CN1100238C - 空调机的室外单元 - Google Patents

Abstract

本发明提供了一种空调机的室外单元，它可增加热交换器容量，增大热交换能力，并可通过使相对于通过热交换器的空气的通风阻力均匀化，而减少噪音。在主体1的背面部和侧面部开有外部空气的入口4、5，在前面部可有排出口3。在该单元主体1内配置有室外热交换器6和送风机12。上述室外热交换器6由与各外部空气吸入口相对的、在平面视图中折曲成L状的、以围住送风机12的方式配置的第一热交换器7，和位于该第一热交换器7的热交换空气上流侧的、在具有与背面部的外部空气吸入口4之间的，在平面视图中呈直线形的第二热交换器8构成。

Description

空调机的室外单元

本发明涉及空调机的室外单元，特别涉及到对室外热交换器结构的改进。

空调机的安装在使用空调的房间内的室内单元，和安装在建筑外部的室外单元，通过制冷剂管和配电线路等等相连接。室外单元应尽可能地贴近建筑物的壁面，而不应产生障碍。

在室外单元的主体内部，配置有室外热交换器，送风机，压缩机，配管和电气部件箱等等。而且特别是对室外热交换器，应考虑如何为提高热交换能力而增大热交换器的容量。

其结果如图8所示。于1979年10月24日公告的公开实用昭和54-153055号，公开了一种空调机的室外单元，提出了并列地配置弯曲成大体呈L状、彼此外形基本相同的第一热交热器a、第二热交热器b的室外热交换器S。

在筐体状的单元主体C的背面部和侧面部，设有外部空气吸入口d、e，在前面部设有排出口f。上述室外热交换器S在平面视图上呈L状，与上述各外部空气吸入口d、e直接相对。

在排出口f处，设置有与热交换器S相对配置的、具有轴流风扇的送风机h，从而如图中箭头所示，可由各外部空气吸入口d、e吸入外部空气，该外部空气与室外热交换器S进行热交换，从排出口f排出空调用的空气。

由于具有这种第一热交换器a和第二热交换器b，所以从形式上看，即使一个单体热交换器，热交换器容器也会增大两倍。

然而，热交换器容量为两倍，热交换能力并不一定能增大到两倍。也就是说，如果不增加与容量增加相对应的风量，热交换能力不会增加，这时，上述送风机和风扇g必须大型化，或是提高转数，才能确保与热交换能力相适应的热交换风量。

而且，上述螺旋泵g的风量和风速，在与其转动轴相平面方向上的轴流风扇的背面侧处较大，而在与转动轴相垂直方向上的轴流风扇的侧面侧风量和风速均较小。

因此，在按图8的方式增加热交换器S的容量时，为在风量/风速比较小的侧面侧，确保有与容量增加部分相对应的风量，上述送风机h和风扇g还必须更加大型化，或是进一步提高转速。

由于这种送风机h和风扇g的形状较大，故其组件主体C的形状也大，这与目前的希望使筐体小型化的目的相矛盾。而且，当转速上升时，送风噪音也会增加。

由于这些限制，又有人提出了如图9所示的室外热交换器Sa。即第二热交换器b与前述一样，呈L状，而新的第一热交换器j呈直线状，沿背面部的吸入口d配置。(与图8中相同的部件，已用相同的标号示出，并省略了重复的说明)。

按其说明，第一热交换器j与第二热交换器b的直线形部位相平行配置。若以热交换空气的气流为基准，第一热交换器j位于第二热交换器b的下流侧。

这时，不增加侧面侧的热交换器，而仅靠增加背面侧的热交换器容量，来增大热交换器的容量。而且，由于侧面侧的热交换器较少，故可以增加螺旋泵g的直径，从而增加风量。

因此，可以不增大筐体的尺寸，来增大热交换器容量和风量。

然而，由背面部的外部空气吸入口d吸入的空气，特别是通过第二热交换器b弯曲部的热交换空气由位于其下流侧的配置在第一热交换器j的侧面上的U型管K引导，从而产生紊流，使噪音增大，因此而不适用。

针对上述问题，本发明的目的就是要提供一种空调机的室外单元，它可通过增加热交换器容量来增大热交换能力，同时可使通过热交换器的空气的通风阻力均匀化，并降低噪音。

为能实现上述目的，本发明的空调机的室外单元包括：由前面部设有排出口、在背面部和侧面部分别设有空气吸入口的筐体构成的单元主体；配置在该单元主体内的室外热交换器；以及将通过上述吸入口导入的空气引导到上述室外热交换器、并与通过该室外热交换器内的制冷剂进行热交换后由上述排出口排出到外部的送风机；上述室外热交换器包括与上述背面部的吸入口相对的第一直线形部和与前述侧面部的吸入口相对的第二直线形部，同时通过位于该第一直线形部和第二直线形部之间的弯曲部从围住上述逆风机的方式配置的第一热交换器，和设置在前述第一直线形部和前述背面部处的前述外部空气吸入口之间的、呈直线形的第二热交换器。

上述第一热交换器和第二热交换器是由以窄散热片间距并排设置的多个散热片，和贯穿设置在这些散热片中引导制冷剂的热交换管构成的散热片一管型热交换器，构成第一热交换器的热交换管的直径，比构成第二热交换器的热交换管的直径大。这时，若构成上述第一热交换器的热交换管，和构成第二热交换器的热交换管与热交换空气的气流方向平行配置则更好些。

上述室外热交换器，在降温运行时用作冷凝器，如果供给该室外热交换器的制冷剂，首先导入前述第一热交换器进行热交换，随后导入前述第二热交换器进行热交换，由此构成的制冷剂流路则更好些。而且，在上述第一热交换器和第二热交换器中，还可分别形成两个独立的制冷剂流路，而在制冷运行时，首先导入上述第一热交换器的制冷剂，可分别流经上述各制冷剂流路并由上述第二热交换器导出。

上述第二热交换器的散热片间距，可设定得比第一热交换器的散热片间距宽，且上述第一热交换器中的第二直线形部的散热片间距，也可设定得比上述第一直线形部的散热片间距更窄。

上述室外热交换器，其第一热交换器呈与组件主体背面部和侧面部的外部空气吸入口相对的弯折形状，且以包围着送风机的方式配置，其第二热交换器设在第一热交换器的上流侧，位于它和背面部外部空气吸入口之间，且呈直线状，所以可相应于热交换器容量的增加而提高热交换能力，而且可使相对于组件主体背面部和侧面部的部分的热交换空气的风速分布均匀，从而不会产生紊流，降低噪音。

图1为表示本发明一实施例的空调机室外组件的概略性横剖面图。

图2为同一实施例中构成室外热交换器的第一热交换器和第二热交换器的部分的侧面图。

图3为表示另一实施例的第一热交换器和第二交换器的一部分的侧面图。

图4为表示再一实施例的第一热交换器和第二热交换器的一部分的侧面图。

图5为表示又一实施例的第一热交换器和第二热交换器的侧面图。

图6为表示又一实施例的第一热交换器和第二交换器的一部分的正面图。

图7为表示又一实施例的室外单元的一部分的横剖面图。

图8为表示原有实例的空调机室外单元的概略性横剖面图。

图9为表示原有的另一实例的空调机室外单元的概略性横剖面图。

在附图的各符号为：

4……(背面部)外部空气吸入口，5……(侧面部)外部空气吸入口，3……排出口，1…组件主体，6…室外热交换器，12…室外送风机，7…第一热交换器，8…第二热交换器。

下面参照附图说明本发明的一个实施例。

图1示出了构成空调机的室外单元。

单元主体1为前面部、后板和底板组合成一体的筐体。在其前面部设有喇叭口2，形成热交换后的空气排出口3。在单元主体1上设有由外部向内部吸入空气的吸入口4、5。吸入口4、5彼此正交且分别设在单元主体1的背面部、侧面部。

室外热交换器6沿吸入口4、5配置在单元主体1内。

上述室外热交换器6由第一热交换器7和第二热交换器8构成。弯折成略呈L状的第一热交换器7如图1所示，配置在呈直线形的第二热交换器8的内侧。沿吸入口4的第一热交换器7的直线形部分(第一直线形部分)，与该第二热交换器8并列设置。

各热交换器7、8，可具有彼此间有窄小间隙的并列设置的多个散热片9和若干个U字形的热交换器10。由一侧端的散热片g凸出的热交换管10的部分弯折成U形11和由另一侧端的散热片9凸出的热交换管10通过图中未示出的U形弯头相连通，并使最上部的热交换管10与连接管10a相连接，以形成制冷剂流路。

第二热交换器8的散热片9，以及与其并列设置的第一热交换器7的第一直线形部分的散热片9，分别与背面部的外部空气吸入口4正向相对。而且，与第一热交换器7的第一直线形部分相连接的其余的散热片9，正对着侧面部外部空气吸入口5的一侧端。

也就是说，各热交换器7、8中的热交换管10的凸出在散热片9外的U状部分11和U状弯头部分全部位于外部空气吸入口4、5之外的位置处，所以不会对由各吸入口导入的空气产生妨碍。

在上述排出口3和第一热交换器7之间，设有室外送风机12。该送风机12，由支承在设置在热交换器7侧的支承台13上的风扇电动机14和嵌装在该电动机14转动轴上的、与喇叭口2相对的螺旋风扇15构成。

而且，当用风扇电动机14驱动螺旋式风扇15时，如图中箭头所示，可将外部空气由背面部和侧面部的外部空气吸入口4、5导入到单元主体1内，它通过室外热交换器6而横贯单元主体1内部，再由排出口3排出至单元主体外。

若从单元主体1内的热交换空气流的角度看，上流侧为第二热交换器8的位置，而第一热交换器7位于其下流侧。

如图2所示，构成第一热交换器7的热交换管10Pa的直径da比构成第二热交换器8的热交换器10Pb的直径db要大。而且，各热交换管10Pa、10Pb管间距相同，且沿热交换空气的气流方向并列配置。

如图1所示，在上述单元主体1内，在第一热交换器7的一侧端部至喇叭口2附近还设置有隔离用的隔板16，将单元主体1内的空间一分为二。

这样，配置有上述室外热交换器6和室外送风机12的空间形成热交换室17。另一空间形成为配置有压缩机18的压缩机室19。在该压缩机室19的外面，还设置有与从室内组件延伸出的制冷剂管相连接的密封管20。而且，在压缩机12的上方部位，还配置有容纳变压器等的电气部件箱和扼流器等的电气部件(图中未示出)。

具有这种构成的空调机室外单元，当压缩机18和室外送风机12被驱动时，空气由两外部空气吸入口4、5引入至单元主体1内，并通过室外热交换器6，与流过该热交换器6的制冷剂进行热交换。

导入至室外热交换器6的制冷剂在供冷工况时被冷凝，在供暖工况时被蒸发，然后分别流出。有背面部外部空气吸入口4引入到单元主体1内的空气，先与第二热交换器8进行热交换，再与第一热交换器7进行热交换，并由排出口3排出。由侧面部的外部空气吸入口5流到单元主体1内的空气，与第一热交换器7进行热交换，并由排出口3排出。

这样，当由第一热交换器7和第二热交换器8构成的室外热交换器6的热交换容量增大时，如下所述，即使不增大送风量，也可比如图8所示的仅使热交换容量增加至两倍的原有的室外单元有更强的增大热交换的能力，且可比如图9所示的配置具有更小的送风噪音。

也就是说，构成室外送风机12的轴流式风扇15，在与风扇转动轴相平行方向上的单元主体1背面部方向的风量/风速较大，而与风扇转动轴相垂直方向上的单元主体侧面部方向的风量/风速较小。

在本发明中，相对于组件主体1背面部的外部空气吸入口4，配置有第二热交换器8和第一热交换器7，面相对于侧面部吸入口5，仅配置有第一热交换器7。

即相对于风扇15的风量/风速较大的位置配置有两组热交换器，而相对于风扇风量/风速较小的位置配置有一组热交换器，所以当热交换容量大约增大至两倍时，可获得与此相适应的、增大了的热交换能力。

而且，由于在风速较大的背面侧增加了形成通风阻力的热交换器，而在风速较小的侧面侧，不增加热交换器，所以可使通过各热交换器7、8由各外部空气吸入口4、5流至风扇15的热交换空气的风速均匀，进而可降低因风速不均匀所产生的送风噪音。

特别是，位于上流侧的第二热交换器8，其U状部分11和U状弯头均位于背面部外部空气吸入口4之外的位置，不直接与由吸入口引入的空气接触，而不会产生紊流，因此可进一步降低噪音。

而且如图2所示，位于下流侧的第一热交换器7的热交换管10Pa的直径da较大，而位于上流侧的第二热交换器8的热交换器10Pb的直径db较小。

如前所述，由轴流风扇15转动而输入的空气的风速，在其侧面侧比背面侧的速度快，其差值不到两倍。若使第二热交换器8的热交换管的直径与第一热交换器7的热交换管的直径相同，且两者的位置彼此不同而呈锯齿形配置，它们间的通风阻力相差大约两倍。然而这时，侧面侧的风速要比背面侧大，故会因风速不平衡而产生噪音。

在本发明中，仅在风速较大的背面部增加热交换器，且使上流侧的第二热交换器8的热交换管直径db较小，下流侧的第一热交换管7的热交换管直径da较大，故可较大地减小通风阻力，并使侧面侧的风速小于背面侧的风速，从而降低噪音。

而且，由于各热交换器7、8的热交换器10Pa、10Pb沿气流方向平行配置，故可进一步减小通风阻力。

按这种方式平行配置热交换管10Pa、10Pb时，因在上流侧热交换管10Pb的正后侧配置有下流侧热交换管10Pa，考虑到因上流侧热交换管10Pb的作用而使温度分界层发展，进而会使下流侧热交换管10Pa的热交换效率下降，所以使上流侧热交换管直径db比下流侧热交换管直径da小，便可在构成第一、第二热交换器7、8的散热片9…彼此完全分离时，也不会降低热交换效率。相反，还具有不会增大通风阻力的优点。

在本发明中，上述室外热交换器6在制冷运行时用作为冷凝器时，制冷剂先进入第一热交换器7，再进入第二热交换器8。

即当室外热交换器6作为冷凝器时，其流入侧的制冷剂在由压缩机18排出后，呈过热气体状态。通过与该热交换器6同时的热交换，制冷剂状态由过热气体依次变为气液两相状态、过冷却状态。

这时，过热气体，或是干度较大的两相状态体(气体占较大比例)的压力损失较大，由于先将制冷剂导入第一热交换器7的热交换管的直径da较大，故不会增大其压力损失，进而不会降低热交换效率。

在另一方面，热交换器6流出侧的制冷剂为冷凝后的气液两相制冷剂或液态制冷剂，干度较小。由于这种状态的制冷剂的压力损失小，故即使热交换管直径较细也能充分提高其热效率。即这与在流出侧设定的较小第二热交换器8的热交换管直径db相适应。

因此，采用如前所述的本发明的第一、第二热交换器7、8的结构，通过制冷剂流通方向的设定，即可在室外热交换器6中提高其热交换效率。

室外热交换器的也可如图3所示。在位于下流侧的第一热交换器7A的热交换管10Pa的直径da较大，位于上流侧第二热交换器8A的热交换管10Pb的直径db较小的前提下，使热交换器7A、8A的热交换管10Pa、10Pb呈锯齿状配置。

这时和原有的室外热交换器相比，至少可在减小通风阻力的同时，增大其风量。而且，因热交换器单位面积上的风速较大，故可提高热交换效率。

图4所示的也是一种室外热交换器6B。它在下流侧位置的第一热交换器7B的热交换管10Pa的直径da较大、上流侧位置的第二热交换器8B的热交换管10Pb的直径db较小的前提下，还使第一热交换器7B的热交换管间距PPc较大，使第二热交换器8B的热交换管间距PPd较小。

这种，虽然室外热交换器6B整体的通风阻力会增大，并使风量下降，但特别是因第二热交换器8B中的热交换管10Pa的数目增加了，故可以提高其热交换性能。

图5所示的也是一种室外热交换管6中的流路的构成方式。这里示出的是制冷运行时作为冷凝器使用时的流路。

由第一热交换器7一侧端部流入的制冷剂，大体在热交换器的中间部分导出，且一旦导出至热交换器外部时，即由第二热交换器8的一侧端部流入，而且由第二热交换器8的中间部导出，再由此导出至热交换器外部。这是第一通路P1。

由第一热交换器7中间部分流入的制冷剂，大体在该热交换器的另一端部导出，在由此导出至热交换器外部时，再流入第二热交换器8的中间部分，然后由第二热交换器8的另一端部导出，再由此输送到热交换器外部。这是第二通路P2。

将形成在第一热交换器7和第二热交换器8的热交换器中的流路设定为两条通路P1、P2，并分别向通路中独立地写入制冷剂。

在按本发明所述方式增加热交换容量时，若仅为制冷剂流路设置一条通路，因流路较长则会导致压力损失增大。因此，为减少其压力损失，可按上述说明设置完全独立的两条通路。

各通路P1、P2的制冷剂流出侧为第二热交换器8，由于热交换管直径db比第一热交换器7中的热交换管直径da小，进而可减小其压力损失，所以在各通路的中途，不再需要增加通路(由两条通路增至四条通路)。

如图6所示，亦可使构成第一热交换器7C的散热片9…的散热片间距PPe较细，构成第二热交换器8C的散热片9…的散热片间距PPf较粗。即第二热交换器的散热片间距PPf比第一热交换器的散热片间距PPe更宽。

如上述反复说明的，使用轴流式风扇15时，侧面侧的风速比背面侧的风速大。但是，其差不到两倍，所以当配置同一直径的热交换管，使通风阻力为两倍时，将再次有侧面侧＞背面侧的风速关系，从而会因风速不平衡而产生噪声。

当如图所示，为不增大背面部位于风上流侧的第二热交换器8C的通风阻力而加宽散热片间距PPf时，可使侧面侧与背面侧的风速平衡，从而不至于产生噪音。

如图7所示，也可以使第一热交换器7D在与背面部外部空气吸入口4相对的部分7e的散热片间隔PPg较宽，与侧面部外部空气吸入口5相对的部分7f的散热片间距PPh较窄。

即由于在第一热交换器7D的沿着背面部外部空气吸入口4的部分7e处，还并排设有第二热交换器8，故会增加背面侧的通风阻力。因此，为使背面侧和侧面侧的通风阻力相一致，将侧面侧的散热片间距PPh设置得较窄。这样，侧面侧和背面侧的风速均匀，故可防止因风速不均匀所产生的噪音。

在上述各实施例中，第一热交换器7～7E在平面图上均呈L状，但本发明并不仅限于此，也可以呈围着轴流式风扇的U状。

若采用如上所说明的本发明各权利要求的结构，便可以增加热交换器容量，增大热交换能力。而且，由于可使相对于通过热交换器的热交换空气的通风阻力均匀化，故还可获得减少送风噪音的效果。

Claims (7)

1.空调机的室外单元，它包括：由在前面部设有排出口、在背面部和侧面部分设有空气吸入口的筐体构成的单元主体；配置在该单元主体内的室外热交换器；以及将通过上述吸入口导入的空气导至上述室外热交换器，并与通过该室外热交换器内的制冷剂进行热交换后再由上述排出口排出至外部的送风机；

其特征在于上述室外热交换器由具有与上述背面部的吸入口相对的第一直线形部和与上述侧面部的吸入口相对的第二直线形部、在第一直线状部和第二直线状部之间的弯折部，并且包围上述送风机的第一热交换器以及设置在前述第一直线状部和前述背面部处的前述外部空气吸入口之间的、呈直线状的第二热交换器构成。

2.如权利要求1所述的空调机的室外单元，其特征在于上述第一热交换器和上述第二热交换器是由以窄散热片间距并排设置的多个散热片，和贯穿设置在这些散热片中的引导制冷剂的热交换管构成的散热片一管型热交换管，构成第一热交换器的热交换管的直径比构成第二热交换管的热交换管的直径大。

3.如权利要求2所述的空调机的室外单元，其特征在于构成上述第一热交换器的热交换管和构成第二热交换器的热交换管与热交换空气的气流方向平行配置。

4.如权利要求2所述的空调机的室外单元，其特征在于上述室外热交换管在供冷工况时用作为冷凝器，供给该室外热交换器的制冷剂先导入前述第一热交换器进行热交换，再导入前述第二热交换器进行热交换，由此构成制冷剂的流通通路。

5.如权利要求4所述的空调机的室外单元，其特征在于在上述第一热交换器和第二热交换器中分别形成两个独立的制冷剂流通通路，上述室外热交换器在供冷运行过程中，先导入上述第一热交换器的制冷剂分别流经上述各制冷剂流通通路并由上述第二热交换器导出。

6.如权利要求2所述的空调机的室外单元，其特征在于上述第二热交换器的散热片间距比第一热交换器的散热片间距宽。

7.如权利要求2所述的空调机的室外单元，其特征在于上述第一热交换器中的第二直线形部的散热片间距比上述第一直线形部的散热片间距窄。

Images