WO2023000678A1

WO2023000678A1 - 一种空调室内机及其控制方法

Info

Publication number: WO2023000678A1
Application number: PCT/CN2022/079192
Authority: WO
Inventors: 李刚; 佘潇霞
Original assignee: 青岛海尔空调器有限总公司; 青岛海尔空调电子有限公司; 海尔智家股份有限公司
Priority date: 2021-07-20
Filing date: 2022-03-04
Publication date: 2023-01-26
Also published as: CN113566297B; CN113566297A

Abstract

提供一种空调室内机及其控制方法，空调室内机包括外壳（10），设置于外壳（10）内的风扇（20）和室内换热器，外壳（20）上设置有进风口（111）和出风口（121），风扇（20）用于形成由进风口（111）流向出风口（121）的风路，风扇（20）包括风轮（21），室内换热器包括设置于风路上的第一换热部（31）和第二换热部（32）；第一换热部（31）位于进风口（111）与风轮（21）之间，第二换热部（32）位于出风口（121）与风轮（21）之间，空调室内机的换热效率高，且能够有效避免吹水现象。

Description

一种空调室内机及其控制方法

本申请要求于2021年7月20日提交中国专利局、申请号为202110819414.7、申请名称为“一种空调室内机及其控制方法”的中国专利申请的优先权，其全部内容通过引用结合在本申请中。

技术领域

本申请涉及空调技术领域，尤其涉及一种空调室内机及其控制方法。

背景技术

空调是人们日常生活中常用的电器，用于对室内空气的温度、湿度等进行调节。

空调室内机内的换热器通常采用半包围式结构，并罩设在空调室内机的贯流风扇上部。空调室内机的进风口设置在上部，出风口设置在下部，在贯流风扇的驱动作用下，室内空气从上部的进风口进入空调室内机，与换热器换热后，由下部的出风口排出。

由于换热器呈半包围式结构，其中有一部分换热器的换热管平行于气流的流动方向设置，导致该部分换热器的换热效果较差，且在在空气湿度比较大的情况下，容易产生凝露现象，空调室内机吹出的冷风中有时还携带水滴，即出现吹水现象。

发明内容

为了解决现有技术中的上述问题，即为了解决现有空调室内机的换热器换热效果差、冷风中携带水滴的问题，一方面，本申请提供了一种空调室内机，所述空调室内机包括外壳，设置于所述外壳内的风扇和室内换热器，所述外壳上设置有进风口和出风口，所述风扇用于形成由所述进风口流向所述出风口的风路，所述风扇包括风轮，所述室内换热器包括设置于所述风路上的第一换热部和第二换热部；所述第一换热部位于所述进风口与所述风轮之间，所述第二换热部位于所述出风口与所述风轮之间。

在上述的空调室内机的优选技术方案中，所述外壳包括进风面板，所述进风口设置于所述进风面板上，所述第一换热部在所述进风面板上的投影覆盖所述进风口；和/或，所述外壳包括出风面板，所述出风口设置于所述出风面板上，所述第二换热部在所述出风面板上的投影覆盖所述出风口。

在上述的空调室内机的优选技术方案中，所述进风面板位于所述外壳的顶部，所述出风面板位于所述外壳的正面，所述第一换热部由所述进风面板与所述出风面板的交接位置延伸至所述外壳的背面；和/或，所述第二换热部由所述出风面板的下部延伸至所述外壳的底部。

在上述的空调室内机的优选技术方案中，所述第一换热部包括第一换热管以及套设于所述第一换热管上的多片第一翅片，所述多片第一翅片沿所述第一换热管的延伸方向间隔排布；所述第二换热部包括第二换热管以及套设于所述第一换热管上的多片第二翅片，所述多片第二翅片沿所述第二换热管的延伸方向间隔排布；相邻所述第二翅片之间的间隔距离大于相邻所述第一翅片之间的间隔距离。

在上述的空调室内机的优选技术方案中，所述第一换热管包括多条相互平行设置的第一换热管段，所述第二换热管包括多条相互平行设置的第二换热管段，相邻所述第二换热管段之间的距离大于相邻所述第一换热管段之间的距离。

在上述的空调室内机的优选技术方案中，所述风扇为贯流风扇，与所述贯流风扇的轴线垂直的平面作为截面，所述第一换热部和所述第二换热部均呈由上至下延伸的弯曲状结构。

在上述的空调室内机的优选技术方案中，所述空调室内机还包括第一冷媒进出管、第二冷媒进出管和管路切换装置，所述第一换热部包括第一冷媒进出口和第二冷媒进出口，所述第二换热部包括第三冷媒进出口和第四冷媒进出口，所述第一冷媒进出口与所述第一冷媒进出管连通，所述第二冷媒进出口通过所述管路切换装置连接所述第二冷媒进出管以及所述第二换热部的第三冷媒进出口，所述第四冷媒进出口与所述第二冷媒进出管连通；所述管路切换装置配置为，将所述第二冷媒进出口在所述第三冷媒进出口和所述第二冷媒进出管之间切换连通。

在上述的空调室内机的优选技术方案中，所述管路切换装置包括三通电磁阀，所述三通电磁阀的第一端连接所述第二冷媒进出口，所述三通电磁阀的第二端连接所述第三冷媒进出口，所述三通电磁阀的第三端连接所述第二冷媒进出管。

在上述的空调室内机的优选技术方案中，所述三通电磁阀的电磁线圈与所述风扇的电机电连接。

另一方面，本申请提供了一种如上所述的空调室内机的控制方法，所述空调室内机具有高负荷工作模式和低负荷工作模式，所述控制方法包括：当所述空调室内机处于所述高负荷工作模式时，控制所述管路切换装置使得所述第二冷媒进出口与所述第三冷媒进出口连通；当所述空调室内机处于所述低负荷工作模式时，控制所述管路切换装置使得所述第二冷媒进出口与所述第二冷媒进出管连通。

本领域技术人员能够理解的是，本申请实施例提供了一种空调室内机在进风口与风扇的风轮之间设置有第一换热部，并在出风口与风轮之间设置有第二换热部，第一换热部和第二换热部均设置在与风路角度较大的位置，从而提高室内换热器的换热效率。另外，从进风口进入的空气经过第一换热部换热后，除去空气中的一部分水，再流经第二换热部再次换热，除去空气中的另一部分水后排放至室内空间。空气中被冷却后的水滴可以绝大部分附着于第二换热部，从而避免空调室内机产生吹水现象，对附近的建筑和人体都不会产生破坏。

设置在出风口与风扇之间的第二换热部能够起到空气均流的作用，让空气均匀地流出空调室内机，在实现大冷量的同时又能够降低风感，从而提高用户的使用舒适度。

本申请实施例提供的空调室内机的控制方法采用上述的空调室内机，因此该控制方法也具有与相同的优点。

附图说明

图1是本申请实施例的空调室内机的内部结构示意图；

图2是本申请实施例的空调室内机的第一换热部的结构示意图；

图3是本申请实施例的空调室内机的第二换热部的结构示意图；

图4是本申请实施例的空调室内机的室内换热器、第一冷媒进出管、第二冷媒进出管的配合结构示意图；

图5是本申请实施例的空调室内机的控制方法流程图。

附图中：

10、外壳；

11、进风面板；111、进风口；12、出风面板；121、出风口；

20、风扇；

21、风轮；22、蜗壳；

31、第一换热部；

311、第一换热管；3111、第一换热管段；3112、第一U形管；312、第一翅片；313、第一冷媒进出口；314、第三冷媒进出口；

32、第二换热部；

321、第二换热管；3211、第二换热管段；3212、第二U形管；322、第二翅片；323、第三冷媒进出口；324、第四冷媒进出口；

40、第一冷媒进出管；

50、第二冷媒进出管；

60、三通电磁阀；

70、三通连接管。

具体实施方式

首先，本领域技术人员应当理解的是，这些实施方式仅仅用于解释本申请的技术原理，并非旨在限制本申请的保护范围。本领域技术人员可以根据需要对其作出调整，以便适应具体的应用场合。

其次，需要说明的是，在本申请的描述中，术语“内”、“外”等指示的方向或位置关系的术语是基于附图所示的方向或位置关系，这仅仅是为了便于描述，而不是指示或暗示所述装置或构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申请的限制。

此外，还需要说明的是，在本申请的描述中，除非另有明确的规定和限定，术语“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个构件内部的连通。对于本领域技术人员而言，可根据具体情况理解上述术语在本申请中的具体含义。

本文中所述的“内”“外”是相对于空调本身而言，靠近空调内部的一侧为“内”，远离空调内部的一侧为“外”，仅用于方便描述，并不构成对结构的任何限定。本文中所述的“多个”的含义为两个及以上。

在一相关技术中，空调室内机内的室内换热器呈L形，L形室内换热器包括相连的第一部分和第二部分，第一部分与进风口相对设置，第二部分与进风口的朝向大致相同。第一部分由于迎风设置，换热效果比较好，而第二部分由于平行于风向布置，换热效果通常比较差，并且在空气湿度比较大的情况下，容易产生凝露现象，空调吹出的冷风中有时还携带水滴，即出现吹水现象。

针对上述问题，本申请实施例提供了一种空调室内机，在进风口与风扇之间以及出风口与风扇之间均设置有换热部，使得换热部均迎风设置，从而提高室内换热器的换热效率，且设置于出风口与风扇之间的第二换热部能够对空气中的水分进行阻挡，从而避免空调室内机产生吹水现象。

下面参考附图描述本申请实施例的空调室内机。

如图1所示，本申请实施例提供的空调室内机包括外壳10，设置于外壳10内的风扇20和室内换热器(图中未示出)。风扇20用于驱动室内空气进入外壳10内，并与外壳10内的室内换热器进行换热，完成换热后空气在风扇20的驱动下排出外壳10，从而达到对室内空气温度进行调节的目的。

外壳10上设置有进风口111和出风口121，风扇20用于在外壳内形成由进风口111流向出风口121的风路。室内换热器包括设置于风路上的第一换热部31和第二换热部32。其中，第一换热部31位于进风口111与风扇20的风轮21之间，第二换热部32位于出风口121与风扇20的风轮21之间。

本申请实施例提供的空调室内机在进风口111与风轮21之间设置有第一换热部31，并在出风口121与风轮21之间设置有第二换热部32，第一换热部31和第二换热部32均设置在与风路角度较大的位置，即，使得第一换热部31和第二换热部32均大致处于迎风的位置，从而提高室内换热器的换热效率。

另外，从进风口111进入的空气经过第一换热部31换热后，除去空气中的一部分水，再流经第二换热部32再次换热，除去空气中的另一部分水后排放至室内空间。空气中被冷却后的水滴可以绝大部分附着于第二换热部32，从而避免空调室内机产生吹水现象，对附近的建筑和人体都不会产生破坏。

设置在出风口121与风扇20之间的第二换热部32能够起到空气均流的作用，让空气均匀地流出空调室内机，在实现大冷量的同时又能够降低风感，从而提高用户的使用舒适度。

继续参考图1，外壳10包括进风面板11，进风口111设置于进风面板11上，第一换热部31在进风面板11上的投影覆盖进风口111。如此，由进风口111流入外壳内的气流均能够流向第一换热部31进行换热，从而提高室内换热器对进入外壳内的空气的换热效果。

类似地，外壳10包括出风面板12，出风口121设置于出风面板12上，第二换热部32在出风面板12上的投影覆盖出风口121。如此，在外壳内的空气经出风口121排出之前，均需要经过第二换热部32进行换热，进一步提高室内换热器的换热效果。另外，还能够提高第二换热部32对气流的匀化作用，避免排出空调室内机的气流出现各个区域气流流速不一致的情况，从而进一步提高空调室内机的使用舒适度。

进风面板11和出风面板12可以设置在空调室内机的任意方便进风和出风的位置，在一个可选的实施例中，进风面板11位于外壳10的顶部，出风面板12位于外壳10的正面，从而实现上进风、前出风的气体流路。

在上述实施例中，第一换热部31由进风面板11与出风面板12的交接位置延伸至外壳10的背面。由于风扇20在外壳10内、风扇的上方形成的气流方向大致为由上至下且由前至后的，将第一换热部31设置为上述延伸方向，能够提高第一换热部31的迎风面的面积，从而进一步提高第一换热部31的换热效果。

第二换热部32由出风面板12的下部延伸至外壳10的底部。由于风扇20在外壳10内、风扇的下方形成的气流方向大致为由下至上且由后至前的，将第二换热部32设置为上述延伸方向，能够提高第二换热部32的迎风面的面积，从而进一步提高第一换热部32的换热效果。

在一个可选的实施例中，风扇20为贯流风扇，与贯流风扇的轴线垂直的平面作为截面，第一换热部31和第二换热部32均呈由上至下延伸的弯曲状结构。即，第一换热部31和第二换热部32均设置为由上至下的延伸方向，且均呈弯曲状，使得第一换热部31和第二换热部32上的水滴能够顺利地沿第一换热部31、第二换热部32流入接水盘中，避免水滴在第一换热部31和第二换热部32上的积存。

如图2所示，第一换热部31包括第一换热管311以及套设于第一换热管311上的多片第一翅片312，多片第一翅片312沿第一换热管311的延伸方向间隔排布。第一换热管311可以设置为一层，一层第一换热管311呈蛇形迂回弯曲形成，第一换热管311也可以设置为多层，可根据具体的换热需求进行设置。

例如，在图2所示的实施例中，每一层的第一换热管311包括多条相互平行设置的第一换热管段3111，相邻第一换热管段3111之间通过第一U形管3112连接。每一个第一换热管段3111上均设置多片第一翅片312。

为了简化结构，如图2所示，位于同一层的第一换热管311上，各第一换热管段3111的同一轴向位置共用一片第一翅片312。一片第一翅片312套设在第一换热管311的各个第一换热管段3111上，这样设置，一方面能够简化结构，提高装配效率，另一方面还能够使得第一换热管311各部分的温度均保持一致，提高经第一换热部31换热后的气流的温度均匀性。

当然，可以理解的是，也可以是位于不同层的第一换热管311上位置相对应的第一换热管段3111在同一轴向位置共用一片第一翅片312，亦能够达到简化结构，提高经第一换热部31换热后的气流的温度均匀性的效果。

如图3所示，第二换热部32包括第二换热管321以及套设于第二换热管321上的多片第二翅片322，多片第二翅片322沿第二换热管321的延伸方向间隔排布。第二换热管321可以设置为一层，一层第二换热管321呈蛇形迂回弯曲形成，第二换热管321也可以设置为多层，可根据具体的换热需求进行设置。

例如，在图3所示的实施例中，每一层的第二换热管321包括多条相互平行设置的第二换热管段3211，相邻第二换热管段3211之间通过第二U形管3212连接。每一个第二换热管段3211上均设置多片第二翅片322。

为了简化结构，如图3所示，位于同一层的第二换热管321上，各第二换热管段3211的同一轴向位置共用一片第二翅片322。一片第二翅片322套设在第二换热管321的各个第二换热管段3211上，这样设置，一方面能够简化结构，提高装配效率，另一方面还能够使得第二换热管321各部分的温度均保持一致，提高经第二换热部32换热后的气流的温度均匀性。

当然，可以理解的是，也可以是位于不同层的第二换热管321上位置相对应的第二换热管段3211在同一轴向位置共用一片第二翅片322，亦能够达到简化结构，提高经第二换热部32换热后的气流的温度均匀性的效果。

进一步地，如图2和图3所示，相邻第二翅片322之间的间隔距离D2大于相邻第一翅片312之间的间隔距离D1，例如，间隔距离D1为间隔距离D2的两倍。如此，能够有效降低第二换热部32处的风阻，从而在保证换热效率的同时，保证空调室内机的风速。

如图2和图3所示，相邻第二换热管段3211之间的距离D4大于相邻第一换热管段3111之间的距离D3，例如，距离D3为距离D4的两倍。这样设置能够进一步降低第二换热部32处的风阻。

如图1所示，风扇20还包括蜗壳22，蜗壳22用于形成风扇20的风道，第二换热部32优选设置于蜗壳22内，以保证风扇20排出的空气均能够通过第二换热部32进行换热和匀流。

如图4所示，空调室内机还包括第一冷媒进出管40、第二冷媒进出管50和管路切换装置。第一冷媒进出管40和第二冷媒进出管50与空调室外机连接，使得空调室外机与空调室内机形成冷媒的循环流路。空调室外机包括压缩机和室外换热器。

在制冷状态下，第一冷媒进出管40为冷媒进管，第二冷媒进出管50为冷媒排出管，室内换热器为蒸发器，室外换热器为冷凝器。压缩机排出的冷媒首先进入室外换热器冷凝放热，然后经第一冷媒进出管40进入室内换热器进行蒸发吸热，之后经第二冷媒进出管50排出至压缩机。

在制热状态下，第一冷媒进出管40为冷媒排出管，第二冷媒进出管50为冷媒进管，室内换热器为冷凝器，室外换热器为蒸发器。压缩机排出的冷媒首先进入室内换热器冷凝放热，然后经第二冷媒进出管50进入室外换热器进行蒸发吸热，之后经第一冷媒进出管40排出至压缩机。

在图4所示的实施例中，第一换热部31包括第一冷媒进出口313和第二冷媒进出口314，在制冷状态下，第一冷媒进出口313为冷媒入口，第二冷媒进出口314为冷媒出口；在制热状态下，第一冷媒进出口313为冷媒出口，第二冷媒进出口314为冷媒入口。

第二换热部32包括第三冷媒进出口323和第四冷媒进出口324。在制冷状态下，第三冷媒进出口323为冷媒入口，第四冷媒进出口324为冷媒出口，在制热状态下，第三冷媒进出口323为冷媒出口，第四冷媒进出口324为冷媒入口。

其中，第一冷媒进出口313与第一冷媒进出管40连通，第二冷媒进出口314通过管路切换装置连接第二冷媒进出管50以及第二换热部32的第三冷媒进出口323，第四冷媒进出口324与第二冷媒进出管50连通。管路切换装置配置为，将第二冷媒进出口314在第三冷媒进出口323和第二冷媒进出管50之间切换连通。

上述实施例中，通过管路切换装置的设置，使得空调室内机可以仅利用第一换热部31与进入外壳10内的空气进行换热，也可以利用第一换热部31和第二换热部32一起与进入外壳10内的空气进行换热，进一步提高空调室内机的使用灵活性。

例如，在一个实施例中，空调室内机具有高负荷工作模式和低负荷工作模式，可以理解的是，高负荷工作模式是相对于低负荷工作模式而言的，例如在制冷状态下，外部环境温度较高且设定的室内目标温度较低时，空调室内机的负荷较高。再例如，空调室内机处于除湿模式时，空调室内机的负荷较低。空调室内机中的控制器可根据空调室内机的当前工作状态判断其处于高负荷工作模式还是低负荷工作模式。

如图5所示，上述实施例提供的空调室内机的控制方法包括：

判断空调室内机的当前模式；

当空调室内机处于高负荷工作模式时，控制管路切换装置以使得第二冷媒进出口314与第三冷媒进出口323连通；

当空调室内机处于低负荷工作模式时，控制管路切换装置以使得第二冷媒进出口314与第二冷媒进出管50连通。

当空调室内机处于高负荷工作模式时，第二冷媒进出口314与第三冷媒进出口323连通，从而将第一换热部31和第二换热部32均接入冷媒循环回路，使得第一换热部31和第二换热部32均参与换热，以提高空调室内机的工作效率。

当空调室内机处于低负荷工作模式时，第二冷媒进出口314与第二冷媒进出管50连通，从而只将第一换热部31接入冷媒循环回路，第二换热部32不参与换热，从而在满足降温、加湿等需求的同时，降低空调室内机的功耗。

在一个可选的实施例中，管路切换装置包括三通电磁阀60，三通电磁阀60的第一端连接第二冷媒进出口314，三通电磁阀60的第二端连接第三冷媒进出口323，三通电磁阀60的第三端连接第二冷媒进出管50。在另外的实施例中，也可以通过多个开关阀的组合实现上述的管路切换连接的功能。

三通电磁阀60可以单独连接电源线，为了简化线路，在一个优选的实施例中，三通电磁阀60的电池线圈与风扇20的电机电连接，利用风扇20的电机进行供电线路的走线，使得外壳10内部的走线更加简洁。

设置在出风口111与风扇20之间的第二换热部32能够起到空气均流的作用，让空气均匀地流出空调室内机，在实现大冷量的同时又能够降低风感，从而提高用户的使用舒适度。

至此，已经结合附图所示的优选实施方式描述了本申请的技术方案，但是，本领域技术人员容易理解的是，本申请的保护范围显然不局限于这些具体实施方式。在不偏离本申请的原理的前提下，本领域技术人员可以对相关技术特征作出等同的更改或替换，这些更改或替换之后的技术方案都将落入本申请的保护范围之内。

Claims

一种空调室内机，其特征在于，所述空调室内机包括外壳，设置于所述外壳内的风扇和室内换热器，所述外壳上设置有进风口和出风口，所述风扇用于形成由所述进风口流向所述出风口的风路，所述风扇包括风轮，所述室内换热器包括设置于所述风路上的第一换热部和第二换热部；

所述第一换热部位于所述进风口与所述风轮之间，所述第二换热部位于所述出风口与所述风轮之间。
根据权利要求1所述的空调室内机，其特征在于，所述外壳包括进风面板，所述进风口设置于所述进风面板上，所述第一换热部在所述进风面板上的投影覆盖所述进风口；和/或，

所述外壳包括出风面板，所述出风口设置于所述出风面板上，所述第二换热部在所述出风面板上的投影覆盖所述出风口。
根据权利要求2所述的空调室内机，其特征在于，所述进风面板位于所述外壳的顶部，所述出风面板位于所述外壳的正面，

所述第一换热部由所述进风面板与所述出风面板的交接位置延伸至所述外壳的背面；和/或，

所述第二换热部由所述出风面板的下部延伸至所述外壳的底部。
根据权利要求1所述的空调室内机，其特征在于，所述第一换热部包括第一换热管以及套设于所述第一换热管上的多片第一翅片，所述多片第一翅片沿所述第一换热管的延伸方向间隔排布；

所述第二换热部包括第二换热管以及套设于所述第二换热管上的多片第二翅片，所述多片第二翅片沿所述第二换热管的延伸方向间隔排布；

相邻所述第二翅片之间的间隔距离大于相邻所述第一翅片之间的间隔距离。
根据权利要求4所述的空调室内机，其特征在于，所述第一换热管包括多条相互平行设置的第一换热管段，所述第二换热管包括多条相互平行设置的第二换热管段，相邻所述第二换热管段之间的距离大于相邻所述第一换热管段之间的距离。
根据权利要求1所述的空调室内机，其特征在于，所述风扇为贯流风扇，与所述贯流风扇的轴线垂直的平面作为截面，所述第一换热部和所述第二换热部均呈由上至下延伸的弯曲状结构。
根据权利要求1至6任一项所述的空调室内机，其特征在于，所述空调室内机还包括第一冷媒进出管、第二冷媒进出管和管路切换装置，所述第一换热部包括第一冷媒进出口和第二冷媒进出口，所述第二换热部包括第三冷媒进出口和第四冷媒进出口，所述第一冷媒进出口与所述第一冷媒进出管连通，所述第二冷媒进出口通过所述管路切换装置连接所述第二冷媒进出管以及所述第二换热部的第三冷媒进出口，所述第四冷媒进出口与所述第二冷媒进出管连通；

所述管路切换装置配置为，将所述第二冷媒进出口在所述第三冷媒进出口和所述第二冷媒进出管之间切换连通。
根据权利要求7所述的空调室内机，其特征在于，所述管路切换装置包括三通电磁阀，所述三通电磁阀的第一端连接所述第二冷媒进出口，所述三通电磁阀的第二端连接所述第三冷媒进出口，所述三通电磁阀的第三端连接所述第二冷媒进出管。
根据权利要求8所述的空调室内机，其特征在于，所述三通电磁阀的电磁线圈与所述风扇的电机电连接。
一种如权利要求7至9任一项所述的空调室内机的控制方法，其特征在于，所述空调室内机具有高负荷工作模式和低负荷工作模式，所述控制方法包括：

当所述空调室内机处于所述高负荷工作模式时，控制所述管路切换装置使得所述第二冷媒进出口与所述第三冷媒进出口连通；

当所述空调室内机处于所述低负荷工作模式时，控制所述管路切换装置使得所述第二冷媒进出口与所述第二冷媒进出管连通。