一种风压式换气扇的制作方法

本发明涉及一种风压式换气扇，尤其涉及其遮隔机构挡板的形状和结构，ipc分类可属于f04d29/54。

背景技术：

风压式换气扇用于不工作时遮隔外部气流的挡板，在叶轮驱动的气流吹动下绕水平轴线转动而张开，传统设计该张开的开度仍显不足。

有关术语和常识，除本说明书已指明外，可参考国家标准gb/t14806《家用和类似用途交流换气扇及其调速器》和《机械工程手册》(机械工业出版社1997年第2版)

技术实现要素：

本发明所要解决的技术问题是提出一种风压式换气扇，相比传统设计可增大挡板张开的开度。

本发明解决所述技术问题的技术方案是：一种风压式换气扇，包括出风口及其遮隔机构，该遮隔机构包括支承于出风口侧壁沿一水平轴线的铰链上覆盖出风口的挡板；其特征在于：所述挡板包括自所述铰链沿主气流方向延伸的基本面及与该基本面具有规定夹角的延展面，该夹角为150°～170°。

分析和实验表明，该设计的换气扇叶轮驱动的气流对档板产生较大的压力，相比传统设计增大了挡板张开的开度。

进一步设计所述基本面与延展面沿主气流方向的长度的比例为2.2～3.2。分析和实验表明，在同等条件下，该比例使换气扇叶轮驱动的气流对档板产生最大的压力。

附图说明

图1是传统设计风压式百叶窗换气扇窗叶张开状态结构示意图。

图2是本发明实施例风压式百叶窗换气扇窗叶张开状态结构示意图。

图3是本发明实施例风压式百叶窗换气扇主視基本结构示意图。

图4是本发明实施例风压式百叶窗换气扇窗叶张开时右视结构示意图。

图5是本发明实施例风压式百叶窗换气扇窗叶张开时后视结构示意图。

图6是本发明实施例风压式百叶窗换气扇窗叶张开时立体结构示意图。

图7是本发明实施例风压式百叶窗换气扇窗叶闭合时立体结构示意图。

图8是本发明实施例风压式百叶窗换气扇窗叶闭合时后视结构示意图。

图9是本发明实施例风压式百叶窗换气扇窗叶尺寸比例示意图。

图10和图11是本发明实施例风压式百叶窗换气扇气流于窗叶局部动作原理示意图。

图12是本发明实施例风压式百叶窗换气扇增加反射气流时窗叶初始状态工作原理示意图。

图13是本发明实施例风压式百叶窗换气扇增加反射气流时窗叶张开加大工作原理示意图。

图14是本发明实施例风压式百叶窗换气扇增加反射气流时窗叶完全张开工作原理示意图。

图15是本发明实施例风压式百叶窗换气扇窗叶的基本部与延伸部夹角调整为90度时的工作原理示意图。

图16是本发明实施例风压式百叶窗换气扇窗叶的基本部与延伸部夹角调整为110度时的工作原理示意图。

图17是本发明实施例风压式百叶窗换气扇窗叶的基本部与延伸部夹角调整为120度时的工作原理示意图。

图18是本发明实施例风压式百叶窗换气扇窗叶的基本部与延伸部夹角调整为136度时的工作原理示意图。

图19是本发明实施例风压式百叶窗换气扇窗叶的基本部与延伸部夹角调整为158度时的工作原理示意图。

图20是本发明实施例风压式百叶窗换气扇窗叶的基本部与延伸部夹角调整为170度时的工作原理示意图。

图21是图1的局部放大图。

具体实施方式

图1是传统设计风压式百叶窗换气扇窗叶张开状态结构示意图。其基本结构包括：

——以圆筒形的风筒2为机架；

——固定支承于风筒2内的电动机9；

——安装于电动机9轴上的轴流式叶轮3；

——覆盖于进风口的圆环形面板1；

——于风筒2内圆柱面左右侧壁沿水平轴线形成自上而下的3对环形的轴套590、690和790；

——构成该换气扇的挡板是平直薄板状的上窗页5、中窗页6和下窗页7，该三窗页外周边邻近风筒2的内圆周面，以利换气扇运转时张开，停止时垂下关闭，遮隔外部气流穿越风筒。如图21所示，该三窗页分别于水平方向左右二端相应于环形的轴套590、690和790之处，各成形一对与所述轴套旋转配合的转轴59、69和79，构成供上窗页5、中窗页6和下窗页7开、闭摆动的固定铰链支座(图中示出该3对铰链支座的左铰链支座，右铰链支座于剖视图未能示出)。当然该铰链也可以改为于窗页设轴套而转轴凸出固定于风筒侧壁。此外，上窗页5、中窗页6和下窗页7于主气流上游边以连杆8连接，并配置适当的重块或弹簧，以平衡各窗页于铰链另侧的重力矩差，减少窗页张开所需推力。

电动机9通电后传动叶轮5旋转，驱动气流自面板1左侧进入风筒2，从风筒右侧出风口排出，叶轮驱动的气流吹动上窗页5、中窗页6和下窗页7向右张开，向外排风；电动机6停止通电时，连杆8平衡上窗页5、中窗页6和下窗页7的重力矩使它们自然垂下关闭风筒。

图2～8是本发明实施例风压式百叶窗换气扇结构示意图。该实施例是在如上述图1和图21所示传统设计的风压式百叶窗换气扇基础上改进而成，所改进的是上窗页5、中窗页6和下窗页7的形状：各窗叶由原沿主气流方向的平直板状改为由悬挂于转轴的基本部及在其主气流方向上的末端以适当角度延展的延伸部组成，该二部分分别具有沿主气流方向的规定的夹角、规定的长度以及与水平线的夹角，如图9所示：

——对窗叶5，基本部为51，延伸部为52，基本部长度为l51，延伸部52长度为l52，基本部51与水平线101夹角为θ51，基本部51与延伸部52夹角为θ52；

——对窗叶6，基本部为61，延伸部为62，基本部长度为l61，延伸部62长度为l62，基本部61与水平线101夹角为θ61，基本部61与延伸部62夹角为θ62；

——对窗叶7，基本部为71，延伸部为72，基本部71长度为l71，延伸部72长度为l72，基本部71与水平线101夹角为θ71，基本部71与延伸部72夹角为θ72。

换气扇运转时，叶轮3转动形成水平气流500，吹动窗叶5、窗叶6和窗叶7张开。图10中以上窗叶5为例说明本发明技术方案如何使气流对档板产生更大的推力：

——首先，第1反射气流501射向上窗叶5的延伸部52，与延伸部52面接触后反射形成第2反射气流502射向正在通过的水平气流500，再度形成第3反射气流503射向延伸部52，在第3反射气流的推动下，上窗叶5张开角度更大，让更多的水平气流500通过，风量更大。

图10中示出1股气流于上窗叶5的动作原理：第1反射气流入射角中心线为533，第1反射气流501入射角中心线与延伸部夹角θ510为90°，第2反射气流入射角中心线为534，第2反射气流入射角中心线与延伸部夹角θ511为90°。

图11中示出2股气流于上窗叶5的动作原理。

图12～图14说明本发明实施例窗叶张开的过程：

——如图12所示，第1反射气流于延伸部52形成第2反射气流502于水平气流500形成第3反射气流503，对上窗叶5产生上推力使其张开，基本部51与水平线101的夹角θ51由初始的下垂90°逐渐减少。θ51逐渐减少即上窗叶5开度增大。图13、图14中，θ51相比图12的情况依次减小，并于图14达到最佳状态：θ51夹角最小，上窗叶开度最大，并保持此状态。

本发明实施例风压式百叶窗换气扇各窗页沿主气流方向的夹角、长度以及张开后与水平线的夹角，具体数据如下：

——对窗叶5，基本部51长度l51＝38mm，延伸部52长度l52＝17mm，基本部51与水平线101夹角θ51＝19°，基本部51与延伸部52夹角θ52＝155°；窗页张开后，基本部51与水平线的夹角θ51＝155°；

——对窗叶6，基本部61长度l61＝41mm，延伸部62长度l62＝16mm，基本部61与水平线101夹角θ61＝22°，基本部61与延伸部62夹角θ62＝155°；窗页张开后，基本部61与水平线的夹角θ61＝22°。

——对窗叶7，基本部71长度l71＝41mm，延伸部72长度l72＝13mm，基本部71与水平线101夹角θ71＝22°，基本部71与延伸部72夹角θ72＝154°；窗页张开后，基本部71与水平线的夹角θ71＝22°。

实验和分析表明，上述基本部与延伸部夹角为150°～170°时，窗页张开情况最佳；超出此范围，工作情况欠佳，例如：

图15是本发明实施例窗叶的基本部与延伸部夹角调整为90度时的工作原理示意图。此时，反射气流与水平气流相抵触，不仅没有往上推动力，而且形成噪音。

图16是本发明实施例窗叶的基本部与延伸部夹角调整为110度时的工作原理示意图。此时，反射气流与水平气流相抵触，不仅没有往上推动力，而且形成噪音。

图17是本发明实施例窗叶的基本部与延伸部夹角调整为120度时的工作原理示意图。此时，反射气流与水平气流相抵触，不仅没有往上推动力，而且形成噪音。

图18是本发明实施例窗叶的基本部与延伸部夹角调整为136度时的工作原理示意图。此时，反射气流开始起作用，但是大部分反射气流与水平气流相抵触，帮助不大，形成噪音。

图19是本发明实施例窗叶的基本部与延伸部夹角调整为158度时的工作原理示意图。此时，反射气流与水平气流形成的反射角比较好，能较好的反射到窗叶，增加往上张开的压力。

图20是本发明实施例窗叶的基本部与延伸部夹角调整为170度时的工作原理示意图。此时，反射气流与水平气流形成的反射角比较大，虽然对窗叶有一定的推动压力，但是推动窗叶到一定角度后便流失比较多。

本实施例风压式百叶窗换气扇的窗叶为3片，也可调整为1片或2片，各窗叶的基本部和延伸部长度的比例控制在2.2～3.2的范围内，基本部与延伸部的夹角控制在150°～170°的范围内。