CN104033361A - 风扇 - Google Patents

Abstract

一种风扇，它包括喷嘴和用于产生通过喷嘴的气流的装置，所述喷嘴包括内部通道、排气口、第一引导表面和柯恩达表面，所述柯恩达表面位于排气口的下方并与排气口相隔一定的间距，所述第一引导表面位于排气口与柯恩达表面之间，所述排气口被设置为引导气流流过第一引导表面和柯恩达表面。

Description

风扇

技术领域

本发明涉及一种风扇。特别地，但不是排除性地，本发明涉及一种家用风扇，如家用台扇，用于增加室内、办公室和其它环境中的空气循环和空气流动。

背景技术

传统的家用风扇通常包括马达和由马达驱动进行旋转运动的一组叶片或叶轮。该组叶片通常位于笼子内，该笼子允许气流穿过，然而却阻止人体接触到旋转的叶片。但是在某些情况下，该种风扇还存在着人体触及到该组旋转叶片的风险。

2009年5月6日公开号为CN 101424279A的中国专利申请（申请号：200810177844.8）公开了一种没有外露叶片的风扇，所述风扇包括基座和设置于基座上的喷嘴，所述基座包括具有空气入口的外壳和位于所述外壳内的用于产生通过所述喷嘴的气流的装置，所述喷嘴包括用于接收气流的内部通道、用于发射气流的排气口和紧邻排气口设置的柯恩达表面，所述排气口被设置成引导气流流过该柯恩达表面，所述喷嘴限定开口，所述风扇外部的空气被从排气口所发射的气流卷吸通过所述开口。

该种风扇的排气口所发射的气流在其出口处的速度很快，容易与紧邻排气口设置的柯恩达表面发生剧烈摩擦并产生较大的噪音。

发明内容

本发明的目的是要提供一种改进的风扇。该种风扇，其特征在于，所述风扇包括喷嘴和用于产生通过所述喷嘴的气流的装置，所述喷嘴包括用于接受气流的内部通道、用于发射气流的排气口、第一引导表面和柯恩达表面，所述柯恩达表面位于所述排气口的下方并与所述排气口相隔一定的间距，所述第一引导表面位于所述排气口与所述柯恩达表面之间，所述排气口被设置为引导气流流过所述第一引导表面和所述柯恩达表面。

有利地，通过这种结构，不需要带叶片的风扇就能产生气流并形成冷却效果。从排气口所发射的气流首先流过第一引导表面，当气流流经第一引导表面时，气流的断面不断扩大，气流的流量沿程增大，而气流的流速不断降低，并使气流成形或成型。然后，气流再流向柯恩达表面，而这时的气流是流速较低的成形了的气流，而这样的气流在流经柯恩达表面时就不容易发生剧烈的摩擦，有利于降低气流在柯恩达表面上所产生的噪音和损耗。另外，气流流经柯恩达表面时呈现柯恩达效应，气流倾向于紧靠表面流动，几乎是贴在表面上或抱住该表面流动，柯恩达表面的存在有利于气流的放大，有利于使气流具有较低的紊流且具有线性气流分布的优点。再者，与所述排气口相隔一定的间距的凸起的柯恩达表面能从风扇的正面遮盖排气口，有利于提高喷嘴的美观。

优选地，所述柯恩达表面包括扩散部。所述扩散部有利于增强风扇的放大性能并使得气流在表面上所产生的噪声和摩擦损失最小化。所述柯恩达表面与所述排气口相隔的间距通常位于8mm至35mm之间，优选地位于10mm至30mm之间。

优选地，所述喷嘴还包括位于所述柯恩达表面下方并紧邻所述柯恩达表面的第二引导表面。第二引导表面的存在，有利于使发散气流成形或成型，有利于增加使用者感受到的凉爽感觉。

所述风扇可以限定开口，来自风扇外部的部分空气可以被从排气口所发射的气流卷吸通过所述开口。优选，所述喷嘴限定开口。所述喷嘴的高度优选地介于200mm至800mm之间，更优选地介于250mm至500mm之间。

在一个优选的实施例中，所述喷嘴绕一轴线延伸，以限定一开口，来自风扇外部的空气被从所述排气口发射的气流卷吸通过所述开口，并且所述扩散部呈锥形地远离所述轴线。

优选地，所述第一引导表面与所述轴线之间所夹的角度位于0°至20°之间。

优选地，所述第二引导表面与所述轴线之间所夹的角度位于0°至10°之间。

所述排气口优选地为缝隙状排气口。所述排气口在其出口处的宽度通常位于0.5mm至10mm之间，优选地位于1mm至5mm之间。

所述用于产生通过所述喷嘴的气流的装置优选包括马达和由所述马达驱动的叶轮。所述马达可以是交流马达，也可以是直流无刷马达；所述叶轮可以是离心叶轮，也可以是混流叶轮，优选地为混流叶轮。所述叶轮的转速通常位于800rpm至7500rpm之间，优选地位于1200rpm至6500rpm之间。

附图说明

现在参照附图说明本发明的实施方式，在附图中。

图l是本发明的风扇的正面示意图。

图2是图l所示风扇的局部透视图。

图3是图1所示风扇沿A—A线方向的局部侧剖视图。

图4是图1所示风扇的详细的放大局部侧剖视图。

图5是从图3的F方向观察并沿图3的B—B线截取的风扇的截面图。

具体实施方式

图l显示了从装置前方观察的风扇l00的例子。风扇l00包括限定了中央开口2的环形喷嘴l。参见图2和图3，喷嘴l包括内部通道10、排气口12、紧邻排气口12的引导表面50和紧邻引导表面50的柯恩达表面14，柯恩达表面14包括扩散部，该扩散部包括扩散表面141。引导表面50和柯恩达表面14布置为使得从排气口12排出的气流先流过引导表面50、再流过柯恩达表面14。喷嘴l连接到基座16并被该基座支承，该基座16包括基部161和位于基部161下面的底座162，基部161具有外壳18。基座16包括多个按钮201、202、203，使用者可以通过这些按钮来操作风扇l00。喷嘴l布置为大致关于X轴线正交地延伸。风扇的高度垂直于轴线X，在该实施例中，风扇的高度约为540mm，但风扇可以具有任何所需的高度。基座16和喷嘴l都具有垂直于高度且垂直于轴线X的宽度；基座16和喷嘴l都具有沿轴线X方向的深度。

图3、图4和图5显示了风扇l00的具体细节。在该实施例中，基座16基本是圆筒形的，基座16的直径约为150mm。基座16包括形成在外壳18中的空气入口24a、24b。用于产生通过喷嘴l的气流的叶轮罩26、叶轮30和马达22都位于基座16的外壳18内。叶轮罩26具有进气口34和出气口36，叶轮30位于叶轮罩26内。马达22容纳在马达壳体28中。马达壳体28包括上面部分282和下面部分281，上面部分282通过螺丝与下面部分281固定并将马达22固定在其中。马达22的转轴221穿过形成在马达壳体28的下面部分281底部的孔，以允许叶轮30被连接到转轴221上。马达壳体28的上面部分282还包括多个固定杆32，马达壳体28的多个固定杆32与叶轮罩26固定。

在该实施例中，马达22为DC无刷马达。马达22的最高速度优选在6000rpm至7500rpm的范围。叶轮罩26的进气口34与形成在基座16的外壳18中的空气入口24a、24b连通。叶轮罩26的出气口36与位于基座16中的管道或中空通道部分连通，以便形成从叶轮30到喷嘴l的内部通道10的气流。马达22连接到电连接部和电源并通过控制器（图中未画出）来控制。控制器和多个按钮201、202、203之间的通信使得使用者能操作风扇l00。在该实施例中，马达壳体28、叶轮罩26和叶轮30优选地由塑料所形成。

叶轮罩26被多个角度设置的多个支撑构件27所支撑。支撑构件27优选地由具有弹性的材料所形成。在该实施例中，支撑构件27是由天然橡胶所形成，支撑构件27的数量为6个，支撑构件27被设置于与外壳18连接的支撑槽（图中未画出）中。

再参考图1，底座162用于接合风扇100所在的表面。基座16还包括用于使基部161相对于底座162来回摆动的摆动机构，摆动机构的操作由所述控制器响应使用者按下按钮203来控制。摆动范围优选地在60°和120°之间，且摆动机构被设置为每分钟执行3至6个摆动周期。用于供应电力到风扇的主电源线（图中未画出）穿过形成在底座162上的孔延伸。

将参考图3和图4描述喷嘴l的特征。喷嘴l的形状是环形的。在该实施例中，喷嘴l的直径约为350mm，但是喷嘴可以具有任何所需的直径，例如约300mm。内部通道10是环形的。在该实施例中，喷嘴l包括内壁52和外壁51，内壁52的外表面40与外壁51的内表面38一起限定了排气口12，该排气口12绕轴线X延伸。排气口12在出口处的宽度通常在0.5mm至3mm之间。在该实施例中，排气口12在出口处的宽度约为1mm，且排气口12与内部通道10同心。排气口12与柯恩达表面14相隔一定的间距D，在排气口12与柯恩达表面14之间设置了引导表面50。在该实施例中，引导表面50布置为基本平行于轴线X且对于从排气口12发射的气流呈现基本圆柱形且基本平滑的面；柯恩达表面14包括扩散部，该扩散部包括扩散表面141，扩散表面141布置为呈锥面地离开轴线X；柯恩达表面14与排气口12之间的距离D约为20mm，扩散表面141与轴线X之间的夹角度约为10°。在该实施例中，喷嘴l还包括张开表面56，该张开表面56位于扩散表面141的下游且远离排气口12。

为了操作风扇100，使用者按下按钮201，响应该操作，所述控制器激活马达22以旋转叶轮30。叶轮30的旋转使风扇100周围的空气通过空气入口24a、24b被抽入到基座16内。使用者可通过操作按钮202来调节马达22的转速，从而调节空气从叶轮罩26的进气口34进入的速度。所进入的空气被叶轮30加速并从叶轮罩26的出气口36输出，所输出的气流被分成沿相反方向的两股气流在内部通道10中行进并被排气口12所发射。

风扇100的运转引发高速气流从排气口12发射出来。从排气口12所发射的高速气流先流经引导表面50。当高速气流经过引导表面50时，气流断面不断扩大，流量沿程增加，流速不断降低。这些流速降低了的气流再流过柯恩达表面14。当流速较低的气流流过柯恩达表面14时，其气流与柯恩达表面14的相互作用没有像柯恩达表面14紧邻排气口时那样强烈，其摩擦损耗和所产生的噪音都明显减少。流过柯恩达表面14的气流通过柯恩达效应放大，并使气流具有较低的紊流和具有线性分布的优点。从排气口12所发射的气流在行进中不断卷吸周围的气流，卷吸和放大相结合形成从风扇l00向前输出的总气流。

尽管已经展示和描述了目前认为是优选的本发明的实施例，但显而易见，本领域的技术人员可以进行各种改变和改进，而不背离由所附权利要求书所限定的本发明的范围。

Claims (10)

1.一种风扇，其特征在于，所述风扇包括喷嘴和用于产生通过所述喷嘴的气流的装置，所述喷嘴包括用于接受气流的内部通道、用于发射气流的排气口、第一引导表面和柯恩达表面，所述柯恩达表面位于所述排气口的下方并与所述排气口相隔一定的间距，所述第一引导表面位于所述排气口与所述柯恩达表面之间，所述排气口被设置为引导气流流过所述第一引导表面和所述柯恩达表面。

2.如权利要求1所述的风扇，其特征在于，所述柯恩达表面包括扩散部。

3.如权利要求1所述的风扇，其特征在于，所述喷嘴还包括位于所述柯恩达表面下方并紧邻所述柯恩达表面的第二引导表面。

4.如权利要求1至3之一所述的风扇，其特征在于，所述柯恩达表面与所述排气口相隔的间距位于10mm至30mm之间。

5.如权利要求1至3之一所述的风扇，其特征在于，所述喷嘴绕一轴线延伸，以限定一开口，来自风扇外部的空气被从所述排气口发射的气流卷吸通过所述开口。

6.如权利要求1至3之一所述的风扇，其特征在于，所述喷嘴绕一轴线延伸，以限定一开口，来自风扇外部的空气被从所述排气口发射的气流卷吸通过所述开口，并且所述第一引导表面与所述轴线之间所夹的角度位于0°至20°之间。

7.如权利要求1至3之一所述的风扇，其特征在于，所述喷嘴绕一轴线延伸，以限定一开口，来自风扇外部的空气被从所述排气口发射的气流卷吸通过所述开口，并且所述第二引导表面与所述轴线之间所夹的角度位于0°至10°之间。

8.如权利要求1至3之一所述的风扇，其特征在于，所述排气口具有出口，所述排气口在其出口处的宽度位于1mm至5mm之间。

9.如权利要求1至3之一所述的风扇，其特征在于，所述用于产生通过所述喷嘴的气流的装置包括马达和由所述马达驱动的叶轮。

10.如权利要求2所述的风扇，其特征在于，所述喷嘴绕一轴线延伸，以限定一开口，来自风扇外部的空气被从所述排气口发射的气流卷吸通过所述开口，并且所述扩散部呈锥形地远离所述轴线。