CN1309272A - 空调器 - Google Patents

Abstract

一种天花板型空调器,其可降低在送暖和致冷期间由空调器所产生的噪声。天花板型空调器包含一个机体,该机体具有一个进风口和一个出风口;一个风扇可旋转地设置在机体内部的中心,用于顺以机体的旋转轴为圆心的径向排放从进风口抽取的气体;一个热交换器,该热交换器设置在风扇周围,用于与由风扇径向排放的气体进行热交换;和多个导流板,其从热交换器向风扇伸出,用于对气流进行分配和调节,从而降低在热交换器与风扇之间由于间隙的变化而引起的气流阻力。

Description

空调器

本发明涉及一种空调器，尤其涉及一种安装在房间天花板上的并且改善了风流的天花板型空调器。

天花板型空调器用于调整室温。通常安装在房间天花板上的天花板型空调器包含：一个进风口、一个出风口、一个风扇，该风扇用于通过进风口吸入房间内的空气并通过出风口排出，和一个热交换器，该热交换器设置在风扇与出风口之间，用于对流经热交换器的空气进行冷却。进风口和出风口对应于房间直接露在外面，而风扇和热交换器设置在房间的天花板上。这种天花板型空调器的优点在于可充分的利用空间、改善了室内的美观等，这也正是天花板型空调器得以在许多地方广泛应用的原因。

由于风扇和热交换器之间的间隙不稳定，忽大忽小，从而会增大空调器中气流的阻力，结果产生不规则的涡流。因此风对热交换器冷却片的撞击将使空调器产生异常噪声。另外，由于风流不平稳，热交换器的换热性能将变差，并降低了空调的效率。

本发明的目的在于提出一种安装在房间天花板上的经改进的天花板型空调器。

本发明的另一目的在于提出一种可改善流经天花板型空调器的风流的天花板型空调器。

本发明的第三个目的在于提出一种天花板型空调器，其中降低了流经空调器的风扇和热交换器的风流阻力。

本发明的第四个目的在于提出一种空调器，其中降低了由天花板型空调器的不规则涡流所产生的异常噪声。

本发明的第五个目的在于提出一种可提高空调效率的天花板型空调器。

采用具有多个导流板的天花板型空调器可实现上述这些目的，其中导流板从热交换器向设置在机体内部中心的风扇伸出。导流板对风流进行分配和调节，从而降低了由于风扇和设置在风扇周围的热交换器之间空隙的变化而产生的气流阻力。

在热交换器和风扇间的间隙较窄的区段设置导流板，以通过对间隙的部分阻塞或通过将流经窄间隙的风流分成两个分流而降低在较窄间隙处产生的风流阻力。由于在热交换器和风扇之间的窄间隙区段处的风流是平稳的，因而不会产生不规则的涡流，因而消除了由于涡流而引起的异常噪声，并改善了热交换器的热交换性能。

导流板设置在风扇和热交换器的外周边间的间隙较窄区中的风扇的旋转轴为圆心的30度的圆心角的范围内。最好将导流板设置在风扇和热交换器之间的间隙最小的区段处。

空调器包含一个机体，该机体安装在房间的天花板并具有一个在其下部中间位置形成的进风口和多个沿机体的周边形成的出风口。风扇设置在机体内部的中心，用于抽取房间内的空气并用于顺以旋转轴为圆心径向排放空气。热交换器安放在机体内部中心的风扇的周围，基本为正方形形状，用于对由风扇径向排放的空气进行热交换。经过热交换的空气通过机体的口被排放回房间，从而实现室温的提高或降低。

导流板的高度与热交换器的高度一致，并在其背部形成多个安装槽。热交换器的冷凝管插装在安装槽中，而导流板固定在热交换器的冷凝管上。导流板可在夹固件的一侧上与夹固件一体成形，其中夹固件用于将热交换器固定到机体的基板上。与导流板一体成形的夹固件的设置位置与导流板的设置位置相同，即位于热交换器与风扇之间间隙最小的地方。

下面结合相应附图对本发明作一详细的说明，从而对本发明和伴随本发明的众多优点有一更为全面的了解，图中对相同或类似的部件用相同的标记表示。其中：

图1示出传统的天花板型空调器的立体图；

图2为图1中的天花板型空调器的室内机的结构纵剖视图；

图3为图2的俯视图；

图4为根据本发明原理的天花板型空调器的室内机的纵剖视图；

图5为图4的俯视图；

图6为图5的导流板的安装结构的部分放大立体图；

图7为根据本发明原理的天花板型空调器的室内机的另一个实施例的截面图；

图8为导流板的安装结构的部分放大透视图；

图9A到11B为用于比较的传统空调器和根据本发明的空调器的噪声测量结果的示意图；其中

图9A和9B为在致冷期间进行的噪声测量的结果示意图；

图10A和10B为在送暖期间所进行的噪声测量的结果示意图；

图11A和11B为在送风期间所进行的噪声测量的结果示意图。

如图1所示，天花板型空调器包含一个室内机1和一个室外机2。如上所述，室内机1被插装在房间的天花板上，而室外机2被安装在房间的适当位置。通过管路3将室内和室外机1和2相连。图2和图3示出的室内机1包含一个插装在天花板10上的机体11、一个设置在机体中间部分的风扇12和基本为正方形形状的并沿机体11的内周边安装的热交换器13。机体11包含在下部中间部位形成的进风口11a，和多个在机体11的周边形成的出风口11b。由电机14旋转驱动的风扇12用于从机体11的进风口11a抽取室内的空气，并同时用于顺风扇12旋转面的切向排放空气。当室内空气流经热交换器13时，在热交换器13和通过风扇的旋转被抽入到机体11内的室内空气之间进行热能的交换，从而实现对空气的冷却或加热。

热交换器13包含多根相互平行并设置在风扇12周围的冷凝管13a和多个与冷凝管13a垂直并相互平行的冷却片13b。热交换器13被固定在机体11的基板15上。至少有两个夹固件16从热交换器13的上部插入。虽然在图中未详细示出夹固件16，但可通过多个螺钉将夹固件16的端部紧固到基板15上，从而实现夹固件对热交换器13的牢固的支承。

具有上述结构的传统的天花板型空调器通过固定到机体中心部分上的进风口11a利用风扇的旋转抽取室内空气，并径向排出空气。具体地说，通过风扇12的旋转而抽入的室内空气沿机体11的内侧通过，并在热交换器13处经过热交换变成冷风或热风，然后沿机体11的四侧向下流，并通过在机体周边上的出风口11b排放回室内。从而实现空调器对室温的降低或提高。

在上述的传统的天花板型空调器中，在将空气排放到室内之前，空气与风扇12一起旋转并在图2中用箭头示出风扇12的旋转面的切向上流经热交换器13，实现对空气的冷却或加热。在此情况下，由于热交换器13围绕圆形的风扇12形成一个正方形，风扇12和热交换器13之间的间隙呈不规则的变化。

因此，从风扇12和热交换器13之间的间隙流向旋转面的切向的空气密度也呈不规则的变化。特别是，在图3中的字母“a”所表示的区段中，风扇12与热交换器13之间的间隙突然变窄，气路的阻力将大大增大，并产生不规则的涡流。因此，在气流撞击冷却片13b时将产生异常的噪声，从而导致空调器噪声的产生。由于气流不平稳，因而造成热交换器的热交换性能变差，并随之造成空调器效率降低。

如图4至图6中所示，根据本发明原理的空调器包含一机体11，该机体插装在房间的天花板10上、一个风扇12，该风扇设置在机体11的中间部位、一个热交换器13，该热交换器沿机体11的内周边固定并且该机体基本为正方形形状，和多个导流板20，该导流板在风扇12和热交换器13之间的间隙突然变窄的区段中从热交换器13向风扇12伸出。

在机体11的下部中间位置形成进风口11a，并且在机体11的周边形成多个出风口11b。电机14对风扇12旋转驱动，通过机体11的进风口11a抽取室内的空气，并在风扇12的旋转面的切向上将空气排出。热交换器13包含多根设置在风扇12周围、相互平行的冷凝管13a和多个垂直于冷凝管13a的并相互平行的冷却片13b。热交换器被固定在机体11的基板15上。至少有两个夹固件16从热交换器13的上部向下固定在基板15上。采用多个螺钉将夹固件16紧固在基板15上，从而实现对热交换器的牢固支撑。

导流板20基本设置在热交换器13的正方形四个边的中间位置，在该处风扇12和热交换器13之间的沿风扇12的旋转方向的间隙突然变窄。导流板20优选设置在热交换器13的特定位置上，该位置在距最窄间隙处的以风扇12的旋转轴为圆心的30度圆心角的范围内。导流板20最好设置在风扇12和热交换器13之间间隙最小的地方。

具有上述功能的导流板20用于对气流方向进行适当的调整，该调整是通过在风扇12旋转期间，气流在切向上从风扇12的环行旋转面平稳地流过风扇12和热交换器13之间间隙较窄的区段实现的。具体地说，由于风扇12与热交换器之间的间隙呈无规律的变化，故当空气从风扇12的旋转面在切向上排放并接着流经风扇12与热交换器13之间的间隙较窄的区段时，空气密度陡然增大。在此情况下，由于在风扇12与热交换器13之间间隙最小的地方设置有导流板20，因而流过其中的气流被部分阻挡，并部分向热交换器排放。因此，气流被适当的分配。由于通过风扇12和热交换器13之间最小间隙位置的空气的流量降低，从而可减小流动阻力。

导流板20为其高度与热交换器13相同的长方形形状。图6示出的导流板20具有多个在背侧形成的安装槽20a，该安装槽用于与冷凝管13a吻合装配在一起。如图7和8所示，可对在热交换器13上的导流板20的使用方式进行一些改动。即，将热交换器13固定到机体11的基板15上的多个夹固件16，同时也将导流板20固定到热交换器上。图7和图8示出了根据本发明的另外一个最佳实施例的改型，其中从热交换器13的上部向下将多个夹固件16固定在热交换器13的正方形四条边的各中间部位上，同时导流板20与夹固件一体成形并且流流板分别由一夹固件16的一侧伸出。如上所述，导流板20的高度与热交换器13的高度相同，并顺风扇12的旋转轴的方向伸展。导流板20具有一与从风扇的中心延伸的径向线所夹的预定的角度。该预定的角度取决于风扇的旋转速度，可小于30度。

同时，虽然在本发明的实施例中使用了四个导流板20，但并不严格的局限于此，可根据热交换器的形状加以变化。即，当如本发明的最佳实施例一样热交换器13为正方形时，则优选使用四个导流板20。然而，当为了减少空调器的体积而使热交换器13的形状为L形，或线形时，则可相应地改变导流板20的数量。

下面将对根据本发明原理的具有上述结构的空调器的工作加以说明。首先，在通过来自电机14的驱动力旋转风扇12时，通过在机体11的下部中间位置上形成的进风口11a将室内的空气抽入机体11中。在抽入后，在机体11内通过风扇12径向或切向排放空气。当风扇12的旋转面的切向上排放的空气通过风扇12和热交换器13之间的间隙的突然变窄的区段时，导流板20对气流进行部分阻挡并将部分空气向热交换器13分散。因此，在风扇12和热交换器13之间间隙最小位置处的空气的流量被降低一半以上，同时在这些位置处的流动阻力也被大大降低，同时可实现无扰动的风流。

同时，在机体11中径向排放的空气在流经热交换器13时被热交换成冷风或暖风，并通过出风口11b排回室内，以便降低或提高室温。

如上所述，根据本发明的原理，由于在风扇12和热交换器13之间的最小间隙处设置了导流板20，实现对通过该处的空气流量的分配，从而降低了流动阻力，并使气流更为平稳。由于不会产生气体涡流，从而可消除掉由于气体涡流产生的异常噪声，并可大大降低空调器的噪声。

下面将参照图9A到11B对根据本发明原理的空调器的噪声降低效果做一更为详细的说明。

图9A到11B分别为对传统空调器和本发明的空调器的噪声测量的示意图。应用由丹麦的BNK公司生产的噪声震荡测量仪进行试验，而软件则使用由比利时的LMS国际公司制作的Leuven测量系统，分别对传统的天花板型空调器和在风扇12与热交换器13间的最小间隙处具有导流板的空调器进行了测试。

在空调器的强致冷工作、强送暖工作和强送风工作时，在空调器的各个预定的位置，即在室外机FW1的前侧、室外机BM1的后侧和在室内机FW1的前侧，进行了噪声测量，并且其测量结果如图所示。

图9A、10A和11A分别示出根据本发明的空调器的致冷、送暖和送风工作时的噪声测量结果，而图9B、10B和11B分别示出在传统的空调器致冷、送暖和送风工作时的噪声测量结果。

试验结果表明，本发明的空调器与传统的空调器相比在致冷工作时噪声可降低1.0-3.0dB(参见图9A和9B)，在送暖工作时可降低1.0-2.0dB(参见图10A和10B)。图11A和11B示出了当与传统的空调器相比，在送风工作时，噪声可降低1.3-1.6dB。

同时，根据本发明，由于空气可有效地流过风扇12与热交换器13之间间隙最小的区段，因而可避免涡流问题的产生，并可改善热交换器的热交换性能和空调器的空调效率。

虽然已经结合最佳实施例对本发明进行了具体描述，但对本领域中的技术人员应明确的是，对其所做的各种的变化和修改都不会偏离本发明权利要求的范围。

Claims (20)

1．一种空调器，包含：

-一机体，该机体安装在房间的天花板上，具有一底侧和一内部，在所述的底侧形成一个进风口，在底侧上围绕所述进风口形成多个出风口；

-一个风扇，该风扇可旋转地设置在所述进风口附近，并位于所述机体的内部的中心，通过所述进风口，房间中的空气被抽入所述机体的内部，并通过所述出风口空气被排出到房间；

-一热交换器，该热交换器与所述风扇间隔开设置，并设置在所述风扇周围并位于所述风扇和所述出风口之间，包含有多根冷凝管，且与所述风扇的外圆周面具有间隙，所述间隙沿所述风扇的外圆周面发生变化；和

一个导流板，该导流板固定在所述热交换器上，并从所述热交换器的内周周面向所述风扇的所述外周面伸出一预定的长度。

2．根据权利要求1所述的空调器，其特征在于，所述导流板位于所述风扇与所述热交换器之间间隙最小的位置处。

3．根据权利要求2所述的空调器，其特征在于，所述导流板位于所述风扇旋转轴的径向上，距风扇与所述热交换器之间间隙再小位置处30度角的范围内。

4．根据权利要求1所述的空调器，其特征在于，所述导流板与穿过所述风扇中心的轴延伸的径向线夹有一预定的角度。

5．根据权利要求1所述的空调器，其特征在于，所述热交换器为具有多个边的长方形形状，所述导流板位于所述各个边的中间位置。

6．根据权利要求5所述的空调器，其特征在于所述导流板位于所述热交换器和所述风扇之间间隙最小的位置处。

7．根据权利要求1所述的空调器，其特征在于，所述导流板包含一个从所述内周边表面向外周边表面延伸的连接板，所述连接板具有多个在所述连接板上形成的安装槽，所述冷凝管被插装在所述安装槽中。

8．根据权利要求7所述的空调器，其特征在于，所述导流板和所述连接板一体成形。

9．根据权利要求1所述的空调器，其特征在于，还包含将所述冷凝管固定在所述热交换器上的夹固件。

10．根据权利要求9所述的空调器，其特征在于用所述托架将所述热交换器固定到所述机体中。

11．根据权利要求9所述的空调器，其特征在于，所述夹固件与所述导流板一体成形。

12．根据权利要求1所述的空调器，其特征在于，所述导流板的高度与所述热交换器的高度相同。

13．一种空调器，包含：

-一个机体，其具有底侧和内部，在底侧上形成进风口和出风口；

-一风扇，该风扇可旋转地设置在所述进风口附近，并位于所述机体的内部，通过所述进风口将空气抽入到所述机体的内部，并通过所述出风口将空气排出机体；

-一个热交换器，该热交换器设置在所述风扇周围，在所述出风口与所述风扇之间，与所述风扇和所述出风口间隔开，与所述风扇的外圆周面具有间隙；和

-一导流板，该导流板固定在所述热交换器上，从所述热交换器的内周边表面向所述风扇的所述外周边表面伸出出一预定的长度。

14．根据权利要求13所述的空调器，其特征在于，所述导流板位于所述风扇和所述热交换器之间间隙最小的位置处。

15．根据权利要求14所述的空调器，其特征在于，所述导流板位于在所述鼓风机旋转轴的径向上，距所述风扇和所述热交换器之间间隙最小的位置处30度角的范围内。

16．根据权利要求13所述的空调器，其特征在于，所述导流板与穿过所述风扇中心的轴延伸的径向线夹有一预定的角度。

17．根据权利要求13所述的空调器，其特征在于，所述热交换器包含多根冷凝管。

18．根据权利要求17所述的空调器，其特征在于，所述连接板由所述内圆周面向外圆周面伸展，具有多个在所述连接板上形成的安装槽，所述冷凝管被插装在所述安装槽中。

19．根据权利要求18所述的空调器，其特征在于，所述导流板和所述连接板一体成形。

20．根据权利要求13所述的空调器，其特征在于，所述导流板的高度与所述热交换器的高度相同。

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