論述如何有效優化空調鈑金結構設計

陳勁+廖錫博

摘 要：隨著我國經濟的發展，空調設備已經廣泛應用到各行各業。不同的使用場合對設備的設計要求不同。鈑金結構是中央空調機組末端設備的重要組成部分，本文從實際工作經驗出發，主要針對末端空調機組的鈑金結構設計，論述設計過程中的注意要點。

關鍵詞：空調鈑金結構；設計；注意要點

DOI：10.16640/j.cnki.37-1222/t.2017.14.214

1 末端空調設備結構組成

一臺完整的末端空調機組主要包括箱體、功能部件及配件等。其中功能部件是末端設備的核心組成部分，主要包括表冷盤管、加熱盤管、加濕器、電加熱部件、風機部件、過濾裝置等，而帶冷源的機組還包括壓縮機、蒸發器、冷凝器、儲液器等部件。不同的設備機組，根據不同的功能需求適當地選擇相應的功能部件組合使用。通過底座、面板及框架組合形成的完整箱體，用來容納各種功能部件，通過一些安裝固定配件連接起來，成為能夠進行各種空氣處理方式的空調設備。

2 空調鈑金結構設計流程

末端機組的組成可以分成外購件和自制件兩大類。而設備的鈑金結構組成，主要都是自制件。

（1）設備的整體結構設計。設計時，首先根據設計方案及合同訂單要求的產品型號、規格，確定機組的外形尺寸。再根據各企業的設計規范，進行箱體結構設計。箱體設計主要包括底座、面板、框架的設計。

（2）功能部件鈑金件的設計。對于外購的零部件，主要根據零部件外形及安裝尺寸，進行安裝固定件的鈑金設計。對于風機電機等運動部件，或重量較大的功能部件，除了相應的安裝固定鈑金件設計，還需要增加相應的加強件。而對于過濾器等非運動部件，只需增加安裝板、加強固定板等鈑金件。

對于自制的功能零部件，如自制表冷盤管、自制熱水盤管等，首先要進行功能部件的設計。確定功能部件的外形尺寸、安裝尺寸等，再進行對應的安裝件、固定件、加強件設計。

此外，對于不同位置的密封要求，要進行相應的密封鈑金件設計。

（3）裝配圖設計。箱體、功能部件及相關零配件設計完畢后，要對機組總裝配圖進行設計，同時檢驗各零部件設計的準確性。另外，待所有功能部件設計完畢后，還要對相應的底座部件、面板部件進行微調設計，主要包括開孔定位、安裝定位、加強件定位等設計調整。

3 空調鈑金結構設計優化的具體分析

（1）鈑金結構設計要點。對于合同訂單中的常規產品，一般設計問題不多。但往往不同的使用場合不同的使用條件，需要對常規產品進行非標設計，以適應不同的使用工況。那么在設計生產的過程中，就會出現許多設計錯漏或設計不合理的問題。下面就一些常見的設計問題和設計經驗進行探討。

1）對于鈑金零件加工成型設計，盡量采用多級折彎一次成型構建，避免過多的零件數產生，影響裝配效率和裝配精度。

2）對于零部件的安裝連接，盡量適用卡扣式聯接，避免出現過多緊固件和現場配鉆工作量，增強部件的可靠性。

3）由于空調是機內外冷熱傳遞，鈑金之間的聯接及隔熱方面要做好，避免出現冷凝現象。

4）工業空調主要風量大 采用的是都是離心風機，而機組框架尺寸相對小的機組則需要考慮離心風機對整機風系統的影響，現在一般將離心風機放在表冷盤管（或熱水盤管）后面，這就需要充分考慮距離問題，距離太短則影響風通過盤管的均勻性，距離太長則影響整機尺寸問題，故對整機布局需要詳細考量。對各個部件的位置選擇最佳方案則對機組性能產生極大的影響。

5）由于近年來工業空調對噪音方面要求越來越高，在選擇風機方面固然重要，但是如果鈑金結構方面能夠加以配合則效果會更加令人滿意，風機產生的噪音主要來源于出風口的風噪，在結構方面能夠合理設計成緩沖區的話，對整機噪音會有較大的效果，例如加長風機出風口到機組出風口之間的距離，或者中間增設消音段等措施，可以有效降低機組整機噪音，另外合理選用鈑金結構對噪音影響也是非常大的，通常采用雙層發泡板的結構會比普通單層鈑金貼海綿的隔音效果好。

（2）設計流程的優化。改善設計，能減少后續生產過程中因設計錯漏而造成的返工、材料報廢、貨期緊等問題，運行過程中因設計缺陷而出現的產品質量及售后問題，從源頭上改善產品質量、降低成本、縮短設計及生產周期。下面提出一些設計的改善建議：

1）增強產品設計工程師對生產問題的認識，避免因設計錯漏而導致的鈑金返工、材料報廢及生產耗時問題，從設計階段幫助降低材料成本和人工成本。

2）設計要考慮后續維護的便利性和運行的可靠性，從源頭降低運行成本和減少售后服務工作量。

3）設計時應考慮零部件的通用性，減少零部件種類數量，可以減少設計資料的數量，減少生產裝配及檢驗時翻閱和檢驗資料的時間，提高生產效率。

4）將相鄰部件盡可能設計成能自我固定的形式，減少部件數量和避免費用高昂的二次緊固作業，提高裝配效率，縮短生產周期。

5）做好設計資料的及時修改及分類存檔工作，便于新合同的參考借用及與不同的設計比較分析，有利于產品標準化和新產品研發相關工作的推行。

6）做好前期信息確認和記錄工作，形成良好的設計習慣和高效的工作模式，減少后續資料查詢和設計校對的時間。

7）建立團隊合作，保持設計風格統一，減少不規范設計。

4 結語

鈑金結構作為中央空調機組末端設備的重要組成部分，在整個空調系統中起著至關重要的作用，直接影響著產品的外觀、性能及成本等。合理的鈑金結構設計，是空調機組設計的重中之重。如何有效優化空調機組的鈑金結構設計，簡化設計流程，減少設計錯漏，對縮短產品生產周期、提高產品質量、降低生產成本等都有十分重要的意義，也是個值得長期深入探討的問題。

參考文獻：

[1]頂端祈.空調系統消聲與隔振設計[M].機械工業出版社，2005.

[2]王亮添，陳華，劉長江，原志鋒，潘鋒.簡易組合式空調機的箱體結構[P].中國：201220104338.3，2012（12）：05.

[3]張晶.無框架結構設計在空調箱中的應用[J].智能制造，2016（11）

：43-45.

作者簡介：陳勁（1988-），女，助理工程師。