一种多功能超静音风扇

摘要

本发明涉及一种多功能超静音风扇，所述风扇包括电源、底座、支撑座(2)、第一出风部件、第二出风部件。其中，第一出风部件的内环和外环之间形成的平面与风扇所在平面所形成的夹角的锐角α为65-80度；底座上进风口的孔的直径由上到下依次增大，所述第二出风部件上带有出风口，与第一出风部件距离相同的第二出风口的大小相同，进风口、出风口以及。本发明在入风部件采用特定的入风口，特定的出风部件，以及与第一出风口所在面的倾斜角的配合，既能保证风的顺畅进入，也能降低风在入口的噪音，在出风部件采用特定的出风部件，降低噪音。

权利要求

1.一种多功能超静音风扇，所述风扇包括电源（0）、底座（1）、支撑座（2）、第一出风部件（3）、第二出风部件（4），其特征在于，所述第一出风部件（3）包括内环（32）和外环（31），在所述内环（32）和外环（31）之间逐渐延展形成的倾斜的斜面与风扇所在平面所形成的夹角的锐角α为65-80度；所述支撑座（2）的中下部分带有多排进风口（21、22、23），所述进风口的孔（21、22、23）的直径由上到下依次增大，且满足函数关系Dn+1=（1+cosα）Dn ，其中Dn是所述支撑座（2）上横向排列的第n排孔的直径，Dn+1是所述支撑座（2）中下部横向排列的自上而下的第n+1排孔的直径，其中n为自然数；所述第二出风部件（4）位于所述第一出风部件（3）的中部；所述第二出风部件（4）上带有出风口（41、42、43），与第一出风口距离相同的所述第二出风部件（4）上的出风口的大小相同，所述第二出风部件上的出风口的直径2

满足数学函数关系Dm+1=（1+ cosα）Dm ，其中Dm是最接近第一出风口的孔的直径，Dm+1是次接近第一出风口的孔，孔的直径变化依次类推，m是自然数；其中所述第二出风部件（4）的中间带有电子时钟装置。

2.按照权利要求2所述的风扇，其中，其中，所述底座（1）为圆台形。

3.按照权利要求2所述的风扇，其中，所述支撑座（2）与底座（1）之间为螺纹连接，所述支撑座（2）的进风口下面安装有接收遥控器信号的电子信号接收器（20）。

4.按照权利要求3所述的风扇，其中，所述第二出风部件（4）上带有多个发光二极管（40），所述发光二极管（40）均匀分布，并且受所述电子信号接收器（20）独立控制。

5.按照权利要求3所述的风扇，其中，所述电子时钟（5）的电源为独立电源。

6.按照权利要求4或5所述的风扇，其中，所述第二出风部件（4）为五角星形或者六角星形。

7.按照权利要求5所述的风扇，其中，所述电子时钟（5）安装在第二出风部件（4）的中央。

说明书

一种多功能超静音风扇

技术领域

[0001] 本发明涉及一种能够产生气流的风扇及其控制装置，尤其是涉及超静音且没有风扇扇叶的多功能电子远程控制风扇。

背景技术

[0002] 风扇是一种通过让空气循环和流动来带走热量的降温装置，是一种传统的、环保的室内电器。风扇按照出风的方式类型不同，可分为三种形式，一种是通过电动机带动绕轴线转动的多个扇叶直接扰动风流动的轴流式风扇，这种风扇是传统的常见的电风扇形式，包括吊扇和台扇等结构的风扇，这种风扇的扇叶多暴露在外边，为了防止扇叶脱落伤人，或者防止外面的物体接触到扇叶，在扇叶周围通常设置一些保护套或者隔离装置，或者将风扇高高的吊起来，远离人群。这种直接通过扇叶来扰动风的风扇通常采用普通的交流电动机来驱动，并且采用大片的刀状扇叶，这样会产生巨大的噪音。例如，中国专利申请200820002255。如果在扇叶外面设置上保护套，更容易产生的噪音，并且妨碍气体流动，降低了风的流动效果。例如，中国专利200420066811，中国专利200620054116。并且，这种风扇无论是否安装保护套或者隔离装置，都需要比较大的扇叶，才能让室内的空气流动起来，这样同样需要较大功率的电动机，不仅占用很大的室内空间，也消耗了大量的电能，因为这种电扇体积大，制造成本大，既不经济也不节约。并且这些风扇在室内环境中，容易产生大的噪音。并且送风不均匀。

[0003] 另一种风扇是一种通过离心式风机产生风的风扇，这种风扇主要采用离心式出风结构，出风是通过离心风机来实现，例如中国专利CN283669Y、CN2833186Y等，这种风扇几乎是离心式风机的变形，但是这种风扇多驱动风的转动机构设置在壳体内，不会因为扇叶而伤人，另外这种风扇的叶片设置均匀摆动幅度小，避免了电动机以及其他部件的磨损，运转平稳，噪音相对小，寿命相对大，但是，这种风扇的为离心式，内部结构比较复杂，当尘土等污染物进入风机中时，容易附着在清洗难度加大，不利于保持清洁。在中国专利CN2740815Y中，这种风扇的外壳设计使得出风方向受到约束，使得送风角度的范围受到局限。并且，风扇中因为部件的设置关系，造成其难以实现送风角度的变化。在美国专利US60/641804中，虽然对这种涡轮的设计有了新的变化，节省了空间，但是，这种风扇的出风口长，而受到入风口的限制，造成出风的上下不均匀，也无法简单的清洗。并且这些风扇在室内环境中，容易产生大的噪音，送风不均匀。

[0004] 再一种风扇，通过外壳来改变轴流式风机出风的风扇，就是采用传统扇片结构的改良型风扇，通常采用类似离心式风扇的类型，例如日本专利JP昭56-167897A，该专利中的风扇基本上是这类风扇中较早的采用了将电机以及风扇的扇叶放置在壳体内，是非离心式的出风装置。例如中国专利申请200810177844.8，200910175867.X，200810177843.3，美国专利US5881685A、US20080247881A1，这些风扇都是采用无刷电机带动扇叶产生风，通过特定的壳体、内部结构和出风口设置来实现出风，这种风扇的出风口可以实现大角度送风，虽然这种风扇将扇叶设置在内部，保证了风扇的安全，但是这种风扇将入风口只设置在了基座的中下部分，入风口小，前后均匀，在风扇工作过程中其中的出风口形成的气流对流在风扇基座的周围形成不同的气压差，造成气流的流动并不一致，形成噪音。这种风扇采用了圆形或者椭圆形的出风口，出风口（喷嘴）与底座之间虽然可以设置任何的比例关系，但是，实践中，特定的比例关系容易造成风扇的放置不稳定，而且这些比例关系不能够有效将风送到较为远的距离。这类风扇出风口多采用流体学中所常用的柯恩达表面设置，但是在风扇的出风口采用这种表面必须严格的与整个风扇的风的流动系统结合才能产生良好的效果，否则出风不均匀，并且噪音大，效率低。而这个风扇的涉及中通过柯恩达表面，实际上应用了柯恩达效应Coanda effect（也称为康达效应）。是通过流体（水流或气流）有离开本来的流动方向，改为随著凸出的物体表面流动的倾向，当流体与它流过的物体表面之间存在表面摩擦时，流体的流速会减慢，只要物体表面的曲率不是太大，依据流体力学中的伯努利原理，流速的减缓会导致流体被吸附在物体表面上流动。因此这种利用柯恩达效应的风扇出口的风紧紧贴在出口的表面，但是风容易被分散，不能集中对准一个物体吹动，送风的距离也不够长，并且噪音大，综合效果并不理想。这几种风扇都是机械控制，不够智能。

[0005] 本发明是通过集合现有技术中的三种风扇的优点，设计一种结构简单，功能多，可以出风均匀，又可以远距离输送风的风扇，大角度出风，并且风扇体积小，超静音，容易清洗的风扇。

[0006] 本发明是一款多功能的电风扇。本发明的风扇可以远距离遥控控制。

[0007] 也可以在冬天的时候出暖风，满足冬季需要。这种电风扇，需要在出风口和扇叶之间加装加热装置。

发明内容

[0008] 本发明的目的在于提供一种改进的风扇，克服现有技术中风扇体积大、噪音大、出风角度小、效率低、功能单一的缺陷。本发明的目的是提供一种结构紧凑、超静音、高效能、多功能的风扇，该风扇在使用过程中能够从风扇的发射输出面匀速出风，也可以满足在需要调整稍远距离出风的需求。

[0009] 本发明通过将风扇电机和扇叶放置在壳体内，防止了外面物体触碰到扇叶，防止物体被扇叶损害，将扇叶和电机运行的噪音包围在壳体内，也减少了风扇噪音。

[0010] 实现超静音的方式，包括或者是采用离心式风机的出风方式。或者采用传统风扇的方式，则需要特定的刀型扇叶，配置无刷电机。

[0011] 实现超静音的方式包括，或者是采用特定的出风口，出风口包括接收气流的内部通道和用于喷出气流的口，出风口绕轴线延伸，可以限定一个出风口，出风口包括引导气流的表面，出风口设置在引导气流的表面，表面上有引导纹，出风口包括引导部分、扩散部分、特定曲线部分、以及二次函数过渡面等部件，可以形成等低噪音的出风口。

[0012] 实现超静音的方式包括，或者是在入风口采用特定的入风口，既能保证风的顺畅进入，也能降低风在入口的噪音。

[0013] 一种多功能超静音风扇，所述风扇包括电源0、底座1、支撑座2、第一出风部件3、第二出风部件4，其特征在于，所述第一出风部件3包括内环32和外环31，在所述内环32和外环31之间逐渐延展形成的倾斜的斜面与风扇所在平面所形成的夹角的锐角α为65-80度；所述支撑座2的中下部分带有多排进风口21、22、23，所述进风口的孔21、22、23的直径由上到下依次增大，且满足函数关系Dn+1=（1+cosα）Dn ，其中Dn是所述支撑座2上横向排列的第n排孔的直径，Dn+1是所述支撑座2中下部横向排列的自上而下的第n+1排孔的直径，其中n为自然数；所述第二出风部件4位于所述第一出风部件3的中部；所述第二出风部件4上带有出风口41、42、43，与第一出风口距离相同的所述第二出风部件4上的出风口2
的大小相同，所述第二出风部件上的出风口的直径满足数学函数关系Dm+1=（1+ cosα）Dm ，其中Dm是最接近第一出风口的孔的直径，Dm+1是次接近第一出风口的孔，孔的直径变化依次类推，m是自然数；其中所述第二出风部件4的中间带有电子时钟装置。

[0014] 其中，所述第二出风部件4上带有多个发光二极管40，所述发光二极管40均匀分布，并且受所述电子信号接收器20独立控制。

[0015] 其中，所述第二出风部件4上带有电子时钟5，所述电子时钟5的电源为独立电源。

[0016] 其中，所述第二出风部件4为五角星形或者六角星形。

[0017] 其中，所述电子时钟5安装在第二出风部件4的中央。

附图说明

[0018] 图1是现有技术中风扇组件一部分的侧截面图。

[0019] 图2是本发明一实施例超静音风扇的前视图。

[0020] 图3是本发明最佳实施例中超静音风扇的前视图。

[0021] 图4中是本发明支撑座上孔的函数变化关系图。

[0022] 图5是本发明中第二出风部件的孔的函数关系图。

[0023] 图6是本发明的噪音图。

具体实施方式

[0024] 图1是本发明的现有技术，现有技术中的风扇主要用于保证出风部件的宽度、支撑部件的宽度、风扇的高度的比例关系，以求风扇的稳定性。虽然，这种风扇虽然可以减小体积，但是在保证稳定的比例关系的情况下，在保证一定出风量的情况下，体积无法做到更小。本发明的风扇，通过改进进风部件和/或出风部件，可以让电风扇的体积更小。现有技术的风扇采用了机械控制装置，控制方式复杂，控制不精确，不方便，并且耗电多。现有技术中风扇，存在噪音大的缺点，并且功能单一，不够美观实用。

[0025] 本发明是一种超静音风扇。图2显示的是超静音风扇的前视图。图2为本发明的一个实施例，风扇包括底座1、支撑座2、第一出风部件3、第二出风部口部件4等部件。优选的实施例中，底座１为圆柱形的座体，底座大于支撑座，这样设置的底座的支撑面积大，稳定性好。底座1的上面与支撑座2的下部连接，由底座１支撑并固定支撑座2，底座1、支撑座2两者之间为常见的机械连接关系。为了保证连接关系的密封性，本发明中优选采用带有螺纹丝的形式进行连接。通常是将支撑座2旋转套接到底座1中。支撑座2外周的下部的外部带有螺纹，底座１的圆台的上部的内部带有螺纹。采用螺纹连接的好处是密封好，连接后可以通过玻璃胶进行密封，密闭效果好。

[0026] 支撑座2为圆柱型的圆筒结构，内部可以放置电动机和风扇扇叶以及其他连接机构等部件，从外面看，支撑座2的下部带有一个电子信号接收器20（也称为电子感应接收器），用于接收遥控器发出的信号，控制支撑座2内的电动机的转速，电动机的转速大小是保证风扇出风口风大小的基础，转速越大电扇吹出的风越大。电子信号接收器20也可以接收信号，控制支撑座２内的部件使得第一出风部件3、第二出风部件4沿着风扇的中心的轴线来回旋转。电子信号接收器20也可以接收信号，以控制第二出风部件上的发光二极管40。在晚上风扇运行的时候，发光二极管40在本发明中起到指路、美观、实用等用途。电子信号接收器20可以实现风扇的远程控制，方便了风扇的精确控制。电源0为照明用电。

[0027] 支撑座2的中下部分包括入风口，入风孔形成与底座1平行的行，每列的入风口的孔的大小不同。第一行入风口的孔21，第二行入风口的孔22，第三行入风口的孔23，入风口的孔21、22、23的大小不同，其分布为入风口的孔21、22、23为近似圆形的孔，这些孔依次变大，也就是说，入风口21的孔小于入风口的孔22，入风口的孔22小于入风口的孔23。这种分布可以实现入风口自上而下的风流速度不同，这种分布孔保证了入风噪音减少，并且也减少了风扇内部电动机的噪音通过孔释放出来。入风口的孔在生产中并不限制为三行，可以设置为更多的行，但是在设置的时候，仍然坚持每列的孔的大小是不同的，仅仅是在同一行中，孔的大小是相同的。也就是说，入风口形成的平行于底座的这些孔的大小是相同的。如图3中所示。

[0028] 本发明的实施例中风扇设定了需要特定的第一出风部件３为向外逐渐延展从外环31到内环32为倾斜的斜面与垂直于整个图的平面的轴线的夹角、出风量的时候，也可以与入风口之间形成一定的旋转气流，减少噪音。第二出风部件为三角形排列，外观形状类似一个非洲狮子。其外观不是本发明的目的，目的在于设置了第二出风部件4，第二出风部件带有的出风的孔41、42、43、44。这些孔的大小逐渐增大，第二出风部件中孔的设置也设定了2
一个特定的函数关系。本发明中采用的数学函数关系表达式为Dm +1=（1+ cosα）Dm ，其中Dm是最接近第一出风部件3的孔的直径，Dm+1是次接近第一出风部件3的孔，孔的直径变化依次类推，与第一出风部件3距离相等的孔的直径大小相同。图1中，如果Dm是孔41的直径，Dm +1则是孔42的直径；如果Dm是孔42的直径，Dm+1则是孔43的直径；如果Dm是孔43的直径，Dm +1则是孔44的直径。采用这种函数关系的设置，可以保证风扇的噪音比较小。图
5是本发明中第二出风部件的孔的函数关系图。

[0029] 例如，本发明中，设定了最佳吹风距离为0.8-3米，根据风扇电动机的功率可以将从外环31到内环32为倾斜的斜面与图中风扇所在平面（X、Y轴形成的平面）的夹角的锐角的角度α设置在65-82度。本发明中根据试验的数据，得出的倾斜面的倾斜角度最好数值是75度。在这种角度下，吹出的风可以满足风的感觉度为柔性。下面是在某一额定电动机功率下风扇的设计参数表。

[0030]最佳吹风距离（米） 斜面的角度 出风量的大小（升/秒） 电动机运行状态 人的感受
0.8–1.5 65-75 300-550 额定功率 最佳
1.5-2 71-78 350-650 额定功率 最佳
2-2.5 75-80 400-750 额定功率 最佳
2.5-3 78-85 500-900 额定功率 最佳

[0031] 如果调整电动机的功率，则其他的参数则应当做相应的变化，这些变化，本领域的技术人员根据无数次的试验可以实现。但是，在找到最佳的数值中是要付出创造性劳动的。本发明中设计人员找到了一组最佳的数据。就是，最佳吹风距离为1.5-2米的距离的时候，第一出风部件３为向外逐渐延展从外环31到内环32为倾斜的斜面与风扇所在平面的夹角的锐角α为73.5度，出风量在每秒450升左右，人们的感受是最佳的。因此，可以说同样功率的电动机，设定不同的倾斜面角度，出风的最佳感受距离是不同的。因此，在调整电动机转速的情况下，对应于风力档大小的情况下，不同的最佳出风距离，人对风扇出风的感觉是不同的。

[0032] 本发明中，可以省略第二出风部件，这种实施例中风扇的音噪效果可能不及带有第二出风口的实施例。但是，在设定了需要特定的第一出风部件３为向外逐渐延展从外环31到内环32为倾斜的斜面与垂直于整个图的平面的轴线的夹角、出风量的时候，也可以与入风口之间形成一定的旋转气流，减少噪音。在本发明中，采用第一出风部件３为向外逐渐延展从外环31到内环32为倾斜的斜面与图中风扇所在平面的夹角的锐角的角度α设置在70-88度的范围内，入风口的孔的直径D的大小变化应该符合这种函数关系D22=（1+cosα）D21，其中，D21是入风口的孔21的直径，D22是入风口的孔22的直径。其中，通用的数学函数关系表达式为Dn+1=（1+ cosα）Dn ，其中Dn 中的n是支撑座2上横向排列的自上而下的第n排孔。每排孔都与底座1平行，同一排的孔大小相同。采用这种函数关系的设置中，可以保证风扇的噪音比较小。

[0033] 图4中是孔的函数变化关系图。其中，横坐标为Dn ，纵坐标为Dn+1。

[0034] 在风扇的使用中，要考虑使用的环境，例如，如果风扇适用在办公室，通常受到空间的拘束，风扇距离人的距离比较小，通常在小于2米的距离内。因此，最佳吹风距离通常优选为1-2米。本发明的一个实施例中，最佳吹风距离优选为1.2米，从外环31到内环32为倾斜的斜面与图中风扇所在平面的夹角的锐角的角度α设置在77度，第一排入风口的孔设置为0.6毫米，设置了5排孔，则第5排孔的直径接近了产生的噪音最小。本发明中的这种入风口的孔21、22、23依次变大，最终带来了减少噪音的最佳效果。

[0035] 本发明中采用不同的设计会产生不同的入风或者进风效果。这种效果不仅仅表现在进风的量的大小，而是更重要的是，产生噪音的大小上。

[0036] 本发明的另一优选实施例采用了第二出风部件。支撑座2与第一出风部件3连接，第一出风部件3连接第二出风部件4。第一出风部件3为向外逐渐延展的环型，其中第一出风部件3的正前方的边缘为外环31，第一出风部件3的后部的边缘为内环32，外环31的内直径大于内环32的内直径，从外环31到内环32为倾斜的斜面，起倾斜的角度根据风扇的功率大小、最佳吹风距离等而设定。为了保证连接关系的密封性，本发明中优选采用带有螺纹丝的形式进行连接。通常是将支撑座2旋转套接到底座1中。支撑座2外周的下部的外部带有螺纹，底座１的圆台的上部的内部带有螺纹。采用螺纹连接的好处是密封好，连接后可以通过玻璃胶进行密封，密闭效果好。优选的实施例中，底座１为圆台型的座体，上面小，下面大。这样底座的支撑面积大，稳定性好。底座１的上面与支撑座2的下部连接，由底座１支撑并固定支撑座2，底座1、支撑座2两者之间为常见的机械连接关系。

[0037] 本发明中，将第二出风部件4设置为五角星形，出风口设置在五角星的角端。如图1中的分布形式。这种形状下，出风口在第一出风部件包围形成的空间内接近对称分布。如果设置为六角星形，则为完全对称分布。在试验中，普遍认为五角星形的设置上，相同出风量的情况下，这种分布的孔产生的噪音要小于六角星形出风孔的分布，风扇的整体噪音要小。

[0038] 本发明中，为了保证出风柔和，让人在更宽的距离范围内都感觉到很舒服，提高风扇的有效辐射距离。需要对风扇的出风口进行改进和设计。本发明中首先采用的是增加了第二出风部件4。在本发明中为了保证电动机在大功率运行的情况下,出风口仍然吹出柔和的风，提高人对风的良好感受度。通过在第二出风部件上设置了出风口41、42、43，这些出风口的大小可以是均匀的。出风口41、42、43可以为喇叭口的形状。但是，最佳的实施例中应该是由出风口41到出风口42，再到出风口43是依次变大，这种出风口的排列状态下，噪音要小于出风口均匀排列的情况。通常状态下，出风口设置为圆滑的形状，当设置为带有尖角的形状的状态下，容易产生噪音。设置第二出风口可以保证了出风量整体的均匀，在第一出风部件形成的圆形范围内，都有风流出，并且可以减少空气扰流的现象。

[0039] 本发明的最佳实施例中，第二出风部件中孔的设置也设定了一个特定的函数关2
系。本发明中采用的数学函数关系表达式为Dm+1=（1+ cosα）Dm，其中Dm是最接近第一出风部件3的孔的直径，Dm+1是次接近第一出风部件3的孔，孔的直径变化依次类推，与第一出风部件3距离相等的孔的直径大小相同。图1中，如果Dm是孔41的直径，Dm +1则是孔42的直径；如果Dm是孔42的直径，Dm +1则是孔43的直径。采用这种函数关系的设置，可以保证风扇的噪音比较小。图5是本发明中第二出风部件的孔的函数关系图。

[0040] 图6是采用最佳实施例中，对于从外环31到内环32为倾斜的斜面与图中风扇所在平面的夹角的锐角的角度α不相同的风扇的情况下，采用该函数关系式的出风口的孔，产生的噪音图。其中，下面的一条曲线表示的是横坐标轴表示角度α，纵坐标表示噪音的大小（分贝）的曲线图。上面一条曲线是在某一角度α下，设置了不同数量和不同排列方式的情况下的风扇的噪音曲线图。

[0041] 最佳吹风距离为1.5-2米的距离的时候，在每秒450升，人们的感受是最佳的。因此，可以说同样功率的电动机，设定不同的倾斜面角度出风的最佳感受距离是不同的。因此，在调整电动机转速的情况下，对应于风力档大小的情况下，不同的距离人对风扇出风的感觉是不同的。

[0042] 本发明的风扇特别适用于办公室，因为噪音低，结构小。因此，本发明中，还在五角星形的中间部分设置了电子时钟5。电子时钟5的电源是独立的，也可以是通过风道接入的电源线来提供电源。本发明中优选通过电源线的形式，这种设计仅仅容易实现。这样的设计，不仅外观美观，而且非常的实用。

[0043] 本发明的风扇特别适用于家庭中，因为噪音低，结构小。因此，本发明中，还设置了电子发光二极管40。发光二极管40分布在五角星形的各个端以及连线的交叉点，如图中所示出的。其中，发光二极管40的电源和风扇电动机的电源为同一电源，本发明中发光二极管40的设置可以根据出风量的大小来调节。发光二极管40尤其适合在夜晚时候使用，不仅美观，而且适合晚上的弱照明。发光二极管40是通过感应器20来单独调控的。即使风扇的电动机不运行，也就是说，风扇不工作的情况下，也可以发光二极管40也可以单独发光，在夜晚的时候相当于一个夜灯，非常的方便。

[0044] 本发明的风扇，如果在出风口和扇叶之间加装加热装置，也可以出暖风，满足冬季需要。在本发明的基础的任何改进，只要采用了本发明的进风和出风系统的、采用了本发明的结构设计的风扇或者其他出风系统都在本发明的保护范围之内。

[0045] 本发明的超静音多功能风扇结构简单、实用，本技术领域的普通技术人员可根据不同的需求对其结构进行改造，不必付出创造性的劳动可以实现的都应当在本发明的保护范围之内。