摘要：空调的广泛使用是导致温室气体产生的主要原因。如何生产出适合需求、环保节能的空调产品成为了空调生产企业要面对的重要问题，在这其中需要设计人员对空调内部结构优化进行深入研究，提高空调对能源的利用效率，减少对城市环境的影响，促进空调行业健康发展。本文通过重点分析研究空调结构设计对提高产品性能的影响，并在此基础上尝试为如何优化空调结构设计提出几点有效的对策建议。
关键词：空调结构设计；提高产品性能；影响
引言：
空调作为一项可以灵活调节温度，帮助人们在短时间内达到降低或提高室内温度的重要电器产品，目前已经在民用和工业用领域中得到了大范围的推广运用。鉴于空调结构设计直接影响着空调产品性能，因此需要主动对空调结构进行优化设计，以此有效达到提高产品性能的目的，为人们使用空调提供更多便利。
1.优化空调性能的重要性
空调作为家用电器之一，在组成家用电器群组的所有电器中，对能源的消耗、环境的影响尤为突出。空调的制冷制热工作主要依靠氟元素，这种非金属元素相对比较活泼，会直接影响到臭氧层。因为当前以空调为代表的家用电器的使用，向空气中大量排放氟，臭氧层的空洞在日益扩大，导致紫外线不受阻拦直接射入到地表，这对人体会产生非常严重的伤害，所以，优化空调设计结构以帮助空调性能的提升首先能够减少对臭氧的破坏。另外，由于当前主要采用的能源资源为煤炭、石油等不可再生资源，空调在使用过程中会导致非常严重的能源浪费现象，因此，优化空调结构提高空调性能，能够有效提高空调的能源利用效率，节能空调产品也更加适合当前的市场环境。
2.空调结构设计对产品性能的影响分析
2.1压缩机
作为空调结构设计的重点对象之一，压缩机的设计是否合理将直接影响空调的性能。压缩机主要负责为空调“搬运”其所需的制冷剂，使其得以充分蒸发、凝结进而令空调设备达到良好的制冷效果。以普通民用空调为例，当前绝大多数家庭所使用的空调采用了旋转式压缩机，当压缩机额定制冷量超过标准值，将大大增加相应能耗，并迅速降低空调整机能效比。反之，如果压缩机额定制冷量未能达到最低标准值，将损失大量冷量，同样会影响空调的制冷效果。
2.2换热器
换热器的工作原理是通过机器本身通过自身的设备以及构造将外界的热气流进行制冷处理。其特点是材质与众不同，大大影响产品销售量，还有用户体验不好。如合金材质，缺点少，大多市场通用，科学使用会对人体有益，使用恰当的话还可以保护人类身体健康。但是很多这类机器不能够吸收污染物，也会加剧环境污染，从而给用户带来很多周围环境的麻烦。蓄热式的机器优缺点分明，缺点是不能充分即用外界资源，优点就是效果佳，用户体验满意，但大多数不够吸收污染物，会加剧环境污染。流体连接式，对于气体的运转很好，但不方便运输。还有经典的间壁式，其缺点甚至超过以上两种机器，体积大，效率低。但它经典也有目前还未超越的技术，此机器流体速度快，但是制造成本高，它对一个空调的影响很大。用科学的方法计算，这种机器是最符合建造空调的，既降低了能源使用，也可以产出少量的二氧化碳，这些换热器都对空调结构和性能有很大的影响。
2.3风流
经由回风口进入到空调内机当中的空气，将在换热器的作用下完成热量交换，随后再从空调出风口流出，这一风流经过的轨迹便是风道。构成风道系统的主要构件包括导风板、贯流风扇等。尤其是对于分体挂壁式空调内机而言，风道结构设计的合理性对于空调整机的性能有着直接且深远的影响作用。空调风量大小与噪音高低直接受贯流风扇与风道形状的影响。当不断增大贯流风扇的直径时，空调风量也会随之越来越大，一旦减小贯流风扇的直径，空调风量将迅速减小。风量噪声还会受到贯流风扇同风道蜗壳蜗舌间隙的影响，如果蜗舌间隙过大，则会出现漏风的情况，大大减少经叶轮的气流量而产生的换热损失，同时在风口位置处，还极有可能出现凝露现象。
期刊文章分类查询,尽在期刊图书馆而如果蜗舌间隙过小，则会直接导致间隙处只有极小的风流面积，因此增加气动噪声并降低风机整体性能。
3.关于优化空调结构设计提高产品性能的策略
3.1压缩机的优化
压缩机和换热器都是空调结构中最重要的组成部分，压缩机所起到的作用比换热器更加重要，压缩机可以说是整个空调设备的核心，其工作性能直接决定了整个空调设备的工作效率。想要优化空调结构必然要对压缩机进行优化设计，以有效帮助空调节能效果的实现。当前一般的家用空调中的压缩机主要是旋转式压缩机，这种压缩机在设计制造的时候都会有额定的制冷量，制冷量太大或者太少都会对压缩机的实际效果造成不良的影响。因而，在对空调进行研究及进行优化设计的时候，要综合考虑制造的成本与成品的性能。
3.2换热器的优化
要想提高空调设备的能效比，在进行换热器的选配时，也要注意一些原则。在目前的空调结构研究中，提高能效比的有效措施有两种，一种是更换高能压缩机，另一种是加大换热器，这两种方法都是提高空调设备能效比的最直接的措施。在一定程度上增大换热器，可以达到节能的目的，但是不能只考虑这一个问题。因为增大换热器与更换高能效比的压缩机类似，虽然提高了空调设备整体的能效比，但是也让空调设备的成本增加了很多。在高能效比的空调设备系统的选配工作中，过分增大空调器的换热器，不但增加了空调设备的成本，还导致空调设备的制冷剂量过多地超过压缩机的最大值，从而使得空调压缩机出现启动故障以及能效比和制冷能力都下降的问题。因此，在进行空调系统选配工作中，需要兼顾空调系统的能效比和成本，应当根据理论计算后进行多次实验，确定最佳的换热器配置，这是优化空调结构设计，提高空调性能的关键措施。
3.3风流优化
室内环境空气通过回风口进入空调内机并由换热器进行交换热量后从出风口流出，其风流经过的轨迹即为风道，它由底座上的风道、贯流风扇、导风板等组成系统。对分体挂壁式内机，风道是其重要组成部分，它直接影响其风量、噪音，从而影响整个机组的性能。对机组而言，贯流风扇和风道形状直接影响风量大小和噪音高低。
（1）贯流风扇直径越大，风量越大。
（2）风道形状对室内机的风量噪声影响较大，风道形状主要由贯流风轮叶形外径与底盘和出风框的蜗壳曲线形成，设计时须确保此截面曲线即风道曲线合理，弧线流畅，角度精准，达到风流平稳顺畅，一般需经过多轮手板实际测试风量噪声验证。
（3）贯流风扇与风道蜗壳蜗舌之间的间隙可影响风量与噪音高低，蜗舌间隙应尽可能小，过大会漏风，产生换热损失并可能产生风口的凝露现象，但间隙过小会产生较大噪声；蜗壳间隙应保证足够大，以使间隙处风流面积增加，从而减小气动噪声，使风机整体性能提高，但间隙过大会使更多气体经间隙流出，经叶轮的气流减少，从而使风机效率降低。出风口结构上除保证风道曲线的精确外，还需确保风口表面光洁，各结构件配合精密。风口上的结构如果存在台阶、级差、间隙，会引起风流不顺、漏风，甚至产生风声异音及凝露。
结束语：
空调是现代人们生活和工作中必需的设备，在生活中已经超过了洗衣机、电视机和电冰箱的年耗电量。空调设备能够有效低改变人们生活工作的环境，提高环境质量，使人们能够更加舒适地生活和工作。与此同时，空调使用带来的能耗问题是人们关注的重点，随着空调使用量的增加，对于环境保护来说产生了阻碍的作用，并且增加了地球温室效应。在当今市场中，空调的节能效果是评价空调质量好坏的重要标准，对于空调市场的可持续发展也起到了一定的作用。
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论文作者:卢家良
论文发表刊物:《基层建设》2020年第2期
论文发表时间:2020/5/6