陳銀生
(中山市舜一建筑工程咨詢有限公司,廣東 中山 528400)
房車空調技術要點淺析
陳銀生
(中山市舜一建筑工程咨詢有限公司,廣東 中山 528400)
房車是一個未來經濟增長的三極之一,而空調作為與之配套的必不可少的設備,也開始受到關注。本文簡明扼要介紹了房車空調的關鍵技術信息。
房車;房車空調;冷氣輸送;震動
中國目前已然成為全世界的空調生產大國,但是專用于房車的空調,目前來說還是被美國占有。隨著房車產業的發展,對房車空調的需求在逐年增長。
那么房車空調,相對于家用空調又有什么特殊的技術或者說不同點呢?
在介紹房車空調之前,首先簡要介紹一下房車。房車簡而言之就是一個像房子一樣的車子。車子里通常包含著廚房,臥室和淋浴房,少數甚至還帶有浴缸,還有飯廳,桌子和衛生設備。大多數是單層的,也有少數為雙層。
房車有自行式和拖掛式兩大類。房車的最大用途是用于休閑為目的,比如度假和郊游,有時也作為特殊時期或者項目的移動辦公室,為了使用業務功能,房車可以配上電視、影響、空調、發電機、衛星天線等。
由于房車是移動的,空調的使用環境與家庭使用的環境是明顯不一樣的,這就涉及到空調的設計上要配套做更改與之適應。
通常地,為了節省車內的寶貴空間,房車開空調被設計安裝在車頂部。既可以節省空間,又有利于散熱,而且散出的熱氣不影響鄰居(當車子停在營地上的時候)。因為車子在頂部,從結構上來考慮,有3個問題需要解決:
(a)冷氣的輸送
針對房車的結構,冷氣由上向下輸送是最有效率的,因為冷氣本身要比空氣重。但是同時又要保證冷氣的覆蓋面積,所以一般講蒸發風機的蝸殼出口向下。
我們設計如圖1所示的蝸殼風道來解決這個問題。同時,為了避免離心風輪的氣流在一個小區域直吹,我們配套設計了一個冷氣分配盒子,但是從外觀來看,它又是一個裝飾性的帶有操作系統的面板。此冷氣分配盒子將空調送出的冷氣分配的車子的前、后兩個區域,使得整部房車享有均勻的冷氣。
對于大型的房車,為了使冷氣可以按照需求分配到不同的功能區,如駕駛艙,客廳,臥室1,臥室2等,冷氣還可以配接管道,通過管道將輸送冷氣。
(b)震動對空調的影響
空調是安裝在房車上,一定會跟隨房車到處旅行。當車子行進時,就好會有起步,停車,不斷的啟動停車,自然就會引起空調的顛簸震動。制冷系統的連接管隨著震動,可能變硬并導致破裂,甚至斷裂。壓縮機的隨車擺動是引起管子破裂或者斷裂的主要“推”手。從模擬運輸的形態看,壓縮機確實像是一只手一樣,在不斷地搖動,從而不斷地土洞排氣管和吸氣管折、合,好像是要通過彎折弄斷銅管一樣。
解決這個問題有2個關鍵點,一是不能采用壓縮機通常配套的橡膠腳;家用空調的腳墊更偏向于減震,腳墊非常柔軟;使用這個腳墊,壓縮機擺動幅度會很大,從而讓排氣管和回氣管的彎折幅度也大。如圖2所示的腳墊較好的解決的減震和擺動幅度的問題。
除了壓縮機腳墊外,銅管本身的材質和形狀也非常重要。在設計進排氣管時,除了考慮減震、回油外,房車空調的進排氣管還必須考慮壓縮機的震動對它們的傷害。要盡可能避開應力在某一個局部集中。彎管形成的面與壓縮機最長擺動的方向的夾角要盡可能小于45°。
我們在做震動測試的時候,曾經發生過底盤震裂的問題。震動的基本條件如下:
(此處插入ASA震動測試設定條件)
底盤的厚度不應小于1.0mm材質的抗拉強度、屈服強度必須滿足如下的條件:
(c)防水設計
空調制冷時必須會產生水。蒸發器凝結的水收集在底盤上,但是因為房車是移動、顛簸的,水會濺出。房車在車頂,通過一個360×360的窗口與車內的面板連接,必須防止凝結水、雨水滲入車內。經過反復試驗總結,我們使用一個EVA方框粘貼在底盤上,然后遮擋住360×360的窗口四周,在通過特制的長螺母將方框防水EVA壓緊,起到了非常好的防水作用。EVA不單只防水,同時對減少主機震動對車內的影響也啟動了很重要的作用。
防水還有諸多的細節問題需要處理,主要是集中在安裝窗口以內的區域必須特別關注。
從功能上,房車空調具有家用空調一樣的功能:制冷制熱抽濕等等,有的控制器可以經由APP,有手機、電腦遠程控制。普通的數字式控制都可以實現集中控制,就是在駕駛室可以操控車內的一體或者多臺空調,也可以控制車上的燃氣取暖系統、新風系統。
制冷制熱(熱泵)系統的性能一般不如家用空調高,這是由于空調的高度局限造成的。因為空調的高度會影響車子的總高,從而影響車子的通過性。美國開利公司曾經開發了冷凝器向上散熱的空調,從性能考慮,這是專業的,但是可惜,開利退出了房車空調市場。
此外,為了適應大型房車的風管送風,美國市場的空調風量都達到700m3/h;中國、歐洲市場都是以小型的房車為主,多選用超薄型(高度大約10英寸)的空調。
除了頂置空調,還有底置式空調。所謂底置,就是空調隱藏安裝在座椅底下或者床底下,充分利用有限的房車空間??照{的冷凝端的循環經過車的地板完成;空調的蒸發循環自然留在車廂內。為了均勻地輸送冷氣(暖氣),空調可以配接特殊的送風管,將冷氣(暖氣)輸送到用戶需要的地方。
由于這種空調是考慮安裝在座椅下或者床下,其高度制約了風扇的風量,因此冷量都在9000BTU/h以下。不過這個冷量范圍基本上滿足了目前客戶的需要。器安裝的示意圖如圖3所示。
房車空調的種類有多種,但是每一種都必須要結合房車移動的特點以及與諸多電子設備處于同一細小區域等得特點來設計。還有就是外觀尺寸必須要與備案的車的尺寸協調,高度小是受歡迎的。
[1] Takahisa Hirano; Noriak Matsumura. Technical Review Vol.26 No.3[M].日本,1989 .
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