专利名称：具有风扇外壳的整体式空调机的制作方法
技术领域：
本发明涉及一种整体式空调机，尤其是，涉及一种具有风扇外壳的整体式空调机，风扇外壳具有风扇用以从室内吸入室内空气由此使室内空气进行热交换并将热交换的室内空气排放回室内。
传统的整体式空调包括机壳，其中安装有离心风扇和轴流风扇，它们通过一个电机同时转动。蒸发器设置在离心风扇的前面，冷凝器设置在轴流风扇的后面。机壳的前表面设置有前格栅，前格栅具有用于吸入室内空气的室内空气进口和用于排放热交换的室内空气的室内空气出口。在后段，机壳设置有外部空气进口和外部空气出口。离心风扇能够吸入在蒸发器进行热交换的室内空气，然后将室内空气排放回室内，其中离心风扇设置在位于蒸发器后面的风扇外壳内。
图1至图3示出了传统整体式空调机的风扇外壳。如图1所示，传统的风扇外壳包括风扇罩单元2和面板3，面板3连接到风扇罩单元2的前表面上。面板3具有进气口3a。
如图1和2所示，面板3由金属板制成并设置有环形进气口3a。面板3的一侧具有弯板3b，弯板限定了出气管5并用于将热交换的室内空气导引到前格栅(未示出)的室内空气出口。弯板3b在风扇外壳1面板3的侧面以直角朝着前格栅的空气出口弯曲。
如图1和3所示，风扇外壳的风扇罩单元2通常由绝热材料(例如泡沫聚苯乙烯)制成。风扇罩单元2的一侧具有涡形空间2a，离心风扇4安装在该涡形空间内并且在其周围具有圆周空间。涡形空间2a的内表面制成阿基米德螺旋曲面，该曲面也称为涡形曲面。风扇罩单元2的一侧还具有出口空间2b，该出口空间与涡旋空间2a的上部结合。出口空间2b和弯板3b限定了出气管5。与出口空间2b结合的涡形空间2a的最高部分(直接位于离心风扇4转轴上面的部分)具有水平延伸段2c。水平延伸段用以防止风扇罩单元2垂直高度“H”的增加。一般而言，如果阿基米德螺旋表面延伸到涡形空间2a的最高点，那么风扇罩单元2的垂直高度“H”也必须增加以增强风扇罩单元2的上部，由此使整体式空调机的整个尺寸增加。
当离心风扇4转动时，已经在蒸发器(未示出)进行了热交换的室内空气通过进气口3a被吸入涡形空间2a内，然后流入出气管5内，同时与涡形空间2a的内表面接触。接下来，热交换的空气通过前格栅的室内空气出口被排放到室内用于调节室内的空气。
然而，由于部分限定了传统整体空调机出气管5的面板3的弯板3b陡然弯曲，因此通过其排放的室内空气受到相当大的流动阻力。而且，由于涡形空间2a的最高部分具有水平延伸的部分2c以降低风扇罩单元2的垂直高度“H”，因此水平延伸部分2c的气流不平稳。
因此，传统整体式空调机的缺点是，由于风扇罩单元2最高部分的气流阻力会产生相当高的噪声，由此在空调机运行期间会降低流速。
本发明的其他目的和优点部分在下面的描述中提出，部分从描述中将变得明显，或者通过本发明的实施了解到。
本发明的上述和其他目的通过提供一种具有风扇外壳的整体式空调机实现。风扇外壳具有风扇罩单元，风扇罩单元具有涡形空间和与涡形空间结合的出口空间，在涡形空间内可转动地安装有离心风扇。风扇罩单元的涡形空间设置在涡形空间内部的顶面上，并具有导引到出口空间上表面的凹陷，由此涡形空间的整个内表面具有阿基米德螺线形。风扇外壳还具有连接到风扇罩单元前表面上的面板，其设置有进气口和向前弯曲的弯板。弯板通过与出口空间结合限定了出口管以便将涡形空间内的室内空气通过出口空间导引到前出气口。
根据本发明的一个方面，风扇罩单元在其顶壁上形成有预定面积的上部开口，而且还设置有覆盖风扇罩上部表面的导向板，其中风扇罩具有上部开口。导向板在其下表面具有与上部开口一致的凹陷。
根据本发明的一个方面，导向板包括与上部开口一个侧边配合的第一凸起和与上部开口另一侧边配合的第二凸起，从而凹陷被限定在第一和第二凸起之间。
根据本发明的第二方面，风扇罩单元的上表面形成有阶状部分，从而导向板可稳固的定位在风扇罩单元上。
根据本发明的另一方面，风扇罩单元由绝热材料制成，而导向板通过塑料注塑制成。
根据本发明的另一方面，面板的弯板在其弯曲部形成有倾斜表面，从而涡形空间内的室内空气被平稳地向前导引。
图4为本发明实施例整体式空调机的拆分透视图。
如图4所示，整体式空调机包括构成空调机外形的机壳10，放置在机壳10前面和后面的蒸发器30和冷凝器40，及压缩机50。压缩机50压缩已经在蒸发器30经过蒸发的制冷剂，然后将制冷剂供给到冷凝器40。该整体式空调机还具有离心风扇61用以吸入室内空气，由此允许室内空气在蒸发器30进行热交换，然后再将室内空气送回室内。该整体式空调机还具有轴流风扇62和风扇电机60用以吸入室外空气，由此使冷凝器40内的制冷剂得到冷凝，然后将室外空气排放到室外。该整体式空调机具有覆盖机壳前表面的前格栅70。前格栅70包括室内空气进口71和室内空气出口72。
机壳10具有箱形的主体和内部空间，内部空间通过隔离框架20分为放置蒸发器30的蒸发室11和放置冷凝器40的冷凝室12。
当空调机安装好时，冷凝室12位于机壳10的后半部以便暴露到室外空气中。冷凝室12容纳构成制冷循环的冷凝器40，轴流风扇62，驱动轴流风扇62和离心风扇61的风扇电机60，及压缩机50。轴流风扇62由罩子63包围。
冷凝器40位于机壳10的最后侧。围成冷凝室12的机壳10形成有室外空气进口13。设置在机壳后表面的后盖(未示出)形成有室外空气出口(未示出)。
当空调机安装好时，蒸发室11位于机壳10的前半部以便暴露在室内侧。蒸发室11容纳构成制冷循环的蒸发器30，可旋转容纳离心风扇61的风扇外壳80，及水槽31，所述水槽31收集从蒸发器30产生的冷凝水。
蒸发器30定位在室内空气进口71的附近。水槽31设置在蒸发器30的下面。空气过滤器73设置在蒸发器30与前格栅70的室内空气进口71之间用于过滤吸入的室内空气。
如图5所示，风扇外壳80包括具有涡形空间81a的风扇罩单元81，离心风扇61可转动地放置在涡形空间81a内。风扇外壳80还包括出口空间81b和面板82，面板82连接到风扇罩单元81的前表面上并具有进气口82a以便允许热交换后的室内空气被引入通过。
如图5和图6所示，风扇外壳80的面板由金属板制成，并包括进气口82a用以将室内空气引入涡形空间81a中。面板82还包括弯板82b用以将室内空气流导引到前格栅70的室内空气出口72。弯板82b通过将面板82的侧部朝着前格栅70的室内空气出口弯曲制成。弯板82b和隔离框架20限定了出气管83。设置在主面板82和弯板82b之间的中间部分82c被定位以便更平稳地将室内空气流导引到室内空气出口72。
中间部分82c通过在两条垂直弯曲线处折弯弯板82b而倾斜成形。由此，从出口空间81b进气口“A”到出气口“B”的气流方向的变化很容易实现。即，利用中间部分82c朝着出气管83弯曲，室内空气的流动阻力大大降低。下面将详细描述上述现象。
如图5和图7所示，风扇外壳80的风扇罩单元81典型由绝热泡沫材料通过注塑工艺制成用以防止风扇罩单元81外面的热量进入其内部。风扇罩单元81的后表面由隔离框架20包围。风扇罩单元80一侧设置有涡形空间81a而另一侧设置有出口空间81b。
出口空间81b与涡形空间81a的上部结合，从而限定了出口空间81b的上表面与限定涡形空间81a的上表面一致。出口空间81b通过面板82的弯板82b与出气管83结合。相应地，限定了出气管83的内表面由面板82的弯板82b备好，而限定了出气管83的外表面被风扇罩单元81适当地弯曲，其由泡沫聚苯乙烯注塑而成。
离心风扇61可转动地容纳在涡形空间81a内。限定了涡形空间81a的内周表面同离心风扇61的旋转轴之间有一个距离，该距离在空气的流动方向上逐渐增加(即，曲率沿阿基米德螺旋线的长度变化)。这使得离心风扇61转动期间很容易将室内空气排放到出口空间81b的进气口“A”。
涡形空间81a的最高部分形成有上部开口81c。上部开口81c由导向板90覆盖。
上部开口81c设置在风扇罩单元81的上壁，从而上部开口81c相对于离心风扇61旋转轴正上面的点占据预定的面积。预定面积延伸到出口空间81b的进气口“A”。风扇罩单元81在其上表面上形成有阶状部分81d。
由塑料制成的导向板90设置在阶状部分81d和风扇罩单元81的上表面上，并与阶状部分81d相对。导向板90在下表面上设置有第一凸起91和第二凸起92。第一凸起91和第二凸起92与上部开口81c相对，从而第一凸起91和第二凸起92之间的区域的下表面构成限定了涡形空间81a内表面的阿基米德螺旋线的一部分。第一凸起91位于上部开口81c的侧边并且向上弯曲具有弓形的形状。第二凸起92位于上部开口81c的另一侧边并导向出口空间81b的进气口“A”。因此，涡形空间81a的内表面通过具有第一凸起91和第二凸起92的导向板的形状具有阿基米德螺旋线形。
如图4和图5所示，固定的延伸部分93延伸到罩子63并通过螺栓与其固定，由此导向板90在风扇罩单元81上保持稳定的固定位置。
导向板90通过塑料注塑工艺成形为大约2mm厚度，其用于保护风扇罩单元81的上表面免受损坏。另外，如上所述，导向板90能够使涡形空间81a的整个内表面具有完全的阿基米德螺旋线形(也称为“涡形曲线”)，同时不增加风扇罩单元81的垂直高度“H”。
下面对本发明实施例整体式空调机的运行和功能进行描述。
将高温高压的制冷剂从压缩机50供给到冷凝制冷剂的冷凝器40。然后将冷凝的制冷剂导引到蒸发器30。制冷剂的这种循环重复进行。利用风扇电机60的致动，离心风扇61和轴流风扇62同时旋转。
室外空气通过轴流风扇62的旋转经室外空气进口被吸入冷凝室12。吸入的室外空气被排放回室外大气中，同时冷却冷凝器40使冷凝器40内的制冷剂被冷凝。
室内空气通过离心风扇61的旋转经室内空气进口被吸入蒸发室11。然后，室内空气到达蒸发器30，在这里室内空气被冷却。冷却的室内空气通过涡形空间81a，出气管83和室内空气出口72被排放回室内。
由于涡形空间81a的内表面大致具有阿基米德螺线形，因此在涡形空间81a内的流动阻力非常小。这使得通过进气口82a吸入的空气被沿着涡形空间81a的内表面更容易更平稳地导引到出气管83。
而且，由于限定了出气管83的弯板82b设置有朝着出口空间81b的出口“B”倾斜的中间部分82c，因此将流动的空气从出口空间81b的进气口“A”再导引到其出气口“B”能更平稳地实现。
下面参考图9和表1对本发明的功能进行描述。
表1根据整体式空调机离心风扇的RPM的室内空气流速
图9为以表1为基础根据离心风扇的RPM的变化示出空气流速增加的曲线图。
如表1和图9所示，很明显，与传统整体式空调机相比，根据本发明整体式空调机的室内空气流速增加了大约6.5％(0.3-0.4CMM)。
由于弯板82b通过倾斜的中间部分82c以弯角逐渐变化，并且涡形空间81a的整个内表面和具有第一凸起91和第二凸起92的导向板90具有近似阿基米德螺线形，因此吸入涡形空间81a的室内空气被导引到室内空气出口72，同时具有非常小的流动阻力。
在上述实施例中，尽管导向板90单元单独提供给风扇罩单元81以防止损坏风扇罩单元81，但是，当风扇罩单元81由具有足够刚性的材料制成以支撑风扇罩单元81时(例如，塑料注塑风扇罩单元)，凹陷可以形成在涡形空间81a的高度上并且不必增加风扇罩单元81的高度。在这种情况下，就不需要单独的导向板了。
如上所述，本发明提供具有风扇外壳的整体式空调机，其中风扇外壳在其弯板上设置有倾斜的中间部分。风扇外壳的顶上形成有上部开口，在该开口上形成有具有凹陷的导向板，由此风扇外壳的涡形空间具有近似阿基米德螺线形，并且不增加风扇外壳的高度。因此，本发明风扇外壳能够使风扇外壳内部涡形空间内的室内空气流速的阻力大大降低。相应地，室内空气能够非常容易和平稳地被排放到室内，由此增加空气流速并降低由排放的室内空气引起的噪声。
尽管上面对本发明的一些优选实施例进行了描述，但是对于本领域的普通技术人员而言，在不脱离本发明的原理和思想的情况下，可以对这些实施例进行一些改变是很显然的，本发明的范围由权利要求和它们的等同物限定。
权利要求
1.一种具有风扇外壳的整体式空调机，所述风扇外壳包括风扇罩单元，其具有涡形空间和与涡形空间相结合的出口空间，离心风扇可转动地安装在所述涡形空间内，其中涡形空间的内部顶面具有导引到出口空间上表面的凹陷，由此涡形空间的整个内表面具有阿基米德螺线形；及连接到所述风扇罩单元上的面板，其具有进气口和弯板，所述弯板具有向前弯曲的弯曲部分，其中弯板通过与出口空间相结合限定了出气管以将涡形空间内的室内空气通过出口空间导引到前出气口。
2.如权利要求1所述的具有风扇外壳的整体式空调机，其中所述风扇罩单元的顶壁上形成有预定面积的上部开口，并包括覆盖具有上部开口的风扇罩单元上表面的导向板，而导向板的下表面具有与上部开口一致的凹陷。
3.如权利要求1所述的具有风扇外壳的整体式空调机，其中所述面板的弯板的弯曲部分具有倾斜的表面，从而涡形空间内的室内空气被平稳地向前导引。
4.如权利要求1所述的具有风扇外壳的整体式空调机，其中所述出口空间与涡形空间的上部相结合，从而限定出口空间的上表面与限定涡形空间的上表面一致。
5.如权利要求2所述的具有风扇外壳的整体式空调机，其中所述导向板包括与上部开口一个侧边相配合的第一凸起和与上部开口另一侧边相配合的第二凸起，由此所述凹陷被限定在第一凸起和第二凸起之间。
6.如权利要求2所述的具有风扇外壳的整体式空调机，其中所述风扇罩单元的上表面包括阶状部分，从而导向板被稳定地定位在风扇罩单元上。
7.如权利要求2所述的具有风扇外壳的整体式空调机，其中所述风扇罩单元由绝热材料制成，而导向板由塑料通过注塑制成。
8.如权利要求2所述的具有风扇外壳的整体式空调机，其中所述导向板包括固定的延伸部分用以将导向板相对于风扇罩单元保持在一个固定位置上。
9.如权利要求5所述的具有风扇外壳的整体式空调机，其中所述第一凸起和第二凸起之间的区域的下表面包括一部分限定了涡形空间内表面的阿基米德螺线。
10.一种整体式空调机，其包括机壳；放置在机壳前面和后面的蒸发器和冷凝器；压缩机，其用以压缩在蒸发器经历蒸发的制冷剂，然后将制冷剂供给到冷凝器；离心风扇，其用以吸入室内空气，使室内空气在蒸发器进行热交换并被送回室内；轴流风扇和风扇电机，它们用以吸入室外空气，由此使冷凝器内的制冷剂被冷凝并将室外空气排放到室外；前格栅，其覆盖所述机壳的前表面并包括室内空气进口和室内空气出口；及具有涡形空间的风扇罩单元，其中涡形空间的内部顶面具有凹陷以便使涡形空间的整个内表面具有阿基米德螺线形。
11.如权利要求10所述的整体式空调机，其中所述机壳包括箱形主体，其中该箱形主体的内部空间被隔离框架分为放置蒸发器的蒸发室和放置冷凝器的冷凝室。
12.如权利要求11所述的整体式空调机，其中当整体式空调机安装好时，所述冷凝室位于所述机壳的后半部以便暴露到室外空气中。
13.如权利要求12所述的整体式空调机，其中所述冷凝室容纳冷凝器，轴流风扇，驱动轴流风扇和离心风扇的风扇电机，和压缩机。
14.如权利要求13所述的整体式空调机，其中所述轴流风扇由一个罩子包围。
15.如权利要求13所述的整体式空调机，其中所述冷凝器位于机壳的最后侧。
16.如权利要求15所述的整体式空调机，其中所述容纳冷凝室的机壳形成有室外空气进口，而设置在机壳后表面上的后盖形成有室外空气出口。
17.如权利要求11所述的整体式空调机，其中当整体式空调机安装好时，所述蒸发室位于所述机壳的前半部以便暴露到室内侧。
18.如权利要求17所述的整体式空调机，其中所述蒸发室容纳蒸发器，离心风扇可转动地安装在其中的风扇外壳，及用以收集从蒸发器产生的冷凝水的水槽。
19.如权利要求18所述的整体式空调机，其中所述蒸发器位于室内空气进口附近。
20.如权利要求19所述的整体式空调机，其中所述水槽设置在蒸发器下面。
21.如权利要求20所述的整体式空调机，其中在蒸发器和室内空气进口之间设置有过滤吸入的室内空气的过滤器。
22.一种装置，其包括风扇外壳，该风扇外壳包括具有中间部分的弯板；及上部开口，在该上部开口上定位着具有凹陷的导向板，从而风扇外壳的涡形空间具有阿基米德螺线形。
23.如权利要求22所述的装置，其中所述风扇外壳的涡形空间具有阿基米德螺线形并且不增加风扇外壳的高度。
24.如权利要求22所述的装置，其中所述导向板的最高点不高于风扇外壳的顶面。
25.一种装置，其包括风扇外壳，该风扇外壳包括具有涡形空间的风扇罩单元，其中涡形空间的内部顶面具有凹陷以便使涡形空间的整个内表面具有阿基米德螺线形。
26.一种装置，其包括风扇外壳，该风扇外壳包括具有与出口空间相结合的涡形空间的风扇罩单元；及具有弯曲部分的弯板，其中弯板通过与出口空间结合限定了出气管，以便将涡形空间内的室内空气通过出口空间导引到前出气口。
27.一种整体式空调机，其包括机壳；放置在机壳前面和后面的蒸发器和冷凝器；压缩机，其用以压缩在蒸发器经历蒸发的制冷剂，然后将制冷剂供给到冷凝器；离心风扇，其用以吸入室内空气，使室内空气在蒸发器进行热交换并被送回室内；轴流风扇和风扇电机，它们用以吸入室外空气，由此使冷凝器内的制冷剂被冷凝并将室外空气排放到室外；前格栅，其覆盖所述机壳的前表面并包括室内空气进口和室内空气出口；及风扇外壳，该风扇外壳包括风扇罩单元，其具有与出口空间相结合的涡形空间，其中涡形空间的内部顶面具有凹陷以便使涡形空间的整个内表面具有阿基米德螺线形；及具有弯曲部分的弯板，其中弯板通过与出口空间结合限定了出气管，以便将涡形空间内的室内空气通过出口空间导引到前出气口。
全文摘要
一种具有风扇外壳的整体式空调机，其用于降低其排放的空气的流动阻力，并能实现空气的流速的增加和降低由于其排放的空气产生的噪声。所述风扇外壳包括风扇罩单元，风扇罩单元具有涡形空间和与涡形空间相结合的出口空间，在所述涡形空间内可转动地安装有离心风扇。风扇罩单元的涡形空间在其内部顶面设置有导引到出口空间上表面的凹陷，从而涡形空间的整个内表面基于阿基米德螺线形。风扇外壳还包括连接到风扇罩单元前表面上的面板，风扇罩单元设置有进气口和向前弯曲的弯板。弯板通过与出口空间结合限定了出气管以便将涡形空间内的室内空气经出口空间导引到前出气口。
文档编号F04D29/42GK1417530SQ0210614
公开日2003年5月14日 申请日期2002年4月4日 优先权日2001年11月8日
发明者崔兴燮 申请人:三星电子株式会社