CN114234286B - 一种空调器 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种空调器，空调器包括：壳体，壳体形成有安装腔，且壳体具有与安装腔连通的第一风口；第一风机，所述第一风机设置在所述安装腔内，且所述第一风机包括：第一蜗壳和设置在所述第一蜗壳内的第一贯流风叶，所述第一蜗壳包括：第一蜗壳主体段，所述第一蜗壳主体段的朝向所述第一贯流风叶一侧形成有第一导风壁；第一蜗壳后延段，所述第一蜗壳后延段的板身沿所述第一导风壁至所述第一风口的方向依次形成第一相切段、第一圆弧段和第一直线段，其中所述第一相切段与所述第一导风壁连接且相切，所述直线段与所述第一风口连接。

Description

一种空调器

技术领域

本发明涉及空调器技术领域，尤其涉及一种空调器。

背景技术

目前时代在进步，传统的壁挂式空调因外观单调，出风方式唯一， 已经不能满足人对空调外观多样性，人体舒适性的需求，针对此开发的 上下出风空调因出风口和进风口扩压角较小，进风阻力大，在出风口处 蜗壳后延存在明显的回流，在回流处形成单个或多个空气旋涡，不仅减 小空调的出风量，还使得空调的涡流噪音增大，同时制冷时回流的冷空气还导致出风口下沿有凝露问题。因此须提供一种能解决因蜗壳处的空 气旋涡造成的空调风量和噪音问题的空调器。

发明内容

鉴于此，本发明公开了一种空调器，用以至少解决现有空调器空调 风量小且噪音大的问题。

本发明为实现上述的目标，采用的技术方案是：

本发明第一方面公开了一种空调器，所述空调器包括：

壳体，所述壳体形成有安装腔，且所述壳体具有与所述安装腔连通 的第一风口；

第一风机，所述第一风机设置在所述安装腔内，且所述第一风机包 括：第一蜗壳和设置在所述第一蜗壳内的第一贯流风叶，

所述第一蜗壳包括：第一蜗壳主体段，所述第一蜗壳主体段的朝向 所述第一贯流风叶一侧形成有第一导风壁；第一蜗壳后延段，所述第一 蜗壳后延段的板身沿所述第一导风壁至所述第一风口的方向依次形成第 一相切段、第一圆弧段和第一直线段，其中所述第一相切段与所述第一 导风壁连接且相切，所述直线段与所述第一风口连接。

进一步可选地，所述第一圆弧段的线型采用对数螺旋线方式。

进一步可选地，所述对数螺旋线的线形公式为：

其中R对应的是蜗壳圆弧段的半径， 以此拟合出具体的蜗壳型线；θ是R对应点的角度且从最小间隙Re那点开始，Re为蜗壳型线上的圆弧段中每一个对应的R点与贯流风叶所成间隙中的最小间隙；θ^*是一个定义径向宽度的参数；D2为贯流风叶的外径；d2为涡喉间隙；R₀表示的是关联系数，/>

e是自然函数的底数。

进一步可选地，所述定义径向宽度的参数θ^*的范围为359°-139°。

进一步可选地，所述第一直线段与水平方向的夹角范围为41°～ 60°。

进一步可选地，所述壳体上还具有与所述安装腔连通的第二风口， 其中所述第一风口与所述第二风口上下布置，所述第一风口作为下风口， 所述第二风口作为上风口；

所述空调器还包括：第二风机，所述第二风机设置在所述安装腔内， 且所述第二风机包括第二蜗壳和设置在所述第二蜗壳内的第二贯流风 叶，

所述第二蜗壳包括：第二蜗壳主体段，所述第二蜗壳主体段的朝向 所述第二贯流风叶一侧形成有第二导风壁；第二蜗壳后延段，所述第二 蜗壳后延段的板身沿所述第二导风壁至所述第二风口的方向依次形成第 二相切段、第二圆弧段和第二直线段，其中所述第二相切段与所述第二 导风壁连接且相切，所述第二直线段与所述第二风口连接；

其中所述第一蜗壳作为空调器的下风道，所述第二蜗壳作为空调器 的上风道，所述上风道与所述下风道在所述安装腔内配合连通后形成空 调器的总通风风道。

进一步可选地，所述第二蜗壳与所述第一蜗壳的结构相同，且所述 第二蜗壳与所述第一蜗壳在所述安装腔内部上下对称布置。

进一步可选地，所述空调器还包括：蒸发器，

所述蒸发器横向设置在所述总通风风道中，且位于所述第一风机和 所述第二风机之间。

进一步可选地，所述蒸发器采用板状结构，且所述蒸发器的板身与 水平方向成预设夹角以使蒸发器在所述总通风风道内倾斜设置；

所述空调器还包括：接水盘，设置在所述总通风风道内且位于所述 蒸发器板身最低位置的下方。

进一步可选地，所述空调器还包括：中间通道，所述中间通道连通 所述上风道与所述下风道，

其中所述中间通道的第一侧壁下端接设至所述第一蜗壳主体段后 侧，所述蒸发器板身最低位置延伸至所述第一蜗壳主体段后侧，所述接 水盘位于所述第一蜗壳主体段后侧。

有益效果：本发明通过改进空调器中蜗壳的机构，使其能够减小或 降低噪音，并能够增大空调的出风量。

附图说明

通过参照附图详细描述其示例实施例，本发明公开的上述和其它目 标、特征及优点将变得更加显而易见。下面描述的附图仅仅是本发明公 开的一些实施例，对于本领域的普通技术人员来讲，在不付出创造性劳 动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1示出了一实施例的空调器整体结构剖视图；

图2示出了一实施例的空调器下部结构剖视图；

图3示出了一实施例的空调器下出风示意图；

图4示出了一实施例的空调器上出风示意图；

图5示出了一实施例的空调器送风仿真示意图。

图中：11、第一蜗壳主体段；12、第一相切段；13、第一圆弧段； 14、第一直线段；15、第一风口；21、第二蜗壳主体段；22、第二相切 段；23、第二圆弧段；24、第二直线段；25、第二风口；3、蒸发器； 41、第一风机；42、第二风机；5、接水盘。

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。

在本发明实施例中使用的术语是仅仅出于描述特定实施例的目的， 而非旨在限制本发明。在本发明实施例和所附权利要求书中所使用的单 数形式的“一种”、“所述”和“该”也旨在包括多数形式，除非上下文清楚 地表示其他含义，“多种”一般包含至少两种，但是不排除包含至少一种 的情况。

应当理解，本文中使用的术语“和/或”仅仅是一种描述关联对象的关 联关系，表示可以存在三种关系，例如，A和/或B，可以表示：单独存 在A，同时存在A和B，单独存在B这三种情况。另外，本文中字符“/”， 一般表示前后关联对象是一种“或”的关系。

还需要说明的是，术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵 盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的商品或者系统不仅包括 那些要素，而且还包括没有明确列出的其他要素，或者是还包括为这种 商品或者系统所固有的要素。在没有更多限制的情况下，由语句“包括一 个……”限定的要素，并不排除在包括所述要素的商品或者系统中还存在另外的相同要素。

目前现有空调出风量小，空调涡流噪音偏大，空调制冷时存在出风 口下沿凝露问题。本发明通过改进蜗壳结构，将蜗壳后延段设计为具有 相切段、圆弧段和直线段的特殊结构，并采用对数螺旋线公式来计算蜗 壳后延段中圆弧段的形线，结合经验值，取得最优化的蜗壳后延段引流 风道结构，起到高效引流的效果，不需要通过制造大量的风道样件，以及结合大量的实验数据来确定最终的风道结构，大大降低了设计成本； 同时本发明减少了现有空调风道内部存在的空气旋涡数量，解决了常规 空调出风口处存在的凝露问题，同时降低了空调涡流噪音。

为进一步阐述本发明中的技术方案，现结合图1-图5所示，提供了 如下具体实施例。

实施例1

如图1、图2所示，在本实施例中提供了一种空调器，该空调器包 括：壳体，壳体形成有安装腔，且壳体具有与安装腔连通的第一风口；

第一风机41，第一风机41设置在安装腔内，且第一风机41包括： 第一蜗壳和设置在第一蜗壳内的第一贯流风叶，

第一蜗壳包括：第一蜗壳主体段11，第一蜗壳主体段11的朝向第 一贯流风叶一侧形成有第一导风壁；第一蜗壳后延段，第一蜗壳后延段 的板身沿第一导风壁至第一风口15的方向依次形成第一相切段12、第 一圆弧段13和第一直线段14，其中第一相切段12与第一导风壁连接且 相切，直线段与第一风口15连接。优选地，第一圆弧段13的线型采用对数螺旋线方式。

本实施例中的空调器采用的是贯流风机，其贯流风叶在正常工作时， 内部可以分为两个区域，一为贯流区域，一为偏心涡区。其中，靠近来 流方向侧的区域为贯流区域，靠近蜗舌处则为偏心涡区，如图1所示。 在出风口处贯流区和蜗壳之间，由于贯流区与蜗壳前延之间的压力较大，贯流区与蜗壳后延处的压力较小，进入贯流风叶本应吹出空调的气流会 回流到蜗壳后延，回流的气流和贯流区方向相反的气流相互作用，形成 空气旋涡。由于空调出风量的大小和贯流区的大小密切相关，贯流区越 大，则出风量越大，而空气旋涡则会减小贯流区，因此会造成出风量小； 另蜗壳后延处形成的空气旋涡可以看成一个噪音源，其涡的大小会影响 空调音质和噪音的大小。目前市面上常规空调为了解决制冷出风口凝露问题，一般需要在底壳、出风口内部粘贴多种海绵、绒布；然而本实施 例中的蜗壳(风道引流结)作为空调器内部风道的一部分，可以在第一 风口15(作为出风口时)处实现无旋涡回流，使得出风量大大提升，提 升了空调的制冷和制热效率。此外，通过该风道引流结构减少了空气旋 涡数量，还能够有效降低了空调的涡流噪音；解决了出风口凝露问题， 相比常规的空调，该空调器大大降低了成本。

本实施例中的空调器整体为扁平状空调，空调进风口较小，且宽度 方向要远大于传统的壁挂式空调，这两点造成进风阻力大，空调进风口 到出风口处贯流风叶之间的压力梯度较小，空气流动阻力大，不能及时 对出风口处的所需空气流进行补充，造成空调内部气流紊乱，内部压力 分布不均匀，在出风口蜗壳后延处形成局部低压区。具体的：在一种可选的方式中，该空调器中蜗壳后延处形成流线型结构，在与蜗壳主体段 连接处形成一相切段，即相切时在蜗壳主体段形成一个圆角，圆角直径 可根据贯流风机的偏心涡存在区域进行校正，靠近蜗壳处呈一与蜗壳相 切的多段圆弧拟合曲线，具体拟合曲线根据对数螺旋线公式来计算，对 数螺旋线的线形公式为：

其中R对应的是蜗壳圆弧段的半径， 以此拟合出具体的蜗壳型线；θ是R对应点的角度且从最小间隙Re那 点开始，Re表示的是最小间隙，即蜗壳型线上的圆弧段中每一个对应的 R点与贯流风叶所形成的间隙中最小的间隙；θ^*是一个定义径向宽度的 参数；D2为贯流风叶的外径；d2为涡喉间隙(一般取值为3-8mm)；R₀表示的是关联系数，/>

e是自然函数的底 数。

优选的，该定义径向宽度的参数θ^*的范围为359°-139°。需要说 明的是：一般要考虑以下三种情况，(1)比较小宽度(小于第一预设宽度)的蜗壳壁面，其值一般取359°；(2)相对协调宽度(介于第一预 设宽度和第二预设宽度之间)的蜗壳壁面的θ值为191°；(3)较大宽 度(大于第二预设宽度)的蜗壳壁面的θ值取139°。由此可根据经验 来输入合适的θ值来获得自己所需要的蜗壳形线。

优选地，第一直线段14与水平方向的夹角范围为41°-60°。需要 说明的是：此夹角值不限于该范围，具体需按进气角度、出风口大小、 蜗舌范围确定，不同夹角值均在本专利保护范围，直线段与多段圆弧拟 合曲线连接处为一圆角，圆角取值按实验数据经验判断需不小于R35，即连接处的圆弧半径不能小于35毫米，具体结构，如图3所示。该实施 例中的空调器，在优化其风道引流区的结构后可减少制作大量的风道结 构来验证实际效果，降低开发成本。

如图3、图4所示，在一些可选地方式中，壳体上还具有与安装腔 连通的第二风口25，其中第一风口15与第二风口25上下布置，第一风 口15作为下风口，第二风口25作为上风口。空调器还包括：第二风机 42，第二风机42设置在安装腔内，且第二风机42包括第二蜗壳和设置 在第二蜗壳内的第二贯流风叶。第二蜗壳包括：第二蜗壳主体段21，第 二蜗壳主体段21的朝向第二贯流风叶一侧形成有第二导风壁；第二蜗壳 后延段，第二蜗壳后延段的板身沿第二导风壁至第二风口25的方向依次 形成第二相切段22、第二圆弧段23和第二直线段24，其中第二相切段 22与第二导风壁连接且相切，第二直线段24与第二风口25连接；其中 第一蜗壳作为空调器的下风道，第二蜗壳作为空调器的上风道，上风道 与下风道在安装腔内配合连通后形成空调器的总通风风道。

需要说明的是，在本实施例中，通过第一风口15和第二风口25， 可以分别作为进出风口进行切换使用。如，在进行制冷时，第一风口15 作为进风口，第二风口25作为出风口；再进行制热时，第一风口15作 为出风口，第二风口25作为进风口。对应的，在空调器制热时，第一风 机41作为排风机，第二风机42作为吸风机；在空调器制冷时，第一风 机41作为吸风机，第二风机42作为排风机。空调制冷时为上出风，此 时第一贯流风叶逆时针旋转，转速较高(1200-1600转)，第二贯流风 叶为顺时针旋转辅助进风，转速较低(600-800转)。制热模式时为下 出风，此时第二贯流风叶顺时针旋转，转速较高(1200-1600转)，第 一贯流风叶逆时针旋转辅助进风，转速较低(600-800转)。

优选地，第二蜗壳与第一蜗壳的结构相同，且第二蜗壳与第一蜗壳 在安装腔内部上下对称布置。此外，空调器还包括：蒸发器3，蒸发器3 横向设置在总通风风道中，且位于第一风机41和第二风机42之间。

如图1、图2所示，蒸发器3采用板状结构，且蒸发器3的板身与 水平方向成预设夹角以使蒸发器3在总通风风道内倾斜设置。空调器还 包括：接水盘5，设置在总通风风道内且位于蒸发器3板身最低位置的 下方。

进一步优选地，空调器还包括：中间通道，中间通道连通上风道与 下风道，其中中间通道的第一侧壁下端接设至第一蜗壳主体段11后侧， 蒸发器3板身最低位置延伸至第一蜗壳主体段11后侧，接水盘5位于第 一蜗壳主体段11后侧。

需要说明的是，采用常规风道导流结构，在靠近蜗舌处会产生较多 细小的空气旋涡，这些旋涡导致风道内的气流紊乱，同时也会导致制冷 时有部分冷气回流到空调内部，一会导致制冷效率低，二是回流的冷空 气会导致出风口处产生凝露，三是气体紊流会导致噪音值加大，宏观表 现为“嗡嗡声”加剧。采用本发明的引流结构后，由于此结构强制减小下风口处的出风面积，出风面积的减小则为增大蜗壳后延处的压力，减 小或避免在蜗壳后延形成低压区，气流通过该区域时能有效减小紊流趋 势，相比于常规空调而言，大大减少了细微的空气旋涡的数量，从而避 免产生回流，具体空气流场仿真图见图5所示，在整个贯流风叶内部流场区域，仅剩一个偏心涡，同时该偏心涡所在的区域非常靠近蜗舌位置， 出风口处受偏心涡影响导致的回流空气被蜗舌阻挡，基本没有回流空气， 增大了风量的同时，也极大改善了出风口处凝露的情况，减小粘贴海绵、 绒布的成本。

以上具体地示出和描述了本公开的示例性实施例。应可理解的是， 本公开不限于这里描述的详细结构、设置方式或实现方法；相反，本公 开意图涵盖包含在所附权利要求的精神和范围内的各种修改和等效设 置。

Claims (9)

1.一种空调器，其特征在于，所述空调器包括：

壳体，所述壳体形成有安装腔，且所述壳体具有与所述安装腔连通的第一风口；

第一风机，所述第一风机设置在所述安装腔内，且所述第一风机包括：第一蜗壳和设置在所述第一蜗壳内的第一贯流风叶，

所述第一蜗壳包括：第一蜗壳主体段，所述第一蜗壳主体段的朝向所述第一贯流风叶一侧形成有第一导风壁；第一蜗壳后延段，所述第一蜗壳后延段的板身沿所述第一导风壁至所述第一风口的方向依次形成第一相切段、第一圆弧段和第一直线段，其中所述第一相切段与所述第一导风壁连接且相切，所述直线段与所述第一风口连接；

所述第一蜗壳作为空调器内部风道的一部分；

所述第一圆弧段的线型采用对数螺旋线方式。

2.根据权利要求1所述的空调器，其特征在于，所述对数螺旋线的线形公式为：

其中R对应的是蜗壳圆弧段的半径，以此拟合出具体的蜗壳型线；θ是R对应点的角度且从最小间隙Re那点开始，Re为蜗壳型线上的圆弧段中每一个对应的R点与贯流风叶所成间隙中的最小间隙；θ^*是一个定义径向宽度的参数；D₂为贯流风叶的外径；d₂为涡喉间隙；R₀表示的是关联系数，

e是自然函数的底数。

3.根据权利要求2所述的空调器，其特征在于，所述定义径向宽度的参数θ^*的范围为359°-139°。

4.根据权利要求1所述的空调器，其特征在于，所述第一直线段与水平方向的夹角范围为41°-60°。

5.根据权利要求1-4中任意一项所述的空调器，其特征在于，

所述壳体上还具有与所述安装腔连通的第二风口，其中所述第一风口与所述第二风口上下布置，所述第一风口作为下风口，所述第二风口作为上风口；

所述空调器还包括：第二风机，所述第二风机设置在所述安装腔内，且所述第二风机包括第二蜗壳和设置在所述第二蜗壳内的第二贯流风叶，

所述第二蜗壳包括：第二蜗壳主体段，所述第二蜗壳主体段的朝向所述第二贯流风叶一侧形成有第二导风壁；第二蜗壳后延段，所述第二蜗壳后延段的板身沿所述第二导风壁至所述第二风口的方向依次形成第二相切段、第二圆弧段和第二直线段，其中所述第二相切段与所述第二导风壁连接且相切，所述第二直线段与所述第二风口连接；

其中所述第一蜗壳作为空调器的下风道，所述第二蜗壳作为空调器的上风道，所述上风道与所述下风道在所述安装腔内配合连通后形成空调器的总通风风道。

6.根据权利要求5所述的空调器，其特征在于，所述第二蜗壳与所述第一蜗壳的结构相同，且所述第二蜗壳与所述第一蜗壳在所述安装腔内部上下对称布置。

7.根据权利要求5所述的空调器，其特征在于，所述空调器还包括：蒸发器，

所述蒸发器横向设置在所述总通风风道中，且位于所述第一风机和所述第二风机之间。

8.根据权利要求7所述的空调器，其特征在于，所述蒸发器采用板状结构，且所述蒸发器的板身与水平方向成预设夹角以使蒸发器在所述总通风风道内倾斜设置；

所述空调器还包括：接水盘，设置在所述总通风风道内且位于所述蒸发器板身最低位置的下方。

9.根据权利要求8所述的空调器，其特征在于，所述空调器还包括：中间通道，所述中间通道连通所述上风道与所述下风道，

其中所述中间通道的第一侧壁下端接设至所述第一蜗壳主体段后侧，所述蒸发器板身最低位置延伸至所述第一蜗壳主体段后侧，所述接水盘位于所述第一蜗壳主体段后侧。

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