一种阻流元件及空调器的制造方法
【专利摘要】本实用新型提供了一种阻流元件及空调器，其中阻流元件包括阻流元件本体，阻流元件本体(1)的尾部开有多个凹槽(2)，所述凹槽连通所述阻流元件本体(1)的两端。缓解了现有技术中由于存在阻流元件，而导致通风系统阻力变大，风量变小，换热变差的现象。
【专利说明】—种阻流元件及空调器
【技术领域】
[0001]本实用新型涉及空调领域，尤其涉及一种阻流元件及空调器。
【背景技术】
[0002]空调器是对空气的温度、湿度、纯净度和气流速度等进行处理以满足人们生产、生活需要的设备。其中空调器的通风系统是空调器的重要组成部分，空调器的通风系统实现了空调器内的空气和外部的空气流通，完成空气与换热器的能量交换，实现制冷制热功能。
[0003]有时，需要在空调器的通风系统内增加部件，例如:出于安全方面的考虑，增加防护格栅；出于舒适性方面考虑，增加导流板/导风板；其他保证安装强度的支架等。上述增加的部件统称为阻流元件。阻流元件是指安装在通风系统内，使得流体流线受到阻碍，产生阻力，可能导致尾流噪声的元件。
[0004]处于通风系统的阻流元件的表面为光滑表面，边界层的流体在运动过程中因克服粘性阻力而不断损失动能，当出现一部分流体速度为零时，边界层流体流动无法沿阻流元件发展，只能从物面脱离，边界层产生分离的位置称为边界层分离点，边界层在阻流元件的尾部产生分离，由于边界层分离点靠前，导致流体流经该阻流元件时阻力较大，因此导致风量变小，换热变差。
[0005]因此，如何减小因为安装阻流元件带来的阻力是我们急需解决的问题。
实用新型内容
[0006]本实用新型的目的是提供一种阻流元件及空调器，在空调运行过程中，该阻流元件尾部开有多个连通阻流元件本体的两端的凹槽，在凹槽附近产生小漩涡吸引阻流元件附近的流体，使得边界层分离点往后移动，使得前后压力差所形成的阻力减小。缓解了现有技术中由于存在阻流元件，而导致通风系统阻力变大，风量变小，换热变差的现象。
[0007]为了实现上述目的，本实用新型提供了一种阻流元件，包括阻流元件本体，阻流元件本体的尾部开有多个凹槽，所述凹槽连通所述阻流元件本体的两端。
[0008]优选地，所述凹槽为流线型凹槽。
[0009]优选地，所述凹槽的轴线为平行于所述阻流元件本体的轴线的直线或者是以所述阻流元件本体的轴线为中心线的螺旋环绕线或者是以所述阻流元件本体的轴线为中心线的倾斜环绕线。
[0010]优选地，所述凹槽的深度为边界层厚度的0.2倍。
[0011]优选地，所述凹槽的深度的尺寸数值范围为0.2mm?4mm。
[0012]优选地，所述凹槽位置为边界层分离点前0.2?I倍的边界层厚度。
[0013]优选地,所述凹槽位置范围为边界层分离点前0.2mm?20mm。
[0014]优选地，所述阻流元件用于空调器通风系统。
[0015]优选地，一种空调器，包括所述的阻流元件。
[0016]从上述的技术方案可以看出，本实用新型提供的一种阻流元件，包括阻流元件本体，在阻流元件本体的尾部开有多个凹槽，凹槽连通阻流元件本体的两端。在空调运行过程中，阻流元件上的凹槽附近产生小漩涡，由于这些小漩涡产生吸力，吸引阻流元件附近的流体，使得边界层分离点往后移动，从而使得前后压力差所形成的阻力减小，进而使得风量变大，换热增强。
【专利附图】
【附图说明】
[0017]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获得其他的附图。
[0018]其中:
[0019]图1为本实用新型提供的阻流元件沿流体流动方向的横截面结构示意图；
[0020]图2为本实用新型实施例一提供的圆柱阻流元件的圆柱截面结构示意图；
[0021]图3为本实用新型实施例一提供的圆柱阻流元件结构示意图；
[0022]图4为流体流经凹槽时产生的漩涡图；
[0023]图5为常规圆柱绕流速度矢量图；
[0024]图6为带凹槽圆柱绕流速度矢量图；
[0025]图7为常规圆柱绕流静压分布图；
[0026]图8为带凹槽圆柱绕流静压分布图；
[0027]图9为本实用新型实施例二提供的长条阻流元件结构示意图；
[0028]图10为常规长条阻流元件速度矢量图；
[0029]图11为带凹槽长条阻流元件绕流速度矢量图；
[0030]图12为常规长条阻流元件绕流静压分布图；
[0031]图13为带凹槽长条阻流元件绕流静压分布图。
【具体实施方式】
[0032]本实用新型实施例的核心是公开一种阻流元件，以实现减小阻流元件带来的阻力，缓解现有技术中阻流元件阻力大而导致风量变小，换热变差的情况的目的。
[0033]名词解释:
[0034]边界层:流体流入平板表面，由于流体的黏性作用，靠近表面形成速度梯度，具有速度梯度的流体薄层称为边界层。
[0035]边界层分离点:边界层的流体在运动过程中因克服粘性阻力而不断损失动能，当出现一部分流体速度为零时，边界层流体流动无法沿物面发展，只能从物面脱离，脱离的位置点称为边界层分离点。
[0036]边界层厚度:从边界层壁面开始，到沿着壁面切向的流动速度达到自由来流速度的99%的位置的垂直于壁面的高度为边界层厚度。
[0037]尾流区:运动物体后面或物体下游的紊乱旋涡流区域称为尾流区。
[0038]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，都属于本实用新型保护的范围。
[0039]请参阅图1，图1为本实用新型提供的阻流元件沿流体流动方向的横截面结构示意图。
[0040]本实用新型提供的阻流元件包括阻流元件本体1，在阻流元件本体I的尾部开有多个凹槽2，凹槽2连通阻流元件本体I的两端。在空调运行过程中，阻流元件上的凹槽2附近产生小漩涡，由于这些小漩涡产生吸力，吸引阻流元件本体I附近的流体，使得边界层分离点往后移动，前后压力差所形成的阻力减小，进而使得风量变大，换热增强。
[0041]请参阅图，3，图3为本实用新型实施例一提供的圆柱阻流元件结构示意图。
[0042]需要特别说明的是，凹槽深度设置与阻流元件的特征长度有关，圆柱阻流元件的特征长度为圆柱直径，非圆柱阻流元件的特征长度为四倍的非圆柱阻流元件沿流体流动方向的截面周长与该截面面积的比值。以阻流元件为圆柱阻流元件结构为例，请参阅图2，图2为本实用新型实施例一提供的圆柱阻流元件的圆柱截面结构示意图，其中，a表示圆柱阻流元件的特征长度，b为圆柱阻流元件上的凹槽2的深度。
[0043]当空调器的通风系统内的流体的流速为lm/s?8m/s时，阻流元件沿流体流动方向的一般长度为1_?40mm。当阻流元件沿流体流动方向的长度为1_?5mm之间时,边界层厚度为Imm?5mm ;当阻流元件沿流体流动方向的长度为5mm?20mm之间时,边界层厚度为2mm?1mm ;当阻流元件沿流体流动方向的长度为20mm?40mm之间时,边界层厚度为5mm?18mmη
[0044]同时，凹槽的设置也要满足阻流元件外观和强度要求。
[0045]本实用新型提供的阻流元件用于空调器通风系统。
[0046]在本实施例中，本实用新型提供的阻流元件为圆柱阻流元件，应用于空调器通风系统，包括圆柱阻流元件本体1，在该圆柱阻流元件的尾部开有连通圆柱阻流元件本体I两端的六个凹槽2。凹槽2的轴线包括平行于圆柱阻流元件本体I的轴线的直线或者是以圆柱阻流元件本体I的轴线为中心线的螺旋环绕线或者是以圆柱阻流元件本体I的轴线为中心线的倾斜环绕线。本实施例凹槽2的轴线选用的为平行于圆柱阻流元件本体I的轴线的直线，并且凹槽2为流线型凹槽。凹槽2的深度为边界层厚度的0.2倍，其尺寸数值范围为0.2mm?4mm，在本实施例中圆柱阻流元件的特征长度为5mm，选取凹槽2尺寸深度为0.3_。凹槽2位置为边界层分离点前0.2?I倍的边界层厚度，位置数值范围为边界层分离点前0.2mm?20mm，在本实施例中选取凹槽2位置为边界层分离点前0.2mm。
[0047]参阅图4-图8，图4为流体流经凹槽时产生的漩涡图，由图4可以得出，流体在凹槽处产生了漩涡，且凹槽外速度方向与流体流动方向一致，相当于给流体加速，使边界层分离点退后。图5为常规圆柱绕流速度矢量图，图6为带凹槽圆柱绕流速度矢量图，其中，边界层分离点在流体流经常规圆柱阻流元件的位置为A，边界层分离点在流体流经带凹槽圆柱阻流元件的位置为B，由图5对比图6得出，常规圆柱后产生漩涡，带凹槽圆柱后流体速度比常规圆柱后流体速度要高，且边界层分离点靠后。图7为常规圆柱绕流静压分布图，图8为带凹槽圆柱绕流静压分布图，由图7对比图8得出，常规圆柱后静压较高，前后压差小，速度小，带凹槽圆柱后静压较低，前后压差较大，速度大。
[0048]请参阅图9，图9为本实用新型实施例二提供的长条阻流元件结构示意图。
[0049]本实用新型实施例二提供的长条阻流元件结构和本实用新型实施例一提供的圆柱阻流元件结构类似，所开凹槽个数位置一致，选取的长条阻流元件特征长度为5_，凹槽2尺寸深度为0.3mm，在此不再赘述。
[0050]参阅图10-图13，图10为常规长条阻流元件速度矢量图，图11为带凹槽长条阻流元件绕流速度矢量图，由图10对比图11可得，边界层分离点在流体流经常规长条阻流元件的位置为C，且在常规长条阻流元件后形成漩涡；边界层分离点在流体流经带凹槽长条阻流元件的位置为D，边界层分离点后移，且流体在尾流区速度比常规长条阻流元件尾流区速度高。
[0051]图12为常规长条阻流元件绕流静压分布图，图13为带凹槽长条阻流元件绕流静压分布图，由图12对比图13可得，常规长条阻流元件尾流区静压较高，前后压差小，速度小；而带凹槽长条阻流元件尾流区静压较低，前后压差大，速度大。由上述分析，可得，带凹槽长条阻流元件比常规长条阻流元件前后压力差所形成的阻力减小。
[0052]本实用新型还提供了一种空调器，包括阻流元件，阻流元件为上述任一项实施例提供的阻流元件，具体的请参考上述实施例，在此不再赘述了。
[0053]对所公开的实施例的上述说明，使本领域专业技术人员能够实现或使用本实用新型。对这些实施例的多种修改对本领域的专业技术人员来说将是显而易见的，本文中所定义的一般原理可以在不脱离本实用新型的精神或范围的情况下，在其它实施例中实现。因此，本实用新型将不会被限制于本文所示的这些实施例，而是要符合与本文所公开的原理和新颖特点相一致的最宽的范围。
【权利要求】
1.一种阻流元件，包括阻流元件本体，其特征在于，阻流元件本体(I)的尾部开有多个凹槽(2)，所述凹槽连通所述阻流元件本体(I)的两端。
2.根据权利要求1所述的阻流元件，其特征在于，所述凹槽(2)为流线型凹槽。
3.根据权利要求1所述的阻流元件，其特征在于，所述凹槽的轴线为平行于所述阻流元件本体(I)的轴线的直线或者是以所述阻流元件本体(I)的轴线为中心线的螺旋环绕线或者是以所述阻流元件本体(I)的轴线为中心线的倾斜环绕线。
4.根据权利要求1所述的阻流元件，其特征在于，所述凹槽(2)的深度为边界层厚度的0.2 倍。
5.根据权利要求4所述的阻流元件，其特征在于，所述凹槽(2)的深度的尺寸数值范围为 0.2mm ?4mm η
6.根据权利要求1所述的阻流元件，其特征在于，所述凹槽(2)位置为边界层分离点前0.2?I倍的边界层厚度。
7.根据权利要求6所述的阻流元件，其特征在于，所述凹槽(2)位置范围为边界层分离点前 0.2mm ?20mm。
8.根据权利要求1-7中任意一项所述的阻流元件，其特征在于，所述阻流元件用于空调器通风系统。
9.一种空调器，其特征在于，包括如权利要求1-8中任意一项所述的阻流元件。
【文档编号】F24F13/08GK204165197SQ201420527145
【公开日】2015年2月18日 申请日期:2014年9月12日 优先权日:2014年9月12日
【发明者】肖芳斌, 潘李奎, 尹茜, 梁伟鹏 申请人:深圳麦克维尔空调有限公司