CN1446301A - 空调机 - Google Patents

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Abstract

本发明的课题在于针对具有加湿单元的空调机，实现在运转时的节能，室外机的小型化和成本的降低，在分隔板(81)上设置有流路开闭机构(82)，该分隔板(81)将室外机外壳(80)的内部的加湿单元(4)和室外空调单元(5)分离开，使流路开闭机构(82)处于打开状态，由此，形成下述吸附侧流路，该流路通过加湿转子(58)，借助吸附侧排出通路(75)，向室外风扇(29)的前面排放气体。

Description

空调机
技术领域
本发明涉及一种空调机，该空调机通过并设于室外机中的加湿单元，将加湿空气传送到室内机侧，可进行室内空气的湿度调整。
背景技术
分体型的空调机按照下述方式构成，该方式为：设置于室外机内部的室外热交换器，与设置于室内机内部的室内热交换器通过制冷剂管连接，通过控制使各热交换器用作制冷剂的冷凝器和蒸发器，从而进行制冷运转，或制热运转。
在室外机的内部，设置有用于产生空气流的室外风扇，通过该室外风扇，送入外部气体，在通过室外热交换器的内部的制冷剂与空气之间，进行热交换。
同样，还在室内机中，设置室内风扇，该室内风扇在室内机外壳的内部产生空气流，通过该室内风扇，吸入室内空气，在通过室内热交换器的内部的制冷剂与空气之间进行热交换。
一般，由于在空调机的制热中，不供给水分，而仅仅提高室温，故多数场合是室内的相对湿度大幅度地降低。因此，人们提出在空调机中设置加湿单元，将加湿空气供给到室内。加湿单元借助比如，通过吸附空气中的水分，对其进行加热，使已吸附的水分脱离这样的沸石等的多孔的吸湿材料，构成圆盘状的转子，并以可旋转的方式支承该转子。为了将空气中的水分吸附到转子上，设置吸湿风扇和加湿风扇，该吸湿风扇用于送入外部气体，产生通过转子的一部分的空气流，该加湿风扇用于将包含从转子脱离的水分的加湿空气，传送到室内机侧。吸湿风扇的空气流与加湿风扇的空气流可分别在沿转子的旋转方向不同的位置通过转子，在加湿风扇的空气流通过的位置，设置有对转子进行加热的加热器。
包含在吸湿风扇的空气流中的水分为转子的吸湿材料吸附。该转子由马达旋转驱动，在加热器的加热位置，已吸附的水分脱离，可将水分供给到加湿风扇的空气流中。
上述的加湿单元按照与室外机重叠的方式设置，或设置于室外机附近，将通过吸湿风扇从室外获取的空气中的水分吸附到转子中，再次将已吸附的水分分离，将其作为加湿空气传送到室内机侧。
在这里，设置于室外机中的室外风扇产生空气流，该空气流用于与通过室外热交换器内部的制冷剂进行热交换。另外，加湿单元的吸湿风扇产生用于进行转子的水分吸附的空气流。室外风扇和吸湿风扇均将室外空气送入到外壳的内部，在通过室外热交换器或吸湿转子后，将其排到外壳之外。
如果能够将这样的室外空调单元和加湿单元容纳于1个室外机外壳之内，使室外风扇和吸湿风扇成为共用的，则部件数量变少，可降低成本，另外可实现运转时的节能，并且形成小型的室外机。
发明内容
本发明的目的在于针对具有加湿单元的空调机，实现在运转时的节能、室外机的小型化和成本的降低。
本发明的公开方案
本发明的空调机包括室外机外壳、室外空调单元、室内机外壳、室内空调单元、加湿单元和流路开闭机构。该室外空调单元包括室外热交换器和室外风扇，该室外热交换器容纳于上述室外机外壳的内部，该室外风扇容纳于室外机外壳的内部，用于产生与上述室外热交换器之间进行热交换的空气流。该室内空调单元包括容纳于上述室内机外壳内部的室内热交换器。上述加湿单元包括吸湿部件、驱动机构、加热机构以及加湿空气传送机构，该吸湿部件由吸湿材料构成，并以可旋转的方式容纳于上述室外机的内部，该吸湿材料通过吸附上述空气中的水分，对其进行加热的方式而排放吸附的水分，该驱动机构用于旋转驱动上述吸湿部件，该加热机构对上述吸湿部件的一部分进行加热，该加湿空气传送机构将从上述吸湿部件中的通过加热机构进行加热的部分脱离的水分与空气混合，将其传送到上述室内机外壳侧。上述流路开闭机构实现下述空气流路的开闭，该空气流路从上述室外机外壳的外部，通过上述吸湿部件中未设有的加热机构的部分，借助室外风扇，向外部排气。
在此场合，可通过室内空调单元中的室外风扇，送入加湿单元的吸湿时的来自外部的空气，减少部件数量，使整体体积减小，可实现节能和成本降低。
在这里，可采用下述方案，其中，室外热交换器位于室外机外壳的内部的至少后面侧，室外风扇设置于室外热交换器的前面侧，加湿单元设置于室外机外壳的内部的室外热交换器和室外风扇的顶部。
在此场合，室外热交换器位于室外风扇所产生的负压侧，可按照下述方式形成空气流路，该方式为：使通过吸湿部件的空气朝向室外热交换器与室外风扇之间的负压部分通过，可有效地实现吸湿部件的吸湿时的作用。
此外，上述吸湿部件为能以沿竖直方向立设的旋转轴为中心而旋转的圆盘状。
在此场合，消除了吸湿部件旋转时的旋转不均匀，可获得确实的加湿效果。
还有，可采用下述方案，其中，加湿空气传送机构包括加湿风扇和加湿空气管，该加湿风扇向由吸湿部件的加热机构进行加热的位置，进行送风，该加湿空气管用于将通过吸湿部件的加热位置的空气流，传送到上述室内机外壳一侧。
在此场合，可通过旋转驱动吸湿部件，在室外风扇产生的空气流路中，将已吸湿的部分移动到加热位置，在加湿风扇的空气流的作用下，通过加湿空气管将加湿空气供给到室内机侧。
上述室外机外壳具有分隔板，该分隔板以气密方式将容纳室外热交换器和室外风扇的室外风扇容纳部与容纳有上述加湿单元的加湿单元容纳部分离，流路开闭机构设置于分隔板上。
在此场合，在加湿单元不运转时，可通过分隔板，确实将室外风扇容纳部和加湿单元容纳部分离，在加湿单元运转时，可以将流路开闭机构打开，产生通过吸湿部件的空气流路。
附图说明
图1为表示采用本发明的一个实施例的空调机的外观结构的透视图；
图2为制冷剂回路的说明图；
图3为室外机的分解透视图；
图4为表示室外机的基本结构的剖视图；
图5为表示室外机的基本结构的剖视图；
图6为流路开闭机构的1个实例的说明图；
图7为图6的纵向剖视图；
图8为流路开闭机构的另一实例的说明图；
图9为根据运转模式的流路开闭机构控制的开度控制的说明图；
图10为通过室外风扇控制的加湿运转控制的流程图；
图11为通过流路开闭机构的开度控制的加湿运转控制的流程图。
具体实施方式
(空调机的外观)
图1表示采用本发明的1个实施例的空调机的外观。
该空调机1包括安装于室内的墙面等上的室内机2，以及设置于室外的室外机3。该室外机3包括室外空调单元5以及加湿单元4，该室外空调单元5中容纳室外热交换器、室外风扇等，该加湿单元4将加湿空气传送到室内机2中。
在室内机2的内部容纳有室内热交换器，在室外机3的内部容纳有室外热交换器，各热交换器通过制冷剂管6连接，从而构成制冷剂回路。另外，在加湿单元4和室内机2之间，设置有加湿空气用管7，该加湿空气用管7用于将来自加湿单元4的加湿空气供给到室内机2一侧。
(制冷剂回路的基本组成)
图2表示空调机1所采用的制冷剂回路的一个实例。
在室内机2的内部设置有室内热交换器11。该室内热交换器11由传热管以及传热管穿过其内的多个散热片构成，该传热管按照在纵向的两端多次折回的方式形成，在与所接触的空气之间进行热交换。
另外，在室内机2的内部设置有横流式通风机12，该横流式通风机12吸入室内空气，在其与室内机热交换器11之间进行热交换后的空气排出到室内。该横流式通风机12呈圆筒状，在周面上沿旋转轴方向设置有叶片，沿与旋转轴交叉的方向产生空气流。该横流式通风机12由设置于室内机2的内部的风扇马达13旋转驱动。
在室外空调单元5中设置有压缩机21；四通切换阀22，该四通切换阀22与压缩机21的排气侧连接；蓄压器23，该蓄压器23与压缩机21的进气侧连接；室外热交换器24，该室外热交换器24与四通切换阀22连接；减压器25，该减压器25由与室外热交换器24连接的电动膨胀阀形成。该减压阀25通过过滤器26和液体密封阀27，与现场管31连接，通过该现场管31与室内热交换器11的一端连接。另外，四通切换阀22通过气体密封阀28，与现场管32连接。通过该现场管32与室内热交换器11的另一端连接。该现场管31，32相当图1的制冷剂管6。
在室外空调单元5的内部设置有螺旋桨式风扇29，该螺旋桨式风扇29用于将由室外热交换器24的热交换后的空气排到外部。该螺旋桨式风扇29由风扇马达30旋转驱动。
(室外机的组成)
下面通过图3所示的分解透视图，对室外机3的组成进行描述。
该室外机3包括室外机外壳，该室外机外壳包括底板41、右侧板42、左侧板、前板44、保护金属网46、顶板47、加湿单元外壳48等。
在前板44的后方安装有风扇进气口45与分隔板49。另外，在位于室外机外壳的后面的保护金属网46的前面，安装有从平面看基本呈L形的室外热交换器24。
在该室外热交换器24的前面安装有风扇马达座50，在该风扇马达座50上，固定有室外风扇马达30。在该室外风扇马达30上安装有室外风扇29。该室外风扇29通过室外风扇马达30驱动，在由风扇进气口45、分隔板49、左侧板43、室外热交换器24和加湿单元外壳48的底板形成的空间内，形成负压，使从后面和左侧面送入的空气与室外热交换器24接触，然后，将其排到前板44的前面。
在分隔板49与右侧板42之间设置有压缩机21、四通切换阀22、电动阀25、液管密封阀27、气管密封阀28等的制冷剂回路组成部件，以及对各部分的温度进行检测用的热控管51等。在右侧板42的右侧方安装有密封阀盖52，该密封阀盖52用于保护液管密封阀27、气管密封阀28。
在室外风扇29的上方，安装有电气部件箱53，在该电气部件箱53中容纳有印刷电路板54，该印刷电路板54上装载有用于对各部分进行控制的电路部件，另外安装有散热风扇55，该散热风扇55用于释放由电路部件产生的热量。
另外，在容纳有压缩机21等的制冷剂回路部件的空间的上部，设置有防火板56和防滴板57，该防火板56用于在万一着火时，防止火焰的蔓延，上述防滴板57防止水滴从加湿单元侧侵入。
在加湿单元外壳48的内部设置有加湿转子58。该加湿转子58由多孔沸石形成，其呈圆盘状，该沸石可吸附所接触的空气中的水分，通过对其进行加热，使所吸附的水分脱离，该加湿转子58通过转子导向件60，以可旋转的方式支承在设于加湿单元外壳48侧的支承轴59上。在加湿转子58的周面上形成有齿轮，其与安装于转子驱动马达61的驱动轴上的转子驱动齿轮62啮合。
按照大约将加热转子58的顶面的一半覆盖的方式，设置加热器组件64。该加热器组件64由加热器主体66、覆盖加热器主体66的顶盖65、底盖69构成，该底盖69具有进气口67和排气口68，该进气口67用于吸入空气，该排气口68将通过加热器主体66加热的空气排出，该加热器组件64通过加热器固定板63，安装于加湿转子58的上方。
在加湿转子58的下方与加热器组件64相对应的位置，设置有加湿风扇70。该加湿风扇70为离心式风扇，该离心式风扇设置于与加湿侧连接管72连通的外壳内，其与安装于加湿转子58的下方的加湿风扇进气口71设置成一体。加湿风扇70将通过加湿转子58的空气排到加湿侧连接管72一侧，通过加湿软管73和加湿空气用管7，将加湿空气送出到室内机2一侧。
按照覆盖加湿转子58的顶面的，无加热器组件64的部分的方式，设置吸附侧连接管74。该吸附侧连接管74形成下述空气流路，该空气流路从加湿转子58的底部，通过加湿转子58，延伸到与加湿转子58的容纳部邻接的吸附侧排出路75。
在加湿单元外壳75的内部，设置有电气部件箱76、由电气部件箱盖77形成的电气部件外壳和电源主板79等，在该电气部件箱76的内部，容纳有印刷电路衬底78。
(加湿单元的空气流路)
图4和图5表示室外机3的简化的剖视图。
加湿单元4设置于室外空调单元5的顶部，其成一体地容纳于室外机外壳80的内部。在室外机外壳80的内部设置有分隔板81，该分隔板81将加湿单元4和室外空调单元5分隔开。
加湿单元4的吸附侧排出通路75设置于室外风扇29的上部。在位于室外风扇29的设置空间与吸附侧排出通路75之间的分隔板81上，设置有流路开闭机构82。该流路开闭机构82按照可对吸附侧排出通路75和室外风扇29的设置空间进行开闭的方式构成。
在上述流路开闭机构82处于打开的状态，在由室外风扇29产生的负压空间，吸附侧排出通路75处于打开状态，产生下述空气流，该空气流从室外机外壳80的外部，通过加湿转子58，经由吸附侧排出通路75，排到室外空调单元5的前面。由此，送入的外部气体中的水分为加湿转子58吸附。
此外，伴随加湿风扇70的驱动，通过加热器组件64加热的空气通过加湿转子58，产生排到加湿侧连接管72和加湿软管73的空气流。
由此，在由加热器组件64加热的空气中，混合有从加湿转子58脱离的水分，形成加湿空气，其传送到室内机2一侧。
(流路开闭机构)
图6、图7表示该流路开闭机构82的一个实例。
在这里，设置滑板92，该滑板92可将开设于分隔板81上的开口部91封闭。该滑板92以可通过导向部件93，93，沿图6的左右方向移动的方式支承。
在滑动92的一端固定有螺杆94。在该螺杆94的中间部设置有螺母96，该螺母96沿左右方向受到移动限制，并且与螺杆94啮合，以可旋转的方式支承。该螺母96的周面构成下述齿轮，该齿轮与固定于驱动马达98的旋转轴97上的齿轮97啮合。
通过沿一个方向使驱动马达98旋转驱动，借助齿轮97，螺母96旋转，螺杆94沿一个方向移动。此时，固定螺杆94的一端的滑板92由导向部件93，93导向，比如，从将开口部91封闭的位置，移动到将该开口部91打开的位置。同样，通过沿另一个方向使驱动马达旋转驱动，螺杆94沿多个方向移动。此时，固定螺杆94的一端的滑板92伴随螺杆94移动，从打开开口部91的位置，移动到封闭该开口部91的位置。
(流路开闭机构的另一实例)
(A)图8表示流路开闭机构82的另一实例。
在这里，可实现开设于分隔部81上的开口部91的开闭的滑板101按照可以旋转轴102为中心而旋转的方式支承。
在滑板101上设置有杠杆部103，在该杠杆部103上固定有螺线管104的促动器105。另外，在滑板101上设置有弹性部件106，该弹性部件106由弹簧等构成，其用于在螺旋管104处于断开状态的场合使开口部91返回到封闭状态。
在螺旋管104处于断开状态时，促动器105处于自由状态，通过弹性部件106的偏置力，滑板101位于将开口部91封闭的位置。
如果螺旋管104导通，则将促动器105拉入，滑板101沿图8中的顺时针方向旋转，移动到打开开口部91的位置。
(B)可按照下述方式构成，该方式为：将成整体与图8中的滑板101旋转的齿轮安装于旋转轴102上，使该齿轮与固定于驱动马达的旋转轴上的齿轮啮合。
在此场合，根据驱动马达的驱动量，调节滑板101可调节开口部91处于打开状态的量。
(加湿运转控制)
(A)根据模式进行的流路开闭机构的开度控制
在采用可进行开度调整的流路开闭机构82的场合，可按照进行运转模式的开度调整的方式构成。图9表示此场合的控制方法。
象图9所示的那样，在运转模式为制冷运转，或制热运转的场合，流路开闭机构82的开度处于完全关闭状态。此时，由于将通过加湿转子58的空气流隔断，故由室外风扇29产生的空气流仅仅是朝向室外热交换器24的空气流。
另外，在运转模式为制热加湿运转的场合，流路开闭机构82的开度处于半开状态。在此场合，通过加湿转子58的空气流限制在完全打开状态的场合的一半的程度，可充分地确保相对室外热交换器24的空气流，不损害制热运转的效率，并且通过加热单元3进行加湿运转。
此外，在运转模式为加湿运转的场合，流路开闭机构82的开度处于完全打开状态。在此场合，通过加湿流路的空气流达到最大，可以良好的效率，进行加湿运转的水分的吸附。
(B)室外风扇控制的加湿运转控制
在加湿运转模式中，考虑对应外部气体的湿度，对室外风扇29的转数进行控制，对来自送入的空气的水分的吸附量进行调整。图10表示此场合的流程图。
在步骤S11，进行外部气体湿度的检测。在室外机3上设置湿度传感器的场合，通过该湿度传感器检测外部气体湿度。另外，在设置用于检测外部气体温度的外部气体温度传感器和用于检测加湿转子通过后的空气温度的转子通过后温度传感器这样的场合，可按照下述方式构成，该方式为：根据外部气体温度传感器以及转子通过后温度传感器的检测值，检测外部气体湿度。
在步骤S12，判断外部气体湿度是否小于第1规定值。在外部气体湿度小于第1规定值的场合，转到步骤S13。在步骤S13，设定较高的室外风扇29的转数。在这里，驱动室外风扇29的室外风扇马达30由DC马达构成，通过增加供给室外风扇马达30的电源频率，可设定较高的转数。
在步骤S14，判断外部气体湿度是否高于第2规定值。该第2规定值设定为大于第1规定值的值，在被检测的外部湿度高于第2规定值的场合，转到步骤S15。在步骤S15，设定较低的室外风扇29的转数。在这里，可通过将供给室外风扇30的电源频率设定成较低，从而设定较低的旋转次数。
(C)流路开闭机构的开度调整的加湿运转控制
在可进行流路开闭机构82的开度调整的场合，考虑在加湿运转模式中，根据外部气体的湿度进行开度调整，使送入空气量变化，调整水分的吸附量。图11表示此场合的流程图。
在步骤S21，进行外部气体湿度的检测。与前述的相同，可按照下述方式构成，该方式为：可通过设置于室外机3的湿度传感器，检测外部气体湿度，根据外部气体温度传感器和转子通过后温度传感器的检测值，检测外部气体湿度。
在步骤S22，判断外部气体湿度是否低于第1规定值。在判断外部气体湿度小于第1规定值的场合，转到步骤S23。在步骤S23，设定较大的流路开闭机构82的开度。
在步骤S24，判断外部气体湿度是否大于第2规定值。该第2规定值设定为大于第1规定值的值，在被检测的外部气体湿度高于第2规定值的场合，转到步骤S25。在步骤S25，设定较小的流路开闭机构82的开度。
(电石)
可用混合有电石粉末的合成树脂，形成室内机2的空气吹出口周边的外壳部件和各组成部件。另外，还可按照下述方式构成，该方式为：将包括电石粉末的涂料涂敷于外壳部件、各组成部件上。此外，可用包括电石粉末的合成树脂形成从加湿单元4，到室内机2的加湿空气用管7的内部、加湿单元4的各组成部件，或采用涂敷有含有电石粉末的涂料的部件。
电石通过与水分接触电，实现放电，产生负离子。由此，可使从室内机2吹出的空气中大量地包含负离子，可减少对人体有害的活性氧的发生，可预防高血压症等成人病。
产业上的使用可能性
按照本发明的权利要求1所述的空调机，采用设置于室外空调单元的室外风扇生成加湿单元的吸附侧的空气流，与在加湿单元中设置有吸附风扇的场合，可减小噪音。另外，可减少马达等的部件数量，可使整体体积减小，并且可使成本降低。
按照权利要求2所述的空调机，可按照下述方式形成空气流路，该方式为：室外热交换器位于室外风扇所形成的负压侧，使通过吸湿部件的空气朝向室外热交换器与室外风扇之间的负压部分而通过，可有效地实现吸湿部件的吸湿时的作用。
按照权利要求3所述的空调机，消除了吸湿部件的旋转时的旋转不均匀，可获得确实的加湿效果。
按照权利要求4所述的空调机，可通过旋转驱动吸湿部件，在通过室外风扇产生的空气流路中吸湿的部分移动到加热位置，可通过加湿风扇的空气流，将加湿空气通过加湿空气管供给到室内机侧。
按照权利要求5所述的空调机，在加湿单元未运转时，通过分隔板，确实将室外风扇容纳部与加湿单元容纳部分隔开，在加湿单元的运转时，可通过打开流路开闭机构，形成通过吸湿部件的空气流路。

Claims (5)

1.一种空调机，该空调机包括：
室外机外壳(80)；
室外空调单元(5)，该室外空调单元(5)包括室外热交换器(24)和室外风扇(29)，该室外热交换器(24)容纳于上述室外机外壳(80)的内部，该室外风扇(29)容纳于上述室外机外壳(80)的内部，用于产生与上述室外热交换器(24)之间进行热交换的空气流；
设置于室内的室内机外壳；
室内空调单元(2)，该室内空调单元(2)包括容纳于上述室内机外壳内部的室内热交换器(11)；
加湿单元(4)，该加湿单元(4)包括吸湿部件(58)，驱动机构(61)，加热机构(64)以及加湿空气传送机构(70，72，73)，该吸湿部件(58)由吸湿材料构成，以可旋转的方式容纳于上述室外机外壳(80)的内部，该吸湿材料通过吸附上述空气中的水分，对其进行加热的方式而排放吸附的水分，该驱动机构(61)用于旋转驱动上述吸湿部件(58)，该加热机构(64)对上述吸湿部件(58)的一部分进行加热，该加湿空气传送机构(70，72，73)将从上述吸湿部件(58)的通过加热机构(64)进行加热的部分脱离的水分与空气混合，将其传送到上述室内机外壳侧；
流路开闭机构(82)，该流路开闭机构(82)实现下述空气流路的开闭，该空气流路从上述室外机外壳(80)的外部，通过上述吸湿部件(58)中未设有的加热机构(64)的部分，借助室外风扇(29)，向外部排气。
2.根据权利要求1所述的空调机，其特征在于，上述室外热交换器(24)位于上述室外机外壳(80)的内部的至少后面侧，上述室外风扇(29)设置于上述室外热交换器(24)的前面侧，上述加湿单元(4)设置于上述室外机外壳(80)的内部的上述室外热交换器(24)和上述室外风扇(29)的上部。
3.根据权利要求1所述的空调机，其特征在于，上述吸湿部件(58)呈能以沿竖直方向立设的旋转轴(59)为中心而旋转的圆盘状。
4.根据权利要求1所述的空调机，其特征在于，上述加湿空气传送机构包括加湿风扇(70)和加湿空气管(72，73)，该加湿风扇(70)向由上述吸湿部件(58)的加热机构(64)进行加热的位置进行送风，该加湿空气管(72，73)用于将通过上述吸湿部件(58)的加热位置的空气流，传送到上述室内机外壳一侧。
5.根据权利要求1所述的空调机，其特征在于，上述室外机外壳(80)包括分隔板(81)，该分隔板(81)以气密方式将容纳上述室外热交换器(24)和室外风扇(29)的室外风扇容纳部，和容纳上述加湿单元的加湿单元容纳部分隔开，上述流路开闭机构(82)设置于上述分隔板(81)上。
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