基于TRIZ的空調換新風(fēng)裝置研究

隨著(zhù)社會(huì )發(fā)展，人們經(jīng)濟生活水平的提高，對空調的要求也不再局限于簡(jiǎn)單的制冷制熱，房間通風(fēng)換氣的要求也逐漸成為高端空調消費群體的追求。于是各空調廠(chǎng)家都在一些高端產(chǎn)品上配置獨立換氣裝置，用來(lái)對房間內空氣進(jìn)行新風(fēng)交換。一般實(shí)現方式為在室外側增加一個(gè)小的離心風(fēng)扇，并通過(guò)管道連接到室內側(如圖1-2)。當房間內空氣質(zhì)量變差時(shí)，空調控制風(fēng)扇運轉，向室內側送新風(fēng)或者把室內側的污染空氣排到室外，對于向室內送風(fēng)還是向室外側排出空氣這個(gè)方面，不同廠(chǎng)家則不盡相同，但目的只有一個(gè)：通過(guò)室內、室外空氣的交換實(shí)現室內空氣質(zhì)量的提升。但后來(lái)在實(shí)踐發(fā)現，由于安裝位置或使用環(huán)境，有時(shí)換氣裝置處的室外側空氣也較差，則如果是向室內送新風(fēng)的新風(fēng)裝置，就會(huì )導致室內側的空氣更差;有時(shí)候換氣裝置處的室外側空氣較好，但窗戶(hù)或門(mén)口處的空氣差，則如果是安裝的向室外側排出空氣的新風(fēng)裝置，雖然這時(shí)把室內的臟空氣排出了，但通過(guò)窗戶(hù)縫隙或門(mén)縫隙處進(jìn)入的空氣也較臟，起不到換新風(fēng)的作用。

圖1 向室外排風(fēng)的換新風(fēng)方案

圖2 向室內送風(fēng)的換新風(fēng)方案

看到單向換新風(fēng)存在的不足后，有廠(chǎng)家則設計了一種雙管雙向的換新風(fēng)裝置，如圖3所示。通過(guò)兩個(gè)新風(fēng)管分別實(shí)現對室內空氣的吸排。這樣解決了環(huán)境的適應性問(wèn)題，但安裝時(shí)發(fā)現用戶(hù)墻洞基本上是在裝修時(shí)已經(jīng)預留好，采用雙管后墻洞不夠大，需要安裝現場(chǎng)重新打孔或擴孔，可操作性差。如何既滿(mǎn)足消費者的使用要求又安裝方便，成為換新風(fēng)裝置研究的方向。本文借助TRIZ理論指導，對換新風(fēng)裝置進(jìn)行了創(chuàng )新性研究。

圖3 雙管雙向換新風(fēng)方案

1 TRIZ理論簡(jiǎn)介

1.1 TRIZ理論的來(lái)源

TRIZ來(lái)源于俄文，并按ISO/R9-1968E規定，直接轉換成拉丁文Threoriya Resheniya Izobreatatelskikh Zadatch的縮寫(xiě)，直譯成中文就是：解決發(fā)明問(wèn)題的理論。他的英文全寫(xiě)是：Theory of Inventive Problem Solving，在歐美國家縮寫(xiě)成TIPS。TRIZ是由前蘇聯(lián)海軍專(zhuān)利審查員G.T.阿奇舒勒和他的追隨者在分析了上百萬(wàn)份專(zhuān)利的基礎上，發(fā)現在不同領(lǐng)域中，解決不同問(wèn)題的專(zhuān)利卻有著(zhù)極其相似的創(chuàng )新理念和類(lèi)似的解決問(wèn)題的方法，從而創(chuàng )建起來(lái)的一整套體系化、具有極其廣泛通用性和可操作性的理論體系。該理論被認為是目前最全面系統的論述發(fā)明創(chuàng )造，實(shí)現技術(shù)創(chuàng )新的理論體系。

1.2 TRIZ的理論體系

TRIZ是一種建立在技術(shù)系統演變進(jìn)化規律基礎上的問(wèn)題解決系統，根據TRIZ理論，技術(shù)系統演變的8大法則、39個(gè)工程參數、40個(gè)發(fā)明原理、沖突矩陣、76個(gè)標準解、發(fā)明問(wèn)題解決算法、ARIZ、最終理想解、失效分析、資源分析、功能分析等一起構成TRIZ理論的方法體系，如圖4。

圖4 TRIZ的理論架構

按照TRIZ理論，產(chǎn)品進(jìn)化過(guò)程就是不斷解決產(chǎn)品所存在技術(shù)沖突的過(guò)程。設計人員不斷發(fā)現并解決沖突，從而推動(dòng)產(chǎn)品向理想化方向進(jìn)步。在工程技術(shù)領(lǐng)域，為了解決(或提升)一種性能，往往會(huì )造成另一種不希望的性能出現或惡化。TRIZ就是用來(lái)解決這種問(wèn)題的工具，并引入了一個(gè)專(zhuān)有名詞“沖突”。TRIZ中的沖突分為技術(shù)沖突和物理沖突，技術(shù)沖突是指一個(gè)參數的改善造成另一個(gè)參數的惡化，解決技術(shù)沖突的通用方法如圖1所示;物理沖突是指對一個(gè)參數來(lái)說(shuō)，即希望其好又希望其壞。

1.3 TRIZ的理論基礎

TRIZ能夠解決問(wèn)題的理論基礎：

(1)問(wèn)題及其解在不同的工業(yè)部門(mén)及不同的科學(xué)領(lǐng)域重復出現;

(2)技術(shù)進(jìn)化模式在不同的工業(yè)部門(mén)及不同的科學(xué)領(lǐng)域重復出現;

(3)發(fā)明經(jīng)常采用不相關(guān)領(lǐng)域中所存在的效應。

正是基于上述3條規律，TRIZ成為解決技術(shù)問(wèn)題的普適方法。