一种低阻力防风、防雨排风/烟装置的制作方法

本发明涉及一种低阻力防风、防雨排风/烟装置，应用在平面尺寸受限制的屋面或室外环境。属于室内空气调节设备技术领域。

技术背景

为保证机械防烟系统的安全可靠、新风系统的清洁卫生，现行国家消防、暖通规范、技术措施、设计手册等均对机械防、排烟系统、新、排风系统的进风口与排风口的距离作了强制性规定，如：《建筑设计防火规范》GB 50016-2006第9.4.7条、《实用供热空调设计手册》(第二版)第9.3.2条、《全国民用建筑工程设计技术措施》暖通空调·动力(2009年版)第4.8.9条、《民用建筑供暖通风与空气调节设计规范》GB50736-2012第6.3.9.6条等等，其大致要求为：水平距离10米-20米，垂直距离3-6米(排风口在上方)；在实际工程中，由于建筑条件的限制，进、排风口水平距离10米-20米的要求一般难以做到，为满足规范要求，需要在垂直距离上做调整；在设计行业中这种情况的一般处理方法大致有两种：一、抬高排风管道的高度(比进风口高3-6米)，保持出口水平，管口做防雨百叶或防雨弯头；存在如下缺点：防雨百叶的局部阻力系数ζ(后面均以ζ表示)较大(约为8.0)，防雨弯头的ζ较小(约为0.07)，但是由于防雨百叶或防雨弯头的结构特性均为向下倾斜，它会引导气流往下方流动，导致实际上的气流短路，存在安全隐患；同时防雨百叶或防雨弯头的朝向固定，排风口易受室外风向、风速的干扰，影响排风效果。二、抬高排风管道的高度(比进风口高3-6米)，使出口垂直朝天，管口做防雨风帽，风帽形式大致有筒形、伞形、锥形；存在如下缺点：由于要保证防雨效果，风帽与排风管口的距离不宜过大，故其ζ较大(约为1.6-4.0)，由于防雨风帽的结构特性，风帽基本不受室外风向、风速的干扰，排风效果比第一种方法较好，但其出风口均倾斜向下，它会引导气流往下方流动，导致实际上的气流短路，存在安全隐患。

技术实现要素：

本发明的目的，是为了克服现有技术的排风、排烟装置存在排风口易受室外风向、风速的干扰，影响排风效果或易引导气流往下方流动、导致实际上的气流短路、存在安全隐患的缺陷，提供一种低阻力防风、防雨排风/烟装置，具有避免气流短路、管路构件简单、阻力系数低的特点。

本发明的目的可以通过以下技术方案实现：

一种低阻力防风、防雨排风/烟装置，包括有风机以及连接在风机排风口侧的水平通风管和垂直通风管，其结构特点在于：在风机排风口与水平通风管的连接处设有缓变式变径管，缓变式变径管的窄口端连接风机排风口、宽口端连接水平通风管的一端，水平通风管的另一端通过90度弯头连接垂直通风管；在水平通风管下侧壁设有迂回式排水槽，该迂回式排水槽由槽体和多块倾斜导流板构成，所述倾斜导流板连接成“之”字形或”Z”字形倾斜分布在槽体内，在各导流板的连接处槽体的侧壁设有细条状出水缝；水平通风管的长度为风机直径的2.2-2.8倍，垂直通风管的最高点距水平管面高度2.5-3.5米；形成可防止室外风倒流的低阻力防风、防雨排风/烟装置。

本发明的目的还可以通过以下技术方案实现：

进一步的，所述缓变式变径管，其窄口端直径与宽口端直径之比为A1：A2＝1：1.5，呈金字塔形扩散管形式，角度＜10°，主要起整流、变截面、降低风速作用，局部阻力系数ζ＝0.30-0.35。

进一步的，所述水平通风管，采用正方形截面，局部阻力系数ζ为0.02-0.04，主要起整流作用，同时便于排水槽的安装、雨水收集。

进一步的，迂回式排水槽，采用四层倾斜导流板，倾斜角度为10°，交错对接安装，形成由1个Z字弯、4个变径管、3个急促180°回头弯、1个90度变径弯头组成的流道，总局部阻力系数ζ为22.9，主要起排水作用，在保证排水量的前提下，尽可能增大风侧阻力，减少漏风量。

进一步的，所述90°弯头，其管道中心半径等于排风管道高度的1.0倍，局部阻力系数ζ为0.2，主要起转向作用，使排风方向由水平转为垂直朝天。

进一步的，垂直通风管，采用正方形截面，局部阻力系数ζ为0.03，主要起整流、隔离进、排风口作用。

进一步的，垂直通风管的出风口，截面同垂直通风管，以角钢法兰加固封边，局部阻力系数ζ为1.0，主要起防风、高速、高空排放作用。

进一步的，在迂回式排水槽的底端口处安装有挡风平板。

进一步的，所述槽体为方形壳体，方形壳体的宽等于水平通风管的直径。

进一步的，所述细条状出水缝的宽度为水平通风管直径的1％。

本发明具有以下突出的技术特点和有益效果：

1、本发明由于在水平通风管下侧壁设有迂回式排水槽，该迂回式排水槽由槽体和多块倾斜导流板构成，所述倾斜导流板连接成“之”字形或”Z”字形倾斜分布在槽体内，在各导流板的连接处出水槽的侧壁设有细条状出水缝；形成一个可防止室外风倒流的垂直通风排放雨水结构，使垂直通风管无需设置防雨百叶和雨帽，具有良好的防风、高速、高空排放作用；而迂回式排水槽内设的多块倾斜导流板具有良好的排水作用，这样不但保证具有良好的排水功能，同时具有良好的减少漏风或进风量功能。由于水平通风管通过一弯头连接管与垂直通风管相接，弯头连接管使排风方向由水平转为垂直朝天，因此更具有良好防止气流短路的整流功能、还具有良好的隔离进、排风口作用。

2、本发明的风机通过一缓变式变径管与水平通风管相接，具有良好的整流、降低风速作用，使其具有良好的排风排烟和防止气流短路功能。

3、本发明的水平通风管的长度为风机直径的2.2-2.8倍，垂直通风管的最高点距水平管面高度2.5-3.5米，这样不但加强其整流作用，具有排风、排烟阻力小的特点，同时便于排水槽的安装、雨水收集排放，使用性能更佳。

4、本发明采用迂回式排水槽有效的解决垂直通风管管口防雨及漏风的难题，排水量满足国内最大小时降雨量纪录(252.8毫米)的要求，漏风量小于排风量的千分之三，对进风系统的影响极小，可以忽略不计；同时由于排风管口垂直朝天，不受室外风向、风速的干扰，不会造成气流短路，管路构件简单、阻力系数低，特别适用于排风(排烟)系统与进风(补风)系统同时设置在平面尺寸受限制的屋面或室外。

附图说明

图1为本发明的结构示意图。

图2为本发明的迂回式排水槽安装结构放大示意图。

具体实施方式

以下结合附图对本发明作进一步的详细说明。

参照图1和图2所示的一种低阻力防风、防雨排风/烟装置，包括有风机1以及连接在风机排风口侧的水平通风管2和垂直通风管3，在风机排风口与水平通风管2的连接处设有缓变式变径管5，缓变式变径管5的窄口端连接风机排风口、宽口端连接水平通风管2的一端，水平通风管2的另一端通过90度弯头连接垂直通风管3；在水平通风管2下侧壁设有迂回式排水槽4，该迂回式排水槽4由槽体41和多块倾斜导流板42构成，所述倾斜导流板42连接成“之”字形或”Z”字形倾斜分布在槽体41内，在各导流板42的连接处槽体41的侧壁设有细条状出水缝43；水平通风管2的长度为风机直径的2.2-2.8倍，垂直通风管3的最高点距水平管面高度2.5-3.5米；形成可防止室外风倒流的低阻力防风、防雨排风/烟装置。

实施例中，所述的风机1排风口通过一缓变式变径管5与水平通风管2相接，水平通风管2的长度为风机直径的2.5倍，该水平通风管2再通过一弯头连接管6与垂直通风管3相接，排风通道形成一个由平行转向垂直朝天的通风口，该水平通风管2为方形截面管，水平通风管2的长度为风机直径的2.5倍。所述的迂回式排水槽4的槽体41为方形壳体，壳体的宽度大小等于水平通风管2宽度，方形壳体内的各块导流板42的呈10°角度倾斜，多块导流板42中的第一层导流板421的倾斜角度方向与风机1的气流方向相同，即所述的各块导流板42中，在槽体41内的第一块(最上层)导流板421与风机出风气流方向呈10°角度倾斜。在槽体41内最底层(最下层)的导流板42为一平行安装在槽体41槽口处的挡风平板422。所述的细条状出水缝43长度等于出水槽长度，细条状出水缝43宽度为水平通风管2高的1％。

具体的，所述缓变式变径管5，其窄口端直径与宽口端直径之比为A1：A2＝1：1.5，呈金字塔形扩散管形式，角度＜10°，主要起整流、变截面、降低风速作用，局部阻力系数ζ约为0.41；水平通风管2一般采用正方形截面，局部阻力系数ζ约为0.03，主要起整流作用，同时便于排水槽的安装、雨水收集；所述的迂回式排水槽4，采用四层倾斜导流板，倾斜角度为10°，交错反向对接安装，形成一个或多个Z形的弯折流水线路，总局部阻力系数ζ为22.9，如图1所示，其迂回式排水槽4一般安装在连接于弯头连接管6下的水平通风管2下侧，主要起排水作用；在保证排水量的前提下，尽可能增大风侧阻力，减少漏风量；所述的弯头连接管6为标准90°弯头，其管道中心半径等于排风管道高度的1.0倍，局部阻力系数ζ约为0.2，主要起转向作用，使排风方向由水平转为垂直朝天；所述的垂直通风管3一般采用正方形截面，距水平管面高度约3米，局部阻力系数ζ约为0.03，主要起整流、隔离进、排风口作用，该垂直通风管3与弯头连接管6对接，利用角钢法兰加固封边，局部阻力系数ζ约为1.0，主要起防风、高速、高空排放作用。

在本实施例中的槽体41的方形壳体长度同水平通风管2的宽度，宽度约300mm，高度约300mm；倾斜导流板42倾斜角度约10°，长度同槽体41长度，共四层，第一层导流板方向应顺气流方向安装，尽量降低主风管气流阻力，所述的细条状出水缝43长度等于出水槽长度，细条状出水缝43宽度为水平通风管2高的1％，迂回式排水槽4的材质可以根据使用需要采用镀锌钢板或不锈钢板制作，其自身及与主风管连接方式可以采用焊接或铆接。

综上所述：可得风机出口后的排风总管上的总阻力系数

ζ总＝0.41+0.03+0.2+0.03+1.0＝1.57，大大低于采用防雨百叶(ζ约为8.57)或防雨风帽(ζ约为2.17-4.57)的总阻力系数。

排水槽后排风管道总阻力系数ζ1＝0.2+0.03+1.0＝1.23，约为迂回式排水槽4总阻力系数(ζ2约为22.9)的5.4％，而其流道截面积A2为排风管道截面积A1的1％，由公式：

⊿P＝ζ*ρV2/2，V＝L/A，⊿P相等，经计算可得，通过排水槽漏风量L2约为排风管道风量L1的千分之2.3，对进风系统的影响极小，可以忽略不计。