循環扇及其扇葉組的製作方法

2023-07-04 16:20:01 1

專利名稱：循環扇及其扇葉組的製作方法
技術領域：
本發明涉及一種循環扇，尤其涉及一種使用複合動力驅動的循環扇及其扇葉組。
背景技術：
近年來，隨著環保意識抬頭，節能減碳政策已經成為公家機關甚至私人企業加強研討的目標，夏季的電力節約更是目前全球改進、革新的目標。因此，不論是機關、企業、學校或家庭，都開始著重於減少空調的使用頻率及時間，而為了維持空氣流通且促進空間的利用，市面上開始出現各式各樣的風扇、循環扇等產品。現有的風扇大多使用馬達驅動扇葉，以使扇葉轉動而產生風流，藉此增進室內的對流並控制室內的溫度。其中，又以吊掛式風扇或嵌入式頂部風扇為目前室內循環用風扇的主流。然而，由於空間及位置的限制，往往使得此類產品效能無法有效發揮，且當室內對流需求風量增加時，風扇需使用較長、較大的扇葉，因此，必須搭配大功率且大尺寸的馬達，才得以提供足夠的扭力以供風扇進行運轉。甚而，風扇的體積勢必要遷就大尺寸馬達而大幅提升，使得無法入、出風的區域增加，進而造成空間的浪費。當然，也連帶使整體的耗電量大幅提高，既無法達成節能減碳的目的，亦徒增空間配置的困難以及成本的浪費。

發明內容
本發明的主要目的在於提供一種循環扇及其扇葉組，以解決現有風扇於室內對流需求風量增加時，需使用較長、較大的扇葉，並搭配大功率且大尺寸的馬達，而造成體積大幅提升，以及耗電量大幅提高，無法達到節約能源的目的，亦徒增空間配置的困難以及成本的浪費等缺點。 本發明的另一目的在於提供一種循環扇及其扇葉組，藉由複合動力的驅動，得以選用較小型的扇葉搭配較小尺寸的馬達，而減少體積及耗電量，進而達到節約能源，以及簡化空間配置並降低成本等功效。為達上述目的，本發明的一較廣實施態樣為提供一種循環扇，至少包括:一殼體，具有一基座；一蓋體，架構於與該殼體接合以建構一容置空間；以及一扇葉組，設置於該容置空間，至少包括:一第一葉輪；一第二葉輪，鄰設於該第一葉輪:一馬達，固設於該殼體的該基座，並與該第一葉輪連接，用以驅動該第一葉輪的運轉；以及多個磁性元件，設置於該第一葉輪以及該第二葉輪；其中，藉由該第一葉輪運轉而產生的風力，以及所述多個磁性元件間的磁渦流而產生的磁扭力，以帶動該第二葉輪受非接觸力而運轉。為達上述目的，本發明的另一較廣實施態樣為提供一種扇葉組，至少包括:一第一葉輪；一第二葉輪，鄰設於該第一葉輪:一馬達，與該第一葉輪連接，用以驅動該第一葉輪的運轉；以及多個磁性元件，設置於該第一葉輪以及該第二葉輪；其中，藉由該第一葉輪運轉而產生的風力，以及所述多個磁性元件間的磁渦流而產生的磁扭力，以帶動該第二葉輪受非接觸力而運轉。
本發明提供的循環扇及其扇葉組，藉由複合動力的驅動，得以選用較小型扇葉的葉輪搭配較小尺寸的馬達，而達到減少體積及耗電量，以及簡化空間配置並降低成本的功效。此外，更得以降低空調設備的使用頻率及時間，甚至減少空調設備的功率損耗，進而降低循環扇及空調設備整體的耗電量，以達到節約能源的目的與功效。


圖1為依據本發明較佳實施例的一種循環扇結構示意圖。圖2A為圖1所示的循環扇組合後的俯視示意圖。圖2B為圖1所示的循環扇組合後的仰視示意圖。圖3A為圖2B所示循環扇的A-A剖面圖。圖3B為圖1所示的第二葉輪俯視圖。圖3C為本發明第二葉輪的另一實施例的俯視圖。其中，附圖標記說明如下:循環扇:1殼體:2基座:21容置空間:22蓋體:3第一導流結構:31第二導流結構:32扇葉組:4第一葉輪:41第二葉輪:42承載部:420第一葉片:421環形結構:422第二葉片:423馬達:43磁性元件:44鎖固元件:具體實施例方式體現本發明特徵與優點的一些典型實施例將在後段的說明中詳細敘述。應理解的是本發明能夠在不同的態樣上具有各種的變化，其皆不脫離本發明的範圍，且其中的說明及附圖在本質上當作說明之用，而非用以限制本發明。請參閱圖1，其為依據本發明較佳實施例的一種循環扇結構示意圖。如圖1所示，本發明的循環扇I主要可增進對流循環並控制環境溫度，且循環扇I至少包括一殼體2、一蓋體3以及一扇葉組4。其中，殼體2具有基座21，且基座21實質上具有一圓柱型、立方體或長方體的空間，與殼體2可為一體成型的方式形成，亦可使用粘貼、鎖固或卡扣的方式固設於殼體2，但不以此為限。蓋體3架構於與殼體2接合以建構容置空間22，用以容設循環扇I的其他零組件，以及提供扇葉組4運轉所需的空間。扇葉組4設置於容置空間22中，且扇葉組4至少包括第一葉輪41、第二葉輪42、馬達43以及多個磁性元件44。第二葉輪42相鄰第一葉輪41設置；馬達43通過粘貼、鎖固或卡扣的方式固設於殼體2的基座21，其中又以鎖固方式為較佳，可達到減震及減噪音的功效，並與第一葉輪41連接，用以驅動第一葉輪41的運轉，且馬達43選自實質上與基座21架構的空間相吻合的各種馬達。多個磁性元件44可為永久磁鐵，亦可為鐵、鈷、鎳等磁導體，且設置於第一葉輪41以及設置於第二葉輪42的磁性元件44的至少一者為永久磁鐵，其餘的磁性元件44則可為磁導體或永久磁鐵，用以通過磁力變化及感應而產生磁渦流。藉由第一葉輪41運轉而產生的風力，以及多個磁性元件44間的磁渦流而產生的磁扭力，以帶動第二葉輪42受非接觸力而運轉,藉由複合性非接觸動力的驅動,得以選用較小型扇葉的第一葉輪41搭配較小尺寸的馬達43，而減少體積及耗電量，進而達到節約能源，以及簡化空間配置並降低成本等功效。請參閱圖2A及圖2B,其分別為圖1所示的循環扇組合後的俯視示意圖以及圖1所示的循環扇組合後的仰視示意圖。如圖2A以及圖2B所示，本發明循環扇I的組合，是通過將蓋體3與殼體2接合以建構出容置空間22 (如圖1所示)，並將扇葉組4設置於該容置空間22，並於容置空間22內進行運轉。換言之，扇葉組4設置並運轉於蓋體3以及殼體2間的區域，以達到增進空氣循環效率、減低噪音以及符合安全規定等功效。於一些實施例中，蓋體3更包括第一導流結構31以及第二導流結構32，且第一導流結構31以及第二導流結構32可為例如但不限於環形結構、片型結構、網狀結構、鏤空結構或長方結構等，用以增進入、出風的區域，更可利用流體力學的原理，增進扇葉組4運轉所需的風量，或者將扇葉組4運轉後產生的風量部分回收再行循環，以增進空氣對流循環的整體效率，而減少體積及耗電量，進而達到節約能源，以及簡化空間配置並降低成本等功效。根據本發明的構想，本發明循環扇I的殼體2及蓋體3可通過粘貼、鎖固或卡扣的方式接合，但不以此為限。如圖2B所示，本發明的循環扇I更可包括鎖固元件5，用以對殼體2及蓋體3進行鎖固，以增強其結構強度以及增加使用的安全性。此外，由於本發明的循環扇I主要應用是安裝於室內以增進對流循環，故為使用者拆裝方便的考量，又以鎖固元件5例如螺絲由蓋體3的一側穿設於蓋體3以及殼體2，並於殼體2的一側以螺帽與的結合為較佳，但不以此為限。請參閱圖3A,其為圖2B所示循環扇的A-A剖面圖。如圖3A所示,本發明的扇葉組4適用於具有殼體2及蓋體3的循環扇1，殼體2具有基座21，且蓋體3架構於與殼體2接合以建構容置空間22以容設扇葉組4。扇葉組4至少包括第一葉輪41、第二葉輪42、馬達43以及多個磁性元件44。其中，第二葉輪42相鄰設置於第一葉輪41，且第一葉輪41與馬達43連接，並受馬達43的驅動而相對一中心軸線C轉動；多個磁性元件44可為永久磁鐵，亦可為鐵、鈷、鎳等磁導體，且設置於第一葉輪41以及設置於第二葉輪42的磁性元件44的至少一者為永久磁鐵，其餘的磁性元件44則可為磁導體或永久磁鐵，用以通過磁力變化及感應而產生磁渦流。藉由第一葉輪41轉動產生的風力，以及多個磁性元件44間的磁渦流而產生的磁扭力，以帶動第二葉輪42受非接觸力而亦相對中心軸線C轉動，亦即第二葉輪42以及第一葉輪41實質上相對同一中心軸線C轉動，且其轉動方向同為順時針方向轉動或逆時針方向轉動。然而，第一葉輪41與第二葉輪42為不同步轉動；換言之，第一葉輪41與第二葉輪42雖樞設於同一軸線，然第一葉輪41以及第二葉輪42的軸承(未圖示)實質上各自獨立，得進行同軸但不同步的轉動，藉由軸承獨立設置的方式，馬達43僅需驅動具較小型扇葉的第一葉輪41，而無須直接驅動具較大型扇葉的第二葉輪42進行運轉，可選擇較小體積的馬達43而減少體積及耗電量，進而達到節約能源，以及簡化空間配置並降低成本等功效。請參閱圖3B並配合圖3A，其中圖3B為本發明較佳實施例的循環扇的第二葉輪俯視圖。如圖3A以及圖3B所示，本發明循環扇I的扇葉組4的第二葉輪42至少包括承載部420、多個第一葉片421、環形結構422以及多個第二葉片423。其中多個第一葉片421圍設於承載部420的周緣，環形結構422圍繞承載部420並連接多個第一葉片421的末端。多個第二葉片423則分別等距地連接環形結構422的外緣。如此一來，當馬達43驅動第一葉輪41運轉而產生風力時，第二葉輪42的多個第一葉片421即受此風力推動，而相對中心軸線C轉動，並同步帶動與第一葉片421連接的承載部420與環形結構422，以及連接於環形結構422的多個第二葉片423，以使整體第二葉輪42相對中心軸線C轉動。於一些實施例中，第一葉輪41至少部分地設置於第二葉輪42的環形結構422內，以增進第二葉輪42的第一葉片421受第一葉輪41運轉產生的風力推動的效率。此外，磁性元件44的設置，可通過第一葉輪41以及第二葉輪42轉動時，所造成的磁極間磁力變化及感應而產生磁渦流，進而產生磁扭力，以增強第二葉輪42相對中心軸線C轉動的驅動力。藉由第一葉輪41運轉而產生的風力，以及多個磁性元件44間的磁渦流而產生的磁扭力，以帶動第二葉輪42受複合性非接觸動力而運轉。請參閱圖3C並配合圖3A，其中圖3C為本發明另一實施例的循環扇的第二葉輪俯視圖。如圖3A以及圖3C所示，本發明循環扇I的扇葉組4的第二葉輪42至少包括承載部420、多個第一葉片421、環形結構422以及多個第二葉片423。其中承載部420、環形結構422以及第二葉片423與前述實施例相同，在此不再贅述。惟於此實施例中，多個第一葉片421設計為同一方向的斜角葉片，可使出口的氣流散布到較大的區域，以增加空氣循環的效果。此外，由於第二葉輪42會隨第一葉輪41旋轉，其出風的斜角亦隨的旋轉，故能吹到相對較大的區域及範圍，且第二葉片423由於有一定的負載，能避免轉速過快，而增加循環的效果。綜上所述，本發明提供一種循環扇及其扇葉組，藉由複合動力的驅動，得以選用較小型扇葉的葉輪搭配較小尺寸的馬達，而達到減少體積及耗電量，以及簡化空間配置並降低成本的功效。此外，更得以降低空調設備的使用頻率及時間，甚至減少空調設備的功率損耗，進而降低循環扇及空調設備整體的耗電量，以達到節約能源的目的與功效。縱使本發明已由上述的實施例詳細敘述而可由本領域普通技術人員任施匠思而為諸般修飾，然皆不脫所附權利要求所欲保護的範圍。
權利要求
1.一種循環扇，其特徵在於，至少包括: 一殼體，具有一基座； 一蓋體，與該殼體接合以建構一容置空間；以及 一扇葉組，設置於該容置空間，該扇葉組至少包括: 一第一葉輪； 一第二葉輪，鄰設於該第一葉輪: 一馬達，固設於該殼體的該基座，並與該第一葉輪連接，用以驅動該第一葉輪的運轉；以及 多個磁性元件，設置於該第一葉輪以及該第二葉輪之間； 其中，藉由該第一葉輪運轉而產生的風力，以及所述多個磁性元件間的磁渦流而產生的磁扭力，以帶動該第二葉輪受非接觸力而運轉。
2.如權利要求1所述的循環扇，其中所述多個磁性元件為永久磁鐵或磁導體。
3.如權利要求2所述的循環扇，其中所述多個磁性元件的至少一者為永久磁鐵。
4.如權利要求1所述的循環扇，其中該蓋體還包括一第一導流結構以及多個第二導流結構，用以增加入風及出風的區域。
5.如權利要求4所述的循環扇，其中該第一導流結構以及該第二導流結構為一環形結構、一片型結構、一網狀結構、一鏤空結構或一長方結構。
6.如權利要求1所述的循環扇，其中該循環扇還包括多個鎖固元件，所述多個鎖固元件穿設於該殼體以及該蓋體，用以鎖固該殼體以及該蓋體。
7.如權利要求1所述的循環扇，其中該第一葉輪以及該二葉輪相對於一中心軸線轉動，且該第一葉輪的轉動方向與該第二葉輪的轉動方向相同。
8.如權利要求7所述的循環扇，其中該第一葉輪以及該第二葉輪為同軸但不同步轉動。
9.如權利要求1所述的循環扇，其中該第二葉輪至少包括: 一承載部； 多個第一葉片，圍設於該承載部； 一環型結構，圍繞該承載部並連接所述多個第一葉片的末端；以及 多個第二葉片，連接於該環形結構的外緣。
10.如權利要求9所述的循環扇，其中該多個第二葉片分別等距地連接於該環形結構的外緣。
11.如權利要求9所述的循環扇，其中該第一葉輪至少部分地設置於該第二葉輪的該環形結構內。
12.—種扇葉組，其特徵在於，至少包括: 一第一葉輪； 一第二葉輪，鄰設於該第一葉輪: 一馬達，與該第一葉輪連接，用以驅動該第一葉輪的運轉；以及 多個磁性元件，設置於該第一葉輪以及該第二葉輪； 其中，藉由該第一葉輪運轉而產生的風力，以及所述多個磁性元件間的磁渦流而產生的磁扭力，以帶動該第二葉輪受非接觸力而運轉。
全文摘要
本發明提出一種循環扇及其扇葉組，循環扇至少包括一殼體、一蓋體以及一扇葉組。殼體具有基座，而蓋體與殼體接合以建構一容置空間。一扇葉組則設置於容置空間，扇葉組至少包括第一葉輪、第二葉輪、一馬達以及多個磁性元件。第二葉輪鄰設於第一葉輪，而馬達固設於殼體的基座，並與第一葉輪連接，用以驅動第一葉輪的運轉。磁性元件設置於第一葉輪以及第二葉輪之間。其中，藉由第一葉輪運轉而產生的風力，以及磁性元件間磁渦流而產生的磁扭力，以帶動第二葉輪受非接觸力而運轉。本發明能夠選用較小型扇葉的葉輪搭配較小尺寸的馬達，而達到減少體積及耗電量，以及簡化空間配置並降低成本的功效。
文檔編號F04D25/08GK103161742SQ20111040952
公開日2013年6月19日 申請日期2011年12月9日 優先權日2011年12月9日
發明者張楯成, 劉文彬 申請人:臺達電子工業股份有限公司