5.4 空调器的风扇组件

空调器的风扇组件主要包括贯流风扇组件、导风板组件和轴流风扇组件。图5-17所示为空调器风扇组件的基本构成。

贯流风扇组件和导风板组件位于空调器室内机中。贯流风扇组件主要用来加速房间内的空气循环,提高制冷/制热效率;导风板组件主要是用来改变空调器吹出的风向,扩大送风面积,使房间内的空气温度可以整体降低或升高。

轴流风扇组件位于空调器室内机中,主要是用来加速室外机的空气流通,提高冷凝器的散热或吸热效率。风扇组件是空调器中的重要的组成部分。

图5-17 空调器风扇组件的基本构成

5.4.1 贯流风扇组件的安装位置和结构

空调器贯流风扇组件主要用于实现室内空气的强制循环对流,使室内空气进行热交换。它通常位于空调器蒸发器下方,横卧在室内机中。贯流风扇组件一般包含两大部分:贯流风扇扇叶、贯流风扇驱动电动机,如图5-18所示。目前空调器室内机多数采用强制通风对流的方式进行热交换,因此,室内机的风扇组件主要是加速空气的流动。

图5-18 贯流风扇组件的基本构成(分体壁挂式空调器室内机)

1 贯流风扇扇叶

图5-19为分体壁挂式空调器室内机的贯流风扇扇叶。贯流风扇的扇叶为细长的离心叶片,具有结构紧凑,叶轮直径小、长度大、风量大、风压低、转速低、噪声小的特点。

图5-19 空调器室内机贯流风扇扇叶

2 贯流风扇驱动电动机

图5-20为贯流风扇组件中的驱动电动机部分,它位于空调室内机的一端。贯流风扇驱动电动机多采用交流电动机,通过主轴直接与贯流风扇扇叶相连,用于带动贯流风扇扇叶转动。

图5-20 贯流风扇驱动电动机

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在贯流风扇驱动电动机的内部,安装有霍尔元件,用来检测电动机转速,检测到的转速信号送入微处理器中,以便室内主控电路可准确地控制风扇电动机的转速。

在分体壁挂式变频空调器的室内风扇组件中,除了机械部件外,还包括贯流风扇驱动电机的驱动电路和风速检测电路,如图5-21所示。室内机微处理器通过控制固态继电器(光控双向晶闸管)的导通/截止,来控制贯流风扇驱动电动机的起停。贯流风扇驱动电动机反馈的风速检测信号会通过风速检测电路送入微处理器中。

图5-21 贯流风扇驱动电机的驱动电路和风速检测电路

5.4.2 导风板组件的安装位置和结构

空调器导风板组件主要用来改变空调器吹出的风向,扩大送风面积,使房间内的空气温度可以整体降低或升高。

在分体柜式空调器室内机中,导风板组件通常位于上部,如图5-22所示,在分体壁挂式空调器中,导风板组件主要是由导风板和导风板驱动电动机构成。导风板包括垂直导风板和水平导风板,其中垂直导风板安装在外壳上,而水平导风板则安装在内部机架上,位于蒸发器的上面,由驱动电动机驱动。

图5-22 分体壁挂式导风板组件的安装位置

1 导风板驱动电动机

导风板驱动电动机与导风板连接,用于带动导风板摆动从而控制气流的方向,图5-23为导风板驱动电动机。

图5-23 导风板驱动电动机

2 导风板

导风板通常分为水平导风板和垂直导风板,主要是用来控制水平方向和垂直方向的气流,水平导风板和垂直导风板位于室内机出风口处,在导风板驱动电动机作用下左右、上下摆动。导风板组件中的垂直导风板,也可称为垂直导风叶片,可控制水平方向的气流;水平导风板,又可称之为水平导风叶片,通常是由两组或三组叶片构成,是专门用来控制垂直方向的气流,如图5-24所示。

图5-24 导风板

5.4.3 轴流风扇组件的安装位置和结构

空调器室外机轴流风扇组件通常安装在冷凝器内侧,将室外机的外壳拆下后,就可以看到轴流风扇组件。图5-25为空调器室外机中的轴流风扇组件。从图中可以看到,轴流风扇组件主要是由轴流风扇驱动电动机、轴流风扇扇叶和轴流风扇起动电容器组成,其主要作用是确保室外机内部热交换部件(冷凝器)良好的散热。

图5-25 轴流风扇组件的结构

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无论是分体壁挂式空调器,还是分体柜式空调器,它们室外机的结构基本相同,也都采用相同或相似的轴流风扇组件加速室外机空气流动,为冷凝器散热。

1 轴流风扇驱动电动机

图5-26为典型室外机轴流风扇组件中的轴流风扇驱动电动机,主要用于带动轴流式风扇扇叶旋转。室外机轴流风扇驱动电动机多为单相交流电动机,其内部主要由转子、转轴、轴承、定子铁心、绕组等构成。

图5-26 空调器室外机轴流风扇组件中的轴流风扇驱动电动机

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轴流风扇驱动电动机有两个绕组,即起动绕组和运行绕组。这两个绕组在空间位置上相位相差90°。在起动绕组中串联了一个容量较大的交流电容器,当运行绕组和起动绕组中通过单相交流电时,由于电容器的作用,起动绕组中的电流在相位上比运行绕组中的电流超前90°,先期达到最大值。这样在时间和空间上有相同的两个脉冲磁场,使定子在转子之间的气隙中产生了一个旋转磁场。在旋转磁场的作用下,电动机转子中产生感应电流,该电流和旋转磁场相互作用而产生电磁场转矩,使电动机旋转起来。电动机正常运转之后,电容早已充满电,使通过起动绕组的电流减小到微乎其微。这时只有运行绕组工作,在转子的惯性作用下使电动机不停地旋转。

2 轴流风扇扇叶

图5-27为典型室外机轴流风扇组件中的轴流风扇扇叶,其扇叶制成螺旋桨形,对轴向气流产生很大的推力,将冷凝器散发的热量吹向机外,加速冷凝器的冷却。

图5-27 空调器室外机轴流风扇组件中的轴流风扇扇叶

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轴流风扇扇叶多采用铝材压制或ABS工程塑料注塑而成。它形状像螺旋桨,主要是用来加速空气流动,对冷凝器进行散热;轴流风扇驱动电动机多采用单相异步电动机,用于带动轴流风扇转动加速冷凝器散热;轴流风扇起动电容器用于起动轴流风扇驱动电动机工作。

当空调器供电电路接通后,轴流风扇组件中的轴流风扇驱动电动机通过轴流风扇起动电容器起动工作,同时带动组件中的轴流风扇转动。

3 轴流风扇起动电容器

轴流风扇起动电容器一般安装在室外机的电路板上,用于起动轴流风扇驱动电路工作,也是轴流风扇组件中的重要部件,如图5-28所示。

图5-28 轴流风扇组件中的起动电容器以及继电器