CN1415905A - 空调器的室外单元 - Google Patents

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Abstract

本发明公开一种空调器的室外单元。本室外单元中的喇叭口具有改进的结构，能够增大室外单元分风量并减小其气动噪声。喇叭口包括会聚部分和扩展部分。所述会聚部分形成喇叭口的进风部分，它沿向着外壳的出风部分的方向减小通道的截面面积，形成由预定的曲率半径构成的流线形侧壁。所述扩展部分形成喇叭口的出风部分，它的沿向着出风部分的方向的通道截面面积被线性地增大，形成由预定的倾斜角构成的扩展侧壁。直线咽喉部分在所述会聚部分与扩展部分伸展。会聚部分、直线咽喉部分和扩展部分的长度被设定为满足7∶1∶2的比例。会聚部分的曲率半径被设定成约为20－35mm。另外，扩展部分的倾斜角被设定为约40°－50°。

Description

空调器的室外单元
技术领域
一般地说，本发明涉及空调器的室外单元，具体地说，涉及一种设计用来改进喇叭口结构的空调器室外单元，用于导引来自室外单元内之风扇的空气，以增加风扇所产生的风量，同时降低室外单元的气动噪声。
背景技术
有如本领域众所周知者，空调器是一种通过实现致冷循环制冷室内空气的系统。近年来，具有室内单元和室外单元的分体式空调器得到空泛的使用。
在安装这种分体式空调器时，把室内单元安装在房间内。室内单元有蒸发器和风扇，它借助风扇的旋转，通过进风部分将室内的空气吸入外壳内。使吸入的空气在通过蒸发器的时候被蒸发器致冷，再通过出风部分从外壳排放到房间里，从而将室内致冷。
室外单元安装在房间外面。室外单元包括压缩机、冷凝器和风扇。空调器工作时，室外单元的风扇通过进风部分将大气吸入室外单元的外壳内。在室外单元的外壳内部，在通过出风部分被从外壳排放到大气之前，空气通过冷凝器，致冷该冷凝器。
图1表示普通分体式空调器室外单元的结构。如图所示，普通室外单元的各部件被装入确定室外单元外观的外壳1内。外壳1的内部被分隔壁2分作两个室，一个热交换室3和一个机械室4。热交换器5、风扇6和风扇电机7安装在热交换室3内。在空调器制冷方式运行过程中，热交换器5担当冷凝器的作用。压缩机8装在机械室4内。
热交换器5的截面呈L形，它以沿外壳1的一个侧壁1b和后壁1 c被安置的方式安装在热交换室3内。风扇6安装在热交换器5的前面，在靠近外壳1前壁1a的位置。外壳1的侧壁1b和后壁1c都在面对热交换器5的区域穿有孔，形成若干进风部分10，通过这些部分将大气强有力地吸入外壳1中，同时因风扇6的工作而通过热交换器5。
外壳1前壁1a有出风部分11，空气通过热交换器5之后，通过这里从外壳1排放到大气中。这个出风部分11为一栅网所遮盖，防止不希望有的外面物质引入外壳1中，另外也防止人不小心而触及风扇6。
喇叭口13用于把空气从风扇6导向出风部分11，它被设置在外壳1前壁1a上，使它从出风部分11的边缘向内延伸。该喇叭口13呈中空的柱形，并将风扇6围在它的后端部，同时在它们之间形成间隙。可以根据这个喇叭口13的结构和形状改变风扇6的运行性能，这确定室外单元的热力学效果及运行噪声。
也就是说，普通的喇叭口13从出风部分11的边缘朝着风扇6向内延伸至预定的长度。普通喇叭口13的侧壁沿其从出风部分11到风扇6长度的最大部分呈直圆柱形状。
在喇叭口13具有这样的直圆柱形状时，不可避免地会阻碍由风扇6所产生的气流，从而阻挡了围绕风扇6进气端空气的顺畅流动。于是，就会因气流的阻力而在喇叭口13进气端周围区域的气流中产生气旋，从而扰乱室外单元减小风量，并产生气动噪声。
由于喇叭口13成半径R1恒定的直圆柱形，而且与出风部分11垂直，在空气刚一从喇叭口13的出气端被排出之后，很快就被散开。由于空气在喇叭口外的区域快速扩散，普通室外单元不能实现平稳的气流，从而使风量减小，还会增大气动噪声。
发明内容
于是，考虑到现有技术中存在的上述问题而作出本发明，本发明的目的在于提供一种空调器的室外单元，它具有改进结构的喇叭口，能够加大风扇所产生的风量，同时降低气动噪声。
为实现上述目的，本发明提供一种空调器的室外单元，它包括：外壳，所述外壳具有进风部分和出风部分，并容纳热交换器；风扇和设在出风部分的喇叭口，喇叭口围绕着所述风扇，其中所述喇叭口包括一个会聚部分，它形成喇叭口的进风部分；所述会聚部分沿向着出风部分的方向减小它的通道截面面积，形成以预定的曲率半径构成的流线形侧壁；扩展部分，它形成喇叭口出风部分，该扩展部分沿向着出风部分的方向线性地增大其通道的截面面积，形成由预定的倾斜角构成的扩展侧壁；以及在所述会聚部分与扩展部分之间延伸的直线咽喉部分。
在上述室外单元中，将会聚部分、直线咽喉部分和扩展部分的长度L1、L2和L3设定为满足不等式L1＞L3＞L2。另外，还将长度L1、L2和L3设定为满足约为7∶1∶2的比例。
最好将会聚部分的曲率半径设定成约为20-35mm。
另外，最好将扩展部分的倾斜角设定为约40°-50°。
附图说明
从以下结合附图的详细描述，将能更清楚地理解本发明的上述以及其它目的、特点和优点，其中：
图1是具有普通喇叭口之空调器的室外单元的截面图；
图2是具有本发明喇叭口之空调器的室外单元的截面图；
图3是本发明室外单元的部分截面图，示出喇叭口的细部结构。
具体实施方式
以下参照附图，其中各图中用相同的参考标号指示相同的或类似的部件。
图2是具有本发明喇叭口之空调器的室外单元的截面图。图3是图2所示室外单元一部分的截面图，图中示出喇叭口的细部结构。
如图2所示，本发明的室外单元包括热交换器5、风扇6、风扇电机7和压缩机8，它们被安装在决定该室外单元外观的箱式外壳1中。由分隔壁2将外壳1的内部分成两个室，即热交换室3和机械室4。机械室4内安装有压缩机8和几个用于控制室外单元工作的电子器件。热交换器5的截面成L形，风扇6和风扇电机7安装在热交换室3内。
热交换器5以使其沿外壳1的一个侧壁1b及后壁1c的方式被安装在热交换室3内。带风扇电机7的风扇6安装在热交换器5与形成在外壳1的前壁1a上的出风部分11之间。
外壳1的侧壁1b和后壁1c都在面对热交换器5的区域被穿孔，形成若干进风部分10，借助风扇6的工作，使大气通过这些部分被强有力地吸入外壳1内。形成于外壳1的前壁1a处的出风部分11被用于将空气从外壳1排放到大气中，而且出风部分为栅网12所遮挡。
喇叭口20从所述前壁1a的出风部分11边缘向内延伸。这个喇叭口20在其后端处围绕着风扇6，将空气从风扇6导引到所述前壁1a的外面。喇叭口20的后端是进气端，将空气从风扇6导引到喇叭口20内。在喇叭口20的前端使该喇叭口20与出风部分11的边缘结合在一起，这里是出气端，将空气从喇叭口20导引至出风部分11，以便将空气排放到大气中。简单地说，风扇6被置于喇叭口29的进气端内部，使来自风扇6的空气通过此喇叭口20，以便通过出风部分11出到大气中。
如图3所示，本发明的喇叭口20由几个部分组成：会聚部分21，它形成喇叭口20的进风部分，并且沿向着出风部分11的向前方向，它的通道截面面积减小，形成流线形侧壁。扩展部分23，它形成喇叭口20的出风部分，而且沿向着出风部分11的向前方向，它的通道截面面积线性地增大，形成一个扩张的侧壁。直线咽喉部分22从所述会聚部分21伸向所述扩展部分23，形成的喇叭口20的中部。
在喇叭口20中，将会聚部分21的流线形侧壁构造成具有足够的曲率半径，能够使来自风扇6的气流以层流形式平稳地流过喇叭口20的进风部分，而不会形成涡流。最好将会聚部分21的曲率半径设定为大约20-30mm。将上述会聚部分21定位成使该部分的通道截面面积沿向着出风部分11的方向减小，而具有由该部分21的后端形成的喇叭口20最大直径端部。另外，将风扇6定位在会聚部分21的中部里面。于是，从会聚部分21的后端到风扇6的通道区形成进气段，而从风扇6到扩展部分23的前端的通道区形成出风段。在由会聚部分21和直线咽喉部分22限定的通道内，在会聚部分21的流线形内表面的导引下，来自风扇6的空气平稳地流过。
喇叭口20的扩展部分23的通道截面面积沿从直线咽喉部分22进到出风部分11的方向线性地增大，从而如前所述那样有一个线性扩张的侧壁。最好将扩展部分23相对于直线咽喉部分22轴线的倾斜角设定为大约40°-50°，45°尤好。因此，与图1的没有这种扩展部分23而造成空气在出风部分11外面快速扩散的普通喇叭口13不同，当空气从直线咽喉部分22流过扩展部分23时，扩展部分23使空气逐渐扩散。于是，本发明的喇叭口20可望减小因这种空气快速扩散所引起的气流阻力和气动噪声。在各附图所示的优选实施例中，将扩展部分23构造成具有线性扩展的侧壁。但应理解，可按与关于会聚部分21所述同样的方式，将扩展部分23设计成具有成流线形的扩展侧壁，而不会影响本发明的功能。
直线咽喉部分22使会聚部分21与扩展部分23相连，并将来自会聚部分21的空气导引至扩展部分23。
最好将会聚部分21、直线咽喉部分22和扩展部分23的长度L1、L2和L3设计成使会聚部分21的长度L1大于另外两个长度L2或L3，并使扩展部分23的长度L3大于直线咽喉部分22的长度L2。这是由不等式L1＞L3＞L2所表示的。将比例L1∶L2∶L3设定成7∶1∶2则更好。
以下将描述具有本发明上述喇叭口20的室外单元的工作效果。
当在空调器的制冷方式工作过程中室外单元的压缩机8工作时，致冷剂通过压缩机8被压缩，变成高压的热致冷剂，并流到承担冷凝器的热交换器5。在这种情况下，由风扇电机7使风扇6高速旋转，通过在外壳1的侧壁1b和后壁1c处形成的各进气部分10将大气吸入外壳1。进入外壳1中的空气通过热交换器5，于是使流入热交换器5的高压的热致冷剂冷却。
通过风扇6，将来自热交换器5的空气导引到喇叭口20中。当然，来自热交换器5的空气的温度已被增高。由于风扇6被定位在所述喇叭口20的会聚部分21的中部里面，所以，在会聚部分21流线形内表面的导引之下，来自风扇6的空气平稳地流到直线咽喉部分22。在这种情况下，会聚部分21将来自风扇6的空气平稳地导引到直线咽喉部分22，而不会在喇叭口20的进气端周围的区域形成涡流。
在通过长度L3较短的直线咽喉部分22之后，空气流过扩展部分23，这部分通道的截面面积沿向着前壁1a的出风部分11的方向线性地增大。因此，空气从外壳1的出风部分11平稳地被排放出去，同时因所述扩展部分23而被逐渐地扩散。
如上所述，由于本发明喇叭口20的会聚-扩展结构，来自风扇的空气流被平稳地导引至喇叭口20内，而不会在喇叭口20的进风部分形成涡流，并可从喇叭口20平稳地排放到大气中，而不致互相干扰。
测量分别具有本发明喇叭口20和普通喇叭口13的室外单元的风量，并在表1和表2中给出测量的结果。
                                   表1
rpm  风量(m3/min)  正面噪声(dB)  背面噪声(dB)
755  35.4  57.3  56.2
805  38.6  58.9  57.7
847  41.3  60.4  59.1
889  43.7  61.9  60.3
926  45.8  63.0  61.4
942  47.0  63.5  61.8
                            表2
rpm  风量(m3/min)  正面噪声(dB)  背面噪声(dB)
767  37.9  55.9  54.8
810  40.5  57.6  56.3
843  42.5  58.9  57.4
879  44.7  59.9  58.2
912  46.7  61.1  59.4
936  48.2  62.1  60.2
在测量风量和气动噪声过程中，在与外壳的前壁间隔约1m距离的位置测量正面噪声，并在与外壳的后壁间隔约1m距离的位置测量背面噪声。
从表1和表2能够很好地理解，在同样出风量的情况下，与具有普通喇叭口的室外单元相比，带本发明喇叭口的室外单元实现使气动噪声减小约2.5dB。另外，在以相同的每分钟转数情况下，与具有普通喇叭口的室外单元相比，带现在这种喇叭口的室外单元使风量约增加5％。本室外单元的这种气动噪声的减小和风量的增大有如下的效果。首先，喇叭口29的会聚部分21的流线形内表面，使得空气可在风扇6周围的区域内形成平稳气流的同时进入喇叭口20，从而降低在喇叭口20进风部分的流动阻力。其次，即使来自风扇6的空气除了沿风扇6的轴向流动之外还沿风扇6的径向流动，与径向气流平行的喇叭口20的内部扩展部分23在降低喇叭口20的出风部分的流动阻力的同时，平稳地导引径向气流，以便将空气排放到大气中。
如上所述，本发明提供一种空调器的室外单元。在这种室外单元中，喇叭口包括会聚部分，它形成该喇叭口的进风部分，还包括扩展部分，它形成该喇叭口的出风部分。所述会聚部分沿向着出风部分的方向减小其通道的截面面积，形成流线形的侧壁。扩展部分沿向着出风部分的方向增大其通道的截面面积，形成一个内部扩展的侧壁。由于会聚部分和扩展部分，使来自风扇的空气被导入喇叭口，并从喇叭口排放。于是，喇叭口增大了本室外单元的风量，并降低了它的气动噪声。具有本发明喇叭口的室外单元改善了它的工作性能。
虽然已为说明的目的描述了本发明的优选实施例，但那些熟悉本领域的人将能理解，各种改型、增加和替代都是可能的，而不致脱离如所附各权利要求所述的本发明范围及精髓。

Claims (5)

1.一种空调器的室外单元，它包括：外壳，所述外壳具有进风部分和出风部分，并容纳热交换器；风扇和设在出风部分的喇叭口，喇叭口围绕着所述风扇，其特征在于
所述喇叭口包括一个会聚部分，它形成喇叭口的进风部分；所述会聚部分沿向着出风部分的方向减小它的通道截面面积，形成以预定的曲率半径构成的流线形侧壁；扩展部分，它形成喇叭口的出风部分，该扩展部分沿向着出风部分的方向线性地增大其通道的截面面积，形成由预定的倾斜角构成的扩展侧壁；以及在所述会聚部分与扩展部分之间延伸的直线咽喉部分。
2.如权利要求1所述的室外单元，其特征在于，所述会聚部分、直线咽喉部分和扩展部分的长度L1、L2和L3被设定为满足不等式L1＞L3＞L2。
3.如权利要求2所述的室外单元，其特征在于，所述会聚部分、直线咽喉部分和扩展部分的长度L1、L2和L3被设定为满足约为7∶1∶2的比例。
4.如权利要求1所述的室外单元，其特征在于，所述会聚部分的曲率半径被设定成约为20-35mm。
5.如权利要求1所述的室外单元，其特征在于，所述扩展部分的倾斜角被设定为约40°-50°。
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