特斯拉風(fēng)扇的制作方法
【專利摘要】特斯拉風(fēng)扇一種沒有扇葉的風(fēng)扇，它的基本組成包括前殼、后殼、支撐扇葉和圓盤組合、基座、動力系統(tǒng)。它是利用特斯拉渦輪機(jī)的原理產(chǎn)風(fēng)，使用圓盤和支撐扇葉的組合將流體加速產(chǎn)生恒定高速流體，并利用渦輪增壓原理增大出風(fēng)量，前殼和外殼將產(chǎn)生的高速流體蓄積增壓從狹縫出口噴出，同時(shí)帶動出風(fēng)口周圍空氣加速增大風(fēng)量?？梢允褂昧Ⅲw旋轉(zhuǎn)磁場嵌合在后殼中，減小動力系統(tǒng)體積，并且各部件連接多使用略柔軟的墊片，噪聲更小。
【專利說明】特斯拉風(fēng)扇
[0001]
所屬【技術(shù)領(lǐng)域】
[0002]本發(fā)明涉及到風(fēng)扇領(lǐng)域，一種低噪聲、大流量的恒流無葉風(fēng)扇。

【背景技術(shù)】
[0003]目前風(fēng)扇市場上無葉風(fēng)扇最為流行熱銷，因?yàn)樗鄬τ趥鹘y(tǒng)有葉風(fēng)扇出風(fēng)風(fēng)更平穩(wěn)柔和，使用安全，出風(fēng)量更大。但是無葉風(fēng)扇也有很多不足之處，噪音大，穩(wěn)定性差，能耗聞，造價(jià)聞，結(jié)構(gòu)復(fù)雜。


【發(fā)明內(nèi)容】

[0004]本發(fā)明提供了一種以特斯拉渦輪機(jī)原理為基礎(chǔ)的風(fēng)扇。它保留了無葉風(fēng)扇出風(fēng)更平穩(wěn)柔和，使用安全，出風(fēng)量更大的優(yōu)點(diǎn)，還具備了低噪音，高穩(wěn)定性，低造價(jià)，結(jié)構(gòu)簡單的優(yōu)點(diǎn)。
[0005]本發(fā)明利用的是特斯拉渦輪機(jī)原理，其產(chǎn)風(fēng)核心是光滑的圓盤，由于流體分子與圓盤之間的粘滯力和流體分子與流體分子之間的牽引力，當(dāng)圓盤轉(zhuǎn)動時(shí)，帶動圓盤表面的流體分子加速運(yùn)動，呈螺旋形由圓盤中部向圓盤邊緣運(yùn)動，最終高速離開圓盤表面。因此圓盤就相當(dāng)于傳統(tǒng)風(fēng)扇的扇葉，但同時(shí)圓盤的質(zhì)量均勻，運(yùn)轉(zhuǎn)更穩(wěn)定，摩擦更小噪聲更小。又由于圓盤可以很薄而排列緊密，增壓更高風(fēng)量更大。
[0006]本發(fā)明使用圓盤和支撐扇葉組合代替?zhèn)鹘y(tǒng)風(fēng)扇的產(chǎn)風(fēng)扇葉來產(chǎn)風(fēng)，風(fēng)量均勻恒定，更柔和。風(fēng)扇的前殼和后殼內(nèi)表面光滑，且邊緣呈流線型，形成狹縫出風(fēng)口，將圓盤邊緣的高速流體增壓導(dǎo)向，以高速噴向風(fēng)扇前方，粘滯周圍流體也加速運(yùn)動，形成連續(xù)均勻的大風(fēng)流。
[0007]由于本發(fā)明的結(jié)構(gòu)特征，圓盤材料可以使用金屬材料，則本發(fā)明的動力系統(tǒng)就可以使用立體旋轉(zhuǎn)磁場，所謂立體旋轉(zhuǎn)磁場就是旋轉(zhuǎn)磁場的一種變形，立體旋轉(zhuǎn)磁場可以嵌合在風(fēng)扇的后殼中，既簡單又減小體積。
[0008]在所附的圖中，以非限制性的舉例形式，說明本發(fā)明的幾種實(shí)施例。
[0009]【專利附圖】

【附圖說明】在附圖中:圖1是分解圖；
圖2是后殼詳圖；
圖3是前殼詳圖；
圖4是支撐扇葉；
圖5是圓盤詳圖；
圖6是支撐扇葉與圓盤的連接圖；
圖7是基座詳圖；
圖8是邊緣切割圖；
圖9是立體旋轉(zhuǎn)磁場； 圖10是滾筒式圓盤的風(fēng)扇整體切割圖；
圖11是導(dǎo)流盤；
圖12是圓盤式的風(fēng)扇整體切割圖；
圖13是定距墊片；
圖1中，(1)后殼，(2)前殼，(3)支撐扇葉，(4)圓盤，(5)基座:
特斯拉風(fēng)扇的基本組件是前殼(2)、后殼(1)、支撐扇葉(3)和圓盤(4)組合、基座(5)、動力系統(tǒng)。前殼和后殼是起安全防護(hù)作用和導(dǎo)流增壓作用，支撐扇葉起支撐和導(dǎo)流作用，圓盤起能量轉(zhuǎn)換作用，基座起支撐穩(wěn)定風(fēng)扇作用，動力系統(tǒng)為風(fēng)扇提供動力同時(shí)具有電路調(diào)控功能。
[0010]圖2 —(1)中，1空氣過濾器，2后殼邊緣，3后殼內(nèi)面，β為切割線:
此圖是后殼的內(nèi)面圖，位于后殼中部的是空氣過濾器1，可以將空氣中的較大顆粒物過濾掉，也位于支撐扇葉后面，即進(jìn)風(fēng)口處，其使用網(wǎng)孔狀材料，根據(jù)過濾程度可以適當(dāng)選擇網(wǎng)孔的密度。后殼內(nèi)面3多用拋光面，都十分光滑減少空氣摩擦。
[0011]圖2 —(2)中，是后殼的側(cè)面視圖。圖2 —(3)中，是后殼邊緣2在β切割線處的切割面，后殼邊緣2十分光滑并呈流線型，可以減少流體阻力并將流體導(dǎo)向風(fēng)扇前方。
[0012]圖3 —(1)中，4安全罩，5前殼邊緣，Υ為切割線:
此圖是前殼的正面圖，前殼的中心位置，也就是支撐扇葉的位置安裝著安全罩4，網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)起到安全防護(hù)的作用。安全罩的中心位置與定軸連接，將安全罩4和前殼固定在定軸21上。
[0013]圖3—(2)中，6前殼外面:
此圖是前殼邊緣沿著Υ切割線的切割面圖，前殼邊緣區(qū)的內(nèi)面一樣十分光滑，呈流線型起到減少流體阻力和導(dǎo)流的作用。
[0014]圖4一(1)中，7支撐葉片，8軸環(huán)，9軸孔，10銷子:
此圖是支撐扇葉的正面圖，支撐扇葉的正面和前殼外面6朝向相同。支撐葉片7的扭向和支撐扇葉的旋轉(zhuǎn)方向有關(guān)，旋轉(zhuǎn)時(shí)總能推動部分流體從支撐扇葉后面向其前側(cè)方運(yùn)動，圖中旋轉(zhuǎn)方向?yàn)榧^所指。支撐葉片7固定在軸環(huán)8上組成支撐扇葉，然后通過軸孔9與轉(zhuǎn)軸22連接，并且由銷子10固定。
[0015]圖4一 (2)中，11葉片正面，12微孔，13葉片反面:
此圖是支撐葉片末端的詳圖，在支撐葉片7的末端上有間距很小的微孔12，這些微孔貫穿了支撐葉片的葉片正面11和葉片反面13，是用來穿過固定螺絲將支撐扇葉和圓盤固定在一起的。每個(gè)支撐葉片上的微孔個(gè)數(shù)有圓盤的個(gè)數(shù)來決定，微孔的間距也有圓盤的間距來決定。
[0016]圖4一(2)中，α扇葉扭角:
此圖是將支撐扇葉正面朝上放在平面上，支撐葉片與平面形成的角度圖。支撐葉片的形狀幾乎沒有扭曲，因此葉片末端與平面形成的扭角視為葉片的扭角，扭角接近90°，約60。<α <90°。
[0017]圖5- (1)中，14圓盤正面，15固定翼，Ω為切割線:
此圖是圓盤的正面圖，圓盤是風(fēng)扇的核心組件，將機(jī)械能轉(zhuǎn)化為流體動能。由于流體分子與圓盤之間的粘滯力和流體分子與流體分子之間的牽引力，當(dāng)圓盤轉(zhuǎn)動時(shí)，帶動圓盤表面的流體分子加速運(yùn)動，呈螺旋形由圓盤中部向圓盤邊緣運(yùn)動，最終高速離開圓盤表面，因此圓盤表面十分光滑，盡可能的減小摩擦。在圓盤中部的固定翼15是與支撐扇葉的連接部位，它從無到有的向圓盤正面旋起。固定翼的旋起方向和圓盤轉(zhuǎn)向相反，能起到將圓盤反面的流體向前推動的作用。
[0018]圖5- (2)中，16固定孔，17圓盤背面:
此圖是圓盤沿著Ω切割線的切割面，圖中上邊的是上切割面，下邊的是下切割面。圓盤的內(nèi)邊緣和外邊緣都沒有棱角呈流線型，而且圓盤的外邊緣弧度較小于內(nèi)邊緣弧度，有利于流體向圓盤表面運(yùn)動并容易在外邊緣脫離圓盤。圓盤的固定翼15上有固定孔16，使用小螺絲穿過支撐扇葉上的微孔12和固定孔16將圓盤與支撐扇葉固定在一起組成特斯拉風(fēng)扇的產(chǎn)風(fēng)裝置。
[0019]圖6中，18小螺絲，19切割線:
此圖是支撐扇葉與圓盤連接后的詳圖。沿圖中的切割線19切割，也就是沿著支撐葉片7前后邊緣末端連接線所在的豎直平面切開，支撐扇葉通過小螺絲穿過微孔和固定孔與圓盤固定在一起。在支撐葉片反面能看到小螺絲，圓盤固定翼15旋起的一側(cè)是特斯拉風(fēng)扇的正面。
[0020]圖7- (I)中，20基座固定孔，21定軸，22轉(zhuǎn)軸:
此圖是基座的正面圖，基座可以設(shè)計(jì)成多種形狀，其基本結(jié)構(gòu)是基座與風(fēng)扇連接固定的結(jié)構(gòu)和支撐結(jié)構(gòu)。圖中的基座與風(fēng)扇連接固定的結(jié)構(gòu)是基座固定孔20，支撐結(jié)構(gòu)是倒V型的支撐結(jié)構(gòu)。風(fēng)扇的動力系統(tǒng)也可以和基座固定在一起，動力系統(tǒng)中有Iv定軸21用來固定支撐前殼，有一個(gè)轉(zhuǎn)軸22來傳輸機(jī)械能起轉(zhuǎn)動作用。圖7- (2)是基座的側(cè)面圖，圖7- (3)是基座上部的放大圖。
[0021]圖8中，23排列的圓盤，24出風(fēng)口:
此圖是特斯拉風(fēng)扇的邊緣部位切割圖。圓盤與圓盤之間保持均勻的距離使流體順利通過，圓盤的大小可以從后殼到前殼依次略小排列以適應(yīng)前殼和后殼內(nèi)面的流線型變化。前殼的和后殼的內(nèi)面在出風(fēng)口 24處十分貼近，形成狹縫，使得圓盤轉(zhuǎn)動形成的流體在出風(fēng)口 24內(nèi)部增壓后高速噴出，高速流體帶動出風(fēng)口周圍空氣沿著噴出方向加速運(yùn)動，使流量增倍。為了既能保障圓盤高效轉(zhuǎn)換能量，又能在圓盤邊緣出風(fēng)口內(nèi)增加壓強(qiáng)，圓盤之間的距離需要合理選擇，大約小于5mm，前殼和后殼邊緣形成的狹縫出風(fēng)口小于2mm。
[0022]圖9中，(I)串聯(lián)立體旋轉(zhuǎn)磁場，(2)并聯(lián)立體旋轉(zhuǎn)磁場，(3)后殼與立體旋轉(zhuǎn)磁場的嵌合:
特斯拉風(fēng)扇的圓盤應(yīng)該至少有幾個(gè)使用金屬材料的，這樣可以使用立體旋轉(zhuǎn)磁場作為動力系統(tǒng)，減小體積。旋轉(zhuǎn)磁場我們接觸最多的就是線圈的中心線都相交于旋轉(zhuǎn)磁場中心，立體旋轉(zhuǎn)磁場就是將所有線圈沿著其中心線從旋轉(zhuǎn)磁場中心向外旋轉(zhuǎn)90°，使得中心線都朝向同一平面。圖中的A、B、C分別代表三根導(dǎo)線沿相同方向分別繞成的線圈，A’、B’、C’代表這對應(yīng)這三根線沿A、B、C相反方向分別繞成的線圈，按照A、B、C、A’、B’、C’的順序首尾相接排成圈，就繞成了立體旋轉(zhuǎn)磁場的繞組。同一根導(dǎo)線的正向線圈和反向線圈可以是串聯(lián)關(guān)系也可以是并聯(lián)關(guān)系，根據(jù)實(shí)際需求選擇，三根導(dǎo)線可以接三相電，根據(jù)圓盤應(yīng)該轉(zhuǎn)動方向選擇立體旋轉(zhuǎn)磁場的磁場旋轉(zhuǎn)方向，可以調(diào)換三根線中的任意兩根改變旋轉(zhuǎn)方向。三根導(dǎo)線也可以接兩相電，相線可以接三根導(dǎo)線中的任意兩根，可以通過對換兩根導(dǎo)線改變旋轉(zhuǎn)方向。
[0023]圖10中，①小螺絲，②空氣過濾器，③基座，④后殼，⑤出風(fēng)口，⑥前殼，⑦安全罩，⑧定軸，⑨支撐扇葉，⑩滾筒式圓盤:
此圖為滾筒式圓盤的風(fēng)扇整體切割圖。特斯拉風(fēng)扇的圓盤可以做成V型滾筒型，這樣就降低了風(fēng)扇的高度和減小了靠近前殼外面的流體流動轉(zhuǎn)角，增大了風(fēng)扇中部的進(jìn)流體量。
[0024]圖11中，25固定孔，26導(dǎo)流盤上面，27導(dǎo)流盤下面，Λ為切割線:
對于平面式圓盤的特斯拉風(fēng)扇，可以安裝導(dǎo)流盤，使支撐扇葉推過來的流體更順利的流向前殼外面邊緣。上邊的圖是導(dǎo)流盤的正面，下邊的圖是沿著△切割線切開的切割面，導(dǎo)流盤上面26和下面27都呈流線型且十分光滑，導(dǎo)流盤上面26整體弧度較大，導(dǎo)流盤下面27則較為平坦。
[0025]圖12是圓盤式的風(fēng)扇整體切割圖。
[0026]圖13中，28通孔:
由于前殼和后殼的邊緣形成的狹縫距離很小，為了保證邊緣各處的狹縫距離均勻可以在邊緣使用流線型的定距墊片，將邊緣均分安裝上定距墊片確保出風(fēng)口縫隙均勻。安裝時(shí)定距墊片的大頭指向流體的流動方向。
[0027]本發(fā)明也可以應(yīng)用于無葉風(fēng)扇，將本發(fā)明的產(chǎn)風(fēng)裝置，即圓盤和支撐扇葉的組合用來替換無葉風(fēng)扇的內(nèi)部產(chǎn)風(fēng)葉輪，由于圓盤質(zhì)量更均勻，產(chǎn)風(fēng)時(shí)不需要切割流體，所以運(yùn)轉(zhuǎn)起來更加安靜，再加上各個(gè)部件固定時(shí)都使用略柔軟的墊片，可以吸收部分震動的能量，降低噪音。
【權(quán)利要求】
1.一種沒有扇葉的風(fēng)扇，它的基本組成包括前殼、后殼、支撐扇葉和圓盤組合、基座、動力系統(tǒng)，它是利用特斯拉渦輪機(jī)原理產(chǎn)風(fēng)的，并利用渦輪增壓原理增大出風(fēng)量的，擁有噪音低的特點(diǎn)。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述，本發(fā)明是沒有扇葉的，利用特斯拉渦輪機(jī)的原理產(chǎn)風(fēng)的，它的產(chǎn)風(fēng)裝置是圓盤和支撐扇葉的組合，圓盤的中部有固定翼，上有固定孔，支撐扇葉的末端有微孔分別與固定孔對應(yīng)，使用小螺絲穿過支撐扇葉上的微孔和固定孔將圓盤與支撐扇葉固定在一起組成本發(fā)明的產(chǎn)風(fēng)裝置。
3.根據(jù)權(quán)利要求1和2所述，本發(fā)明的產(chǎn)風(fēng)裝置是圓盤和支撐扇葉的組合，是利用特斯拉渦輪機(jī)的原理產(chǎn)風(fēng)的，由于流體分子與圓盤之間的粘滯力和流體分子與流體分子之間的牽引力，當(dāng)圓盤轉(zhuǎn)動時(shí)，帶動圓盤表面的流體分子加速運(yùn)動，呈螺旋形由圓盤中部向圓盤邊緣運(yùn)動，最終高速離開圓盤表面，同時(shí)支撐扇葉不僅支撐圓盤轉(zhuǎn)動，而且將其反面的流體不斷推向圓盤的正方和側(cè)面方向，促進(jìn)流體更順利的到達(dá)圓盤表面和增強(qiáng)出風(fēng)口處流體量，因此要求本發(fā)明內(nèi)部組件表面都要十分光滑。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述，支撐扇葉不僅支撐圓盤轉(zhuǎn)動，而且將其反面的流體不斷推向圓盤的正方和側(cè)面方向，由于支撐扇葉產(chǎn)生的流體不連續(xù)因此支撐扇葉的直徑要小于圓盤外直徑的三分之一，支撐葉片的葉片末端與平面形成的扭角近視為葉片的扭角，扭角接近90°，約60°〈α〈90°，使得支撐扇葉盡可能只為圓盤和風(fēng)扇出風(fēng)口推送流體，促進(jìn)出風(fēng)口增流和圓盤增流。
5.根據(jù)權(quán)利要求1和3所述，本發(fā)明是利用渦輪增壓原理增大出風(fēng)量的，流體以高速脫離圓盤，由于前殼的和后殼形成的狹縫出風(fēng)口小于2mm,所以流體無法瞬時(shí)排出，在圓盤末端及出風(fēng)口以內(nèi)的空間里壓強(qiáng)增加，同時(shí)出風(fēng)口周圍的流體速度也隨之增加，直到流體速度和內(nèi)部壓強(qiáng)恒定，噴出的流體速度很高粘滯周圍流體加速，因此流體流量倍增且均勻恒穩(wěn)。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述，本發(fā)明噪聲低，本發(fā)明的產(chǎn)風(fēng)核心是圓盤，圓盤的質(zhì)量均勻，表面光滑，運(yùn)轉(zhuǎn)起來更穩(wěn)定，引起的震動遠(yuǎn)小于葉輪和扇葉轉(zhuǎn)動引起的震動，本發(fā)明的前殼和外殼內(nèi)表面也十分光滑且邊緣都呈流線型將流體導(dǎo)向前殼正面方向，流體的摩擦也很小，各部件連接多使用略柔軟的墊片，吸收部分震動的能量，來達(dá)到更靜音的效果。
7.根據(jù)權(quán)利要求1和3所述，本發(fā)明的體積大小決定于圓盤的大小和數(shù)量，圓盤的大小根據(jù)實(shí)際情況選擇，圓盤可以做的很薄而且圓盤與圓盤之間的距離小于5mm，這樣就可以增加圓盤數(shù)量，從而增大噴出流體速度與流體量而體積增加很小，同時(shí)由于本發(fā)明的結(jié)構(gòu)特征，將圓盤至少I個(gè)做成金屬的，就可以使用立體旋轉(zhuǎn)磁場作為動力系統(tǒng)，立體旋轉(zhuǎn)磁場就是將旋轉(zhuǎn)磁場的所有線圈沿著其中心線從旋轉(zhuǎn)磁場中心向外旋轉(zhuǎn)90°形成，即所有線圈的中心線平行，立體旋轉(zhuǎn)磁場可以嵌入本發(fā)明的后殼，從而減少了動力系統(tǒng)所占有的體積，立體旋轉(zhuǎn)磁場可以使用三相電和兩相電，當(dāng)然本發(fā)明也可以使用其它動力機(jī)器作為動力系統(tǒng)。
8.根據(jù)權(quán)利要求1和3所述，本發(fā)明也可以應(yīng)用于無葉風(fēng)扇，將本發(fā)明的產(chǎn)風(fēng)裝置，即圓盤和支撐扇葉的組合用來替換無葉風(fēng)扇的內(nèi)部產(chǎn)風(fēng)葉輪，由于圓盤質(zhì)量更均勻，產(chǎn)風(fēng)時(shí)不需要切割流體，所以運(yùn)轉(zhuǎn)起來更加安靜，降低噪音。
9.根據(jù)以上權(quán)利要求所述，本發(fā)明的基本組成中前殼中部需要安裝安全罩起保護(hù)作用；后殼中部可以安裝空氣過濾器過濾空氣和制冷裝置；基座可以設(shè)計(jì)成多種形狀，其基本結(jié)構(gòu)是基座與風(fēng)扇連接固定的結(jié)構(gòu)和支撐結(jié)構(gòu)；圓盤也可以設(shè)計(jì)成倒V型滾筒型，能降低風(fēng)扇的高度，減小靠近前殼外面的流體流動轉(zhuǎn)角，增大風(fēng)扇中部的進(jìn)流體量。
【文檔編號】F04D29/40GK104265657SQ201410407678
【公開日】2015年1月7日 申請日期:2014年8月18日 優(yōu)先權(quán)日:2014年8月18日
【發(fā)明者】韓鑫崗 申請人:韓鑫崗