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用于吹风设备的螺旋桨以及吹风设备的制作方法

时间:2022-02-10 阅读: 作者:专利查询

用于吹风设备的螺旋桨以及吹风设备的制作方法

1.本实用新型属于电吹风设备的机械设计领域,尤其是专用于理发的家用设备,例如特别是吹风机。
2.本实用新型一方面涉及一种包括空气流通通道的用于吹风设备的旋转部件,另一方面涉及一种包括这种旋转部件的吹风设备。


背景技术:

3.许多家用吹风设备集成有旋转部件,用于在设备内部产生径向空气流。旋转部件(螺旋桨)例如由并入设备中的电动机单元驱动旋转。
4.这种旋转部件尤其用于吹风机类别的设备中,用于产生流出的空气流。吹风机通常包括由使用者握持的手柄、以及大体垂直于手柄用于空气循环的纵向部分。从纵向部分出来的空气流通常由加热装置加热。
5.在现有技术的吹风机中,空气流由螺旋桨型的旋转部件产生,该旋转部件使空气从进气区运动到出气区。
6.上述类型的旋转部件也可以包括在其他家用设备例如吸尘器、抽油烟机等。
7.已知类型的旋转部件是螺旋桨,其包括在其周边规则分布的多个叶片,并且具有旋转对称性。例如在国际申请wo2017/017330a1中描述了这种螺旋桨。
8.该文献的螺旋桨具有的优点是具有简单的机械结构。然而,在使用吹风设备的过程中,这种螺旋桨会是噪声危害的重要来源。
9.噪声危害主要是由于空气流动造成的。在两个叶片之间运动的空气体积与彼此面对的固定元件碰撞,特别是与校直器的叶片碰撞。
10.吹风机的会与由螺旋桨驱动的空气流相互作用并产生噪声危害的固定元件的其他例子是支撑臂和蜗形喷嘴。
11.在空气流内部,尤其是在螺旋桨的叶片的内表面和外表面附近的空气边界层中,也观察到流体流动的湍流状态的变化。湍流状态的这种变化加重了噪声危害。
12.感知的噪声危害水平尤其与由叶片产生的噪声幅度有关。后者主要取决于观察到的流体流动类型和振动的固有频率。
13.对于吹风机和众多其他家用设备来说,减少由用户感知的噪声危害具有商业利益。
14.已经提出了具有优化的机械结构以减少产生的噪声的用于吹风机的其他螺旋桨。然而,已知的螺旋桨要么具有过低的空空气流量效率(这加重了吹风机的电力消耗),要么具有不大令人满意的降噪性能,要么具有使其制造困难的复杂的机械结构。


技术实现要素:

15.鉴于上述情况,需要一种吹风设备的旋转部件,其通过使进入的空气流运动而产生高流量的径向空气流,同时在其工作期间不大产生噪声危害。
16.特别是,必须最大程度地限制由该部件在其旋转过程中产生的湍流噪声幅度。与减少噪声危害的目的相同,希望该部件在其旋转过程中的叶片通过频率尽可能高。
17.实际上,高的叶片通过频率具有的效果是使由旋转部件发出的噪声能量最小化。因此,由用户感知的声级得到最小化。
18.期望的部件必须特别适合在吹风机和/或家用吸尘器中使用,并且限于这些应用可接受的噪声危害水平。
19.还需要一种旋转部件,其允许产生高流量的径向空气流,同时需要适量的材料来制造。优选地,期望的旋转部件具有小的外形尺寸和小的质量。包含该部件的设备实际上必须保持不大的体积。
20.还需要一种制造起来不大复杂的部件。
21.为此,根据本实用新型的第一方面,提出了一种用于吹风装置的螺旋桨,所述螺旋桨构造成围绕纵向轴线被驱动旋转,所述螺旋桨包括近端壁,所述近端壁限定进气口,所述进气口设置成允许沿所述纵向轴线被引导的空气流进入所述螺旋桨中,所述螺旋桨还包括与所述进气口流体连通的多个空气流通通道,所述空气流通通道围绕所述纵向轴线定位,每个空气流通通道在入口端部和出口端部之间朝所述纵向轴线的外部径向延伸,其中,所述出口端部具有出口截面,所述出口截面具有平行于所述纵向轴线的第二最大尺寸,所述第二最大尺寸大于或等于4毫米。
22.在根据本实用新型的旋转螺旋桨中,响应于螺旋桨的旋转,空气流在进气口处进入,然后被径向向外驱动。径向空气流通过空气流通通道的入口端部和出口端部。可以获得高流量的流出径向流。
23.离开每个径向空气流通通道的体积小于吹风机的标准螺旋桨的两个叶片之间运动的体积。因此,限制了由离开每个通道的小的空气体积与吹风机的固定元件的碰撞引起的噪声危害。
24.与现有技术的离心螺旋桨相比,还观察到叶片通过频率的增加。因此,由螺旋桨内的空气运动产生的噪声更加尖锐。“叶片通过频率”是本领域技术人员熟知的概念并且对应于螺旋桨的叶片数量与后者的旋转速度的乘积。
25.由于径向空气流通通道的增加,空气排放点的数量也增大。因此,在每个径向空气流通通道中产生的空气流近似于层流并且湍流噪声被限制。在恒定的流出空气流量下,与现有技术的离心螺旋桨相比,所产生的噪声的总能量降低。
26.本实用新型的螺旋桨类似于具有大量等效叶片的离心螺旋桨。
27.空气流通通道的出口截面的提出形状,特别是平行于纵向轴线的大于或等于4mm的第二最大尺寸,允许大幅减少噪声危害,同时确保为所设想的主要应用(尤其是用于将螺旋桨集成到吹风机中)提供足够的流出径向流的流量。
28.此外,为空气流通通道的出口端部提出的形状,特别是平行于纵向轴线的大于或等于4mm的第二最大尺寸,限制了通道壁所需的材料总量,这减少了螺旋桨的总质量并优化了其效率。
29.以上限定的螺旋桨的可选和非限制性的特征如下,它们可以单独使用或以任何可能的组合使用:
[0030]-对于至少一个空气流通通道,平行于所述纵向轴线的所述出口截面的所述第二
最大尺寸介于4毫米和10毫米之间,优选介于5毫米和7毫米之间,并且有利地等于6毫米。
[0031]
-所述出口截面具有平行于所述纵向轴线的最小尺寸,所述最小尺寸严格小于所述第二最大尺寸,所述最小尺寸优选小于10毫米并且更优选地介于1毫米和4毫米之间。
[0032]
-所述空气流通通道的所述出口截面具有六边形形状。
[0033]
-所述螺旋桨是螺旋离心型螺旋桨。
[0034]
-所述进气口具有进气边缘,并且所述纵向轴线和在所述进气边缘处与所述近端壁相切的平面之间的角度γ介于50度和85度之间,更优选地介于60度和70度之间。
[0035]
-至少一个空气流通通道的所述入口端部具有入口截面,所述入口截面具有平行于所述纵向轴线的第一最大尺寸,所述第一最大尺寸小于或等于所述空气流通通道的所述出口截面的所述第二最大尺寸,
[0036]
所述入口截面的所述第一最大尺寸优选地介于2毫米和12毫米之间,更优选地介于2毫米和6毫米之间。
[0037]
-所述空气流通通道的所述入口截面具有与所述空气流通通道的所述出口截面的形状相同的形状,并且其中所述空气流通通道的从所述入口截面到所述出口截面的连续截面具有平行于所述纵向轴线逐渐扩大的相应尺寸。
[0038]
-至少一个空气流通通道包括具有第一中心的出口截面并且还包括具有第二中心的入口截面,穿过所述第一中心的径向出口方向在穿过所述纵向轴线的径向平面中在远离所述进气口的方向上相对于与所述纵向轴线正交并穿过所述第二中心的径向入口方向成角度地偏移角度β。
[0039]
-所述空气流通通道的数量介于30和100之间,所述通道的数量优选地介于50和80之间,并且更优选地等于66。
[0040]
-所述空气流通通道的相应的所述出口截面交错设置,使得所述出口截面一起形成蜂窝结构。
[0041]
-所述螺旋桨包括沿所述纵向轴线的多级空气流通通道,级数大于3,级数优选大于5,并且更优选地等于6。
[0042]
-所述进气口具有圆形截面,所述圆形截面具有内径,所述内径介于10毫米和60毫米之间,所述内径优选地介于30毫米和40毫米之间,并且更优选地等于36.5毫米。
[0043]
-所述螺旋桨具有外径,所述外径介于30毫米和90毫米之间,所述外径优选地介于50毫米和70毫米之间,并且更优选地等于60毫米。
[0044]
-所述螺旋桨具有沿所述纵向轴线的长度,所述长度介于3毫米和40毫米之间,所述长度优选地介于10毫米和40毫米之间,并且更优选地等于26.5毫米。
[0045]
-所述螺旋桨还包括:与所述近端壁相对的远端壁,所述空气流通通道插设在所述近端壁和所述远端壁之间,以及
[0046]
优选地,将所述近端壁和所述远端壁连接的多个纵向分隔壁,所述纵向分隔壁中的每一个包括在穿过所述纵向轴线的相应径向平面中。
[0047]
-所述入口端部一起形成围绕所述纵向轴线延伸的凸截锥形表面,所述进气口形成所述凸截锥形表面的大底。
[0048]
-至少一个空气流通通道由在所述通道的所述入口端部和所述通道的所述出口端部之间延伸的多个通道壁界定,
[0049]
所述通道壁中的至少一个具有在所述入口端部处的厚度,所述厚度大于所述通道壁在所述出口端部处的厚度。
[0050]
根据第二方面,本实用新型涉及一种吹风设备,优选为吹风机或吸尘器,所述设备包括上述限定的螺旋桨。
[0051]
根据本实用新型的第二方面的吹风设备可以具有以下可选且非限制性的特征:所述吹风设备包括空气校直装置,该空气校直装置设置成校直从所述螺旋桨的所述出口端部出现的径向空气流以形成平行于所述纵向轴线的轴向空气流。
[0052]
特别地,在所述螺旋桨具有相对于所述纵向轴线与所述螺旋桨的所述近端壁相对的远端壁的上述情况中,前述空气校直装置可以包括在所述近端壁的延伸部中的外壁和/或在所述远端壁的延伸部中的内壁。
附图说明
[0053]
本实用新型的其他特征、目的和优点将从以下纯说明性的而非限制性的并且应当参照附图来阅读的描述中显现,在附图中:
[0054]
图1是根据本实用新型的一个实施例的用于吹风设备的螺旋桨的俯视立体图。
[0055]
图2以沿穿过纵向轴线a的径向平面的剖面示出了从内部看到的图1的螺旋桨。
[0056]
图3示意性示出了由图1的螺旋桨形成的径向空气流通通道的入口端部的入口截面。
[0057]
图4示意性示出了由图1的螺旋桨形成的径向空气流通通道的出口端部的出口截面。
[0058]
图5示意性示出了三个并置的空气流通通道。
[0059]
图6以沿正交于纵向轴线a的横向平面的剖面示意性示出了图1的螺旋桨。
[0060]
图7a示出了根据一个实施例的吹风机的内部部件,包括根据图1的示例的螺旋桨。
[0061]
图7b是同一吹风机的视图,其中吹风机的一些外部部件是可见的。
[0062]
图8是配备有根据图1的螺旋桨的吹风机的纵向剖视图。
具体实施方式
[0063]
以下将描述并入吹风机中的根据一个特定实施例的旋转部件,其中该旋转部件是螺旋桨。然而,应当理解的是,可以在另一种类型的吹风设备中使用下面描述的具有相同优点的螺旋桨。需要从入射空气流产生朝向外部的径向空气流的任何吹风设备可以有利地包括如下所述的螺旋桨。例如,将这种螺旋桨并入吸尘器中是有利的。
[0064]
在下文中,将“轴向流”视为沿大致平行于旋转部件的旋转轴线的方向的流,并且将“径向流”视为沿大致垂直于旋转部件的旋转轴线并且与该旋转轴线相交的方向的流。表述“上游”和“下游”相对于空气流的流动方向来理解。
[0065]
在所有附图和以下整个描述中,相似的元件带有相同的字母数字附图标记。
[0066]
螺旋离心型螺旋桨
[0067]
图1示出了根据本实用新型的一个示例的螺旋桨10。螺旋桨10设置成在吹风机的通常称为筒的纵向部分中并入吹风机1中,该纵向部分优选地垂直于吹风机的手柄的延伸方向延伸。螺旋桨10放置在吹风机的空气入口区域2的下游,并且在吹风机的空气出口区域
6的上游。螺旋桨10设计成由电机,优选地由电动机驱动旋转。在吹风机的工作过程中,螺旋桨10的强制旋转导致空气在螺旋桨10的内部运动,并因此在根据图中所示的吹风机1的内部和附近运动。
[0068]
螺旋桨10围绕轴线a被驱动旋转。轴线a是螺旋桨10的旋转轴线。轴线a优选地并且还用作螺旋桨10的旋转对称轴线。
[0069]
螺旋桨10优选地通过注射成型制成。螺旋桨10的主要材料优选地是聚合物材料,例如用纤维或玻璃珠(pagf)增强的聚丙烯(pp)或聚酰胺。
[0070]
螺旋桨10优选地包括近端壁4和远端壁5。“近端”壁布置成位于最靠近吹风机的空气入口区域2的一侧,并且“远端”壁位于最远离空气入口区域2的一侧。远端壁5在轴向上与近端壁4相对。
[0071]
如在图1中可以看到的那样,近端壁4和远端壁5优选是圆形的。这两个壁优选地在基本平行的平面中延伸。因此,螺旋桨10在此具有圆柱形的外部形状。在近端壁4和远端壁5之间沿轴向方向(沿轴线a)插设有多个空气流通通道3,下面对该多个空气流通通道3进行详细描述。
[0072]
在图1所示的螺旋桨10的定向中,近端壁4向上指向,并且远端壁5向下指向。
[0073]
近端壁4具有同心的外边缘400和内边缘401。外边缘400优选是圆形的。内边缘401也优选是圆形的,并且该内边缘401限定进气口40,该进气口40设置成容许空气流进入螺旋桨10的内部。因此,内边缘401也构成进气边缘401。进入的空气流通常是轴向的,平行于轴线a指向。因此,进气口40位于轴线a周围并且包含轴线a。
[0074]
内边缘401优选地包括在垂直于纵向轴线a的平面中。因此,进气口40横向于轴线a并且优选垂直于轴线a延伸。
[0075]
进气口40的直径id优选介于10毫米和60毫米之间,并且更优选地介于30毫米和40毫米之间。此处,id直径升高到36.5毫米。实用新型人选择了这样的尺寸范围,因为这些尺寸范围在螺旋桨的性能(特别是其可以产生的空气流量)和螺旋桨的外形尺寸之间具有最佳可能的折衷。
[0076]
进气口40界定螺旋桨10的中心腔的一侧。因此,螺旋桨10是中空形状。螺旋桨10的中心腔进一步由空气流通通道3的入口端部320界定。在本示例中,螺旋桨10是螺旋离心型螺旋桨。因此,螺旋桨的工作如下:空气通过进气口40被吸入,通过空气流通通道3的入口端部320进入空气流通通道3中,然后空气通过出口端部321以离心的方式,即径向地被喷射,这将在下面详细描述。除了空气的离心运动之外,还向空气赋予螺旋运动,这在以下进行说明。换句话说,空气经历两种运动:离心(径向)运动与螺旋(轴向)运动相结合。
[0077]
如在图1和图2中可以看到的那样,在内边缘401处与进气口40相切并且包括近端壁4的平面p与轴线a限定不等于90度的角度γ。图2所示的角度γ优选地介于50度和85度之间,并且更优选地介于60度和70度之间。因此,近端壁4不包括在垂直于轴线a的单个平面中。换句话说,近端壁4是倾斜的并且不垂直于螺旋桨的旋转轴线a。考虑到螺旋桨的旋转,这种结构允许将螺旋离心运动施加给空气流。
[0078]
因此,倾斜的近端壁4的优点是,使用螺旋离心型螺旋桨,在将螺旋桨10驱动旋转期间使螺旋桨10具有良好的耐压性,同时使空气以相应的流量在空气流通通道3的内部运动。因此,通过为角度γ选择上述值范围,实用新型人已经发现了在螺旋桨耐压性和流量之
间的最佳可能的折衷。“耐压性”是指螺旋桨继续良好工作的能力,也就是说,即使压力增大,也继续使空气运动。当空气出口被部分地阻塞时,例如当集中式喷嘴类型的附件11固定到吹风机的端部上时,尤其是这种情况,例如可以在图7a或7b中看到。
[0079]
替代地,螺旋桨可以是离心式螺旋桨。特别地,当集成有螺旋桨的吹风设备是吸尘器时,使用离心式螺旋桨是有利的。然后,包括近端壁4并且与进气口相切的平面p与轴线a限定介于85度和95度之间的角度,并且优选为等于90度的角度。然后,这样的螺旋桨允许有利于螺旋桨的耐压性,可能不利于流速,从而特别地允许补偿吸入回路中固有的大量压力损失。
[0080]
可选地,如在图1中可以看到的那样,在螺旋桨10的主体中设置有多个分隔壁51。每个分隔壁51将近端壁4和远端壁5连接。每个分隔壁51在螺旋桨10的中心腔和螺旋桨10的外周边之间延伸。
[0081]“外周边”是指由空气流通通道3的所有出口端部321形成的表面,该外周边在本示例中具有大体圆柱形的形状。优选地,每个分隔壁51包括在穿过螺旋线10的纵向轴线a的径向平面中。因此,分隔壁51形成螺旋线10的半径。在图1的定向中,分隔壁51具有竖直设置。
[0082]
并入分隔壁51的优点是极大地促进了螺旋桨的工业化,特别是螺旋桨10在其制造时的脱模。例如,图1的螺旋桨10的构造仅需要十一个脱模抽屉。估计在没有分隔壁51的情况下将需要二十二个脱模抽屉。
[0083]
有利地,螺旋桨10的外径ed介于30毫米和90毫米之间。因此,螺旋桨10保持不大的外形尺寸并且可以毫无困难地集成到吹风机中。
[0084]
更优选地,外径ed介于50毫米和70毫米之间,并且在此等于60毫米,以便对应于吹风机的筒的通常直径。
[0085]
有利地,螺旋桨10沿轴线a的长度l介于3毫米和40毫米之间。因此,螺旋桨10在吹风机的空气入口和空气出口之间占据减小的体积,并且可以毫无困难地集成到吹风机中。
[0086]
长度l优选地介于10毫米和40毫米之间,并且该长度l在此等于26.5毫米。实用新型人选择了这个范围,以便在螺旋桨的外形尺寸和气动性能之间提供最佳可能的折衷:实际上,应理解的是,空气流通通道3的数量越多,性能就越好,但是螺旋桨的外形尺寸更大。
[0087]
径向空气流通通道
[0088]
螺旋桨10,无论是离心式还是螺旋离心式,都用于从在进气口40处进入的空气流中产生朝轴线a的外部流出的径向空气流。当螺旋桨10例如借助电动机围绕轴线a被驱动旋转时,产生流出的径向空气流。
[0089]
为了产生流出的径向空气流,螺旋桨10包括多个空气流通通道3。
[0090]
空气流通通道3围绕轴线a分布。每个空气流通通道3有利地相对于轴线a沿大体径向方向朝轴线a的外部延伸。每个空气流通通道3具有入口端部320、出口端部321以及在入口端部320和出口端部321之间延伸的通道壁36。入口端部320比出口端部321更靠近轴线a。因此,经由入口端部320在给定的空气流通通道3内部进入的空气流在由螺旋桨的旋转产生的离心力的作用下沿大体径向方向并且沿相对于轴线a的远离方向被驱动。因此,所述空气流由相同的空气流通通道3的通道壁36引导,并且在同一空气流通通道3的出口端部321处出现。
[0091]
每个空气流通通道3与螺旋桨10的进气口40流体连通,这允许在进气口40处进入
的空气流在空气流通通道3中循环。
[0092]
螺旋桨10的总体结构可以被认为是“多小室”结构。空气流通通道3形成并置的小室,这些小室允许在螺旋桨旋转时在离心力的作用下将空气引导到螺旋桨10的外部。朝外部被引导的、从每个“小室”即每个空气流通通道3流出的空气的体积很小。因此,这限制了由所述流出的空气体积与吹风机的固定元件(不包括在螺旋桨10中)例如校直器的叶片之间的碰撞而产生的噪声。然而,这些通道的增加允许产生足够的空气流量。在本示例中,空气流通通道3轴向地插设在螺旋桨10的近侧壁4和远侧壁5之间。如上所述,空气流通通道的入口端部320与近端壁4一起界定螺旋桨10的中心腔。所述中心腔与螺旋桨10的圆柱形外周边同心。
[0093]
在图2中沿穿过纵向轴线a的径向平面以剖面图示出了从内部观察的螺旋桨10。
[0094]
远端壁5封闭螺旋桨10的与进气口40相对的侧部。所述相对侧部位于图1的底部和图2的底部。
[0095]
在螺旋桨10中在远端壁5的中心处形成有安装毂54。安装毂54配设有沿轴线a延伸的中央通道52。电动机驱动轴可以在中央通道52处插入,然后与安装毂54连成一体,以使螺旋桨10旋转。安装毂54的长度应足以将螺旋桨10牢固地安装在由吹风机的电动机驱动的旋转轴上。安装毂54的长度在此优选地大于6毫米。
[0096]
在本示例中,入口端部320一起形成凸截锥形表面42。凸截锥形表面42的连续横截面(垂直于轴线a)在相对于进气口40远离的方向上具有逐渐减小直到达到最小截面41的表面。因此,进气口40形成凸截锥形表面42的“大底”。最小截面41位于凸截锥形表面42的“小底”处。如在图2中可以看到的那样,小底朝安装毂54定向,或者也朝远端壁5定向,而大底朝近端壁4定向。
[0097]
凸截锥形表面42的边缘(在包括轴线a的径向平面中可见,例如在图2的剖面中可见)优选不是笔直的,而是弯曲的。因此,截锥形表面是凸的,并且有利地具有碗的总体形状。凸截锥形表面是凹的。
[0098]
凸截锥形表面42的边缘的弯曲形状(碗的总体形状)的优点是增大空气流的总入口表面,特别是与由入口端部320形成的表面是圆柱形的情况相比。结果,凸截锥形表面42的形状有利于减小外形尺寸,同时保持良好的气动性能水平。
[0099]
然而,由空气流通通道3的入口端部320形成的表面可以替代地具有正圆柱体的总体形状,或者具有截头圆锥体或直圆锥体的总体形状。
[0100]
空气流通通道3的数量有利地介于60和120之间,并且优选地介于60和80之间。空气流通通道3的数量在此等于66。
[0101]
螺旋桨10的空气流通通道3的数量被选择为高。因此,增加了排气点的数量,这减少了在螺旋桨10旋转期间产生的噪声的能量。这也允许增大运动中的空气体积,并因此增大由螺旋桨产生的流量。然而,空气流通通道3的总数不应过多,以限制通道壁36所需的材料量并限制制造的复杂性。对于给定的外径ed,这还允许保持足够尺寸的通道截面,这将在下文中详细说明。这允许保持良好的材料体积/空气流通体积比。还观察到,由于空气流通通道3的增加,由螺旋桨10的旋转引起的噪声峰值具有低振幅。
[0102]
空气流通通道3优选地沿轴线a堆叠在至少两级通道上。因此,在进气口40处进入的空气流遇到多级连续通道。通道级数优选大于3。该通道级数还更有利地大于5。因此,螺
旋桨10具有大量的空气流通通道3并因此具有许多排气点。如前所述,在保持相应流量的同时,减小了由螺旋桨10的旋转产生的噪声的总能量。
[0103]
此外,通道级数优选地小于10,以限制部件的总外形尺寸以及制造通道壁36所需的材料数量。
[0104]
在本示例中,通道级数等于6。
[0105]
这些通道级数已经由实用新型人选择,以实现在气动性能(流量、噪声等)和螺旋桨的外形尺寸尤其是沿轴线a的外形尺寸之间显著的折衷。
[0106]
每级的空气流通通道3数量优选地介于每级10和15个通道之间。在图1的本示例中,每个通道级有十一个空气流通通道3。规定在其中间由分隔壁51分隔的六边形截面的通道计为单个且唯一空气流通通道3。有利的是,每级的空气流通通道3的数量为质数(这里为11),以便限制谐波。因此,进一步降低了因部件旋转而产生的噪声危害。
[0107]
非常有利地,每个空气流通通道3在其出口端部321处具有出口截面34,如图3所示,该出口截面34的第二最大尺寸b(平行于螺旋桨10的旋转轴线a定向)介于4毫米和10毫米之间。出口截面34和入口截面33分别垂直于包含出口端部321的平面和包含入口端部320的平面截取。出口截面34的第二最大尺寸b影响螺旋桨10运动时从空气流通通道3流出的空气体积。第二最大尺寸b在此选择得足够小以减少流出的空气体积。因此,减少了因该流出的空气体积与面对的固定元件例如吹风机的校直器的叶片发生碰撞而产生的噪声危害。
[0108]
更有利地,出口截面34的第二最大尺寸b介于5毫米和7毫米之间,这构成了降噪和相应流量之间的显著折衷。
[0109]
每个空气流通通道3的入口端部320具有入口截面33,如图3所示,该入口截面33的第一最大尺寸a(平行于螺旋桨10的旋转轴线a定向,与第二最大尺寸b相同)优选地小于或等于出口截面34的第二最大尺寸b。
[0110]
换句话说,空气流通通道3的内部容积在其入口端部320和其出口端部321之间相对于旋转轴线a径向增大。
[0111]
有利地,给定的空气流通通道3的入口截面33的第一最大尺寸a介于同一空气流通通道3的出口截面34的第二最大尺寸的70%和95%之间。更优选地,第一最大尺寸a介于第二最大尺寸b的75%和85%之间,并且例如达到第二最大尺寸b的80%。
[0112]
入口截面33的第一最大尺寸a选择得足够小,以允许沿旋转轴线a布置多级空气流通通道以及安装毂54。螺旋桨10的总长度l(其优选地介于10毫米和40毫米之间)必须足以布置所述毂和多级通道,但不能太长以允许螺旋桨10容易地集成在吹风机中。
[0113]
例如,图3示出了螺旋桨10的空气流通通道3的入口截面33。图4示出了同一空气流通通道3的出口截面34。
[0114]
在该示例中,出口截面34具有(在图4中)六边形形状。
[0115]
出口截面34沿旋转轴线a的第二最大尺寸b在此对应于将高峰和低峰连接的中间段的长度。
[0116]
在图4的示例中,第二最大尺寸b等于6毫米。
[0117]
螺旋桨10的出口截面34的六边形形状是有利的,因为可用于空气流通的自由截面被优化。流出的径向空气流量最大化。
[0118]
出口截面34的六边形形状的另一优点是能够将空气流通通道3的出口截面34相对
于彼此交错布置。这减小了螺旋桨10作为整体的总外形尺寸和质量。
[0119]
出口截面34优选地形成“蜂窝”结构。蜂窝结构确保了螺旋桨10具有良好的刚性和良好的机械阻力。此外,可用于空气流通的空间最大化,同时限制了螺旋桨的总体外形尺寸。
[0120]
从图中可以看出,出口截面34的六边形形状特别适合于实现蜂窝结构。作为六边形形状的替代,空气流通通道的出口截面可以选择为方形或矩形。
[0121]
此外,出口截面34沿旋转轴线a的最小尺寸在此表示为w。该最小尺寸w优选地严格小于第一最大尺寸a;因此,出口截面34优选地具有非矩形形状。
[0122]
出口截面34的最小尺寸w在图4中对应于出口截面34的周边的左侧和右侧的长度。最小尺寸w优选地小于10毫米,并且更优选地介于1毫米和4毫米之间。
[0123]
图4中还示出了出口端部321的出口截面34的宽度c。
[0124]
垂直于旋转轴线a截取的宽度c优选地介于4毫米和20毫米之间。在本示例中,宽度c等于第二最大尺寸b的150%以上。
[0125]
入口截面33优选地具有与出口截面34相同的大体形状,也就是说这里是六边形形状(在图3中可见)。
[0126]
入口截面33沿旋转轴线a的第一最大尺寸a也对应于将高峰和低峰连接的段的长度,该第一最大尺寸a优选地介于2毫米和12毫米之间。第一最大尺寸a更优选地介于2毫米和6毫米之间。
[0127]
如前所述,入口截面33的第一最大尺寸a优选地小于或等于出口截面34的第二最大尺寸b。入口截面33沿旋转轴线a的最小尺寸w在本示例中等于出口截面34的最小尺寸w,也就是说优选地介于1毫米和4毫米之间。
[0128]
图5示出了螺旋桨10的三个并置的空气流通通道3。这三个通道示出为与螺旋桨10的结构的其余部分隔离,并从上方观察。这些通道中的每一个的出口端部321和入口端部320分别具有根据图3和图4的示意图的形状。
[0129]
从图5中可以看出,空气流通通道3的通道壁36彼此之间粘合。通道交错设置。两个并置的空气流通通道3优选地共享公共通道壁36。
[0130]
例如,用于图5的左通道的右通道壁36与用于图5的右通道的左通道壁相同。
[0131]
有利地,对于每个空气流通通道3,所述通道的从入口端部320到出口端部321的连续截面具有平行于逐渐扩大的旋转轴线a的相应尺寸。
[0132]
在图5中示出了在所述空气流通通道的入口端部320和出口端部321之间在距轴线a的不同径向位置处的同一空气流通通道的两个六边形中间截面。第一中间截面比第二中间截面更靠近入口端部320。
[0133]
平行于螺旋桨10的旋转轴线a截取的第一中间截面的最大尺寸b1有利地严格小于平行于旋转轴线a截取的第二中间截面的最大尺寸b2。该最后的最大尺寸b2本身严格小于出口端部321处的出口截面34的第二最大尺寸b。
[0134]
优选地,垂直于旋转轴线a的同一空气流通通道3的从入口端部320到出口端部321的连续截面的相应尺寸也逐渐增大。
[0135]
在出口端部321处,给定的空气流通通道的通道壁36(此处为六个壁)优选地在出口截面34的平面中具有相同厚度。所述厚度优选地介于0.5毫米和1毫米之间,并且在此等
于0.75毫米。
[0136]
在竖直分隔壁51穿过出口端部321的中部的情况下(在图5中情况不是这样),分隔壁51优选地也具有介于0.5毫米和1毫米之间、例如等于0.75毫米的厚度。
[0137]
有利的是,给定的空气流通通道3的通道壁36中的至少一个在所述通道的入口端部320处具有比在所述通道的出口端部321处更大的厚度。优选地,所述通道的六个通道壁36在入口端部320和出口端部321之间具有这样的厚度差。
[0138]
例如,入口端部320处的通道壁36的厚度等于1.3毫米。
[0139]
空气流通通道3的入口和出口之间的厚度差的优点是便于螺旋桨10制造时的脱模。在通道壁36处形成膜;通道壁36的外侧比内侧薄。
[0140]
图6示出了螺旋桨10的剖视图。剖面是正交于螺旋桨10的旋转轴线a的横向平面。因此,剖面穿过单个通道级;包括在所述通道级中的十一个空气流通通道3在图6中可见。
[0141]
从图6中可以看出,螺旋桨10的通道壁36有利地不包括在径向平面中。
[0142]
随着螺旋桨的上半部的空气流通通道3(根据图6的定向)径向向外延伸,界定所述通道的通道壁36向右偏移。
[0143]
在图6中示出了同一空气流通通道3的出口截面34的中心340和入口截面33的中心330。在此注意的是,入口截面33和出口截面34是六边形。
[0144]
图6示出了横向出口方向f1;方向f1正交于旋转轴线a,穿过旋转轴线a并穿过出口截面34的中心340。还示出了横向入口方向f2;方向f2正交于旋转轴线a,穿过旋转轴线a并穿过入口截面34的中心330。
[0145]
方向f1相对于方向f2以偏移角α偏移。角度α例如介于1度和10度之间。通道壁36的这种偏移的优点是,随着径向空气流向外行进而加速所述空气流。流出的空气流流量则增大。
[0146]
回到图2沿径向平面的剖视图,随着给定的空气流通通道3向外延伸,界定所述通道的通道壁36也向下偏移。
[0147]
图2示出了径向出口方向f'1;方向f'1穿过旋转轴线a并穿过出口截面34的中心340。还示出了径向入口方向f'2;方向f'2正交于旋转轴线a,在位于旋转轴线a上的一点处与方向f'1相交,并穿过入口截面33的中心330。
[0148]
方向f'1相对于方向f'2以偏移角β向下偏移。角度β例如介于5度和20度之间。因此,在通过进气口40进入的空气流的大致轴向方向和流出的空气流所需的大致径向方向之间实现逐渐过渡。因此,提高了螺旋桨10的性能。
[0149]
吹风机示例
[0150]
螺旋桨10有利地并入到吹风机的空气循环室中。在下文中描述包括螺旋桨10的吹风机1。
[0151]
吹风机1包括允许用户握持吹风机1的手柄。所述手柄未在图7a、图7b和图8中示出。所述手柄通常包括用于手动控制吹风机1的按钮。
[0152]
吹风机还包括也称为筒的平行于螺旋桨10的旋转轴线a延伸的纵向部分。吹风机1的空气入口区域2位于纵向部分的一端部处,并且吹风机1的空气出口区域6位于另一端部处。空气循环室在入口区域和出口区域之间延伸。
[0153]
在吹风机1的工作过程中,环境空气在空气入口区域2处被吸入。环境空气经由空
气入口区域2的进入口20进入空气循环室中,然后沿空气循环室运动直到空气出口区域6。出口区域6通常具有圆形形状。从图7a和图7b中可以看出,还可以以已知的方式将附件11可移除地安装在空气出口区域4上,该附件11可以改变由吹风机发出的空气流的形状。在所示示例中,附件11是用于将空气流集中在精确位置处的集中式喷嘴。以已知的方式,这种类型的附件通常用于实现头发造型。
[0154]
进入口20例如是圆形的,并且包括例如允许进入的空气流通过的格栅。进入口20优选地允许螺旋桨10的旋转轴线a作为旋转对称轴线。
[0155]
在空气循环室中,螺旋桨10定位在吹风机1的空气入口区域2的下游并且定位在空气出口区域3的上游。螺旋桨10由于其旋转而负责使空气在空气循环室中运动。
[0156]
吹风机1的一般结构例如与该文献的图1相关的公开wo2017/017330a1的吹风机相同。
[0157]
吹风机1包括承载旋转轴的电动机8。电动机8在图7a中可见,其示出了吹风机的一些内部构件。旋转轴与螺旋桨10机械连接,使得螺旋桨10可以围绕轴线a被驱动旋转。在该示例中,旋转轴沿轴线a延伸,并且螺旋桨10通过前述的安装毂54直接安装在旋转轴上。可以在电动机8的周边设置减震器以减弱所述电动机的振动,该减震器根据当前名称也称为“silentbloc”。
[0158]
电动机8的旋转速度足以保证从螺旋桨10流出的空气流的高流量。优选地,电动机的旋转速度介于每分钟5000转和每分钟30000转之间。螺旋桨10优选地沿逆时针方向被驱动旋转。
[0159]
例如,如果电动机以每分钟15000转的速度旋转,则从螺旋桨10流出的空气流的流量可以介于每小时40立方米和每小时90立方米之间。
[0160]
图7b示出了沿与图7a相同的取向的吹风机1。位于图7a中可见的一些内部构件上方的吹风机1的附加构件在图7b中可见。特别地,吹风机有利地包括位于螺旋桨10下游的校直器7。校直器7具有大于螺旋桨10的外径ed的外径。校直器7优选地定位在螺旋桨10的远端壁5附近。校直器7的一个功能是疏导从螺旋桨10流出的空气流并且校直所述空气流。在本示例中,校直器7在其周边包括有利地具有螺旋形状的多个校直器叶片70。因此,校直器允许将由螺旋桨10产生的径向或螺旋-径向流转换成轴向空气流,该轴向空气流将由空气出口区域6流出。
[0161]
图7b中可见的包括校直器叶片70的校直器7可由具有螺旋形(“蜗壳形”)的校直器替换。
[0162]
图8示出了吹风机1的纵向剖视图,示出了吹风机内部的元件。
[0163]
吹风机1的外壳6在图8中可见,该外壳6围绕电动机单元8和校直器7延伸。
[0164]
外壳6尤其具有壳内壁60。壳内壁60在空气循环室中面向校直器。
[0165]
校直器7与壳内壁60形成空气校直装置,该空气校直装置设置成校直从螺旋桨10的出口端部321流出的径向空气流,以便形成轴向空气流。根据一个优选构造,壳内壁60从螺旋桨10的近端壁4的外边缘40附近延伸。此外,校直器7优选地从螺旋桨10的远端壁5的外边缘50延伸。
[0166]
该优选构造的一个优点是,从螺旋桨10流出的径向空气流由壳内壁60和校直器7引导,以形成沿旋转轴线a指向空气出口区域3的轴向空气流。
[0167]
从图8中可以看出,在吹风机1的工作过程中,通过空气出口区域3流出的轴向空气流主要平行于旋转轴线a出来。应当理解的是,从螺旋桨10流出的径向空气流的流量越高,从吹风机1出来的轴向空气流的流量就越高。
[0168]
因此,具有根据“多小室”构造的多个空气流通通道3的螺旋桨10提供了一种有效的解决方案,用于获得以高速量流出的径向空气流,同时大大降低了由螺旋桨的旋转产生的噪声危害。
[0169]
由于存在大量空气流通通道,螺旋桨10包括大量等效叶片。
[0170]
减小了噪声幅度。另外,螺旋桨10的叶片通过频率高于标准离心螺旋桨的叶片通过频率,这使得噪声更加尖锐并且对用户的危害较小。螺旋桨10在吸尘器内部也有有利的用途。
[0171]
应注意的是,例如根据图1至图6所示的结构,可以通过将两个相同的螺旋桨背靠背粘合来形成用于吹风机的替代旋转部件。“背靠背”是指包括安装毂的表面可以一个靠着另一个布置,以便获得双倍长度的旋转部件。这种旋转部件的一个优点是,在旋转部件的旋转速度(速度优选地介于每分钟5000转和每分钟30000转之间)不变的情况下,增大流出的径向空气流的流量。