CN109931294A - 双涡旋式双向鼓风机 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种双向鼓风机，包括鼓风机主体，用于引导空气沿着鼓风机主体的内部空间的整个圆周涡旋形状流动。鼓风机主体将内部空间分成向上空间和向下空间以引导空气流。鼓风机主体包括：上排出壳，沿着整个圆周涡旋形状朝向向上空间通过上排气口排出空气流；以及下排出壳，沿着整个圆周涡旋形状朝向向下空间通过下排出口排出空气流。

Description

双涡旋式双向鼓风机

技术领域

本发明涉及双向鼓风机，且更具体地，涉及通过应用足够长度的双涡旋结构而适用于通风座椅的双向鼓风机。

背景技术

最近增强的对舒适车辆室内环境的需求是集成空调系统，并且除了通过集成冷却/加热和通风功能来维持舒适车辆室内环境的暖通空调(HVAC)之外，还越发地需要通风座椅。

特别地，通风座椅将具有多个叶片(翼)和电动机的双向鼓风机安装至座椅的下端部，并将通过电动机控制由叶片旋转抽吸的座椅下端的空气传送至座垫和座椅靠背，从而通过使风围绕座椅循环来提供舒适的乘坐。

为此目的，双向鼓风机在朝向座垫和座椅靠背的双方向上形成两个排出口，并且双向排出口中的每一个形成有用于获得流量的涡旋结构。在本文中，涡旋是指鼓风机内部的叶片与外壳之间的空间逐渐变大的区段。

因此，通过由双向鼓风机的双向排出口供应的流量而围绕座垫和座椅靠背循环的风，通风座椅为就座乘客维持更舒适的乘坐。

在背景技术部分中说明的内容有助于理解本发明的背景，并可包括本发明所属领域的技术人员前所未知的内容。

发明内容

本发明的一方面提供一种双向鼓风机，其安装至通风座椅，需要为达到单向鼓风机性能的改进。

首先，改进是获得足够的涡旋，而因为双向鼓风机为了在座椅下端将风分配至座垫和座椅靠背中的每一个，需要双向排出口，所以这一改进是不可能的。其次，改进是获得足够的流量，而因为双向排出口使涡旋的长度缩短，所以这一改进是不可能的。第三，改进是降低噪声，而由于较短的涡旋长度和狭窄的涡旋空间，这一改进是不可能的。

因此，本发明的目的是提供一种双涡旋式双向鼓风机和通风座椅，能够将形成有双向排出口的鼓风机主体形成为分成上/下部的双涡旋结构，从而形成与单向鼓风机相同的涡旋长度，特别是通过根据双涡旋结构的足够的涡旋长度改善双向鼓风机的长期流量不足和噪声发生的现象。

根据本发明的示例性实施例，一种双向鼓风机包括鼓风机主体，用于引导空气沿着鼓风机主体的内部空间的整个圆周涡旋形状流动。

鼓风机主体可将内部空间分成向上空间和向下空间以引导空气流。

当注入至内部空间的空气在相反方向排出为向上排出流和向下排出流时，鼓风机主体可沿着内部空间的整个圆周涡旋形状分别产生向上排出流和向下排出流。

鼓风机主体可包括倒角式鼓风机主体，并且倒角式鼓风机主体可形成有上排出壳和下排出壳，上排出壳可形成有产生和排出向上排出流的上排出口，并且下排出壳可形成有产生和排出向下排出流的下排出口。

上排出壳和下排出壳中的每一个可形成为整个圆周涡旋形状。

上排出壳的整个圆周涡旋形状可从下排出口连接至上排出口。从下排出口连接至上排出口的整个圆周涡旋形状可形成有上倒角的截面倾斜角，并且上倒角的截面倾斜角可从上排出口的倾斜角减小至下排出口的倾斜角。

下排出壳的整个圆周涡旋形状可从上排出口连接至下排出口。从上排出口连接至下排出口的整个圆周涡旋形状可形成有下倒角的截面倾斜角，并且下倒角的截面倾斜角可从下排出口的倾斜角减小至上排出口的倾斜角。

上排出口和下排出口中的每一个可设置有阻挡截面形状的阻挡膜，并且阻挡膜可改变排出至上排出口和下排出口中的每一个中的排出流量的引导方向。上排出口和下排出口可由于相对于彼此的截面形状之间的差异而产生空气流量的分配效果。

上排出口和下排出口中的每一个可设置有出口肋，并且出口肋的形状可对所排出的排出流量产生空气流量的偏转效果。出口肋的形状变形可减小上排出口和下排出口中的每一个的截面积。出口肋可通过由出口肋半径的尺寸改变截面积的减小程度而产生排出流量的调整效果。

鼓风机主体可由阶梯式鼓风机主体构成，并且阶梯式鼓风机主体可使得从下排出口连接至上排出口的整个圆周涡旋形状形成有上台阶，并且上台阶可形成为阶梯形状。从上排出口连接至下排出口的整个圆周涡旋形状可形成有下台阶，并且下台阶可形成为阶梯形状。

鼓风机主体可在内部空间中容纳由电动机旋转的叶片。

根据本发明的示例性实施例的通风座椅包括：双向鼓风机，具有倒角式或阶梯式鼓风机主体，所述鼓风机主体形成容纳由电动机旋转的叶片的内部空间，并且如果由叶片的旋转注入的空气在相反方向排出为向上排出流和向下排出流，则沿着内部空间的整个圆周涡旋形状形成向上排出流和向下排出流中的每一个；以及鼓风机管道，将向上排出流传送至座椅靠背并将向下排出流传送至座垫。

双向鼓风机和鼓风机管道可位于座垫的下部。

鼓风机管道可包括：连接座垫和倒角式或阶梯式鼓风机主体的座垫管道；以及连接座椅靠背和倒角式或阶梯式鼓风机主体的靠背管道。双向鼓风机可在座垫的下部空间抽吸空气。

根据本发明的示例性实施例的应用于通风座椅的双向鼓风机实现以下功能和效果。

首先，即使在双向鼓风机中，通过形成与单向鼓风机相同的涡旋长度，解决了使得难以改进双向鼓风机性能的涡旋长度的问题。

其次，通过由使用鼓风机主体的上/下划分的双涡旋结构解决双向鼓风机中的涡旋长度的问题，约10～15％的流量增大和噪声减小的效果是很大的。

第三，由于双涡旋结构可实现为最外侧的上/下壳体的模具形状，因此可保持常规的组装方法和材料成本。

第四，通过改变关于最外侧壳体的倒角或阶梯形状的延长线中的R值，可在不产生使流量/噪声性能劣化的涡流而调整出口端的形状的同时，更加提高噪声减小效果。

第五，除了使用出口端形状的调整来调整排出流量，还可不同地设计双向排出流量。

附图说明

图1是根据本发明的示例的双涡旋式双向鼓风机的结构图。

图2A和图2B是示出根据本发明的示例的双向鼓风机的倒角式鼓风机主体的、沿图1的线A-A和线B-B截取的截面图的示例。

图3A和图3B是根据本发明的示例的倒角式鼓风机主体的上排出壳及沿线C-C截取的截面图。

图4A和图4B是根据本发明的示例的倒角式鼓风机主体的下排出壳及沿线D-D截取的截面图。

图5是根据本发明的示例的双涡旋式双向鼓风机的吹风操作的状态。

图6是应用于根据本发明的示例的倒角式鼓风机主体的上/下排出口的排出口的截面结构的示例。

图7是应用于根据本发明的示例的倒角式鼓风机主体的上/下排出口的排出口的形状的组合的示例。

图8是根据本发明的示例的阶梯式鼓风机主体的示例。

图9是应用根据本发明的示例的双涡旋式双向鼓风机的通风座椅的示例。

具体实施方式

在下文中，参照附图说明本发明的示例性实施例，并且示例性实施例由于例如可由本领域技术人员以各种不同形式实现，因此不限于本文所述的示例性实施例。

参照图1，双向鼓风机1包括电动机2、叶片3和鼓风机主体。在这种情况下，鼓风机主体分为图1至图7中的倒角式鼓风机主体4或图8中的阶梯式鼓风机主体4-1。

作为示例，如在图1中，作为双向鼓风机1的主要构成部件的倒角式鼓风机主体4沿着容纳由电动机2旋转的叶片3的内部空间的整个圆周涡旋形状，形成注入内部空间的空气的反方向排出的上排出流和下排出流。因此，倒角式鼓风机主体4作为上/下双涡旋结构，将作为对流量/噪声性能产生最大影响的因素的涡旋扩散长度延长至足够的长度，从而与常规圆筒式鼓风机主体相比更有效地获得流量增大和噪声减小的效果。特别地，倒角式鼓风机主体4可仅要求改变倒角式鼓风机主体4的模具形状的倒角或阶梯的形状，从而维持与常规圆筒式鼓风机主体相同的组装方法和材料成本。

具体地，电动机2使叶片3旋转，并且叶片3将通过旋转抽吸的外部空气排出至倒角式鼓风机主体4的上排出壳5和下排出壳8中的每一个。

倒角式鼓风机主体4通过结合上表面形成有用于吸气的上倒角孔5a的上排出壳5与下表面形成有用于吸气的下倒角孔8a的下排出壳8，形成双向鼓风机1的倒角倾斜式鼓风机主体。特别地，上排出壳5包括形成有将进气排出至外部的上排出口6-1的上出口6。下排出壳8包括形成有将进气排出至外部的下排出口9-1的下出口9。此外，上排出壳5和下排出壳8可作为单独的产品制造，然后通过熔合结合，但两者也可一体注塑成型。

因此，倒角式鼓风机主体4使用上排出壳5和下排出壳8在彼此相反的方向上将进气排出至外部。

特别地，上出口6的上排出口6-1和下出口9的下排出口9-1中的每一个均具有倾斜阻挡膜，使得其截面形状从矩形改变为倾斜的梯形。作为示例，上出口6的上排出口6-1形成为上倾斜阻挡膜的形状，而下出口9的下排出口9-1形成为下倾斜阻挡膜的形状，从而实现排气方向之间的差异。结果，与下排出口9-1相比，上排出口6-1可向下引导进气，同时与上排出口6-1相比，下排出口9-1可向上引导进气。进气的排出方向的流量之间的差异在供应双向空气流量方面更有效。

参照图2至图5，例示出倒角式鼓风机主体4的详细结构以及吹风功能。

参照图2A和图2B，例示出在结合上排出壳5与下排出壳8的状态下，上排出壳5的上倒角5-1和下排出壳8的下倒角8-1的形状。在这种情况下，建立a>a-1和b>b-1的关系，“>”是表示两个值的大小关系的不等号，并且“a>a-1”意味着“a”的值大于“a-1”的值，且“b>b-1”意味着“b”的值大于“b-1”的值。

作为示例，随着上倒角5-1从图2A中的截面A-A改变为图2B中的截面B-B，形成相对于虚拟垂直线以锐角弯曲的上倒角的截面倾斜角a、a-1，使得上出口6的上排出口6-1的倾斜角a最大并且下出口9的下排出口9-1的倾斜角a-1最小。因此，形成上倒角路径5-1a的涡旋扩散长度被充分延长的上侧双涡旋结构，其中上倒角路径5-1a的涡旋扩散长度是对流量/噪声性能产生最大影响的因素，并且从下出口9连接至上出口6而终止于上排出口6-1。

此外，随着下倒角8-1从图2A中的截面A-A改变为图2B中的截面B-B，形成相对于虚拟垂直线以锐角弯曲的下倒角的截面倾斜角b、b-1，使得下出口9的下排出口9-1的倾斜角b最大并且上出口6的上排出口6-1的倾斜角b-1最小。因此，形成下倒角路径8-1a的涡旋扩散长度被充分延长的下侧双涡旋结构，其中下倒角路径8-1a的涡旋扩散长度是对流量/噪声性能产生最大影响的因素，并且从上出口6连接至下出口9而终止于下排出口9-1。

参照图3A和图3B，上倒角路径5-1a形成为上倒角5-1沿倒角式鼓风机主体4旋转一周连接至上排出口6-1的整个圆周涡旋形状。参照图4A和图4B，下倒角路径8-1a形成为下倒角8-1沿倒角式鼓风机主体4旋转一周连接至下排出口9-1的整个圆周涡旋形状。

因此，上倒角5-1和下倒角8-1中的每一个以取决于上排出壳5和下排出壳8的形状而改变的角度，形成有相对于双向鼓风机1的倒角倾斜式鼓风机主体的圆周形状的涡旋。

参照图5中的吹风功能，由电动机2产生的叶片3的旋转通过上/下倒角孔5a、8a抽吸外部空气。然后，吸入的外部空气在倒角式鼓风机主体4中沿着由上排出壳5的上倒角路径5-1a形成的圆周形状的涡旋排出至上排出口6-1，同时沿着由下排出壳8的下倒角路径8-1a形成的圆周形状的涡旋排出至下排出口9-1。

结果，吸入的外部空气由上排出口6-1和下排出口9-1沿相反方向排出。在这种情况下，上排出口6-1向下引导排出流量，而下排出口9-1向上引导排出流量。

因此，双向鼓风机1通过上/下倒角路径5-1a、8-1a的整个圆周涡旋形状实现均匀流量的供应效果。

图6示出应用于倒角式鼓风机主体4的上/下排出口6-1、9-1中的每一个的排出口的截面结构。在这种情况下，其被示为下排出口9-1的排出口的截面结构，但上排出口6-1的排出口的截面结构也形成为与下排出口9-1的排出口的截面结构相同。

如图所示，下排出口9-1通过使底面略微突出而形成有出口肋7。特别地，出口肋7的形状在下倒角路径8-1a与下排出口9-1相交的点处形成，以占据与出口肋7的尺寸一样大的下排出口9-1的截面积。

因此，出口肋7的形状在一侧阻挡下排出口9-1的形状，以产生从下排出口9-1排出的空气流量更多地排出至未被出口肋7阻挡的空间的空气流量的偏转效果。此外，在上倒角路径6-1a与上排出口6-1相交的点处，出口肋7的形状变形在上排出口6-1形成，以便即使在上排出口6-1也产生与在下排出口9-1中相同的空气流量的偏转效果。

此外，出口肋7的形状可改变产生其形状变形的出口肋半径R的尺寸，以改变空气流量的偏转效果。

作为示例，基于图6的左侧所示的出口肋7-1的出口肋半径R的尺寸，图6的中间所示的出口肋7-2的出口肋半径R的尺寸相对更大地增加了空气流量的偏转效果，并且图6的右侧所示的出口肋7-3的出口肋半径R的尺寸相对最大地增加了空气流量的偏转效果。

因此，出口肋半径R的尺寸可通过排出流量的调整效果来改变上排出口6-1和下排出口9-1的排出流量。

作为示例，上排出口6-1处的出口肋7的出口肋半径R的尺寸变大，而下排出口9-1处的出口肋7的出口肋半径R的尺寸相对变小，因此产生下排出口9-1的排出流量与上排出口6-1的排出流量相比变大的排出流量的调整效果。

另一方面，下排出口9-1处的出口肋7的出口肋半径R的尺寸变大，而上排出口6-1处的出口肋7的出口肋半径R的尺寸相对变小，因此产生上排出口6-1的排出流量与下排出口9-1的排出流量相比变大的排出流量的调整效果。

图7示出分别应用于上排出口6-1和下排出口9-1的排出口的形状的组合的示例。

如图所示，上排出口6-1具有从矩形截面形状在一个边缘部倾斜的形状，而下排出口9-1具有从矩形截面形状在底面倾斜的形状。

此，上排出口6-1产生与下排出口9-1相比排出更多每单位时间的空气流量的空气流量分配效果。

图8示出双向鼓风机1取代倒角倾斜式鼓风机主体应用阶梯式鼓风机主体的示例。

如图所示，阶梯式鼓风机主体在鼓风机主体上取代倒角倾斜形状而形成为阶梯形状，以便将鼓风机主体的形状改变为阶梯式鼓风机主体4-1。为此目的，阶梯式鼓风机主体4-1由取代上倒角5-1的截面倾斜角a、a-1而形成阶梯结构的上台阶5-2的上排出壳5，以及取代下倒角8-1的截面倾斜角b、b-1而形成阶梯结构的下台阶8-2的下排出壳8构成。

因此，上台阶5-2形成上倒角路径5-1a，并且上倒角路径5-1a形成为上倒角5-1沿阶梯式鼓风机主体4-1旋转一周连接至上排出口6-1的整个圆周涡旋形状。此外，下台阶8-2形成下倒角路径8-1a，并且下倒角路径8-1a形成为下倒角8-1沿阶梯式鼓风机主体4-1旋转一周连接至下排出口9-1的整个圆周涡旋形状。

因此，双向鼓风机1通过如图1至图7中的倒角式鼓风机主体4或图8中的阶梯式鼓风机主体4-1所示仅改变形状以满足双向鼓风机1的流量和噪声要求，可进行各种变形。

图9是应用双涡旋式双向鼓风机1的通风座椅100的示例。

如图所示，通风座椅100包括座垫100-1和与其垂直的座椅靠背100-2，并且包括位于座垫100-1的下部的鼓风机管道10和双向鼓风机1。

具体地，通风座椅100是用于车辆的座椅，鼓风机管道10由连接至座垫100-1的座垫管道10-1和连接至座椅靠背100-2的靠背管道10-2构成。双向鼓风机1与通过图1至图8描述的双向鼓风机1相同。

然而，双向鼓风机1使得设置于倒角式鼓风机主体4的上排出壳5的上出口6与靠背管道10-2连接，因此上排出口6-1连接至靠背管道10-2。此外，设置于倒角式鼓风机主体4的下排出壳8的下出口9与座垫管道10-1连接，因此下排出口9-1连接至座垫管道10-1。

因此，如果双向鼓风机1工作，则通过电动机2的旋转，叶片3从通风座椅100的下部空间抽吸空气以注入倒角式鼓风机主体4中。

然后，倒角式鼓风机主体4的进气通过上倒角5-1的上倒角路径5-1a(或上台阶5-2的上倒角路径5-1a)沿倒角式鼓风机主体4旋转一周而排出至上排出口6-1并传送至靠背管道10-2。同时，倒角式鼓风机主体4的进气通过下倒角8-1的下倒角路径8-1a(或下台阶8-2的下倒角路径8-1a)沿倒角式鼓风机主体4旋转一周而排出至下排出口9-1并传送至座垫管道10-1。

结果，通过基于双向鼓风机1对座垫100-1和座椅靠背100-2的均匀流量的供应效果，取决于上排出口6-1和下排出口9-1的特性而增加空气流量的偏转效果、排出流量的调整效果和空气流量的分配效果的协同操作，通风座椅100提供优异的清凉感。

如上所述，根据本发明的应用于通风座椅100的双涡旋式双向鼓风机1将鼓风机管道10连接至形成容纳由电动机2旋转的叶片3的内部空间的倒角式鼓风机主体4或阶梯式鼓风机主体4-1，以经由鼓风机管道10将进气分别传送至座垫100-1和座椅靠背100-2，由此通过取决于倒角式鼓风机主体4或阶梯式鼓风机主体4-1的整个圆周双涡旋形状的足够的涡旋长度，改善双向鼓风机的长期流量不足和噪声发生的现象。

虽然已关于具体实施例说明了本发明，但对于本领域技术人员将显而易见的是，在不脱离所附权利要求中限定的本发明的思想和范围的情况下可进行各种改变和变形。

Claims (17)

1.一种双向鼓风机，包括：

鼓风机主体，用于引导空气沿着所述鼓风机主体的内部空间的整个圆周涡旋形状的阶梯结构流动。

2.根据权利要求1所述的双向鼓风机，其中所述鼓风机主体将所述内部空间分成向上空间和向下空间以引导空气流。

3.根据权利要求1所述的双向鼓风机，其中所述鼓风机主体包括：

上排出壳，沿着所述整个圆周涡旋形状朝向所述向上空间通过上排出口排出所述空气流；以及

下排出壳，沿着所述整个圆周涡旋形状朝向所述向下空间通过下排出口排出所述空气流。

4.根据权利要求3所述的双向鼓风机，其中所述上排出壳和所述下排出壳中的每一个具有作为倒角的所述整个圆周涡旋形状。

5.根据权利要求4所述的双向鼓风机，其中所述上排出壳的整个圆周涡旋形状是从所述下排出口连接至所述上排出口的倒角。

6.根据权利要求5所述的双向鼓风机，其中从所述下排出口连接至所述上排出口的所述倒角具有上倒角的截面倾斜角，并且所述上倒角的截面倾斜角从所述上排出口的倾斜角减小至所述下排出口的倾斜角。

7.根据权利要求4所述的双向鼓风机，其中所述下排出壳的整个圆周涡旋形状是从所述上排出口连接至所述下排出口的倒角。

8.根据权利要求7所述的双向鼓风机，其中从所述上排出口连接至所述下排出口的所述倒角具有下倒角的截面倾斜角，并且所述下倒角的截面倾斜角从所述下排出口的倾斜角减小至所述上排出口的倾斜角。

9.根据权利要求3所述的双向鼓风机，其中所述上排出口和所述下排出口中的每一个沿空气引导方向引导所述空气流。

10.根据权利要求3所述的双向鼓风机，其中所述上排出口和所述下排出口中的每一个通过所述上排出口和所述下排出口的截面形状之间的面积差异来分配空气流量。

11.根据权利要求3所述的双向鼓风机，其中所述上排出口和所述下排出口中的每一个包括出口肋，并且

其中所述上排出口和所述下排出口中的每一个的出口肋的形状调整从所述鼓风机主体排出的所述空气流的量。

12.根据权利要求11所述的双向鼓风机，其中所述上排出口和所述下排出口中的每一个的出口肋的形状变形通过改变所述上排出口和所述下排出口中的每一个的截面积的尺寸来调整排出流量。

13.根据权利要求12所述的双向鼓风机，其中所述上排出口和所述下排出口中的每一个的出口肋的形状变形将所述截面积的尺寸改变为出口肋半径的尺寸。

14.根据权利要求3所述的双向鼓风机，其中所述上排出壳和所述下排出壳中的每一个的整个圆周涡旋形状具有所述阶梯结构。

15.根据权利要求14所述的双向鼓风机，其中所述上排出壳的所述整个圆周涡旋形状具有以所述阶梯结构从所述下排出口连接至所述上排出口的上台阶。

16.根据权利要求14所述的双向鼓风机，其中所述下排出壳的所述整个圆周涡旋形状具有以所述阶梯结构从所述上排出口连接至所述下排出口的下台阶。

17.根据权利要求1所述的双向鼓风机，其中所述鼓风机主体在所述鼓风机主体的内部空间中包括由电动机旋转的叶片。