CN113188187B - 一种导风板及包括其的空调器 - Google Patents

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Abstract

本发明提供一种导风板及包括其的空调器。导风板包括：导风板主体，所述导风板主体上形成有导流面；柔性弹片，设置在所述导风板主体的导流面上，所述柔性弹片能够在流经所述导流面的气流作用下发生弹性形变，通过所述柔性弹片改变所述导风板主体的导流状态。本发明通过在导风板主体上设置柔性弹片能够在气流作用下使柔性弹片发生形变，从而改变导风板主体的导风状态，提高舒适度。

Description

一种导风板及包括其的空调器
技术领域
本发明涉及空调技术领域，尤其涉及一种导风板及包括其的空调器。
背景技术
随着空调行业的不断成熟，用户越来越注重空调舒适性功能。用户在使用空调时，存在冷风直吹问题，长时间的冷风直吹容易引起人体不舒适感，进而影响人的身体健康。如何提高空调舒适性，成为目前空调器发展的一大关键技术。导风组件作为舒适性功能的主要结构，起到了很大的作用。导风组件一般包括出风风道、导风板、扫风叶片及其运动机构。从导风组件入手分析舒适性，是目前各大空调厂家的研究重点。
现有多种相关技术用于提高空调吹风舒适性，例如：通过对导风板的形状、大小等进行改进，或者，对导风板的结构进行改进，设置多个导风板、在导风板上增设微孔结构以使出风气流更加柔和，实现无风感或微风感的效果。
但是现有的多种方案均不能很好的解决出风方向单一、冷风直吹的问题。
发明内容
鉴于此，本发明提供一种导风板及包括其的空调器，至少用于解决现有技术中存在的导风板导风效果单一的技术问题，具体地：
本发明提供一种导风板，包括：
导风板主体，所述导风板主体上形成有导流面；
柔性弹片，设置在所述导风板主体的导流面上，所述柔性弹片能够在流经所述导流面的气流作用下发生弹性形变，通过所述柔性弹片改变所述导风板主体的导流状态。
进一步可选地，所述柔性弹片包括根部和末端，所述根部与所述导风板主体固定连接，所述末端为自由端，所述柔性弹片与所述导流面之间具有间隙。
进一步可选地，所述柔性弹片的型线与其所在的所述导流面的型线相同。
进一步可选地，所述柔性弹片由所述根部向所述末端分为多个导流段，
所述多个导流段的刚性由所述根部向所述末端依次降低。
进一步可选地，所述多个导流段包括由所述根部向所述末端均分的四个导流段，每个所述导流段的刚性KW1为：
Figure BDA0003093509450000021
其中，E1为所述柔性弹片沿弦向上的弹性模量；b为所述柔性弹片沿展向长度；h为所述柔性弹片每个所述导流段对应的平均厚度。
进一步可选地，所述柔性弹片的最大厚度为Cmax，Cmax≤10mm；其中
所述末端最小厚度为Cmin，Cmin≤5mm，
所述根部最大厚度处C0≤8mm。
进一步可选地，所述导风板主体为翼型板，包括第一导流面和第二导流面，
所述柔性弹片设置在所述第一导流面上。
进一步可选地，所述柔性弹片设置一个，所述柔性弹片的长度与所述导风板主体的长度相同；或者，
所述柔性弹片沿所述导风板主体的长度方向分布有多个。
进一步可选地，所述柔性弹片为碳纤维单项轴材料。
第二方面，本发明提供一种空调器，包括室内机，所述室内机出风口上设置有上述导风板。
本发明通过导风板主体上设置柔性弹片，当开启低风挡时，气流通过导风板吹出，此时未发生流动分离，柔性弹片保持自然状态，以保持导风板主体的导流面最佳型线，起到一定的导风效果；当开启强劲风挡时，风速较高，柔性弹片会因为压差而被动弹起，柔性弹片弹起后，不断受到上下方气流气压的双重作用上下摆动，从而达到柔风效果。
附图说明
通过参照附图详细描述其示例实施例，本公开的上述和其它目标、特征及优点将变得更加显而易见。下面描述的附图仅仅是本公开的一些实施例，对于本领域的普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
图1示出本发明实施例导风板的截面示意图；
图2示出本发明实施例柔性弹片的结构示意图；
图3示出本发明实施例导风板的截面示意图(柔性弹片半开状态)；
图4示出本发明实施例导风板的截面示意图(柔性弹片全开状态)；
图5示出本发明实施例导风板的截面示意图(柔性弹片下弯)；
图6示出本发明实施例导风板的截面示意图(柔性弹片上弯)；
图7示出本发明实施例空调器的室内机截面示意图。
图中：
1、导风板主体；11、第一导流面；12、第二导流面；2、柔性弹片；201、根部；202、末端；21、第一导流段；22、第二导流段；23、第三导流段；24、第四导流段；3、室内机。
具体实施方式
为使本发明实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，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，所描述的实施例是本发明一部分实施例，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做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。
在本发明实施例中使用的术语是仅仅出于描述特定实施例的目的，而非旨在限制本发明。在本发明实施例和所附权利要求书中所使用的单数形式的“一种”、“所述”和“该”也旨在包括多数形式，除非上下文清楚地表示其他含义，“多种”一般包含至少两种，但是不排除包含至少一种的情况。
应当理解，本文中使用的术语“和/或”仅仅是一种描述关联对象的关联关系，表示可以存在三种关系，例如，A和/或B，可以表示：单独存在A，同时存在A和B，单独存在B这三种情况。另外，本文中字符“/”，一般表示前后关联对象是一种“或”的关系。
还需要说明的是，术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的商品或者***不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其他要素，或者是还包括为这种商品或者***所固有的要素。在没有更多限制的情况下，由语句“包括一个……”限定的要素，并不排除在包括所述要素的商品或者***中还存在另外的相同要素。
本发明在导风板主体上设置柔性弹片，当开启低风挡时，气流通过导风板吹出，此时未发生流动分离，柔性弹片保持自然状态，以保持导风板主体的导流面最佳型线，起到一定的导风效果；当开启强劲风挡时，风速较高，柔性弹片会因为压差而被动弹起，柔性弹片弹起后，不断受到上下方气流气压的双重作用上下摆动，从而达到柔风效果。以下结合具体实施例对本发明进行详细介绍：
如图1-图6所示，本发明提供一种导风板，包括：
导风板主体1，导风板主体1上形成有导流面；
柔性弹片2，设置在导风板主体1的导流面上，柔性弹片2能够在流经导流面的气流作用下发生弹性形变，对气流进行导流。
在本实施例中，导风板主体1为翼型板，包括第一导流面11和第二导流面12，优选地，柔性弹片2设置在第一导流面11上。如图2、图4所示，柔性弹片2构造为长条状结构，优选为类似矩形板结构，其宽度方向的一端构成柔性弹片2的根部201，另一端构成末端202，柔性弹片2的根部201与导风板主体1固定连接，柔性弹片2的末端202为自由端，气流沿着从柔性弹片2的根部201向末端202的方向流动，柔性弹片2与导流面之间具有间隙，用于改善柔性弹片2与导流面之间的气流流动状态。
优选地，柔性弹片2的型线与其所在的导流面的型线相同，以减小气流流速低的时候柔性弹片2对气流的影响，使翼型板能够最大限度的发挥其导流作用。
柔性弹片2根部201的刚度大于末端202的刚度，根部201和末端202之间部分刚度介于根部201与末端202之间。一方面，通过这种设计能够避免靠近根部201处与导流面接触而产生的机械噪声、结构稳定性降低及能量耗散等问题；另一方面，通过这种设计使得气流流速较大时，柔性弹片2中段能够受到下方流体正压力作用而向上弯曲，从而实现散风效果。
优选地，柔性弹片2从其根部201向末端202分为多个导流段，多个导流段的刚性由根部201向末端202依次降低。进一步地，在本实施例中，多个导流段包括由根部201向末端202均分的四个导流段，每个导流段的刚性KW1为：
Figure BDA0003093509450000051
其中，E1为柔性弹片2沿弦向上的弹性模量；b为柔性弹片2沿展向长度；h为柔性弹片2每个导流段对应的平均厚度。
具体的，柔性弹片2从其根部201向末端202厚度逐渐减小，优选地，柔性弹片2整体最大厚度为Cmax，Cmax≤10mm，优选1.2mm,其中柔性弹片2末端202最小厚度为Cmin，Cmin≤5mm，优选0.6mm，柔性弹片2根部201最大厚度处C0≤8mm，优选1.1mm。优选地，如图2所示，柔性弹片2从其根部201向末端202依次分为第一导流段21、第二导流段22、第三导流段23和第四导流段24，第一导流段21平均厚度为C1，C1＜6mm，优选1mm，第二导流段22平均厚度为C2，C2＜5mm，优选0.8mm，第三导流段23平均厚度为C3，C3＜3mm，优选0.7mm，第四导流段24平均厚度为C4，C4＜2mm，优选0.6mm。
优选地，柔性弹片2设置一个，柔性弹片2的长度与导风板主体1的长度相同，柔性弹片2的宽度小于其所在导流面的宽度，即柔性弹片2的整个长度方向以及宽度方向的一部分覆盖导流面，柔性弹片2与导风板主体1长度相同，可以保流经导流板主体的所有气流都会作用在柔性弹片2上，能够最大限度地发挥柔性弹片2的作用。或者，在其他实施例中，柔性弹片2沿导风板主体1的长度方向分布有多个，即沿着导风板主体1的长度方向，相互独立地设置多个柔性弹片2，并且，在导风板主体1的整个长度方向上，均设置有柔性弹片2，多个独立的柔性弹片2的设置，使单个柔性弹片2的长度尺寸相对较小，从而更容易在气流作用下发生变形起导流作用。并且，多个独立柔性弹片2的设置使各柔性弹片2之间互补影响，当导风板主体1的长度尺寸较大的时候，可以避免出风不均匀对柔风效果造成影响。
优选地，柔性弹片2为轻薄柔性材料，例如碳纤维单项轴材料SNL(Triax)。
本发明提供的导流板进行导流时：
当风速较低时，不易发生流动分离，气动弹板固定贴附在导流面的表面，如图1所示，以保持翼型最佳型线，使得气流沿导风板表面型线而吹出，流动耗散低于普通导风板，在实现良好导风效果的同时避免过多风量损失。
当风速较高时，风压较大，柔性弹片2会因压差被动弹起，使得绕流曲率和逆压梯度有不同程度的减小，柔性弹片2在气压作用下向上弹起，如图3、图4所示，柔性弹片2末端202弹性模量小，加上柔性弹片2内应力作用，从而使得末端202翘起。此时流动能吸收程度提高，柔性弹片2中段下弯，如图6所示，由此柔性弹片2与气流之间不断产生相互作用关系而使柔性弹片2上下摆动(在图3、图4、图5、图6几种状态间变换)。柔性弹片2在与气流不断作用之时改变了气流的流动方向和流动形态，使其更接近于阵列自然风，从而达到柔风效果。
强劲风挡出风口风速为经验值V，弹板厚度为C，弹板各阶固有频率为F，当开启强劲风挡时，流场激励频率为F0，所设计柔性弹片2各阶固有频率与流场激励频率不重合，即柔性弹片2在导流过程中不会发生共振，结构具有可靠性。具体地，对弹片的受力时域情况进行功率谱分析，根据其谱密度频域分布图，其流场谱密度频域集中在2HZ左右，而弹片各阶固有频率最小值为6HZ，弹片流场激励频率与弹片固有频率不重合，故不易发生共振。
在其他实施例中，导风板主体1可以不采用翼型板，而采用普通导风板结构，例如平板或弧形板等，只要柔性弹片2与其所在导流面的型线一直即可，或者，只要柔性弹片2与其所覆盖部分的导流面的型线一直即可。
进一步地，柔性弹片2可以只设置在一个导流面上，如上述实施例所描述。或者，柔性弹片2还可以在两个导流面上同时设置。
本发明还提供一种空调器，如图7所示，包括室内机3，室内机3上设置有上述导风板，导风板通过驱动机构连接到室内机3的出风口处，当空调器关闭时，导风板将出风口关闭，空调器运行时，导风板开启出风口，并进行导流。
优选地，当空调关闭时，导风板主体1上设置有柔性弹片2的面位于内侧，从而可以使室内机3整体外观更加美观。
空调器工作时，导风板转动至水平状态，开启出风口并实现导风的效果，当用户开启中低风挡时，此时风速较低，不易发生流动分离，柔性弹片2保持自然状态，以使导风板主体1保持最佳型线，例如导风板主体1为翼型板时，气流沿导风板表面型线而吹出，流动耗散低于普通导风板，在实现良好导风效果的同时避免过多风量损失。
当用户开启强劲风挡时，此时风速较高，风压大，柔性弹片2会因压差被动弹起，并在柔性弹片2与气流之间不断相互作用下使柔性弹片2上下摆动，柔性弹片2在与气流不断作用之时改变了气流的流动方向和流动形态，使其更接近于阵列自然风，从而达到柔风效果。
以上具体地示出和描述了本公开的示例性实施例。应可理解的是，本公开不限于这里描述的详细结构、设置方式或实现方法；相反，本公开意图涵盖包含在所附权利要求的精神和范围内的各种修改和等效设置。

Claims (6)

1.一种导风板，其特征在于，包括：
导风板主体，所述导风板主体上形成有导流面；
柔性弹片，设置在所述导风板主体的导流面上，所述柔性弹片能够在流经所述导流面的气流作用下发生弹性形变，通过所述柔性弹片改变所述导风板主体的导流状态；
所述柔性弹片包括根部和末端，所述根部与所述导风板主体固定连接，所述末端为自由端，所述柔性弹片与所述导流面之间具有间隙；
所述柔性弹片的型线与其所在的所述导流面的型线相同；
所述柔性弹片由所述根部向所述末端分为多个导流段，
所述多个导流段的刚性由所述根部向所述末端依次降低；
所述多个导流段包括由所述根部向所述末端均分的四个导流段，每个所述导流段的刚性KW1为：
Figure FDA0003494419190000011
其中，E1为所述柔性弹片沿弦向上的弹性模量；b为所述柔性弹片沿展向长度；h为所述柔性弹片每个所述导流段对应的平均厚度。
2.根据权利要求1所述的导风板，其特征在于，所述柔性弹片的最大厚度为Cmax，Cmax≤10mm；其中
所述末端最小厚度为Cmin，Cmin≤5mm，
所述根部最大厚度处C0≤8mm。
3.根据权利要求1-2任一项所述的导风板，其特征在于，所述导风板主体为翼型板，包括第一导流面和第二导流面，
所述柔性弹片设置在所述第一导流面上。
4.根据权利要求1-2任一项所述的导风板，其特征在于，所述柔性弹片设置一个，所述柔性弹片的长度与所述导风板主体的长度相同；或者，
所述柔性弹片沿所述导风板主体的长度方向分布有多个。
5.根据权利要求1-2任一项所述的导风板，其特征在于，所述柔性弹片为碳纤维单项轴材料。
6.一种空调器，其特征在于，包括室内机，所述室内机出风口上设置有权利要求1-5任一项所述的导风板。
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