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空调通常由四大部件组成：压缩机、冷凝器、蒸发器和节流部件。四大部件之间必须紧密结合，选型匹配、部件之间的装配关系、部件之间的自动逻辑控制等都得一环紧扣一环，任何一个部件的设计不合理或失效都会导致整个系统的不合理或失效。尤其是直流变频多联喷气增焓系统，其系统控制逻辑更加复杂，结构设计也是因为元器件相对较多、空调内部空间相对较小，导致设计难度较大。所以，本期我们将重点介绍分析变频多联机部件结构的设计。 冷凝器在室外机整体结构装配中是不作为承重部件的，其结构一般都是由三部分组成：冷凝器端板、冷凝器换热铜管、冷凝器换热翅片，端板的作用是固定铜管用，翅片则是套接在铜管的外表面，起到增大换热面积、提高冷凝器换热系数的作用。冷凝器端板一般都设计有固定铜管的圆形孔，其孔数与铜管的数量一致，也就是每根铜管都固定在相应的端板孔位上，为了把铜管牢牢地固定，一般都会把端板的孔位设计为翻边孔，这样可加大铜管与端板孔位的接触面积。理论上说端板孔位全部设计为翻边孔的话会更牢固，但物极必反，如果所有孔位都设计成翻边孔的话会存在两个弊端，一是因为翻边孔与铜管接触面积大，导致工人生产加工时需要把铜管穿过翻边孔的难度加大，使生产效率降低。二是端板的翻边孔一般都是模具或者数控加工而成，在加工过程中翻边孔无法百分百保证没有毛刺，一旦翻边孔数量增加，则带有毛刺的风险和比例也会随之增加，一旦翻遍孔四周存在钣金毛刺现象的话，则存在刺破铜管，导致铜管内制冷剂泄露的风险。综合以上两点，在端板圆孔设计中一定要避免所有孔位都是翻边孔的设计，而是隔一个翻边孔设计一个通孔，这样既方便了工人的加工和穿管，也有效降低了钣金毛刺割破铜管的风险。冷凝器本体重量一般都比较大，在空调整机运输和搬运过程中很容易出现冷凝器移位现象的发生，甚至在空调运行过程中，因为冷凝器底部没有定位死，导致底部翅片与底盘处相互位移摩擦，冷凝器翅片出现断裂，底盘处出现喷漆磨损生锈现象，为了解决以上两个问题，在端板装配时一般都会在其底部设计一块突出的小钣金，该小钣金会插入底盘相应的凹槽内，起到定位固定的作用，具体见下图
冷凝器中所有铜管都是做成 U 型管，目的是方便加工，方便把铜管穿入翅片和端板孔位内，目前直流变频多联机采用的铜管规格一般都是 8mm 的外直径，铜管壁厚为 0.15mm 左右，冷凝器铜管内部一般可承受 8.0MPA 的长期运行压力，爆破压力可达到 15MPA。为方便管路连接，冷凝器铜管的一端都必须设计有内孔径为 8.2mm 的杯口。为加大铜管内壁与制冷剂之间的换热面积，提高传热系数，冷凝器铜管的内壁一般都设计成内螺纹形状，从成本的角度考虑，一般的冷凝器铜管内部都是单列内螺纹，但有些空调为了提高换热效果，提高制热量，会把铜管内部设计成三列内螺纹形状，比如全直流变频喷气增焓多联机设计的就是三列内螺纹铜管。板式换热器在直流变频喷气增焓多联机系统内的主要功能是喷气流路的辅助换热作用，避免液态制冷剂直接进入压缩机的中压强，导致压机二次压缩时液击。板式换热器特点是体积非常小，换热效率高，节省空间。为了减小体积，板式换热器都是由片状的换热板通过高频焊接的方式，一片叠着一片进行焊接，其结构非常紧凑。为了提高换热效率，换热片基本都是采用铜片结构，铜片之间相互焊接。为了在空调整机上的安装方便，板换的背面一般都会增加一块不锈钢板，此不锈钢板起到固定的作用。同时在不锈钢板的背面焊接一根螺栓，通过此螺栓把板换牢固地固定在空调的底盘上。1）板式换热器的板换片因为都是铜片所制，所以板换片不允许与其它任何与之固定相关的钣金之间有相对位移，一旦有相对位移便容易产生摩擦，导致板换片磨损泄露，影响整个多联机系统的稳定运行；所以在建模安装时如果与其它部件确实不能避免相碰的话，则在板换片与其它部件之间增加一块橡胶垫隔离，以免板换片摩擦受损；2）板换在变频喷气增焓多联机系统中只是起到辅助蒸发，二次热交换的作用。在板换内部是主流路制冷剂与辅助喷气的制冷剂之间的热交换，为了调高换热效率，两路制冷剂的流向应该采用逆流方式，这样可加大换热温差，如果同向流的话，则换热温差较小，影响喷气量和喷气制冷剂的状态；3）板换辅助喷气侧的流路在进入板换前必须设置一个电子膨胀阀，此电子膨胀阀起到两个作用，一是节流作用，把从冷凝器出口的高压液态制冷剂节流后变成低压液态制冷剂，使之在板换中蒸发吸热后进入压缩机的中压腔进行喷气增焓。二是起到调节流量作用，即调节喷气增焓这一流路的制冷剂循环量，控制压缩机的喷气量；综合以上三点，以及变频多联机的内部结构方式，板式换热器的最终安装方式如下：
室外风机在整个直流变频喷气增焓多联机系统中，起到制冷状态散热、制热状态吸热的作用，一台多联机空调制冷、制热效果的好坏，其室外风机起到至关重要的作用。而风机作为机械运动的部件，其安装是否牢固和可靠也决定了整个系统的可靠性。风机部件一般由电机、风叶、电机支架、风叶导流圈四个零件组合而成，其装配关系是：风叶固定在电机的电机轴上，电机和风叶再固定在电机支架上，然后导流圈外套在风叶的四周，起到风向导流的作用。四个零件之间相互配合，相互固定，最后形成一套室外风机部件。室外风机部件作为运动件，其装配和建模必须注意如下几点要素：电机支架作为整个电机部件的承重件，其牢固可靠的重要性不言而喻，如果不可靠的话，则会出现支架断裂，导致整个风机部件坍塌。支架坍塌后电机依然会带动风叶运行，此时风叶就很有可能把冷凝器打坏，其后果极其严重。在电机支架设计时除了采用较厚的钣金件外，一般还会在电机支架的四周设计加强筋，起到加强加固的作用。在保证牢固地前提下，还要理论计算电机支架的本身固有震动频率不能与电机风叶的运转频率相同，否则容易产生共振现象，一旦出现共振，不但会产生过较大的噪音，同时还会加速电机支架的断裂。整个多联机空调系统的风量不但与风叶的转速有关，还与风叶的直径息息相关，在同等转速下，风叶的直径越大，则风量越大，风叶的直径越小，则风量越小，所以在风叶安装设计时，在结构和空间允许的条件下，风叶尽量选择大尺寸的风叶。导流圈是安装在风叶的四周，把整个风叶包围在其中。风叶是个高速运动部件，所以导流圈的安装设计时必须保证静止状态下风叶与导流圈内壁的间隙≥10mm以上，而且风叶的最大直径处要置于导流圈的中心处才能保证最佳的风量状态，如果风叶最大直径处低于导流圈中心处则会出现风量偏小，且导流圈出风呈散流状态，影响空调室外机的换热。如果风叶最大直径处高于导流圈中心处则会出现风量偏小，风叶做无用功的现象。综合以上三点，以及变频多联机的内部结构设计，室外风机部件的最终建模安装方式如下：
底盘的强度对于变频多联机的强度起到至关重要的作用。在空调整机的装配关系中，底盘承担了所有空调零部件的重量，底盘上直接接触的零部件是压缩机、冷凝器、侧板、储液罐、油气分离器等，如果底盘的钣金强度不够的话，会导致这些元器件的安装不够紧固，在这些元器件工作时容易产生失效现象。比如底盘结构强度不够时，压缩机安装在其表面则会出现不平整现象，导致压缩机里面倾斜，最终导致压机运行不够平稳而产生异常的噪音。甚至会出现底盘变形导致整个空调出现坍塌现象。底盘结构的强度并不是简单的依赖使用较厚的钣金即可，从理论上来说，钣金的厚度越厚则其强度越大，但如果钣金使用过于厚重会带来两个方面的恶果：一是因为钣金厚度过大，导致其重量过大，使空调整机的净重增加，在用户使用安装时，其空调的承重基础要求就变得更高，尤其是如果空调安装于楼顶的话，则对整栋楼的承重要求提出了较高的挑战，对于用户来说是非常不利的。二是钣金越厚则成本越高，最终导致开发的产品因为成本过高而无法与同行同类产品竞争，有价无市。综上所述，底盘的钣金厚度设计要恰到好处为最佳，我们以 10 匹，制冷量为28kW 直流变频喷气增焓多联机为例，一般 10 匹的多联机整机重量为 130 公斤左右，按照理论计算，其底盘的钣金厚度至少在 2.0mm 以上为最佳选择，但为了尽量减轻整机重量，通过增加一些设计手段，我们选择 1.2mm 后的钣金厚度即可。
1）整个底盘采用整体成型，不允许底盘采用多块钣金拼接而成。如果拼接的方式设计底盘的话会因为拼接质量受加工生产影响而导致强度下降。2）整个底盘采用模具加工而成，其底盘造型设计可以更加具有针对性；3）底盘需要承重的地方必须设计加强筋，而且加强筋之间必须相互连接，相互关联，使加强筋具备整体性。比如给压缩机承重的地方则需设计加大、加深的加强筋，让压缩机的支撑脚直接安装于加强筋上，可大大提高底盘的牢固性和可靠性；4）底盘的转角设计必须圆滑过渡，消除应力集中地方，以免长时间使用后出现底盘因为应力集中而断裂的现象；以 10 匹，制冷量为 28kW 直流变频喷气增焓多联机系统为例，建模设计出其安装 3D 效果图如下：
我们按照国家测试标准 GB/T 18837-2015要求，假定室内机数量是固定不变，且室内机的容量与室外机容量按 1:1 的配置关系来建模理论计算。
确定建模计算公式如下： 
为了方便后期计算和查询，把以上变量和计算公式编写成软件后如下图所示：
只要输入图示中的参数即可自动计算出相应的制冷能力和制热能力。
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