一种基于离心风机的分布式风道风扇制造技术

本发明专利技术的目的是设计一种空气阻力小，从而大大降低风机的风压要求的无叶风扇。这种无叶风扇出风量大，噪音低，能源消耗大大降低。和现有的无叶风扇相比，在风扇前面形成同样的风场，基于离心风机的分布式风道风扇消耗的能源可降低到30％以下。

A distributed air duct fan based on centrifugal fan

【技术实现步骤摘要】
一种基于离心风机的分布式风道风扇
本专利技术涉及一种基于离心风机的分布式风道风扇，是一种新型的无叶风扇。
技术介绍
英国戴森(Dyson)在2008年9月到11月之间，就已经布局了非常重要的2件专利技术专利(申请号CN200810177843.3、申请号CN200810177844.8)，基于戴森专利技术专利的无叶风扇，没有裸露的叶片，解决了叶片难清洗和裸露叶片带来的安全隐患，出风口喷射出来速度均匀的气流，在风扇前面形成的风场均匀。这种无叶风扇要求基座上的马达能同时产生大风量和高风压。在其专利申请号CN200810177843.3的描述中，其实施例要求电机22产生的穿过喷嘴16的气流具有的压力至少为400Pa(帕斯卡)，同时其风量要求在20升/秒以上，这对风机的要求很高。本专利技术的目的是设计一种空气阻力小，从而大大降低风机的风压要求的无叶风扇。这种无叶风扇出风量大，噪音低，能源消耗大大降低。和现有的无叶风扇相比，在风扇前面形成同样的风场，基于离心风机的分布式风道风扇消耗的能源可降低到30％以下。
技术实现思路
现行的无叶风扇在圆环中强行改变了气流的运行方向，这就要求在环中的气压比较高，才能有比较高的风速吹出来，只有增大基座上的风机的转速，提高功率才能同时产生大风量和高风压。风机的旋转速度是影响风扇噪音的主要因素，同时，大量的能量在风机对抗高风压的过程中浪费掉了，没有转化为有效风能。理论上，风机产生的风能可以用风压和风量的乘积来表示，在同样的功率下，为了提高风量，就必须降低风压要求。本专利技术采用分布式风道改变气流的方向，调节气流的分布，通过优化分布式气道的结构和布局，降低了气流在转换过程中的空气阻力。空气阻力经过优化以后，我们可以选择更小的风机来达到现行无叶风扇同样的效果，这样有利于产品的小型化，有利于产品的低噪音。同样，我们如果采用无叶风扇相同性能的风机，可以达到出风量更大，噪音更低的效果。产生同样的风量，风速，分布式风道风扇对风机的风压性能要求低很多，和现有的无叶风扇相比，在风扇前面形成同样的风场，基于离心风机的分布式风道风扇消耗的能源降低到30％以下。基于本专利技术的基于离心风机的分布式风道风扇，和现有的无叶风扇相比，外观上最大的区别在于，无叶风扇形成了一个环，中间是空的，而分布式风道风扇，以离心风机为中心，通过分布式气道把空气导流到边缘的，或者某些局部的出风口。也就是说，基于本专利技术的风扇，中间是实心的，分布式气道之间，存在某些空心的部分作为补充气流开口，但整体上来说，基于本专利技术的风扇是实心的。基于离心风机的分布式风道风扇是一种产生气流的风扇组件，包括离心风机，风道分离装置，风道，补充气流开口，和可选的导风片。风道是一个单独的气流通道，包括一个分支风管和一个与其对应的分支分管到出风口转换装置，以及一个对应的出风口细缝。分道独立运行，风道之间互不干扰，对风阻的优化在一个单独的风道内进行。风道的数量根据具体的产品来规划，数量不定。因为本专利技术的风扇是多个风道组成的，分布在风扇的各个方向，所以其名字为分布式风道风扇，本专利技术选用的风机采用了离心风机，所以本专利技术是基于离心风机的分布式风道风扇。混流式风机的叶轮让空气既做离心运动又做轴向运动，壳内空气的运动混合了轴流与离心两种运动形式。当混流风机的空气运动特性是以离心运动为主，轴向运动为辅的时候，也能达到采用离心风机相同，甚至稍好的效果。因为主要利用了其离心运动为主的特点，本专利技术还是把本专利技术的风扇叫做基于离心风机的分布式风道风扇。气流的流动方向是从风机吸气口吸入，通过离心风机以后，气流经过了60°-90°的拐弯，从风机四周吹出，通过风道分离装置的导流，进入了各个分支风管，最后气流经过出风口转换装置，从出风口细缝喷出。虽然风道是独立运行的，互不干扰，但某些局部地方可以互通。例如在风道的末端，离出风口细缝比较近的地方，两个独立的风道又可以融合在一起，对风扇的整体性能影响不大。离心风机，结构上包括了吸气口，叶轮前盘，叶轮，叶轮后盘，出风口，和旋转部件，因为需要利用离心风机把气流经过了60度-90度的拐弯，从离心风机四周吹出的特点，本专利技术选用的离心风机不需要蜗壳。另外，本专利技术选用的离心风机，可以选用开放式离心风机或者半封闭式离心风机，以节约成本。离心风机，还包括了空气运动特性是以离心运动为主，轴向运动为辅的混流风机。离心风机，要求风机在满足目标风量的情况下，其静压值在60Pa(帕斯卡)以上，风机的风量和风压的实际值需要按照产品需求设计。离心风机，包含了前倾式离心风机，后倾式离心风机，径向式离心风机，不限制离心风机的旋转方向。离心风机的旋转方向会大大影响风阻的优化，从而影响风扇的结构。离心风机，可以通过调节风机速度来控制出风口细缝的风速的大小，用于需要调节风速的风扇。风道分离装置，包含了上盖,下盖，风道分离导流装置。上盖从上面包裹住离心风机的叶轮前盘，用下盖从下面包裹住离心风机的叶轮后盘，包裹的时候，上盖离叶轮前盘要一定的间隙，下盖离叶轮后盘需要一定的间隙。这种间隙尺寸比较小，能保证离心风机的旋转没有机械障碍，同时又保证气流在风扇内部流动，不会有气流从缝隙中反向溢出到离心风机吸气口。风道分离导流装置在离心风机的出风口附近，分开两条风道的部件，其位置是根据该导流装置的两条风道的出口缝隙的位置和这两条风道的出口风量大小决定的；为了降低风阻，该导流装置的初始方向要和该位置上，离心风机的出风口的风向基本相同，误差不超过30°；在此方向的基础上，通过圆弧或者其他曲线过度到风道的侧边；该风道导流装置的两边，属于两个不同的风道，通过不同的曲线过度到不同的风道侧边，两个风道的两边从在起始位置逐渐分开。分支风管，其目的是把风通过管道约束送到出风口转换装置；分支风管需要采用低风阻设计，可采用风管渐扩大，风管逐渐变小，风管弯曲，导流片等低风阻设计。分支风管到出风口转换，是将分支风管出口的形状和大小转换到出风口细缝的结构。因为出风口细缝狭小、风管弯曲、风管在宽度上变小、风管在长度上变长的结构特点，同时又要求出口细缝风速快，导致风阻比较大；最需要采用优化风阻设计来提高风扇的性能，是整个分布式风道风扇的中降低风阻的关键结构之一。影响风阻最重要的是出风口细缝的出口风速，增加出口缝隙宽度，可以降低对出口风速的要求，从而有效降低风阻。因此出口缝隙宽度增大，是降低风阻的重要措施。分支风管到出风口转换的出风口夹角，在设计成正面吹风的情况，是90°，可以根据情况向外或向内扩展，不超过20°，否则会造成风扇形成的风场不均匀。分支风管到出风口转换的出风口夹角，某些情况需要设计成斜向吹风，可以设计成另外的角度。基于本专利技术的风扇，可以通过设计合适的出风口夹角的方式来控制风扇形成的风场，在戴森的无叶风扇中，通过科恩达表面来控制风扇形成的风场。在采用本专利技术结构的基础上，再增加科恩达表面控制风场，也要受到本专利保护。出风口细缝，是一条细长的狭缝，细缝包含有长度，宽度，形状，方向和位置特性，通过多个细缝组合，本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.基于离心风机的分布式风道风扇是一种产生气流的风扇组件，包括离心风机，至少一个风道，风道分离装置，补充气流开口；/n风道是一个单独的气流通道，包括一个分支风管和一个与其对应的分支分管到出风口转换装置，以及一个对应的出风口细缝；分道独立运行，风道之间互不干扰，对风阻的优化在一个单独的风道内进行；/n气流的流动方向是从离心风机吸气口吸入，通过离心风机以后，气流经过了60度至90度的拐弯，从离心风机四周吹出，通过风道分离装置的导流，进入各个分支风管，最后气流经过出风口转换装置，从出风口细缝喷出。/n

【技术特征摘要】
1.基于离心风机的分布式风道风扇是一种产生气流的风扇组件，包括离心风机，至少一个风道，风道分离装置，补充气流开口；
风道是一个单独的气流通道，包括一个分支风管和一个与其对应的分支分管到出风口转换装置，以及一个对应的出风口细缝；分道独立运行，风道之间互不干扰，对风阻的优化在一个单独的风道内进行；
气流的流动方向是从离心风机吸气口吸入，通过离心风机以后，气流经过了60度至90度的拐弯，从离心风机四周吹出，通过风道分离装置的导流，进入各个分支风管，最后气流经过出风口转换装置，从出风口细缝喷出。


2.根据权利要求1所述的基于离心风机的分布式风道风扇，其特征在于：还包括导风片，安装在风道内，用于保证出口气流更均匀，降低分道内风阻。


3.根据权利要求1或2所述的基于离心风机的分布式风道风扇，其特征在于：在对风扇的整体性能影响不大的情况下，所述的风道之间，某些局部地方可以互通。


4.根据权利要求1或2所述的基于离心风机的分布式风道风扇，其特征在于：所述的离心风机，在满足目标风量的情况下，风机的静压值在60P(帕斯卡)以上。


5.根据权利要求1或2所述的基于离心风机的分布式风道风扇，其特征在于：所述的离心风机，不需要蜗壳结构。


6.根据权利要求1或2所述的基于离心风机的分布式风道风扇，其特征在于：所述的离心风机包括空气运动特性是以离心运动为主，轴向运动为辅的混流风机。


7.根据权利要求1或2所述的基于离心风机的分布式风道风扇，其特征在于：所述的风道分离装置，其结构包含了上盖,下盖，风道导流装置。


8.根据权利要求7所述的基于离心风机的分布式风道风扇，其特征在于：所述的上盖从上面包裹住离心风机的叶轮前盘，下盖从下面包裹住离心风机(1)的叶轮后盘，包裹的时候，上盖离叶轮前盘要一定的间隙，下盖离叶轮后盘需要一定的间隙。


9.根据权利要求7所述的基于离心风机的分布式风道风扇，其特征在于：风道导流装置是离心风机的出风口附近分开两条风...

【专利技术属性】
技术研发人员：周晓辉，李立鹏，
申请(专利权)人：深圳市赛昂思迪科技有限公司，
类型：发明
国别省市：广东;44