用于空调器的电控盒和具有其的空调器
技术领域
本实用新型涉及空调技术领域,尤其是涉及一种用于空调器的电控盒和具有其的空调器。
背景技术
随着空调技术的应用和发展,对臭氧层不具有破坏作用的天然碳氢制冷剂逐渐代替氟利昂这种对臭氧层具有破坏作用的人工合成制冷剂,然而天然碳氢制冷剂,例如R290等属于可燃气体,在某特定条件下遇热源或明火有燃烧爆炸的危险,相关技术中的一些空调器中的电控盒密封效果不佳,一旦电控盒中的冷媒浓度过高很容易发生安全事故。
实用新型内容
本实用新型旨在至少解决现有技术中存在的技术问题之一。为此,本实用新型在于提出一种用于空调器的电控盒,所述电控盒中的盒体与盒盖密封性好。
本实用新型还提出一种具有上述电控盒的空调器。
根据本实用新型第一方面的用于空调器的电控盒,包括盒体,所述盒体内限定出安装腔,所述盒体上具有与所述安装腔连通的安装开口,所述盒体包括围绕所述安装开口设置的盒体边沿;以及盒盖,所述盒盖可拆卸地安装在所述盒体上,以用于开关所述安装开口,所述盒盖包括用于与所述盒体边沿配合的盒盖边沿,其中,所述盒体边沿用于与所述盒盖边沿配合的表面为第一配合表面,所述盒盖边沿用于与所述盒体边沿配合的表面为第二配合表面,所述第一配合表面和所述第二配合表面通过凹面和凸面插接密封配合,所述电控盒满足关系:
其中,L为所述第一配合表面和所述第二配合表面的结合面周长,λ为所述第一配合表面和所述第二配合表面中较为粗糙的一个的表面粗糙度,F为所述第一配合表面和所述第二配合表面之间的压紧力,l为所述盒盖边沿的厚度,E为所述盒体或所述盒盖的弹性模量,d为所述第一配合表面和所述第二配合表面的结合面宽度,LFL为冷媒燃烧浓度下限,v为所述电控盒内的自由容积,c为孔流系数,t为冷媒泄漏时间,M为冷媒的气体摩尔质量,R为比例常数,T为体系温度。
根据本实用新型的用于空调器的电控盒,盒体与盒盖的密封性能好,可以较为有效的避免泄漏的冷媒由盒体与盒盖的连接处进入到电控盒内部,从而提高了电控盒的使用安全性。
在一些实施例中,d>11.9mm。
在一些实施例中,L=0.5m,λ=0.8*10-7m,F=2.7*103N,l=3mm,E=2*109Pa, LFL=0.038kg/m3,v=10-3m,c=0.75,t=10s,M=44kg/mol,R=8.31Pa·m3·mol-1·K-1,T=298.15K。
在一些实施例中,所述盒体包括盒体连接部,所述盒体连接部位于所述盒体边沿的远离所述安装开口的一侧,所述盒盖上具有盒盖连接部,所述盒盖连接部和所述盒体连接部通过螺纹连接件可拆卸地相连。
在一些实施例中,所述盒体连接部为多个且间隔开地围绕所述安装开口,所述盒盖连接部的数量与所述盒体连接部的数量相同,且分别对应连接。
在一些实施例中,所述安装开口为多边形,多个所述盒体连接部分别设在所述安装开口的不同顶角处。
在一些实施例中,所述盒体连接部的厚度大于所述盒盖连接部的厚度,所述盒体连接部上具有螺纹孔,所述盒盖连接部上具有穿孔,所述螺纹连接件穿过所述穿孔且螺纹连接至所述螺纹孔。
在一些实施例中,所述盒体包括盒体围壁和盒体底壁,所述安装腔限定在所述盒体围壁和所述盒体底壁之间,所述盒体围壁由多个盒体侧壁围绕形成,所述盒体连接部设在所述盒体侧壁外且位于所述盒体侧壁的远离所述盒体底壁的一侧。
在一些实施例中,所述盒盖盖设在所述盒体的上方,所述盒体连接部上具有螺纹孔,所述螺纹孔的中心线沿上下方向延伸。
在一些实施例中,所述第一配合表面包括至少两个形状不同的横截面。
根据本实用新型第二方面实施例的空调器,包括根据本实用新型第一方面实施例的用于空调器的电控盒。
根据本实用新型的空调器,通过设置上述第一方面的用于空调器的电控盒,盒体与盒盖的密封性能好,可以较为有效地避免泄漏的冷媒由盒体与盒盖的连接处进入到电控盒内部,从而提高了空调器的使用安全性。
本实用新型的附加方面和优点将在下面的描述中部分给出,部分将从下面的描述中变得明显,或通过本实用新型的实践了解到。
附图说明
图1是根据本实用新型一个实施例的电控盒的立体图;
图2是图1中所示的电控盒的主视图;
图3是沿图2中A-A线的剖视图;
图4是图3中圈示的B部放大图;
图5是图3中圈示的C部放大图;
图6是图3中圈示的D部放大图;
图7是图1中所示的电控盒的盒体的立体图,图中未示出盒盖;
图8是图7中所示的电控盒的盒体的俯视图;
图9是根据本实用新型一个实施例的空调器的示意图。
附图标记:
空调器1000:
电控盒100;
盒体1;
安装腔10;安装开口11;
盒体边沿12;
第一配合表面121;第一面部1211;第二面部1212;
第三面部1213;第四面部1214;第五面部1215;
第六面部1216;第七面部1217;第八面部1218;
盒体连接部13;螺纹孔131;
盒体围壁14;盒体侧壁141;
盒体底壁15;
盒盖2;
盒盖边沿21;
第二配合表面211;
盒盖连接部22;穿孔221;
螺纹连接件3。
具体实施方式
下面详细描述本实用新型的实施例,所述实施例的示例在附图中示出,其中自始至终相同或类似的标号表示相同或类似的元件或具有相同或类似功能的元件。下面通过参考附图描述的实施例是示例性的,旨在用于解释本实用新型,而不能理解为对本实用新型的限制。
下文的公开提供了许多不同的实施例或例子用来实现本实用新型的不同结构。为了简化本实用新型的公开,下文中对特定例子的部件和设置进行描述。当然,它们仅仅为示例,并且目的不在于限制本实用新型。此外,本实用新型可以在不同例子中重复参考数字和/或字母。这种重复是为了简化和清楚的目的,其本身不指示所讨论各种实施例和/或设置之间的关系。此外,本实用新型提供了的各种特定的工艺和材料的例子,但是本领域普通技术人员可以意识到其他工艺的可应用于性和/或其他材料的使用。
下面,参照附图,描述根据本实用新型第一方面实施例的电控盒100。
如图1和图2所示,根据本实用新型实施例的电控盒100,电控盒100可以包括:盒体1和盒盖2,结合图3,盒体1内限定出安装腔10,盒体1上具有与安装腔10连通的安装开口11,盒体1包括围绕安装开口11设置的盒体边沿12,盒盖2可拆卸地安装在盒体1 上,以用于开关安装开口11,盒盖2包括用于与盒体边沿12配合的盒盖边沿21,其中,盒体边沿12用于与盒盖边沿21配合的表面为第一配合表面121,盒盖边沿21用于与盒体边沿12配合的表面为第二配合表面211,第一配合表面121和第二配合表面211通过凹面和凸面插接密封配合。由此,盒体1与盒盖2的密封性能好,可以较为有效的避免泄漏的冷媒由盒体1与盒盖2的连接处进入到电控盒100的内部,从而提高了电控盒100的工作安全性。
例如在本实用新型的一个具体示例中,如图1至图3所示,电控盒100可以包括盒体1 和盒盖2,在盒体1内限定出的空间即为安装腔10,在盒体1的敞口处为安装开口11,安装开口11与安装腔10连通,在盒体1的安装开口11处围绕安装开口11的边沿为盒体边沿12,盒盖2用于打开和关闭安装开口11,在盒盖边沿21与盒体边沿12配合的连接处的表面分别为第一配合表面121和第二配合表面211,其中第一配合表面121与第二配合表面211为分别为可配合的凹面和凸面,当第一配合表面121与第二配合表面211配合到位时,安装开口11处于密封状态。由此,第一配合表面121与第二配合表面211通过可配合的凹面和凸面配合连接,使盒体1与盒盖2的密封性能好,可以较为有效的避免泄漏的冷媒由盒体1与盒盖2的连接处进入到电控盒100的内部,从而提高了电控盒100的使用安全性。
需要进行说明的是,“第一配合表面121和第二配合表面211通过凹面和凸面插接密封配合”指的是,第一配合表面121包括第一凹面和/或第一凸面,第二配合表面211包括与第一凹面配合的第二凸面和/或与第一凸面配合的第二凹面。由此,通过第二配合表面211与第一配合表面121的配合,可以使电控盒100中的盒体1与盒盖2处的密封性能好,提高了电控盒100的工作安全性。
在本实用新型的一些实施例中,电控盒100可以满足关系:
其中,L为第一配合表面121和第二配合表面211 的结合面周长,λ为第一配合表面121和第二配合表面211中较为粗糙的一个的表面粗糙度 (这里需要解释的是,电控盒100中的盒盖2和盒体1的制作材料可以为同种材料,因此第一配合表面121和第二配合表面211的粗糙度λ相同,此外,如果电控盒100中的盒盖2 和盒体1的粗糙度不同,则粗糙度λ取较大的数值进行计算),F为第一配合表面121和第二配合表面211之间的压紧力,l为盒盖边沿21的厚度(这里需要解释的是,如果盒盖边沿21的厚度不同,则取盒盖边沿21的厚度的平均值进行计算),E为盒体1或盒盖2的弹性模量(这里需要解释的是,本文所述的电控盒100中的盒盖2和盒体1的制作材料为同一种材料,因此弹性模量的取值相同),d为第一配合表面121和第二配合表面211的结合面宽度,LFL为冷媒燃烧浓度下限,v为电控盒100内的自由容积,c为孔流系数,t为冷媒泄漏时间,M为冷媒的气体摩尔质量,R为比例常数,T为体系温度。
其中,“第一配合表面121和第二配合表面211的结合面周长”指的是:第一配合表面 121沿围绕安装开口(11)延伸的长度,例如图8中所示的L=L1+L2+L3+L4+L5+L6;
其中,“第一配合表面121和第二配合表面211的结合面宽度”指的是:第一配合表面 121的横截面从外到内的长度,例如在图4所示的截面处中,d=X1+X2+X3+X4+X5,例如在图5所示的截面处中,d=X6+X7+X8。需要说明的是,第一配合表面121的任意横截面从外到内的长度均满足上述关系。
例如在本实用新型的一个具体示例中,当:L=0.5m,λ=0.8*10-7m,F=2.7*103N,l=3mm, E=2*109Pa,LFL=0.038kg/m3,v=10-3m,c=0.75,t=10s,M=44kg/mol,R=8.31Pa·m3·mol-1·K-1, T=298.15K时,d>11.9mm,由此,可以保证较优的密封效果。由此,根据本实用新型实施例的电控盒100,盒体1与盒盖2的密封性能好,可以较为有效的避免泄漏的冷媒由盒体1 与盒盖2的连接处进入到电控盒100内部,从而提高了电控盒100的工作安全性。
具体地,假设质量为m的冷媒全部泄漏,且全部为气态,再假设室内机冷媒泄漏后容纳冷媒腔体自由容积为V,
根据理想气体状态方程:
PV=nRT (1)
其中,P为气体压强(单位:Pa),V为气体体积(单位:m3),n为气体的物质的量 (单位:mol),R为比例常数8.31(单位:Pa·m3·mol-1·K-1),T为体系温度,取常温 25℃(单位:K)。
根据物质的量公式:
n=m/M (2)
其中,n为气体的物质的量(单位:mol),m为气体的质量(单位:kg),M为气体的摩尔质量(单位:kg/mol)
以及质量公式:
m=ρV (3)
其中,m为气体的质量(单位:kg),ρ为气体的密度(单位:kg/m3),V为气体体积 (单位:m3)
由公式(1)、(2)、(3)可以推导出:
P/ρ=RT/M (4)
然后再根据流量方程:
其中,q为流量(单位:kg/s),c为孔流系数,A为泄漏孔的面积(单位:㎡),P为气体压强(单位:Pa),ρ为气体的密度(单位:kg/m3)。
将公式(4)带入(5)中可以推导出:
假设要保证电控盒100内冷媒浓度小于25%LFL,则:
q·t<0.25·LFL·v (7)
其中,q为流量(单位:kg/s),t为泄漏时间(单位:s),LFL为燃烧浓度下限(单位:kg/m3),v为电控盒100内部自由容积(单位:m3)。
由公式(6)带入公式(7)可得出:
由公式(8)可以推导出:
此外,在电控盒100的盒盖2与盒体1的配合处,设定第一配合表面121与第二配合表面211的配合缝隙高度设为h(单位:m),第一配合表面121与第二配合表面211的配合面的周长设为L(单位:m),例如在图7所示的示例中,周长L=L1+L2+L3+L4+L5+L6 的长度和,则泄漏孔的面积A为:
A=h·L (10)
同时,缝隙高度h(单位:m)与表面粗糙度λ(单位:m)之间λ存在关系:
h=2(λ-Δl) (11)
其中,Δl为形变量(单位:m)(这里需要解释的是,电控盒100中的盒盖2和盒体1的粗糙度一样,粗糙度减去形变量等于缝隙大小,乘以2是认为盒盖2和盒体1都被压缩形变)。
再由弹性模量的定义公式:
其中,E为电控盒100材料的弹性模量(单位:Pa),F为盒盖2和盒体1的压紧力(单位:N),Δl为形变量(单位:m),l为盒盖边沿21的厚度(单位:m),s为为第一配合表面121和第二配合表面211的结合面的面积(单位:m2)。
面积公式:
s=d*L (13)
其中,s为结合面的面积(单位:m2),d为第一配合表面121和第二配合表面211的结合面宽度,L为第一配合表面121和第二配合表面211的结合面周长。
由公式(12)和公式(13)可推导出:Δl与第一配合表面121与第二配合表面211的纵向长度d,盒盖2和盒体1的压紧力F,电控盒100材料的弹性模量E,表面粗糙度λ之间有以下关系:
将公式(10)和(14)带入(11)则:
将公式(15)代入公式(8)后可得出新的公式:
其中,L为第一配合表面121和第二配合表面211的结合面周长,λ为第一配合表面121 或第二配合表面211的表面粗糙度,F为第一配合表面121和第二配合表面211之间的压紧力,l为盒盖边沿21的厚度,E为盒体1或盒盖2的弹性模量,d为第一配合表面121 和第二配合表面211的结合面宽度,LFL为冷媒燃烧浓度下限,v为电控盒100内的自由容积,c为孔流系数,t为冷媒泄漏时间,M为冷媒的气体摩尔质量,R为比例常数,T为体系温度。
以R290型冷媒为例,其中,冷媒的燃烧下限为LFL=0.038kg/m3,冷媒的摩尔质量M=44kg/mol,比例常数R=8.31Pa·m3·mol-1·K-1,体系温度T=298.15K,表面粗糙度λ=0.8*10-7m,电控盒100结合面周长L=0.5m,盒盖2厚度l=3mm,孔流系数c=0.75,电控盒100材料的弹性模量E=2*109Pa,盒盖2和盒体1的压紧力F=2.7*103N,电控盒100内的自由容积v=10-3m时,假设冷媒泄漏时间t=10s,经过计算得出电控盒100纵向结合长度d应满足d>11.9mm。由此,可以较为有效的避免泄漏的冷媒由盒体1与盒盖2的连接处进入到电控盒100内部,从而提高了电控盒100的使用安全性。
在一些实施例中,如图1所示,盒体1可以包括盒体连接部13,结合图8,盒体连接部13位于盒体边沿12的远离安装开口11的一侧,盒盖2上具有盒盖连接部22,盒盖连接部22和盒体连接部13通过螺纹连接件3可拆卸地相连。
由此,盒盖2与盒体1的拆装可以简单、且方便,此外,由于盒体连接部13位于盒体边沿12的远离安装开口11的一侧,此时,螺纹连接件3不必穿设于安装腔10内就可以将盒体1和盒盖2进行连接固定,从而可以避免在盒盖上开孔,避免泄漏的冷媒由开孔处进入到盒体1内部,提高盒体1与盒盖2的密封性,进而降低冷媒进入到电控盒100内部的风险,同时螺纹连接件3不会接触到安装腔10内的其它组件,例如电控板等,进而降低触电的可能性。
在一些实施例中,如图8所示,盒体连接部13可以为多个且间隔开地围绕安装开口11,结合图1,盒盖连接部22的数量与盒体连接部13的数量相同,且分别对应连接。由此,当不同位置的盒体连接部13与盒盖连接部22分别对应连接时,可以提高盒体1与盒盖2 的密封性,进而降低冷媒进入到电控盒100内部的风险。
在一些实施例中,如图8所示,安装开口11可以为多边形,多个盒体连接部13分别设在安装开口11的不同顶角处。也就是说,安装开口11的正投影的形状可以为多边形,其中多个盒体连接部13分别设在安装开口11的不同顶角处。由此,当分别设在电控盒100 顶角处的多个盒体连接部13与盒盖连接部22连接时,可以在满足盒体1与盒盖2的密封性的同时尽量少的占用位置,从而在安装开口11的其它周边位置设置例如卡扣等结构,以进一步提高盒体1与盒盖2的密封性和连接可靠性,此外,在安装开口11的其它周边位置还可以设置有过线孔等结构,由此,可以提高盒体100的结构紧凑性。
需要说明的是,安装开口11的形状也可以是其它形状,例如可以为圆形、椭圆形等等,其可以根据电控盒100的整体外观形状进行相应设计,但并不影响盒体连接部13设置在盒体边沿12的远离安装开口11的一侧即可,在此不作赘述。
在一些实施例中,如图1所示,盒体连接部13的厚度可以大于盒盖连接部22的厚度,结合图7,盒体连接部13上具有螺纹孔131,盒盖连接部22上具有穿孔221,螺纹连接件 3穿过穿孔221且螺纹连接至螺纹孔131。由此,螺纹连接件3可以直接穿过盒盖连接部 22的穿孔221后再与盒体连接部13的螺纹孔131配合连接,从而提高装配便利性,而且,螺纹孔131容易加工,此外,此种连接方式可以省去额外的装配用零部件,例如螺母等,从而可以降低生产成本。
在一些实施例中,如图3所示,盒体1可以包括盒体围壁14和盒体底壁15,安装腔10限定在盒体围壁14和盒体底壁15之间,结合图7,盒体围壁14可以由多个盒体侧壁 141围绕形成,盒体连接部13设在盒体侧壁141外(即盒体连接部13位于盒体侧壁141 的远离安装腔10的一侧),且盒体连接部13同时位于盒体侧壁141的远离盒体底壁15的一侧。由此,盒体连接部13形成在安装腔10的外侧,当盒体1与盒盖2通过螺纹连接件 3连接到位时,螺纹连接件3不会进入到安装腔10内部,从而可以提高盒体1与盒盖2的密封性,进而降低冷媒进入到电控盒100内部的风险。
在一些实施例中,如图7所示,盒体连接部13上可以具有螺纹孔131,当盒盖2盖设在盒体1的上方时,螺纹孔131的中心线Y1可以沿上下方向延伸,但不限于沿上下方向竖直延伸、例如也可以沿上下方向倾斜延伸。由此,当盒体连接部13与盒盖连接部22通过螺纹连接件3可拆卸连接时,盒体1与盒盖2的安装方便,从而提高装配效率。但是,需要说明的是,在实际使用时,电控盒100不限于按照图1所示方位摆放,也就是说,在装配时,盒盖2可以是盖设在盒体1的上方的,但是在实际使用时,可以将电控盒100按照需要方位摆放,例如将图1中所示的电控盒100转动90°之后摆放,此时,盒盖2可以位于盒体1的水平一侧。
在一些实施例中,第一配合表面121可以包括至少两个形状不同的横截面。也就是说,在第一配合表面121的不同位置作横截面,至少有两个横截面的形状不同。例如第一配合表面121在图3中所圈示的B部中的横截面形状,与第一配合表面121在图3中所圈示的 C部中的横截面形状不同。
如图3和图4所示,在圈B处,第一配合表面121可以包括第一面部1211、第二面部1212、第三面部1213、第四面部1214和第五面部1215,其中,第二面部1212、第三面部 1213、第四面部1214之间限定出与第二配合表面221上的凸面配合的凹面;如图3和图5 所示,在圈C处,第一配合表面121可以包括第六面部1216、第七面部1217和第八面部 1218,第七面部1217和第八面部1218之间限定出与第二配合表面221上的凸面配合的凹面。
由此,由于第一配合表面121包括至少两个形状不同的横截面,从而保证盒盖2与盒体1的可以准确定位、装配方便,从而提高电控盒100的安装效率,且盒盖2与盒体1配合到位后的适应性和密封性可以更好。
如图9所示,根据本实用新型第二方面实施例的空调器1000,包括根据本实用新型第一方面实施例的电控盒100,也就是说,根据本实用新型第一方面实施例的电控盒100可以用于空调器1000。
根据本实用新型实施例的空调器1000,通过在空调器1000中使用根据本实用新型第一方面实施例的电控盒100,盒体1与盒盖2的密封性能好,可以较为有效地避免泄漏的冷媒由盒体1与盒盖2的连接处进入到电控盒100内部,从而提高了空调器1000的使用安全性。
根据本实用新型实施例的空调器1000的其他构成例如风机、出风口等以及操作对于本领域普通技术人员而言都是已知的,这里不再详细描述。另外,空调器1000的类型不限,例如可以为分体壁挂式空调、分体落地式空调;又例如可以是一体式移动空调、窗式空调等等;再例如可以是风管机等。
在本实用新型的描述中,需要理解的是,术语“上”、“下”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实用新型和简化描述,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实用新型的限制。
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。在本实用新型的描述中,“多个”的含义是两个或两个以上,除非另有明确具体的限定。
在本实用新型中,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实用新型中的具体含义。
在本实用新型中,除非另有明确的规定和限定,第一特征在第二特征“上”或“下”可以是第一和第二特征直接接触,或第一和第二特征通过中间媒介间接接触。而且,第一特征在第二特征“之上”、“上方”和“上面”可是第一特征在第二特征正上方或斜上方,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”可以是第一特征在第二特征正下方或斜下方,或仅仅表示第一特征水平高度小于第二特征。
在本说明书的描述中,参考术语“一个实施例”、“一些实施例”、“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实用新型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必须针对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一个或多个实施例或示例中以合适的方式结合。此外,在不相互矛盾的情况下,本领域的技术人员可以将本说明书中描述的不同实施例或示例以及不同实施例或示例的特征进行结合和组合。
尽管已经示出和描述了本实用新型的实施例,本领域的普通技术人员可以理解:在不脱离本实用新型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,本实用新型的范围由权利要求及其等同物限定。