CN101957027A - 一体型窗式空调器 - Google Patents

Abstract

一种一体型窗式空调器，包括：室内面板、机箱、蒸发器、室内风扇、冷凝器、室外风扇、压缩机和底盘，空调器的底盘为阶梯状，空调器的室外侧部分形成在位置上低于室内侧部分的空间结构；空调器的室外风扇为轴向平行于底盘的贯流风扇，围绕室外风扇设置有用于引导空气流动的引导涡壳，冷凝器设置在引导蜗壳的空气入口处并且覆盖住引导蜗壳的空气入口；风扇电机同时为室内风扇和室外风扇的旋转提供动力；室外侧部分的机箱顶部采用向下方倾斜的顶板结构。室外风扇进、出风的面积扩大降低了空调器室外侧在运转时产生的噪音，进风和出风的气流之间发生相互干扰的可能性降低，提高了冷凝器的热交换能力。

Description

一体型窗式空调器

技术领域

本发明涉及窗式空调器的技术领域，具体说是一种采用阶梯状的底盘结构，使用贯流风扇作为室外风扇，将引导涡壳围绕贯流风扇设置，从而提高室外侧部分热交换能力的一体型窗式空调器。

背景技术

通常，空调器是对于室内环境进行制冷或制热，由此创造舒适的室内环境的机器，大致上分为一体式空调器和分体式空调器。

一体式空调器和分体式空调器在功能上虽然相同，但是一体式空调器在同一个机壳内设置了制冷、散热的零部件，穿墙设置在墙面或者设置在窗户上，窗式空调器是最常见的一体式空调器，而分体式空调器在室内机上设置了制冷装置，在室外机上设置了散热以及压缩装置，室内机和室外机利用冷媒导管连接。

图1是现有技术的一体型窗式空调器的结构分解图。

如图1所示，现有的窗式空调器由形成外表的机箱2；安装机件的底盘3；设置于底盘室内侧的室内面板4；室内面板4下侧形成有将空气吸入到空调器内部空间的进气口4a；其上侧形成将空调器内部调节后的空气排放到室内的排气口4b；室内面板4的内侧依次设置蒸发器6；室内风扇7及空气引导装置8(8a、8b、8c)；空气引导装置8包括安装室内风扇的空气引导板8a；在空气引导板8a前面安置有挡板8b；挡板8b上有将通过蒸发器6流动的空气引导到室内风扇7的通孔，安装在挡板8b上侧及空气引导板8a上端前方，引导空气流向室内面板上的排气口4b的导风罩8c。空气引导板8a将窗式空调器分为室内部分和室外部分，隔断了室内空气与室外空气之间的流通。空气引导板8a后面的室外部分设置有风扇电机14；引导架10；室外风扇11、冷凝器12、压缩机16及具有进、排风口的室外面板(未图示)；底盘3上设计有聚集、排出蒸发器流下来的冷凝水的接水盘电机14的旋转轴向相反方向伸出机壳外并延伸一定距离，分别连接室内风扇7及室外风扇11。当接入电源时压缩机16和电机14运转，冷媒经压缩机16压缩后通过冷凝器12、膨胀阀(未图示)、蒸发器6后回到压缩机从而完成循环，随着风扇电机14的运转，室内风扇7和室外风扇11开始转动，室内空气通过室内面板4的进气口4a进入空调机，与蒸发器6进行热交换，变为冷气后，由室内面板4的排气口4b排回室内；室外空气由室外面板的进气格栅进入空调器的室外部分，经室外风扇11、冷凝器12进行热交换后变为热空气由室外面板排气口排出到空调器外的室外大气环境中。

但是，如上所述的已有技术中存在如下的不足点：

在上述现有技术的一体式空调器中，空调器的室外风扇所产生的空气流向具有明确的方向性，空气流过冷凝器时只在风扇对应大小的范围内具有高效的散热能力，室外风扇产生的风量较小，无法充分利用冷凝器的整体换热面积；而且现有技术中的室外风扇在安装时需要占用室外侧机箱内部的大部分空间，导致机箱内的各部件的分布不够合理，机箱的空间利用率不足，空调器的制冷能力无法得到充分发挥；另外，由于空调器中排出空气的速度比较低，导致经过热交换的热空气由出风口流出后容易再次被空调机箱两侧进气隔栅吸入到机箱中，从而会导致空调器的冷凝器与空气间的换热不够充分，空调整机的热交换性能下降。

发明内容

本发明要解决的技术问题是提供一种采用阶梯状的底盘结构，使用贯流风扇作为室外风扇，将引导涡壳围绕贯流风扇设置，从而提高室外侧部分热交换能力的一体型窗式空调器。

本发明为解决公知技术中存在的技术问题所采取的技术方案是：

本发明的一体型窗式空调器，包括：室内面板，设置在空调器朝向室内侧的前端，形成有进气口、排气口和控制部；机箱，形成空调器的外观，并且容纳空调器的各个部件，机箱内部分为室内侧部分和室外侧部分；蒸发器，设置在一体型窗式空调器的室内侧部分，与室内空气发生热交换；室内风扇，设置在机箱内部的室内侧部分，引导空气流过蒸发器；冷凝器，设置在室外侧部分，与室外空气进行热交换；室外风扇，设置在机箱中的室外侧部分，将室外空气吸入到机箱中并使空气流过冷凝器；风扇电机，为风扇的旋转提供动力；压缩机，将气态冷媒压缩为液态冷媒并驱使冷媒流动；底盘，与上述机箱组合形成独立的空间，空调器的底盘为阶梯状，空调器的室外侧部分形成在位置上低于室内侧部分的空间结构；空调器的室外风扇为轴向平行于底盘的贯流风扇，围绕室外风扇设置有用于引导空气流动的引导涡壳，引导涡壳上设置有空气入口和空气出口，空气入口和空气出口相互分隔开，使贯流风扇通过空气入口吸入空气，并将空气从空气出口中排出，冷凝器设置在引导蜗壳的空气入口处并且覆盖住引导蜗壳的空气入口；风扇电机同时为室内风扇和室外风扇的旋转提供动力；室外侧部分的机箱顶部采用向下方倾斜顶板结构，在顶板上对应于引导涡壳的空气入口和空气出口的位置设置进气隔栅和排气隔栅。

本发明还可采用以下技术方案：

所述的风扇电机、室外风扇及引导涡壳分别与空调器的底盘相固定。

所述的风扇电机与室内风扇和室外风扇之间采用皮带传动，风扇电机的电机轴上设置两个带有皮带槽的主动轮，主动轮分别与室内风扇和室外风扇轴上设置的从动轮通过皮带连接。

所述的压缩机横向固定在室外侧部分的底盘上。

所述的引导涡壳为一次成型而成。

所述的引导涡壳背向空气出口一侧的内壁面为光滑的圆弧面。

所述的引导蜗壳内部设置切风板，通过切风板将空气入口和空气出口隔开。

本发明具有的优点和积极效果是：

本发明的一体型窗式空调器中，室外风扇采用贯流风扇，围绕贯流风扇设置引导涡壳，引导涡壳对室外风扇采用半包围结构，空调器在工作时，贯流风扇由引导涡壳的空气入口将空气吸入，空气经过贯流风扇后流动方向变为沿风扇的切线方向发散，气流沿引导涡壳的内壁流动，在引导涡壳的内壁引导下，高速气流经空气出口排出，引导涡壳的空气出口对应于室外侧机箱顶壁的后部，采用贯流风扇使风扇的进、出风的气流截面积扩大，在室外风扇保持低转速时即可提高整体的出风量，从而降低了空调器室外侧在运转时产生的噪音。室外风扇采用贯流风扇的结构，在引导蜗壳内进出风通过切风板隔开，出风位置远离进风位置，可降低进风和出风的气流之间发生相互干扰。通过一个风扇电机同时驱动室内风扇和室外风扇的结构，可以降低生产成本。另外，冷凝器与引导涡壳的空气入口对应设置，流过冷凝器的气流的风速分布均匀，进风时所受到阻力较小，进风量增大，从而提高了冷凝器的热交换能力，因此也增大了空调器整体的系统能效。室外风扇是贯流风扇，相对于传统的窗式空调器的轴流风扇组具有更大空气流通面积，整个室外风扇的垂直高度由贯流风扇的轴向高度和引导涡壳的水平方向跨度所决定，空调器的底盘为阶梯状，空调器的室外侧部分形成在位置上低于室内侧部分的空间结构，而且压缩机横向固定在室外侧部分的底盘上，从而使空调器室外侧机箱的高度减少，在安装时可以占用更小的空间。室外侧的机箱顶部采用向下倾斜的面板，当使用者透过安装窗式空调器的窗户向外观看时，倾斜的机顶面板可以减少机箱对视线的阻碍面积，从而扩大了使用者的视野。

附图说明

图1是现有技术的一体型窗式空调器的结构分解图；

图2是本发明的一体型窗式空调器的外部结构示意图；

图3是本发明的一体型窗式空调器的内部结构示意图；

图4是本发明的一体型窗式空调器的侧视图；

图5是本发明的一体型窗式空调器内部的俯视图；

图6是本发明的一体型窗式空调器的风扇电机的局部放大图。

附图中主要部件符号说明：

2：机箱            3：底盘

4：室内面板        4a：进气口

4b：排风口         6：蒸发器

7：室内风扇        8：空气引导装置

8a：空气引导板

8b：挡板           8c：导风罩

10：引导架

11：室外风扇       12：冷凝器

14：风扇电机       16：压缩机

具体实施方式

以下参照附图及实施例对本发明进行详细的说明。

图2是本发明的一体型窗式空调器的外部结构示意图；图3是本发明的一体型窗式空调器的内部结构示意图；图4是本发明的一体型窗式空调器的侧视图；图5是本发明的一体型窗式空调器内部的俯视图；图6是本发明的一体型窗式空调器的风扇电机的局部放大图。

如图2至图6所示，本发明的一体型窗式空调器中，室内面板设置在空调器朝向室内侧的前端，形成有进气口4a、排气口4b和控制部，空调器在运转时从进气口由室内吸入空气，然后由排气口将经过热交换后的空气再次排出到室内从而完成温度调节；机箱2形成空调器的外观，并且容纳空调器的各个部件，上述机箱在空调器的室外侧形成容纳冷凝器12、室外风扇11、风扇电机14、压缩机16、底盘3等部件的空间，经压缩机压缩后的高温高压的冷媒流入到冷凝器中，室外风扇转动产生流动的空气流过冷凝器翅片间的空隙，并且与冷凝器中的冷媒进行热交换，使冷凝器中的冷媒温度降低，从而完成空调器在室外侧的热量交换。在机箱内部通过挡板将室内侧部分和室外侧部分分隔开，从而保证空调器室外侧的冷凝器换热和用于室内空气热交换的蒸发器6换热完全独立，避免空调器机箱内部的空气流动相互影响。蒸发器与室外侧的冷媒流路相互连通，在蒸发器的冷媒管内液态冷媒蒸发为气态从而吸收大量的热，当室内的空气由进气口进入到进气通道时与蒸发器发生热量交换，从而使空气的温度降低。

本发明中空调器的室外风扇11为轴向平行于底盘的贯流风扇，贯流风扇在风扇电机14的驱动下在水平方向上旋转，围绕室外风扇设置有用于引导空气流动的引导涡壳20。引导涡壳采用半包围结构一次成型而成，在引导涡壳20朝向空调器室外上方的方向上设置空气入口21，空气入口的大小由具体的需求情况所决定，确保贯流风扇在旋转时能够均匀地通过引导涡壳上设置的空气入口吸入空气，空气经过贯流风扇的扇页改变流向，使气流沿贯流风扇的切线方向向风扇的四周发散。引导涡壳上设置有空气出口22，在引导涡壳内部的贯流风扇产生的发散气流由空气出口中定向排出。引导涡壳20中除去空气入口21和空气出口22之外均采用封闭的结构，其内壁的表面光滑而且呈圆弧面，贯流风扇向引导涡壳内部一侧发散的空气沿引导涡壳的内壁流动，然后流动到空气出口排出。在一体形成的引导蜗壳内部，空气入口21与空气出口22之间通过切风板29分隔开，使引导蜗壳中的空气保持流向的稳定性，避免内部气流的相互干扰。为确保空调器运行中的稳定性，引导涡壳与空调器的底盘3相固定。在引导涡壳之外，冷凝器12设置在空气入口处并且覆盖空气入口，使引导涡壳在吸入空气时使空气能够与冷凝器进行充分的热量交换；在机箱上对应于引导涡壳的空气入口和空气出口的位置设置进气隔栅23和排气隔栅24，使空调器在运行时机箱内部的空气流动保持有效和动态的平衡。

风扇电机14与室内风扇7和室外风扇11之间采用皮带26传动，风扇电机14的电机轴上设置两个带有皮带槽的主动轮27，主动轮分别与室内风扇和室外风扇轴上设置的从动轮28通过皮带26连接。通过改变主动轮和室内、室外侧从动轮的各自的大小和相互间比例关系，改变室内风扇和室外风扇的旋转速度之比，从而可以使室内风扇和室外风扇的运转处于最佳的能效比。

采用横相固定于室外侧部分的底盘上的卧式压缩机16，可以使空调器室外侧的重心分布更加合理，从而使空调器运行时的震动减小，降低了空调器的噪音，也降低了空调器在运行时的震动对空调器底盘所造成的疲劳损耗，延长了底盘的使用寿命。

空调器的底盘3为阶梯状，空调器的室外侧部分形成在位置上低于室内侧部分的空间结构，使空调器的安装更加简便。室外侧部分的机箱顶部25采用向下方倾斜的顶板结构，在顶板上对应于引导涡壳的空气入口和空气出口的位置设置进气隔栅23和排气隔栅24，进气格栅位于排气格栅的前侧。贯流风扇从机箱顶板的上侧方向吸入空气，同时，引导涡壳20的空气出口方向朝向机箱顶板的最后位置，进风与出风之间在机箱外部也存在一定距离，防止流出的空气再次被吸入，增大了室外侧的进风量。

在机箱内部冷凝器12覆盖引导涡壳20的空气入口21处，即在空调器运行时从空气入口处吸出空气的气流方向被冷凝器所覆盖，即空气能够与冷凝器进行充分的热交换。

空调器运行时，室外机壳中的压缩机开始运转，并且压缩冷媒使其在冷媒管中流动，此高温高压的冷媒流入到室外侧的冷凝器中，并且在冷凝器中循环流动，室内风扇和室外风扇在风扇电机的带动下同步旋转，从而在机箱内的引导涡壳中形成负压，室外的空气由设置在顶板上的进气格栅中分别流入，与覆盖设置在空气入口周围的冷凝器进行热量交换，带走冷媒具有的热量，贯流风扇旋转中空气沿风扇的切线方向发散，气流从引导涡壳的空气出口处定向流出，然后经热交换后的空气由设置在顶板上的排气隔栅排出到室外，提高了机箱的总体换气量，而且由于室外侧的进气方向和排气方向相互分隔开，室外侧部分的进气和排气间发生相互影响的可能减少，气流间不会发生相互干扰。冷媒通过膨胀阀进入到位于室内机壳中的蒸发器中时，温度更低的冷媒蒸发所需要吸收的热量更多，也就是说能够从循环流入室内机壳内部的空气中吸收的热量更多，因此增大了空调器的整体热交换能力。冷媒流过蒸发器、进行过室内侧的热量交换后经储液罐的气液分离，然后再次被吸入到压缩机内部，从而开始下一次的冷媒循环。

本发明的一体型窗式空调器中，室外风扇采用贯流风扇，围绕贯流风扇设置引导涡壳，引导涡壳对室外风扇采用半包围结构，空调器在工作时，贯流风扇由引导涡壳的空气入口将空气吸入，空气经过贯流风扇后流动方向变为沿风扇的切线方向发散，气流沿引导涡壳的内壁流动，在引导涡壳的内壁引导下，高速气流经空气出口排出，引导涡壳的空气出口对应于室外侧机箱顶壁的后部，采用贯流风扇使风扇的进、出风的气流截面积扩大，在室外风扇保持低转速时即可提高整体的出风量，从而降低了空调器室外侧在运转时产生的噪音。室外风扇采用贯流风扇的结构，在引导蜗壳内进出风通过切风板隔开，出风位置远离进风位置，可降低进风和出风的气流之间发生相互干扰。通过一个风扇电机同时驱动室内风扇和室外风扇的结构，可以降低生产成本。另外，冷凝器与引导涡壳的空气入口对应设置，流过冷凝器的气流的风速分布均匀，进风时所受到阻力较小，进风量增大，从而提高了冷凝器的热交换能力，因此也增大了空调器整体的系统能效。室外风扇是贯流风扇，相对于传统的窗式空调器的轴流风扇组具有更大空气流通面积，整个室外风扇的垂直高度由贯流风扇的轴向高度和引导涡壳的水平方向跨度所决定，空调器的底盘为阶梯状，空调器的室外侧部分形成在位置上低于室内侧部分的空间结构，而且压缩机横向固定在室外侧部分的底盘上，从而使空调器室外侧机箱的高度减少，在安装时可以占用更小的空间。室外侧的机箱顶部采用向下倾斜的面板，当使用者透过安装窗式空调器的窗户向外观看时，倾斜的机顶面板可以减少机箱对视线的阻碍面积，从而扩大了使用者的视野。

以上所述，仅是本发明的较佳实施例而已，并非对本发明作任何形式上的限制，虽然本发明已以较佳实施例公开如上，然而，并非用以限定本发明，任何熟悉本专业的技术人员，在不脱离本发明技术方案范围内，当然会利用揭示的技术内容作出些许更动或修饰，成为等同变化的等效实施例，但凡是未脱离本发明技术方案的内容，依据本发明的技术实质对以上实施例所作的任何简单修改、等同变化与修饰，均属于本发明技术方案的范围内。

Claims (7)

1.一种一体型窗式空调器，包括：室内面板，设置在空调器朝向室内侧的前端，形成有进气口、排气口和控制部；机箱，形成空调器的外观，并且容纳空调器的各个部件，机箱内部分为室内侧部分和室外侧部分；蒸发器，设置在一体型窗式空调器的室内侧部分，与室内空气发生热交换；室内风扇，设置在机箱内部的室内侧部分，引导空气流过蒸发器；冷凝器，设置在室外侧部分，与室外空气进行热交换；室外风扇，设置在机箱中的室外侧部分，将室外空气吸入到机箱中并使空气流过冷凝器；风扇电机，为风扇的旋转提供动力；压缩机，将气态冷媒压缩为液态冷媒并驱使冷媒流动；底盘，与上述机箱组合形成独立的空间，其特征在于：空调器的底盘为阶梯状，空调器的室外侧部分形成在位置上低于室内侧部分的空间结构；空调器的室外风扇为轴向平行于底盘的贯流风扇，围绕室外风扇设置有用于引导空气流动的引导涡壳，引导涡壳上设置有空气入口和空气出口，空气入口和空气出口相互分隔开，使贯流风扇通过空气入口吸入空气，并将空气从空气出口中排出，冷凝器设置在引导蜗壳的空气入口处并且覆盖住引导蜗壳的空气入口；风扇电机同时为室内风扇和室外风扇的旋转提供动力；室外侧部分的机箱顶部采用向下方倾斜的顶板结构，在顶板上对应于引导涡壳的空气入口和空气出口的位置设置进气隔栅和排气隔栅。

2.根据权利要求1所述的一体型窗式空调器，其特征在于：风扇电机、室外风扇及引导涡壳分别与空调器的底盘相固定。

3.根据权利要求2所述的一体型窗式空调器，其特征在于：风扇电机与室内风扇和室外风扇之间采用皮带传动，风扇电机的电机轴上设置两个带有皮带槽的主动轮，主动轮分别与室内风扇和室外风扇轴上设置的从动轮通过皮带连接。

4.根据权利要求1所述的一体型窗式空调器，其特征在于：压缩机横向固定在室外侧部分的底盘上。

5.根据权利要求1所述的一体型窗式空调器，其特征在于：引导涡壳为一次成型而成。

6.根据权利要求1所述的一体型窗式空调器，其特征在于：引导涡壳背向空气出口一侧的内壁面为光滑的圆弧面。

7.根据权利要求1所述的一体型窗式空调器，其特征在于：引导蜗壳内部设置切风板，通过切风板将空气入口和空气出口隔开。

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