空调机械结构设计的创新与应用

唐群勇

摘要：近年来，随着我国经济飞速发展，人们的生活水平不断提高。现在各式各样的空调不断进入人们的生活，现在人们使用的各类空调一般可以达到控制室内温度和换风的效果，这些空调的使用可以在一定程度上达到改善室内温度，为人们提供适宜的居住环境的目的。但是，就我国目前普遍使用的一些空调来看，仍然存在着使用过程中能源消耗较大，还有就是有的空调利用了一些对环境有害的物质，这样，在空调不能使用之后会对整个自然环境产生影响，所以，在空调的机械结构设计的过程中，既要注意能源消耗较大的问题，同时要考虑到空调可能对整个自然环境产生的影响。本文主要论述了空调机械结构设计的必要性，并且分析一些技术创新在空调机械结构设计当中的应用。

关键词：空调机械；结构设计；创新与应用

引言

工程机械工作环境相对恶劣，机器本身散发的热量以及长时间太阳的辐射等都对空调制冷系统的影响较大。若只等都对空调制冷系统的影响较大。若只调制冷系统，将使空调使用性能达不到预期效果。

1 在空调机械结构设计方面进行创新的必要性

1.1空调机械结构的创新设计可以减少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。

1.2空调机械结构的创新设计可以降低空调使用过程中的环境污染

空调和一些供暖设施在使用过程中造成巨大的能源消耗的同时也往往会造成一些环境问题。我国北方的大部分地区仍然使用的是火力发电，火力发电一般来说使用的都是化石能源，这些化石能源在使用的过程中本身就会造成一定的环境污染，如北方一些地区利用煤炭供暖，在供暖季节往往会伴随着较高的空气污染的出现；空调在工作的过程中也会造成一定的环境污染，例如绝大部分的空调都采用氟利昂作為制冷剂，当这些空调不能工作被丢弃之后氟利昂就会弥散在大气当中，而氟利昂对大气中的臭氧层就会造成严重的破坏，臭氧层可以对太阳光中有辐射的紫外线有一定的阻挡作用，而且过量的紫外线照射容易使人患各种皮肤癌，同时对臭氧层的破坏会导致更多的能量到达地球上，这无疑会加快全球变暖的趋势。我们在享受空调给我们带来舒适的居住环境的同时要注意不能以牺牲环境为代价，通过空调的机械结构的创新我们可以更好实现对环境低污染或无污染。

1.3空调机械结构的创新设计可以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。

2 空调机械结构设计的创新与应用

2.1空调结构设计在工程机械中的发展应用

空调结构设计在工程机械中的应用发展经历了5个阶段，由功能简单向功能齐全方向发展，而工程机械空调发展虽滞后于车用空调较多，但其发展历程与汽车空调基本相同。单一供暖，该阶段空调系统多为利用发动机冷却液通过制热芯体将水芯加热，用鼓风机将被加热空气吹入驾驶室，给驾驶室的操作人员供暖。目前国内某些企业的工程机械产品依然在使用此种空调，主要用于售价较低的小型工程机械。单一制冷，单一制冷空调技术在二战后得到运用，在1957年开始有了加装单一制冷空调系统的轿车。但是此空调装置无法调节温度，目前基本被淘汰。当前使用的单一制冷空调，几乎都为可调型。冷暖一体化，随着空调技术的不断发展，冷暖一体式空调第一次在汽车上实现应用，并且已经具备了基本的制冷、制热、除霜、通风和过滤等功能，但是需要人员控制，工作量较大，可调温性差。目前我国工程机械多数都在使用这种空调系统。自动温控空调系统，该种空调系统虽冷暖一体，但需要手动调节温度，增加了操作人员的工作量，控制效果也不是非常好，但是目前此方案还是得到了用户的认可。这种空调系统需要事先将温度设定好，系统会在事先设定的温度范围内自动工作，起到调节驾驶室内空气的目的。目前，此方案被广泛地应用于工程机械的空调系统中。

2.2空调机械结构设计创新技术在其他方面的应用

随着我国空调行业对于空调机械结构设计方面的创新的重视，我国在空调结构设计中也取得了不同程度的进展。现在，在空调的使用过程中，人们对空调的外观的要求也越来越高，人们对空调机的微型化的呼声也越来越高，所以，在以后的发展过程中有望实现空调机的微型化，在微型化的同时，空调机的出风量也面临着巨大的挑战，越微型化意味着对出风结构的要求越高，这就需要我们在设计过程中对出风结构进行优化与改良；同时微型化也意味着空调机的散热器的散热面积有限，所以，散热器的散热效率也是我们进行优化的结构之一，这要求对散热器有限面积的有效利用，在这些方面未来可能会介入人工智能的设计。

2.3空调结构设计在机械工程中的应用功效

机械工程大都具有工作环境差、技术难度大等特点，如许多机械工程经常要在潮湿、多粉尘、寒冷或炎热的环境中作业，在这样的环境中，运用空调制冷技术来调节环境，显得尤为重要。机械工程中空调制冷技术的主要作用是，调节工作环境的湿度、温度、气流流速和清洁度，为工作人员、操作人员创造舒适的工作环境，提高工作效率。确切来说，空调制冷技术在机械工程中的应用功效主要集中在以下几点：①调节工程机械驾驶室、操作室内的温度和湿度，即夏季降温，冬季升温取暖，潮湿的季节除湿除雾，同时去除驾驶室玻璃上沾附的霜雪等。所以，有了空调制冷技术，即便是在炎热的夏季，工程机械驾驶室内也能凉爽如春。②调节驾驶室内的气流流速，借助空调系统风管内的风速、网速改变，空调能有效改变一定空间内的气流流速。③净化空气，空调制冷技术同时会搭配新风系统来使用，然后将经过过滤的清新空气与工程机械驾驶室内的空气实现对流，进而改善驾驶室内的空气质量。④给驾驶室内增压，防止灰尘进入室内。

3 结语

综上所述，空调结构设计在机械工程中的应用，可以改善机械工程的工作环境，提高工程安装效率，但是机械工程中的空调结构设计尚未实现最大功效。因此，在今后的发展中，我们要加强空调制冷技术研究，研发新型环保能源，积极探索新的空调制冷技术领域，同时拓宽空调结构设计在机械工程中的应用范畴，用技术来换取更好的经济效益。

参考文献

[1]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，2018（10）：1088.

[2]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，2018（33）：258.

[3]李小玲.空调结构设计与多种空调系统的若干研究[J].科技创新与应用，2017（23）.

（作者单位：广东美的制冷设备有限公司）