CN100561066C - 分体空调器的小型化室外机 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种分体空调器的小型化室外机，包括室外机壳体、设在壳体底部的底座脚、设在壳体内部的中间隔板，该壳体长度为700～740毫米、宽度为230～270毫米、高度为470～500毫米，它兼容F 9.52双排、F 9.52单排、F 7双排、F 7单排四种形式冷凝器，壳体包括底座板、前板体、右侧板、支撑杆和顶盖板，前板体与右侧板相交并连接，它们的上边固定在顶盖板上，下边固定在底座板上；支撑杆置于前板体与侧板相交线的对角位置，其上下两端分别固定于顶盖板和底座板上。右侧板为“L”形，“L”的一边形成壳体背面的右侧部分。这种分体式空调器的小型化室外机具有噪音低、风量大、成本低、装箱量大和通用性好的优点。

Description

分体空调器的小型化室外机

技术领域

本发明涉及一种分体式空调器的室外机，特别是适用于小型化室外机的结构改进技术。

背景技术

为了控制产品成本、提高产品性能，分体式空调器的室外机的设计需要从成本、质量、性能等各方面进行综合考虑。

现有的应用于制冷量2300～3200W的单冷式或冷暖式分体式空调器的室外机，常用的有经济型小壳体和高效型大壳体两种规格。典型的小壳体尺寸为700x225x500毫米，由于结构尺寸的限制，只能配用单直排或单弯排冷凝器。配用单直排冷凝器铜管长度约490毫米，冷凝器翅片面积约为6.0平方米；配用单弯排冷凝器铜管展开长度约650毫米，冷凝器翅片面积约为8.1平方米。按照风冷换热效率计算，室外侧换热能力较低，在应用于2600～3200W制冷量的空调器时制冷效率低。一种设计方案采用加厚室壳体体，尺寸为660x255x430毫米，配用双直排冷凝器的技术方案可以满足室外侧换热面积的需要，但该方案冷凝器面积和成本上升约50％而显著增加成本，且室外侧噪音偏高。一些小壳体的设计采用取消中间隔板以缩小壳体尺寸的方案，但由于压缩机未被封闭而造成室外机噪音很高。

典型的大壳体尺寸为760x255x540毫米，配用单直排冷凝器铜管长度约590毫米，冷凝器翅片面积约为8.1平方米；配用单弯排冷凝器铜管展开长度约760毫米，冷凝器翅片面积约为10.6平方米。室外侧换热能力较高，较为适合制冷量大、制冷效率高的空调器使用。但在应用于2300～2600W制冷量、制冷效率约为2.6～2.8的空调器时冷凝器面积偏大，壳体钣金件和冷凝器的成本都偏高。此外，大壳体的包装尺寸相应较大，使用集装箱运输时的装箱量低，出口时运输成本较高。

发明内容

本发明要解决的技术问题是克服现有技术的不足，提供一种小型化室外机的设计方案，提高空调器的制冷效率，减小室外机的体积和重量。也就是说，提供一种分体式空调器的小型化室外机，使其既能配用F7毫米铜管单排或双排结构的冷凝器，又能配用F9.52毫米铜管单排或双排结构的冷凝器，可实现室外机冷凝器面积6.5、8.7、13.0、17.6等多种组合，满足普通能效水平2300～3200W制冷量空调器和高能效水平2300～2600W制冷量空调器的不同需要，从而实现不同规格产品的通用化和小型化。同时，该室外机壳体的开发还兼顾降低壳体成本、装箱量所反映的运输成本、室外机噪音和提高应用不同压缩机的设计柔性等方面。

因此，该室外机的开发，首先要通过理论计算来确定不同制冷量和制冷效率需求的空调器对冷凝器传热面积的需求，并结合主流冷凝器翅片形式和管间距提出F7毫米或F9.52毫米铜管、单排或双排共4种组合方式的冷凝器按不同铜管长度求出各种冷凝器形式所需的铜管根数。此时部分冷凝器形式的翅片面积可能恰好满足设计需要，而部分冷凝器形式的翅片面积则可能余量较大。选择不同铜管展开长度，同时满足F7毫米或F9.52毫米铜管、单排或双排共4种冷凝器换热面积需求时，将实际设计选型的冷凝器翅片面积与最小需求冷凝器翅片面积之比称为换热面积设计余量。通过以铜管展开长度为变量，以四种冷凝器形式满足各自所需换热面积时的铜管和铝箔成本的加权平均值为目标函数进行优化，可以得到几组适宜的铜管长度及其所对应的冷凝器翅片面积。再通过换热器传热实验验证上述计算结果在实际空调器上应用时的性能水平，并由此对换热器长度进行调整。最后，结合高柜集装箱和平柜集装箱的尺寸测算带包装的空调器装箱量，以确定最优的换热器及该小型化室壳体体的设计尺寸，并通过实验予以验证。

此项技术的部分计算结果如表1所示。首先根据F9.52毫米根数确定了室外机高度，同时得到该室外机配用F7毫米铜管时的根数。对于确定的换热器铜管和翅片形式、片宽、片距和管间距，并以现有产品的风量作为试验依据，通过换热器性能试验测定了换热器的传热系数。然后，按照23、26、32机普通能效水平测算在房间式空气调节器国标条件时所需的最小换热面积，实际匹配时换热器可以选择F9.52双排、F9.52单排、F7双排、F7单排四种形式，将换热面积最接近且大于理论测算的最小换热面积的换热器形式作为试验依据，通过试验分析这种换热方案的可行性。如果试验结果不能满足空调器的性能要求，则需要换用稍大面积的换热器形式。将通过试验确认的换热器形式下的换热器面积与理论测算的最小换热面积之比称为换热余量，换热余量越小则换热器和箱体的综合效率越高。按23机25％、26机40％和35机35％的产销比例测算箱体的加权换热余量。从表1可以看出，不同的箱体结构及其对应的换热器形式，在用于不同机型时的换热余量是不同的，而兼容9根F9.52毫米铜管和11根F7毫米铜管的室外箱体的加权换热余量最小。按照类似的方法，通过对加权换热余量和装箱量的多目标优化可以根据换热器展开长度进一步确定室外箱体的最佳长度和厚度。

表1：不同箱体高度时的换热余量表。

高度	380	430	480	530	580
						F9.52铜管数	7	8	9	10	11
F7铜管数	8	10	11	12	14
						23机换热余量	1.52	1.24	1.37	1.43	1.65
26机换热余量	1.16	1.63	1.25	1.61	1.47
						32机换热余量	1.47	1.79	1.29	1.40	1.19
加权换热余量	1.29	1.50	1.23	1.42	1.36

为了解决上述问题，本发明的技术方案如下：一种分体式空调器的小型化室外机，包括室外机壳体、及设在壳体内腔的冷凝器、风扇、风扇电机、电机支架和压缩机，其特征在于：所述壳体长度为700～740毫米、宽度为230～270毫米、高度为470～500毫米。

所述壳体兼容F9.52双排、F9.52单排、F7双排、F7单排中任一种结构形式的冷凝器，

所述壳体包括底座板、前板体、右侧板、支撑杆和顶盖板，前板体与侧板相交并连接，它们的上边固定在顶盖板上，下边固定在底座板上；支撑杆置于前板体与侧板相交线的对角位置，其上、下两端分别固定于顶盖板和底座板上。

所述右侧板折弯为“L”形，“L”的一边形成壳体背面的右侧部分。

本发明提供的分体式空调器的小型化室外机，其特征还在于所述中间隔板的前端固定在前板体上，固定位置距离壳体右侧边缘255～285毫米，中间隔板的后端固定在壳体背面的右侧部分，距离壳体右侧边缘140～180毫米。

本发明提供的分体式空调器的小型化室外机，其特征还在于所述冷凝器为铜管翅片式冷凝器，使用F7毫米铜管时，冷凝器采用单排或双排结构，每排“U”型铜管不大于11根；使用F9～10毫米铜管时，冷凝器为单排结构，每排“U”型铜管不大于9根。

本发明提供的分体式空调器的小型化室外机，其特征还在于所述前板体上开有圆形进风孔，进风孔的外侧安装有风扇罩，进风孔边缘向壳体内侧弯折形成直径为360～400毫米、高度为30～60毫米风道腔。所述风扇的直径为355～390毫米；风扇电机的轴距离底座板的高度为200～230毫米。

所述冷凝器外侧、位于壳体背部的左侧部分，设置有塑料或金属后网，或没有后网。

本发明提供的分体式空调器的小型化室外机，其特征还在于所述顶盖板的左端设有凸形提手，所述壳体的右侧板的上部固定有接线盖，下部固定有阀安装座。

本发明提供的分体式空调器的小型化室外机具有噪音低、风量大、成本低、装箱量大和通用性好的优点。与现有小壳体室外机相比，采用本发明提供的小型化室外机，可以使空调器的制冷效率提高约5～15％，噪音下降2～5dB。与现有大壳体室外机相比，在达到性能指标的前提下壳体成本下降约15～20％，40高柜装箱量增大约12～20％，经济效益显著。

附图说明

下面结合附图和具体实施方式对本发明的分体式空调器的小型化室外机进行详细说明。

图1是本发明的小型化室外机的前侧视图。

图2是本发明的小型化室外机的后侧视图。

图3是本发明的小型化室外机的爆炸图。

图中1、顶盖板，2、冷凝器，3、凸形提手，4、支撑杆，5、电机支架，6、中间隔板，7、电气安装板，8、右侧板，9、三通阀，10、接线盖，11、阀安装座，12、二通阀，13、配管，14、压缩机，15、风扇电机，16、风扇，17、前板体，18、风扇罩，19、底座板，20、底座脚，21、把手，22、冷凝器右端板，23、进风孔，24、风道腔，25、通孔，26、缺口。

具体实施方式

如附图1至3所示，该分体式空调器的室外机的壳体体由底座板19、前板体17、右侧板8、L形支撑杆4和顶盖板1构成，前板体17与右侧板8相交并连接于壳体的右前角位置，支撑杆4置于壳体的左后角位置，其上下两端分别固定于顶盖板和底座板上，能增大室外机壳体的强度。前板体17和右侧板8的上边固定在顶盖板1上，下边固定在底座板19上，围成一个壳体。底座脚20焊接在底座板19的下方，用于将室外机安装固定。底座板19上冲压形成若干沟槽以便于排水，并增加强度和减小振动。顶盖板1的左端冲压形成凸形提手3，便于搬运室外机。L形支撑杆4能增大室外机壳体的强度。

右侧板8折弯为“L”型，形成壳体背面的右侧部分160毫米。右侧板8在壳体右侧面的上部开有方形通孔25，外面安装有接线盖10。接线盖10上设有凸出的把手21，作为室外机的右侧提手，便于搬运室外机。右侧板8在壳体右侧面的下部开有长方形缺口26，阀安装座11固定在该缺口26处。二通阀12和三通阀9固定在阀安装座11上。

前板体17的左面开有圆形进风孔23，并沿进风孔23边缘向壳体内侧冲压形成风道腔24。进风孔23的直径为375毫米，风道腔24的高度为50毫米。风扇罩18安装在前板体17上进风孔23的外侧。

中间隔板6的上下两边分别与顶盖板1和底座板19基本齐平。中间隔板6的前端固定在前板体17的风道腔24的右侧，距离壳体右侧边缘270毫米。中间隔板6的后端固定在右侧板的“L”形边缘上，距离壳体右侧边缘140～180毫米。中间隔板6将室外机壳体分为左右两部分，左侧用于安装冷凝器2、风扇16、风扇电机15和电机支架5等部件，右侧形成一个封闭空间，用于安装压缩机14、压机配管13、阀门9、12和电气安装板7等部件。中间隔板6上压有若干沟槽，以增加强度和减小振动。

冷凝器2是铜管翅片式冷凝器。在壳体背部左侧部分，正对冷凝器2的外侧设置有塑料后网。

电机15的轴距离底座板19的高度为200～230毫米。风扇16固定在风扇电机15的电机轴上。

压缩机14安装在底座板20上位于中间隔板6右侧的位置。

本实施例中，该室外机壳体长度为700～740毫米、宽度为230～270毫米、高度为470～500毫米，它既可以配用9根“U”型铜管、管径9.52毫米的单排冷凝器，也可以配用11根“U”型铜管、管径7毫米的单排或双排冷凝器，应用于制冷量2300～3200W的单冷式或冷暖式分体式空调器，满足不同能效比的需求，通用性强。

Claims (6)

1.一种分体空调器的小型化室外机，包括室外机壳体、及设在壳体内腔的冷凝器(2)、风扇(16)、风扇电机(15)、电机支架(5)和压缩机(14)，其特征在于：所述壳体长度为700～740毫米、宽度为230～270毫米、高度为470～500毫米；所述壳体兼容Φ9.52双排、Φ9.52单排、Φ7双排、Φ7单排中任一种结构形式的冷凝器(2)；所述壳体包括底座板(19)、前板体(17)、右侧板(8)、支撑杆(4)和顶盖板(1)，前板体(17)与右侧板(8)相交并连接，它们的上边固定在顶盖板(1)上，下边固定在底座板(19)上；支撑杆(4)置于前板体(17)与右侧板(8)相交线的对角位置，其上、下两端分别固定于顶盖板(1)和底座板(19)上，所述右侧板(8)折弯为“L”形，“L”的一边形成壳体背面的右侧部分；所述壳体内腔还设有中间隔板(6)，中间隔板(6)的前端固定在前板体(17)上，中间隔板(6)的后端固定在“L”形右侧板(8)所形成的壳体背面右侧部分。

2.根据权利要求1所述的分体式空调器的小型化室外机，其特征在于：所述冷凝器(2)为铜管翅片式冷凝器，使用Φ7毫米铜管时，冷凝器采用单排或双排结构，每排“U”型铜管不大于11根；使用Φ9～10毫米铜管时，冷凝器为单排结构，每排“U”型铜管不大于9根。

3.根据权利要求2所述的分体式空调器的小型化室外机，其特征在于：所述前板体(17)上开有圆形进风孔(23)，进风孔(23)的外侧安装有风扇罩(18)，进风孔(23)边缘向壳体内侧弯折形成直径为360～400毫米、高度为30～60毫米风道腔(24)。

4.根据权利要求3所述的分体式空调器的小型化室外机，其特征在于：所述风扇电机(15)的轴距离底座板(19)的高度为200～230毫米。

5.根据权利要求4所述的分体式空调器的小型化室外机，其特征在于：所述冷凝器外侧、位于壳体背部的左侧部分，设置有塑料或金属后网，或没有后网。

6.根据权利要求5所述的分体式空调器的小型化室外机，其特征在于：所述顶盖板(1)的左端设有凸形提手(3)，壳体的右侧板(8)的上部固定有接线盖(10)，下部固定有阀安装座(11)。

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