一种无叶风扇的风道结构及无叶风扇的制作方法

本发明属于无叶风扇领域，具体地说，涉及一种无叶风扇的风道结构及无叶风扇。

背景技术：

现如今市场上的无叶风扇，相较于传统的轴流风扇，其出风气流更加平稳，没有气流的冲击感和波浪形的刺激，且无叶扇出风能耗更低，其通过独特的风道设计为出风气流增压提速，并在气体粘滞力作用下由出风气流带动环形圈中的气流，实现气流的倍增。

在外观上，由于无叶扇的风叶隐藏在风扇基座中，所以使用者无法直接接触风叶，相较于传统风扇更加安全，而且外观独特，更具科技美感和创新感。

但是，相较于传统风扇，无叶风扇噪声更大。因为无叶风扇的风叶尺寸更小转速更高，而且需要通过流道增压来提升出口风速，所以会在风道内产生涡流噪声。

有鉴于此特提出本发明。

技术实现要素：

本发明要解决的技术问题在于克服现有技术的不足，提供一种能有效降低气动噪声的无叶风扇的风道结构及无叶风扇。

为解决上述技术问题，本发明的第一目的提出了一种无叶风扇的风道结构，包括

出风部，所述出风部的内部形成出风风道，所述出风风道风道壁沿其长度方向的一侧开设有多个出风口，在所述出风风道的风道壁背离所述出风口的另一侧形成有导风结构，所述导风结构包括沿气流方向设置的第一导风段和第二导风段，所述第一导风段位于所述第二导风段的上游，所述第二导风段的出风端延伸至所述出风风道的顶部；所述第一导风段形成向所述出风风道的中轴线渐缩的弧面，所述第二导风段形成向所述出风风道的中轴线渐扩的弧面；

进风部，所述进风部上开设进风口，所述进风口与所述出风风道相连通，所述第一导风段的进风端延伸至与所述进风部相连。

进一步可选地，设定位于所述第一导风段的进风端的竖直平面为标准面，所述标准面距离所述第一导风段最远处的距离为h1；所述第一导风段的长度为l1，所述第一导风段距离所述标准面最远处的位置与所述第一导风段的进风端的距离为l11，与所述第一导风段的出风端的距离为l12，l1＝l11+l12，需满足：h1/l1在0.01～0.3范围内，l11/l1在0～1范围内。

进一步可选地，所述第一导风段的进风端的切线与水平线的夹角为α1，出风端的切线与水平线的夹角为β1，需满足：α1∈(40°,90°]，β1∈(40°,180°)。

进一步可选地，所述第二导风段的长度为l2,所述标准面距离所述第二导风段最远处的距离为h2，需满足：tan(β2)＜h2/l2＜tan(α2)。

进一步可选地，所述第二导风段的进风端的切线与水平线的夹角为α2，出风端的切线与水平线的夹角为β2，α2∈(30°,90°]，β2∈(0°,90°)，β2＜α2。

进一步可选地，设定第二导风段的偏转角为θ，θ＝α2-β2，需满足：θ∈(0°,45°)。

进一步可选地，所述导风结构还包括过渡段，所述过渡段与所述出风风道的中轴线平行，所述过渡段的进风端与所述第一导风段的出风端相连，出风端与所述第二导风段的进风端相连。

进一步可选地，所述过渡段的长度为l3，需满足：(l2+l3)/(l1+l2+l3)在0.3～0.7范围内。

进一步可选地，所述标准面与所述过渡段的距离为h3，h3≤h1。

进一步可选地，所述第一导风段、所述第二导风段和所述过度段的连接面呈波浪形壁面，所述波浪形壁面呈正弦分布。

进一步可选地，所述出风风道的宽度为l4，所述波浪形壁面的振幅为a，需满足正弦公式：y＝asin(nπ·x/l4)，其中，n为奇数，l4/na∈(0.1,6)，曲线周期为2l4/n。

进一步可选地，所述波浪形壁面的出风端延伸至所述出风风道的顶端，所述波浪形壁面与所述出风风道的顶端端面的夹角为α3，需满足：α3＞90°。

进一步可选地，所述出风部包括两个风道臂，所述两个风道臂内部分别形成有出风支通道，两个所述出风支通道形成所述出风通道，所述进风口与所述出风支通道相连通；

所述两个风道臂间隙设置，所述两个风道臂之间的间隙形成贯通风道，所述两个风道臂朝向所述贯通风道的一侧分别开设所述出风口，所述两个风道臂背离所述出风口的一侧分别形成有所述导风结构。

本发明的第二目的还提出了一种无叶风扇，其具有上述风道结构。

采用上述技术方案后，本发明与现有技术相比具有以下有益效果：

本实施例的导风结构能有效消除风道中较大的涡流，减小无叶风扇的出口风道中的涡流噪声；能稳定风道内气流流动，减小无叶风扇的流动损失，提升出风风量；能改变风道内的压力分布，增大无叶风扇的风道下部压力，令风扇出风风速更加均匀。

下面结合附图对本发明的具体实施方式作进一步详细的描述。

附图说明

附图作为本发明的一部分，用来提供对本发明的进一步的理解，本发明的示意性实施例及其说明用于解释本发明，但不构成对本发明的不当限定。显然，下面描述中的附图仅仅是一些实施例，对于本领域普通技术人员来说，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他附图。在附图中：

图1：为本发明实施例的风道结构示意图；

图2：为本发明实施例的风道结构侧视图；

图3：为本发明实施例的导风结构的第一导风段结构示意图；

图4：为本发明实施例的导风结构的第二导风段结构示意图；

图5：为本发明实施例的风道结构的俯视图；

图6：为本发明实施例的无叶风扇爆炸图；

图7：为有导风结构与无导风结构的无叶风扇在同风量下噪声对比图。

其中：1-出风部；11-出风口；121-第一导风段；122-第二导风段；123-过渡段；2-进风部；21-进风口；3-标准面；

100-底座；200-风道结构；300-外壳；400-滤网；500-进风风道；600-风叶；700-风叶出风导流装置。

需要说明的是，这些附图和文字描述并不旨在以任何方式限制本发明的构思范围，而是通过参考特定实施例为本领域技术人员说明本发明的概念。

具体实施方式

在本发明的描述中，需要说明的是，术语“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。

在本发明的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”、“接触”、“连通”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。

本实施例提出了一种无叶风扇的风道结构，如图1和图2所示，包括出风部1和进风部2，出风部1的内部形成出风风道，出风风道具有一定延伸长度，在出风风道的风道壁沿其长度方向开设有多个出风口11，在出风风道的风道壁背离出风口11的一侧形成有导风结构，导风结构包括沿气流方向设置的第一导风段121和第二导风段122，第一导风段121位于第二导风段122的上游，第二导风段122的出风端延伸至出风风道的顶部；第一导风段121呈向出风风道的中轴线渐缩的弧面，第二导风段122呈向出风风道的中轴线渐扩的弧面；进风部2上开设进风口21，进风口21与出风风道相连通，第一导风段121的进风端延伸至与进风部2相连。外界环境中的空气由进风口21进入出风风道后经导风结构导流后从出风口11排出。

本实施例的导风结构属于无叶风扇出风风道的一部分，主要起到增压的作用，第一导风段121呈收缩段，其壁面弧形向风道内部收缩然后扩张，根据伯努利方程可知风道截面积缩小风道静压减小，截面积扩大静压增大；第一导风段121的壁面弧形的线形类似机翼翼型，以削弱风道壁面的流动分离。第二导风段122的下端与收缩段的扩张端衔接，可引导风道内气流更改流向，使气流方向由竖直向水平偏转，消除风道顶部涡流，减小流动损失，提升出风风量。

本实施例的导风结构能有效消除风道中较大的涡流，减小无叶风扇的出口风道中的涡流噪声；能稳定风道内气流流动，减小无叶风扇的流动损失，提升出风风量；能改变风道内的压力分布，增大无叶风扇的风道下部压力，令风扇出风风速更加均匀。

为获得更好的降噪和增大出风量的效果，本实施例对第一导风段121和第二导风段122的相关尺寸进行进一步限定。

如图2和图3所示，第一导风段121的进风端的切线与水平线的夹角为α1，出风端的切线与水平线的夹角为β1，需满足：α1∈(40°,90°]，β1∈(40°,180°)。

进一步可选地，设定位于第一导风段121的进风端的竖直平面为标准面3，标准面3距离第一导风段121最远处的距离为h1；第一导风段121的长度为l1，第一导风段121距离标准面3最远处的位置与第一导风段121的进风端的距离为l11，与第一导风段121的出风端的距离为l12，l1＝l11+l12，需满足：h1/l1在0.01～0.3范围内，l11/l1在0～1范围内。

如图2和图4所示，第二导风段122的进风端的切线与水平线的夹角为α2，出风端的切线与水平线的夹角为β2，α2∈(30°,90°]，β2∈(0°,90°)，β2＜α2。

进一步可选地，设定第二导风段122的偏转角为θ，θ＝α2-β2，需满足：θ∈(0°,45°)。

进一步可选地，第二导风段122的长度为l2,标准面3距离第二导风段122最远处的距离为h2，需满足：tan(β2)＜h2/l2＜tan(α2)。

如图1和图2所示，导风结构还包括过渡段123，过渡段123与出风风道的中轴线平行，过渡段123的进风端与第一导风段的出风端相连，出风端与第二导风段122的进风端相连。

进一步可选地，过渡段123的长度为l3，需满足：(l2+l3)/(l1+l2+l3)在0.3～0.7范围内。

进一步可选地，标准面3于过渡段123的距离为h3，h3≤h1。

本实施例的第一导风段、过渡段和第二导风段的连接面呈波轮形壁面，如图5所示，且波浪形壁面呈正弦分布。波浪形壁面可以分割气流，令气流流动更加稳定，降低涡流的形成。

为获得更好的降低涡流的效果，进一步可选地，出风风道的宽度为l4，波浪形壁面的振幅为a，需满足正弦公式：y＝asin(nπ·x/l4)，其中，n为奇数，l4/na∈(0.1,6)，曲线周期为2l4/n。

进一步可选地，波浪形壁面的出风端延伸至出风风道的顶端，波浪形壁面与出风风道的顶端端面的夹角为α3，需满足：α3＞90°。本实施例的导风结构能降低无叶风扇的使用噪声，改善音质，提高用户体验；增大出风风量，提升整机性能；令出风更加均匀，扩大送风范围。本实施例对有导风机构的无叶风扇和无导风机构的无叶风扇在不同转速下的风量和噪声进行测试，测试结果如下表所示：

同时，发明人还针对有导风机构的无叶风扇和无导风机构的无叶风扇在相同风量下不同转速的噪声进行测试，有导风结构与无导风结构在相同风量(124m³/h)下噪声对比结果如图7所示。

从以上测试结构可知，在同等风量下噪声下降2.5db左右，同噪声下风量提升20m³/h左右，提升了15％～20％。由此可以证明本实施例的导风结构在提升风量和降低出风噪声上具有显著效果。本实施例的无叶风扇通过在出风风道设置导风结构的，在风道下部风道先收缩后扩张，顶部设计弧形导板，采用波浪状壁面。该新型导风结构能够调整风道上下压力分布，以及消除风道内大的涡流，从而提升风量，均匀出风，增大送风范围，降低气动噪声。

进一步可选地，出风部1包括两个风道臂，两个风道臂内部分别形成有出风支通道，两个出风支通道形成出风通道，进风口21与出风支通道相连通；两个风道臂间隙设置，两个风道臂之间的间隙形成贯通风道，两个风道臂朝向贯通风道的一侧分别开设出风口11，两个风道臂背离出风口11的一侧分别形成有导风结构。

本实施例还提出了一种无叶风扇，其具有上述的风道结构。如图6所示的无叶风扇整机爆炸图所示，该整机结构主要由底座100、外壳300、滤网400、风道结构200、风叶600、风叶出风导流装置700、进风风道500等结构组成；出风部1和进风部2一体成型设置在底座100上。

以上所述仅是本发明的较佳实施例而已，并非对本发明作任何形式上的限制，虽然本发明已以较佳实施例揭露如上，然而并非用以限定本发明，任何熟悉本专利的技术人员在不脱离本发明技术方案范围内，当可利用上述提示的技术内容作出些许更动或修饰为等同变化的等效实施例，但凡是未脱离本发明技术方案的内容，依据本发明的技术实质对以上实施例所作的任何简单修改、等同变化与修饰，均仍属于本发明方案的范围内。