2 H# ~" J+ |( f$ Z6 y ; _$ {3 K: M7 u5 B. M& U( o. V' v) ? 产品上市之前需要相应的专利布局工作,产品上市后才能得到当地法律的保护。因此戴森公司在2008年9月4日在中国申请了发明专利,申请号为200810177843.3,并引用了一系列2007申请的英国专利作为优先权。(大概是因为戴森公司的总部在英国吧)0 o3 G; N U$ o( X: U% N
$ a7 x, ^0 Q0 {: Q, o+ ?/ S& k E
% Q4 F) T& H* } L
& M1 t4 q! _0 k. [8 t: A, r9 N
看看专利文献内容,我们来大致了解一下无叶风扇的核心技术和原理:(关于该产品的更详细介绍,请前去Dyson官网~)+ i8 [+ a& B) A1 @+ o' b; z$ j
$ q$ ?+ I- d' g' q$ s ! a, L+ q; }% c9 u% y6 j& u ; x# `. Y* s7 o Y3 n8 c( C/ t1、柯恩达(Coanda)表面和空气放大* `% X9 q o: W4 b" P
( R5 t: M) Q6 i, t/ ]% Y
( o0 k( W' S. T2 {3 D
; s+ B, y+ g; Z1 x! X2 s# @6 {7 s. i5 P P. i* s5 |
8 r3 e; M, u0 z0 O9 u
' ^$ }! }1 t3 d/ m" t" m5 Q
这是无叶风扇的圆环的横截面,标示14即为柯恩达表面,实际上就是能够产生柯恩达效应的物理表面。, ^8 ]+ Y3 u6 {; A9 Q' S: @; V* |
# l' {; u0 t: z; Z8 U, x$ _
所谓柯恩达效应(Coanda Effect),又被叫做康达效应,指的是流体(水流或气流)有离开本来的流动方向,改为随着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定律,流速的减缓会导致流体被吸附在物体表面上流动。简单说,就是遇到曲面后,水流或气流会改变原来的运动方向,转而随着曲面流动。/ [$ E6 v: E! X2 s6 J7 y# d
. B" r9 m- [+ H7 ~$ @- G
维基百科中的例子能很好的说明这一现象:水向下流时,根据重力应当以图中黄色箭头的方向流下,但实际上,水流似乎摆脱了重力的束缚,继续沿着鸡蛋下表面流了一段时间。 ( d! W! B' x; G4 @ $ _; U( F$ K, ]8 z 3 U1 t8 V E! a/ a9 W& ~7 G5 R8 q$ {4 I, i8 x' U# X
0 i0 {0 K( S$ l6 @
P: `! l9 s, O) k5 Q6 T# K2 q4 q# }& \' B. D; O- E6 D1 a
/ R$ A2 ?/ _$ f" k# t: n' g+ D' L2 q
无叶风扇的这一柯恩达表面,能让气流从排气口(12)出来后继续沿着曲面前进。这一方面改变了气流的方面,使它能吹向使用者;另一方面,从排气口吹出的气流能将其周边的气流卷吸走,把小气流变为大气流,起到了空气放大器的作用。(关于空气放大器的原理,请参看http://www.brandjet.com.cn/p_nex_amplifier.htm): |. u% T* u6 w$ H( t
" N$ G& _) X9 }
. X3 v+ f/ I$ ]- {+ k
( p0 e5 x4 B. x 这就是无叶风扇被称作“空气倍加器”的原因所在。9 K+ [( A' I% s! C; k
5 G% {2 K, w# x1 U0 }! `; i& D ! {! N: w1 r) F" l E" R2 E' b2 R* ~. h, i% s' b7 Z e
2、雷诺数 2 ]9 S8 X- a# o( k7 ]8 E) n( \1 W4 ?7 e! V& s3 B
空气被放大后,还需要解决一个技术问题,那就是从排气口(12)吹出气流的稳定性。如果主气流搅动很大,其卷吸的副气流也不会稳定,那么总气流也是不均匀的,这实际上就没能解决掉传统风扇风力不均的问题,产品的优势将大打折扣。: E- m& p. `. v! R; h
7 y# h+ ^+ F" M) N 这里又涉及到雷诺数。所谓雷诺数,是惯性力和黏滞力的比值。雷诺数较小时,黏滞力对流场的影响大于惯性力,流场中流速的扰动会因黏滞力而衰减,流体流动稳定,为层流;反之,若雷诺数较大时,惯性力对流场的影响大于黏滞力,流体流动较不稳定,流速的微小变化容易发展、增强,形成紊乱、不规则的紊流流场。也就是说,雷诺数决定了流体的稳定情况。一般管道流雷诺数<2100为层流状态,大于4000为湍流状态,2000~4000为过渡流状态。 / V& x7 ~/ ~: K+ p9 f$ E; E2 o: W: w9 b+ H! w& q" c
雷诺数的计算与流体路径的横截面积有关,那么,只要在排气口(12)的出口处(14)设置适当的宽度,就能很好的保证稳定的气流出来。 因此戴森公司通过大量实验,最终在专利文献中反映记录的优选是1mm到5mm到范围内,并将最终产品的排气口出口宽度定为1.3mm。 " n6 Z+ Y, ?9 x% W/ N8 A: a7 e: e1 Y, L4 N |) D5 _/ \% J