风扇的制作方法

本实用新型涉及家用电器
技术领域：
，特别涉及一种风扇。
背景技术：
：电风扇按照不同的功能和形态可以分为吊扇、台扇、落地扇、壁扇、换气扇、空调扇等多种；按照进出风方式的不同可以分为轴流式风扇、贯流式风扇、离心式风扇和横流式风扇等多种。其中，轴流式风扇包括一种具有桶形外框的筒扇，筒扇的出风气流相对于其他类型的风扇来说耗散较慢，送风距离较远，并且气流量较大。通常，筒扇可用于中小型仓库或室内面积较大的场所的换气扇，或一些需要送风距离较远和需要送风量较大的场景，例如用于室内小型体育场馆的排风换气或者送风。但目前筒扇维持较大送风量需要电机的转速较快，并且会因此产生较大的噪音。技术实现要素：本实用新型的主要目的是提出一种风扇，旨在解决目前筒扇送风量较大时会产生较大噪音的问题。为实现上述目的，本实用新型提出的风扇包括筒状壳体、第一电机、第二电机、第一风叶、第二风叶和电控板；所述筒状壳体两端呈敞口设置；所述第一电机和所述第二电机均安装于所述筒状壳体内，且所述第一电机与所述第二电机同轴设置；所述第一电机具有第一转轴，所述第一转轴沿所述筒状壳体的轴向延伸，所述第二电机具有第二转轴，所述第一风叶安装于所述第一转轴，所述第二风叶安装于所述第二转轴；所述电控板电连接所述第一电机和所述第二电机，以控制所述第一风叶和所述第二风叶同向出风。优选地，所述第一风叶与所述第二风叶的扭转方向相同，且所述第一电机与所述第二电机同向转动。优选地，所述第一风叶与所述第二风叶的扭转方向相反，且所述第一电机与所述第二电机相对转动。优选地，所述电控板包括转速比调节模块和转向调节模块；其中，所述转速比调节模块用于调节和固定所述第一电机与所述第二电机转速之比，所述转向调节模块用于切换所述第一电机和所述第二电机的转动方向。优选地，所述转向调节模块包括保护开关，以在所述第一电机和所述第二电机工作时切断所述转向调节模块。优选地，所述电控板还包括档位调节模块，所述档位调节模块包括可编辑档位的编辑器和存储器；所述档位调节模块还包括多个预设档位选择键和至少一个自定义档位选择键。优选地，所述第一风叶的叶片数量为n1，所述第二风叶的叶片数量为n2；所述第一风叶的扭转角度为θ1，所述第二风叶的扭转角度为θ2；上述第一风叶转动的角速度为ω1，上述第二风叶转动的角速度为ω2；定义所述第一风叶的叶片数量与第二风叶的叶片数量之比、所述第一风叶扭转角度与第二风叶扭转角度之比和第一风叶的角速度与第二风叶的角速度之比的乘积为第一差异系数，则第一差异系数所述第一差异系数k1∈[0.6,1.67]。优选地，所述第一差异系数k1∈[0.8,1.25]。优选地，所述第一风叶的叶片总面积为S1，所述第二风叶的叶片总面积为S2；定义第二差异系数为所述第一风叶的叶片总面积与所述第二风叶的总面积之比和所述第一差异系数的乘积，则第二差异系数且k2∈[0.8，1.25]。优选地，所述第一风叶的叶片长度为l1，所述第二风叶的叶片长度为l2；所述第一风叶与所述第二风叶间距为L，则且优选地，所述风扇还包括第三风叶，所述第三风叶安装于所述第一转轴。优选地，所述第三风叶设于第一风叶的外侧，且所述第三风叶的叶片长度小于所述第一风叶的叶片长度。优选地，所述风扇还包括第四风叶，所述第四风叶安装于所述第二转轴。优选地，所述第四风叶设于所述第一风叶与所述第二风叶之间，且所述第四风叶的叶片长度小于所述第二风叶的叶片长度。本实用新型技术方案通过采用双电机驱动双风叶同向出风，可以在保持筒扇较大出风量的同时降低因风叶的转速，从而降低因风叶高速旋转而产生的较大的噪音。附图说明为了更清楚地说明本实用新型实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本实用新型的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图示出的结构获得其他的附图。图1为本实用新型风扇一实施例的结构示意图；图2为本实用新型风扇一实施例的剖面结构示意图；图3为本实用新型风扇另一实施例内部结构示意图；图4为本实用新型风扇另一实施例电机与风扇的结构示意图。附图标号说明：标号名称标号名称100壳体301第二转轴200第一电机302第二风叶201第一转轴400第三风叶202第一风叶500第四风叶300第二电机本实用新型目的的实现、功能特点及优点将结合实施例，参照附图做进一步说明。具体实施方式下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本实用新型的一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本实用新型保护的范围。需要说明，若本实用新型实施例中有涉及方向性指示(诸如上、下、左、右、前、后……)，则该方向性指示仅用于解释在某一特定姿态(如附图所示)下各部件之间的相对位置关系、运动情况等，如果该特定姿态发生改变时，则该方向性指示也相应地随之改变。另外，若本实用新型实施例中有涉及“第一”、“第二”等的描述，则该“第一”、“第二”等的描述仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示其相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括至少一个该特征。另外，各个实施例之间的技术方案可以相互结合，但是必须是以本领域普通技术人员能够实现为基础，当技术方案的结合出现相互矛盾或无法实现时应当认为这种技术方案的结合不存在，也不在本实用新型要求的保护范围之内。轴流风扇采用的是电机带动固定在电机转轴上的倾斜的风叶旋转，从而将空气朝电机的轴向驱动的出风方式，这种风扇结构简单，出风方式直接，应用最为普遍。筒扇是轴流风扇中的一种，具有两端开口的筒形外壳是筒扇与其他轴流风扇外形和结构上的明显区别。筒扇的出风量相对于落地扇或台扇等其他轴流风扇较大，多用于小型仓库或较大面积的室内场所的排气扇，或需要送风距离较远或送风量较大的场所。为保证较大的出风流量，筒扇通常采用高速电机，因此而产生的噪音也远高于其他的家用轴流风扇。以落地扇为研究对象进行单风叶和双风叶出风能力和噪音控制的对比，具体如下：以“美的FS40-12DR”落地扇为对象进行风量台风速检测测试，与其他落地扇基本一样，美的FS40-12DR的最大出风速度为4m/s左右。打开风扇，调至最高档位，将风量台放置在风扇轴线前方不同距离处，对风速进行检测，数据如下：距离(m)12345风速(m/s)3.852.471.650.750.6从实验数据来看，风扇衰减为非线性衰减，速度越高衰减越快，并在在3m处衰减到1.65m/s，而人体感受到有风需要风速在1.6m/s左右。从上述试验数据可得出结论，普通落地扇的有效送风距离为3m左右，与日常使用中经验一致。通常，3m的有效送风距离可以满足多数应用场景的需求，但是在落地扇等轴流风扇开启到高档位时产生的噪音较大。同样以“美的FS40-12DR”进行档位与噪音对比试验(档位越高则出风速度越高)。“美的FS40-12DR”在同类产品中机械噪音控制较好，运行中几乎没有部件机械振动或摩擦而产生的噪音，因此检测的噪音可以认为全部源于风叶吹动气流时产生的噪音。FS40-12DR具有三个档位，在距离风扇两米处检测各档位对应的噪音大小，数据如下：档位123噪音(分贝)36.343.253.8白天噪音超过50分贝，夜晚噪音超过45分贝时会干扰正常的睡眠和休息。根据声环境质量标准，0类声环境区(指康复疗养区等特别需要安静的区域)的要求是白天噪音不大于50分贝，夜晚噪音不大于40分贝；1类声环境区(指以居民住宅、医疗卫生、文化教育、科研设计、行政办公为主要功能，需要保持安静的区域)的要求是白天噪音不大于55分贝，夜晚噪音不大于45分贝。由此可知，常规落地扇在夜晚使用时，其最大档位情况下产生的噪音会比较明显的影响到睡眠和休息。即使在白天，其最大档位情况下传产生的噪音也不符合0类声环境区的要求。而正常工作下的筒扇的噪音高于落地扇，其噪音会对周围造成比较严重的干扰。因此常规的单电机单风叶结构的落地扇和筒扇均不能在保持充分安静的前提下，保证充足的有效送风距离。为此，本实用新型提出一种风扇，请参照图1至图3，本实用新型的风扇包括筒状壳体100、第一电机200、第二电机300、第一风叶202、第二风叶302和电控板；所述筒状壳体100两端呈敞口设置；所述第一电机200和所述第二电机300均安装于所述筒状壳体100内，且所述第一电机200与所述第二电机300同轴设置；所述第一电机200具有第一转轴201，所述第一转轴201沿所述筒状壳体的轴向延伸，所述第二电机300具有第二转轴301，所述第一风叶202安装于所述第一转轴201，所述第二风叶302安装于所述第二转轴301；所述电控板电连接所述第一电机200和所述第二电机300，以控制所述第一风叶202和所述第二风叶302同向出风。第一电机200驱动第一风叶202转动，第二电机300驱动第二风叶302转动，在第一风叶202与第二风叶302扭转方向相同时，为使第一风叶202和第二风叶302同向出风，电控板控制第一电机200和第二电机300同向转动。此外，还可以将第一风叶202和第二风叶302的扭转方向相反设置，此时，为使第一风叶202和第二风叶302同向出风，电控板控制第一电机200和第二电机300反向转动。噪音来源于风叶的高速转动，采用双风叶同向出风可以在保证出风总量的前提下减小风叶的转速，从而降低噪音。筒扇的筒状壳体100对气流有一定的整流作用，而在筒状壳体100整流和风叶高速转动时会产生较大的噪音，而目前为降低筒扇的噪音已经基本上消除了筒扇结构本体震动而产生的噪音，筒扇工作时的噪音基本上全部来源于风叶驱动空气和筒状壳体100对气流的整流。降低风叶转速虽然会明显减小筒扇的噪音，但目前单风叶的筒扇在风叶转速降低的同时也会使筒扇的出风量明显减小，使筒扇失去使用价值。筒扇的筒状壳体100的两开口端分别为进风口和出风口，以第一风叶202位于出风口一侧、第二风叶302位于进风口一侧为例进行说明。第二风叶302旋转产生的气流流经第一风叶202时除具有轴向动量之外还具有与轴向垂直方向的动量，在筒状壳体100的作用下，与轴向垂直方向的分量在筒内旋转形成周向转动的转动惯量，周向的转动惯量在第一风叶202的反弹作用下方向发生改变，变为主要沿轴向的动量。在第一风叶202和第二风叶302扭转方向和旋转方向均相反的情况下，可以通过控制第一风叶202和第二风叶302的转速之间的关系和扭转角度之间的关系达到将转动惯量最大程度的转化为轴向动量的目的。风叶驱动气流具有较大的扰动，而风叶的各项参数固定，因此在实际情况中第一风叶202无法将第二风叶302所驱动的气流的转动惯量全部转化为轴向动量，但可以通过参数的设定实现实际的最大转化效果，也即是可以通过第一风叶202和第二风叶302具体参数的设定，达到最大程度上提高轴向出风能力的效果。第二风叶302所驱动气流的轴向分量经第一风叶202驱动之后所产生的轴向风力与垂直轴向的分量之间的比值与第一风叶202的叶片的扭转角度有关，扭转角度越小，该比值越小，但同时第一风叶202对气流的驱动作用就越小。影响轴流风扇出风能力的因素包括转速ω、叶片长度l、风叶的叶片总面积S、风叶的叶片数量n、风叶的叶片扭转角度θ，对于单风叶轴流风扇来说，上述各影响因素基本上都与出风能力呈正相关的关系，但对于双风叶的筒扇来说，上述各项因素的比例和两风叶的间距L也会对筒扇的出风能力有明显的影响。为研究影响筒扇出风能力的各因素之间的关系，在采用控制变量法的基础上采用缩元替代法设计一系列的试验，具体如下：考虑到两风叶的叶片数量、扭转角度和转速之间的关系对筒扇最终出风时的轴向分量与垂直于轴向的分量之间的比例有较大影响，因此定义第一差异系数k1为所述第一风叶202的叶片数量与第二风叶302的叶片数量之比、所述第一风叶202的扭转角度与所述第二风叶302的扭转角度之比、所述第一风叶202的转速与所述第二风叶302的转速之比三者的乘积；定义第二差异系数k2为所述第一风叶202的叶片总面积与所述第二风叶302的总面积之比和所述第一差异系数的乘积；其中，所述第一风叶202的扭转角度为θ1，所述第二风叶302的扭转角度为θ2；所述第一风叶202的叶片数量为n1，所述第二风叶302的叶片数量为n2；所述第一风叶202的叶片总面积为S1，所述第二风叶302的叶片总面积为S2；所述第一风叶202的叶片长度为l1，所述第二风叶302的叶片长度为l2；所述第一风叶202与所述第二风叶302间距为L；则：所述第一差异系数所述第二差异系数第一组：以k1为唯一变量第二组：以k2为唯一变量k20.60.70.80.91.01.11.2出风量(m3/h)97999810421106111010921001送风距离(m)9.51011111210.59.5第三组：以为唯一变量第四组：以为唯一变量第五组：以为唯一变量以上五组试验中，取唯一变量时，该变量的各参数进行上下浮动但保持该变量不变，例如，以第一组试验取k1为唯一变量为例，保持k1不变，增大同时减小保持不变，进行多组试验，排除k1各参数变化较大时的反常数据，取一致性较高的多组试验的平均值。由上述五组试验中可得出，对于筒扇来说，送风距离与出风量近似成正比关系。并且可以得出各自的优选取值区间，其中，第一差异系数k1的优选取值区间为[0.6,1.2]，并且其最佳取值区间为[0.8,1.2]；第二差异系数k2的优选取值区间为[0.8,1.1]；的优选取值区间为[0.8,1.2]；的优选取值区间为[0.8,1.1]；的优选取值区间为[0.4,1.2]。本实用新型中的电控板包括转速比调节模块和转向调节模块；其中，所述转速比调节模块用于调节和固定所述第一电机200与所述第二电机300转速之比，所述转向调节模块用于切换所述第一电机200和所述第二电机300的转动方向。转向调节模块具有两种调节模式，一种是正转模式，另一种是反转模式，正转模式下，风扇正向出风，反转模式下，风扇反向出风；转向调节模块包括调节开关和保护开关，保护开关用于在风扇工作时切断转向调节模块，防止在风扇工作时触发转向调节开关使第一电机200和第二电机300在工作中反向而造成损害；转向调节开关用于在风扇停止工作时对切换第一电机200和第二电机300的供电模式，以控制风扇正向或者反向出风。保护开关为常闭开关，当风扇工作时，保护开关打开，切断转向调节模块的供电；当风扇接通电源并且不工作时，保护开关闭合，转向调节模块可以正常工作。本实用新型提出的风扇通过调向模块可以实现正向出风和反向出风的切换，上述试验数据及优选取值区间建立在自正常出风模式下，在筒扇反向出风时，进风口和出风口互换，第一风叶202和第二风叶302的关系也相应的对换，因此在本实施例中，为兼顾正向出风的出风能力和反向出风的出风能力，第一差异系数和第二差异系数的取值区间取其试验得出的优选区间和最佳区间的最大和最小值的倒数，再取本数与倒数之间的最值，得出本实施例中的优选取值区间和最佳取值区间。例如，上述实验数据得出的第一差异系数的优选取值区间为[0.6,1.2]，0.6的倒数为1.67,1.2的倒数为0.83，因此本实施例的第一差异系数的优选取值区间为[0.6,1.67]，同理可得出，第一差异系数的最佳取值区间为[0.8,1.25]；第二差异系数的优选取值区间为[0.8，1.25]。普通风扇通常预设三个档位，本实用新型的双电机风扇也可以进行档位的预设，具体的，本实施例中的电控板包括档位调节模块，所述档位调节模块包括可编辑档位的编辑器和存储器；所述档位调节模块还包括多个预设档位选择键和至少一个自定义档位选择键。常规的筒扇仅有一种出风模式，就是尽可能的减小气流在流动时的扩散的直风模式，使气流保持聚拢，而这种出风模式的气流发散角度小，不能满足有时需要气流具有较大发散角时用风需求。本实用新型的风扇可以通过调节第一电机200和第二电机300的转速之比，实现出风气流从聚拢的直风模式到具有较大发散角度的柔风模式的调节。本实用新型的档位调节模块除常规的控制风速的档位之外，还包括出风模式的档位，其中，预设档位中至少包含柔风模式档位和直风模式档位，配合不同风速的档位，可以实现柔风模式下多档出风和直风模式下的多档出风。除此之外，用户可以使用档位编辑器进行自定义档位设置，可编辑的内容包括总输出功率和转速比，编辑完成后保存在存储器中，与自定义档位选择键进行关联，实现自定义出风模式的直接调用选择。风扇的叶片包括平面叶片和弧面叶片，应当指出的是，在采用平面叶片时，通过转向调节模块改变电机的转向，出风方向相反，第一风叶202与第二风叶302的转速比对出风效果的影响不在直接适用前述内容，需要经过倒置，替换为第二风叶302与第一风叶202的转速比在采用弧面叶片时，通过转向调节模块改变电机转向，出风方向相反，但出风效果与采用平面叶片时有所差别，正面出风时出风能力有所提高，反面出风时出风能力有所降低，其他方面与上述内容吻合。本实用新型技术方案通过采用相互反向旋转的电机，带动叶片扭转方向相反的第一风叶202和第二风叶302驱动空气沿轴向出风，并通过电控板控制第一电机200和第二电机300的转速在一定的比值范围内，以调节风扇的出风模式，例如将第一风叶202与第二风叶302的转速比控制在[0.9,1.0]的范围内时，可以使气流垂直于电机轴向方向的动量被相互抵消从而使气流更为聚拢，出风量更大，送风距离更远，从而可以在满足一定送风距离需求的前提下，降低第一电机200和第二电机300的转速，进而降低风扇工作时的噪音；而通过电控板将第一风叶202和第二风叶302的转速比控制在0.6以内时，可以使出风气流更加较快地散开；通过可编辑档位的编辑器和存储器，可以将用户经常用到的出风模式进行编辑和存储，并将其作为自定义档位与自定义档位键进行关联，设置好之后可以一键选择而不需要每次需要使用时进行重复设置。上述实施例是采用了双风叶的风扇的具体实施例，为进一步提高风扇的送风距离，本实用新型在双风叶的基础上，还提出了另一实施例。请参照图4，本实施例风扇还包括第三风叶400，增加第三风叶400在双风叶对旋出风的基础上，可以进行进一步的整流调节，增大最远送风距离。具体的，所述第三风叶400安装于所述第一转轴201；所述第三风叶400设于第一风叶202与所述第二风叶302相对的另一侧，且所述第三风叶400的叶片长度小于所述第一风叶202的叶片长度。风叶会改变气流的流速和流向，采用两组风叶时可以对气流进二次调整，并通过对两组风叶进行特定的设定和调整以达到对出风效果进行人为调节的目的，据此，本实用新型提出了上述两组风叶风扇的实施例。而气流流动时会受到周围空气的阻碍，因此气流的边界具有较大的不稳定性。气流可以等效区分为气流束中心区和气流束边界区，相比之下，气流束中心区的流速对送风距离的影响更大，而气流束边界区对送风的角度影响较大。因此，本实用新型提出在上述双风叶的基础上增加整流风叶的实施例。其中，第三风叶400为整流风叶，整流风叶主要用于调整气流束中心区区域比例和流速，已达到在总功率不变的情况下，通过调节气流束中心区与边界区的范围和比例获得更远的送风距离。在此基础上，为提高风扇运行时的稳定性和进一步提高整流风叶的整流能力，本实用新型提出又一实施例，本实施例中风扇还包括第四风叶500，所述第四风叶500安装于所述第二转轴301且设于所述第一风叶202与所述第二风叶302之间。同样的，所述第四风叶500的叶片长度小于所述第二风叶302的叶片长度。需要指出的是，整流风叶可以单独采用第三风叶400或第四风叶500，也可以同时设置第三风叶400和第四风叶500。整流风叶与第一风叶202和第二风叶302配合，可以使气流的可调整性更强，而整流风叶对气流额外的驱动作用，且该额外的驱动作用集中在风束中心区域，可以调整风扇所产生气流束的中心区和边界区的区域比例和流速比例，从而获得更远的出风距离。以上所述仅为本实用新型的优选实施例，并非因此限制本实用新型的专利范围，凡是在本实用新型的发明构思下，利用本实用新型说明书及附图内容所作的等效结构变换，或直接/间接运用在其他相关的
技术领域：
均包括在本实用新型的专利保护范围内。当前第1页1 2 3