CN102465932B - 风扇组件 - Google Patents

Abstract

一种风扇组件包括环形喷嘴和用于产生主空气流的装置。喷嘴包括外壁和被外壁所围绕的内壁，该内壁限定具有孔轴线的孔。喷嘴还包括内部通道，位于内壁和外壁之间，且绕孔轴线延伸用于接收空气流，以及出气口，位于喷嘴的前部处或前部附近，用于发射空气流。喷嘴被配置为通过出气口沿远离孔轴线延伸的方向发射空气流。

Description

风扇组件

技术领域

本发明涉及一种风扇组件。特别是，但不排他，本发明涉及一种地面或桌上风扇组件，如桌扇，塔式风扇或落地风扇。

背景技术

传统的家用风扇通常包括安装为绕轴旋转的一套叶片或翼片，及旋转该套叶片以产生空气流的驱动装置。空气流的移动和循环创造“风冷”或微风，因此，由于热量通过对流和蒸发消散，用户体验了降温效果。叶片通常定位在笼子里，该笼子允许空气流通过罩，同时防止使用风扇时用户接触到旋转叶片。

US2,488,467描述了一种风扇，该风扇不使用带笼的叶片从风扇组件发射空气。反而，风扇组件包括基座，该基座容纳电机驱动的叶轮以将空气流抽吸进入基座，和连接到基座的一系列同心环形喷嘴，该环形喷嘴每一个包括环形出口，环形出口定位在风扇前部用于从风扇发射空气流。每一个喷嘴绕孔轴线延伸以限定一孔，喷嘴绕该孔延伸。

每一个喷嘴为翼型形状。翼型可以被认为具有位于喷嘴后部处的前缘和位于喷嘴前部处的后缘，和在前缘和后缘之间延伸的弦线。在US2,488,467中，每一个喷嘴的弦线平行于喷嘴的孔轴线。空气出口位于弦线上，且被布置为沿远离喷嘴且沿着弦线延伸的方向发射空气流。

发明内容

在第一方面，本发明提供了一种用于风扇组件的环形喷嘴，该喷嘴包括限定具有孔轴线的孔的内壁，内壁在保护孔轴线的平面中具有横截面轮廓，其为翼型表面的一部分的形状，该翼型具有前缘、喷嘴前部附近的后缘和在前缘和后缘之间延伸的弦线，弦线的至少部分相对孔轴线倾斜；内部通道，绕孔轴线延伸用于接收空气流；以及出气口，位于喷嘴的前部处或前部附近，用于发射空气流。

从环形喷嘴发射的空气流，后文中称为主空气流夹带喷嘴附近的空气，其由此作用为将主空气流和夹带的空气两者都提供给用户的空气放大器。夹带的空气在此处被称作辅助空气流。辅助空气流抽吸自围绕喷嘴的室内空间、区域或外部环境。该主空气流和夹带的辅助空气流汇合，以形成混合或总空气气流，或气流，从喷嘴16前部向前喷出。

优选地，翼型具有美国国家航空咨询委员会(NACA)翼型。翼型优选具有对称的4位数NACA翼型的形状，在这种情况下弦线可以是直的且弦线相对于孔轴线倾斜。然而，翼型可以具有弧形4位数NACA翼型、5位数NACA翼型、6位数NACA翼型或其它非对称翼型，在这种情况下弦线可以是弯曲的且只有部分弦线相对于孔轴线倾斜。外壁和内壁可以一起具有翼型的形状，但是外壁可以采用任何期望的形状。喷嘴优选地配置为使得主空气流被发射远离喷嘴的内壁。

通过相对孔轴线倾斜弦线的至少部分，或更优选的至少前部部分，主空气流从出气口射出所沿的方向可以被调整。例如，通过将弦线的至少部分沿从前缘向后缘延伸的方向朝向孔轴线倾斜，主空气流可以以向内成锥形的锥形形状朝向孔轴线发射。另一方面，通过将弦线的至少部分沿从前缘向后缘延伸的方向远离孔轴线倾斜，主空气流可以以向外成锥形的锥形形状远离孔轴线发射。

我们发现主空气流从喷嘴发射所沿的角度的变化可以改变主空气流对辅助空气流的夹带的程度，且由此改变由风扇组件产生的组合空气流的流率。本文中对组合空气流的流率或最大速度的绝对或相对值的参考是针对在三倍喷嘴的出气口直径的距离处记录的那些值。

不希望受限于任何理论，我们认为主空气流对辅助空气流的夹带的程度与从喷嘴发射的主空气流的外部分布的表面积大小相关。当主空气流向外成锥形或张开时，外部分布的表面积相对较高，促进主空气流和喷嘴周围的空气的混合且由此增加组合空气流的流率，相反，当主空气流向内成锥形时，外部分布的表面积相对较小，减少了主空气流对辅助空气流的夹带且从而降低了组合空气流的流率。

增加由喷嘴产生的组合空气流的流率具有降低组合空气流的最大速度的效果。这可以使得喷嘴适用于用于产生穿过房间或办公室的空气流动的风扇组件。另一方面，降低由喷嘴产生的组合空气流的流率具有增大组合空气流的最大速度的效果。这可以使得喷嘴适用于用于产生空气流以快速凉爽位于风扇前方的用户的台扇或其它桌上风扇。

所述至少部分弦线相对孔轴线倾斜的角度可以采用任何期望值，但是优选为在0到45°范围内的倾斜角度。

优选地，内部通道绕孔轴线延伸，且优选为环形形状。内部通道优选定位在喷嘴的内壁和外壁之间，且更优选由内壁和外壁限定。

出气口优选地绕孔轴线延伸。出气口大致为环形形状。例如，出气口可以是大致圆形形状，但是出气口可以采用任何期望的形状。替代地，出气口可以包括多个区段，这些区段绕孔轴线间隔开且每一个用于接收来自内部通道的空气流的相应部分。这些区段可以是直的、弧形的、成角度的或可以具有任何其它形状。

定位为与出气口相邻的内部通道的部分可以被成形为引导空气流通过出气口。内部通道的该部分可以被成形为使得主空气流被从出气口沿翼型的弦线延伸的方向发射。替代地，内部通道的该部分可以被成形为使得主空气流被从出气口沿相对弦线的至少部分倾斜的方向发射。这可以提供作为弦线相对于孔轴线倾斜的替代方式。例如，使得弦线沿从前缘到后缘延伸的方向倾斜远离孔轴线可能不期望地增大喷嘴的尺寸。通过使得主空气流从出气口沿相对于弦线倾斜的方向射出，同时布置弦线使得它平行于孔轴线或沿从前缘到后缘延伸的方向朝向孔轴线倾斜，组合空气流的流率的增大可以被实现而不会过度地增大喷嘴的尺寸。

由此，在第二方面，本发明提供了一种用于风扇组件的环形喷嘴，该喷嘴包括外壁和被外壁围绕的内壁，内壁限定具有孔轴线的孔，内壁在包含孔轴线的平面中具有横截面轮廓，该横截面轮廓为翼型表面的部分的形状，该翼型具有前缘、后缘和在前缘和后缘之间延伸的弦线，内部通道定位在内壁和外壁之间，且绕孔轴线延伸用于接收空气流；以及出气口，定位在后缘处或后缘附近，用于发射空气流，且其中喷嘴被配置为沿相对弦线的至少部分倾斜的方向发射空气流。在所述弦线的至少部分和空气流从出气口发射所沿的方向之间所夹的角度可以采取任何值，但是优选在0到45°范围。如上所述，弦线可以是弯曲的，且从而在弦线和空气流从出气口发射所沿的方向之间所夹的角度可以沿着弦线变化。取决于弦线的形状，弦线的仅一部分可以相对于空气流从出气口发射所沿的方向倾斜，或基本上全部弦线可以相对于空气流从出气口发射所沿的方向倾斜。

如上所述，弦线可以沿从前缘到后缘延伸的方向朝向或远离孔轴线倾斜。在喷嘴适用于台扇的部件的实施例中，弦线的至少部分相对孔轴线倾斜，从而内壁的大部分朝向孔轴线成锥形。

喷嘴内壁所遵循的翼型形状优选使得内壁包括与后缘相邻的前部区段和与前缘相邻的后部区段。内壁的前部区段相对孔轴线的倾斜角度优选在0到45°范围内。取决于喷嘴的形状，内壁的前部区段相对孔轴线的倾斜角度可以相对较窄，在一个实施例中该倾斜角度在0到5°范围内。内壁的前部区段优选具有大致锥形的形状。

喷嘴内壁所遵循的翼型形状优选使得前部区段沿远离孔轴线延伸的方向从后部区段延伸到出气口。

如上所述，为了增加由喷嘴产生的组合空气流的流率，主空气流可以以向外成锥形的锥形形状发射远离孔轴线。由此，在第三方面，本发明提供了一种用于风扇组件的环形喷嘴，该喷嘴包括外壁和被外壁所围绕的内壁，该内壁限定具有孔轴线的孔；内部通道，位于内壁和外壁之间，且绕孔轴线延伸用于接收空气流；以及出气口，位于喷嘴的前部处或前部附近，其中喷嘴被配置为口沿远离孔轴线延伸的方向发射空气流。

在孔轴线和空气流从出气口发射所沿的方向之间所夹的角度可以采取任何值，但是优选在0到45°范围内。在孔轴线和空气流从出气口发射所沿的方向之间所夹的角度可以绕孔轴线大致恒定。替代地，在孔轴线和空气流从出气口发射所沿的方向之间所夹的角度可以绕该轴线变化。通过绕轴线改变在孔轴线和空气流从出气口发射所沿的方向之间所夹的角度，由喷嘴产生的气流可以具有非圆柱形或非截头锥形的分布而不会显著改变喷嘴外表面的尺寸或形状。例如，角度可以绕孔轴线在至少一个最大值和至少一个最小值之间变化。角度可以绕孔轴线在多个最大值和多个最小值之间变化。最大值和最小值可以绕孔轴线规则地或不规则地间隔开。

角度可以在喷嘴的上极点和下极点中的至少一个处或至少一个附近为最小值。将最小值定位在这些极点中的一个或两者可以“扁平”由喷嘴产生的气流的分布的上下极点，从而空气流具有椭圆形而不是圆形的分布。空气流的分布优选还通过将最大值定位在喷嘴的每一个侧极点处或附近来加宽。这种空气流分布的扁平或加宽可使得喷嘴特别适合用于在室内、办公室或其他环境中将冷却的空气流同时输送至多个邻近风扇组件的用户的台扇。角度可以绕孔轴线连续地变化。

如上所述，定位为与出气口相邻的内部通道的部分可以被成形为传输空气流到出气口，使得主空气流沿上述方向从出气口射出。为了便于制造，内部通道可包括空气槽道用于引导主空气流穿过出气口。在空气流要被沿平行于孔轴线的方向发射的情况下，空气槽道可以大致为管状或圆柱形，且可以在孔轴线上居中。替代地，在空气流要被沿相对孔轴线成角度的方向发射的情况下，空气槽道可以具有会聚或发射的形状。换句话说，空气槽道可以在垂直于孔轴线的平面中具有横截面面积，且该横截面面积沿着孔轴线变化。例如，横截面面积可以朝向出气口增大。空气槽道可以沿远离或朝向孔轴线延伸的方向朝向出气口延伸。

出气口可以定位在翼型的后缘处或后缘附近。出气口可以定位在翼型的弦线上。替代地，出气口可以从翼型的弦线间隔开。这可以允许空气流从出气口发射所沿的方向更倾斜远离孔轴线。在第五方面，本发明提供了一种用于风扇组件的环形喷嘴，该喷嘴包括内壁，限定具有孔轴线的孔，内壁在包含孔轴线的平面中具有横截面轮廓，该横截面轮廓为翼型表面的部分的形状，该翼型具有前缘、喷嘴前部附近的后缘和在前缘和后缘之间延伸的弦线，内部通道定位在内壁和外壁之间，且绕孔轴线延伸用于接收空气流；以及出气口，定位在后缘处或后缘附近，且从弦线间隔开，用于发射空气流远离喷嘴的内壁。弦线优选定位在出气口和孔轴线之间，但是出气口可以定位在弦线和孔轴线之间。

在第六方面，本发明提供了一种用于风扇组件的环形喷嘴，该喷嘴包括外壁和被外壁围绕的内壁，内壁限定具有孔轴线的孔，内壁在包含孔轴线的平面中具有横截面轮廓，该横截面轮廓为翼型表面的部分的形状，该翼型具有前缘和喷嘴前部附近的后缘，内部通道定位在内壁和外壁之间，且绕孔轴线延伸用于接收空气流；以及出气口，定位在后缘处或后缘附近，用于沿相对孔轴线倾斜的方向发射空气流。

在第七方面，本发明提供了一种风扇组件，其包括用于产生空气流的装置和如上所述用于发射空气流的喷嘴。

该用于产生空气流的装置优选包括由电机驱动的叶轮。该电机优选为可变速电机，更优选为DC电机，具有可由用户在最大和最小值之间选择的速度。这可以允许用户按期望改变由风扇组件产生的组合空气流的流率，且从而在本发明的第八方面，提供了一种风扇组件，该风扇组件包括可变速马达驱动的叶轮，用于产生空气流，和用于发射空气流的喷嘴，该喷嘴包括内壁，限定具有孔轴线的孔，内壁在包含孔轴线的平面中具有横截面轮廓，该横截面轮廓为翼型表面的部分的形状，该翼型具有前缘、后缘和在前缘和后缘之间延伸的弦线，内部通道绕孔轴线延伸用于接收空气流；以及出气口，定位在后缘处或后缘附近用于发射空气流。

以上结合本发明的第一方面所描述的特征可被等同地应用于本发明的第二到第八方面中的任一个，反之亦然。

附图说明

现在将参考附图仅通过举例的方式描述本发明的优选特征，在附图中：

图1是风扇组件的第一实施例的前透视图；

图2是图1中的风扇组件的前视图；

图3是沿图2中A-A线截取的侧截面视图；

图4(a)是图3的部分的放大视图，且图4(b)是在图4(a)中标出的Z区域的放大视图；

图5是风扇组件的第二实施例的前透视图；

图6是图5中的风扇组件的前视图；

图7是沿图6中A-A线截取的侧截面视图；

图8(a)是图7的部分的放大视图，且图8(b)是在图8(a)中标出的Z区域的放大视图；

图9是风扇组件的第三实施例的前透视图；

图10是图9中的风扇组件的前视图；

图11是沿图10中A-A线截取的侧截面视图；

图12(a)是图11的部分的放大视图，且图12(b)是在图12(a)中标出的Z区域的放大视图；

图13是风扇组件的第四实施例的前透视图；

图14是图13中的风扇组件的前视图；

图15是沿图14中A-A线截取的侧截面视图；以及

图16(a)是图15的部分的放大视图，且图16(b)是在图16(a)中标出的Z区域的放大视图。

具体实施方式

图1和2是风扇组件10的第一实施例的外部视图。该风扇组件10包括体部12以及环形喷嘴16，体部12包括进气口14，其中主空气流穿过进气口14进入风扇组件10，而喷嘴16安装在体部12上，且其包括出气口18，用于从风扇组件10喷射出主空气流。

体部12包括基本圆柱形的主体部部分20，其安装在基本圆柱形的下体部部分22上。该主体部部分20以及下体部部分22优选地包括基本相同的外径，以使得上体部部分20的外表面基本和下体部部分22的外表面平齐。在该实施例中，体部12的高度范围为从100至300mm，且其直径的范围为从100至200mm。

主体部部分20包括进气口14，主空气流穿过该进气口进入风扇组件10。在该实施例中，进气口14包括形成在主体部部分20中的开口阵列。可替换地，进气口14可包括一个或多个格栅或网格，其被安装在形成于主体部部分20内的窗口部内。主体部部分20在其上端敞开(如图所示)，以提供出气口23(在图3中示出)，主空气流穿过该出气口排出体部12。

主体部部分20可相对于下体部部分22倾斜，以调整主空气流被从风扇组件10中喷射出的方向。示例性地，下体部部分22的上表面以及主体部部分20的下表面可设置有互相连接的特征结构部，这些特征结构部允许主体部部分20相对于下体部部分22运动，同时阻止主体部部分20从下体部部分22升起。示例性地，下体部部分22以及主体部部分20可包括互锁的L形构件。

下体部部分22包括风扇组件10的用户界面。该用户界面包括让用户控制风扇组件的各种功能的拨盘28，多个用户可操作按钮24、26，以及连接至按钮24、26以及拨盘28的用户界面控制电路30。下体部部分22被安装在基底32上，基底32用于和该风扇组件10所处的表面相接合。

图3示出了通过风扇组件10的截面图。下体部部分22容纳有主控制电路，主控制电路总体地以附图标记34示出，其被连接至用户界面控制电路30。响应按钮24、26以及拨盘28的操作，用户界面控制电路30被布置为将合适的信号传输至主控制电路34，以控制风扇组件10的各种运行。

下体部部分22也容纳有由附图标记36总体地示出的机构，用于使下体部部分22相对于基底32摆动。摆动机构36的运行被主控制电路34响应于按钮26的用户操作而控制。下体部部分22相对于基底32的每一次摆动周期的范围优选地在60°至120°，且在该实施例中为约80°。在该实施例中，摆动机构36被布置为实施每分钟约3至5次的摆动循环。用于为风扇组件10提供电力的主电源电缆38延伸穿过形成于基底32内的开孔。电缆38被连接至插座(未示出)，以和主电源相连接。

主体部部分20容纳有叶轮40，以抽吸主空气流经过进气口14并进入体部12内。优选，叶轮40为混流叶轮。叶轮40连接到旋转轴42，该轴自电机44向外延伸。在该实施例中，电机44为DC无刷电机，其速度可被主控制电路34响应于拨盘28的用户操作进行变动。电机44的最大速度优选地在5000至10000rpm的范围内。电机44被容纳在电机桶内，该桶包括连接到下部部分48的上部部分46。电机桶的上部部分46包括扩散器50，该扩散器为具有螺旋叶片的静态盘形式。

电机桶位于大体为截头锥形的叶轮壳体52内，且被安装在其上。叶轮壳体52继而被安装在多个(在此示例中为3个)角度间隔开的支撑部54上，所述支撑部位于基座12的主体部部分20内，且被连接至该主体部部分。叶轮40以及叶轮壳体52被成形为使得叶轮40和叶轮壳体52的内表面紧密靠近，但不发生接触。大致呈环形入口构件56连接到叶轮壳体52的底部，以引导主空气流进入叶轮壳体52中。电缆58从主控制电路34穿过形成于主体部部分20以及体部12的下体部部分22内以及位于叶轮壳体52和电机桶内的开孔，到达电机44。

优选地，体部12包括吸音泡沫材料，以降低由体部12发出的噪音。在该实施例中，体部12的主体部部分20包括位于空气进气口14之下的第一泡沫材料构件60，以及位于电机桶内的第二环状泡沫材料构件62。

可挠式密封部件64被安装到叶轮壳体52。可挠式密封部件阻止空气从叶轮壳体52的外表面周围流至入口构件56。密封构件64优选地包括环状唇形密封件，其优先地由橡胶制成。密封构件64还包括导向部分，其为套管形式，以将电缆58引导至电机44。

返回到图1和2，喷嘴16具有环形形状。喷嘴16包括外壁70和在喷嘴16的后部处连接到外壁70的内壁72。外壁70可以与内壁72是一体的。替代地，外壁70和内壁72可以是在喷嘴16的后部处，例如使用粘接剂，连接的独立壁。作为另一替代例，喷嘴16可以包括多个连接到一起的环形区段，每一个区段包括外壁70和内壁72中的至少一个的一部分。内壁72绕中心孔轴线X延伸以限定喷嘴16的孔74。孔74具有大致圆形的横截面，其直径沿孔轴线X从喷嘴16的后端76到喷嘴16的前端78改变。

特别参考图3和4(a)，至少内壁72在包含孔轴线X的平面中具有横截面轮廓，其为翼型表面的一部分的形状。在该例子中，外壁和内壁70，72都是翼型形状，在该例子中为对称的四位数NACA翼型(four-digitNACAairfoil)。翼型具有在喷嘴16的后端76处的前缘80，在喷嘴16的后端78处的后缘82，以及在前缘80和后缘82之间延伸的弦线C₁。在该实施例中，弦线C₁平行于孔轴线X，且从而喷嘴16的内壁72的大部分远离孔轴线X成锥形。在该实施例中，内壁72具有前部区段84，86和后部区段88，其中前部区段84，86远离孔轴线X成锥形，后部区段88朝向孔轴线X成锥形。前部区段具有前部部分84和后部部分86，其中前部部分84的截面为大致锥形，而后部部分86的截面弯曲，且后部部分86在前部部分84和后部区段88之间延伸。

喷嘴16包括基底90，其被连接至体部12的主体部部分20的开口上端，且包括用于接收来自体部12的主空气流的开口下端。基底90被成形为将主空气流传递进入喷嘴16的环形内通道92内。喷嘴16的外壁70和内壁72一起限定该内部通道90，其绕孔轴线X延伸。喷嘴16的出气口18定位在该喷嘴16的前端78处，且位于翼型的弦线C₁上。出气口18优选为环形槽的形式。该槽优选为圆形形状且定位在垂直于孔轴线X的平面中。该槽优选具有相对不变的宽度，所述宽度在0.5至5mm的范围内。在该示例中，出气口18具有约1mm的宽度。

如图4(b)所示，内部通道92包括窄空气槽道94用于引导主空气流穿过出气口18。空气槽道94为管状形状，且位于翼型的弦线C₁上。空气槽道94的宽度与出气口18的宽度相同。当在包含喷嘴16的孔轴线X的平面中观察时，空气槽道94沿方向D₁(在图4(b)中示出)延伸，该方向平行于翼型的弦线C₁，并大致与其共线，从而主空气流沿方向D₁穿过出气口18发射。

为了操作风扇组件10，用户可按下用户界面中的用户按钮24。用户界面控制电路30将该动作通讯至主控制电路34，响应于该动作，主控制电路34促动电机44，以旋转叶轮40。叶轮40的旋转导致主空气流经过进气口14被吸入体部12内。用户可通过操控用户界面的拨盘28来控制电机44的速度，且由此控制空气通过进气口14被吸入体部12内的速率。根据电机44的速度，由叶轮40产生主空气流可能在每秒10到30升之间。主空气流顺序地穿过叶轮壳体52以及位于主体部20的开口上端处的空气出口23，以进入喷嘴16的内部通道92。体部12的空气出口23处的主空气流的压力可为至少150Pa，且优选地在从250Pa至1.5kPa的范围内。

在喷嘴16的内部通道92内，主空气流被分成两股空气流，其沿相反的方向环绕喷嘴16的孔74行进。当空气流动经过内部通道88时，空气通过出气口18被喷出。当在穿过且包含孔轴线X的平面中观察时，主空气流沿方向D₁穿过出气口18发射。主空气流从出气口18的发射导致通过从外部环境特别是喷嘴16周围的区域夹带而产生辅助空气流。该辅助空气流和主空气流汇合，以产生混合或总空气气流，或气流，从喷嘴16向前喷出。

参考图5到8，现在将描述风扇组件100的第二实施例。类似于第一实施例，该风扇组件100包括体部12以及环形喷嘴102，体部12包括进气口14，其中主空气流穿过进气口14进入风扇组件10，而喷嘴102安装在体部12上，且其包括出气口104，用于从风扇组件10喷射出主空气流。风扇组件100的基座12与风扇组件10的基座12相同，且从而将不再次描述。

喷嘴102具有与风扇组件10的喷嘴16大致相同的形状。更具体地，喷嘴102包括外壁106和在喷嘴102的后部处连接到外壁106的内壁108。内壁108绕中心孔轴线X延伸以限定喷嘴102的孔110。孔110具有大致圆形的横截面，其直径沿孔轴线X从喷嘴102的后端112到喷嘴102的前端114改变。

特别参考图7和8(a)，至少内壁108在包含孔轴线X的平面中具有横截面轮廓，其为翼型表面的一部分的形状。在该实例中，内壁和外壁106，108为翼型形状，在该实例中为对称的四位数NACA翼型，其大致与喷嘴16的翼型的形状相同。翼型具有在喷嘴102的后端112处的前缘116，在喷嘴102的后端114处的后缘118，以及在前缘116和后缘118之间延伸的弦线C₂。在该实施例中，弦线C₂平行于孔轴线X，且从而喷嘴102的内壁108的大部分远离孔轴线X成锥形。在该实施例中，内壁102具有前部区段120，122和后部区段124，其中前部区段84，86远离孔轴线X成锥形，后部区段88朝向孔轴线X成锥形。前部区段具有前部部分120和后部部分122，其中前部部分120的截面为大致锥形，而后部部分86的截面弯曲，且后部部分86在前部部分84和后部区段124之间延伸。在该实施例中，内壁108的前部部分120和孔轴线X之间所对的角度为约16°。

喷嘴102包括基底126，其被连接至体部12的主体部部分20的开口上端，且包括用于接收来自体部12的主空气流的开口下端。基底126被成形为将主空气流传递进入喷嘴102的环形内通道128内。喷嘴102的外壁106和内壁108一起限定该内部通道128，其绕孔轴线X延伸。内部通道128的形状和体积与喷嘴16的内部通道92的形状和体积大致相同。

喷嘴102的出气口104定位在该喷嘴102的前端114处，且位于翼型的后缘118处。出气口104优选为环形槽的形式。该槽优选为圆形形状且定位在垂直于孔轴线X的平面中。该槽优选具有相对不变的宽度，所述宽度在0.5至5mm的范围内。在该示例中，出气口104具有约1mm的宽度。出气口104的直径与出气口18的直径大致相同。

如图8(b)所示，内部通道128包括空气槽道130用于引导主空气流穿过出气口104。空气槽道130的宽度与出气口104的宽度大致相同。在该实施例中，空气槽道130沿远离孔轴线X延伸的方向D₂朝向出气口104延伸，从而空气槽道130相对翼型的弦线C₂以及相对于喷嘴102的孔轴线X倾斜。空气槽道130的形状为使得空气槽道130的横截面面积(在垂直于孔轴线X的平面中观察时)朝向出气口104增大。

孔轴线X或弦线C₂相对方向D₂的倾斜角度θ₂可以采用任何值。该角度优选为在0到45°范围。在该实施例中，θ₂的角度绕孔轴线X大致恒定，且为约16°。空气槽道130相对于孔轴线X的倾斜由此与内壁108的前部部分120相对于孔轴线X的倾斜大致相同。

主空气流由此沿相对翼型的弦线C₂以及相对于喷嘴102的孔轴线X倾斜的方向D₂从喷嘴102射出。主空气流还发射远离喷嘴104的内壁108。通过调整空气槽道130的形状使得空气槽道130延伸远离孔轴线X，由风扇组件100产生的组合空气流的流率(flowrate)对于给定流率的主空气流与风扇组件10产生的组合空气流的流率相比可以增大。不希望受限于任何理论，我们认为这是由于从风扇组件100射出的主空气流的外部分布的较大表面积。在该第二实施例中，主空气流大致以向外成锥形的锥形体形状从喷嘴102发射。该增加的表面积促进主空气流与喷嘴102周围空气的混合，增加了主空气流对辅助空气流的夹带，且由此增加了组合空气流的流率。

参考图9到12，现在将描述风扇组件200的第三实施例。类似于第一和第二实施例，该风扇组件200包括体部12以及环形喷嘴202，体部12包括进气口14，其中主空气流穿过进气口14进入风扇组件10，而喷嘴202安装在体部12上，且其包括出气口204，用于从风扇组件10喷射出主空气流。风扇组件200的基座12与风扇组件10的基座12相同，且从而将不再次描述。

喷嘴202具有稍稍不同于上述喷嘴16和102的形状。类似于喷嘴16和102，喷嘴202包括外壁206和在喷嘴202的后部处连接到外壁206的内壁208。内壁208绕中心孔轴线X延伸以限定喷嘴202的孔210。孔210具有大致圆形的横截面，其直径沿孔轴线X从喷嘴202的后端212到喷嘴202的前端214改变。

特别参考图11和12(a)，至少内壁208在包含孔轴线X的平面中具有横截面轮廓，其为翼型表面的一部分的形状。在该例子中，外壁和内壁206，208都是翼型形状，在该例子中为对称的四位数NACA翼型(four-digitNACAairfoil)。翼型具有在喷嘴202的后端212处的前缘216，在喷嘴202的后端214处的后缘218，以及在前缘216和后缘218之间延伸的弦线C₃。

弦线C₃相对于孔轴线X倾斜。在弦线C₃和孔轴线X之间所夹的角度可以采取任何值。该值优选为在0到45°范围。在该实施例中，弦线C₃沿从前缘216到后缘218延伸的方向，并以约16°的角度朝向孔轴线X倾斜。结果是喷嘴202的内壁208的大部分朝向孔轴线X成锥形。在该实施例中，内壁202具有前部区段220和后部区段222，224，其中前部区段202远离孔轴线X成锥形，后部区段222，224朝向孔轴线X成锥形。前部区段220大致为锥形截面，且在内壁208的前部部分220和孔轴线X之间所夹的角度在0到5°范围。

如上所述，喷嘴202包括基底226，其被连接至体部12的主体部部分20的开口上端，且包括用于接收来自体部12的主空气流的开口下端。基底226被成形为将主空气流传递进入喷嘴202的环形内通道228内。喷嘴202的外壁206和内壁208一起限定该内部通道228，其绕孔轴线X延伸。内部通道228的体积大致与第一和第二实施例的喷嘴16和102的内部通道92和128的体积相同。

喷嘴202的出气口204定位在该喷嘴202的前端214处，且位于翼型的后缘218处。出气口204优选为环形槽的形式。该槽优选为圆形形状且定位在垂直于孔轴线X的平面中。该槽优选具有相对不变的宽度，所述宽度在0.5至5mm的范围内。在该示例中，出气口204具有约1mm的宽度。出气口204的直径与第一和第二实施例的出气口18，104的直径大致相同。

如图12(b)所示，内部通道228包括空气槽道230用于引导主空气流穿过出气口204。空气槽道230的宽度与出气口204的宽度大致相同。然而，在该实施例中，空气槽道230为大致管状形状，且沿大致平行于孔轴线X延伸的方向D₃延伸到出气口204。空气槽道230相对于翼型的弦线C₃倾斜。在该实施例中，弦线C₃相对于方向D₃(主空气流沿该方向穿过出气口204射出)的倾斜角度θ₃绕孔轴线X大致恒定，且约为16°。

空气槽道230远离翼型的弦线C₃的倾斜由此导致空气流大致以圆柱形形状从喷嘴202的前端214发射，但仍发射远离喷嘴202的内壁208。另一方面，如果使得空气槽道230以类似于喷嘴16的空气槽道94的方式布置，即沿着翼型的弦线C₃的方向延伸，空气流将大致以向内成锥形的锥形形状从喷嘴202的前端213射出。作为主空气流的外部分布的增大的表面积(这通过空气槽道230远离翼型的弦线C₃的倾斜所产生)的结果，由风扇组件200产生的组合空气流的流率可以增大。

参考图13到16，现在将描述风扇组件300的第四实施例。类似于第一到第三实施例，该风扇组件300包括体部12以及环形喷嘴302，体部12包括进气口14，其中主空气流穿过进气口14进入风扇组件10，而喷嘴302安装在体部12上，且其包括出气口304，用于从风扇组件10喷射出主空气流。风扇组件300的基座12与风扇组件10的基座12相同，且从而将不再次描述。

喷嘴302具有与风扇组件200的喷嘴202相似的形状。喷嘴302包括外壁306和在喷嘴302的后部处连接到外壁306的内壁308。内壁308绕中心孔轴线X延伸以限定喷嘴302的孔310。孔310具有大致圆形的横截面，其直径沿孔轴线X从喷嘴302的后端312到喷嘴302的前端314改变。

特别参考图15和16(a)，至少内壁308在包含孔轴线X的平面中具有横截面轮廓，其为翼型表面的一部分的形状。在该例子中，外壁和内壁306，308都是翼型形状，在该例子中为对称的四位数NACA翼型(four-digitNACAairfoil)。

翼型具有在喷嘴302的后端312处的前缘316，在喷嘴302的后端314处的后缘318，以及在前缘316和后缘318之间延伸的弦线C₄。如第三实施例，弦线C₄相对于孔轴线X倾斜。同样地，在该实施例中，弦线C₃沿从前缘316到后缘318延伸的方向，并以约16°的角度朝向孔轴线X倾斜。由此，同样地，喷嘴302的内壁308的大部分朝向孔轴线X成锥形。在该实施例中，内壁302具有前部区段320和后部区段322，324，其中前部区段202远离孔轴线X成锥形，后部区段222，224朝向孔轴线X成锥形。前部区段320大致为锥形截面，且在内壁308的前部部分320和孔轴线X之间所夹的角度在0到5°范围。

如上所述，喷嘴302包括基底326，其被连接至体部12的主体部部分20的开口上端，且包括用于接收来自体部12的主空气流的开口下端。基底326被成形为将主空气流传递进入喷嘴302的环形内通道328内。喷嘴302的外壁306和内壁308一起限定该内部通道328，其绕孔轴线X延伸。内部通道328的尺寸和体积与喷嘴200的内部通道228的体积大致相同。

喷嘴302的出气口304定位在该喷嘴302的前端314处，且位于翼型的后缘318处。出气口304优选为环形槽的形式。该槽优选为圆形形状且定位在垂直于孔轴线X的平面中。该槽优选具有相对不变的宽度，所述宽度在0.5至5mm的范围内。在该示例中，出气口304具有约1mm的宽度。出气口304的直径与第一到第三实施例的出气口18，104，204的直径大致相同。

如图16(b)所示，内部通道328包括空气槽道330用于引导主空气流穿过出气口304。空气槽道330的宽度与出气口304的宽度大致相同。然而，在第四实施例中，类似于第二实施例，空气槽道330沿远离孔轴线X和弦线C₄两者延伸的方向D₄延伸到出气口304。在该实施例中，孔轴线X相对方向D₄(空气流沿该方向通过出气口304射出)的倾斜角度不同于弦线C₄相对于方向D₄的倾斜角度。在该实施例中，弦线C₄相对于方向D₄(主空气流沿该方向通过出气口304射出)的倾斜角度θ₄绕孔轴线大致恒定，且为约32°，而由于弦线C₄相对于孔轴线X的倾斜，孔轴线X相对方向D₄的倾斜角度为约16°。此外，由于弦线C₄相对于方向D₄(空气槽道330沿该方向朝向出气口304延伸)的倾斜角度θ₄的相对较大的值，出气口304从弦线C₄间隔开。同样地，主空气流发射远离喷嘴304的内壁308。

空气槽道330远离弦线的增大的倾斜(与第三实施例相比)由此导致空气流大致以向外张开的锥形形状从喷嘴302的前端314发射，如在第二实施例中那样。作为主空气流的外部分布的增大的表面积(这通过空气槽道330远离孔轴线X的倾斜所产生)的结果，由风扇组件300产生的组合空气流的流率与由风扇组件200产生的组合空气流相比可以增大。

Claims (21)

1.一种用于风扇组件的环形喷嘴，该喷嘴包括：

外壁和被外壁所围绕的内壁，该内壁限定具有孔轴线的孔；

内部通道，位于内壁和外壁之间，且绕孔轴线延伸用于接收空气流；以及

出气口，位于喷嘴的前部处或前部附近，用于沿远离孔轴线延伸的方向发射空气流，使得空气流以向外成锥形的锥形形状从喷嘴发射。

2.如权利要求1所述的喷嘴，其特征在于，内壁在包含孔轴线的平面中具有横截面轮廓，该横截面轮廓为翼型表面的一部分的形状。

3.如权利要求2所述的喷嘴，其特征在于，内壁包括前部区段和后部区段，且其中内壁的前部部分具有大致锥形的形状。

4.如权利要求3所述的喷嘴，其特征在于，内壁的前部区段相对孔轴线的倾斜角度在0和45°之间。

5.如权利要求2所述的喷嘴，其特征在于，所述翼型具有NACA翼型的形状。

6.如权利要求2所述的喷嘴，其特征在于，所述翼型具有前缘、后缘和在前缘和后缘之间延伸的弦线，且其中出气口定位在翼型的后缘处或后缘附近。

7.如权利要求1所述的喷嘴，其特征在于，在孔轴线和空气流穿过出气口射出所沿的方向之间所夹的角度在0和45°之间。

8.如权利要求1所述的喷嘴，其特征在于，出气口绕孔轴线延伸。

9.如权利要求8所述的喷嘴，其特征在于，出气口为大致环形形状。

10.如前述权利要求中任一项所述的喷嘴，其特征在于，内部通道包括朝向出气口延伸的空气槽道。

11.如权利要求10所述的喷嘴，其特征在于，空气槽道相对孔轴线倾斜。

12.如权利要求10所述的喷嘴，其特征在于，空气槽道具有会聚的形状。

13.如权利要求10所述的喷嘴，其特征在于，在空气槽道和孔轴线之间所夹的角度在0到45°范围内。

14.如权利要求1到9中任一项所述的喷嘴，其特征在于，内壁的大部分朝向孔轴线成锥形。

15.如权利要求1到9中任一项所述的喷嘴，其特征在于，在孔轴线和空气流穿过出气口射出所沿的方向之间所夹的角度绕孔轴线基本恒定。

16.如权利要求1到9中任一项所述的喷嘴，其特征在于，在孔轴线和空气流穿过出气口射出所沿的方向之间所夹的角度绕孔轴线变化。

17.如权利要求16所述的喷嘴，其特征在于，在孔轴线和空气流穿过出气口射出所沿的方向之间所夹的角度绕孔轴线在至少一个最大值和至少一个最小值之间变化。

18.如权利要求16所述的喷嘴，其特征在于，在孔轴线和空气流穿过出气口射出所沿的方向之间所夹的角度绕孔轴线在多个最大值和多个最小值之间变化。

19.如权利要求18所述的喷嘴，其特征在于，所述最大值和最小值绕孔轴线规则地间隔开。

20.如权利要求18所述的喷嘴，其特征在于，所述角度在喷嘴的上极点和下极点中的至少一个处或至少一个附近为最小值。

21.一种风扇组件，包括用于产生主空气流的装置和环形喷嘴，该环形喷嘴包括：

外壁和被外壁所围绕的内壁，该内壁限定具有孔轴线的孔；

内部通道，位于内壁和外壁之间，且绕孔轴线延伸用于接收空气流；以及

出气口，位于喷嘴的前部处或前部附近，用于发射空气流，其中喷嘴被配置为通过出气口沿远离孔轴线延伸的方向发射空气流，使得空气流以向外成锥形的锥形形状从喷嘴发射。