CN1125275C - 空调机 - Google Patents

Abstract

一种空调机，采用优化的格栅形状，可以实现高风速、低噪音以及节省能量和空调机静音。在主要横挡和加固主要横挡用的辅助横挡之中，与风扇旋转呈直角或近似直角交叉的部分主要横挡在其上风向侧按照风扇主气流的排出角度制造，而相邻两主横挡之间限定的面积从上风向至下风向侧加大，以便在下风向侧将气流转换为风扇的轴线方向。

Description

空调机

技术领域

本发明涉及一种空调机，具体而言是涉及其室外机散热用的排风口或开口上设置的一种格栅。

背景技术

近年来空调机已有所改进，具体而言，是在其运行性能上有所改进，例如除湿工序可以根据用户的意图而不是根据其本身的致冷和加热的工序进行。由于运行性能的上述改进，则要求良好的散热性能与上述性能相适配。为满足上述的良好散热要求，则需要增加室外机散热风扇的风量或气流速率；然而，这将引起因气流速率增加所产生的噪音问题。

在各式各样的空调机中，目前所谓的分体式空调机是主流或主要产品，该空调分别分成一室外机和一室内机。在此类空调机以及室内机和室外机中，设有一散热用的风扇，或一用于室内通风或向室内送冷风或热风的风扇。而且就上述风扇的各自而言，当然最好具有高风速和低噪音。具体而言，对于安装在室外机上并对空调机性能和周围环境噪音生成具有重大影响的轴流风扇，高风速和低噪音的要求是很强烈的。

一种用于解决或满足上述要求的常规结构已在日本专利公开公报No.平07-305869(1995)中公开。在该现有技术中，对于设置在室外机所装的轴流风扇前部的排风格栅进行改进，在此所设置的第一横挡或撑条和第二横挡或撑条相互之间有一预定的距离，以便构成按风扇排风方向配置的格栅。各第一横挡的形状是其厚度从上风侧至下风侧逐渐减薄，即其横断面为翼形；而且各第二横挡与第一横挡相隔一距离设置。该第二横挡也按照第一横挡相同方式制成翼形。

按常规技术的基本结构在于借助固定或配置在室外机排风口前部的第一横挡和第二横挡确定或标识排出气流运行方向；考虑风扇轴线两侧气流相互不同，使叶片宽度左侧和右侧相互不同；和考虑风扇轴线两侧气流方向不同，使两侧叶片的节距在左侧和右侧相互不同。

然而，采用这种常规技术，为了达到风扇的高风速，高效率和低噪音，务必设置双重结构的横挡，因此其结构复杂。

通常，固定在室外机机壳内的风扇的前部装有一风扇护罩，在某种意义上保持其安全性。该风扇罩是由壳体从左向右定向的许多板形水平横挡构成。为了加固上述的板形水平横挡，在这些板形水平横挡上沿垂直方向分别设有垂直撑条。

按此方式，采用主要由水平横挡构成的格栅，众所周知气流排出方向取决于水平横挡的定位和风扇的旋转位置。即穿过水平横挡并从壳体向外鼓出的风或气流可以粗略地分成四个方向。例如，上侧水平横挡和下侧水平横挡的方向均与风扇旋转方向近乎平行，在中部左侧和右侧的水平横挡的方向与风扇的旋转方向正交。上述四个方向气流排出的角度相互不同。

例如，将格栅沿其垂直方向分成三部分进行说明，上部的横挡近乎平行于风扇的旋转方向，排出气流沿右手侧排出。在下部的横挡件中，由于水平横挡件象上部一样几乎平行于风扇的旋转方向，所以气流沿左手侧排出。然而在中部由于横挡处于与风扇旋转面正交的位置，气流沿右下斜或左上斜的方向排出。按此方式，由于有风扇罩，气流排出的方向即上侧、下侧、右手侧和左手侧相互不相同。具体而言，在中部，来自风扇的气流从斜向碰撞或撞击板形水平横挡；因此在其背面气流产生分层并且局部增加其流速，从而压头损失增加，无法实现高风速和低噪音。

发明内容

相应地，本发明的目的在于提供一种空调机，该空调机将防止气流在水平横挡处分层，借此通过高风速以及缓和或降低周围环境噪音实现运行性能的改善。

本发明的上述目的是借助于一种空调机来实现，该空调机包括：致冷循环装置，该装置包括一压缩机、一第一换热器、一第二换热器和联接其间的冷却剂管；

其中装有上述第二换热器和一风扇的室外机机壳；

具有水平横挡和竖向撑条并设在上述机壳的所述风扇的前面的格栅，其特征在于：该格栅沿其垂直方向的中部的上述横挡的上风向侧按照气流的流出角度弯曲。

另外，本发明的上述目的还借助于一种空调机实现，该空调机包括：一致冷循环装置，一室外机机壳和一格栅；上述致冷循环装置包括一压缩机，第一换热器，第二换热器和联接其间的冷却剂管；上述机壳之中装有上述第二换热器和一风扇；上述格栅包括水平横挡和垂直撑条并设置在上述机壳上的上述风扇前部，其中，该格栅沿其垂直方向的中部的上述横挡的上风向侧按照气流排出的角度弯曲，而其下风向侧制成板形。

附图说明

图1是用于说明本发明实施例的室外机的顶视图；

图2是图1的A-A剖视图；

图3是图1的B-B剖视图；

图4(A)至(C)是用于说明本发明实施例运行的剖视图；

图5(A)和(B)是用于说明本发明实施例效果的曲线图；

图6是本发明另一实施例的主要部位剖视图；

图7是本发明又一实施例的主要部位剖视图；

图8是用于说明本发明又一实施例的室外机剖视图；

图9(A)和(B)；是图8所示的主要部位剖视图。

图10(A)和(B)是用于说明本发明又一实施例的主要部位剖视图。

具体实施方式

下文将参照附图

全面详述本发明的实施例。

图1是从其排风口或排气口侧看的室外机1的顶视图，其目的是显示本发明的第一实施例。在图1中，借助于竖向撑条4加强的水平横挡3沿着近乎平行于室外机宽度方向配置。虽然图中未示，就排风口或开孔2而言，该出口的轮廓按照风扇圆形轮廓的投影图与其外形近似。标号5标注下文中将述及的曲线挡板，这些曲线挡板将由水平横挡3变形而成。在相对于室外机垂直方向的中间(Y区)，曲线档板5按照若干段控制位置。例如，当风扇按照图1中顺时针方向旋转时，曲线档板5与风扇旋转方向呈正交定位。在X和Z区，曲线挡板5几乎平行于风扇的旋转方向。

例如，假定在图1所示Y区的水平横挡是与X和Z区相同的板形水平横挡，来自于风扇的气流或风将沿着相对于水平横挡3表面呈倾斜方向撞击，然后沿其撞击面平稳地流动。然而，在撞击的背面侧由于气流的分层现象，在分层面上出现真空；因此增加了水平横挡3之间的气流速度，从而导致其流道损失。按照本发明的曲线挡板5具有使分层的气流或风呈勺形或呈铲形排出的功能。

图2是沿图1箭头A剖切的A-A剖视图。在图2中，室外机1内设有一换热器8，在其下风向侧设有一风扇电机10，电机10支承在风扇电机支座9上。当风扇电机10转动时，设有若干叶片11的风扇转动，送出或鼓出气流或风。在风扇14的下风向侧，设有一排口环12，该环12在其气流鼓出区段内有一膨胀段13；并且在排口环12的下风向侧设有一格栅。在风扇14的外径区内，气流沿叶片11的径向运行，而在旋转轴线的中心区，气流则沿垂直方向，即向上或向下运行。在风扇的外径区内，在水平横挡3之间鼓出的气流是按照图2平面上平行于右手侧方向排出；而在旋转轴的中心区，气流呈旋涡状流动，因此，该气流沿上下方向相对于曲线挡板呈大角度流动。于是，由于曲线挡板5和呈旋涡鼓出的气流的角度相互配合或相互适配，而且由于各曲线挡板5在其大部分下风向区域呈板形；具有高气流速度的旋涡在挡板的下风向侧其速度降低，以便沿着风扇旋转轴线方向运行。

图3是沿图1箭头B剖切的B-B剖视图。在图3中，由于气流或风的运行方向与A-A剖视图(即图2)的方向相反，设在旋转轴附近的曲线挡板5的形状将使挡板与来自图3中风扇下部区域的气流相适配或相匹配。对应于上部和下部的板形水平横挡3，设置十块或数块曲线挡板5足够。

图4(A)至(C)显示上述实施例中板形水平横挡的气流。在图4(A)中，具有叶片11的风扇14朝下旋转。在排风口内，设有排口环12，排风的膨胀段13，曲线挡板5和在其上部和下部的常规板形水平横挡3；曲线档板5是在风扇运行方向与其下风向侧的水平横挡3的纵向呈直角交叉之处定位。图4(B)显示采用常规技术的板形水平横挡时的气流，而图4(C)是显示采用曲线挡板5时的气流。在上述状况的任一种中，各水平横挡的纵向中间部位几乎与风扇的运行方向呈直角交叉。在图4(B)所示常规水平横挡3，叶片11在图中上升或下降，来自于叶片11的气流以相对流出速度W2流动。由于叶片11的圆周速度U2，来自上述部位的气流以绝对出口速度C2流入板形水平横挡3。在此情况，具有绝对出口速度为C2的气流相对于板形水平横挡3的前缘呈一近似于α2的角度流入。进气角为α2的气流是以与板形水平横挡3表面呈约30至40°的角度流入并穿过其表面排向外侧。然而在板形水平件3的背面，由于气流的进气角是30°至45°，气流在背面的前缘处分层，分层之后流道变窄，借此显著增加了流道损失。流道损失与在水平横挡前缘处的进气速度C2的平方成比例，因此，有时因上述损失会导致气流速率下降约15％。

另外，当气流在水平横挡之间分层时，气流速度显著增加，由此形成来自于水平横挡和垂直撑条的噪音。根据具体情况，上述噪音将高于风扇本身所产生的噪音。图4(C)所示结构包括本发明的曲线挡板。由于风扇排出的气流角度为α2，各曲线挡板5的前缘制成弧形横断面，以便与气流排出角度相适应或相互匹配；而且它是按照传统板形水平横挡相同方式沿轴向在曲线挡板5的下风向侧呈板形。采用该弧形边缘的各曲线挡板5，当气流进入时，所规定的角度与曲线挡板5的前缘相适应或相匹配。相应，在曲线档板5的背面，气流沿其上呈拱形流动；因此气流中无分层现象出现。穿过弧形段的气流按照风扇的轴向沿着其板形状的挡板直线运行。

更具体而言，在气流进入之处的挡板前缘，由于从风扇排出的气流具有旋涡或自转，挡板之间的流道面积S1比较小；而且由于在挡板尾缘气流直线运行，挡板流道面积S2较大；因此在挡板5之间的流道损失不增加，借此降低排出气流的速度。这是由于非常著明的伯努利定律造成的，并且当气流无损压缩时产生恢复静压以减小或消除气流速率降低的效果。另外，由于在曲线挡板的背侧不出现上述分层现象，所以能达到下述效果，即还可以消除因挡板之间流速局部增加而产生的噪音。

在图5(A)和(B)中显示与板形水平横挡(即常规技术)的效果相比较的上述实施例的效果。在曲线图中显示上述效果，其中横座标上显示转数，而在纵座标上分别表示噪音量和气流速度。在上述各项中任一项，横座标上的转数是以其规定点的转数(n_o)为基数，而纵座标噪音量和气流速率是以其规定点的数值(SL_o，Q_o)为基数。按照上述实施例，可以达到下述效果，即虽然气流速率以该速率13％的增量增加，但在相同转速时，噪音量的增量保持在0.8dB之内。另外，图中未示，风扇电机的输入功率仅增加约3％。

在图6和7中显示本发明的另一实施例。图7显示图6中挡板部分的放大图。横挡的主要部分仅包括所有横挡中有限的若干件，这些件与风扇运行方向保持正交或近似正交。于是，只有与风扇运行方向呈直角交叉之处，与其分开部位的水平横挡的前缘与风扇从该部位流出的气流角度相适应。气流的流出角度几乎与风扇旋转轴的方向相同。

照此方式，采用曲线挡板，有可能使多于50％的水平横挡与风扇的气流排出相匹配。另外，虽然气流排出角度随风扇的径向位置而显著变化，但是当曲线挡板按照与风扇不同直径部位的流出角度适配进行设计时，可以达到最佳效果。然而，假如要求简化设计挡板之处，可以使挡板与风扇出口气流速度较大之处的外周气流相适配，或者与其内侧部位的气流相适配。

图8和9显示本发明的又一实施例。图9中显示图8挡板部位的放大图。在挡板与风扇旋转方向呈直角或近似直角交叉之处的各曲线挡板的剖面形状，在其靠近风扇的前端为曲线，以便变化气流，然而通常由于水平横挡在其厚度方向较薄，各水平件不具有足够的宽度改变气流。换言之，未设想利用水平横挡有效地进行气流的交替或变化。因此，借助于水平横挡厚度规格或尺寸作为有效变化气流的方法，水平横挡包括曲线挡板，各曲线挡板是按照来自风扇的气流与之相撞击的前缘具有特定曲率进行设计，而在其尾部具有一段直线或较大的曲率半径。采用该结构，有可能使气流穿过挡板之间的速度减慢。

图10显示本发明的又一实施例。在与风扇旋转方向呈直角或近似直角交叉之处的水平横挡部位由曲线挡板组成，其余部位制成具有大曲率半径的常规的板形水平横挡或挡板。在曲线挡板部位，气流务必急剧变化，以便指向室外机的前侧。然而，在此情况下，如果水平横挡厚度边较长，有可能有效控制气流的转换或变化。于是，在其与风扇的旋转方向呈直角或近似直角交叉之处的水平横挡厚度边加长或纵向延伸。如图10(A)或图10(B)所示，水平横挡在任一方向均可以伸长。

上述说明中，阐述主要由水平横挡构成的室外机；然而也可以制成垂直撑条为主的结构。原因在于采用水平横挡或垂直横挡的任一结构中均为横挡与风扇旋转方向正交，由此出现相同的现象。

按照本发明，由于防止穿过水平横挡之间的气流分层，有可能降低气流速度，借此能提供消除或降低水平横挡间噪音生成，并能增加其气流速度。

Claims (2)

1.一种空调机，包括：

致冷循环装置，该装置包括一压缩机、一第一换热器、一第二换热器和联接其间的冷却剂管；

其中装有上述第二换热器和一风扇的室外机机壳；

具有水平横挡和竖向撑条并设在上述机壳的所述风扇的前面的格栅，其特征在于：该格栅沿其垂直方向的中部的上述横挡的上风向侧按照气流的流出角度弯曲。

2.如权利要求1所述的空调机，其特征在于：上述横挡的下风向侧制成板形。

Images