CN105276709A - 空调室外机 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种空调室外机，包括：压缩机、冷凝器、壳体以及隔板；所述壳体呈长方体；所述隔板处于所述壳体内部，连接所述壳体的前后两个侧面，并将所述压缩机和所述冷凝器隔开；所述压缩机外形为圆柱体结构；所述冷凝器具有风机叶轮；所述壳体的前侧面设有与所述风机叶轮对应的开口；所述壳体的高度和长度，满足：给定空调室外机体积的条件下，具有最大化换热面积和最小化壳体表面积；或者给定换热面积的条件下，具有最大化体积和最小化壳体表面积。本发明技术方案，能够在最小化的壳体表面积下取得最大的换热效果。

Description

空调室外机

技术领域

本发明涉及空调技术领域，特别是涉及一种空调室外机。

背景技术

空调是日常生活中的常见电器，主要用于室内温度的调节，为用户提供舒适的环境。

随着人们节能环保意识的提高，人们开始选择高能效比和更加舒适的空调。所以空调厂商注重研究提高能效比，由于竞争趋于激烈，故厂商又注重降低成本。空调室外机，又称为空调的主机，是空调的核心部件，家用空调的四大部件：压缩机、冷凝器、节流装置和蒸发器中前三件都位于空调室外机中。空调室外机对热换效果以及成本起到至关重要的影响。传统技术中的空调室外机，其壳体结构通常为长方体，几乎都是根据经验来设计，并没有研究如何在最小化的壳体表面积下取得最大的换热效果。

发明内容

基于此，有必要提供一种空调室外机，其结构能够在最小化的壳体表面积下取得最大的换热效果。

一种空调室外机，包括：压缩机、冷凝器、壳体以及隔板；所述壳体呈长方体；所述隔板处于所述壳体内部，连接所述壳体的前后两个侧面，并将所述压缩机和所述冷凝器隔开；所述压缩机外形为圆柱体结构；所述冷凝器具有风机叶轮；所述壳体的前侧面设有与所述风机叶轮对应的开口；

所述壳体的高度和长度，满足：给定空调室外机体积的条件下，具有最大化换热面积和最小化壳体表面积；或者

给定换热面积的条件下，具有最大化体积和最小化壳体表面积。

在一个实施例中，在满足给定空调室外机体积的条件下，具有最大化换热面积和最小化壳体表面积时，设x为壳体高度，a为壳体宽度，b为后侧隔板距壳体右侧的距离，y为后侧隔板距壳体左侧的距离，r₁为压缩机半径，r₂为壳体的侧板距离压缩机的最小半径，r₄为开口半径，则满足下列约束关系：

$\left\{\begin{array}{c}d=x(y+b)a\\ z=max(ax+yx)\\ q=min\[(2b+a+y)x+2a(y+b)-{\mathrm{\πr}}_4^2\]\\ x=\sqrt{2ad/(b+a)}\end{array}\right.$

其中，d为给定常数空调室外机体积，z为换热面积，q为壳体表面积，max为最大值函数，min为最小值函数，a、b为根据r₁和r₂而预设的常数。

在一个实施例中，在满足给定换热面积的条件下，具有最大化体积和最小化壳体表面积，设x为壳体高度，a为壳体宽度，b为后侧隔板距壳体右侧的距离，y为后侧隔板距壳体左侧的距离，r₁为压缩机半径，r₂为壳体的侧板距离压缩机的最小半径，r₄为开口半径，则满足下列约束关系：

$\left\{\begin{array}{c}z=ax+yx\\ d=max\[x(y+b)a\]\\ q=min\[(2b+a+y)x+2a(y+b)-\mathrm{\π}{r}_4^2\]\\ x=\sqrt{az/b}\end{array}\right.$

其中，z为给定常数换热面积，d为空调室外机体积，q为壳体表面积，max为最大值函数，min为最小值函数，a、b为根据r₁和r₂而预设的常数。

上述空调室外机，壳体的高度和长度，满足：给定空调室外机体积的条件下，具有最大化换热面积和最小化壳体表面积，或者给定换热面积的条件下，具有最大化体积和最小化壳体表面积，能够以较低的成本获取最大化的换热效果。

附图说明

图1为一个实施例中的空调室外机的结构示意图；

图2为一个实施例中空调室外机正面(前面)的结构示意图；

图3为图1中空调室外机的A截面示意图；

图4为图1中空调室外机的B截面示意图。

具体实施方式

为了使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本发明进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。

参见图1至图4，提供了一种空调室外机，包括：压缩机、冷凝器、壳体以及隔板；所述壳体呈长方体；所述隔板处于所述壳体内部，连接所述壳体的前后两个侧面，并将所述压缩机和所述冷凝器隔开；所述压缩机外形为圆柱体结构；所述冷凝器具有风机叶轮；所述壳体的前侧面设有与所述风机叶轮对应的开口；所述壳体的高度和长度，满足：给定空调室外机体积的条件下，具有最大化换热面积和最小化壳体表面积；或者给定换热面积的条件下，具有最大化体积和最小化壳体表面积。

具体在一个实施例中，在满足给定空调室外机体积的条件下，具有最大化换热面积和最小化壳体表面积时，设x为壳体高度，a为壳体宽度，b为后侧隔板距壳体右侧的距离，y为后侧隔板距壳体左侧的距离，r₁为压缩机半径，r₂为壳体的侧板距离压缩机的最小半径，r₄为开口半径，则满足下列约束关系：

$\left\{\begin{array}{c}d=x(y+b)a\\ z=max(ax+yx)\\ q=min\[(2b+a+y)x+2a(y+b)-\mathrm{\π}{r}_4^2\]\\ x=\sqrt{2ad/(b+a)}\end{array}\right.$

其中，d为给定常数空调室外机体积，z为换热面积，q为壳体表面积，max为最大值函数，min为最小值函数，a、b为根据r₁和r₂而预设的常数。

详细推理过程如下：

x为高度、y为长度、a为宽度、b为后挡风板宽度、e₁为叶轮离左侧板距离、e₂为叶轮离右侧板距离、e₃为叶轮离顶盖距离、e₄为叶轮离底板的距离、e₅为叶轮离后侧板的距离、e₆为叶轮离前侧板的距离、e₇为压缩机到隔板的距离、r₁为压缩机半径、r₂为侧板距离压缩机最小半径(假如侧板距离压缩小于此半径，可能引起震动和噪声加剧)、r₃为叶轮半径、r₄为正侧面开口半径，该半径尽可能大开。

设换热表面积由换热面积1和换热面积2组成；壳体表面积由后侧壳体、右侧壳体、正面壳体、顶盖壳体和底盘壳体组成。为了便于比较，设壳体表面厚度是均匀的。

a、b是由压缩机结构确定的，目前该尺寸几乎已经是最小化，不能优化。

能调的尺寸为x和y。但调x和y过程中，必要考虑到e₁、e₂、e₃、e₄、e₅和e₆在合适的距离，如果距离太近，将使风量变小，换热量变小。而且，还要考虑到叶轮的半径r₃和正面开口半径r₄，如果调尺寸过程，使得叶轮和正面开口半径变小，也影响到换热量。

设在某种情况下在确定室外机体积中，最大化需要的换热面积，即：

d＝x(y+b)a①

式中x和y为变量，d为体积，为已知一个定值。

由式(3-1)可以得出：

$y=\frac{d}{ax}-b$ ②

优化室外机的目的是最大化换热面积和最小化表面壳体，由两式定义：

z＝max{ax+yx}③

$q=min\{(2b+a+y)x+2a(y+b)-{\mathrm{\πr}}_4^2\}$ ④

式中，z为换热表面积，q为壳体表面积。

将式①代入式④，对x求导，令其为0，得到

$x=\sqrt{\frac{2ad}{b+a}}$ ⑤

同理，在一个实施例中，在满足给定换热面积的条件下，具有最大化体积和最小化壳体表面积，设x为壳体高度，a为壳体宽度，b为后侧隔板距壳体右侧的距离，y为后侧隔板距壳体左侧的距离，r₁为压缩机半径，r₂为壳体的侧板距离压缩机的最小半径，r₄为开口半径，则满足下列约束关系：

$\left\{\begin{array}{c}z=ax+yx\\ d=max\[x(y+b)a\]\\ q=min\[(2b+a+y)x+2a(y+b)-\mathrm{\π}{r}_4^2\]\\ x=\sqrt{az/b}\end{array}\right.$

其中，z为给定常数换热面积，d为空调室外机体积，q为壳体表面积，max为最大值函数，min为最小值函数，a、b为根据r₁和r₂而预设的常数。

具体推理过程与定体积的算法相类似，在此不再赘述。

在上述实施例中，还可以综合考虑e₁,e₂,L,e₇和r₁,r₂,L,r₄，以选取最佳的实际尺寸。

上述实施例中的空调室外机，壳体的高度和长度，满足：给定空调室外机体积的条件下，具有最大化换热面积和最小化壳体表面积，或者给定换热面积的条件下，具有最大化体积和最小化壳体表面积，能够以较低的成本获取最大化的换热效果。

以上所述实施例仅表达了本发明的几种实施方式，其描述较为具体和详细，但并不能因此而理解为对本发明专利范围的限制。应当指出的是，对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明构思的前提下，还可以做出若干变形和改进，这些都属于本发明的保护范围。因此，本发明专利的保护范围应以所附权利要求为准。

Claims (3)

1.一种空调室外机，其特征在于，包括：压缩机、冷凝器、壳体以及隔板；所述壳体呈长方体；所述隔板处于所述壳体内部，连接所述壳体的前后两个侧面，并将所述压缩机和所述冷凝器隔开；所述压缩机外形为圆柱体结构；所述冷凝器具有风机叶轮；所述壳体的前侧面设有与所述风机叶轮对应的开口；

所述壳体的高度和长度，满足：给定空调室外机体积的条件下，具有最大化换热面积和最小化壳体表面积；或者

给定换热面积的条件下，具有最大化体积和最小化壳体表面积。

2.根据权利要求1所述的空调室外机，其特征在于，在满足给定空调室外机体积的条件下，具有最大化换热面积和最小化壳体表面积时，设x为壳体高度，a为壳体宽度，b为后侧隔板距壳体右侧的距离，y为后侧隔板距壳体左侧的距离，r₁为压缩机半径，r₂为壳体的侧板距离压缩机的最小半径，r₄为开口半径，则满足下列约束关系：

$\left\{\begin{array}{c}d=x(y+b)a\\ z=max(ax+yx)\\ q=min\[(2b+a+y)x+2a(y+b)-{\mathrm{\πr}}_4^2\]\\ x=\sqrt{2ad/(b+a)}\end{array}\right.$

其中，d为给定常数空调室外机体积，z为换热面积，q为壳体表面积，max为最大值函数，min为最小值函数，a、b为根据r₁和r₂而预设的常数。

3.根据权利要求1所述的空调室外机，其特征在于，在满足给定换热面积的条件下，具有最大化体积和最小化壳体表面积，设x为壳体高度，a为壳体宽度，b为后侧隔板距壳体右侧的距离，y为后侧隔板距壳体左侧的距离，r₁为压缩机半径，r₂为壳体的侧板距离压缩机的最小半径，r₄为开口半径，则满足下列约束关系：

$\left\{\begin{array}{c}z=ax+yx\\ d=\max \[x\left(y+b\right)a\]\\ q=\min \[\left(2b+a+y\right)x+2a\left(y+b\right)-{\mathrm{\πr}}_4^2\]\\ x=\sqrt{az/b}\end{array}\right.$

其中，z为给定常数换热面积，d为空调室外机体积，q为壳体表面积，max为最大值函数，min为最小值函数，a、b为根据r₁和r₂而预设的常数。