通风设备的制造方法
【技术领域】
[0001]本发明涉及一种通风设备，尤其涉及一种用于空间通风/冷却的通风设备。
【背景技术】
[0002]现有的空间冷却技术使用电动机(直流或交流)来转动倾斜于叶片的旋转平面的叶片组。倾斜叶片的移动碰撞到滞留空气柱提供了朝向物体/人体或表面的加压空气运动以通过自然蒸发产生冷却。这些风扇技术可以是顶置式、壁挂式或直立式，并且通过控制发动机的速度来控制气流。对于壁挂式风扇和直立式风扇，通过使用另一发动机或减速齿轮传动链以旋转主发动机叶片组件可以摆动气流方向。然而，顶置式装置已经固定了气流方向，空气从顶部、即顶棚被导向位于下方的使用者。这样的叶片式顶置式风扇和壁挂式风扇具有严重的缺陷，其中之一就是将热气从顶棚吹向了下方的使用者。自数百年以前发现该发明以来，这一技术还未得到改善。这一类型的空气运动从空气动力学角度而言能源利用率很低。
[0003]风扇技术的最新研发已经产生了由詹姆斯?戴森(JamesDyson)先生发明的“无可见叶片”式风扇，并且以相同的名字出售。戴森风扇具有隐匿在其直立的圆形壳体中的鼓风机，该鼓风机迫使加压空气穿过邻近翼型表面前缘的环形狭缝来抽吸二次空气。这一类型风扇具有被认为‘无叶片’且安全的优势。作为基于新理念的新产品，目前非常昂贵并且源自直立式风扇设计。新奇之处在于使用翼型来抽吸二次空气放大总气流以及隐匿的叶片设计。
【发明内容】
[0004]本发明属于空间冷却领域，并且基于完全创新的理念，即“诱导漩祸”，模拟了自然的龙卷风现象但以可控的方式诱导放大的气流用于空间冷却。实际上，当冷空气下沉时热空气会上升。本发明通过全新的三维(3-D)漩涡气流模型将冷空气从地面水平抬升以使其在使用者或居住者上方被斗状汇集、放大并分散。
[0005]根据一示例性方面，提供了一种通风设备，该通风设备包括空气鼓风机;壳体，该壳体包括第一壁和第二壁，该第一壁和第二壁被配置为在中央容纳空气鼓风机并在二者之间限定径向逐渐减小的空间，第一壁和第二壁之间的圆周间隙，该圆周间隙被配置为允许高速气流离开并向远离配置为安装该通风设备的结构的方向螺旋运动，和第二壁中的中央开口，该中央开口被配置为空气鼓风机的吸入口 ；以及流量放大器，该流量放大器邻近壳体并配置为放大穿过气流通道的气流，该气流通道被限定在流量放大器与壳体的第二壁之间。
[0006]气流通道可以具有恒流截面。
[0007]流量放大器可以配置为在操作期间，在气流通道的入口处和气流通道的出口处感受到负压。
[0008]流量放大器可以包括流量放大壁，该流量放大壁与壳体的第二壁平行设置。
[0009]第一壁、第二壁和流量放大壁可以是圆形的。
[0010]流量放大器可以与第一壁形成喉管。
[0011]当通风设备被定向为第一壁位于第二壁上方时，第一壁的外环面可以径向向下倾斜，且第二壁的外环面可以径向向上倾斜。
[0012]第一壁可以比第二壁具有更大的直径。
[0013]流量放大器可以配置为将离开空气通道的放大的气流与离开圆周间隙的高速气流混合。
[0014]高速气流可以具有受鼓风机的速度所控制的涡度和方向。
[0015]在操作期间，空气可以沿着通风设备的中心轴向着鼓风机的吸入口被抽吸。
[0016]第一壁可以配置为用于将通风设备安装到结构，所述结构是顶棚、壁和支架中的至少一种。
【附图说明】
[0017]为了可以充分理解本发明，并将本发明用到实际应用中，现通过非限制性实施例(仅是本发明的示例性实施例)的方式参照下述示意性附图进行描述。
[0018]图1为用于空间冷却的通风设备的示意性侧视图；
[0019]图2为图1的通风设备的一组剖视图；和
[0020]图3为操作状态下图1和图2的通风设备的模拟的计算流体动力学(CFD)气流。
【具体实施方式】
[0021]下面将参照图1?3对本发明的示意性实施例进行描述。
[0022]漩涡通风设备10包括电动机12，优选无刷直流电机，驱动空气动力性高效式后弯设计15的空气鼓风机14，该空气鼓风机14被包围在圆形但径向逐渐变窄的壳体16内。空气鼓风机14包括多个相对如图2箭头50所示的旋转方向而言的后弯叶片15。鼓风机14位于壳体16内的中央，并被配置为径向鼓吹空气。
[0023]壳体16包括具有同心轴34的圆形的第一壁16-1和圆形的第二壁16-2，并配置为在其中央容纳鼓风机14，并且在第一壁16-1和第二壁16-2之间限定了径向逐渐减小的空间。第一壁16-1配置为用于将通风设备10安装30到顶棚28或其它适宜结构。在一实施例中，当通风设备10被定向为第一壁16-1位于第二壁16-2上方时，如图1和2所示，则第一壁16-1配置为具有沿径向向下倾斜的外环面的圆形上壁或顶壁16-1的同时，第二壁16-2配置为具有沿径向向上倾斜的外环面的圆形下壁或底壁16-2。第一壁16-1和第二壁16-2的中央部分优选保持在水平面上。
[0024]第一壁16-1和第二壁16-2的外边缘相互间隔，从而在壳体16中限定了圆周间隙26以允许如由鼓风机14所产生的高速气流20从壳体16中离开。圆周间隙26配置为高速气流20离开壳体16并向远离安装第一壁16-1的顶棚或其它结构的方向螺旋运动，从而产生3D漩涡。当通风设备10被安装到顶棚28时，高速气流20以相对水平面向下的角度以及向下的螺旋流离开壳体，产生图3箭头300所示的螺旋形向下气流。这可以例如通过如图1和2所示的配置使圆形的第一壁16-1具有比圆形的第二壁16-2更大的直径而实现。第二壁16-2提供有中央圆形开口 24以作为鼓风机14的吸入口 24。因此，壳体16作为穿过吸入口 24以及通过圆周间隙26穿过圆周喉管26的空气收集器。
[0025]邻近壳体16、平行于第二壁16-2设置的是另一圆形壁或流量放大壁18，其限定了与第二壁16-2平行的恒流截面的环形气流通道22。与第二壁16-2相类似，流量放大壁18具有中央开口以允许气流通道通入到鼓风机14的吸入口 24中。流量放大壁18作为流量放大器以放大穿过气流通道22的气流36。流量放大壁18将圆周环形喉管26与鼓风机14的吸入开口或吸入口 24相连。
[0026]在图1和2所示的实施例中，流量放大壁18是圆形的并与第一壁16-1形成了喉管26以便部分总能量在喉管喉口 38处被转化为速度并在喉口 38处产生负压。因此，喉口 38处静压的降低通过通道22抽吸额外空气，产生与离开壳体16的圆周间隙26的高速气流相混合的离开气流通道22的放大气流36。
[0027]通过在壳体16的第一壁16-1与顶棚28之间安装托架的方式可以将通风设备10安装到顶棚28上。
[0028]供应到电动机12的电能通过鼓风机14所生成的高速气流形式被转化为动能，并均匀地穿过环形喉管26排出。该高速螺旋但向下流动的气流20是由三维(3-D)漩涡32引起的，其涡度和方向由鼓风机14的速度和/或可选地由虹膜(iris)百叶窗(未示出)所控制。
[0029]当空气到达地板40，在鼓风机14的吸入口24处产生的较低压力将有助于在沿着通风设备10的中心轴34的3-D漩涡32的核心处维持负压，但具有向上方向的改变，产生如图3箭头301所示的螺旋向上气流。气流沿着中心轴34向鼓风机14逆流的正反馈(positivefeedback)进一步有助于维持漩涡32的连续流动。漩涡32方向上的改变以及正反馈在这一发明中是必要的，其给出了更有效的低成本自然冷却以及鼓风机14性能的优化。
[0030]在与喉管环形区26相通的气流通道22的起始端22-1(在圆形壁18的中央开口处)也可以感受到鼓风机入口 24处的负压。在气流通道22的末端22-2同样也可以感受到相似的负压。这些压差产生了通过气流通道22的空气，但与通过鼓风机14的空气相比，具有更大的量级。这是气流放大36的新动力。该放大36降低了维持漩涡26的向上气流和向下气流的所需能量。这与电力控制的无刷直流电机12