空调室内机的制作方法

文档序号:15610112发布日期:2018-10-09 20:20阅读:147来源:国知局

本发明涉及空气调节技术,特别是涉及一种空调室内机。



背景技术:

传统的壁挂式空调室内机多为上进风、下出风的气流循环方式,且用于驱动气流循环的装置多为贯流风扇。气流沿垂直于贯流风扇的轴向方向进入贯流风扇的内部,并两次穿过贯流风扇的叶轮,在叶轮内部,气流被强制弯折,使得气流的压力损失较大,风量较小。

另外,为扩大送风范围,传统壁挂式空调室内机采用摆叶和导风板引导出风方向,为此需设置复杂的驱动机构,使空调室内机的结构复杂、控制繁琐。



技术实现要素:

本发明的一个目的旨在克服现有技术中的至少一个缺陷,提供一种空调室内机,以减小风压损失、增大送风量,扩大送风范围并简化室内机的结构。

为了实现上述目的,本发明提供一种空调室内机,包括:

机壳,其具有用于供环境空气进入其内部的进风口和用于供其内部气流流出的至少一个出风口,出风口设置于机壳的前侧;

换热装置,设置于机壳内,配置成与经由进风口进入机壳的空气进行热交换;和

至少一个送风装置,其包括:

轴流风扇,设置在从进风口至一个出风口的气流流动路径上,用于受控地转动以促使气流朝出风口流动;

导叶轮,设置在所述出风口处,其上具有多个导叶,导叶轮配置成可在轴流风扇的电机驱动下转动,以使多个导叶在转动过程中引导出风口的出风方向。

可选地,导叶轮具有一与电机的转轴连接的轮毂和从轮毂的外周向外延伸的多个导叶。

可选地,轴流风扇的电机位于导叶轮后方;且电机的转轴位于电机后侧,轴流风扇的扇叶位于电机后方。

可选地,电机的转轴上套有一传动轮,其上具有多个径向向外伸出的悬臂;导叶轮的轮毂具有多个向后延伸的连接臂,连接臂连接于悬臂,以允许转轴带动导叶轮转动。

可选地,每个出风口均为圆形。

可选地,空调室内机包括多个出风口和多个送风装置;且每个送风装置与一个出风口匹配。

可选地,每个送风装置还包括离子风发生装置,其设置在轴流风扇的正后方,并配置成受控地利用电场力促使机壳内的气流朝向出风口流动。

可选地,换热装置为板状蒸发器,其设置在离子风发生装置的后方。

可选地,每个送风装置中,轴流风扇和离子风发生装置配置成受控地择一启动运行或同时启动运行,以使空调室内机工作于仅通过轴流风扇驱动送风的速冷/速热模式或仅通过离子风发生装置驱动送风的静音模式或通过轴流风扇和离子风发生装置同时驱动送风的大风量模式。

可选地,每个离子风发生装置均包括沿前后方向依次排列且并联或串联连接的多个放电模组,每个放电模组均具有在垂直于前后方向的平面内延伸的金属网和位于金属网后侧并呈阵列排布的多个放电针;且相邻两个放电模组的放电针直对布置或错位布置。

本发明的空调室内机包括至少一个送风装置,每个送风装置具有一个轴流风扇和一个导叶轮。相比于贯流风扇,轴流风扇的风压损耗更低。导叶轮设置在出风口处且能够在轴流风扇的电机驱动下转动。导叶轮的多个导叶在转动过程中能够将轴流风扇吹出的风引导至上下左右等不同方向,实现多角度送风。并且,多个导叶在转动过程中也能够对风进行增压,提升送风距离。另外,本发明通过设置导叶轮即可实现大范围送风,无需设置结构复杂的摆叶、导风板以及驱动机构,简化了空调室内机的结构,降低了成本。

进一步地,本发明的空调室内机中,导叶轮受轴流风扇的电机驱动,而无需另设电机,进一步简化了空调室内机的结构。降低了成本。

进一步地,本发明的空调室内机中,每个送风装置还可包括一个离子风发生装置。离子风发生装置能够通过电场力驱动气流流动,离子风发生装置设置在轴流风扇后方,也就是串联布置后,能够对气流进行多次加速,实现风速的叠加,从而获得较高的风速和较大的风量。同时,离子风发生装置依靠电场力使空气中的粒子获得动能,从而形成离子风。相比于旋转类的送风组件(例如风机)来说,离子风发生装置具有压损销、耗能低、噪音小等优势。本发明通过对轴流风扇和离子风发生装置的串联设置,既扩大了空调室内机的送风量、提高了其送风速度,又不增加额外的噪音,相比于全部使用旋转类送风组件的空调室内机来说,本发明的空调室内机运行时的噪音大大降低。根据下文结合附图对本发明具体实施例的详细描述,本领域技术人员将会更加明了本发明的上述以及其他目的、优点和特征。

附图说明

后文将参照附图以示例性而非限制性的方式详细描述本发明的一些具体实施例。附图中相同的附图标记标示了相同或类似的部件或部分。本领域技术人员应该理解,这些附图未必是按比例绘制的。附图中:

图1是根据本发明一个实施例的空调室内机的示意性正视图;

图2是根据本发明一个实施例的空调室内机的示意性结构分解图;

图3是根据本发明一个实施例的送风装置的外侧结构示意图;

图4是根据本发明一个实施例的送风装置的示意性爆炸图;

图5是图4所示送风装置的另一角度的示意图;

图6是根据本发明一个实施例的离子风发生装置的一个放电模组的示意性结构分解图;

图7是根据本发明一个实施例的放电模组的示意性剖视图;

图8是根据本发明一个实施例的相邻两个放电模组的其中一种错位布置方式示意图;

图9是根据本发明另一个实施例的相邻两个放电模组的另一种错位布置方式示意图。

具体实施方式

本发明实施例提供了一种空调室内机。图1是根据本发明一个实施例的空调室内机的示意性正视图;图2是根据本发明一个实施例的空调室内机的示意性结构分解图;图3是根据本发明一个实施例的送风装置的外侧结构示意图;图4是根据本发明一个实施例的送风装置的示意性爆炸图;图5是图4所示送风装置的另一角度的示意图。参见图1至图5,本发明实施例的空调室内机包括机壳10、换热装置30以及至少一个送风装置20。其中,机壳10具有用于供环境空气进入其内部的进风口11和用于供其内部气流流出的至少一个出风口12。出风口12设置于机壳10的前侧。换热装置30设置于机壳10内,配置成与经由进风口11进入机壳10的空气进行热交换,以形成热风(制热时)或冷风(制冷时)。每个送风装置30包括轴流风扇24和导叶轮23。其中轴流风扇24设置在从进风口11至一个出风口12的气流流动路径上,用于受控地转动以促使气流朝出风口12流动。导叶轮23设置在出风口12处(如图1,导叶轮23可转动地嵌在出风口12内),其上具有多个导叶234。导叶轮23配置成可在轴流风扇24的电机242驱动下转动,以使多个导叶234在转动过程中引导出风口12的出风方向。

在附图所示的实施例中,空调室内机为壁挂式空调室内机。当然,本发明的空调室内机还可为落地式空调室内机或者其他形式的室内机。

在一些实施例中,空调室内机优选包括数量相同的多个出风口12和多个送风装置20,每个送风装置30与一个出风口12匹配,以扩大出风范围,提升空调制冷量/制热量。在图1和图2所示的实施例中,空调室内机包括三个出风口12以及三个出风装置20。三个出风口12沿横向方向布置。当然,空调室内机还可包括一个、两个或者三个以上送风装置20,在此不再用附图说明。

另外,在另一些实施例中,可使出风口12的数量与送风装置20的数量不同。具体结构在此不再赘述。

图1和图2,机壳10可包括前面板18以及后壳19。出风口12形成在前面板18上,其形状可以为方形、圆形或其他合适的形状,优选为圆形结构。进风口11形成在后壳19的顶壁或后壁。进风口可全部位于机壳10的后侧,或者一部分进风口位于机壳10的后侧,另一部分进风口位于机壳10的顶部。在图2中,进风口的数量为一个,该进风口11位于机壳10的后侧,并沿机壳10的横向延伸,以使得该进风口11能够与上述至少一个出风口12相对。在另一些实施方式中,进风口11的数量可以为两个、三个或多于三个的更多个。进风口11的数量可以与送风装置20的数量相同,或进风口11的数量多于送风装置20的数量。在一些实施例中,进风口11处可设有进风格栅14。

下面参照图4和图5介绍送风装置30结构。前文已述,送风装置30包括轴流风扇24和导叶轮23。轴流风扇24具有扇叶244和电机242。导叶轮23具有一个与电机242的转轴243连接的轮毂232和从轮毂232的外周向外延伸的多个导叶234。每个导叶234为扭曲的片状结构,以在转动过程中能够将风向前且径向向外发散输送,以扩大送风范围。同时,多个导叶234在转动过程中也能够对风进行增压,提升送风距离。

在图4和图5所示的结构中,多个导叶234呈辐射状地连接在轮毂232上,且为后弯式结构(导叶从与轮毂232连接的第一端向第二端延伸过程中,逐渐向一侧弯曲,弯曲方向与转动方向相反)。当然,导叶234也可为前弯式或径向结构。或者,多个导叶可排列为栅格结构。具体结构在此不再赘述。

在一些实施例中,如图4和图5所示,可使轴流风扇24的电机242位于导叶轮23后方,并且使电机242的转轴243位于电机242后侧,使轴流风扇24的扇叶244位于电机242后方,并固定于转轴243。

具体地,可使电机242的转轴243上套有一传动轮244,其上具有多个径向向外伸出的悬臂245。使导叶轮23的轮毂232具有多个向后延伸的连接臂233,使连接臂233连接于悬臂245(可采用螺栓246连接),以允许转轴243带动导叶轮23转动。

在一些实施例中,如图2所示,每个送风装置20还可包括离子风发生装置40,其设置在轴流风扇24正后方,并配置成受控地利用电场力促使机壳10内的气流朝向出风口12流动。图2中,轴流风扇24和离子风发生装置40串联地设置于机壳10内从进风口11至出风口12的气流流动路径上。进一步地,轴流风扇24和离子风发生装置40相串联的路径上还可设有允许气流通过的其他装置,例如净化装置70。净化装置70配置成吸附流经其的气流中的杂质,其内部可以涂覆粉末状催化剂,上述催化剂可以用于分解空气中的有害气体,例如包括用于分解氮氧化物的金属氧化物等。

在本发明实施例中,轴流风扇24转动地驱动气流流动,离子风发生装置40能够通过电场力驱动气流流动(离子风发生装置产生流动的离子风气流的原理是本领域技术人员比较习知和容易获得的,因此这里不再赘述),轴流风扇24和离子风发生装置40串联布置后,能够对气流进行多次加速,实现风速的叠加,从而获得较高的风速和较大的风量。同时,离子风发生装置40依靠电场力使空气中的粒子获得动能,从而形成离子风。相比于旋转类的风机来说,离子风发生装置40具有压损小、耗能低、噪音小等优势。本发明通过对轴流风扇24和离子风发生装置40的串联设置,既扩大了空调室内机的送风量、提高了其送风速度,又不增加额外的噪音,相比于全部使用旋转类风机的空调室内机来说,本发明的空调室内机运行时的噪音大大降低。

在本发明的一些实施例中,参见图2,换热装置30为板状蒸发器,也即是换热装置30为一体式的板状结构。换热装置30位于离子风发生装置40的后方。也就是说,每个送风装置20均位于换热装置30在机壳10内的气流流动方向的下游。

在本发明的一些实施例中,每个送风装置20中,轴流风扇24和离子风发生装置40配置成受控地择一启动运行或同时启动运行,以使空调室内机工作于仅通过轴流风扇24驱动送风的速冷/速热模式或仅通过离子风发生装置40驱动送风的静音模式或通过轴流风扇24和离子风发生装置40同时驱动送风的大风量模式。也就是说,本发明通过对每个送风装置20中的轴流风扇24和离子风发生装置40的启停进行控制,可使得空调室内机至少具有速冷/速热、静音和大风量三种工作模式,从而同时满足了不同用户或同一用户在不同情况下的多种使用需求,提高了用户的使用体验。

具体地,在速冷/速热模式下,离子风发生装置40不启动运行,空调室内机仅通过轴流风扇24向上述出风口12驱动送风,被驱动的气流流经离子风发生装置40内的风道,离子风发生装置40对气流不产生任何的驱动作用。由于轴流风扇24的送风量相对较大、制冷效率或制热效率相对较高,因此能够快速地缓解室内的温度。此种模式适用于空调室内机刚开始启动运行的情形、或其他需要迅速制冷或制热的情形。在静音模式下,轴流风扇24不启动运行,空调室内机仅通过离子风发生装置40向上述出风口12驱动送风,被驱动的气流流经轴流风扇24,轴流风扇24不对气流产生任何的驱动作用。由于本发明的离子风发生装置40运行时的工作噪音接近甚至低于室内的背景噪音,因此大幅度地降低了空调室内机运行时的整体噪音,解决了超低静音送风的行业难题。此种模式适用于医疗、儿童监护等使用环境、以及空调室内机运行一段时间以后的情形。在大风量模式下,轴流风扇24和离子风发生装置40可受控地同时启动运行,以同时向上述出风口12送风,也即是气流经轴流风扇24和离子风发生装置40的多次驱动作用后送出。因此,此种模式适用于对风量和风速有较高要求的情形、更加快速制冷或快速制热的情形、以及其他对风速有较高要求的情形。

进一步地,当送风装置20的数量为多个时,多个送风装置20中的轴流风扇24受控地同时启动或停止,多个送风装置20中的离子风发生装置40受控地同时启动或停止。

图6是根据本发明一个实施例的离子风发生装置的一个放电模组的示意性结构分解图。在本发明的一些实施例中,参见图6,离子风发生装置40包括至少一个放电模组410。每个放电模组410均具有在金属网411和位于金属网411后侧并呈阵列排布的多个放电针412。金属网411在垂直于前后方向的平面内延伸。金属网411上均匀分布有圆形孔、方形孔、菱形孔或其他形状的通孔。放电针412具有放电尖端,该放电尖端可直向金属网411的某一通孔的中心。放电针412和金属网411上分别施加正负高压电极,放电针412相当于产生电晕放电的放射极,金属网411相当于接收极。

也就是说,每个放电模组410所产生的离子风的流向均为从后向前,多个放电针412与金属网411的排布方向与离子风的流向相同。

图7是根据本发明一个实施例的放电模组的示意性剖视图。参见图7,为了提高离子风发生装置40的送风速度,本发明的设计人进行了大量的风速测量实验,实验结果发现,将每个放电针412的针尖与金属网411的距离l设置成使其满足l=al1(其中,a为范围在0.7~1.3之间的任一常数,即a可取值为0.7、0.8、0.9、1.0、1.1、1.2或1.3,l1为使得金属网411的风速中心点处的离子风风速达到最大风速vmax时放电针412的针尖与金属网411之间的距离,金属网411的风速中心点为放电针412的针尖在金属网411上的投影点)的关系后,一方面,离子风发生装置40所产生的离子风风速能够更好地满足用户正常的使用需求,另一方面,还可确保放电针412在金属网411产生有效离子风的区域内能够部分重叠以达到无影灯的投射的效果,从而使得金属网411的离子风分布更加均匀。

为了提高离子风发生装置的送风量,本发明的设计人进行了大量的针尖投影半径测量的实验,实验结果发现,将相邻两个放电针412的针尖之间的距离r设置成使其满足r=ar1(其中,r1为风速达到最大风速vmax的b倍的风速测量点与风速中心点之间的距离,b为范围在0.3~0.7之间的任一常数,即b可取值为0.3、0.4、0.5、0.6或0.7,a的取值与上述相同)的关系后,离子风发生装置40所产生的离子风风量能够更好地满足用户正常的使用需求。同时,对相邻两个放电针412之间的距离进行特别设计后,既能够避免相邻两个放电针412之间因距离太近而发生风速相互抵消,又能够避免两个放电针412之间的距离太远而导致风量减少以及风量分布不均匀。

由此可见,本发明通过合理设计放电针412与金属网411的空间位置关系,并同时合理布局多个放电针412相互之间的位置关系,可使得离子风发生装置40能够产生均匀的、较大风量的离子风,从而提高了离子风发生装置40的送风速度、送风量以及送风效率。

在本发明的一些实施例中,每个离子风发生装置40均包括沿前后方向依次排列、且并联或串联连接的多个放电模组410,每个放电模组410均具有在垂直于前后方向的平面内延伸的金属网411和位于金属网411后侧并呈阵列排布的多个放电针412。由此,每个放电模组410中的放电针412与对应的金属网411之间将产生电晕放电现象,从而可使得离子风经过多个放电模组410进行多次加速,可以实现风速的叠加,以获得较高的出风速度。并且在高速出风作用下能够形成负压,进一步的增大进风量、提高多级离子送风模块的送风速度、送风量以及送风效率。

在本发明的一些实施方式中,相邻两个放电模组410的放电针412直对布置,也就是说,每相邻两个放电模组的放电针412在离子风发生装置的出风面内的投影重合。由此,每个放电针412的尖端所对应的区域会产生较大较强的电场,因此该区域会产生局部风速较高的离子风,该离子风吹到用户身上会另用户具有较强的风感。换句话说,此种布置方式可在金属网411的每个风速中心点附近获得局部的较大风速,以提升空调室内机单独由离子风发生装置驱动送风时的风感。

在本发明的一些替代性实施方式中,相邻两个放电模组410的放电针412错位布置。图8所示实施例为其中一种错位布置方式,其中oz轴表示高度方向,oy轴表示横向。为了便于理解,将相邻两个放电模组410的结构分别以实线和虚线示出。该错位布置方式为:每相邻两个放电模组的放电针412在横向上错位布置,且每相邻两个放电模组的相应放电针412在离子风发生装置10的出风面内的投影处于同一水平线上(即每相邻两个放电模组的放电针412错位布置,但相应放电针412所处的高度相同)。由此,在水平方向上的若干个线性区域内可产生较为均匀的柔和风,多个放电模组的叠加又可在该线性区域内形成较大较强的电场,因此该线性区域内的离子风风速相对较高。进一步地,多个放电模组的放电针412在水平面内所形成的每组彼此相邻的三个放电针投影均形成等腰三角形,以确保离子风发生装置40产生的离子风分布比较均匀。

图9所示实施例为另一种错位布置方式,其中oz轴表示高度方向,oy轴表示横向。为了便于理解,将相邻两个放电模组410的结构分别以实线和虚线示出。该另一种错位布置方式为:每相邻两个放电模组的放电针412在横向以及竖直方向上均错位布置。由此,离子风发生装置产生的离子风可在其出风面内均匀分布,以在低电压、低电场强度、低功率的情况下实现柔和、均匀和大风量的送风。也就是说,每相邻的两个放电模组410的放电针412均相互错位,可填补每个放电模组410的多个放电针412之间的间隙。由此,可在金属网411的整个区域内形成比较均匀的离子风,提升了整体的送风量。进一步地,多个放电模组的放电针412在离子风发生装置的出风面内所形成的每组彼此相邻的三个放电针投影均形成等边三角形,以确保离子风发生装置产生的离子风分布更加均匀。

在本发明的一些实施例中,参见图6,每个放电模组410还包括壳体416、具有多个金属导电片414的金属导电条413以及与金属导电条413电连接、并垂直于金属导电条413的至少一个pcb多层板415。pcb多层板415具有前后两层绝缘保护层以及位于两层绝缘保护层之间的导电层,该导电层与金属导电片414电连接。壳体416的底壁上开设有卡扣4161,金属导电条413的金属导电片414扣合在壳体416的卡扣4161中。

pcb多层板415的数量可以为一个,其大致呈长方形;或者pcb多层板415的数量可以为多个,每个pcb多层板415均呈垂直于金属导电条413延伸的细长条状。

多个放电针412均匀地分布在至少一个pcb多层板415的朝向金属网411的外侧。具体地,每个pcb多层板415的外侧表面上均开设有若干个用于安装放电针412的针孔。针孔的孔径稍小于放电针412的直径,以使针孔与放电针412过盈配合。插入放电针412的针孔周围设有通过焊接工艺填补的填充层,也即是针孔的围绕放电针412的周围设有通过焊接工艺填补的填充层,以保证放电针412与pcb多层板415内的导电层保持良好的电连接,同时又可严格地避免导电层裸露于外部,从而避免产生乱放电或打火的现象。

本领域技术人员应理解,在没有特别说明的情况下,本发明实施例中所称的“上”、“下”、“内”、“外”、“横”、“前”、“后”等用于表示方位或位置关系的用语是以空调室内机的实际使用状态为基准而言的,这些用语仅是为了便于描述和理解本发明的技术方案,而不是指示或暗示所指的装置或部件必须具有特定的方位,因此不能理解为对本发明的限制。

至此,本领域技术人员应认识到,虽然本文已详尽示出和描述了本发明的多个示例性实施例,但是,在不脱离本发明精神和范围的情况下,仍可根据本发明公开的内容直接确定或推导出符合本发明原理的许多其他变型或修改。因此,本发明的范围应被理解和认定为覆盖了所有这些其他变型或修改。

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