壁挂式空调器室内机论文和设计-关婷婷

全文摘要

本实用新型提供了一种壁挂式空调器室内机。其中壁挂式空调器室内机包括：壳体，其内部限定有空腔，壳体包括前面板，前面板中部设置有进风口；第一风道和第二风道，分别限定有朝前的第一出风口和第二出风口，且第一出风口和第二出风口分别位于前面板的上方和下方；蒸发器，设置于对应进风口的空腔内部，配置成对通过进风口进入空腔内的空气进行换热；以及风机，设置于空腔内部且位于蒸发器后侧，配置成使经过蒸发器换热的空气形成风，并通过第一风道由第一出风口吹出和\/或通过第二风道由第二出风口吹出。本实用新型的壁挂式空调器室内机仅通过一个风机实现上下式出风，在有效降低风量损失的同时可以减小风机的占用面积以及整体成本。

主设计要求

1.一种壁挂式空调器室内机，其特征在于，包括：壳体，其内部限定有空腔，所述壳体包括前面板，所述前面板中部设置有进风口；第一风道和第二风道，分别限定有朝前的第一出风口和第二出风口，且所述第一出风口和所述第二出风口分别位于所述前面板的上方和下方；蒸发器，设置于对应所述进风口的空腔内部，配置成对通过所述进风口进入所述空腔内的空气进行换热；以及风机，设置于所述空腔内部且位于所述蒸发器后侧，配置成使经过所述蒸发器换热的空气形成风，并通过所述第一风道由所述第一出风口吹出和\/或通过所述第二风道由所述第二出风口吹出。

设计方案

1.一种壁挂式空调器室内机，其特征在于，包括：

壳体，其内部限定有空腔，所述壳体包括前面板，所述前面板中部设置有进风口；

第一风道和第二风道，分别限定有朝前的第一出风口和第二出风口，且所述第一出风口和所述第二出风口分别位于所述前面板的上方和下方；

蒸发器，设置于对应所述进风口的空腔内部，配置成对通过所述进风口进入所述空腔内的空气进行换热；以及

风机，设置于所述空腔内部且位于所述蒸发器后侧，配置成使经过所述蒸发器换热的空气形成风，并通过所述第一风道由所述第一出风口吹出和\/或通过所述第二风道由所述第二出风口吹出。

2.根据权利要求1所述的壁挂式空调器室内机，其特征在于，

所述风机包括风扇和驱动电机，且所述驱动电机配置成带动所述风扇旋转。

3.根据权利要求2所述的壁挂式空调器室内机，其特征在于，还包括：

第一护板，螺接于所述驱动电机后侧；

蜗壳，与所述第一护板固定，其内部设置有所述风机，且所述蜗壳具有出口；以及

旋转电机，具有多个卡爪，所述第一护板与所述多个卡爪固定，所述旋转电机配置成带动所述第一护板和所述蜗壳旋转，并在所述蜗壳旋转至所述出口与所述第一风道连通时，所述风机形成的风进入所述第一风道；在所述蜗壳旋转至所述出口与所述第二风道连通时，所述风机形成的风进入所述第二风道。

4.根据权利要求3所述的壁挂式空调器室内机，其特征在于，还包括：

第二护板，螺接于所述旋转电机后侧，且

所述壳体还包括后壳，所述第二护板与所述后壳固定。

5.根据权利要求2所述的壁挂式空调器室内机，其特征在于，

所述风扇为层流风扇，所述层流风扇包括：多个环形盘片，彼此间隔地平行设置且具有相同的中心轴线，多个所述环形盘片的中心共同形成有进风通道，经过所述蒸发器的空气通过所述进风通道进入所述多个环形盘片之间的间隙；

所述驱动电机还配置成：驱动所述多个环形盘片旋转，以使靠近所述多个环形盘片表面的空气边界层由内向外旋转移动，从而形成层流风通过所述第一风道由所述第一出风口吹出和\/或通过所述第二风道由所述第二出风口吹出。

6.根据权利要求5所述的壁挂式空调器室内机，其特征在于，

所述层流风扇还包括：驱动圆盘，间隔地平行设置于所述多个环形盘片的一侧；以及连接件，贯穿所述驱动圆盘和所述多个环形盘片，以将所述多个环形盘片连接至所述驱动圆盘，

所述驱动电机还配置成：直接驱动所述驱动圆盘旋转，进而由所述驱动圆盘带动所述多个环形盘片旋转。

7.根据权利要求6所述的壁挂式空调器室内机，其特征在于，

所述驱动圆盘的中心朝向所述多个环形盘片形成有凹槽，所述驱动电机固定设置于所述凹槽中；或者

所述驱动圆盘朝向所述驱动电机的表面为平面，朝向所述多个环形盘片的表面具有圆锥状的凸起部，以引导进入所述层流风扇的空气流动并协助形成所述层流风。

8.根据权利要求6所述的壁挂式空调器室内机，其特征在于，

所述连接件为连接片，所述连接片的横截面具有沿所述环形盘片旋转的方向依次设置的两段曲线，所述两段曲线的弦线长度与所述层流风扇产生的风量为线性关系。

9.根据权利要求8所述的壁挂式空调器室内机，其特征在于，

所述连接片的横截面具有沿所述环形盘片旋转的方向依次设置的双圆弧：内弧和背弧，且所述内弧和所述背弧均朝所述环形盘片旋转的方向凸起，所述内弧和所述背弧具有相同的圆心且平行设置或具有不同的圆心且两端均相交。

10.根据权利要求6所述的壁挂式空调器室内机，其特征在于，所述多个环形盘片按照以下结构中的一种或几种设置：

所述多个环形盘片的内径由远离所述驱动圆盘的一侧至另一侧逐渐缩小；

所述多个环形盘片中相邻两个所述环形盘片之间的间距由远离所述驱动圆盘的一侧至另一侧逐渐增大；

每个所述环形盘片均为由中心至边缘逐渐靠近所述驱动圆盘且向所述驱动圆盘一侧凸起的弧形盘片。

设计说明书

技术领域

本实用新型涉及家用电器技术领域，特别是涉及一种壁挂式空调器室内机。

背景技术

随着社会发展以及人们的生活水平不断提高，各种空气调节装置已经成为人们日常生活中不可或缺的电气设备之一。各种空气调节装置可以在环境温度过高或过低时，帮助人们达到一个能够适应的温度。

目前的空调调节装置主要包括各种类型的空调器以及风扇，由于壁挂式空调器室内机一般挂设于房间的墙壁上，无需占用房间底部的空间，因而应用越来越广泛。但是目前的壁挂式空调器室内机主要采用贯流风扇送风，而贯流风扇往往存在以下问题：出风方向为正前方，虽然有摆叶左右导流，导风板上下导流，但受限于蜗壳结构，其左右送风角度小于80°，上下送风角度小于100°，因此其送风范围非常有限；由于长条形出风口形式，风量集中导致风速较高，所以出风很难避开人，导致出风直吹人现象比较严重；当前贯流风扇主要为前向叶片，叶片周期性的冲击经过的气流，产生明显的旋转噪声，蜗壳配合贯流风扇实现送风效果，在前后蜗舌处也会对气流造成冲击，产生强烈的湍流噪音，在性能指标的限制下，噪音值接近极限。

实用新型内容

本实用新型的一个目的是提供风量损失小、成本低的壁挂式空调器室内机。

本实用新型一个进一步的目的是使壁挂式空调器室内机所在环境的温度更均匀。

特别地，本实用新型提供了一种壁挂式空调器室内机，包括：壳体，其内部限定有空腔，壳体包括前面板，前面板中部设置有进风口；第一风道和第二风道，分别限定有朝前的第一出风口和第二出风口，且第一出风口和第二出风口分别位于前面板的上方和下方；蒸发器，设置于对应进风口的空腔内部，配置成对通过进风口进入空腔内的空气进行换热；以及风机，设置于空腔内部且位于蒸发器后侧，配置成使经过蒸发器换热的空气形成风，并通过第一风道由第一出风口吹出和\/或通过第二风道由第二出风口吹出。

可选地，风机包括风扇和驱动电机，且驱动电机配置成带动风扇旋转。

可选地，壁挂式空调器室内机还包括：第一护板，螺接于驱动电机后侧；蜗壳，与第一护板固定，其内部设置有风机，且蜗壳具有出口；以及旋转电机，具有多个卡爪，第一护板与多个卡爪固定，旋转电机配置成带动第一护板和蜗壳旋转，并在蜗壳旋转至出口与第一风道连通时，风机形成的风进入第一风道；在蜗壳旋转至出口与第二风道连通时，风机形成的风进入第二风道。

可选地，壁挂式空调器室内机还包括：第二护板，螺接于旋转电机后侧，且壳体还包括后壳，第二护板与后壳固定。

可选地，风扇为层流风扇，层流风扇包括：多个环形盘片，彼此间隔地平行设置且具有相同的中心轴线，多个环形盘片的中心共同形成有进风通道，经过蒸发器换热的空气通过进风通道进入多个环形盘片之间的间隙；驱动电机还配置成：驱动多个环形盘片旋转，以使靠近多个环形盘片表面的空气边界层由内向外旋转移动，从而形成层流风通过第一风道由第一出风口吹出和\/或通过第二风道由第二出风口吹出。

可选地，层流风扇还包括：驱动圆盘，间隔地平行设置于多个环形盘片的一侧；以及连接件，贯穿驱动圆盘和多个环形盘片，以将多个环形盘片连接至驱动圆盘，驱动电机还配置成：直接驱动驱动圆盘旋转，进而由驱动圆盘带动多个环形盘片旋转。

可选地，驱动圆盘的中心朝向多个环形盘片形成有凹槽，驱动电机固定设置于凹槽中；或者驱动圆盘朝向驱动电机的表面为平面，朝向多个环形盘片的表面具有圆锥状的凸起部，以引导进入层流风扇的空气流动并协助形成层流风。

可选地，连接件为连接片，连接片的横截面具有沿环形盘片旋转的方向依次设置的两段曲线，两段曲线的弦线长度与层流风扇产生的风量为线性关系。

可选地，连接片的横截面具有沿环形盘片旋转的方向依次设置的双圆弧：内弧和背弧，且内弧和背弧均朝环形盘片旋转的方向凸起，内弧和背弧具有相同的圆心且平行设置或具有不同的圆心且两端均相交。

可选地，多个环形盘片按照以下结构中的一种或几种设置：多个环形盘片的内径由远离驱动圆盘的一侧至另一侧逐渐缩小；多个环形盘片中相邻两个环形盘片之间的间距由远离驱动圆盘的一侧至另一侧逐渐增大；每个环形盘片均为由中心至边缘逐渐靠近驱动圆盘且向驱动圆盘一侧凸起的弧形盘片。

本实用新型的壁挂式空调器室内机，包括：壳体，其内部限定有空腔，壳体包括前面板，前面板中部设置有进风口；第一风道和第二风道，分别限定有朝前的第一出风口和第二出风口，且第一出风口和第二出风口分别位于前面板的上方和下方；蒸发器，设置于对应进风口的空腔内部，配置成对通过进风口进入空腔内的空气进行换热；以及风机，设置于空腔内部且位于蒸发器后侧，配置成使经过蒸发器换热的空气形成风，并通过第一风道由第一出风口吹出和\/或通过第二风道由第二出风口吹出。壁挂式空调器室内机仅通过一个风机实现上下式出风，在有效降低风量损失的同时可以减小风机的占用面积以及整体成本。

进一步地，本实用新型的壁挂式空调器室内机，还包括：第一护板，螺接于驱动电机后侧；蜗壳，与第一护板固定，其内部设置有风机，且蜗壳具有出口；以及旋转电机，具有多个卡爪，第一护板与多个卡爪固定，旋转电机配置成带动第一护板和蜗壳旋转，并在蜗壳旋转至出口与第一风道连通时，风机形成的风进入第一风道；在蜗壳旋转至出口与第二风道连通时，风机形成的风进入第二风道。蜗壳可以匹配壁挂式空调器室内机的工作模式旋转，例如在制冷时，蜗壳可以旋转至出口与第一风道连通，风机形成的风进入第一风道并通过上部的第一出风口吹出，形成天幕式上吹送风；而在制热时，蜗壳可以旋转至出口与第二风道连通，风机形成的风进入第二风道并通过下部的第二出风口吹出，形成下吹地毯式送风，出风方式使得壁挂式空调器室内机所在环境的温度更均匀。

更进一步地，本实用新型的壁挂式空调器室内机，风扇可以为层流风扇，层流风扇包括：多个环形盘片，彼此间隔地平行设置且具有相同的中心轴线，多个环形盘片的中心共同形成有进风通道，经过蒸发器换热的空气通过进风通道进入多个环形盘片之间的间隙；驱动电机还配置成：驱动多个环形盘片旋转，以使靠近多个环形盘片表面的空气边界层由内向外旋转移动，从而形成层流风通过第一风道由第一出风口吹出和\/或通过第二风道由第二出风口吹出。壁挂式空调器室内机设置有层流风机，通过粘性效应实现层流送风，送风过程噪音小、风量高，有效提升用户的使用体验。

根据下文结合附图对本实用新型具体实施例的详细描述，本领域技术人员将会更加明了本实用新型的上述以及其他目的、优点和特征。

附图说明

后文将参照附图以示例性而非限制性的方式详细描述本实用新型的一些具体实施例。附图中相同的附图标记标示了相同或类似的部件或部分。本领域技术人员应该理解，这些附图未必是按比例绘制的。附图中：

图1是根据本实用新型一个实施例的壁挂式空调器室内机的整体结构示意图；

图2是图1中壁挂式空调器室内机的部件爆炸示意图；

图3是根据本实用新型另一个实施例的壁挂式空调器室内机的整体结构示意图；

图4是图3中壁挂式空调器室内机的部件爆炸示意图；

图5是根据本实用新型又一个实施例的壁挂式空调器室内机的整体结构示意图；

图6是图5中壁挂式空调器室内机的部件爆炸示意图；

图7是根据本实用新型再一个实施例的壁挂式空调器室内机的整体结构示意图；

图8是图7中壁挂式空调器室内机的部件爆炸示意图；

图9是图1和图3中壁挂式空调器室内机的局部爆炸示意图；

图10是图5和图7中壁挂式空调器室内机的局部爆炸示意图；

图11是图4和图8中引射混风机构的结构示意图；

图12是图4和图8中引射混风机构的另一视角的结构示意图；

图13是根据本实用新型一个实施例的壁挂式空调器室内机中层流风扇的空气循环示意图；

图14是根据本实用新型一个实施例的壁挂式空调器室内机中层流风扇的送风原理示意图；

图15是根据本实用新型一个实施例的壁挂式空调器室内机中层流风扇的速度分布和受力分布图；

图16是驱动圆盘具有凹槽的层流风扇的结构示意图；

图17是图16中层流风扇的另一视角的结构示意图；

图18是图16中层流风扇的又一视角的结构示意图；

图19是图16中层流风扇的剖视图；

图20是驱动圆盘具有圆锥状凸起部的层流风扇与驱动电机的连接示意图；

图21是图20中层流风扇的另一视角的结构示意图；

图22是图20中层流风扇的横截面示意图；

图23是图22中连接片的弦线长度与风量和风压的关系示意图；

图24是图22中连接片的安装角度与风量和风压的关系示意图；

图25是具有航空叶片的层流风扇的横截面示意图；

图26是图25中层流风扇的航空叶片的安装角度与风量和风压的关系示意图；

图27是多个环形盘片间距渐变的层流风扇与驱动电机的连接示意图；

图28是图27中层流风扇与驱动电机的另一视角的连接示意图；

图29是图27中层流风扇的多个环形盘片间距渐变与风量和风压的关系示意图；

图30是多个环形盘片内径渐变的层流风扇的局部剖视图；

图31是图30中层流风扇的多个环形盘片内径渐变与风量和风压的关系示意图；

图32是环形盘片为弧形盘片的层流风扇的多个环形盘片在经过中心轴线的同一纵截面上的内外径连线的圆心角示意图；以及

图33是图32中的圆心角与风量和风压的关系示意图。

具体实施方式

本实施例提供了一种壁挂式空调器室内机，可以仅通过一个风机实现上下式出风，在有效降低风量损失的同时可以减小风机的占用面积以及整体成本。图1是根据本实用新型一个实施例的壁挂式空调器室内机300的整体结构示意图；图2是图1中壁挂式空调器室内机300的部件爆炸示意图；图3是根据本实用新型另一个实施例的壁挂式空调器室内机300的整体结构示意图；图4是图3中壁挂式空调器室内机300的部件爆炸示意图；图5是根据本实用新型又一个实施例的壁挂式空调器室内机300的整体结构示意图；图6是图5中壁挂式空调器室内机300的部件爆炸示意图；图7是根据本实用新型再一个实施例的壁挂式空调器室内机300的整体结构示意图；图8是图7中壁挂式空调器室内机300的部件爆炸示意图；图9是图1和图3中壁挂式空调器室内机300的局部爆炸示意图；图10是图5和图7中壁挂式空调器室内机300的局部爆炸示意图；图11是图4和图8中引射混风机构830的结构示意图；图12是图4和图8中引射混风机构830的另一视角的结构示意图。图13是根据本实用新型一个实施例的壁挂式空调器室内机300中层流风扇100的空气循环示意图，图14是根据本实用新型一个实施例的壁挂式空调器室内机300中层流风扇100的送风原理示意图，图15是根据本实用新型一个实施例的壁挂式空调器室内机300中层流风扇100的速度分布和受力分布图。图16是驱动圆盘30具有凹槽32的层流风扇100的结构示意图，图17是图16中层流风扇100的另一视角的结构示意图，图18是图16中层流风扇100的又一视角的结构示意图，图19是图16中层流风扇100的剖视图。如图1至图13所示，壁挂式空调器室内机300一般性地可以包括：壳体310、第一风道811和第二风道812、蒸发器382和风机。

其中，壳体310的内部限定有空腔，壳体310包括前面板311，前面板311中部设置有进风口330。进风口330处可以设置为进风栅的形式，能够将室内空气通过不同方向吸入空腔内部并对空气进行过滤。壳体310还可以包括后壳312，如图2和图6所示，后壳312可以包括后面板315和两个侧面板316；如图4和图8所示，后壳312可以包括后面板315、顶板313和两个侧面板316。

第一风道811和第二风道812，分别限定有朝前的第一出风口321和第二出风口322，且第一出风口321和第二出风口322分别位于前面板311的上方和下方。如图2和图6所示，第一风道811独立限定有第一出风口321；第二风道812独立限定有第二出风口322。如图3、图4、图7和图8所示，第一风道811和顶板313共同限定有第一出风口321；第二风道812独立限定有第二出风口322。

蒸发器382可以设置于对应进风口330的空腔内部，配置成对通过进风口330进入空腔内的空气进行换热。其中蒸发器382可以为平板状且与前面板311平行设置。蒸发器382下方还可以设置有接水盘(图中未示出)，以承接蒸发器382产生的冷凝水。风机，设置于空腔内部且位于蒸发器382后侧，配置成使经过蒸发器382换热的空气形成风，并通过第一风道811由第一出风口321吹出和\/或通过第二风道812由第二出风口322吹出。

其中，风机可以包括风扇和驱动电机20，且驱动电机20配置成带动风扇旋转。壁挂式空调器室内机300还可以包括：第一护板821、蜗壳520以及旋转电机823。第一护板821可以通过螺钉825螺接于驱动电机20后侧。蜗壳520与第一护板821固定，其内部设置有风机，且蜗壳520具有出口521。旋转电机823具有多个卡爪824，第一护板821与多个卡爪824固定，旋转电机823配置成带动第一护板821和蜗壳520旋转，并在蜗壳520旋转至出口521与第一风道811连通时，风机形成的风进入第一风道811；在蜗壳520旋转至出口521与第二风道812连通时，风机形成的风进入第二风道812。壁挂式空调器室内机300还可以包括：第二护板822，螺接于旋转电机823后侧，且第二护板822可以与后壳312固定。

需要说明的是，蜗壳520可以持续旋转，也可以旋转至某状态时停止。在一种优选的实施例中，蜗壳520可以匹配壁挂式空调器室内机300的工作模式旋转，例如在制冷时，蜗壳520可以旋转至出口521与第一风道811连通，风机形成的风进入第一风道811并通过上部的第一出风口321吹出，形成天幕式上吹送风；而在制热时，蜗壳520可以旋转至出口521与第二风道812连通，风机形成的风进入第二风道812并通过下部的第二出风口322吹出，形成下吹地毯式送风，这种出风方式可以使壁挂式空调器室内机300所在环境的温度更均匀。

在一种优选的实施例中，如图3、图4、图7、图8和图11所示，壁挂式空调器室内机300还可以包括：引射混风机构830，设置于第一出风口321和\/或第二出风口322处，配置成加速风机形成的风，引入壁挂式空调器室内机300所在环境中的空气并与风机形成的风充分混合后送出。其中，引射混风机构830可以包括引射区831和混风区832，引射区831具有引射口833，混风区832具有混风口834，引射混风机构830还配置成：在风机形成的风经过引射口833时分区加速，同时在引射区831形成负压井，将壁挂式空调器室内机300所在环境中的空气引入负压井，同时与风机形成的风在混风口834处充分混合后送出。

具体地，如图5至图8、图10所示，风机可以是离心风机510，离心风机510包括离心风扇511和驱动电机20。如图10所示，离心风扇511可以包括：端板512、进风圈513以及叶轮514，其中叶轮514设置于端板512的边缘和进风圈513之间。端板512的中心朝向进风圈513形成有凹陷(图中未示出)，驱动电机20固定设置于凹陷中。驱动电机20还可以配置成：直接驱动端板512旋转，进而由端板512带动叶轮514和进风圈513旋转。

如图1至图4、图9所示，风机还可以为层流风机110，层流风机110包括层流风扇100和驱动电机20。其中层流风扇100包括：多个环形盘片10，彼此间隔地平行设置且具有相同的中心轴线，多个环形盘片10的中心共同形成有进风通道11，经过蒸发器382换热的空气通过进风通道11进入多个环形盘片10之间的间隙。驱动电机20还配置成驱动多个环形盘片10旋转，以使靠近多个环形盘片10表面的空气边界层13由内向外旋转移动，从而形成层流风通过第一风道811由第一出风口321吹出和\/或通过第二风道812由第二出风口322吹出。需要说明的是，本实施例的层流风扇100的多个环形盘片10均与前面板311平行设置，即进风通道11垂直于前面板311。

具体地，驱动电机20驱动多个环形盘片旋转，以使多个环形盘片与彼此之间的空气接触并相互运动，进而使靠近多个环形盘片表面的空气边界层13因粘性效应被旋转的多个环形盘片带动由内向外旋转移动形成层流风。多个环形盘片之间的间隙形成有多个排风口12，每个排风口12均能够实现360°送风。

如图13所示，层流风扇100还可以包括：驱动圆盘30和连接件。其中驱动圆盘30间隔地平行设置于多个环形盘片10的一侧。连接件，贯穿驱动圆盘30和多个环形盘片10，以将多个环形盘片10连接至驱动圆盘30。如图16所示，连接件可以是连接片40。驱动电机20还可以配置成：直接驱使驱动圆盘30旋转，进而由驱动圆盘30带动多个环形盘片10旋转。也就是说，上文中提到的驱动电机20配置成驱动多个环形盘片10旋转是依赖于驱动电机20先带动驱动圆盘30旋转，再由驱动圆盘30带动多个环形盘片10旋转。在一种具体的实施例中，驱动圆盘30的半径和多个环形盘片10的外径相同，可以均设置在一定的范围，例如170㎜至180㎜，从而对层流风扇100横向的占用体积进行约束，配合限定环形盘片10的数量和相邻两个环形盘片10之间的间距，对层流风扇100纵向的厚度进行约束，可以有效约束层流风扇100的整体占用体积。需要说明的是，环形盘片10的内径指的是其内圆周的半径；外径指的是其外圆周的半径。上述环形盘片10外径的具体数值仅为例举，而并非对本实用新型的限定。

如图13所示，多个环形盘片10的中心共同形成有进风通道11，以使层流风扇100外部的空气进入。多个环形盘片10彼此之间的间隙形成有多个排风口12，以供层流风吹出。空气边界层13由内向外旋转移动形成层流风的过程是离心运动，因而离开排风口12时的速度要大于进入进风通道11时的速度。层流风扇100的排风口12与进风通道11进口处的压力差为风压。层流风扇100的送风原理主要来源于尼古拉·特斯拉发现的“特斯拉涡轮机”。特斯拉涡轮机主要利用流体的“层流边界层效应”或者“粘性效应”实现对“涡轮盘片”做功的目的。本实施例的层流风扇100通过驱动电机20驱使驱动圆盘30，驱动圆盘30带动多个环形盘片10高速旋转，各环形盘片10间隔内的空气接触并发生相互运动，则靠近各环形盘片10表面的空气边界层13因受粘性剪切力τ作用，被旋转的环形盘片10带动由内向外旋转移动形成层流风。

图15示出的就是空气边界层13受到的粘性剪切力分布τ(y)和速度分布u(y)的示意图。空气边界层13受到的粘性剪切力实际上是各环形盘片10对空气边界层13产生的阻力。图15中的横坐标轴指的是空气边界层13的的移动方向上的距离，纵坐标轴指的是空气边界层13在与移动方向垂直的方向上的高度。v_{e<\/sub>为空气边界层13内每一点的气流速度，δ为空气边界层13的厚度，τ_{w<\/sub>为环形盘片10表面处的粘性剪切力。τ(y)和u(y)中的变量y指的是空气边界层13在与移动方向垂直的方向上截面的高度，L为环形盘片10内圆周的某一点与环形盘片10表面某一点之间的距离。则τ(y)是在该距离L处，空气边界层13截面的高度为y时受到的粘性剪切力分布；u(y)是在该距离L处，空气边界层13截面的高度为y时的速度分布。}}

如图16至图19所示，驱动圆盘30的中心可以朝向多个环形盘片10形成有凹槽32，驱动电机20可以固定设置于凹槽32中。在另一种实施例中，图20是驱动圆盘30具有圆锥状凸起部31的层流风扇100与驱动电机20的连接示意图，图21是图20中层流风扇100的另一视角的结构示意图，图22是图20中层流风扇100的横截面示意图。图20至图22中的层流风扇100的驱动圆盘30朝向驱动电机20的表面为平面，朝向多个环形盘片10的表面具有圆锥状的凸起部31，以引导进入层流风扇100的空气流动并协助形成层流风。

驱动圆盘30的主要作用在于固定承接驱动电机20，并与多个环形盘片10通过连接件实现连接，以在驱动电机20驱使驱动圆盘30旋转时带动多个环形盘片10旋转。对于图20至图22所示的层流风扇，由于驱动圆盘30朝向驱动电机20的表面为平面，驱动电机20固定设置于驱动圆盘30的平面一侧。而图20至图22所示的层流风扇100的驱动圆盘30朝向多个环形盘片10的表面具有圆锥状的凸起部31，可以有效引导通过进风通道11进入层流风扇100的空气进入各环形盘片10之间的间隙，进而提高形成层流风的效率。

在一种优选的实施例中，连接件为连接片40，连接片40的横截面具有沿环形盘片10旋转的方向依次设置的两段曲线，两段曲线的弦线长度与层流风扇100产生的风量为线性关系。连接片40可以设置为多个，且均匀间隔地贯穿驱动圆盘30和多个环形盘片10。多个连接片40均匀间隔地贯穿驱动圆盘30和多个环形盘片10，可以保证驱动圆盘30和多个环形盘片10的连接关系稳固，进而保证在驱动电机20驱使驱动圆盘30旋转时，驱动圆盘30可以稳定地带动多个环形盘片10旋转，提高层流风扇100的工作可靠性。

需要说明的是，两段曲线41、42可以是圆弧、非圆弧的弧线、直线等线条，直线可以作为一种特殊的曲线。在曲线41两端点之间的距离与曲线42两端点之间的距离相同时，弦线51长度可以是曲线41或曲线42两端点之间的距离。在曲线41两端点之间的距离与曲线42两端点之间的距离不同时，若曲线41和曲线42两端均不相交，则弦线51长度可以是连接片40的横截面除曲线41、42之外的曲线中点的连线长度；若曲线41和曲线42只有一端相交，则弦线51长度可以是连接片40的横截面除曲线41、42之外的曲线中点与相交的端点的连线长度。

如图22所示，连接片40可以为双圆弧叶片401，其横截面具有沿环形盘片10旋转的方向依次设置的双圆弧：内弧41和背弧42，且内弧41和背弧42均朝环形盘片10旋转的方向凸起，具有相同的圆心且平行设置。图22实际上示出的是俯视层流风扇100时的横截面示意图，驱动电机20驱动环形盘片10顺时针旋转，背弧42和内弧41凸起的方向与环形盘片10旋转的方向一致。在其他一些实施例中，驱动电机20还可以驱动环形盘片10逆时针旋转，此时的背弧42和内弧41的凸起方向可以与图22中示出的相反。

图23是图22中连接片40的弦线51长度与风量和风压的关系示意图。由于图22中层流风扇100的连接片40为双圆弧叶片401，内弧41两端点之间的距离和背弧42两端点之间的距离相同，弦线51长度可以是内弧41或背弧42两端点之间的距离。图23中横坐标轴Bladechord指的是层流风扇100的连接片40的弦线51长度，左纵坐标轴Mass flow rate指的是风量，右纵坐标轴Pressure rise指的是风压。具体地，图23示出的是在层流风扇100的环形盘片10外径、内径、层数、间距、厚度、连接片40的安装角度、驱动电机20的转速均保持不变时，弦线51长度与风量和风压的关系示意图。本实施例的连接片40的安装角度可以是：在连接片40和环形盘片10的同一横截面上，内弧41两端点之间的弦线51与经过弦线51中点的环形盘片10的外径52形成的夹角。

在上述提及的各参数均保持不变时，例如在一种优选的实施例中，层流风扇100的环形盘片10外径为175㎜，环形盘片10内径为115㎜，环形盘片10的层数为8层，环形盘片10的间距为13.75㎜，环形盘片10的厚度为2㎜，连接片40的安装角度为25.5°，驱动电机20的转速为1000rpm(revolutions per minute，转\/分钟)，可以发现增加弦线51长度之后，风量和风压均有大幅度的提高，且基本呈线性。考虑到壁挂式空调器室内机300的内在空间有限，对层流风扇100的整体占用体积需要有一定约束。在环形盘片10的外径和内径一定的情况下，虽然弦线51越长，层流风扇100的风量和风压越大，但是也要对弦线51长度进行一定的约束，避免连接片10过度贯穿环形盘片10，导致层流风扇100稳定度下降。总而言之，可以将弦线51长度设置为可达到的最大范围，使得层流风扇100的风量和风压能够满足用户的使用需求。

因此，在上述优选的实施例中，在保证层流风扇100的稳定度的前提下，将弦线51长度设置为可达到的最大范围为：40㎜至42㎜。并且，在将弦线51长度设置为42㎜时，层流风扇100的风量可以达到1741m^{3<\/sup>\/h，风压可以达到118.9Pa，完全可以满足用户的使用需求。此时环形盘片10外径与内径之差为60㎜，弦线51长度设置为42㎜可以使得内弧41和背弧42的两端与环形盘片10的内圆周和外圆周分别有9㎜左右的距离，在保证层流风扇100的稳定度的前提下，将弦线51长度设置为可达到的最大范围，使得层流风扇100的风量和风压能够满足用户的使用需求。}

图24是图22中连接片40的安装角度α与风量和风压的关系示意图。由于图22中层流风扇100的连接片40可以为双圆弧叶片401，连接片40的安装角度α实际上指的是：在双圆弧叶片401和环形盘片10的同一横截面上，内弧41两端点之间的弦线51与经过弦线51中点的环形盘片10的外径52形成的夹角。图24中横坐标轴Metal angle(α)指的是层流风扇100的双圆弧叶片401的安装角度，即在双圆弧叶片401和环形盘片10的同一横截面上，内弧41两端点之间的弦线51与经过弦线51中点的环形盘片10的外径52形成的夹角。左纵坐标轴Mass flow rate指的是风量，右纵坐标轴Pressure rise指的是风压。具体地，图24示出的是在层流风扇100的环形盘片10外径、内径、层数、间距、厚度、双圆弧叶片401的弦长、驱动电机20的转速均保持不变时，安装角度α与风量和风压的关系示意图。本实施例的双圆弧叶片401的弦长可以是内弧41或背弧42的两端点之间的直线距离。

在上述提及的各参数均保持不变时，例如在一种优选的实施例中，层流风扇100的环形盘片10外径为175㎜，环形盘片10内径为115㎜，环形盘片10的层数为8层，环形盘片10的间距为13.75㎜，环形盘片10的厚度为2㎜，双圆弧叶片401的弦长为35㎜，驱动电机20的转速为1000rpm(revolutions per minute，转\/分钟)，此时综合风量和风压考虑，双圆弧叶片401的安装角度α可以设置为-5°至55°。需要说明的是，在沿环形盘片10旋转的方向上依次为内弧41两端点之间的弦线51、经过弦线51中点的环形盘片10的外径52时，安装角度α为正数；在沿环形盘片10旋转的方向上依次为经过弦线51中点的环形盘片10的外径52、内弧41两端点之间的弦线51时，安装角度α为负数。

图25是具有航空叶片402的层流风扇100的横截面示意图，图26是图25中层流风扇100的航空叶片402的安装角度α与风量和风压的关系示意图。在一种具体的实施例中，连接片40还可以是航空叶片402。航空叶片402的横截面具有朝环形盘片10旋转的方向凸起的双圆弧，且双圆弧包括沿环形盘片10旋转的方向依次设置的内弧41和背弧42，内弧41和背弧42具有不同的圆心且两端均相交。图25实际上示出的是俯视层流风扇100时的横截面示意图，驱动电机20驱动环形盘片10顺时针旋转，背弧42和内弧41凸起的方向与环形盘片10旋转的方向一致。在其他一些实施例中，驱动电机20还可以驱动环形盘片10逆时针旋转，此时的背弧42和内弧41的凸起方向可以与图25中示出的相反。

图26中的航空叶片402的安装角度α实际上指的是：在航空叶片402和环形盘片10的同一横截面上，内弧41或背弧42两端点之间的弦线51与经过弦线51中点的环形盘片10的外径52形成的夹角。图26中横坐标轴Metal angle(α)指的是层流风扇100的航空叶片402的安装角度，即在航空叶片402和环形盘片10的同一横截面上，内弧41或背弧42两端点之间的弦线51与经过弦线51中点的环形盘片10的外径52形成的夹角。左纵坐标轴Mass flow rate指的是风量，右纵坐标轴Pressure rise指的是风压。具体地，图26示出的是在层流风扇100的环形盘片10外径、内径、层数、间距、厚度、航空叶片402的弦长、驱动电机20的转速均保持不变时，安装角度α与风量和风压的关系示意图。本实施例的航空叶片402的弦长可以是内弧41或背弧42的两端点之间的直线距离，即弦线51的长度。

在上述提及的各参数均保持不变时，例如在一种优选的实施例中，层流风扇100的环形盘片10外径为175㎜，环形盘片10内径为115㎜，环形盘片10的层数为8层，环形盘片10的间距为13.75㎜，环形盘片10的厚度为2㎜，航空叶片402的弦长为35㎜，驱动电机20的转速为1000rpm(revolutions per minute，转\/分钟)，此时综合风量和风压考虑，航空叶片402的安装角度α可以设置为-50°至15°。

图27是多个环形盘片10间距渐变的层流风扇100与驱动电机20的连接示意图，图28是图27中层流风扇100与驱动电机20的另一视角的连接示意图，图29是图27中层流风扇100的多个环形盘片10间距渐变与风量和风压的关系示意图。

如图27和图28所示，层流风扇100的连接件还可以为连接杆60。连接杆60也可以设置为多个，且均匀间隔地贯穿驱动圆盘30和多个环形盘片10，以保证驱动圆盘30和多个环形盘片10的连接关系稳固，进而保证在驱动电机20驱使驱动圆盘30旋转时，驱动圆盘30可以稳定地带动多个环形盘片10旋转，提高层流风扇100的工作可靠性。随着相邻两个环形盘片10之间的间距由远离驱动圆盘30的一侧至另一侧逐渐增大，会有效提升层流风扇100的风量，使得层流风扇100的出风满足用户的使用需求。在一种优选的实施例中，相邻两个环形盘片10之间的间距变化量相同，也就是说，相邻两个环形盘片10之间的间距由远离驱动圆盘30的一侧至另一侧增大的数值相同。

图29中横坐标轴shrinking uniform expanding Plate distance increase指的是沿着由远离驱动圆盘30的一侧至另一侧的方向相邻两个环形盘片10之间的间距的变化量，左纵坐标轴Mass flow rate指的是风量，右纵坐标轴Pressure rise指的是风压。并且，相邻两个环形盘片10之间的间距变化量相同，也就是说，相邻两个环形盘片10之间的间距增大或缩小的数值相同。

具体地，图29示出的是在层流风扇100的环形盘片10外径、内径、数量、厚度、驱动电机20的转速均保持不变时，多个环形盘片10间距渐变与风量和风压的关系示意图。如图29所示，在上述提及的各参数均保持不变时，多个环形盘片10中每两个相邻的环形盘片10之间的间距由远离驱动圆盘30的一侧至另一侧逐渐变化对风量影响较大，对风压影响很小。当横坐标轴表示的沿着由远离驱动圆盘30的一侧至另一侧的方向相邻两个环形盘片10之间的间距的变化量为正数时，说明多个环形盘片10中每两个相邻的环形盘片10之间的间距由远离驱动圆盘30的一侧至另一侧逐渐增大；当横坐标轴表示的沿着由远离驱动圆盘30的一侧至另一侧的方向相邻两个环形盘片10之间的间距的变化量为负数时，说明多个环形盘片10中每两个相邻的环形盘片10之间的间距由远离驱动圆盘30的一侧至另一侧逐渐缩小。

由图29可知，多个环形盘片10中每两个相邻的环形盘片10之间的间距变化量为-1㎜、1㎜和2㎜时，层流风扇100的风量和风压均有很大的改善。综合考虑层流风扇100的风量和风压，将多个环形盘片10中每两个相邻的环形盘片10之间的间距设置为由远离驱动圆盘30的一侧至另一侧逐渐增大。在一种优选的实施例中，层流风扇100的环形盘片10外径为175㎜，环形盘片10内径为115㎜，环形盘片10的数量为8个，环形盘片10的厚度为2㎜，驱动电机20的转速为1000rpm(revolutions per minute，转\/分钟)，此时综合层流风扇100的风量与风压的全面考虑，可以设置8个环形盘片10中相邻两个环形盘片10之间的间距由远离驱动圆盘30的一侧至另一侧可以依次设置为：13.75㎜、14.75㎜、15.75㎜、16.75㎜、17.75㎜、18.75㎜、19.75㎜，即相邻两个环形盘片10之间的间距由远离驱动圆盘30的一侧至另一侧依次增大1㎜。需要说明的是，多个环形盘片10中相邻两个环形盘片10之间的间距由远离驱动圆盘30的一侧至另一侧逐渐增大，实际上是指沿着气流在进风通道11中流动的方向，相邻两个环形盘片10之间的间距逐渐增大。

图30是多个环形盘片10内径渐变的层流风扇100的局部剖视图，图31是图30中层流风扇100的多个环形盘片10内径渐变与风量和风压的关系示意图。随着多个环形盘片10的内径由远离驱动圆盘30的一侧至另一侧逐渐缩小，会有效提升层流风扇100的风量，使得层流风扇100的出风满足用户的使用需求。在一种优选的实施例中，相邻两个环形盘片10的内径变化量相同，也就是说，多个环形盘片10的内径由远离驱动圆盘30的一侧至另一侧缩小的数值相同。

图31中横坐标轴shrinking uniform expanding Inner radius increase指的是每一个环形盘片10的内径与下方相邻的环形盘片10的内径的变化量，左纵坐标轴Massflow rate指的是风量，右纵坐标轴Pressure rise指的是风压。具体地，图31示出的是在层流风扇100的环形盘片10外径、间距、数量、厚度、驱动电机20的转速均保持不变时，多个环形盘片10内径渐变与风量和风压的关系示意图。如图31所示，在上述提及的各参数均保持不变时，多个环形盘片10的内径由远离驱动圆盘30的一侧至另一侧逐渐变化对风量影响较大，对风压影响很小。当横坐标轴表示的每一个环形盘片10的内径与下方相邻的环形盘片10的内径的变化量为正数时，说明多个环形盘片10的内径由远离驱动圆盘30的一侧至另一侧逐渐增加；当横坐标轴表示的每一个环形盘片10的内径与下方相邻的环形盘片10的内径的变化量为负数时，说明多个环形盘片10的内径由远离驱动圆盘30的一侧至另一侧逐渐缩小。

由图31可知，多个环形盘片10的内径由远离驱动圆盘30的一侧至另一侧逐渐缩小时，层流风扇100的风量有所增加，风压稍有减小；多个环形盘片10的内径由远离驱动圆盘30的一侧至另一侧逐渐增加时，层流风扇100的风压稍有增加，风量减小很多。因而综合考虑层流风扇100的风量和风压，将多个环形盘片10的内径设置为由远离驱动圆盘30的一侧至另一侧逐渐缩小。

在一种优选的实施例中，层流风扇100的环形盘片10外径为175㎜，环形盘片10的间距为13.75㎜，环形盘片10的数量为8个，环形盘片10的厚度为2㎜，驱动电机20的转速为1000rpm(revolutions per minute，转\/分钟)，此时综合层流风扇100的风量与风压的全面考虑，可以设置每一个环形盘片10的内径与下方相邻的环形盘片10的内径的变化量为-5mm。即8个环形盘片10的内径由远离驱动圆盘30的一侧至另一侧可以依次设置为：115㎜、110㎜、105㎜、100㎜、95㎜、90㎜、85㎜、80㎜，每一个环形盘片10的内径都比下方相邻的环形盘片10的内径缩小5㎜。需要说明的是，上文中环形盘片10的间距具体指的是相邻两个环形盘片10之间的间距。而且需要强调的是，多个环形盘片10的内径由远离驱动圆盘30的一侧至另一侧逐渐缩小，实际上是指沿着气流在进风通道11中流动的方向，多个环形盘片10的内径逐渐缩小。

图32是环形盘片10为弧形盘片的层流风扇100的多个环形盘片10在经过中心轴线的同一纵截面上的内外径连线的圆心角示意图，图33是图32中的圆心角与风量和风压的关系示意图。图32中的层流风扇100的每个环形盘片10均为由中心至边缘逐渐靠近驱动圆盘30且向驱动圆盘30一侧凸起的弧形盘片。弧形盘片相较平面盘片可以使得外部空气进入层流风扇100的角度更加符合流体流动，从而更利于外部的空气进入层流风扇100，有效减少风量损失。此外，多个环形盘片10的内径由远离驱动圆盘30的一侧至另一侧逐渐缩小，且多个环形盘片10在经过中心轴线的同一纵截面上的内外径连线形成有圆心角θ。

图33中横坐标轴θ指的是多个环形盘片10在经过中心轴线的同一纵截面上的内外径连线的圆心角，左纵坐标轴Mass flow rate指的是风量，右纵坐标轴Pressure rise指的是风压。具体地，图33示出的是在层流风扇100的环形盘片10外径、层数、间距、厚度、驱动电机20的转速均保持不变时，圆心角θ与风量和风压的关系示意图。如图33所示，在上述提及的各参数均保持不变时，随着圆心角θ逐渐增大，层流风扇100的风量先增大后减小，而风压有少许上升。在一种优选的实施例中，层流风扇100的环形盘片10外径为175㎜，环形盘片10的层数为10层，环形盘片10的间距为13.75㎜，环形盘片10的厚度为2㎜，驱动电机20的转速为1000rpm(revolutions per minute，转\/分钟)，此时综合风量和风压考虑，多个环形盘片10在经过中心轴线的同一纵截面上的内外径连线的圆心角θ可以设置为9°至30°。并且如图33所示，在圆心角θ设置为15°时，层流风扇100的风量达到最大值。

本实施例的壁挂式空调器室内机300，包括：壳体310，其内部限定有空腔，壳体310包括前面板311，前面板311中部设置有进风口330；第一风道811和第二风道812，分别限定有朝前的第一出风口321和第二出风口322，且第一出风口321和第二出风口322分别位于前面板311的上方和下方；蒸发器382，设置于对应进风口330的空腔内部，配置成对通过进风口330进入空腔内的空气进行换热；以及风机，设置于空腔内部且位于蒸发器382后侧，配置成使经过蒸发器382换热的空气形成风，并通过第一风道811由第一出风口321吹出和\/或通过第二风道812由第二出风口322吹出。壁挂式空调器室内机300仅通过一个风机实现上下式出风，在有效降低风量损失的同时可以减小风机的占用面积以及整体成本。

进一步地，本实用新型的壁挂式空调器室内机300，还包括：第一护板821、蜗壳520以及旋转电机823。第一护板821螺接于驱动电机20后侧。蜗壳520与第一护板821固定，其内部设置有风机，且蜗壳520具有出口521。旋转电机823具有多个卡爪824，第一护板821与多个卡爪824固定，旋转电机823配置成带动第一护板821和蜗壳520旋转，并在蜗壳520旋转至出口521与第一风道811连通时，风机形成的风进入第一风道811；在蜗壳520旋转至出口521与第二风道812连通时，风机形成的风进入第二风道812。蜗壳520可以匹配壁挂式空调器室内机300的工作模式旋转，例如在制冷时，蜗壳520可以旋转至出口521与第一风道811连通，风机形成的风进入第一风道811并通过上部的第一出风口321吹出，形成天幕式上吹送风；而在制热时，蜗壳520可以旋转至出口521与第二风道812连通，风机形成的风进入第二风道812并通过下部的第二出风口322吹出，形成下吹地毯式送风，这种出风方式可以使壁挂式空调器室内机300所在环境的温度更均匀。

更进一步地，本实用新型的壁挂式空调器室内机300，风扇可以为层流风扇100，层流风扇100包括：多个环形盘片10，彼此间隔地平行设置且具有相同的中心轴线，多个环形盘片10的中心共同形成有进风通道11，经过蒸发器382换热的空气通过进风通道11进入多个环形盘片10之间的间隙。驱动电机20还配置成驱动多个环形盘片10旋转，以使靠近多个环形盘片10表面的空气边界层13由内向外旋转移动，从而形成层流风通过第一风道811由第一出风口321吹出和\/或通过第二风道812由第二出风口322吹出。壁挂式空调器室内机300设置有层流风机110，通过粘性效应实现层流送风，送风过程噪音小、风量高，有效提升用户的使用体验。

本领域技术人员应理解，在没有特别说明的情况下，本实用新型实施例中所称的“上”、“下”、“左”、“右”、“前”、“后”等用于表示方位或位置关系的用语是以壁挂式空调器室内机300的实际使用状态为基准而言的，这些用语仅是为了便于描述和理解本实用新型的技术方案，而不是指示或暗示所指的装置或部件必须具有特定的方位，因此不能理解为对本实用新型的限制。

至此，本领域技术人员应认识到，虽然本文已详尽示出和描述了本实用新型的多个示例性实施例，但是，在不脱离本实用新型精神和范围的情况下，仍可根据本实用新型公开的内容直接确定或推导出符合本实用新型原理的许多其他变型或修改。因此，本实用新型的范围应被理解和认定为覆盖了所有这些其他变型或修改。

设计图

壁挂式空调器室内机论文和设计

壁挂式空调器室内机论文和设计-关婷婷

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主设计要求

设计方案

设计说明书

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