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一种新型高效诱导型风口


本实用新型属于通风空气调节技术领域,涉及用于空调系统中的一种新型高效诱导型风口
在现代空调系统的设计中,送风口(简称风口)作为直接影响室内气流组织的形成和温湿度分布的末端装置,对于提供舒适的室内环境、减少能耗和运行费用等,发挥着关键性的作用。而诱导型风口具有扩散性能好,速度衰减快,有利于减小送风温差防止冷风感等优点,适合于局部空调和那些层高低,空调热负荷大的建筑如办公大楼和商用建筑以及一些特殊用途的空调如计算机房、实验室等系统。诱导型风口可以根据其工作原理和运行方式分为文丘里喷口型和散流器/风扇型两大类。传统的文丘里喷口型诱导风口一般采用一个动力驱动的文丘里喷嘴,喷出高速一次空气,诱导房间顶部设备夹层或工作区上部的热空气来实现一次空气的加热和一、二次空气的混合。而散流器/风扇型装置则是自80年代以来开发的新型产品,其原理和设备构成较简单,在传统的天棚散流器上加一个由马达驱动的风扇即成。电动风扇将散流器送出的一次空气压向下部工作区,从而获得较好的空气混合。典型的这类产品有日本三菱重工开发的装置。以上两种现有技术的产品的共同不足点是采用马达驱动的诱导装置消耗二次电能。为了减少能耗,作为文丘里喷口型诱导风口的改良型,美国产品THERMA-FUSER散流器设计了一个一次空气驱动的喷嘴来替代动力喷嘴,由设置于诱导回风处的温度传感器与电动阀门的联动来调节一次风量,从而实现节能和室内个别控制。
本实用新型的目的在于提供一种高效诱导型送风口,这种高效诱导型送风口可以克服现有技术的缺点,在无源工作条件下,具有很好的诱导性能,扩散性能好,速度衰减快,使大温差近距离送风成为可能。这种高效诱导型送风口体积较小,结构简单,可以有效节省设备建筑和管道空间,无需再热能耗和诱导装置的电能消耗,从而降低一次投资和运行成本。
本实用新型的目的是由其独特的结构实现的。高效诱导型送风口包括:风口外壳(4)、置于所述风口外壳(4)内的风车/风扇装置,所述风车/风扇装置由垂直竖轴(6)及分别装在该垂直竖轴(6)两端的风车叶片(1)和风扇叶片(2)组成,在所述风车叶片(1)和风扇叶片(2)之间还设有中间隔板(3),所述风扇(2)的四周设有环型轴流空气进气口(5)。
按照本实用新型提供的高效诱导型送风口,其特征在于,所述垂直竖轴(6)通过滚珠轴承和固定杆固定安装于中间隔板(3)和风口外壳(4)上间。
按照本实用新型提供的高效诱导型送风口,其特征在于,在所述风车叶片受到送风空气驱动时,通过垂直竖轴使轴流风扇叶片(2)连动旋转,抽吸室内空气;所述中间隔板(3)将风口的垂直空间分隔为上部的一次空气空间和下部的二次空气空间;而所述风口外壳(4)和轴流风扇进气口(5)以及中间隔板(3)构成扩散口,使一、二次空气均匀混合后进入空调室内。
按照本实用新型提供的高效诱导型送风口,其特征在于,所述风车的叶片数为三片。
按照本实用新型提供的高效诱导型送风口,其特征在于,所述轴流风扇的叶片数为四片。
实施本实用新型的高效诱导型送风口,由于其独特的风车/风扇装置的高效诱导性能,诱导系数达2.68,大大高于国内外其它无源诱导型风口的最大诱导比(<1.6)。因此,扩散性能好,速度衰减快,使大温差近距离送风成为可能。由于体积小,可以节省设备建筑和管道空间,无需再热能耗和诱导装置的电能消耗,有效地降低一次投资和运行成本。
结合附图和实施例,进一步说明本实用新型的特点,附图中:
图1是本实用新型的高效诱导型送风口的结构剖视图。
图2是本实用新型的高效诱导型送风口的平面结构示意图。
图3是本实用新型的高效诱导型送风口在使用时的气流流型示意图。
如图1和图2所示,本实用新型的高效诱导型送风口包括:风口外壳(4)、置于所述风口外壳内的风车/风扇装置,所述风车/风扇由垂直竖轴(6)及分别装在该垂直竖轴(6)两端的风车叶片(1)和风扇叶片(2)组成,在所述风车叶片(1)和风扇叶片(2)之间设有中间隔板(3),所述风扇(2)的四周设有环型轴流空气进气口(5)。其中:
1)风车/风扇装置。风车由三叶片组成,叶片的长度和迎风扭角根据风车原理和流体力学的计算公式以及多次实验调整得出,具有最小的阻力和提供最大的扭矩驱动下部的风扇高速旋转。风扇叶片可采用目前市销的家用电风扇的叶片的设计。风车与风扇由一根垂直竖轴连接,固定于风口外壳内。
2)风口外壳4。其结构及外形符合流力特性曲线的风口外壳,以便有效地保证经过风车的一次空气的尾气能顺利通过颈口,与二次诱导空气很好混合后顺畅地扩散排出。
3)风扇吸入口5。如图1所示,环形的吸入口的底部具有一般排气扇吸入口的弧形曲线,而上部设计成与排气扇排出的切线气流流线相吻合的曲面,此曲面和上部的隔离板构成诱导风扇的排气通道,保证诱导空气顺利地排出。
4)中间隔板3。中间圆形隔离板将风口分成两个空间,上部的一次空气空间和下部的诱导空气空间,并固定新型风车/风扇装置于风口内。
5)垂直竖轴6。由滚珠轴承和固定杆固定于中间隔板和风口外壳上保证风车/风扇装置的顺畅旋转。
本实用新型提出的新型高效诱导型空调风口将消除大温差送风所需的再热量能耗和常规有源诱导装置所需的电能消耗,从而节省空调系统的总体能耗,同时提高空调室内舒适度。作为开发目的,具有以下特征:
1)新型风车/风扇装置取代传统的各种诱导器,该装置不需任何二次动力驱动,且可产生最大的诱导性能比;
2)通过提高诱导比,用尽量小的一次空气量获得尽量大的二次诱导空气,节省运行能耗和费用,提供良好的室内气流组织形式达到舒适空调的目的。
下面分三个方面说明实施本实用新型的可行性实验结果:
1.一般认识
通过实验,本实用新型提供的高效诱导型空调风口,在主风道风速为2.88m/s时,就象由电机带动的家用风扇一样,风扇转动非常快。风扇的转动随主风道送风速度的降低而转慢,但即使在送风速度约为0.8m/s时还保持缓慢转动。诱导风量(二次空气量)随着送风速度的增减而增减,证实了本专利的核心部件风车/风扇装置的良好工作特性和自调节功能。
2.诱导系数
在送风速度为2.88m/s的条件下,由各种测试参数间接算出的以二次空气/一次空气定义的诱导比系数为2.68,远远高于国内外现有的各种诱导型风口的诱导系数(<1.6)。
3.气流流型
图3为根据实验结果所绘出的气流流型。气流从排出口喷出后分成两股,外面的一股方向朝下,为一二次气流的混合扩散流,中间的一股为方向向上、流向风扇中心的诱导气流。一二次气流的分界面为一个下大上小的锥体,其下底在离风口垂直距离为1米处直径约为1米。工作区的风速和温度均匀,风速小于1m/s,温度为23-25℃。在送风温差为15℃(送风温度8.9℃,室内内部发热量相当温度30℃)的大温差下,无吹冷风感,满足舒适空调的设计条件。
根据以上结果,可以看到本实用新型可广泛用于宾馆酒店,计算机房,空调列车车厢等人员密集,内部发热量大的空调系统的送风,具有非常大的商业应用潜力和使用前景。

佰伦高效送风口部分客户案例:旺旺集团,三九药业,京东方电子,大众汽车(佛山/宁波)等。
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