吊顶式空调室内机论文和设计-张蕾

全文摘要

本实用新型提供了一种吊顶式空调室内机，用于吊装在室内屋顶，以在运行时向室内供应冷风或热风，其包括：壳体，其用于直接或间接地与屋顶相连；和照明部件，安装在壳体上，以在通电开启时对室内进行照明。本实用新型满足了用户对空调室内机的多样化需求，且具有照明功能，提升了用户体验，同时因无需在室内另设灯具，可避免空调室内机与灯出现位置冲突的问题。

主设计要求

1.一种吊顶式空调室内机，用于吊装在室内屋顶，以在运行时向室内供应冷风或热风，其特征在于，所述吊顶式空调室内机包括：壳体，其用于直接或间接地与屋顶相连；和照明部件，安装在所述壳体上，以在通电开启时对室内进行照明。

设计方案

1.一种吊顶式空调室内机，用于吊装在室内屋顶，以在运行时向室内供应冷风或热风，其特征在于，所述吊顶式空调室内机包括：

壳体，其用于直接或间接地与屋顶相连；和

照明部件，安装在所述壳体上，以在通电开启时对室内进行照明。

2.根据权利要求1所述的吊顶式空调室内机，其特征在于，

所述照明部件安装于所述壳体的底壁上，以便向下照射。

3.根据权利要求2所述的吊顶式空调室内机，其特征在于，

所述照明部件贴附在所述壳体的底壁内侧，其通电开启时灯光透过所述壳体的底壁向所述壳体外部照射；或

所述照明部件贴附在所述壳体底壁外侧。

4.根据权利要求2所述的吊顶式空调室内机，其特征在于，

所述壳体的底面开设有进风口，侧面开设有至少一个出风口；且

所述照明部件为环形，其包围所述进风口设置。

5.根据权利要求4所述的吊顶式空调室内机，其特征在于还包括：

层流风扇，转动轴线竖直延伸地设置在所述壳体内，运转时从其轴向底部吸入空气，利用空气的粘性效应生成层流风并沿其径向向外吹出；和

换热器，设置在所述壳体内；

所述层流风扇运行时，促使室内空气从所述进风口进入所述壳体与所述换热器进行换热形成热交换风，并将所述热交换风经所述出风口吹向室内。

6.根据权利要求5所述的吊顶式空调室内机，其特征在于，所述层流风扇包括：

多个环形盘片，其平行间隔设置且相互固定连接、轴线均竖直延伸并共线；

圆形盘片，位于所述层流风扇的顶部，与最上侧的环形盘片平行间隔设置且间接固定相连，所述圆形盘片中央向下凹陷形成一容纳腔；和

电机，其直接或间接地固定于所述壳体，并伸入所述容纳腔内，其转轴连接所述圆形盘片，以便驱动所述圆形盘片转动，从而带动所述多个环形盘片转动，使所述多个环形盘片表面的空气边界层因粘性效应被所述多个环形盘片带动径向由内向外旋转移动形成层流风。

7.根据权利要求5所述的吊顶式空调室内机，其特征在于，

所述换热器为轴线沿竖直方向延伸的环板状，且其在所述层流风扇的径向外侧包围所述层流风扇。

8.根据权利要求7所述的吊顶式空调室内机，其特征在于还包括：

托板，其安装在所述壳体内部；

所述换热器安装在所述托板上以受其支撑；且

所述托板周缘与所述壳体内壁相接，中央开设有与所述进风口相对以便允许进风气流通过的通风口。

9.根据权利要求6所述的吊顶式空调室内机，其特征在于还包括：

安装板，固定设置在所述壳体内部上侧；和

托架，其包括水平设置的托环和从所述托环边缘向上延伸出的多个连接臂，所述多个连接臂可拆卸地连接于所述安装板；且

所述电机安装在所述托环上侧以受其支撑，所述电机的转轴从所述托环中央向下伸出。

10.根据权利要求6所述的吊顶式空调室内机，其特征在于，

沿所述层流风扇的轴向进风方向，所述多个环形盘片的内圆直径依次变小。

设计说明书

技术领域

本实用新型涉及空气调节技术领域，特别涉及一种吊顶式空调室内机。

背景技术

现有的家用空调室内机大部分为壁挂式和落地式，尽管商家对于空调室内机的结构进行了诸多改进，但产品难以出现本质变化，无法满足用户多样化的需求。

此外，现有的空调室内机基本采用贯流风扇，出风方向为正前方，虽然有导风板左右导流，摆叶上下导流，但受限于蜗壳结构，其左右送风角度通常小于80°，上下送风角度通常小于100°。可见，现有室内机送风方向较少，送风范围非常有限。

并且，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，产生强烈的湍流噪声。现有技术下噪声品质很难再有明显提升。

实用新型内容

本实用新型的目的是要至少解决现有技术存在的上述缺陷之一，提供一种吊顶式空调室内机，以满足用户对空调室内机的多样化需求。

本实用新型的进一步的目的是要使得吊顶式空调室内机具有照明功能，以便提升用户体验，同时因无需在室内另设灯具，可避免空调室内机与灯出现位置冲突的问题。

本实用新型的进一步的目的是要降低送风噪声，提升噪声品质，使室内机内部结构更加紧凑，并提升换热器的换热效率。

特别地，本实用新型提供了一种吊顶式空调室内机，用于吊装在室内屋顶，以在运行时向室内供应冷风或热风，其包括：壳体，其用于直接或间接地与屋顶相连；和照明部件，安装在壳体上，以在通电开启时对室内进行照明。

可选地，照明部件安装于壳体的底壁上，以便向下照射。

可选地，照明部件贴附在壳体的底壁内侧，其通电开启时灯光透过壳体的底壁向壳体外部照射；或照明部件贴附在壳体底壁外侧。

可选地，壳体的底面开设有进风口，侧面开设有至少一个出风口；照明部件为环形，其包围进风口设置。

可选地，吊顶式空调室内机还包括：层流风扇，转动轴线竖直延伸地设置在壳体内，运转时从其轴向底部吸入空气，利用空气的粘性效应生成层流风并沿其径向向外吹出；和换热器，设置在壳体内；层流风扇运行时，促使室内空气从进风口进入壳体，与换热器进行换热形成热交换风，并将所述热交换风经出风口吹回室内。

可选地，层流风扇包括：多个环形盘片，其平行间隔设置且相互固定连接、轴线均竖直延伸并共线；圆形盘片，位于层流风扇的顶部，与最上侧的环形盘片平行间隔设置且间接固定相连，圆形盘片中央向下凹陷形成一容纳腔；和电机，其直接或间接地固定于壳体，并伸入容纳腔内，其转轴连接圆形盘片，以便驱动圆形盘片转动，从而带动多个环形盘片转动，使多个环形盘片表面的空气边界层因粘性效应被多个环形盘片带动径向由内向外旋转移动形成层流风。

可选地，换热器为轴线沿竖直方向延伸的环板状，且其在层流风扇的径向外侧包围层流风扇。

可选地，吊顶式空调室内机还包括：托板，其安装在壳体内部；换热器安装在托板上以受其支撑；且托板周缘连接壳体内壁，中央开设有与进风口相对以便允许进风气流通过的通风口。

可选地，吊顶式空调室内机还包括：安装板，固定设置在壳体内部上侧；和托架，其包括水平设置的托环和从托环边缘向上延伸出的多个连接臂，多个连接臂可拆卸地连接于安装板；且电机安装在托环上侧以受其支撑，电机的转轴从托环中央向下伸出。

可选地，沿层流风扇的轴向进风方向，多个环形盘片的内圆直径依次变小。

本实用新型的吊顶式空调室内机吊装在屋顶，相比于传统的壁挂式空调室内机和落地式空调室内机样式更加新颖美观，满足了用户多样化的需求。并且，壳体上设置有照明部件，使吊顶式空调室内机兼具照明功能。在晚间，室内机开启灯光，外观非常美观，用户体验极高。同时，屋顶也无需另装其他灯具，没有了灯具的阻碍，用户可选择将吊顶式室内机安装在屋顶任何位置。

进一步地，本实用新型的吊顶式空调室内机吊装在屋顶，整个壳体侧面全部显露在外，这样就能够在侧面布置多个出风口，从而实现两面、三面、四面出风甚至周向360°等多方向送风，送风范围极大。

进一步地，本实用新型的吊顶式空调室内机采用层流风扇，其基于层流原理，实现环形无死角出风，便于实现室内机的多方向送风。并且，层流风扇利用空气边界层粘性做功，环形盘片基本与气流流动方向平行，不会强烈扰动冲击气流而产生剧烈漩涡，使其噪声大幅降低且噪声品质优秀，提升了用户体验。

进一步地，本实用新型的吊顶式空调室内机将换热器设置在层流风扇径向外侧，而无需将其设置在层流风扇上方或下方，这样能够节约吊顶式空调室内机的内部空间，使其结构更加紧凑，使室内机的整机体积更小。并且，因换热器包围层流风扇，使层流风扇的气流能够更快速全面地通过换热器表面，使换热器的换热量以及换热效率均有极大提升。

进一步地，本实用新型的吊顶式空调室内机中，沿层流风扇的轴向进风方向，多个环形盘片的内圆直径依次变小。这样使进风气流能更加均匀、顺畅地流到各个环形盘片处，从而加大风量，提升层流风扇的运行效率。

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是本实用新型一个实施例的吊顶式空调室内机的结构示意图；

图2是图1所示吊顶式空调室内机的示意性分解图；

图3是沿一竖直平面剖切图1所示吊顶式空调室内机得到的剖视图；

图4是图2中的固定架的示意性放大图；

图5是层流风扇的送风原理示意图；

图6是层流风扇的底部视角示意图；

图7是层流风扇的多个环形盘片的示意性剖视图；

图8是本实用新型一个实施例的层流风扇的空气循环示意图；

图9是本实用新型另一实施例的层流风扇的空气循环示意图；

图10是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。

具体实施方式

下面参照图1至图10来描述本实用新型实施例的吊顶式空调室内机。其中，“前”、“后”、“上”、“下”、“顶”、“底”、“内”、“外”、“横向”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本实用新型和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本实用新型的限制。

本实用新型实施例的吊顶式空调室内机用于吊装在室内屋顶，与空调室外机(未图示)一同构成蒸气压缩制冷循环系统，向室内供应冷风\/热风，实现对室内环境的制冷\/制热。

图1是本实用新型一个实施例的吊顶式空调室内机的结构示意图，图2是图1所示吊顶式空调室内机的示意性分解图，图3是沿一竖直平面剖切图1所示吊顶式空调室内机得到的剖视图。

如图1至图3所示，本实用新型实施例的吊顶式空调室内机一般性地可包括壳体100和照明部件900。壳体100用于直接或间接地与屋顶相连，壳体外部构成吊顶式空调室内机的外观，内部限定有容纳空间以容纳吊顶式空调室内机的各部件。照明部件900安装在壳体100上，其接通吊顶式空调室内机的电源，以在通电开启时对室内进行照明。照明部件900可为一个灯或者为多个灯的组合。这样使得吊顶式空调室内机兼具照明功能。在晚间，室内机开启灯光，外观非常美观，用户体验极高。同时，屋顶也无需另装其他灯具，没有了灯具的阻碍，用户可选择将吊顶式室内机安装在屋顶任何位置。

照明部件900可位于壳体的任意位置，例如底面、侧面。但为了便于灯光向下照射，可选择将照明部件900安装于壳体100的底壁。图1用空心箭头示意了灯光照射方向。具体地，可将照明部件900贴附在壳体100的底壁内侧，其通电开启时灯光透过壳体100的底壁向壳体100的外部照射，这样能使光更加柔和。壳体100至少底壁与照明部件900对应的部分应采用能够透光的材料制成。此外，还可以选择将照明部件900贴附在壳体100的底壁外侧，这样便于更换和维修照明部件900。

如图2和图3所示，可使壳体100的底面开设有进风口110，侧面开设有至少一个出风口120，以实现底部进风，从侧面出风。此时，还可使照明部件900为环形，其包围进风口110设置，既不影响进风口110的开设，又使吊顶式空调室内机的底部外观更加美观。

出风口的数量可根据需要进行设置。例如，若该室内机用于安装在屋顶靠近侧墙的位置，可仅设置一个出风口。若该室内机的安装位置远离侧墙，如设置在屋顶中央，可设置如两个、三个、四个等多个朝向各不相同的出风口，以实现两面出风、三面出风、四面出风等多方向送风效果。甚至，可以使壳体为圆形，其周向全角度均开设出风口用于出风，以实现360°全方位送风。

本实用新型实现了多方向送风，且送风范围极大。并且，因吊顶式空调室内机安装位置较高，其出风覆盖范围也极大，利于提升制冷\/制热速度，且使用户更加舒适。

壳体100的一种可选结构如图2所示。壳体100整体为方形，其包括底盘150以及顶罩130。底盘150为方形。顶罩130包括方形的顶板131和从顶板131的四角处向下延伸出的四个立柱132。四个立柱132的底端与底盘150的四角分别可拆卸连接。在顶罩130和底盘150安装完毕后，四个立柱132将顶罩130边缘和底盘150边缘之间的间隙分隔出四个出风口120。进风口110设置在底盘150上，具体可设置为进风格栅的形式。

如图2和图3，吊顶式空调室内机还包括换热器400和层流风扇300。层流风扇300的转动轴线竖直延伸地设置在壳体100内，且其侧周面可与出风口120相对。层流风扇300运转时从其轴向底部吸入空气，然后利用空气的粘性效应生成层流风并沿其径向向外吹出。

如图2和图3，层流风扇300包括多个环形盘片10、电机20以及圆形盘片30。多个环形盘片10平行间隔设置且相互固定连接、轴线均竖直延伸并且共线。圆形盘片30位于层流风扇300的顶部，且与最上侧的环形盘片10平行间隔设置且间接固定相连。可设置竖直延伸的多个连接杆40，连接杆40的一端固定于圆形盘片30，然后竖向延伸以贯穿多个环形盘片10，并与每个环形盘片10固定，以实现多个环形盘片10与圆形盘片30的相互固定。圆形盘片30的中央向下凹陷形成一容纳腔31。电机20直接或间接地固定于壳体100，且伸入容纳腔31内，用于驱动多个环形盘片10旋转，以使多个环形盘片10表面的空气边界层因粘性效应被多个环形盘片10带动径向由内向外旋转移动形成层流风。

层流风扇300为轴向进风，径向出风结构。其轴向吸气，径向出风以恰好将风水平吹向各出风口120。层流风扇300基于层流原理，实现环形无死角出风。并且，层流风扇300利用空气边界层粘性做功，环形盘片10基本与气流的流动方向平行，不会强烈扰动冲击气流而产生剧烈漩涡，使其噪声大幅降低且噪声品质优秀，显著提升了用户体验。层流风扇300的更具体的原理和结构在后文再进行更加详细的介绍。

换热器400安装在壳体100内，换热器400可为蒸气压缩制冷循环的蒸发器。层流风扇300运行时，促使室内空气从进风口110进入壳体100，与换热器400进行换热后，经出风口120吹回室内。上述过程循环进行以实现对室内环境的制冷\/制热。图3用箭头示意了进出风方向。

在一些可选结构中，如图2和图3，可使换热器400可整体为轴线竖直延伸的环板状。圆环、方环或不规则环均可，基于工艺考虑，还可设计为周向具有缺口的非闭合环板状。使换热器400在层流风扇300的径向外侧包围层流风扇300。这就无需将其设置在层流风扇300的上方或下方，可节约吊顶式空调室内机的内部空间，使其结构更加紧凑，使整机体积更小。并且，换热器400包围层流风扇300，使层流风扇300的气流能够更快速全面地通过换热器400表面，使换热器400的换热量以及换热效率均有极大提升。

如图2所示，壳体100内还固定安装有一个托板800。托板800安装在壳体100内部底侧。换热器400安装在托板800上以受其支撑。托板800的周缘与壳体100的内壁密封相接，中央开设有与进风口110相对的通风口801，以允许进风气流通过通风口801流向层流风扇300的底部。并且，如图3，进风气流经通风口801后，全部被吸入层流风扇300，而不会未经层流风扇300作用直接流向换热器400而影响换热效率。

图4是图2中的托架的示意性放大图。下面参考图2和图4介绍电机20与壳体100的一种连接方式。

吊顶式空调室内机包括安装板140和托架50。安装板140固定设置在壳体100内部上侧。托架50包括水平设置的托环51和多个连接臂52(至少两个，例如图4所示的三个)。托环51为中空环状。连接臂52从托环51的边缘向上延伸，其上端可拆卸地连接于安装板140，具体可采用螺纹连接的方式。电机20放置在托环51上侧以受其支撑，电机20的转轴21从托环51的中央向下伸出。如此，托环51通过支撑电机20，承担整个层流风扇300的重量。安装板140上具有通风孔141，以利于电机20的散热。

如图1和图3所示，每个出风口120处设置有至少一个用于引导风向的导风板600。导风板600为长度方向平行于水平方向的长条状，其转动轴线平行于其长度方向。设置多个导风板600时，多个导风板600从上至下布置。

导风板600可转动以便打开或关闭出风口120，还通过将导风板600转动至不同角度，来改变出风口120的出风方向。可通过电机驱动导风板600转动，具体驱动机构不再赘述。

图5是层流风扇的送风原理示意图。如图5所示，层流风扇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。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6是层流风扇的底部视角示意图；图7是层流风扇的多个环形盘片的示意性剖视图；图8是本实用新型一个实施例的层流风扇的空气循环示意图。

如图7和图8所示，环形盘片10中心形成有进风通道11，以使外部空气进入。多个环形盘片10彼此之间的间隙形成有多个出风通道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，因而离开出风通道12时的速度要大于进入进风通道11时的速度。

可使层流风扇300的各环形盘片的内圆直径各不相同。例如，沿层流风扇300的轴向进风方向(按图1至图8所示实施例为从下至上)，使多个环形盘片10的内圆直径依次变小。换句话说，沿着气流在进风通道11中流动的方向，环形盘片10的内圆直径逐渐缩小。这样一来，当空气从上向下进入进风通道11时，径向方向不同位置的气流分别对应不同的环形盘片10，这样能够使空气更加均匀地流到各环形盘片处，避免空气难以进入下侧的环形盘片处，最终达到提高风量的效果。

图9是本实用新型另一实施例的层流风扇的空气循环示意图；图10是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。

在另一些实施例中，还可使层流风扇300的各相邻环形盘片的间距各不相同。如图9所示，可使沿层流风扇300的轴向进风方向，使各相邻两个环形盘片10之间的间距逐渐增大。或者说，沿着气流在进风通道11中流动的方向，各相邻两个环形盘片之间的间距逐渐增大。发明人经过多次实验发现，这样设置会有效提升层流风扇的风量。具体参考图10。

图10中横坐标轴shrinking uniform expanding Plate distance increase指的是沿着由下至上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 flowrate指的是风量，右纵坐标轴Pressure rise指的是风压，风压指的是层流风扇的出风通道12与进风通道11进口处的压力差。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10示出的是在层流风扇的环形盘片10外径、内径、数量、厚度、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。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轴向进风方向，相邻两个环形盘片10之间的间距的变化量为正数时，说明前述间距逐渐增大；当横坐标轴表示的沿轴向进风方向，相邻两个环形盘片10之间的间距的变化量为负数时，说明前述间距逐渐缩小。可使相邻两个环形盘片10之间的间距变化量相同。由图10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-1mm、1mm和2mm时，层流风扇的风量和风压均有很大的改善。

综合考虑层流风扇的风量和风压，优选将多个环形盘片10中每两个相邻的环形盘片10之间的间距设置为沿轴向进风方向逐渐增大。例如，环形盘片10外径为175mm，环形盘片10内径为115mm，环形盘片10的数量为8个，环形盘片10的厚度为2mm，电机20的转速为1000rpm(revolutions per minute，转\/分钟)，此时综合考虑层流风扇的风量与风压，例如可以设置8个环形盘片10中相邻两个环形盘片10之间的间距沿轴向进风方向依次设置为：13.75mm、14.75mm、15.75mm、16.75mm、17.75mm、18.75mm、19.75mm。

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

吊顶式空调室内机论文和设计

吊顶式空调室内机论文和设计-张蕾

全文摘要

主设计要求

设计方案

设计说明书

设计图

相关信息详情

猜你喜欢