风扇组件的制作方法

专利名称：风扇组件的制作方法
技术领域：
本发明涉及一种风扇组件。在优选实施例中，本发明涉及一种家用风扇，例如台 扇，用于在房间、办公室或其它家庭环境中产生空气流。
背景技术：
传统家用风扇典型地包括安装为绕轴线旋转的一组叶片或翼片，和用于使该组叶 片旋转以产生气流的驱动装置。气流的运动和循环产生“风冷”或微风，结果，由于热量通 过对流和蒸发消散，使用者感觉到冷却的效果。这种风扇可以是各种尺寸和形状。例如，吊扇可具有至少Im的直径，且通常以从 天花板悬挂的方式安装以提东向下的气流以冷却房间。另一方面，台扇通常具有30cm的直 径，且通常自由地竖立且易于移动。立于地面的台扇一般包括支撑驱动装置的高度可调节 台架，和用于产生气流(通常从300到5001/s范围)的叶片组。这种类型的结构的缺点是由旋转风扇的旋转叶片产生的气流通常不均勻。这是由 于跨叶片表面或跨风扇的朝外表面的变化。这些变化的程度可从产品到产品而改变且甚至 从一个单独的风扇机器到另一个而改变。这些变化导致气流不均勻或“涌动”，这可被感觉 为一系列空气脉冲且其对于使用者是不舒服的。在家庭环境中，不期望装置的零件向外突出，或使用者能触摸到任意移动的零件， 例如叶片。台扇倾向于具有环绕叶片的笼罩以防止接触旋转叶片的伤害，但是这种罩着的 零件难于清洁。而且，由于驱动装置和旋转叶片安装在台架顶部上，台扇的重心通常位于台 架的顶部向上。这可导致台扇在意外撞击时容易跌落，除非该台架设置有相对较宽或较重 的底座，这对于使用者是不希望的。

发明内容
本发明提供一种无叶片风扇组件，包括喷嘴和用于产生通过该喷嘴的气流的装 置，该喷嘴包括内部通道、用于接收来自内部通道的气流的嘴部，和位于嘴部附近的表面， 嘴部设置为引导气流流过该表面上方，其中该喷嘴安装在高度可调节的台架上。通过使用无叶片风扇组件，气流可不通过使用带叶片风扇产生。与该叶片风扇组件相比，无叶片风扇组件导致运动零件和复杂性的减少。而且，不使用带叶片风扇来从风扇 组件发射气流，相对均勻的气流可被形成且引导到房间内或朝向使用者。气流可有效地从 喷嘴流出，由于湍流损失的能量和速度极小。术语“无叶片”被用于描述一种风扇组件，其中气流被从不使用移动零件的风扇组 件发射或射出。因此，无叶片风扇组件可被认为具有没有移动叶片的输出区域，或发射区 域，气流从该区域被朝向使用者引导或进入房间。无叶片风扇组件的输出区域可被供应有 多种不同源(例如泵、发生器、马达或其它流体传送设备)中的一个产生的主气流，且其可 包括旋转装置，例如马达转子和/或带叶片叶轮以产生气流。产生的主气流可从房间的空 间或风扇组件外的其它环境穿过伸缩管到喷嘴，然后通过喷嘴的嘴部返回到房间空间内。
因此，风扇组件描述为无叶片，不延伸到描述电源或对于次级风扇功能所需的部 件例如马达。次级风扇功能的例子可包括照明、风扇组件的调节和摆动。风扇组件的喷嘴的形状不受包括带叶片风扇的空间需求的限制。优选地，喷嘴环 绕开口。喷嘴可以是环形喷嘴，其优选地具有从200到600mm范围的高度，更优选地从250 到500mm范围。 优选地，喷嘴的嘴部绕开口延伸，且优选地为环形。喷嘴优选地包括内部壳体部段 和外部壳体部段，其限定喷嘴的嘴部。每个部分优选地由相应环形构件形成，但是每个部分 可由连接在一起或以其它方式装配以形成该部分的多个构件提供。外部壳体部段优选地被 设置形状为部分地重叠内部壳体部段。这可使得嘴部的出口被限定在喷嘴的内部壳体部段 的外部表面和外部壳体部段的内部表面之间。出口优选地为槽口的形式，优选地具有从0.5 至5mm范围的宽度。喷嘴可包括多个间隔件，用于使得喷嘴的内部壳体部段和外部壳体部 段的重叠部分分隔开。这可有助于保持开口周围的出口宽度的基本上均勻。间隔件优选地 沿出口均勻地间隔。内部通道优选地是连续的，更优选地是环形的，且优选地形状被设置为把气流划 分为两个气流，其绕开口沿两个相反方向流动。内部通道优选地还由喷嘴的内部壳体部段 和外部壳体部段限定。风扇组件优选地包括用于摆动喷嘴的装置，以使得空气流在弧形范围扫掠，优选 地从60到120°范围内。例如，台架的基部包括用于相对于基部的下部部分摆动基部的上 部部分的装置，喷嘴被连接到该上部部分。如上所述，喷嘴优选地包括位于嘴部附近的表面，该嘴部被设置为引导从其发射 的气流流过该表面上方。该表面优选为柯恩达表面。优选地，喷嘴的内壳体部分的外表面形 状设置为限定柯恩达表面。柯恩达表面优选地绕开口延伸。柯恩达表面是一种已知类型的 表面，离开靠近该表面的出口孔的气流在该表面上方展现柯恩达效应。流体倾向于靠近该 表面在其上流动，几乎“粘到”或“抱着”该表面。柯恩达效应是已被证明的、文献记载的夹 带方法，其中的主气流被在柯恩达表面上引导。柯恩达表面的特征，和在柯恩达表面上流动 的流体的效应的说明，可在文章例如Reba，Scientific American, Volume 214，June 1966 pages 84to 92中发现。通过使用柯恩达表面，来自风扇组件外部的增加量的空气被从嘴部 发射的空气抽吸通过开口。在本发明中，风扇组件产生的气流进入喷嘴。在下面的说明中，该气流被称为主气 流。主气流被从喷嘴的嘴部发射且优选地在柯恩达表面上经过。主气流夹带环绕喷嘴的嘴 部的空气，其作为空气放大器用于向使用者供应主气流和夹带的空气。夹带的空气被成为 二次气流。二次气流被从环绕喷嘴的嘴部的外部环境或区域或空间以及通过移置从风扇周 围的其它区域抽吸，且主要穿过由喷嘴限定的开口。被引导流过柯恩达表面上方的主气流 与夹带的二次气流合并，等于从喷嘴限定的开口发射或向前投射的总气流。优选地，环绕喷 嘴的嘴部空气的夹带使得主气流被放大至少五倍，更优选地被放大至少十倍，且保持平滑 的总输出。由风扇组件产生的空气流的最大气流优选地在300到800升每秒的范围内，更 优选地从400到700升每秒的范围。优选地，喷嘴包括位于柯恩达表面下游的扩散表面。喷嘴的内部壳体部段的外部 表面优选地成形为限定该扩散表面。
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喷嘴被安装在可调节台架上。优选地，台架容置所述用于产生气流的装置，以使得 风扇组件具有紧凑的外观。台架可包括用于把气流传送到喷嘴的管。因此，台架可用于支 撑喷嘴并用于传送产生的气流到喷嘴，其中风扇组件产生的气流被发射穿过该喷嘴。用于 产生穿过喷嘴的气流的装置可定位在台架的底部，由此与现有技术台扇相比降低风扇组件 的重心，在现有技术中带叶片风扇和用于驱动带叶片风扇的装置被连接到台架的顶部且导 致风扇组件在被碰撞时容易倾倒。例如，在优选实施例中，台架包括基部，该基部容置所述 用于产生气流的装置，管在该基部和喷嘴之间延伸。替换地，用于产生气流的装置可被定位 在管内。优选地，用于产生穿过喷嘴的气流的装置包括叶轮、用于旋转叶轮的马达和位于 叶轮下游的扩散器。叶轮优选地为混合流动叶轮。马达优选地是DC无刷马达以避免摩擦 损耗和来自使用在传统有电刷马达中的电刷的碳碎屑。减少碳碎屑和排放在清洁或污染敏 感环境例如医院或具有过敏症的人周围是有利的。虽然通常使用在台扇中的感应马达也不 具有电刷，DC无刷马达可提供比感应马达更宽范围的操作速度。扩散器可包括多个螺旋翼片，导致从扩散器排放螺旋的气流。由于穿过管的气流 通常沿轴向或纵向方向，风扇组件优选地包括用于把从扩散器发射的气流弓丨导到管内的装 置。这可减少风扇组件内的传导损耗。气流引导装置优选地包括多个翼片，其每个用于引 导从扩散器朝向管发射的气流的相应一部分。这些翼片可定位在安装在扩散器上方的空气 引导构件的内部表面上，且优选地均勻地间隔。气流引导装置还可包括多个径向翼片，至少 部分地定位在管内，径向翼片的每个邻接上述多个翼片的相应一个。这些径向翼片可在管 内限定多个轴向或纵向通道，且每个都接收来自由上述多个翼片限定的通道的气流的相应 一部分。气流的这些部分优选地在管内混合。管可包括安装在台架的基部上的底座，和连接到管的底座的多个管状构件。弯曲 的翼片可至少部分地定位在管的底座内。轴向翼片可至少部分地定位在用于把一个管状构 件连接到管的底座的装置内。该连接装置可包括空气管道或用于接收一个管状构件的其它 管状构件。


仅通过例子，参考所附附图，现在将描述本发明的实施例，在附图中图1是风扇组件的透视图，其中风扇组件的伸缩管处于完全伸出的配置中；图2是图1的风扇组件的另一透视图，其中风扇组件的伸缩管处于缩回位置中；图3是图1的风扇组件的台架的基部的截面图；图4是图1的风扇组件的伸缩管的分解视图；图5是图4的管处于完全伸出的配置中的侧视图；图6是沿图5中的线A-A截取的管的截面图；图7是沿图5中的线B-B截取的管的截面图；图8是图4的管处于完全伸出的配置中的透视图，其中下部管状构件的部分被切 除；图9是图8的局部放大视图，其中管的各个部分被去除；图10是图4的管处于缩回配置中时的侧视图11是沿图10中的线C-C截取的管的截面图；图12是图1的风扇组件的喷嘴的分解视图；图13是图12的喷嘴的前视图；图14是沿图13中的线P-P截取的喷嘴的截面图；和图15是图14中所指的区域R的放大视图。
具体实施例方式图1和2示出了风扇组件10的实施例的透视图。在该实施例中，风扇组件10是 无叶片风扇组件，且为家用台扇的形式，其包括高度可调节台架12和安装在台架12上用于 发射来自风扇组件10的空气的喷嘴14。台架12包括落地的基部16和伸缩管18形式的高 度可调节架，该伸缩管从基部16向上延伸以传送来自底部16的主气流到喷嘴14。台架12的基部16包括安装在基本上圆柱形的下部壳体部分22上的基本上圆柱 形的马达壳体部分20。马达壳体部分20和下部壳体部分22优选地具有基本上相同的外直 径，以使得马达壳体部分20的外部表面基本上与下部壳体部分22的外部表面齐平。下部 壳体部分22可选地安装在落地盘状底板24上，且包括多个用户可操作按钮26和用户可操 作转盘28用于控制风扇组件10的运转。基部16还包括多个空气入口 30，其在该实施例中 为形成在马达壳体部分20上的孔的形式且主气流通过该孔被从外部环境吸入基部16。在 该实施例中，台架12的基部16具有从200到300mm范围的高度，且马达壳体部分20具有 从100到200mm范围的直径。底板24优选地具有从200到300mm范围的直径。台架12的伸缩管18可在完全伸出的配置(如图1所示)和缩回的配置(如图2 所示)之间移动。管18包括安装在风扇组件10的基部12上的基本上呈圆柱形的底座32、 连接到底座32并从其向上延伸的外部管状构件34、和部分位于外部管状构件34内的内部 管状构件36。连接器37把喷嘴14连接到管18的内部管状构件36的敞开上端。内部管 状构件36可在外部管状构件34内相对于其在完全伸出的位置(如图1所示)和缩回的位 置(如图2所示)之间滑动。当内部管状构件36处于完全伸出位置中时，风扇组件10优 选地具有从1200到1600mm范围的高度，而当内部管状构件36处于缩回位置中时，风扇组 件10优选地具有从900到1300mm范围的高度。为了调节风扇组件10的高度，使用者可抓 住内部管状构件36的暴露部分，根据需要沿向上或向下方向滑动内部管状构件36，以使得 喷嘴14处于希望的垂直位置。当内部管状构件36处于其缩回位置中时，使用者可抓住连 接件37以向上拉内部管状构件36。喷嘴14具有环形形状，绕中心轴线X延伸以限定开口 38。喷嘴14包括嘴部40， 该嘴部定位在喷嘴14的后部用于发出来自风扇组件10且穿过开口 38的气流。嘴部40绕 开口 38延伸，且优选地为环形。喷嘴14的内周包括位于嘴部40附近的柯恩达表面42 (嘴 部40引导从风扇组件10发出的空气越过该表面)、位于柯恩达表面42下游的扩散表面44 和位于扩散表面44下游的引导表面46。扩散表面44被设置为倾斜远离开口 38的中心轴 线X，由此有助于从风扇组件10发出的空气的流动。扩散表面44和开口 38的中心轴线X 之间的角度是在从5到25°的范围内，且在该实施例中为约7°。引导表面46被设置为相 对于扩散表面44成角度，以进一步帮助来自风扇组件10的冷却气流的有效传送。引导表 面46优选地被设置为基本上平行于开口 38的中心轴线X，以对于从嘴部40发出的气流呈现基本上平坦且基本上光滑的表面。视觉上引人注意的锥形表面48位于引导表面46的下 游，结束于基本上垂直于开口 38的中心轴线X的末端表面50处。锥形表面48和开口 38的 中心轴线X之间所对的角度优选地为约45°。在该实施例中，喷嘴14具有从400到600mm 范围的高度。图3示出了穿过台架12的基部16的截面视图。基部16的下部壳体部分22容置 控制器，通常用52表示，用于响应图1和2中所示的用户可操作按钮26的下压和/或用户 可操作转盘28的操纵，以控制风扇组件10的运转，下部壳体部分22可选地包括传感器54， 用于接收来自遥控器(未示出)的控制信号，和用于把控制信号传送到控制器52。这些控 制信号优选地为红外信号。传感器54位于窗口 55后面，控制信号通过该窗口进入基部16 的下部壳体部分22。发光二极管(未示出)可被设置用于指示风扇组件10是否处于待机 模式。下部壳体部分22还容置一机构，通常用56表示，用于把基部16的马达壳体部分20 相对于基部16的下部壳体部分22摆动。摆动机构56包括旋转轴56a，该轴从下部壳体部 分22延伸到马达壳体部分20中。轴56a通过轴承被支撑在连接到下部壳体部分22的套 筒56b中，以允许轴56a相对于套筒56b旋转。轴56a的一个端部被连接到环形连接板56c 的中心部分，而连接板56c的外部部分连接到马达壳体部分20的底座。这允许马达壳体部 分20相对于下部壳体部分22旋转。摆动机构56还包括定位在下部壳体部分22中的马达 (未示出)，其操作曲柄臂(通常以56d指示)，该曲柄臂使马达壳体部分20相对于下部壳 体部分22的上部部分摆动。用于将一个零件相对于另一个摆动的曲柄臂结构通常是已知 的，且由此在这里将不予描述。马达壳体部分20相对于下部壳体部分22的每个摆动循环 的范围优选地在60°和120°之间，且在该实施例中为约90°。在该实施例中，摆动机构 56被设置为每分钟执行约3到5个摆动循环。主电源电缆58穿过形成在下部壳体部分22 中的孔延伸，以为风扇组件10供电。马达壳体部分20包括圆柱形栅格60，孔62的阵列形成在栅格中以提供台架12的 基部16的空气入口 30。马达壳体部分20容置用于抽吸主气流穿过孔62并进入基部16的 叶轮64。优选地，叶轮64是混合流动式叶轮的形式。叶轮64连接到从马达68向外延伸 的旋转轴66。在该实施例中，马达68是DC无刷马达，其速度通过控制器52响应用户对转 盘28的操纵和/或接收到的来自遥控器的信号而改变。马达68的最大速度优选地从5000 到lOOOOrpm范围。马达68容置在马达座内，该马达座包括连接到下部部分72的上部部分 70。马达座的上部部分70包括具有螺旋叶片的静止盘形式的扩散器74。马达座定位在大 致截头锥形叶轮壳体76内且安装在其上，该叶轮壳体76连接到马达壳体部分20。叶轮64 和叶轮壳体76的形状设置为使得叶轮64紧接近但是不接触叶轮壳体76的内部表面。基 本为环形的入口构件78连接到叶轮壳体76的底部，用于引导主气流进入叶轮壳体76。优选地，台架12的基部16还包括静音泡沫，用于降低从基部16发出的噪音。在 该实施例中，基部16的马达壳体部分20包括位于栅格60下的第一环形泡沫构件80，和位 于叶轮壳体76和入口构件78之间的第二环形泡沫构件82。现在将参考图4至11详细描述台架12的伸缩管18。管18的底座32包括基本 呈圆柱形的侧壁102和环形上部表面104，该表面基本上正交于侧壁102且优选与其为整 体。侧壁102优选地具有基本上与基部16的马达壳体部分20相同的外直径，且形状被设 置为使得当管18连接到基部16时，侧壁102的外部表面基本上与基部16的马达壳体部分20的外部表面齐平。底座32还包括从上部表面104向上延伸的相对较短的空气管106，用 于把主气流传送到管18的外部管状构件34中。空气管106优选地基本上与侧壁102共轴 线，且具有外部直径，该外部直径稍微小于管18的外部管状构件34的内部直径，以使得空 气管106能完全被插入管18的外部管状构件34。多个轴向延伸肋108可被定位在空气管 106的外部表面上，用于形成与管18的外部管状构件34的干涉配合且由此把外部管状构件 34固定到底座32。环形密封构件110定位在空气管106的上部端部上，以在外部管状构件 34和空气管106之间形成气密式密封。管18包括带穹状空气引导构件114，用于把从扩散器74发出的主气流弓|导进入空 气管106。空气引导构件114具有用于接收来自基部16的主气流的敞开的下部端部116， 和把主气流传送到空气管106内的敞开上部端部118。空气引导构件114容置在管18的 底座32内。空气引导构件114通过位于底座32和空气引导构件114上的配合卡扣连接件 120连接到底座32。第二环形密封构件121定位于敞开的上部端部118周围，以在底座32 和空气引导构件114之间形成气密式密封。如图3所示，空气引导构件114例如通过位于 空气引导构件114和基部16的马达壳体部分20上的配合卡扣连接件123或螺纹连接件连 接到基部16的马达壳体部分20的敞开上部端部。因此，空气引导构件114用于把管18连 接到台架12的基部16。多个空气引导翼片122定位在空气引导构件114的内部表面上，用于引导从扩散 器74发出的螺旋气流进入空气管106。在该例子中，空气引导构件114包括七个空气引导 翼片122，其绕空气引导构件114的内部表面均勻地分布。空气引导翼片122在空气引导 构件114的敞开上部端部118的中心会聚，且由此在空气引导构件114内限定多个空气通 道124，每个空气通道都用于引导主气流的相应部分进入空气管106。具体参考图4，七个 径向空气引导翼片126都位于空气管106内。每个径向空气引导翼片126基本上沿空气管 126的整个长度延伸，且在空气引导构件114被连接到底座32时邻接相应一个空气引导翼 片122。径向空气引导翼片126由此在空气管106内限定多个轴向延伸空气通道128，每个 通道都接收来自空气引导构件114内的相应一个空气通道124的相应一部分主气流，且其 传送该部分主气流轴向地穿过空气管106且进入管18的外部管状构件34中。因此，底座 32和管18的空气引导构件114用于将从扩散器74发出的螺旋气流转化为轴向气流，该轴 向气流穿过外部管状构件34和内部管状构件36进入喷嘴14。第三环形密封构件129可被 提供，用于在空气引导构件114和管18的底座32之间形成气密封。圆柱形上部套筒130例如利用粘接剂或通过干涉配合而被连接到外部管状构件 34的上部部分的内部表面，以使得上部套筒130的上部端部132与外部管状构件34的上部 端部齐平。上部套筒130具有内直径，该内直径稍微大于内部管状构件36的外直径，以允 许内部管状构件36穿过上部套筒130。第三环形密封构件136定位在上部套筒130上，以 与内部管状构件36形成气密密封。第三环形密封构件136包括环形唇缘138，其接合外部 管状构件34的上部端部132以在上部套筒130和外部管状构件34之间形成气密封。圆柱形下部套筒140例如利用粘接剂或通过干涉配合而被连接到内部管状构件 36的下部部分的外部表面，以使得内部管状构件36的下部端部142被定位在下部套筒140 的上部端部144和下部端部146之间。下部套筒140的上部端部144具有基本上与上部套 筒130的下部端部148相同的外直径。因此，在内部管状构件36的完全伸出位置中，下部套管140的上部端部144抵靠上部套筒130的下部端部148，由此防止内部管状构件36被 完全从外部管状构件34抽出。在内部管状构件36的缩回位置中，下部套筒140的下部端 部146抵靠空气管106的上部端部。主弹簧(main spring) 150绕轴152卷绕，该轴被旋转地支撑在管18的下部套筒 140的向内延伸的臂154之间，如图7所示。参考图8，主弹簧150包括钢条，其具有固定地 位于上部套筒130的外部表面和外部管状构件34的内部表面之间的自由端156。因此，当 内部管状构件36从完全伸出位置(如图5和6所示)下降到缩回位置(如图10和11所 示)时，主弹簧150从轴152退卷绕。储存在主弹簧150内的弹性能量作为平衡重量用来 保持内部管状构件36相对于外部管状构件34的用户选择的位置。通过弹簧加载的弓形带158，提供了对于内部管状构件36相对于外部管状构件34 的附加运动阻力，该弓形带优选地由塑料材料形成，且位于绕下部套筒140圆周地延伸的 环形沟槽160内。参考图7和9，带158不完全绕下部套筒140延伸，且由此包括两个相对 端部161。带158的每个端部161都包括径向内部部分161a，该部分被接收在形成在下部 套筒140中的孔162中。压缩弹簧164被定位在带158的端部161的径向内部部分161a 之间，以把带158的外部表面压靠在外部管状构件34的内部表面上，由此增加抵抗内部管 状构件36相对于外部管状构件34运动的摩擦力。带158还包括带沟槽部分166，在该实施例中该部分被定位为与压缩弹簧164相 对，其限定带158的外部表面上的轴向延伸沟槽167。带158的沟槽167定位在凸起肋168 上方，其沿外部管状构件34的内部表面的长度轴向地延伸。沟槽167具有基本上与凸起肋 168相同的角宽度和径向深度，以抑制内部管状构件36和外部管状构件34之间的相对旋 转。现在参考图12至15描述风扇组件10的喷嘴14。喷嘴14包括环形外部壳体部段 200，其连接到环形内部壳体部段202且绕该内部壳体部段延伸。这些部段的每个都可由多 个连接部分形成，但是在该实施例中，外部壳体部段200和内部壳体部段202的每个分别由 单一模制件形成。内部壳体部段202限定喷嘴14的中心开口 38，且具有外部周边表面203， 该外部周边表面形状设置为限定柯恩达表面42、扩散表面44、引导表面46和锥形表面48。外部壳体部段200和内部壳体部段202 —起限定喷嘴14的环形内部通道204。因 此，内部通道204绕开口 38延伸。内部通道204通过外部壳体部段200的内部周边表面 206和内部壳体部段202的内部周边表面208界定。外部壳体部段200的底座包括孔210。连接器37(其连接喷嘴14到管18的内部管状构件36的敞开上部端部170)包括 倾斜机构，用于把喷嘴14相对于台架12倾斜。倾斜机构包括上部构件，且为固定地定位 在孔210中的板300的形式。可选地，板300可与外部壳体部段200为整体。板300包括 圆孔302，主气流穿过该圆孔从伸缩管18进入内部通道204。连接器37还包括下部构件， 该下部构件是空气管道304的形式，其至少部分地插过内部管状构件36的敞开上部端部 170。空气管道304具有基本上与形成在连接器37的上部板300中的圆孔302相同的内直 径。如果需要，环形密封构件可被提供，用于在内部管状构件36的内部表面和空气管道304 的外部表面之间形成气密密封，且阻止空气管道304从内部管状构件36抽出。板300利用 一组连接件(图12中以306表示)枢转地连接到空气管道304，这些连接件被端帽308覆 盖。柔性软管310在空气管道304和板300之间延伸以在其间传送空气。柔性软管310可以是环形波纹管密封元件。第一环形密封构件312在软管310和空气管道304之间形成 气密密封，第二环形密封构件314在软管310和板300之间形成气密密封。为了把喷嘴14 相对于台架12倾斜，使用者简单地拉或推喷嘴14以使得软管310弯曲以允许板300相对 于空气管道304运动。移动喷嘴所需的力依赖于板300和空气管道304之间的连接的紧度 (tightness)，且优选地在2到4N的范围内。喷嘴14优选地可在士 10°范围内从不倾斜位 置(其中轴线X基本上水平)到完全倾斜位置运动。当喷嘴14被相对于台架12倾斜时， 轴线X沿基本上垂直平面扫掠。喷嘴14的嘴部40定位在喷嘴14的后部。嘴部40由外部壳体部段200的内部周 边表面206和内部壳体部段202的外部周边表面203的相应的重叠的或面对的部分212、 214限定。在该实施例中，嘴部40是大致环形，如图15所示，当沿直径地穿过喷嘴14的线 截取时具有基本上U形截面。在该实施例中，外部壳体部段200的内部周边表面206和内 部壳体部段202的外部周边表面203的重叠部分212、214的形状被设置为使得嘴部40朝 向出口 216逐渐变细，该出口设置用于引导主气流流过柯恩达表面42上方。出口 216是环 形槽口的形式，优选地具有从0. 5到5mm范围内的相对恒定的宽度。在该实施例中，出口 216具有从0. 5到1. 5mm范围的宽度。间隔件可设置在嘴部40周围，以使得外部壳体部段 200的内部周边表面206和内部壳体部段202的外部周边表面203的重叠部分212、214间 隔开，以保持出口 216的宽度在期望的水平。这些间隔件可与外部壳体部段200的内部周 边表面206或与内部壳体部段202的外部周边表面203为整体。为了操作风扇组件10，使用者按压台架12的基部16上的按钮26中的适当的一 个，响应该按压，控制器52启动马达68以旋转叶轮64。叶轮64的旋转导致主气流通过栅 格60的孔62被抽入台架12的基部16。依赖于马达的速度，主气流流速可在20和40升 每秒之间。主气流相继穿过叶轮壳体76和扩散器74。扩散器74的叶片的螺旋形状导致 主气流被从扩散器74以螺旋气流的形式排出。主气流进入空气引导构件114，其中弯曲的 空气引导翼片122将主气流分为多个部分，且引导主气流的每个部分进入伸缩管18的底座 32的空气管106内的相应一个轴向延伸空气通道128。主气流的这些部分在从空气管106 被发出时转化为轴向气流。主气流向上穿过管18的外部管状构件34和内部管状构件36， 且穿过连接器37进入喷嘴14的内部通道86。在喷嘴14内，主气流被分成两股气流，其沿相反方向绕喷嘴14的中心开口 38通 过。当气流穿过内部通道204时，空气进入喷嘴14的嘴部40。进入嘴部40的气流优选地 绕喷嘴14的开口 38基本上是均勻的。在嘴部40内，气流的流动方向基本上被反向。气流 受到嘴部40的锥形部分的约束且通过出口 216发出。从嘴部40发出的主气流被引导到喷嘴14的柯恩达表面42上，通过来自外部环境 (具体地来自嘴部40的出口 216周围区域和来自喷嘴14的后部附近)的空气的夹带导致 产生二次气流。该二次气流穿过喷嘴14的中心开口 38，在那里与主气流合以产生总气流， 或空气流，从喷嘴14向前投射。依赖于马达68的速度，从风扇组件10向前投射的空气流 的质量流速可高达400升每秒，优选地高达600升每秒，且更优选地高达800升每秒，且空 气流的最大速度可在2. 5到4. 5m/s的范围内。主气流沿喷嘴14的嘴部40均勻分布确保气流在扩散表面44上均勻地经过。通 过将气流移动穿过受控膨胀区域，扩散表面44导致气流的平均速度降低。扩散表面44的相对于开口 38的中心轴线X相对较小的角度允许气流的膨胀逐渐地发生。否则，急剧或快 速发散将导致气流变得混乱，在膨胀区域中产生旋涡。这种旋涡可导致气流中湍流和相关 联噪音的增加，这是不期望的，特别是在例如风扇的家用电器中 。向前投射越过扩散表面44 的气流可倾向于连续地发散。基本上平行于开口 38的中心轴线X延伸的引导表面46的存 在进一步会聚该气流。结果，气流可有效地行进从喷嘴14出来，使得气流可在离风扇组件 10几米距离处被快速体验到。
权利要求
一种无叶片风扇组件，包括喷嘴和用于产生穿过该喷嘴的气流的装置，该喷嘴包括内部通道、用于接收来自该内部通道的气流的嘴部、定位在嘴部附近的表面，嘴部被设置引导该气流流过该表面上方，其中该喷嘴被安装在高度可调节台架上。
2.如权利要求1所述的风扇组件，其中台架容置所述用于产生气流的装置。
3.如权利要求2所述的风扇组件，其中台架包括用于传送气流到喷嘴的管。
4.如权利要求3所述的风扇组件，其中台架包括容置所述用于产生气流的装置的基 部，且其中所述管在该基部和喷嘴之间延伸。
5.如权利要求4所述的风扇组件，其中所述用于产生气流的装置包括叶轮、用于旋转 该叶轮的马达和定位在该叶轮下游的扩散器。
6.如权利要求5所述的风扇组件，包括用于把来自扩散器的气流引导到所述管内的装置。
7.如权利要求6所述的风扇组件，其中所述气流引导装置包括多个翼片，其每个翼片 都引导从扩散器朝向所述管发出的气流的相应一部分。
8.如权利要求7所述的风扇组件，其中气流引导装置包括至少部分定位在所述管内的 多个径向翼片，径向翼片的每个都邻接所述多个翼片的相应一个。
9.如权利要求1至8中任一项所述的风扇组件，其中内部通道的形状被设置为把接收 的气流分为两股气流，每股气流沿开口的相应一侧流动。
10.如权利要求1至8中任一项所述的风扇组件，其中内部通道是连续的。
11.如权利要求1至8中任一项所述的风扇组件，其中内部通道基本上是环形。
12.如权利要求1至8中任一项所述的风扇组件，其中嘴部绕开口延伸，且优选地与内 部通道同心。
13.如权利要求1至8中任一项所述的风扇组件，其中喷嘴包括内部壳体部段和外部壳 体部段，其一起限定所述内部通道和嘴部。
14.如权利要求13所述的风扇组件，其中嘴部包括位于喷嘴的内部壳体部段的外部表 面和喷嘴的外部壳体部段的内部表面之间的出口。
15.如权利要求14所述的风扇组件，其中出口是至少部分地绕开口延伸的槽口的形式。
16.如权利要求14所述的风扇组件，其中出口具有从0.5到5mm范围的宽度。
17.如权利要求1至8中任一项所述的风扇组件，其中所述表面包括柯恩达表面。
18.如权利要求17所述的风扇组件，其中柯恩达表面绕开口延伸。
19.如权利要求1至8中任一项所述的风扇组件，其中喷嘴包括位于嘴部下游的扩散表
全文摘要
一种无叶片风扇组件，包括喷嘴(14)和用于产生穿过喷嘴(14)的气流的装置(64，68)。喷嘴(14)包括内部通道(204)、用于接收来自内部通道(40)的气流的嘴部(40)、定位在嘴部(40)附近的表面(42)，嘴部设置为引导气流流过该表面上方。喷嘴(14)安装在高度可调节台架(12)上。
文档编号F04D25/08GK101825096SQ20101012980
公开日2010年9月8日 申请日期2010年3月4日 优先权日2009年3月4日
发明者彼得·D·甘马克, 詹姆斯·戴森 申请人:戴森技术有限公司