CN114992715A - 风道结构及具有其的空调器 - Google Patents

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CN114992715A CN202210263892.9A CN202210263892A CN114992715A CN 114992715 A CN114992715 A CN 114992715A CN 202210263892 A CN202210263892 A CN 202210263892A CN 114992715 A CN114992715 A CN 114992715A
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徐凤森
夏光辉
钟定菡
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Abstract

本发明提供了一种风道结构及具有其的空调器，风道结构包括第一风道部和第二风道部，第一风道部具有第一风道，第一风道具有用于安装第一风机的第一风机安装腔，第二风道部具有第二风道，第二风道具有用于安装第二风机的第二风机安装腔，第一风机安装腔的中心线所在的第一平面与第二风机安装腔的中心线所在的第二平面平行设置，第一平面和第二平面之间的距离为H，其中，H的取值范围为：630mm≥H≥570mm；其中，第一风机安装腔的中心线与第一风机的叶轮部件的旋转轴线重合，第二风机安装腔的中心线与第二风机的叶轮部件的旋转轴线重合。本发明的风道结构解决了现有技术中的风道结构的流道阻力较高的问题。

Description

风道结构及具有其的空调器
技术领域
本发明涉及空调领域，具体而言，涉及一种风道结构及具有其的空调器。
背景技术
目前，在空调的风机风道的设计中，出风动力源多为离心风机、轴流风机和贯流风机。
对于可实现分布式送风的空调，普遍采用离心风机作为动力输出，且一般布置数量为2个以上。在其风道设计中，易出现流道折弯扭转大，流道阻力高，气流冲击流道壁面，令噪音的音质较差等问题。
发明内容
本发明的主要目的在于提供一种风道结构及具有其的空调器，以解决现有技术中的风道结构的流道阻力较高的问题。
为了实现上述目的，根据本发明的一个方面，提供了一种风道结构，包括第一风道部和第二风道部，第一风道部具有第一风道，第一风道具有用于安装第一风机的第一风机安装腔，第二风道部具有第二风道，第二风道具有用于安装第二风机的第二风机安装腔，第一风机安装腔的中心线所在的第一平面与第二风机安装腔的中心线所在的第二平面平行设置，第一平面和第二平面之间的距离为H，其中，H的取值范围为：630mm≥H≥570mm；其中，第一风机安装腔的中心线与第一风机的叶轮部件的旋转轴线重合，第二风机安装腔的中心线与第二风机的叶轮部件的旋转轴线重合。
进一步地，第一风道部包括依次连接的第一上风道段、第一过渡段以及第一下风道段，第一上风道段和第一下风道段沿水平方向布置，第一过渡段与第一上风道段之间的弯折角和/或第一过渡段与第一下风道段之间的弯折角为α；其中，α的取值范围为：40°≥α≥25°。
进一步地，第二风道部包括依次连接的第二上风道段、第二过渡段以及第二下风道段，第二上风道段和第二下风道段沿水平方向布置，第二过渡段与第二上风道段之间的弯折角和/或第二过渡段与第二下风道段之间的弯折角为β；其中，β的取值范围为：16°≥β≥0°。
进一步地，第一风道部的至少部分和第二风道部的至少部分在预定竖直面内的投影重叠设置，第一风道部的风道腔的沿预设方向的最小宽度A大于或等于第二风道部的风道腔的沿预设方向的最小宽度B。
进一步地，沿预设方向，第一风道部和第二风道部的重叠处的最小宽度C的取值范围为：0.9*(A+B)≥C≥0.8*(A+B)。
进一步地，第一风道部具有第一下风道段，第二风道部具有第二下风道段，第一下风道段的部分风道段和第二下风道段的部分风道段由共用的分隔板体部相分隔；其中，分隔板体部沿竖直方向的长度为L1；其中，L1的取值范围为：460mm≥L1≥380mm。
进一步地，分隔板体部上设置有用于连通第一风道部和第二风道部的连通开口。
进一步地，连通开口沿竖直方向的长度为L2，L2的取值范围为：0.8*L1≥L2≥0.7*L1。
进一步地，连通开口内设置有止挡板，止挡板与连通开口的顶端和底端均间隔设置。
进一步地，止挡板的沿竖直方向的长度为p；其中，120mm≥p≥100mm；和/或止挡板的底端与连通开口的底端之间的竖直距离为q；其中，80mm≥q≥40mm。
进一步地，第一下风道段的位于分隔板体部处的的气流流通截面为S1，第二下风道段的位于分隔板体部处的气流流通截面为S2；其中，S1：S2＝3:4。
进一步地，第一风机安装腔和第二风机安装腔均具有出气口，第一风机安装腔的出气口的宽度与第二风机安装腔的出气口的宽度相等；其中，第一风机安装腔的出气口的宽度方向与第二风机安装腔的出气口的宽度方向为第一风道部和第二风道部的分布方向。
进一步地，H的取值为600mm；和/或第一风道部包括依次连接的第一上风道段、第一过渡段以及第一下风道段，第一上风道段和第一下风道段沿水平方向布置，第一过渡段与第一上风道段之间的弯折角和/或第一过渡段与第一下风道段之间的弯折角为α；其中，α＝30°；和/或第二风道部包括依次连接的第二上风道段、第二过渡段以及第二下风道段，第二上风道段和第二下风道段沿水平方向布置，第二过渡段与第二上风道段之间的弯折角和/或第二过渡段与第二下风道段之间的弯折角为β；其中，β＝14°。
进一步地，第一风道部的至少部分和第二风道部的至少部分沿预设方向重叠分布，第一风道部的风道腔的沿预设方向的最小宽度A为100mm；和/或第二风道部的风道腔的沿预设方向的最小宽度B为74mm；和/或第一风道部和第二风道部的重叠处的最小宽度C为175mm。
进一步地，第一风道部和第二风道部的重叠处设置有共用的分隔板体部，分隔板体部沿竖直方向的长度为L1为440mm；和/或分隔板体部上设置有用于连通第一风道部和第二风道部的连通开口，连通开口沿竖直方向的长度为L2为330mm。
根据本发明的另一方面，提供了一种空调器，包括机壳和设置在机壳内的风道结构，风道结构为上述的风道结构。
应用本发明的技术方案，本发明的风道结构包括第一风道部和第二风道部，第一风道部具有第一风道，第一风道具有用于安装第一风机的第一风机安装腔，第二风道部具有第二风道，第二风道具有用于安装第二风机的第二风机安装腔，第一风机安装腔的中心线所在的第一平面与第二风机安装腔的中心线所在的第二平面平行设置，第一平面和第二平面之间的距离为H，其中，H的取值范围为：630mm≥H≥570mm；其中，第一风机安装腔的中心线与第一风机的叶轮部件的旋转轴线重合，第二风机安装腔的中心线与第二风机的叶轮部件的旋转轴线重合。这样，使得风机风道布局紧凑，减小了第一风道和第二风道的流动阻力，提升出风风量。
附图说明
构成本申请的一部分的说明书附图用来提供对本发明的进一步理解，本发明的示意性实施例及其说明用于解释本发明，并不构成对本发明的不当限定。在附图中：
图1示出了根据本发明的空调器的实施例的第一风道和第二风道未连通时的内部结构示意图；
图2示出了根据本发明的风道结构的实施例的第一风道和第二风道未连通时的结构示意图；
图3示出了根据图2中的风道结构的E-E截面的结构示意图；
图4示出了根据本发明的空调器的实施例的第一风道和第二风道连通时的内部结构示意图；
图5示出了根据本发明的风道结构的第一个实施例的第一风道和第二风道连通时的结构示意图；
图6示出了根据本发明的风道结构的第二个实施例的第一风道和第二风道连通时的结构示意图；
图7示出了根据本发明的风道结构的第一个实施例的第一风道和第二风道连通前后的速度仿真对比图；
图8示出了根据本发明的风道结构的第一个实施例的第一风道和第二风道连通前后的风道压力仿真对比图；
图9示出了根据本发明的风道结构的第二个实施例的第一风道和第二风道连通前后的风道压力仿真对比图。
其中，上述附图包括以下附图标记：
10、第一风道部；100、第一风道；110、第一风机；101、第一风机安装腔；11、第一上风道段；12、第一过渡段；13、第一下风道段；130、第一出口；20、第二风道部；200、第二风道；210、第二风机；201、第二风机安装腔；21、第二上风道段；22、第二过渡段；23、第二下风道段；230、第二出口；30、分隔板体部；300、连通开口；301、止挡板。
具体实施方式
需要说明的是，在不冲突的情况下，本申请中的实施例及实施例中的特征可以相互组合。下面将参考附图并结合实施例来详细说明本发明。
因柜式空调易受形体限制，从而其流道设计大多采用并行出风的流道，并且风机位置上下分布，因其各自出风流道长度不一样，以及出风面积的不同，导致出风流道流速存在差异，从而使得流道共用的流道壁面两侧产生不同压力差，伴随气流的不稳定，会使得壁面发生振动，从而引起类似“鼓声”的气动噪声异响。
请参考图1至图6，本发明提供了一种风道结构，包括第一风道部10和第二风道部20，第一风道部10具有第一风道100，第一风道100具有用于安装第一风机110的第一风机安装腔101，第二风道部20具有第二风道200，第二风道200具有用于安装第二风机210的第二风机安装腔201，第一风机安装腔101的中心线所在的第一平面与第二风机安装腔201的中心线所在的第二平面平行设置，第一平面和第二平面之间的距离为H，其中，H的取值范围为：630mm≥H≥570mm；其中，第一风机安装腔101的中心线与第一风机110的叶轮部件的旋转轴线重合，第二风机安装腔201的中心线与第二风机210的的叶轮部件的旋转轴线重合。
本发明的风道结构包括第一风道部10和第二风道部20，第一风道部10具有第一风道100，第一风道100具有用于安装第一风机110的第一风机安装腔101，第二风道部20具有第二风道200，第二风道200具有用于安装第二风机210的第二风机安装腔201，第一风机安装腔101的中心线所在的第一平面与第二风机安装腔201的中心线所在的第二平面平行设置，第一平面和第二平面之间的距离为H，其中，H的取值范围为：630mm≥H≥570mm；其中，第一风机安装腔101的中心线与第一风机110的叶轮部件的旋转轴线重合，第二风机安装腔201的中心线与第二风机210的叶轮部件的旋转轴线重合。这样，使得风机风道布局紧凑，减小了第一风道100和第二风道200的流动阻力，提升出风风量。
在本发明的实施例中，风道结构应用在双离心风机的分布式送风柜式空调的风道设计上。
如图2和图5所示，第一风道部10包括依次连接的第一上风道段11、第一过渡段12以及第一下风道段13，第一上风道段11和第一下风道段13沿水平方向布置，第一过渡段12与第一上风道段11之间的弯折角和/或第一过渡段12与第一下风道段13之间的弯折角为α；其中，α的取值范围为：40°≥α≥25°。
具体地，第二风道部20包括依次连接的第二上风道段21、第二过渡段22以及第二下风道段23，第二上风道段21和第二下风道段23沿水平方向布置，第二过渡段22与第二上风道段21之间的弯折角和/或第二过渡段22与第二下风道段23之间的弯折角为β；其中，β的取值范围为：16°≥β≥0°。
具体地，第一风道部10的至少部分和第二风道部20的至少部分在预定竖直面内的投影重叠设置，第一风道部10的风道腔的沿预设方向的宽度A大于或等于第二风道部20的风道腔的沿预设方向的宽度B。
可选地，宽度A的取值范围为120mm≥β≥80mm。
在本发明的实施例中，沿预设方向，第一风道部10和第二风道部20的重叠处的最小宽度C的取值范围为：0.9*(A+B)≥C≥0.8*(A+B)。
具体地，第一风道部10具有第一下风道段13，第二风道部20具有第二下风道段23，第一下风道段13的部分风道段和第二下风道段23的部分风道段由共用的分隔板体部30相分隔；其中，分隔板体部30沿竖直方向的长度为L1；其中，L1的取值范围为：460mm≥L1≥380mm。
在本发明的实施例中，分隔板体部30上设置有用于连通第一风道部10和第二风道部20的连通开口300。
具体地，连通开口300沿竖直方向的长度为L2，L2的取值范围为：0.8*L1≥L2≥0.7*L1。
可选地，连通开口300内设置有止挡板301，止挡板301与连通开口300的顶端和底端均间隔设置。
在本发明的实施例中，止挡板301的沿竖直方向的长度为p；其中，120mm≥p≥100mm；和/或止挡板301的底端与连通开口300的底端之间的竖直距离为q；其中，80mm≥q≥40mm。
如图3所示，第一下风道段13位于分隔板体部30处的气流流通截面为S1，第二下风道段23位于分隔板体部30处的气流流通截面为S2；其中，S1：S2＝3:4。
具体地，第一风机安装腔101和第二风机安装腔201均具有出气口，第一风机安装腔101的出气口的宽度与第二风机安装腔201的出气口的宽度相等；其中，第一风机安装腔101的出气口的宽度方向与第二风机安装腔201的出气口的宽度方向为第一风道部10和第二风道部20的分布方向。
可选地，第一风机安装腔101的出气口的宽度与第二风机安装腔201的出气口的宽度具有微小差距。
具体地，风道结构还包括第一出口130和第二出口230，第一出口130与第一风道100连通，第一出口130设置在第一下风道段13的末端，第二出口230与第二风道200连通，第二出口230设置在第二下风道段23的末端；其中，第一出口130的宽度与第二出口230的宽度相等，第一出口130和第二出口230的宽度方向为风道结构的延伸方向。
在本发明的第一个实施例中，H的取值为600mm；和/或第一风道部10包括依次连接的第一上风道段11、第一过渡段12以及第一下风道段13，第一上风道段11和第一下风道段13沿水平方向布置，第一过渡段12与第一上风道段11之间的弯折角和/或第一过渡段12与第一下风道段13之间的弯折角为α；其中，α＝30°；和/或第二风道部20包括依次连接的第二上风道段21、第二过渡段22以及第二下风道段23，第二上风道段21和第二下风道段23沿水平方向布置，第二过渡段22与第二上风道段21之间的弯折角和/或第二过渡段22与第二下风道段23之间的弯折角为β；其中，β＝14°。
具体地，第一风道部10的至少部分和第二风道部20的至少部分沿预设方向重叠分布，第一风道部10的风道腔的沿预设方向的宽度A为100mm；和/或第二风道部20的风道腔的沿预设方向的宽度B为74mm；和/或第一风道部10和第二风道部20的重叠处的最小宽度C为175mm。
具体地，第一风道部10和第二风道部20的重叠处设置有共用的分隔板体部30，分隔板体部30沿竖直方向的长度为L1为440mm；和/或分隔板体部30上设置有用于连通第一风道部10和第二风道部20的连通开口300，连通开口300沿竖直方向的长度为L2为330mm。
在本发明的第一个实施例的具体实施过程中，如图5、图7和图8所示，采用此设计参数设计时，风机风道布局紧凑，风道体积占用整机空间处于最佳状态，流道风阻小，不同风道间压力自平衡较优。因第一风机110所处的第一风道100相对较长，且气流汇聚处，第一风道100和第二风道200的截面比为S1:S2＝3:4，且第一风道100的第一过渡段12折弯，故第一风道的流动阻力较大，第一风机110的出风动压转变静压较多，引起风速损失较大，导致静压较高，动压较小。第二风机210出风并未有较大阻力，从而风速较高，气流动压较大，静压较小。第一风道100和第二风道200连通后。
虽然，第一风道100和第二风道200内的气流汇总前是平行的，但静压高的一侧对将出风推向低的一侧，气流流向会发生改变，从而均衡两侧压力，使得涡流减少，减小了流动阻力，令风量提升，也使得第一出口130和第二出口230的出风风量近乎一致。同时，第一风道100和第二风道200内的动压静压均变得稳定，令整体气动噪声明显改善。
在本发明的第二个实施例中，如图6和图9所示，第一风机110和第二风机210之间的距离H＝600mm，第一风道100和第二风道200的截面比为S1:S2＝3:4，第一过渡段12的弯折角α＝30°，第二过渡段22的弯折角β＝14°，第一风道100的宽度A＝100mm，第二风道200的宽度B＝74mm；出风风道的最小宽度C＝175mm，第一风道和第二风道共用壁面长度L1＝440mm，风道连通开口的长度L2＝330mmm还可将L2段为分成两段连通段，其中距离底部隔断位置q高度，80mm≥q≥40mm，布置p长度的隔板，120mm≥p≥100mm，从而均衡两侧压力，减少涡流，减小流阻，令风量提升，令风道内的压力自平衡，从而减少气动噪声。
如图7和图9所示，蓝色代表风道内的风速低于黄、绿色代表风道内的风速，绿色代表的风道内的风速低于黄色代表的风道内的风速，红色代表的风道内的风速高于黄色代表的风道内的风速。如图8和图9所示，按颜色来分，橘黄色代表的风道内的压力大于黄色代表的风道内的压力，黄色代表的风道内的压力大于绿色代表的风道内的压力。
本发明还提供了一种空调器，包括机壳和设置在机壳内的风道结构，风道结构为上述的风道结构。
综上，本发明风道结构的参数设计，在空调的多个风机布置在不同水平高度时，其各自的风道平行出风时，采用该设计方法，不仅可以减少流动阻力，增大出风风量，还可令出风流道内压力自平衡，使得不同流道间的气流动压和静压转变更顺畅，达到均衡各流道气压差的效果，令气动噪声更小，音质更佳。
从以上的描述中，可以看出，本发明上述的实施例实现了如下技术效果：
本发明的风道结构包括第一风道部10和第二风道部20，第一风道部10具有第一风道100，第一风道100具有用于安装第一风机110的第一风机安装腔101，第二风道部20具有第二风道200，第二风道200具有用于安装第二风机210的第二风机安装腔201，第一风机安装腔101的中心线所在的第一平面与第二风机安装腔201的中心线所在的第二平面平行设置，第一平面和第二平面之间的距离为H，其中，H的取值范围为：630mm≥H≥570mm；其中，第一风机安装腔101的中心线与第一风机110的叶轮部件的旋转轴线重合，第二风机安装腔201的中心线与第二风机210的叶轮部件的旋转轴线重合。这样，使得风机风道布局紧凑，减小了第一风道100和第二风道200的流动阻力，提升出风风量。
以上所述仅为本发明的优选实施例而已，并不用于限制本发明，对于本领域的技术人员来说，本发明可以有各种更改和变化。凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (16)

1.一种风道结构，包括第一风道部(10)和第二风道部(20)，所述第一风道部(10)具有第一风道(100)，所述第一风道(100)具有用于安装第一风机(110)的第一风机安装腔(101)，所述第二风道部(20)具有第二风道(200)，所述第二风道(200)具有用于安装第二风机(210)的第二风机安装腔(201)，其特征在于，
所述第一风机安装腔(101)的中心线所在的第一平面与所述第二风机安装腔(201)的中心线所在的第二平面平行设置，所述第一平面与所述第二平面之间的距离为H，其中，H的取值范围为：630mm≥H≥570mm；其中，所述第一风机安装腔(101)的中心线与所述第一风机(110)的叶轮部件的旋转轴线重合，所述第二风机安装腔(201)的中心线与所述第二风机(210)的叶轮部件的旋转轴线重合。
2.根据权利要求1所述的风道结构，其特征在于，所述第一风道部(10)包括依次连接的第一上风道段(11)、第一过渡段(12)以及第一下风道段(13)，所述第一上风道段(11)和所述第一下风道段(13)沿水平方向布置，所述第一过渡段(12)与所述第一上风道段(11)之间的弯折角和/或所述第一过渡段(12)与所述第一下风道段(13)之间的弯折角为α；其中，α的取值范围为：40°≥α≥25°。
3.根据权利要求1所述的风道结构，其特征在于，所述第二风道部(20)包括依次连接的第二上风道段(21)、第二过渡段(22)以及第二下风道段(23)，所述第二上风道段(21)和所述第二下风道段(23)沿水平方向布置，所述第二过渡段(22)与所述第二上风道段(21)之间的弯折角和/或所述第二过渡段(22)与所述第二下风道段(23)之间的弯折角为β；其中，β的取值范围为：16°≥β≥0°。
4.根据权利要求1所述的风道结构，其特征在于，所述第一风道部(10)的至少部分和所述第二风道部(20)的至少部分在预定竖直面内的投影重叠设置，所述第一风道部(10)的风道腔的沿预设方向的最小宽度A大于或等于所述第二风道部(20)的风道腔的沿所述预设方向的最小宽度B。
5.根据权利要求4所述的风道结构，其特征在于，沿所述预设方向，所述第一风道部(10)和所述第二风道部(20)的重叠处的最小宽度C的取值范围为：
0.9*(A+B)≥C≥0.8*(A+B)。
6.根据权利要求1所述的风道结构，其特征在于，所述第一风道部(10)具有第一下风道段(13)，所述第二风道部(20)具有第二下风道段(23)，所述第一下风道段(13)的部分风道段和所述第二下风道段(23)的部分风道段由共用的分隔板体部(30)相分隔；其中，所述分隔板体部(30)沿竖直方向的长度为L1；其中，L1的取值范围为：460mm≥L1≥380mm。
7.根据权利要求6所述的风道结构，其特征在于，所述分隔板体部(30)上设置有用于连通所述第一风道部(10)和所述第二风道部(20)的连通开口(300)。
8.根据权利要求7所述的风道结构，其特征在于，所述连通开口(300)沿竖直方向的长度为L2，L2的取值范围为：0.8*L1≥L2≥0.7*L1。
9.根据权利要求7所述的风道结构，其特征在于，所述连通开口(300)内设置有止挡板(301)，所述止挡板(301)与所述连通开口(300)的顶端和底端均间隔设置。
10.根据权利要求9所述的风道结构，其特征在于，
所述止挡板(301)的沿竖直方向的长度为p；其中，120mm≥p≥100mm；和/或
所述止挡板(301)的底端与所述连通开口(300)的底端之间的竖直距离为q；其中，80mm≥q≥40mm。
11.根据权利要求6所述的风道结构，其特征在于，所述第一下风道段(13)的位于所述分隔板体部(30)处的气流流通截面为S1，所述第二下风道段(23)的位于所述分隔板体部(30)处的气流流通截面为S2；其中，S1：S2＝3:4。
12.根据权利要求1至11中任一项所述的风道结构，其特征在于，
所述第一风机安装腔(101)和所述第二风机安装腔(201)均具有出气口，所述第一风机安装腔(101)的出气口的宽度与所述第二风机安装腔(201)的出气口的宽度相等；
其中，所述第一风机安装腔(101)的出气口的宽度方向与所述第二风机安装腔(201)的出气口的宽度方向为所述第一风道部(10)和所述第二风道部(20)的分布方向。
13.根据权利要求1至11中任一项所述的风道结构，其特征在于，
H的取值为600mm；和/或
所述第一风道部(10)包括依次连接的第一上风道段(11)、第一过渡段(12)以及第一下风道段(13)，所述第一上风道段(11)和所述第一下风道段(13)沿水平方向布置，所述第一过渡段(12)与所述第一上风道段(11)之间的弯折角和/或所述第一过渡段(12)与所述第一下风道段(13)之间的弯折角为α；其中，α＝30°；和/或
所述第二风道部(20)包括依次连接的第二上风道段(21)、第二过渡段(22)以及第二下风道段(23)，所述第二上风道段(21)和所述第二下风道段(23)沿水平方向布置，所述第二过渡段(22)与所述第二上风道段(21)之间的弯折角和/或所述第二过渡段(22)与所述第二下风道段(23)之间的弯折角为β；其中，β＝14°。
14.根据权利要求1至11中任一项所述的风道结构，其特征在于，所述第一风道部(10)的至少部分和所述第二风道部(20)的至少部分沿预设方向重叠分布，
所述第一风道部(10)的风道腔的沿所述预设方向的最小宽度A为100mm；和/或
所述第二风道部(20)的风道腔的沿所述预设方向的最小宽度B为74mm；和/或
所述第一风道部(10)和所述第二风道部(20)的重叠处的最小宽度C为175mm。
15.根据权利要求14所述的风道结构，其特征在于，
所述第一风道部(10)和所述第二风道部(20)的重叠处设置有共用的分隔板体部(30)，所述分隔板体部(30)沿竖直方向的长度为L1为440mm；和/或
所述分隔板体部(30)上设置有用于连通所述第一风道部(10)和所述第二风道部(20)的连通开口(300)，所述连通开口(300)沿竖直方向的长度为L2为330mm。
16.一种空调器，包括机壳和设置在所述机壳内的风道结构，其特征在于，所述风道结构为权利要求1至15中任一项所述的风道结构。
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