一種空調(diào)器室內(nèi)機(jī)多維導(dǎo)風(fēng)結(jié)構(gòu)

黃俊豪 林思軒

TCL空調(diào)器（中山）有限公司 廣東中山 528427

1 引言

目前市面上常見(jiàn)的分體空調(diào)器導(dǎo)風(fēng)裝置由上下導(dǎo)風(fēng)板、連桿、左右導(dǎo)風(fēng)葉片組成，通過(guò)同步電機(jī)（步進(jìn)電機(jī)）驅(qū)動(dòng)使導(dǎo)風(fēng)板上下擺動(dòng)和左右導(dǎo)風(fēng)葉片左右擺動(dòng)，達(dá)到導(dǎo)風(fēng)的效果。當(dāng)人在左邊時(shí)通過(guò)導(dǎo)風(fēng)葉片向左擺動(dòng)達(dá)到合理利用資源的效果。傳統(tǒng)導(dǎo)風(fēng)方式存在以下不足：

（1）由于導(dǎo)風(fēng)葉片只能同時(shí)向左或向右導(dǎo)風(fēng)，當(dāng)人在左邊或在中間時(shí)，導(dǎo)風(fēng)葉片向右導(dǎo)風(fēng)造成能源的浪費(fèi)，當(dāng)人在右邊或中間時(shí)導(dǎo)風(fēng)葉片向左導(dǎo)風(fēng)造成能源的浪費(fèi)；

（2）導(dǎo)風(fēng)葉片只能向左或右導(dǎo)風(fēng)，導(dǎo)風(fēng)板只能向下或向上導(dǎo)風(fēng)，導(dǎo)風(fēng)范圍受限制，無(wú)法向多方向?qū)эL(fēng)，影響了快速冷卻或溫暖房間的效果；

（3）這種導(dǎo)風(fēng)有局限性，使房間有局部空間吹不到空調(diào)風(fēng)。

本發(fā)明提供一種通過(guò)齒輪、齒條、曲柄傳動(dòng)曲柄或液壓油缸、傳動(dòng)、移動(dòng)的復(fù)合運(yùn)動(dòng)使左邊的導(dǎo)風(fēng)葉片不會(huì)向右導(dǎo)風(fēng)，右邊導(dǎo)風(fēng)葉片不向左導(dǎo)風(fēng)，中間不向左右導(dǎo)風(fēng)，使能源不被浪費(fèi)，達(dá)到導(dǎo)風(fēng)多向性、均勻性和針對(duì)性的效果。

2 常見(jiàn)的空調(diào)器室內(nèi)機(jī)導(dǎo)風(fēng)裝置結(jié)構(gòu)方案

目前市面上常見(jiàn)分體空調(diào)器導(dǎo)風(fēng)裝置結(jié)構(gòu)普遍如圖1所示，圖中：A—左右導(dǎo)風(fēng)葉片基座（出風(fēng)口），B—左右導(dǎo)風(fēng)葉片（若干個(gè)），C—左右導(dǎo)風(fēng)葉片連桿（若干個(gè)），D—同步電機(jī)（1個(gè)或若干個(gè)），E—曲柄，I—電機(jī)轉(zhuǎn)動(dòng)方向，F(xiàn)—風(fēng)向。

3 室內(nèi)機(jī)新型左右導(dǎo)風(fēng)擺葉

基于目前空調(diào)器內(nèi)機(jī)左右擺葉擺動(dòng)方向、導(dǎo)風(fēng)方向一致導(dǎo)致空調(diào)吹風(fēng)有局限性的問(wèn)題。本文提供一種通過(guò)齒輪、齒條、曲柄傳動(dòng)曲柄或液壓油缸裝置使導(dǎo)風(fēng)葉片變形，轉(zhuǎn)動(dòng)達(dá)到導(dǎo)風(fēng)多向性、均勻性、針對(duì)性的效果，并且使能源不受浪費(fèi)。

3.1 空調(diào)器室內(nèi)機(jī)多維導(dǎo)風(fēng)結(jié)構(gòu)原理

實(shí)驗(yàn)方案一：本左右擺風(fēng)組件結(jié)構(gòu)由連桿2和連桿1齒輪、同步電機(jī)齒條（也可以用油缸代替此三個(gè)零件），左右導(dǎo)風(fēng)葉片、曲柄1、曲柄2、曲柄3、曲柄4和安裝固定板、若干銷釘組成。安裝固定板、同步電機(jī)通過(guò)螺釘和底盤固定在一起。曲柄1、曲柄2和齒條通過(guò)銷釘連接一起。曲柄1、曲柄2另兩頭分別和曲柄3和曲柄4連接一起。曲柄3和曲柄4在三分之二處通過(guò)銷釘交叉連接一起。安裝固定板在曲柄3和曲柄4三分之二處通過(guò)銷釘連接一起。曲柄1、曲柄2、曲柄3和曲柄4可以轉(zhuǎn)動(dòng)或左右移動(dòng)。導(dǎo)風(fēng)葉片兩邊設(shè)計(jì)轉(zhuǎn)軸安裝在兩個(gè)連桿中間，導(dǎo)風(fēng)葉片可以轉(zhuǎn)動(dòng)，連桿1和連桿2可以往上下左右四個(gè)方向移動(dòng)。齒輪固定在同步電機(jī)上，齒輪和齒條配合。兩連桿1和連桿2通過(guò)左右的安裝固定板懸掛在空調(diào)出風(fēng)口上，如圖2、圖3所示。

圖1 常見(jiàn)的空調(diào)器室內(nèi)機(jī)導(dǎo)風(fēng)裝置結(jié)構(gòu)示意圖

圖2 左右擺風(fēng)組件結(jié)構(gòu)示意圖

圖3 多維多變的導(dǎo)風(fēng)效果示意圖

圖4 液壓油缸系統(tǒng)結(jié)構(gòu)示意圖

原理說(shuō)明：同步電機(jī)（步進(jìn)電機(jī)）轉(zhuǎn)動(dòng)帶動(dòng)齒輪轉(zhuǎn)動(dòng)，齒條在齒輪作用下在底盤導(dǎo)軌上作水平的往返運(yùn)動(dòng)（運(yùn)動(dòng)軌跡7和8），曲柄1和曲柄2齒條推動(dòng)下作水平及上下移動(dòng)（運(yùn)動(dòng)軌跡3、4和7和8）同時(shí)以圓心1為中心作弧線運(yùn)動(dòng)（運(yùn)動(dòng)軌跡2）的復(fù)合運(yùn)動(dòng)。曲柄1和曲柄2只通過(guò)銷釘和齒條三者連接一起，銷釘沒(méi)有固定，即銷釘可以移動(dòng)和轉(zhuǎn)動(dòng)、所以曲柄1和曲柄2可以移動(dòng)和同時(shí)轉(zhuǎn)動(dòng)的復(fù)合運(yùn)動(dòng)。曲柄1和曲柄2只通過(guò)銷釘和齒條三者連接在一起，銷釘沒(méi)有固定，即銷釘可以移動(dòng)和轉(zhuǎn)動(dòng)、所以曲柄1和曲柄2可以移動(dòng)和同時(shí)轉(zhuǎn)動(dòng)的復(fù)合運(yùn)動(dòng)。曲柄3和曲柄4在曲柄1和曲柄2力作用下做上下往返運(yùn)動(dòng)和以圓心2為中心的圓弧運(yùn)動(dòng)，因?yàn)閮汕徊嫣幈话惭b固定板通過(guò)銷釘固定在底盤上，曲柄3和曲柄4只能轉(zhuǎn)動(dòng)不能水平移動(dòng)，曲柄3和曲柄4在連桿1和連桿2連接端作圓弧運(yùn)動(dòng)和上下運(yùn)動(dòng)，及左右運(yùn)動(dòng)的復(fù)合型運(yùn)動(dòng)，從而帶動(dòng)連桿1和連桿2作相應(yīng)的復(fù)合型運(yùn)動(dòng)（向上下、左右、圓弧運(yùn)動(dòng)），由于連桿左右兩邊齒輪、齒條運(yùn)動(dòng)方向是相反的。所以連桿1和連桿2會(huì)相向外運(yùn)動(dòng)，或相向內(nèi)運(yùn)動(dòng)，當(dāng)向內(nèi)運(yùn)動(dòng)時(shí)導(dǎo)風(fēng)葉片受到兩連桿的擠壓會(huì)彎曲變形成α角，由于連桿1和連桿2同時(shí)做圓弧運(yùn)動(dòng)，所以導(dǎo)風(fēng)葉片受到扭曲力作翻轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)，見(jiàn)β角。導(dǎo)風(fēng)葉片形成α角和β角的形態(tài)，形成了多維導(dǎo)風(fēng)的效果，達(dá)到導(dǎo)風(fēng)均勻、多向?qū)эL(fēng)的作用。由于左邊的導(dǎo)風(fēng)葉片只會(huì)向左邊變形（導(dǎo)風(fēng)葉片中間設(shè)計(jì)掏薄位和切縫，左邊葉片掏薄位朝左，右邊葉片掏薄位朝右）。所以左邊導(dǎo)風(fēng)葉片永遠(yuǎn)不能向右導(dǎo)風(fēng)，右邊永遠(yuǎn)不向左導(dǎo)風(fēng)，避免了傳統(tǒng)左右導(dǎo)風(fēng)的問(wèn)題以及人在左邊風(fēng)導(dǎo)向右邊，人在右邊風(fēng)導(dǎo)向左邊的能源浪費(fèi)。又因?yàn)?，連桿中間空著沒(méi)到導(dǎo)風(fēng)葉片，使人在中間時(shí)可以永遠(yuǎn)享受到風(fēng)，如圖2、圖3所示。

3.2 空調(diào)器室內(nèi)機(jī)多維導(dǎo)風(fēng)結(jié)構(gòu)控制方法說(shuō)明

齒輪處于齒條最外端時(shí)（齒條的限位A），兩連桿1和連桿2之間距離最大，曲柄1和曲柄2形成直線，導(dǎo)風(fēng)葉片處于自然垂直狀態(tài)（直線導(dǎo)風(fēng)），當(dāng)右邊電機(jī)順時(shí)針轉(zhuǎn)動(dòng)，同時(shí)左邊電機(jī)逆時(shí)針轉(zhuǎn)動(dòng)，齒輪由齒條限位A向齒條限位B運(yùn)動(dòng)，兩連桿1和連桿2作向上、向下、圓弧的復(fù)合運(yùn)動(dòng)，兩連桿之間距離逐漸變小，導(dǎo)風(fēng)葉片同時(shí)轉(zhuǎn)動(dòng)和變形，形成α和β角。兩個(gè)角度隨著齒條的運(yùn)動(dòng)不斷變化。形成多維多變的導(dǎo)風(fēng)效果。當(dāng)齒輪處于齒條限位B時(shí)導(dǎo)風(fēng)葉片形成的α和β角最大；當(dāng)齒輪處于齒條限位A時(shí)導(dǎo)風(fēng)葉片形成的α和β角最小為零，如圖2、圖3所示。

圖2中，1—齒條1（和齒條2為對(duì)稱或相同），1.1—齒條限位A，1.2—齒條限位B，2—齒條2（和齒條1為對(duì)稱或相同），3—齒輪，4—同步電機(jī)，5—安裝固定板，5.1—固定板安裝孔，6—曲柄1、7—曲柄2，8—曲柄3，9—曲柄4，10—銷釘，11—連桿1（和連桿2為對(duì)稱或相同），12—連桿2（和連桿1為對(duì)稱或相同），同步電機(jī)齒條(也可以用油缸代替此三個(gè)零件），13—左右導(dǎo)風(fēng)葉片（若干個(gè)），13.1—左右導(dǎo)風(fēng)葉片掏薄位（0.4mm），13.2—左右導(dǎo)風(fēng)葉片切縫。

圖3中，1—齒條1（和齒條2為對(duì)稱或相同），4—同步電機(jī)，5—安裝固定板，10—銷釘，11—連桿1（和連桿2為對(duì)稱或相同），13—左右導(dǎo)風(fēng)葉片（若干個(gè)），13.1—左右導(dǎo)風(fēng)葉片掏薄位（0.4mm），13.2—左右導(dǎo)風(fēng)葉片切縫，14—風(fēng)向，15.1—圓心，15.1—圓心2，15—運(yùn)動(dòng)軌跡1，16—運(yùn)動(dòng)軌跡2，17—運(yùn)動(dòng)軌跡3，18—運(yùn)動(dòng)軌跡4，19—運(yùn)動(dòng)軌跡5，20—運(yùn)動(dòng)軌跡6，21—運(yùn)動(dòng)軌跡7，23—運(yùn)動(dòng)軌跡8，24—運(yùn)動(dòng)軌跡9，24—運(yùn)動(dòng)軌跡10，25—運(yùn)動(dòng)軌跡11，26—運(yùn)動(dòng)軌跡12，α—導(dǎo)風(fēng)葉片彎曲角度，β—導(dǎo)風(fēng)葉片轉(zhuǎn)動(dòng)角度。

兩邊齒條相向外時(shí)運(yùn)動(dòng)，導(dǎo)風(fēng)葉片擠壓會(huì)彎曲變形成α角，轉(zhuǎn)動(dòng)β角同時(shí)，會(huì)向由于連桿1和連桿2內(nèi)移動(dòng)同時(shí)做水平移動(dòng)所以導(dǎo)風(fēng)葉片的多向運(yùn)動(dòng)和多角度的變化，形成了多維導(dǎo)風(fēng)的效果、達(dá)到導(dǎo)風(fēng)均勻、多向?qū)эL(fēng)的作用，這是它和傳統(tǒng)導(dǎo)風(fēng)的最大區(qū)別，如圖2、圖3所示。

實(shí)施方案二：本方案可以用油缸代替齒輪、同步電機(jī)齒條三個(gè)零件，其余的工作原理，控制方法相同，液壓油缸系統(tǒng)傳動(dòng)更平穩(wěn)力驅(qū)可靠，缺點(diǎn)是成本高，如圖4所示。

4 結(jié)束語(yǔ)

針對(duì)目前空調(diào)器內(nèi)機(jī)左右擺葉擺動(dòng)方向、導(dǎo)風(fēng)方向的單一性。提供一種通過(guò)傳動(dòng)、轉(zhuǎn)動(dòng)、移動(dòng)變形的導(dǎo)風(fēng)結(jié)構(gòu)，使導(dǎo)風(fēng)葉片達(dá)到多方向?qū)эL(fēng)的效果，左邊的導(dǎo)風(fēng)葉片不會(huì)向右導(dǎo)風(fēng)，右邊導(dǎo)風(fēng)葉片不向左導(dǎo)風(fēng)，中間不向左右導(dǎo)風(fēng)，使能源不被浪費(fèi)。