CN1108378A - 防冷凝风孔结构 - Google Patents

Abstract

一种防冷凝风孔结构具有至少一个散热片，包括 一个最内散热片，其限定了一个空气流动通道。该最 内散热片具有开口的上端和下端，限定了一个内空气 流道，一个气流缓冲器提供在最内散热片内或其上 方，以限制流道中心部分的空气流动。

Description

本发明涉及空调机的风孔结构，具体涉及可防止冷凝水产生的风孔结构。

通常的空调系统中，空气流出口设在建筑物室内墙壁或天花板上，或其它地方，以排出空气，产生空调功能。

具体地，一种多流型风孔被广泛应用，其中空气从整个周边径向排出，风孔连到房间天花板等，一般说来，多流型风孔（风力型风孔）的型式为，一个中空的基本呈截锥形的风孔框，其上带有多个在风孔框上同心分布的散热片。

图10示出一个已知风孔50的例子，其中风孔50连接到天花板101上形成的一个开口100，并且，通过一个颈部51连到管道接口53，所以，风孔50面向下方。风孔50具有一中空的基本为截锥形风孔框（壳）55，其中支撑着多个同心锥形散热片，故而空气可在径向从出口排出。

然而，最里边（或中心处）的锥形散热片57a有一封闭的顶端。结果，在最里边的散热片中没有空气流动。因此，当空调空气以相邻锥形散热片57之间形成的空气通道径向排出时，由于从风口50排出的冷空气的流动，室内热空气被吸入最里边散热片57a附近，而与冷空气发生接触，由于冷、热空气的温度差，导致冷凝水形成在散热片57a内表面上。这种冷凝不仅引起风孔生锈，而且会损坏其外观。

为防止这些问题，已提出一种最内（中心）散热片57A，如图9所示，其具有一个上端开口57B，并公开在例如日本实用新型未审查公报（kokai）No.5-52647中，一个板59具有数个通孔61，设置在中心散热片57A内，在这一方案中，有一股空气流产生在中心散热片57A中，以防止出现冷凝。

然而，在图9的方案中，板59的下游侧，特别是流过中心散热片57A中心处的空气流比流过其内表面附近的空气流要快，因此，在点划线S所示的锥形内表面附近，将出现空气流的分离。结果，散热片57A的内表面附近仅有很小的空气流，因而在图9的方案中，冷凝D形成在中心散热片57A的内表面上，这里由于示于图9的冷热气流之间温度差造成的。

本发明的主要目的是提供一种空调系统的改进的防冷凝风孔结构，其具有很好的美学外观，并且没有任何冷凝形成在散热片上。

为达到上述目的，本发明提供了一种防冷凝风孔结构，其具有至少一个散热片，包括一个最内（中心）散热片，以限定一个空气流道。所述最内散热片带有开口的上端和下端，限定了一个流道，并且，一个气流缓冲器（风挡）设置在最内散热片上游侧，以减少该流道中心部位的空气流动。

该气流缓冲器可由多孔缓冲器构成，所述多孔缓冲器可由丝网或有多个孔的孔板构成。

最好，该缓冲器取旋转抛物面形式，其直径朝气流下游侧逐渐减小;或为锥形，其直径朝气流下游侧逐渐减小。

该缓冲器在其中心部位可提供有一高阻平流限制机构，大其周围部位可提供有一连到该高阻机构的低阻平流允许机构。

最好，该带孔缓冲器具有一种开孔度分布，其中，开孔度从中心部位向四周部位逐渐增加，从而逐渐减少气流阻力。

也可以在中心散热片限定的流道中心部位设置一限制板。

根据本发明的另一特征，一种防冷凝风孔结构包括多个同心散热片，包括一个最内散热片，其具有开口的上端和下端，由相邻散热片限定的流道，一个最内空气流道限定在最内的（中心）散热片中，以及，一个气流缓冲器（风挡）设置在该最内空气流道中或其上游，以局部限制该最内空气流道中心部位的空气流动。

本发明中，如上所述，由于最内散热片具有开口的上端和下端，以限定其中的最内空气流道，一个气流缓冲器，限制最内空气流道中心部位的空气流，空气流的速度在内流道中心部位比周围部位及沿最内散热片的内表面（导引表面）低。因此，在最内散热片内表面周围不出现气流分离。即，在最内散热片内表面周围或沿着内表面有足够气流。而且，最内空气流道中心区也有轻微或较弱的气流，因此，由于中心区缺少气流，没有热空气从室内抽入中心区，故而没有冷凝形成在最内散热片的内表面。

下面参照附图对本发明进行详细说明，图中：

图1为本发明防冷凝风孔结构的示意图;

图2为沿图1中A-A线的端示图，其中重点示出一个带孔缓冲器;

图3为本发明防冷凝风孔结构中最内锥形散热片折纵剖面图;

图4为图3的平面图;

图5为本发明另一实施例的防冷凝风孔结构中最内锥形散热片的纵剖面图，其带有一个偏向器（流动缓冲器）;

图6为根据本发明另一实施例的流动缓冲器的纵剖面图;

图7为根据本发明又一实施例的流动缓冲器的纵剖面图;

图8为根据本发明另一实施例的流动缓冲器的纵剖示意图;

图9为现有空调系统风孔结构的示意图，说明最内锥形散热片周围的空气流动;以及

图10为另一种已知空调系统风孔结构示意图。

图1示出本发明防冷凝风孔结构（下文简称为‘风孔’）10的一种实施例。风孔10连接到房间R天花板C中的一个开口K，其空气排出端朝向房间R内部，当从室内观察时风孔10位于天花板C的后方。

在所示实施例中，风孔10呈截锥形，并由金属、轻质合金或合成树脂构成，该风孔10包括一个上部中空的颈12以及一个与其相连的中空锥形风孔框14。从图2中可见，在风孔框14内，对其中心轴线X同心地安装有数个相似的小散热片16，在这一实施例中，风孔10为圆形，因此散热片16也就构成为多层锥形结构。

散热片16相互间隔，其间限定了环形空气流道17，使空气可径向地从流道17排入室R，在风孔10的中心有一最内散热片（即中心散热片）18。包括有散热片18的散热片16通过相应的不同直径环形盘式安装件20连接并固定到颈12的内表面。

图3和4示出图1和2中本发明第一个实施例中的最内散热片18，其具有开口的上端和下端，允许空气流过，该最内散热片18中设有一多孔缓冲器22，位于其上游侧，即，安装在图中实施例的上端，该孔缓冲器22构成为一个气流缓冲机构，减缓或减速空气流，该缓冲器22结构非常简单并极易安装到最内散热片18中。

该气流缓冲机构特别是在散热片18流道中心部分使空气流减缓或减速，即，在该中心部分阻挡气流，结果，在流道中心部分的流动比最内散热片18内锥形表面18a附近或沿该内表面的流动慢。

如从图3所见，缓冲器22由一碗形或旋转抛物面形便宜网格构成，其直径朝下端，即朝气流下游侧逐渐减小。

在图示实施例中，缓冲器22在其下端（即下游侧端）具有一个平底24，并在其上端27（即上游侧端）处固定到散热片18的内壁表面18a，一个带孔的表面26在平底24及上端27之间延伸。平底24比侧周面（即带孔面）26有低的开孔度，即，如从图4中所见，平底24的网格比带孔表面26的网格更稠密。结果，平底部分（高阻部）24比侧周部分（低阻部）26更大地限制了空气流。

尽管缓冲器22在上述第一个实施例中呈旋转抛物面形，然而，它也可以是例如一个平面网格22′，如图6所示，在这种改变中，平底网有非均匀开孔度（网密度）分布。即，网22′的中心部分（相应于高阻部分）比周围部分（相应于低阻部分）更稠密。不过，示于图3和4中的实施例优于图6所示实施例，因为，在抛物面形网格情况，当气流穿过抛物面26（见图3和4）的网格时，会产生一个垂直于主气流方向的速度分量。气流的这一速度分量导致了沿最内散热片18内表面18a的一个空气流。结果，保证了沿内表面18a或其附近有足够的气流，而不象现有技术中，倾向于在内表面出现气流分离，这样，有最内散热片内表面附近或沿内表面导致很少甚或没有气流，从而如上所述产生冷凝。

图5中，尽管平面网格22′包括中心高阻区24，绕中心的低阻区26，也可以提供一种平面网格，具有一种开孔度分布，从中心区到四周逐渐而连续地增加，以便朝平面网格22′四周部分逐渐减少对气流的阻碍程度。

平面网格22′可代之以一金属、或塑料板22″，其上提供有许多穿孔，对塑料模板，穿孔可在模塑时整体形成。

图5示出另一带孔缓冲器22A，它由丝网构成，呈完全旋转抛物面。由图5示的这种结构可望得到与上述实施例相同的技术效果、丝网22A亦可代之以一平板22A′，其具有许多穿孔。

图7示出本发明风孔10最内散热片18的气流缓冲机构的另一实施例。其中，带孔缓冲器22B由丝网或穿孔板构成，呈一尖端向下的锥形。即，锥形最大直径的基底部固定到最内散热片18内表面18a的顶端。

在这一实施例中，当气流从圆锥的网格或穿孔排出时，类似于上述实施例，在下游方向，产生一个朝最内散热片18内表面18a方向的一个气流速度分量。这一气流速度分量产生了一个沿内表面18a的气流。结果，沿最内散热片18的内表面18a或其附近有足够的空气流。

该多孔缓冲器22B包括锥顶附近的高阻区24及锥面上其余部分的低阻区26，类似于上述实施例，结果多孔缓冲器22B流道的中心区的气流被减缓、阻碍，并且，沿最内散热片18的内表面18a或其附近的气流比流道中心区的受阻气流要快。

结果，沿最内散热片18的内表面18a或其附近有一空气流，通过高阻区24的较弱气流防止了房间热空气被吸入流道中心区。这样，没有冷凝出现在最内散热片18的内表面18a。

图8示出图7结构的一种变型，其中，一个呈小的中空锥形限流板28设在中心区，即，图7所示圆锥22B的顶部，该限流板28仅仅封闭或中断锥顶附近的流道，即，其中心部分有限区域的流道，一个沿限流板28的气流分量由板28偏离并朝下游流动的气流产生在板28下游侧，如图8中箭头所示，结果，房间R内的热空气没有被吸到最内散热片18流道的中心部分，从而没有冷凝出现在最内散热片的内壁面上。

限流板28可同样应用到任何型式、形状或材料的多孔缓冲器（22、22′、22″、22A、22A′、22B）。

可以在最内散热片流道中仅仅提供限流板28而不用多孔缓冲器。这种情况下，限流板28可用一安装臂或杆（未图示）等支撑在最内散热电流道中心部分，这种不带多孔缓冲器的方式简化了风孔结构，减少了制造成本及制造工序。而且，风孔可以便宜地大批量生产。

如上所述，在图1中，当冷空气通过颈12导入风孔结构时，冷空气从相邻散热片16、包括最内散热片18之间的同心流道17（见图2）径向地排出，空气除了从流道17，也可通过最内散热片18内形成的流道排出。在最内散热片18内流道中，由于其中心部位气流相对周围气流而言被缓冲器减速，故周围气流流动得较中心气流快。结果，没有气流的分离从最内散热片的内表面产生，即，有足够的气流沿着最内散热片内表面或在其附近流动。而且，由于在最内散热片流道中心部位有较弱气流，没有明显量的空气从最内散热片18下游侧周围部分吸入到其中心部分。因此，可有效地防止冷凝。

实验证明，没有另外的噪音产生于缓冲器，而是其噪音水平低于常规风孔结构。

而且，在常规风口结构中，如图9所示，其中的改进针对着最内散热片开口上端（而不是封闭的上端），以形成一流动通道，房间内的热空气可被吸入气流、到达天花板，引起其污损。与之相反，在本发明中，由于没有或极少出现气流分离，天花板不被损害。

虽然上述讨论针对着具有多个同心散热片的风孔，但本发明不限于此。例如，本发明的防冷凝风孔结构可应用于仅具有一个单散热片的风孔结构，该单散热片可认为等效于上述讨论中的最内散热片。而且，风孔的形状不限于上述实施例中的环形，可以是包括角形在内的任何形状。

本发明不限于说明的实施例，并且可以作出改变而不偏离本发明权利要求的保护范围。

例如，装在所述实施例最内散热片上端的气流缓冲机构可以设在最内散热片上端的上方，或者甚至设在一个比附图中所示安排更下游的某一位置，只要达到防止气流分离的效果就行。

根据本发明，由上述讨论可知，由于最内散热片具有开放的上端和下端并于其中限定了一个内部空气流道，并且在最内散热片上游侧提供有一气流缓冲器，以减缓该内部空气流道中心部位的空气流动。气流速度在所述中心部位比沿最内散热片内表面或其附近部位相对较低。因此，没有气流分离出现在最内散热片内表面附近。也就是说，沿最内散热片内表面或其附近有足够的空气流动。另外，由于内部空气流道中心部位有较弱的气流，房间内的热空气不会由于中心部位没有气流而被吸入气流。这样，没有冷凝形成在最内散热片的内表面上。

气流缓冲器可由一多孔缓冲器容易地实现，其可容易而便宜地由网格或穿孔板（带有多个孔洞）构成。

如果多孔缓冲器为旋转抛物面形式，其直径朝气流下游侧逐渐变小;或者，该缓冲器为圆锥形式，其直径朝气流下游侧逐渐变小;一个朝最内散热片内壁表面的气流分量可容易并肯定地产生。

如是该多孔缓冲器在其中心部位提供有一高阻限流部分，并且在该高阻部分四周并与之相连地提供有一低阻准流部分，则限流效果，尤其是在内流道中心部位的限流效果，可被增强。

当多孔缓冲器具有一种开孔度分布，其中开孔度从中心部位向四周部位逐渐增加，以逐渐减少对气流的阻力，这样，可达到上述相同效果。

如果气流缓冲器包括一个限流板，该板被提供在最内散热片限定的流道的中心部位，则气流缓冲器可被简化并且可容易而便宜地生产。

Claims (12)

1、一种防冷凝风孔结构，具有至少一个散热片，包括一个限定了一空气流道的最内散热片，该最内散热片具有开口的上端和下端，其间限定了一个流道，并且在该最内散热片上游侧提供有一气流缓冲器，以减缓该流道中心部位的空气流动。

2、根据权利要求1的防冷凝风孔结构，其特征在于，所述气流缓冲器包括多孔缓冲器。

3、根据权利要求2的防冷凝风孔结构，其特征在于，所述多孔缓冲器由丝网构成。

4、根据权利要求2的防冷凝风孔结构，其特征在于，所述多孔缓冲器由具有多个孔的孔板构成。

5、根据权利要求2的防冷凝风孔结构，其特征在于，所述多孔缓冲器为旋转抛物面形，其直径朝气流下游侧逐渐减小。

6、根据权利要求2的防冷凝风孔结构，其特征在于，所述多孔缓冲器为圆锥形，其直径朝气流下游侧逐渐变小。

7、根据权利要求2的防冷凝风孔结构，其特征在于，所述多孔缓冲器在其中心部位提供有高阻限流部分，在该高阻限流部分周围、并与之相连地提供有低阻准流部分。

8、根据权利要求2的防冷凝风孔结构，其特征在于，所述多孔缓冲器具有一种开孔度分布，其中，开孔度从中心部分向四周部分逐渐增加，以逐渐减少对气流的阻碍程度。

9、根据权利要求1的防冷凝风孔结构，其特征在于，所述气流缓冲器包括一个限流板，提供在最内散热片限定的流道的中心部分。

10、一种防冷凝风孔结构，包括多个同心散热片，其中包括一个最内散热片，其具有开口的上端和下端，相邻的散热片之间限定了一些空气流道，一个内流道限定在所述最内散热片内部，并且，一个气流缓冲器被提供在最内散热片内部限定的内流道内或其上游，其以局部限制该内流道中心部分的气流。

11、根据权利要求10的防冷凝风孔结构，其特征在于，所述气流缓冲器由预定形状的网格构成，其开孔度分布不均匀。

12、根据权利要求10的防冷凝风孔结构，其特征在于，所述气流缓冲器由孔板构成，其开孔度分布不均匀。

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