CN108917145A

CN108917145A - 一种节能型送风口

Info

Publication number: CN108917145A
Application number: CN201810766991.2A
Authority: CN
Inventors: 高然; 张欣; 吕文超; 侯义存; 张静; 李安桂
Original assignee: Xian University of Architecture and Technology
Current assignee: China Construction Installation Group Xi'an Construction Investment Co ltd; Xian University of Architecture and Technology
Priority date: 2018-07-13
Filing date: 2018-07-13
Publication date: 2018-11-30
Anticipated expiration: 2038-07-13
Also published as: CN108917145B

Abstract

本发明公开了一种节能型送风口，包括四段长边和四段短边，四段长边和四段短边依次间隔连接形成封闭体；长边为向封闭体内凹的弧形边，短边为直线且形状相同，送风口关于封闭体的中心对称；在送风口内设置了多个圆形挡板，多个挡板，均匀分布在送风口上；其中一个挡板位于送风口中心位置，其余挡板以送风口为中心对称设置。本发明的送风口能保证送风气流送到指定的区域并有效形成方形，减小了扩散到目标区域以外的风量，送风较为集中，降低能耗。送风口的挡板使送风气流在指定区域速度分布均匀性提高，人员舒适性得到改善，同时挡板减小了出风面积，从而节约能源。

Description

一种节能型送风口

技术领域

本发明属于通风空调技术领域，涉及一种通风空调的送风口，特别涉及一种可形成正方形送风断面的节能型送风口。

背景技术

送风口是通风和空调系统的重要的组成部分。送风口的正确设计和选择一能满足人们的通风需求，二能提高人员的舒适度及空气的输送效率。常用的风口形式有单层活动百叶风口、双层活动百叶风口、孔板栅格风口、散流器、收缩喷口等。

送风气流从送风口中流出时一般形成紊流射流。射流从出风口以一定的速度流入空间介质内并发生扩散，如图1所示。由于射流的横向脉动造成射流与周围介质之间不断发生质量、动量交换，带动周围介质流动，使射流边界层沿射程不断向外扩张，同时向射流中心扩展，使得射流核心区域不断缩减。因此，射流的质量流量、横断面积沿射程不断增加，形成向周围扩散的锥体状流动场，射流断面为圆形。

在通风空调系统的设计中，设计人员按照相关规范、标准的要求把指定的送风风量送到某空间中，通常并不关心送风断面的形状以及送风的均匀性。这种无序的送风常常给人们造成困扰，如在夏季办公室中，由于送风口的选择及建筑空间内障碍物的遮挡，坐在送风口附近的工作人员被冷风吹得瑟瑟发抖，然而坐在办公室角落、冷空气覆盖不到的区域的工作人员却仍然感到闷热难耐。因此，有必要选择合理的送风口，形成所需的送风断面形状，有效覆盖通风区域内的活动人员，并尽量保证送风的均匀性。

现阶段的节能均流风口设计较为复杂。如专利“一种转角可调的出风口” (申请号：201710277785.0)，该专利通过马达和齿轮让使用者调节出风口转角，改变送风角度从而满足自己的舒适要求。又如专利“一种阻力非均匀分布式排风口”(申请号：201210037577.0)通过调节栓和连接杆之间的铰链接，调整横向导流叶片和纵向导流叶片进行自由转动，以改善气流组织。再如专利“一种节能降噪多功能动力增强型装饰风口及其使用方法”(申请号：201610352094.8)，该风口包括旋转伸缩节、整流段、导流板、单层百叶、内置风机及出风温度或流速探头，整流段的一端与旋转伸缩节连接，另一端的四周均匀安装外部导流板，整流段具有外凹的弧形迎风面，外部导流板与整流段之间的角度能够调节，单层百叶设置整流段内，旋转伸缩节能够带动整流段改变吹风角度。

上述专利通过不同方式改善气流组织，但均未对目标区域的送风断面形状加以改善，不能很好地适应建筑被调节区域的不同形状，也不能改善目标区域的送风均匀度。有鉴于此，本发明提出了一种可形成正方形送风断面的节能型送风口。

发明内容

针对现有的送风口的缺陷和不足，本发明的目的是提供一种节能型送风口，能有效形成正方形送风断面，解决现有送风口气流扩散严重且速度分布不均，不能很好地适应建筑被调节区域的不同形状的问题。

为了实现上述目的，本发明采用如下技术方案予以实现：

一种节能型送风口，该送风口包括四段长边和四段短边，四段长边和四段短边依次连接形成封闭体；所述的四段长边和四段短边依次间隔设置；

所述的长边为向封闭体内凹的弧形边，四段长边的形状相同，且四段长边关于封闭体的中心对称；

所述的短边为直线，四段短边的形状相同，且四段短边关于封闭体的中心对称；

所述的长边的直线长度L₁为0.80L₀～L₀，所述的短边(1-2)的直线长度L₂为0.11L₀～0.14L₀，其中，L₀为所需的正方形送风区域对边之间的距离；

所述的送风口上设有多个挡板，所述的挡板为圆形，多个挡板均匀分布在送风口上；其中一个挡板位于送风口中心位置，其余挡板以送风口为中心对称设置。

进一步的，以送风口中心位置为原点O，以其中一长边的中垂线为x轴，与该长边相邻的另一长边的中垂线为z轴，建立平面直角坐标系xOz，

其中一段长边的形状满足关系式：

x²+z²-2.25L₁z+0.74L₁ ²＝0；-0.5L₁≤x≤0.5L₁,0.4L₁≤z≤0.6L₁；

其中一段短边的形状满足关系式：

z＝-x+1.1L₁；0.5L₁≤x≤0.6L₁；

其中，L₁为送风口长边的直线长度。

进一步的，所述的挡板包括第一挡板、第二挡板和第三挡板，所述的第一挡板设置在送风口的中心位置；所述的第二挡板设置在两个相对的短边的中垂线上，且第二挡板以第一挡板为中心对称；所述的第三挡板设置在两个相对的长边的中垂线上，且第三挡板以第一挡板为中心对称；

所述的第一挡板的半径R₁为0.1L₁，第二挡板的半径R₂为0.075L₁，第三挡板的半径R₃为0.05L₁，其中，L₁为送风口长边的直线长度。

进一步的，所述的第二挡板有四个，每个第二挡板均位于第一挡板与四个短边之间的中间位置；所述的第三挡板有四个，每个第三挡板均位于第一挡板与四个长边之间的中间位置。

进一步的，所述的送风口设于房间墙壁上或送风管末端作为侧送送风口使用时，送风口的安装高度与指定送风区域的中心高度持平，送风方向为水平方向。

进一步的，所述的送风口设于房间顶部，且送风口单排设置时，所述的送风口位于房间顶部的中轴线上。

进一步的，所述的送风口设于房间顶部，且送风口多排布置时，所述的多排送风口均匀分布，相邻排之间送风口的间距等于预先设计的送风范围。

与现有技术相比，本发明的有益效果是：

(1)本发明的送风口的送风区域小于传统风口的送风区域，能保证送风气流送到指定的区域并有效形成正方形。针对目标区域靶向送风，减小了扩散到目标区域以外的风量，降低能耗。

(2)本发明的送风口的圆形挡板减小了出风面积，当送风速度不变时送风风量随之减小。此外，圆形挡板的合理布置使送风气流在指定断面风速分布更为均匀，人体舒适度提高。

附图说明

图1为射流流动的示意图。

图2为本发明的送风口的结构示意图。

图3为本发明的送风口各边方程及挡板所在的平面直角坐标系。

图4为安装在房间侧壁、遵从不同关系式的送风口及其在房间同一进深处的送风效果对比图：其中，图(a1)、(a2)、(a3)、(a4)分别不同形状的送风口；图(b1)、(b2)、(b3)、(b4-m)、(b4-n)、(b4-p)分别为图(a1)、 (a2)、(a3)、(a4)所示的送风口在房间同一进深处断面的送风效果图。

图5为挡板布置不同时的送风口及其在房间同一进深处的送风效果对比图；其中，图(a1)、(a2)、(a3)、(a4)、(a5)分别为改变挡板形式、大小和位置的送风口；图(b1)、(b2)、(b3)、(b4)、(b5)分别为图(a1)、 (a2)、(a3)、(a4)、(a5)的送风口在房间同一进深处断面的送风效果图。

图6为本发明送风口的挡板结构示意图。

图7为本发明风口与普通方形风口的实施效果对比图，其中：(a1)、(a2) 分别为距离普通方形送风口0.7m、0.8mm处断面的速度分布图；(b1)、(b2) 分别为距离本发明送风口0.7m、0.8m处断面的速度分布图。

图8为本发明送风口与普通正方形送风口的送风均匀性对比图。

图9为本发明送风口应用场合及效果示意图，(a)为本发明风口应用于方形高大空间(鸡舍)的示意图；(b)为本发明风口用于个性化送风的侧视图；(c)为本发明风口用于的个性化送风效果示意图。

附图中各标号的含义：(1-1)-长边，(1-2)-短边；

2-挡板，(2-1)-第一挡板，(2-2)-第二挡板，(2-3)-第三挡板；

3-连接杆。

以下结合实施例对本发明的具体内容作进一步详细解释说明。

具体实施方式

本发明的节能型送风口包括四段长边1-1和四段短边1-2，四段长边1-1 和四段短边1-2依次连接形成封闭体，四段长边1-1和四段短边1-2依次间隔设置；长边1-1为向封闭体内凹的弧形边，四段长边1-1的形状相同，且四段长边1-1关于封闭体的中心对称；短边1-2为直线，四段短边1-2的形状相同，且四段短边1-2关于封闭体的中心对称。

本发明还在送风口内设置了多个圆形挡板2，如图2、图3所示。多个挡板2均匀分布在送风口上；其中一个挡板位于送风口中心位置，其余挡板以送风口为中心对称设置。这些圆形挡板2连接形成“米”字状结构。

本发明的关键是确定风口四段直边和四段曲边的形状和以及挡板的大小、数量和位置。

首先，从动量定理出发，经过计算等得到圆形射流的轴线速度u_m计算公式为

射流直径D计算公式为

式中，d₀为送风口直径或当量直径(m)，当量直径A为送风口横截面积(m²)，P为送风口横截面的周长(m)；s为射流主体段任意截面到送风口的距离(m)；α为送风口的湍流系数，是表示射流流动结构的特征系数，决定射流边界层的外边界线；u₀为风口出风速度(m/s)。

其次，根据送风射流发展扩散规律确定风口形状的关系式。为削减射流因卷吸扩散而不断增大的断面半径，对多种曲率圆弧和直线段组合的近正方形风口进行模拟计算，观察气流从送风口送出后的流型及扩散形状，寻找气流扩散规律。设送风口长边的直线长度为L₁，短边的直线长度为L₂，以送风口中心位置为原点O，以其水平边方向为x轴方向，以其垂线方向为z轴方向，建立平面直角坐标系XOZ，如图3所示。

以下通过4种工况为例进行说明，图4(a1)～(a4)依次为各个边遵循不同曲线方程的送风口安装于房间侧壁风管末端的送风口平面位置图。房间的尺寸为10m×10m×5m(长×宽×高)，送风口安装于房间一侧的墙壁上，送风速度为0.5m/s。改变送风口形状，观察其送风气流断面形状是否为方形。由于人能感知到的风速为0.2m/s以上，故速度等值线图给出了房间同一进深处风速0.2～0.5m/s的送风断面。

图4(a1)所示的送风口的各边分别满足下列关系式：

右侧曲边：x²+z²-3.4L₁x+1.2L₁ ²＝0；0.4L₁≤x≤0.5L₁,-0.5L₁≤z≤0.5L₁ (3)

该送风口为中心对称结构，故该送风口其余曲线方程不再赘述，下同。

图4(a2)所示的送风口的各边分别满足下列关系式：

右侧曲边：16x²+z²-16L₁x+3.84L₁ ²＝0；0.4L₁≤x≤0.5L₁,-0.4L₁≤z≤0.4L₁ (4)

右侧直边：x-0.5L₁＝0；-0.5L₁≤z≤-0.4L₁,0.4L₁≤z≤0.5L₁ (5)

图4(a3)所示的送风口的各边分别满足下列关系式：

右侧内凹曲线：

100x²+16z²-100L₁x+22.75L₁ ²＝0；0.35L₁≤x≤0.5L₁,-0.375L₁≤z≤0.375L₁ (6)

右上侧外凸3/4圆弧：

图4(a4)所示的m曲线送风口的各边分别满足下列关系式：

右侧曲线长边：x²+z²-2.72L₁x+1.02L₁ ²＝0；0.45L₁≤x≤0.6L₁,-0.5L₁≤z≤0.5L₁ (8)

右上侧直线短边：z＝-x+1.1L₁；0.5L₁≤x≤0.6L₁ (9)

图4(a4)所示的n曲线送风口的各边分别满足下列关系式：

右侧曲线长边：x²+z²-2.25L₁x+0.74L₁ ²＝0；0.4L₁≤x≤0.6L₁,-0.5L₁≤z≤0.5L₁ (10)

右上侧直线短边：z＝-x+1.1L₁；0.5L₁≤x≤0.6L₁ (11)

图4(a4)所示的p曲线送风口的各边分别满足下列关系式：

右侧曲线长边：x²+z²-1.95L₁x+0.56L₁ ²＝0；0.35L₁≤x≤0.6L₁,-0.5L₁≤z≤0.5L₁ (12)

右上侧直线短边：z＝-x+1.1L₁；0.5L₁≤x≤0.6L₁ (13)；

图4(b1)～(b3)依次为图4(a1)～(a3)的送风口在房间同一进深处的送风效果图，图4(b4-m)、图4(b4-n)、图4(b4-p)分别为图4(a4) 中m曲线送风口、n曲线送风口和p曲线送风口在房间同一进深处的送风效果图；从图4(b1)发现，正方形送风口四边仅利用内凹的圆弧进行改善时，送风气流断面依然为圆形，改善效果甚微，这是因为一方面圆弧的内凹弧线的曲率不够，另一方面正方形送风口四个角域送风气流处于交汇区，边界层发展较快，流型保持性差。因而，为保持原方形送风口四个直角区域，考虑相对增大角域的送风量，故而，如图4(a2)、(a3)、(a4)仅对送风口边线的中间区域采用内凹弧线，四角区域另做优化试验。从图4(b2)可以看出，送风气流的轮廓线相较于图4(b1)有轻微改善，但仍为送风断面仍接近圆形。故而，进一步对方形风口的四角已进行了改善，如图4(b3)，利用3/4的圆弧扩充风口的四角。从图4(b3)可以看出，送风气流的流型得到明显的改善，但风口四角区域外扩、四边内凹弧线的曲率过大使得气流断面各边的中间区域出现内凹的趋势。图4(a4)所示送风口形式下的送风口得到了较好的正方形送风断面。对该形式的风口边线进行了曲率上的深度优化，如图4(b4-m)送风口断面的方形，但水平和竖直方向上气流轮廓边线的直线长度较小，四角弧形气流轮廓线区域较大；如图(b4-n)水平和竖直方向上的气流轮廓线直线长度得到改善；进一步到图(b4-p)水平和竖直方形的气流轮廓线出现内凹的趋势，故而可确定出图4(a4)的n曲线所包络出的风口为最佳风口形状。

送风口尺寸与用户所需送风断面尺寸、送风断面距风口的距离有关。根据式(2)优化后定义为：

d₀＝D'/ε-6.8αs (14)

其中，d₀为送风口当量直径；D'为某一速度范围内的送风气流断面当量直径；ε为某一速度范围的送风气流断面当量直径D'与整个送风气流断面的当量直径D的比值；α为送风口的湍流系数，与射流出口断面上速度分布的均匀性有关；s为送风气流断面到送风口的距离。通常情况下，办公建筑空调通风系统下送风口尺寸可以简化为与用户所需送风区域断面尺寸的关系。

若所需的方形送风区域的边长(即正方形送风区域两对边之间的距离) 长度为L₀，则送风口长边的的直线长度L₁为0.80L₀～L₀，短边的直线长度 L₂为0.11L₀～0.14L₀。对于送风气流射程要求过长(大于5D)的其他建筑等等，则应根据式(14)调节送风口尺寸与送风气流断面之间的关系。

此外，本发明为了提高送风均匀性，根据送风断面速度大小的分布情况，对不同大小、数量、位置的正方形挡板、圆形挡板和环形挡板进行了模拟计算，观察其改善后的送风效果。挡板的主要改善方式如下图5所示。送风口形状为图4(a4)的n曲线所包络形成的风口。图5(a1)～(a5)分别为改变挡板位置和大小后的送风口平面位置图，图5(b1)～(b5)分别为(a1) ～(a5)对应的距送风口相同距离处的送风口断面速度等值线图。

图5(a1)所示的送风口的挡板包括圆形挡板和环形挡板。其中，风口中心位置处为圆形挡板，半径为0.1L₁，参考图3中的坐标系，其圆心位置的坐标为(0,0)；小圆环圆心位置坐标为(0,0)，小圆环挡板的内半径为0.2L₁，外半径为0.25L₁；大圆环挡板圆心位置坐标为(0,0)，大圆环挡板的内半径为0.35L₁，外半径为0.4L₁。图5(a2)所示的送风口的挡板包括正方形挡板和圆形挡板，其中，送风口中心位置处为方形挡板，边长为0.15L₁，其中心坐标为(0,0)。其余位置均为圆形挡板，半径为0.05L₁，布置于送风口直线短边的垂直平分线上，其中心点坐标分别为(0.2L₁,0.2L₁),(0.2L₁,-0.2 L₁)，(-0.2L₁,-0.2L₁)，(-0.2L₁,0.2L₁)，(0.35L₁,0.35L₁)，(0.35L₁,-0.35L₁)， (-0.35L₁,-0.35L₁)，(-0.35L₁,0.35L₁)。图5(a3)所示的送风口的挡板均为圆形挡板，其半径为0.05L₁，各挡板的圆心位置坐标依次为(0,0), (0,0.25L₁)，(0.25L₁,0.25L₁)，(0.25L₁,0)，(0.25L₁,-0.25L₁)，(0,-0.25L₁), (-0.25L₁,-0.25L₁)，(-0.25L₁,0)，(-0.25L₁,0.25L₁)。图5(a4)所示的送风口的挡板均为圆形挡板，其中，送风口中心圆形挡板半径为0.1L₁，圆心坐标为(0,0)；直线短边中垂线上的圆形挡板半径为0.075L₁，其圆心坐标依次为(0.25L₁,0.25L₁),(0.25L₁,-0.25L₁),(-0.25L₁,-0.25L₁),(-0.25L₁,0.25L₁)；曲线长边直线距离对应的中垂线上的圆形挡板半径为0.05L₁，其圆心坐标依次为(0.25L₁,0),(0，-0.25L₁),(-0.25L₁,0),(0,0.25L₁)。图5(a5)所示的送风口的挡板均为圆形挡板，其中，风口中心位置处的圆形挡板半径为 0.1L₁，圆形坐标为(0,0)，其余圆形挡板半径为0.075L₁，各挡板的圆心位置坐标同图5(a3)。

从图5(b1)的送风断面图可以看出，安装环形挡板后，送风气流射程和气流流型受到很大程度地影响，在同一射程下空气速度远小于0.2m/s，不满足要求。从图5(b2)的送风断面图可以看出，虽然加上挡板之后送风气流中心区域的空气速递低于0.5m/s，但是气流断面的速度等值线仍比较密集，均匀度改善效果不佳。对挡板的位置进行调节，从图5(b3)的送风断面图可以看出，加上挡板之后送风气流中心区域的空气速递低于0.5m/s，气流断面的速度等值线密度相较于图5(b2)的送风效果有一定程度的改善，但是仍较为密集。故而考虑加大挡板的面积，从图5(b4)的送风断面图可以看出，送风效果较好，送风断面形状及均匀度均达到要求。继续对挡板的半径进行调节，从图5(b5)可以看出，气流断面形状及均匀度较好，但与图5(b4)的气流断面形状及均匀度相比则相对较差。故而最终确定的挡板布置如图5(b4)所示，满足该情况下的挡板，既能保证送风气流有效覆盖指定区域，又能令气流分布更加均匀。

因此，本发明的送风口的挡板包括三种类型的圆形挡板，挡板2包括第一挡板2-1、第二挡板2-2和第三挡板2-3，第一挡板2-1的半径R₁为0.1L₁，第二挡板2-2的半径R₂为0.075L₁，第三挡板2-3的半径R₃为0.05L₁，其中， L₁为送风口长边的直线长度。第一挡板2-1设置在送风口的中心位置；第二挡板2-2设置在两个相对的短边1-2的中垂线上，且第二挡板2-2以第一挡板2-1为中心对称；第三挡板2-3设置在两个相对的长边1-1的中垂线上，且第三挡板2-3以第一挡板2-1为中心对称。更具体的，第二挡板2-2有四个，每个第二挡板2-2均位于第一挡板2-1与四个短边1-2之间的中间位置；第三挡板2-3有四个，每个第三挡板2-3均位于第一挡板2-1与四个长边1-1 之间的中间位置。即图5(a4)所示的坐标位置。

以下给出本发明的具体实施例，需要说明的是本发明并不局限于以下具体实施例中，凡在本申请技术方案基础上做的等同变换均落入本发明的保护范围。

实施例1

如图2、图3所示，本实施例给出一种节能型送风口，包括四段长边1-1 和四段短边1-2，四段长边1-1和四段短边1-2依次连接形成封闭体，四段长边1-1和四段短边1-2依次间隔设置；长边1-1为向封闭体内凹的弧形边，四段长边1-1的形状相同，且四段长边1-1关于封闭体的中心对称；短边1-2 为直线，四段短边1-2的形状相同，且四段短边1-2关于封闭体的中心对称。送风口的曲线长边的直线长度L₁＝0.2m，四段长边1-1分别满足以下方程式：

右侧曲边：x²+z²-0.45x+0.0296＝0(0.08≤x≤0.12,-0.1≤z≤0.1)， (15)

左侧曲边：x²+z²+0.45x+0.0296＝0(-0.12≤x≤-0.08,-0.1≤z≤0.1)， (16)

上侧曲线：x²+z²-0.45z+0.0296＝0(-0.1≤x≤0.1,0.08≤z≤0.12)， (17)

下侧曲线：x²+z²+0.45z+0.0296＝0(-0.1≤x≤0.1,-0.12≤z≤-0.08)； (18)

四段短边1-2分别满足以下方程式：

右上角直边：z＝-x+0.22(0.1≤x≤0.12)， (19)

右下角直边：z＝x-0.22(0.1≤x≤0.12)， (20)

左上角直边：z＝x+0.22(-0.12≤x≤-0.1)， (21)

左下角直边：z＝-x-0.22(-0.12≤x≤-0.1)， (22)

送风口上设有挡板2，挡板通过连接杆3固定。挡板为圆形，共有9个，送风口中心的第一挡板2-1半径R₁＝0.02m，圆心坐标为(0,0)；第二挡板 2-2半径R₂＝0.015m，其圆心坐标依次为(0.05,0.05),(0.05,-0.05),(-0.05,-0.05), (-0.05,0.05)；第三挡板2-3半径R₃＝0.01m，其圆心坐标依次为(0.05,0), (0，-0.05),(-0.05,0),(0,0.05)，如图6所示。

本实施例的送风口可在距送风口0.7m～0.8m的区间内有效形成高为 0.25m的正方形送风断面。

相关研究表明，人体各部位对于吹风感的敏感性是不同的。考虑到个性化送风口小型化的需求，发明所提的送风口主要对人体的头部、颈部进行送风。此外，有关人体热舒适的研究发现，工作区内人体可接受的送风速度范围为0.1～0.55m/s。而我国现行的《民用建筑供暖通风与空气调节设计规范》 (GB 50736-2012)第3.0.3条规定：人员活动区的风速，供冷工况时，宜采用0.2m/s～0.5m/s。综上，本实施例中的送风速度取0.5m/s。

当本实施例的送风口设于工位前侧、个性化送风管末端作为侧送风口时，如图9(b)所示，最佳的送风口安装高度为指定送风区域的中心位置，以保证气流充分发展。本实施例的送风口的送风实施效果如图7(b1)、(b2) 所示。

为与普通正方形送风口的送风效果进行比较，本发明还对普通方形送风口进行了相同的试验，参数与实施例1相同，仅是将送风口替换为普通方形送风口，其边长为0.2m。

相关研究结果表明，人体能感知到的风速为0.2m/s以上，因而在此只展示风速0.2～0.5m/s的送风断面的流线图。图7为实施例1的送风口与普通方形送风口的送风实施效果对比图。由图7(a1)～(a2)、图7(b1)～(b2) 可知，两种送风口均能将一定风量的0.2～0.5m/s的气流送到指定区间。但通过对比图7中的(a1)、(b1)和(a2)、(b2)可以看出，普通正方形风口的送风断面形状为圆形，而本实施例提出的送风口在人员活动区域均能形成较为良好的方形送风断面，且气流分布较为均匀。图7(a1)、(a2)最大风速依次为0.504m/s、0.503m/s；图7(b1)～图7(b2)最大风速依次为 0.421m/s、0.418m/s，也即改进后的风口最大风速相较于改进前的风口依次下降了16.5％、16.9％。而且由于添加了送风挡板，送风口的有效送风断面面积由原先的0.04m²减小为0.03m²，送风量也由0.02m³/s减小为0.015m³/s，减小了25％。

本发明通过速度均匀性指标可用于描述指定表面上速度的变化情况，最大值为1。计算式如下：

其中为i为该面上的测点数，为整个表面的速度平均值：

其中，n为该表面所划分成的单元面个数，A_i表示第i个单元面的面积， φ_i表示第i个单元面的速度值，为整个表面的速度平均值。

经计算可得，图7(a1)、(a2)的速度均匀性依次为0.871、0.872，图7(b1)、(b2)的速度均匀性依次为0.901、0.903，本发明所提风口的均匀性相较于前者依次提高了3.4％，有所改善。

本发明所提的送风口送风气流速度均处于0.2～0.5m/s的风速范围内，且当用于个性化送风时，更能有效形成覆盖人头部、颈部的正方形送风断面，送风较为均匀，送风量较小。

综上，本发明提出的节能型送风口不仅能有效形成覆盖人体头部、颈部的方形送风断面形状，满足人员对新风量的需求，能够将较小的送风量送到指定区间，减小气流扩散，降低能耗，且速度分布较为均匀，人员舒适性高。

另外需要说明的是，在上述具体实施方式中所描述的各个具体技术特征，在不矛盾的情况下，可以通过任何合适的方式进行组合，只要其不违背本发明的思想，其同样应当视为本发明所公开的内容。

Claims

1.一种节能型送风口，其特征在于，该送风口包括四段长边(1-1)和四段短边(1-2)，四段长边(1-1)和四段短边(1-2)依次连接形成封闭体；所述的四段长边(1-1)和四段短边(1-2)依次间隔设置；

所述的长边(1-1)为向封闭体内凹的弧形边，四段长边(1-1)的形状相同，且四段长边(1-1)关于封闭体的中心对称；

所述的短边(1-2)为直线，四段短边(1-2)的形状相同，且四段短边(1-2)关于封闭体的中心对称；

所述的长边(1-1)的直线长度L₁为0.80L₀～L₀，所述的短边(1-2)的直线长度L₂为0.11L₀～0.14L₀，其中，L₀为所需的正方形送风区域对边之间的距离；

所述的送风口上设有多个挡板(2)，所述的挡板(2)为圆形，多个挡板(2)均匀分布在送风口上；其中一个挡板位于送风口中心位置，其余挡板以送风口为中心对称设置。

2.如权利要求1所述的节能型送风口，其特征在于，以送风口中心位置为原点O，以其中一长边(1-1)的中垂线为x轴，与该长边相邻的另一长边的中垂线为z轴，建立平面直角坐标系xOz，

其中一段长边(1-1)的形状满足关系式：

其中一段短边(1-2)的形状满足关系式：

z＝-x+1.1L₁；0.5L₁≤x≤0.6L₁；

其中，L₁为送风口长边的直线长度。

3.如权利要求1所述的节能型送风口，其特征在于，所述的挡板(2)包括第一挡板(2-1)、第二挡板(2-2)和第三挡板(2-3)，所述的第一挡板(2-1)设置在送风口的中心位置；所述的第二挡板(2-2)设置在两个相对的短边(1-2)的中垂线上，且第二挡板(2-2)以第一挡板(2-1)为中心对称；所述的第三挡板(2-3)设置在两个相对的长边(1-1)的中垂线上，且第三挡板(2-3)以第一挡板(2-1)为中心对称；

所述的第一挡板(2-1)的半径R₁为0.1L₁，第二挡板(2-2)的半径R₂为0.075L₁，第三挡板(2-3)的半径R₃为0.05L₁，其中，L₁为送风口长边的直线长度。

4.如权利要求3所述的节能型送风口，其特征在于，所述的第二挡板(2-2)有四个，每个第二挡板(2-2)均位于第一挡板(2-1)与四个短边(1-2)之间的中间位置；所述的第三挡板(2-3)有四个，每个第三挡板(2-3)均位于第一挡板(2-1)与四个长边(1-1)之间的中间位置。

5.如权利要求1所述的均流节能型矩形送风口，其特征在于：所述的送风口设于房间墙壁上或送风管末端作为侧送送风口使用时，送风口的安装高度与指定送风区域的中心高度持平，送风方向为水平方向。

6.如权利要求1所述的均流节能型矩形送风口，其特征在于：所述的送风口设于房间顶部，且送风口单排设置时，所述的送风口位于房间顶部的中轴线上。

7.如权利要求1所述的均流节能型矩形送风口，其特征在于：所述的送风口设于房间顶部，且送风口多排布置时，所述的多排送风口均匀分布，相邻排之间送风口的间距等于预先设计的送风范围。