CN106382731B - 一种风管交叉管件 - Google Patents

Abstract

本发明提供一种用在新排风换气系统的风管交叉管件，该交叉管件可以最大限度的减小交叉风管内的气流损失，同时也解决了建筑新排风换气系统风管交叉占用建筑竖向高度空间的问题。

Description

一种风管交叉管件

技术领域

本发明涉及一种风管交叉管件，具体涉及一种用在新排风换气系统的风管交叉管件，属于土木工程暖通技术领域。

背景技术

在建筑通风换气系统中，经常会出现新风风管和排风风管垂直交叉的问题，通常采用的方式是将新风管和排风管在垂直方向上下排布，由于风管尺寸比较大，风管的交叉会占用很大的竖向高度，通常采取加大层高的方式保证楼层的净高，由此引起每层需增加至少200mm的高度，使土建的造价大为提高。

尤其在一些高层办公、宾馆等民用建筑中，新风和排风经常使用新风换气机回收排风能量，新风主风管和排风主风管多并排布置在各层走廊吊顶内，其特点是新排风风管数量较多，主风管和支风管交叉现象严重，通常采用支风管U型跨越避开主风管的方式，导致支风管局部阻力增大，且走廊吊顶内水电暖管道纵横交错、占用吊顶空间大，截面积较大的风管如再有大面积交叉的情况，很容易造成所需吊顶高度空间大、吊顶内管道及设备维修空间不足、房间净高不足的情况。

发明内容

为了解决建筑新排风换气系统风管交叉局部阻力增大且占用建筑竖向高度空间的问题，尤其在使用新风换气机的办公、宾馆建筑等场所，本发明提供一种用在新排风换气系统的风管交叉管件，该交叉管件可以最大限度的减小交叉风管内的气流损失，同时也解决了建筑新排风换气系统风管交叉占用建筑竖向高度空间的问题。

需要具体解决的技术问题：一是支风管穿过主风管，会引起主风管截面积不足；二是支风管对主风管气流的阻挡会引起主风管局部阻力增大。

本发明的主要原理是截面为椭圆形的支风管水平方向穿越主风管，不占用竖向空间高度；同时主风管扩管，扩管部为内凹的流线型弧形平面，使通过主风管的气流顺畅，减小气流阻力损失。

现有技术中的风管均采用方形风管或长方形风管，而且现有的建筑通风技术中未有采用支风管穿越主风管解决层高的技术方案，原因就在于技术人员不能解决支风管穿越后对主风管通风的阻力问题和支风管对主风管内通风截面积的影响，从而造成现在技术中没有技术人员能够意识到采用穿越方式来解决新排风换气系统风管交叉占用建筑竖向高度空间的问题，实际情况也确实是没有采用穿越方式的技术方案。

本专利的内凹弧形扩管部与扩管部为直平面或外凸弧形平面相比，后者拐点尖角处存在局部涡流，会造成管道空气动力流线不佳，尤其是扩管部为外凸弧形平面时，在气流进入的拐点处，局部阻力系数更大，实际效果并不好；管件内的支风管采用流线造型的椭圆管，可减少主风管扩管内的气体绕流阻力，与常用方形、圆形风管相比，因方形风管存在尖锐边角，方形、圆形风管对流过的气体会有比较大的绕流阻力，而且方形、圆形风管对主风管遮挡面积较大，需要的扩管尺寸也会加大。采用椭圆风管可有效减少绕流阻力及对气流的遮挡面积，减小了扩管的尺寸。

具体技术方案如下：

一种用在新排风换气系统的风管交叉管件，包括主风管扩管1、支风管2、变径管一4-1和变径管二4-2、风口法兰一5-1和风口法兰二5-2、风口法兰三6-1和风口法兰四6-2，主风管扩管1两端分别连接风口法兰三6-1、风口法兰四6-2，风口法兰三6-1、风口法兰四6-2用于连接外部主风管，支风管2两端分别连接变径管一4-1、变径管二4-2，变径管一4-1、变径管二4-2的另一端分别连接风口法兰一5-1、风口法兰二5-2，风口法兰一5-1、风口法兰二5-2分别用于连接外部支风管；还包括扩管部一3-1、扩管结合部3-3和扩管部二3-2；

主风管扩管1侧面依次由扩管部一3-1、扩管结合部3-3和扩管部二3-2连接而成，支风管2垂直穿过扩管结合部3-3的中部与主风管扩管1交叉并从主风管扩管1的另一侧面穿出，并且扩管部一3-1、扩管部二3-2为等大小的内凹弧形平面，且内凹弧形平面的弧度角在30°～45°之间；

同时，所述支风管2的截面为椭圆形，其椭圆截面的长轴与主风管扩管1通道气流方向平行，并且其椭圆截面积与变径管一4-1或变径管二4-2另一端的外接风管截面积相同或略大；

所述支风管2椭圆截面的长轴与短轴长度之比介于3：1～6：1之间，并且沿其长轴方向其长轴两端点分别距扩管结合部3-3两端垂直截面的最短距离分别为100mm；

并且所述椭圆截面短轴的两个端点分别到主风管扩管1最近的上下表面的垂直距离与所述扩管结合部3-3至所述主风管扩管1另一侧面的垂直距离长度比不小于1:50；

所述主风管扩管1由于支风管2穿越造成的面积遮挡，通过弧形扩管的方式增大截面积，且增大的面积不小于被遮挡的面积。

本发明的风管交叉管件可以应用于建筑通风系统，尤其适用于主风管截面积大于支风管截面积的建筑新排风换气系统。本风管交叉管件用于连接新风主风管和排风支风管，或者连接排风主风管和新风支风管。

新排风换气系统运行时，由室外引入的新风经新风换气机与排风进行热交换后进入新风主风管，分支接出新风支风管将新风送入各房间，在新风支风管与排风主风管交叉处使用此管件，排风主风管连接该管件风口法兰四6-2、后接风口法兰三6-1连接排风主风管，新风支风管连接该管件风口法兰二5-2、后接风口法兰一5-1送入房间；

或者，房间内的排风接排风支风管后进入排风主风管，经新风换气机与新风换热后排出室外，排风支风管与新风主风管交叉处使用此管件，新风主风管连接该管件风口法兰四6-2、后接风口法兰三6-1连接新风主风管，排风支风管连接该管件风口法兰二5-2、后接风口法兰一5-1进入排风主风管。

优选，风管交叉管件的主风管扩管1的另一侧面也采用内凹的弧形平面扩管，进一步解决因支风管2遮挡造成主风管扩管1过风面积不足的问题。

优选，所述支风管2穿过主风管扩管1后与主风管扩管1管壁的缝隙处设有橡胶U型卡槽带，防止漏风。进一步，所述U型卡槽带宽度为2cm。

优选，变径管一4-1、变径管二4-2的两端口的尺寸可调和/或两端口的形状可调，适用于不同形状的新排风换气系统的风管。

优选，主风管扩管1内的支风管2部分采用铝材、铜材制作，可以加强新风和排风的换热效果，铜材、铝材与常用的铁皮风管、玻璃钢风管、复合材料风管相比，具有导热系数高、耐腐蚀的特点。

本发明的有益效果是：支风管2水平方向穿越主风管扩管1，避免风管垂直交叉保证了层高。同时也解决了支风管2穿过主风管扩管1引起的主风管扩管1截面积不足的问题，以及支风管2对主风管扩管1气流的阻挡引起的主风管扩管1局部阻力增大的技术问题，广泛应用于建筑通风系统，尤其适用于主风管截面积大于支风管截面积的建筑新排风换气系统。

附图说明

下面结合附图和实例对本发明进一步说明。

图1为一种用在新排风换气系统的风管交叉管件的立体图；

图2为图1的俯视图；

图3为沿着图2中A-A线的示意图；

图4为沿着图2中B-B线的示意图；

其中，主风管扩管1、支风管2、扩管部一3-1和扩管部二3-2、扩管结合部3-3、变径管一4-1和变径管二4-2、风口法兰一5-1和风口法兰二5-2、风口法兰三6-1和风口法兰四6-2。

图5为实施例1标注了尺寸的一种用在新排风换气系统的风管交叉管件带尺寸标注的立体图，其中，a为主风管扩管1外接主风管截面的长度；b为主风管扩管1外接主风管截面的宽度；c为支风管2外接支风管截面的长度；d为支风管2外接支风管截面的宽度；e为支风管2椭圆截面长轴的长度；f为支风管2椭圆截面短轴的长度；g为支风管2椭圆截面短轴两端点分别距主风管扩管1上、下平面最短距离的长度；h为扩管结合部3-3的相对平面沿主风管扩管1气流方向的边长长度；i为扩管结合部3-3沿主风管扩管1气流方向边长的长度；j为扩管结合部3-3至主风管1另一侧面的垂直距离长度。

具体实施方式

实施例1一种用在新排风换气系统的风管交叉管件，该管件按照工程实际应用情况设计尺寸，并通过具体暖通工程的应用得以验证，相关参数及功效数据如表1所示。

如图1-5所示，一种用在新排风换气系统的风管交叉管件，其主风管扩管1的外接管、支风管2外接管的截面均为长方形，并且主风管扩管1为一侧扩管，扩管部分由扩管部一3-1和扩管部二3-2、扩管结合部3-3组成，另一侧面不进行扩管。

该实施例中的管件包括主风管扩管1、支风管2、变径管一4-1和变径管二4-2、风口法兰一5-1和风口法兰二5-2、风口法兰三6-1和风口法兰四6-2，主风管扩管1两端分别连接风口法兰三6-1、风口法兰四6-2，风口法兰三6-1、风口法兰四6-2用于连接外部主风管，支风管2两端分别连接变径管一4-1、变径管二4-2，变径管一4-1、变径管二4-2的另一端分别连接风口法兰一5-1、5-2，风口法兰一5-1、风口法兰二5-2分别用于连接外部支风管；还包括扩管部一3-1、扩管结合部3-3和扩管部二3-2，且内凹弧形平面的弧度角为30°；

主风管扩管1侧面依次由扩管部一3-1、扩管结合部3-3和扩管部二3-2连接而成，支风管2垂直穿过扩管结合部3-3的中部与主风管扩管1交叉并从主风管扩管1的另一侧面穿出，并且扩管部一3-1、扩管部二3-2为等大小的内凹弧形平面；

同时，所述支风管2的截面为椭圆形，其椭圆截面的长轴与主风管扩管1通道气流方向平行，并且其椭圆截面积与变径管一4-1或变径管二4-2另一端的外接风管截面积相等或略大；

所述支风管2椭圆截面的长轴与短轴长度分别为700mm和120mm，并且沿其长轴方向其长轴两端点分别距扩管结合部3-3两端垂直截面的最短距离分别为100mm；

并且所述椭圆截面短轴的两个端点分别到主风管扩管1最近的上下表面的垂直距离为40mm，所述扩管结合部3-3至所述主风管扩管1另一侧面的垂直距离长度为1580mm；

所述主风管扩管1由于支风管2穿越造成的面积遮挡，通过弧形扩管的方式增大截面积，且增大的面积不小于被遮挡的面积。

该装置在实际的建筑暖通工程项目应用，安装于一栋22层办公建筑内,通风风管每层占用吊顶高度为200mm,而采用风管交叉处采用U型跨越的方法，实际每层占用吊顶高度为420mm,因此,使用本风管管件可减少吊顶使用的空间,由此降低建筑高度4.84m,有效节省土建造价。将本件安装在额定风量为2000m3/h的新风换气系统中进行测试，测试的主风管扩管1和其内置的椭圆形支管2按照本实施例的尺寸设计,测试结果显示，在主风管风量为2000m3/h、支风管风量为600m3/h时，通过主风管扩管1和椭圆形支管2的风量不变，与采用U型跨越的交叉风管相比主风管和支风管的总局部阻力损失降低30％，有效降低新风换气机的功率，降低了能源损耗，更加节能。

本实施例的管件设计有效降低管道内交叉处的阻力，从而在达到同等技术效果的条件下可以使用较低功率的新风换气机来实现功能，尤其适用于主风管截面积大于支风管截面积的建筑新排风换气系统。

表1实施例1参数及功效数据。

Claims (6)

1.一种用在新排风换气系统的风管交叉管件，包括主风管扩管（1）、支风管（2）、变径管一（4-1）和变径管二（4-2）、风口法兰一（5-1）和风口法兰二（5-2）、风口法兰三（6-1）和风口法兰四（6-2），主风管扩管（1）两端分别连接风口法兰三（6-1）、风口法兰四（6-2），风口法兰三（6-1）、风口法兰四（6-2）用于连接外部主风管，支风管（2）两端分别连接变径管一（4-1）、变径管二（4-2），变径管一（4-1）、变径管二（4-2）的另一端分别连接风口法兰一（5-1）、风口法兰二（5-2），风口法兰一（5-1）、风口法兰二（5-2）分别用于连接外部支风管；

其特征在于还包括扩管部一（3-1）、扩管结合部（3-3）和扩管部二（3-2）；

主风管扩管（1）侧面依次由扩管部一（3-1）、扩管结合部（3-3）和扩管部二（3-2）连接而成，支风管（2）垂直穿过扩管结合部（3-3）的中部与主风管扩管（1）交叉并从主风管扩管（1）的另一侧面穿出，并且扩管部一（3-1）、扩管部二（3-2）为等大小的内凹弧形面，且内凹弧形面的弧度角在30°～45°之间；

同时，所述支风管（2）的截面为椭圆形，其椭圆截面的长轴与主风管扩管（1）通道气流方向平行，并且其椭圆截面积与变径管一（4-1）或变径管二（4-2）另一端的外接风管截面积相同或其椭圆截面积比变径管一（4-1）或变径管二（4-2）另一端的外接风管截面积大；

所述支风管（2）椭圆截面的长轴与短轴长度分别为700mm和120mm，并且沿其长轴方向其长轴两端点分别距扩管结合部（3-3）两端垂直截面的最短距离分别为100mm；

并且所述椭圆截面短轴的两个端点分别到主风管扩管（1）最近的上下表面的垂直距离与所述扩管结合部（3-3）至所述主风管扩管（1）与所述扩管结合部（3-3）相对一面的垂直距离长度比不小于1:50；

所述主风管扩管（1）由于支风管（2）穿越造成的面积遮挡，通过弧形扩管的方式增大截面积，且增大的面积不小于被遮挡的面积。

2.根据权利要求1所述的一种用在新排风换气系统的风管交叉管件，其特征在于主风管扩管（1）的另一侧面采用内凹的弧形面扩管。

3.根据权利要求1或2所述的一种用在新排风换气系统的风管交叉管件，其特征在于变径管一（4-1）、变径管二（4-2）的两端口的尺寸可调和/或两端口的形状可调。

4.根据权利要求3所述的一种用在新排风换气系统的风管交叉管件，其特征在于主风管扩管（1）内的支风管（2）采用铝材或铜材制作。

5.根据权利要求4所述的一种用在新排风换气系统的风管交叉管件，其特征在于所述支风管（2）穿过主风管扩管（1）后与主风管扩管（1）管壁的缝隙处设有橡胶U型卡槽带。

6.根据权利要求5所述的一种用在新排风换气系统的风管交叉管件，其特征在于所述U型卡槽带宽度为2cm。

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