骨架主体与拼装式空调结构的开发

黄志斌，池远静，罗浩钧（广东志高空调有限公司，广东 佛山 528244）

科技与应用

骨架主体与拼装式空调结构的开发

黄志斌，池远静，罗浩钧
（广东志高空调有限公司，广东 佛山 528244）

提出一种骨架主体与拼装式空调结构，这种结构的骨架由特别设计的钣金框架构成，起支撑作用，功能部件采用拼装式的结构，拼装在骨架上，实现产品基本功能，外观部件也采用拼装式的结构，实现产品外观造型的要求。同时，这种设计方案是一种通用性方案，适用于多种落地空调的设计开发。

空调；骨架；拼装；结构

随着落地式分体空调外观时尚化，旧式四四方方的箱体式空调［1］已经落伍并慢慢被市场淘汰，取而代之的是造型美观的新颖空调，这种空调与传统空调的一个重要区别就是其多曲面的外观造型，一般都是大部分外观件采用塑料外壳，而传统空调采用的是方正的钣金外观，这种改变就导致了以下问题：这类结构由于是通过塑料件来支撑整机的重量，所以对塑料件的强度要求比较高，有比较大的断裂的隐患；同时，此类结构的装配方式是塑料件与塑料件的配合，多个塑料件配合容易由于注塑缩水弯曲造成公差累积，特别是落地式空调整体尺寸比较大，造成的公差累积就更大了，从而影响产品外观，某个塑料件的变形有可能会影响到整个空调的装配；此外，此类结构各部件都是相互固定限位的，某个部件需要维修的时候有可能要把整机都拆散。同时，由于整机靠塑料件之间的相互配合组成，导致了很多塑料件必须在生产总装线上依次装配，这样使得生产总装线工序过长，影响生产效率。

1　基本思路

针对以上问题，在产品开发阶段，提出一种比较合理和可通用化的产品结构开发方案，这种方案的基本思路：坚固的产品框架→功能部件的可拼装设计→功能部件的拼装→外观件的拼装→产品。

2　具体实施方案

1）产品框架的设计。

图1是整台空调室内机的立体图，该空调由背部进风，左右侧出风。一般采用复杂的塑料结构做成，但是其强度难以通过流通跌落实验［2］。且安装、维修难度也都很高。为此采用本文思路进行设计。该空调核心结构可以设计成一个钣金骨架，见图2，由钣金条6.1-6.16组成，钣金条可采用折边+翻边的结构［3］，如图3，保证了钣金条的强度，可根据需要，适当调整钣金的形状。该骨架采用螺钉牢固锁定，成为下一步拼装的可靠支撑。这类框架可以根据不同的产品而有变化，例如对于结构相对简单的圆筒柜机［4］，此骨架可以只取一半，做成“日”字形状的框架。

2）可拼装的功能部件。

为保证空调产品的功能实现，可以把功能部件分为风道组件、蒸发器组件、进风上主体等，见图4对应的3、4、5、9、10，其中风轮、风道集合在风道组件中，通过吸风形式产生循环风；出风口、导风条、防护网等组成出风组件；进风格栅、接水盘等组成进风上主体。同时为了装配和维修的便利，组成这些部件的零件尽可能的设计在生产预装线上装配，这样就使总装线较短，大大提高产品的制造效率。需要注意的是这些部件要求设计成能够起到相互定位的结构，但同时主要受力点在骨架上。

图1　空调整机图

图2　钣金骨架

图3　钣金条折边翻边结构

3）功能部件的拼装。

功能部件设计完成后，就要考虑如何拼装到骨架上，各个组件主要是通过卡扣固定在钣金骨架的孔位上，见图5，这种卡扣采用┏形状，为方便拼装，钣金采用一端大，一端小的孔位，卡扣通过大孔对好位后，再卡进小孔完成定位拼装，然后通过螺钉固定。以功能部件拼装为例：先把上主体组件10固定在竖钣金条3和4的上部，再拼装蒸发器组件9，通过螺钉固定在竖钣金条中部钣金条10和顶部钣金条14上面；然后把风道组件3用扣的方式固定在竖钣金条3和4的上部，用螺钉锁紧；最后把左出风框组件5用螺钉固定在竖钣金条2和3的上部，以及把右出风框组件4用螺钉固定在竖钣金条1和4的上部。拼装好功能部件后，机体如图6所示，这时一台空调基本就可以作为制冷、制热系统运行了。

图4　空调整机分解图

图5　卡扣结构

4）外观部件拼装。

拼装完骨架和功能部件后，为了实现空调的美观独特的外观效果，把外观部件设计成容易装拆的部件，直接拼装到空调主体上，外观部件既防止了功能部件外漏，又实现了产品的流线曲面外观。本设计的外观部件包括上面板1、下面板2、底座7、顶盖8、下主体11等，见图4对应的1、2、7、8和11。把下主体11固定在竖钣金条3和4的下部，底座7用螺钉固定在底部钣金条5、6、7和8上面，顶盖板8用螺钉固定在顶部钣金条13和14上；最后把上面板组件1通过扣固定在竖钣金条1、2上部，用螺钉锁紧，把下面板组件2通过扣固定在竖钣金条1、2下部。这样空调整体的结构是以钣金框架为中心，其他部件固定在钣金框架上面，整机的重量全集中在钣金框架上面，大大的降低了塑料件断裂的隐患。

图6拼装功能部件的立体图

3　结语

本方案针对现有技术中的缺陷，主要解决了以下问题：1）结构不合理导致塑料件有较大的跌落断裂的隐患，特别是在产品运输的过程中；2）塑料件的公差累积影响整体装配效果，如外观的间隙和台阶等；3）安装、维修困难；4）生产总装工序过长，影响生产效率。这种设计思想通用性较大，适用于多种落地空调的设计开发。

［1］林崐.空调（全新侧出风柜机）：中华人民共和国，201330013236.5［P］.2013-05-29.

［2］GB/T4857.5-92包装运输包装件跌落试验方法［S/OL］. （1999-10-29）［2015-04-20］.http：//news.pack.cn/packtechnology/bzxjs/1999-10/19991029120148.shtml.

［3］肖景容，姜奎华.冲压工艺学［M］.北京：机械工业出版社，1999：46-67.

［4］秦小丁.空调（圆筒柜机）：中华人民共和国，201330632461.7［P］.2014-06-18.

［责任编辑：吴卓］

The Development of the Structure of the Skeleton Main Body and the Assembled Air Conditioning

HUANG Zhibin，CHI Yuanjing，LUO Haojun
（Guangdong Chigo Air Conditioning Co.Ltd.，Foshan Guangdong 528244，China）

In this paper，a structure of the skeleton main body and the assembled air conditioning is proposed，which is formed by the special design of sheet metal frame，playing a supporting role；The functional unit adopts an assembly type structure，which is assembled on the frame in order to achieve the basic function of the products；The appearance of components are also assembled by the structure for the purpose of meeting the appearance requirements.As a whole，this design is a universal scheme，which is suitable for the design and development of many kinds of air conditioning.

air conditioning；skeleton；assembling；structure

TB472

A

1672-6138（2015）03-0031-03

10.3969/j.issn.1672-6138.2015.03.007

2015-06-03

黄志斌（1981—），男，广东茂名人，工程师，研究方向：家电产品设计。