CN107202415B - 一种稳流结构及应用该稳流结构的通风设备 - Google Patents

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Abstract

本发明提供了一种稳流结构及应用该稳流结构的通风设备，该通风设备包括：设置在室内的柜体，该柜体的内腔构成工作腔，且柜体的前壁形成有向室内环境敞开的前开口；补风通道，通过沿设置在柜体上的、并沿工作腔的左右宽度方向延伸的补风口向工作腔补风；以及排风通道，将经过前开口进入工作腔的空气和经过补风口进入工作腔的空气从工作腔排出到室外，在该补风通道内部设置有稳流结构，补风气流从所述稳流结构左右两端方向吹入该稳流结构，流经所述稳流结构后沿位于所述稳流结构侧向的补风口均匀稳定地吹出。本发明提供的通风设备，解决现有通风设备的补风口吹出气流无固定流向，且补风气流存在较多湍流或乱流的问题，并降低现有通风设备的工作噪音。

Description

一种稳流结构及应用该稳流结构的通风设备
技术领域
本发明涉及一种工业或民用的通风设备，尤其涉及一种带补风的通风设备及该通风设备上使用的稳流结构。
背景技术
通风设备一般可以被描述为将一个工作空间内的废气、有害气体及颗粒物等气体排除至工作空间外(通常为室外)的设备，该种设备在工业和生活中均有很广泛的应用，例如，工业生产中产生有毒有害或颗粒物气体的厂房，研发机构的生物和化学实验室，烹饪时产生油烟的厨房等场合，均需要通风设备将一定工作空间内的毒害气体和颗粒物排出室外。
大部分传统的通风设备均设置一个柜体以提供工作腔(工作空间)，并采用从柜体的前开口处向工作腔送入大量的室内环境空气，同时用大功率的风机从工作腔内排风来进行空气中有害物质的容纳和处理。由于大多数传统的通风设备中送入工作腔的室内环境空气是经过空调处理以保证室内工作环境舒适性和安全性的清洁舒适空气，因此，传统通风设备的使用一般都导致通风设备所在的室内建筑产生很大的空调能耗。此外，不可预知的和不一致的空气流动模式，如排气口和前开口附近的旋涡型空气组织会经常发生。在这种情况下，不管从前开口送入的空气速度是多少，通风设备的工作腔内的空气体系若有乱流和旋涡就会造成空气溢流的风险，对室内作业人员的健康和安全构成威胁。
中国专利ZL201520216778.6公开了一种通风柜(通风设备)，通过在柜体的上方或下方设置补风口，从建筑物的补风动力系统中获取补偿气流吹入通风柜的工作腔，这样的设计很大程度上节约了由于补风造成的建筑物的空调能耗；然而由于该专利所公开通风柜的各个补风口处无特定限制流向装置，从补风口流出的补风气流方向较任意，且补风气流在补风通道内自由流动，最后从补风口流出的补风气流很大程度上仍存在湍流或乱流，因此危害室内作业人员健康和安全的溢流风险依旧存在；而且由于补风气流在补风通道内自由流动，补风通道噪音很大，明显降低了通风柜所在室内环境的舒适性。
发明内容
为了解决现有通风设备的补风口吹出气流无固定流向，且补风气流存在较多湍流或乱流的问题，并降低现有通风设备的工作噪音，本发明提供了一种稳流结构及设置有该稳流结构的通风设备。该稳流结构包括多个近L型的引流板，每个引流板包括L型中的一面的揽风板面和L型中的另一面的纵向板面；所有的引流板呈一字形排开，引流板的纵向板面相对平行设置，且所有引流板的揽风板面朝向一致，均迎向气流吹入的方向；所有引流板的纵向板面端平齐，且纵向板面的长度沿所述气流吹入方向递增；所有引流板的板面两侧被构成气流通道的壁无间隙夹紧，以形成以各个引流板相隔开的气流通路，从而将气流从揽风板面沿纵向板面引至所述各个气流通路吹出。
较优地，本发明提供的稳流结构中所有的引流板间隔等距离地呈所述一字形排开。
较优地，本发明提供的稳流结构中所有的引流板的高度沿气流吹入方向等差递增。
本发明提供的上述稳流结构，可对通道中的气流起到显著的稳流效果，并降低气流噪声，从而提供平稳的气流输出。
本发明提供的通风设备包括：设置在室内的柜体，该柜体的内腔构成工作腔，且柜体的前壁形成有向室内环境敞开的前开口；补风通道，通过沿设置在柜体上的，并沿工作腔的左右宽度方向延伸的补风口向工作腔补风；以及排风通道，将经过前开口进入工作腔的空气和经过补风口进入工作腔的空气从工作腔排出到室外，在该补风通道内部设置有稳流结构，该稳流结构包括多个近L型的引流板，每个引流板包括L型中的一面的揽风板面和L型中的另一面的纵向板面；所有的引流板呈一字形排开，引流板的纵向板面相对平行设置，且所有引流板的揽风板面朝向一致，均迎向气流吹入的方向；所有引流板的纵向板面端平齐，且纵向板面的长度沿所述气流吹入方向递增；所有引流板的板面两侧被构成气流通道的壁无间隙夹紧，以形成以各个引流板相隔开的气流通路，从而将气流从揽风板面沿纵向板面引至所述各个气流通路吹出；补风气流流经稳流结构后沿位于稳流结构侧向的补风口均匀稳定地吹出。
进一步地，本发明所提供的通风设备，其稳流结构的所有的引流板间隔等距离地沿所述一字形排开。
进一步地，本发明所提供的通风设备，其稳流结构的所有的引流板的高度沿气流吹入方向等差递增。
较优地，本发明所提供的通风设备，其补风口内部左右对称地设置有两个上述稳流结构，该两个稳流结构一字排开且呈中间高左右两端低的构型，补风气流分别从左右两端吹入，流经所述两个稳流结构后沿位于所述两个稳流结构侧向的补风口均匀稳定地吹出。
更优地，上述两个稳流结构中间设置有一中心隔板，该中心隔板位于上述一字形的中间位置，且与所有的引流板的纵向板面相对平行设置，中心隔板的各侧边均被构成补风通道的壁无间隙夹紧，从而将进入所述稳流结构的、左右方向的补风气流隔开。
较优地，本发明所提供的通风设备包含一个补风口，该补风口位于工作腔的前开口的上部，且处于工作腔内部，该补风口朝向所述工作腔内部、斜向下方送风。
更优地，本发明所提供的通风设备，还包含另一个补风口，该补风口位于工作腔的前开口的下部，该补风口朝向工作腔内部送风。
进一步地，本发明所提供的通风设备，其稳流结构还包括出风口导向板，出风口导向板与所有引流板的纵向板面正交设置，用以改变从补风口吹出的气流方向。
较优地，本发明所提供的通风设备还包含第三个补风口，该补风口位于工作腔的前开口的上部，且位于工作腔的外部，该补风口朝下送风。
进一步地，本发明所提供的通风设备，每个补风口设置有覆盖该补风口的网状格栅。
较优地，本发明所提供的通风设备，上述的另一个补风口进一步设置有覆盖网状格栅的筛网，筛网的每个筛孔的面积均小于网状格栅的每个网孔的面积，以防止异物落入该另一个补风口。
进一步地，本发明所提供的通风设备，工作腔的上方设置有补风通道的补风入口，补风通道内的所有气流均从该补风入口补入通风设备。
进一步地，本发明所提供的通风设备，其柜体的左右侧壁分别为中空结构，将补风入口与位于工作腔下部的补风口连通。
进一步地，本发明所提供的通风设备，其排风通道位于工作腔内且靠近柜体的后部，该排风通道在工作腔的左右宽度方向上延伸，工作腔的上方设置有排风通道的排风出口，从而将进入排风通道的气流排出至工作腔外。
较优地，本发明所提供的通风设备，上述排风通道由处在工作腔后部的上、中、下三段导流板与柜体内壁构建，其中，下段导流板位于工作腔的下部且竖直地设置，下段导流板上开有多个贯穿孔，多个贯穿孔在下段导流板的整个左右宽度方向上分布；中段导流板位于下段导流板的上方，并朝柜体后壁方向倾斜设置；上段导流板位于中段导流板的上方，并朝柜体上壁方向倾斜设置；三段导流板之间、三段导流板与柜体内壁之间均设置有间隙；工作腔内的气流通过上述贯穿孔与上述间隙流入排风通道，并经排风出口排出至室外。
更优地，本发明所提供的通风设备，其工作腔内设有从上述一个补风口朝向上段导流板与柜体顶壁的间隙而放置的倾斜顶壁。
更优地，本发明所提供的通风设备，其倾斜顶壁内设置有照明所述工作腔的工作灯。
本发明所提供的通风设备，补风气流在从补风口吹出前均需流经稳流结构，稳流结构上设置的一字形排列的引流板将补风气流分割整流，大大降低了补风气流中乱流湍流的比例；稳流结构上的出风口导向板的设置，进一步限定了从补风口吹出的气流的方向，从而将经过分割整流的稳定气流以预期的方向输送至工作腔；处于工作腔内部的补风口均朝工作腔内部平稳送风，以推动从柜体前开口进入工作腔的室内环境气流及柜体内的毒害气体、油烟或颗粒物等平稳流入排风通道；且位于工作腔外部的补风口竖直向下送风，向下吹出的风可进一步减低位于柜体外的作业人员吸入有害物质的风险，并且该向下吹出的风形成了“空气屏障”，能够起到缓冲工作腔内和柜外环境空气的作用，有效防止溢流风险；排风通道内三段导流板之间、三段导流板与柜体内壁之间间隙的设置，相对现有的通风设备增加了气流进入排风通道的入口，使工作腔内的气流不必经过较长的攀爬路径即可流入排风通道经排风出口流出，从而进一步降低了工作腔内乱流形成的可能性。本发明所提供的通风设备，依靠平稳地补风与排风，在工作腔内建立起有效的气流推拉模式，不需像传统通风设备那样需依靠大功率的排风，即可将工作腔内的毒害气体有效而快速地排出。实验证明，本发明所提供的通风设备，排风量为现有市场上达到美标标准的补风型通风设备的80％，且该排风量的三分之二均来自与补风通道，极大降低了通风设备所在室内的空调能耗，总体节能效率可达83％；而且由于排风量低、气流流动平稳，本发明所提供的通风设备的工作噪音显著降低，满负荷工作状态噪音仅为50分贝。
附图说明
图1为本发明所提供的通风设备的较佳实施例的立体示意图；
图2为本发明所提供的通风设备的较佳实施例的气流导向示意图；
图3为本发明所提供的通风设备的较佳实施例的补风通道的立体示意图；
图4a为本发明所提供的通风设备的较佳实施例的柜体顶部的补风通道立体示意图；
图4b为本发明所提供的通风设备的较佳实施例的柜体顶部的补风通道正视图；
图5a为本发明所提供的通风设备的较佳实施例的第一补风口附近结构的立体示意图；
图5b为本发明所提供的通风设备的较佳实施例的第一补风口附近结构的正视图；
图5c为本发明所提供的通风设备的较佳实施例的第一补风口附近结构的左视图；
图5d为本发明所提供的通风设备的较佳实施例的第一补风口附近的稳流结构的立体示意图；
图6a为本发明所提供的通风设备的较佳实施例的第二补风口附近结构的立体示意图；
图6b为本发明所提供的通风设备的较佳实施例的第二补风口附近结构的正视图；
图6c为本发明所提供的通风设备的较佳实施例的第二补风口附近结构的左视图；
图6d为本发明所提供的通风设备的较佳实施例的第二补风口附近的稳流结构的立体示意图；
图7a为本发明所提供的通风设备的较佳实施例的第三补风口附近结构的立体示意图；
图7b为本发明所提供的通风设备的较佳实施例的第三补风口附近结构的正视图；
图7c为本发明所提供的通风设备的较佳实施例的第三补风口附近结构的左视图；
图7d为本发明所提供的通风设备的较佳实施例的第三补风口附近的稳流结构的立体示意图；
图8为本发明所提供的通风设备的实施例的排风通道附近结构的立体示意图；
图9为本发明所提供的通风设备的第二实施例的补风通道的立体示意图；
图10为本发明所提供的通风设备的第二实施例的柜体顶部的补风通道立体示意图；
图11a为本发明所提供的通风设备的第二实施例的第一补风口附近结构的立体示意图；
图11b为本发明所提供的通风设备的第二实施例的第一补风口附近结构的正视图；
图11c为本发明所提供的通风设备的第二实施例的第一补风口附近结构的右视图；
图11d为本发明所提供的通风设备的第二实施例的第一补风口附近的稳流结构的立体示意图；
图12a为本发明所提供的通风设备的第二实施例的第二补风口附近结构的立体示意图；
图12b为本发明所提供的通风设备的第二实施例的第二补风口附近结构的正视图；
图12c为本发明所提供的通风设备的第二实施例的第二补风口附近结构的左视图；
图12d为本发明所提供的通风设备的第二实施例的第二补风口附近的稳流结构的立体示意图；
图13a为本发明所提供的通风设备的第二实施例的第三补风口附近结构的立体示意图；
图13b为本发明所提供的通风设备的第二实施例的第三补风口附近结构的正视图；
图13c为本发明所提供的通风设备的第二实施例的第三补风口附近结构的左视图；
图13d为本发明所提供的通风设备的第二实施例的第三补风口附近的稳流结构的立体示意图。
图号说明
100通风设备
101柜体 102工作腔 103左侧壁 104右侧壁
105后壁 106补风入口 107排风出口 108前窗
119顶部面板
1061补风通道 1062、1063、1064分流片 1065气流通路
109第一补风口 110第二补风口 111第三补风口
116网状格栅 118倾斜顶壁 119工作灯
120、121稳流结构
1201(1201a、1201b、1201c、1201d、1201e)引流板
12011揽风板面 12012纵向板面
1202中心隔板
1203出风口导向板
1071排风通道
112下段导流板 113中段导流板 114上段导流板 115贯穿孔
具体实施方式
现在结合附图，详细介绍本发明的较佳实施方式。虽然本发明的描述将结合此较佳实施方式一起介绍，但这并不代表此发明的特征仅限于该实施方式。恰恰相反，结合实施方式作发明介绍的目的是为了覆盖基于本发明的权利要求而有可能延伸出的其它选择或改造。为了提供对本发明的深度了解，以下描述中将包含许多具体的细节。本发明也可以不使用这些细节实施。此外，为了避免混乱或模糊本发明的重点，有些具体细节将在描述中被省略。
另外，在以下的说明中所使用的“上”、“下”、“左”、“右”、“顶”、“底”，是基于该通风设备被室内作业人员使用时的空间位置而定义的，不应理解为对本发明的限制。且为了清楚地示意出本发明所提供的通风设备内外部的气流流向分布情况，本说明书的多幅附图增设了箭头标注以说明箭头所在位置的气流流向。
【第一实施例】
图1为本发明所提供的通风设备的第一实施例的外观立体视图，图2从左侧视角示意了该通风设备工作腔内的气流导向，具体气流导向如各处箭头所示。该通风设备100的柜体101内腔构成工作腔102，该柜体101具有：左侧壁103、右侧壁104、后壁105和前窗108，前窗108打开以形成向室内环境敞开的前开口；柜体101的顶部设置有向补风通道1061提供补风气流的补风入口106和将进入排风通道1071的气流排出至室外的排风出口107。
图3为该通风设备100内的整体补风通道的外观构造示意图。柜体101上设置有三个补风口：第一补风口109位于工作腔102的前开口的上部，且处于工作腔102的内部，如图2所示，该补风口朝向所述工作腔内部斜向下方送风；第二补风口110位于工作腔102的前开口的下部，如图2所示，该补风口朝向工作腔内部送风；第三补风口111位于工作腔102的前开口的上部，且位于工作腔102的外部，如图2所示，该补风口竖直朝下送风。为了清晰示意出补风气流从位于柜体顶部的补风入口106进入柜体补风通道后的具体流向，图4a与图4b示意出了在将柜体101的顶部面板119打开后，补风入口106附近的补风通道1061的构型：如图4中的箭头所示，补风气流从补风入口106竖直向下送入后，在补风入口106的下方即被分流片1064分隔为AB两路，分别向柜体左右两侧流动；并在靠近柜体左右侧壁的位置，再次分别被分流片1062分隔成前后两路，即左路气流A被分流片1062分隔成前路气流A1和后路气流A2，右路气流B被分流片1062分隔成前路气流B1和后路气流B2；前路气流A1、B1分别与左右侧壁103、104碰撞后，被侧壁及相应处的补风通道壁限制而改变方向向前方流动，进而被分流片1063再次分隔成左右两路，气流A1被分隔成气流A11与气流A12，气流B1被分隔成气流B11与气流B12；气流A11与气流B11分别从柜体左右两端流入第三补风口附近的补风通道；气流A12与气流B12分别从柜体左右两端流入第一补风口附近的补风通道；该通风设备100的柜体侧壁103和104为中空双层结构，后路气流A2与B2分别与左右侧壁103、104碰撞后向下流动，被设置成中空结构的侧壁导向至第二补风口附近。
该通风设备100在各个补风口的内侧，补风气流从补风口吹出之前均设置了两个稳流结构，用以调整乱流湍流，限制气流流向，从而保证从各个补风口吹出的补风为沿预设方向流动的稳流。图5为第一补风口109附近结构的示意图。由图5a可见，从柜体左右两侧方向流入的补风气流A12和B12在流经左右对称的两个稳流结构120和121后，被稳流结构分割成多股气流通路1065，并最终沿该两稳流机构共用的出风口导向板1203的导向从补风口109吹出。
稳流结构120和121的结构如图5d所示，该两个稳流结构120和121左右镜像对称分布，每个稳流结构包括多个近L型的引流板1201，每个引流板1201包括L型中的一面的揽风板面12011和L型中的另一面的纵向板面12012；所有的引流板1201呈一字形排开，引流板的纵向板面12012相对平行设置，且每个稳流结构中所有的揽风板面12011朝向一致，均迎向气流吹入的方向；每个稳流结构的纵向板面12012的底端平齐，且纵向板面12012的长度沿气流吹入的方向递增；所有引流板1201的板面两侧被构成补风通道的壁无间隙夹紧，以形成以各个引流板相隔开的气流通路1065。
进一步地，该两个稳流结构120和121的中间设置有一中心隔板1202，该中心隔板位于上述一字形的中间位置，与所有引流板的纵向板面相对平行设置，且中心隔板的各侧边均被构成补风通道的壁无间隙夹紧，从而将进入稳流结构的、左右方向的补风气流隔开。
较优地，该两个稳流结构120、121的所有的引流板1201及中心隔板1202间隔等距离地沿所述一字形排开，且该两个稳流结构120、121的所有的引流板1201的高度沿气流吹入方向(从1201a至1201e)等差递增。
更进一步地，该两个稳流结构120、121包括(共用)两个圆弧形出风口导向板1203，该出风口导向板1203与所有引流板的纵向板面12012正交设置，用以改变从补风口吹出的气流方向。
更优地，补风口109处设置有覆盖该补风口的网状格栅116。
由于稳流结构的各个引流板1201的两侧边及中心隔板1202的所有侧边均被补风通道壁夹紧，如图5a所示，补风气流A12和B12从稳流结构120的左端、稳流结构121的右端流入后，分别被不同高度的引流板的揽风板面12011揽入相应的引流板与补风通道壁构成的气流通路1065内；揽风板面12011在气流流向改变处设计为圆弧面，从而光滑过渡了气流流向改变的过程，最大程度地避免湍流或乱流的产生。图5b及5c分别为第一补风口109附近结构的正视图和左侧视图，稳流结构120及121均设置有五个引流板1201a-1201e，其高度从1201e至1201a递减，因此补风气流A12或B12在向中心隔板1202流动的过程中被不同高度的引流板揽入而分隔成六股支流，该六股支流沿对应引流板的L形构型向下流动。补风气流A12和B12分别被六条气流通路1065分隔后，流速降低，大部分的湍流或乱流被引流板调整为流速均匀的层流状态，并最终被与所有引流板的纵向板面正交设置的、处于补风口109内侧的圆弧形的出风口导向板1203改变流动方向，沿图5c中箭头所示的，倾斜向下地从补风口109吹入工作腔；该流向的补风气流对工作腔内位于工作腔中部附近位置的毒害气体具有非常有效的推动作用。补风口109处网状格栅116的设置进一步均匀分散了补风气流，从而进一步地保证了从补风口109向工作腔送入均匀稳定的层流气流。
图6为第二补风口110附近结构的示意图。由图6a可见，经柜体左右两侧的中空侧壁103和104，从柜体左右两侧方向流入的补风气流A2和B2在流经左右对称分布的两稳流结构120和121后，被稳流结构分割成多股分流气流，并最终沿稳流机构120中的出风口导向板的导向从补风口110吹出。
稳流结构120和121的结构如图6d所示，该两个稳流结构120和121左右镜像对称分布，每个稳流结构包括多个近L型的引流板1201，每个引流板1201包括L型中的一面的揽风板面12011和L型中的另一面的纵向板面12012；所有的引流板1201呈一字形排开，引流板的纵向板面12012相对平行设置，且每个稳流结构中所有的揽风板面12011朝向一致，均迎向气流吹入的方向；每个稳流结构的纵向板面12012的底端平齐，且纵向板面12012的长度沿气流吹入的方向递增；所有引流板1201的板面两侧被构成补风通道的壁无间隙夹紧，以形成以各个引流板相隔开的气流通路1065。
进一步地，该两个稳流结构120和121的中间设置有一中心隔板1202，该中心隔板位于上述一字形的中间位置，与所有引流板的纵向板面相对平行设置，且中心隔板的各侧边均被构成补风通道的壁无间隙夹紧，从而将进入稳流结构的、左右方向的补风气流隔开。
较优地，该两个稳流结构120、121的所有的引流板1201及中心隔板1202间隔等距离地沿所述一字形排开，且该两个稳流结构120、121的所有的引流板1201的高度沿气流吹入方向(从1201a至1201e)等差递增。
更进一步地，该两个稳流结构120、121包括(共用)一个出风口导向板1203，该出风口导向板1203与所有引流板的纵向板面12012正交设置，用以改变从补风口吹出的气流方向。
更优地，补风口110设置有覆盖该补风口的网状格栅116；且网状格栅116外侧还可设置覆盖网状格栅的筛网，筛网的每个筛孔的面积均小于网状格栅116的每个网孔的面积，由于作业人员如实验操作人员经常站立在补风口110前方进行实验操作，小孔筛网的设计可以防止异物落入该补风口110内。
由于稳流结构120和121的各个引流板1201的两侧边及中心隔板1202的所有侧边均被补风通道壁夹紧，如图6a所示，补风气流A2和B2从稳流结构120的左端、稳流结构121的右端流入后，分别被不同长度的引流板的揽风板面12011揽入相应的引流板与补风通道壁构成的气流通路1065内；揽风板面12011在气流流向改变处设计为圆弧面，从而光滑过渡了气流流向改变的过程，最大程度地避免湍流或乱流的产生。图6b及6c分别为第二补风口110附近结构的正视图和左侧视图，稳流结构120和121均设置有五个引流板1201a-1201e，其长度从1201e至1201a递减，因此补风气流A2或B2在向中心隔板1202流动的过程中被不同长度的引流板揽入而分隔成六股支流，该六股支流沿对应引流板的L形构型向后流动；补风气流A2和B2分别被六条气流通路1065分隔后，流速降低，大部分的湍流或乱流被引流板调整为流速均匀的层流状态，并最终被与所有引流板的纵向板面正交设置的、处于补风口110内侧的带圆弧面的出风口导向板1203改变流动方向，沿图6c中箭头所示的，略微倾斜向上地向工作腔送入补风。该流向的补风气流对工作腔内位于工作腔下部附近位置的毒害气体具有非常有效的推动作用。补风口110处网状格栅116和筛网117的设置进一步均匀分散了补风气流，从而进一步地保证了从补风口110向工作腔送入均匀稳定的层流气流。
图7为第三补风口111附近结构的示意图。由图6a可见，从柜体左右两侧方向流入的补风气流A11和B11在分别流经一稳流结构后，被稳流结构分割成多股分流气流，并最终沿稳流机构中的引流板纵向板面的导向从补风口111朝下吹出。
稳流结构120和121的结构如图7d所示，该两个稳流结构120和121左右镜像对称分布，每个稳流结构包括多个近L型的引流板1201，每个引流板1201包括L型中的一面的揽风板面12011和L型中的另一面的纵向板面12012；所有的引流板1201呈一字形排开，引流板的纵向板面12012相对平行设置，且每个稳流结构中所有的揽风板面12011朝向一致，均迎向气流吹入的方向；每个稳流结构的纵向板面12012的底端平齐，且纵向板面12012的长度沿气流吹入的方向递增；所有引流板1201的板面两侧被构成补风通道的壁无间隙夹紧，以形成以各个引流板相隔开的气流通路1065。
进一步地，该两个稳流结构120和121的中间设置有一中心隔板1202，该中心隔板位于上述一字形的中间位置，与所有引流板的纵向板面相对平行设置，且中心隔板的各侧边均被构成补风通道的壁无间隙夹紧，从而将进入稳流结构的、左右方向的补风气流隔开。
较优地，该两个稳流结构120、121的所有的引流板1201及中心隔板1202间隔等距离地沿所述一字形排开，且该两个稳流结构120、121的所有的引流板1201的高度沿气流吹入方向(从1201a至1201e)等差递增。
更优地，补风口109处设置有覆盖该补风口的网状格栅116。
由于稳流结构120和121的各个引流板1201的两侧边及中心隔板1202的所有侧边均被补风通道壁夹紧，如图7a所示，补风气流A11和B11从稳流结构120的左端、稳流结构121的右端流入后，分别被不同高度的引流板的揽风板面12011揽入相应的引流板与补风通道壁构成的气流通路1065内；揽风板面12011在气流流向改变处设计为圆弧面，从而光滑过渡了气流流向改变的过程，最大程度地避免湍流或乱流的产生。图7b及7c分别为第三补风口111附近结构的正视图和左侧视图，稳流结构120和121均设置有五个引流板1201a-1201e，其高度从1201e至1201a递减，因此补风气流A11或B11在向中心隔板1202流动的过程中被不同高度的引流板揽入而分隔成六股支流，该六股支流沿对应引流板的L形构型向下流动。补风气流A11和B11分别被六条气流通路1065分隔后，流速降低，大部分的湍流或乱流被引流板调整为流速均匀的层流状态，并最终沿图7c中箭头所示的，向下地从补风口111吹出；该向下吹出的风刚好位于站立在柜前作业的人员的呼吸位置，因此会进一步减低作业人员吸入有害物质的风险，并且，从第三补风口111向下吹出的风形成了“空气屏障”，起到了缓冲工作腔102内和柜外环境空气的作用，有效防止溢流风险。补风口111处网状格栅116的设置进一步均匀分散了补风气流，从而进一步地保证了从补风口111送出均匀稳定的层流气流。
拆去通风设备100的部分侧壁后，图8显示了该通风设备100的排风通道1071的构成：在工作腔102内、柜体后壁105附近设置有上、中、下三段导流板114、113与112，该三段导流板与柜体的内壁构成排风通道1071；下段导流板112上开有多个贯穿孔115，贯穿孔115在下段导流板112的整个左右宽度方向上分布；中段导流板113位于下段导流板112的上方，并朝柜体后壁105方向倾斜设置；上段导流板114位于中段导流板113的上方，并朝柜体上壁方向倾斜设置；三段导流板之间、三段导流板与柜体内壁之间均设置有间隙；工作腔内的气流通过上述所有的贯穿孔与间隙流入排风通道，并经设置于柜体101顶部的排风出口107排出至室外。现有技术中的通风设备，通常仅依靠处于工作腔下部的贯穿孔和处于工作腔上部的排风口区域进行排气，工作腔中部的气流必须经过较长路径的攀爬才能从上部的排风口区域排出，因此所需排风功率较高，且较大面积的排风口区域的高速排风易引起排风口区域附近的乱流湍流产生。本发明实施例通风设备100除底部贯穿孔115以外，还设置了多处水平延伸的排风间隙用以排风，以满足工作腔内不同高度的气流无需经过长路径的攀爬即可很快流入排风通道1071而被排出，因此降低了排风功率能耗；本发明实施例的通风设备100摒弃了大面积的排风口区域而采用多处间隙进行排风，将进入排风通道的气流多处分流，抑制了乱流湍流的产生，稳定了排风气流，而且由于排风间隙呈水平状延伸，在补风气流的推动下，工作腔内的气流几乎会平行于水平面向后延伸，从而建立行之有效的、平稳的气流推拉模式。
图2中的箭头显示了空气在进入、通过和排出通风设备的柜体时的流动方式。补风气流从补风入口106进入补风通道1061，流动至各补风口109，110和111，并沿箭头所示的方向均匀缓慢进入工作腔102，同时，一部分环境空气也会以垂直于前开口的角度从前开口进入工作腔102。这些空气进入工作腔102后，如箭头所示，会被补排风气流均匀地推拉至排风通道1071，随后从柜体顶部的排风出口107随箭头方向排出。本领域技术人员会很清楚：空气流动面积的改变会造成空气流动速度的波动。因此，从前开口进入的空气在进入工作腔102的大区域时，风速会有所降低；当这些空气继续流到排风出口附近时，风速会增加。这种风速的波动有助于维持一个一致的、稳定的补风和排风推拉体系。由于在各个补风口处设置有稳流结构，从各个补风口进入工作腔102的补风气流均为流向确定的层流气体，这样可以把所需补风量和柜内空气的湍流风险大量减低。此外，在本实施方式中，工作腔102内还具有从第一补风口109朝最上部排风间隙倾斜的倾斜顶壁118，倾斜顶壁118的两侧和柜体的左右侧壁103、104连接，底端和第一补风口109上缘连接，顶端和顶壁连接。由于排风机高排风量的工作，传统的通风柜工作腔的内顶部经常会形成空气涡流，使有毒有害气体无法被排出，倾斜顶壁的设计可打破涡流的扩大化，配合柜内顶部的第一补风口109送出的层流风，可使柜内气体沿斜壁缓慢均匀攀爬至排风区域。这个倾斜顶壁118的角度和形状设计是为了有助于控制和防止工作腔102内空气中有害物质的溢流，并降低在工作腔102顶部的空气形成旋涡的可能性。同时，该倾斜顶壁上还可集成照明工作腔的平面灯，这样省去了在工作腔内的其它位置设置照明工作灯，简洁美观。
【第二实施例】
以上对每个补风口处左右对称设置有两个稳流结构的通风设备进行了描述，本领域的技术人员熟知，由本发明的实质出发，还可以提供一种在每个补风口处仅设置一个稳流结构的通风设备，图9示意了该种通风设备的补风通道的外观构造示意图。与本发明的第一实施例相同，柜体101上设置有三个补风口：第一补风口109位于工作腔102的前开口的上部，且处于工作腔102的内部，如图2所示，该补风口朝向所述工作腔内部、斜向下方送风；第二补风口110位于工作腔102的前开口的下部，如图2所示，该补风口朝向工作腔内部送风；第三补风口111位于工作腔102的前开口的上部，且位于工作腔102的外部，如图2所示，该补风口竖直朝下送风。为了清晰示意出补风气流从位于柜体顶部的补风入口106进入柜体补风通道后的具体流向，图10示意出了在将柜体101的顶部面板119打开后，补风入口106附近的补风通道1061的构型：如图10中的箭头所示，补风气流从补风入口106竖直向下送入后，在补风入口106的下方分为AB两路，分别向柜体左右两侧流动；A路气流被侧壁改向后直接与第三补风口连通，从柜体左侧向右吹入位于第三补风口内的稳流结构；右路气流B在靠近柜体右侧壁的位置，再次分别被分流片1062分隔成前后两路B1和B2，前路气流B1被补风通道送至第一补风口，在柜体右侧向左吹入位于第一补风口内的稳流结构；后路气流B2被导入柜体中空的右侧壁104，并被右侧壁104输送至第二补风口附近，从柜体右侧向左吹入位于第二补风口内的稳流结构。
该通风设备在各个补风口的内侧，补风气流从补风口吹出之前均设置了一个稳流结构，用以调整乱流湍流，限制气流流向，从而保证从各个补风口吹出的补风为沿预设方向流动的稳流。图11为第一补风口109附近结构的示意图。由图11a可见，从柜体右侧方向流入的补风气流B12在流经稳流结构120后，被稳流结构分割成多股气流通路1065，并最终沿稳流机构的出风口导向板1203的导向从补风口109吹出。
稳流结构120的结构如图11d所示，每个稳流结构包括多个近L型的引流板1201，每个引流板1201包括L型中的一面的揽风板面12011和L型中的另一面的纵向板面12012；所有的引流板1201呈一字形排开，引流板的纵向板面12012相对平行设置，且每个稳流结构中所有的揽风板面12011朝向一致，均迎向气流吹入的方向；每个稳流结构的纵向板面12012的底端平齐，且纵向板面12012的长度沿气流吹入的方向递增；所有引流板1201的板面两侧被构成补风通道的壁无间隙夹紧，以形成以各个引流板相隔开的气流通路1065。
较优地，该稳流结构120的所有的引流板1201间隔等距离地沿所述一字形排开，且该稳流结构120的所有的引流板的高度沿气流吹入方向(从1201a至1201k)等差递增。
更进一步地，该稳流结构120包括两个圆弧形出风口导向板1203，该出风口导向板1203与所有引流板的纵向板面12012正交设置，用以改变从补风口吹出的气流方向。
更优地，补风口109处设置有覆盖该补风口的网状格栅116。
由于稳流结构的各个引流板1201的两侧边均被补风通道壁夹紧，如图11a所示，补风气流B12从稳流结构120的右端流入后，分别被不同高度的引流板的揽风板面12011揽入相应的引流板与补风通道壁构成的气流通路1065内；揽风板面12011在气流流向改变处设计为圆弧面，从而光滑过渡了气流流向改变的过程，最大程度地避免湍流或乱流的产生。图11b及11c分别为第一补风口109附近结构的正视图和左侧视图，稳流结构120设置有11个引流板1201a-1201k，其高度从1201a至1201k递增，因此补风气流B12在向左侧流动的过程中被不同高度的引流板揽入而分隔成12股支流，该12股支流沿对应引流板的L形构型向下流动。补风气流B12分别被12条气流通路1065分隔后，流速降低，大部分的湍流或乱流被引流板调整为流速均匀的层流状态，并最终被与所有引流板的纵向板面正交设置的、处于补风口109内侧的圆弧形的出风口导向板1203改变流动方向，沿图11c中箭头所示的，倾斜向下地从补风口109吹入工作腔；该流向的补风气流对工作腔内位于工作腔中部附近位置的毒害气体具有非常有效的推动作用。补风口109处网状格栅116的设置进一步均匀分散了补风气流，从而进一步地保证了从补风口109向工作腔送入均匀稳定的层流气流。
同理地，第二补风口110和第三补风口111附近的稳流结构及相应处的气流方向如图12a-12d、13a-13d所示，该两补风口内侧，补风气流从补风口吹出之前均设置了一个稳流结构120，且由于补风气流的吹入方向不同，每个补风口内稳流结构的设置方向也不同。本领域的技术人员可从附图12a-12d、13a-13d及以上对第一实施例的第二、第三补风口附近的稳流结构，和对第二实施例的第一补风口的描述中，对本通风设备第二实施例的第二、第三补风口内的气流分布情况有清晰准确地认识，在此不再赘述；补风气流分别经过第二、第三补风口内的稳流结构后，被稳流结构导向至补风口，并沿着图2中相应补风口处所示的方向均匀稳定地吹出。
以上，对本发明的较佳实施方式进行了说明，但本发明不限于此，在不脱离其宗旨的范围内获得的各种变体，均属本发明所保护的范围。例如，本发明所提供的通风设备的稳流结构中的引流片的数量可依具体使用需求做适当增减。又如，在上述实施方式中，在柜体上部设有两个补风口，在柜体下部设有一个补风口，在柜体上部且靠近柜体后壁的位置设有一个排风通道，但补风口和排风通道的设置位置和数量不限于此，只要能在工作腔内形成推拉式的空气流动模式即可。

Claims (20)

1.一种用于气流通道内的稳流结构，其特征在于，所述稳流结构包括多个近L型的引流板，每个引流板包括L型中的一面的揽风板面和L型中的另一面的纵向板面；所有的引流板呈一字形排开，引流板的纵向板面相对平行设置，且所有引流板的揽风板面朝向一致，均迎向气流吹入的方向；所有引流板的纵向板面端平齐，且所述纵向板面的长度沿所述气流吹入方向递增；所有引流板的板面两侧被构成气流通道的壁无间隙夹紧，以形成以各个引流板相隔开的气流通路，从而将气流从揽风板面沿纵向板面引至所述各个气流通路吹出。
2.如权利要求1所述的稳流结构，其特征在于，所有的引流板间隔等距离地呈所述一字形排开。
3.如权利要求2所述的稳流结构，其特征在于，所有的引流板的高度沿气流吹入方向等差递增。
4.一种通风设备，包括：设置在室内的柜体，该柜体的内腔构成工作腔，且柜体的前壁形成有向室内环境敞开的前开口；补风通道，通过沿设置在柜体上的，并沿所述工作腔的左右宽度方向延伸的补风口向所述工作腔补风；以及排风通道，将经过所述前开口进入所述工作腔的空气和经过所述补风口进入所述工作腔的空气从所述工作腔排出到室外，其特征在于，在所述补风通道内部设置有稳流结构，所述稳流结构包括多个近L型的引流板，每个引流板包括L型中的一面的揽风板面和L型中的另一面的纵向板面；所有的引流板呈一字形排开，引流板的纵向板面相对平行设置，且所有引流板的揽风板面朝向一致，均迎向气流吹入的方向；所有引流板的纵向板面端平齐，且所述纵向板面的长度沿所述气流吹入方向递增；所有引流板的板面两侧被构成气流通道的壁无间隙夹紧，以形成以各个引流板相隔开的气流通路，从而将补风气流从揽风板面沿纵向板面引至所述各个气流通路吹出；补风气流流经所述稳流结构后沿位于所述稳流结构侧向的补风口均匀稳定地吹出。
5.如权利要求4所述的通风设备，其特征在于，所述稳流结构的所有的引流板间隔等距离地呈所述一字形排开。
6.如权利要求5所述的通风设备，其特征在于，所述稳流结构的所有的引流板的高度沿气流吹入方向等差递增。
7.如权利要求4或5或6所述的通风设备，其特征在于，所述补风口内部左右对称地设置有两个所述稳流结构，该两个稳流结构一字排开且呈中间高左右两端低的构型，补风气流分别从左右两端吹入，流经所述两个稳流结构后沿位于所述两个稳流结构侧向的补风口均匀稳定地吹出。
8.如权利要求7所述的通风设备，其特征在于，所述两个稳流结构中间设置有一中心隔板，所述中心隔板位于所述一字形的中间位置，与所有的引流板的纵向板面相对平行设置，所述中心隔板的各侧边均被构成补风通道的壁无间隙夹紧，从而将进入所述稳流结构的、左右方向的补风气流隔开。
9.如权利要求8所述的通风设备，其特征在于，所述通风设备包含一个补风口，所述补风口位于所述工作腔的前开口的上部，且处于所述工作腔内部，该补风口朝向所述工作腔内部斜向下方送风。
10.如权利要求9所述的通风设备，其特征在于，所述通风设备还包含另一个补风口，所述另一个补风口位于所述工作腔的前开口的下部，该另一个补风口朝向所述工作腔内部送风。
11.如权利要求9或10所述的通风设备，其特征在于，所述稳流结构还包括出风口导向板，所述出风口导向板与所述所有引流板的纵向板面正交设置且位于所述补风口内部，用以改变从补风口吹出的气流方向。
12.如权利要求10所述的通风设备，其特征在于，所述通风设备还包含第三个补风口，所述第三个补风口位于所述工作腔的前开口的上部，且位于所述工作腔的外部，所述第三个补风口朝下送风。
13.如权利要求9或10或12所述的通风设备，其特征在于，所述通风设备的每个补风口设置有覆盖该补风口的网状格栅。
14.如权利要求13所述的通风设备，其特征在于，所述另一个补风口进一步设置有覆盖所述网状格栅的筛网，所述筛网的每个筛孔的面积小于所述网状格栅的每个网孔的面积。
15.如权利要求12所述的通风设备，其特征在于，所述工作腔的上方设置有所述补风通道的补风入口。
16.如权利要求15所述的通风设备，其特征在于，所述柜体的左右侧壁分别为中空结构，将所述补风入口与位于工作腔下部的补风口连通。
17.如权利要求12所述的通风设备，其特征在于，所述排风通道位于所述工作腔内且靠近所述柜体的后部，所述排风通道在所述工作腔的左右宽度方向上延伸，所述工作腔的上方设置有所述排风通道的排风出口，将进入所述排风通道的气流排出至所述工作腔外。
18.如权利要求17所述的通风设备，其特征在于，所述排风通道由处在所述工作腔后部的上、中、下三段导流板与柜体内壁构建，其中，下段导流板位于所述工作腔的下部且竖直地设置，所述下段导流板上开有多个贯穿孔，所述多个贯穿孔在所述下段导流板的整个左右宽度方向上分布；中段导流板位于下段导流板的上方，并朝柜体后壁方向倾斜设置；上段导流板位于中段导流板的上方，并朝柜体上壁方向倾斜设置；所述三段导流板之间、所述三段导流板与柜体内壁之间均设置有间隙；工作腔内的气流通过所述贯穿孔与所述间隙流入所述排风通道，并经所述排风出口排出至室外。
19.如权利要求18所述的通风设备，其特征在于，所述工作腔内设有从所述一个补风口朝向所述上段导流板与柜体顶壁的间隙而放置的倾斜顶壁。
20.如权利要求19所述的通风设备，其特征在于，所述倾斜顶壁内设置有照明所述工作腔的工作灯。
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