家電產(chǎn)品準(zhǔn)入市場(chǎng)亟需深化

家電產(chǎn)品準(zhǔn)入市場(chǎng)亟需深化

0建立健全相關(guān)標(biāo)準(zhǔn),推動(dòng)移動(dòng)空調(diào)健康發(fā)展移動(dòng)空調(diào)（以下簡稱移動(dòng)空調(diào)）與傳統(tǒng)的分體空氣器和窗內(nèi)空氣器進(jìn)行了比較，具有安裝方便、拆卸方便的特點(diǎn)。外殼底部有四個(gè)方向輪，可以隨意“移動(dòng)”空調(diào)。它可以暖和地開車，使用完全方便。這就是為什么它越來越受消費(fèi)者歡迎的原因。它有著廣闊的市場(chǎng)前景，世界市場(chǎng)需求約300萬輛。目前,我國是世界上最大的移動(dòng)空調(diào)的生產(chǎn)國和出口國,主銷北美、歐洲、澳洲、東南亞等國家及地區(qū),其中主要品牌有:Delonghi、Whirlpool、GE、LG、Sunpentown、Sharp等等。近年來面對(duì)環(huán)保及能源短缺問題,世界各國爭(zhēng)相推出和簽署相關(guān)協(xié)議,制定相關(guān)的產(chǎn)品標(biāo)準(zhǔn)。產(chǎn)品環(huán)保方面,許多發(fā)達(dá)國家都在《蒙特利爾議定書》的基礎(chǔ)上提前實(shí)施空調(diào)環(huán)保工質(zhì)的替代,歐洲率先,北美急追,直卷全球。產(chǎn)品節(jié)能方面,在歐洲推出實(shí)施EN14511標(biāo)準(zhǔn)及嚴(yán)格的能效等級(jí)劃分標(biāo)準(zhǔn);在北美制定Energy-Star標(biāo)準(zhǔn),并不斷地修訂提高要求,其移動(dòng)空調(diào)標(biāo)準(zhǔn)正處于起草和咨詢階段;在中國實(shí)施《房間空氣調(diào)節(jié)器能效限定值及能源效率等級(jí)》標(biāo)準(zhǔn),關(guān)于移動(dòng)空調(diào)的《移動(dòng)空調(diào)通用技術(shù)要求》已提上了審批程序,因此這些標(biāo)準(zhǔn)的出臺(tái)或提高都大幅度提高家電產(chǎn)品準(zhǔn)入市場(chǎng)的門檻。有見及此,節(jié)能環(huán)保型的移動(dòng)空調(diào)成為市場(chǎng)上極其需要的新寵兒。如今,移動(dòng)空調(diào)如何合理利用蒸發(fā)器產(chǎn)生的冷凝水使整機(jī)能效提高,如何妥善處理冷凝水使整機(jī)連續(xù)工作,已成為各大制造廠商爭(zhēng)相研究和攻克的重要課題。海信科龍空調(diào)有限公司對(duì)移動(dòng)空調(diào)進(jìn)行了“冷凝水二次分流噴淋技術(shù)”、“冷凝水排除控制技術(shù)”、“水滿自溢設(shè)計(jì)”、“上、下風(fēng)道優(yōu)化技術(shù)”、“上導(dǎo)風(fēng)腔優(yōu)化技術(shù)”、“熱泵型制熱技術(shù)”多項(xiàng)技術(shù)的研究和應(yīng)用,使移動(dòng)空調(diào)的能效比和冷凝水排除能力得到了很大的提高。與此同時(shí)制冷系統(tǒng)采用R410A環(huán)保冷媒,滿足市場(chǎng)的要求。1噴淋裝置的設(shè)計(jì)目前市場(chǎng)上移動(dòng)空調(diào)的冷凝水處理方式大體分為以下兩種:第一種是移動(dòng)空調(diào)的冷凝水直接或經(jīng)過冷凝器一次蒸發(fā)后聚集在專門配備在空調(diào)器底部的水箱內(nèi),直至水箱內(nèi)水位達(dá)到水滿水位后為止。該裝置的不足是:無法對(duì)水箱內(nèi)聚集的冷凝水進(jìn)行循環(huán)利用。另一種是移動(dòng)空調(diào)內(nèi)配備一個(gè)冷凝水噴淋循環(huán)系統(tǒng),利用水泵將接水盤中收集到的冷凝水循環(huán)噴淋到冷凝器進(jìn)行蒸發(fā)。充分利用空調(diào)器自身在制冷時(shí)產(chǎn)生的大量冷凝水來提高冷凝器的換熱能力,從而達(dá)到提高整機(jī)的能效比的作用。該裝置的不足是:由于噴淋裝置只能對(duì)冷凝水進(jìn)行一次噴淋分配,裝置如圖1,由于噴淋裝置對(duì)冷凝水的流向和范圍沒有規(guī)定,因而導(dǎo)致噴淋裝置對(duì)冷凝水的分配不均勻,從而較大地影響了室外熱交換器的換熱能力的提高。本技術(shù)設(shè)計(jì)的噴淋裝置設(shè)有一個(gè)分流槽,這樣冷凝水進(jìn)入進(jìn)水口后首先通過一次分流槽進(jìn)行分流后才進(jìn)行二次分配,這樣從根本上避免了由于噴淋裝置內(nèi)部的尺寸較大,而導(dǎo)致噴淋分配時(shí)的水壓分配不均勻的問題。而隔離筋則將噴淋裝置內(nèi)的小孔分為幾塊區(qū)域,若干一次分流槽排水孔則對(duì)應(yīng)著每一個(gè)由隔離筋隔離成的區(qū)域。這樣就從結(jié)構(gòu)上規(guī)定了從一次分流槽排水孔排出的冷凝水的流向和區(qū)域,避免了冷凝水局部集中和部分沒水等分布不均的問題,從而最大程度上保證每塊區(qū)域內(nèi)的噴淋小孔都能均勻地排水。與現(xiàn)有技術(shù)相比,冷凝水二次分流噴淋技術(shù)具有以下優(yōu)點(diǎn):1)通過結(jié)構(gòu)上的創(chuàng)新設(shè)計(jì),使用二次分流技術(shù),有效地均勻了噴淋分配時(shí)的水壓。2)通過結(jié)構(gòu)上的設(shè)計(jì)從根本上規(guī)定了冷凝水的流向和范圍。3)在實(shí)現(xiàn)對(duì)冷凝水進(jìn)行二次分配的同時(shí)又能均勻冷凝水的分配,并將室外熱交換器的換熱能力同比提高了15%。該技術(shù)已申請(qǐng)了國家專利。2移動(dòng)空調(diào)的原理移動(dòng)空調(diào)在制冷運(yùn)行時(shí)蒸發(fā)器上會(huì)產(chǎn)生冷凝水。目前市場(chǎng)上的移動(dòng)空調(diào)的冷凝水排除主要采用以下兩種方法:一種是直接采用水箱來收集空調(diào)器產(chǎn)生的冷凝水。由于水箱的體積有限,所以在水滿時(shí)需要經(jīng)常人工排水才能正常工作,凝露工況時(shí)典型的水滿時(shí)間為1～2小時(shí),用戶使用極為不便。另一種是安裝冷凝水處理裝置,使蒸發(fā)器產(chǎn)生的冷凝水通過噴淋裝置流經(jīng)冷凝器后再進(jìn)入水箱,并可通過水泵再將水箱中的冷凝水抽到噴淋裝置循環(huán)噴淋,使部分冷凝水在冷凝器上被蒸發(fā)并隨排風(fēng)管排到室外。這一方案延長了水箱水滿時(shí)間,但凝露工況時(shí)冷凝水排出速度小于產(chǎn)生速度,最終仍將出現(xiàn)水箱水滿問題需要人工排水處理,典型的水滿時(shí)間為2～4小時(shí)。本技術(shù)是一種通過對(duì)冷凝器風(fēng)量進(jìn)行調(diào)節(jié)來徹底解決冷凝水排除問題的移動(dòng)空調(diào)。它根據(jù)水箱中貯水量的多少來改變移動(dòng)空調(diào)冷凝器循環(huán)風(fēng)量以調(diào)節(jié)冷凝溫度,進(jìn)而控制冷凝水排出速度,使水箱不會(huì)出現(xiàn)水滿情況,不需要人工排水。該系統(tǒng)主要由以下幾部分組成:制冷系統(tǒng)、噴淋循環(huán)系統(tǒng)、電控系統(tǒng)和風(fēng)扇系統(tǒng)。制冷系統(tǒng)包括壓縮機(jī)、冷凝器、節(jié)流部件和蒸發(fā)器。噴淋循環(huán)系統(tǒng)包括水箱、水泵、水位控制器和水管。風(fēng)扇系統(tǒng)包括電機(jī)、風(fēng)扇和排風(fēng)管。本技術(shù)方案的移動(dòng)空調(diào)的蒸發(fā)器位于冷凝器的上方。蒸發(fā)器所產(chǎn)生的冷凝水自上而下流到冷凝器上,可以增強(qiáng)冷凝器的換熱效率。由于壓縮機(jī)排氣溫度和冷凝器的冷凝溫度較高,部分冷凝水被蒸發(fā)后隨排風(fēng)管排到室外,未蒸發(fā)的冷凝水向下流入水箱。當(dāng)水箱的水位達(dá)到設(shè)定的噴淋水位時(shí),水位控制器啟動(dòng)水泵將水箱中的水再泵送到冷凝器內(nèi)進(jìn)行循環(huán)。如前所述,雖然采用噴淋循環(huán)系統(tǒng),但由于冷凝水排出速度小于產(chǎn)生速度,水箱水位仍然會(huì)不斷上升。本技術(shù)方案的移動(dòng)空調(diào)的水箱水位達(dá)到設(shè)定的排水水位時(shí),或水位持續(xù)高于噴淋水位達(dá)到設(shè)定的時(shí)間后,水位控制器向電控系統(tǒng)發(fā)出信號(hào),系統(tǒng)進(jìn)入強(qiáng)排模式運(yùn)行。電控系統(tǒng)啟動(dòng)水泵進(jìn)行噴淋循環(huán),并通過調(diào)節(jié)冷凝器風(fēng)扇電機(jī)轉(zhuǎn)速來減小冷凝器的進(jìn)風(fēng)量,使制冷系統(tǒng)的冷凝溫度上升,從而提高了冷凝水的蒸發(fā)和排出速度。當(dāng)冷凝水的排出速度大于產(chǎn)生速度時(shí),冷凝水不斷被蒸發(fā)并通過排風(fēng)管排到室外,水箱水位逐漸下降。當(dāng)水箱水位低于設(shè)定的噴淋水位時(shí),系統(tǒng)退出強(qiáng)排模式轉(zhuǎn)為正常運(yùn)行。因此,本技術(shù)所推廣的移動(dòng)空調(diào)可以通過強(qiáng)排模式運(yùn)行控制冷凝水排出速度,使水箱不會(huì)出現(xiàn)水滿情況,不需要人工排水。本技術(shù)方案的移動(dòng)空調(diào),與現(xiàn)有技術(shù)相比具有以下優(yōu)點(diǎn):1)通過對(duì)冷凝水排出速度的控制,使空調(diào)器不再發(fā)生水滿問題,徹底解決了需要人工排水的問題。使該款移動(dòng)空調(diào)具備了在高溫、高濕等惡劣工況下正常運(yùn)行的能力。根據(jù)在凝露工況下的數(shù)據(jù)表明:該機(jī)能連續(xù)運(yùn)行超過72小時(shí)而不出現(xiàn)水滿報(bào)警的停機(jī)現(xiàn)象(如圖3),極大地滿足了用戶全天候使用的要求。2)通過冷凝水噴淋循環(huán)系統(tǒng),可以增強(qiáng)冷凝器的換熱效率,降低空調(diào)器的運(yùn)行功率,同比提高整機(jī)的能效比10%以上。該技術(shù)已申請(qǐng)了國家專利。3水滿自溢裝置為了保證移動(dòng)空調(diào)在極度潮濕的環(huán)境也能夠長時(shí)間制冷運(yùn)行,海信科龍公司在移動(dòng)式空調(diào)器上設(shè)計(jì)了水箱用于儲(chǔ)存未能通過噴淋蒸發(fā)掉的多余水量。但機(jī)器如何識(shí)別極度潮濕的環(huán)境,冷凝水又如何“智能”的流進(jìn)水箱,成為各大制造廠研究和攻克的重要難題。目前,現(xiàn)有的技術(shù)有兩種就是電子控制和機(jī)械控制。電子控制是通過濕敏電阻檢測(cè)環(huán)境的相對(duì)濕度,當(dāng)相對(duì)濕度超過設(shè)定的值時(shí)打開水路中通往水箱的電子閥門,冷凝水進(jìn)入水箱,該種控制精確可靠,但成本高。機(jī)械控制一般是通過底盤浮子的機(jī)械運(yùn)動(dòng)控制水路,當(dāng)?shù)妆P水位高時(shí),浮子通過連桿就觸動(dòng)閥片,冷凝水進(jìn)入水箱,該種控制雖然成本低,但可靠性差。海信科龍公司設(shè)計(jì)了水滿自溢裝置(如圖4),讓部分冷凝水先流進(jìn)一個(gè)小水桶,再通過水桶的孔流進(jìn)噴淋裝置。由于水桶底部出水孔徑小,移動(dòng)空調(diào)在極度潮濕的環(huán)境下噴淋系統(tǒng)的水量會(huì)很大,此時(shí)水桶的進(jìn)水量大于出水量使水位不斷上漲,當(dāng)水桶水位高于水桶的邊緣時(shí),水自動(dòng)溢出,流向水箱。水滿自溢設(shè)計(jì)的優(yōu)點(diǎn):1)不采用電子閥門,成本低,耗材少,對(duì)環(huán)保有貢獻(xiàn)。2)避免了復(fù)雜的機(jī)械運(yùn)動(dòng),使產(chǎn)品可靠。該技術(shù)已申請(qǐng)了國家專利。4蝸殼內(nèi)型線及風(fēng)道的織物設(shè)計(jì)目前由于室內(nèi)、外風(fēng)量的限制,使得整機(jī)的能效比很難滿足國際能效的要求。大家知道:我們現(xiàn)在的產(chǎn)品設(shè)計(jì),其整機(jī)的外形尺寸必須嚴(yán)格滿足客戶以及整機(jī)裝箱量的要求。而如何在盡量保證現(xiàn)有整機(jī)裝箱量的基礎(chǔ)上,有效地提高室內(nèi)、外側(cè)的風(fēng)量,已成為我們?cè)O(shè)計(jì)中的一個(gè)難題。要保證整機(jī)的裝箱量,那么室內(nèi)、外側(cè)進(jìn)風(fēng)面積,也就是蒸發(fā)器和冷凝器的大小就只能保持不變。所以我們只有把重點(diǎn)放在對(duì)風(fēng)道曲線的優(yōu)化上。我們首先繪制風(fēng)道曲線,然后再做手板進(jìn)行摸底測(cè)試。曲線的推導(dǎo)基于基本假設(shè):1)蝸殼上不同截面上流過的流量Qφ與該截面和蝸殼起始截面之間所形成的夾角φ成正比,如圖5所示,即2)已知?dú)饬鬟M(jìn)入蝸殼不再獲得能量,當(dāng)不計(jì)壁面摩擦對(duì)氣流的作用時(shí),則氣流的動(dòng)量保持不變。即蝸殼內(nèi)任意截面上的氣流圓周分速度V與其所在半徑R的乘積保持不變,即根據(jù)上述假設(shè)來推導(dǎo)蝸殼內(nèi)壁型線。蝸殼寬B保持不變,其間均為氣流所充滿,則在角度φ截面上的流量等于該截面乘其速度,即將式(2)代入后,并解此方程,求出Rφ將式(1)代入上式,則得:式(4)表明:蝸殼內(nèi)壁型線為一條對(duì)數(shù)螺旋線。對(duì)應(yīng)于每一個(gè)角度φ值,可得到一個(gè)相應(yīng)的半徑Rφ值,將各點(diǎn)連接起來便是蝸殼壁型線。上述曲線作圖時(shí)不夠簡便,因而設(shè)計(jì)中一般采用近似作圖法,即把蝸殼的型線用幾段圓弧構(gòu)成的近似曲線代替。實(shí)際上,蝸殼的尺寸和張開度A有關(guān)。將式(4)中eQ360BV2uR2φQ360BV2uR2φ展開后代入其中,并令eQ360BV2uR2φ=mQ360BV2uR2φ=m得:對(duì)于我們的空調(diào)器,因等比轉(zhuǎn)數(shù)較低,采用第一項(xiàng)便可,因后面項(xiàng)數(shù)占的比例較少,即Aφ=R2mφ(8)即Rφ=R2(1+mφ)(9)式(9)就是阿基米德螺旋線方程。由式(8),得蝸殼張開度A為:根據(jù)以上的計(jì)算,并結(jié)合實(shí)際的經(jīng)驗(yàn),我們采用9點(diǎn)圓劃法來模擬阿基米德螺旋線來設(shè)計(jì)蝸殼曲線,如圖7:1)以A?t8A-t8為遞增半徑,化9個(gè)圓;2)以270?a8270-a8為遞增角,劃9條射線;3)以3個(gè)相應(yīng)圓與線的交點(diǎn)為頂點(diǎn),化出4條弧線,即得出蝸殼曲線。在確定風(fēng)道曲線后,接下來我們?cè)俅_定導(dǎo)流圈以及風(fēng)道的厚度。風(fēng)扇前面的寬度越小越好,這樣進(jìn)氣口的蝸流較小。一般采用套口形式比對(duì)口形式要好。但由于套口制作和裝配比對(duì)口工藝要求高。我們一般采用對(duì)口?？紤]到零件的制作和裝配公差,對(duì)口前面的間隙設(shè)計(jì)一般為8～10mm。后面的寬度也不宜過大,寬度小些,氣體離開葉輪后通道面積突然擴(kuò)大程度小些,相應(yīng)的損失也小些。而張開度A大時(shí),螺旋平面的通道大,相應(yīng)減少自葉輪拋出的顆粒質(zhì)點(diǎn)對(duì)風(fēng)道內(nèi)壁的撞擊,我們一般取10mm。[LL]完成蝸殼曲線的優(yōu)化后,在結(jié)合使用大葉片的高效離心風(fēng)扇和大直徑的通風(fēng)管道,經(jīng)過手板樣機(jī)測(cè)試后發(fā)現(xiàn)能有效地提高室內(nèi)、外系統(tǒng)的風(fēng)量。室內(nèi)風(fēng)量同比提高了50%,室外風(fēng)量同比提高了60%。而同比整機(jī)的裝箱量僅減少不夠9%。5結(jié)構(gòu)的優(yōu)化及結(jié)果移動(dòng)空調(diào)的上導(dǎo)風(fēng)腔用于銜接上風(fēng)道和出風(fēng)口,由于其形狀直接影響風(fēng)量和噪音,我們通過對(duì)上導(dǎo)風(fēng)腔系統(tǒng)采用數(shù)值模擬,可以發(fā)現(xiàn)原有上導(dǎo)風(fēng)腔存在明顯的渦流區(qū)。我們對(duì)上導(dǎo)風(fēng)腔的結(jié)構(gòu)進(jìn)行優(yōu)化,將現(xiàn)有的直排式結(jié)構(gòu)改為弧線式結(jié)構(gòu),并通過手板樣機(jī)和使用煙塵示蹤試驗(yàn)方法進(jìn)行驗(yàn)證,有效地減少了渦流區(qū)并提高了上導(dǎo)風(fēng)腔的送風(fēng)效率。與原型機(jī)相比,在噪音幾乎不變的情況下,風(fēng)量提高近10%,顯著提高了換熱器空氣側(cè)的換熱效率,并為產(chǎn)品的開發(fā)積累了大量的數(shù)據(jù),對(duì)普通機(jī)的生產(chǎn)開發(fā)提供了可靠的指導(dǎo)依據(jù)。通過上導(dǎo)風(fēng)腔的結(jié)構(gòu)優(yōu)化,我們減小了常見的亂流和紊流產(chǎn)生區(qū),既有效地提高了上導(dǎo)風(fēng)腔的送風(fēng)效率,又有效地控制了噪音。6制熱量u/h目前市場(chǎng)上冷暖型的移動(dòng)空調(diào)是以PTC電加熱為主,其制熱量和能效都很低。一般制熱量為1200W(即4094Btu/h),能效小于1(理論上等于1,發(fā)熱量與輸入功率相等)。熱泵型制熱技術(shù)是制冷系統(tǒng)通過四通閥切換冷媒流動(dòng)的方向,使蒸發(fā)和冷凝器角色互換,實(shí)現(xiàn)室內(nèi)側(cè)送熱風(fēng),其制熱量大,能效比高。7基于測(cè)試的移動(dòng)空調(diào)性能試驗(yàn)驗(yàn)證對(duì)于以上多項(xiàng)技術(shù)和優(yōu)化設(shè)計(jì),我們海信科龍新開發(fā)的移動(dòng)空調(diào)都得到很好的應(yīng)用,同時(shí)其制冷系統(tǒng)采用了R410A環(huán)保冷媒。通過型式試驗(yàn)和長時(shí)間的可靠性試驗(yàn)驗(yàn)證,運(yùn)用了上述的新技術(shù)和優(yōu)化設(shè)計(jì)后的移動(dòng)空調(diào)各項(xiàng)主要的性能指標(biāo)優(yōu)于同行同類產(chǎn)品。以下為海信科龍的新款移動(dòng)空調(diào)與國內(nèi)外同類產(chǎn)品的主要性能指標(biāo)的比較:1)室內(nèi)、外側(cè)風(fēng)量和整機(jī)能效EER的比較(見表2):2)在凝露工況下水滿報(bào)警時(shí)間的比較(見表3):3)制熱量與制熱能