一种开口自调节式布水器及布水装置的制作方法

本实用新型涉及水温自然分层型水蓄能装置技术领域，具体地说，涉及一种开口自调节式布水器及布水装置。

背景技术：

水蓄冷技术是利用水的显热储存能量，具有造价低、运行稳定、维护方便等优点，是解决建筑空调系统增容和“移峰填谷”的有效方式。水温自然分层法是由于不同温度的水的密度差所引起的水在重力方向上的自然分层。在自然分层型蓄水槽中，冷水聚集在蓄水槽的下部，热水聚集在蓄水槽的上部，形成冷、热水的自然分层，为了使水以重力流或活塞流平稳地导入槽内或由槽内引出，要在冷水进出口处设置适当的布水装置，以确保水流在水槽内均匀分配。

水蓄能槽内布水装置的选择和布置直接影响着蓄能系统的运行效率。为保证布水均匀，布水器就要尽可能均匀的布在水槽内，根据水槽的形状，通常的布水器支管可按树枝状布置。当水槽的底面积较大时，通常布水支管布置成多层，但仍然要尽可能的保持水槽截断面上的水流均匀。

布水器水口的形式很多，如缝隙形、孔口型、细孔盘管状等，但为达到更好的布水效果，其出水口的雷诺数Re值有严格的限制，一般出口流速约为0.03到0.06m/s。流速过快或者过慢都会影响布水效果，但实际在使用时由于蓄冷和放冷的工况一般都是不相同的，单就放冷而言，由于末端的冷负荷受天气、环境等因素的影响，其放冷时的冷量也会有很大差异，导致布水器的流量变化较大，而布水器的开口大小一般为固定的，因而很难取得最佳布水效果。

为了保障布水效果，通常需要达到较高的布水密度，即布水器之间的间隔要尽量的小，因此大部分的布水支管都采用非同程管网的形式。这种支管布置方式由于支管数量大，布水头多，加上没有有效的水力平衡装置，因此这种布水管网存在严重的水力失衡现象，会造成横截面水流不均匀，冷热水斜温层大，水槽的运行效率低，节能性差。而传统的水力平衡阀由于其结构复杂，稳定性差，成本高、材料适用范围小等特点，很难应用于水蓄能的布水管网中。

即使设置了调节装置，但是由于调节阀位置不佳，不便于调节、调节阀不便于多次调节。而同程式管网由于设计、施工等问题，水利失衡的现象也十分常见。管网发生水利失衡后，会造成靠近的水槽入口的地方流速很高，而远离入口的地方流速低。

随着技术的进步，目前也有使用自力式平衡阀对管网进行自动水力平衡校正，然而自力式平衡阀造价昂贵、施工复杂、对管网内的水质要求过高，造成改造成本高、故障率高等问题，而且自力式平衡阀本身也大量损失管网内水压，节能性较差。

技术实现要素：

本实用新型的目的在于提供一种开口自调节式布水器及布水装置，提升布水效果，提高蓄冷和放冷的效率。

本实用新型公开的开口自调节式布水器所采用的技术方案是:

一种开口自调节式布水器，包括布水管和数个弹性件，所述布水管的一端连接主水管，所述布水管的另一端设有布水弯头，所述布水弯头下方的设定距离处固定有散流挡板，所述散流挡板通过数个弹性件固定于布水弯头的下方。

作为优选方案，所述布水弯头底部设有呈喇叭状的布水帽，所述散流挡板顶面通过弹性件与布水帽底面固定。

作为优选方案，所述布水帽的底面设置有第一固定柱，所述散流挡板的顶面设置有第二固定柱，所述弹性件的两端分别通过第一固定柱和第二固定柱进行限位和固定。

作为优选方案，所述数个弹性件分布在所述散流挡板的边缘。

作为优选方案，所述弹性件为弹簧。

作为优选方案，所述布水弯头与布水帽之间设置有直管。

作为优选方案，所述布水弯头、直管和布水帽为一体成型。

一种布水装置，包括主水管和数个如上述的布水器，所述数个布水器均匀排列在主水管的两侧且数个布水器均与主水管连通。

作为优选方案，所述主水管两侧的布水器间隔排列。

作为优选方案，所述主水管两侧的布水器并排排列。

本实用新型公开的开口自调节式布水器的有益效果是：蓄冷时，主水管内的水流向布水管，通过布水弯头，水通过布水弯头端部与散流挡板之间的间隙流向不同方向。通过散流挡板上设置的弹性件，当水流的流速过快时，弹性件被冲击拉伸，散流挡板与布水弯头端部的间隙增大，使流出是水流的流速降低；当水流的流速变慢时，弹性件回缩，散流挡板与布水弯头端部的间隙减小，使流出的水流的流速增大。通过弹性件的自动调节功能，使散流挡板流入的水流的流速保持相对稳定，提升布水效果。放冷时，水流从散流挡板和布水弯头的间隙流入。同理可自动对水流进行调速，提升布水效果，提高蓄冷和放冷的效率。

通过布水弯头和布水帽冲到散流挡板的水流不均匀时，通常水流的外侧的流速较大，而水流内侧的流速较小，这时流速较大的挡板一侧受到得冲力较大，而对面一侧受到得冲击较小，这时受到较大冲击一侧的弹性件会自动伸长使出口流速减小，而另一侧的弹性件会自动回缩使出口流速变大，使流向四周的水流速趋向均匀，有利于提高布水效果。

附图说明

图1是本实用新型开口自调节式布水器的结构示意图；

图2是本实用新型开口自调节式布水器的正视图；

图3是本实用新型开口自调节式布水器的俯视图；

图4是本实用新型布水装置用作上布水装置的结构示意图；

图5是本实用新型布水装置用作下布水装置的结构示意图。

具体实施方式

下面结合具体实施例和说明书附图对本实用新型做进一步阐述和说明:

请参考图1-图3，一种开口自调节式布水器，包括布水管11和数个弹性件15，布水管11的一端连接主水管，布水管11的另一端设有布水弯头12，布水弯头12下方的设定距离处固定有散流挡板14，散流挡板14通过弹性件15固定于布水弯头12的下方。数个弹性件15均匀分布在散流挡板14外圈。弹性件15为弹簧。通过弹性件15的伸缩，自动控制散流挡板14和布水弯头12之间间隔的距离，从而调节通过的水流的流速，使水流流出散流挡板15的流速保持相对的恒定，使布水更为均匀。在其他的实施例中，散流挡板14的顶部为弧形，弧形的散流挡板14可对水流起到引导作用，并可减弱水流对散流挡板14的冲击力。

流体打在散流挡板14上，将相四面散开，流向的动量完全转化为冲力即：F＝ρAV²＝∫A0pdA，ρ为流体密度，A为出口面积，V为出口在垂直方向的流速，A0为散流挡板与水的接触面积，p为散流挡板受到的压力分布。当流速V变大时，散流挡板14收到的冲力也随之变大，弹性件15会产生形变而变长，从而使整个布水器的出口面积变大。同理，当流速V变小时，散流挡板14收到的冲力也随之变小，弹性件15的回缩而变短，从而使整个布水器的出口面积变小。根据布水管11内水流的速度，弹性件15的受力不同，通过弹性件15的形变自动调节散流挡板14与布水帽13之间的距离，从而调节散流挡板14与布水帽13之间流出的水流的流速，使通过布水器流出的水流的流速保持相对恒定，从而提升布水效果。

图示实施例中，布水弯头12、直管16和布水帽13为一体成型，使内壁保持光滑，利于水流的流动，降低流阻。在其他的实施例中，当布水弯头和布水帽均为金属材质时，布水弯头12、直管16与布水帽13通过焊接连接。若布水弯头12、直管16和布水帽13为PP、PPS、PET等工程塑料材质时，布水弯头12、直管16与布水帽13一体成型。

布水帽13的底面设置有第一固定柱131，散流挡板14的顶面设置有第二固定柱141，弹性件15的两端分别通过第一固定柱131和第二固定柱141进行限位和固定。通过第一固定住131和第二固定柱141，使弹性件15的安装位置进行限定，并且使弹性件15的固定更为简单，可通过卡紧或者焊接。

布水弯头12底部设有呈喇叭状的布水帽13，散流挡板14顶面通过弹性件15与布水帽13底面固定。数个弹性件15分别与布水帽13的底面和散流挡板14的顶面固定连接。根据流体的附壁效应和流体力学原理，通过布水帽13有效抵消水流通过布水弯头12时产生的紊乱，使水流保持稳定。并且在布水弯头12与布水帽13之间设置直管16，通过直管16对水流的流向起到缓冲的作用，再通过布水帽13对水流进行分流，使布水更为均匀。

请参考图4和图5，一种布水装置，主水管21和数个如上述的布水器20，数个布水器20均匀排列在主水管21的两侧。主水管21两侧的布水器20间隔排列或并排排列。通过布水器20的间隔排列或并排排列，使主水管21两侧的布水量更为均匀，并通过布水器20的自身的结构具有调节流速的作用，可有效提高布水效率和布水质量。

上述方案中，蓄冷时，主水管内的水流向布水管11，通过布水弯头12，水通过布水弯头12端部与散流挡板14之间的间隙流向不同方向。通过散流挡板14上设置的弹性件15，当水流的流速过快时，弹性件15被冲击拉伸，散流挡板14与布水弯头12端部的间隙增大，使流出是水流的流速降低；当水流的流速变慢时，弹性件15回缩，散流挡板14与布水弯头12端部的间隙减小，使流出的水流的流速增大。通过弹性件15的自动调节，使散流挡板14流入的水流的流速保持相对稳定，提升布水效果。且布水装置的主水管一般分布有多个布水器，通过在散流挡板14上设置弹性件15，可自动调节各布水器的流速，使各个布水器的流速保持一致，使布水效果得到有效提升。

通过布水弯头12和布水帽13冲到散流挡板14的水流不均匀时，通常水流的外侧的流速较大，而水流内侧的流速较小，这时流速较大的挡板一侧受到得冲力较大，而对面一侧受到得冲击较小，这时受到较大冲击一侧的弹性件15会自动伸长使出口流速减小，而另一侧的弹性件15会自动回缩使出口流速变大，使流向四周的水流速趋向均匀，有利于提高布水效果。

最后应当说明的是，以上实施例仅用以说明本实用新型的技术方案，而非对本实用新型保护范围的限制，尽管参照较佳实施例对本实用新型作了详细地说明，本领域的普通技术人员应当理解，可以对本实用新型的技术方案进行修改或者等同替换，而不脱离本实用新型技术方案的实质和范围。