CN108361845B - 柜式室内机及空调器 - Google Patents

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；所述壳体设有进风口和出风口，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盘管组，所述盘管组包括呈上下向依次设于所述翅片组上的n₁个主盘管，以及位于所述n₁个主盘管上方的n₂个第一副盘管，n₁≥2，1≤n₂＜n₁，所述n₂个所述第一副盘管一端通过跨管与其中任意n₂个所述主盘管分别一一对应串联连通后，所述n₂个所述第一副盘管的另一端与其余的所述主盘管并联连通。

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。请参阅说明书附图1-A，该常规柜式室内100'在制热状态下，制冷剂首先从后排换热器自下向上流动，再经前排换热器自上向下流出，即制冷剂下进下出，极容易在该双排换热器的下端产生制冷剂积液。由于该制冷剂积液温度较低，使得进风气流与该双排换热器的换热不均匀，使得从出风口上端吹出的是热气流，该热气流密度较小而向上浮动；从出风口下端吹出的是冷气流，该冷气流密度较大而向下沉降，进而导致用户感到头热足凉，大大降低了用户的舒适体验。

发明内容

本发明的主要目的是提出一种柜式室内机，旨在解决常规空调室内机在制热模式下暖足效果差的问题，以提升用户的舒适体验。

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盘管组，所述盘管组包括呈上下向依次设于所述翅片组上的n₁个主盘管，以及位于所述n₁个主盘管上方的n₂个第一副盘管，n₁≥2，1≤n₂＜n₁，所述n₂个所述第一副盘管一端通过跨管与其中任意n₂个所述主盘管分别一一对应串联连通后，所述n₂个所述第一副盘管的另一端与其余的所述主盘管并联连通。所述柜式室内机在制热模式下，制冷剂自所述盘管组下端的并联管路向其上端的并联管路流动。

优选地，所述n个主盘管中，位于最下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上方的任意一主盘管占用所述翅片组的高度H_i，H_i＝[0.6H₁，1.4H₁]。

优选地，所述盘管组还包括设于所述n₂个第一副盘管上方的第二副盘管，所述n₂个所述第一副盘管的另一端与其余的所述主盘管并联连通后，通过跨管与所述第二副盘管连通。

优选地，所述n个主盘管中，位于最下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，任意一所述第一副盘管及/或所述第二副盘管占用所述翅片组的高度为H_f，H_f∈[0.1H₁，0.6H₁]。

优选地，所述第二副盘管占用所述翅片组的高度，小于或等于每一所述第一副盘管占用所述翅片组的高度。

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，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°。

优选地，n₁∈[2，6]。

本发明的技术方案，在柜式室内机内设置单排换热器，该单排换热器包括一翅片组及设于所述翅片组上的盘管组，该盘管组的n₂个第一副盘管一端通过跨管与该盘管组中的任意n₂个所述主盘管分别一一对应串联连通，所述n₂个所述第一副盘管的另一端与其余的所述主盘管并联连通。从而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下端的并联管路分流向上流动，自所述出风口上端吹出的气流为冷气流，自所述出风口下端和中部吹出的气流为热气流，相对处于上层的冷气流密度较大，处于下层的热气流密度较小，故而处于上层的冷气流向下沉降而将处于下层的热气流向下压，进而抑制热气流向上浮动，减少热量散失，使得热量更多地集中在人体活动区，并起到符合人体舒适感觉的头凉足热的效果。

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，该后排不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和加工量，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-A为常规柜式室内机出风效果的示意图；

图1-B为本发明柜式室内机出风效果的示意图；

图2为本发明柜式室内机第一实施例的结构示意图；

图3为图2中柜式室内机的单排换热器与气流换热的示意图；

图4为图2中柜式室内机的单排换热器中的结构示意图

图5为图2中柜式室内机的单排换热器中管路的结构示意图；

图6为图2中柜式室内机的单排换热器中管路的另一结构示意图；

图7为本发明柜式室内机第二实施例中单排换热器的结构示意图；

图8为图7中单排换热器中管路的结构示意图

图9为图7中柜式室内机的单排换热器中管路的另一结构示意图。

附图标号说明：

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在制热模式下暖足效果差的问题，以提升用户的舒适体验。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至图4，图中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，单排换热器130包括一翅片组及盘管组，所述盘管组包括呈上下向依次设于所述翅片组上的n₁个主盘管132，以及位于所述n₁个主盘管132上方的n₂个第一副盘管133，n₁≥2，1≤n₂＜n₁，所述n₂个第一副盘管133一端通过跨管与其中任意n₂个主盘管132分别一一对应串联连通后，所述n₂个第一副盘管133的另一端与其余的主盘管132并联连通。柜式室内机100在制热模式下，制冷剂自所述盘管组下端的并联管路向其上端的并联管路流动，即制冷剂下进上出。

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。

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3和图4，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n₁个主盘管132呈上下向依次设于所述翅片组上，所述n₁个主盘管132的下端并联至总进口管，所述n₂个第一副盘管133一端通过跨管与其中任意n₂个主盘管132上端分别一一对应串联连通，所述n₂个第一副盘管133的另一端与其余的主盘管132并联连通，以使得单排换热器130具有n₁个制冷剂分流支路。至于n₁个主盘管132的具体数量，则没有限定，n₁为大于或等于2的自然数，例如2、3、4、5、6、7等。但是主盘管132的数量不宜过多，否则制冷剂在每一主盘管132的管程较短，制冷剂换热不充分，换热效率下降；主盘管132的数量不宜过少，否则制冷剂在每一主盘管132管程较长，阻力过大，该单排换热器130亦可能在其上端过度过冷，温度太低，导致上端出风温度太低，换热不均匀。故为确保制冷剂在主盘管132内充分换热，优选地，n∈[2，6]。

请参阅图4和图5，在此，以n₁＝3、n₂＝2为例，对制冷剂在单排换热器130内的流向进行解释说明。为便于解释，在此定义：所述n₁个主盘管132中，与第一副盘管133连通的主盘管132均为第一主盘管132a，其余主盘管132均为第二主盘管132b。请参阅图4，在n₁＝3、n₂＝2时，该单排换热器130具有I、II及III共三个制冷剂分流支路。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依次第一主盘管132a、与该第一主盘管132a连通的第一副盘管133，最后汇集于所述总出口管；另一部分制冷剂则经总进口管分流后经过第二主盘管132b后流向所述总出口管，而与前述汇集于所述总出口管的部分制冷剂汇集，实现制冷剂下进上出。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。

请参阅图1-B和图6，当柜式室内机100处于制热模式下时，制冷剂下进上出，使得该单排换热器130的n₁个主盘管132所在位置过热区及/或两相区，该单排换热器130的n₂个第一副盘管133所在位置为制冷剂的过冷区，因此，进风气流通过该单盘换热器的n₁个主盘管132所在位置时，进风气流在此获得较大的热量，所形成热气流自所述出风口的中部和下部位置吹出；进风气流通过单排换热器130的n₂第一副盘管133所在位置时，进风气流获得较小的热量，所形成冷气流自所述出风口的上端吹出，从而实现出风气流上凉下热。特别地，相对处于上层的冷气流密度较大，处于下层的热气流密度较小，故而处于上层的冷气流向下沉降而将处于下层的热气流向下压，进而抑制热气流向上浮动，减少热量散失，使得热量更多地集中在人体活动区，并起到符合人体舒适感觉的头凉足热的效果。

本发明的技术方案，在柜式室内机100内设置单排换热器130，该单排换热器130包括一翅片组及设于所述翅片组上的盘管组，该盘管组的n₂个第一副盘管133一端通过跨管与该盘管组中的任意n₂个主盘管132分别一一对应串联连通，所述n₂个第一副盘管133的另一端与其余的主盘管132并联连通。从而在柜式室内机100进行制热模式时下，制冷剂自所述盘管组下端的并联管路分流向上流动，自所述出风口上端吹出的气流为冷气流，自所述出风口下端和中部吹出的气流为热气流，相对处于上层的冷气流密度较大，处于下层的热气流密度较小，故而处于上层的冷气流向下沉降而将处于下层的热气流向下压，进而抑制热气流向上浮动，减少热量散失，使得热量更多地集中在人体活动区，并起到符合人体舒适感觉的头凉足热的效果。

在此值得一提的是，常规柜式室内机100’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，该后排不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100中，通过采用单排换热器130，该单排热器相对于常规柜式室内机100’的双排换热器而言，减小了翅片及盘管的耗材量和加工量，大大降低了成本。

请参阅图5和图6，基于上述实施例中，所述n₁个主盘管132占用所述翅片的高度可以基本相同，但是为了提高出风口下端的出风温度，以达到暖足效果，所述n₁个主盘管132中，位于最下方的n₂个主盘管132均为第一主盘管132a，位第一主盘管132a占用所述翅片组的高度为H₁，位于第一主盘管132a上方的任意一主盘管132占用所述翅片组的高度H_n，H_n＝[0.6H₁，1.4H₁]。例如，位于第一主盘管132a上方的主盘管132以此定义为第二主盘管132b、第三主盘管132c……第n主盘管，所述第二主盘管132b、第三主盘管132c……第n主盘管占用所述翅片组的高度依次对应为H₂、H₃…H_i，其中，H₂、H₃…H_i＝[0.6H₁，1.4H₁]。。

优选地，每一第一主盘管132a占用所述翅片组的高度，小于第二主盘管132b占用所述翅片组的高度，单排换热器130在第一主盘管132a所在位置的过热效果优于第二主盘管132b的过热效果，进风气流通过单排换热器130下端后形成温度较高的热气流，该热气流自所述出风口的下端吹出，达到更佳的暖足效果。或者，兼顾制冷的分流效果，每一第一主盘管132a与位于第一主盘管132a上方的第二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。

请参阅图7和图8，在本发明的第二实施例中，与上述第一实施例不同之处在于，所述盘管组还包括设于所述n₂个第一副盘管133上方的第二副盘管134，所述n₂个第一副盘管133的另一端与其余的主盘管132并联连通后，通过跨管与第二副盘管134连通。

具体地，所述n₂个第一副盘管133的上端与第二主盘管132b的上端通过跨管与第二副盘管134的下端连通。该柜式室内机100在制热模式下，该单排换热器130的第二副盘管134所在位置为制冷剂的过冷区，制冷剂首先经n₁个主盘管132及n₂个第一副盘管133流出后，进入第二副盘管134中进行换热，在此进一步过冷。进风气流在此与单盘化热器的副盘管及翅片发生热交换形成温度略低的冷气流，该冷气流自出风口的上端吹出，冷气流向下沉降而压制上述的热气流的浮动。

由此可见，本发明第二实施例中的柜式室内机100，不仅能够确保该单排换热器130充分换热，提高换热效率，且能够抑制热气流向上浮动，从而减少热量散失，使得热量更多地集中在人体活动区，并起到符合人体舒适感觉的头凉足热的效果。

请参阅图8和图9，在本实施例中，所述n个主盘管132中，位于最下方的主盘管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，任意一第一副盘管133占用所述翅片组的高度为H_f，H_f∈[0.1H₁，0.6H₁]；及/或，所述第二副盘管134占用所述翅片组的高度为H_f，H_f∈[0.1H₁，0.6H₁]。即是说，第一副盘管133或第二副盘管134占用所述翅片组的高度，小于任意一主盘管132占用所述翅片组的高度，制冷剂在单排换热器130的上端过冷，过冷段较短，故而进风气流通过所述单排换热器130上端后形成的冷气流温度不至于过低，使得该冷气流起到压制热气流上浮的效果时，亦不会引起用户的不适感。

优选地，第二副盘管134占用所述翅片组的高度，小于或等于每一第一副盘管133占用所述翅片组的高度，以使得进风气流通过该单排换热器130的第二副盘管1343后形成的冷气流温度不至于过低，如此一方面，该冷气流既可压制下方的热气流向上浮动，另一方面该冷气流与下方的热气流温差不至于过大，不易引起用户的不适感。

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或者1.5mm等，在此，任意相邻的两换热器翅片131之间的间距优选为1.0mm～1.5mm，例如，1.2mm、1.3mm或者1.4mm，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。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 (7)

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

换热器，所述换热器为单排换热器，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盘管组，所述盘管组包括呈上下向依次设于所述翅片组上的n₁个主盘管，以及位于所述n₁个主盘管上方的n₂个第一副盘管，n₁≥2，1≤n₂＜n₁，所述n₂个所述第一副盘管一端通过跨管与其中任意n₂个所述主盘管分别一一对应串联连通后，所述n₂个所述第一副盘管的另一端与其余的所述主盘管并联连通；

所述柜式室内机在制热模式下，制冷剂自所述n₁个主盘管下端的并联管路向其上端的并联管路流动；

所述n₁个主盘管中，位于最下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上方的任意一主盘管占用所述翅片组的高度H_i，H_i=[0.6H₁，1.4H₁]；

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；

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。

2.如权利要求1所述的柜式室内机，其特征在于，所述盘管组还包括设于所述n₂个第一副盘管上方的第二副盘管，所述n₂个所述第一副盘管的另一端与其余的所述主盘管并联连通后，通过跨管与所述第二副盘管连通。

3.如权利要求2所述的柜式室内机，其特征在于，所述n₁个主盘管中，位于最下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，任意一所述第一副盘管及/或所述第二副盘管占用所述翅片组的高度为H_f，H_f∈[0.1H₁，0.6H₁]。

4.如权利要求3所述的柜式室内机，其特征在于，所述第二副盘管占用所述翅片组的高度，小于或等于每一所述第一副盘管占用所述翅片组的高度。

5.如权利要求1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°。

6.如权利要求1至4任意一项所述的柜式室内机，其特征在于，n₁∈[2，6]。

7.一种空调器，其特征在于，包括如权利要求1至6任意一项所述的柜式室内机。