淺談家電產(chǎn)品綠色設(shè)計(jì)

林水雄

摘 要 家電行業(yè)對(duì)我國的發(fā)展舉足輕重，但廠家一直關(guān)注的是市場需求，而忽視了產(chǎn)品的環(huán)境屬性，對(duì)產(chǎn)品在生產(chǎn)、使用和廢棄過程中能源、資源的過度消耗和廢棄物的過度排放所造成的環(huán)境問題沒有引起重視。嚴(yán)峻的現(xiàn)實(shí)使廠家認(rèn)識(shí)到，在滿足產(chǎn)品的性能、壽命、質(zhì)量和成本要求的同時(shí)，必須關(guān)注產(chǎn)品的環(huán)保特性。研究表明產(chǎn)品的環(huán)境特性70%～80%由設(shè)計(jì)決定，只有從設(shè)計(jì)源頭避免產(chǎn)品環(huán)境污染，在設(shè)計(jì)時(shí)就按綠色產(chǎn)品的要求規(guī)劃和開發(fā)，才能確保產(chǎn)品的綠色特性。

關(guān)鍵詞 家電產(chǎn)品 綠色設(shè)計(jì) 節(jié)能

中圖分類號(hào)：TM925 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A

家電產(chǎn)品的綠色設(shè)計(jì)包括家電節(jié)能設(shè)計(jì)、家電節(jié)材設(shè)計(jì)，本項(xiàng)目針對(duì)家電產(chǎn)品選擇典型的空調(diào)器和除濕機(jī)進(jìn)行綠色設(shè)計(jì)研究，提出節(jié)能和節(jié)材關(guān)鍵技術(shù)，從設(shè)計(jì)源頭解決綠色設(shè)計(jì)問題。

1空調(diào)器節(jié)能設(shè)計(jì)

1.1主要研究內(nèi)容

空調(diào)器的核心部件主要是壓縮機(jī)、電機(jī)、換熱器、風(fēng)道、變頻控制器。

（1）雙缸變?nèi)輫姎庠鲮市D(zhuǎn)式變頻壓縮機(jī)的設(shè)計(jì)。使用雙缸變?nèi)輫姎庠鲮市D(zhuǎn)式變頻壓縮機(jī)可實(shí)現(xiàn)三種運(yùn)行模式：單缸變頻噴氣增焓運(yùn)行，雙缸變頻變?nèi)葸\(yùn)行和雙缸變頻變?nèi)輫姎庠鲮?。新設(shè)計(jì)的壓縮機(jī)結(jié)構(gòu)大大提升了壓縮機(jī)能力的調(diào)節(jié)范圍，有效解決了普通雙缸變頻壓縮機(jī)低頻能效偏低的問題，而且通過中間壓力回氣噴射口補(bǔ)充制冷劑氣體，增加壓縮機(jī)排氣量，加上雙缸變?nèi)菖c噴氣增焓的應(yīng)用，大幅度提高了系統(tǒng)制熱量，解決了空調(diào)器低溫及超低溫制熱能力不足及單缸噴氣增焓壓縮機(jī)高頻運(yùn)行噪音大的問題。

（2）混合管徑換熱器及與高效風(fēng)道耦合技術(shù)。根據(jù)制冷劑流動(dòng)特性，在冷媒入口和出口處采用較粗的7mm管，并采用1-2路流路。由此來提高冷媒在進(jìn)、出口的單相區(qū)的流速，提高其換熱能力。在中部的二相區(qū)采用較細(xì)的5mm管和較多的流路4-8路，可以有效的降低二相區(qū)的冷媒流動(dòng)阻力。另外設(shè)計(jì)每個(gè)流路的流經(jīng)的傳熱管管數(shù)相同，傳熱管管徑也相同。這樣可以使得冷媒流經(jīng)每一流路的壓力損失盡量接近，能使得每個(gè)流路的分流盡可能的均勻，大幅度提升混合管徑換熱器的換熱性能。

1.2擬采用的方法、技術(shù)路線以及工藝流程

（1）雙缸變?nèi)輫姎庠鲮市D(zhuǎn)式變頻壓縮機(jī)的設(shè)計(jì)。使用雙缸變?nèi)輫姎庠鲮市D(zhuǎn)式變頻壓縮機(jī)通過三通閥切換輸入到下氣缸的高低壓氣體來切換下氣缸的工作與停止?fàn)顟B(tài)，具體控制方式（如圖1）為：

①下氣缸為變?nèi)輾飧?，變?nèi)莘绞讲捎玫氖俏鼩鈮毫η袚Q，在中儲(chǔ)液器上端接三通閥（四通閥）出口，使下氣缸可選擇性地通入低壓或高壓氣體。

②當(dāng)吸氣壓力為低壓（蒸發(fā)出口壓力）時(shí)，由于殼體內(nèi)部是高壓，在壓差的作用下，下滑片動(dòng)作，下氣缸壓縮氣體；

③當(dāng)吸氣壓力為高壓時(shí)，氣缸及殼體內(nèi)同為高壓，二者無壓差，滑片不動(dòng)作，下氣缸將處于休缸狀態(tài)不壓縮氣體；

④上氣缸是常運(yùn)氣缸，其噴氣是每個(gè)壓縮周期都進(jìn)行的；下氣缸的噴氣口設(shè)置有截止閥，在休缸狀態(tài)時(shí)，下氣缸不噴氣。

2家電節(jié)材設(shè)計(jì)

目前家用空調(diào)使用的材料大多已是通用級(jí)材料，經(jīng)過多年持續(xù)的節(jié)材優(yōu)化，同時(shí)對(duì)品質(zhì)要求的提升，傳統(tǒng)的材料替代手段等同于干毛巾里擰出水，難于維系，該如何破局？本項(xiàng)目經(jīng)長期研究，利用特定材料的性能特點(diǎn)，通過結(jié)構(gòu)、工藝優(yōu)化，成型新零件，替代現(xiàn)有幾個(gè)零部件的組合，實(shí)現(xiàn)工藝簡化，效率提升，達(dá)到節(jié)材，實(shí)現(xiàn)綠色設(shè)計(jì)。

2.1 BMC電控盒

原電控盒使用的阻燃ABS材料屬于熱塑性材料，受熱時(shí)還會(huì)再次變形、熔化，所以必須外加防護(hù)鈑金，防止火焰冒出。使用阻燃熱固性材料注塑或模壓成型，制件受熱后不再熔化、變形，可滿足電控盒的使用要求。BMC（DMC）材料（Bulk（Dough）moldingcompounds），即團(tuán)狀模塑料，主要原料由玻纖、不飽和聚酯樹脂、填料以及各種添加劑經(jīng)充分混合而成的料團(tuán)狀預(yù)浸料，用于注塑或模壓成型。具有良好的成型性、耐熱性和阻燃性。經(jīng)開模驗(yàn)證BMC電控盒，性能滿足要求。收益：減少3個(gè)鈑金編碼，裝配效率提升50%以上，無鈑金接地問題，產(chǎn)品節(jié)材效果明顯。

2.2 EPP接水盤

目前空調(diào)接水盤零件主要由ABS直接注塑成型，為防止凝露，需在背面整體貼一層保溫海綿，工序繁瑣。EPP材料具有良好的保溫性、耐化學(xué)性和抗沖擊性，有望在接水盤應(yīng)用。開模驗(yàn)證，出水嘴用共聚PP注塑成型后嵌入泡沫模具中一起成型。經(jīng)裝機(jī)驗(yàn)證，凝露測試、可靠性驗(yàn)證OK。收益：使用EPP材料成型接水盤，可靠性提升，取消貼海綿，工藝簡化，效率提升，技術(shù)節(jié)材成本下降約3元/臺(tái)。

2.3免涂油軸套

目前空調(diào)擺葉使用POM軸套的同時(shí)還需涂布硅脂，以避免轉(zhuǎn)動(dòng)摩擦異音。因擺葉在出風(fēng)口可見地方，涂硅脂后影響外觀，且容易沾灰。使用硅酮、PTFE等潤滑、耐磨助劑改性POM，降低摩擦系數(shù)。試模裝機(jī)長運(yùn)驗(yàn)證，不涂油，無異音。收益：更換新材料轉(zhuǎn)軸后，取消涂布硅脂，效率提升，同時(shí)改善外觀效果。因無硅脂干涸或沾灰問題，可靠性同時(shí)提升。每臺(tái)機(jī)節(jié)材成本降低約0.02元。