CN110749079B - 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机翼板，所述导风板具有导风面；所述机翼板通过连接件安装于所述导风面，所述机翼板具有前缘、后缘、腹面、背面和两侧面，所述腹面和所述背面均连接所述前缘和所述后缘，所述侧面连接所述背面和所述腹面，两所述侧面之间的间距在所述前缘朝向所述后缘的方向上逐渐减小，所述腹面或所述背面与所述导风面之间形成有过风间隙。本发明的技术方案可以实现空调器的迅速传热，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；

机翼板，所述机翼板通过连接件安装于所述导风面，所述机翼板具有前缘、后缘、腹面、背面和两侧面，所述腹面和所述背面均连接所述前缘和所述后缘，所述侧面连接所述背面和所述腹面，两所述侧面之间的间距在所述前缘朝向所述后缘的方向上逐渐减小，所述腹面或所述背面与所述导风面之间形成有过风间隙。

在一实施例中，所述腹面位于所述背面与所述导风面之间，所述腹面通过连接件连接所述导风面。

在一实施例中，所述后缘相对于所述前缘更靠近所述导风面。

在一实施例中，所述背面对应所述机翼板的翼剖面的弧长为H₁，所述腹面对应所述机翼板的翼剖面的弧长或者直线长度为H₂，H₁大于H₂。

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

在一实施例中，所述导风板组件还包括至少一个导流支架，所述导流支架的两端连接所述导风面，所述导流支架的内表面与所述导风面之间围合形成导流通道，所述导流通道沿所述导风板的宽度方向导流，多个所述机翼板设置于所述导流通道的导流方向上。

在一实施例中，所述导流支架的中部通过支教与所述导风面连接。

在一实施例中，所述导流支架的数量为两个，两所述导流支架在所述导风板的长度方向上间隔设置，多个所述机翼板包括第一机翼组和第二机翼组，所述第一机翼组和所述第二机翼组分设于两所述导流通道内。

在一实施例中，所述前缘与所述机翼板的最大厚度处的距离为C₁，所述后缘与所述机翼板的最大厚度处的距离为C₂，C₁小于C₂。

在一实施例中，所述机翼板相对于所述导风板的迎角不小于30°，且不大于70°。

在一实施例中，所述机翼板相对于所述导风板的迎角不小于25°，且不大于55°。

在一实施例中，所述机翼板的弦长为C，所述机翼板的最大翼展为L，C/L的值不小于1.5，且不大于4。

在一实施例中，所述导风面呈凹弧面设置。

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至少一个导风板组件，所述导风板组件包括导风板和机翼板，所述导风板具有导风面；所述机翼板通过连接件安装于所述导风面，所述机翼板具有前缘、后缘、腹面、背面和两侧面，所述腹面和所述背面均连接所述前缘和所述后缘，所述侧面连接所述背面和所述腹面，两所述侧面之间的间距在所述前缘朝向所述后缘的方向上逐渐减小，所述腹面或所述背面与所述导风面之间形成有过风间隙。

在一实施例中，所述空调器为壁挂式空调室内机。

本发明的技术方案通过在导风板上设置机翼板，气流沿着机翼板的前缘流向机翼板的后缘时，在机翼板后缘形成涡旋，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中导风板组件另一视角的结构示意图；

图3为图1中导风板组件又一视角图(从送风方向看)；

图4为图3中导风板组件的后视图；

图5为图1中导风板组件的俯视图；

图6为图5中机翼板沿A-A线的剖视图；

图7为图6中机翼板、导流支架和导流板三种之间的方位结构图，以及迎角α、平面S₁、平面S₂的示意图；

图8为图7中机翼板的翼剖面结构示意图(对比腹面和背面的弧线长度)；

图9为图8中机翼板的前缘和后缘到机翼板最大厚度处的对比图；

图10a为气流由机翼板的前缘向后流动的气流流场示意图；其中α＝15°；

图10b为气流由机翼板的前缘向后流动的气流流场示意图；其中α＝25°；

图10c为气流由机翼板的前缘向后流动的气流流场示意图；其中α＝35°；

图10d为气流由机翼板的前缘向后流动的气流流场示意图；其中α＝45°；

图10e为气流由机翼板的前缘向后流动的气流流场示意图；其中α＝55°；

图10f为气流由机翼板的前缘向后流动的气流流场示意图；其中α＝60°；

图10g为气流由机翼板的前缘向后流动的气流流场示意图；其中α＝65°；

图10h为气流由机翼板的前缘向后流动的气流涡量等值面分布图；其中α＝70°。

附图标号说明：

标号	名称	标号	名称
				10	导风板组件	11	导风板
12	机翼板	13	连接件
				14	导流支架	11a	导风面
11b	背风面
				111	第一边缘	112	第二边缘
121	前缘	122	后缘
				12a	腹面	12b	背面
14a	导流板	14b	连接板
				140	导流通道	141	迎风口
142	送风口	143	过孔

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，下述内容以壁挂式空调室内机为具体实施例进行介绍。

请参阅图1至图7，导风板组件10包括导风板11和机翼板12，所述导风板11具有导风面11a；所述机翼板12通过连接件13安装于所述导风面11a，所述机翼板12具有前缘121、后缘122、腹面12a、背面12b和两侧面，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，所述侧面连接所述背面12b和所述腹面12a，两所述侧面之间的间距在所述前缘121朝向所述后缘122的方向上逐渐减小，所述腹面12a或所述背面12b与所述导风面11a之间形成有过风间隙P。

导风板11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边缘111和第二边缘112，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至图8，对于机翼板12而言，顾名思义，其结构和原理类似飞机的机翼。

该机翼板12的前缘121指代机翼板12在迎风时的前部边缘，后缘122指代机翼板12迎风时的尾缘，也就是机翼板12在迎风时，气流由前缘121流向后缘122。气流流经机翼板12时，部分气流沿着腹面12a流动，部分气流沿着背面12b流动，由于气流在腹面12a的流动路径(相当于H₁)要小于气流在背面12b的流动路径(相当于H₂)，而两股气流是由前缘121开始，并同时抵达后缘122的，所以气流在背面12b的速度大于气流在腹面12a流过的速度，从而背面12b受到的气流压力要小于腹面受到的气流压力。

另外，请参阅图6至图8，机翼板12的翼头(前缘121位于翼头)是倒圆角设置的，机翼板12的翼尾(后缘位于翼尾)大致呈尖劈装设置的。

请参阅图2和图3，对于该机翼板12，机翼板12自身还具有位于腹面12a与背面12b之间的两侧面(图中未标示)，两个侧面之间的间距在前缘121朝向后缘122的方向上逐渐减小，最大翼展L指前缘长度。弦长C是指代前缘121与后缘122之间垂直距离。所述前缘121与所述机翼板12的最大厚度处的距离C₁小于所述后缘122与所述机翼板12的最大厚度处的距离C₂。对于所述背面12b而言，其为弧面，对于所述腹面12a而言，其可以为平面或弧面。

请继续参阅图1至图3，机翼板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机翼板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，另一端可以是与机翼板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。

请参阅图10，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板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，经过多机翼板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。

上述内容中述及了机翼板12相对于导风板11的安装形式主要有两种方式，第一种是腹面12a朝向导风面11a，第二种是背面12b朝向导风面11a。由于在导风时，部分气流是要从腹面12a流向背面12b的，所以，为了避免形成的涡旋吹向导风板11而降低涡旋效果，在本实施例中，机翼板12的腹面12a位于所述背面12b与所述导风面11a之间，所述腹面12a通过连接件13连接所述导风面11a。

进一步而言，为了使机翼板12自身导出的涡旋气流不受到导风板11的干涉，在本实施例中，所述后缘122相对于所述前缘121更靠近所述导风面11a。如此，吹出的的涡旋相对于导风面11a而言具有一定的夹角，并且随着涡旋向前流动，涡旋会朝向背向导流板的趋势流动。

请参阅图1至图5，所述导风板组件10还包括至少一个导流支架14，所述导流支架14的两端连接所述导风面11a，所述导流支架14的内表面与所述导风面11a之间围合形成导流通道140，所述导流通道140沿所述导风板11的宽度方向导流，多个所述机翼板12设置于所述导流通道140的导流方向上。

对于导流支架14而言，一方面对气流具有汇集作用，从而便于气流更顺利地流向机翼板12；另一方面对气流具有导引作用，降低了空调出风口内部涡流的形成。

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，风速极低。

考虑到机翼板12在导流时，涡旋的形成决定的因素有多个，例如流经机翼板12的气流流速、机翼板12自身的构造、机翼板12的迎角α等。在一实施例中，为了进一步提高机翼板12形成涡旋的效果，所述导流通道140具有迎风口141和送风口142，所述导流通道140在所述迎风口141朝向所述送风口142的方向上呈缩口设置。如此，气流经过导流通道140吹出时，导流通道140对气流具有增压作用，从而提高了风速，风速得到提升了，机翼板12形成的涡旋也就加强了(涡旋效果和涡量)。

在一实施例中，所述导流支架14的中部通过支脚15与所述导风面11a连接。如此，一方面可以对导流支架起到加强作用，另一方面还可以将流经导流通道140内的气流分割为多个区域，从而更进一步降低了涡流的形成，降低了风阻。

进一步而言，在另一较佳实施例中，所述导流支架14的数量为两个，两所述导流支架14在所述导风板11的长度方向上间隔设置，多个所述机翼板12包括第一机翼组和第二机翼组，所述第一机翼组和所述第二机翼组分设于两所述导流通道140内。

对于壁挂式空调室内机而言，其风轮一般是采用贯流风轮，贯流风轮送风时，中部送风风速和风量较大，两端风量和风速极小，气流吹过导流通道后，发现会产生呼啸声。

在本实施例中，请参阅图3，所述导流支架14包括与所述导风板11相对的导流板14a，以及位于导流板14a长度方向上的两端的连接板14b，在位于导风板11长度方向上一端的连接板14b上贯设有过孔143，该通过将导流通道140与风道内部连通了，大幅降低了噪音。

机翼板自身的倾斜角度不能过大，亦不能过小。在本实施例中将对机翼板12的倾斜情况作进一步讨论。请参阅图7，定义所述第一边缘111和所述第二边缘112所在平面为S₁，所述前缘121和所述后缘122所在平面为S₂，S₁与S₂夹角α不小于15°，且不大于70°。在此，导风面11a可以是平面，也可以是弧面，当导风面11a是平面时，平面S₁即为导风面11a，当导风面11a为弧面时，平面S₁与导风面11a不重合。请参阅图10a至图10h，机翼板12是倾斜安装在导风面11a的，倾斜是相对于平面S₁的。

通过仿真实验测试，当α＝15°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15°～70°时翼尖涡旋情况相对较为理想，根据数值仿真可以判断适迎角α的取值范围为15°～70°

在α＝15°至α＝55°范围内涡旋强度均较强，不同的是α＝15°和α＝25°时涡旋尾流的影响范围较小，不利于带动后方空气旋转。当α＝70°时涡旋情况发生明显变化，翼尖涡程度很弱。α＝25°至α＝55°时翼尖涡情况较为理想。

但是仅凭借流线分布不足以判断α对涡旋尾流的影响。涡量是反应涡旋强度的物理量。

当迎角α＝15°和α＝25°时，涡旋尾流的涡核长度最大。但是由于迎角α小，其尾流影响范围相对较小，因此该角度适合于较远距离送风、需增强换热效率的使用情景。α＝35°至α＝55°范围内，涡量分布情况相近，而迎角α越大，打散来流的能力越强，因此认为α＝55°时，将气流化为涡旋尾流的效果最好。α＝35°至α＝55°迎角适合于较短距离送风且风感轻柔的设计需求。迎角α过大时，立起的机翼板12会阻塞风道，影响来流风量，且当α＝60°时涡量分布范围出现减小，α＝70°时涡量分布已经很小了，因此综合分析认为α>70°时不再能产生涡旋尾流。

上述实施例中，请参阅图1至图5，机翼板12的数量可以是一个，当然，为了实现更好地导流效果，所述机翼板12的数量为多个，多个所述机翼板12沿所述导风板11的长度方向间隔排布。例如，机翼板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且靠近机翼板12两侧侧面的气流会形成涡旋，所以，相对而言，如果机翼板12的翼展L越长，相邻两个旋涡之间的间距就越大。在本实施例中，所述机翼板12的弦长为C，所述机翼板12的最大翼展(前缘的长度)为L，C/L＞1。

即便满足C/L＞1，但是C/L的值亦然不能偏小，通过仿真实验测试，当C/L＝1.5时，但是C/L＝1.5时，涡旋气流大概在后缘10C处很接近。另外C/L不能过大，例如当C/L＝4时，机翼板12后缘的两股涡旋(还未流出机翼板)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。在本实施例中，1.5≤C/L≤4。

当气流吹过相邻的两个机翼板12时，相邻两个机翼板12的尾尖(后缘122的一端)均会形成涡旋，涡旋随着远离机翼板12的方向流动时，涡旋的半径会越来越大，如两翼距离过近，相邻两翼尖(机翼板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，相邻两机翼板12之间的间距不宜过小。另外，如果两机翼板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。

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3和图4，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，不利于机翼板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，在气流流经机翼板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，机翼板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 (12)

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；

机翼板，所述机翼板通过连接件安装于所述导风面，所述机翼板具有前缘、后缘、腹面、背面和两侧面，所述腹面和所述背面均连接所述前缘和所述后缘，所述侧面连接所述背面和所述腹面，两所述侧面之间的间距在所述前缘朝向所述后缘的方向上逐渐减小，所述腹面或所述背面与所述导风面之间形成有过风间隙；

所述前缘与所述机翼板的最大厚度处的距离为C₁，所述后缘与所述机翼板的最大厚度处的距离为C₂，C₁小于C_2，

所述背面对应所述机翼板的翼剖面的弧长为H₁，所述腹面对应所述机翼板的翼剖面的弧长或者直线长度为H₂，H₁大于H₂；

所述机翼板相对于所述导风板的迎角不小于30°，且不大于70°。

2.如权利要求1所述的导风板组件，其特征在于，所述腹面位于所述背面与所述导风面之间，所述腹面通过连接件连接所述导风面。

3.如权利要求2所述的导风板组件，其特征在于，所述后缘相对于所述前缘更靠近所述导风面。

4.如权利要求1所述的导风板组件，其特征在于，所述机翼板的数量为多个，多个所述机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，所述导风板组件还包括至少一个导流支架，所述导流支架的两端连接所述导风面，所述导流支架的内表面与所述导风面之间围合形成导流通道，所述导流通道沿所述导风板的宽度方向导流，多个所述机翼板设置于所述导流通道的导流方向上。

6.如权利要求5所述的导风板组件，其特征在于，所述导流支架的中部通过支架与所述导风面连接。

7.如权利要求5所述的导风板组件，其特征在于，所述导流支架的数量为两个，两所述导流支架在所述导风板的长度方向上间隔设置，多个所述机翼板包括第一机翼组和第二机翼组，所述第一机翼组和所述第二机翼组分设于两所述导流通道内。

8.如权利要求1所述的导风板组件，其特征在于，所述机翼板相对于所述导风板的迎角不小于35°，且不大于55°。

9.如权利要求1所述的导风板组件，其特征在于，所述机翼板的弦长为C，所述机翼板的最大翼展为L，C/L的值不小于1.5，且不大于4。

10.如权利要求1至6任意一项所述的导风板组件，其特征在于，所述导风面呈凹弧面设置。

11.一种空调器，具有出风口，其特征在于，所述出风口处安装有至少一个如权利要求1至10任意一项所述的导风板组件。

12.如权利要求11所述的空调器，其特征在于，所述空调器为壁挂式空调室内机。