基于TRIZ的空調(diào)換新風(fēng)裝置研究

隨著社會發(fā)展，人們經(jīng)濟(jì)生活水平的提高，對空調(diào)的要求也不再局限于簡單的制冷制熱，房間通風(fēng)換氣的要求也逐漸成為高端空調(diào)消費(fèi)群體的追求。于是各空調(diào)廠家都在一些高端產(chǎn)品上配置獨(dú)立換氣裝置，用來對房間內(nèi)空氣進(jìn)行新風(fēng)交換。一般實(shí)現(xiàn)方式為在室外側(cè)增加一個小的離心風(fēng)扇，并通過管道連接到室內(nèi)側(cè)(如圖1-2)。當(dāng)房間內(nèi)空氣質(zhì)量變差時，空調(diào)控制風(fēng)扇運(yùn)轉(zhuǎn)，向室內(nèi)側(cè)送新風(fēng)或者把室內(nèi)側(cè)的污染空氣排到室外，對于向室內(nèi)送風(fēng)還是向室外側(cè)排出空氣這個方面，不同廠家則不盡相同，但目的只有一個：通過室內(nèi)、室外空氣的交換實(shí)現(xiàn)室內(nèi)空氣質(zhì)量的提升。但后來在實(shí)踐發(fā)現(xiàn)，由于安裝位置或使用環(huán)境，有時換氣裝置處的室外側(cè)空氣也較差，則如果是向室內(nèi)送新風(fēng)的新風(fēng)裝置，就會導(dǎo)致室內(nèi)側(cè)的空氣更差;有時候換氣裝置處的室外側(cè)空氣較好，但窗戶或門口處的空氣差，則如果是安裝的向室外側(cè)排出空氣的新風(fēng)裝置，雖然這時把室內(nèi)的臟空氣排出了，但通過窗戶縫隙或門縫隙處進(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(nèi)送風(fēng)的換新風(fēng)方案

看到單向換新風(fēng)存在的不足后，有廠家則設(shè)計(jì)了一種雙管雙向的換新風(fēng)裝置，如圖3所示。通過兩個新風(fēng)管分別實(shí)現(xiàn)對室內(nèi)空氣的吸排。這樣解決了環(huán)境的適應(yīng)性問題，但安裝時發(fā)現(xiàn)用戶墻洞基本上是在裝修時已經(jīng)預(yù)留好，采用雙管后墻洞不夠大，需要安裝現(xiàn)場重新打孔或擴(kuò)孔，可操作性差。如何既滿足消費(fèi)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(dǎo)，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理論簡介

1.1 TRIZ理論的來源

TRIZ來源于俄文，并按ISO/R9-1968E規(guī)定，直接轉(zhuǎn)換成拉丁文Threoriya Resheniya Izobreatatelskikh Zadatch的縮寫，直譯成中文就是：解決發(fā)明問題的理論。他的英文全寫是：Theory of Inventive Problem Solving，在歐美國家縮寫成TIPS。TRIZ是由前蘇聯(lián)海軍專利審查員G.T.阿奇舒勒和他的追隨者在分析了上百萬份專利的基礎(chǔ)上，發(fā)現(xiàn)在不同領(lǐng)域中，解決不同問題的專利卻有著極其相似的創(chuàng)新理念和類似的解決問題的方法，從而創(chuàng)建起來的一整套體系化、具有極其廣泛通用性和可操作性的理論體系。該理論被認(rèn)為是目前最全面系統(tǒng)的論述發(fā)明創(chuàng)造，實(shí)現(xiàn)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(tǒng)演變進(jìn)化規(guī)律基礎(chǔ)上的問題解決系統(tǒng)，根據(jù)TRIZ理論，技術(shù)系統(tǒng)演變的8大法則、39個工程參數(shù)、40個發(fā)明原理、沖突矩陣、76個標(biāo)準(zhǔn)解、發(fā)明問題解決算法、ARIZ、最終理想解、失效分析、資源分析、功能分析等一起構(gòu)成TRIZ理論的方法體系，如圖4。

圖4 TRIZ的理論架構(gòu)

按照TRIZ理論，產(chǎn)品進(jìn)化過程就是不斷解決產(chǎn)品所存在技術(shù)沖突的過程。設(shè)計(jì)人員不斷發(fā)現(xiàn)并解決沖突，從而推動產(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，往往會造成另一種不希望的性能出現(xiàn)或惡化。TRIZ就是用來解決這種問題的工具，并引入了一個專有名詞“沖突”。TRIZ中的沖突分為技術(shù)沖突和物理沖突，技術(shù)沖突是指一個參數(shù)的改善造成另一個參數(shù)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參數(shù)來說，即希望其好又希望其壞。

1.3 TRIZ的理論基礎(chǔ)

TRIZ能夠解決問題的理論基礎(chǔ)：

(1)問題及其解在不同的工業(yè)部門及不同的科學(xué)領(lǐng)域重復(fù)出現(xiàn);

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

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

正是基于上述3條規(guī)律，TRIZ成為解決技術(shù)問題的普適方法。