CN111121261A - 导风板组件和空调器 - Google Patents

Abstract

本发明公开一种导风板组件和空调器，其中导风板组件包括导风板和翼板，导风板具有导风面；翼板通过连接件安装于导风面，翼板具有前缘、后缘、腹面和背面，腹面和背面均连接前缘和后缘，前缘与导风面之间的间距大于后缘与导风面之间的间距，后缘与导风面之间具有过风间隙；其中，前缘与后缘所在平面为S₁，导风板具有沿其长度方向延伸的第一边缘和第二边缘，第一边缘与第二边缘所在平面为S₂，腹面与背面相对于平面S₁对称，平面S₁与平面S₂的夹角为α，α不小于5°，且不大于80°。本发明的技术方案可以实现迅速传热，将气流轻柔化，实现无风感或者微风感效果。

Description

导风板组件和空调器

技术领域

本发明涉及空调技术领域，特别涉及一种导风板组件和空调器。

背景技术

空调器中，出风口设置的导风板主要是采用与送风流呈一定角度的导风板，通过阻碍和引导控制送风方向。

然而这种导风板送风时，气流流速较快，容易导致冷风直吹，从而引起用户不适甚至感冒。

当前无风感空调主要通过在导风板上设置微孔，通过对气流进行降压增速，使多股气流从微孔喷出，在出风口区域形成多处高速扰动源，达到出风口气流与环境气流的快速掺混，达到降低空调出风距离，同时保持足够的制冷能力。

由于现有微孔导风板的风阻较大，在风量较大时，受到导风板自身的限制，气流难以迅速从导风板流出，造成风力浪费，也难以快速达到无风感要求。

发明内容

本发明的主要目的是提供一种导风板组件，旨在解决现有微孔导风板风阻偏大，无风感效果尚且不佳的技术问题。

为解决上述问题，本实用性提供一种导风板组件，包括：

导风板，所述导风板具有导风面；

翼板，所述翼板通过连接件安装于所述导风面，所述翼板具有前缘、后缘、腹面和背面，所述腹面和所述背面均连接所述前缘和所述后缘，所述前缘与所述导风面之间的间距大于所述后缘与所述导风面之间的间距，所述后缘与所述导风面之间具有过风间隙；

其中，所述前缘与所述后缘所在平面为S₁，所述导风板具有沿其长度方向延伸的第一边缘和第二边缘，所述第一边缘与所述第二边缘所在平面为S₂，所述腹面与所述背面相对于所述平面S₁对称，平面S₁与平面S₂的夹角为α，α不小于5°，且不大于80°。

在一实施例中，所述翼板具有翼头和翼尾，所述前缘位于所述翼头，所述后缘位于所述翼尾，所述翼头呈倒圆角设置，所述翼尾呈尖劈状设置。

在一实施例中，所述翼板相对于所述导风板的迎角不小于30°，且不大于50°。

在一实施例中，所述翼板的数量为多个，多个所述翼板沿所述导风板的长度方向间隔排布。

在一实施例中，所述前缘与所述后缘的直线距离为C，所述翼板的宽度为L，C/L的值大于1。

在一实施例中，C/L的值不小于1.5，且不大于4。

在一实施例中，相邻的两所述翼板之间的间距为D，所述翼板的翼展为L，D不小于1.3L，不大于2L。

在一实施例中，所述连接件呈片状设置，所述连接件沿所述导风板宽度方向延伸。

在一实施例中，所述背面和所述腹面均为弧面。

本发明还公开一种空调器，具有出风口，所述出风口处安装有导风板组件，所述导风板组件把包括导风板和翼板，导风板，所述导风板具有导风面；所述翼板通过连接件安装于所述导风面，所述翼板具有前缘、后缘、腹面和背面，所述腹面和所述背面均连接所述前缘和所述后缘，所述前缘与所述导风面之间的间距大于所述后缘与所述导风面之间的间距，所述后缘与所述导风面之间具有过风间隙；其中，所述前缘与所述后缘所在平面为S₁，所述导风板具有沿其长度方向延伸的第一边缘和第二边缘，所述第一边缘与所述第二边缘所在平面为S₂，所述腹面与所述背面相对于所述平面S₁对称，平面S₁与平面S₂的夹角为α，α不小于5°，且不大于80°。

本发明的技术方案通过在导风板上设置翼板，气流沿着翼板的前缘流向翼板的后缘时，在翼板后缘形成涡旋，形成的涡旋在后续运行过程中，涡旋半径逐渐扩大，涡旋速度逐渐降低，从而可以实现迅速传热，将气流轻柔化，实现无风感或者微风感效果。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图示出的结构获得其他的附图。

图1为本发明导风板组件一实施例的结构示意图；

图2为图1导风板组件另一视角的结构示意图(从图1的进风方向看)；

图3为图1中导风板组件又一视角的结构示意图(从图1的出风方向看)；

图4为图3中导风板组件的前视图；

图5为图4中导风板组件沿A-A线的剖视图；

图6为图1中翼板的结构示意图；

图7为气流流过现有技术中普通导风板时的气流流场图；

图8为气流流过本申请中多个翼板时的气流流场图。

图9为图1中导风板组件的机翼板的迎角尾15°时的流场图仿真；

图10为图1中导风板组件的机翼板的迎角尾30°时的流场图仿真；

图11为图1中导风板组件的机翼板的迎角尾45°时的流场图仿真；

附图标号说明：

本发明目的的实现、功能特点及优点将结合实施例，参照附图做进一步说明。

具体实施方式

下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明的一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

需要说明，本发明实施例中所有方向性指示(诸如上、下、左、右、前、后……)仅用于解释在某一特定姿态(如附图所示)下各部件之间的相对位置关系、运动情况等，如果该特定姿态发生改变时，则该方向性指示也相应地随之改变。

另外，在本发明中涉及“第一”、“第二”等的描述仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示其相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括至少一个该特征。另外，各个实施例之间的技术方案可以相互结合，但是必须是以本领域普通技术人员能够实现为基础，当技术方案的结合出现相互矛盾或无法实现时应当认为这种技术方案的结合不存在，也不在本发明要求的保护范围之内。

本发明实提出了一种导风板组件及包含有该导风板组件的空调，该空调可以是分体式空调或整体式空调。关于空调，下述内容以分体式空调(落地式空调室内机)为具体实施例进行介绍。

请参阅图1至图6，导风板组件包括导风板11和翼板12，所述导风板11具有导风面11a；所述翼板12通过连接件13安装于所述导风面11a，所述翼板12具有前缘121、后缘122、腹面12a和背面12b，所述腹面12a和所述背面12b均连接所述前缘121和所述后缘122，所述前缘121与所述导风面11a之间的间距大于所述后缘122与所述导风面11a之间的间距，所述后缘122与所述导风面11a之间具有过风间隙P；

其中，所述前缘121与所述后缘122所在平面为S₁，所述导风板11具有沿其长度方向延伸的第一边缘111和第二边缘112，所述第一边缘111与所述第二边缘112所在平面为S₂，所述腹面11a与所述背面11b相对于所述平面S₁对称，平面S₁与平面S₂的夹角为α，α不小于5°，且不大于80°。

对于导风板11而言，其大致呈方形板状结构，导风板11自身是具有沿其长度方向延伸且呈相对设置的第一侧边和第二侧边，另外，导风板11还具有与所述导风面11a相对的背风面11b(背风面11b在一定角度时，也具有导风功能)。当然，该导风板11也可以具有一定的弧度，例如导风面11a具有一定凹弧，背风面11b也可以具有一定弧度。

请参阅图6对于翼板12而言，顾名思义，其结构类似飞机的机翼。该翼板12的前缘121指代翼板12在迎风时的前部边缘，后缘122指代翼板12迎风时的尾缘，也就是翼板12在迎风时，气流由前缘121朝向后缘122流动。对于该翼剖面，翼板12的背面弧长(由前缘121沿着背面12b延伸至后缘122的弧线长度H1)与翼板12的腹面12a直线长度或弧线长度H2基本相同(允许有6％以内的偏差)。对于该翼板12，翼板12自身还具有位于腹面12a与背面12b之间的两侧面12c，翼展L指该翼板12的相对两个侧面之间的间距(对于两个侧面12c之间的间距均匀而言)。弦长C是指代前缘121与后缘122之间直线距离。对于所述腹面12a和背面12b而言，均为弧面，利于附壁导流。

对于翼板12与导风板11的安装，翼板12自身是与导风面11a存在一定间距的，以便于气流通过，翼板12与导风板11是通过连接件13相连的，一方面，连接件13可以是柱状结构，也可以是设置在导风面11a上的规则或者不规则的凸起，当然也可以是设置在翼板12表面的规则或者不规则的凸起。再一方面，连接件13一端连接导风面11a，另一端可以是与翼板12的侧面、背面12b或者腹面12a连接的。又一方面，连接件13还可以是片状结构，例如该片状结构是沿着气流方向延伸的，一方面可以起到导流作用，另一方面还可以降低气流阻力，再一方面，对经过导风面11a的气流还具有一定的分割作用，减缓涡流的形成。

对于空调而言，其出风口的风速大概在0.5m/s～4m/s，以4m/s为例，通过普通板状导风板导风后，经过5m左右的距离后，风速大致可以降低为0。而经过本申请导风板组件后，经过2m左右的距离后，风速大致可以降低为0，在出风口至气流吹出2m的范围内，吹出的气流与室内空气充分换热，在2m开外，几乎无风感。

当气流沿该导风板11的宽度方向吹过时，由于部分气流会从腹面12a绕到背面12b，同时由于气流是由前缘121流动到后缘122的，所以部分气流相对于机翼会形成螺旋状的涡旋尾流。也就是气流流经导风板11时本来是平直的，经过多翼板12导流后可形成多个涡旋状尾流，从而增强传质传热效果，提升了对流换热能力；在不减小换热量的前提下减小了气流的行程；在距离出风口较近范围内强对流、强换热，在稍远范围内即可实现轻柔风感的效果。

上述实施例中，要形成涡旋尾流还需要一个必要条件，那就是翼板12自身的迎风角度α。试想，如果翼板12的弦线是与气流流向平行，那么气流流过背面12b和腹面12a时，是不会产生涡旋的，因为二者路径长度相同，流速也相同。

所以需要将翼板12设定一定角度，如此，气流可以流过部分背面12b和整个腹面12a，二者可以产生流速差，从而可以形成涡旋。为了使翼板的导出气流的涡旋效果更加，在一实施例中，翼板12具有翼头和翼尾，所述前缘121位于所述翼头，所述后缘122位于所述翼尾，所述翼头呈倒圆角设置，所述翼尾大致呈尖劈状设置。

请参阅图9至图11，为了验证翼板在不同迎角α时产生涡旋的情况，以5°～80°分别作仿真图。得到如下实验结果：

当α＝5～20°时涡旋强度较弱，当α＝70°时涡旋情况发生明显变化，翼尖涡旋程度很弱。α在20°～70°时翼尖涡旋情况相对较为理想，故根据数值仿真可以判断适当迎角的取值范围为20°～70°

当然，仿真实验还得到当α在30°～50°时，翼尖涡旋效果更佳。请继续参阅图11，α为45°时，无论是从涡流强弱效果，还是涡量而言，效果均较佳。

通过数值仿真计算，获得的流线与速度分布如图7和图8所示。翼板12导风与普通导风出口速度均为4m/s。能够看到翼板12尾流形成明显涡旋，涡旋前部局部气流速度较大(最大为5.1m/s)，此区域为强传质传热区，而在该区域后方气流速度迅速降低，在稍远范围很快即可达到较为轻柔的风速范围。

本发明的技术方案通过在导风板11上设置翼板12，气流沿着翼板12的前缘121流向翼板12的后缘122时，在翼板12后缘122形成涡旋，形成的涡旋在后续运行过程中，涡旋半径逐渐扩大，涡旋速度逐渐降低，从而可以实现迅速传热，将气流轻柔化，实现无风感或者微风感效果。

上述实施例中，请参阅图1、图2和图3，翼板12的数量可以是一个，当然，为了实现更好地导流效果，所述翼板12的数量为多个，多个所述翼板12沿所述导风板11的长度方向间隔排布。例如，翼板12的数量可以是5～12个。

在导风时，气流是沿着导风板11宽度方向吹出的，气流由前缘121沿着背面12b和腹面12a流动至后缘122时，主要是在后缘122且靠近翼板12两侧侧面的气流会形成涡旋，所以，相对而言，如果翼板12的翼展越长，相邻两个旋涡之间的间距就越大。为了使气流吹过导风板组件10时，能够产生更多的涡旋，在本实施例中，所述翼板12的弦长为C，所述翼板12的翼展为L，C/L＞1。

通过仿真实验测试，C/L＝1.5，两股涡旋气流流经10倍的弦长C之后才将近混合；而当C/L＝4时，翼板后缘的两股涡旋在刚流出背面时，就几乎接触在一起，所以C/L继续升高，两股涡旋将会相互干涉，从而影响传质和后续的热交换。再本实施例中，1.5≤C/L≤4。

当气流吹过相邻的两个翼板12时，相邻两个翼板12的尾尖(后缘122的一端)均会形成涡旋，涡旋随着远离翼板12的方向流动时，涡旋的半径会越来越大，

在本实施例中，如两翼距离过近，相邻两翼尖(翼板12后缘122的两尖端)产生的涡旋容易发生干涉。如果相距过远，会有较多气流不流经翼尖，减少整体的涡旋效果。最佳效果为两相邻翼尖产生的涡旋在远处刚好相近而不相交。

所以，相邻两翼板12之间的间距不宜过小。另外，如果两翼板12之间的间距过大，那么吹出的涡旋气流会相对较稀松，不利于传质，也不利于换热。相邻的两所述翼板12之间的间距为D，1.3L≤D≤2L。

对于翼板12而言，其尺寸不宜过大，也不宜过小，如果过大，会导致其风阻较大，影响出风量；如果过小，会导致翼板12后缘122形成的涡旋效果较差。考虑空调出风口大小(一般导风板宽度为60-120mm)，考虑到导风板运动(开、关)，为防止干涉，翼板12弦长C最大需控制在80mm以内。机翼12的弦长C较小，不利于较大规模翼尖涡的形成，故限制最小值为20mm。由于涡旋主要于翼尖产生，翼展过长无益于涡旋的增强，过短两翼尖涡发生干涉，也不利于涡旋生成。

在本实施例中，翼板12的翼展L的尺寸范围在10mm～50mm内，较佳的，翼展的尺寸范围在25mm～40mm。

对于翼展范围在25mm～40mm的翼板12而言，除了要满足1.5≤C/L≤4。翼板12的弦长也不宜过长，所以在该比率其基础上，所述翼板12的弦长C可进一步控制在40mm至60mm之间。

上述实施例中对柱状连接件13和片状连接件13均有介绍，在本实施例中，将对连接件13更进一步的描述。

对于柱状连接件13而言(图中未示出柱状连接件13的实施例)，气流穿过多个柱状连接件13之后，每个柱状连接件形成一对涡街，然后继续向前方传播，吹出的气流具有卡门涡街效应，从而可以快速与室内空气的掺混，进一步提高了换热混流效应。所以在此，将柱状连接件13设置在靠近前缘121的位置，在空间位置上，可以拉大涡街与涡旋之间的跨度，避免二者相互干涉。另外，在相邻的两涡旋半径扩大交汇前，相邻的两涡旋之间的区域受到气流影响较小(空气直吹)，所以如果柱状连接件13连接所述背面12b的位置位于所述翼展的中垂线处，那么刚好可以弥补相邻两涡旋之间的空白区。

请参阅图1和图2，对于片状连接件13而言，由于该结构对气流具有一定的分割作用，从而可以大幅降低涡流形成(涡流的提前形成，不利于翼板12后缘122涡旋的形成，涡流会冲乱涡旋)，所以，将片状连接件13设置在靠近前缘121的位置，可以对气流起到整流的作用，在气流流经翼板12时，大幅降低后续气流的涡流现象。如果片状连接件13的位置在翼展的中垂线上，那么，翼板12后缘122两个尾尖形成的涡旋的半径和流速可以保持一致，总体传质和传热更均匀。

以上所述仅为本发明的优选实施例，并非因此限制本发明的专利范围，凡是在本发明的发明构思下，利用本发明说明书及附图内容所作的等效结构变换，或直接/间接运用在其他相关的技术领域均包括在本发明的专利保护范围内。

Claims (10)

1.一种导风板组件，其特征在于，包括：

导风板，所述导风板具有导风面；

翼板，所述翼板通过连接件安装于所述导风面，所述翼板具有前缘、后缘、腹面和背面，所述腹面和所述背面均连接所述前缘和所述后缘，所述前缘与所述导风面之间的间距大于所述后缘与所述导风面之间的间距，所述后缘与所述导风面之间具有过风间隙；

其中，所述前缘与所述后缘所在平面为S₁，所述导风板具有沿其长度方向延伸的第一边缘和第二边缘，所述第一边缘与所述第二边缘所在平面为S₂，所述腹面与所述背面相对于所述平面S₁对称，平面S₁与平面S₂的夹角为α，α不小于5°，且不大于80°。

2.如权利要求1所述的导风板组件，其特征在于，所述翼板具有翼头和翼尾，所述前缘位于所述翼头，所述后缘位于所述翼尾，所述翼头呈倒圆角设置，所述翼尾呈尖劈状设置。

3.如权利要求2所述的导风板组件，其特征在于，所述翼板相对于所述导风板的迎角不小于30°，且不大于50°。

4.如权利要求3所述的导风板组件，其特征在于，所述翼板的数量为多个，多个所述翼板沿所述导风板的长度方向间隔排布。

5.如权利要求4所述的导风板组件，其特征在于，所述前缘与所述后缘的直线距离为C，所述翼板的宽度为L，C/L的值大于1。

6.如权利要求5所述的导风板组件，其特征在于，C/L的值不小于1.5，且不大于4。

7.如权利要求5所述的导风板组件，其特征在于，相邻的两所述翼板之间的间距为D，所述翼板的翼展为L，D不小于1.3L，不大于2L。

8.如权利要求4所述的导风板组件，其特征在于，所述连接件呈片状设置，所述连接件沿所述导风板宽度方向延伸。

9.如权利要求1至3所述的导风板组件，其特征在于，所述背面和所述腹面均为弧面。

10.一种空调器，具有出风口，其特征在于，所述出风口处安装有如权利要求1至9任意一项所述的导风板组件。

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