一种长条形盒状风扇灯及其工作方法

1.本发明涉及风扇灯领域，特别涉及一种长条形盒状风扇灯及其工作方法。


背景技术：

2.目前风扇灯都普遍存在吹风面积过小和风直吹到人身而导致不舒适的问题，从而无法满足人们对室内环境的舒适性要求。因此，设计一种可提高吹风面积并使单位面积受风均匀的风扇灯将对改善室内环境有极为重要的意义。
3.由于人们对于室内环境的空气质量要求越来越高，风扇灯也在不同场所得到了广泛的使用，比如会议室、餐厅、书房、卧室、客厅以及一些人员密集场所等。风扇灯是一种可实现照明和调节室内空气流动的电器产品，它具有两种功能二合一的效果。虽然空调可实现降温和换气的作用，但空调风往往会让人们感到不舒服，特别是换季和早晚气温变化比较大的时候。风扇灯可以作为空调的辅助设备，可提高空调的使用效率，同时也可以单独用于改善室内环境的舒适度。目前，国内外市场上的风扇灯普遍都存在风量较小的问题，从而达不到理想的吹风范围和吹风深度。另外，人体可感受风速为0.2-0.3m/s，目前市场上风扇灯的吹出风要么太小，远距离感受不到，要么大风量的风直吹到人体身上，从而降低了风扇灯的使用感。
4.另外，人们对于风扇灯的特殊要求还包括特定的形状和外观等要求，比如本发明所研究的长条形盒状风扇灯。这种长条形盒状风扇灯区别于目前市场上比较常见的圆形风扇灯，它不仅为外观上的长条形盒状结构，还要求在长条形盒状风扇灯的四周都有较为理想的吹风效果和均匀性。这些要求无疑对于长条形盒状风扇灯的结构设计和气流走向提出了相当高的要求。
5.通过国内外市场的调研，目前市面上的风扇灯还远不能满足这种长条形盒状风扇灯对于形状、吹风效果和均匀性的要求，本发明很好的解决了上述的问题。


技术实现要素：

6.发明目的：本发明的目的是提供一种长条形盒状风扇灯，能够突破传统的圆形风扇灯均匀性出风的技术限制，实现长条形盒状风扇灯的周向均匀出风同时下方均匀受风，并且较大的吹风面积和吹风深度，获得比较舒适的人体感受风速。
7.技术方案：本发明所述的一种长条形盒状风扇灯，包括空心悬挂杆(3)、条形灯(11)、风扇灯顶部壳体(1)和风扇灯底部壳体(2)以及设置于风扇灯顶部壳体(1)和风扇灯底部壳体(2)之间的离心风机、两个纵向导风板(4)和两个横向导风板(5)，其中，风扇灯顶部壳体(1)和底部壳体(2)组成了长条形盒状风扇灯的壳体，离心风机位于长条形盒状风扇灯壳体内的中部，导风板位于长条形盒状风扇灯壳体内的四周，其中，两个纵向导风板(4)对称布置于长条形盒状风扇灯壳体内部纵向端部，两个横向导风板(5)对称布置于长条形盒状风扇灯壳体内部横向端部，两根空心悬挂杆(3)位于风扇灯顶部壳体外侧纵向对称面内，且每根空心悬挂杆(3)和风扇灯顶部壳体(1)最近纵向端部之间的距离约为纵向总长度
的3/11，条形灯(11)位于风扇灯底部壳体外侧的中部，风扇灯顶部壳体(1)的中部设置有进风格栅(8)，且进风格栅(3)正对所述离心风机；
8.所述离心风机包括轮盘(12)、电机(10)及离心叶轮，离心叶轮包括叶轮叶片(9)和轮盖(6)，轮盖(6)为圆台侧面形结构，轮盖(6)母线与底面夹角为19.3，叶轮叶片(9)斜截并固定于轮盖(6)上表面，叶轮叶片(9)平行于叶轮轴线方向，并沿轮盖(6)周向均匀分布，叶轮叶片(9)和轮盖(6)均位于轮盘(12)的外侧，电机(10)位于轮盘(12)的下方，且安装于风扇灯底部壳体(2)之上，轮盖(6)的内周和轮盘(12)的外周相连接。
9.作为优选，所述叶轮进风侧圆环形轮箍(7)，叶轮进风侧圆环形轮箍(7)固定于叶轮叶片(9)上端斜面径向宽度的中部。
10.作为优选，所述风扇灯顶部壳体(1)为曲面结构，风扇灯顶部壳体(1)的纵向横截面轮廓为椭圆形，且椭圆形的长轴为风扇灯顶部壳体(1)的纵向长度，风扇灯顶部壳体(1)的横向横截面轮廓为顶部为水平直线，且侧边为向外和陡峭向下延伸的曲线。
11.作为优选，所述风扇灯底部壳体(2)的中部为“跑道形”平板，其中，“跑道形”为中间为长矩形，两端是以中间矩形的宽为直径的半圆，半圆半径为160mm，风扇灯底部壳体(2)的四周为“向外扩张形”环状结构，且该“向外扩张形”环状结构内接上述“跑道形”平板的外周，其中，“向外扩张形”环状结构的横截面轮廓为向外并向下延伸的曲线。
12.作为优选，所述叶轮叶片(9)的上端面分为水平面和斜面，水平面保持垂直于离心叶轮的轴向，斜面与水平面之间呈19.3
°
夹角，斜面径向宽度为叶轮叶片(9)径向宽度的1/3，水平面径向宽度为叶轮叶片(9)径向宽度的2/3。
13.作为优选，所述叶轮叶片(9)的进口安装角为70
°
，叶轮叶片(9)的出口安装角为160
°
；叶轮叶片(9)的最大厚度为6mm，叶轮叶片(9)的数量为13片。
14.作为优选，所述空心悬挂杆(3)内腔装设用于控制电机(10)的电路线，该电路线沿纵向导风板(4)高度方向向下并固设在风扇灯底部壳体(2)上表面上，并最终和电机(10)相连接；空心悬挂杆(3)和上述“跑道形”平板的最近纵向端部的水平距离为338mm。
15.作为优选，所述进风格栅(8)布置在离心风机外径的90％圆内，进风格栅(8)与上述叶轮叶片(9)的上端面的水平面之间的最大高度为20mm。
16.作为优选，所述电机(10)的轴端带有螺纹，并通过螺母紧固与轮盘(12)相连接。
17.作为优选，所述槽形出风口(13)为槽形圆环状出风口，其中，槽形出风口(13)宽为2-5mm。
18.作为优选，所述纵向导风板(4)倾斜布置在长条形盒状风扇灯的纵向两端，纵向导风板(4)与长条形盒状风扇灯的纵向对称面的夹角为20
°
，纵向导风板(4)与空心悬挂杆(3)的垂线相重合，纵向导风板(4)靠近离心叶轮的起始段和上述“跑道形”平板的最近纵向端部的水平距离为463mm；纵向导风板(4)自起始段向外延伸至槽形出风口(13)。
19.作为优选，所述横向导风板(5)倾斜布置在长条形盒状风扇灯的横向两端，横向导风板(5)与长条形盒状风扇灯的横向对称面的夹角为20
°
，横向导风板(5)靠近离心叶轮的起始段和纵向对称面的水平距离为252mm；横向导风板(5)自起始段向外延伸至槽形出风口(13)。
20.一种长条形盒状风扇灯的工作方法，其特征在于：具体包括以下步骤：
21.s1：气体经进风格栅(8)进入到风扇灯顶部壳体(1)和底部壳体(2)组成的长条形
盒状风扇灯的壳体内，并流入正对进风格栅(8)的离心风机叶轮叶片(9)间；
22.s2：所述长条形盒状风扇灯的壳体内四周空间被两个纵向导风板(4)和两个横向导风板(5)分隔为4个等分离心风机出风流道，离心叶轮对流入气体进行旋转加速将气体向四周导出到最近的一个等分离心风机出风流道内；
23.s3：气体在等分离心风机出风流道内体积扩大，降速增压后从等分离心风机出风流道内流出；
24.s4：气体从等分离心风机出风流道后经过狭小的槽形出风口(13)降压增速吹出，形成大吹风面积和大吹风深度的效果。
25.有益效果：
26.(1)、本技术通过使用两个倾斜纵向导风板和两个倾斜横向导风板将长条形盒状风扇灯内部气体流域划分为四个等分出风流域，结合离心风机特点使长条形盒状风扇灯实现周向均匀出风成为可能，突破了传统的圆形风扇灯均匀性出风的技术限制；
27.(2)、本技术内部气流流域导流效果的合理布置可使从离心叶轮流出的气流能流畅地进入到最近一个出风流道，使风扇灯内部气流之间的干扰和阻塞效果降到最低；
28.(3)、传统的长条形盒状风扇灯的纵向长度比传统圆形风扇灯的直径要大，从而为扩大风扇灯下方的受风面积提供了结构条件，但长条形盒状风扇灯的横向长度却相比要小，又会降低横向的受风面积，但本技术中长条形盒状风扇灯却利用了离心风机周向辐射出风特点和周向均匀导流作用使横向出风面积效果也得到较大的提升，从而可有效化解长条形结构带来的横向出风和纵向出风效果的差别；通过实验研究发现，在长条形盒状风扇灯下方1.6m的深度和直径4m的范围有最低0.2m/s的风速，使人体受风感受较为舒适。
附图说明
29.图1为本发明的剖视图；
30.图2为本发明中叶轮的结构示意图；
31.图3为本发明的横向剖视图；
32.图4为本发明的纵向剖视图；
33.图5为本发明的导叶板布置图；
34.图6为本发明的俯视透视图；
35.图7为本发明的导叶板结构示意图；
36.图8为本发明的侧向俯视图；
37.图9为本发明的侧向仰视图；
38.图10为本发明的1/4内腔气流分布图。
39.其中，1为风扇灯顶部壳体、2为风扇灯底部壳体、3为空心悬挂杆、4为纵向导风板、5为横向导风板、6为轮盖、7为叶轮进风侧圆环形轮箍、8为进风格栅、9为叶轮叶片、10为电机、11为条形灯、12为轮盘、13为槽形出风口。
具体实施方式
40.下面结合附图对本发明做进一步详细描述：
41.参考图1、图2、图3和图4，本发明所述的长条形盒状风扇灯包括空心悬挂杆3、条形
灯11、风扇灯顶部壳体1和风扇灯底部壳体2以及设置于风扇灯顶部壳体1和风扇灯底部壳体2之间的离心风机、两个纵向导风板4和两个横向导风板5，其中，风扇灯顶部壳体1和底部壳体2组成了长条形盒状风扇灯的壳体，离心风机位于长条形盒状风扇灯壳体内的中部，导风板位于长条形盒状风扇灯壳体内的四周，其中，两个纵向导风板4对称布置于长条形盒状风扇灯壳体内部纵向端部，两个横向导风板5对称布置于长条形盒状风扇灯壳体内部横向端部，两根空心悬挂杆3位于风扇灯顶部壳体外侧纵向对称面内，且每根空心悬挂杆3和风扇灯顶部壳体1最近纵向端部之间的距离约为纵向总长度的3/11，条形灯11位于风扇灯底部壳体外侧的中部，风扇灯顶部壳体1的中部设置有进风格栅8，且进风格栅3正对所述离心风机。所述离心风机包括轮盘12、电机10及离心叶轮，离心叶轮包括叶轮叶片9和轮盖6，轮盖6为圆台侧面形结构，轮盖6母线与底面夹角为19.3，叶轮叶片9斜截并固定于轮盖6上表面，叶轮叶片9平行于叶轮轴线方向，并沿轮盖6周向均匀分布，叶轮叶片9和轮盖6均位于轮盘12的外侧，电机10位于轮盘12的下方，且安装于风扇灯底部壳体2之上，轮盖6的内周和轮盘12的外周相连接。
42.本发明还包括叶轮进风侧圆环形轮箍7，叶轮进风侧圆环形轮箍7固定于叶轮叶片9上端斜面径向宽度的中部。
43.参考图4，风扇灯顶部壳体1为曲面结构，风扇灯顶部壳体1的纵向横截面轮廓为椭圆形，且椭圆形的长轴为风扇灯顶部壳体1的纵向长度，风扇灯顶部壳体1的横向横截面轮廓为顶部为水平直线，且侧边为向外和陡峭向下延伸的曲线。
44.参考图5，风扇灯底部壳体2的中部为“跑道形”平板，其中，“跑道形”为中间为长矩形，两端是以中间矩形的宽为直径的半圆，半圆半径为160mm，风扇灯底部壳体2的四周为“向外扩张形”环状结构，且该“向外扩张形”环状结构内接上述“跑道形”平板的外周，其中，“向外扩张形”环状结构的横截面轮廓为向外并向下延伸的曲线。
45.参考图2和图3，叶轮叶片9的上端面分为水平面和斜面，水平面保持垂直于离心叶轮的轴向，斜面与水平面之间呈19.3夹角，斜面径向宽度为叶轮叶片9径向宽度的1/3，水平面径向宽度为叶轮叶片9径向宽度的2/3。
46.叶轮叶片9的进口安装角为70
°
，叶轮叶片9的出口安装角为160
°
；叶轮叶片9的最大厚度为6mm，叶轮叶片9的数量为13片。
47.参考图8和图9，空心悬挂杆3内腔可装设用于控制电机10的电路线，该电路线沿纵向导风板4高度方向向下并固设在风扇灯底部壳体2上表面上，并最终和电机10相连接；空心悬挂杆3和上述“跑道形”平板的最近纵向端部的水平距离为338mm。
48.参考图6和图8，进风格栅8布置在离心风机外径的90％圆内，进风格栅8与上述叶轮叶片9的上端面的水平面之间的最大高度为20mm。
49.电机10的轴端带有螺纹，并通过螺母紧固与轮盘12相连接。
50.参考图3和图6，槽形出风口13为槽形圆环状出风口，其中槽形出风口13宽为2～5mm。
51.参考图5、图6和图7，纵向导风板4倾斜布置在长条形盒状风扇灯的纵向两端，纵向导风板4与长条形盒状风扇灯的纵向对称面的夹角为20
°
，纵向导风板4与空心悬挂杆3的垂线相重合，纵向导风板4靠近离心叶轮的起始段和上述“跑道形”平板的最近纵向端部的水平距离为463mm；纵向导风板4自起始段向外延伸至槽形出风口13。
52.横向导风板5倾斜布置在长条形盒状风扇灯的横向两端，横向导风板5与长条形盒状风扇灯的横向对称面的夹角为20
°
，横向导风板5靠近离心叶轮的起始段和纵向对称面的水平距离为252mm；横向导风板5自起始段向外延伸至槽形出风口13。
53.参考图6和图10，本发明所述的长条形盒状风扇灯的工作方法包括以下步骤：
54.s1：气体经进风格栅(8)进入到风扇灯顶部壳体(1)和底部壳体(2)组成的长条形盒状风扇灯的壳体内，并流入正对进风格栅(8)的离心风机叶轮叶片(9)间；
55.s2：长条形盒状风扇灯的壳体内四周空间被两个纵向导风板(4)和两个横向导风板(5)分隔为4个等分离心风机出风流道，离心叶轮对流入气体进行旋转加速将气体向四周导出到最近的一个等分离心风机出风流道内；
56.s3：气体在等分离心风机出风流道内体积扩大，降速增压后从等分离心风机出风流道内流出；
57.s4：气体从等分离心风机出风流道后经过狭小的槽形出风口(13)降压增速吹出，形成大吹风面积和大吹风深度的效果。
58.另外需要说明的是，纵向导风板和横向导风板倾斜布置可使从离心叶轮流出的气流能流畅地进入到最近一个出风流道；通过实验测量，在长条形盒状风扇灯下方1.6m的深度和直径4m的范围内有最低0.2m/s的风速，离风扇灯越近，风速也越大。
59.本发明所述的风扇灯可有效解决长条形盒状结构风扇灯对于形状、吹风效果和均匀性的需求，采用了离心风机作为对气流做功的元件，并通过两个纵向导风板和两个横向导风板将长条形盒状风扇灯的壳体内四周空间分隔为4个等分流域，以达到将长条形盒状风扇灯壳体内部四周流域化为4个等分的离心风机出风流道，也就是将传统离心风机的侧向出风形式转变为向四周辐射出风形式，并化解了长条形结构带来的横向出风和纵向出风效果的差别，实现了长条形盒状风扇灯周向的均匀出风，突破了传统的圆形风扇灯均匀性出风的技术限制。
60.本技术中气体从叶轮叶片间流出后，顺着出口流向平均流入到上述的4个等分流域中最近的一个出风流道，这样的合理布置可使从离心叶轮流出的气流能流畅地进入到最近一个出风流道，使风扇灯内部气流之间的干扰和阻塞效果降到最低，气体在任一个出风流道内先经过体积扩大过程，从而实现降速增压的效果，然后气体再通过狭小的槽形出风口降压增速吹出，以达到增大吹风面积和吹风深度的目的。
61.传统的长条形盒状风扇灯的纵向长度比传统圆形风扇灯的直径要大，从而为扩大风扇灯下方的受风面积提供了结构条件，但长条形盒状风扇灯的横向长度却相比要小，又会降低横向的受风面积，而本技术中长条形盒状风扇灯却利用了离心风机周向辐射出风特点和周向均匀导流作用使横向出风面积效果也得到较大的提升，从而可有效化解长条形结构带来的横向出风和纵向出风效果的差别；通过实验研究发现，在长条形盒状风扇灯下方1.6m的深度和直径4m的范围有最低0.2m/s的风速，使人体受风感受较为舒适。