WO2017049541A1

WO2017049541A1 - 一种分体空调加湿换新风室内机

Info

Publication number: WO2017049541A1
Application number: PCT/CN2015/090581
Authority: WO
Inventors: 孙海潮
Original assignee: 孙海潮
Priority date: 2015-09-24
Filing date: 2015-09-24
Publication date: 2017-03-30

Abstract

一种空调加湿换新风室内机，包括贯流叶轮出风风道（15）、贯流叶轮出风风道壁（14），贯流叶轮出风风道壁（14）上开设有引风口（9），引风口（9）在垂直于室内机贯流叶轮轴心线，室内机出风口（16）位于左下侧的投影平面中的投影线，引风口（9）与出风风道壁（14）相交的点为上切点（A）的出风风道壁（14）切线正方向段的顺时针夹角（102）大于等于15°到小于等于180°，室内机排水管（11）上连接引风管（7），引风管（7）另一头管口连接贯通贯流叶轮出风风道壁（14）上开设的引风口（9）。该室内机能够引进室外空气，为室内空气加湿，回收制冷量，提高室内机出风温度和风量。

Description

一种分体空调加湿换新风室内机

技术领域

本发明属于空气调节技术领域，仅涉及一种分体空调加湿换新风室内机。

背景技术

现有分体空调包括室外机和室内机，室内机通常采用贯流风机进出风。室内机在工作时，室内空气在贯流风机的作用下被吸入室内机，与热交换器热交换后成为热交换空气，由室内机出风风道返回到室内，如此循环，达到调节室内空气的目的。这存在三个问题：1，室内机制冷模式下室内空气在与热交换器热交换后成为冷热交换空气时，会在换交换器上凝结水珠，水珠滴到接水盘后顺着空调排水管流出室外，使得室内空气湿度不断减少而变得干燥，水珠也会携带制冷量被排出室外而浪费制冷量；2，热交换器在使用一段时期后，上面会积满灰尘和细菌，室内空气通过热交器热交换时，会带出灰尘和细菌，使得室内空气变得污浊；3，通常室内是一个密闭的空间，室内空气是不会自动与室外空气发生交换的，人们长时间处在这种环境中，室内空气含氧量会不断下降，大脑会缺氧。由于存在上述三个问题，人们处于这种空调环境中，身心健康就会受到极大的影响，人体感觉很不舒适，久而久之，就有得空调病和心脏血管病的危险。为了解决这三个问题，现有空调通常的解决办法是在空调上设置各种各样的换新风装置，通过引进室外空气，将室内污浊空气逐步置换出去。空调上的换新风装置名目繁多，但基本技术特征都是一样的，就是通过设置贯通室内外的换新风管，换新风管上设置风机，然后引进室外新鲜空气通过门窗等缝隙排出室内污浊空气或排出室内污浊空气通过门窗缝隙引进室外空气，也有的利用现有室内机出风风道风压，将室内污浊空气导出室外再通过门窗等缝隙引进室外空气。这样的换新风装置，引进来的室外空气是可以逐步解决室内空气变得污浊和室内空气含氧量不断下降的问题的，但引进来的室外空气不具有增湿性能，无法解决室内空气湿度减少而变得干燥的问题；也不可能回收热交换器上凝结的水珠排出室外而浪费掉的制冷量，这样的换新风装置，需要增加风管，需要在室内外之间开设让风管通过的风道，需要能引进或排出空气的风机，增加了生产成本和安装成本。专利号为2008200447369，名为“分体空调室内机”的中国专利文献(以下简称D专利)提出一种空调换新风装置，主要技术特征是：在现有空调室内机多组惯流风叶之外，另设换新风风叶和换新风管，换新风管位于换新风风叶的出风风道上，换新风管通过排水管与室外连通，将室内部分空气导出室外，此处的“惯”字应为“贯”，换新风风叶即为贯流叶轮。将室内部分空气导出室外，室内形成负压，室外空气通过门窗等缝隙引进来，达到换新风的目的。但这样引进来的室外空气也不具有增湿功能，同样存在室内空气湿度减少而变得干燥的问题，也不可能回收热交换器上凝结的水珠排出室外而浪费掉的制冷量，换新风管通过排水管与室外连通，倒是省去了增加风管，省去了室内外之间开设让风管通过的风道，但要新增换新风风叶和换新风风叶出风风道，还有要新增D专利没有提到而又必须有的的进风风道(有出风风道就应该有进风风道，否则，换新风风叶运转时形成不了进出风)，这样，实际上换新风风叶就是一个与现有室内机上多组贯流风叶共用一台电机的贯流风机，这些都会增加成本，此外，D专利是在现有的空调室内机多组贯流风叶电机转动轴上或多组贯流风叶转动轴上串联换新风风叶的，换新风风叶上还需要设计进出风风道，这就必然增加分体空调室内机的长度，这也会增加生产成本，因此，D专利存在生产成本增加较大的缺点。此外，现有的空调室内机出风风道均为一封闭的风道，热交换空气在被吹出前与出风风道外侧的室内空气是隔绝的，因此，出风风道吹出的全部是热交换风，在制冷模式下，空调室内机出风风道内的出风温度仅14度左右，相对室内空气温度，形成较大的温差，当空气调节达到设定温度后，空调处于围绕设定温度间断开启关闭来调控室温的工作状态，室内机的出风温度更低，人体是不宜经受这种室内机出风直吹的，否则就会感觉到很冷，经常受到这种温差过大的室内机出风的直吹，就会得通常所说的“空调病”，这个问题在老幼病弱者身上，在人们睡眠使用时，尤其突出。

发明内容

1，本发明的目的就是提供一种空调加湿换新风室内机，在几乎不增加生产成本的情况下，不但能够引进室外空气，达到解决现有空调室内机出风造成的室内空气变得污浊，室内空气含氧量不断下降问题的同时，还能为室内空气加湿，解决室内空气湿度减少而变得干燥的问题，还能回收热交换器上凝结的水珠排出室外而浪费掉的制冷量，与此同时，还能提高室内机出风温度和风量，改善室内机出风舒适度。

本发明的发明目的是通过以下方式来实现的：一种空调加湿换新风室内机，包括贯流叶轮出风风道，贯流叶轮出风风道壁，其特征是：贯流叶轮出风风道壁上开设有引风口，引风口在垂直于室内机贯流叶轮轴心线，室内机出风口位于左下侧的投影平面中的投影线，与出风风道壁相交的点为上切点的出风风道壁切线正方向段的顺时针夹角大于等于15°到小于等于180°，室内机排水管上连接引风管，引风管另一头管口连接贯通贯流叶轮出风风道壁上开设的引风口。

空调室内机通常是采用贯流叶轮进出风的，所以贯流叶轮出风风道即为室内机出风风道，贯流叶轮出风风道由出风风道部分的蜗舌和蜗壳以及两侧板组成截面为长方形的出风风道，贯流叶轮的蜗舌和蜗壳就为贯流叶轮出风风道壁，其余两边则为贯流叶轮出风风道侧板，本发明引风口设置在贯流叶轮出风风道壁的蜗壳上，即通常所称的贯流叶轮的出风风道壁后蜗壳上，因此，本发明的贯流叶轮出风风道壁上开设有引风口即为贯流叶轮出风风道壁的蜗壳上开设有引风口，贯流叶轮为长圆筒形，贯流叶轮的出风风道截面为长方形，室内机的出风口的截面也为为长方形，贯流叶轮的轴心线与上述长方形的长中心线平行，所以贯流叶轮出风风道壁上开设的引风口也相对应为长中心线与之平行的长方形，请参见附图2，附图3，组成长方形的引风口在垂直于室内机贯流叶轮轴心线，室内机出风口位于左下侧的投影平面中的投影线，以贯流叶轮出风风道出风方向151为方向，沿着出风风道壁14，首先与出风风道壁14相交的点为与出风风道壁相交的上切点A，对应的另一切点则为与出风风道壁14相交的下切点B，与出风风道壁14相交的上切点A所在的直线为长方形引风口上长边18，出风风道壁相交的下切点B所在的直线为长方形引风口下长边19，上下长边与贯流叶轮出风风道侧板围成长方形引风口，长方形引风口也可设计成一块长方形面板，在面板上开设圆形，椭圆形，正方形等其他形状的引风洞口，只要这些引风洞口所在的面板满足在垂直于室内机贯流叶轮轴心线，室内机出风口位于左下侧的投影平面中的投影线，与出风风道壁相交的点为上切点的出风风道壁切线正方向段的顺时针夹角大于等于15°到小于等于180°即可。开设圆形，椭圆形，正方形等其他形状引风洞口的长方形面板与长方形引风口实质上是相同的。

本发明垂直于室内机贯流叶轮轴心线，室内机出风口位于左下侧的投影平面即为空调室内机右视图，也就是本发明附图1，反之，则为空调室内机左视图。室内机出风口位于左下侧即贯流叶轮出风方向为左下侧。

室内机贯流叶轮折射出风的特性决定了出风风道不同于一般的风机出风风道，一般的风机出风风道技术并不适用于贯流叶轮出风风道的设计，只要在贯流叶轮进风风道上接上换新风管或在进风风道壁上开风口接上换新风管就会导入引风，贯流叶轮出风风道上接上换新风管或在出风风道壁上开风口接上换新风管就会导出出风，这是公知常识，D专利的换新风管位于所述新风风叶的出风通道上将室内部分空气导出室外就是利用了这一常识，换新风管就是本发明中的引风管。本发明的特点是在通常开设风口只能导出出风的贯流叶轮的出风风道壁上开设能够导入引风的风口，贯流叶轮的出风风道壁的型线为对着贯流叶轮轴心线方向弧形弯曲，如仅是在原来的出风风道壁上简单开一个风口，贯流叶轮流出的空气将会直接对着风口在风口形成正压而导出出风，是不可能导入引进室外空气的，所以必须将风口的上切点与下切点所组成的投影线在出风风道壁上的相对位置结构关系满足“引风口在垂直于室内机贯流叶轮轴心线，室内机出风口位于左下侧的投影平面中的投影线，与出风风道壁相交的点为上切点的出风风道壁切线正方向段的顺时针夹角大于等于15°到小于等于180°”这一技术特征才能形成负压引风口，请参见附图3，上切点A到下切点B的连线即为上切点与下切点所组成的投影线，与出风风道壁相交的点为上切点的出风风道壁切线是指以上切点A为切点，以上切点所在的出风风道壁14型线在上切点A为切点的切线，即附图3中的101，附图3中的151为贯流叶轮出风方向，切线101箭头方向即表示为切线与贯流叶轮出风方向151同方向，过切线上切点A与贯流叶轮出风方向151同方向的线段即为切线正方向段，反之，则为切线负方向段。顺时针夹角是指上切点A到下切点B的连线以上切点A为原点，顺时针方向转到与该切线正方向段的夹角，即附图3中102，102中的箭头方向标明为顺时针。如果在空调室内机左视图中，顺时针夹角则为逆时针夹角，两者性质相同。当出现出风风道壁的型线为直线的特例时，出风风道壁型线所形成的直线即为上切点A所在的出风风道壁切线。当引风口的上切点到引风口的下切点在出风风道壁上满足这样的位置结构关系时，引风口就能形成负压区域，引风口就会将室外空气通过通往室外的排水管经引风管导入引进到贯流叶轮出风风道内，与贯流叶轮输出的热交换空气混合后形成混合风流出室内机出风口而流往室内，引进了室外空气，室内空气量增加，形成正压，室内空气就会通过门窗等缝隙流出室外，如此不断交换，就实现了本发明的室内机换室外空气的发明目的。否则，由于出风风道是向着贯流叶轮轴心线方向弧形弯曲的，贯流叶轮折射流出的热交换空气就不能保证在引风口形成负压，有可能形成引风与出风同时出现的情况，甚至形成热交换空气通过引风口流出室外而不能引入室外空气的情况，发明目的不但无法实现，还费电耗能，延长空调制冷时间。

空调室内机制冷时，热交换器上会凝结水珠，水珠滴落在接水盘后汇集成水流顺着排水管流出室外，而引风口将室外空气通过通往室外的排水管经引风管导入引进贯流叶轮出风风道内时，引进的室外空气流动方向与顺着排水管流出室外的水流流动方向相反，顺着排水管流出室外的水流表面在任何情况下都会发生汽化蒸发现象，逆向流经水流的室外空气就不断带走水流表面的水汽分子，水流表面空气流动速度越大，水面的蒸发速度越快，通常的排水管直径较小，排水管中流动的室外空气流速较大，不断带走水流表面的水汽分子就多，水汽分子与室外空气混合后就提高了引进的室外空气的湿度，提高了湿度的室外空气与室内空气混合后，从而达到为室内空气加湿，解决室内空气湿度减少而变得干燥问题的发明目的。

在制冷模式下的热交换器上会凝结水珠，凝结的水珠也包含一定的制冷量，这部分能量，随着在排水管中被排出室外的水流而损失浪费掉，但逆向流经水流的室外空气不断带走水流表面的水汽分子与室外空气混合后进入室内的同时，会使得引进的室外空气温度有所下降，一部分制冷量也就被带回重返室内，提高了室内机制冷能效。

本发明是在原有室内机贯流叶轮出风风道壁上开设特定结构的风口，利用原有室内机贯流叶轮出风的风压使得风口成为引风口而具有了负压吸风的功能，从而才能将室外空气通过连接引风口的引风管和排水管吸引进来，所以引风管上无需另设引风风机就能达到了换新风的目的，真正的省去换气风机，而D专利中的换新风风叶其实就是一个与现有室内机多组惯流风叶共用一台电机的贯流风机，换新风是需要通过新设的换新风风叶(贯流风机)才能实现的。本发明不但省去换气风机，而且引风管路大部分与排水管共用，在贯流叶轮出风风道壁上开设的引风口可以在贯流叶轮出风风道壁注塑成型生产的同时生成，生产成本几乎没有增加，因此，本发明可以在几乎不增加生产成本的情况下实施。

本发明是在贯流叶轮出风风道壁上开设特定结构设计的引风口，才使得引风口具有了负压吸风的功能，连接引风口的引风管和排水管才能将室外空气导入引进来，才会使得引进的室外空气流动方向与顺着排水管流出室外的水流流动方向相反，才会产生为室内空气加湿，解决室内空气湿度减少而变得干燥问题和引进的室外空气温度有所下降，排水管水流中的制冷量被带回室内，提高室内机制冷能效的作用，否则，如D专利提出的技术方案那样，虽然“所述新风管通过排水管与室外连通”，“将排水管与排风管合二为一”，但“换新风管住于所述新风风叶的出风通道上”，就必然是“将室内部分空气导出室外”，此处排风管即为换新风管，很显然，不可能是引风管。“将室内部分空气导出室外”，室内空气量减少，室内形成负压，室外空气就通过门窗等缝隙流进室内达到引进室外空气的目的，导出室外的室内空气流动方向与顺着排水管流出室外的水流流动方向相同，都是排出室外，所以不可能产生为室内空气加湿，解决室内空气湿度减少而变得干燥问题和引进的室外空气温度有所下降，制冷量被带回重返室内，提高室内机制冷能效的功能，而通过门窗等缝隙直接流进室内的室外空气当然也不可能具备“为室内空气加湿”和“提高室内机制冷能效”的功能。

空调制冷工作时，室外空气的温度大于室内空气温度，更大于贯流叶轮输出的热交换空气温度，现有空调换新风装置引进来的室外空气，有两种途径进入室内：一是导出室内污浊空气使室内形成负压后通过门窗等缝隙导入进来直送室内，二是通过贯流叶轮进风风道或进风风道壁上的风口负压引进，通常室内机的热交换器位于贯流叶轮进风风道上，负压引进的室外空气与贯流叶轮进风风道引进的室内空气混合后由热交换器热交换经贯流叶轮到出风风道形成出风送入室内，此时的室外空气已成为热交换空气，属于出风的一部分了，因此，无论室外空气那一种途径进入室内，都不会产生提高室内机出风温度的影响。本发明引进的室外空气是避开热交换器直接进入贯流叶轮出风风道的，尽管室外空气因逆向流经排水管中的水流使得温度有所下降，但仍远高于贯流叶轮输出的热交换空气温度，当贯流叶轮出风风道壁上的引风口将室外空气通过通往室外的排水管经引风管导入引进贯流叶轮出风风道内，与贯流叶轮输出的热交换空气混合后就会形成温度得到提高的混合风流出室内机，室内机出风温度得到适当提高，使得室内机出风口的出风由人体感觉冷风变为凉风，出风变得柔和舒适，从而有助于消除“空调病”的问题，此时的混合风出风量应为贯流叶轮的热交换出风量加引风口引进来的室外空气量，总出风量加大，制冷量不减还略有增加，为贯流叶轮流出来的热交换出风所携带的制冷量与引进的室外空气带回的制冷量之和，制冷量略增，出风量增加，室内空气循环加速，达到设定温度所需的时间减少，省电节能。

在引风口将室外空气通过通往室外的排水管经引风管导入引进贯流叶轮出风风道内，与贯流叶轮输出的热交换空气混合后形成柔和舒适的混合风流出室内机出风口时，如果还需要提高引进的室外空气量，可在引风管上设置微型引风风扇，通过引风风扇增大引风风能的办法，来进一步提高引进室外空气量，与此同时，引风风速增大，排水管内的水流表面空气流动速度增大，水面的蒸发速度增快，排水管中流动的室外空气不断带走水流表面蒸发的水汽分子增多，水汽分子与室外空气混合后引进室外空气的湿度得到进一步提高，从而进一步提高了为室内空气加湿，解决室内空气湿度减少而变得干燥问题的效果，而且引进的室外空气温度下降得更大，制冷量被带回重返室内的量就更大，进一步提高了室内机制冷能效。

在引风口将室外空气通过通往室外的排水管经引风管导入引进贯流叶轮出风风道内，与贯流叶轮输出的热交换空气混合后形成柔和的混合风流出室内机出风口时，由于贯流叶轮流出的热交换空气的风量是一定的，形成混合风后，总出风量增加了，所以出风风速就必然有所隆低，出风射程也有所减小，此时，在引风管上设置微型引风风扇，使得导入引进的室内空气自身具有了一定的风能，解决了出风风速有所隆低，出风射程有所减小的问题，当引风风扇转速使得引进风的流速达到和大于出风风道内热交换空气的流速时，室内机获得增大的出风量的出风风速和出风射程将会与原室内机热交换出风相当。

本发明在说明是以室内机制冷模式下作出说明的，同样的道理，本发明在室内机制热模式下同样可以达到引进室外空气的目的，将本发明中的贯流叶轮改为离心叶轮，其他技术特征不变地应用在通过离心风机进出风的空调室内机上，也同样可以引进室内空气达到本发明的所有发明目的和功效，其原理与上述通过贯流叶轮进出风的室内机作出的说明没有实质区别，对此不作重复说明。

由于采用了上述技术方案，本发明具有如下优点和积极效果：

1，本发明具有在引进室外空气为室内换新风的同时，具有了为室内空气加湿的功能，解决室内空气湿度减少而变得干燥问题。

2，本发明引进的室外空气温度有所下降，将排水管内水流中的制冷量带回重返室内，提高了室内机制冷能效的功能。

3，本发明的技术方案更简捷，不但不要增设换新风管，而且也无需增设换新风风机，生产成本更低，更经济地达到引进室外空气为室内换新风的目的。

4，本发明具有在空调室内机出风风道内形成与室内温差较小的舒适性混合风并送至室内和增大室内机出风量的优点，使得达到空调设定的调控温度所需的时间减少，省电节能。

附图说明

附图1是本发明室内机结构右视图。

附图2是本发明出风风道壁开设引风口立体结构示意图。

附图3是本发明上边端到下边端的连线与出风风道壁相交的点为上切点的出风风道壁切线正方向段的顺时针夹角的说明示意图。

具体实施方式

下面结合附图和实施例对本发明作进一步说明：

附图1，附图2，附图3中的1为室内机进风口，2为室内机机壳，3为热交换器，4为贯流叶轮，5为贯流叶轮蜗壳，6为引风管管口，7为引风管，8为引风口下切点，9为引风口，10为引风口上切点，101为以上切点A为切点的出风风道壁切线，102为上切点A到下切点B的连线与上切点A为切点的出风风道壁切线正方向段的顺时针夹角，11为排水管，12为排水管管口，13为排水管水槽，14为贯流叶轮出风风道壁，15为贯流叶轮出风风道，151为贯流叶轮出风风道出风方向，16为室内机出风口，17为贯流叶轮蜗舌，18为长方形引风口上长边，19为长方形引风口下长边，20为引风口上的引风洞口，A为上切点，B为下切点。

附图1中的2为室内机机壳，贯流叶轮出风风道15即为室内机出风风道，贯流叶轮出风风道壁14即为室内机出风风道壁。室内机机壳2内中布置安装了热交换器3，贯流叶轮4，贯流叶轮蜗壳5以及贯流叶轮出风风道15，排水管11为现有空调排水管，排水管一端管口穿过室内外之间的阻隔并置于室外，另一排水管口12连接现有室内机接水盘出水口，引风管7一管口端与排水管11连接贯通，引风管7另一管端上的引风管管口6与引风口上的引风洞口20连接贯通，这样，引风口9就通过引风管7，排水管11与室外贯通，引风口9上的引风洞口20可设置数个均匀分布在引风口9上，对应的引风管管口6也采用分歧管的形式与引风口上的数个引风洞口20一一对应连接贯通，室内机工作时，贯流叶轮4转动，通过室内机进风口1吸入室内空气，吸入的室内空气经热交换器3热交换形成热交换空气后，穿过贯流叶轮4在贯流叶轮出风风道15内，流经引风口上切点10时，在引风口9的上切点10和引风口下切点8之间形成负压区域，室外空气通过通往室外的排水管11经引风管7导入引进贯流叶轮出风风道15内，与贯流叶轮4输出的热交换空气混合后形成柔和舒适的混合风流出室内机出风口16而流往室内，引风口9上的引风洞口20设置数个均匀分布在引风口上，使得引进的室外空气与热交换空气能够均匀混合。排水管11上的排水管水槽13设置在引风管7与排水管11连接贯通之前，通过排水管水槽13上蓄积的积水阻断引风管7与室内机接水盘之间的通道，这样，就避免了引风管7由接水盘引入室内空气。引风管7可采用塑料软管制作，引风管7与排水管11与引风口9等处的连接贯通均可采用套管的形式连接。

上切点A到下切点B的连线即为上切点到下切点的连线，与引风口9的上切点10和引风口9的下切点8之间的连线性质相同。附图1，附图2，附图3中箭头方向为空气流动方向。上切点A即为以上切点为切点的出风风道壁切线的切点，上切点A到下切点B的连线即为上切点到下切点的连线。

附图2是本发明出风风道壁开设引风口的立体结构示意图，直观地显示了本发明的引风口在出风风道壁上的结构和引风情况。

Claims

一种空调加湿换新风室内机，包括贯流叶轮出风风道，贯流叶轮出风风道壁，其特征是：贯流叶轮出风风道壁上开设有引风口，引风口在垂直于室内机贯流叶轮轴心线，室内机出风口位于左下侧的投影平面中的投影线，与出风风道壁相交的点为上切点的出风风道壁切线正方向段的顺时针夹角大于等于15°到小于等于180°，室内机排水管上连接引风管，引风管另一头管口连接贯通贯流叶轮出风风道壁上开设的引风口。