CN1125832A - 空调机 - Google Patents

Abstract

在风路60的吹出口附近设有上下风门61、63，在61的上风侧设置辅助风门64。在进行暖气模式运转时的暖风由辅助风门64使其通过壁面60A一侧的一部分的方向朝向斜下方向，然后由61使之朝向正下方。另一方面，通过风路60的壁面60B一侧的另一部分由63使之朝向正下方。由于暖风全部向正下方向排出，所以，效率提高。由于暖风的一部分不会从61的一端61A与风路60的壁面60A之间泄漏，所以，在61的室内一侧不会发生成为噪声原因的空气旋涡。

Description

空调机

本发明涉及空调机，特别是提高气流控制能力、提高机器的效率和防止由于气流的紊乱而发生的噪音的空调机。

迄今所熟知的空调机具有分别设置在室内和室外的利用致冷剂进行热交换的一对热交换器、对致冷剂进行压缩的压缩机、切换致冷剂的流通方向的四通阀和储压器等，利用四通阀的切换等按照暖气、冷气、除湿等各种运转模式进行空气调节。

空调机是利用风扇将通过室内热交换器并由热交换器进行冷却或加热后的空气作为空气流供给室内，但是，在排出该空气流的排出口的出口一侧，通常设有风向板(所谓的百叶窗)，通过改变风向板的方向，可以在指定的范围内任意改变空气流(以后，称为排出风)的风向。

空调机为壁挂式时，例如，在进行致冷模式运转时，使冷风直接吹向室内的人，室内的人容易感到舒适感，所以，多数情况是将风向板的方向调节为水平方向～斜下方向，以使排出风(冷风)从空调机朝向室内的人排出。

另外，在进行暖气模式运转时，由于冷气滞留在室内的地板附近，所以，多数情况是将风向板的方向调节为暖风能从空调机朝地板附近最好能向正下方向排出。

如上所述，通过利用风向板调节排出风的风向，提高室内的人的舒适感。

在壁挂式的空调机中，排出口设在室内机组前面一侧(墙壁的相反一侧)的下部，通过热交换器的空气由风扇从斜上方向风向板送风。在风扇和风向板之间，设置向斜上方倾斜的风路。

在进行暖气模式运转，将暖风向下方送风时，将风向板的方向改变为与地板垂直。

但是，在进行暖气模式运转时若使风向板与地板垂直，则通过风路传送来的空气流的方向与风向板的方向大不相同，同时，暖风会从风向板与形成风路的壁面之间产生的间隙泄漏，从而减少向下方排出的暖风的风量，当送风量大时，有时泄漏的暖风还会产生涡流，从而产生噪音。另外，由于由风扇传送来的暖风被风向板急剧地改变方向，所以，将产生很大的噪音，同时，由于风向改变，风速将降低，从而有时可能暖风吹不到地板上。

本发明就是考虑了上述事实而提案的，目的旨在提供可以使空气流的流向最佳、提高机器的效率、同时可以防止由于气流紊乱而产生的噪音的空调机。

为了达到上述目的，本发明的特征在于：在将由热交换器加热或冷却过的调和空气从排出口向被调节空间内提供的空调机中，具有风路、排出风向改变部和辅助排出风向改变部。风路将通过热交换器后的空气导向排出口；排出风向改变部设在上述排出口附近，可以将从排出口向被调节空间内排出的调和空气的风向沿上下方向改变；辅助排出风向改变部设在上述风路内上述排出风向改变部的上风一侧，可以使吹向上述排出风向改变部的空气的风向在上述风路内的范围内向上下方向改变。

本发明的特征还在于：在所述的空调机中，上述辅助排出风向改变部的方向根据上述排出风向改变部的方向自动地改变。

本发明的空调机中，将排出风向改变部设在排出口附近，该排出风向改变部可以将通过热交换器被加热或冷却后向被调节空间内(室内)排出的调和空气的风向在风路内的范围内向上下方向改变，将辅助排出风向改变部设在排出风向改变部的上风一侧，该辅助排出口风向改变部可以将向排出风向改变部吹送的调和空气的风向在风路内的范围内向上下方向改变。

排出风向改变部可以用例如风向板(百叶窗)等构成，可以利用电机等驱动装置或者利用手动改变方向。

利用这样的结构，在排出风向改变部的上风一侧，利用辅助排出风向改变部可以预先改变调和空气流的流向，使通过热交换器后的调和空气顺序通过辅助排出风向改变部和排出风向改变部，可以逐渐地改变其方向，从而可以使机内的调和空气的气流变得平缓。

另外，通过利用辅助排出风向改变部预先改变调和空气的流向，可以将从排出风向改变部与风路的壁面之间泄漏出来的向着与排出风向改变部不同的方向流动的调和空气向排出风向改变部集中，从而可以将通过热交换器后的调和空气全部向被调节空间内所希望的方向供给。于是可以提高送风效率。另外，由于可以杜绝从排出风向改变部与风路的壁面之间泄漏的调和空气，所以，可从防止由于泄漏出的调和空气的紊乱而产生的噪音。

在本发明第二方面的空调机中，由于辅助排出风向改变部的方向根据排出风向改变部的方向自动地改变，所以，可以使机内的空气流变得平缓，并且可以自动地将通过热交换器后的调和空气全部向所希望的方向供给。

图1是本实施例空调机的致冷循环的配管图。

图2是室内机组的剖面图。

图3是室内机组的外观图。

图4是设在室内机组内的电路的电路图。

图5是设在室外机组内的电路的电路图。

图6是上下风门和辅助风门位于①的位置的简图。

图7是上下风门和辅助风门位于②的位置的简图。

图8是上下风门和辅助风门位于③的位置的简图。

图9是上下风门和辅助风门位于④的位置的简图。

图10是上下风门和辅助风门位于⑤的位置的简图。

图11是上下风门和辅助风门位于⑥的位置的简图。

图12是本发明其他实施例的室内机组的剖面图。

10—室内机组(空调机)

12—室外机组

16—室内热交换器

50—横流式风扇

60—风路

61—上下风门(排出风向改变部)

63—上下风门(排出风向改变部)

64—辅助风门(辅助排出风向改变部)

72B—驱动电路(控制装置)

72C—微处理器(控制装置)

74A—上下风门电机(驱动装置)

74C—辅助风门电机(驱动装置)

下面，参照附图详细说明本发明的实施例。下面，使用不影响本发明的数值进行说明，但是，本发明不限于下面所列举的数值。

本实施例的空调机如图1所示，包括室内机组10和室外机组12，此外，在室内机组10与室外机组12之间，设有使致冷剂循环的致冷剂循环回路。在室内机组10内，设有室内热交换器16。在室外机组12内，设有用于使致冷剂的流通通断的活门20，室内热交换器16通过用粗管构成的致冷剂配管18与活门20的一端连接。

另外，活门20的另一端通过致冷剂配管顺序与消声器22、四通阀36连接。四通阀36利用后面所述的室外机组12的电路在进行冷气模式运转时切换为图1实线所示的状态，在进行暖气模式运转时和在除霜过程中切换为虚线所示的状态。在进行冷气模式运转时，四通阀36通过与消声器22一侧连通的致冷剂配管顺序与储压器24、压缩机26顺序连接。压缩机26连接成使储压器24一侧成为致冷剂吸入一侧。

压缩机26的致冷剂排出一侧在进行暖气运转和除霜时通过与消声器22一侧连通的致冷剂配管与四通阀36连接。消声器38设在该致冷剂配管的中间部。在进行冷气运转时，四通阀36通过与消声器38一侧连通的致冷剂配管与室外热交换器28的一端连接。室外热交换器28的另一端通过致冷剂配管与毛细管30的一端连接。另外，在消声器38与四通阀36之间，通过中间部设置了电磁阀40的致冷剂配管与室外热交换器28的另一端连接。

毛细管30的另一端通过致冷剂配管顺序与过滤网42、活门32的一端连接，活门32的另一端通过用细管构成的致冷剂配管34与室内热交换器16连接。按照上述方式，便形成密闭的致冷剂循环回路即致冷循环。

在该致冷循环中，当把电磁阀40切换为断开状态(将致冷剂配管堵塞的状态)、将四通阀36切换为图1实线所示的状态、并且使压缩机26动作时，如图1中实线箭头所示的那样，致冷剂按照室内热交换器16、致冷剂配管18、活门20、消声器22、四通阀36、储压器24、压缩机26、消声器38、四通阀36、室外热交换器28、毛细管30、过滤网42、活门32、致冷剂配管34和室内热交换器16的顺序进行循环。于是，致冷剂在室内热交换器16中发生气化，在室外热交换器28中发生冷凝，所以，可以进行向室内提供冷气的冷气模式运转。另外，当将四通阀36切换为图1虚线所示的状态时，如图1中虚线箭头所示的那样，致冷剂按与上述相反的顺序进行循环，致冷剂在室内热交换器16中发生冷凝，在室外热交换器28中致冷剂发生气化，从而可以进行向室内提供暖气的暖气模式运转。

图2是室内机组10的剖面图。室内机组10由室内机组本体10A和固定在室内壁面等上的安装基板10B构成，通过将室内机组本体10A的背面一侧(图2的右侧)安装在安装基板10B上，将室内机组设置到室内的指定位置。横流式风扇50设置在室内机组本体10A的大致中央部。另一方面，如图3所示，在室内机组本体10A的前面，形成吸入网格52。横流式风扇50设置成其吸气一侧朝向吸入网格52，当横流式风扇50被驱动时，室内的空气便通过吸入网格52吸引到室内机组10A的内部。

在吸入网格52的内侧，横跨使被吸引进室内机组本体10A内部的空气通过的整个通路设置室内热交换器16，在室内热交换器16的斜上方，设置由空气清净过滤器54A和除臭过滤器54B构成的空气过滤器54。在横流式风扇50的驱动下吸引到室内机组本体10A内部的空气，经空气过滤器54除尘、除臭后由室内热交换器16进行调温、调湿。

在进行冷气模式运转和除湿时，吸引到室内机组本体10A内的空气中所含的水分由室内热交换器16冷却后凝结并吸附到室内热交换器16的表面。为此，在室内热交换器16的下方设有作为接收盘的泄漏盘56，吸附在室内热交换器16的表面上的水分通过泄漏盘56向室外排出。

如图3所示，在吸入网格52的下方一侧形成吹出网格58。横流式风扇50的排气侧通过风路60与吹出网格58连通，吸入室内机组本体10A内部经过除尘除臭并经过调温调湿的空气，由横流式风扇50通过风路60和吹出网格58向室内吹出。

在风路60内，在吹出网格58的吹出口附近，按指定间隔设有作为排出风向改变部的上下风门61和上下风门63。上下风门61和上下风门63通过图中未示出的齿轮相互连结，通过将作为后面所述的驱动装置的上下风门电机74A的驱动力向该齿轮传递，便可改变它们的方向。

另外，在风路60内，在上下风门61的上风侧，还设有作为辅助排出风向改变部的辅助风门64。通过作为后面所述的驱动装置的辅助风门电机74C的驱动力向该辅助风门64传递，可以改变其方向。

通过改变上下风门61、上下风门63和辅助风门64的方向，可以改变通过风路60从吹出网格58吹出的风(本发明的排出风)的风向。

图4是设在室内机组10内的电路，该电路包括电源基板70和控制基板72。在电源基板70上设有供给各种电机驱动用的电功率的电机电源电路70A、供给控制电路工作用的电功率的控制电路用电源电路70B和供给串行电路工作用的电功率的串行电路用电源电路70C。电机电源电路70A和控制电路用电源电路70B串联连接在市电电源(单相100V)的一对电源线之间，串行电路用电源电路70C与电机电源电路70A及控制电路用电源电路70B并联连接。

另外，在控制基板72上，设有与串行电路用电源电路70C连接的用于与室外机组12一侧进行串行通信的串行电路72A，利用从电机电源电路70A供给的电功率驱动电机的驱动电路72B和微处理器72C。

由步进电机构成的用于驱动上下风门61和上下风门63的上下风门电机74A、用于驱动辅助风门64的辅助风门电机74C和由直流无刷电机构成的用于驱动横流式风扇50的风扇电机74B与驱动电路72B连接。驱动电路72B和微处理器72C与本发明的控制装置对应。

另外，驱动电路72B与微处理器72C连接。

在本实施例中，作为在空调机运转时上下风门61、上下风门63和辅助风门64的位置(角度)，预先确定6种位置(参见图6～图11)，以后，将图6的位置～图11的位置分别称为①的位置～⑥的位置)，与冷气运转时、暖气运转时等各种运转状态对应的最佳位置预先存储在微处理器72C的存储器(图中未示出)内。

上下风门电机74A和辅助风门电机74C分别由步进电机构成，当从微处理器72C输入将上下风门61、上下风门63和辅助风门64驱动到上述6种位置中的任何一种位置的指示时，驱动电路72B分别向上下风门电机74A和辅助风门电机74C输出脉冲数与上述指示的位置同当前位置的偏差对应的脉冲信号，驱动上下风门61、上下风门63和辅助风门64向指示的位置转动。

当空调机的运转停止时，上下风门电机74A驱动上下风门61和上下风门63使其移动到图6中点划线所示的位置，即上下风门61和上下风门63不会突出到室内机组本体10A的机箱之外的位置。

另外，驱动电路72B向风扇电机74B供给直流电，驱动风扇电机74B，同时，通过根据微处理器72C的指示改变上述直流电的电压，调节风扇电机74B的转数，即横流式风扇50的送风量。在本实施例中，利用微处理器72C的指示，可以在12～36V的范围内分为256个等级改变上述电压。

设在显示基板76上的用于显示运转模式等的显示用LED和接收遥控器发出的操作信号的接收电路与微处理器72C连接，并且，设在传感器基板78上的用于检测地板温度的地板传感器和光传感器也与微处理器72C连接。另外，用于检测室温的室温传感器80A、用于检测室内热交换器16的温度的热交换器用温度传感器80B与微处理器72C连接，并且，设在开关基板82上的自诊断用LED、用于切换通常的运转和试运转的运转切换开关和自诊断开关也与微处理器72C连接。微处理器72C监视各种传感器的输出和各种开关的触点的切换状态。

另外，微处理器72C与串行电路72A连接，通过串行电路72A可以与设在室外机组12中的微处理器102F(后面介绍)进行串行通信。微处理器72C根据各种传感器的输出、各处开关的触点的切换状态、通过接收电路接收的操作信号和利用串行通信接收的室外机组12的运转状态等，向驱动电路72B输出上下风门电机74A、辅助风门电机74C和风扇电机74B的驱动指示，以及通过串行电路72A向室外机组12输出各种指示来控制整个空调机的运转。

室内机组10的电路通过与1对电源线连接的端子①及②、连接在一端与串行电路72A连接的串行通信线的另一端的端子③与设在室外机组12内的电路连接(参见图5)。室外机组12的电路包括整流电路100和控制基板102。在控制基板102上，设有通过串行通信线与室内机组10一侧的串行电路72A连接的串行电路102A、从电源线上除去噪音的噪音滤波器102B、102C、102D、开关电源电路102E和微处理器102F。

扼流圈与控制基板102连接，通过与端子①、②连接的电源线供给的交流电流，通过噪音滤波器102B和扼流圈供给上述整流电路100由整流电路100整流过的电流通过噪音滤波器102C供给与控制基板102连接的变换器104。另外，上述整流过的电流通过噪音滤波器102D供给开关电源电路102E。开关电源电路102E与微处理器102F和变换器104连接，根据微处理器102F的指示，向变换器104供给用于开关变换器104的电功率。用于驱动压缩机26的压缩机电机106与变换器104连接。

微处理器102F根据从室内机组10的微处理器72C接收的控制信号，通过改变从变换器104输出的用于驱动压缩机电机106(和压缩机26)的交流电的频率(运转频率)(例如，在18～150Hz的范围内)，使压缩机26的转数变化，从而调节冷暖模式运转能力。

另外，作为检测外界温度的外界温度传感器的外界温度热敏电阻110A、作为检测室外热交换器28的温度的温度传感器的温度热敏电阻110B、作为检测压缩机26的温度的温度传感器的压缩机温度热敏电阻110C和串行电路102A与微处理器102F连接。另外，设在室外机组12内的四通阀36和电磁阀40(参见图1)、旋转驱动向室外热交换器28通风的图中未示出的风扇的风扇电机112A和风扇电机电容器112B与控制基板102连接。

下面，说明本实施例的空调机运转时上下风门61、上下风门63和辅助风门64的位置。

例如，空调机进行冷气模式运转时上下风门61、上下风门63和辅助风门64的位置，在风向与从室内的大致水平方向到斜下方相对应的范围(①的位置～④的位置、图中的角度，是与水平方向对应的风门的角度)内移动。

另一方面，在进行暖气模式运转时，上下风门61、上下风门63和辅助风门64的位置在风向与室内的下方一侧相对应的范围(③的位置～⑥的位置)内移动。

在暖气运转模式中，由横流式风扇50向风路60中吹送的暖风，在风路60的壁面60A一侧流过的一部分(箭头WU)由辅助风门64使其方向朝向斜下方，然后，由上下风门61使之朝向正下方。另外，流过风路60的壁面60B一侧的另一部分(箭头WL)由上下风门63使之朝向正下方。

特别是在⑥的位置，辅助风门64的上风侧的一端64A非常接近风路60的壁面60A，从风路60的上风侧观察下风侧时(沿箭头A方向看)，相反一侧的另一端64B则成为与上下风门61重叠的状态。因此，暖风不从上下风门61的上风侧的一端61A与风路60的壁面60A之间通过，通过风路60的壁面60A一侧的暖风的一部分(箭头WU)顺序由辅助风门64、上下风门61逐渐地改变方向后平缓地向正下方排出，通过风路60的壁面60B一侧的另一部分(箭头WL)由上下风门63向正下方排出，从而暖风全部向正下方排出。因此，可以比先有技术提高暖气效率。在先有技术中，由于没有设置辅助风门64，所以，一部分暖气便从上下风门61的一端61A与风路60的壁面60A之间泄漏了，从而不能使暖风全部向正下方排出。如果使送风量增大，即使有利用上下风门61、63改变风向而造成的损失，还是可以使暖风到达地面，但是，风向改变时的噪声特别大，实际上难于实现产品化。

即，在没有设置辅助风门64的情况下，风量大时，有时一部分暖风(箭头WU)会在上下风门61的一端61A的室内一侧发生空气旋涡(或湍流)，但是，在本实施例中，由于设置了辅助风门64，暖风不会从上下风门61的一端61A与风路60的壁面60A之间泄漏，所以，不会发生成为噪声原因的空气旋涡。

上述情况，是在进行暖气模式运转时使上下风门61、上下风门63和辅助风门64的位置在③的位置～⑥的位置范围内移动，但是，例如当室温(或地板附近的温度)特别低时，也可以使上下风门61、上下风门63和辅助风门64的位置位于⑥的位置的时间延长，或者固定在⑥的位置。

另外，在本实施例中，说明了通过改变上下风门61、上下风门63和辅助风门64的位置而使排出风的风向沿被空调空间的上下方向改变的例子。但是，风向的改变方向不限于上述情况，也可以增加可沿众所周知的左右改变方向的左右风门使风向沿左右方向改变。

以上，是使上下风门61、上下风门63和辅助风门64位于6种位置中的某一位置，但是，并不限于此，也可以更精细地改变上下风门61、63的位置。

另外，在本实施例中，在上下风门61的上风侧设置辅助风门64、但是，也可以设置多个辅助风门64，例如，还可以在上下风门63的上风侧增加辅助风门64。

以上，以壁挂式室内机组为例进行了说明，但是，本发明的空调机的结构不于上述情况，本发明也可以适用于柜式室内机组。

图12是柜式室内机组200。该柜式室内机组200的内部结构和上述实施例的壁挂式室内机组10一样，所以，只说明主要部分。另外，对于与上述实施例相同的结构，标以相同的符号，并省略其说明。

如图12所示，风路60设在横流式风扇50的上侧。并且，和上述实施例一样，经过调温、调温后的空气，由横流式风扇50通过风路60和吹出网格58向室内排出。

在风路60内，在吹出网格58的吹出口附近按指定间隔设置上下风门61和上下风门63，在上下风门61的上风侧设置辅助风门64。上下风门61和上下风门63通过图中未示出的上下风门电机传递来的驱动力而分别改变方向，辅助风门64也通过图中未示出的上下风门电机传递来的驱动力而改变方向。

例如，在进行冷气模式运转时，有时为了使冷气向正上方排出而将上下风门61、上下风门63和辅助风门64设置在图示的位置。

在图12所示的位置，辅助风门64的上风侧的一端64A与风路60的壁面60A非常接近，从风路60的上风侧观察下风侧时(沿箭头A方向看时)，相反一侧的另一端64B成为与上下风门61重叠的状态。因此，冷风不会从上下风门61的上风侧的一端61A与风路60的壁面60A之间通过，通过风路60的壁面60A一侧的冷风的一部分(箭头WU)顺序由辅助风门64、上下风门61逐渐地改变方向，平缓地向正上方排出，通过风路60的壁面60B一侧的另一部分(箭头WL)由上下风门63向正上方排出，从而，冷风全部向正上方排出。因此，可以比先有技术提高冷气效率。在先有技术中，由于没有设置辅助风门64，所以，会有一部分冷风从上下风门61的一端61A与风路60的壁面60A之间泄漏，从而不能使冷风全部向正上方排出。

另外，在没有设置辅助风门64的情况下，风量大时，有时一部分冷风(箭头WL)会在上下风门61的一端61A的室内一侧发生空气旋涡(或湍流)，但是，在本实施例中，由于设置了辅助风门64，冷风不会从上下风门61的一端61A与风路60的壁面60A之间泄漏，所以，不会发生成为噪声原因的空气旋涡。

在上述实施例中，对壁挂式和柜式空调机进行了说明，但是，不言而喻本发明也可以适用于例如窗式及顶挂式等其他形式的空调机。

另外，本发明还可以适用于利用由汽油、煤气等燃烧而产生的热或者由电加热器产生的热进行供暖的风扇加热器等。

如上所述，在所述的发明第一方面，在排出风向改变部的上风侧，可以利用辅助排出风向改变部预先改变调和空气流的方向，所以，可以使供给排出风向改变部的调和空气的气流最佳，从而可以提高风向改变的效率，同时，可以防止由于气流的紊乱而发生的噪音。

另外，在所述的发明的第二方面空调机中，辅助排出风向改变部的方向根据排出风向改变部的方向自动地改变，所以，可以使机内的调和空气的气流变得平缓，并且，可以自动地使通过热交换器后的调和空气全部向所希望的方向排出。

Claims (2)

1.一种将由热交换器加热或冷却过的调和空气从排出口被调节空间内供给的空调机，其特征在于：具有风路、排出风向改变部和辅助排出风向改变部，风路将通过热交换器后的空气导向排出口；排出风向改变部设在上述排出口附近，可以将从排出口向被调节空间内排出的调和空气的风向沿上下方向改变；辅助排出风向改变部设在上述风路内上述排出风向改变部的上风侧，可以使吹向上述排出风向改变部的空气的风向在上述风路内的范围内向上下方向改变。

2.按权利要求1所述的空调机，其特征在于：上述辅助排出风向改变部的方向根据上述排出风向改变部的方向自动地改变。

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