之间，从而达到保证风机工作效率、降低工作噪声的目的。同时，在开展置换通风方式优化工作的过程中，考虑到空气在进入空调内部时大多存在较多的杂质，长时间使用可能会因杂质堆积导致空调底部工作热量堆积，进而影响空调内部设备的正常运转。现阶段，为切实解决这一问题，相关工作人员可以通过在空调底部相应位置安装空调散热装置的方式，为空调设备能够正常运转提供保障。此外，在开展空调工位送风方式优化的过程中，相关工作人员需要在明确客户对空调送风方式需要的基础上，合理设计通风孔位置，然后将通风孔与外界送风装置进行连接的方法，保证空调在使用过程中能够灵活调节气流的流速、温度等因素，同时，在条件允许的情况下，相关工作人员还可以在空调调节过程中融入声控、工控等控制方式的方法，进一步提升空调的使用效果[3]。
结论：总而言之，在人们生活水平不断提升的当下，为保证空调能够更好地适应当前社会发展的需要，在空调生产过程中不仅需要对产品的外形结构进行优化，还需要对其内部结构进行优化，以便保证空调产品能够具备更为优质的使用性能，切实满足人们的需要。
参考文献：
[1]曹伟.关于空调结构设计对提高产品性能的影响研究[J].中国设备工程,2018(18):183-184.
[2]王伟涛,赵晓博,王辉.浅谈空调结构设计对提高产品性能的影响[J].科技创新与应用,2018(02):118-119.
[3]郭飞霞.空调结构设计对提高产品性能的影响[J].科学技术创新,2019(29):173-174.