CN1707171A - 窗式空调及其离心扇 - Google Patents

Abstract

本发明提供一种窗式空调及其离心扇。空调包括机箱；室外侧热交换部；室内侧热交换部。室外侧热交换部包括室外侧热交换器，其位于前方并朝向室外；室外风扇，由离心扇构成，安装在室外侧热交换器的内侧，能够通过离心力的作用使空气循环。因此即使室外侧的通道阻抗因空调体积的缩小而增加，本发明也可以防止室外侧的风量减少，保持空调的正常效率。另外，由于室外侧离心扇上形成了飞散环，这个飞散环可以将冷凝水卷扬起来并洒在冷凝用热交换器上，因而本发明可以提高制冷剂的冷凝效果，从而进一步提高空调的性能。

Description

窗式空调及其离心扇

技术领域

本发明涉及一种窗式空调及其离心扇(WINDOW TYPE OF INTEGRATEDAIR-CONDITIONER)，更确切地说，涉及具有以下特点的窗式空调及其离心扇：可以通过缩小室外侧的空气通道而使窗式空调的整体体积变小，从而实现空调的小型化。

背景技术

一般来说，空调也称空气调节器，其内部具有由压缩机、冷凝器、毛细管、热交换器构成的制冷循环装置，它可以根据室内环境的具体情况而将适量的通过蒸发器产生的冷气或通过冷凝器产生的暖风送往室内，从而使室内环境保持令人舒适的状态。

空调根据其安装形式可以分为窗式空调和分体型空调。其中窗式空调安装在窗户等处，其整个制冷循环系统安装在同一个机箱内。而分体型空调则分为分别安装在室内和室外的室内机和室外机，其中室内机的内部设有室内侧热交换器，室外机的内部设有室外侧热交换器和压缩机等。

图1为现有的窗式空调的一个示例的分解侧视图，图2为现有的窗式空调的横向剖面图。

如图所示，现有的窗式空调由以下部分构成，即机箱10，其内部形成了一定的空间；室外侧热交换部20，它安装在机箱10内部的一侧，能够与室外空气产生热交换；室内侧热交换部30，它安装在机箱10内部的另一侧，能够与室内空气产生热交换。

机箱10的室外侧的两个侧面上形成了室外侧进风口11，室外侧的前面形成了室外侧排风口12。

机箱10的室内侧的前面形成了室内侧进风口13，室内侧的前面的上半部分即室内侧进风口13的上方形成了室内侧排风口14。

室外侧热交换部20由以下部分构成，即压缩机21；冷凝用热交换器22，它通过制冷剂管与上述压缩机21相连接，能够与室外空气产生热交换，从而使气态制冷剂转化为液态制冷剂；室外风扇23，它由轴流扇(axial fan)构成，安装在冷凝用热交换器22的内侧，能够吸入室外空气并将吸入的室外空气向上述冷凝用热交换器22排出。

室内侧热交换部30由以下部件构成，即蒸发用热交换器31，与上述室外侧热交换部20的冷凝用热交换器22相连接，能够使液态制冷剂重新转化为低温低压的气态制冷剂；室内风扇32，由离心扇(centrifugal fan)构成，它安装在蒸发用热交换器31的内侧，能够吸入室内空气并将吸入的室内空气向上述蒸发用热交换器31排出。

蒸发用热交换器31与室内风扇32之间设有室内侧导向部件(orifice)33，这个室内侧导向部件33能够将室内空气向室内风扇32引导。室内风扇32的上方设有室内侧空气导流板34，这个室内侧空气导流板34能够将流过上述室内风扇32的室内空气向室内侧排风口14引导。

另外，室外侧热交换部20与室内侧热交换部30之间设有隔板15，这个隔板15能够将机箱10的内部分隔成室外侧和室内侧。隔板15上设有风扇电机40，这个风扇电机40分别与上述室外风扇23和室内风扇32相连接，因而可以向它们提供旋转力。

未说明的附图标记24为室外侧护罩(shroud)，25为室外侧导向部件(orifice)。

下面描述现有的窗式空调的驱动过程。

如果空调接通了电源，那么压缩机21就会驱动，从而使制冷剂循环，与此同时，风扇电机40也会驱动，从而将室外的空气和室内的空气分别吸入到室外侧和室内侧，这些流入的空气分别与热交换器2231实现热交换后，又会被排出。

下面再对上述过程予以更加详细地说明。

如图2所示，由于室外侧的内部设有用作室外风扇32的轴流扇，因而在这个室外风扇32的作用下，室外空气可以通过室外侧两边侧面上的室外侧进风口11流入，然后又可以通过室外侧排风口12重新排向外部，其中上述室外侧排风口12以室内侧为准的话是位于后方，换句话说是位于机箱的室外侧的前方。并且在上述过程中，室外空气通过与室外侧热交换器即冷凝用热交换器21相接触，可以与热交换器内部的制冷剂产生热交换，从而使制冷剂实现冷凝，而空气则变成热空气排出。

另一方面，由于室内侧的内部设有用作室内风扇32的离心扇，因而在这个室内风扇32的作用下，室内空气可以通过在机箱10前面的下半部分上形成的室内侧进风口13流入，然后又可以通过在机箱10的前面的上半部分上形成的垂直的室内侧排风口14重新排向室内。在这个过程中，室内空气通过与室内侧热交换器即蒸发用热交换器31相接触，可以与热交换器内部的制冷剂产生热交换，从而使制冷剂实现蒸发，而空气则变成冷气重新排向室内。

但是，在如上所述的现有的窗式空调中，由于室外侧进风口11在侧面上形成，而室外侧排风口12则在与上述室外侧进风口11垂直的前面以室外侧为准形成，因而这种结构会使通道阻抗增加。不仅如此，由于现有的室外风扇采用的是轴流扇，这种轴流扇不仅重量大，并且不利于克服通道阻抗，因而为了减小通道阻抗，需要确保有较大的吸入空间，这样一来就需要增加机箱的长度。这些正是现有技术所存在的问题。

发明内容

本发明是为了解决如上所述的现有窗式空调所存在的问题而设计出来的，目的在于提供一种具有以下特点的窗式空调及其离心扇，即它在减小空调的长度的同时还可以降低通道阻抗，因而可以使空气顺利实现循环。

为了实现上述目的，本发明提供了一种窗式空调，首先它要包括以下部件，即机箱，其内部被分隔成了室外侧和室内侧，并且其室外侧具备室外侧进风口和排风口，其室内侧具备室内侧进风口和排风口；室外侧热交换部，它安装在机箱的室外侧内，能够与室外空气产生热交换；室内侧热交换部，它安装在机箱的室内侧内，能够与室内空气产生热交换。在这样的窗式空调中，室外侧热交换部还包括以下部件，即室外侧热交换器，它位于前方并朝向室外；室外风扇，它由离心扇构成，安装在室外侧热交换器的内侧，能够通过离心力的作用使空气循环。

此外，本发明提供了一种具有以下特征的离心扇，它由以下部件构成，即轮轴部，它呈圆盘状，连接在风扇电机的旋转轴上，因而可以与旋转轴一起旋转；叶片部，它由在轮轴的一个侧面的外周沿圆周方向连续形成的、朝向轴心的长长的翼片构成；护罩部，它呈环状，能够将叶片部的末端围起来，从而起到支撑的作用；环部，它呈环状，连接在轮轴部的外表面上。

在本发明的窗式空调及其离心扇中，无论是室内侧还是室外侧都采用了离心扇，因此即使室外侧的通道阻抗因空调体积的缩小而增加，本发明也可以防止室外侧的风量减少，保持空调的正常效率。

另外，由于室外侧离心扇上形成了飞散环，这个飞散环可以将冷凝水卷扬起来并洒在冷凝用热交换器上，因而本发明可以提高制冷剂的冷凝效果，从而进一步提高空调的性能。

附图说明

图1为现有的窗式空调的一个示例的分解侧视图；

图2为现有的窗式空调的横向剖面图；

图3为本发明的窗式空调的一个示例的分解侧视图；

图4为本发明的窗式空调的横向剖面图；

图5为本发明的窗式空调的室外侧的另一示例的纵向剖面图；

图6为本发明的窗式空调中的室外风扇的平面图。

主要部件附图标记说明

110：机箱(casing)              111：室外侧进风口

112：室外侧排风口              113：室内侧进风口

114：室内侧排风口              115：隔板

120：室外侧热交换部            121：压缩机

122：冷凝用热交换器            123：室外风扇(离心扇)

123a：轮轴(hub)部              123b：叶片(blade)部

123c：护罩(shroud)部           123d：飞散环(ring)

124：室外侧导向部件(orifice)   125：室外侧空气导流板

130：室内侧热交换部            131：蒸发用热交换器

132：室内风扇(离心扇)          133：室内侧导向部件(orifice)

134：室内侧空气导流板          140：风扇电机(fan motor)

具体实施方式

下面参照附图所示的示例对采用了本发明的窗式空调及其离心扇予以详细说明。

图3为本发明的窗式空调的一个示例的分解侧视图，图4为本发明的窗式空调的横向剖面图，图5为本发明的窗式空调的室外侧的另一示例的纵向剖面图，图6为本发明的窗式空调中的室外风扇的平面图。

如图所示，本发明的窗式空调由以下部件构成，即机箱110，其内部形成了一定的空间，并且这个空间被分隔成了室外侧和室内侧；室外侧热交换部120，它安装在机箱110内部的一侧，能够与室外空气产生热交换；室内侧热交换部130，它安装在机箱110内部的另一侧，能够与室内空气产生热交换。

机箱110的与建筑物墙壁垂直的室外侧的两个侧面上形成了室外侧进风口111，机箱110的与建筑物墙壁平行的室外侧的前面形成了室外侧排风口112。

机箱110的室内侧的前面的下半部分上形成了室内侧进风口113，室内侧的前面的上半部分上形成了室内侧排风口114。

室外侧热交换部120由以下部分构成，即压缩机121，它安装在室外侧的一侧，能够将制冷剂压缩成高温高压的气态；冷凝用热交换器122，它通过制冷剂管与上述压缩机121相连接，能够与室外空气产生热交换，从而使气态制冷剂转化成液态制冷剂；室外风扇123，它安装在冷凝用热交换器122的内侧，能够吸入室外空气并将吸入的室外空气向上述冷凝用热交换器122排出。

上述冷凝用热交换器122大致呈长方体形状，能够把室外侧热交换部120的前面大部分挡住，因此它可以位于上述室外侧进风口111与排风口112之间。另外，上述室外风扇123采用的是离心扇(centrifugal fan)，因而它能够将空气从机箱110的两侧通过机箱110两个侧面上的室外侧进风口111吸向风扇的后方，然后再将空气从风扇的外周排向机箱110的前方。

室外风扇123如图5和图6所示，它由以下部件构成，即轮轴部123a，它呈圆盘形状，连接在后述的风扇电机140的旋转轴上；叶片部123b，它由在轮轴部123a的外圈上沿着圆周方向相距相同的间隔地突出而成的若干个翼片构成，能够吸入和排出空气；护罩部123c，它与叶片部123b的各个翼片的另一端连接成一体，能够引导吸入空气的流向。

另外，轮轴部123a的外表面上设有环状的飞散环123d，它是通过若干个图中为3个突起(rib)R连接在轮轴部123a的外表面上，它能够将积聚在机箱110的室外侧底部的冷凝水卷扬起来。

另外，虽然本示例中飞散环123d是与轮轴部123a连接成一体的，但根据具体情况，它也可以通过突起R连接在叶片部123c的各个翼片上，从而形成环形结构。

另外，考虑到室外侧进风口111是在机箱110的侧面上形成的，因而上述室外风扇123最好安装在空气流入的这一侧，即最好使护罩部123b朝向中央部位，使轮轴部123a朝向冷凝用热交换器122。

室内侧热交换部130由以下部件构成，即蒸发用热交换器131，它与室外侧热交换部120的冷凝用热交换器122相连接，能够使液态的制冷剂重新转化成低温低压的气态制冷剂；室内风扇132，它由离心扇构成，它安装在蒸发用热交换器131的内侧，能够吸入室内空气并将吸入的室内空气向上述蒸发用热交换器131排出。

上述蒸发用热交换器131大致呈长方体形状，能够把室内侧热交换部130的前方垂直面的大部分挡住，因此它可以位于上述室内侧进风口113与排风口114之间。另外，上述室内风扇132采用的是离心扇，因而它能够将空气从前面通过机箱110前面上半部分上的室内侧进风口113吸入，然后再将空气排向机箱110前面下半部分上的室内侧排风口114。

另外，室外侧热交换部120与室内侧热交换部130之间设有隔板115，这个隔板115可以把机箱110的内部分隔成室外侧和室内侧。隔板115上设有风扇电机140，风扇电机140的两侧旋转轴分别与室外风扇123和室内风扇132相连接，因而可以向它们提供旋转力。

未说明的附图标记124为室外侧导向部件(orifice)，125为室外侧空气导流板，133为室内侧导向部件(orifice)，134为室内侧空气导流板。

下面描述如上所述的本发明的窗式空调的作用。

如果空调接通了电源，那么压缩机121就会驱动，从而使制冷剂在冷凝用热交换器122和蒸发用热交换器131内循环。与此同时，风扇电机140也会驱动，因而可以将室外空气和室内空气分别吸入到机箱110的室外侧和室内侧。被吸入的室外空气可以与室外侧热交换器即冷凝用热交换器122实现热交换，被吸入的室内空气可以与室内侧热交换器即蒸发用热交换器131实现热交换。通过热交换可以使各个热交换器122131的制冷剂的状态产生变化，并且在这个过程中室外空气可以变成热空气排向室外，室内空气可以变成冷空气排向室内。

在这里，由于室内侧的内部设有用作室内风扇132的离心扇，因而在这个室内风扇132的作用下，室内空气可以从前方通过在机箱110前面的下半部分上形成的室内侧进风口113流入，然后又可以通过在机箱110的前面的上半部分上形成的室内侧排风口114重新排向室内。另一方面，由于室外侧的内部设有室外风扇123，并且这个室外风扇123与上述室内风扇132一样，采用的是离心扇，因此在这个室外风扇123的作用下，室外空气可以从机箱110的侧面通过在机箱110的两个侧面上形成的室外侧进风口111流入，然后又可以通过在机箱110的室外侧的前面形成的室外侧排风口112新排向室外。

在上述制冷循环系统运转的过程中，安装在室内侧热交换部130内的蒸发用热交换器131的外表面上会结霜，这些霜在除霜动作运行期间会融化并流到机箱110的室内侧底部，然后由于高度差会积聚在机箱110的室外侧底部。这些冷凝水在与室外风扇123即离心扇一同旋转的飞散环123d的作用下，会被卷扬起来并洒在冷凝用热交换器122的表面。洒在冷凝用热交换器122表面的冷凝水由于可以保持相对比热交换器内部的制冷剂的温度低一些的温度，因此可以使制冷剂更加快速地释放热量，实现冷凝。

另外，为了减小空调的体积，一般需要缩小冷凝用热交换器122与隔板115之间的间隔，但问题是这样会使通道阻抗增加。但由于离心扇与轴流扇相比具有较少受通道阻抗的影响的特性，因而即使通道阻抗增加了，这种离心扇也可以防止出现室外空气的风量骤然减少的现象，从而使体积缩小了的空调依然能够保持较好的性能。

Claims (7)

1、一种窗式空调，其特征在于，包括：机箱，其内部被分隔成了室外侧和室内侧，并且其室外侧具备室外侧进风口和排风口，其室内侧具备室内侧进风口和排风口；室外侧热交换部，安装在机箱的室外侧内，能够与室外空气产生热交换；室内侧热交换部，安装在机箱的室内侧内，能够与室内空气产生热交换；室外侧热交换部还包括室外侧热交换器，其位于前方并朝向室外；室外风扇，由离心扇构成，安装在室外侧热交换器的内侧，能够通过离心力的作用使空气循环。

2、根据权利要求1所述的窗式空调，其特征在于：

上述室外侧进风口在机箱的室外侧的侧面形成，室外侧排风口在机箱的室外侧的前面形成。

3、根据权利要求2所述的窗式空调，其特征在于：

室外风扇的安装方式是：其吸入方向朝向室外侧热交换器的背面。

4、根据权利要求1所述的窗式空调，其特征在于：

室外风扇的外表面上形成了冷凝水飞散部。

5、根据权利要求4所述的窗式空调，其特征在于：

冷凝水飞散部是由环状的飞散环构成的，它能够将积聚在机箱底部的冷凝水卷扬起来。

6、一种离心扇，其特征在于，包括：

轮轴部，呈圆盘状，连接在风扇电机的旋转轴上，因而可以与旋转轴一起旋转；叶片部，由在轮轴的一个侧面的外周沿圆周方向连续形成的、朝向轴心的长长的翼片构成；护罩部，呈环状，能够将叶片部的末端围起来，从而起到支撑的作用；环部，呈环状，连接在轮轴部的外表面上。

7、根据权利要求6所述的离心扇，其特征在于：

环部是通过若干个突起与轮轴部的外表面连接成一体的。

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