CN110736159B - 空调外机及空调 - Google Patents

Abstract

本发明涉及空调技术领域，尤其涉及一种空调外机及空调。本发明旨在解决轴流风扇扇叶的迎风面积不可改变，而导致空调在低功率状态下散热效果不佳的问题。本发明的空调外机包括轴流风扇和风扇马达，轴流风扇包括多个扇叶，风扇马达的输出轴连接中心转子，中心转子上设有多个扇叶安装孔，多个扇叶的末端穿过扇叶安装孔后与调节机构可转动连接，调节机构包括弹性预紧件和转轴，弹性预紧件套设在转轴上且与中心转子固定连接，转轴与中心转子固定连接，转轴的第一端伸入中心转子内连接扇叶的末端；弹性预紧件被配置为当中心转子在低转速下运行时，中心转子产生的离心力小于弹性预紧件的预紧力，以使转轴带动扇叶向迎风面积增大的方向转动。

Description

空调外机及空调

技术领域

本发明涉及空调技术领域，尤其涉及一种空调外机及空调。

背景技术

空调是一种对建筑物内环境空气的温度、湿度、流速等参数进行调节和控制的设备。目前的空调按照安装位置划分通常包括空调外机和空调内机，空调外机的基本作用是将空调内机中排出的低温低压气体压缩成高压高温气体以在室外降温散热，并将冷凝后的制冷剂液体再送到空调内机的蒸发器中以吸收室内的热量；空调内机主要是利用空调外机输送的制冷剂液体与室内空气进行热交换，从而达到换热的目的，空调内机还具有吹风和空调系统控制的作用。

现有技术中，空调外机一般包括压缩机、冷凝器、毛细管、轴流风扇和风扇马达，其中，压缩机、冷凝器、毛细管和空调内机中的蒸发器串联连接，主要起到热交换的目的，以实现空调的主要功能；轴流风扇设置在冷凝器的外侧，轴流风扇主要起散热作用，在风扇马达的驱动下，轴流风扇可降低冷凝器的热量，以提高空调的制冷制热效率。

但是，现有技术中，轴流风扇扇叶的迎风面积是固定部变的，当空调在低功率状态下运行时，由于轴流风扇的转速较低，造成轴流风扇单位时间内的排热量较低，从而可能导致空调外机中的热量和冷气不能够及时排放，影响空调的效率。

发明内容

为了解决现有技术中的上述问题，即为了解决现有技术中轴流风扇扇叶的迎风面积不可改变，而导致空调在低功率状态下散热效果不佳的问题，本发明提供了一种空调外机，包括轴流风扇和风扇马达，所述轴流风扇包括多个扇叶，所述风扇马达的输出轴连接中心转子，所述中心转子上设有多个扇叶安装孔，多个所述扇叶的末端穿过所述扇叶安装孔后与调节机构可转动连接，所述调节机构包括弹性预紧件和转轴，所述弹性预紧件套设在所述转轴上且与所述中心转子固定连接，所述转轴与所述中心转子固定连接，所述转轴的第一端伸入所述中心转子内连接所述扇叶的末端；所述弹性预紧件被配置为当所述中心转子在低转速下运行时，所述中心转子产生的离心力小于所述弹性预紧件的预紧力，以使所述转轴带动所述扇叶向迎风面积增大的方向转动。

如上所述的空调外机，可选地，所述中心转子包括可拆卸连接的本体和端盖，所述本体内形成有容纳腔，所述容纳腔中设有多个支撑座，所述支撑座上设有轴套，所述轴套套设在所述扇叶上。

如上所述的空调外机，可选地，所述扇叶的末端连接有第一锥齿轮，所述转轴的末端连接有第二锥齿轮，所述第一锥齿轮与所述第二锥齿轮相互啮合。

如上所述的空调外机，可选地，所述弹性预紧件包括多个弹簧片以及弹簧片底座，所述弹簧片底座包括底壁和垂直设置在所述底壁上的竖直侧壁，所述底壁上设有用于连接所述转轴的第一通孔，所述第一通孔的外侧壁与所述竖直侧壁之间形成用于安装所述弹簧片的安装槽，多个所述弹簧片固定连接在所述第一通孔与所述竖直侧壁之间。

如上所述的空调外机，可选地，所述弹簧片远离所述第一通孔的一端通过双头螺栓与所述端盖固定连接。

如上所述的空调外机，可选地，所述端盖上设有第二通孔，所述转轴与所述第二通孔通过花键固定连接。

如上所述的空调外机，可选地，所述转轴的第二端还连接有发电装置和储能装置，所述发电装置用于将所述转轴输出的机械能转化为电能，所述储能装置用于存储所述发电装置的电能。

如上所述的空调外机，可选地，所述发电装置包括第一制动器、变速箱、第二制动器和发电机，所述第一制动器连接所述转轴，所述第一制动器的输出端连接所述变速箱，所述变速箱的输出端连接所述第二制动器，所述第二制动器的输出端连接所述发电机，所述发电机与所述储能装置电连接。

如上所述的空调外机，可选地，所述弹性预紧件被配置为当所述中心转子在高转速下运行时，所述中心转子产生的离心力大于所述弹性预紧件的预紧力，以使所述转轴带动所述扇叶向迎风面积减小的方向转动。

本发明另一实施例提供一种空调，包括相互连接的空调外机和空调内机，所述空调外机采用如上任一所述的空调外机。

本领域技术人员能够理解的是，本发明的空调外机包括轴流风扇和风扇马达，轴流风扇包括多个扇叶，风扇马达的输出轴连接中心转子，中心转子上设有多个扇叶安装孔，多个扇叶的末端穿过扇叶安装孔后与调节机构可转动连接，调节机构包括弹性预紧件和转轴，弹性预紧件套设在转轴上且与中心转子固定连接，转轴与中心转子固定连接，转轴的第一端伸入中心转子内连接扇叶的末端；弹性预紧件被配置为当中心转子在低转速下运行时，中心转子产生的离心力小于弹性预紧件的预紧力，以使转轴带动扇叶向迎风面积增大的方向转动。通过上述设置，当空调在低功率状态下运行时，由于中心转子转动时的离心力小于弹性预紧件的预紧力，因此弹性预紧件将促使转轴转动，从而使扇叶向迎风面积增大的方向转动，提高轴流风扇单位时间内的排热量，使得空调外机中的热量和冷气能够及时排放，提高空调的制冷制热效率。

附图说明

以下结合附图对本发明的具体实施方式进行详细说明，应当理解的是，此处所描述的具体实施方式仅用于说明和解释本发明，本发明不局限于下述的具体实施方式。附图为：

图1是本发明的空调外机的右视图；

图2是本发明的空调外机去除进风格栅后的主视图；

图3是本发明的进风格栅的结构示意图；

图4是本发明的轴流风扇、风扇马达、发电装置和储能装置的结构示意图；

图5是图4的A-A剖视图。

附图标记说明：

100-风扇马达； 200-扇叶；

210-第一锥齿轮； 300-中心转子；

310-本体； 311-支撑座；

312-轴套； 320-端盖；

400-弹性预紧件； 410-弹簧片；

420-弹簧片底座； 421-底壁；

422-竖直侧壁； 500-转轴；

510-第二锥齿轮； 600-双头螺栓；

700-发电装置； 710-第一制动器；

720-变速箱； 730-第二制动器；

740-发电机； 750-发电装置支架；

760-支架； 800-储能装置；

810-蓄电池； 1000-外机壳体；

1100-外机上盖； 1200-外机底板；

1210-支腿； 1300-外机前护板；

1310-进风格栅； 1311-发电装置连接架；

1312-安装孔； 1320-进风格栅槽；

1400-外机后护板； 1500-外机侧护板；

1600-风扇马达支架； 1700-冷凝器；

1800-把手； 1910-进液口；

1920-回液口。

具体实施方式

为使本发明实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，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做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。在不冲突的情况下，下述的实施例及实施例中的特征可以相互组合。

实施例一

图1是本发明的空调外机的右视图；图2是本发明的空调外机去除进风格栅后的主视图；图3是本发明的进风格栅的结构示意图；图4是本发明的轴流风扇、风扇马达、发电装置和储能装置的结构示意图；图5是图4的A-A剖视图；请参照图1-图5。本实施例提供了一种空调外机，包括轴流风扇和风扇马达100，轴流风扇包括多个扇叶200，风扇马达100的输出轴连接中心转子300，中心转子300上设有多个扇叶安装孔，多个扇叶200的末端穿过扇叶安装孔后与调节机构可转动连接，调节机构包括弹性预紧件400和转轴500，弹性预紧件400套设在转轴500上且与中心转子300固定连接，转轴500与中心转子300固定连接，转轴500的第一端伸入中心转子300内连接扇叶的末端；弹性预紧件400被配置为当中心转子300在低转速下运行时，中心转子300产生的离心力小于弹性预紧件400的预紧力，以使转轴500带动扇叶200向迎风面积增大的方向转动。

如图1所示，本实施例的空调外机包括外机壳体1000，外机壳体1000由外机上盖1100、外机底板1200、外机前护板1300、外机后护板1400和外机侧护板1500组合而成，外机上盖1100、外机底板1200、外机前护板1300、外机后护板1400和外机侧护板1500可采用铆钉或螺栓等紧固件连接。可选地，在外机底板1200的下方还可以设置支腿1210，以便于空调外机的安装。

请继续参照图1、图2和图4，在外机前护板1300上还设有用于安装进风格栅1310的进风格栅槽1320，进风格栅1310安装后与空调外机内的风扇马达支架1600和冷凝器1700相对。外机侧护板1500上还设有把手1800，以便于搬运外机。外机侧护板1500上还设有与冷凝器1700连接的进液口1910和回液口1920。风扇马达支架1600上设有风扇马达100，风扇马达100的输出轴连接中心转子300，并通过中心转子300带动轴流风扇转动，轴流风扇可将冷凝器1700和风扇马达100工作时的热量排出，从而提高空调的制冷制热效率，并提高空调外机内零部件的使用寿命。

具体的，本实施例的轴流风扇包括多个扇叶200，中心转子300上设有多个扇叶安装孔，多个扇叶200的末端穿过扇叶安装孔后与调节机构可转动连接。这样在中心转子300转动时可以带动扇叶200随之转动，以实现现有技术中轴流风扇的功能；同时，扇叶200还可以通过调节机构实现角度的转动，以调节扇叶200的迎风面积。

中心转子300具体包括可拆卸连接的本体310和端盖320，本体310内形成有容纳腔，容纳腔中设有多个支撑座311，支撑座311与本体310固定连接，支撑座311上设有轴套312，轴套312套设在扇叶200上，以对扇叶200的末端进行限位，同时保证扇叶200能够转动。

本实施例中调节机构具体包括弹性预紧件400和转轴500，其中，弹性预紧件400套设在转轴500上且与中心转子300固定连接，转轴500与中心转子300固定连接，转轴500的第一端伸入中心转子300内连接扇叶200的末端。

本实施例中，弹性预紧件400被配置为当中心转子300在低转速下运行时，中心转子300产生的离心力小于弹性预紧件400的预紧力，以使转轴500带动扇叶200向迎风面积增大的方向转动。通过上述设置，当空调在低功率状态下运行时，由于中心转子300转动时的离心力小于弹性预紧件400的预紧力，因此弹性预紧件400将促使转轴500转动，从而使扇叶200向迎风面积增大的方向转动，提高轴流风扇单位时间内的排热量，使得空调外机中的热量和冷气能够及时排放，提高空调的制冷制热效率。

在一个可选的实施方式中，扇叶200的末端连接有第一锥齿轮210，转轴500的末端连接有第二锥齿轮510，第一锥齿轮210与第二锥齿轮510相互啮合，从而转轴500可以通过第一锥齿轮510和第二锥齿轮520组成的齿轮机构带动扇叶200转动，实现扇叶200迎风面积的调节。

弹性预紧件400具体包括多个弹簧片410以及弹簧片底座420，弹簧片底座420包括底壁421和垂直设置在底壁上的竖直侧壁422，底壁421上设有用于连接转轴500的第一通孔，第一通孔的外侧壁与竖直侧壁422之间形成用于安装弹簧片410的安装槽，多个弹簧片410固定连接在第一通孔与竖直侧壁422之间，转轴500穿设在第一通孔中。

本实施方式中，弹性预紧件400与中心转子300的固定是通过弹簧片410和端盖320实现的，具体的，弹簧片410远离第一通孔的一端通过双头螺栓600与端盖320固定连接，从而使得中心转子300能够带动弹性预计件400一体转动。

本实施方式中，转轴500与中心转子300的固定连接方式可以是：在端盖320上设有第二通孔，转轴500穿过第二通孔，并通过花键固定连接在第二通孔的内壁上，这样，转轴500也能够随中心转子300一体转动。

由于中心转子300与弹性预紧件400之间通过双头螺栓600连接，中心转子300在转动时会产生背离弹性预紧件400的离心力，而使得弹性预紧件400的转动步调与中心转子300存在差异。但是，由于弹簧片410的存在，弹簧片410提供的预紧力能够在一定程度上抵消中心转子300离心力的影响。在本实施方式中，当空调在低功率下运行时，中心转子300的转速较低，此时中心转子300产生的离心力小于弹簧片410的预紧力，弹簧片底座420与转轴500之间产生相对运动的趋势并驱动转轴500转动，使得转轴500通过齿轮结构带动扇叶200朝着迎风面积增大的方向转动，以提高轴流风扇的散热效率。

进一步地，在本实施例中转轴500的第二端还连接有发电装置700和储能装置800，发电装置700用于将转轴500输出的机械能转化为电能，储能装置800用于存储发电装置700的电能。

具体的，请参照图1-图4，发电装置700包括第一制动器710、变速箱720、第二制动器730和发电机740，第一制动器710连接转轴500，第一制动器710的输出端连接变速箱720，变速箱720的输出端连接第二制动器730，第二制动器730的输出端连接发电机740，发电机740与储能装置800电连接。

发电装置700的外壳通过发电装置支架750与空调外机的壳体相连接，具体的，如图3所示，在进风格栅1310上设有发电装置连接架1311，发电装置连接架1311中心设有用于供转轴500穿过的安装孔1312，发电装置支架750与设置在发电装置连接架1311上的固定螺栓孔通过螺栓等紧固件实现连接。发电装置700的内部还设有支架760，支架760将发电装置700内部分割成上下两层结构，其中，第一制动器710、变速箱720、第二制动器730和发电机740均设置在支架760的上方，且通过紧固螺栓等紧固件与支架760固定连接；导线从发电机740接出后进入支架760的下方，以便于布线，并且将导线和其他装置隔离开也提高了设备的安全性。

可选地，本实施例中储能装置800固定连接在发电装置700的下方，储能装置800内设有蓄电池810，蓄电池810通过导线连接发电机740的电能输出端，从而达到存储电能的目的。

本实施例中，弹性预紧件400还被配置为当中心转子300在高转速下运行时，中心转子300产生的离心力大于弹性预紧件400的预紧力，以使转轴500带动扇叶200向迎风面积减小的方向转动。也即，当空调在高功率下运行时，或者空调受外界风力影响而使中心转子300的转速较高时，此时中心转子300产生的离心力大于弹簧片410的预紧力，弹簧片底座420与转轴500之间产生相对运动的趋势并驱动转轴500转动，使得转轴500通过齿轮结构带动扇叶200朝着迎风面积减小的方向转动，同时转轴500转速的降低还能够保证第一制动器710和第二制动器730工作在安全的转速范围内，以对发电装置700实施保护。

实施例二

本实施例提供一种空调，包括相互连接的空调外机和空调内机，其中，空调外机采用如上实施例一中所述的空调外机。

本实施例的空调与现有技术的区别在于，当空调在低功率状态下运行时，由于中心转子转动时的离心力小于弹性预紧件的预紧力，因此弹性预紧件将促使转轴转动，从而使扇叶向迎风面积增大的方向转动，提高轴流风扇单位时间内的排热量，使得空调外机中的热量和冷气能够及时排放，提高空调的制冷制热效率。

本领域技术人员应当理解的是，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至少一个该特征。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。

需要说明的是，在本发明的描述中，术语“中心”、“纵向”、“横向”、“长度”、“宽度”、“厚度”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”、“内”、“外”、“顺时针”、“逆时针”、“轴向”、“径向”、“周向”等指示的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装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。

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 (9)

1.一种空调外机，其特征在于，包括轴流风扇和风扇马达，所述轴流风扇包括多个扇叶，所述风扇马达的输出轴连接中心转子，所述中心转子上设有多个扇叶安装孔，多个所述扇叶的末端穿过所述扇叶安装孔后与调节机构可转动连接，所述调节机构包括弹性预紧件和转轴，所述弹性预紧件套设在所述转轴上且与所述中心转子固定连接，所述转轴与所述中心转子固定连接，所述转轴的第一端伸入所述中心转子内连接所述扇叶的末端；所述弹性预紧件被配置为当所述中心转子在低转速下运行时，所述中心转子产生的离心力小于所述弹性预紧件的预紧力，以使所述转轴带动所述扇叶向迎风面积增大的方向转动；

所述弹性预紧件包括多个弹簧片以及弹簧片底座，所述弹簧片底座包括底壁和垂直设置在所述底壁上的竖直侧壁，所述底壁上设有用于连接所述转轴的第一通孔，所述第一通孔的外侧壁与所述竖直侧壁之间形成用于安装所述弹簧片的安装槽，多个所述弹簧片固定连接在所述第一通孔与所述竖直侧壁之间。

2.根据权利要求1所述的空调外机，其特征在于，所述中心转子包括可拆卸连接的本体和端盖，所述本体内形成有容纳腔，所述容纳腔中设有多个支撑座，所述支撑座上设有轴套，所述轴套套设在所述扇叶上。

3.根据权利要求2所述的空调外机，其特征在于，所述扇叶的末端连接有第一锥齿轮，所述转轴的末端连接有第二锥齿轮，所述第一锥齿轮与所述第二锥齿轮相互啮合。

4.根据权利要求3所述的空调外机，其特征在于，所述弹簧片远离所述第一通孔的一端通过双头螺栓与所述端盖固定连接。

5.根据权利要求4所述的空调外机，其特征在于，所述端盖上设有第二通孔，所述转轴与所述第二通孔通过花键固定连接。

6.根据权利要求1-5中任一所述的空调外机，其特征在于，所述转轴的第二端还连接有发电装置和储能装置，所述发电装置用于将所述转轴输出的机械能转化为电能，所述储能装置用于存储所述发电装置的电能。

7.根据权利要求6所述的空调外机，其特征在于，所述发电装置包括第一制动器、变速箱、第二制动器和发电机，所述第一制动器连接所述转轴，所述第一制动器的输出端连接所述变速箱，所述变速箱的输出端连接所述第二制动器，所述第二制动器的输出端连接所述发电机，所述发电机与所述储能装置电连接。

8.根据权利要求7所述的空调外机，其特征在于，所述弹性预紧件被配置为当所述中心转子在高转速下运行时，所述中心转子产生的离心力大于所述弹性预紧件的预紧力，以使所述转轴带动所述扇叶向迎风面积减小的方向转动。

9.一种空调，其特征在于，包括相互连接的空调外机和空调内机，所述空调外机采用如权利要求1-8中任一所述的空调外机。

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