CN1320319C - 嵌入式空调器室外机 - Google Patents

Abstract

本发明提供一种空调器室外机的安装***，这种安装***可以减少安装有多个前吸入/排出式空调器室外机的公寓大楼或商业大楼上的相邻室外机之间的热效率损失，并可以减少安装在大型公寓楼的每户房间的室外机之间的相互干扰。本室外机安装***在多个楼层上安装有多个室外机，每个室外机包括：一个室外机机箱，机箱朝外的一面是开放的，另一面是封闭的；一个安装在室外机机箱中、用来压缩来自室内机并经管路输送的致冷剂气体的压缩机；一个安装在室外机机箱内、用来冷凝来自压缩机的冷凝剂气体的空气冷却式冷凝器，以及一个安装在室外机机箱内、用来通过开放的表面吸入室外空气并通过开放的表面将热交换后的气体排出的冷却风扇。这里，每个室外机的冷却风扇向远离最邻近的室外机的方向排出空气。

Description

嵌入式空调器室外机

技术领域

本发明涉及一种空调器的室外机，特别是涉及一种嵌入式空调器室外机。

背景技术

致冷式空调器、致热式空调器或者冷暖空调器可以分为窗式空调器和分体式空调器。用于致冷的分体式空调器包括：一个安装在室内、用于使室内凉爽的室内机；一个通过致冷剂管与室内机相连、安装在室外并与空气接触的室外机，室外机可以使室外空气和在冷凝器中作为致冷剂的致冷剂气体进行热交换，并通过致冷剂管路将液态的致冷剂提供给室内机中的蒸发器。室内机包括：用于进行致冷热交换、使致冷剂蒸发并从室内空气吸收蒸发热的蒸发器和一个用于室内空气循环的排气风扇；室外机包括：一个用于压缩致冷剂气体并将压缩后的气体提供给冷凝器的压缩机、一个用于对来自压缩机的致冷剂气体进行冷凝的空气冷却式冷凝器，以及一个用于使室外空气与空气冷却式冷凝器进行强制对流、以冷却和冷凝致冷剂气体的冷却风扇。室外机的压缩机、空气冷却式冷凝器以及冷却风扇安装在构成室外机外观的室外机机箱内。传统的六面体型的室外机机箱包括：一个用于从机箱的三个侧面吸入空气、对冷凝器进行冷却的空气吸入单元和一个位于机箱顶部的空气排出单元，空气排出单元用于将在冷凝器中进行热交换而吸收了致冷剂气体冷凝热的空气向外排出。

但是，传统的空调器室外机的安装空间由于城市住宅的高密度和严格的环境管理条例而受到限制，由于产生噪音和热量而限制了在民用方面的应用。特别是，在普通的居民区，例如大型的公寓大楼中，室外机必须安装在阳台内，以改善大楼的外貌和防止噪音。

为了解决上述问题，日本已公开的专利申请6-101873建议对于空调器的室内机安装在室内或与要进行空气调节的房间相邻、空调器的室外机安装在室外的建筑物，可以在外墙或屋顶上开一个开孔，在开孔里安装一个百叶窗，空调器的室外机设置在百叶窗内，室外机通过百叶窗叶片之间的缝隙进行吸入/排出。

另外，日本已公开的专利申请3-213928公开了一种空调器的嵌入式窗外机，包括一个嵌入在墙壁内的空调器室外机主体，这种室外机主体包括一个与墙壁具有相同大小和厚度的支架，一个与室外机主体设置在同一表面上、用于吸入热交换用空气的吸入孔，以及一个用于排出热交换后的空气的排出孔。

但是，上述的现有技术并未提供一种适用于安装有嵌入式或前吸入/排出式室外机的公寓大楼的有效结构，而只是提供了一种将室外机嵌入建筑物外墙上的结构。

发明内容

为了解决上述问题，本发明的目的在于提供一种空调器室外机结构，这种结构可以减少安装有多个前吸入/排出式空调器室外机的公寓大楼或商业大楼上的相邻室外机之间的热效率损失。

本发明的另一个目的在于提供一种室外机安装***，可以减小安装在一个大型公寓大楼的每个房间的前吸入/排出式室外机之间的相互干扰。

为了达到上述目的，本发明的嵌入式空调器室外机包括：一个固定安装在建筑物外墙内的百叶窗支架，百叶窗支架上有多个百叶窗叶片；一个与百叶窗支架相接触的室外机机箱，机箱朝外的表面是开放的，其它表面是封闭的；在室外机机箱内安装有一个用于将通过管路输送的来自室内机的致冷剂气体进行压缩的压缩机、一个用于将压缩机提供的致冷剂气体进行冷凝的空气冷却式冷凝器、一个带有风扇罩的冷却风扇装置，在风扇罩内安装有一个冷却风扇，用于从开放的表面以及百叶窗叶片之间的缝隙吸入室外空气并将空气冷却式冷凝器中的热交换后的空气通过开放的表面和百叶窗叶片之间的缝隙向远离最邻近的室外机的方向排出。

优选的为，将百叶窗支架划分为吸入区和排出区，在每个区内安装有多个百叶窗叶片，室外空气通过开放的表面及吸入区的百叶窗叶片之间的缝隙被吸入到室外机机箱内，热交换后的空气通过开放表面和排出区的百叶窗叶片之间的缝隙排出。更确切地说，吸入区和排出区按照百叶窗叶片的上/下方向划分或者按照左右方向划分。按左右方向划分时，更确切地说，吸入区与最邻近的室外机的吸入区相邻。

在各种情况下，所使用的冷却风扇都为离心冷却风扇，风扇罩的吸入孔朝向室外机机箱的顶表面和底表面。离心冷却风扇为多叶片式冷却风扇(西罗克冷却风扇)或涡轮风扇。

更确切地说，离心冷却风扇电机的旋转方向与最邻近的室外机冷却风扇的电机旋转方向相反。

冷却风扇还包括一个用来引导所排出的空气向远离最邻近的室外机的方向排出的空气导向装置，优选的为，空气导向装置安装在冷却风扇和百叶窗支架之间。

在将空气冷却式冷凝器中的热交换后的空气排出时，空气可以在百叶窗叶片的引导下向远离最邻近的室外机的方向排出。优选的为，百叶窗叶片的打开方向与最邻近的室外机的百叶窗叶片的打开方向相反。

附图说明

以下的附图仅用于说明但不能限制本发明，参考以下附图可以对本明有更好地了解。其中：

图1为本发明的嵌入式空调器室外机的第一个实施例的局部剖视图；

图2为图1所示的室外机的分解示意图；

图3为安装有图1所示的室外机的公寓大楼的示意图；

图4为显示图3中安装在公寓大楼上的室外机空气排出装置的排气方向的平面图；

图5为显示图1所示的室外机互相邻近安装在公寓大楼上时的局部剖视图。

图6为本发明的第二个实施例中，显示安装有嵌入式空调器室外机的公寓大楼的示意图。

具体实施方式

下面参照图1和图2对吸入单元形成于下部、排出单元形成于上部的嵌入式空调器室外机进行详细说明。

外支架4固定安装在住宅楼及/或商业楼的外墙2的开放空间内，内支架6固定安装在外支架4的内部。如果需要的话，内支架6和外支架4可以一体安装。内支架6的内部空间划分为吸入区7a和排出区7b。在每个区内安装有多个百叶窗叶片8，这样可以使室外的新鲜空气通过百叶窗叶片8之间的缝隙按照如图1中下部箭头所示的方向吸入到室外机10内，在室外机中经过热交换后的废空气可以通过百叶窗叶片8之间的缝隙按照图1中上部箭头所指的方向排出。

百叶窗叶片8的开放角度可以手动调节，也可以通过一个驱动装置(图中未示)自动调节。如果必要的话，根据预定的空气吸入/排出方向，可以使百叶窗叶片8以一个预定的角度保持开放状态。

另一方面，室外机10固定安装在建筑物的外墙2内，并与外支架4及/或内支架6接触，室外机包括一个室外机机箱，机箱内的部件如图2所示。

在室外机机箱中，面向外支架6的吸入区7a和排出区7b的前表面单元是开放的，与建筑物的外部连通。开放的前表面单元划分为吸入单元11a和排出单元11b，分别与内支架6的吸入区7a和排出区7b相对应。室外机箱还包括形成于前表面单元两侧的两个侧表面单元12a和12b、形成于前表面单元下部的底表面单元14，形成于前表面单元后部的后表面单元12c和形成于前表面单元上部的上表面单元16。两个侧表面单元12a和12b、后表面单元12c、底表面单元14和上表面单元16是封闭的，优选的为，室外机机箱为矩形的平行六面体。另外，在室外机10的前表面单元安装有带网眼的护栅，以防止动物(如老鼠)进入室外机机箱内。为方便起见，附图标记60用于代表开放的前表面和前护栅。

为了便于运输和安装，室外机机箱可以分为与吸入单元11a相对应的吸入机箱和与排出单元11b相对应的排出机箱。

多个支撑腿18a、18b、18c和18d从底表面单元14向外突出。支撑腿18a、18b、18c和18d安装在建筑物，如公寓大楼的阳台的底部，用于支撑室外机10。优选的为，四个支撑腿18a、18b、18c和18d根据底表面单元14的形状进行设置。在底表面单元14的下面水平方向设置有一个支撑腿加固件19，用于连接和加固支撑腿18a，18b，18c和18d。支撑腿18a、18b、18c和18d还包括用于调整高度的螺钉(图中未示)，这样，当建筑物如公寓大楼的阳台的底部不平时，可以将室外机10稳定地定位。在支撑腿18a，18b，18c和18d中，还可以在设置在前面(朝向建筑物的外墙)的两个支撑腿18a和18b上安装移动轮(图中未示)，这样可以更容易地运输沉重的室外机10。

在室外机10的吸入单元11a中，用于压缩由室内机(图中未示)流向室外机10的致冷剂气体的压缩机20安装在压缩机紧固件22上，一个用于对来自压缩机20的致冷剂气体和室外空气进行热交换的空气冷却式冷凝器30通过顶盖32a，32b和32c以及/或侧盖34a和34b固定安装在两个侧单元12a和12b上以及/或底表面单元14上。

如图2所示，在空气冷却式冷凝器30中，在多个冷凝器散热片之间弯曲形成有多个冷凝管。空气冷却式冷凝器30的结构和形状是公知的，所以这里不再详述。由压缩机20压缩后的致冷剂气体流经冷凝器30的管道时，经过与外部空气进行热交换，其冷凝热由外部空气带走而被冷凝。这里，顶盖32a、32b和32c以及侧盖34a和34b形成一个风道，因此，外部空气只有经过空气冷却式冷凝器30才能流向排出单元11b。因此，通过吸入区的百叶窗叶片的缝隙吸入的室外空气都要沿着顶盖32a，32b和32c以及侧盖34a和34b形成的通道流经空气冷却式冷凝器30，并通过冷凝器管与致冷剂气体进行热交换。

参见图2，根据本发明的一个优选的实施例，空气冷却式冷凝器30形成U形的横截面，这样，通过开放的前表面单元吸入的室外空气可以与致冷剂气体大面积地进行热交换。但是必须认识到，空气冷却式冷凝器的横截面的形状可以根据设计者的意图更改为其它的适当形状。另外，顶盖32a，32b和32c以及侧盖34a和34b的形状和结构必须进行适当的改变，以防止从开放的前表面单元吸入的空气不经热交换而直接被吸入到排出单元11b。

与现有的室外机从三个开放的表面吸入室外空气并从开放的上部排出热交换后的空气不同，本发明的前吸入/排出式室外机由于吸入区受到限制而具有较高的吸入阻力。根据本发明的优选的实施例，在排出单元11b中安装有具有较大气流量的离心冷却风扇40。即，在室外机10的排出单元11b中安装有用来通过吸入区7a向空气冷却式冷凝器30提供室外空气并通过排出区7b将热交换后的空气排出的离心冷却风扇40。图2中所示的离心冷却风扇40为多叶片式冷却风扇。多叶片式冷却风扇的吸入孔36朝向上部/下部或者朝向两个侧单元12a和12b。

参见图2，为了防止风扇的振动对***造成影响，需要设置一个用来将离心冷却风扇40固定在室外机机箱上的风扇支撑件。这个支撑件包括一个用来加强和支撑排出单元11b边缘的风扇支架42和一个用来将离心冷却风扇40的侧面固定安装到风扇支架42上的风扇托架44。风扇托架44的形状可以根据离心冷却风扇40的安装方向而有所不同。另外，当室外机机箱如上所述划分为与吸入单元11a相对应的吸入机箱和与排出单元11b相对应的排出机箱时，风扇支架42可以加强和支撑排出机箱。附图标记46代表安装在离心冷却风扇40前面的风扇部件。

另外，用来控制室外机10运行的控制盒50安装在后表面单元12c内，优选的为安装在吸入单元11a内，在控制盒50的下面安装有用于输送在室内机中蒸发的致冷剂气体的致冷剂管路以及一个活门组件52和用于排出在室外机10内冷凝的致冷剂的致冷剂管通道。

下面对嵌入式空调器室外机的工作原理进行详细说明。首先，通过活门组件52的致冷剂管路输送的、来自室内机的致冷剂气体通过压缩机20进行压缩后被输送到空气冷却式冷凝器30。由于离心冷却风扇40正在工作，从吸入区7a内的百叶窗叶片的缝隙以及室外机机箱的前表面单元60吸入的空气通过由顶盖32a，32b和32c以及侧盖34a和34b形成的通道均匀地流经形成于空气冷却式冷凝器30的三个表面上的散热片，从流经***散热片之间的冷凝器管路的致冷剂气体获得冷凝热，然后高温空气通过离心冷却风扇40从排出区7b的百叶窗叶片8的缝隙向外排出。

当室外机安装在建筑物的外墙内时，前吸入/排出式室外机可以如图1所示安装在高大的公寓大楼上，根据近年来城市和高层商业建筑的发展趋势，相邻户型的结构是对称的，这样的大楼已成为一种有代表性的生活方式。在室外机室安装在建筑物的外部开放空间的一侧角落内的情况下，考虑到室外机运行时产生的噪音以及建筑物室内空间的利用，由于大楼的结构布置是对称的，所以相邻房间的室外机也是彼此相邻的。

图3所示为一个公寓大楼。每层的A、C和E房间的室外机室在右侧，由于大楼的结构是对称设置的，所以，分别与每层的A、C和E房间相邻的B、D和F房间的室外机室设置在左侧。因此，室外机室100和102是彼此相邻的。根据本发明的最显著的特征，从室外机室100和102排出的热交换后的废空气的排出方向是向远离最邻近的室外机的方向排出的(图3中的X方向)。如上所述，对于从室外机室100和102的下部吸入新鲜的室外空气而从室外机室100和102的上部排出热交换后的废空气的前吸入/排出式室外机，新鲜的室外空气按箭头Y的方向所示，从百叶窗叶片间的缝隙处吸入到室外机室100和102中，而室外机室100和102内的热交换的废空气按箭头X的方向所示，通过百叶窗之间的缝隙向外排出。

因此，从一台室外机排出的热交换后的废空气很少会被重新吸入到室外机的吸入单元、相邻的室外机的吸入单元或者上一楼层的室外机的吸入单元中。即，如果新鲜的室外空气不通过吸入单元吸入，而从室外机或其它室外机排出的高温的废空气通过吸入单元重新被吸入时，空气冷却式冷凝器的热交换效率会不可避免地降低，本发明即可以解决这个问题。

图4所示的优选的实施例可以达到上述目的。安装在A房间的室外机室100内的离心冷却风扇40a的旋转方向与安装在B房间的室外机室102内的离心冷却风扇40b的旋转方向相反。从离心冷却风扇40a和40b排出的热交换后的废空气分别向远离最邻近的室外机的方向排出。因此，从每台室外机排出的废空气很少能够被重新吸入到这台室外机内或相邻的室外机内。根据本发明，室外机将热交换后的废空气通过具有较高排气量的离心冷却风扇，优选的为大于6m/s的离心冷却风扇(优选的为多叶片式冷却风扇)向远离最邻近的室外机的方向向外排出。即使高层建筑的风或逆风从箭头Z的方向吹来时，从室外机排出的废空气也不能重新被吸入到这台室外机或相邻的室外机中。

图5所示为本发明的室外机安装结构的一个实施例。这里，A房间的室外机10a必须安装在相距房间A、B之间的隔断墙较近的位置处，但是为了便一说明，图中所示位置距离隔断墙较远。参见图5，A房间的多叶片式冷却风扇40a的排出方向与B房间的多叶片式冷却风扇40b的排出方向相反。为此，如图4所示，A房间的多叶片式冷却风扇电机的旋转方向必须与B房间的多叶片式冷却风扇电机的旋转方向相反。

在上述实施例中，将孔朝上/下的多叶片式冷却风扇作为离心冷却风扇。但是，即使使用不同形状的风扇，如果安装有引导所排出的空气向远离最邻近的室外机的方向排出的空气导向装置，那么仅仅通过控制空气导向装置的方向就可以使最邻近的室外机的热交换后的废空气的排出方向彼此保持相反。

为了减小排出单元排出空气时的排出阻力，如图5的房间B的百叶窗叶片8′所示，排出单元的百叶窗叶片可以纵向形成。即，当热交换后的废气被排出时，可以由远离最邻近的室外机的百叶窗叶片进行引导。这里，A房间的百叶窗叶片的打开方向与B房间的百叶窗叶片的打开方向相反。

在对相邻的两个室外机的排出方向进行控制时，如图3所示，从一个室外机(例如C房间的室外机)排出的热交换后的空气很少会被吸入到相邻的室外机(例如D房间的室外机)或与其上、下相邻的室外机(E、F、A或B房间的室外机)的吸入单元中。因此，可以提高安装在公寓大楼上的所有室外机的热交换效率。

前面已经对吸入区形成于下部、排出区形成于上部的室外机进行了说明。对于吸入区位于上部而排出区位于下部的室外机，其原理相同。

另外，图6所示为吸入区和排出区分别形成于左右两侧的室外机。按照同样的方式，热交换后的废空气的排出方向为X方向，向远离最邻近的室外机的方向排出，新鲜空气的吸入方向为Y方向。因此，从每台室外机排出的废空气几乎不能被重新吸入到这台室外机、同一楼层的相邻的室外机或者不同楼层的相邻的室外机中。将离心冷却风扇，优选的为多叶片式冷却风扇作为冷却风扇，图6所示室外机可以达到与排出区和吸入区分别设置在上/下方向的室外机相同的效果。参见图6，当一个室外机室的吸入单元与最邻近的室外机室的吸入单元相邻时，上述效果会更加显著。

为了省略安装一个用于控制排气方向的专用空气导向装置，多叶片式冷却风扇的孔的方向必须朝向室外机机箱的上表面单元和下表面单元。但是，在这种情况下，孔不朝向吸入区而是与吸入区垂直。

在上述实施例中，所使用的离心冷却风扇为多叶片式冷却风扇。但是，如果所使用的离心冷却风扇为涡轮风扇，也可以适用同样的原理。即，通过在相邻的室外机中安装涡轮风扇孔朝上/下的涡轮风扇，并保持涡轮风扇的旋转方向彼此相反，也可以使废空气向远离最邻近的室外机的方向排出。

为了方便起见，以孔朝上/下的离心冷却风扇为例。为了体现本发明的权利要求的技术思想，通过使用一个风扇孔朝着两个侧面单元的离心冷却风扇并安装有适宜形状的空气导向装置，也可以使废空气向远离最邻近的室外机的方向排出。

另外，通过不同形状的风扇，例如用轴流风扇来代替离心冷却风扇，并安装适当形状的空气导向装置也可以使热交换后的废空气向远离最邻近的室外机的方向排出。在上述情况下，空气导向装置安装在冷却风扇和百叶窗支架之间，这样在外面看不到，可以起到美观的作用。

如前面所讨论的，本发明的室外机的结构可以减小安装有多个前吸入/排出式空调器室外机的公寓大楼上相邻室外机之间的热交换效率损失。因此，可以减小安装在高大的公寓大楼或商业大楼的每个房间的室外机之间的相互干扰。

虽然对本发明的优选的实施方式进行了说明，但是本发明并不限于这些优选的实施方式，在本发明的权利要求的思想及范围内，本领域的技术人员可以对本发明进行修改和改进。

Claims (13)

1.一种嵌入式空调器室外机，其特征在于包括：一个固定安装在建筑物外墙的开放的内壁上的百叶窗支架，百叶窗支架上有多个百叶窗叶片：一个与百叶窗支架相接触的室外机机箱，室外机机箱朝向外部的表面是开放的，其它表面是封闭的；一个安装在室外机机箱内、用于压缩来自室内机的致冷剂气体的压缩机；一个安装在室外机机箱内、用于冷凝来自压缩机的致冷剂气体的空气冷却式冷凝器；以及一个安装在室外机机箱内、带有风扇罩的冷却风扇，用于从百叶窗叶片之间的缝隙及室外机机箱开放的表面吸入室外空气，并将在空气冷却式冷凝器中经过热交换后的空气从室外机机箱开放的表面和百叶窗叶片之间的缝隙向远离最邻近的室外机的方向排出。

2.根据权利要求1所述的室外机，其特征在于所述的百叶窗支架划分为一个吸入区和一个排出区，在每个区内安装有多个百叶窗叶片，室外空气通过吸入区的百叶窗叶片之间的缝隙和室外机机箱的开放表面吸入到室外机机箱内，热交换后的空气通过室外机机箱的开放表面和排出区的百叶窗叶片之间的缝隙向外排出。

3.根据权利要求2所述的室外机，其特征在于吸入区和排出区按照百叶窗支架的上下方向进行划分。

4.根据权利要求2所述的室外机，其特征在于吸入区和排出区按照百叶窗支架的左右方向进行划分。

5.根据权利要求4所述的室外机，其特征在于所述的吸入区与最邻近的室外机的吸入区相邻。

6.根据权利要求1～5中的任一项所述的室外机，其特征在于所述的冷却风扇为离心冷却风扇，风扇罩上的吸入孔朝向室外机机箱的顶表面和底表面。

7.根据权利要求6所述的室外机，其特征在于所述的离心冷却风扇为多叶片式冷却风扇。

8.根据权利要求6所述的室外机，其特征在于所述的离心冷却风扇为涡轮风扇。

9.根据权利要求7或8所述的室外机，其特征在于所述的离心冷却风扇的电机旋转方向与最邻近的室外机冷却风扇的电机旋转方面相反。

10.根据权利要求1～5中的任一项所述的室外机，其特征在于所述的冷却风扇还包括一个用于引导空气从远离最邻近的室外机的方向排出的空气导向装置。

11.根据权利要求10所述的室外机，其特征在于所述的空气导向装置安装在冷却风扇和百叶窗支架之间。

12.根据权利要求1～5中的任一项所述的室外机，其特征在于在将空气冷却式冷凝器中的热交换后的气体排出时，空气通过远离最邻近的室外机的百叶窗叶片的引导而排出。

13.根据权利要求12所述的室外机，其特征在于所述的百叶窗叶片的打开方向与最邻近的室外机的百叶窗叶片的打开方向相反。

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