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生我者父母,救我者空调! | 有趣的制造

Cast 有趣的制造 2022-08-13

1902 年,首个现代化电力推动的「空气调节」系统由美国工程师威利斯·开利发明。我先跪谢空调之父威利斯给我的这条命!


本文开音乐食用,超有感觉~


制冷原理

在写空调的制作之前,我们来先简单的了解它是怎么制冷的!ummm...回答问题前,拿烧壶开水举例吧~


烧水的时候,液态水会吸收了大量的热变成水蒸气,这就是「蒸发吸热」,这个过程水的内部压力变小,没问题哦?初中知识...然后,那如果把水蒸汽不断压缩,重新变成液态水,这不就「冷凝放热」了么!对,空调制冷的原理就是这么一个超简单的反向操作原理...


也就是说,我们需要一个「压缩机」和比水更高效的「制冷剂」(比如氟利昂),然后造空调的关键就只剩散热了!


开始我们今天「有趣的制造」重头戏——制作空调外机箱啦~

拉直管道

管道就是制冷剂一直在循环的地方,用的是紫铜管,为了方便运输,都会做成卷状,等到工厂要用的时候,拿出来被撸撸直...


好吧...其实是被辊压机,将弯曲的紫铜管给「掰」直的。


板弯管道

管道的处理环节~是先用板弯机制作室外机的散热管道。


细节图看各种对折。这就是你在空调外机箱里瞅见的那一排铜管。


做散热片

铜管的制作放一边后,我们来看散热片的原料——超级薄的铝带。


用到冲压机,将铝带冲出很多立体的孔洞,后面要组合成有助于散热的空间结构。


多薄呢?就是用手可以轻松扭结的程度。


组合环节

叠加散热片做一个大框架。


然后在叠加的铝散热片里,插入之前已经板弯了的紫铜管道。


扩大管道

用一个逐渐变粗的扩大器,再把紫铜管道都撑大了,这样一来管道就完全贴合到散热片上了。


做出造型

接着用板弯机,给整个弯出 90° 的弧度来,立起来就是室外机的两个面了。


在管道的另一边则会装上互相连接的弯头,然后仔细焊接上,这样整个管道就像是一个绵延不断的「S」型,总共也就只剩下一个进口和一个出口了。

密封测试

将管道的一头密封好,充上压缩空气后再完全密封住。

这里还要请出可能是我们写过的流水线中,最容易睡着的工作岗位之一...专人看充了压缩空气的管道,在水里会不会冒气泡。= =

实际上,现在大多用很成熟的气密检测方法:直接灌氦气,在焊接处也会用仪器直接检查,再配合上泄露自动报警,高效得多。

整机组装

接下来还要在散热管道前方,装上帮助散热的大风扇。


给室外机装上压缩机和控制电路。


最后再给室外机充上「制冷剂」,也有叫雪种、冷媒、致冷剂等的名字。一般只有用久了的消耗和泄露问题,其实用上个三五年都没问题。

当当当~到这里,空调的室外机就造好了!室内机的制作也很类似,一个循环就是一半一半嘛~室外机散热,室内机散冷。


简版冷热循环过程

制冷的时候,「压缩机」把「制冷剂」由气态压缩成液态,「冷凝放热」导致室外机特别烫,就需要赶紧排热。


散完热的「制冷剂」再经过管道跑到室内机的蒸发器上,内部压力再逐渐降低,「蒸发吸热」风扇一吹出来的就是冷风了。


重新变成气态的「制冷剂」又跑到室外机被「压缩机」一顿压缩,这样一直跑循环空调就持续制冷了。


等等!Cast 还有话说

今天开空调的瞬间,连蠢豹子都精神了!

啊!在有 wifi 的空调房里,盖着薄毯,喝着加冰块阔乐,哆哆嗦嗦地写着空调怎么造,由衷感谢科技进步,再次感谢空调之父威利斯!最后来一份炎炎夏日流水线打包阅读~


我是 Cast,学机械设计的

好奇各种东西都咋做的?我来带你看个究竟!


校对:江小丧、王叉叉

文中 Gif 截取自:Discovery《How it's Made》S22E10



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