CN102141044A - 一体型空调器 - Google Patents

Abstract

一种一体型空调器，包括：室内面板、机箱、蒸发器、室内风扇、冷凝器、室外风扇、引导蜗壳、轴流风扇、电机、压缩机、底盘，下电机轴末端设置磁体，同时在轴流风扇轴上也设置磁体，上述两磁体之间形成斥力，当下电机轴旋转时，轴流风扇在磁场的斥力推动下旋转。由于两处的磁体都采用均匀材质的磁性材料构成，因此两者间的磁力保持稳定的状态，轴流风扇可以保持匀速的运转状态，在引导蜗壳出口处气流和磁场斥力的双重作用下，轴流风扇能够高速运转，轴流风扇外围的打水环持续不断地将底盘内汇聚的冷凝水卷起并淋洒在冷凝器上，冷凝器上附着的冷凝水在蒸发时会吸收大量的热量，从而能够使冷凝器的温度进一步降低。

Description

一体型空调器

技术领域

本发明涉及空调器的技术领域，具体说是一种在空调器下电机轴末端和轴流风扇的驱动轴上分别设置磁体，利用磁体间相互的斥力推动轴流风扇匀速稳定旋转，从而提高了冷凝器换热效率的一体型空调器。

背景技术

通常，空调器是对于室内环境进行制冷或制热，由此创造舒适的室内环境的机器，大致上分为一体型空调器和分体型空调器。

一体型空调器和分体型空调器在功能上虽然相同，但是一体型空调器在同一个机壳内设置了制冷、散热的零部件，穿墙设置在墙面或者设置在窗户上，窗式空调器是最常见的一体型空调器，而分体型空调器在室内机上设置了制冷装置，在室外机上设置了散热以及压缩装置，室内机和室外机利用冷媒导管连接。

图1是现有技术的一体型空调器的结构分解图。

如图1所示，现有的一体型空调器由形成外表的机箱2；安装机件的底盘3；设置于底盘室内侧的室内面板4；室内面板4下侧形成有将空气吸入到空调器内部空间的进气口4a；其上侧形成将空调器内部调节后的空气排放到室内的排气口4b；室内面板4的内侧依次设置蒸发器6；室内风扇7及空气引导装置8(8a、8b、8c)；空气引导装置8包括安装室内风扇的空气引导板8a；在空气引导板8a前面安置有挡板8b；挡板8b上有将通过蒸发器6流动的空气引导到室内风扇7的通孔，安装在挡板8b上侧及空气引导板8a上端前方，引导空气流向室内面板上的排气口4b的导风罩8c。空气引导板8a将窗式空调器分为室内部分和室外部分，隔断了室内空气与室外空气之间的流通。空气引导板8a后面的室外部分设置有电机14；引导架10；室外风扇11、冷凝器12、压缩机16及具有进、排风口的室外面板(未图示)；底盘3上设计有聚集、排出蒸发器流下来的冷凝水的接水盘电机14的旋转轴向相反方向伸出机壳外并延伸一定距离，分别连接室内风扇7及室外风扇11。当接入电源时压缩机16和电机14运转，冷媒经压缩机16压缩后通过冷凝器12、膨胀阀(未图示)、蒸发器6后回到压缩机从而完成循环，随着电机14的运转，室内风扇7和室外风扇11开始转动，室内空气通过室内面板4的进气口4a进入空调机，与蒸发器6进行热交换，变为冷气后，由室内面板4的排气口4b排回室内；室外空气由室外面板的进气格栅进入空调器的室外部分，经室外风扇11、冷凝器12进行热交换后变为热空气由室外面板排气口排出到空调器外的室外大气环境中。

图2是现有技术的采用双离心风扇的一体型空调器的内部结构示意图；图3是现有技术的采用双离心风扇的一体型空调器中室外风扇和引导蜗壳的结构示意图。

如图2、图3所示，现有技术中的双离心风扇的一体型空调器的机箱内部分为室内侧部分和室外侧部分；蒸发器6，设置在一体型空调器的室内侧部分，与室内空气发生热交换；室内风扇，设置在机箱内部的室内侧部分，引导空气流过蒸发器；冷凝器12，设置在室外侧部分，与室外空气进行热交换；室外风扇11，设置在机箱中的室外侧部分，将室外空气吸入到机箱中并使空气流过冷凝器；压缩机16，将气态冷媒压缩为液态冷媒并驱使冷媒流动；底盘3，与上述机箱组合形成独立的空间；空调器的室外风扇为轴向垂直于底盘的离心风扇，离心风扇形成上离心风扇11a和下离心风扇11b两部分，离心风扇的上下两部分完全对称，按镜像排布，围绕室外风扇设置有用于引导空气流动的引导蜗壳20，引导蜗壳同时分为上引导蜗壳20a和下引导蜗壳20b两部分，使离心风扇通过引导蜗壳上设置的空气入口由垂直方向吸入空气，并且将空气从水平方向设置的引导蜗壳的空气出口中排出，引导蜗壳与空调器的底盘相固定，冷凝器设置在引导蜗壳的空气出口处并且包围空气出口。此外，在“L”型冷凝器12的弯折部分设置带有打水环的轴流风扇25，轴流风扇25由电机驱动或者由从引导蜗壳的空气出口处流出的气流推动而旋转，从而使打水环将汇集在空调器底盘中的冷凝水搅起，在气流的作用下冷凝水会被吹到冷凝器上和冷凝器进行热量交换，进一步提高了空调器的冷凝器的散热能力。

但是，如上所述的已有技术中存在如下的不足点：

在上述现有技术的一体式窗式空调器中，轴流风扇固定在引导涡壳上，上下离心风扇旋转产生的气流从引导蜗壳的出口处排出，同时推动轴流风扇旋转，轴流风扇的打水和运转完全依靠引导蜗壳中的空气流动，受到不均匀气流的影响，轴流风扇的运转并不稳定，致使冷凝水没有得到充分的利用，冷凝器的换热能力仍有较大提升空间。

发明内容

本发明要解决的技术问题是提供一种在空调器下电机轴末端和轴流风扇的驱动轴上分别设置磁体，利用磁体间相互的斥力推动轴流风扇匀速稳定旋转，从而提高了冷凝器换热效率的一体型空调器。

本发明为解决公知技术中存在的技术问题所采取的技术方案是：

本发明的一体型空调器，包括：室内面板，设置在空调器朝向室内侧的前端，形成有进气口、排气口和控制部；机箱，形成空调器的外观，并且容纳空调器的各个部件，机箱内部分为室内侧部分和室外侧部分；蒸发器，设置在一体型空调器的室内侧部分，与室内空气发生热交换；室内风扇，设置在机箱内部的室内侧部分，引导空气流过蒸发器；冷凝器，设置在室外侧部分，与室外空气进行热交换；室外风扇，设置在机箱中的室外侧部分，将室外空气吸入到机箱中并使空气流过冷凝器，室外风扇包括相互叠加的上离心风扇和下离心风扇；引导蜗壳，包围室外风扇，并引导室外侧的空气流向；轴流风扇，设置在引导蜗壳的下侧，出风方向朝向冷凝器，并带有打水环；电机，上离心风扇和下离心风扇由双轴电机通过上、下电机轴同时驱动；压缩机，将气态冷媒压缩为液态冷媒并驱使冷媒流动；底盘，与上述机箱组合形成独立的空间，其特征在于：下电机轴末端设置磁体，同时在轴流风扇轴上也设置磁体，上述两磁体之间形成斥力，当下电机轴旋转时，轴流风扇在磁场的斥力推动下旋转。

本发明还可采用以下技术方案：

所述的下电机轴和轴流风扇轴上设置的磁体同为环形结构，两磁体各自分别与下电机轴和轴流风扇轴同轴心固定。

所述的下电机轴和轴流风扇轴上设置的磁体为均质磁体，在磁体周围形成均匀的磁场。

所述的下电机轴和轴流风扇轴上设置的磁体之间并不垂直，相互之间偏转固定角度。

所述的轴流风扇轴的两端分别固定轴流风扇和磁体，轴流风扇的中间位置通过固定部与引导蜗壳相连接。

本发明具有的优点和积极效果是：

本发明的一体型空调器中，在引导蜗壳的下侧设置带有打水环的轴流风扇，且在下电机轴的末端和轴流风扇轴上分别设置位置对应、相应极性相反的磁体，在磁体之间形成斥力，当离心风扇旋转时，下电机轴上的磁体一同旋转，磁场力推动轴流风扇轴上的磁体运动，从而带动轴流风扇旋转打水，由于两处的磁体都采用均匀材质的磁性材料构成，因此两者间的磁力保持稳定的状态，轴流风扇可以保持匀速的运转状态，在引导蜗壳出口处气流和磁场斥力的双重作用下，轴流风扇能够高速运转，轴流风扇外围的打水环持续不断地将底盘内汇聚的冷凝水卷起并淋洒在冷凝器上，冷凝器上附着的冷凝水在蒸发时会吸收大量的热量，从而能够使冷凝器的温度进一步降低，通过稳定运行的轴流风扇能够进一步保证冷凝器的换热效率维持在较高的程度。

附图说明

图1是现有技术的一体型空调器的结构分解图；

图2是现有技术的采用双离心风扇的一体型空调器的内部结构示意图；

图3是现有技术的采用双离心风扇的一体型空调器中室外风扇和引导蜗壳的结构示意图

图4是本发明的一体型空调器内部的结构示意图；

图5是本发明的一体型空调器中的轴流风扇部分的局部放大图。

附图中主要部件符号说明：

2：机箱             3：底盘

4：室内面板         4a：进气口

4b：排风口          6：蒸发器

7：室内风扇         8：空气引导装置

8a：空气引导板

8b：挡板            8c：导风罩

10：引导架

11：室外风扇        12：冷凝器

14：电机            16：压缩机

具体实施方式

以下参照附图及实施例对本发明进行详细的说明。

图4是本发明的一体型空调器内部的结构示意图；图5是本发明的一体型空调器中的轴流风扇部分的局部放大图。

如图4、图5所示，本发明的一体型空调器中，室内面板设置在空调器朝向室内侧的前端，形成有进气口、排气口和控制部，空调器在运转时从进气口由室内吸入空气，然后由排气口将经过热交换后的空气再次排出到室内从而完成温度调节；机箱形成空调器的外观，并且容纳空调器的各个部件，上述机箱在空调器的室外侧形成容纳冷凝器、室外风扇、电机14、压缩机16、底盘3等部件的空间，经压缩机压缩后的高温高压的冷媒流入到冷凝器中，室外风扇转动产生流动的空气流过冷凝器翅片间的空隙，并且与冷凝器中的冷媒进行热交换，使冷凝器中的冷媒温度降低，从而完成空调器在室外侧的热量交换。在机箱内部通过挡板将室内侧部分和室外侧部分分隔开，从而保证空调器室外侧的冷凝器换热和用于室内空气热交换的蒸发器换热完全独立，避免空调器机箱内部的空气流动相互影响。蒸发器与室外侧的冷媒流路相互连通，在蒸发器的冷媒管内液态冷媒蒸发为气态从而吸收大量的热，当室内的空气由进气口进入到进气通道时与蒸发器发生热量交换，从而使空气的温度降低。

本发明中空调器的室外风扇11为轴向垂直于底盘的离心风扇，离心风扇在电机的驱动下在水平方向上旋转，围绕室外风扇设置有用于引导空气流动的引导蜗壳。引导蜗壳采用半包围结构一次成型而成，在引导蜗壳的上壁或底壁上设置圆形的空气入口，空气入口的圆心在离心风扇轴的轴向延长线上，确保离心风扇在旋转时能够均匀地通过引导蜗壳上设置的空气入口由垂直方向向内吸入空气，然后空气经过离心风扇的扇页改变流向，气流沿离心风扇的切线方向向风扇的四周发散。引导蜗壳上设置有空气出口，在引导蜗壳内部的离心风扇产生的发散气流由空气出口中定向排出。为了在保证空气流速的前提下增大气流流动的范围，空气出口沿水平方向设置，并且出风范围覆盖机箱的整个后侧以及位于室外侧部分机箱的一个侧壁，引导蜗壳背离空气出口的一侧采用封闭的结构，其内壁的表面光滑而且呈圆弧面，离心风扇向引导蜗壳内部一侧发散的空气沿引导蜗壳的内壁流动，然后流动到空气出口排出。为确保空调器运行中的稳定性，引导蜗壳与空调器的底盘相固定。在引导蜗壳之外，冷凝器设置在空气出口处并且包围空气出口，使引导蜗壳中流出的空气能够与冷凝器进行充分的热量交换；在机箱上对应于引导蜗壳的空气入口和空气出口的位置设置进气隔栅和排气隔栅，使空调器在运行时机箱内部的空气流动保持有效和动态的平衡。

轴流风扇25活动连接在下引导蜗壳20b的空气出口位置上，在离心风扇下电机轴31末端设置磁体30，同时在轴流风扇轴上也设置磁体30，上述两磁体之间形成斥力，当下电机轴31旋转时，轴流风扇25在磁场的斥力推动下旋转，因此轴流风扇在引导蜗壳中排出的气流和磁场吃力的共同驱动下旋转，使引导蜗壳中流出的气流改变流动方向吹向冷凝器的弯折处，。

下电机轴31和轴流风扇轴上设置的磁体同为环形结构，两磁体各自分别与下电机轴和轴流风扇轴同轴心固定，使磁力作用间连续不断。为使两磁体之间的磁场作用保持恒定状态，下电机轴和轴流风扇轴上设置的磁体为均质磁体，在磁体周围形成均匀的磁场，减小轴流风扇受到引导蜗壳中气流变化的影响。

下电机轴和轴流风扇轴上设置的磁体之间并不垂直，相互之间偏转固定角度，从而使磁力的作用能够不断地施加在轴流风扇轴上的磁体上，推动轴流风扇维持在匀速旋转的状态。

轴流风扇轴的两端分别固定轴流风扇和磁体，轴流风扇的中间位置通过固定部32与下引导蜗壳20b相连接，使轴流风扇的安装位置和旋转状态保持平衡。

本发明中的室外风扇包括相互叠加的上离心风扇11a和下离心风扇，风扇旋转时上离心风扇从垂直方向上的上侧进风，下离心风扇从垂直方向上的下侧进风，并且包围上离心风扇和下离心风扇分别设置两个独立的上引导蜗壳和下引导蜗壳，上引导蜗壳在上壁上设置空气入口，而下引导蜗壳在底壁上设置空气入口，引导蜗壳的上空气出口和下空气出口的位置都相互对应，使流出的气流保持水平方向，上、下引导蜗壳相互连接并且由下引导蜗壳与底盘固定，于是构成了上、下相互关联而同时又相互独立的空气交换结构，上、下离心风扇和上、下引导蜗壳都分别保持上下对称。上离心风扇11a和下离心风扇可以安装在双轴电机14的上、下两个电机轴上，由双轴电机同时驱动上、下两个离心风扇，空调器运行时上下离心风扇的角速度相同，在对应的位置上所产生的气流流向相互平行，避免了上、下引导蜗壳中排出的气流相互影响。为了充分的利用空调器机箱内部的空间，而将双轴电机通过电机支架固定在上引导蜗壳和下引导蜗壳之间。

机箱上壁设置与上引导蜗壳的空气入口位置相对应的进气隔栅，同时在空调器的底盘上设置与下引导蜗壳的空气入口位置相对应的进气隔栅，使上、下离心风扇分别从不同方向吸入空气，增大了室外侧的进风量。同时，引导蜗壳的空气出口方向朝向机箱的后侧和侧壁，在机箱的后侧和侧壁上分别设置和空气出口位置对应的排气隔栅。

在机箱内部冷凝器围绕引导蜗壳的空气出口处设置，冷凝器在机箱后侧和机箱的侧壁方向上覆盖空气出口，从机箱的俯视方向看去，整个冷凝器为“L”形状，扩大了冷凝器的整体面积，在空调器运行时从空气出口处排出空气的气流方向被冷凝器所覆盖，即空气能够与冷凝器进行充分的热交换。

空调器运行时，室外机壳中的压缩机开始运转，并且压缩冷媒使其在冷媒管中流动，此高温高压的冷媒流入到室外侧的冷凝器中，并且在俯视为“L”形状的冷凝器中循环流动，上、下离心风扇在双轴的电机的带动下同步旋转，从而在机箱内的上、下引导蜗壳中形成负压，室外的空气由设置在机箱上壁和底盘上的进气格栅中分别流入到引导蜗壳中，由机箱上壁上的进风格栅所吸入的空气垂直向下进入上引导蜗壳，由底盘上的进风格栅所吸入的空气垂直向上进入下引导蜗壳，离心风扇旋转中空气沿风扇的切线方向发散，然后从引导蜗壳的空气出口处定向流出，与包围设置在空气出口周围的冷凝器进行热量交换，带走冷媒具有的热量，然后经热交换后的空气由设置在机箱后侧和一侧壁上排气隔栅排出到室外，从多方向同时排气也提高了机箱的总体换气量，而且由于室外侧的进气方向和排气方向相互垂直，室外侧部分的进气和排气发生相互影响的可能减少，气流间不会发生相互干扰。在室外侧设置的“L”型的冷凝器加大了空调器室外侧的热交换能力，使冷媒的温度更低，当冷媒通过膨胀阀进入到位于室内机壳中的蒸发器中时，温度更低的冷媒蒸发所需要吸收的热量更多，也就是说能够从循环流入室内机壳内部的空气中吸收的热量更多，因此增大了空调器的整体热交换能力。冷媒流过蒸发器、进行过室内侧的热量交换后经储液罐的气液分离，然后再次被吸入到压缩机内部，从而开始下一次的冷媒循环，蒸发器凝结的冷凝水在底盘上的储水槽中汇集并被下轴流风扇上的打水环搅起，淋溅在室外侧的冷凝器上，从而在冷凝器上带走更多的热量。

本发明的一体型空调器中，在引导蜗壳的下侧设置带有打水环的轴流风扇，且在下电机轴的末端和轴流风扇轴上分别设置位置对应、相应极性相反的磁体，在磁体之间形成斥力，当离心风扇旋转时，下电机轴上的磁体一同旋转，磁场力推动轴流风扇轴上的磁体运动，从而带动轴流风扇旋转打水，由于两处的磁体都采用均匀材质的磁性材料构成，因此两者间的磁力保持稳定的状态，轴流风扇可以保持匀速的运转状态，轴流风扇外围的打水环持续不断地将底盘内汇聚的冷凝水卷起并淋洒在冷凝器上，冷凝器上附着的冷凝水在蒸发时会吸收大量的热量，从而能够使冷凝器的温度进一步降低。

以上所述，仅是本发明的较佳实施例而已，并非对本发明作任何形式上的限制，虽然本发明已以较佳实施例公开如上，然而，并非用以限定本发明，任何熟悉本专业的技术人员，在不脱离本发明技术方案范围内，当然会利用揭示的技术内容作出些许更动或修饰，成为等同变化的等效实施例，但凡是未脱离本发明技术方案的内容，依据本发明的技术实质对以上实施例所作的任何简单修改、等同变化与修饰，均属于本发明技术方案的范围内。

Claims (5)

1.一种一体型空调器，包括：室内面板，设置在空调器朝向室内侧的前端，形成有进气口、排气口和控制部；机箱，形成空调器的外观，并且容纳空调器的各个部件，机箱内部分为室内侧部分和室外侧部分；蒸发器，设置在一体型空调器的室内侧部分，与室内空气发生热交换；室内风扇，设置在机箱内部的室内侧部分，引导空气流过蒸发器；冷凝器，设置在室外侧部分，与室外空气进行热交换；室外风扇，设置在机箱中的室外侧部分，将室外空气吸入到机箱中并使空气流过冷凝器，室外风扇包括相互叠加的上离心风扇和下离心风扇；引导蜗壳，包围室外风扇，并引导室外侧的空气流向；轴流风扇，设置在引导蜗壳的下侧，出风方向朝向冷凝器，并带有打水环；电机，上离心风扇和下离心风扇由双轴电机通过上、下电机轴同时驱动；压缩机，将气态冷媒压缩为液态冷媒并驱使冷媒流动；底盘，与上述机箱组合形成独立的空间，其特征在于：下电机轴末端设置磁体，同时在轴流风扇轴上也设置磁体，上述两磁体之间形成斥力，当下电机轴旋转时，轴流风扇在磁场的斥力推动下旋转。

2.根据权利要求1所述的一体型空调器，其特征在于：下电机轴和轴流风扇轴上设置的磁体同为环形结构，两磁体各自分别与下电机轴和轴流风扇轴同轴心固定。

3.根据权利要求2所述的一体型空调器，其特征在于：下电机轴和轴流风扇轴上设置的磁体为均质磁体，在磁体周围形成均匀的磁场。

4.根据权利要求1所述的一体型空调器，其特征在于：下电机轴和轴流风扇轴上设置的磁体之间并不垂直，相互之间偏转固定角度。

5.根据权利要求1所述的一体型空调器，其特征在于：轴流风扇轴的两端分别固定轴流风扇和磁体，轴流风扇的中间位置通过固定部与引导蜗壳相连接。

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