專(zhuān)利名稱(chēng)：壁掛式空調(diào)室內(nèi)機(jī)的連續(xù)圓弧形蒸發(fā)器的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種壁掛式空調(diào)室內(nèi)機(jī)的蒸發(fā)器。
背景技術(shù)：
分體掛壁式空調(diào)器室內(nèi)機(jī)蒸發(fā)器是室內(nèi)機(jī)中的主要關(guān)鍵部件之一，空調(diào)器的性能很大程度上取決于蒸發(fā)器的技術(shù)經(jīng)濟(jì)性能優(yōu)劣。如何設(shè)計(jì)其形狀和結(jié)構(gòu)尺寸使其與橫流風(fēng)機(jī)形成一個(gè)最佳的風(fēng)道系統(tǒng)，對(duì)空內(nèi)機(jī)的外形尺寸和整機(jī)的性能有較大的影響。
現(xiàn)有壁掛式空調(diào)室內(nèi)機(jī)蒸發(fā)器多為一段直線形蒸發(fā)器或多段組合式直線形蒸發(fā)器。
一段直片式蒸發(fā)器與橫流風(fēng)輪組成的室內(nèi)機(jī)見(jiàn)圖1所示。
直片式蒸發(fā)器兩端點(diǎn)a、b與橫流風(fēng)輪圓心O的連線夾角用θ表示，連線上的每點(diǎn)到橫流風(fēng)輪圓周的距離用Ln表示。夾角θ包含的區(qū)域用B表示，夾角θ沒(méi)包含的區(qū)域用A表示。一段直片式熱交換器受結(jié)構(gòu)限制θ角度小，B區(qū)域面積也較小，而A區(qū)域面積較大。由于A區(qū)域不能進(jìn)風(fēng)，同樣外形尺寸，有效進(jìn)風(fēng)區(qū)域小，且橫流風(fēng)扇的直徑也小，進(jìn)風(fēng)量小，能容納的換熱器面積也較小。
橫流風(fēng)輪結(jié)構(gòu)不同于離心式和軸流式風(fēng)葉，風(fēng)流是由橫流風(fēng)輪上部的葉片進(jìn)入，從橫流風(fēng)輪下部的葉片流出，兩次流經(jīng)葉片，造成上氣流在風(fēng)輪內(nèi)部形成一個(gè)流動(dòng)旋渦，這種旋渦的大小和位置不同程度的影響風(fēng)機(jī)通流能力和噪聲。隨著進(jìn)氣氣流的變化，旋渦的中心則沿圓周方向移動(dòng)，使渦心距αR值變化，旋渦的大小對(duì)噪聲和風(fēng)量有較大的影響，為了降低噪聲并增加風(fēng)量，理論上希望αR值趨近于R，這時(shí)旋渦為最小，內(nèi)部的通流能力增強(qiáng)。
由于熱交換器不同位置到貫流風(fēng)輪的距離值不同，貫流風(fēng)輪轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)，穿過(guò)熱交換器散熱片間隙吸入的進(jìn)氣氣流，氣流在流進(jìn)貫流風(fēng)輪前的方向主要受熱交換器結(jié)構(gòu)的約束，導(dǎo)致風(fēng)輪進(jìn)口的進(jìn)氣角變化大，形成一定的進(jìn)口氣流旋繞速度，影響貫流風(fēng)機(jī)的性能。在Ln(如圖1所示)為較小值區(qū)域處進(jìn)氣氣流比較急速，其它區(qū)域處進(jìn)氣氣流則比較緩慢，使室內(nèi)機(jī)不同區(qū)域的進(jìn)氣氣流存在一定的空氣壓差，風(fēng)輪外圓周上各點(diǎn)的氣流速度也不一樣，在這種情況下，風(fēng)輪內(nèi)的旋渦加大，使風(fēng)輪產(chǎn)生波動(dòng)，增大噪聲，風(fēng)量減小。Ln值相差越大，對(duì)噪聲和風(fēng)量的影響也越大。
由于直片式熱交換器不同位置的Ln值相差很大，使風(fēng)輪經(jīng)過(guò)熱交換器的進(jìn)氣氣流不恒定，空氣壓差較大，使葉輪外圓周上各點(diǎn)的流體速度也不一樣，在這種情況下渦心距變小，旋渦增大，使葉輪產(chǎn)生波動(dòng)，噪聲增大，進(jìn)風(fēng)量降低。
另外，直片式熱交換器迎風(fēng)面積小，只能從一個(gè)方向進(jìn)風(fēng)，室內(nèi)機(jī)空間利用低，造成室內(nèi)機(jī)外形尺寸偏大。
直片組合式熱交換器與橫流風(fēng)輪組成的室內(nèi)機(jī)見(jiàn)圖2、圖3所示。
直片組合式熱交換器是由二段直片式熱交換器或多段直片式熱交換器組裝而成，其θ角明顯加大。隨著段數(shù)的增多，在相同室內(nèi)機(jī)空間容積中可容納的蒸發(fā)器散熱面積增大，室內(nèi)機(jī)送風(fēng)風(fēng)扇的直徑也可以加大，室內(nèi)機(jī)的換熱能力也相應(yīng)提高。
雖然組合式熱交換器的Ln相差比一段直片式有較大改善，使α值比直片式熱交換器有所增大，但由于每段都是直片式，Ln相差仍較大，而且段與段之間的組合處存在開(kāi)口，風(fēng)葉從熱交換器各處吸入的風(fēng)量不恒定，仍存在空氣壓差，葉輪外圓周上各點(diǎn)的流體速度也不一樣，在這種情況下，對(duì)噪聲參數(shù)來(lái)講效果仍然不夠好。
而且由于開(kāi)口的存在，一方面使得相同室內(nèi)機(jī)空間容積容納的蒸發(fā)器散熱面積不能達(dá)到最大化；另一方面開(kāi)口的存在改變了蒸發(fā)器各處的空氣流動(dòng)阻力，使得蒸發(fā)器風(fēng)量分布不均勻，開(kāi)口處散熱面積相對(duì)較小而風(fēng)量卻較大，使得制冷劑在管內(nèi)蒸發(fā)不均勻，影響蒸發(fā)器的換熱能力。
由于開(kāi)口的存在，不利于制冷時(shí)產(chǎn)生的冷凝水的流動(dòng)，對(duì)蒸發(fā)器的換熱能力也有一定影響；生產(chǎn)制造時(shí)散熱片開(kāi)口處容易引起倒片，會(huì)影響進(jìn)風(fēng)量。
而且，隨著段數(shù)增多，多段直片式熱交換器組裝零部件也增多多，裝配工藝也相對(duì)復(fù)雜。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的在于提供提供一種壁掛式空調(diào)室內(nèi)機(jī)的蒸發(fā)器，能克服現(xiàn)有空調(diào)蒸發(fā)器的缺陷，提高換熱效率，增加出風(fēng)量，降低噪音，減少室內(nèi)機(jī)的體積。
本發(fā)明的蒸發(fā)器是由兩段直接成型的圓弧形熱交換器組合而成，其中第一段圓弧形熱交換器的一端和第二段圓弧形熱交換器的一端相連接。該蒸發(fā)器與橫流風(fēng)機(jī)組成空調(diào)室內(nèi)機(jī)的風(fēng)道系統(tǒng)。
上述兩段圓弧形熱交換器中，第一段圓弧形熱交換器的長(zhǎng)度大于第二段圓弧形熱交換器的長(zhǎng)度。
上述長(zhǎng)圓弧形熱交換器兩端連線和短圓弧形熱交換器兩端連線的夾角在30度到70度之間。
弧形熱交換器兩端點(diǎn)a、b與橫流風(fēng)輪圓心O的連線夾角θ大于180°。
上述長(zhǎng)圓弧形熱交換器的長(zhǎng)度是短圓弧熱交換器的1.5-3倍。
本發(fā)明的蒸發(fā)器采用直接成型的圓弧形熱交換器，結(jié)構(gòu)緊湊，裝配工藝簡(jiǎn)單，避免了多段直線蒸發(fā)器拼裝組合結(jié)合部的開(kāi)口，增大了換熱器面積，同時(shí)風(fēng)量分布均勻，可降低噪音，提高換熱效率，使換熱器性能得到最大的發(fā)揮，還可減少室內(nèi)機(jī)的體積。


圖1是直片式蒸發(fā)器的結(jié)構(gòu)2是兩段組合式蒸發(fā)器的結(jié)構(gòu)3是多段式蒸發(fā)器的結(jié)構(gòu)4是本發(fā)明的連續(xù)弧形蒸發(fā)器的結(jié)構(gòu)5為采用普通蒸發(fā)器的室內(nèi)機(jī)橫流風(fēng)機(jī)的氣流示意6為采用本發(fā)明的連續(xù)弧形蒸發(fā)器的室內(nèi)機(jī)橫流風(fēng)機(jī)的氣流示意7是四種形式蒸發(fā)器的空調(diào)室內(nèi)機(jī)出風(fēng)口平均流速的比較圖具體實(shí)施方式
本發(fā)明的連續(xù)圓弧形蒸發(fā)器是由兩段直接成型的圓弧形熱交換器組合而成，其中第一段圓弧形熱交換器1的一端和第二段圓弧形熱交換器2的一端相連接。該蒸發(fā)器與橫流風(fēng)機(jī)3組成空調(diào)室內(nèi)機(jī)的風(fēng)道系統(tǒng)。
上述第一圓弧形熱交換器1兩端連線和第二圓弧形熱交換器2兩端連線的夾角α在30度到70度之間。
理想的情況下，熱交換器的弧度與葉輪的弧度相同，使熱交換器各處到葉輪的距離相等，即氣流進(jìn)入葉輪進(jìn)口為徑向，此時(shí)氣流在進(jìn)口流場(chǎng)沒(méi)有折轉(zhuǎn)，進(jìn)氣最為均勻，流動(dòng)損失也最小。但由于空調(diào)外形尺寸的要求，往往難以實(shí)現(xiàn)葉輪同心圓的換熱器布置方式。本發(fā)明采用兩段直接成型的圓弧形熱交換器組合而成，是為了使圓弧形蒸發(fā)器的弧度與葉輪的弧度盡量吻合。弧形蒸發(fā)器上各點(diǎn)至葉輪圓心O的距離Ln的最小值與最大值之比為1∶1-1∶1.5之間。
第一圓弧形熱交換器1的弧度為80°-160°，第二圓弧形熱交換器2的弧度為20°-40°，上述弧形蒸發(fā)器兩端點(diǎn)a、b與橫流風(fēng)輪圓心O的連線夾角θ大于或等于180°。
由于本發(fā)明的弧形熱交換器兩端點(diǎn)a、b與橫流風(fēng)輪圓心O的連線夾角θ大于或等于180°，室內(nèi)機(jī)沒(méi)有A區(qū)域存在。由于圓弧形熱交換器的圓弧基本與葉輪圓周吻合，從而使Ln相差較小，風(fēng)葉從熱交換器各處進(jìn)入的風(fēng)量基本恒定，空氣壓差較小，便葉輪外圓用上各點(diǎn)的流體速度基本保持一樣，渦流基本不使葉輪運(yùn)行時(shí)產(chǎn)生振動(dòng)，風(fēng)葉運(yùn)行比較平穩(wěn)，使室內(nèi)機(jī)的噪聲能控制在較理想狀態(tài)。
圓弧形熱交換器迎風(fēng)面積大，風(fēng)輪可以從多個(gè)方向進(jìn)風(fēng)，室內(nèi)機(jī)風(fēng)量大，室內(nèi)機(jī)空間得到有效地利用，從而使室內(nèi)機(jī)外形結(jié)構(gòu)尺寸更加小型化。
室內(nèi)機(jī)進(jìn)風(fēng)口區(qū)域，存在著一主要空氣流入?yún)^(qū)域，氣流在這一區(qū)域較為集中。如果采用傳統(tǒng)的熱交換器布置方式，不但氣流的進(jìn)口速度大小和方向極其不均勻，密集程度也有很大差別。本發(fā)明的兩段圓弧形熱交換器中，第一段圓弧形熱交換器1的弧長(zhǎng)大于第二段圓弧形熱交換器2的弧長(zhǎng)。使長(zhǎng)圓弧形熱交換器朝向主要空氣流入?yún)^(qū)域，可優(yōu)化進(jìn)口流場(chǎng)，使進(jìn)口速度場(chǎng)均勻。優(yōu)選地，上述長(zhǎng)圓弧形熱交換器的弧長(zhǎng)是短圓弧熱交換器的弧長(zhǎng)的1.5-3倍。
圖5為采用普通蒸發(fā)器的室內(nèi)機(jī)橫流風(fēng)機(jī)3的氣流示意圖。由該圖可看出，風(fēng)機(jī)內(nèi)側(cè)存在一個(gè)能控制整個(gè)氣流流動(dòng)的偏心渦流4，該渦流的旋向與風(fēng)機(jī)的轉(zhuǎn)向一致。這是由于貫流風(fēng)機(jī)結(jié)構(gòu)不同于離心風(fēng)輪和軸流風(fēng)輪，氣流是兩次流經(jīng)葉片，由貫流風(fēng)機(jī)上部的葉片進(jìn)入，從貫流風(fēng)機(jī)下部的葉片流出，造成上下氣流在風(fēng)機(jī)內(nèi)部形成一個(gè)流動(dòng)旋渦4。這種旋渦的大小和位置不同程度地影響室內(nèi)機(jī)的通流能力和噪聲。由于這種內(nèi)渦流的存在，使已經(jīng)排出的空氣又倒流回風(fēng)機(jī)內(nèi)部，這種回流造成了很大的能量損失。貫流風(fēng)機(jī)的效率就取決于這種回流流量在總流量中所占的比例，所以控制這種漩渦的大小和位置將對(duì)改善貫流風(fēng)機(jī)的流場(chǎng)有很大作用。旋渦的大小對(duì)噪聲也有較大的影響，為了降低噪聲并增加風(fēng)量，應(yīng)使旋渦4最小，并遠(yuǎn)離貫流風(fēng)輪3的中心O。
由于普通蒸發(fā)器不同位置到貫流風(fēng)輪的距離值不同，貫流風(fēng)輪轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)，穿過(guò)熱交換器散熱片間隙吸入的進(jìn)氣氣流，氣流在流進(jìn)貫流風(fēng)輪前的方向主要受熱交換器結(jié)構(gòu)的約束，導(dǎo)致風(fēng)輪進(jìn)口的進(jìn)氣角變化大，形成一定的進(jìn)口氣流旋繞速度，影響貫流風(fēng)機(jī)的性能。在Ln(如圖1所示)為較小值區(qū)域處進(jìn)氣氣流比較急速，其它區(qū)域處進(jìn)氣氣流則比較緩慢，使室內(nèi)機(jī)不同區(qū)域的進(jìn)氣氣流存在一定的空氣壓差，風(fēng)輪外圓周上各點(diǎn)的氣流速度也不一樣，在這種情況下，風(fēng)輪內(nèi)的旋渦4加大，旋渦4距離貫流風(fēng)輪3的中心O的距離αR較小，使風(fēng)輪產(chǎn)生波動(dòng)，增大噪聲，而且對(duì)風(fēng)量也有一定的影響。Ln值相差越大，對(duì)噪聲和風(fēng)量的影響也越大。
圖6為采用本發(fā)明的連續(xù)弧形蒸發(fā)器的室內(nèi)機(jī)橫流風(fēng)機(jī)3的氣流示意圖。由圖6可以看出，具有連續(xù)弧形蒸發(fā)器的空調(diào)室內(nèi)機(jī)內(nèi)部漩渦4的渦心距離貫流風(fēng)輪3的中心O的距離αR較大，且漩渦4較小，氣流的回流減少，從而使得室內(nèi)機(jī)內(nèi)部的流通能力增強(qiáng)，增加了出口風(fēng)量。另外，連續(xù)弧形蒸發(fā)器不同位置到貫流風(fēng)輪的距離值L n相差不大，這樣就改善貫流風(fēng)輪各處的進(jìn)氣條件和進(jìn)口處各點(diǎn)氣流的進(jìn)氣方向，減少了流經(jīng)風(fēng)輪時(shí)形成不必要的氣流分離，改善風(fēng)輪的內(nèi)流狀態(tài)，從而減小風(fēng)輪內(nèi)氣流的旋渦半徑，降低氣動(dòng)渦流噪聲。
圖7為圖1-圖4中四種形式熱交換器的空調(diào)室內(nèi)機(jī)出口平均流速的比較。圖中橫坐標(biāo)為風(fēng)機(jī)轉(zhuǎn)速，縱坐標(biāo)為出口空氣平均流速。由圖7可以看出，采用連續(xù)弧形蒸發(fā)器的室內(nèi)機(jī)出口平均流速相對(duì)其它類(lèi)型的蒸發(fā)器要大，這表明采用本發(fā)明的連續(xù)弧形蒸發(fā)器能改善室內(nèi)機(jī)的內(nèi)流特性，增大出口風(fēng)量，從而提高蒸發(fā)器的換熱效率。
由上可以看出本發(fā)明的蒸發(fā)器采用連續(xù)圓弧形蒸發(fā)器，結(jié)構(gòu)緊湊，裝配工藝簡(jiǎn)單，避免了多段直線蒸發(fā)器拼裝組合結(jié)合部的開(kāi)口，增大了換熱器面積，同時(shí)風(fēng)量分布均勻，可降低噪音，提高換熱效率，使換熱器性能得到最大的發(fā)揮。
權(quán)利要求
1.一種壁掛式空調(diào)室內(nèi)機(jī)的連續(xù)圓弧形蒸發(fā)器，該蒸發(fā)器與橫流風(fēng)機(jī)組成一空調(diào)室內(nèi)機(jī)的風(fēng)道系統(tǒng)，其特征在于所述蒸發(fā)器是由兩段直接成型的圓弧形熱交換器組合而成，其中第一段圓弧形熱交換器的一端和第二段圓弧形熱交換器的一端相連接。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的壁掛式空調(diào)室內(nèi)機(jī)的連續(xù)圓弧形蒸發(fā)器，其特征在于所述兩段圓弧形熱交換器中，第一段圓弧形熱交換器的長(zhǎng)度大于第二段圓弧形熱交換器的長(zhǎng)度。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的壁掛式空調(diào)室內(nèi)機(jī)的連續(xù)圓弧形蒸發(fā)器，其特征在于第一圓弧形熱交換器的長(zhǎng)度是第二圓弧熱交換器的長(zhǎng)度的1.5-3倍。
4.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的壁掛式空調(diào)室內(nèi)機(jī)的連續(xù)圓弧形蒸發(fā)器，其特征在于第一圓弧形熱交換器兩端連線和第二圓弧形熱交換器兩端連線的夾角在30°到70°之間。
5.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的壁掛式空調(diào)室內(nèi)機(jī)的連續(xù)圓弧形蒸發(fā)器，其特征在于所述連續(xù)圓弧形蒸發(fā)器兩端點(diǎn)與橫流風(fēng)機(jī)圓心O的連線間的夾角θ大于或等于180°。
6.根據(jù)權(quán)利要求2所述的壁掛式空調(diào)室內(nèi)機(jī)的連續(xù)圓弧形蒸發(fā)器，其特征在于其中第一圓弧形熱交換器的弧度為80°-160°，第二圓弧形熱交換器的弧度為20°-40°
7.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的壁掛式空調(diào)室內(nèi)機(jī)的連續(xù)圓弧形蒸發(fā)器，其特征在于弧形蒸發(fā)器上各點(diǎn)至葉輪圓心的距離的最小值與最大值之比為1∶1-1∶1.5之間。
全文摘要
一種壁掛式空調(diào)室內(nèi)機(jī)的連續(xù)圓弧形蒸發(fā)器，該蒸發(fā)器與橫流風(fēng)機(jī)組成一空調(diào)室內(nèi)機(jī)的風(fēng)道系統(tǒng)，蒸發(fā)器是由兩段直接成型的圓弧形熱交換器組合而成，其中一段圓弧形熱交換器的長(zhǎng)度大于另一段圓弧形熱交換器的長(zhǎng)度，并且連續(xù)圓弧形蒸發(fā)器兩端點(diǎn)與橫流風(fēng)機(jī)圓心O的連線間的夾角θ大于或等于180°。本發(fā)明的蒸發(fā)器結(jié)構(gòu)緊湊，增大了換熱器面積，同時(shí)風(fēng)量分布均勻，可降低噪音，提高換熱效率，使蒸發(fā)器性能得到最大的發(fā)揮，還可減少室內(nèi)機(jī)的體積。
文檔編號(hào)F25B39/02GK101046340SQ20061006606
公開(kāi)日2007年10月3日 申請(qǐng)日期2006年3月28日 優(yōu)先權(quán)日2006年3月28日
發(fā)明者楚人震, 張守信, 梁曉東 申請(qǐng)人:海爾集團(tuán)公司, 青島海爾空調(diào)器有限總公司