TCL空调器（中山）有限公司 528427
摘要：随着社会经济的迅速发展，人们对空调的需求量也逐渐加大，空调运行需要消耗大量的能量，而且会对环境造成严重的污染。近年来全球气候逐渐变暖，人们开始研究各种节能环保产品，以实现节能减排的目标。对空调的箱体结构进行优化设计就是一种主要的途径，通过分析现有空调箱体的结构，并对设计中经常出现的问题进行改善，从而设计出一种既可以降低能量消耗，还可以节约生产成本的结构设计方案。本文主要对无框架结构设计在空调箱中的应用进行了具体分析。
关键词：无框架结构设计；空调箱；应用
框架式结构是当前市场上一种主要的空调箱产品，结构多种多样，在人们的生活中得到了广泛的应用。随着框架式空调结构的不断应用，其在生产维护中也出现了各种问题，比如泄露，针对该问题通常是在接缝处贴一些布条或者硅胶进行解决。但这种方式不能从根本上解决问题，只有打破传统的框架式结构，才能防止该类问题的出现，无框架结构就是在这种背景下出现的，本文主要对无框架结构设计在空调箱中的应用进行了具体分析，希望给当前的空调箱结构设计工作提供参考和帮助。
一、空调箱传统结构概述
空调箱经过多年的发展，从最早的单壁空调箱，到焊接的框架结构空调箱，再发展到现今市场上最多的铝型材框架结构空调箱，都无法跳出框架这两个字。虽然传统的空调箱框架式结构几乎占领了整个市场，但是我们仍在不断思考这种结构是否真的合理，分析它的特点和弊端，找到突破点并研究能否对其进行改进甚至是创新。
1.传统框架结构的主要特征
框架结构的空调箱通常采用多个立柱作为框架，先把这些立柱进行安装组成支撑框架，然后再把面板一块接一块地和框架进行固定，面板与面板之间都需要一个立柱作为固定，所以对于大型空调箱，就会有非常多的立柱。而且框架与立柱之间要留有一定装配间隙，并用密封条在各个缝隙处进行密封。
2.传统框架结构的缺点
框架结构虽然易于标准化，定型化的优点在空调箱的设计中被广泛应用，但是这种结构中的零件数量比较多，不仅增加了装配时间和零件管理，应力也容易集中在立柱上，一旦框架与面板在转配过程中固定的不牢固，空调箱的可靠无框架结构设计在空调箱中的应用。性就大打折扣，在运行时特别容易引起噪音。而且框架结构中，面板要和框架连接，每个接缝处必须要留有一定的装配间隙，而对于连接处的密封却只能采用平面密封条的方式。这种密封方式在大风量的情况下，非常容易漏风，漏风率一般是3%一5%，不利于机组的性能[1]。
而且由于框架本身结构比较简单，也无法解决热桥的问题，容易结露生锈，若是为框架设计一些复杂的结构进行加强密封，也会为加工生产装配带来难度，且所带来的改善程度也并不理想。
另外，框架结构的空调箱体内部看起来并不平整、不美观，非常容易积垢，而且清洗也不方便，长期运行过程中会对室内空气质量产生坏的影响。
二、无框架结构设计
对于现有框架结构的种种弊端要进行改善，就需要对各个零件之间的连接方式进行改变，需要有突破性的设计。是否能改变现有简单的拼接方式，是否能把立柱去掉，是否能仅仅靠面板本身的结构来连接密封，这些问题给我们带来了新的思路——无框架结构。要实现无框架结构的设计，就要从箱体零件的各个方面进行全新设计，例如每个钣金件自身的形状设计，内外面板的装配，各块面板之间的水平连接，以及面板与面板之间的垂直连接等，都需要有所考量。
1.双层面板。所有的面板都使用双层发泡板，由内面板（Inner）和外面板（Outer）两块镀锌钢板组合在一起，一般使用 0.7mm 厚的钢板，并在双层板组成的空间内进行填充发泡。为了方便安装，外面板（Outer）设计了一道有角度的折弯边，使内外面板能够互相卡紧，这样的连接就不需要用任何的螺钉，方便了工人安装。（见图1）
2.面板结构。饭金件的外形结构设计比较复杂，这样的结构可以很好地进行面板与面板之间的连接，并达到很好的密封效果，所以需要先进的加工制造设备，例如salvagnini折弯机进行加工折弯成型。图2列举了其中一块面板的展开图，角落的特征比较复杂，而且会有多次折弯，所以对工厂的加工制造能力有一定的要求，一般手动的折弯机很难实现，也不利于大批量生产。
图3
三、空调箱无框架结构设计的主要优势
1. 零件数量大大减少，安装更加方便
无框架结构设计中去掉了所有立柱，仅仅靠面板的阴阳结构就能把整个箱体装配起来，不仅减少了立柱的零件号，同时也减少了螺钉的使用量，这个在大型机组上的优势会更明显。对于装配线上的工人来说，也可以提高装配速度和难度，减少工人的工作量，同时也可以防止装配错误。
2.密封性提高，泄露风险降低
使用无框架设计的结构使面板之间的连接更加紧密，由于面板与面板之间的连接结构复杂，互相交错，接缝都是S 型或者 C 型，再配合适量保温条的使用，能够很好地保证机组的密封性，而且去掉立柱以后，接缝数量也随之减少，原本两块面板加一个立柱带来的两个接缝变成两块面板直接连接的一个接缝，这样就很大程度上降低了漏风的风险，能够保证机组运行时候的性能[2]。
3.减少热桥影响，防止能量传递
无框架结构中双层发泡板以及新型接缝的使用很好地保证了空调箱内部的温度湿度，不论是制冷还是制热，整个空调箱隔热保温，减少由热桥产生的影响，防止结露生锈，有利于整个空调机组的稳定运行，减少机组工作的能耗，延长使用寿命，实现绿色环保。
结语：
随着市场需求的不断变化，人们对空调性能的要求越来越高，要求空调不但要满足基本的性能需求，还要具备节能降耗、节约成本的特点。近年来，人们开始不断研究空调箱结构，对空调箱结构进行了不断的改进和优化，在一定程度上提高了空调的节能环保性能。本文主要对无框架结构设计在空调产品中的应用进行了具体分析，新型的空调箱具备非常独特的优势，安装方便、快速，而且具有很强的密封性，将来无框架空调箱设计还会朝着更远的方向发展。
参考文献
[1]何星星，李开搏. 优化空调结构设计研究[J]. 科技展望，2015，（29）：132.
[2]龙剑秋. 浅谈优化空调结构设计[J]. 科技视界，2014，（24）：272+358.
论文作者:李蓬,吴靖宇
论文发表刊物:《探索科学》2017年2期
论文发表时间:2017/8/25
标签：空调论文; 框架论文; 面板论文; 结构论文; 立柱论文; 结构设计论文; 框架结构论文; 《探索科学》2017年2期论文;