CN102401433A - 一体型窗式空调器 - Google Patents

Abstract

一种一体型窗式空调器，包括：室内面板、机箱、蒸发器、室内风扇、冷凝器、室外风扇、压缩机和底盘，空调器的室外风扇为两个轴向平行于底盘的贯流风扇，围绕室外风扇设置有用于引导空气流动的引导涡壳，且两引导涡壳在室外侧空间内左右倾斜固定在底盘上，形成左右对称的“V”形布置方式，冷凝器包围两个室外风扇的进气方向，压缩机设置在两个引导涡壳形成的“V”形开口位置的空隙中。室外风扇进、出风的面积扩大降低了空调器室外侧在运转时产生的噪音，提高了冷凝器的热交换能力。压缩机设置在机箱内的中部，使空调器的整体重力分布更加均匀，使空调器的安装固定更加简单牢固。

Description

一体型窗式空调器

技术领域

本发明涉及窗式空调器的技术领域，具体说是一种使用两个呈“V”字形排布的贯流风扇作为室外风扇，将压缩机固定在底盘上对应于“V”字开口空隙的位置，从而提高空间利用率，增强冷凝器热交换能力和安装稳定性的一体型窗式空调器。

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，大致上分为一体式空调器和分体式空调器。

一体式空调器和分体式空调器在功能上虽然相同，但是一体式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式空调器，而分体式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窗式空调器的结构分解图。

如图１所示，现有的窗式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风扇电机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，随着风扇电机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是现有技术中另一种一体型窗式空调器的结构示意图。

如图2所示，一体型窗式空调器包括：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，设置在一体式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；电机14，为风扇的旋转提供动力；压缩机16，将气态冷媒压缩为液态冷媒并驱使冷媒流动。在此一体型窗式空调器中，室内风扇与室外风扇都采用轴向平行于底盘3的贯流风扇，同时围绕贯流风扇设置引导涡壳20，通过引导涡壳引导空气流入和流出空调器的方向，使空气在空调器内部完成流动。驱动贯流风扇的电机都分别安装在引导涡壳的一侧，为贯流风扇的旋转提供动力。贯流风扇具有更大的出风面积，从而相比轴流风扇能够更加有效的提高空调器的换风量，同时减少噪音。

但是，如上所述的已有技术中存在如下的不足点:

在上述现有技术的窗式空调器中，室外风扇所产生的空气流向具有明确的方向性，空气流过冷凝器时只在风扇对应大小的范围内具有高效的散热能力，室外风扇产生的风量较小，无法充分利用冷凝器的整体换热面积；而且现有技术中的室外风扇在安装时需要占用室外侧机箱内部的大部分空间，导致机箱内的各部件的分布不够合理，机箱的空间利用率不足，空调器的制冷能力无法得到充分发挥。现有技术的空调器中压缩机设置在机箱室外侧内的一侧，而压缩机相对其它部件更重，从而造成空调器的重心偏向空调器的一侧，在窗式空调器安装时对固定结构具有更高的要求。当经过热交换的热空气由出风口流出后容易到达空调机箱后侧的进气隔栅位置，在室外风扇的作用下容易再次被吸入到机箱中，从而会导致空调器的热交换性能下降。

发明内容

本发明要解决的技术问题是提供一种使用两个呈“V”字形排布的贯流风扇作为室外风扇，将压缩机固定在底盘上对应于“V”字开口空隙的位置，从而提高空间利用率，增强冷凝器热交换能力和安装稳定性的一体型窗式空调器。

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:

本发明的一体型窗式空调器，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，设置在一体型窗式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；风扇电机，为风扇的旋转提供动力；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，空调器的室外风扇为两个轴向平行于底盘的贯流风扇，围绕室外风扇设置有用于引导空气流动的引导涡壳，且两引导涡壳在室外侧空间内左右倾斜固定在底盘上，形成左右对称的“V”形布置方式，冷凝器包围两个室外风扇的进气方向，压缩机设置在两个引导涡壳形成的“V”形开口位置的空隙中。

本发明还可采用以下技术方案：

所述的室外风扇包括左贯流风扇和右贯流风扇，并且包围左贯流风扇和右贯流风扇分别设置两个独立的左引导涡壳和右引导涡壳，左、右贯流风扇和左、右引导涡壳各自分别相互对称。

所述的左贯流风扇和右贯流风扇分别由设置在左引导涡壳和右引导涡壳外双轴电机同步驱动。

所述的双轴电机轴与左、右贯流风扇之间分别通过万向节连接传动，两贯流风扇同步旋转。

所述的机箱后侧设置与左、右引导涡壳的空气入口位置相对应的进气隔栅，引导涡壳的空气出口方向朝向机箱的上壁，在机箱上壁上设置和空气出口位置对应的排气隔栅。

所述的压缩机设置在左、右引导涡壳中间的空隙中，“V”字形的开口结构位于底盘的中间位置，即压缩机设置在底盘的中间位置。

所述的引导涡壳为一次成型而成。

所述的引导涡壳背向空气出口一侧的内壁面为光滑的圆弧面。

所述的引导涡壳的空气出口位置设置向出风方向突出的切风部。

上述两个室外风扇对应的引导涡壳相互之间不接触。

本发明具有的优点和积极效果是:

本发明的一体型窗式空调器中，室外风扇采用两个贯流风扇和围绕贯流风扇的引导涡壳叠加而成，涡壳采用半包围结构，空调器在工作时，贯流风扇由引导涡壳朝向冷凝器方向的空气入口将空气吸入，空气经过贯流风扇后流动方向变为沿风扇的切线方向发散，流动方向朝向空气出口的一部分气流直接由空气出口发散出去，另一部分气流沿引导涡壳的内壁流动，在引导涡壳的内壁引导下，高速气流经空气出口排出，引导涡壳的空气出口对应于室外侧机箱的上壁，在机箱的上壁设置有排风格栅，风扇出风的面积扩大，在室外风扇保持低转速时即可提高整体的出风量，从而降低了空调器室外侧在运转时产生的噪音。室外风扇采用贯流风扇“V”字形设置的结构，可实现进风、出风方向相互垂直的风流道模式，使进风和出风的气流之间发生相互干扰的可能性降低。另外，冷凝器与引导涡壳的空气入口对应设置，流过冷凝器的气流的风速分布均匀，进风时所受到阻力较小，进风量增大，从而提高了冷凝器的热交换能力，因此也增大了空调器整体的系统能效。室外风扇由于是由两个贯流风扇同时构成的，相对于传统的窗式空调器轴向垂直设置的贯流风扇组具有更大空气流通面积，整个室外风扇的垂直高度由贯流风扇的轴向高度和引导涡壳的水平方向跨度所决定，在保证总体换热能力的增强的条件下还可以减少贯流风扇的高度，从而使空调器室外侧机箱的高度减少，在安装时可以占用更小的空间。由于两个贯流风扇同时通过万向节由同一个双轴电机驱动，可以确保两个贯流风扇的转动保持同步，有利于空调器的安装稳定性。由于压缩机设置在机箱内的中部，其位置与机箱内“V”的开口位置相对应，从而使空调器的整体重力分布更加均匀，使整机的重心集中在机箱的中部，使空调器的安装固定更加简单牢固。

附图说明

图1是现有技术的一体型窗式空调器的结构分解图；

图2是现有技术的另一种一体型窗式空调器的室外侧结构示意图；

图3是本发明的一体型窗式空调器的室外侧结构示意图；

图4是本发明的一体型窗式空调器的内部结构的俯视图；

图5是本发明的一体型窗式空调器中电机轴驱动贯流风扇的万向节结构示意图。

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:风扇电机               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3是本发明的一体型窗式空调器的室外侧结构示意图；图4是本发明的一体型窗式空调器的内部结构的俯视图；图5是本发明的一体型窗式空调器中电机轴驱动贯流风扇的万向节结构示意图。

如图3至图5所示，本发明的一体型窗式空调器中，室内面板设置在空调器朝向室内侧的前端，形成有进气口4a、排气口4b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2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12、室外风扇11、风扇电机、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为两个轴向平行于底盘的贯流风扇，室外风扇包括成“V”字形排布的左贯流风扇11a和右贯流风扇11b，贯流风扇在风扇电机的驱动下在水平方向上旋转，围绕左、右室外风扇分别设置有用于引导空气流动的左引导涡壳20a和右引导涡壳20b，引导涡壳20a和20b的出风方向及进风方向分别对应于左贯流风扇11a和右贯流风扇11b。引导涡壳采用半包围结构一次成型而成，在引导涡壳朝向空调器室外后侧的方向上设置空气入口，空气入口高度与贯流风扇的高度相同，空气入口的跨度由具体的需求情况所决定，确保贯流风扇在旋转时能够均匀地通过引导涡壳上设置的空气入口由水平方向向内吸入空气，然后空气经过贯流风扇的扇页改变流向，气流沿贯流风扇的切线方向向风扇的四周发散。引导涡壳上设置有空气出口，在引导涡壳内部的贯流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，空气出口设置在引导涡壳上部，并且出风范围覆盖室外侧部分机箱的上壁，引导涡壳中除去空气入口和空气出口之外均采用封闭的结构，其内壁的表面光滑而且呈圆弧面，贯流风扇向引导涡壳内部一侧发散的空气沿引导涡壳的内壁流动，然后流动到空气出口排出。为确保空调器运行中的稳定性，引导涡壳与空调器的底盘相固定。在引导涡壳之外，冷凝器设置在空气入口处并且包围空气入口，使引导涡壳在吸入空气时使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涡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，在空调器朝向后侧的方向上设置进气格栅，在机箱的上部位置对应于左、右引导涡壳空气出口的位置设置两个排气格栅，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。

本发明中的左、右贯流风扇的叶片设置方式相反，风扇旋转时左、右贯流风扇从机箱后侧的室外沿水平方向吸入空气，并且包围左贯流风扇和右贯流风扇分别设置两个独立的左引导涡壳和右引导涡壳，左、右引导涡壳在朝向机箱后侧的方向上分别设置左空气入口23a和右空气入口23b，而左引导涡壳和右引导涡壳上部设置的左空气出口22a和右空气出口22b，排气格栅分别设置于室外侧机箱的上壁壁上，左、右引导涡壳与底盘分别固定，于是构成了左、右相互关联而同时又相互独立的空气交换结构，左、右贯流风扇和左、右引导涡壳都分别保持左右对称。两引导涡壳在室外侧空间内左右倾斜固定在底盘上，形成左右对称的“V”形布置方式，冷凝器包围两个室外风扇的进气方向，为了扩大冷凝器的散热面积，冷凝器在内部覆盖机箱的后侧的进气格栅并且向机箱侧壁进行折弯延伸，同时覆盖机箱侧壁上的进气格栅，左、右贯流风扇工作时同时透过机箱的后部和侧壁从室外吸入空气，空气通过冷凝器时带走冷凝器中冷媒的热量。压缩机设置在两个引导涡壳形成的“V”形开口位置的空隙中，“V”字形的开口结构位于底盘的中间位置，即压缩机设置在底盘的中间位置，使空调器室外侧的重心分布更加合理，从而使空调器运行时的震动减小，降低了空调器的噪音。左贯流风扇11a和右贯流风扇11b同时由设置在引导涡壳之外的同一双轴风扇电机14同步驱动，双轴电机轴与左、右贯流风扇之间分别通过万向节30连接传动，在电机轴的转动过程中万向节始终不停将动力同时传输给左、右贯流风扇，万向节改变了转动传动的方向，万向节中的轴配合结构在传动过程中不断调整，左右对称的万向节30结构使空调器运行时左、右贯流风扇的角速度相同，在对应的位置上所产生的气流流向相逆，避免了左、右引导涡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，将风扇电机固定在引导涡壳的外侧，采用大直径小厚度的风扇电机，以降低空调器室外侧部分的高度。

在机箱内部冷凝器覆盖引导涡壳的空气入口处，即在空调器运行时从空气入口处吸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。

引导涡壳为一次成型而成，从而简化了生产和加工的步骤，在空调器的组装时也能够提高生产效率。

引导涡壳背向空气出口一侧的内壁面为光滑的圆弧面，减小空气在引导涡壳中流动时遇到的阻力，从而能够降低空调器在运行时由于空气与引导涡壳发生摩擦带来的噪声。引导涡壳的空气出口位置设置向出风方向突出的切风部，防止从空气出口排出的空气再次被吸入到引导涡壳中。且上述两个室外风扇对应的引导涡壳相互之间不接触，避免两个引导涡壳在空调器运行过程中发生相互影响的震动。

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，并且在冷凝器中循环流动，左、右贯流风扇在风扇电机的带动下同步旋转，从而在机箱内的左、右引导涡壳中形成负压，室外的空气由设置在机箱后侧的进气格栅中分别沿水平方向流入，与包围设置在空气入口周围的冷凝器进行热量交换，带走冷媒具有的热量，贯流风扇旋转中空气沿风扇的切线方向发散，然后从引导涡壳的空气出口处定向流出，然后经热交换后的空气由设置在机箱上壁上的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。采用多个贯流风扇同时工作完成室外侧的空气交换，能够提高流过冷凝器的总体风量，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。

本发明的一体型窗式空调器中，室外风扇采用两个贯流风扇和围绕贯流风扇的引导涡壳叠加而成，涡壳采用半包围结构，空调器在工作时，贯流风扇由引导涡壳朝向冷凝器方向的空气入口将空气吸入，空气经过贯流风扇后流动方向变为沿风扇的切线方向发散，流动方向朝向空气出口的一部分气流直接由空气出口发散出去，另一部分气流沿引导涡壳的内壁流动，在引导涡壳的内壁引导下，高速气流经空气出口排出，引导涡壳的空气出口对应于室外侧机箱的上壁，在机箱的上壁设置有排风格栅，风扇出风的面积扩大，在室外风扇保持低转速时即可提高整体的出风量，从而降低了空调器室外侧在运转时产生的噪音。室外风扇采用贯流风扇“V”字形设置的结构，可实现进风、出风方向相互垂直的风流道模式，使进风和出风的气流之间发生相互干扰的可能性降低。另外，冷凝器与引导涡壳的空气入口对应设置，流过冷凝器的气流的风速分布均匀，进风时所受到阻力较小，进风量增大，从而提高了冷凝器的热交换能力，因此也增大了空调器整体的系统能效。室外风扇由于是由两个贯流风扇同时构成的，相对于传统的窗式空调器轴向垂直设置的贯流风扇组具有更大空气流通面积，整个室外风扇的垂直高度由贯流风扇的轴向高度和引导涡壳的水平方向跨度所决定，在保证总体换热能力的增强的条件下还可以减少贯流风扇的高度，从而使空调器室外侧机箱的高度减少，在安装时可以占用更小的空间。由于两个贯流风扇同时通过万向节由同一个双轴电机驱动，可以确保两个贯流风扇的转动保持同步，有利于空调器的安装稳定性。由于压缩机设置在机箱内的中部，其位置与机箱内“V”的开口位置相对应，从而使空调器的整体重力分布更加均匀，使整机的重心集中在机箱的中部，使空调器的安装固定更加简单牢固。

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 (10)

1.一种一体型窗式空调器，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，设置在一体型窗式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；风扇电机，为风扇的旋转提供动力；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：空调器的室外风扇为两个轴向平行于底盘的贯流风扇，围绕室外风扇设置有用于引导空气流动的引导涡壳，且两引导涡壳在室外侧空间内左右倾斜固定在底盘上，形成左右对称的“V”形布置方式，冷凝器包围两个室外风扇的进气方向，压缩机设置在两个引导涡壳形成的“V”形开口位置的空隙中。

2.根据权利要求1所述的一体型窗式空调器，其特征在于:室外风扇包括左贯流风扇和右贯流风扇，并且包围左贯流风扇和右贯流风扇分别设置两个独立的左引导涡壳和右引导涡壳，左、右贯流风扇和左、右引导涡壳各自分别相互对称。

3.根据权利要求2所述的一体型窗式空调器，其特征在于:左贯流风扇和右贯流风扇分别由设置在左引导涡壳和右引导涡壳外双轴电机同步驱动。

4.根据权利要求3所述的一体型窗式空调器，其特征在于：双轴电机轴与左、右贯流风扇之间分别通过万向节连接传动，两贯流风扇同步旋转。

5.根据权利要求1或4所述的一体型窗式空调器，其特征在于: 机箱后侧设置与左、右引导涡壳的空气入口位置相对应的进气隔栅，引导涡壳的空气出口方向朝向机箱的上壁，在机箱上壁上设置和空气出口位置对应的排气隔栅。

6.根据权利要求2所述的一体型窗式空调器，其特征在于:压缩机设置在左、右引导涡壳中间的空隙中，“V”字形的开口结构位于底盘的中间位置，即压缩机设置在底盘的中间位置。

7.根据权利要求1所述的一体型窗式空调器，其特征在于:引导涡壳为一次成型而成。

8.根据权利要求1所述的一体型窗式空调器，其特征在于:引导涡壳背向空气出口一侧的内壁面为光滑的圆弧面。

9.根据权利要求1所述的一体型窗式空调器，其特征在于:引导涡壳的空气出口位置设置向出风方向突出的切风部。

10.根据权利要求1所述的一体型窗式空调器，其特征在于:上述两个室外风扇对应的引导涡壳相互之间不接触。

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