导风板组件和空调器
技术领域
本实用新型涉及空调技术领域，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。
实用新型内容
本实用新型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、导流支架和机翼板，所述导风板具有导风面，以及位于所述导风面相对两侧边的第一边缘和第二边缘，所述第一边缘和所述第二边缘均沿所述导风板的长度方向延伸；所述导流支架，安装于所述导风面，所述导流支架与所述导风板之间围合形成沿所述导风板宽度方向导风的导流通道，所述导流支架具有与所述导风板相对的导流板，所述导流板具有朝向所述导风面的导流面；所述机翼板安装于所述导流通道的导流方向上，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，其中一所述侧面朝向所述导流面，另一所述侧面朝向所述导风面，所述前缘朝向所述第一边缘，所述后缘朝向所述第二边缘。
在一实施例中，所述机翼板位于所述导流通道内。
在一实施例中，所述机翼板位于所述导流通道外。
在一实施例中，所述导流板具有朝向所述第二边缘的导流边缘，所述导流边缘在所述导流板上的垂直投影与所述机翼板相交。
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，所述机翼板的侧面与所述导风面贴合连接。
在一实施例中，所述导风板具有位于其长度方向上的相对两端，多个所述机翼板包括第一机翼组和第二机翼组，所述第一机翼组中机翼板的腹面均朝向所述导风板的一端设置，所述第二机翼组中机翼板的腹面均朝向所述导风板的另一端设置，所述第一机翼组中的机翼板与所述第二机翼组中的机翼板在所述导风板的长度方向上交替设置。
在一实施例中，所述腹面相对设置的相邻两机翼板中，两所述前缘之间的间距大于两所述后缘之间的间距。
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排布，所述机翼板与所述导流面和所述导风面之间均具有导流间隙。
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三机翼组和第四机翼组，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，所述前缘与所述机翼板的最大厚度处的距离小于所述后缘与所述机翼板的最大厚度处的距离。
在一实施例中，所述机翼板相对于所述导风板的宽度方向的迎角不小于 15°，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，所述机翼板的翼展为L，C/L的值大于1。
在一实施例中，C/L的值不小于1.5，且不大于4。
在一实施例中，相邻的两所述机翼板之间的间距为D，所述机翼板的翼展为L，D不小于1.3L，不大于2L。
在一实施例中，所述背面为弧面，所述腹面为平面或弧面。
本实用新型还提供一种空调器，具有出风口，所述出风口处安装有导风板组件，所述导风板组件包括导风板、导流支架和机翼板，所述导风板具有导风面，以及位于所述导风面相对两侧边的第一边缘和第二边缘，所述第一边缘和所述第二边缘均沿所述导风板的长度方向延伸；所述导流支架，安装于所述导风面，所述导流支架与所述导风板之间围合形成沿所述导风板宽度方向导风的导流通道，所述导流支架具有与所述导风板相对的导流板，所述导流板具有朝向所述导风面的导流面；所述机翼板安装于所述导流通道的导流方向上，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，其中一所述侧面朝向所述导流面，另一所述侧面朝向所述导风面，所述前缘朝向所述第一边缘，所述后缘朝向所述第二边缘。
本实用新型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实用新型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实用新型的一些实施例，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为本实用新型导风板组件一实施例的结构示意图(沿气流流动方向观测)；
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C处放大图；
图4为图2中机翼板的结构示意图(从机翼板的背面向腹面看)；
图5为图1中机翼板又一视角的结构示意图；
图6为图5的正视图；
图7为图6中导风板组件沿A-A线的剖视图；
图8为导风板与机翼板呈夹角设置的示意图；
图9为气流由机翼板前缘流向后缘的流场示意图；
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°；
图11a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＝15°；
图11b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＝25°；
图11c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＝35°；
图11d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＝45°；
图11e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＝55°；
图11f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＝60°；
图11g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＝65°；
图11h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°；
图12为气流由机翼板的前缘向后流动的气流流场示意图；其中C/L＝2；
图13为气流由机翼板的前缘向后流动的气流流场示意图；其中C/L＝5；
图14为气流由机翼板的前缘向后流动的气流流场示意图；其中C/L＝10；
图15为气流在机翼板后缘的流动示意图；其中C/L＝3、2、1.5；
图16为气流流过本申请中多个机翼板时的流动示意图；其中因D/L值偏小，相邻的两机翼板产生的涡旋相交汇了；
图17为气流流过本申请中多个机翼板时的流动示意图；其中D/L值合适，相邻的两机翼板产生的涡旋没有交汇；
图18为气流流过本申请中多个机翼板时的流动示意图；其中D/L值合适，相邻的两机翼板产生的涡旋没有交汇。
附图标号说明：
本实用新型目的的实现、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
下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型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实用新型的一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，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，都属于本实用新型保护的范围。
需要说明，本实用新型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，在本实用新型中涉及“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，也不在本实用新型要求的保护范围之内。
本实用新型实提出了一种导风板组件及包含有该导风板组件的空调器。
请参阅图1至图6，导风板组件包括导风板11、导流支架14和机翼板12，所述导风板11具有导风面11a，以及位于所述导风面11a相对两侧边的第一边缘111和第二边缘112，所述第一边缘111和所述第二边缘112均沿所述导风板11的长度方向延伸；所述导流支架14安装于所述导风面11a，所述导流支架14与所述导风板11之间围合形成沿所述导风板11宽度方向导风的导流通道140，所述导流支架14具有与所述导风板11相对的导流板14a，所述导流板14a具有朝向所述导风面11a的导流面141；所述机翼板12安装于所述导流通道140的导流方向上，所述机翼板12具有前缘121、后缘122、腹面 12a、背面12b和两侧面12c，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，其中一所述侧面12c朝向所述导流面141，另一所述侧面12c朝向所述导风面11a，所述前缘121朝向所述第一边缘111，所述后缘 122朝向所述第二边缘112。
对于导风板11而言，其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侧边和第二侧边，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9，对于机翼板12而言，顾名思义，其结构类似飞机的机翼。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。对于该翼剖面，机翼板12的背面弧长(由前缘121沿着背面 12b延伸至后缘122的弧线长度)大于机翼板12的腹面12a直线长度或弧线长度。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12c，翼展L指该机翼板12的相对两个侧面之间的间距(对于两个侧面12c之间的间距均匀而言)。弦长C是指代前缘121与后缘122之间直线距离。所述前缘121与所述机翼板12的最大厚度处的距离L1小于所述后缘 122与所述机翼板12的最大厚度处的距离L2。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，亦可为弧面。
对于机翼板12的安装，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。
机翼板12可以是安装在导风面11a的，也可以是安装在导流面141的(所述机翼板12的侧面12c与所述导风面11a/导流面141贴合连接)；机翼板12 也可以是通过连接件连接在导流面141和/或导风面11a的，如此，所述机翼板12与所述导流面11a和所述导风面141之间均具有导流间隙。
对于机翼板12自身的位置，所述机翼板12可以看设置在导流通道140 内，也可以设置在导流通道140外，还可以是机翼板12一部分位于导流通道 140内，一部分位于导流通道140外，只要机翼板12在导流通道140的导流方向上即可。
对于机翼板12部分位于导流通道140内，部分位于导流通道140外可以理解为：所述导流板14a具有朝向所述第二边缘112的导流边缘142，所述导流边缘142在所述导流板14a上的垂直投影与所述机翼板12相交。
在一实施例中，请继续参阅图1至图5，机翼板12安装在导风面11a，所述导风板11具有位于其长度方向上的相对两端，多个所述机翼板12包括第一机翼组(图中未示出)和第二机翼组(图中未示出)，所述第一机翼组中机翼板12的腹面12a均朝向所述导风板11的一端设置，所述第二机翼组中机翼板12的腹面12a均朝向所述导风板11的另一端设置，所述第一机翼组中的机翼板12与所述第二机翼组中的机翼板12在所述导风板11的长度方向上交替设置。
所述腹面12a相对设置的相邻两机翼板12中，两所述前缘121之间的间距大于两所述后缘122之间的间距。
由于机翼板12是贴靠安装在导风板11的，所以每个机翼板12只有在其远离导风板11的一侧才会形成涡旋气流。交替设置的两机翼组中(腹面相对)，一方面可局部增加流经两机翼板12之间气流的流速，从而增加涡旋效果。
另外，腹面12a相对的两机翼板12之间的夹角不宜过大，也不宜过小。夹角过大，影响涡旋的涡量；夹角过小，不利于涡旋的增加。在本实施例中，腹面12a相对的相邻两机翼板11中，两机翼板的夹角不小于10°，且不大于 165°。较佳的，该夹角在45～75°之间。在此，该夹角是有两机翼板12的弦面所呈的夹角。
进一步而言，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，所述第三机翼组和所述第四机翼组分设于两所述导流通道140 内。
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2.5m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，几乎无风感。
请参阅图9和图10a，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，经过多个机翼板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。
对于机翼板自身的迎角问题，下述内容将以机翼板在各种不同角度下做仿真实验，其中，考虑到难以测定单侧涡量，所以在仿真实验中，模拟的是双侧涡旋的情况。
请参阅图10a至图11h，可以看到当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°
请参阅图10a至图10h，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，翼周围的涡量等值面分布情况如图11a至图11h所示。
当迎角α＝15°和α＝25°时，涡旋尾流的涡核(图11a至图11h中，机翼板两侧实体部分)长度最大。但是根据图10a至图10h流线分布可知，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。
本实用新型的技术方案通过在导风板11上设置机翼板12，气流沿着机翼板12的前缘121流向机翼板12的后缘122时，在机翼板12后缘122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。
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。
为了便于机翼板12在导风板11上的布置，在另一较佳实施例中，所述导风板11的长度为S，相邻的两所述机翼板12之间的间距为D，所述机翼板 12的翼展为L，其中，S为D与L之和的整数倍。
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的翼展越长，相邻两个旋涡之间的间距就越大。请继续参阅图12、图13、图14和图15，为了使气流吹过导风板组件10时，能够产生更多的涡旋，在本实施例中，所述机翼板12的弦长为C，所述机翼板12的翼展为L，C/L＞1。
图12中，C/L＝2，图13中C/L＝4，图14中C/L＝10，图15中C/L＝3、2、 1.5，从这三幅图中可以看出，当C/L＝4时，机翼板后缘的两股涡旋几乎接触在一起，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。再本实施例中，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，
在本实施例中，请参阅图16和图17，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想交。
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。相邻的两所述机翼板12之间的间距为D，1.3L≤D≤2L。
对于机翼板12而言，其尺寸不宜过大，也不宜过小，如果过大，会导致其风阻较大，影响出风量；如果过小，会导致机翼板12后缘122形成的涡旋效果较差。考虑空调出风口大小(一般导风板宽度为60-120mm)，考虑到导风板运动(开、关)，为防止干涉，机翼板12弦长C最大需控制在80mm以内。机翼12的弦长C较小，不利于较大规模翼尖涡的形成，故限制最小值为 20mm。由于涡旋主要于翼尖产生，翼展过长无益于涡旋的增强，过短两翼尖涡发生干涉，也不利于涡旋生成。
在本实施例中，机翼板12的翼展L的尺寸范围在10mm～50mm内，较佳的，翼展的尺寸范围在25mm～40mm。
对于翼展范围在25mm～40mm的机翼板12而言，除了要满足1.5≤C/L≤ 4。机翼板12的弦长也不宜过长，所以在该比率其基础上，所述机翼板12的弦长C可进一步控制在40mm至60mm之间。
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2和图3，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。
以上所述仅为本实用新型的优选实施例，并非因此限制本实用新型的专利范围，凡是在本实用新型的发明构思下，利用本实用新型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实用新型的专利保护范围内。
