CN108278681A - 柜式室内机及空调器 - Google Patents

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CN108278681A CN201810239003.9A CN201810239003A CN108278681A CN 108278681 A CN108278681 A CN 108278681A CN 201810239003 A CN201810239003 A CN 201810239003A CN 108278681 A CN108278681 A CN 108278681A
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Abstract

本发明公开一种柜式室内机及空调器，所述柜式室内机包括壳体、贯流风轮及单排换热器；所述壳体的后侧壁设有进风口，所述壳体的前侧壁设有出风口，所述出风口呈上下向延伸，所述壳体内具有连通所述进风口和所述出风口的风道；所述贯流风轮安装于所述风道内，且呈上下向延伸设置；所述单排换热器设于所述风道内，且位于所述贯流风轮和进风口之间，所述单排换热器包括一翅片组及设于所述翅片组上的盘管组，所述盘管组包括自上向下依次设置的多个主盘管及多个副盘管，每一所述主盘管至少与其中一所述副盘管对应串联，以在所述翅片组上形成多个分流管路；所述柜式室内机在制热模式下，制冷剂自每一所述分流管路的上端的向其下端的流动。

Description

柜式室内机及空调器
技术领域
本发明涉及空调器技术领域，特别涉及一种柜式室内机及空调器。
背景技术
常规柜式室内机通常使用的换热器为双排换热器，该双排换热器包括前排换热器和后排换热器，进风气流依次吹过前排换热器和后排换热器进行换热，换热后形成出风气流向室内吹出。在气流穿过蒸发器进行换热时，前排蒸发器换热好，后排蒸发器换热差，后排蒸发器得不到充分利用，还增加了成本。而且，制热状态下，在双排蒸发器的n型流路中，制冷剂首先从后排换热器自上向下流动，再经前排换热器自上向下流出，位于进风侧的制冷剂支路出口制冷剂温度较低，背风侧的制冷剂支路进口温度较高，进出口的水平位置相差不大，这样导致冷热干扰，影响换热效率。。
发明内容
本发明的主要目的是提出一种柜式室内机及空调器，旨在提高换热效率，节省成本。
为实现上述目的，本发明提出一种柜式室内机及包括有所述柜式室内机的空调器，所述柜式室内机包括壳体、贯流风轮及单排换热器；所述壳体的后侧壁设有进风口，所述壳体的前侧壁设有出风口，所述出风口呈上下向延伸，所述壳体内具有连通所述进风口和所述出风口的风道；所述贯流风轮安装于所述风道内，且呈上下向延伸设置；所述单排换热器设于所述风道内，且位于所述贯流风轮和进风口之间，所述单排换热器包括一翅片组及设于所述翅片组上的盘管组，所述盘管组包括自上向下依次设置的多个主盘管及设置的多个副盘管，每一所述主盘管至少与其中一所述副盘管对应串联，以在所述翅片组上形成多个分流管路；所述柜式室内机在制热模式下，制冷剂自每一所述分流管路的上端的向其下端的流动。
优选地，所述主盘管数量为三个，所述三个主盘管自上向下依次为第一主盘管、第二主盘管及第三主盘管；所述多个副盘管包括与所述第一主盘管串联的第一副盘管、与所述第二主盘管串联的第二副盘管，与所述第三主盘管串联的第三副盘管、以及与所述第二副盘管串联的第四副盘管。
优选地，所述第四副盘管的另一端与所述第一副盘管及第三副盘管并联连通。
优选地，所述翅片组的高度为H0，所述多个主盘管占用所述翅片组的总高度为H总，H总∈[0.2H0，0.4H0]。
优选地，所述n个主盘管中，位于最上方的主盘管为第一主盘管，所述第一主盘管占用所述翅片组的高度为H1，位于所述第一主盘管下方除最下方主盘管外的任意一主盘管占用所述翅片组的高度Hi，Hi＝[0.8H1，1.4H1]。
优选地，所述翅片组包括多个间隔排布的换热翅片，任意相邻的两所述换热翅片之间的间距为0.6mm～2.0mm。
优选地，每一所述换热翅片的宽度为10mm～25mm。
优选地，所述单排换热器在所述壳体的宽度方向上，呈向后凹陷的凹弧状设置，以使得所述单排换热器呈半包围状包围所述贯流风轮。
优选地，所述单排换热器所占扇形区域对应的圆心位于所述贯流风轮的旋转中心，且所述扇形区域对应的圆心角为110°～180°。
本发明的技术方案，通过在柜式室内机内设置单排换热器，所述单排换热器的n个主盘管分别与所述n个副盘管一一对应串联，以在所述翅片组上形成多个分流管路，在所述柜式室内机进行制热模式时下，制冷剂自所述盘管组上端的并联管路分流向下流动，即制冷剂上进下出。因此，在换热过程中，制冷剂液化后由于自身的重力作用，适当减小液化后的制冷剂在主盘管中的流动阻力，从而当进风气流经过翅片后，由于制冷剂的不断流动换热，不易产生制冷剂积液，进而，持续流动的制冷剂与进风气流的有效换热，大幅度提高了柜式室内机的换热效率。
在此值得一提的是，常规柜式室内机的在工作时，其前排蒸发器贡献约 70％的换热量，后排蒸发器贡献约30％换热量，该后排的换热器得不到充分利用，还增加了成本。而在本发明的柜式室内机中，通过采用单排换热器，该单排换热器相对于常规柜式室内机的双排换热器而言，减小了翅片及盘管的耗材量及加工量，大大降低了成本。
附图说明
为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图示出的结构获得其他的附图。
图1为本发明柜式室内机一实施例的结构示意图；
图2为图1中单排换热器与气流换热的示意图；
图3为图1中单排换热器的结构示意图；
图4为图3中柜式室内机的单排换热器中管路的结构示意图；
图5为图3中单排换热器在制热模式下，制冷剂流向的示意图；
图6为图3中单排换热器的管路的另一结构示意图。
附图标号说明：
标号 名称 标号 名称
100 柜式室内机 132b 第二主盘管
110 壳体 132c 第三主盘管
120 贯流风轮 133 副盘管
130 单排换热器 133a 第一副盘管
131 换热翅片 133b 第二副盘管
132 主盘管 133c 第三副盘管
132a 第一主盘管 134 第四副盘管
本发明目的实现、功能特点及优点将结合实施例，参照附图做进一步说明。
具体实施方式
下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明的一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
需要说明，若本发明实施例中有涉及方向性指示(诸如上、下、左、右、前、后……)，则该方向性指示仅用于解释在某一特定姿态(如附图所示)下各部件之间的相对位置关系、运动情况等，如果该特定姿态发生改变时，则该方向性指示也相应地随之改变。
另外，若本发明实施例中有涉及“第一”、“第二”等的描述，则该“第一”、“第二”等的描述仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示其相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括至少一个该特征。另外，各个实施例之间的技术方案可以相互结合，但是必须是以本领域普通技术人员能够实现为基础，当技术方案的结合出现相互矛盾或无法实现时应当认为这种技术方案的结合不存在，也不在本发明要求的保护范围之内。
本发明提供一种柜式室内机，能够解决常规空调室内机的换热器的下端产生制冷剂积液，以提高换热效率。应说明的是，该柜式室内机可以是方形柜机或者圆形柜机，在以下实施例中，均以圆形柜机为例进行解释说明。
请参阅图2、图3及图4，虚线箭头指示的是流体流动方向。本发明的柜式室内机100的第一实施例中，柜式室内机100包括壳体110、贯流风轮120 及单排换热器130；壳体110的后侧壁设有进风口，壳体110的前侧壁设有出风口，所述出风口呈上下向延伸，壳体110内具有连通所述进风口和所述出风口的风道；贯流风轮120安装于所述风道内，且呈上下向延伸设置；单排换热器130设于所述风道内，且位于贯流风轮120和进风口之间，所述单排换热器包括一翅片组及设于所述翅片组上的盘管组，所述盘管组包括自上向下依次设置的多个主盘管132及多个副盘管133，每一主盘管132与其中至少一个副盘管133一一对应串联，以在所述翅片组上形成多个分流管路。所述柜式室内机在制热模式下，制冷剂自每一所述分流管路的上端的向其下端的流动，即制冷剂上进下出。
具体而言，柜式室内机100为圆形柜机，故柜式室内机100的壳体110呈圆形设置。在其他实施例中，柜式室内机100为方形柜机，其壳体110呈方形柱状设置。此外，壳体110亦可以呈椭圆形柱状设置，并没有具体限定，视实际需要安装位置或占用空间大小等不同而进行相应设计即可。所述进风口设于壳体110的后侧壁，且所述进风口呈上下向延伸；所述出风口设于壳体110的前侧壁，所述出风口亦呈上下向延伸而与所述进风口相对。
请参阅图2和图3，单排换热器130位于贯流风轮120和进风口之间。在柜式室内机100工作时，贯流风轮120旋转以驱动进风气流自所述进风口进入所述风道，该进风气流在风道内与该单排换热器130换热后形成出风气流，该出风气流在贯流风轮120的驱动下，自所述出风口向室内吹出。
请参阅图4和图5，单排换热器130的翅片组包括多个依次间隔设置的换热翅片131。单排换热器130的多个主盘管132分别与所述多个副盘管133一一对应串联，以在所述翅片组上形成多个分流管路，所述多个分流管路的上端与总进口管连通，所述多个分流管路的下端与总出口管连通。应说明的是，该“总进口管”及“总出口管”均是针对制热模式下制冷剂的流动方向而言的。在制冷模式下时，制冷剂在单排换热器130中的流向相反，故该“总进口管”实际应为总出口管，该“总出口管”实际应为总进口管。
至于所述分流管路的数量，可以是两个或者三个，具体在本实施例中，所述分流管路的数量为三个，该三个分流管路分别如图5中I、II、III所示。当柜式室内机100处于制热模式时，制冷剂进入总进口管后，制冷剂经总进口管分别进入I、II、III，每一分流管路内的制冷剂依次经该分流管路上的主盘管132、副盘管133向下流动至所述总出口管，最终三个所述分流管路的制冷剂自所述总出口管汇集流出，实现制冷剂上进下出。
本发明的技术方案，通过在柜式室内机100内设置单排换热器130，所述单排换热器的n个主盘管132分别与所述n个副盘管133一一对应串联，以在所述翅片组上形成多个分流管路，从而在柜式室内机100进行制热模式时下，制冷剂上进下出。在换热过程中，制冷剂液化后由于自身的重力作用，适当减小液化后的制冷剂在主盘管中的流动阻力，从而当进风气流经过翅片后，由于制冷剂的不断流动换热，不易产生制冷剂积液，进而，持续流动的制冷剂与进风气流的有效换热，大幅度提高了柜式室内机的换热效率。
在此值得一提的是，常规柜式室内机的在工作时，其前排蒸发器贡献约 70％的换热量，后排蒸发器贡献约30％换热量，该后排的换热器得不到充分利用，还增加了成本。而在本发明的柜式室内机中，通过采用单排换热器，该单排换热器相对于常规柜式室内机的双排换热器而言，减小了翅片及盘管的耗材量及加工量，大大降低了成本。
请参阅图4和图5，在本实施例中，主盘管132数量为三个，所述三个主盘管132自上向下依次为第一主盘管132a、第二主盘管132b及第三主盘管132c；所述多个副盘管133包括与第一主盘管132a串联的第一副盘管133a、与第二主盘管132b串联的第二副盘管133b，以及与第三主盘管132c串联的第三副盘管 133c。
请参阅图6，基于上述实施例，为确保所述第二分流管路的总管程与其余分流管路的管程大致相当的同时，且能够确保在制热模式下，制冷剂能够在该第二分流管路的上端完全液化，以达到更好的换热效率，故在本实施例中，所述多个副盘管133还包括第四副盘管134，所述第四副盘管134下端与第二副盘管133b连通。
具体而言，第一主盘管132a与第一副盘管133a串联成第一分流管路(如图 5中I所示)，第二主盘管132b与第二副盘管133b、以及第四副盘管134串联成第二分流管路(如图5中II所示)，第三主盘管132c与第三副盘管133c串联成第三分流管路(如图5中III所示)。当柜式室内机100处于制热模式时，制冷剂进入总进口管后，部分制冷剂经总进口管分流后经第一分流支路上的第一主盘管 132a、第一副盘管133a汇集于所述总出口管；再一部分经第二分流支路上的第二主盘管132b、第二副盘管133b、第四副盘管134，最后汇集于所述总出口管；其余部分制冷剂经第三分流支路上的第三主盘管132c、第二副盘管133c汇集于所述总出口管，而与前述第一分流支路及第二分流支路的制冷剂汇集。
请参阅图6，在本实施例中，考虑到前述各个分流管路的制冷剂汇集到所述总出口管时，各个分流管路的制冷剂出口温度相差不宜过大，否则不同温度的制冷剂混合换热，大大降低换热效率。因此，每一分流管路中主盘管和副盘管的总管程与其余任意一分流支路中主盘管和副盘管的总管程应大致保持相当，以确保各个分流管路的制冷剂出口温度相差较小。
在本实施例中，所述第四副盘管134及第三副盘管133c均位于该单排换热器的最下端，该单排换热器130在所述第四副盘管134、第三副盘管133c以及第一副盘管133a的下端部分所在位置，形成制冷剂的过冷区，进风气流自该过冷区通过时，获得的热量较少。
请参阅图4和图6，在本实施例中，所述n个主盘管132占用所述翅片组的高度可以基本相同，亦可以不相同。所述n个主盘管132中，位于最上方的主盘管132为第一主盘管132a，第一主盘管132a占用所述翅片组的高度为 H1，位于所述第一主盘管132a下方除最下方主盘管外的任意一主盘管132占用所述翅片组的高度Hi，Hi＝[0.8H1，1.4H1]，i为2、3……n-1中任意一自然数。即相当于位于第一主盘管132a下方的主盘管132为第二、第三…第i主盘管，第一主盘管132a占用所述翅片组的高度为H1，第二、第三…第i主盘管占用所述翅片组的高度为H2，H3…Hi，H2，H3…Hi＝[0.8H1，1.4H1]。或者，兼顾制冷的分流效果，第一主盘管132a与位于第一主盘管132a上方的第二主盘管132b、第三主盘管132c…第n主盘管亦可采用相同或者略有不同的高度，使得制热达到换热器下端温度较高的效果，同时制冷时也有较好的分流和换热效果。
在本实施例中，为了确保在该单排换热器130的过热区、两相区和过冷区从上到下依次设置，使得经过各部分管组换热的空气获得不同的热量，优选地，所述翅片组的高度为H0，所述多个主盘管占用所述翅片组的总高度为 H总，H总∈[0.2H0，0.4H0]，例如，0.25H0、0.30H0、0.35H0等。以此设置，在制热模式下，单排换热器130的上端位置形成有制冷剂的过热区，且在该单排换热器130的中部及其以下依次形成制冷剂的两相区和过冷区。以此使得蒸发器上的温度以及自所述出风口吹出的出风气流的温度从上到下呈现从高到底的梯度分布，从而使得从上到下的温度逐渐变化，变化幅度较小，既改善了换热的不均匀性，提高了换热效率，又改善了舒适性。
请参阅图2和图3，基于上述任意一实施例，由于柜式室内机100采用单排换热器130，因此，在本实施例中，为了确保进风气流能够与该单排换热器 130充分换热，以提高换热效率，单排换热器130在壳体110的宽度方向上，呈向后凹陷的凹弧状设置，以使得单排换热器130呈半包围状包围贯流风轮 120。
具体地，单排换热器130设于贯流风轮120和进风口之间，且单排换热器130 自后向前呈半包围状包围贯流风轮120，以此可在柜式室内机100内部的较小空间内，将单排换热器130的尺寸设计得较大，有效增大单排换热器130的换热面积，从而有利于提高换热效率。相比于常规的直排状的换热器，本发明的单排换热器130的换热面积更大，换热效率更高。
为确保单排换热器130的进风面积，优选地，单排换热器130所占扇形区域对应的圆心位于贯流风轮120的旋转中心，且所述扇形区域对应的圆心角为110°～180°，例如120°、130°、140°、150°、160°、170°等均可，在此不设限定。以此设计，可增大单排换热器130包围贯流风轮120的范围，增大单排换热器130的进风面积，确保换热均匀。
请参阅图2和图3，在本实施例中，所述翅片组包括多个间隔排布的换热翅片131，所述多个换热翅片131绕贯流风轮120的外围依次间隔排布。若所述多个换热翅片131之间的间距过大，易造成进风气流与换热翅片131接触不充分，换热效果较差；若所述多个换热翅片131之间的间距过小，则所述多个换热翅片131较为密集而增大了风阻，进风气流难以通过单排换热器130，大大减小出风量。故在此限定，任意相邻的两所述换热翅片131之间的间距为0.6mm～2.0mm，例如，具体可以是0.8mm、1.0mm、1.2mm、1.5mm或1.8mm 等。在此，任意相邻的两所述换热翅片131之间的间距优选为1.0mm～1.5mm，以此确保各个换热翅片131与进风气流充分接触换热的同时，进风气流能够顺畅地通过单排换热器130。
进一步地，为确保该单排换热器100具有较大的换热面积的同时，且确保气流能够顺畅通过，故优选地，每一所述换热翅片的宽度为10mm～25mm，例如12mm、14mm、16mm、18mm、20mm、22mm，或者24mm等。特别地，在单排换热器130所占扇形区域对应的圆心角为120°～130°、且任意相邻的两所述换热翅片131之间的间距为0.8mm～1.5mm，每一所述换热翅片131 的宽度为18mm～20mm时，单排换热器130达到最佳的换热效率。
本发明还提供一种空调器，所述空调器包括柜式室内机，所述柜式室内机的具体结构参照上述实施例，由于本空调器采用了上述所有实施例的全部技术方案，因此同样具有上述实施例的技术方案所带来的所有有益效果，在此不再一一赘述。
以上所述仅为本发明的优选实施例，并非因此限制本发明的专利范围，凡是在本发明的发明构思下，利用本发明说明书及附图内容所作的等效结构变换，或直接/间接运用在其他相关的技术领域均包括在本发明的专利保护范围内。

Claims (10)

1.一种柜式室内机，其特征在于，包括：
壳体，所述壳体的后侧壁设有进风口，所述壳体的前侧壁设有出风口，所述出风口呈上下向延伸，所述壳体内具有连通所述进风口和所述出风口的风道；
贯流风轮，安装于所述风道内，且呈上下向延伸设置；以及
单排换热器，设于所述风道内，且位于所述贯流风轮和进风口之间，所述单排换热器包括一翅片组及设于所述翅片组上的盘管组，所述盘管组包括自上向下依次设置的多个主盘管及设于多个副盘管，每一所述主盘管至少与其中一所述副盘管对应串联，以在所述翅片组上形成多个分流管路；
所述柜式室内机在制热模式下，制冷剂自每一所述分流管路的上端的向其下端的流动。
2.如权利要求1所述的柜式室内机，其特征在于，所述主盘管数量为三个，所述三个主盘管自上向下依次为第一主盘管、第二主盘管及第三主盘管；所述多个副盘管包括与所述第一主盘管串联的第一副盘管、与所述第二主盘管串联的第二副盘管，与所述第三主盘管串联的第三副盘管、以及与所述第二副盘管串联的第四副盘管。
3.如权利要求2所述的柜式室内机，其特征在于，所述第四副盘管另一端与所述第一副盘管及第三副盘管的另一端并联连通。
4.如权利要求1所述的柜式室内机，其特征在于，所述翅片组的高度为H0，所述多个主盘管占用所述翅片组的总高度为H总，H总∈[0.2H0，0.4H0]。
5.如权利要求4所述的柜式室内机，其特征在于，所述n个主盘管中，位于最上方的主盘管为第一主盘管，所述第一主盘管占用所述翅片组的高度为H1，位于所述第一主盘管下方除最下方主盘管外的任意一主盘管占用所述翅片组的高度Hi，Hi＝[0.8H1，1.4H1]。
6.如权利要求1至5任意一项所述的柜式室内机，其特征在于，所述翅片组包括多个间隔排布的换热翅片，任意相邻的两所述换热翅片之间的间距为0.6mm～2.0mm。
7.如权利要求6所述的柜式室内机，其特征在于，每一所述换热翅片的宽度为10mm～25mm。
8.如权利要求1至5任意一项所述的柜式室内机，其特征在于，所述单排换热器在所述壳体的宽度方向上，呈向后凹陷的凹弧状设置，以使得所述单排换热器呈半包围状包围所述贯流风轮。
9.如权利要求8所述的柜式室内机，其特征在于，所述单排换热器所占扇形区域对应的圆心位于所述贯流风轮的旋转中心，且所述扇形区域对应的圆心角为110°～180°。
10.一种空调器，其特征在于，包括如权利要求1至9任意一项所述的柜式室内机。
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