导风板组件及空调室内机的制作方法

1.本实用新型涉及空调领域，特别涉及一种导风板组件及空调室内机。


背景技术：

2.吹风感导致的局部不舒适可能会严重降低人体的舒适性，在炎热的夏天如果为了贪凉长时间受到空调的冷风直吹，容易导致着凉感冒，甚至出现风湿关节炎等痹痛感。在寒冷的天气长时间受到热风的直吹同样会导致身体的不适。因此降低吹风感一直是室内空调舒适性研究的一个重点。目前市场上具有无风感功能的空调器，通常是在其出风口设置具有微孔的散风组件，以利用该散风组件上的微孔对出风气流进行截流，来达到降低风速的效果。然而，这种通过单层散风组件进行散风的方式，其无风感散风效果较差，舒适性效果不佳。


技术实现要素：

3.本实用新型的主要目的是提出一种导风板组件，旨在解决现有技术中空调的无风感效果不佳的问题。
4.为实现上述目的，本实用新型提出一种导风板组件，包括：
5.第一散风板，所述第一散风板上设置有散风孔；
6.第二散风板，设置在所述第一散风板的一侧，所述第二散风板上设置有通风孔，所述通风孔中设置有旋流叶片；
7.所述第一散风板与所述第二散风板之间设置有一定的间距以形成散风间隙。
8.在一实施例中，所述旋流叶片包括自所述通风孔的中心向所述通风孔边缘延伸的第一叶片。
9.在一实施例中，所述旋流叶片包括自所述通风孔的边缘向中心延伸的第二叶片；
10.所述第二散风板设置在所述通风孔中的包括第一连接件，所述第一叶片与所述第一连接件的内壁连接，所述第二叶片与所述第一连接件的外壁连接。
11.在一实施例中，所述第二散风板包括设置在所述通风孔中心的第二连接件，所述第一叶片远离所述第一连接件的一端设置在所述第二连接件上。
12.在一实施例中，所述散风孔为方孔。
13.在一实施例中，所述第一散风板与第二散风板之间的间距大小为a，所述导风板组件的整体厚度为l，其中，a/l》0.25。
14.在一实施例中，所述第一连接件的直径为d1，所述通风孔的直径为d2，其中，0.4≤d1/d2≤0.7。
15.在一实施例中，所述导风板组件的整体宽度为h，所述通风孔的直径为d2，其中，0.7≤d2/h≤0.9。
16.在一实施例中，所述第一叶片与所述第二散风板之间的夹角为α，所述第二叶片与所述第二散风板之间的夹角为β，所述α和β为锐角，或者所述α和β为钝角，或者所述α和β任
一个为锐角，另一个为钝角。
17.在一实施例中，30
°
《α《60
°
，120
°
《β《150
°
。
18.在一实施例中，当所述α和β为锐角时，所述α《β，当所述α和β为钝角时，所述α》β。
19.在一实施例中，所述第一叶片至少有3片，所述第二叶片至少有6片。
20.本实用新型还提出一种空调室内机，包括上述的多组导风板组件，以及驱动各所述导风板组件联动的驱动机构。
21.本实用新型通过将空调的导风板组件设置成双层结构，其中一层为设置有散风孔的第一散风板，另一层为设置有旋流叶片的第二散风板，两散风板之间设置有散风间隙，在空调开启无风感功能时，导风板组件遮蔽空调出风口，空气从空调的出风口排出，并经旋流叶片导向扩散至散风间隙中，随后从散风孔中排出。相比气流通过单层微孔导风板散流的方案，本实用新型的散风效果更佳，进一步提升了无风感散风效果。
附图说明
22.为了更清楚地说明本实用新型实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本实用新型的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图示出的结构获得其他的附图。
23.图1为本实用新型导风板组件一实施例的结构示意图；
24.图2为图1实施例中旋流叶片的结构示意图；
25.图3为本实用新型另一实施例中导风会组件的结构示意图；
26.图4为图1实施例中第一叶片径向展开状态下的结构示意图；
27.图5为图1实施例中第二叶片径向展开状态下的结构示意图；
28.图6为图1实施例中α与dr的关系图；
29.图7为图1实施例中β与dr的关系图；
30.图8为图1实施例中旋流叶片的流场仿真图；
31.图9为图1实施例中导风板组件的流场仿真图；
32.图10为图9实施例中隐藏导风板组件后的流场仿真图；
33.图11为图1实施例中旋流叶片基元级速度三角形示意图；
34.图12为图2实施例中导风板组件的剖视图。
35.附图标号说明：
36.标号名称标号名称10第一散风板23第一连接件11散风孔24第二连接件12第一缺口25通风孔13第二铰接轴26第二缺口20第二散风板40连杆21第一叶片50扫风电机22第二叶片
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37.本实用新型目的实现、功能特点及优点将结合实施例，参照附图做进一步说明。
具体实施方式
38.下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本实用新型的一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本实用新型保护的范围。
39.需要说明，若本实用新型实施例中有涉及方向性指示，诸如上、下、左、右、前、后
……
，则该方向性指示仅用于解释在某一特定姿态，如附图所示，下各部件之间的相对位置关系、运动情况等，如果该特定姿态发生改变时，则该方向性指示也相应地随之改变。
40.另外，若本实用新型实施例中有涉及“第一”、“第二”等的描述，则该“第一”、“第二”等的描述仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示其相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括至少一个该特征。另外，若全文中出现的“和/或”的含义为，包括三个并列的方案，以“a和/或b”为例，包括a方案，或b方案，或a和b同时满足的方案。另外，各个实施例之间的技术方案可以相互结合，但是必须是以本领域普通技术人员能够实现为基础，当技术方案的结合出现相互矛盾或无法实现时应当认为这种技术方案的结合不存在，也不在本实用新型要求的保护范围之内。
41.目前市场上具有无风感功能的空调器，通常是在其出风口设置具有微孔的散风组件，以利用该散风组件上的微孔对出风气流进行截流，来达到降低风速的效果。然而，这种通过单层散风组件进行散风的方式，其无风感散风效果较差，舒适性效果不佳。
42.本实用新型提出一种导风板组件，参照图1至图12，导风板组件包括第一散风板10和第二散风板20，所述第一散风板10上设置有散风孔11；第二散风板20设置在所述第一散风板10的一侧，所述第二散风板20上设置有通风孔25，所述通风孔25中设置有旋流叶片；所述第一散风板10与所述第二散风板20之间设置有一定的间距以形成散风间隙。
43.在本实施例中，所述旋流叶片包括自所述通风孔25的中心向边缘延伸的第一叶片21；各第一叶片21与第二散风板20之间的夹角可保持一致，也可保持不同的角度。第一叶片21可设置成旋涡状也可设置成辐条状。在本实施例中，可在第二散风板20上设置多个并排的通风孔25，进一步提升旋流叶片的作用面积，提升散风能力。进一步地，第一叶片21在通风孔25中呈中心对称设置。由于第一叶片21具备一定的安装角度，使空气进第一叶片21导流后斜向外扩散，随后可充满整个散风间隙中，空气的流向后会斜吹向第二散风板20，空气贴合第二散风板20的板面扩散，同时在出风口的正压下，再从散风孔11中排出。空气由于旋流叶片的导向在散风间隙中形成紊流，消耗了动能，相比现有技术中空气垂直吹向散风板的单级散风方案，本实用新型通过两块散风板进行逐级散风，其散风效果更佳，进一步提升了无风感散风效果。
44.本实施例中，通风孔优选为圆孔，也可设置呈矩形，以充分利用相邻两通风孔之间的间隙，扩大出风量。当通风孔为矩形时，优选正方形。其边长略小于导风板组件的宽度，由此可沿着第二散风板20的长度方向排成一列设置。在本实施例中，散风间隙的截面可以是规则的矩形，也可以是梭形、月牙形等。
45.在一实施例中，参照图1至图12，所述第一散风板10的长边上设置有第一缺口12，第二散风板20的长边上设置有第二缺口26，第一挡风板10的两端设置有铰接柱，第一缺口
12和第二缺口26用于避让出风口处的格栅或连接导风板组件的连杆40。第二散风板20的边缘沿着朝向所述第一散风板10的方向延伸形成封闭的翻边，在所述翻边的外侧设置有卡口，在第一散风板10朝向所述第二散风板20的一侧的边缘向外延伸形成与上述卡口对插的凸起，第一散风板10和第二散风板20对接后，在中间形成散风容腔，翻边的设置可避免空气从第一散风板10和第二散风板20之间的缝隙向四周逸散。在本实施例中，导风板组件通过第一散风板10和第二散风板20拼合而成，内部形成有散风容腔，在第二散风板20上形成有旋流叶片，在第一散风板10上设置散风孔11阵列。通过双侧散风板将气流打散，增强空调的无风感效果。
46.本实用新型采用外侧微孔和内侧旋流叶片的组合方式与单层微孔相比，旋流叶片增大周向分速度可以将冷风发散降低风速避免冷风直吹，再经过外侧微孔将冷风送出，可以有效提高无风感用户体验舒适性。在达到无风感的情况下，可以适当增加贯流风叶转速，提高无风感模式下的制冷能力，避免无风感模式时制冷效果差等问题。
47.在一实施例中，参照图1至图12，通风孔25中还设置有第二叶片22和第一连接件23，第二叶片22自所述通风孔25的边缘向中心延伸；第一连接件23设置在所述通风孔25中，所述第一叶片21与所述第一连接件23的内壁连接，所述第二叶片22与所述第一连接件23的外壁连接。在本实施例中，第一连接件23为环形件，旋流叶片包括两层，分别为设置在环形件内的第一叶片21和设置在环形件外的第二叶片22。第一叶片21和第二叶片22呈放射状设置。此外，第一叶片21和第二叶片22还可设置成弧形，由此通气孔内呈旋涡设置。或者第二叶片22自通气孔的边缘向第一连接件23的切线方向延伸设置。双层叶片的结构可在外层设置尽可能多的第二叶片22，旋流叶片的数量增多，可进一步增强对出风口排出的空气的导向效果，再结合第一散风板10，达到无风感效果。具体散风效果可参照图8至图10中的流场仿真效果图。此外，第一连接件23也可设置成螺旋状，旋流叶片可连接相邻的螺旋线，同样可进一步利用通风孔25的内部面积布置更多的旋流叶片，以增强对出风口排出的空气的导向和减速效果，最外层的旋流叶片则连接最外层的螺旋线和通风孔25的边缘。
48.在一实施例中，参照图1至图12，设置在所述通风孔25中心的第二连接件24，所述第一叶片21远离所述第一连接件23的一端设置在所述第二连接件24上。在本实施例中，第二连接件24同样设置呈环形，所述第一叶片21远离所述第一连接件23的一端设置在所述第二连接件24上。具体第一叶片21可沿径向延伸设置，也可自第一连接件23的内壁沿着第二连接件24的切线方向延伸。第一叶片21还可设置成弧形，由此在第一连接件23内呈旋涡设置。此外，第二连接件24也可设置成圆锥状，且尖端远离第一散风板10设置。第一叶片21的一端设置在圆锥面上，另一端设置在第一连接件23上。通过将第二连接件24设置呈尖端朝内的圆锥状，进一步起到导风的效果，使通风孔25中心的气流随圆锥面导向至第一叶片21上，避免直接吹向第一散风板10。
49.在一实施例中，参照图1至图12，所述散风孔11为方孔，相比于圆孔，方孔的直角区域可对空气进行一定的扰动使通过散风孔11中的气流被再次打散，可降低风速并提升无风感效果。散风孔为圆形时的孔径为3～8mm，散风孔为方形时边长为3～8mm。相连两散风孔之间的间距为1～3mm。所有散风孔的面积之和占第一散风板10的板面面积的40％～60％。
50.进一步的，也可将上述散风孔11设置成三角形，具体可设置成等腰三角形，三角形的边角区域通过气流时会在孔内产生涡旋，进一步打散气流。此外散风孔11还可设置成异
形孔，或者将各种孔型随机排布。此外，还可在散风间隙中设置扰流结构，具体可包括从散风孔11之间的间隙向第二散风板12延伸的扰流柱，该扰流柱的外形可设置成圆柱形和棱柱形，还可设置成圆锥形和棱锥形，或者上述多中形态混合随机分布，以达到扰乱散风间隙内部气流的作用，以消耗气流的动能。
51.在一实施例中，参照图1至图12，所述第一散风板10与第二散风板20之间的间距大小为a，所述导风板组件的整体厚度为l，其中，a/l》0.25。如果间隙过小，即a/l《0.25冷风经过旋叶后未卷吸耗散，直接经流微孔，出风风速较高，人群活动范围正前方2.5m范围内dr值超过10％；当a/l》0.25时，冷风经过旋叶后在散风间隙中进行卷吸耗散，如试验数据和仿真图所示，再经过微孔柔化风感，人群活动范围正前方2.5m范围内dr值低于5％，提高无风感模式风量28％，提升了无风感能力。当一种流体流入另外一种流体时，由于流入的射流流体与原流体之间有动量交换，这种作用使原流体的一部分随射流流体运动，这种现象叫做卷吸效应，它尤其在流体的流动空间比较小，固体壁面限制了流体流畅的情况下最为突出。
52.在本实施例中，参照图12，第一散风板10为弧形板，其远离第二散风板20的一面向外凸出设置，第二散风板20远离第一散风板10的一面为平面，l则为二散风板20远离第一散风板10的一面到第一散风板外凸的面的最凸出处的距离。由于第一散风板10为弧形板，其朝向旋流叶片的一面为凹面，第一连接件23朝向上述凹面的一端为平面，该平面为端面，a为第一散风板10的内凹面的最凹处与上述第一连接件23的端面之间的距离。如果第一散风板10为平板，其朝向旋流叶片的一面为平面，a则为第一连接件23的端面与该平面之间的距离。如果第一散风板10朝向旋流叶片的一面为凸面，第一连接件23朝向上述凸面的一端为平面，该平面为端面，a为第一散风板10的凸面与上述第一连接件23的端面之间的距离。
53.吹风感是空调环境中人们时常抱怨的一种不舒适的感觉。在供冷工况下，表现为一种局部过冷的感觉。在供热工况下除了冷感觉以外，还有鼻粘膜，口腔粘膜过于干燥，呼吸困难等感觉。上述描述中的无风感可以理解为：距离空调器的安装位置的墙面设定距离，与空调器的安装面平行的垂直面的内空气流动速度平均值0.3m/s以下(包含0.3m/s)，dr(draft rating index，吹风感指数)值小于等于5％的一种室内舒适环境。其中，dr值是用来定量预测由吹风感引起的不满意人群的百分数。空调器的前方可以包括由近及远顺序分布的吹风感区域、无风感区域和无风区域，吹风感区域距离空调器最近，该区域内的空气流动速度较大，用户感到的风感较强，容易产生不适感。无风区域距离空调器最远，该区域内空气流动速度接近为零，用户在该区域内完全感觉不到风感。无风感区域位于吹风感区域和无风区域之间，该区域内的空气流动速度较缓慢，用户可感到的很弱的风感但气流不会使用户产生不适感，同时用户可以明显感觉到空调器的制冷或制热，具有很高的使用舒适度。另外，特定距离无风感需要风机具有特定的转速。例如，在本实用新型实施例中，每个风机的转速为定值，在定值的基础上，每个风机的转速均具有
±
50rpm的调整范围，由此使得风机的转速可调，同时可以保证空调器的无风感的出风效果。
54.在一实施例中，参照图1至图12，所述第一连接件23的直径为d1，所述通风孔25的直径为d2，其中，0.4≤d1/d2≤0.7。在本实施例中，第一连接件23将通风孔25分隔呈内外两个风道，即内部风道和外环风道。通过合理分配两个风道的风量配比，空气从两个风道排出后，进行相互卷吸，进一步打散气流。如果d1和d2的比值不在上述范围内，内部风道或外环风道的风量差距较大，两风道输出的气流卷吸效果不明显，散风效果变差。在本实施例中，
第一连接件23为环形件，通风孔25为圆孔，d1为第一连接件23的内径，d2为通风孔25的内径。
55.在一实施例中，参照图1至图12，所述导风板组件的整体宽度为h，所述通风孔25的直径为d2，其中，0.7≤d2/h≤0.9。在本实施例中，在满足第二散风板20的结构强度下，尽可能的增大通风孔25的直径，可以实现在满足吹风感条件下，进一步提升出风风量，以增强无风感模式下的制冷效果。在本实施例中，导风板组件为长条形，h为导风板组件的整体宽度，即与导风板组件的两长边所在的侧面之间的间距。
56.参照图10，空调流体通过旋流叶片的基元级速度三角形中，c为绝对速度，ca为轴向分速度，cu为周向分速度，安装角(旋流叶片与第二散风板20之间的夹角)越大，通流面积越大，流量越大，周向速度越小，柔化风感效果差。安装角越小，通流面积越小，流量越小，周向速度越大，无风感风量越小；通流面积与周向速度综合考虑。具体可参照以下实施例中α和β的设置范围。
57.在一实施例中，参照图1至图12，所述第一叶片21与所述第二散风板20之间的夹角为α，所述第二叶片22与所述第二散风板20之间的夹角为β，所述α和β为锐角，或者所述α和β为钝角，或者所述α和β任一个为锐角，另一个为钝角。在本实施例中，第一叶片21和第二叶片22的倾斜方向可一致，即α和β皆为锐角或者皆为钝角。相邻两个通风孔25中的旋流叶片的倾斜方向相反，即α和β一个为锐角，另一个为钝角。由此相邻通风孔25输出的气流可相互卷吸，进一步打散气流。此外，同一通风孔25中，第一叶片21和第二叶片22的倾斜方向相反，由此从内部风道和外环风道的气流的径向速度的方向相反，也能产生卷吸效果，打散气流。在本实施例中，将第一叶片沿着径向展开则得到图4所示的结构，α为第一叶片21的受风面与第一连接件23的端面的夹角。同样，将第二叶片沿着径向展开则得到图5所示的结构，β为第二叶片21的受风面与第一连接件23的端面的夹角。
58.在一实施例中，当所述α和β为锐角时，所述α《β，当所述α和β为钝角时，所述α》β。在本实施例中，第一叶片21和第二叶片22的倾斜方向可一致，此时经第一叶片21和第二叶片22导向后的气流的径向速度的方向相同。但是第一叶片21的倾斜程度大于第二叶片22的倾斜程度，内部风道的气流的径向速度更大，可对外部风道中吹出的气流起到一定的导向作用，在保证通风量的同时，提升了空气沿径向扩散至散风间隙的扩散速度，减小了轴向风速，提升了无风感效果。
59.在一实施例中，参照图1至图12，30
°
《α《60
°
，120
°
《β《150
°
。参照图6和图7，在α与dr的关系图中，α在30
°
～65
°
的区间，dr值维持在一个较小的范围，即5％～10％。α为30
°
时，dr值为9％；α为35
°
时，dr值为5％；α为40
°
时，dr值为4.5％；α为60
°
时，dr值为4.5％；α为65
°
时，dr值为7％。
60.在β与dr的关系图中，β在120
°
～160
°
的区间内，dr值维持在一个较小的范围，即2.5％～5％，效果更佳。β为120
°
时，dr值为5％；β为150
°
时，dr值为2.5％；β为160
°
时，dr值为5％，在图2实施例中，第一散风板10的安装角α为35
°
，第二散风板20的安装角β为150
°
，可达到较佳的散风效果，降低dr值，提升无风感效果。
61.在一实施例中，参照图1至图12，所述第一叶片21至少有3片，所述第二叶片22至少有6片。在本实施例中，内部风道中设置至少3片第一叶片21，可在满足排风量的情况下尽可能的提升导风效果，如果只设置两片第一叶片21，其导风效果较低，处于两第一叶片21之间
的区域中的气流的轴向速度更大，还会影响靠近两第一叶片21的区域的气流的流向。外环风道的设置至少6片第二叶片22的原理和效果同上，在此不赘述。此外通过合理调整第一叶片21和第二叶片22的数量，使相邻的两第一叶片21之间形成的单个格栅孔的出风面积和相邻的两第二叶片22之间形成的单个格栅孔的出风面积保持基本一致，保证各格栅孔之间的流量均衡，降低排风噪音。在图2所示的实施例中，第一叶片21的片数为5，第二叶片的数量为12。
62.在一实施例中，参照图1至图12，参照图4和图5，第一叶片21为5个，对应安装角为α1、α2、α3、α4和α5；示意图为与旋叶同轴圆柱面截面展开图，安装角定义为旋流阅片与第二散风板20的夹角；第二叶片22为12个，对应安装角为β1、β2
···
β12。各第一叶片21的安装角可相同，也可不同。各第二叶片22的安装角可相同，也可不同。空调风通过第二散风板20增到径向分速度cu，再与第一散风板10双层控风技术，旋流叠加紊流，双层精准控风，实现人员活动范围内的吹风感指数下降，舒适体验提升。
63.在一实施例中，参照图1至图12，通风孔25沿着第二散风板20的长度方向排列设置，相邻通风孔25之间的圆心距为1.05d2～1.1d2。在满足第二散风板20的结构强度的情况下，尽可能的排布更多的通风孔25，提升风量并增强无风感效果，也可以减少空调内部的风损。
64.本实用新型还提出一种空调室内机，参照图1至图12，包括上述的多组导风板组件，以及驱动各所述导风板组件联动的驱动机构。在本实施例中，空调室内机包括沿着竖直方向设置的出风口，在出风口的上下两端设置有安装导风板组件的固定座，对应在出风口处设置上下两组导风板组件，分别为上导风板组件和下导风板组件。上导风板组件的上端与上端的固定座铰接。下导风板组件与下端的固定座铰接，各导风板组件之间平行设置，并通过连杆40连接。具体在上导风板组件和下导风板组件的两端设置第一铰接轴，此外导风板组件上还设置有与连杆40铰接的第二铰接轴13。第二铰接轴13与第一缺口12同侧设置，并分别靠近第一散风板10的两端设置。在空调室内机的上端设置有扫风电机50，扫风电机50的转轴上设置有曲柄，曲柄和连杆40铰接，由此形成四连杆40机构。当扫风电机50转动即可驱动导风板组件的摆动。
65.本实用新型通过将空调的导风板组件设置成双层结构，其中一层为设置有散风孔11的第一散风板10，另一层为设置有旋流叶片的第二散风板20，两散风板之间设置有散风间隙，在空调开启无风感功能时，导风板组件遮蔽空调出风口，空气从空调的出风口排出，并经旋流叶片导向扩散至散风间隙中，随后从散风孔11中排出。相比气流通过单层微孔导风板散流的方案，本实用新型的散风效果更佳，进一步提升了无风感散风效果。由此可以有效地避免流动速度较强的风直接吹向防冷风区域内的用户，尤其是儿童，进而可有效地避免用户出现着凉而生病感冒等不适症状，提高空调使用的安全可靠性，提升用户的使用体验。
66.本实用新型还提出一种空调室内机的控制方法，包括以下步骤：
67.进入无风感模式，启动扫风电机控制导风板组件摆动一定角度并将空调室内机的出风口遮蔽；在本步骤中，空调进入无风感模式时，会发送控制指令至扫风电机。扫风电机接收到空调室内机内部的控制模块发送的控制指令后驱动连杆转动从而带动导风板组件摆动，直至将出风口遮蔽。其遮蔽状态可以是完全遮蔽，也可以是半遮蔽，在此姑且认定为
全遮蔽。
68.控制空调制冷或制热，同时控制贯流风轮转动。在本步骤中风，控制模块根据外部遥控器发射的或者预设的制冷指令或者制热指令，空调进行制冷或制热，同时控制贯流风轮转动，将冷空气和热空气从出风口排出。出风口中吹出的冷风或热风在经过双层散风板的散风作用下，发生卷积作用并耗散动能，最后从散风孔11中排出，以达到无风感的效果，相比直吹散风孔11的方式，本实用新型的无风感效果更加出色。
69.以上所述仅为本实用新型的可选实施例，并非因此限制本实用新型的专利范围，凡是在本实用新型的实用新型构思下，利用本实用新型说明书及附图内容所作的等效结构变换，或直接/间接运用在其他相关的技术领域均包括在本实用新型的专利保护范围内。