沙露 孙民 阚安福
西安庆安制冷设备股份有限公司 陕西西安 710075
家用空调关键零部件行业是为家用空调整机提供配套、服务的行业,主要涵盖有:电动类(包括:压缩机、电动机、电磁阀等)、电热类(包括:加热管、加热丝、PTC等)、控制类(包括:控制器、温控器等)、传感类(包括:温度、光、电、时间、位置、图像等类传感器)、过滤类(包括:空气滤芯等)、换热器类、材料(包括:抗菌材料、绝缘材料、保温材料、铜管、铝箔等)、智能模块、通讯模块等产品门类。家电空调零部件承担着家电整机60%-70%的制造量,决定着家用空调整机的可靠性和稳定性,对上下游相关产业有显著的带动作用。
本文搜集整理了我国企业使用的家用空调零部件标准(包括压缩机、陶瓷PTC、金属电加热管、裸露丝电加热器、风机电容、电机、摄像模组、传感器、电磁四通换向阀、接线座、换热器、铜管、铝管、铝箔、电机材料漆包线、电机弹性垫圈、电子产品材料、电机材料等18类空调零部件),共106项国际、国内标准资料,按管理标志、标准类别、用途三个维度进行了统计,分别见表1、表2、表3:
表1 空调主要零部件标准按管理标志分类表
表2 空调主要零部件标准按标准类别分类表
表3 空调主要零部件标准按用途分类表
由以上统计可见,空调零部件106项标准中,国标数量占到70%,行标数量占到14%,国标、行标的数量共计达到84%,是中国空调零部件标准的主要组成部分。空调零部件企业为适应市场需要,在采用国外先进标准、国家标准和行业标准的同时,制订并采用了团体标准2项,占总量的2%。
本文对搜集整理了压缩机、金属电加热管、风机电容、电机、摄像头模组、铜管、铝箔、PTCR加热器8类29个空调零部件国际、国内标准技术指标资料,并与国际标准进行了初步对比(注:国际标准对比对象:IEC、ISO、欧盟、美国、日本),中国标准指标水平先进或较先进的比例计48%,相当的比例为38%,有7%的指标水平相对落后;对比结果图示如图1。
分析结果表明:为适应市场需要,我国空调零部件企业已经充分认识到了产品标准的重要性,主动直接采用国际、国外先进标准,技术指标先进和较先进的比例达到48%,技术指标相当比例达到38%,只有7%的技术指标较落后于国际标准指标。
虽然我国空调零部件标准取得较大成绩,但是仍然有许多工作需要加强。
图1 空调零部件标准指标对比图
由于国家、行业标准制、修订的时间较长(一般5-6年),有部分新产品、新技术在一段时间内无对应的国家、行业标准可据。由于早期制定相关产品标准过程中的数据支撑不完整,导致少数标准实施时与实际情况存在一定的差距,甚至无法实施。
中国国家标准大多跟随采用IEC或ISO标准,由于中国标准制修订流程或其他原因,部分对应的中国标准的版本有滞后国际标准新版本情况。例如,家电通用安全标准,IEC60335-2-34已经升级到2020版,而对应的中国标准GB4706.17还是2010年版本,对应IEC的2009年版本。
从上述中国空调零部件标准水平对比、标准指标水平对比的结果可以看出,虽然空调行业的标准化工作已经有了很大的进步,仍然有7%的指标较为落后。例如:
——GB/T17791-2017中,“管材直径允许偏差”要求精确小数点2位,而ASTM-B280-2016要求精确到小数点后3位。
另外,极少数中国标准指标在制定中论证不够充分,没有体现零部件高质量。水平的要求,也就没能起到引领零部件提质升效的效果。
我国空调零部件标准与国外标准的区别主要是在化学、安全范围。国外标准从安全要素出发,制定跨行业领域的顶层通用法规,强调源头控制。如欧盟REACH法规、RoHS指令等,均是以安全要素为线索,涉及前后产业链和相关产品,力求安全要求覆盖范围最大化。而中国制定标准更多是为了服务于行业管理,以产品为线索,局限在行业内部制定安全标准。虽然围绕具体某种产品的安全要求比较全面、系统,但标准适用范围较窄,既容易出现标准的交叉重复,又容易出现标准覆盖不到的空白区域。
①补充由于新技术、新功能的应用而产生的标准缺项。例如传感器:中国家电用传感器制造企业大多以代工为主,没有真正意义上的家电用传感器企业标准。外包家电用传感器制造企业也仅仅只有一个接家电用传感器接收准则,同样没有家用传感器企业标准。有些是套用工业用或军工用传感器企业标准组织实施。家用空调用温度传感器、湿度传感器、流量传感器、红外线传感器、接近传感器等家电智能化感知类产品用到的零部件均存在专用标准缺失,同时又大规模使用的现象。
②补充由于新要求产生的标准缺项。可靠性:变频控制器国标或者行标没有统一、可操作的可靠性标准管理要求;智能摄像和图像处理模块的可靠性标准;空调风扇电机国标或者行标没有统一的可靠性标准管理要求。
智能:Wi-Fi模块,Wi-Fi模块标准国标、行标缺失,硬件接口,软件协议,尺寸大小都没有进行规范,各厂家各自为战,花样百出,导致用户购买不同厂家的设备需要下载多个APP才能实现物联网控制,给用户带来极大不便;各自为战,互不通信,也给物联网的发展带来巨大的障碍。
③补充由于制造通用化产生的标准缺项。
——压缩机
压缩机尺寸标准化:定义压缩机的安装尺寸和外部接口,便于压缩机通用化;
压缩机安装螺栓尺寸标准化:定义压缩机安装螺栓尺寸接口,便于与压缩机配合、通用化;
变频压缩机噪音规范等标准:统一并提升压缩机的本体噪声水平。
——风扇电机(直流无刷电机)
空调风扇电机标准化尺寸:主要是指电机安装尺寸等的标准化程度低;
空调风扇电机尺寸链计算:这是产品品质管理的重要参数,但是在空调风扇电机方面没有;
空调风扇电机磁性材料标准:针对空调风扇电机的磁性材料没有统一标准。
——阀类
电磁四通阀行业标准修订/废弃:电磁四通换向阀的行业标准目前还存在多标准共存的情况,还没有形成各厂家共同执行的标准,且各空调企业又根据自己的质量体系需求建立各自的企业标准,所以电磁四通换向阀的标准相对比较混乱。
新产品标准:在现有的电磁四通换向阀标准中,某些要求已相对落后,没有把新产品、新技术纳到标准里,例如不锈钢电磁四通换向阀、双稳态电磁四通换向阀等
——换热器(冷凝器、蒸发器)
GB/T23130-2008房间空调器用热交换器修订:6.4.3对采用R290、R32等制冷剂换热的压力测试要求均未作说明;除了铜管翅片式换热器外,铝管翅片式换热器、微通道换热器等新材料和技术已在房间空调器产品上大量采用,这些换热器都没有在标准中体现;
④补充新应用领域产生的的标准缺项。随着滚动转子式压缩机运用领域的多元化,如:运用到电动大巴、冰淇淋机、烘干机、通讯基站等。
由于现有标准产生时期和背景所限,个别标准的构架和指标设置的针对性不强。例如:
——压缩机冷冻油评价标准
压缩机冷冻油对于压缩机的性能、可靠性起着至关重要的作用。不同的冷媒对于冷冻油有着不同的要求、相同冷媒的压缩机在不同工况下,也有着不同的要求、冷媒与冷冻油的互融性能、易燃易爆冷媒还要考虑冷冻油的燃点等,以往冷冻油厂家更多的是关注冷冻油本身的性能指标,如:运动粘度。而不太重视冷冻油实际的运用场景。有必要站在压缩机使用的角度,制定出符合压缩机使用的冷冻油评价标准。
——压缩机电机评价系列标准
压缩机电机设计时需要考虑压缩机的使用工况设计相应的压缩机电机,因压缩机电机的特殊使用场合,电机通用的标准不太适合评价压缩机电机。如:压缩机电机设计时的工作点与通用电机不一致,压缩机电机的能效标准需要重新进行制定、压缩机电机在运行过程中是浸泡在冷媒及冷冻油中的,压缩机电机的漆包线泄露电流及电机材质与冷媒兼容性要求与常规电机有区别,有必要针对压缩机特殊要求有针对性的制定压缩机电机的系列标准。
本文在收集了我国家用空调关键零部件的基础上,分析了家用空调关键零部件的基本情况,并梳理了空调关键零部件标准,并提出提高标准时效性、提高标准指标技术水平、提高标准范围合理性、补充标准缺项四个加强的工作。该项研究有利于我国空调关键零部件标准水平,有利于行业健康发展。