CN110454871A - 一体式空调 - Google Patents

Abstract

本发明提供一种一体式空调，包括空调主机，空调主机包括：电机、室外机组件和室内机组件；室外机组件包括压缩机、冷凝器和第一风轮，室内机组件包括蒸发器和第二风轮；压缩机和电机的轴向相互平行，第一风轮和第二风轮沿电机的轴向分布在电机的两侧，电机用于带动第一风轮和第二风轮转动；冷凝器和第一风轮相邻设置且位于第一风轮远离风机的一侧，蒸发器和第二风轮相邻设置且位于第二风轮远离风机的一侧；室外机组件的进气口和室内机组件的入风口分别位于远离电机的两侧，室外机组件的排气口和所述室内机组件的出风口位于远离压缩机的同一侧。本发明提供的一体式空调，布局合理，结构紧凑。

Description

一体式空调

技术领域

本发明涉及散热技术领域，尤其涉及一种一体式空调。

背景技术

空调包括室内机组件和室外机组件，将室内机组件和室外机组件设置于一个机壳内的空调称为一体式空调。一体式空调具有能效高、风量大等优点，在设备机房、科研院所、厨房等场地应用广泛。

现有技术中，一体式空调的内部布局需要考虑到压缩机的形式和风轮的形式，以及冷凝器和蒸发器的形状，一体式空调的内部布局具有一定的难度。现有技术中为了避免室外机组件和室内机组件的进排气互相干扰影响到换热效率，通常将室外机组件和室内机组件在壳体内分布在不同的两侧，界限分明，因而室外机组件的热排气和室内机组件的冷排风布置在不同侧。

现有技术中，由于室外机组件的热排气和室内机组件的冷排风布置在不同侧，会导致室外机组件的热排气和室内机组件的冷排风的排布困难，排风管的复杂排布影响空调的排风能力，并且较高的风阻会降低一体式空调的换热效率。

发明内容

本发明提供一种一体式空调，布局合理，室外机组件的热排气和室内机组件的冷排风位于同一侧，便于管路排布和零部件安装。

本发明提供一种一体式空调，包括空调主机，所述空调主机包括：电机、室外机组件和室内机组件；所述室外机组件包括压缩机、冷凝器和第一风轮，所述室内机组件包括蒸发器和第二风轮；

所述压缩机和所述电机的轴向相互平行，所述第一风轮和所述第二风轮沿所述电机的轴向分布在所述电机的两侧，所述电机用于带动所述第一风轮和所述第二风轮转动；所述冷凝器和所述第一风轮相邻设置且位于所述第一风轮远离所述电机的一侧，所述蒸发器和所述第二风轮相邻设置且位于所述第二风轮远离所述电机的一侧；

所述室外机组件的进气口和所述室内机组件的入风口分别位于远离所述电机的两侧，所述室外机组件的排气口和所述室内机组件的出风口位于远离所述压缩机的同一侧。

本发明实施例提供的一体式空调，室外机组件和室内机组件布局合理，重量配比均衡，容易安装；结构紧凑，整体尺寸减小，适用范围较广；室外机组件的热排气和室内机组件的冷排风设置在同一侧，便于热排风管的安装，减小了风阻提高了换热效率；一个电机同时为室外机组件和室内机组件中的风轮提供转动动力，布局合理，节省电机数量；压缩机和电机的轴向平行设置，有利于调整以避免共振现象；室外机组件和室内机组件分布在壳体内的两侧，不会互相产生干扰。

所述压缩机与所述冷凝器、蒸发器分别通过管路连接。

所述冷凝器和所述第一风轮固定连接，所述蒸发器和所述第二风轮固定连接。

所述室内机组件的出风口与室内连通，所述室外机组件的排气口通过排风管与室外连通。

所述室外机组件的排气口连接有排风管，所述室外机组件的进气口连接有进风管，所述排风管和所述进风管均伸入所述公共气道内。

所述排风管伸入所述公共气道的位置位于所述进风管伸入公共气道的位置的上方。

所述进风管上设置有空气净化器。

所述空调主机还包括壳体，所述压缩机、所述电机、所述冷凝器、所述蒸发器、所述第一风轮、所述第二风轮固定安装在所述壳体内。

所述壳体上设置有与所述室内机组件的出风口对应的出风栅格。

所述一体式空调安装在建筑物的吊顶组件上。

本发明实施例提供的一体式空调，室外机组件和室内机组件布局合理，重量配比均衡，容易安装；结构紧凑，整体尺寸减小，适用范围较广；室外机组件的热排气和室内机组件的冷排风设置在同一侧，便于热排风管的安装，减小了风阻提高了换热效率；一个电机同时为室外机组件和室内机组件中的风轮提供转动动力，布局合理，节省电机数量；压缩机和电机的轴向平行设置，有利于调整以避免共振现象；室外机组件和室内机组件分布在壳体内的两侧，不会互相产生干扰；室外机组件的排风管伸入公共气道的位置高于进风管伸入公共气道的位置，可以保证气压平衡，设置可以形成有利的排气压差从而保证冷凝器的有效散热。

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一简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图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性的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为本发明实施例提供的一体式空调的布局的结构示意图；

图2为本发明实施例提供的一体式空调的布局的立体结构示意图；

图3为本发明实施例提供的室外机排气布局的结构示意图；

图4为图3的局部放大图。

附图标记：

100-空调主机

10-电机

20-室外机组件

21-压缩机

22-冷凝器

23-第一风轮

24-进气口

25-排气口

26-排风管

27-进风管

30-室内机组件

31-蒸发器

32-第二风轮

33-入风口

34-出风口

40-壳体

200-公共气道

300-空气净化器

400-吊顶组件

具体实施方式

为使本发明的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本发明中的附图，对本发明中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本发明一部分实施例，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。

在本发明的描述中，需要理解的是，所使用的术语“中心”、“长度”、“宽度”、“厚度”、“顶端”、“底端”、“上”、“下”、“左”、“右”、“前”、“后”、“竖直”、“水平”、“内”、“外”“轴向”、“周向”等指示方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的位置或原件必须具有特定的方位、以特定的构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。

此外，术语“第一”、“第二”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示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一个或者更多个该特征。在本发明的描述中，“多个”的含义是至少两个，例如两个、三个等，除非另有明确具体的限定。

在本发明中，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”、“固定”等应做广义理解，例如可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或成为一体；可以是机械连接，也可以是电连接或者可以互相通讯；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以使两个元件内部的连通或两个元件的相互作用关系。对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。

在本发明中，除非另有明确的规定和限定，第一特征在第二特征之“上”或之“下”可以包括第一和第二特征直接接触，也可以包括第一和第二特征不是直接接触而是通过它们之间的另外的特征接触。而且，第一特征在第二特征“之上”、“上方”和“上面”包括第一特征在第二特征正上方和斜上方，或仅仅表示第一特征水平高度高于第二特征。第一特征在第二特征“之下”、“下方”和“下面”包括第一特征在第二特征正下方和斜下方，或仅仅表示第一特征水平高度小于第二特征。

下面参考附图并结合具体的实施例描述本发明。

图1为本发明实施例提供的一体式空调的布局的结构示意图，图2为本发明实施例提供的一体式空调的布局的立体结构示意图，参考图1和图2所示，本发明提供一种一体式空调，包括空调主机100，空调主机100包括：电机10、室外机组件20和室内机组件30；室外机组件20包括压缩机21、冷凝器22和第一风轮23，室内机组件30包括蒸发器31和第二风轮32；

压缩机21和电机10的轴向相互平行，第一风轮23和第二风轮32沿电机10的轴向分布在电机10的两侧，电机10用于带动第一风轮23和第二风轮32转动；冷凝器22和第一风轮23相邻设置且位于第一风轮23远离电机10的一侧，蒸发器31与第二风轮32相邻设置且位于第二风轮32远离电机10的一侧；

室外机组件20的进气口24和室内机组件30的入风口33分别位于远离电机10的两侧，室外机组件20的排气口25和室内机组件30的出风口34位于远离压缩机21的同一侧。

由于压缩机21的重量几乎相当于其它所有零部件的重量的总和，因此，在考虑各个部件的位置布局时，需要考虑整体的重量配比均衡。本实施例中，压缩机21相对独立设置，冷凝器22、蒸发器31、电机10、第一风轮23和第二风轮32相对集中设置，以平衡重量配比，便于安装。

此外，一体式空调的特点为室外机组件20和室内机组件30布局在一处，室外机组件20中的第一风轮23和室内机组件30中的第二风轮32都需要电机10来驱动其转动，本实施例中，仅布置一个电机10，第一风轮23和第二风轮32分布在电机10的两端，一个电机10即可同时为第一风轮23和第二风轮32提供动力。

压缩机21和电机10构成双震源，通过将压缩机21和电机10的轴向平行设置，通过调整两者之间的距离可以较容易地避免产生共振。由于电机10同时为第一风轮31和第二风轮32提供动力，第一风轮31和第二风轮32同向设置，第一风轮31和第二风轮32的转动方向一致，可降低整体内部的动力损失。

冷凝器22和第一风轮23相邻设置，蒸发器31与第二风轮32相邻设置，冷凝器22和蒸发器31皆位于空调主机100靠外侧的位置，以便于室外机组件20和室内机组件30的进气和排气设置。室外机组件20的进气口24位于冷凝器22远离电机10的一侧，室内机组件30的进风口33位于蒸发器31远离电机10的一侧。室外机组件20的排气口25位于第一风轮23远离压缩机21的一侧，室内机组件30的出风口34位于第二风轮32远离压缩机21的一侧，即室外机组件20的排气口25和室内机组件30的出风口34位于同一侧，这样有利于排气管道的安装。

由于空调中存在制冷剂，制冷剂的特性是，由气态变为液态时，释放大量的热量，由液态变为气态时，吸收大量的热量。本实施例中一体式空调的原理是通过压缩机21将气态的制冷剂压缩为高温高压的气态制冷剂，然后送到冷凝器22散热后成为常温高压的液态制冷剂，室外机组件20中的第一风轮23将室外的空气从冷凝器22中吹过，所以室外机组件24的排气口25排出的是热风；接下来进入蒸发器31，液态的制冷剂汽化，变成气态低温的制冷剂，过程中吸收大量的热量，蒸发器31变冷。室内机组件30中的第二风轮32将室内的空气从蒸发器31中吹过，所以室内机组件30的出风口34吹出来的是冷风，冷风进入室内，起到为室内降温的作用。

本发明实施例提供的一体式空调，室外机组件和室内机组件布局合理，重量配比均衡，容易安装；结构紧凑，整体尺寸减小，适用范围较广；室外机组件的热排气和室内机组件的冷排风设置在同一侧，便于热排风管的安装，减小了风阻提高了换热效率；一个电机同时为室外机组件和室内机组件中的风轮提供转动动力，布局合理，节省电机数量；压缩机和电机的轴向平行设置，有利于调整以避免共振现象；室外机组件和室内机组件分布在壳体内的两侧，不会互相产生干扰。

下面采用更加详细的实施例，对各部件的结构进行详细说明。

根据上述空调的工作原理，可知制冷剂需要在压缩机21、冷凝器22和蒸发器31之间流动，因此，压缩机21与冷凝器22、蒸发器31之间需要通过管路连接。可选地，管路可以为铜管。参考图1和图2所示，压缩机21、冷凝器22和蒸发器31三者之间的位置关系构成了三角形形状，因此在其中排布管路难度较低。

进一步地，本实施例中，冷凝器22和第一风轮23固定连接，蒸发器31和第二风轮32固定连接。第一风轮23需要将空气吸入，使得空气经过冷凝器22吸收冷凝器22散发的热量并经排气口25排出，为了保证第一风轮23的吸气和排气效果，应将第一风轮23与冷凝器22固定在一起。同时，第二风轮32需要将室内空气吸入，使得空气经过蒸发器31被降温，再经过出风口34排出，将第二风轮32和蒸发器31固定连接在一起，以保证进风和出风效果。具体地，固定连接方式可以为螺栓固定连接，保证固定的可靠性即可。通过将冷凝器22和第一风轮23固定连接，将蒸发器31和第二风轮32固定连接，不仅保证了进气和排气的效果，提高了散热效率，还有利于提高一体式空调整体的稳定性和牢固性。

风轮的形式有很多种，包括轴流式、离心式和贯流式等，本实施例对风轮的形式不做具体限制。风轮的外侧一般罩设有风轮蜗壳，以起到保护风轮和限定风轮的气体流动方向的作用。

本实施例中，室内机组件30的出风口34与室内连通，室外机组件20的排气口25通过排风管26与室外连通。室内机组件30的出风口34排出的是冷风，直接与室内连通，以起到降低室内温度的作用。室外机组件20的排气口25排出的是热风，需要通过排风管26排入室外，以避免其对室内机组件30的出风口34排出的冷风产生干扰。采用该方式时，需要在墙体上开孔以使得排风管26通过，在墙体上开孔可能存在建筑安全和费用高昂的问题。

图3为本发明实施例提供的室外机排气布局的结构示意图；图4为图3的局部放大图，参考图3和图4所示，在本发明的又一种实施例中，室外机组件20的排气口25连接有排风管26，室外机组件20的进气口25连接有进风管27，排风管26和进风管27均伸入公共气道200内。选择将进风管27和排风管26直接与建筑物的公共气道200连接，可避免在墙体上开洞造成的问题。

公共气道200内部的气压分布非常不均匀，低楼层压强高于中上部楼层的压强，导致下部楼层出现倒灌现象，这样不利于空调冷凝器22的散热，严重情况下甚至会导致压缩机21停机。因此可设置排风管26伸入公共气道200的位置位于进风管27伸入公共气道200的位置的上方，如图3和图4所示。这样可以保证气压平衡，甚至可以形成有利的排气压差从而保证冷凝器22的有效散热。

进一步地，进风管27上设置有空气净化器300。为了避免公共气道200中的空气包含的杂质对冷凝器22和第一风轮23的工作产生影响，可以在进风管27上设置空气净化器300，对进入室外机组件20的进气口25的气体进行净化。

本实施例提供的一体式空调的室外机组件的排气工作过程可以概括为：风机10带动第一风轮23转动，从而将公共气道200内的气体吸入进风管27，经过空气净化器300的净化后的气体被吸入到进气口25内，进入室外机组件20带走冷凝器22的热量，并经过室外机组件20的排气口24排出，经过排风管26排入公共气道200内。

本实施例中一体式空调的制冷原理可以概括为：通过压缩机21将气态的制冷剂压缩为高温高压的气态制冷剂，然后送到冷凝器22散热后成为常温高压的液态制冷剂，风机10带动第一风轮23转动，第一风轮23将来自公共气道200并经过空气净化器300净化后的空气从冷凝器22中吹过，空气带走冷凝器22的热量，室外机组件24的排气口25排出热风；接下来制冷剂进入蒸发器31，液态的制冷剂汽化，变成气态低温的制冷剂，过程中吸收大量的热量，蒸发器31变冷。室内机组件30中的第二风轮32将室内的空气从蒸发器31中吹过，室内机组件30的出风口34吹出冷风，冷风进入室内，起到为室内降温的作用。

在上述实施例的基础上，空调主机100还包括壳体40，压缩机21、电机10、冷凝器22、蒸发器31、第一风轮23、第二风轮32固定安装在壳体40内。壳体40的形状不受限制，其一般为中空的长方体结构。压缩机21、电机10、冷凝器22、蒸发器31、第一风轮23、第二风轮32等零部件分别固定在壳体40的底面上，压缩机21、冷凝器22和蒸发器31之间的管路也紧贴壳体40的底面设置。至于其固定形式，本实施例中不做具体限制。为了减小壳体40的体积，上述零部件在满足上述实施例中的位置关系的要求下，应尽量紧凑布置。

可选地，壳体40上设置有与室内机组件30的出风口34对应的出风栅格。事实上，壳体40应充分考虑室内机组件30的入风口33和出风口34、以及室外机组件20的进气口24和排气口25等的位置，并在壳体40的对应位置处设置对应的结构，例如与室内机组件30的出风口34对应的出风栅格(图中未示出)。

本实施例中，一体式空调安装在建筑物的吊顶组件400上。相比于将室外机组件安装在室外墙壁上，室内机组件安装在室内的分体式空调机，一体式空调具有结构简单，便于安装的优点。将一体式空调安装在建筑物的室内的吊顶组件400上，对建筑物整体的美观性破坏更小，卧室、厨房、办公场所等地方都可以使用，具有较广的适用范围。一体式空调内的各个零部件与壳体固定在一起，安装一体式空调内，只需要将其壳体与吊顶组件固定连接即可。

本发明实施例提供的一体式空调，室外机组件和室内机组件布局合理，重量配比均衡，容易安装；结构紧凑，整体尺寸减小，适用范围较广；室外机组件的热排气和室内机组件的冷排风设置在同一侧，便于热排风管的安装，减小了风阻提高了换热效率；一个电机同时为室外机组件和室内机组件中的风轮提供转动动力，布局合理，节省电机数量；压缩机和电机的轴向平行设置，有利于调整以避免共振现象；室外机组件和室内机组件分布在壳体内的两侧，不会互相产生干扰；室外机组件的排风管伸入公共气道的位置高于进风管伸入公共气道的位置，可以保证气压平衡，设置可以形成有利的排气压差从而保证冷凝器的有效散热。

最后应说明的是：以上各实施例仅用以说明本发明的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述各实施例对本发明进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分或者全部技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本发明各实施例技术方案的范围。

Claims (10)

1.一种一体式空调，其特征在于，包括空调主机，所述空调主机包括：电机、室外机组件和室内机组件；所述室外机组件包括压缩机、冷凝器和第一风轮，所述室内机组件包括蒸发器和第二风轮；

所述压缩机和所述电机的轴向相互平行，所述第一风轮和所述第二风轮沿所述电机的轴向分布在所述电机的两侧，所述电机用于带动所述第一风轮和所述第二风轮转动；所述冷凝器和所述第一风轮相邻设置且位于所述第一风轮远离所述电机的一侧，所述蒸发器和所述第二风轮相邻设置且位于所述第二风轮远离所述电机的一侧；

所述室外机组件的进气口和所述室内机组件的入风口分别位于远离所述电机的两侧，所述室外机组件的排气口和所述室内机组件的出风口位于远离所述压缩机的同一侧。

2.根据权利要求1所述的一体式空调，其特征在于，所述压缩机与所述冷凝器、蒸发器分别通过管路连接。

3.根据权利要求2所述的一体式空调，其特征在于，所述冷凝器和所述第一风轮固定连接，所述蒸发器和所述第二风轮固定连接。

4.根据权利要求1所述的一体式空调，其特征在于，所述室内机组件的出风口与室内连通，所述室外机组件的排气口通过排风管与室外连通。

5.根据权利要求1所述的一体式空调，其特征在于，所述室外机组件的排气口连接有排风管，所述室外机组件的进气口连接有进风管，所述排风管和所述进风管均伸入公共气道内。

6.根据权利要求5所述的一体式空调，其特征在于，所述排风管伸入所述公共气道的位置位于所述进风管伸入所述公共气道的位置的上方。

7.根据权利要求6所述的一体式空调，其特征在于，所述进风管上设置有空气净化器。

8.根据权利要求1-7任一项所述的一体式空调，其特征在于，所述空调主机还包括壳体，所述压缩机、所述电机、所述冷凝器、所述蒸发器、所述第一风轮、所述第二风轮固定安装在所述壳体内。

9.根据权利要求8所述的一体式空调，其特征在于，所述壳体上设置有与所述室内机组件的出风口对应的出风栅格。

10.根据权利要求1-7任一项所述的一体式空调，其特征在于，所述一体式空调安装在建筑物的吊顶组件上。