新型空调内机导风方式及其传动机构介绍

林思轩 王荣转 胡锦洋

（TCL空调器（中山）有限公司 广东中山 528400）

新型空调内机导风方式及其传动机构介绍

林思轩 王荣转 胡锦洋

（TCL空调器（中山）有限公司 广东中山 528400）

基于目前空调器导风板常存在凝露、噪音等问题，本文提出了一种双层新型导风板及其传动机构，以现有单导风板为基础，在导风板内侧设一截面为“机翼形”的内导板，通过连杆及转轴，实现导风板与内导板之间相对位置的变化。导风板转动通过特殊的“双转轴部件”实现与导风板同步转动；在导风板不转动时，内导板可通过步进电机的带动，双转轴中所设的“内转轴”传动，实现单独运动。这样，可实现通过所设内导板，对出风口气流进行改善。

机翼形；连杆；转轴；双转轴部件；磁性限位片；内转轴传动；齿调

针对目前空调器室内机由于导风板所带来的凝露和噪音等行业通病的问题，本文提出了一种双层新型导风板及其传动机构，从而改善空调器出风口处气流，减少导风板凝露及减小气流噪音。本文以现有单导风板为基础，在导风板内侧设一截面为“机翼形”的内导板，通过连杆及转轴，实现导风板与内导板之间相对位置的变化。同时，导风板也可按照原来的转动方式进行转动。在导风板转动的同时，内导板通过特殊的“双转轴部件”实现与导风板同步转动；在导风板不转动时，内导板可通过步进电机的带动，双转轴中所设的“内转轴”传动，实现单独运动。这样，在不破坏现有空调器外观和一般结构的前提下，即可实现通过所设内导板，对出风口气流进行改善，从而改善空调器出风口处气流，减少导风板凝露及减小气流噪音。

1 传统的挂壁式房间空调器室内机的导风板结构方案

1.1 方案一

单导风板，适用于机体较小的挂壁式室内机，该现有技术方案的不足之处：由于现有空调在出风口处多设计成弧形，为了配合整体外观，导风板也随之设计成弧形，但在迁就外观的同时，也就造成了弧形导风板外侧边沿容易出现

凝露的弊端，图2为空调器室内机的单导风板示意图。温度较室内空气低的气流从风道中排出，在经过导风板时，导风板上侧空气可紧贴导风板流动；下侧气流则只能沿导风板弧形切线方向流出，这样就造成导风板远离风道一端，上下空气温度不均，上侧温度较下侧低，下侧空气在接近导风板时，容易遇冷凝露。同时，弧形导风板在摆动过程中，也相比平直导风板更易扰乱气流如图1（单导风板的空调器室内机截面图）。A—导风板内侧温度较低的空气贴紧导风板流出。B—导风板外侧，空气沿导风板切线方向流出，导致导风板边沿内外冷热不均，产生凝露，C—转轴，D—步进电机轴孔位。

1.2 方案二

为带稳流内层的导风板，外层主导风板与方案1类似，适用于中小类挂壁式室内机。该现有技术方案的不足之处：在风口较宽的机体上，为了解决导风板在摆动时扰乱气流，同时噪音升高的问题，在导风板内侧增加一稳流板。这样的稳流板可以在一定程度上稳定气流，减小噪声，但仍会存在类似于图1的凝露问题。由于导风板内外侧弧线长度相近，气流流速相当，所以压力差值小，导风板外侧气流仍旧会沿弧线切线方向流出，如图3（空调器室内机带稳流内层的导风板示意图），E为导风板内侧，E-1为导风板内侧截面。

图1 单导风板的空调器室内机截面图

图2 空调器室内机的单导风板示意图

图3 空调器室内机带稳流内层的导风板示意图

图4 空调器室内机双导风板结构截面图

1.3 方案三

双导风板结构，由两调类似图1的单导风板组成，每个导风板配有单独的电机控制，适用于机体较大的挂壁式室内机。该现有技术方案的不足之处：在大尺寸室内机上（机体长度在1000mm～1500mm），单块导风板结构对气流稳定性影响也随着机体体积放大，噪音问题也尤为明显；同时，宽度过宽的导风板对风量的影响也明显加大。此时，双导风板成了大体积机体的选择。但由于单块导风板的结构仍旧与图1类似，同样存在着凝露问题。且单调导风板宽度小、长

度长，这样也容易造成导风板的变形。双导风板在一定程度上也破坏了产品外观，如图4，F—双导风板结构。

图5 底座部件图

图6 双层导风板示意图

2 室内机新型导风板结构

基于目前空调器内机由导风板起引的凝露、噪音等常见的问题，本文提供一种双层导风板及其传动机构，从而改善空调器出风口处气流，减少导风板凝露及减小气流噪音。

2.1 室内机的新型导风结构

本文以现有单导风板为基础，在导风板内侧设一截面为“机翼形”的内导板，通过连杆及转轴，实现导风板与内导板之间相对位置的变化。同时，导风板也可按照原来的转动方式进行转动。

在导风板转动的同时，内导板通过特殊的“双转轴部件”实现与导风板同步转动；在导风板不转动时，内导板可通过步进电机的带动，双转轴中所设的“内转轴”传动，实现单独运动。这样，在不破坏现有空调器外观，一般结构的前提下，即可实现通过所设内导板，对出风口气流进行改善。

2.2 室内机的新型导风传动原理结构

在导风板内侧设一截面为“机翼形”的内导板，通过连杆及转轴，实现导风板与内导板之间相对位置的变化。同时，导风板也可按照原来的转动方式进行转动。在导风板转动的同时，内导板通过特殊的“双转轴部件”实现与导风板同步转动；在导风板不转动时，内导板可通过步进电机的带动，双转轴中所设的“内转轴”传动，实现单独运动本文所涉机构包含驱动部分与传动部分。其中，驱动部分原理示意图如图5～图8所示：1—连杆1，2—连杆2，3—内导风板，4—齿轮1，5—齿轮2，6—齿条1，7—齿条2，8—齿条盒1，9—齿条盒盖1，10—齿条盒2，11—齿条盒盖2，12—步进电机，13—外传轴，14—磁性限位片，15—内转轴，16—连杆3，17—导风板，18—底座部件。

齿调盒组件包括了：1.齿调盒；2.齿调；3.齿调盒盖。其中，齿调由塑料制成，齿调盒及齿调盒盖由铝合金制成。将齿调安装在齿调盒内，齿调盒内部两端设有通孔，用于深入齿轮或者转轴。中间有一定长度的内翻边，齿调安装入内之后，可被限位在翻边与齿调盒内壁之间。由于步进电机转动时，齿调两侧受力不均，一侧容易产生弯曲，这样的结构可以防止齿调弯曲，增强机构运动稳定性。除了两处螺钉孔位，在对侧还设有一卡扣结构。增加齿调盒盖与齿调盒之间的装配稳定性。步进电机通过安插在转轴上的齿轮，带动齿调转动，齿调再带动转轴转动。由于步进电机转动角度可调，所以转轴转动角度也可调。

转轴组件包括了：1.内转轴；2.外转轴；3.磁性限位片。外转轴中间为圆柱形，一侧为正六边形，一侧为直齿轮结构。中间空心。其内径与内转轴中间圆柱部分外径相等。外转轴中间一部位设有弧长占圆周三分之一，即所对圆心角120°的槽。扇形限位片可完整插入槽中。内转轴与外转轴结构类似，在靠近正六边形一侧设有圆环状突起，起限位作用。中间部分有一环形槽。磁性限位片成扇形，扇形角120°，是一外表光滑的永磁铁薄片，其扇形外径与外转轴中间圆柱部分的外径相同。扇形内径与内转轴槽底部分圆柱直径相同。安装时，将内转轴插入外转轴中，再将限位片插入外转轴扇形槽中，这样，内外转轴既可以保持相对转动，又可以限制轴向的相对移动。

传动部分包含有：1.导风板，2.内导板，3.四根连杆，均由HIPS材料注塑而成。由于内外转轴安插在底座上所设的圆柱通孔中，故转轴的轴线相对位置不变。其中，为了防止图示内导板左侧尖端出现凝露现象，内导板采用中空结构，且如图示，内导板上部平直，下部呈弧形，这样也可以减小内导板部件重量。其中，连杆3部件一端呈圆环状，用以配合内导板，一端有一六边形内孔的圆环设计，用以配合内转轴，使内转轴可以带动连杆3转动。传动机制：由内外转轴分别带动部件连杆3和导风板转动。在空调工作时，两步进电机同时工作，带动两转轴旋转相同角度θ1，然后，再由带动内转轴的步进电机单独工作，带动内转轴旋转角度θ2，这样，导风板组件即可进入工作所需的状态。同时，θ1、θ2可以进行调整、组

合，以达到最佳位置及工作状态。

图7 导风板传动机构示意图

图8 导风板驱动机构示意图

图9 新型导风出风口稳流原理图

3 机构改善出风口气流原理

由伯努利原理可知，在飞机飞行时机翼周围空气的流线分布是指机翼横截面的形状上下不对称，机翼上方的流线密、流速大，下方的流线疏、流速小。由伯努利方程可知，机翼上方的压强小，下方的压强大。这样就产生了作用在机翼上的方向的升力，利用流体在经过机翼两端产生压强差的现象，在导风板内侧放置一截面为机翼形内导板，使气流经过导风板组件时，内导板弧面侧的气流流速大，平面侧的气流流速小，从而使两导板中间气流压强小，外侧压强大。在气流流出导风板时，外侧压强大的气流会靠紧两块导板，从而使得气流更易贴紧导板流动，这样，不仅出风口气流更加稳定，而且在导风板远离出风口一侧边沿，由于气流贴紧导风板内外两侧，改善了内外侧的温差现象，这样就可以减少凝露的产生。

3.1 新型导风出风口气流说明

关于本文的说明：本文所示导风板，不局限于图示形状及大小，只要求导风板内侧弧形曲率半径大于内导板弧面侧弧形的曲率半径。本文所示齿调及齿调盒，不局限于图示两端的齿轮尺寸相同，两导板外侧气流流速慢，压强大；两导板中间气流流速快，压强小。导风末端外部气流向中间靠拢，冷气流贴紧导板流动，减小导板两侧温差，从而改善凝露现象，同时增强气流稳定性，减小气流噪声及导板震动。本文出风口气流示意图及整体三维线构图如图9所示。

4 结束语

针对现有空调器导风板及其导风方式不足，本提案提供一种双层导风板，及其传动机构，从而改善空调器出风口处气流，减少导风板凝露及减小气流噪音，导风末端外部气流向中间靠拢，冷气流贴紧导板流动，减小导板两侧温差，从而改善凝露现象，同时增强气流稳定性，减小气流噪声及导板震动。对提高空调器的使用舒适性和品质有很大参考意义。

Within the new air conditioning machine ventilation mode and its transmission mechanism is introduced

LIN Sixuan WANG Rongzhuan HU Jingyang
（TCL Air Conditioner (Zhongshan) Co.,Ltd. Zhongshan 528400）

Based on the existing air conditioner wind deflector often condensation, noise problem, this paper puts forward a new type double wind deflector and its transmission mechanism, based on the existing single wind deflector, in wind deflector inside have a section for "wing shape" inside the guide, through the connecting rod and a shaft, in the wind deflector and the change of the relative position between the guide plate. Wind deflector rotation through the special "double shaft parts" with wind deflector synchronous rotation. Within the wind deflector not turns, guide by stepper motor drive, double shaft set "rotation" in the transmission, realize single movement. Such, can be realized through the guide within the set, the outlet flow improvement.

The new the wing shape; Connecting rod; Shaft; Double shaft parts; Magnetic spacing pieces; Shaft drive; Rack