CN113710903B - 空调单元的流体排放管道组件 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及一种装置的流体排放管道组件(100)，其包括：管道，所述管道被成形为在流体从所述管道排放之前引导所述管道内的流体流改变方向；和主挡板(101)，所述主挡板(101)在所述管道内被定位成引起所述流体流的重新分布。所述主挡板(101)在流体从所述管道流出的方向上分流一部分所述流体流，以减轻由反流现象造成的流体进入所述管道的情况。所述装置优选为空调单元。

Description

空调单元的流体排放管道组件
技术领域
本发明涉及一种流体排放管道组件。特别地，本发明是一种空调单元的空气排放管道组件。
背景技术
流体的反流(反向流)易发生在在其端部具有位于鼓风机的下游的出口的管道内。当流体在这样的管道内流动时，在管道内的上部和下部之间存在压力差。在管道的上部形成具有高压的集中流体流(流体流动)区域，而在管道的下部形成具有低压的非集中流体流区域。由于压力差，环境空气通过出口进入管道的情况发生在非集中流体流区域，导致非集中流体流区域的至少部分流体向鼓风机方向流动，如图1中“402”所示，而不是向出口流出管道，如“401”表示的方向。根据图1，当流体暴露在沿与“401”所示的流体流方向相反的“402”所示方向流动的环境空气中时，鼓风机产生了被称为“403”的低压再循环，压力差和低压再循环导致环境空气流入鼓风机，从而影响鼓风机的性能和从管道中流出的流体的流动。
然而，如果管道被构造成具有足够长的长度以不将具有低压的非集中流体流区域暴露于环境空气，则如图2所示能够防止发生反流的风险。特别地，如果管道被构造成具有靠近出口的倾斜(角度)部分，从而使流出管道的流体在倾斜部分经历了方向改变后不久就暴露在环境空气中，则容易发生反流。
典型地，弯曲的管道以一定的方式被建模或纳入装置，以达到不同的目的。例如，JP4677219B2公开了一种弯曲空气排放管道，其具有：第一部分、和与第一部分垂直的第二部分。连接第一部分和第二部分的旁路通道构造成用于在空气流(气流)被排放出管道之前为空气流提供附加路径。第一部分、第二部分和旁路通道形成直角三角形，其中旁路通道用作直角三角形的斜边。旁路通道的目的是提供从管道排放的空气的均匀分布。进而，旁路通道增强了弯曲管道的结构完整性。
US5531484A公开了一种具有相对小的半径比的弯曲管道的弯管。弯曲管道内设有导向叶片，以减少弯曲管道内侧壁附近的分离损失。分离损失随着半径比的增大而减小。因此，导向叶片用于将弯曲管道分成多个宽度小、半径比大的子通道。
JP4677219B2和US5531484A中描述的管道的特征没有建模成解决管道内的反流问题。这两个专利文献中的管道以在其中朝向管道的出口流动的流体不暴露于环境空气的方式构造。相反，这些管道连接到另外的管道。因此，在这些管道内没有发生反流的风险。除此之外，这两个专利文献没有提供解决由弯曲管道的直角边缘引起的湍流的任何解决方案。
除了在管道的下部区域出现的反流之外，在流体排放管道内的顶部直角边缘处也产生湍流。进而，在管道的中心，在集中流体流区域与非集中流体流区域之间产生湍流。这些包括反流的湍流会产生噪音，从而导致系统在运行过程中产生噪音。另外，排放空气的分布和流动受管道内的湍流影响。因此，提供这些问题的解决方案是至关重要的。
发明内容
本发明的一个方面提供一种装置的流体排放管道组件。流体排放管道组件包括：管道，其被成形为在流体从管道排放之前引导管道内的流体流改变方向；和主挡板，其在管道内被定位成引起流体流的重新分布。主挡板在流体从管道流出的方向上分流一部分流体流，以减轻由反流现象造成的流体进入管道的情况。
在优选的实施方式中，管道由第一部分和第二部分限定，第二部分大致垂直于第一部分并且在其端部具有排放口。
优选地，第一部分设置有鼓风机的空气出口。
优选地，流体流从来自鼓风机的向上方向转变为朝向管道的第二部分的排放口的向前方向。
根据优选的实施方式，主挡板是具有前缘和后缘的翼型形状。
特别地，主挡板的后缘至少部分地位于管道内的反流区域内。
另外，优选的是，主挡板可旋转以调节其相对于流体排放管道组件的宽度的角度。
除此之外，主挡板可水平地和/或垂直地移动以调节其在流体排放管道组件内的位置。
基于优选的实施方式，流体排放管道组件进一步包括副挡板(辅助挡板)以在流体流穿过管道的过程中随着流动改变方向而增强流体流的转变。
优选地，副挡板是形成管道的顶部倒角边缘的倾斜定位面板。
所述装置优选为空调单元。
根据本发明的另一方面，提供一种与上述流体排放管道组件结合的空调单元。
优选地，空调单元是落地式空调单元。
根据优选的实施方式，空调单元具有抽吸结构。
因此，本发明提供了一种流体排放管道组件，其中流体在从装置流出之前从其中流过。流体排放管道组件对具有排放口的管道通常遇到的问题提供解决方案，所述排放口成形为使得流体在被排放之前改变其在管道内的流动方向。这些问题包括管道内反流的发生，以及在管道内的直角顶部边缘和在管道中心的集中流体流区域与非集中流体流区域之间的湍流。包括反流在内的湍流影响空气流动的效率和分布。进一步，装置中出现的湍流会导致噪音。本发明结合了具有减轻管道的反流现象的特征的部件，这些管道容易反流，在管道内压力最高的管道的顶部表面处引起层流，并且减少了管道中心内的湍流。另外，本发明的挡板用作流体导向件以随着流动改变方向而促进流体流的转变。另外，这里介绍的主挡板解决了由具有非常靠近鼓风机的排放口的管道结构引起的反流问题。本发明适用于空调单元，尤其是具有抽吸结构的落地式空调单元。通过减轻反流，能够解决空调单元的排放区域的结露问题。
附图说明
现在将参照附图更详细地描述本发明。
图1表示发生由进入其中的环境空气引起的反流的管道。
图2表示由于低压非集中流体流区域没有暴露在环境空气中而没有发生反流的管道。
图3表示与流体排放管道组件相结合的空调单元的透视图。
图4是没有示出流体排放管道组件的空调单元的内部侧视图。
图5表示与流体排放管道组件结合的空调单元的内部侧视图。
图6表示在没有主挡板和副挡板的流体排放管道组件内的流体流情况。
图7表示在有主挡板和副挡板的流体排放管道组件内的流体流情况。
图8表示在流体排放管道组件内的流体流情况，该流体排放管道组件具有主挡板和具有足以防止反流的长度的管道。
图9表示邻接的两个流体排放管道组件的正视图。
图10表示邻接的两个流体排放管道组件的分解透视图，其中管道的第一挡板和底部区段的组合体与管道的顶部区段分离。
具体实施方式
为了更好地理解本发明，将详细描述在附图中示出的本发明的优选实施方式。
本发明公开了一种在装置(200)中使用的流体排放管道组件(100)，其中，在装置(200)中产生或运行的流体被排放。装置(200)是允许流体排放的任何装置(200)。这种装置(200)包括：空气处理系统、空调系统、制冷系统、水处理系统等。因此，这里使用的术语“流体”可以是液体或气体。为了便于理解本发明，在本公开中使用空调单元作为装置(200)的示例，其将被更详细地描述以解释本发明的功能。
本发明适合于在流体被排放出装置(200)之前帮助流体排放管道组件(100)内的流体流的方向变化的转变。流体管道排放组件(100)具有成形为在流体从管道排放之前引导管道内的流体流改变方向的管道。在优选的实施方式中，管道为弯曲管道。特别地，管道是由第一部分和与第一部分大致垂直的第二部分限定的直角管道。第二部分在其端部具有排放口(104)。管道的这种结构允许流体沿着第一部分在第一方向上行进并且随后在弯曲部分处转向到沿着第二部分的第二方向。
如图3所示，本发明特别适用于落地式空调单元，在落地式空调单元中，空气从至少鼓风机(201)的一部分、优选鼓风机(201)的排放口所位于的空调单元的底部沿管道的第一部分向上排放，并沿第二部分向管道的排放口(104)水平排放。管道的第二部分被定位在鼓风机(201)的下游。落地式空调单元通常包含参与制冷循环的部件，如图4所示，包括位于空调单元下部的热交换器(202)和鼓风机(201)。空调单元具有抽吸结构，其中鼓风机(201)位于冷却线圈的下游。经调节的空气从空调单元的上部排放，因此，流体排放管道组件(100)定位在单元的上部。根据图4，鼓风机(201)定位在热交换器(202)的上方。然而，如图5所示，鼓风机(201)的空气出口位于管道的第一部分内，用于将从制冷循环产生的经调节的空气引导到流体排放管道组件(100)中，以将经调节的空气排出空调单元。图6和图7所示的出口百叶(103)可以安装在管道的排放口(104)以控制气流的开启、关闭或方向。另外，入口百叶(203)也可以安装在空调单元的入口处，用于控制环境空气进入空调装置以进行制冷循环。
通常，反流(302)易于在位于鼓风机(201)下游并具有排放口(104)的管道内发生。管道成形为引起流体流方向的改变。参照图6，示出了在装置(200)运行期间流体排放管道组件(100)的管道内的空气流动(气流)情况，管道形成有集中流体流区域，该区域从设置有流体源的管道的第一部分朝向管道的上部跨越。图6中的非虚线箭头线表示集中流体流区域，而图6中的虚线箭头线表示非集中流体流区域。在空调单元的示例中，流体源是从鼓风机(201)导入的空气。在管道的剩余下部形成非集中流体流区域。集中流体流区域具有比非集中流体流区域更高的压力。这两个流体流区域之间的压力差导致在非集中空气流区域处发生反流(302)，从而导致在集中流体流区域与非集中流体流区域之间的中心处产生大的湍流(301)。进而，在反流现象期间，存在非集中流体流中的流体以相反方向流回到鼓风机(201)的潜在风险，从而中断装置(200)的操作。
反流现象造成的不良影响能够通过在管道内设置主挡板(101)来解决，该主挡板被设置在特定的位置以引起流体流的重新分布，其中，主挡板(101)在流体从管道流出的方向上分流一部分流体，以减轻由反流现象造成的流体进入管道的情况，从而防止在管道中心发生湍流(301)和流体回流到鼓风机(201)。如图7所示，主挡板(101)设置在覆盖集中流体流区域和非集中流体流区域的位置处，优选为翼形。翼形主挡板(101)具有前缘和后缘，用于引导流体以层状方式朝向管道的排放口(104)流动。后缘至少部分地位于管道内的非集中流体流区域内，特别是反流区域内。更具体地，主挡板(101)位于反流(302)开始产生的高度。
在本发明的优选的实施方式中，主挡板(101)的位置和角度是可调节的，以控制管道内的流体流情况。这些可调节特征包括使主挡板(101)可水平地和/或竖直地移动以调节其在流体排放管道组件(100)内的位置。另外，主挡板(101)是可旋转的，以调节其相对于流体排放管道组件(100)的宽度的角度。
在管道的排放口(104)位于鼓风机(201)附近的情况下，由于因鼓风机(201)引起的低压再循环(403)而倾向于发生反流，并且管道不具有足够的长度以用于防止具有低压的非集中流体流区域暴露于环境空气中。这样的问题可以通过将主挡板(101)并入如图8所示的管道中来解决。
对于具有如图6所示的本发明的优选实施方式的竖直形状的管道，湍流(301)倾向于在流体流改变方向的直角顶部边缘处发生。通过在该管道的直角顶部边缘处结合副挡板(102)，流体流在穿过管道的过程中的转变能够随着流动改变方向而增强。基于图5和图7，副挡板(102)是形成管道的顶部倒角边缘的倾斜定位面板。因此，限定管道的90度角的尖锐边缘由引导流体流从第一位置转向第二位置的倒角边缘代替。通过副挡板(102)能够实现高流体流速。
图9和10示出了适于在落地式空调单元中使用的两个并排邻接的流体排放管道组件(100)。主挡板(101)和副挡板(102)均从管道的一个侧壁(104a)水平延伸到另一个侧壁(104b)。参考图6，流体排放管道组件(100)可以分成两个部分，其中管道的下部和第一挡板(101)形成底部区段，而包括副挡板(102)的管道的上部形成顶部区段。两个区段可拆卸地连接在一起。
尽管上面的描述包含许多说明，但是应当理解的是优选形式的实施方式不被视为是偏离本发明，并且可以在所附权利要求的范围内对其进行修改。

Claims (13)

1.一种装置(200)的流体排放管道组件(100)，其特征在于，具备：
管道，所述管道由第一部分和第二部分限定，所述第二部分大致垂直于所述第一部分并且在其端部具有排放口(104)，以使在流体通过所述排放口(104)从所述管道排放之前，当所述流体从所述第一部分流向所述第二部分时，引导所述管道内的流体流改变方向；所述管道通过具有呈至少大致L形的形状并且彼此平行地布置的大壁结构和小壁结构而呈至少大致L形，并且所述管道形成有：跨越所述管道的所述第一部分的集中流体流区域，其中流体源被设置朝向邻近所述大壁结构的所述管道内的一部分，以及在邻近所述小壁结构的所述管道的剩余部分处的非集中流体流区域；和
主挡板(101)，所述主挡板(101)具有前缘和后缘，用于引导所述流体以层流方式朝向所述管道的所述排放口(104)流动，所述主挡板(101)设置在所述管道内的所述集中流体流区域和所述非集中流体流区域被覆盖的位置处，其后缘至少部分地位于所述非集中流体流区域内以引起所述流体流的重新分布，
其中，所述主挡板(101)在流体从所述管道流出的方向上分流一部分所述流体流，以减轻由反流现象造成的流体进入所述管道的情况。
2.根据权利要求1所述的流体排放管道组件(100)，其特征在于，
所述第一部分设置有鼓风机(201)的空气出口。
3.根据权利要求2所述的流体排放管道组件(100)，其特征在于，
所述流体流从来自所述鼓风机(201)的向上方向转变为朝向所述管道的所述第二部分的所述排放口(104)的向前方向。
4.根据权利要求1至3中任一项所述的流体排放管道组件(100)，其特征在于，
所述主挡板(101)是具有所述前缘和所述后缘的翼型形状。
5.根据权利要求1至4中任一项所述的流体排放管道组件(100)，其特征在于，
所述主挡板(101)的所述后缘至少部分地位于所述管道内的反流区域内。
6.根据权利要求1至5中任一项所述的流体排放管道组件(100)，其特征在于，
所述主挡板(101)可旋转以调节其相对于所述流体排放管道组件(100)的宽度的角度。
7.根据权利要求1至6中任一项所述的流体排放管道组件(100)，其特征在于，
所述主挡板(101)可水平地和/或竖直地移动以调节其在所述流体排放管道组件(100)内的位置。
8.根据权利要求1至7中任一项所述的流体排放管道组件(100)，其特征在于，
进一步包括副挡板(102)以在所述流体流穿过所述管道的过程中随着流改变方向而引导所述流体流。
9.根据权利要求8所述的流体排放管道组件(100)，其特征在于，
所述副挡板(102)是形成所述管道的顶部倒角边缘的倾斜定位面板。
10.根据权利要求1至9中任一项所述的流体排放管道组件(100)，其特征在于，
所述装置(200)是空调单元。
11.一种空调单元，其特征在于，包括：
根据权利要求1至10中任一项所述的流体排放管道组件(100)。
12.根据权利要求11所述的空调单元，其特征在于，
所述空调单元是落地式空调单元。
13.根据权利要求11或12所述的空调单元，其特征在于，
所述空调单元具有抽吸结构。
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