CN104747473A - 一种风扇 - Google Patents
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Abstract
本发明提供一种风扇,包括扇叶,所述扇叶的壳体内依次设有相通的外层流体通道和内层流体通道,所述外层流体通道通过多个的第一通气口与外界相通;所述外层流体通道内设有凹凸于表面的扰流装置。利用内层低流速产生的高压力,向外层高流速产生的低压力转移、从而形成巨大的压力差、压力差越大、转变为推动力就越大。通过改变流体压力的方向,将本来克服流体压力的能量转换为推动力来源,使扇叶壳体承受的压力大大减少,提高风扇转轴的转速,降低动力装置的机械能输出的同时,又能提升风扇的工作效率,从源头上减少能源的损耗,更好的为环境的保护做出贡献。
Description
技术领域
本发明涉及动力设备领域,具体说的是一种风扇。
背景技术
风扇作为一种通风和消暑降温设备已广泛使用,小到家庭排气风扇,大到工业使用的风扇,都是根据功率的大小来产生排气量的大小,所以达到的效果都不理想。
以风扇来产生压力的设备,因只是吸排气,也很难产生高压力,所以有必要对风扇进行改进。
传统风扇具有极强的吸气排气,但较快风速吹向人体又感觉难受,使人感到很不舒服,而较慢风速又没感觉,不能达到消暑降温的效果。
家用风扇通过动力驱动转轴和扇叶转动,流体阻力产生的能耗也大,因此,有必要提供一种能够解决上述问题的家用风扇。
发明内容
本发明所要解决的技术问题是:提供一种能够减少能耗,提高能量利用率,通过压力差来产生推动力来源的风扇;并通过压力差而不是风速,来产生周围的空气流动,,从而达到很好的消暑降温的效果。
为了解决上述技术问题,本发明采用的技术方案为:
一种风扇,包括扇叶,所述扇叶的壳体内依次设有相通的外层流体通道和内层流体通道,所述外层流体通道通过多个的第一通气口与外界相通;所述外层流体通道内设有凹凸于表面的扰流装置。
本发明提供的第二个技术方案为:
一种风扇,包括扇叶,所述扇叶的壳体内依次设有供流体顺畅通过的外层流体通道和内层流体通道,所述外层流体通道通过多个的第一通气口与外界相通,所述内层流体通道通过多个的第二通气口与外界相通;所述外层流体通道内设有凹凸于表面的扰流装置。
本发明提供的第三个技术方案为:
一种风扇,包括扇叶和电机,所述扇叶的壳体内依次设有相通的外层流体通道和内层流体通道,所述外层流体通道通过多个的第一通气口与外界相通,所述内层流体通道通过多个的第二通气口与外界相通;
所述外层流体通道内设有凹凸于表面的扰流装置;
所述电机的吸气口与所述第一通气口相通。
本发明的有益效果在于:
1、传统风扇通过吸气排气来消暑降温,但高风速使人感到很不舒服,较慢风速又没感觉的间题,本发明原创性提出一种消暑降温新方式:通过压力差而不是风速,来产生周围的空气流动,从而达到很好的消暑降温的效果。
2、区别于现有技术的风扇的机械能推动力存在能耗大,且转换效率低等问题。本发明提出:在风扇的扇叶壳体内设置有相通的内外两层流体通道,在外层流体通道内设有凹凸于表面的扰流装置,并通过至少一个的第一通气口与外界相通。利用扇叶壳体迎风面和背风面与外层流体通道相通形成高速层,与内层流体通道之间流速不同而产生很大压力差,于是围绕扇叶周围形成压力差转移层,与周围流体的压力方向相反而相互抵消,形成围绕其周围的压力差转移区,而这一压力差可转变为推动力。通过改变流体压力的方向,将本来克服流体压力的能量转换为推动力来源,使扇叶壳体承受的压力大大减少,从而提高风扇转轴的转速,降低动力装置的机械能输出,从而提升风扇的工作效率,从源头上减少能源的损耗,更好的为环境的保护做出贡献。
3、针对动力装置之所以为动力装置、就是能产生推动力这一最根本问题,从推动力来源这一最根本的核心问题着手,来提供一种能产生更大推动力的风扇。
附图说明
图1为本发明一实施方式一种风扇的结构示意图;
图2为本发明一实施方式一种风扇的结构示意图;
图3为本发明一实施方式一种风扇的扇叶结构示意图;
图4为本发明一实施方式一种风扇的扇叶结构示意图;
图5为本发明一实施方式一种风扇的扇叶结构示意图。
标号说明:
1、扇叶;2、壳体;3、外层流体通道;4、内层流体通道;5、第一通气口;
6、第二通气口;7、扰流面;8、第三通气口;9、排气口;
10、转轴;11、螺旋形扰流面;12、导管;14、吸气口;
15、障碍物;16、高速流体层;17、压力差转移层;18、电机;
19、吸气管。
具体实施方式
为详细说明本发明的技术内容、所实现目的及效果,以下结合实施方式并配合附图予以说明。
本发明最关键的构思在于:
1、通过压力差,而不是风速来产生周围的空气流动,从而达到很好的消暑降温的效果。
2、在扇叶的壳体内依次设有与外界相通的外层流体通道内外层流体通道,利用内层低流速产生的高压力向外层高流速的低压力转移而形成的压力差,转变为推动风扇扇叶的主要动力来源,从而实现降低动力装置能耗的目的。
请参照图1至图5,本发明提供一种风扇,包括扇叶1,所述扇叶1的壳体2内依次设有相通的外层流体通道3和内层流体通道4,所述壳体2、外层流体通道3和内层流体通道4由外向内依次排列设置;所述外层流体通道3通过多个的第一通气口5与外界相通;所述外层流体通道3内设有凹凸于表面的扰流装置。
从上述描述可知,本发明的有益效果在于:本发明的风扇的各扇叶1内设置有相通的内外两层流体通道,外层流体通道3通过第一通气口5与外界相通,且在外层流体通道3内,设有凹凸于表面的扰流装置来延长流体通过的路经,利用扇叶1壳体2迎风面和背风面与外层流体通道3相通而形成高速层,与中间的内层流体通道4之间流速不同,而产生很大由内向外方向的压力差,与周围流体向内的压力方向相反而相互抵消,形成围绕各扇叶1壳体2周围的压力差转移层17。其中:
a、内外两层流体通道之间流速相差多少,向外方向转移的压力差就是多少,使各扇叶1壳体2上承受的流体阻力减少多少,转变为多少推动力来源就是多少。
b、围绕各扇叶1壳体2周围的压力差转移层17,与周围流体向内的压力相反而相互抵消多少压力,就转变为多少推动力来源。
进一步的,所述壳体2的整个迎风面或/和背风面上设有多个的所述第一通气口5与所述外层流体通道3相通;
所述内层流体通道4通过多个的第三通气口8与外层流体通道3相通,所述第一通气口5的开口面积大于第三通气口8的开口面积。
进一步的,所述壳体2沿所述扇叶1的长度方向布设有两个以上的所述第一通气口5;
所述扇叶1的叶尖位置设有与所述第一通气口5相通的排气口9,所述排气口9位于与所述扇叶1转动方向相反的一侧。
进一步的,沿所述扇叶1长度方向,远离风扇转轴10的前半部位置设有所述第一通气口5;和/或沿所述扇叶1宽度方向,且与所述扇叶1转动方向同一侧面的位置上设有所述第一通气口5。
由上述描述可知,流体从扇叶1迎风面的宽度方向绕到背风面从多个第一通气口5进入外层流体通道3内,经扇叶1壳体2长度方向到叶尖位置从排气口9排出,于是在背风面长度方向与迎风面宽度方向之间因流体经过的路径不同,流速不同而产生压力差。通常扇叶1壳体2长度与宽度相差5倍左右,因此迎风面的慢流速与背风面的快流速产生5倍的压力差,而压力差就是推动力。
进一步的,所述外层流体通道3为中空管状结构,所述扰流装置围绕设置在所述中空管状结构的外壁,所述扰流装置为凹凸于表面的扰流面7或螺旋形扰流面11。
由上述描述可知,外层流体通道3内设有凹凸于表面的扰流装置,能够更多延长流体经过外层通道内的路径。在风扇转轴10高速转动时产生强大的离心力为动力作用下,使设有扰流装置的外层流体通道3内的流体瞬间经过较长路径而加快流速,与内层流体通道4内低流速之间产生压力差。
进一步的,所述内层流体通道4通过导管12与所述壳体2上的第二通气口6相通;所述内层流体通道4通过至少一个的第三通气口8与外层流体通道3相通;所述第一通气口5的开口面积分别大于第二通气口6、第三通气口8及导管12的开口面积。
本发明提供的第二个技术方案为:
一种风扇,包括扇叶1,所述扇叶1的壳体2内依次设有供流体顺畅通过的外层流体通道3和内层流体通道4,所述外层流体通道3通过多个的第一通气口5与外界相通,所述内层流体通道4通过多个的第二通气口6与外界相通;所述外层流体通道3内设有凹凸于表面的扰流装置。
从上述描述可知,本发明的有益效果在于:当风扇的扇叶1转动时,大量流体从扇叶1壳体2上的第一通气口5进入外层流体通道3内,经扰流装置很容易数倍延长其流体经过路径,使之流速加快,于是使扇叶1壳体2周围的多个均布的第一通气口5附近的流速加快,以致整个扇叶1壳体2表面与外层流体通道3内形成两层内外相通的高速流体层16,与内层流体通道4之间流速差异若干倍,从而使内层流通通道内低流速产生的高压力,从多个不大的第二通气口6向外方向的高速流体层16产生的高流速低压力转移压力差,从而形成围绕扇叶1壳体2周围的压力差转移圈,与周围的流体的压力方向相反而部分抵消压力,这抵消的部分压力就转变为动力来源。
进一步的,所述内层流体通道4通过导管12与所述第二通气口6相通;所述内层流体通道4通过至少一个的第三通气口8与外层流体通道3相通;所述第一通气口5的开口面积大于第二通气口6、第三通气口8及导管12的开口面积。
进一步的,所述扇叶1的壳体2整个迎风面或/和背风面上设有两个以上的所述第一通气口5与外层流体通道3相通;
所述内层流体通道4通过两个以上的第三通气口8与外层流体通道3相通,所述第一通气口5的开口面积大于第二、第三通气口8和导管12的开口面积。
本发明提供的第三个技术方案为:
一种风扇,其特征在于,包括扇叶1和电机18,所述扇叶1的壳体2内依次设有相通的外层流体通道3和内层流体通道4,所述外层流体通道3通过多个的第一通气口5与外界相通,所述内层流体通道4通过多个的第二通气口6与外界相通;
所述外层流体通道3内设有凹凸于表面的扰流装置;
所述电机18的吸气口14与所述第一通气口5相通。
由上述可知,本方案的有益效果为:当电机18工作时,扇叶1转动,此时电机18产生很强的吸力,使扇叶1壳体2上的流体通过多个平衡均布的第一通气口5高速吸入外层流体通道3内,使得扇叶1壳体2和其内的外层流体通道3形成二层快速流动的流体层,与内层流体通道4之间流速差异若干倍,从而使内层流通通道内低流速产生的高压力从多个不大的第二通气口6向外方向的高速流体层16产生的高流速低压力转移压力差,从而形成围绕扇叶1壳体2周围的压力差转移圈,就如同水从高向低处流一样,都是自然规律。
所以在扇叶1周围形成很大的压力差产生空气流动,使风扇周围高压力向低压力流动而达到很好的空气流通,和消暑降温的效果。
人的皮肤对压力差引起的气压变化很敏感,但风扇产生的风速都不太大,就算风扇的风速太高,很高的风速也产生不太大的压力差,况且高风速又使人感觉很不舒服,而低风速又没感觉。
所以本发明只需要加快几个风扇正面表面上的流速,在风扇转动时正反面形成很大的流体压力差,就产生很大的流体压力差转移区,在周围就形成很大的气压变化,形成空气流动,再配合风扇排出的不高的风速使人感觉很舒服,没有太高风速引起的不良感觉。
本发明原创性提出一种消暑降温新方式:通过压力差,而不是风速来产生周围的空气流动,从而达到很好的消暑降温的效果。
实施例一,如图1-5所示:
一种风扇,包括扇叶1,所述扇叶1的壳体2内依次设有相通的外层流体通道3和内层流体通道4,所述外层流体通道3通过多个的第一通气口5与外界相通;所述外层流体通道3内设有凹凸于表面的扰流装置来延长流体经过的路径,形成与内层通道之间流速差异若干倍而产生压力差,内层流体通道4在内壳上均布的多个第三通气口8与外层流体通道3相通,第一通气口5的开口面积大于第三通气口8。
本发明的风扇在工作时,扇叶1外壳内设有内、外两层通道,使流体在离心力强大动力作用下,从整个沿扇叶1长度方向的迎风面和背风面外壳上,设多个均布的第一通气口5把等同于扇叶1转速的流体导入外层通道内,在此速度基础上又通过离心力强大动力产生的牵引力作为下,瞬间使流体经凹凸于表面的弧形扰流面7或螺旋形扰流面11,使流体瞬间沿整个扇叶1壳体2长度方向延长的路径经过,从而使流速加快,更快于周围扇叶1转动产生的速度。
于是使扇叶1壳体2周围的多个均布的第一通气口5附近的流速加快,以致使相通的整个壳体2表面与外层流体通道3内,形成二层内外相通的高速流体层16,相比第三通气口8较小的进气面积与内层流体通道4相通而流速不畅,与内层流体通道4之间流速差异若干倍而产生压力差。
因为第二通气口6所起的作用,仅为把内层流体通道4内低流速产生的高压力,向外对高速流体层16转移压力差,而不是把更多流体引入其内。
从而使内层流体通道4内低流速产生的高压力从多个不大的第三通气口8向外方向的高速流体层16产生的高流速低压力转移压力差,从而形成围绕各扇叶1壳体2周围的压力差转移层17,这种从内向外压力方向,与周围的流体向内的压力方向相反,根据自然规律两种方向相反方向的压力相互抵消后,这抵消的部分压力为多少,就转变为多少动力来源。
由于扇叶1壳体2上承受的压力向外方向转移,所以扇叶1壳体2上承受的压力大大减少,使扇叶1转速更快,产生的推动力更大。
进一步地,内层流体通道4通过多个均布的导管12与外壳上的多个第二通气口6相通,导管12把内层流体通道4内低流速产生的高压力通过多个第二通气口6,向高速流体层16转移压力差;或内层流体通道4部分通过导管12与外壳相通,另一部分通过第三通气口8与外层流体通道3相通。
第一通气口5的进气面积大于导管12与第二、第三通气口8的进气面积。
进一步地,所述第一通气口5的开口形状为圆孔型、长条形、菱形、椭圆形或蛇形这此形状为本领域常见技术;所述第一通气口5之间呈分别或重复排列设置在整个扇叶1长度方向,与外层流体通道3相通。
进一步地,第一通气口5的孔径大小设置,就可控制进气量大小,从而控制多级扇叶1中每一级产生的压力差大小。
进一步地,第一通气口5的孔径大小,可控制进气量大小,从而控制扇叶1的扇叶1壳体2表面上的前后、左右部区域上之间的压力差推动力的大小。
如通过扇叶1壳体2表面从长度方向上,从近转轴10,到远离风扇转轴10的扇叶1壳体2表面上设置的第一通气口5的孔径开口由小逐步增大,产生的进气量也由小逐步增大,从而通过改变第一通气口5的开口大小,来有效控制压力差推动力的大小。
进一步地,在内层流体通道4内设有障碍物15,使其内流速不畅更慢于外层流体通道3流速而产生更大压力差。
进一步地,内外两层流体通道,在扇叶1壳体2内可上下、左右、前后设置,也可在整个中空的扇叶1壳体2内的整体或局部设置。
扇叶1内的内外两层通道之间流速相差越大,产生的压力差越大,转变为推动力来源越大。
进一步地,把本发明的扇叶1设置于壳体2内部,通过壳体2的进气口引入气体,经风扇后从出气口吹出一定速度的气体,就是一种节能的风扇,从而达到很好的消暑降温的效果,这是本领域常见技术。
进一步地,把本发明的扇叶1设置于室内的顶部,就是一种节能的吊扇,从而达到很好的消暑降温的效果。本实例中由于外层流体通道3内设有扰流面7,尤其是内层流体通道4为管状,设在外层流体通道3内,管状的内层流体通道4的外表面为凹凸于表面的螺旋形状流面围绕其周围,螺旋形状流面使流体沿其凹凸于表面的螺旋形态一圈又一圈的经过,很容易在离心力强大牵引力作用下,使其流体瞬间经过的路径大于内层流体通道4若干倍,也就使其流速快于若干倍,而产生由内向外若干倍的压力差,由此:
1、把扇叶1上的流体瞬间向外转移,瞬间向外转移多少流体压力,就使扇叶1壳体2上减少多少流体压力,扇叶1转速就提高多少转速。
2、同时这种若干倍压力差形成围绕扇叶1壳体2周围的外壳上的压力差转移层17,与扇叶1壳体2周围的向内压力方向相反,可以抵消部分、或大部分外部的压力,这抵消的压力是多少,获得推动力来源就是多少。
扇叶1在快速转动状态中,最大的负载产生的能源消耗就是流体阻力,若能抵消10%的流体压力,就可使通常运动装置和扇叶1高速运动中消耗90%左右动力来克服流体阻力,仅剩10%动力来驱动其正常转动的关系发生逆转,至少可转变为动力装置至少50%以上推动力来源,显而易见,产生若干倍压力差不仅是抵消10%的流体压力,而是更多。
由此本发明的一种动力来源被发现:
在扇叶1上形成内外两层不同流速流体层,内层慢于外层流速就获得动力来源,反之增加动力消耗。
自从工业革命时就出现动力驱动的各种形状的扇叶1,几百年来的发展已广泛应用于工业或民用的各种动力装置;但其理论、方法和结构几乎没有改变。
尤其是扇叶1在高速转动时实际利用率为10%左右,而90%用来克服流体阻力,进而所有运动装置耗费90%动力来克服流体阻力。
传统扇叶1的内层流速大约等同于其转动速度,把周围外层慢流速的流体压力引向自身,而本发明内层慢于外层流速,把流体压力向外转移。
所以传统扇叶1与本发明唯一区别是,流体的压力方向相反。
任何旋转或直线运动的运动体壳体2上,内层为快速层,流速大约等同其运动速度,向外逐步减慢直到等同环境流速的更大范围的外层为慢速层。
例如扇叶1旋转向外排出大范围的流体直到等同环境流速的外层为慢速层,由此很大范围内的外层慢速层把环境中更大的额外压力向内层的快速层转移,从而平添巨大的额外压力,统统作用在旋转或直线运力的运动体壳体2上。
而本发明与之相反,内层为慢速层,外层为快速层,内层慢速层向外层快速层产生的由内向外转移的压力,就转变为动力来源,内外层之间流速相差越大,产生压力差越大,通过压力差转移层17与外部相反方向的压力相互抵消的越多,所以把流体压力阻挡在外部就越多,获得动力来源越多。
反之,耗费的动力越多;因此通过内外层之间不同流速关系建立了怎样获取动力来源的理论、方法和装置。本发明适用于各种由动力和外力驱动的扇叶1。
实施例二,如图1-5所示:
一种风扇,与实施例一不同是,内层流体通道4通过壳体2上设多个较小的第二通气口6与外层流体通道3相通,外层通道通过多个较大的第一通气口5与扇叶1外壳的背风面相通,在扇叶1外壳的叶尖位置与扇叶1转动相反方向设有排气口9与外层通流体道相通。
在动力驱动下使扇叶1转动时,大量流体围绕扇叶1外壳围经过,当流体从扇叶1外壳宽度方向的迎风面绕到背风面时,从多个均布的第一通气口5进入扇叶1长度方向的外层流体通道3内,由于外层通道内设有凹凸于表面的弧形扰流面7或螺旋形流面,同时第一通气口5大于第二通气口6很多,于是:大量流体进入外层流体通道3内,使外层流体通道3内的流速快于内层流体通道4内的流速若干倍,在扇叶1壳体2的背风面与外层通道内形成相通的内外两层高速流体层16,与内层流体通道4内的流速形成若干倍的压力差,在扇叶1壳体2背风面上形成压力差转移层17,从而与周围流体压力方向相反而相互部分抵消,这抵消的压力部分就转变为推动力来源。
该实施例中还可以是内层流体通道4的一部分或全部,通过导管12与扇叶1壳体2上的背风面上的第二通气口6相通。
另外,流体从扇叶1迎风面的宽度方向,绕到背风面从多个第一通气口5进入外层流体通道3内,经整个扇叶1壳体2长度方向到叶尖位置,与扇叶1转动相反方向的排气口9排出,于是在背风面整个长度方向与迎风面宽度方向之间因流体经过的路径不同,流速不同而产生压力差。通常扇叶1壳体2长度与宽度相差5倍左右,因此迎风面的慢流速与背风面的快流速产生5倍左右的压力差,而压力差就是推动力。
此时又因为螺旋形扰流面11又沿长若干倍的流体经过路径,如螺旋形扰流面11仅延长3倍路径(很容易做到),扇叶1壳体2长、宽之间为5倍左右,此时迎风面与背风面产生至少8倍左右的流体压力差,使动力装置的推动力大大提高。
此时,如风扇的每一片扇叶1都产生8倍左右的压力差具体表现在:
1、扇叶1内外层通道产生的压力差;
2、和迎风面和背风面长宽路径不同产生的压力差;
这两种不同的压力差分别产生不同的推动力,又共同形成更大的推动力来源,然后又逐级累加后产生的推动力,不低于原动力装置通过吸排气产生推动力,由此在不增加额外动力的前提下,使压力装置推动力成倍提高。
本发明的第二动力来源由此被发现:
流体经过扇叶1迎风面和背风面的长度和宽度路径不同,而产生压力差的推动力来源。
本发明的第三动力来源由此被发现:
扇叶1壳体2内的内外层通道之间、迎风面和背风面之间、流速不同而产生压力差的推动力来源。
本实施例中,在扇叶1外壳的叶尖位置与扇叶1转动相反方向设有排气口9与外层通流体道相通,在离心力强大动力作用下,使流体瞬间经螺旋形扰流面11又沿长若干倍外层通流体道的流体经过路径从排气口9排出高速流体,所以各扇叶1同时、同方向、从叶尖处与扇叶1旋转方向相反的排气口9,向外排出快于扇叶1速度多倍的高速流体而产生推动力。
本发明的第四动力来源由此被发现:
在扇叶1的叶尖排出快于扇叶1速度多块的流体,就产生多少推动力来源。
本实施例中并没有增加额外的动力而产生的第二、第三、第四动力来源共同产生的推动力,已不低于原压力装置所产生的推动力,所以第二、第三、第四动力来源,与原压力装置吸排气所产生的推动力一齐,共同产生更大推动力。
实施例三,请参照图4所示:
一种风扇,与实施例一不同是,在扇叶1的外壳内设有相通的外层流体通道3和内层流体通道4,其中内层流体通道4只部分设置在扇叶1上的后部外壳内,即从转轴10起,向前远离转轴10方向延伸的扇叶1壳体2内的部分,其中内层流体通道4上下部其中一侧面或两侧面与壳体2内壁相连接,并通过扇叶1的内壳设置的多个不大的三通气口,与外层流体通道3相通;或内层流体通道4上下部其中一侧面或两侧面与壳体2内壁相连接处设多个不大的二通气口与外部相通,外层流体通道3内设有凹凸于表面的扰流面7来延长流体通过的路径,并通过第一通气口5与外界相通。
扇叶1转动时内层流体通道4内低流速产生的高压力,通过第二通气口6对前半部高速流体层16转移压力差,在扇叶1的扇叶1壳体2沿长度方向的迎风面或/和背风面的前半部高速流体层16与后半部壳体2低流速之间,因流速不同而产生压力差。
后半部低流速产生高压力,并向前半部高速流体层16产生低压力转移压力差(前后部是相对面而言,也可为扇叶1长度的1/3或2/3为前半部或后半部)压力差就是推动力,从而扇叶1外壳同一面上的前后部之间产生的不同流速,在后半部向前半部转移压力差而驱动扇叶1更快转动。
进一步地,扇叶1外壳迎风面或/和背风面在宽度方向,在扇叶1转动方向一侧的整个长度的局部或全部外壳上,设有第一通气口5与通过扰流面7延长后的外层流体通道3相通。
当扇叶1转动时,在整个扇叶1长度的局部或全部,与扇叶1外壳转动方向相同的一侧面的区域上面、形成高速流体层16,与另一侧面的低流速之间因流速不同而从一侧面向另一侧面转移压力差而产生的推动力来源。
由此,第五推动力来源被发现:
流体经过扇叶1壳体2长度或宽度方向,在其长度的前后、或宽度的左右部之间的流速不同,而产生压力差和推动力来源。
其中,扇叶1壳体2的迎风面或/和背风面在长度或宽度方向,分为前后或左右两部分壳体2,在扇叶1壳体2长度方向的前后部之间,或宽度方向的左右部之间,因流速不同而产生压力差和推动力来源;前后部或左右壳体2之间流速相差越大,产生的压力差越大,获得动力来源越多。
由动力驱动的扇叶1早在蒸气机时代就已出现,经几百年的发展,扇叶1产生推动力的唯一来源就是把流体吸入后再排出,或多级扇叶1每级吸入压缩后排出。
而本发明产生的五种推动力来源,与传统推动力来源完全不同,己不小于传统扇叶1产生的推动力,这五种推动力来源并没有增加额外的动力,就使推动力成倍增加,本发明的五种动力来源将对各种民用或工业用动力装置的发展将产生革命性的变革
实施例四,如图2-4所示:
一种风扇,与实施例三不同是,去掉排气口9,风扇还设有电机18,电机18的吸气口14通过吸气管19与转轴10相通,转轴10内设置的中空通道与扇叶1的外壳内的外层流体通道3相通,如图4所示:扇叶1壳体2内的内层流体通道4把外层流体通道3分为上下层通道,上下层通道之间通过在叶尖壳体2内的通气口相连通,外层流体通道3内设有凹凸于表面的扰流面7,通过多个第一通气口5与扇叶1的背风面相通,电机18的排气口9与外界相通或与动力装置的进气口相通。
风扇工作时扇叶1高速转动而产生离心力,此时电机18产生的强大吸力与离心力方向一致,两种不同的动力来源,共同把流体从扇叶1外壳的背风面上均布的多个第一通气口5,高速吸入外层流体通道3的上层通道内,又经通气口经过下层通道与吸气管19相通,从而形成背风面壳体2上和外层通流体道内彼此相通的两层高速流体层16,与内层流体通道4之间产生极大压力差;迎风面和背风面之间产生极大压力差;同时在扇叶1外壳的迎风面上形成压力差转移层17,与扇叶1周围的外部流体压力方向相反而相互抵消,抵消的部分转变为动力来源。
此时,电机18耗费很小能耗,强大的吸力仅加快几片扇叶1背风面的流速:
1、使外层流体通道3内的流速在以上基础上,很容易比内层流体通道4的流速又快10多倍,于是形成至少10多倍的压力差。
2、使扇叶1壳体2迎风面和背风面之间又很容易形成10多倍以上的压力差。
两种不同的压力差又共同产生更大动力,然后扇叶1迎风面和背风面;以及内外层通道之间、分别产生至少10多倍的压力差,产生比原来传统推动力更大的推动力来源。
同理,上述五种除掉第四种推动力来源,都可以通过电机18来加快迎风面或/和背风面流速来产生更大推动力。
由此本发明的第六推动力来源由此发现:
在动力作用下使扇叶1的内外层之间、迎风面和背风面之间、扇叶1长度方向的前后部之间、扇叶1宽度方向的左右部之间、因流速不同而产生更大推动力来源。
本发明的第六动力来源是在上述四种动力来源的基础上,通过电机18的动力作用下形成更大推动力。
具体的电机18耗费不太大的能耗,仅加快几片扇叶1上面的流速,就可使推动力成倍提高,本发明因为找到了一种全新的动力能源,由此产生一级或多级风扇逐级累加后,形成更大推动力的一种新型大功率的风扇,应用于风洞、螺旋桨、动力装置等领域。
使生产制造更大推动力的风扇,变的更容易、更简单,为风扇发展开辟一条新的道路。
如第一、第六动力来源结合,使扇叶1迎风面、背风面的压力差转移层17,能抵消扇叶1转动产生的10%的流体压力,就至少可以转变为动力装置50%以上的推动力来源。
显而易见,压力差转移层17很容易产生10倍的压力差,使大部分流体压力被抵消,就使动力装置获得更大推动力来源。
本发明改变传统扇叶1的内层快于外层流速,为内层慢于外层流速,内外层之间流速相差越大,获得的动力来源越多,反之耗费的动力就越多。
本发明实际上把流体压力引向外部,而传统风扇却把外部压力引向自身,这个道理最浅显不过。本发明获得很大动力来源,而传统动力装置不得不耗费90%动力来克服流体阻力。
因此上述六种动力来源,将对各种动力装置的未来发展,产生革命性的变革。
综上所述,本发明提供的一种风扇,从推动力来源这一最根本的核心问题着手,通过在扇叶1内设置内层慢于外层的流体通道而产生压力差,而压力差就是推动力,由此获得适合于一切动力驱动扇叶1的推动力来源。
本发明上述动力来源,还没包括传统原来风扇产生的推动力。
本发明过在扇叶1内设置内层慢于外层的流体通道,而产生从内向外方向的压力差,与周围流体的向内压力方的相反而相互抵消,而抵消多少压力就转变为多少推动力来源。
本发明不仅改变了流体压力的方向,将本来克服流体压力的能量转换为扇叶1的推动力来源,而压力差就是推动力,以及使燃料充分燃烧,转变为燃烧室推动力来源。
本发明针对动力装置之所为动力装置、就是能产生推动力这一最根本问题,由此提供一种能产生更大推动力的风扇。
综上所述,本发明提供的一种风扇,运用压力差概念在风扇的扇叶1内分别设有内、外两层流体通道,外层流体通道3内设有扰流面7,利用内层低流速产生的高压力,向外层高流速产生的低压力转移而形成的压力差而转变推动力,获得新型推动力来源,大大降低风扇电机18能耗输出,提高能量利用率,同时又节能环保。
本发明改变传统风扇只能通过提高风速来达到消暑降温的方法,因为很高风速使人感到很不舒服,较慢风速又没感觉,不能达到消暑降温的效果。
本发明原创性提出一种消暑降温新方式:通过风扇产生压力差、而不是传统风扇的风速来达到很好的消暑降温的效果。
通过风扇内外两层通道因流速不同而产生压力差,使周围的空气在很大压力差的作用下,形成高压力向低压为转移压力差,产生更大范围的空气流动,而这种由压力差产生的空气流动,尤其适合人体的皮肤感应,从而达到很好的消暑降温的效果。
以上所述仅为本发明的实施例,并非因此限制本发明的专利范围,凡是利用本发明说明书及附图内容所作的等同变换,或直接或间接运用在相关的技术领域,均同理包括在本发明的专利保护范围内。
Claims (10)
1.一种风扇,包括扇叶,其特征在于,所述扇叶的壳体内依次设有相通的外层流体通道和内层流体通道,所述外层流体通道通过多个的第一通气口与外界相通;所述外层流体通道内设有凹凸于表面的扰流装置。
2.根据权利要求1所述的一种风扇,其特征在于,所述壳体的整个迎风面或/和背风面上设有多个的所述第一通气口与所述外层流体通道相通;
所述内层流体通道通过多个的第三通气口与外层流体通道相通,所述第一通气口的开口面积大于第三通气口的开口面积。
3.根据权利要求1所述的一种风扇,其特征在于,所述壳体沿所述扇叶的长度方向布设有两个以上的所述第一通气口;
所述扇叶的叶尖位置设有与所述第一通气口相通的排气口,所述排气口位于与所述扇叶转动方向相反的一侧。
4.根据权利要求1所述的一种风扇,其特征在于,沿所述扇叶的长度方向,远离风扇转轴的前半部位置设有所述第一通气口;和/或沿所述扇叶宽度方向,且与所述扇叶转动方向同一侧面的位置上设有所述第一通气口。
5.根据权利要求1所述的一种风扇,其特征在于,所述外层流体通道为中空管状结构,所述扰流装置围绕设置在所述中空管状结构的外壁,所述扰流装置为凹凸于表面的扰流面或螺旋形扰流面。
6.根据权利要求1所述的一种风扇,其特征在于,所述内层流体通道通过导管与布设在所述壳体上的第二通气口相通;
所述内层流体通道通过至少一个的第三通气口与外层流体通道相通;
所述第一通气口的开口面积分别大于第二通气口、第三通气口及导管的开口面积。
7.一种风扇,包括扇叶,其特征在于,所述扇叶的壳体内依次设有供流体顺畅通过的外层流体通道和内层流体通道,所述外层流体通道通过多个的第一通气口与外界相通,所述内层流体通道通过多个的第二通气口与外界相通;所述外层流体通道内设有凹凸于表面的扰流装置。
8.根据权利要求7所述的一种风扇,其特征在于,所述内层流体通道通过导管与所述第二通气口相通;所述内层流体通道通过至少一个的第三通气口与外层流体通道相通;所述第一通气口的开口面积分别大于第二通气口、第三通气口及导管的开口面积。
9.根据权利要求7所述的一种风扇,其特征在于,所述扇叶的壳体整个迎风面或/和背风面上设有两个以上的所述第一通气口与外层流体通道相通;
所述内层流体通道通过两个以上的第三通气口与外层流体通道相通,所述第一通气口的开口面积分别大于第二通气口和第三通气口的开口面积。
10.一种风扇,其特征在于,包括扇叶和电机,所述扇叶的壳体内依次设有相通的外层流体通道和内层流体通道,所述外层流体通道通过多个的第一通气口与外界相通,所述内层流体通道通过多个的第二通气口与外界相通;
所述外层流体通道内设有凹凸于表面的扰流装置;
所述电机的吸气口与所述第一通气口相通。
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