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CN111284300B - 一种诱导式车用顶置空调室外机 - Google Patents

一种诱导式车用顶置空调室外机 Download PDF

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CN111284300B CN202010231491.6A CN202010231491A CN111284300B CN 111284300 B CN111284300 B CN 111284300B CN 202010231491 A CN202010231491 A CN 202010231491A CN 111284300 B CN111284300 B CN 111284300B
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Abstract

本发明公开了一种诱导式车用顶置空调室外机,包括诱导风机、喷射腔组件、换热器、底盘和面罩等组成,整体位于车项部,所述喷射腔组件分为喷射壳体、第一导射板、第二导射板、第三导射板和若干均流板组成,分别形成3个进口和3个出口,3个进口依次为风机进口、第一诱导口、第二诱导口,3个出口依次为第一喷射口、第二喷射口、第三喷射口;诱导风机的进风来自辅进风口,而诱导风机的出风口连接喷射腔组件的风机进口,第一诱导口和第二诱导口下方是换热器,换热器下方是主进风口。本发明利用诱导技术和室外换热的结合,实现节能和小型化,为未来特殊车辆用顶置空调的小型化、轻量化和模块化提供一种解决方案。

Description

一种诱导式车用顶置空调室外机
技术领域
本发明涉及空调外机领域,具体是一种诱导式车用顶置空调室外机。
背景技术
随着坦克装甲和民用车辆用空调设备的增多,各种新型空调不断涌现,以满足装备和人们的发展需要。目前,坦克装甲和民用车辆用空调设备主要采用蒸汽压缩式制冷原理,即利用制冷剂在冷凝器中放出热量相变成液体,在蒸发器中吸收热量相变成气体。当室外机需要制冷工作时,轴流风机对冷凝器进行吹风,置换出热量,实现换热。例如,一台4kW车辆用空调设备冷凝侧的风量约为2200 m3/h,通常需要2台轴流风机,空间占用大。同时车体结构复杂,在实际设计时,往往因为一些空间尺寸和重量等条件限制而很难实现。例如,面对特殊车辆的小型化、轻量化和模块化的发展,对于车辆用项置空调高度要求越来越薄,用传统的轴流风机垂直布置影响高度,水平布置则行车时影响换热等。
目前,诱导式通风系统在一些商用空调末端、地下停车库、列车新风系统中均有运用,主要利用诱导器,吸入全新风或混合部分回风(通常称为一次空气或一次风量),并从喷口孔喷出高速气流(20m/s~30m/s)产生引射作用,诱导室内空气(通常称为二次空气或二次风量)吸入,最后将这两种空气混合后送出。但这种诱导式通风系统,运用到车辆用项置空调上很少。如何合理利用诱导技术,同时兼顾行车时的空气流场变化,来提升空调的换热性能,值得关注。
发明内容
本发明的目的是为了解决现有技术存在的问题,提供一种结构可靠、紧凑、高风压风量的诱导式车用顶置空调室外机。
为了达到上述目的,本发明所采用的技术方案为:
一种诱导式车用顶置空调室外机,包括安装于车顶的面罩,其特征在于: 面罩内部设有诱导风机和喷射腔组件,所述面罩前部侧壁设有辅进风口,诱导风机的进风口通过辅进风口与外部环境连通,所述喷射腔组件包括喷射壳体、第一导射板、第二导射板、第三导射板,喷射壳体位于面罩内后部,由喷射壳体和面罩内后部、底部围成封闭空间,喷射壳体的前部设有风机进口,诱导风机的出风口与喷射壳体的风机进口前端连通;
所述第一导射板、第二导射板和第三导射板从前向后依次布置于喷射壳体内靠近顶部位置,由第一导射板及其对应的喷射壳体顶部、喷射壳体侧部围成第一导射腔,第二导射板及其对应的喷射壳体顶部、喷射壳体侧部围成第二导射腔,第三导射板及其对应的喷射壳体顶部、喷射壳体侧部围成第三导射腔;
所述第一导射腔前端为进口端,且第一导射腔前端进口端与喷射壳体的风机进口后端连通,第一导射腔后端为第一喷射口;所述第二导射腔中,第二导射板距离喷射壳体顶部最小距离大于第一喷射口的口内高度,第二导射腔前端为进口端,第一导射腔后端的第一喷射口与第二导射腔前端的进口端上部连通,第二导射腔前端的进口端下部作为第一诱导口与喷射壳体内部连通,第二导射腔后端为第二喷射口;所述第三导射腔中,第三导射板距离喷射壳体顶部最小距离大于第二喷射口的口内高度,第三导射腔前端为进口端,第二导射腔后端的第二喷射口与第三导射腔前端的进口端上部连通,第三导射腔前端的进口端下部作为第二诱导口与喷射壳体内部连通,第三导射腔后端为第三喷射口,第三喷射口设置于面罩后部形成出风口;
由喷射壳体和面罩内后部、底部围成封闭空间中还设有上下隔断封闭空间的换热器,换热器的进风面向下,换热器的出风面向上朝向所述第一诱导口、第二诱导口,封闭空间底部即面罩底盘设有主进风口,通过主进风口连通换热器下方的封闭壳体内部与外部环境,由此面罩后部出风口的风量为主进风口和辅进风口的风量之和。
所述的一种诱导式车用顶置空调室外机,其特征在于:所述换热器倾斜设于封闭空间中,换热器四周密封,换热器中心轴线与行车方向即前后方向夹持的倾角在0°~30°范围内,经过换热器的风量,即为流经主进风口的风量,也是第一诱导口和第二诱导口的进风量之和。
所述的一种诱导式车用顶置空调室外机,其特征在于:所述换热器为空调的冷凝部分,可为翅片式换热器或平行流换热器,其换热面积和风量依据设计而定。
所述的一种诱导式车用顶置空调室外机,其特征在于:所述诱导风机采用小风量高静压风机,其风量通常为换热器所需风量的25%~40%,具体台数依据设计选型而定。
所述的一种诱导式车用顶置空调室外机,其特征在于:每个导射板与对应的喷射壳体顶部之间还分别连接有若干均流板,由均流板使第一喷射口、第二喷射口、第三喷射口的出风均匀。
所述的一种诱导式车用顶置空调室外机,其特征在于:面罩的底盘与车顶保留一定空间尺寸。
本发明进一步阐述如下:
在背景技术中,一台4kW车辆用空调设备冷凝侧的风量约为2200 m3/h。传统设计时,取2台轴流风机,每台轴流风机设计风量为1100m3/h,静压为150Pa,电源DC24V,则2台轴流风机需要总功率约300W,空间尺寸约2-Ф280×95。而采用本发明所嫁接的诱导技术,产生的诱导比即为主进风口风量(二次风量)和辅进风口风量(一次风量)比值,一般设计在2.5~4之间,若取诱导比为4时,意味着诱导风机的设计风量仅需要550 m3/h,取静压400Pa,电源DC24V,则仅需要一台双头离心风机,功率约200W,空间尺寸约320(长)×168(高)×140(厚)。两者相对,功率节省33.3%,尺寸节省35.6%。同时,由于采用离心风机,加上交错布局,整机高度可控制在200以下,实现薄形设计。
本发明的有益效果如下:
1、本发明充分利用诱导技术和室外换热的结合,实现节能和小型化。
2、本发明有利于空气流场设计,借助行车气流,效果更好。
3、本发明结构简洁、可靠、紧凑,更易于模块化设计。
4、本发明的为整体机的设计,提供了更多的创新设计。
附图说明
图1是本发明结构原理侧视图。
图2是本发明结构俯视图。
图中标号说明:1-底盘,2-主进风口,3-换热器,4-辅进风口,5-诱导风机,6-面罩,7-喷射腔组件(7.1-喷射壳体、7.2-第一导射板、7.3-第二导射板、7.4-第三导射板、7.5-若干均流板,A-第一诱导口,B-第二诱导口,C-第一喷射口,D-第二喷射口),8-出风口。
具体实施方式
下面结合附图和实施例对本发明进一步说明。
如图1、图2所示,一种诱导式车用顶置空调室外机,包括安装于车顶的面罩6,面罩6内部设有诱导风机5和喷射腔组件7,其中诱导风机5位于面罩内前部位置,面罩6前部侧壁底部设有辅进风口4,诱导风机5的进风口通过辅进风口4与外部环境连通,喷射腔组件7包括喷射壳体7.1、第一导射板7.2、第二导射板7.3、第三导射板7.4,喷射壳体7.1位于面罩6内后部,由喷射壳体7.1和面罩6内后部、底部围成封闭空间,喷射壳体7.1的前部设有风机进口,诱导风机5的出风口与喷射壳体7.1的风机进口前端连通;
第一导射板7.2、第二导射板7.3和第三导射板7.4从前向后依次布置于喷射壳体7.1内靠近顶部位置,由第一导射板7.2及其对应的喷射壳体7.1顶部、喷射壳体7.1侧部围成第一导射腔,第二导射板 7.3及其对应的喷射壳体7.1顶部、喷射壳体7.1侧部围成第二导射腔,第三导射板7.4及其对应的喷射壳体7.1顶部、喷射壳体7.1侧部围成第三导射腔;
第一导射腔前端为进口端,且第一导射腔前端进口端与喷射壳体7.1的风机进口后端连通,第一导射腔后端为第一喷射口C;第二导射腔中,第二导射板7.3距离喷射壳体7.1顶部最小距离大于第一喷射口C的口内高度,第二导射腔前端为进口端,第一导射腔后端的第一喷射口C与第二导射腔前端的进口端上部连通,第二导射腔前端的进口端下部作为第一诱导口A与喷射壳体7.1内部连通,第二导射腔后端为第二喷射口D;第三导射腔中,第三导射板7.4距离喷射壳体顶部最小距离大于第二喷射口D的口内高度,第三导射腔前端为进口端,第二导射腔后端的第二喷射口D与第三导射腔前端的进口端上部连通,第三导射腔前端的进口端下部作为第二诱导口B与喷射壳体7.1内部连通,第三导射腔后端为第三喷射口,第三喷射口设置于面罩6后部形成出风口8;
由喷射壳体7.1和面罩6内后部、底部围成封闭空间中还设有上下隔断封闭空间的换热器3,换热器3的进风面向下,换热器3的出风面向上朝向所述第一诱导口A、第二诱导口B,封闭空间底部即面罩6底盘1设有主进风口2,通过主进风口2连通换热器3下方的封闭壳体内部与外部环境,由此面罩6后部出风口8的风量为主进风口2和辅进风口4的风量之和。
本发明包括诱导风机5、喷射腔组件7、换热器3、主进风口2、辅进风口4、出风口8、底盘1和面罩6等组成,整体位于车项部,所述喷射腔组件7分为喷射壳体7.1、第一导射板7.2、第二导射板7.3、第三导射板7.4和若干均流板7.5组成,分别形成3个进口和3个出口,3个进口依次为风机进口、第一诱导口A、第二诱导口B,3个出口依次为第一喷射口C、第二喷射口D、第三喷射口(即出风口8);诱导风机5的进风来自辅进风口4,而诱导风机5的出风口连接喷射腔组件7的风机进口,利用第一导射板7.2使内腔风速提高到第一喷射风速,从第一喷射口喷出,并吸入第一诱导口A的空气,在第二导射板7.3内腔混合形成第二喷射风速,从第二喷射口喷出,并吸入第二诱导口B的空气,在第三导射板7.4内腔混合形成第三喷射风速,从第三喷射口喷出,第三喷射口即为出风口8;第一喷射风速、第二喷射风速和第三喷射风速逐步递减。
第一喷射口C、第二喷射口D、第三喷射口即出风口8、第一诱导口A、第二诱导口B均为长方形接口,第一诱导口A在第一喷射口C下方,第二诱导口B在第二喷射口D下方,在第一诱导口A和第二诱导口B下方是换热器3,在换热器3下方是主进风口2,主进风口2位于底盘1中、后部位;辅进风口4位于底盘1前部位或面罩6前下端位置。
本发明中,换热器3位于喷射壳体7.1围成的封闭空间内,四周密封,留出进风面和出风面,其中进风面对着主进风口2,出风面对着第一诱导口A和第二诱导口B,换热器3延行车方向(前后方向)有一倾角,倾角范围在0°~30°,具体按结构设计来定;经过换热器3的风量,即为流经主进风口2的风量,也是第一诱导口A和第二诱导口B进风量之和。
换热器3为空调的冷凝部分,可为翅片式换热器或平行流换热器,其换热面积和风量依据设计而定。
诱导风机5采用小风量高静压风机,其风量通常为换热器3所需风量的25%~40%,具体台数依据设计选型而定。
均流板7.5使第一喷射口C、第二喷射口D、第三喷射口即出风口8的出风均匀而设计。
底盘1应与车顶面保留一定空间尺寸。若设计为整体顶置空调,本发明室外机即为室外侧部分,所述底盘1和面罩6可另行设计。
进一步的说明:
所述的诱导比即为主进风口2风量V2和辅进风口4风量V1比值,一般设计在2.5~4之间。所述出风口8的风量V3=V1+ V2。
在背景技术中,所述一台4kW车辆用空调设备冷凝侧的风量约为2200 m3/h。若取诱导比为4时,意味着诱导风机5的设计风量仅需要550 m3/h,取静压400 Pa,电源DC24V,则仅需要一台双头离心风机,功率约200W,空间尺寸约320(长)×168(高)×140(厚)。具体诱导风机5选型依据实际需求而定。
所述第二导射板7.3,入口端即为第一诱导口A,吸入换热器3上半部分热空气,出口端为第二喷射口D;所述第三导射板7.4,入口端即为第二诱导口B,吸入换热器3下半部分热空气,出口端为第三喷射口即出风口8。
图示所示的空间E,可按需要设计成电控区等,但这里并不是本专利所需要保护的核心内容。
以上实施方式仅为本发明的优选实施方式,但本发明不限于上述实施方式,对于本领域一般技术人员而言,在不背离本发明原理的前提下对它所做的任何显而易见的改动,都属于本发明的构思和所附权利要求的保护范围。

Claims (4)

1. 一种诱导式车用顶置空调室外机,包括安装于车顶的面罩,其特征在于: 面罩内部设有诱导风机和喷射腔组件,所述面罩前部侧壁设有辅进风口,诱导风机的进风口通过辅进风口与外部环境连通,所述喷射腔组件包括喷射壳体、第一导射板、第二导射板、第三导射板,喷射壳体位于面罩内后部,由喷射壳体和面罩内后部、底部围成的封闭空间,喷射壳体的前部设有风机进口,诱导风机的出风口与喷射壳体的风机进口前端连通;所述第一导射板、第二导射板和第三导射板从前向后依次布置于喷射壳体内靠近顶部位置,由第一导射板及其对应的喷射壳体顶部、喷射壳体侧部围成第一导射腔,第二导射板及其对应的喷射壳体顶部、喷射壳体侧部围成第二导射腔,第三导射板及其对应的喷射壳体顶部、喷射壳体侧部围成第三导射腔;所述第一导射腔前端为进口端,且第一导射腔前端进口端与喷射壳体的风机进口后端连通,第一导射腔后端为第一喷射口;所述第二导射腔中,第二导射板距离喷射壳体顶部最小距离大于第一喷射口的口内高度,第二导射腔前端为进口端,第一导射腔后端的第一喷射口与第二导射腔前端的进口端上部连通,第二导射腔前端的进口端下部作为第一诱导口与喷射壳体内部连通,第二导射腔后端为第二喷射口;所述第三导射腔中,第三导射板距离喷射壳体顶部最小距离大于第二喷射口的口内高度,第三导射腔前端为进口端,第二导射腔后端的第二喷射口与第三导射腔前端的进口端上部连通,第三导射腔前端的进口端下部作为第二诱导口与喷射壳体内部连通,第三导射腔后端为第三喷射口,第三喷射口设置于面罩后部形成出风口;由喷射壳体和面罩内后部、底部围成封闭空间中还设有上下隔断封闭空间的换热器,换热器的进风面向下,换热器的出风面向上朝向所述第一诱导口、第二诱导口,封闭空间底部即面罩底盘设有主进风口,通过主进风口连通换热器下方的封闭壳体内部与外部环境,由此面罩后部出风口的风量为主进风口和辅进风口的风量之和;
所述换热器倾斜设于封闭空间中,换热器四周密封,换热器中心轴线与行车方向即前后方向夹持的倾角在0°~30°范围内,经过换热器的风量,即为流经主进风口的风量,也是第一诱导口和第二诱导口的进风量之和;
所述换热器为空调的冷凝部分,为翅片式换热器或平行流换热器,其换热面积和风量依据设计而定。
2.根据权利要求1所述的一种诱导式车用顶置空调室外机,其特征在于:所述诱导风机采用小风量高静压风机,其风量为换热器所需风量的25%~40%,具体台数依据设计选型而定。
3.根据权利要求1所述的一种诱导式车用顶置空调室外机,其特征在于:每个导射板与对应的喷射壳体顶部之间还分别连接有若干均流板,由均流板使第一喷射口、第二喷射口、第三喷射口的出风均匀。
4.根据权利要求1所述的一种诱导式车用顶置空调室外机,其特征在于:面罩的底盘与车顶保留一定空间尺寸。
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