[交通运输]家用空调的设计与分析.doc

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1、家用空调的设计与分析工设0921 陈骁南一、简介空调是一种常见的家用电器，它的全称是空气调节器。这是一种用于给空间区域（一般为密闭）提供空气处理作用的机组。它的功能是对该房间（或封闭空间、区域）内空气的温度、湿度、洁净度和空气流速等参数进行调节，以满足人体舒适或工艺过程的要求。家用空调的种类主要可分窗式空调、挂壁空调、柜式空调、家庭中央空调四大类。 二、空调的发明与发展历程1902年第一部空调系统由被称为制冷之父的美国发明家威利斯哈维兰德卡里尔年设计并安装完成。当时美国纽约的一个印刷商发现温度的变化能够造成纸的变形，从而导致有色墨水失调，该空调系统就是为他设计的。卡里尔的专利在1906年得到注

2、册。 1902 年7月17日，卡里尔这名才从康奈尔大学毕业一年的年轻人，在“水牛公司”（Buffalo Forge Co.）工作时，发明了冷气机。但最初发明冷气机的目的， 并不是为人们带来舒适的生活环境，而是为一些死物服务。 话说当年水牛公司的其中一个客户纽约市沙克特威廉印刷厂，它的印刷机由于空气的温度及湿度变化，使纸张扩张及收缩不定，油墨对位不准，无法生产清晰的彩色印刷品。于是求助于水牛公司。卡里尔心想既然可以利用空气通过充满蒸汽的线圈来保暖，何不利用空气经过充满冷水的线圈来降温？空气中的水会凝结于线圈上，如此一来，工厂里的空气将会既凉爽又干燥。 1902年7月17日，空调的时代就由这印刷厂

3、首次使用冷气机而开始。很快，其它的行业如纺织业、化工业、制药业、食品甚至军火业等，亦因空调的引进而使产品质量大大提高。1907年，第一台出口的空调，买家是日本的一家丝绸厂。 1915年，卡里尔成立了一家公司，至今它仍是世界最大的空调公司之一。但空调发明后的20年，享受的一直都是机器，而不是人。直到1924年，底特律的一家商场，常因天气闷热而有不少人晕倒，而首先安装了三台中央空调，此举大大成功，凉快的环境使得人们的消费意欲大增，自此，空调成为商家吸引顾客的有力工具，空调为人们服务的时代，正式来临了。 但说到空调可以普及，主要是通过电影院可成事的。大多数美国人是在电影院第一次接触到空调的。20世纪

4、20年代的电影院利用空调技术，承诺能为观众提供凉爽的空气，使空调变得和电影本身一样吸引人，而夏季也取代了冬季成为看电影的高峰季节。随后出现了大量全年开放的室内娱乐场所，如赌场、室内运动场和商场，这些都得归功于空调的出现。在二十世纪六,七十年代,美国地区发生罕见的干旱天气,为解决干旱缺水地区的空调冷热源问题,美国率先研制出风冷式冷水机,用空气散热代替冷却塔,其英文名称是:Air cool Chiller,简称为Chiller! 在空调历史中，美国已经发展和改进了有风管的中央单元式系统，并得到了正在现场安装和修理有风管的单元式空调系统的空调设备分销商和经销商的强力支持。WRAC是最简单和最便宜的系

5、统，能够很容易的在零售商店中购得，并在持续高温来的时候自己安装。同时，无风管的SRAC和SPAC自70年代起在有别于美国市场的动力下在日本得到发展和改进。之后，设备设计和制造技术在90年代被转让到中国，这是通过与当地公司(包括主要元件如压缩机、热交换器、电动机、精细阀和电子控制器的本地制造商)组成的合资公司进行的。在90年代中国也从其它先进国家吸收了较大型空调设备的先进高新技术，并与多数是美国的大公司组成合资企业。现今中国已是一个顶级国家，她的当地主要工厂和合资企业制造了大量SRAC和SPAC以满足增长的国内市场和出口需要。日本过去几年在把SRAC和SPAC机组出口到中国、欧洲和中东以建立新的

6、市场。但是中国现今已是最大的空调出口国，在2001年出口的WRAC，SRAC和SPAC机组总数达500万台，2002年预计有750或800万台机组出口，而日本正在失去出口的地位。2008年1-10月，中国空调工业企业实现累计工业总产值已达到143,283,146千元；实现累计产品销售收入151,410,493千元；实现累计利润总额5,165,862,千元。三、空调的功能（一）降温在空调器设计与制造中，一般允许将温度控制在1632之间。如若温度设定过低时，一方面增加不必要的电力消耗，另一方面造成室内外温差偏大时，人们进出房间不能很快适应温度变化，容易患感冒。（二）除湿空调器在制冷过程中伴有除湿作

7、用。人们感觉舒适的环境相对湿度应在4060%左右，当相对湿度过大如在90%以上，即使温度在舒适范围内，人的感觉仍然不佳。（三）升温热泵型与电热型空调器都有升温功能。升温能力随室外环境温度下降逐步变小，若温度在-5时几乎不能满足供热要求。（四）净化空气空气中含一定量有害气体如NH3、SO2等，以及各种汗臭、体臭等臭气。 空调器净化方法有：换新风、过滤、利用活性碳或光触媒吸附和吸收等。换新风：利用风机系统将室内潮湿空气往室外排，使室内形成一定程度负压，新鲜空气从四周门缝、窗缝进入室内，改善室内空气质量。光触媒：在光的照射下可以再生，将吸附（收）的氨气、尼古丁、醋酸、硫化氢等有害物质释放掉，且光触媒

8、可重新使用。（五）增加空气负离子浓度空气中带电微粒浓度大小，会影响人体舒适感。空调上安装负离子发生器可增加空气负离子度，使环境更舒适，同时对降低血压、抑制哮喘等方面有一定医疗效果。四、空调的结构内机:蒸发器，辅助电热，电脑板，两个探头，离心风机，水槽，外壳外机:压缩机，换向阀，毛细管，单向阀，辅助毛细管，冷凝器，轴流风机，启动电容，风机电容。轴箱电加热，外壳。空调的构成最主要的4大部件是 : 压缩机、冷凝器、节流装置和蒸发器。压缩机-冷凝器-节流装置-蒸发器，它的基本原理是这样的，压缩机将冷冻剂压缩成高压饱和气体（制冷剂），这种气态冷冻剂再经过冷凝器冷凝。通过节流装置节流之后，通入到蒸发器中，

9、将所需要冷却的媒介冷却换热。例如将蒸发器连接到楼里的各个房间，蒸发器内的蛇行管将同空气进行换热，再通过鼓风将冷气吹向房间的空气当中。而蒸发器蛇行管内的冷冻剂换热后变成低压蒸气回到压缩机，再被压缩机压缩，这样循环利用就完成了制冷系统。制热系统也大致是这个原理，只是方式相反。下面我将对它们作具体介绍。（一）压缩机空调压缩机是在空调制冷剂回路中起压缩驱动制冷剂的作用。压缩机是制冷系统的心脏，无论是空调、冷库、化工制冷工艺等等工况都要有压缩机这个重要的环节来做保障。压缩机的工作简单的说就是通过改变气体的容积来完成气体的压缩和输送过程。任何动力设备都需要有个原动力来作功完成，压缩机也是一样，它需要一个电

10、动机（马达）来带动。制冷压缩机种类和形式很多，根据原理可分容积型和速度型两类，其中容积式是最为普遍的。容积型压缩机又分为往复式活塞式和回转式两种。1、往复活塞式是通过活塞在气缸内做往复运动改变气体工作容积；活塞式压缩机历史悠久，生产技术成熟。2、回转式压缩机包括刮片（滑片）旋转式压缩机、螺杆式压缩机，目前国内生产的空调器多数采用旋转式压缩机；螺杆式压缩机主要用于大型制冷设备,现在一些大型商场办公楼内也有很多采用螺杆式压缩机。（二）冷凝器冷凝器即室外热交换器在制冷时为系统的高压设备（冷暖热泵型在制热状态时为低压设备）装在压缩机排气口和节流装置（毛细管或电子膨胀阀）之间，由空调压缩机中排出的高温高

11、压气体，进入冷凝器，通过铜管和铝箔片散热冷却，空调器中都装有轴流式冷却风扇，采用的是风冷式，使制冷剂在冷却凝结过程中，压力不变，温度降低。由气体转化为液体。 在冷凝器内制冷剂发生变化的过程，在理论上可以看成等温变化过程。实际上它有三个作用，一是空气带走了压缩机送来的高温空调制冷剂气体的过热部分，使其成为干燥饱和蒸气；二是在饱和温度不变的情况下进行液化；三是当空气温度低于冷凝温度时，将已液化的制冷剂进一步冷却到与周围空气相同的温度，起到冷却作用。（三）节流阀顾名思义，调节水流量大小，控制盘管内铜管水流 以达到控制温度的目的。当热泵型空调器运行于制冷工况时，四通阀换向使图中实线接通。这时，室内换热

12、器成为蒸发器，而室外换热器成为冷凝器。从室内换热器来的低温低压过热气经四通阀和消声器进入气液分离器分离出液体后，干过热气被压缩机吸入压缩成为高温高压的气体徘出，气体经四通阀进入室外换热器放热冷凝，成为过冷液。过冷液经毛细管阻力降压后成为低温低压两相流体，进入室内换热器蒸发吸热(此时室内空气被降温)，再一次经四通阀和气液分离器进入下一循环：图中过滤器主要用于制冷剂与压缩机油的分离，以保证换热器的换热效率。当热泵型空调机运行于制热工况时，四通阀换向使图中虚线接通。这时、室内换热器成为冷凝器，室外换热器成为蒸发器。从室外换热器来的低温低压过热气经四通阀和消声器进入气液分离器，分离出液体后，干过热气被

13、压缩机吸入压缩成为高温高压的气体徘出，气体经四通阀进入室内换热器放热冷凝(此时，室内空气被加热)成为过冷液，过冷液经毛细管阻力降压后成为低温低压两相流体进入室外换热器蒸发吸热，随后过热气经四通阀和气液分离器进入下一循环。（四）蒸发器空调蒸发器的作用是利用液态低温制冷剂在低压下易蒸发，转变为蒸气并吸收被冷却介质的热量，达到制冷目的。蒸发器按冷却介质的不同，分为冷却液体载冷剂、冷却空气或其他气体的两大类型。 在冷却液体载冷剂的蒸发器中，有水箱式（沉浸式）蒸发器（包括立管式、螺旋管式、蛇型式）、板式蒸发器、螺旋板式蒸发器、壳管式蒸发器（包括卧式蒸发器、干式蒸发器）等。 在冷却空气蒸发器中，有空调用翅

14、片蒸发器、冷冻冷藏用空气空气冷却器（冷风机）及排管蒸发器等。 小型别墅式及模块化风冷热泵冷热水机组的水侧换热器的型式有：套管式，板式及立式盘管式。整体式机组一般使用干式壳管式换热器。套管式换热器的特点为结构简单，价格低，传热性能好，问题是阻力损失大，水垢不易清除，加工时特别注意不应使内管破裂或损伤，否则，水进入制冷系统，导致系统故障和压缩机损坏。立式盘管式换热器结构简单，价格便宜，但要特别注意制冷时的回油问题。板式换热器传热效率高，一般为壳管式的3倍，所以体积小，结构紧凑，使用中要注意的问题是，板间间隙小，容易结垢，对水质要求高，若水阻塞，会造成蒸发器温度下降，板间结冰，冻裂，由于板壁薄，也容

15、易产生机械损伤，在水质差的地方，板实换热器的问题较多，其价格也比较高。中大型整体式机组使用的干式壳管式换热器，管内走制冷剂，管外走水，夏季运行时水冻结的危险性小，结构紧凑，腐蚀缓慢，但冬季作为冷凝器使用时，制冷剂在管内冷凝，其传热系数比制冷剂在管外冷凝小。热泵型冷水机组中的制冷剂一水换热器以采用波纹状的内螺纹管比较合适。 各种水侧换热器各有其特点，对于套管式和立式盘管式换热器，要注意在设计与制造时要解决其主要问题，使用板式换热器还应使用户了解其特点，重视水质问题。水侧换热器要有有效防冻保护。 （五）家用空调其他组件家用空调的其他组件还有：毛细管，作用是限流减压；电磁阀，根据温度敏感原件或鸭梨敏

16、感原件发出的指令来截止液体管道内制冷剂的流动；温控器，根据室内温度高低来控制压缩机的开关；过载保护器，当空掉负荷过大、环境温度过高、室外冷凝器散热效果很差、压缩机卡缸、电路短路等情况下可防止空调器电机过载烧坏；风扇，通过空气对流与换热器进行热交换，柜式机用的是离心风扇，壁挂机用的是贯流风扇，分体式室外机用的是轴流风扇，窗式机用的也是轴流风扇；风扇电机，用的是单相或三相异步电动机，要求运行平稳，振动小，噪音低；空气过滤网，由各种纤维材料制成细密的网格，作用是滤去吸入空气中的灰尘。五、家用空调的工作原理空调工作的原理其实就是初中物理里学到的物体液化（由气体变为液态）时要释放热量和汽化（由液体变为气

17、体）时要吸收热量的原理。空调分为单冷空调和冷暖两用空调，工作原理是一样的。从前空调一般使用的制冷剂是氟利昂，而现在用的是环保制冷剂，目前大量使用的环保制冷剂是R410A。制冷剂的特性是：当它由气态变为液态时，释放大量的热量。而由液态转变为气态时，会吸收大量的热量。空调就是据此原理而设计的。制冷时，压缩机将气态的制冷剂压缩为高温高压的液态制冷剂，然后送到冷凝器（室外机）散热后成为常温高压的液态制冷剂，所以室外机吹出来的是热风。然后到毛细管，进入蒸发器（室内机），由于制冷剂从毛细管到达蒸发器后空间突然增大，压力减小，液态的制冷剂就会汽化，变成气态低温的制冷剂，从而吸收大量的热量，蒸发器就会变冷，室

18、内机的风扇将室内的空气从蒸发器中吹过，所以室内机吹出来的就是冷风；空气中的水蒸汽遇到冷的蒸发器后就会凝结成水滴，顺着水管流出去，这就是空调会出水的原因。 制热的时候有一个叫四通阀的部件，使制冷剂在冷凝器与蒸发器的流动方向与制冷时相反，所以制热的时候室外吹的是冷风，室内机吹的是热风。现在又有了新型的环保空调，它的工作原来又有所不同。它是用循环水泵不间断地把水箱内的水抽出，并通过布水系统均匀地喷淋在蒸发过滤层上，室外热空气进入蒸发降温介质，在蒸发降温介质CELdek（特殊材质的蜂窝状过滤层，让降温效果更理想，瑞典的高科技专利产品）内与水充分进行热量交换，因水蒸发吸热而降温的清凉、洁净的空气由低噪音

19、风机加压送入室内，使室内的热空气排到室外，从而达到室内降温的目的。 下面是具体的家用空调的工作过程制冷过程制冷时压缩机高压出口经过四通阀1-2到热交换器进行热交换，使过热蒸汽逐渐变成饱和蒸汽，进而变成饱和液体或过冷液体。通过毛细管节流降压后的制冷剂液体(混有饱和蒸汽)-到室外机截止阀(也称高压阀)进入室内机热交换器(蒸发器)，从周围介质吸热蒸发成气体，实现制冷。在蒸发过程中，制冷剂的温度和压力保持不变。从蒸发器出来的制冷剂已成为干饱和蒸汽或稍有过热度的过热蒸汽了。物质由液态变成气态时要吸热，这就是空调制冷。 室内机回气：回气管到室外机经由截止阀(也称低压阀或维修阀)进入消音器-四通阀4-3到压

20、缩机低压回气侧完成制冷循环。制热过程：实线表示制热状态 制热时四通阀开闭状态与制冷是正好相反，流经的顺序是：压缩机高压出口经四通阀1-4到消音器-截止阀(也称低压阀或维修阀)-室内机热交换器-回到室外机截止阀(也称高压阀)-毛细管-热交换器-四通阀2-3到储液器-压缩机低压侧。室外机的热交换器上的温度传感器（热敏电阻）用于制冷时检测热交换器的管道温度，如果温度异常升高则可计算出管道压力，进而把温度异常信号送给控制板。室外机的室外温度传感器（热敏电阻）主要用来检测室外环境温度。室内机热交换器温度传感器（热敏电阻）检测热交换器温度，如制冷或制热时在一定时间内热交换器温度达不到所规定的管温，传感器会

21、把不正常信号送给控制板进行分析，例如系统内制冷剂不足或无制冷剂，室内机管温就不正常，传感器会把不正常信号送给控制板，控制板做出停处理，进而保护压缩机，避免压缩机长时间高温运转。因为压缩机长时间高温是极有可能被烧毁的。空调器的电路图六、家用空调的制冷剂介绍家用空调的环保制冷剂有R134A、R410A、R407A、R417A、R404A、R507、R23、R508B、R152A、CO2 。ODP(Ozone Depression Potential)消耗臭氧潜能值，ODP值越小，制冷剂的环境特性越好。根据目前的水平，认为ODP值小于或等于0.05的制冷剂是可以接受的。R134A 是目前国际公认的替

22、代 R12 的主要制冷工质之一，常用于车用空调，商业和工业用制冷系统，以及作为发泡剂用于硬塑料保温材料生产，也可以用来配置其他混合制冷剂，如 R404A 和 R407C 等。主要用途：主要替代R12 用作制冷剂，大量用于汽车空调、冰箱制冷。R-410A 制冷剂物化特性：常温常压下， R410A 是一种不含氯的氟代烷非共沸混合制冷剂，无色气体，贮存在钢瓶内是被压缩的液化气体。其 ODP 为 0 ，因此R410A是不破坏大气臭氧层的环保制冷剂。主要用途：R410A 主要用于替代 R22 和 R502 ，具有清洁、低毒、不燃、制冷效果好等特点，大量用于家用空调、小型商用空调、户式中央空调等。R-40

23、7C 制冷剂 物化特性：常温常压下， R407C 是一种不含氯的氟代烷非共沸混合制冷剂，无色气体，贮存在钢瓶内是被压缩的液化气体。其 ODP 为 0 ，因此R407C是不破坏大气臭氧层的环保制冷剂。主要用途：R407C 主要用于替代 R22，具有清洁、低毒、不燃、制冷效果好等特点，大量用于家用空调、中小型中央空调。R417A 制冷剂物化特性：常温常压下， R417A 是一种不含氯的氟代烷非共沸混合制冷剂，无色气体，贮存在钢瓶内是被压缩的液化气体。其 ODP 为 0 ，因此R417A是不破坏大气臭氧层的环保制冷剂。主要用途：R417A 主要用于替代 R22 ，具有清洁、低毒、不燃、制冷效果好等特

24、点，用于热泵（OEM 初装替换R22）和空调（售后替换 R22）等。 R-404A 制冷剂 物化特性：R404A不得是一种不含氯的非共沸混合制冷剂，常温常压下为无色气体，贮存在钢瓶内是被压缩的液化气体。其 ODP 为 0 ，因此R404A是不破坏大气臭氧层的环保制冷剂。主要用途：R404A 主要用于替代 R22 和 R502 ，具有清洁、低毒、不燃、制冷效果好等特点，大量用于中低温冷冻系统。 R-507 制冷剂物化特性：R507 是一种不含氯的共沸混合制冷剂，常温常压下为无色气体，贮存在钢瓶内是被压缩的液化气体。其 ODP 为 0 ，因此R507是不破坏大气臭氧层的环保制冷剂。主要用途：R50

25、7 主要用于替代 R22 和 R502 ，具有清洁、低毒、不燃、制冷效果好等特点，大量用于中低温冷冻系统。R-23（三氟甲烷）制冷剂 物化性质：R23（三氟甲烷，FREON 23），常压下沸点为-82.1，凝固点为-155.2，液体密度(25)为 0.67 kg/L，临界密度0.525kg/L，临界压力4.83 MPa，消耗臭氧潜能值(ODP)为0，为环保型制冷剂。主要用途：三氟甲烷，又称 HFC-23，是一种高压液化汽，可用作制冷剂，替代 CFC-13。同时又是哈龙 1301 理想替代品，具有清洁、低毒、灭火剂效果好等特点。R-508A 制冷剂物化特性：R508A是一种不含氯的共沸混合制冷剂

26、，常温常压下为无色气体，贮存在钢瓶内是被压缩的液化气体。其 ODP 为 0 ，因此R508A是不破坏大气臭氧层的环保制冷剂。主要用途：R508A 主要用于替代 R13、R23、R503，具有清洁、低毒、不燃、制冷效果好等特点，大量用于超低温冷冻系统，比如医用制冷、科研制冷。 R-508B制冷剂物化特性：R508B是一种不含氯的共沸混合制冷剂，常温常压下为无色气体，贮存在钢瓶内是被压缩的液化气体。其 ODP 为 0 ，因此R508B是不破坏大气臭氧层的环保制冷剂。主要用途：R508B 主要用于替代 R13、R23、R503，具有清洁、低毒、不燃、制冷效果好等特点，大量用于超低温冷冻系统，比如医用

27、制冷、科研制冷。 R-152a（二氟乙烷）制冷剂物化性质：HFC-152a（1,1-二氟乙烷 CH3CHF2），分子量66.1，沸点-24.7，临界温度113.5，临界压力4.58MPa，可燃液化气体，破坏臭氧潜能值（ODP）为0。主要用途：主要用作制冷剂、发泡剂、气雾剂和清洗剂，同时也是混合工质的重要组分。CO2这应该是最环保的制冷剂了，日本已经研究出CO2热泵热水器。下面是几种制冷剂的具体参数R134AR410AR407A名称：R134a化学名称：四氟乙烷分子式或混合物：CH2FCF3相对分子量：102.03标准沸点：-26.1临界温度：101.1临界压力：4.06MPa冰点：-96.6外

28、观和气味：无色、无异味分子量 72.58 沸点， -51.6 冰点 - 临界温度， 72.5 临界压力，Mpa 4.95 饱和液体密度30，(g/cm3) 1.038 液体比热30，KJ/(Kg) 1.78 等压蒸气比热(Cp)，30及101.3kPaKJ/(Kg) 0.85 破坏臭氧潜能值（ODP） 0.000 全球变暖系数值（GWP） - 临界密度，g/cm3 0.500 沸点下蒸发潜能，KJ/Kg 256.7分子量 86.2 沸点， -43.4 冰点 - 临界温度， 86.2 临界压力，Mpa 4.62 饱和液体密度30，(g/cm3) 1.139 液体比热30，KJ/(Kg) 1.51

29、KJ/(Kg.K) 等压蒸气比热(Cp)，30及101.3kPaKJ/(Kg) 0.963KJ/(Kg.K) 破坏臭氧潜能值（ODP） 0.000 全球变暖系数值（GWP） - 临界密度，g/cm3 - 沸点下蒸发潜能，KJ/Kg 249.9 R404AR23分子量 97.60 沸点， -46.4 冰点 - 临界温度， 72.1 临界压力，Mpa 3.74 饱和液体密度30，(g/cm3) 1.045 液体比热30，KJ/(Kg) 0.38 等压蒸气比热(Cp)，30及101.3kPaKJ/(Kg) 0.21 破坏臭氧潜能值（ODP） 0 全球变暖系数值（GWP） - 临界密度，g/cm3 -

30、 沸点下蒸发潜能，KJ/Kg 200.1产品名称: 三氟甲烷 R23 产品物理性质: 分子量 70.01 沸点， 82.1 冰点 -78.25 临界温度， 5.808 临界压力，Mpa 0.960 饱和液体密度25，(g/cm3) 2.35 液体比热25，KJ/(Kg) 0 溶解度(水中，25)% 0.11 临界密度， g/cm3 0.430 沸点下蒸发潜能，KJ/Kg 390.5 蒸气压，（25）Mpa 1.702 七、家用空调的外观设计（一）我国家用空调产品外观的演变第一代格栅式面板家用空调器1988年，第一台国产分体壁挂机KF-19G1A在华宝空调器厂诞生，当时华宝还给它取了个很有诗意的

31、名字雪莲。雪莲的诞生开启了我国家用空调器行业的一个新时代，此后，春兰也拥有了自己的挂机生产线。 华宝和春兰生产的空调器统治了从上个世纪80年代末到90年代中期近10年的时间，他们生产的空调器在外观上极其相似：扁平的大长方体结构。与此同时，大量的进口产品外观在90年代中期以前与此也大体相仿，所以，当时的空调器特别是挂机，如果不看商标很难辨别出是哪个品牌。 1988年华宝空调器厂研制出第一台分体壁挂机KF19GA是格栅式面板产品的一个典型代表 直到1995年，春兰的KFR22G依然是挂机市场的主导产品，这也说明了当时国产空调产品仍旧以格栅式面板为主流。 柜机的情况也是如此，自从春兰在1987年开发

32、出70DS新型柜机之后，许多品牌在柜机生产上只是对部分细节或色泽明暗进行微调。 第二代格栅式面板家用空调器当家用空调器渐渐普及，其外观也在悄悄地发生着变化，这种变化首先是从进口机市场开始萌芽。 20世纪80年代中国空调市场是进口机一统天下，甚至在1991-1995年，进口机仍然占据着举足轻重的作用，进口机为中国家用空调行业的发展起到了启蒙作用，许多国产品牌的生产就是引进配件加以组装，这种启蒙作用也包括对我国家用空调器产品室内机外观的改变。 20世纪90年代中期，以三菱电机、日立、松下等为代表的进口空调器出现了一种小型室内机，这种室内机一改以往那种庞大敦重的形象，外观精巧整洁，与家居环境融为一体

33、，深受消费者的青睐。随着国内众多空调工厂对此类产品的普及生产，第二代格栅式面板空调器主导了空调市场并流行至今。 从第一代格栅式面板到第二代格栅式面板是家用空调器产品外观的一种进步，这种进步不仅表现在体积的变小、外观的美化上，更体现在对室内机蒸发器折式的改变和空调器系统能力的提升上。从这方面也可以看出，蒸发器折式的改变是两代格栅式面板能够转变的一个关键因素。在上个世纪90年代末时，许多企业在蒸发器的折式研究上投入了大量的人力物力。美的还在1998年申请了多折式蒸发器的专利，其许多产品采用的是四折式蒸发器，而行业的另一个主导品牌格力则普遍采用五折式蒸发器。 但是，从第一代格栅式面板到第二代格栅式面

34、板在进风模式上并没有发生大的转变，依然采用正面进风下出风的循环风路，当然，这也是格栅式面板之所以是格栅式面板的根本所在，技术特色决定其外观。 光面板时代的来临翻开2005年度国内各个工厂的新产品彩页，一种崭新的气象跃然纸上。与往年格栅式面板占主流相比，绝大多数品牌在2005年度推出了光面板系列的空调产品，如格力的天丽系列、海尔的高效氧吧系列、美的的Q2系列和V系列等等。 空调行业各厂家的这种集体行为将我国家用空调产品推至光面板时代。 光面板系列的家用空调器产品并非在2005年度首次出现，国内空调器厂家最早推出光面板系列产品的品牌是TCL。 2001年度，TCL空调推出了其当年度的新品“小风侠”

35、系列挂机，该系列挂机首次将光面板和大循环风路作为卖点来推广。所谓大循环风路是指将室内机进风口设计在机定位置，采用上进风下出风的方式，增大气流循环半径，形成一个大循环风路，从而加强室内空气对流，加快热交换速度。 2001年度，TCL空调推出了光面板空调最早的一个代表产品“小风侠”系列 大循环风路是“小风侠”系列的一个技术特色，也是光面板产品的一个重要卖点 TCL此举在当年并没有得到行业和市场的积极相应，但却提供了一种家用空调器产品的发展思路。在随后的几年中，部分空调器工厂陆续推出了各自的光面板系列的空调器，LG、三星、夏普、美的、春兰、永乐等工厂的光面板空调在2003年度零零星星地上市，2004

36、年度这种现象愈演愈烈，到2005年度便成为了一种潮流。而从2006年度各工厂推出的新产品来看，光面板的空调器已经成为一种主导。 与格栅面板相比，光面板产品更加注重外观的时尚感和现代感。从格栅面板向光面板的跨越，不仅是外观上的一种进步，更是产品技术上的一种转变。光面板挂机的上进风下出风取代了原来的正面进风下出风的循环风路，而光面板柜机的侧进风或进风口开合式设计也渐渐与原来传统的下进风上出风的循环风路共同主导柜机产品的设计趋势。 彩色面板的异军突起在国内空调市场，将彩色引入空调面板设计并形成一种传统风格是韩国品牌三星和LG的创举。在2002年度，三星空调当年度的新品柜机“气派”系列中，多彩面板让整

37、个空调行业为之眼前一亮，特别是在其他品牌无一例外的“白色”笼罩下，三星的彩板柜机格外引人注目。 在随后的几年中，三星和LG均有彩色面板的家用空调器新品面市。与此同时，其他工厂开始逐一效仿。至2005年度，绝大多数工厂都有彩色面板的产品面市；而且，面板的颜色种类也开始变得异彩纷呈，其中又多款彩色面板产品堪称经典，如海尔的彩屏双新风、格力的天丽、志高的花好月圆、TCL的君兰系列和海蒂娜系列等等。 2006年度，工厂对彩色面板产品的开发和推广更为大胆和豪放，格兰仕甚至将彩板空调申请了专利；而从现已面市的新产品来看，单一白色的产品少之又少。家用空调正与传统的白色家电出生背道蜕变。 家用空调产品在技术的

38、发展一直倍受争议，变频、节能、环保三大技术发展趋势在目前的行业环境下缺乏支持其大规模突围的市场基础，换句话讲，家用空调产品难以通过革命性的技术创新来创造新的需求。相反，技术的微调所带来的产品外观的改变正成为一种不可阻挡的潮流，而这种潮流之所以能成为现实，与新时代中人民居住环境的改变和审美观念的变化相吻合；况且，对于工厂来讲，改变产品外观所需的成本并不是很高。但是，需要提醒的是，从家用空调的技术发展趋势来看，外观的改变并非技术发展的主流，它只不过是技术的改良，更重要的是，最近几年中空调产品的质量问题越来越严重（二）市场上的家用挂壁空调外观分析1.源自北欧设计 伊莱克斯 EAS25HCTAA 空调

39、面板设计简单淡灰色的面板搭配镜面的装饰设计，开启空调后，空调的运转状态以及温度等都会在出风口右侧的状态栏进行显示。 伊莱克斯 EAS25HCTAA是一款节能产品，所以相对的在使用中会比较节能与高效，同时，空调还具备舒适静音功能，用户即使是在夜晚使用也可方便的开启。 伊莱克斯 EAS25HCTAA空调还具备定时功能，用户可根据使用需要提前设定温度，回家即刻享受凉爽舒适的室温。它的健康防护滤网也是其另一卖点，健康室内空气，健康用户使用。伊莱克斯 EAS25HCTAA参考价格 3299元2.黑色经典白搭 海尔 KFR-26GW/01QAF22空调面板采用质感黑色，简单的面板设计非常百搭，空调的显示屏

40、设置在出风口右侧，开启后才会自动进行显示。正面展示 侧面展示 显示屏特写 海尔 KFR-26GW/01QAF22空调拥有超静音运转的产品特点，用户不但能够健康使用，在夜晚也可安静、舒适的享受空调带来的温暖。同时还具备低温启动功能，即使在寒冷的冬季，开启空调也非常方便。这是一款二级能效的无氟变频机，所以产品在日常使用中的控温以及节能效果还是相对较为显著。参考价格 4355 元3.人气闪亮设计 奥克斯 KFR-32GW/BPCB-1 空调面板采用了具有质感的面板色，同时，空调的显示屏采用隐藏式设计，开启后才会自动进行显示，而面板的亮点就是其闪亮设计。正面展示 细节 面板 侧面特写 参考价格 299

41、9 元4.金色也很有个性海信 KFR-26GW/08FZBPC 空调面板采用的是富贵的金色，同时，空调的显示屏就设置在出风口的右侧上方，开启后，空调就会自动的丢室温以及运行模式进行显示。海信 KFR-26GW/08FZBPC空调所采用的快速冷暖功能，能够快速的调控室温，舒适我们的使用。他害具备健康的抗菌过滤网，在使用时能够过滤室内的灰尘以及有害物质，健康我们的日常使用。 参考价格 3390 元5.白色也能百搭 松下 E9KC1S 空调面板采用了简单的白色，简单的色调相对的比较百搭，空调的显示屏就设置在出风口右侧，开启后就会自动进行显示，方便用户对其运转模式的了解。 正面展示 铭牌特写 侧面特写

42、 松下 E9KC1S空调具备出色的静音功能，即使在夜晚，开启空调后，我们也可安静舒适的入睡。这是一款变频机所以相对的，在空调使用时，其舒适度以及控温方面都会表现的比较出色。 松下 E9KC1S空调不但有着可调控的多角度送风设计，它还具备健康的空气净化功能，在开启后，空调就会自动净化室内的空气，让室内密闭的环境更加健康。 参考价格 3152 元八、家用空调的材料与加工工艺（一）钣金件材料一般空调室外机的外壳采用的都是金属外壳。空调钣金常用材料按钣金基材区分可分为热轧板、冷轧板、不锈钢板。按表面处理工艺可分热镀锌板、电镀锌板、彩涂板以及高耐腐蚀钢板：锌-铝合金、锌铝镁稀土合金板等。冷轧板:用热轧钢

43、卷为原料，经酸洗去除氧化皮后进行冷连轧，其成品为轧硬卷，由于连续冷变形引起的冷作硬化使轧硬卷的强度、硬度上升、韧塑指标下降，因此冲压性能将恶化，只能用于简单变形的零件。轧硬卷可作为热镀锌厂的原料，因为热镀锌机组均设置有退 火线。轧硬卷重一般在613.5吨，钢卷内径为610mm。一般冷连轧板、卷均应经过连续退火（CAPL机组）或罩式炉退火消除冷作硬化及轧制应力，达到相应标准规定的力学性能指标。冷轧钢板的表面质量、外观、尺寸精度均优于热轧板，且其产品厚度右轧薄至0.18mm左右，因此深受广大用户青睐。以冷轧钢卷为基板进行产品的深加工，成为高附加值产品。如电镀锌、热镀锌、耐指纹电镀锌、彩涂钢板卷及减

44、振复合钢板、PVC 复膜钢板。热轧板:用连铸板坯或初轧板坯作原料，经步进式加热炉加热，高压水除鳞后进入粗轧机，粗轧料经切头、尾、再进入精轧机，实施计算机 控制轧制，终轧后即经过层流冷却（计算机控制冷却速率）和卷取机卷取、成为直发卷。直发卷的头尾往往呈舌状及鱼尾状，厚度、 宽度精度较差，边部常存在浪形、折边、塔形等缺陷。其卷重较重、钢卷内径为760mm。(一般制管行业喜欢使用。)将直发卷经切头、 切尾、切边及多道次的矫直、平整等精整线处理后，再切板或重卷，即成为：热轧钢板、平整热轧钢卷、纵切带等产品。热轧精整卷若经酸洗去除氧化皮并涂油后即成热轧酸洗板卷。该产品有局部替代冷轧板的趋向，价格适中，深

45、受广大用户喜爱。镀锌钢板：它有良好的抗腐蚀能力。早年人们在试验中发现，将铁和锌放人盐水中，二者无任何导线联结时，铁和锌都会生锈，铁生红锈，锌生“白锈”；若在二者间用导线联结起来，则铁不会生锈而锌生“白锈”，这样锌就保护了铁，这种现象叫牺牲阳极保护。工程师正是将这种现象运用到实际生产中，生产了镀锌钢板。热镀锌板:基材为冷轧板，也有少量选用热轧板，表面处理采取热浸镀锌方式，热浸镀锌工艺流程为：前处理烘干锌锅浸锌（445465 ）冷却钝化精整入库。在钢材热镀锌时，锌液与钢材之间发生一系列的复杂的物理化学过程。诸如锌液对钢表面的浸润、铁的溶解、铁原子与锌原子之间的化学反应以及铁原子与锌原子的相互扩散等

46、，由于上述的过程，在钢材表面便形成了由铁锌结合的Fe-Zn合金层。热镀锌锌层厚度100220g/m2，有较强耐腐蚀性能，较好冲压性能，是目前空调钣金中最广泛最普遍使用的一种板材。电镀锌板：基材为主要为冷轧板，表面采取电镀锌方式进行防腐处理，锌层厚度2050g/m2，有一定防腐蚀能力。电镀锌镀层均匀，表面光洁度好，涂装附着力强，焊接性能好。前几年在空调室外机外壳钣金件作为基材广泛应用。因锌层比较薄，耐腐蚀性能不如热镀锌板且电镀成本高，在热镀锌板涂装附着力及表面质量问题解决后，近几年已逐渐被热镀锌板材取代。只有在防腐蚀性能要求不高、对零部件表面质量要求比较高、需要焊接零部件上才有所使用。电脑机箱、小家电产品仍大量采用电镀锌板。彩涂钢板:也称为预涂钢板，与普通钣金件加工成型后进行涂装工艺（也称后涂）相反，预涂钢板是钢板成型前已在表面进行涂膜处理。基材一般为电镀锌板，表面涂装在冷轧后生产线完成，预涂钢板表面一般由底层膜（打底层）和表层膜（最上层）等2层涂膜构成，采用普通高分子聚酯树脂材料，涂膜厚度为2030m。与钣金后涂工艺相比，预涂板有较强耐腐蚀性能，很好表面质量，减少环境污染、提高效率等好处。在国外家电企业已大量推广应用。在国内，预涂板在建筑外观板材上广泛应用。由于价格较贵以及模具加工特殊性在家电业尚未得到普遍应用，