一种结构紧凑的节能型一体式上送风空调机组
阅读说明：本技术 一种结构紧凑的节能型一体式上送风空调机组 (Energy-saving integrated air supply air conditioning unit with compact structure ) 是由 陈云水 方旭明 韩凯 张继月 于 2021-09-29 设计创作，主要内容包括：本发明公开了一种结构紧凑的节能型一体式上送风空调机组,包括机组主体和在竖直方向上安装在机组主体内的制冷系统,机组主体正面的顶部设有室内送风口,其左右两侧面的顶部设有室内排风口；机组主体内的中下部设有风阀组件,风阀组件的前后相对的两个开口分别对应机组主体正面的室内回风口和后面的室外新风口；风阀组件内具有风阀叶片,风阀叶片处于第一位置时,室外的冷空气经室外新风口向上进入机组内,并由室内送风口送入室内,室内的热空气从室内回风口经过机组内部两侧预留的排风通道并从室内排风口排出。本发明结构设计合理,内部结构紧凑,通过排风通道将室内热空气从机组两侧较高位置的排风口排出,以避免进、排风短路的现象。(The invention discloses an energy-saving integrated upper air supply air conditioning unit with a compact structure, which comprises a unit main body and a refrigerating system arranged in the unit main body in the vertical direction, wherein the top of the front surface of the unit main body is provided with an indoor air supply outlet, and the tops of the left side surface and the right side surface of the unit main body are provided with indoor air exhaust outlets; an air valve assembly is arranged at the middle lower part in the unit main body, and two openings of the air valve assembly, which are opposite in front and back, respectively correspond to an indoor air return opening on the front side of the unit main body and an outdoor fresh air opening on the back side of the unit main body; when the air valve blade is in the first position, outdoor cold air enters the unit through the outdoor fresh air inlet and is sent into the room through the indoor air supply outlet, and indoor hot air passes through the air exhaust channels reserved on two sides in the unit from the indoor air return inlet and is exhausted from the indoor air outlet. The invention has reasonable structural design and compact internal structure, and discharges indoor hot air from the air outlets at the higher positions at the two sides of the unit through the air discharge channel so as to avoid the phenomenon of short circuit of air inlet and air discharge.)
技术领域
本发明属于空调机的技术领域，尤其涉及一种结构紧凑的节能型一体式上送风空调机组。
背景技术
目前的一体式空调机组将所需的所有零部件集成在一个箱体内，进行整体运输、安装。安装时不需要复杂的管路连接。该类产品安装形式主要包含室内安装、室外安装，送风方式包含上送风、下送风。同时，部分一体式空调机组具备新风自然冷却功能，室外温度较低时，利用室外自然冷源对室内进行降温。
因一体式空调机组将所有零部件集成在一个箱体内，导致该类产品内部零部件多，结构复杂，机组整体尺寸较大。带有自然冷却功能的产品，在利用室外新风进行自然冷却时，因结构限制，经常出现进、排风互相干扰或短路的情况，从而影响自然冷却节能效果。
发明内容
基于以上现有技术的不足，本发明所解决的技术问题在于提供一种结构紧凑的节能型一体式上送风空调机组，结构设计合理，内部结构更加紧凑，具备新风自然冷却功能，通过排风通道将室内热空气从机组两侧较高位置的排风口排出，以避免进、排风短路的现象。
为了解决上述技术问题，本发明通过以下技术方案来实现：本发明提供一种结构紧凑的节能型一体式上送风空调机组，包括机组主体和在竖直方向上安装在所述机组主体内的制冷系统，所述机组主体正面的顶部设有室内送风口，其左右两侧面的顶部设有室内排风口；所述机组主体内的中下部设有风阀组件，所述风阀组件的前后相对的两个开口分别对应所述机组主体正面的室内回风口和机组主体后面的室外新风口；所述风阀组件内具有风阀叶片，风阀叶片处于第一位置时，室外的冷空气经所述室外新风口向上进入机组内，并由所述室内送风口送入室内，室内的热空气从室内回风口经过机组内部两侧预留的排风通道并从室内排风口排出。
由上，本申请将排风口设置在机组两侧的上部，室内回风口和室外新风口设置在机组的中下部，使排风口与进风口不在一个水平面上，并且保持较远的距离，可以确保室内排除的热空气不会与室外进风混合，确保自然冷却的效果。设置独立的排风通道，增大新风进风、排风的距离，从而避免进、排风短路，达到更高的节能效果。该机组具备新风自然冷却功能，当室外温度较低时，可以将室外低温空气直接送到室内，并将室内热空气排出室外，通过独特的排风通道，将室内热空气从机组两侧较高位置的排风口排出，以避免进、排风短路的现象。另外，机组主体内的各部件在竖直方向上排布，通过合理的结构设计，使空调机组结构紧凑，减小外形尺寸小，并使各主要零部件方便检修、维护。
可选的，所述风阀叶片处于第二位置时，室内回风经室内回风口向上进入机组内，并经过制冷系统的冷却后的冷空气由所述室内送风口送入室内；风阀叶片处于第一位置和第二位置之间时，所述室内回风口和室外新风口同时打开。
由上，风阀叶片的开启位置控制不同运行模式下的气流方向，实现机组节能运行。
进一步的，所述制冷系统包括位于所述机组主体底部的冷凝器组件和压缩机、位于所述机组主体上部的电子膨胀阀和V型蒸发器组件，所述V型蒸发器组件的V型开口的上方设有送风机，进入机组内的空气从V型蒸发器组件的两个表面被送风机从所述室内送风口送到室内。
由上，通过V型换热器的应用及结构上的优化设计，缩减了机组尺寸，便于生产、运输、安装。V型蒸发器组件的布局应用，通过两个呈角度设置的表面提高换热效率。通过合理的结构设计，使内部结构更加紧凑，减小空调机组尺寸，各零部件便于维护。
可选的，所述风阀组件位于所述冷凝器组件的上方，且风阀组件的底部与位于风阀组件和冷凝器组件之间的冷凝器隔板之间预留有空间，机组内部左右两侧预留有与所述室内排风口相连通的排风通道；风阀叶片处于第一位置时，室内的热空气从室内回风口经过预留的空间进入机组的排风通道并从室内排风口排出。
由上，机组两侧独立设置的排风通道结构设计，使排风远离进风口并不在同一个平面上，确保自然冷却的节能效果。
可选的，所述风阀组件包括风阀壳体、转动连接在风阀壳体内的风阀轴、驱动所述风阀轴转动的风阀执行器，所述风阀叶片安装在所述风阀轴上；所述风阀壳体包括彼此平行设置的风阀左端板和风阀右端板、以连接在两个端板之间的四个平行的连杆，风阀叶片处于第一位置时，风阀壳体的前侧开口和底部开口、后侧开口和顶部开口连通；风阀叶片处于第二位置时，风阀壳体的前侧开口和顶部开口连通。
由上，通过风阀组件的具体结构，利于控制不同运行模式下的气流方向，通过风阀执行器调节风阀叶片的开度来调整室内回风和室外进风的比例，确保送风温度在合理的范围内。
进一步的，所述风阀壳体内还设有隔风板，用于将风阀组件的进风通道与排风通道隔离。
由上，通过隔风板使同时进入风阀组件内的室内回风和室外新风只能在风阀壳体的上方进行汇合，防止室外新风经过排风通道由室内排风口排出，风阀组件内设置隔风板，避免新风、排风混合，确保自然冷却节能效果，在部分自然冷却时隔离室内排风与新风进风。
可选的，所述机组主体后面的底部设有与所述冷凝器组件相对设置的冷凝风机，室外进风从机组主体左、右侧的下门板处进入机组内，通过冷凝器组件从所述冷凝风机处排出。
由上，在冷凝器组件的出风一侧设置冷凝风机，采取吸风方式让外界新风通过冷凝器组件，使空气均匀流过冷凝器组件上的换热翅片的表面，提高换热效率。
可选的，所述风阀组件和V型蒸发器组件之间还设有空气过滤器和电加热组件，所述电加热组件通过电加热导轨以抽拉的方式安装在机组主体内。
由上，电加热采用组件形式的抽拉结构设计，抽拉式电加热安装方法，便于检修，维护更加方便；通过空气过滤器对进入室内的空气进行净化。
上述说明仅是本发明技术方案的概述，为了能够更清楚了解本发明的技术手段，而可依照说明书的内容予以实施，并且为了让本发明的上述和其他目的、特征和优点能够更明显易懂，以下结合优选实施例，并配合附图，详细说明如下。
附图说明
为了更清楚地说明本发明实施例的技术方案，下面将对实施例的附图作简单地介绍。
图1为本发明的结构紧凑的节能型一体式上送风空调机组的内部结构示意图；
图2为图1的右视图；
图3为图1的左视图；
图4为本发明的风阀组件的立体图；
图5为本发明的风阀组件的侧视图；
图6为本发明的V型蒸发器组件的结构示意图；
图7为本发明的电加热组件的结构示意图；
图8为本发明的电加热组件的维护示意图；
图9为本发明的结构紧凑的节能型一体式上送风空调机组的后视图；
图10为本发明的结构紧凑的节能型一体式上送风空调机组的左视图；
图11为本发明的结构紧凑的节能型一体式上送风空调机组的右视图；
图12为本发明的上送风空调机组在机械制冷运行模式下的气体流动示意图；
图13为本发明的上送风空调机组在自然冷却运行模式下的气体流动示意图；
图14为图13的侧视图；
图15为本发明的上送风空调机组在混合送风自然冷却模式下的气体流动示意图。
其中，1-冷凝器组件、2-压缩机、3-风阀组件、4-空气过滤器、5-电子膨胀阀、6-V型蒸发器组件、7-送风机、8-电加热组件、9-冷凝风机、10-机组主体、11-下门板、12-冷凝器隔板、13-电加热盖板、15-风阀轴、16-风阀执行器、17-风阀轴承、18-风阀左端板、19-风阀右端板、20-风阀叶片、21-隔风板、22-电加热导轨、23-接水盘、30-室内送风口、40-室内排风口、50-室内回风口、60-室外新风口、70-紧急开关门、80-检修孔板、91-冷凝进风口、92-冷凝出风口。
具体实施方式
下面结合附图详细说明本发明的具体实施方式，其作为本说明书的一部分，通过实施例来说明本发明的原理，本发明的其他方面、特征及其优点通过该详细说明将会变得一目了然。在所参照的附图中，不同的图中相同或相似的部件使用相同的附图标号来表示。
下面参照图1至图15对本发明的结构紧凑的节能型一体式上送风空调机组的具体结构进行描述。在下述的描述中，上下前后左右是指使用者正对空调机组正面时对于使用者来说的上下前后左右。图中的箭头表示气体在空调机组内的流动路径。
如图1至图15所示，本发明的一种结构紧凑的节能型一体式上送风空调机组包括整体大致呈偏长的长方体的机组主体10，机组主体内10从下向上安装有冷凝器组件1、压缩机2、风阀组件3、空气过滤器4、电加热组件8、电子膨胀阀5、V型蒸发器组件6、送风机7等主要零部件。其中，冷凝器组件1、压缩机2、电子膨胀阀5、V型蒸发器组件6及相关管路构成制冷系统，以对空气进行冷却形成冷空气。冷凝器组件1、V型蒸发器组件6、压缩机2串联连接，内部流通有制冷剂，制冷剂在V型蒸发器组件6中蒸发由液态变为气态，在蒸发过程中吸收大量的热，从而使由室内回风口50流入的室内空气经过V型蒸发器组件6时实现冷却降温。气态的制冷剂经过压缩机2压缩后进入冷凝器组件1，使制冷剂由气态转化为液态，并放出大量的热。制冷剂在冷凝器组件1中变为液态后重新进入V型蒸发器组件6，再次对经过V型蒸发器组件6的空气进行制冷。
空气过滤器4可对进入机组内的空气进行过滤净化。电加热组件8可对进入机组内的空气进行加热。
如图9至图11所示，机组主体10正面的顶部设有室内送风口30，并与送风机7相对设置，机组主体10的左右两侧面的顶部设有室内排风口40。机组主体正面和后面的中下部分别具有室内回风口50和室外新风口60，且室内回风口50和室外新风口60分别与风阀组件3的前后相对的两个开口相对应设置。本发明的机组主体10上还设有紧急开关门70、检修孔板80等。
如图4和图5所示，风阀组件3主要由风阀轴15、风阀执行器16、风阀轴承17、风阀左端板18、风阀右端板19、风阀叶片20、隔风板21组成，风阀左端板18和风阀右端板19平行设置并在风阀左端板18和风阀右端板19之间连接四个平行的连杆，风阀左端板18、风阀右端板19和连杆构成呈方形体的风阀壳体，风阀轴15通过风阀轴承17转动连接在风阀壳体内，风阀叶片20安装在风阀轴15上。
如图12至15所示，机组关机或在机械制冷模式工作时，风阀执行器16关闭，风阀叶片20处于第二位置(图中的A位置)，风阀壳体的前侧开口和顶部开口连通，可隔开室外与室内空气，室内回风经室内回风口50向上进入机组内，并经过制冷系统的冷却后的冷空气由室内送风口30送入室内；当机组进入自然冷却模式时，风阀执行器16打开，风阀叶片20旋转至第一位置(图中的B位置)，风阀壳体的前侧开口和底部开口、后侧开口和顶部开口连通，室外的冷空气经室外新风口60向上进入机组内，并由室内送风口30送入室内，可以将新风引入室内；混合送风运行时，风阀叶片20处于第一位置和第二位置之间时(A、B中间位置)，室内回风口50和室外新风口60同时打开。隔风板21设置在风阀壳体内，隔风板21通过铆钉连接在风阀左端板18、风阀右端板19上并将风阀的进风通道与排风通道隔离，确保排风不会与进风混合，避免各气流之间空气相交叉引起的风量及冷量的损失。
如图6所示，V型蒸发器组件6通过与连接在左右侧上隔板上的接水盘23固定，安装在送风机7的下方，V型蒸发器组件的V型开口朝向送风机7，气流从蒸发器组件6的两个表面被送风机7送到室内，增加迎风面使蒸发器和气流有较均匀的接触，达到较好的换热效果，同时，V型结构的蒸发器节省了竖直方向的空间，有利于机组结构的紧凑设计。另外，蒸发器组件设置呈V型，能够在有限的空间内充分增大蒸发器组件的换热面积，有利于提高对空气的制冷效果并减少风阻。
如图7和图8所示，电加热组件8为抽拉结构。机组侧面开孔，设置可拆卸的电加热盖板13，通过安装在左右侧下隔板上的电加热导轨22，可以将电加热组件抽拉安装，方便维护。
机组主体10后面的底部设有位于冷凝器组件1出风一侧的冷凝风机9，风阀叶片20处于第二位置时，室外进风从机组主体左、右侧的下门板11处进入机组内，通过冷凝器组件1从所述冷凝风机9处排出。
本发明提供的上送风空调机组具有以下三种运行模式：机械制冷模式、自然冷却模式和混合送风自然冷却模式。
机械制冷模式
此模式运行时风阀叶片20的位置如图12中的第二位置(A位置)。室外温度较高时，机组进行正常机械制冷模式，该模式下压缩机2、冷凝风机9、送风机7、电子膨胀阀5正常工作。
室内回风经室内回风口50进入机组，依次经过风阀组件3、空气过滤器4、V型蒸发器组件6、送风机7，在蒸发器处完成热交换，最终将冷空气由室内送风口30送入室内。室外进风从左、右侧下门板处(冷凝进风口91)进入机组，通过冷凝器组件1，从后面侧的下门板11的冷凝风机9处(冷凝出风口92)排出。
自然冷却模式
此模式运行时风阀叶片20的位置如图13中的第一位置(B位置)。当室外温度较低，温湿度达到预设值时，机组进入自然冷却模式，该模式下仅送风机7和风阀组件3工作，压缩机2、冷凝风机9等制冷部件不工作。
风阀组件3的底部与位于风阀组件和冷凝器组件之间的冷凝器隔板12之间预留有一定的空间，并且在机组内部左右两侧预留排风通道，形成两个独立的排风通道。自然冷却运行时，室内回风从室内回风口50进入机组，通过排风通道将室内回风口50、机组两侧的室内排风口40连通，使排出的热空气从机组两侧较高位置的排风口排出；室外新风从前中门板的网孔通过室外新风口60，经过空气过滤器4、电加热组件8、V型蒸发器组件6、送风机7，从室内送风口30进入室内。
混合送风自然冷却模式
此模式运行时风阀叶片20处于第一位置和第二位置之间(A、B中间位置)，如图15所示。室外低温空气与室内高温回风汇合后送入室内，通过调节风阀的开启度调节新风和回风的比例，将送风温度控制在合理的范围内，该模式下压缩机2、冷凝风机9、送风机7、电子膨胀阀5及风阀组件3均正常工作。
部分室内回风从回风口进入机组从风阀端板两侧的排风通道向上，最终从左、右侧上门板的室内排风口40排出；另一部分室内回风和室外新风混合，一起送入室内。
本发明的上送风空调机组已经过严格的实验验证，长时间的实际运行测试，并且已经小批量生产，各功能组件更换便捷、运行可靠，对室内空气温湿度控制的同时有效降低能耗。
以上所述是本发明的优选实施方式而已，当然不能以此来限定本发明之权利范围，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明原理的前提下，还可以做出若干改进和变动，这些改进和变动也视为本发明的保护范围。