CN115183329B - 一种空调室内机 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种空调室内机，包括外壳，所述外壳前侧底部设有出风口，所述外壳内形成与出风口相连通的装配腔；贯流风机，设于所述装配腔内；换热器，设于所述装配腔内；引流滚筒，设于所述装配腔内并靠近所述出风口设置，所述引流滚筒的横截面呈圆形，所述引流滚筒的设置方向与所述出风口的出风方向相垂直；升降驱动件，所述升降驱动件通过升降件与所述引流滚筒相连接，所述引流滚筒可在所述升降驱动件的作用下沿所述升降件在竖直方向上移动；旋转驱动件，所述引流滚筒套设于所述旋转驱动件的输出轴上，所述引流滚筒可在所述旋转驱动件的作用下绕所述旋转驱动件的输出轴转动。

Description

一种空调室内机

技术领域

本发明涉及空调技术领域，特别是涉及一种空调室内机。

背景技术

现有空调大多采用传统的机械式导风板导风，导风板虽然在结构与技术上均已相对成熟，但是在实际使用时仍然存在出风方式单一、出风硬、舒适度差等缺点，导风板仅仅改变了风的方向，风的大小、硬度等参数难以通过导风板改变，而随着人们对出风需求的提升，空调的导风方式也需要作出相应的提升与调整。因为技术原因，目前还未存在一种完美解决空调能力能效和无风感的技术方案，使空调在保持高能效的同时实现无风感技术。

发明内容

本发明的目的是提供一种空调室内机，其利用马格努斯效应实现出风方向的调节，其的结构设计巧妙、出风效果出色。

为了实现上述目的，本发明提供了一种空调室内机，其包括：

外壳，所述外壳的顶部设有进风口，所述外壳前侧底部设有出风口，所述外壳内形成装配腔，所述装配腔分别与所述进风口和所述出风口相连通；

贯流风机，设于所述装配腔内，用于将室内的空气从所述进风口吸入装配腔并将所述装配腔内的空气从所述出风口送回室内；

换热器，设于所述装配腔内并位于所述贯流风机的旁侧，用于实现所述装配腔内空气的热交换；

引流滚筒，设于所述装配腔内并靠近所述出风口设置，所述引流滚筒垂直于自身轴线的横截面呈圆形；

升降驱动件，所述升降驱动件通过升降件与所述引流滚筒相连接，所述引流滚筒可在所述升降驱动件的驱动下沿所述升降件在所述空调室内机竖直方向上移动；

旋转驱动件，所述引流滚筒设于所述旋转驱动件的输出轴上，所述引流滚筒可在所述旋转驱动件的驱动下绕所述旋转驱动件的输出轴转动，

所述引流滚筒利用自身转动产生的马格努斯效应改变所述出风口的气流方向。

本申请一些实施例中，所述外壳包括前面板和后面板，所述前面板与所述后面板围合形成所述装配腔。

本申请一些实施例中，所述升降件包括相互啮合的齿轮和齿条，所述齿条设于所述装配腔内，所述引流滚筒与所述齿轮同轴设置，所述齿轮设于所述升降驱动件的输出轴上。本申请一些实施例中，包括出风挡板，所述出风挡板设于所述前面板的后侧并与所述前面板相连接，所述出风挡板可沿竖直方向移动以打开或关闭所述出风口。

本申请一些实施例中，包括导风风叶，所述导风风叶与所述前面板固定连接并靠近所述出风口设置，所述导风风叶位于所述引流滚筒的前侧，所述导风风叶设有若干个，各所述导风风叶平行于所述引流滚筒轴线的方向依次设置。

本申请一些实施例中，包括加强筋，所述加强筋与所述外壳固定连接，述加强筋设有若干条，各条所述加强筋均与所述外壳固定连接并设于所述装配腔内。

本申请一些实施例中，所述升降驱动件为升降步进电机，所述升降步进电机包括设于所述引流滚筒左侧的第一电机以及设于所述引流滚筒右侧的第二电机，所述第一电机和所述第二电机均通过所述升降件与所述引流滚筒相连接。

本申请一些实施例中，所述旋转驱动件为旋转步进电机，所述引流滚筒通过轴承套设于所述旋转步进电机的输出轴上。

本发明的一种空调室内机与现有技术相比，其有益效果在于：

使用时室内空气通过进风口进入装配腔，经过换热器的热交换后在贯流风机的作用下从出风口流回室内，经过引流滚筒前空气水平流动，同时引流滚筒在旋转驱动件的作用下顺时针或逆时针转动，当引流滚筒转动时引流滚筒的上半部分气流和下半部分气流分别由于与引流滚筒的转动方向一致或相反进而导致上半部分和下半部分的流速与压力发生变化并在二者之间形成流速差和压力差，基于压力差的存在引流滚筒上板部分和下半部分的气流也会向压力小的地方偏转方向。如此，本申请利用马格努斯效应的原理改变空调出风方向，即使不设置导风风叶也可以使空调出风偏转，从而实现导风效果。进一步的，由于升降件和升降驱动件的设置，操作人员可通过升降驱动件调节引流滚筒在装配腔内的位置进而实现对出风方向的各种调节。

附图说明

图1是本发明一些实施例的空调室内机的结构示意图；

图2是图1中的A处详图；

图3是本发明一些实施例的空调室内机的剖面示意图；

图4是马格努斯效应的演示示意图；

图5是本发明一些实施例的空调室内机的制冷淋浴出风示意图；

图6是本发明一些实施例的空调室内机的制冷两侧出风示意图；

图7是本发明一些实施例的空调室内机的制冷上扬出风示意图；

图8是本发明一些实施例的空调室内机的制热淋浴出风示意图；

图9是本发明一些实施例的空调室内机的制热两侧出风示意图；

图10是本发明一些实施例的空调室内机的制热上扬出风示意图。

图中，

1、外壳；101、进风口；102、出风口；103、装配腔；104、前面板；105、后面板；106、加强筋；2、贯流风机；3、换热器；4、过滤网；5、接水盘；501、前接水盘；502、后接水盘；6、引流滚筒；7、出风挡板；8、导风风叶；9、齿条；10、齿轮；11、升降步进电机；12、旋转步进电机。

具体实施方式

下面结合附图和实施例，对本发明的具体实施方式作进一步详细描述。以下实施例用于说明本发明，但不用来限制本发明的范围。

在本发明的描述中，需要理解的是，术语“重心”、“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”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。

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”的含义是两个或两个以上，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”等术语应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或成一体；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是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。

请参考图1-图10，本发明实施例提供了一种空调室内机，其包括外壳1、贯流风机2、换热器3、引流滚筒6、升降驱动件和旋转驱动件，具体而言，外壳1的顶部设有进风口101，外壳1的前侧底部设有出风口102，外壳1内形成装配腔103，装配腔103分别与进风口101和出风口102相连通，贯流风机2设于装配腔103内，其用于完成送风，换热器3设于装配腔103内并位于贯流风机的旁侧，其用于实现装配腔103内空气的热交换，引流滚筒6设于装配腔103内并靠近出风口102设置，引流滚筒6垂直于自身轴线的横截面呈圆形，同时引流滚筒6通过升降件与升降驱动件相连接，引流滚筒6可在升降驱动件的作用下沿升降件在竖直方向上移动，进一步的，引流滚筒6还套设于旋转驱动件的输出轴上，引流滚筒6可在旋转驱动件的作用下绕旋转驱动件的输出轴转动，引流滚筒6可利用自身转动产生的马格努斯效应改变出风口102的气流方向。

马格努斯效应是指当一个旋转物体的旋转角速度矢量与物体飞行速度矢量不重合时，在与旋转角速度矢量和平动速度矢量组成的平面相垂直的方向上将产生一个横向力，在这个横向力的作用下物体飞行轨迹发生偏转的现象。旋转物体之所以能在横向产生力的作用，是由于物体旋转可以带动周围流体旋转，使得物体一侧的流体速度增加，另一侧流体速度减小。根据伯努利定理，流体速度增加将导致压强减小，流体速度减小将导致压强增加，这样就导致旋转物体在横向的压力差，并形成横向力，同时由于横向力与物体运动方向相垂直，因此这个力主要改变飞行速度方向，即形成物体运动中的向心力，因而导致物体飞行方向的改变。相同原理的，如果将物体固定并施加旋转力让其保持旋转，同时施加一个水平来流，此时旋转物体就会改变水平来流的方向。基于上述情况，使用时室内空气通过进风口101进入装配腔103，经过换热器3的热交换后在贯流风机2的作用下从出风口102流回室内，可以发现，位于出风口102处的气流流动形成风场同时引流滚筒6位于风场内，此时引流滚筒6在旋转驱动件的作用下持续性的顺时针或逆时针转动，基于马格努斯效应，引流滚筒6在风场内的转动则会使引流滚筒6的上半部分气流和下半部分气流流速产生变化，由于风场的上半部分气流与下半部分气流的初始流动方向一致，那么引流滚筒6的转动必然使得其中一部分（上半部分或下半部分）的气流流向与引流滚筒6转动方向一致，另外一部分（上半部分或下半部分）的气流流向与引流滚筒6的转动方向相反，气流流向与引流滚筒6的转动方向的差异进而导致上半部分和下半部分的流速与压力发生变化，其中一部分的气体流速增大压力降低，另外一部分的气体流速减小压力增大，围绕在引流滚筒6周边的气流形成流速差和压力差，基于压力差的存在引流滚筒6周边的气流会向压力小的地方偏转方向。如此，本申请利用马格努斯效应的原理改变空调出风方向，即使不设置导风板也可以使空调出风偏转，从而实现导风效果。进一步的，由于升降件和升降驱动件的设置，操作人员可通过升降驱动件调节引流滚筒6在装配腔103内的位置进而实现对出风方向的各种调节。

请参考图1至图3，本申请中的外壳1包括前面板104和后面板105，前面板104与后面板105围合形成装配腔103，同时为了提升前面板104和后面板105的结构强度，前面板104和后面板105上都设有若干道加强筋106。

进一步的，请参考图2、图5至图7，升降件包括相互啮合的齿轮10和齿条9，其中齿条9设于装配腔103内并与前面板104固定连接，引流滚筒6与齿轮10同轴设置，齿轮10套设于升降驱动件的输出轴上。基于上述结构，使用时齿条9的位置保持不变，操作人员可通过转动齿轮10实现齿轮10与齿条9的位置变化，同时由于齿轮10与引流滚筒6同轴设置，齿轮10位置的变化进一步带动引流滚筒6的位置发生变化，其的结构设计巧妙、调节效果出色。

更进一步的，对于本申请而言，升降驱动件优选为升降步进电机11，其包括设于引流滚筒6左侧的第一电机以及设于引流滚筒6右侧的第二电机，第一电机和第二电机均通过升降件中的齿轮10与引流滚筒6传动连接，旋转驱动件则优选为旋转步进电机12，引流滚筒6通过轴承套设于旋转步进电机12的输出轴上。

进一步的，请参考图1至图3，本申请的空调室内机还包括过滤网4，过滤网4设于装配腔103内并分别与前面板104和后面板105相连接，过滤网4位于贯流风机2的上方并覆盖进风口101。过滤网4能够对进入装配腔103的空气进行过滤，有效减少灰尘的进入，提升装配腔103内的空气清洁程度，确保出风效果。

更进一步的，换热器3和贯流风机2的表面难免会因空气的热交换产生凝露，为了避免凝露对空调室内机其他结构的影响，本申请的空调室内加还包括设于换热器3和贯流风机2下方的接水盘5，其可对凝露进行接取与收集，具体的，接水盘5包括靠近前面板104的前接水盘501和靠近后面板105的后接水盘502，前接水盘501与前面板104固定连接，后接水盘502与后面板105固定连接。

空调停止运转时同样需要防止灰尘通过出风口102进入装配腔103，因此在本申请的一些实施例中该空调室内机还包括出风挡板7，出风挡板7设于前面板104的后侧并与前面板104相连接，出风挡板7可沿竖直方向移动，当出风挡板7向下移动时其能够关闭出风口102防止空气从出风口102进入装配腔103，当出风板向上移动时其能够打开出风口102供装配腔103内的空气流出。

另外，为了进一步对出风方向进行调节，本申请的空调室内机还包括导风风叶8，导风风叶8与前面板104固定连接并靠近出风口102设置，导风风叶8设于引流滚筒6的前侧，导风风叶8设有若干个，各导风风叶8沿出风口102依次设置。操作人员可通过左右调节导风风叶8控制流向提升使用效果。

可以发现的是，为了提升出风的精细化控制，本申请的引流滚筒6可以设有多个，多个滚筒依次设于出风口102处可分别对不同段的出风进行引导，进而实现出风效果的多样性。

对于本申请的空调室内机的制冷出风流程，以制冷淋浴风为例，如图5所示，当空调开机制冷时，出风挡板7打开，引流滚筒6在齿轮10、齿条9和升降步进电机11的协同作用下持续下降至最低位置，此时引流滚筒6在旋转步进电机12的作用下做逆时针旋转，将从空调器出风口102吹出的下层气流打散形成淋浴风吹到用户身上，由于影响范围的原因，上层气流受到的马格努斯效应影响较弱，所以依然按照原来轨迹运动，此方案的优点在于，从出风口102吹出的下层气流吹到用户身上达到了无风感效果，而从出风口102吹出的上层气流将大量的冷量吹向室内环境达到降温的效果，此方案在不损失制冷量和内机风量的情况下实现了无风感效果。此外在制热时，也可以利用此原理来实现有热感无风感，让热风变得柔和。

进一步的，引流滚筒6可以在齿轮10、齿条9和升降步进电机11的作用下停留在出风口102的任意位置，如图6所示，引流滚筒6在在旋转步进电机12的作用下静置在出风口102的中间位置，将从出风口102吹出的风切分为上下两部分，改变风的方向和上下风量比例，使吹到用户身上的冷风舒适不刺激，而且不影响空调的制冷效果和风量。

更进一步的，制冷时还可以利用马格努斯效应原理将出风角度提高，从而增加送风距离，如图7所示，空调制冷开机时，引流滚筒6可以在齿轮10、齿条9和升降步进电机11的作用下停留在出风口102上部并且在旋转步进电机12的作用下做顺时针旋转，使出风口102上部吹出的风得到加速和上扬的效果，从而增大送风距离和送风范围。

对于本申请的空调室内机的制热出风流程，以制热淋浴风为例，当空调开机制热时，出风口102挡板打开，引流滚筒6在齿轮10、齿条9和升降步进电机11的作用下下降至最低位置，如图8所示，此时引流滚筒6在旋转步进电机12的作用下做逆时针旋转，将从空调器出风口102吹出的下层热气流打散形成淋浴风吹到用户身上，而上层气流受到的马格努斯效应影响较弱，所以依然按照原来轨迹运动，此方案的优点在于，从出风口102吹出经过打散的下层热气流吹到用户身上达到了无风感有热感的效果，而从出风口102吹出的上层气流将大量的热量吹向室内环境达到升温的效果，此方案在不损失制热量和内机风量的情况下完美的实现了无风感效果。

此外制热时，引流滚筒6可以在齿轮10、齿条9、升降步进电机11的作用下停留在出风口102的任意位置，如图9所示，引流滚筒6在旋转步进电机12的作用下静置在出风口102的中间位置，将从出风口102吹出的风切分为上下两部分，改变风的方向和上下风量比例，使吹到用户身上的热风舒适不刺激，而且不影响空调的制热效果和风量。

制热时还可以利用马格努斯原理将出风角度提高，从而增加送风距离，如图10所示，空调制热开机时，引流滚筒6可以在齿轮10、齿条9和升降步进电机11的作用下停留在出风口102上部并且在旋转步进电机12的作用下做顺时针旋转，使出风口102上部吹出的风得到加速和上扬的效果，从而增大送风距离和送风范围。

也即无论制冷还是制热，通过遥控器控制或者智能联动，引流滚筒6可以在齿轮10、齿条9和升降步进电机11的作用下停留在出风口102的任意位置，进而实现对空调出风角度的调节和散度以及送风距离的调节。

实际上，本申请的控制逻辑为空调器启动→手动或智能调节引流滚筒6位置→启动引流滚筒6使其正转、反转或静止→出风方向得到引流滚筒6的调节，具体的，空调器启动时用户可根据自身需求用遥控器调节引流滚筒6的位置，或者空调主控板根据空调的运行状态智能匹配引流滚筒6的位置，随后用户用遥控器设置引流滚筒6的状态（顺时针旋转、逆时针旋转或静止）参数以及转动的档位参数，比如-3代表逆时针旋转三挡，-2代表逆时针旋转二挡，-1代表逆时针旋转一挡，0代表静止，1代表顺时针旋转一挡，2代表顺时针旋转二挡，3代表顺时针旋转三挡，设置好引流滚筒6的位置和状态参数后空调器按此参数运行即可。

在本说明书的描述中，参考术语“一个实施例”、“一些实施例”、“示意性实施例”、“示例”、“具体示例”、或“一些示例”等的描述意指结合该实施例或示例描述的具体特征、结构、材料或者特点包含于本发明的至少一个实施例或示例中。在本说明书中，对上述术语的示意性表述不一定指的是相同的实施例或示例。而且，描述的具体特征、结构、材料或者特点可以在任何的一个或多个实施例或示例中以合适的方式结合。

尽管已经示出和描述了本发明的实施例，本领域的普通技术人员可以理解：在不脱离本发明的原理和宗旨的情况下可以对这些实施例进行多种变化、修改、替换和变型，本发明的范围由权利要求及其等同物限定。

Claims (8)

1.一种空调室内机，其特征在于，包括：

外壳，所述外壳的顶部设有进风口，所述外壳前侧底部设有出风口，所述外壳内形成装配腔，所述装配腔分别与所述进风口和所述出风口相连通；

贯流风机，设于所述装配腔内，用于将室内的空气从所述进风口吸入装配腔并将所述装配腔内的空气从所述出风口送回室内；

换热器，设于所述装配腔内并位于所述贯流风机的旁侧，用于实现所述装配腔内空气的热交换；

引流滚筒，设于所述装配腔内并靠近所述出风口设置，所述引流滚筒垂直于自身轴线的横截面呈圆形；

升降驱动件，所述升降驱动件通过升降件与所述引流滚筒相连接，所述引流滚筒可在所述升降驱动件的驱动下沿所述升降件在所述空调室内机竖直方向上移动；

旋转驱动件，所述引流滚筒设于所述旋转驱动件的输出轴上，所述引流滚筒可在所述旋转驱动件的驱动下绕所述旋转驱动件的输出轴转动，

所述引流滚筒可利用自身转动产生的马格努斯效应改变所述出风口的气流方向。

2.根据权利要求1所述的空调室内机，其特征在于，所述外壳包括前面板和后面板，所述前面板与所述后面板围合形成所述装配腔。

3.根据权利要求1所述的空调室内机，其特征在于，所述升降件包括相互啮合的齿轮和齿条，所述齿条设于所述装配腔内，所述引流滚筒与所述齿轮同轴设置，所述齿轮设于所述升降驱动件的输出轴上。

4.根据权利要求2所述的空调室内机，其特征在于，包括出风挡板，所述出风挡板设于所述前面板的后侧并与所述前面板相连接，所述出风挡板可沿竖直方向移动以打开或关闭所述出风口。

5.根据权利要求2所述的空调室内机，其特征在于，包括导风风叶，所述导风风叶与所述前面板固定连接并靠近所述出风口设置，所述导风风叶位于所述引流滚筒的前侧，所述导风风叶设有若干个，各所述导风风叶平行于所述引流滚筒轴线的方向依次设置。

6.根据权利要求1所述的空调室内机，其特征在于，包括加强筋，所述加强筋与所述外壳固定连接，所述加强筋设有若干条，各条所述加强筋均与所述外壳固定连接并设于所述装配腔内。

7.根据权利要求1所述的空调室内机，其特征在于，所述升降驱动件为升降步进电机，所述升降步进电机包括设于所述引流滚筒左侧的第一电机以及设于所述引流滚筒右侧的第二电机，所述第一电机和所述第二电机均通过所述升降件与所述引流滚筒相连接。

8.根据权利要求1所述的空调室内机，其特征在于，所述旋转驱动件为旋转步进电机，所述引流滚筒通过轴承套设于所述旋转步进电机的输出轴上。

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