CN102401453B - 一体式空调器 - Google Patents

Abstract

一体式空调器，包括：室内面板、机箱、蒸发器、室内风扇、冷凝器、室外风扇、引导涡壳、轴流风扇、电机、压缩机、底盘，在底盘上对应于下离心风扇的位置设置储水槽，下离心风扇的下部在储水槽中旋转。当空调器开始运行时，打水环随下离心风扇旋转并穿过储水槽内的空间，从而将储水槽内聚焦的冷凝水搅起，并且被引导蜗壳内的气流吹散至空调器的冷凝器上，冷凝水与冷凝器发生热量交换，从而从冷凝器上带走更多的热量，使窗式空调器室外侧的热交换能力增加，提高了空调器整体的制冷效率。

Description

一体式空调器

技术领域

本发明涉及空调器的技术领域，具体说是一种在底盘上设置储水槽，通过下离心风扇下部设置的打水环将底盘上储水槽中的冷凝水搅动至冷凝器上，从而增大冷凝器换热效率的一体式空调器。

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是现有技术的一体式空调器的结构分解图。

如图１所示，现有的一体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式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式空调器中室外风扇和引导涡壳的结构示意图。

如图2、图3所示，现有技术中的双离心风扇的一体式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；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涡壳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涡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涡壳的空气出口中排出，引导涡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。

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空调器中，室外风扇采用上下对称设置的离心风扇，空调器制冷工作时，离心风扇旋转，在蜗壳的引导和限制下空气向冷凝器的设置方向流动，并且空气与冷凝器发生热交换不断带走冷凝器上的热量，从而完成窗式空调器室外侧的热量交换，使空调器的制冷工作得以连贯进行，但是而经由室内侧蒸发器汇集的冷凝水在现有技术的双离心风扇的窗式空调器中储存在底盘中，无法得到充分的应用，冷凝器仅仅通过风冷的方式进行热量交换，换热效率稍低，导致双离心风扇式的一体式空调器的制冷能力并没有完全发挥。

发明内容

本发明要解决的技术问题是提供一种在底盘上设置储水槽，通过下离心风扇下部设置的打水环将底盘上储水槽中的冷凝水搅动至冷凝器上，从而增大冷凝器换热效率的一体式空调器。

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，机箱内部通过挡板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，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，在机箱顶壁和底盘上分别对应于上、下离心风扇设置进气格栅；引导涡壳，包围室外风扇，并引导室外侧的空气流向；压缩机，与蒸发器和冷凝器通过冷媒管相连接，将气态冷媒压缩为液态冷媒并驱使冷媒流动；底盘，设置在空调器底部，固定压缩机和引导涡壳，与上述机箱组合形成独立的空间，在底盘上对应于下离心风扇的位置设置储水槽，下离心风扇的下部在储水槽中旋转。

本发明还可采用以下技术方案：

所述的下离心风扇的下部设置打水环。

对应于进气格栅外围处的底盘向机箱内部弯折，形成储水槽的内侧槽壁，同时在底盘上设置包围进气格栅和内侧槽壁的外侧槽壁，内侧槽壁与外侧槽壁之间形成空间即为储水槽，下离心风扇下部形成的打水环在储水槽的内部空间内旋转。

所述的储水槽围绕底盘上的进气格栅设置，并形成环状结构，内侧槽壁、外侧槽壁和下离心风扇下部的打水环为同心圆。

所述的储水槽的一侧设置导水槽，导水槽将室内侧部分中蒸发器处凝结的冷凝水引导至储水槽中。

在机箱内的挡板上设置一通孔，室内侧部分产生的冷凝水通过上述通孔向室外侧部分排出，导水槽的一端与通孔位置相对应，从通孔处流下的冷凝水进入到导水槽中。

所述的导水槽为一体成型。

所述的底盘上储水槽位置向下凹陷。

所述的内侧槽壁的上端高于底盘所在平面。

所述的外侧槽壁的上部向储水槽外部方向扩张。

本发明具有的优点和积极效果是:

本发明的一体式空调器中，室外风扇采用两个离心风扇和围绕离心风扇的引导涡壳叠加而成，上、下离心风扇由同一个双轴电机进行驱动，上、下离心风扇与双轴电机同时相对于空调器的底盘倾斜设置，在下离心风扇下部设置打水环，同时在底盘上也设置与打水环的位置相对应的用于储存冷凝水的储水槽，当空调器开始运行时，冷凝水汇聚在室内侧部分的蒸发器上，然后从挡板上的通孔经导水槽流入储水槽中，打水环随室外风扇旋转并穿过储水槽内的空间，从而将储水槽内聚焦的冷凝水搅起，并且被引导蜗壳内的气流吹散至空调器的冷凝器上，冷凝水与冷凝器发生热量交换，从而从冷凝器上带走更多的热量，使窗式空调器室外侧的热交换能力增加，提高了空调器整体的制冷效率。另外，冷凝器与引导涡壳的空气出口对应设置，“L”型的冷凝器覆盖整个出风面，在机箱的侧壁方向增大了冷凝器的面积，当冷凝水被室外风扇吹散时部分与侧向的冷凝器相接触，即能够增大冷凝水与冷凝器的接触作用面积，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。

附图说明

图1是现有技术的一体式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式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式空调器中室外风扇和引导涡壳的结构示意图；

图4是本发明的一体式空调器中室外风扇和引导涡壳的结构示意图；

图5是本发明的一体式空调器中底盘的结构示意图；

图6是本发明的一体式空调器的底盘上储水槽的局部放大图。

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是本发明的一体式空调器中室外风扇和引导涡壳的结构示意图；图5是本发明的一体式空调器中底盘的结构示意图；图6是本发明的一体式空调器的底盘上储水槽的局部放大图。

如图4至图6所示，本发明的一体式空调器中，室内面板设置在空调器朝向室内侧的前端，形成有进气口、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、压缩机16、底盘等部件的空间，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涡壳。引导涡壳采用半包围结构一次成型而成，在引导涡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涡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。引导涡壳上设置有空气出口，在引导涡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，引导涡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，冷凝器设置在空气出口处并且包围空气出口，使引导涡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涡壳的空气入口和空气出口的位置设置进气格栅和排气隔栅，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。

在底盘3上对应于下离心风扇的位置设置储水槽30，下离心风扇的下部在储水槽30中旋转，同时下离心风扇的下部设置打水环，打水环随下离心风扇一同旋转，打水环的外部一侧均匀设置多个打水突起，可以将冷凝水搅起。

对应于进气格栅外围处的底盘向机箱内部弯折，形成储水槽的内侧槽壁31a，同时在底盘上设置包围进气格栅和内侧槽壁的外侧槽壁31b，内侧槽壁与外侧槽壁之间形成空间即为储水槽30，下离心风扇下部形成的打水环在储水槽的内部空间内旋转。

储水槽围绕底盘上的进气格栅32设置，并形成环状结构，内侧槽壁31a、外侧槽壁31b和下离心风扇11b下部的打水环为同心圆，内侧槽壁的圆周直径小于下离心风扇的打水环内部空间直径，而外侧槽壁的直径大于下离心风扇的打水环外部直径，从而使打水环可以在储水槽中间的空间内旋转而不被内侧槽壁和外侧槽壁干涉阻碍。

储水槽30的一侧设置导水槽33，在机箱内的挡板上设置一通孔34，室内侧部分产生的冷凝水通过上述通孔向室外侧部分排出，导水槽的一端与通孔位置相对应，从通孔处流下的冷凝水进入到导水槽中。导水槽为一体成型，即导水槽的两侧槽壁与槽底为一体结构，导水槽紧贴底盘排布。

底盘上储水槽30位置向下凹陷，便于使冷凝水在重力的作用下汇聚于槽内，下离心风扇旋转时能够搅起更多的水量，从而使冷凝水的利用更加充分。同时内侧槽壁31a的上端高于底盘所在平面，防止底盘上的冷凝水从底盘上的进气格栅处流出。

外侧槽壁31b的上部向储水槽外部方向扩张，使冷凝水更加容易从储水槽中被搅出并向外发散，保证更多冷凝水落在冷凝器上。

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11b，风扇旋转时上离心风扇11a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涡壳和20a下引导涡壳20b，上引导涡壳在上壁上设置空气入口，而下引导涡壳在底壁上设置空气入口，引导涡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、下引导涡壳相互连接并且由下引导涡壳与底盘固定，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。上离心风扇和下离心风扇可以安装在双轴电机的上、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，而将双轴电机通过电机支架固定在上引导涡壳和下引导涡壳之间。

机箱上壁设置与上引导涡壳的空气入口位置相对应的进气格栅32，同时在空调器的底盘上设置与下引导涡壳的空气入口位置相对应的进气格栅，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，引导涡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涡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、下引导涡壳中形成负压，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涡壳中，由机箱上壁上的进气格栅所吸入的空气垂直向下进入上引导涡壳，由底盘上的进气格栅所吸入的空气垂直向上进入下引导涡壳，离心风扇旋转中空气沿风扇的切线方向发散，然后从引导涡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离心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。

本发明的一体式空调器中，室外风扇采用两个离心风扇和围绕离心风扇的引导涡壳叠加而成，上、下离心风扇由同一个双轴电机进行驱动，上、下离心风扇与双轴电机同时相对于空调器的底盘倾斜设置，在下离心风扇下部设置打水环，同时在底盘上也设置与打水环的位置相对应的用于储存冷凝水的储水槽，当空调器开始运行时，冷凝水汇聚在室内侧部分的蒸发器上，然后从挡板上的通孔经导水槽流入储水槽中，打水环随室外风扇旋转并穿过储水槽内的空间，从而将储水槽内聚焦的冷凝水搅起，并且被引导蜗壳内的气流吹散至空调器的冷凝器上，冷凝水与冷凝器发生热量交换，从而从冷凝器上带走更多的热量，使窗式空调器室外侧的热交换能力增加，提高了空调器整体的制冷效率。另外，冷凝器与引导涡壳的空气出口对应设置，“L”型的冷凝器覆盖整个出风面，在机箱的侧壁方向增大了冷凝器的面积，当冷凝水被室外风扇吹散时部分与侧向的冷凝器相接触，即能够增大冷凝水与冷凝器的接触作用面积，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。

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 (8)

1.一种一体式空调器，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，机箱内部通过挡板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，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，在机箱顶壁和底盘上分别对应于上、下离心风扇设置进气格栅；引导涡壳，包围室外风扇，并引导室外侧的空气流向；压缩机，与蒸发器和冷凝器通过冷媒管相连接，将气态冷媒压缩为液态冷媒并驱使冷媒流动；底盘，设置在空调器底部，固定压缩机和引导涡壳，与上述机箱组合形成独立的空间，其特征在于：在底盘上对应于下离心风扇的位置设置储水槽，下离心风扇的下部在储水槽中旋转；下离心风扇的下部设置打水环；对应于进气格栅外围处的底盘向机箱内部弯折，形成储水槽的内侧槽壁，同时在底盘上设置包围进气格栅和内侧槽壁的外侧槽壁，内侧槽壁与外侧槽壁之间形成空间即为储水槽，下离心风扇下部形成的打水环在储水槽的内部空间内旋转。

2.根据权利要求1所述的一体式空调器，其特征在于:储水槽围绕底盘上的进气格栅设置，并形成环状结构，内侧槽壁、外侧槽壁和下离心风扇下部的打水环为同心圆。

3.根据权利要求2所述的一体式空调器，其特征在于:储水槽的一侧设置导水槽，导水槽将室内侧部分中蒸发器处凝结的冷凝水引导至储水槽中。

4.根据权利要求3所述的一体式空调器，其特征在于:在机箱内的挡板上设置一通孔，室内侧部分产生的冷凝水通过上述通孔向室外侧部分排出，导水槽的一端与通孔位置相对应，从通孔处流下的冷凝水进入到导水槽中。

5.根据权利要求4所述的一体式空调器，其特征在于:导水槽为一体成型。

6.根据权利要求1所述的一体式空调器，其特征在于:底盘上储水槽位置向下凹陷。

7.根据权利要求1所述的一体式空调器，其特征在于:内侧槽壁的上端高于底盘所在平面。

8.根据权利要求1所述的一体式空调器，其特征在于:外侧槽壁的上部向储水槽外部方向扩张。