專利名稱：房間空調(diào)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明一般涉及蒸汽壓縮空調(diào)設(shè)備，尤其涉及在一種通常安裝于房間窗口之形式的空調(diào)中的部件的排列和構(gòu)造。
蒸汽壓縮空調(diào)設(shè)備工作的基本原理及結(jié)構(gòu)在本領(lǐng)域內(nèi)是眾所周知的。在典型的窗室空調(diào)中，設(shè)備的所有部件均包括在一個殼體中。該殼體有一個內(nèi)部部件，所述內(nèi)部部件包括內(nèi)部致冷劑-空氣(refrigerant-to-air)熱交換器和一個內(nèi)部風(fēng)扇，所述風(fēng)扇使被致冷或致熱房間內(nèi)的空氣通過熱交換器而環(huán)行。該殼體還有一個外部部件。殼體被構(gòu)成使得空氣不能在所述內(nèi)部部件和外部部件間通過的型式。殼體的外部部件包括外部致冷劑-空氣熱交換器。一個通過所述熱交換器使外部空氣環(huán)行的外部風(fēng)扇、通常還包括一系統(tǒng)壓縮機(jī)。其它設(shè)備部件，如膨脹管、控制部件及類似部件則根據(jù)需要或合適而安裝在內(nèi)部部件或外部部件中?？照{(diào)被安裝在一扇窗口或墻上其它的孔中，使得其內(nèi)部部件位于室內(nèi)而外部部件延伸到室外的空間。如果該空調(diào)僅被設(shè)計用于致冷，則外部致冷劑-空氣熱交換器僅用作一冷凝器，而內(nèi)部致冷劑-空氣熱交換器僅用作蒸發(fā)器。如果該空調(diào)被設(shè)計用于既致熱又致冷，即當(dāng)作熱泵使用，則給定的某個熱交換器可根據(jù)設(shè)備的操作方式而起到冷凝器或蒸發(fā)器的作用。
房間空調(diào)的設(shè)計及制造一直致力于提高其功率和效率，并縮小其體積和降低其生產(chǎn)成本。減小安裝于窗口的空調(diào)的體積尤其是高度，優(yōu)點(diǎn)之一是外形較低的設(shè)備將占據(jù)較少的窗口總面積從而留出更多的面積作用透光及觀看。
房間空調(diào)一般被制成使得外部及內(nèi)部風(fēng)扇二者安裝于由單一電動機(jī)驅(qū)動的一根轉(zhuǎn)軸上。所述電動機(jī)轉(zhuǎn)軸平行于殼體底板并延伸入內(nèi)部及外部部件，這一結(jié)構(gòu)可降低成本，但由于軸向流風(fēng)扇是用于外部部件的風(fēng)扇中最有效的一種型式，這就為一給定了結(jié)構(gòu)及功率的空調(diào)的殼體高度施加了一個實用下限。這一限制的產(chǎn)生是由于需要提供穿過外部致冷劑-空氣熱交換器的一給定的最小空氣流。由于風(fēng)扇電動機(jī)和轉(zhuǎn)軸的結(jié)構(gòu)，外部風(fēng)扇的旋轉(zhuǎn)平面必須垂直于殼體的底板，且由于物理上的限制并考慮到噪聲，對于風(fēng)扇的轉(zhuǎn)速有一實用上限。所有這些因素表明外部風(fēng)扇有一最小直徑以提供必需的空氣流且殼體的高度應(yīng)足以包含所述最小直徑。
當(dāng)環(huán)境條件要求空調(diào)以致冷方式工作時，溫暖的環(huán)境空氣通常也是潮濕的。當(dāng)需致冷的空氣流過內(nèi)部致冷劑-空氣熱交換器時，溫度被降低至露點(diǎn)以下，空氣中的潮氣在熱交換器上冷凝成水且冷凝水從熱交換器中排出。必須采取一些手段來處理冷凝水。一種處理方法是在空調(diào)外面接一冷凝排水管。這一方法雖簡單且直接，但也可能不方便、較復(fù)雜且難看，尤其是用于一小房間的空調(diào)時，另一種處理方法是從位于內(nèi)部致冷劑-空氣熱交換器下面的冷凝收集器的一端到空調(diào)的外部部件中的一端設(shè)置一排水通道，在這里提供的一些裝置將冷凝水收集起來并甩射在外部致冷-空氣熱交換器上。由于該熱交換器在致冷方式時作為冷凝器工作，它是熱的，射落于其上的水將蒸發(fā)并以蒸汽形式在通過熱交換器的空氣流中被帶走。這種處理冷凝水的方法除了可以不必使用外部冷凝排水設(shè)備外，還有利于提高設(shè)備的效率，這是因為蒸發(fā)的熱量變換成水有助于冷卻熱交換器中的致冷劑。在一個熱泵型空調(diào)中，使用這種方法很少需要再提供處理外部熱交換器上的冷凝水的裝置。
本發(fā)明是一種通常安裝于房間窗口中的型式的蒸汽壓縮空調(diào)設(shè)備。裝在設(shè)備殼體外部部件中的某些部件的排列及構(gòu)造使得殼體的縱向尺寸可制成最小，因而該單元占據(jù)了最小的窗口總面積(尤其在縱向尺寸上)。用于透光及觀看的窗面積量因而比使用通常結(jié)構(gòu)裝在窗口中的空調(diào)所能提供的面積大。
外部部件風(fēng)扇采用軸向流型式且?guī)в幸煌ǔ４怪辈⒂梢伙L(fēng)扇電動機(jī)直接驅(qū)動的旋轉(zhuǎn)軸。所述風(fēng)扇通過外部部件頂端的一開口將空氣引入外部部件。空氣通過所述部件側(cè)面上的一開口流出外部部件。外部致冷劑-空氣熱交換器被安裝成使得風(fēng)扇排出的空氣在流出外部部件之前必須先經(jīng)過所述熱交換器。外部部件出氣口上的放風(fēng)窗引導(dǎo)空氣朝下排放，從而使排氣不會由于外部風(fēng)扇而重新進(jìn)入殼體。從內(nèi)部致冷劑-空氣熱交換器排出的冷凝水被引至位于殼體外部部件之底部的一冷凝水收集器中。一冷凝水甩射器(由驅(qū)動外部風(fēng)扇的同一電動機(jī)所驅(qū)動)伸入冷凝水收集器并使水從收集器中被引入外部熱交換器的氣流中。
附圖形成了本說明書的一部分。在全部附圖中，同一參考標(biāo)號表示同一部件。


圖1是實施了本發(fā)明的一空調(diào)設(shè)備的側(cè)視圖(部分被剖開)。
圖2是實施了本發(fā)明的一空調(diào)設(shè)備的頂面圖(部分被剖開)。
圖3是可用于本發(fā)明的一冷凝水甩射器的等角視圖。
在圖1示出的部分被剖開的側(cè)視圖中，描述了實施本發(fā)明的一空調(diào)設(shè)備。圖中示出的空調(diào)10被安裝于窗臺51上的窗口里且用窗框52圍繞。空調(diào)10的殼體帶有底板11和頂板12。
設(shè)備的內(nèi)部部件20伸入需被調(diào)節(jié)的空間。部件20包括內(nèi)部致冷劑-空氣熱交換器21和內(nèi)部風(fēng)扇22。設(shè)備服務(wù)空間的空氣通過內(nèi)部進(jìn)氣口25進(jìn)入內(nèi)部部件20，在通過內(nèi)部排氣口23排出內(nèi)部部件20之前，通過熱交換器21(在這里空氣被致熱或致冷)和風(fēng)扇22。
設(shè)備的外部部件30位于空氣需被調(diào)節(jié)的空間之外部。部件30包括外部致冷劑-空氣熱交換器31、外部風(fēng)扇32、外部風(fēng)扇電動機(jī)33和壓縮機(jī)34。外部空氣通過進(jìn)氣口35進(jìn)入外部部件30，在通過排氣放風(fēng)窗41排出外部部件30之前穿過風(fēng)扇32和外部冷凝劑-空氣熱交換器31。放風(fēng)窗41被構(gòu)成可引導(dǎo)被致熱的排氣向下流并離開進(jìn)氣口，從而使排出的空氣將不會通過進(jìn)氣口35“短路循環(huán)”重新流入外部部件。
與風(fēng)扇32同軸且也是直接由電動機(jī)33通過軸的延伸部分46驅(qū)動的是冷凝水甩射器45。甩射器45延伸入冷凝排水收集器44中。有一通道43可用于使排離內(nèi)部熱交換器21的冷凝水從位于熱交換器21之下方的一個地方流入收集器44。收集器44和通道43僅需用作制在殼體底板11中的排水設(shè)備。
圖3描述了用于例如本發(fā)明的應(yīng)用中的一簡單而有效的甩射器。甩射器60為一錐形泵式，其整體形狀是一種截短的錐體，正如可由一般的可隨意使用的喝水杯的通常形狀，濺水錐形壁61的上端形成一開口的頂端且從開口頂端延伸至一較低的下端并由底63封閉。軸孔62被固定于底63的中央并沿圓錐的軸線上升以將甩射器60連接到一驅(qū)動軸上。在底63中有一個或多個洞。當(dāng)甩射器60伸入一液體盛器且正好浸沒底63時，所述液體通過洞64流入甩射器內(nèi)。如果甩射器以足夠快的速度旋轉(zhuǎn)，離心力將導(dǎo)致液體被從甩射器的軸向甩離并濺在濺水錐形壁61上。當(dāng)液體到達(dá)壁61的頂端時，它繼續(xù)向上流并向外流出甩射器60。
在空調(diào)設(shè)備10以致冷方式工作期間，排離熱交換器21的冷凝水通過通道43流出并收集在收集器44中。當(dāng)收集器44中的水位到達(dá)一預(yù)定水位時，水與甩射器46相接觸。甩射器46(最好使用圖3中參考標(biāo)號60所描述的型式)使水上升并散布到從風(fēng)扇32流至熱交換器31的空氣流中。空氣攜帶著水流入熱交換器，在這里，由于熱交換器升高的溫度使水蒸發(fā)。隨后，產(chǎn)生的水蒸汽與排氣一起被帶出空調(diào)設(shè)備10。在內(nèi)部熱交換器21中形成的冷凝水就這樣被處理完成，不需排水管道或其它冷凝水處理裝置。將水處理到外部熱交換器31上提高了設(shè)備10的整體工作效率，這是因為蒸發(fā)冷凝水所必需的熱量變換可用來冷卻流過外部熱交換器31的熱的致冷劑，設(shè)備10即使是處于可逆方式即熱泵形式時也能工作良好，這是因為將不需要處理由甩射器形成于外部熱交換器31上的冷凝水。然而，一些其它的冷凝水處理手段(通常是通過除霜)可能是必需的。
權(quán)利要求
1.一種改進(jìn)的房間空調(diào)(10)，所述空調(diào)包括一帶有一底板(11)和一頂板(12)的殼體，位于所述殼體內(nèi)的一內(nèi)部部件(20)，位于所述殼體內(nèi)的一外部部件(30)，在所述內(nèi)部部件內(nèi)的一內(nèi)部致冷劑-空氣熱交換器(21)，在所述外部部件內(nèi)的一外部致冷劑-空氣熱交換器(31)，一直接由一風(fēng)扇電動機(jī)(33)驅(qū)動的風(fēng)扇(32)，風(fēng)扇和電動機(jī)均位于所述外部部件內(nèi)，一進(jìn)入所述外部部件的外部進(jìn)氣口(35)和一從所述外部部件向外排氣的出氣口(41)，其特征在于，所述風(fēng)扇系軸向流型式且?guī)в幸淮笾律洗怪庇谒鰵んw底板的旋轉(zhuǎn)軸；所述外部進(jìn)氣口位于所述殼體頂部；所述向外排氣口位于所述殼體一側(cè)面上；一空氣流通道穿過所述外部部件，從而使得空氣通過外部進(jìn)氣口進(jìn)入所述外部部件，隨后流過所述風(fēng)扇，流過所述外部致冷劑-空氣熱交換器，再通過所述排氣口流出所述外部部件，排氣放風(fēng)扇被安置在所述空氣流通道中的向外排氣口上，從而使得空氣直接從所述外部進(jìn)氣口流出所述空氣向外排氣口；且甩射裝置(45)伸入所述冷凝液收集器并由所述電動機(jī)驅(qū)動。
2.如權(quán)利要求1所述的房間空調(diào)，其特征在于，所述甩射裝置呈錐形泵型(60)，它包括一截短錐杯包括一上端和一下端，一濺水錐形壁(61)由所述上端延伸至下端并圍繞成一內(nèi)部容積，和一封閉了所述下端的底(63)且具有允許流體流入所述內(nèi)部容積的通道(64);和固定于所述底部用來將所述甩射器裝置連接至所述電動機(jī)的驅(qū)動軸上的裝置。
全文摘要
一外形低矮的房間空調(diào)。所述低矮外形部分是通過其外部部件中部件的排列而達(dá)到的。使空氣穿過外部部件流動的風(fēng)扇采用軸向流型式安裝，從而使其旋轉(zhuǎn)軸大致垂直于殼體的底板，并使所述風(fēng)扇通過殼體的頂部將空氣引入所述外部部件?？諝馔ㄟ^位于殼體側(cè)面的排氣口從外部部件排放出去。在空氣排氣口上的放風(fēng)窗引導(dǎo)排出殼體的空氣離開進(jìn)氣口。一甩射器引導(dǎo)冷凝水的液滴從內(nèi)部致冷劑—空氣熱交換器排入流過外部部件的空氣。所述空氣將冷凝水帶至外部致冷劑—空氣熱交換器上蒸發(fā)?？諝饬鲗a(chǎn)生的水蒸汽帶出所述外部部件。
文檔編號F24F1/02GK1094148SQ9311297
公開日1994年10月26日 申請日期1993年12月22日 優(yōu)先權(quán)日1992年12月23日
發(fā)明者趙國權(quán), 葉海亞M·阿姆魯, 彼得R·布什內(nèi)爾, 艾倫S·德魯克, 埃里奇J·納什 申請人:運(yùn)載器有限公司