一种高速出风窄立面空调外机的制作方法

1.本发明涉及空调机技术领域，具体涉及一种高速出风窄立面空调外机。


背景技术：

2.户式中央空调，包括小多联氟机和二联机三联机水机，因为只有1个室外主机，1个室外主机通过氟路或者水路带动多个室内机，具有建筑物外立面美观、外机现场安装工作量小、外机维护简单、可以扩充新风、地板采暖和卫生热水功能等等优势，受到房地产开发商和业主青睐，正在取代传统分体式房间空调器，在家用空调市场上快速崛起。
3.近年来，在户式中央空调快速崛起的过程中，作为舶来品，美系日系产品始终占据着主导地位，高端市场尤甚。
4.户式中央空调美系日系产品，不仅占据市场头部，也控制着产品的技术方向：仰望高层住宅楼，如图1所示，上下一线设备平台上，竖立着清一色的空调外机，白色，大饼脸，大饼脸的右半部(或者左半部)是上下一排黑洞洞的轴流风扇，一只、二只或者三只；
5.从技术角度看，这种大饼脸右半部(或者左半部)一排黑洞洞轴流风扇的户式中央空调外机虽有诸多优点，但仍存在如下问题：
6.1.外换热器通风不均匀
7.在高层住宅楼里，各个住户户式中央空调外机靠近楼体外立面面朝外安置在设备平台上，运行时环境空气自户式中央空调外机上部和左右侧边翻越到外机后方，在进入外换热器进行热交换后被外风机吸入，再由外风机从正面注入环境空气。在这样的气流外循环过程中，主体气流寻找阻力最小的最短路径进入外换热器进风面再入外风机吸风口，造成外换热器上侧、左侧、右侧边缘部分进风量大而中央区域进风量小，致使外换热器迎风断面上通风不均匀、换热不均匀、换热能力和效率下降，致使户式中央空调机组安置在住宅楼现场的运行效果，明显差于焓差实验室的测试效果。
8.2.设备平台大
9.大饼脸右半部(或者左半部)一排黑洞洞轴流风扇的户式中央空调外机，面宽和高度多在1m左右，而且安装时必须给外机背面翅片管换热器留出足够进风空间，造成设备平台大，一般在3平方米左右，这给房价高企的一二线城市业主带来一笔远超空调设备本身价值的经济负担。
10.3.抗风压能力弱
11.户式中央空调外机轴流风机的出风压头都比较小，只有10pa量级；而高层建筑和超高层建筑，通常正面来风风压较大，严重压制轴流风机排风，造成换热器换热能力衰减：夏季换热器风量不足、放热不良、室内制冷不足、冷凝压力增加、压缩机风机功耗增加；冬季换热器风量不足、吸热不良、室内制热不足、蒸发压力降低、压缩比扩大、压缩机风机功耗增加。
12.4.视觉效果差
13.建筑是凝固的音乐。
14.建筑工程师设计的外立面再精美，但是高层建筑上下一线设备平台上，竖立着清一色的大饼脸空调外机，白色大饼脸的右半部(或者左半部)又是上下一排黑洞洞的轴流风扇，视觉效果差。


技术实现要素：

15.针对背景技术中中央空调外机的外换热器通风不均匀、设备平台大、抗风压能力弱、视觉效果差问题，本发明从改善空调外机外换热器通风均匀性、降低外风机吸入口之前气流沿程阻力、提升外风机排出口动压头入手，提供一种高速出风窄立面空调外机，包括壳体，所述壳体的正面为窄立面，与所述窄立面相邻的两侧面为宽立面；
16.所述壳体内设有至少一组外换热模块，所述外换热模块包括有一离心风机和至少一个外换热器，所述外换热器用于与空调内换热器连接构成一供制冷剂流通的循环通道；
17.各所述外换热器对应处的窄立面和/或宽立面上设有与所述壳体外界连通的进风部；所述壳体内还设置有隔板，所述外换热器与所述隔板和/或所述壳体内壁围合呈一封闭的换热腔室；所述离心风机的进风口与所述换热腔室连通，所述离心风机的出风口与设置在所述壳体窄立面上的出风部连通；
18.在所述离心风机的作用下，外界空气自正面和/或侧面的所述进风部进入到壳体内，然后流经所述外换热器进行换热后进入到换热腔室内，再经由所述离心风机、所述出风部从所述壳体的正面排出。
19.较佳地，所述外换热器横截面呈“u”型，且所述外换热器的三个侧面分别朝向所述壳体正面的窄立面以及与之相邻的两宽立面，正面的所述窄立面、与之相邻的两宽立面上均设置有进风部。
20.较佳地，所述外换热器横截面呈“l”型；且所述外换热器的两个侧面分别朝向所述壳体正面的窄立面以及与之相邻的一宽立面，正面的所述窄立面、与之相邻的宽立面上均设置有进风部。
21.较佳地，所述外换热器横截面呈“v”型，且所述外换热器的两侧面的连接端朝向所述壳体正面的窄立面设置；正面的所述窄立面上设置有进风部，或者正面的所述窄立面上、与之相邻的宽立面上均设置有进风部。
22.较佳地，所述外换热器横截面呈直线型，且所述外换热器相对于正面窄立面呈夹角设置；正面的所述窄立面上设置有进风部，或者正面的所述窄立面上、与之相邻的宽立面上均设置有进风部。
23.较佳地，所述换热模块包括有两个所述外换热器，分别布置在所述离心风机的上下方，所述离心风机为双进风口离心风机，所述双进风口离心风机的两进风口分别与两所述换热器所处的换热腔连通。
24.较佳地，包括有多个所述外换热模块，多个所述外换热模块沿着所述窄立面的高度方向顺序布置。
25.较佳地，包括有压缩机和节流装置，均设置在所述制冷剂循环通道上。
26.较佳地，所述进风部和所述出风部上均布有多个风孔。
27.本发明由于采用以上技术方案，使之与现有技术相比，具有以下的优点和积极效果：
28.1.外换热器受风均匀，进风气流阻力小，出风扩散效果好
29.传统设备平台上的空调外机，存在环境空气要绕过外机才能到达外换热器背后，外换热器上侧、左侧、右侧边缘部分进风量大而中央区域进风量小的问题，致使外换热器迎风断面上通风不均匀、换热不均匀、换热能力和效率下降；
30.本发明采用一只离心风机搭载一只或两只外换热器，竖向安装组合，外换热器、离心风机呈上下空间关系，风机出风口设置在壳体正面的窄立面上，高压头高速出风；本发明气流组织顺畅，结构紧凑，空间节约，进风部及外换热器正面侧面总和迎风面积较大，环境空气经过进风部从外换热器正面侧面直接进入外换热器气流通道，外换热器受风均匀，进风气流阻力较小；
31.本发明在优化空调外机结构、改善空调外机外换热器通风均匀性、降低外风机吸入口之前气流沿程阻力的同时，还采用离心风机代替传统空调外机的轴流风机，提升外风机排出口动压头、总压头、出风速度，使外换热器的夏季热出风、冬季冷出风高速射离建筑物外立面，在环境大气中扩散效果好，有效阻断外换热器热冷出风对外换热器进风的短路问题。
32.传统户式中央空调外机轴流风机的出风压头都比较小，只有10pa量级；而高层建筑和超高层建筑，通常正面来风风压较大，压制轴流风机排风，造成换热器换热能力衰减。本发明采用离心风机并且正侧面进风正面高压头高速出风，出风动压头、总压头、出风速度均较高，抗环境迎面风压能力强，出风扩散效果好。
33.2.设备平台小
34.传统大饼脸右(或左)半部一排黑洞洞轴流风扇的户式中央空调外机，面宽和高度多在1m以上，而且安装时必须给外机背面翅片管换热器留出足够进风空间，造成设备平台大，一般在3平方米左右，设备平台价值远远超出设备本身；
35.本发明采用空调外机正侧面进风、正面高压头高速出风的气动布局，相对于传统大饼脸户式中央空调外机，面宽明显收窄减小，所需设备平台面积大幅度减小。
36.3.视觉效果好
37.传统户式中央空调外机造成高层建筑上下一线设备平台上，竖立着清一色的大饼脸空调外机，白色大饼脸的右(或左))半部又是上下一排黑洞洞的轴流风扇，视觉效果差。
38.本发明采用正侧面进风、正面高压头高速出风的窄立面气动布局，户式中央空调外机设备平台的外立面大幅度收缩，风机排风口截面积大幅度减小，与建筑物外立面融合度大幅提升，视觉效果大幅度改善，还原“建筑是凝固音乐”的美学匠心。
附图说明
39.结合附图，通过下文的详细说明，可更清楚地理解本发明的上述及其他特征和优点，其中：
40.图1为现有技术中空调外机的结构示意图；
41.图2为现有技术中空调外机外换热器气流的流动示意图；
42.图3为实施例1中提供的高速出风窄立面空调外机的结构示意图；
43.图4为实施例1中提供的高速出风窄立面空调外机的内部示意图；
44.图5为实施例1中提供的高速出风窄立面空调外机的制冷氟路示意图；
45.图6为实施例1中提供的高速出风窄立面空调外机的制热氟路示意图；
46.图7实施例1中高速出风窄立面空调外机外换热器气流的流动示意图；
47.图8为实施例2中提供的高速出风窄立面空调外机的结构示意图；
48.图9为实施例2中提供的高速出风窄立面空调外机的内部示意图；
49.图10为实施例2中提供的高速出风窄立面空调外机的制冷氟路示意图；
50.图11为实施例2中提供的高速出风窄立面空调外机的制热氟路示意图；
51.图12为实施例3中提供的高速出风窄立面空调外机的结构示意图；
52.图13实施例3中高速出风窄立面空调外机外换热器气流的流动示意图；
53.图14实施例4中提供的高速出风窄立面空调外机的拆分示意图一；
54.图15实施例4中提供的高速出风窄立面空调外机的拆分示意图二；
55.图16实施例4中提供的高速出风窄立面空调外机外换热器气流的流动示意图；
56.图17实施例5中提供的高速出风窄立面空调外机外换热器气流的流动示意图。
具体实施方式
57.参见示出本发明实施例的附图，下文将更详细地描述本发明。然而，本发明可以以许多不同形式实现，并且不应解释为受在此提出之实施例的限制。相反，提出这些实施例是为了达成充分及完整公开，并且使本技术领域的技术人员完全了解本发明的范围。这些附图中，为清楚起见，可能放大了层及区域的尺寸及相对尺寸。
58.本发明提供了一种高速出风窄立面空调外机，包括壳体，壳体的正面为窄立面，与窄立面相邻的两侧面为宽立面；壳体内设有至少一组外换热模块，外换热模块包括有一离心风机和至少一个外换热器，外换热器用于与空调内换热器连接构成一供制冷剂流通的循环通道；各外换热器对应处的窄立面和/或宽立面上设有与壳体外界连通的进风部；壳体内还设置有隔板，外换热器与隔板和/或壳体内壁围合呈一封闭的换热腔室；离心风机的进风口与换热腔室连通，离心风机的出风口与设置在壳体窄立面上的出风部连通；在离心风机的作用下，外界空气自正面和/或侧面的进风部进入到壳体内，然后流经外换热器进行换热后进入到换热腔室内，再经由离心风机、出风部从壳体的正面排出。
59.其中，窄立面在横向的尺寸小于宽立面102在横向上的尺寸；
60.其中，外换热模块的数量可根据具体需要进行调整，此处不做限制，当包括有多个外换热模块时，多个外换热模块上下搭载竖向设置。
61.其中，每个外换热模块内可包括有一个外换热器，此时外换热器竖向设置在离心风机的上方或者下方；每个外换热模块内也可包括有两个外换热器，分别搭载在离心风机的上下方；此处不做限制，可根据具体需要进行调整。
62.本发明提供的高速出风窄立面空调外机具有以下优点：
63.1.外换热器受风均匀，进风气流阻力小，出风扩散效果好
64.传统设备平台上的空调外机，如图2中所示，存在环境空气要绕过外机才能到达外换热器背后，外换热器上侧、左侧、右侧边缘部分进风量大而中央区域进风量小的问题，致使外换热器迎风断面上通风不均匀、换热不均匀、换热能力和效率下降；
65.本发明采用一只离心风机搭载一只或多只外换热器，竖向安装组合，外换热器、离心风机呈上下空间关系，风机出风口设置在壳体正面的窄立面上，高压头高速出风；本发明
气流组织顺畅，结构紧凑，空间节约，进风部及外换热器正面侧面总和迎风面积较大，环境空气经过进风部从外换热器正面侧面直接进入外换热器气流通道，外换热器受风均匀，进风气流阻力较小；
66.本发明在优化空调外机结构、改善空调外机外换热器通风均匀性、降低外风机吸入口之前气流沿程阻力的同时，还采用离心风机代替传统空调外机的轴流风机，提升外风机排出口动压头、总压头、出风速度，使外换热器的夏季热出风、冬季冷出风高速射离建筑物外立面，在环境大气中扩散效果好，有效阻断外换热器热冷出风对外换热器进风短路问题。
67.传统户式中央空调外机轴流风机的出风压头都比较小，只有10pa量级；而高层建筑和超高层建筑，通常正面来风风压较大，压制轴流风机排风，造成换热器换热能力衰减。本发明采用离心风机并且正侧面进风正面高压头高速出风，出风动压头、总压头、出风速度均较高，抗环境迎面风压能力强。
68.2.设备平台小
69.传统大饼脸右(或左)半部一排黑洞洞轴流风扇的户式中央空调外机，面宽和高度多在1m以上，而且安装时必须给外机背面翅片管换热器留出足够进风空间，造成设备平台大，一般在3平方米左右，设备平台价值远远超出设备本身；
70.本发明采用空调外机正侧面进风、正面高压头高速出风的窄立面气动布局，设备面宽大幅度减小，所需设备平台面积大幅度减小。
71.3.视觉效果好
72.传统户式中央空调外机造成高层建筑上下一线设备平台上，竖立着清一色的大饼脸空调外机，白色大饼脸的右(或左))半部又是上下一排黑洞洞的轴流风扇，视觉效果差。
73.本发明正侧面进风、正面高压头高速出风、窄立面气动布局，户式中央空调外机设备平台的外立面大幅度收缩，风机排风口截面积大幅度减小，与建筑物外立面融合度大幅提升，视觉效果大幅度改善，还原“建筑是凝固音乐”的美学匠心。
74.下面就具体实施例作进一步的说明。
75.实施例1
76.参照图3-7，在本实施例壳体1为一矩形壳体，其正面为一窄立面101，与窄立面101相邻的两侧面为宽立面102，宽立面102在横向上的尺寸大于窄立面101在横向上的尺寸；本实施例提供的空调外机在安装时，将窄立面101作为正面。
77.在本实施例中，壳体1内设置有一个离心风机3和一个外换热器2，当然在其他实施例中外换热器2的数量可根据具体需要进行调整，此处不作限制。
78.在本实施例中，外换热器2为翅片管换热器，且其横截面上呈“u”型，如图4-5中所示；“u”型外换热器2竖向设置在壳体1内，其前侧朝向壳体正面的窄立面101，两侧面朝向壳体两侧的宽立面102；壳体1上朝向“u”型外换热器2侧面的窄立面101和宽立面102上均设置有进风部104。
79.进一步的，壳体1内还设置有竖向隔板6和横向隔板5，“u”型外换热器2的下端抵在壳体1的底部，横向隔板5盖设在“u”型外换热器2顶部的开口上，竖向隔板6盖设在“u”型外换热器2后方的开口上，使得“u”型外换热器2与横向隔板5、竖向隔板6以及壳体的底部共同构成一封闭的换热腔室。当然在其他实施例中换热腔室的形成并不局限于以上所述，例如
可以完全由隔板与外换热器合围呈已封闭的换热腔室，此处不足限制，可根据需要进行调整。
80.进一步的，横向隔板5上还开设有一过孔501，过孔501与离心风机3的进风口连通；离心风机3竖向设置在外换热器2的上方，且其出风口与设置在壳体正面窄立面上的出风部103连通。当然，在其他实施例中，实现换热腔室与离心风机3连通的过孔也可设置在竖向隔板6上，此处不做限制，可根据需要进行调整。
81.如图7所示，在离心风机3的抽吸作用下，外界空气穿过壳体正面和侧面的进风部104进入到壳体1内，再穿过外换热器2的三个侧面进行换热后进入到换热腔内，再通过过孔502吸入到离心风机3内，被离心风机内的叶轮提升到到高压头，最后从壳体正面的出风部103排出。本实施例实现了从空调外机的正面、侧面进行进风，无需绕到空调室外机的后方进行进风，具有结构紧凑气流阻力小、抗风压能力强、视觉效果好等优点。
82.本实施例将外换热器2设计呈u型，从而有利于大大增加进风面、增加换热面积，增强换热效果。当然，在其他实施例中外换热器2的结构形式也可根据具体情况进行调整，例如外换热器的横截面也可呈“l”型、“v”型、“口”字型等等，此处不做限制。
83.在本实施例中，外换热器2用于与空调内机进行循环连接以构成一供制冷剂流通的循环通道，该循环通道上还连接有压缩机4、节流装置等装置，外换热器2通过管路顺序连接压缩机4、第一进出阀10、空调内换热模块、第二进出阀9、集流装置7、外换热器2，构成一完整的制冷剂循环通道。
84.其中，压缩机4通过一四通阀8设置在该循环通道上，通过调节四通阀8从而切换该循环通道内制冷剂流动的方向，从而实现夏季制冷、冬季制热的功能，如图5-6中所示。
85.其中，空调室内换热模块，可以安装在室内，也可以与本空调外机合二为一，安装在设备平台上，生产冷热水输往室内。空调室内换热模块，可以是一次模块，也可以是二次模块；一次模块，是指并联的各个房间的风机盘管群；风机盘管群并联之后作为一个室内换热器模块整体，与压缩机、四通阀、外换热器、节流装置组成一个制冷剂闭路循环系统；这个制冷剂闭路循环系统运行时，通过各个房间风机盘管与该房间空气直接进行热交换：夏季各个房间的风机盘管作为户式中央空调机组蒸发器对房间空气降温除湿，正面侧面进风正面高压头高速排风外换热器模块作为冷凝器对环境空气放热；冬季各个房间的风机盘管作为冷凝器对房间空气加热升温，正面侧面进风正面高压头高速排风外换热器模块作为蒸发器从环境空气吸热。二次模块，一般由板式换热器和各个房间的风机盘管群共同组成，板式换热器与压缩机、四通阀、外换热器、节流阀组成一个制冷剂闭路循环系统；这个制冷剂闭路循环系统运行时，通过板式换热器与内循环水进行热交换；夏季，板式换热器作为蒸发器生产低温冷水送往各个房间的风机盘管对房间空气降温除湿，正面侧面进风正面高压头高速出风外换热器模块作为冷凝器对环境空气放热；冬季，板式换热器作为冷凝器生产热水送往各个房间的风机盘管对房间空气加热升温，正面侧面进风正面高压头高速出风外换热器模块作为蒸发器自环境空气吸热。
86.本实施例中，空调室内换热模块的具体结构形式，此处不做限制，可根据具体需要进行调整。
87.实施例2
88.参照图8-11，本实施例是在实施例1的基础上进行调整。
89.在本实施例中，外换热模块包括有一个离心风机3和两个外换热器，两外换热器分别为外换热器201和外换热器202。
90.在本实施例中，离心风机3为双进风口离心风机，即如图9中所示其具有上下两进风口；外换热器201和外换热器202分别设置在离心风机3的上下方，具体的在离心风机3的上下侧分别设置有横向隔板11和横向隔板5；横向隔板5、竖向隔板6以及壳体底部与下方的外换热器201共同围合成换热腔室105，横向隔板11、竖向隔板6以及壳体顶部与上方的外换热器202共同围合成换热腔室107；且横向隔板5和横向隔板11上分别设置有用于连通换热腔室105与离心风机3下方的进风口、换热腔室107与离心风机3上方的进风口的过孔。
91.在本实施例中，外换热器201和外换热器202并联后再与空调内换热模块连接形成制冷循环。
92.在本实施例中，该空调外机实现了从正面和两个侧面进行进风，正面高压头高速出风，本实施例通过设置有两个外换热器202，增加了总和迎风面积，环境气流穿越翅片管换热器速度较小、气流阻力较小。
93.本实施例中该空调外机的其他结构均可参照实施例1中的描述，此处不再赘述。
94.实施例3
95.参照图12-13，本实施例是在实施例1或实施2的基础上进行调整。
96.在实施例中，外换热器为翅片管，且其在气流流经的横截面上呈“l”型，壳体与各外换热器相对的两个侧面上均设置进风部，即壳体正面的窄立面上以及与之相邻的一个侧面的宽立面上设有进风部；使得外界气流从正面和一个侧面进风并吹过外换热器；本实施例将外换热器设计呈l型，从而有利于大大增加进风面、增加换热面积，增强换热效果。
97.在本实施例中，离心风机3上下侧分别设置有两个外换热器，分别为外换热器201和外换热器202；其中，“l”型外换热器的上下端以及左侧、后侧可与各隔板以及壳体的内壁围合构成封闭的腔室，此处不做限制。
98.当然，本实施例中也可只包括有一个外换热器，此处不做限制。
99.在本实施例中，如图13中所示，该空调外机实现了从正面和一个侧面进行进风，正面高压头高速出风。该方案具有实施例1-2中采用u型外换热器的正面侧面进风正面高压头高速出风窄立面空调室外机的结构紧凑气流阻力小、设备平台小、抗风压能力强、视觉效果好等全部有益之处，除上述而外，本实施例由于除了正面进风外只有一个侧面需要留空间进行进风，使得该空调室外机的另一侧面可以贴墙安装、设备平台更加简约的重要优势。
100.本实施例中该空调外机的其他结构均可参照实施例1或2中的描述，此处不再赘述。
101.实施例4
102.参照图14-16，本实施例是在实施例1或实施2的基础上进行调整。
103.在实施例中，外换热器为翅片管，且其在气流流经的横截面上呈“v”型，且外换热器的两侧面的连接端朝向壳体正面的窄立面设置；正面的窄立面上设置有进风部；外界空气直接从壳体正面的进风部上进入到壳体内，并穿过“v”型外换热器的两个侧面实现换热；本实施例将外换热器设计呈“v”型，一方面有利于大大增加进风面、增加换热面积，增强换热效果，另一方面相对于实施例1-3，还可以取消侧面进风，进而取消在空调外机两侧为进风而预留的进风通道，可以用于外立面更窄的设备平台。
104.当然，在其他实施例中，也可在壳体两侧的宽立面上为外换热器加设进风部，进一步的扩大进风量，此处不做限制。
105.在本实施例中，可以在离心风机3上下侧分别设置有两个外换热器，分别为外换热器201和外换热器202，如图15中所示；也可以只在离心风机3的上侧或者下侧设置有一个外换热器2，如图14中所示，此处不做限制，可根据具体需要进行调整。
106.本实施例中该空调外机的其他结构均可参照实施例1或2中的描述，此处不再赘述。
107.实施例5
108.参照图17，本实施例是在实施例1或实施2的基础上进行调整。
109.在实施例中，外换热器2为翅片管，且其在气流流经的横截面上呈直线型，外换热器2相对于正面窄立面呈夹角设置；壳体正面的窄立面上设置有进风部；外界空气直接从壳体正面的进风部上进入到壳体内，并穿过直线型外换热器实现换热；本实施例将直线型外换热器倾斜布置，一方面有利于大大增加进风面、增加换热面积，增强换热效果，另一方面相对于实施例1-3取消了侧面进风，进而取消了在空调外机两侧为进风而预留的进风通道，可以用于外立面更窄的设备平台。
110.在本实施例中，可以在离心风机3上下侧分别设置有两个外换热器；也可以只在离心风机3的上侧或者下侧设置有一个外换热器，此处不做限制，可根据具体需要进行调整。
111.本实施例中该空调外机的其他结构均可参照实施例1或2中的描述，此处不再赘述。
112.本技术领域的技术人员应理解，本发明可以以许多其他具体形式实现而不脱离其本身的精神或范围。尽管已描述了本发明的实施案例，应理解本发明不应限制为这些实施例，本技术领域的技术人员可如所附权利要求书界定的本发明的精神和范围之内作出变化和修改。