CN113090583A - 一种三层扇叶和空气循环扇 - Google Patents

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彭博锋
黄军平
尹大蓥
庄辉阳
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    • F04D29/666—Combating cavitation, whirls, noise, vibration or the like; Balancing especially adapted for elastic fluid pumps by means of rotor construction or layout, e.g. unequal distribution of blades or vanes

Abstract

本发明提供的一种三层扇叶和空气循环扇，三层扇叶包括叶轴、设置于叶轴外围并共轴的内环架、设置于内环架外围并共轴的外环架、设置于叶轴和内环架之间的第一层叶片组、设置于内环架和外环架之间的第二层叶片组以及设置于外环架外围的第三层叶片组，所述内环架的出风端部高于所述外环架的出风端部。装配至空气循环扇中，叶轴与内环架之间的通道形成慢风通道；内环架与风扇外壳内壁之间的通道形成快风通道。慢风通道吹出的慢风能更指向性聚焦向前吹送，降低由快风通道吹出的快风对慢风的干扰损耗，使风型完整。有效确保风流方向的向前指向性，在吹出1m处仍能够保持风流的集中和均匀，可以使循环扇吹出的风穿透的更远。

Description

一种三层扇叶和空气循环扇
技术领域
本发明涉及风扇领域，具体涉及空气循环扇领域，再具体的，涉及一种三层扇叶和具有该三层扇叶的空气循环扇。
背景技术
传统的风扇的扇叶只有一层，在电机启动带动扇叶旋转产生负压，将扇外的空气吸入，经过扇叶后将风送出，此结构的扇叶送风时引起的空气阻力大，风力送出后直接扩散，因而造成吹风距离不能很远，而且风力也因快风与慢风的碰撞，产生吹风不柔和。所以，很多消费者开始选购空气循环扇，以期能达到吹风距离远，吹风柔和的需求。
而目前坊间的空气循环扇产品，仍是采用单层扇叶，厂家想借由循环扇本体的圆筒型风道来解决以上两个需求。但是，单层扇叶的基本不足之处光靠风道来补强，吹风距离虽然有些微改善，但是，上述所说的快风及慢风的碰撞问题，导致噪音过大，风吹出后的指向性不足产生乱流，更甚者，风于风道内相互挤压，造成机体抖动，消费者体验感差。
发明内容
为此，本发明为有效解决上述问题，提供一种三层扇叶和具有该三层扇叶的空气循环扇。
为实现上述目的，本发明提供的技术方案如下：
一种三层扇叶，包括叶轴、设置于叶轴外围并共轴的内环架、设置于内环架外围并共轴的外环架、设置于叶轴和内环架之间的第一层叶片组、设置于内环架和外环架之间的第二层叶片组以及设置于外环架外围的第三层叶片组，定义叶轴、内环架和外环架中，朝向进风口的端部为进风端部，朝向出风口的端部为出风端部；所述内环架的出风端部高于所述外环架的出风端部。
进一步的，所述内环架出风端部高出所述外环架的出风端部的距离不大于内环架整体高度的1/3。
进一步的，所述内环架的进风端部凹于外环架的进风端部，所述叶轴的进风端部凹于内环架的进风端部。
进一步的，所述第二层叶片组的叶片的末端凸出于内环架的进风端部。
进一步的，所述第三层叶片组的叶片的末端凸出于外环架的进风端部。
进一步的，所述第一层叶片组的叶片与第二层叶片组的叶片呈交错设置；所述第二层叶片组的叶片与第三层叶片组的叶片呈交错设置。
进一步的，定义进风端部与出风端部的连接线为轴线，所述第二层叶片组的叶片与轴线的夹角为55°-60°；所述第三层叶片组的叶片与轴线的夹角为60°-65°。
进一步的，所述第一层叶片组的叶片与轴线的夹角为50°-55°。
一种空气循环扇，包括风扇外壳、驱动电机和上述所述的三层扇叶；所述风扇外壳具有一进风开口、出风开口以及连通进风开口和出风开口的安装腔；所述驱动电机固定于风扇外壳的安装腔内，所述三层扇叶装配于风扇外壳的安装腔内，且三层扇叶的叶轴连接所述驱动电机的转轴；所述三层扇叶的叶轴与内环架之间具有第一层叶片组的通道形成慢风通道；所述三层扇叶的内环架与风扇外壳内壁之间具有第二层叶片组和第三层叶片组的通道形成快风通道。
通过本发明提供的技术方案，具有如下有益效果：
采用三层扇叶的结构，且内环架的出风端部高于所述外环架的出风端部；使得慢风通道吹出的慢风能更指向性聚焦向前吹送，降低由快风通道吹出的快风对慢风的干扰损耗，使风型完整。过程中，慢风通道吹出的慢风和快风通道吹出的快风进行聚流，有效确保风流方向的向前指向性，在吹出1m处仍能够保持风流的集中和均匀，可以使循环扇吹出的风穿透的更远，更能符合空气循环扇的设计目标。同时，在空气循环扇的风扇外壳内，慢风通道和快风通道相互隔离，且各自的流动速度较为均匀，有效确保降低风流动时的噪音，也能同时避免整机震动，大幅度的增强了使用者的体验感。
附图说明
图1所示为实施例中三层扇叶的外观示意图；
图2所示为实施例中三层扇叶在另一个角度下的外观示意图；
图3所示为实施例中三层扇叶俯视图；
图4所示为图3中A-A线的剖视图；
图5所示为图3中B-B线的剖视图；
图6所示为图3中C-C线的剖视图；
图7所示为实施例中空气循环扇的外观示意图；
图8所示为实施例中空气循环扇的结构分解示意图；
图9所示为实施例中空气循环扇在1m范围内的气流模拟图；
图10所示为实施例中本方案的空气循环扇与现有技术中空气循环扇的送风距离比较示意图。
具体实施方式
为进一步说明各实施例，本发明提供有附图。这些附图为本发明揭露内容的一部分，其主要用以说明实施例，并可配合说明书的相关描述来解释实施例的运作原理。配合参考这些内容，本领域普通技术人员应能理解其他可能的实施方式以及本发明的优点。图中的组件并未按比例绘制，而类似的组件符号通常用来表示类似的组件。
现结合附图和具体实施方式对本发明进一步说明。
参照图1至图6所示，本实施例提供的一种三层扇叶100，包括叶轴11、设置于叶轴11外围并共轴的内环架12、设置于内环架12外围并共轴的外环架13、设置于叶轴11和内环架12之间的第一层叶片组21、设置于内环架12和外环架13之间的第二层叶片组22以及设置于外环架13外围的第三层叶片组23，即第一层叶片组21中的多个叶片(定义为第一叶片211)位于叶轴11和内环架12之间并连接叶轴11的外侧壁和内环架12的内侧壁；第二层叶片组22的多个叶片(定义为第二叶片221)位于内环架12和外环架13之间并连接内环架12的外侧壁和外环架13的内侧壁；第三层叶片组23的多个叶片(定义为第三叶片231)分布于外环架13的外围并连接外环架13的外侧壁。
定义叶轴11、内环架12和外环架13中，如图4所示，朝向进风口101的端部为进风端部，朝向出风口102的端部为出风端部；所述内环架12的出风端部高于所述外环架13的出风端部。
继续参照图7至图8所示，本实施例还提供一种空气循环扇，包括风扇外壳31、驱动电机32和上述所述的三层扇叶100；具体的，所述风扇外壳31呈圆筒形结构，具有一进风开口(未示出)、出风开口(未示出)以及连通进风开口和出风开口的安装腔(未示出)；所述驱动电机32固定于风扇外壳31的安装腔内，所述三层扇叶100装配于风扇外壳31的安装腔内，且三层扇叶100的叶轴11连接所述驱动电机32的转轴；所述三层扇叶100的叶轴11与内环架12之间具有第一层叶片组21的通道形成慢风通道；所述三层扇叶100的内环架12与风扇外壳31内壁之间具有第二层叶片组22和第三层叶片组23的通道形成快风通道。
工作时，驱动电机32带动三层扇叶100转动，气流从风扇外壳31的进风开口流入，分别经慢风通道和快风通道后最终从出风开口流出。其流出气流的效果图如图9所示，附图中，L段为空气循环扇吹出的1m范围内的气流，其中，标号1的较深的部位为慢风气流，标号2的较浅的部位为快风气流。内环架12的出风端部高于所述外环架13的出风端部的设计；使得慢风通道吹出的慢风(即标号1)能更指向性聚焦向前吹送，降低由快风通道吹出的快风(即标号2)对慢风的干扰损耗，使风型完整，不至于慢风和快风过早的聚流而造成气流混乱。之后，慢风通道吹出的慢风和快风通道吹出的快风进行聚流，有效确保风流方向的向前指向性，在吹出1m处仍能够保持风流的集中和均匀，可以使循环扇吹出的风穿透的更远，更能符合空气循环扇的设计目标。
且在空气循环扇的风扇外壳31内，慢风通道和快风通道相互隔离，且各自的流动速度较为均匀，有效确保降低风流动时的噪音，也能同时避免整机震动，大幅度的增强了使用者的体验感。
经过实践认证，将该空气循环扇的出风口竖直朝上，使得气流垂直向上吹出，吹出气流能够支撑出风口上方位置的气球在一定范围内得到保持，不会侧向飘出，气球得到均匀且稳定的气流的支撑。
再具体的，该空气循环扇中，所述风扇外壳31的出风开口盖合有出风罩盖33，同时在风扇外壳31的进风开口盖合有进风罩盖34，起到很好的隔离保护作用。
优选的，本实施例中，所述内环架12出风端部高出所述外环架13的出风端部的距离h不大于内环架12整体高度的1/3，能够更好的保持风场。当然的，在其它实施例中，内环架12的出风端部高出所述外环架13的出风端部的距离h也可以大于内环架12整体高度的1/3。
进一步的，本实施例中，所述内环架12的进风端部凹于外环架13的进风端部，所述叶轴11的进风端部凹于内环架12的进风端部。在进风端，外环架13、内环架12和叶轴11呈阶梯式内凹，其作用在于降低吸入空气的损耗，空气能够更佳的导入风道后送出，使得具有充分、持续的气流输出；也确保了慢风的完整持续，有效的对中心位置的驱动电机32进行降温。同时，该空气循环扇的三层扇叶100中，出风口处的内环架12的凸出设计(即内环架12的出风端部高于所述外环架13的出风端部)结合进风口处外环架13、内环架12和叶轴11呈阶梯式内凹的结构，使得该空气循环扇所吹出的气流能够在无风流的静态环境下向前推动15米以上；其附加效果更好。
当然的，在其它实施例中，外环架13、内环架12和叶轴11的进风端部也可以相平齐等，只是相较于阶梯式内凹的结构，所实现的效果会较差。
进一步的，本实施例中，所述第二层叶片组22的叶片(即第二叶片221)的末端2211凸出于内环架12的进风端部(如图5所示)；同时，所述第三层叶片组23的叶片(即第三叶片231)的末端2311凸出于外环架13的进风端部(如图4至图6所示)。即第二层叶片组22的叶片和第三层叶片组23的叶片均为伸出的设计，叶片向外外伸作用在于增加负压，使吸入的空气更大的程度上引入快风通道，使得快风通道的气流更充足。当然的，在其它实施例中，也可以是单独的第二层叶片组22的第二叶片221的末端2211凸出于内环架12的进风端部，或者是单独的第三层叶片组23的第三叶片231的末端2311凸出于外环架13的进风端部；从而实现加强快风通道的风量的作用；又或者是第二层叶片组22的叶片和第三层叶片组23的叶片均不凸出设计。
进一步的，本实施例中，所述第一层叶片组21的叶片与第二层叶片组22的叶片呈交错设置；所述第二层叶片组22的叶片与第三层叶片组23的叶片呈交错设置。如在向外辐射的方向上，第二层叶片组22的叶片覆盖第一层叶片组21中相邻二个叶片之间的间隙，第一层叶片组21的叶片也覆盖第二层叶片组22中相邻二个叶片之间的间隙。同样的，第三层叶片组23的叶片覆盖第二层叶片组22中相邻二个叶片之间的间隙，第二层叶片组22的叶片也覆盖第三层叶片组23中相邻二个叶片之间的间隙。如此，叶片分布均匀，风速更为均匀。当然的，在其它实施例中，三组叶片组的叶片布局方式不局限于此。
更为优选的，本实施例中，定义进风端部与出风端部的连接线为轴线I，所述第一层叶片组21的叶片与轴线I的夹角a为50°-55°，本具体为51.5°，能够很好的输出持续、慢速的气流。所述第二层叶片组22的叶片与轴线I的夹角b为55°-60°，本具体实施例中为58°；所述第三层叶片组23的叶片与轴线I的夹角c为60°-65°，本具体实施例中为64°。在该快风通道中，第二层叶片组22吹出的风速会低于第三层叶片组23吹出的风，即第二层叶片组22吹出中速风，是带动气流往前推的的最主要力量，而第三层叶片组23吹出的是高速风，可以透过第三层叶片组23吹出的高速风引入更大的气流；快风通道所输出的气流更为充足，推进力度更大。当然的，在其它实施例中，上述三层叶片的倾斜角度不局限于此。
通过本方案提供的空气循环扇，较之现有技术中采用的单层扇叶，如表1所示的循环扇性能测试数据(230V/50Hz)中，在距离在出风口1M(米)位置测试得到，在不同档位下，现有技术和本方案转速相当，本方案相对于现有技术，风速能够有效增强，且噪音也显著降低。
表1循环扇性能测试数据(230V/50Hz)
Figure BDA0003051791500000081
再参照附图10所示，在不同推送距离下，风速也总体比现有技术的空气循环扇的风速要大，且大致在10m(米)位置之后，本方案提供的空气循环扇的风速的降低速率明显变缓，能够推送更远的距离。
尽管结合优选实施方案具体展示和介绍了本发明，但所属领域的技术人员应该明白，在不脱离所附权利要求书所限定的本发明的精神和范围内，在形式上和细节上可以对本发明做出各种变化，均为本发明的保护范围。

Claims (9)

1.一种三层扇叶，其特征在于：包括叶轴、设置于叶轴外围并共轴的内环架、设置于内环架外围并共轴的外环架、设置于叶轴和内环架之间的第一层叶片组、设置于内环架和外环架之间的第二层叶片组以及设置于外环架外围的第三层叶片组，定义叶轴、内环架和外环架中，朝向进风口的端部为进风端部，朝向出风口的端部为出风端部；所述内环架的出风端部高于所述外环架的出风端部。
2.根据权利要求1所述的三层扇叶，其特征在于：所述内环架出风端部高出所述外环架的出风端部的距离不大于内环架整体高度的1/3。
3.根据权利要求1所述的三层扇叶，其特征在于：所述内环架的进风端部凹于外环架的进风端部，所述叶轴的进风端部凹于内环架的进风端部。
4.根据权利要求1所述的三层扇叶，其特征在于：所述第二层叶片组的叶片的末端凸出于内环架的进风端部。
5.根据权利要求4所述的三层扇叶，其特征在于：所述第三层叶片组的叶片的末端凸出于外环架的进风端部。
6.根据权利要求1所述的三层扇叶，其特征在于：定义进风端部与出风端部的连接线为轴线，所述第二层叶片组的叶片与轴线的夹角为55°-60°；所述第三层叶片组的叶片与轴线的夹角为60°-65°。
7.根据权利要求1或6所述的三层扇叶，其特征在于：所述第一层叶片组的叶片与轴线的夹角为50°-55°。
8.根据权利要求1所述的三层扇叶，其特征在于：所述第一层叶片组的叶片与第二层叶片组的叶片呈交错设置；所述第二层叶片组的叶片与第三层叶片组的叶片呈交错设置。
9.一种空气循环扇，其特征在于：包括风扇外壳、驱动电机和权利要求1至8任一所述的三层扇叶；所述风扇外壳具有一进风开口、出风开口以及连通进风开口和出风开口的安装腔；所述驱动电机固定于风扇外壳的安装腔内，所述三层扇叶装配于风扇外壳的安装腔内，且三层扇叶的叶轴连接所述驱动电机的转轴；所述三层扇叶的叶轴与内环架之间具有第一层叶片组的通道形成慢风通道；所述三层扇叶的内环架与风扇外壳内壁之间具有第二层叶片组和第三层叶片组的通道形成快风通道。
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