风扇的制作方法

专利名称：风扇的制作方法
技术领域：
本发明涉及一种风扇组件。在优选实施例中，本发明涉及一种家用风扇，例如台扇 (pedestal fan)，用于在房间、办公室或其它家庭环境中产生空气流。
背景技术：
传统家用风扇典型地包括安装为绕轴线旋转的一组叶片或翼片，和用于使该组叶 片旋转以产生气流的驱动装置。气流的运动和循环产生“风冷”或微风，结果，由于热量通 过对流和蒸发消散，使用者感觉到冷却的效果。这种风扇可以是各种尺寸和形状。例如，吊扇可具有至少Im的直径，且通常以从 天花板悬挂的方式安装以提东向下的气流以冷却房间。另一方面，台扇通常具有30cm的直 径，且通常自由地竖立且易于移动。立于地面的台扇一般包括支撑驱动装置的高度可调节 台架，和用于产生气流(通常从300到5001/s范围)的叶片组。这种类型的结构的缺点是由旋转风扇的旋转叶片产生的气流通常不均勻。这是由 于跨叶片表面或跨风扇的朝外表面的变化。这些变化的程度可从产品到产品而改变且甚至 从一个单独的风扇机器到另一个而改变。这些变化导致气流不均勻或“涌动”，这可被感觉 为一系列空气脉冲且其对于使用者是不舒服的。在家庭环境中，不期望装置的零件向外突出，或使用者能触摸到任意移动的零件， 例如叶片。台扇倾向于具有环绕叶片的笼罩以防止接触旋转叶片的伤害，但是这种罩着的 零件难于清洁。而且，由于驱动装置和旋转叶片安装在台架顶部上，台扇的重心通常位于台 架的顶部向上。这可导致台扇在意外撞击时容易跌落，除非该台架设置有相对较宽或较重 的底座，这对于使用者是不希望的。已知例如JP5463786和JP6-257591提供了一种用于控制台扇的操作的遥控器。 该遥控器可被用于开关风扇，以及用于控制风扇的叶片的旋转速度。台扇的底座看设置有 存放台或壳体，用于在不使用遥控器时存放遥控器。但是，这种存放台可影响台扇的外观， 且可能难于接近，这依赖于风扇的位置和台扇周围的的家具物件和其它物品的接近程度。

发明内容
在本发明的第一方面提供一种用于产生气流的风扇组件，该风扇组件包括空气入 口、空气出口、叶轮、用于旋转叶轮以产生从空气入口至空气出口流过的气流的马达，空气 出口包括用于接收气流的内部通道和用于风扇气流的嘴部，空气出口限定开口，从嘴部发 射的气流从风扇组件外部抽吸空气穿过该开口，用于控制马达的控制电路、用于把控制信 号传送给控制电路的遥控器，和用于把遥控器附着到空气出口的磁性装置。通过把遥控器附着到空气出口，遥控器的可接近性与已知的台扇相比得到改善， 在已知的台扇中遥控器存放在风扇的底座上。而且，通过使用磁性装置来把遥控器附着到 空气出口，避免了对于用于保持遥控器的壳体或存放台的需要，使得空气出口具有均勻的 外观。
磁性装置优选地被设置为使得把遥控器从空气出口去除所需的力小于2N，更优选 地小于1N。例如，该力可为0.25至1N。这可最小化风扇组件在遥控器被从空气出口分离 时被移动的可能性。为了进一步改善对于遥控器的接近，磁性装置优选地被设置为把遥控 器附着到空气出口的上部。该风扇组件优选是一种无叶片风扇组件。通过使用无叶片风扇组件，气流可不通 过使用带叶片风扇产生。与带叶片风扇组件相比，无叶片风扇组件导致运动零件和复杂性 的减少。而且，不使用带叶片风扇来从风扇组件发射气流，相对均勻的气流可被形成且引导 到房间内或朝向使用者。气流可有效地从空气出口流出，由于湍流损失的能量和速度极小。术语“无叶片”被用于描述一种风扇组件，其中气流被从不使用移动零件的风扇组 件发射或射出。因此，无叶片风扇组件可被认为具有没有移动叶片的输出区域，或发射区 域，气流从该区域被朝向使用者引导或进入房间。无叶片风扇组件的输出区域可被供应有 多种不同源(例如泵、发生器、马达或其它流体传送设备)中的一个产生的主气流，且其可 包括旋转装置，例如马达转子和/或带叶片叶轮以产生气流。产生的主气流可从房间的空 间或风扇组件外的其它环境穿过风扇组件到空气出口，然后通过空气出口的嘴部返回到房 间空间内。因此，风扇组件描述为无叶片，不延伸到描述电源或对于次级风扇功能所需的部 件例如马达。次级风扇功能的例子可包括照明、风扇组件的调节和摆动。风扇组件的空气出口的形状不受包括带叶片风扇的空间需求的限制。优选地，空 气出口环绕开口。空气出口可以是环形空气出口，其优选地具有从200到600mm范围的高 度，更优选地从250到500mm范围，且遥控器优选地能附着到环形空气出口的凸起外表面。当空气出口包括凸起外表面时，遥控器优选地包括凹入外表面，当遥控器通过磁 性装置被附着到空气出口时该凹入外表面朝向空气出口的凸起外表面。这可改善遥控器在 位于空气出口上时的稳定性。为了进一步改善遥控器的稳定性，遥控器的凹入外表面的曲 率半径优选地不大于空气出口的凸起外表面的曲率半径。通过遥控器别成形为使得其具有 与凹入外表面相对定位的凸起外表面，风扇组件的外观在遥控器附着到空气出口时可被改 善。遥控器的该凸起外表面还可具有基本与空气出口的凸起外表面的曲率半径基本上相等 的曲率半径。遥控器的用户界面优选地位于遥控器的凹入外表面上，以使得用户界面在遥控器 被附着到空气出口时被隐藏。这可在遥控器被附着到风扇组件时防止由于意外接触用户界 面而意外操作风扇组件。用户界面可包括多个用户可操作按钮和/或触摸屏，按钮被按压 以控制风扇组件的操作，例如启动马达和叶轮的旋转速度。用于把遥控器附着到空气出口的磁性装置可包括位于遥控器的凹入外表面下的 至少一个磁体。在优选实施例中，遥控器包括定位在遥控器的相对侧附近的一对磁体。优选地，空气出口的嘴部绕开口延伸，且优选地为环形。空气出口优选地包括内部 壳体部段和外部壳体部段，其限定空气出口的嘴部。每个段优选地由相应环形构件形成，但 是每个段可由连接在一起或以其它方式装配以形成该段的多个构件提供。外部壳体段的至少一部分可由磁性材料形成，位于遥控器内的磁体可被吸附到该 磁性材料。例如，外部壳体段的上部可由例如钢形成，而外部壳体段的其余部分可由便宜的 非磁性材料例如铝或塑料材料形成。
替代地，磁性装置可包括位于空气出口中的至少一个磁体用于吸附位于遥控器中 的一个或多个磁体。例如，空气出口可包括绕空气出口成角度地间隔的至少两个磁体。这 些磁体之间的间隔优选地基本上与位于遥控器内的磁体之间的间隔相等。位于空气出口中的一个或多个磁体可被至少部分地定位在空气出口的内部通道 中。外部壳体段可设置有至少一个布置在其内表面上的磁体壳以保持至少一个磁体。例如， 该或每个磁体壳可包括从外部壳体段的内表面向内延伸的一对弹性壁，该壁的最内端被成 形为保持已被插入壁之间的磁体。磁体壳可沿外部壳体段的内表面圆周地延伸，且可被设 置为接收多个成角度间隔的磁体。替换地，多个磁体壳可绕外部壳体段的内表面成角度地 间隔，每个磁体壳被设置为保持相应磁体。外部壳体段优选地被成形为部分地重叠内部壳体段。这可使得嘴部的出口被限定 在空气出口的内部壳体段的外表面和外部壳体段的内表面之间。该出口优选地为槽口的形 式，优选地具有0. 5至5mm的宽度。空气出口包括多个间隔件，用于使得喷嘴的内部壳体部 段和外部壳体部段的重叠部分分隔开。这可有助于保持绕开口基本上均勻的出口宽度。间 隔件优选地沿出口均勻地间隔。内部通道优选地是连续的，更优选地是环形的，且优选地形状被设置为把气流划 分为两个气流，其绕开口沿相反方向流动。内部通道优选地还由空气出口的内部壳体部段 和外部壳体部段限定。风扇组件优选地包括用于摆动空气出口的装置，以使得空气流在弧形范围扫掠， 优选地从60到120°范围内。例如，风扇组件可包括基部，该基部包括用于相对于基部的下 部部分摆动基部的上部部分的装置，空气出口被连接到该上部部分。控制电路可被布置为 响应从遥控器接收的信号而启动用于摆动空气出口的装置。基部优选地容置马达、叶轮和控制电路。叶轮优选地为混合流动叶轮。马达优选 地是DC无刷马达以避免摩擦损耗和来自使用在传统有电刷马达中的电刷的碳碎屑。减少 碳碎屑和排放在清洁或污染敏感环境例如医院或具有过敏症的人周围是有利的。虽然通常 使用在台扇中的感应马达也不具有电刷，DC无刷马达可提供比感应马达更宽范围的操作速度。空气出口优选地包括位于嘴部附近的表面，该嘴部被设置为引导从其发射的气流 流过该表面上方。该表面优选为柯恩达表面。优选地，空气出口的内部壳体段的外表面形 状设置为限定柯恩达表面。柯恩达表面优选地绕开口延伸。柯恩达表面是一种已知类型的 表面，离开靠近该表面的出口孔的气流在该表面上方展现柯恩达效应。流体倾向于靠近该 表面在其上流动，几乎“粘到”或“抱着”该表面。柯恩达效应是已被证明的、文献记载的夹 带方法，其中的主气流被在柯恩达表面上引导。柯恩达表面的特征，和在柯恩达表面上流动 的流体的效应的说明，可在文章例如Reba，Scientific American, Volume214, June 1963 pages 84to 92中发现。通过使用柯恩达表面，来自风扇组件外部的增加量的空气被从嘴部 发射的空气抽吸通过开口。在优选实施例中，风扇组件产生的气流进入空气出口。在下面的说明中，该气流被 称为主气流。主气流被从空气出口的嘴部发射且优选地在柯恩达表面上经过。主气流夹带 环绕空气出口的嘴部的空气，其作为空气放大器用于向使用者供应主气流和夹带的空气。 夹带的空气被成为二次气流。二次气流被从环绕空气出口的嘴部的外部环境或区域或空间以及通过移置从风扇周围的其它区域抽吸，且主要穿过由空气出口限定的开口。被引导流 过柯恩达表面上方的主气流与夹带的二次气流合并，等于从空气出口限定的开口发射或向 前投射的总气流。优选地，环绕空气出口的嘴部空气的夹带使得主气流被放大至少五倍，更 优选地被放大至少十倍，且保持平滑的总输出。优选地，空气出口包括位于柯恩达表面下游的扩散表面。空气出口的内部壳体部 段的外部表面优选地成形为限定该扩散表面。风扇组件可以为塔扇的形式。替换地，风扇组件可以是台扇的形式，且由此基部可 形成连接到空气出口的可调节台架的部分。台架可包括用于把气流传送到空气出口的管。 因此，台架可用于支撑空气出口并用于传送产生的气流到空气出口，其中风扇组件产生的 气流被发射穿过该空气出口。马达和叶轮定位在台架的底部附近，与现有技术台扇相比降 低可风扇组件的重心，在现有技术中带叶片风扇和用于驱动带叶片风扇的装置被连接到台 架的顶部由此导致风扇组件在被碰撞时容易倾倒。遥控器可通过除了磁体以外的其它方式附着到空气出口，例如通过用于把遥控器 固定到空气出口的机械装置。在第二方面，本发明提供一种用于产生气流的风扇组件，该风 扇组件包括空气入口、空气出口、叶轮、用于旋转叶轮以产生从空气入口至空气出口穿过的 气流的马达，空气出口包括用于接收气流的内部通道和用于发射气流的嘴部，空气出口限 定开口，从嘴部发射的气流从风扇组件外部抽吸空气穿过该开口，用于控制马达的控制电 路、用于把控制信号传送给控制电路的遥控器，和用于把遥控器附着到空气出口的系统，且 其中遥控器包括凹入外表面，空气出口包括凸起外表面，该凸起外表面在遥控器被附着到 空气出口时面对遥控器的凹入外表面。上述关于本发明的第一方面的特征同等适用于本发明的第二方面，且反之亦然。


仅通过例子，参考所附附图，现在将描述本发明的实施例，在附图中图1是风扇组件的透视图，其中风扇组件的伸缩管处于完全伸出的配置中；图2是图1的风扇组件的另一透视图，其中风扇组件的伸缩管处于缩回位置中；图3是图1的风扇组件的台架的基部的截面图；图4是图1的风扇组件的伸缩管的分解视图；图5是图4的管处于完全伸出的配置中的侧视图；图6是沿图5中的线A-A截取的管的截面图；图7是沿图5中的线B-B截取的管的截面图；图8是图4的管处于完全伸出的配置中的透视图，其中下部管状构件的部分被切 除；图9是图8的局部放大视图，其中管的各个部分被去除；图10是图4的管处于缩回配置中时的侧视图；图11是沿图10中的线C-C截取的管的截面图；图12是图1的风扇组件的喷嘴的分解视图；图13是图12的喷嘴的前视图；图14是沿图13中的线P-P截取的喷嘴的截面图；和
图15是图14中所指的区域R的放大视图。图16是图12的喷嘴的侧视图；图17是沿图16中的线A-A截取的喷嘴横截面视图；图18是图17中的区域Z的放大视图；图19是用于控制图1的风扇组件的遥控器的透视图；图20是图19的遥控器的端部视图；和图21是外部壳体段被移除的图19的遥控器的透视图。
具体实施例方式图1和2示出了风扇组件10的实施例的透视图。在该实施例中，风扇组件10是 无叶片风扇组件，且为家用台扇的形式，其包括高度可调节台架12和空气出口，该空气出 口为安装在台架12上用于发出来自风扇组件10的空气的喷嘴14的形式。台架12包括基 部16和伸缩管18，该伸缩管从基部16向上延伸以传送来自基部16的主气流到喷嘴14。台架12的基部16包括安装在基本上圆柱形的下部壳体部分22上的基本上圆柱 形的马达壳体部分20。马达壳体部分20和下部壳体部分22优选地具有基本上相同的外直 径，以使得马达壳体部分20的外部表面基本上与下部壳体部分22的外部表面齐平。下部 壳体部分22可选地安装在盘状底板M上，且包括多个用户可操作按钮沈和用户可操作转 盘观用于控制风扇组件10的运转。基部16还包括多个空气入口 30，在该实施例中这些空 气入口为形成在马达壳体部分20上的孔的形式且主气流通过该孔被从外部环境吸入基部 16。在该实施例中，台架12的基部16具有从200到300mm范围的高度，且马达壳体部分20 具有从100到200mm范围的直径。底板M优选地具有从200到300mm范围的直径。台架12的伸缩管18可在完全伸出的配置(如图1所示)和缩回的配置(如图2 所示)之间移动。管18包括安装在风扇组件10的基部12上的基本上呈圆柱形的底座32、 连接到底座32并从其向上延伸的外部管状构件34、和部分位于外部管状构件34内的内部 管状构件36。连接器37把喷嘴14连接到管18的内部管状构件36的敞开上端。内部管 状构件36可在外部管状构件34内相对于其在完全伸出的位置(如图1所示)和缩回的位 置(如图2所示)之间滑动。当内部管状构件36处于完全伸出位置中时，风扇组件10优 选地具有从1200到1600mm范围的高度，而当内部管状构件36处于缩回位置中时，风扇组 件10优选地具有从900到1300mm范围的高度。为了调节风扇组件10的高度，使用者可抓 住内部管状构件36的暴露部分，根据需要沿向上或向下方向滑动内部管状构件36，以使得 喷嘴14处于希望的竖直位置。当内部管状构件36处于其缩回位置中时，使用者可抓住连 接件37以向上拉内部管状构件36。喷嘴14具有环形形状，绕中心轴线X延伸以限定开口 38。喷嘴14包括嘴部40， 该嘴部定位在喷嘴14的后部用于发出来自风扇组件10且穿过开口 38的气流。嘴部40绕 开口 38延伸，且优选地为环形。喷嘴14的内周包括位于嘴部40附近的柯恩达表面42 (嘴 部40引导从风扇组件10发出的空气掠过该表面)、位于柯恩达表面42下游的扩散表面44 和位于扩散表面44下游的引导表面46。扩散表面44被设置为倾斜远离开口 38的中心轴 线X，由此有助于从风扇组件10发出的空气流动。扩散表面44和开口 38的中心轴线X之 间所对的角度是从5到25°的范围内，且在该例中为约7°。引导表面46被设置为相对于扩散表面44成角度，以进一步帮助来自风扇组件10的冷却气流的有效传送。引导表面46 优选地被设置为基本上平行于开口 38的中心轴线X，以对于从嘴部40发出的气流呈现基本 上平坦且基本上光滑的表面。视觉上引人注意的锥形表面48位于引导表面46的下游，结 束于基本上垂直于开口 38的中心轴线X的末端表面50处。锥形表面48和开口 38的中心 轴线X之间所对的角度优选地为约45°。在该实施例中，喷嘴14具有从400到600mm范围 的高度。图3示出了穿过台架12的基部16的截面视图。基部16的下部壳体部分22容置 控制电路，通常用52表示，用于响应图1和2中所示的用户可操作按钮沈的下压和/或用 户可操作转盘观的操纵，控制风扇组件10的运转，下部壳体部分22可选地包括传感器M， 用于接收来自遥控器250的控制信号(如下详述)，和用于把控制信号传送到控制电路52。 这些控制信号优选地为红外信号。传感器M位于窗口 55后面，控制信号通过该窗口进入 基部16的下部壳体部分22。发光二极管(未示出)可被设置用于指示风扇组件10是否处 于待机模式。下部壳体部分22还容置一机构，通常用56表示，用于把基部16的马达壳体部分 20相对于基部16的下部壳体部分22摆动。摆动机构56的操作受到控制电路52的控制， 该控制是响应一个用户操作按钮沈的按压或来自遥控器250的适当控制信号的接收而执 行的。摆动机构56包括旋转轴56a，该轴从下部壳体部分22延伸到马达壳体部分20中。 轴56a通过轴承被支撑在连接到下部壳体部分22的套筒56b中，以允许轴56a相对于套筒 56b旋转。轴56a的一个端部被连接到环形连接板56c的中心部分，而连接板56c的外部 部分连接到马达壳体部分20的底座。这允许马达壳体部分20相对于下部壳体部分22旋 转。摆动机构56还包括定位在下部壳体部分22中的马达(未示出)，其操作曲柄臂(通 常以56d指示)，该曲柄臂使马达壳体部分20的底座相对于下部壳体部分22的上部部分 摆动。用于将一个零件相对于另一个摆动的曲柄臂结构通常是已知的，且由此在这里将不 予描述。马达壳体部分20相对于下部壳体部分22的每个摆动循环的范围优选地在60° 和120°之间，且在该实施例中为约90°。在该实施例中，摆动机构56被设置为每分钟执 行约3到5个摆动循环。主电源电缆58穿过形成在下部壳体部分22中的孔延伸，以为风 扇组件10供电。马达壳体部分20包括圆柱形栅格60，孔62的阵列形成在栅格中以提供台架12的 基部16的空气入口 30。马达壳体部分20容置用于抽吸主气流穿过孔62并进入基部16的 叶轮64。优选地，叶轮64是混合流动式叶轮的形式。叶轮64连接到从马达68向外延伸 的旋转轴66。在该实施例中，马达68是DC无刷马达，其速度通过控制电路52响应用户对 转盘28的操纵和/或接收到的来自遥控器250的信号而改变。马达68的最大速度优选地 从5000到IOOOOrpm范围。马达68容置在马达座内，该马达座包括连接到下部部分72的 上部部分70。马达座的上部部分70包括具有螺旋叶片的静止盘形式的扩散器74。马达座 定位在大致截头锥形叶轮壳体76内且安装在其上，该叶轮壳体76连接到马达壳体部分20。 叶轮64和叶轮壳体76的形状设置为使得叶轮64紧接近但是不接触叶轮壳体76的内部表 面。基本为环形的入口构件78连接到叶轮壳体76的底部，用于引导主气流进入叶轮壳体 76。优选地，台架12的基部16还包括静音泡沫，用于降低从基部16发出的噪音。在该实施例中，基部16的马达壳体部分20包括位于栅格60下的第一大致圆柱形泡沫构件80， 和位于叶轮壳体76和入口构件78之间的第二基本环形泡沫构件82，以及位于马达座内的 第三基本环形泡沫构件84。现在将参考图4至11详细描述台架12的伸缩管18。管18的底座32包括基本 呈圆柱形的侧壁102和环形上部表面104，该表面基本上正交于侧壁102且优选与其为整 体。侧壁102优选地具有基本上与基部16的马达壳体部分20相同的外直径，且形状被设 置为使得当管18连接到基部16时，侧壁102的外部表面基本上与基部16的马达壳体部分 20的外部表面齐平。底座32还包括从上部表面104向上延伸的相对较短的空气管106，用 于把主气流传送到管18的外部管状构件34中。空气管106优选地基本上与侧壁102共轴 线，且具有外部直径，该外部直径稍微小于管18的外部管状构件34的内部直径，以使得空 气管106能完全被插入管18的外部管状构件34。多个轴向延伸肋108可被定位在空气管 106的外部表面上，用于形成与管18的外部管状构件34的干涉配合且由此把外部管状构件 34固定到底座32。环形密封构件110定位在空气管106的上部端部上，以在外部管状构件 34和空气管106之间形成气密式密封。管18包括带穹状空气引导构件114，用于把从扩散器74发出的主气流弓|导进入空 气管106。空气引导构件114具有用于接收来自基部16的主气流的敞开的下部端部116， 和把主气流传送到空气管106内的敞开上部端部118。空气引导构件114容置在管18的 底座32内。空气引导构件114通过位于底座32和空气引导构件114上的配合卡扣连接件 120连接到底座32。第二环形密封构件121定位于敞开的上部端部118周围，以在底座32 和空气引导构件114之间形成气密式密封。如图3所示，空气引导构件114例如通过位于 空气引导构件114和基部16的马达壳体部分20上的配合卡扣连接件123或螺纹连接件连 接到基部16的马达壳体部分20的敞开上部端部。因此，空气引导构件114用于把管18连 接到台架12的基部16。多个空气引导翼片122定位在空气引导构件114的内部表面上，用于引导从扩散 器74发出的螺旋气流进入空气管106。在该例子中，空气引导构件114包括七个空气引导 翼片122，其绕空气引导构件114的内部表面均勻地间隔。空气引导翼片122在空气引导 构件114的敞开上部端部118的中心会聚，且由此在空气引导构件114内限定多个空气通 道124，每个空气通道都用于引导主气流的相应部分进入空气管106。具体参考图4，七个 径向空气引导翼片1 都位于空气管106内。每个径向空气引导翼片1 基本上沿空气管 126的整个长度延伸，且在空气引导构件114被连接到底座32时邻接相应一个空气引导翼 片122。径向空气引导翼片126由此在空气管106内限定多个轴向延伸空气通道128，每个 通道都接收来自空气引导构件114内的相应一个空气通道124的相应一部分主气流，且其 传送该部分主气流轴向地穿过空气管106且进入管18的外部管状构件34中。因此，底座 32和管18的空气引导构件114用于将从扩散器74发出的螺旋气流转化为轴向气流，该轴 向气流穿过外部管状构件34和内部管状构件36进入喷嘴14。第三环形密封构件1 可被 提供，用于在空气引导构件114和管18的底座32之间形成气密封。圆柱形上部套筒130例如利用粘接剂或通过干涉配合而被连接到外部管状构件 34的上部部分的内部表面，以使得上部套筒130的上部端部132与外部管状构件34的上部 端部134齐平。上部套筒130具有内直径，该内直径稍微大于内部管状构件36的外直径，以允许内部管状构件36穿过上部套筒130。第三环形密封构件136定位在上部套筒130上， 以与内部管状构件36形成气密密封。第三环形密封构件136包括环形唇缘138，其接合外 部管状构件34的上部端部132以在上部套筒130和外部管状构件34之间形成气密封。圆柱形下部套筒140例如利用粘接剂或通过干涉配合而被连接到内部管状构件 36的下部部分的外部表面，以使得内部管状构件36的下部端部142被定位在下部套筒140 的上部端部144和下部端部146之间。下部套筒140的上部端部144具有基本上与上部套 筒130的下部端部148相同的外直径。因此，在内部管状构件36的完全伸出位置中，下部 套管140的上部端部144抵靠上部套筒130的下部端部148，由此防止内部管状构件36被 完全从外部管状构件34抽出。在内部管状构件36的缩回位置中，下部套筒140的下部端 部146抵靠空气管106的上部端部。主弹簧(main spring) 150绕轴152卷绕，该轴被旋转地支撑在管18的下部套筒 140的向内延伸的臂巧4之间，如图7所示。参考图8，主弹簧150包括钢条，其具有固定地 位于上部套筒130的外部表面和外部管状构件34的内部表面之间的自由端156。因此，当 内部管状构件36从完全伸出位置(如图5和6所示)下降到缩回位置(如图10和11所 示)时，主弹簧150从轴152退卷绕。储存在主弹簧150内的弹性能量作为平衡重量用来 保持内部管状构件36相对于外部管状构件34的用户选择的位置。通过弹簧加载的弓形带158，提供了对于内部管状构件36相对于外部管状构件34 的附加运动阻力，该弓形带优选地由塑性材料形成，且位于绕下部套筒140圆周地延伸的 环形沟槽160内。参考图7和9，带158不完全绕下部套筒140延伸，且由此包括两个相对 端部161。带158的每个端部161都包括径向内部部分161a，该部分被接收在形成在下部 套筒140中的孔162中。压缩弹簧164被定位在带158的端部161的径向内部部分161a 之间，以把带158的外部表面压靠在外部管状构件34的内部表面上，由此增加抵抗内部管 状构件36相对于外部管状构件34运动的摩擦力。带158还包括沟槽部分166，在该实施例中该部分被定位为与压缩弹簧164相对， 其限定带158的外部表面上的轴向延伸沟槽167。带158的沟槽167定位在凸起肋168上 方，其沿外部管状构件34的内部表面的长度轴向地延伸。沟槽167具有基本上与凸起肋168 相同的角宽度和径向深度，以抑制内部管状构件36和外部管状构件34之间的相对旋转。现在参考图12至18描述风扇组件10的喷嘴14。喷嘴14包括环形外部壳体部段 200，该壳体部段连接到环形内部壳体部段202且绕该内部壳体部段延伸。这些部段的每个 都可由多个连接部分形成，但是在该实施例中，外部壳体部段200和内部壳体部段202的每 个分别由单一模制件形成。内部壳体部段202限定喷嘴14的中心开口 38，且具有外部周边 表面203，该外部周边表面形状设置为限定柯恩达表面42、扩散表面44、引导表面46和锥形 表面48。特别参考图13至15，外部壳体部段200和内部壳体部段202 —起限定喷嘴14的 环形内部通道204。因此，内部通道204绕开口 38延伸。内部通道204通过外部壳体部段 200的内部周边表面206和内部壳体部段202的内部周边表面208界定。外部壳体部段200 的底座包括孔210。连接器37 (其连接喷嘴14到管18的内部管状构件36的敞开上端170) 包括上板37a，其固定地定位在孔210内，且其包括圆孔，主气流通过该圆孔从伸缩管18进 入内部通道204。连接器37还包括空气管道37b，该空气管道至少部分地被插入穿过内部环形构件36的敞开上端170，且其被连接到连接器的上板37a。该空气管道37b具有基本 上与形成在连接器37的上板37a中的圆孔相同的内直径。柔性软管37c被定位在空气管 道37b和上板37a之间以在其之间形成气密密封。喷嘴14的嘴部40定位在喷嘴14的后部。嘴部40由外部壳体部段200的内部周 边表面206和内部壳体部段202的外部周边表面203的相应的重叠的或面对的部分212、 214限定。在该例中，嘴部40是大致环形，如图15所示，当沿直径地穿过喷嘴14的线截取 时具有基本上U形截面。在该例中，外部壳体部段200的内部周边表面206和内部壳体部 段202的外部周边表面203的重叠部分212、214的形状被设置为使得嘴部40朝向出口 216 逐渐变细，该出口设置用于引导主气流掠过柯恩达表面42。出口 216是环形槽口的形式，优 选地具有从0. 5到5mm范围内的相对恒定的宽度。在该例中，出口 216具有从0. 5到1. 5mm 范围的宽度。间隔件218可围绕嘴部40间隔开，以使得外部壳体部段200的内部周边表面 206和内部壳体部段202的外部周边表面203的重叠部分212、214间隔开，以保持出口 216 的宽度在期望的水平。这些间隔件可与外部壳体部段200的内部周边表面206或与内部壳 体部段202的外部周边表面203为整体。现在参考图12和16至18，喷嘴14还包括用于把遥控器250附着到喷嘴14的一 对磁体220。每个磁体220基本上为圆柱形，且被保持在设置在外部壳体段200的内部周边 表面206上的相应磁体壳222中。磁体壳222绕外部壳体段200的内部周边表面206圆周 地间隔。如图18最清晰所示，磁体壳222从喷嘴14的垂直对称平面S相等地间隔开。每 个磁体壳222包括一对弯曲弹性壁224，该弹性壁从外部壳体段200的内部周边表面206向 内突出。壁2M被成形为使得磁体壳222的内直径稍微大于磁体220的外直径。壁224的 远离外部壳体段200的内部周边表面206的末端2 相对于壁2M径向向内突出，当磁体 220通过由壁224的末端226限定的孔2 而被推入磁体壳222中时，壁224向外偏斜以 允许磁体220进入磁体壳222，且当磁体220被完全位于磁体壳222中时，壁2M松弛以使 得磁体220被壁224的末端2 保持在磁体壳222中。当磁体220被定位在磁体壳222中 时，磁体220至少部分地位于喷嘴14的内部通道204中。图13和16示出了被附着到喷嘴14时的遥控器250，而图19至21更详细地示出 了遥控器250。遥控器250包括外壳252，其具有前表面254、后表面256和两个弯曲侧壁 258，每个弯曲侧壁都在前表面2M和后表面256之间延伸。前表面2M是凹入的，后表面 256是凸起的。前表面邪4的曲率半径基本上与后表面256的曲率半径相等，且优选地小于 或等于外部壳体段200的外部周边表面228的曲率半径。遥控器250包括用于使得用户能控制风扇组件10的运行的用户界面。在该例中， 用户界面包括多个按钮，其可被用户按压，且其每个都可通过形成在壳体252的前表面2M 中的相应窗口接近。遥控器250包括控制单元，在图18和21中由260指示，用于响应用户 界面的一个按钮的按压而产生和传送红外控制信号。控制单元260基本上是传统的且由此 不详细描述。红外信号被从位于遥控器250的一端的窗口 262发射。控制单元沈0由位于 电池舱沈6内的电池264供电，电池通过保持机构268可释放地被保持在外壳252中。用户界面的第一按钮270是风扇组件10的开/关按钮，且响应该按钮的按压，控 制单元260发送信号，该信号指令风扇单元10的控制单元52根据马达的当前状态启动或 关闭马达68。用户界面的第二按钮272使得用户能控制马达68的旋转速度，且由此控制风扇组件10产生的气流。响应第二按钮272的第一侧27 的按压，控制单元260发送信号， 该信号指令风扇组件10的控制单元52降低马达68的速度，而响应第二按钮272的第二侧 272b的按压，控制单元260发送信号，该信号指令风扇组件10的控制单元52增加马达68 的速度。用户界面的第三按钮274是摆动机构56的开/关按钮，且响应该按钮的按压，控 制单元260发送信号，该信号指令风扇组件10的控制单元52根据摆动机构的当前状态启 动或关闭摆动机构56。如果马达68在第三按钮274被按压时是关闭的，控制单元52可被 设置为同时启动摆动机构56和马达68。遥控器250的外壳252优选地由塑料形成，且由此遥控器250包括至少一个磁体， 其被吸附到喷嘴14的磁体220，以使得遥控器250可被附着到喷嘴14。在该例中，遥控器 250包括一对磁体276，其每个都位于遥控器250的相应侧附近的磁体壳278中。参考图16 至18，遥控器250的磁体276之间的间隔基本上等于喷嘴14的磁体220之间的间隔。磁体 276被定位为使得当遥控器250位于喷嘴14的上表面上时，遥控器250被保持在使得遥控 器250不突出超过喷嘴14的前或后边缘的那样的位置。这降低了遥控器250被意外从喷 嘴14掉落的可能性。磁体276的极性被选择为使得当遥控器250被附着到喷嘴14时，遥 控器250的凹入前表面2M面对喷嘴14的外部段200的外部周边表面228。这可阻止当遥 控器250被附着到喷嘴14时用户界面的按钮的意外操作。磁体220、276之间的磁力优选地小于2N，且更优选地是0. 25至1N，以便当遥控器 被随后从空气出口分离时风扇组件被移动的可能性最小。多个间隔的磁体设置在喷嘴14和遥控器250 二者中还具有的作用是，为遥控器 250提供在喷嘴14上的多个成角度间隔的“存放位置”。在该例中，其中喷嘴14和遥控器 250每个都包括两个磁体，该配置可为遥控器250在喷嘴14上提供三个成角度间隔的存放 位置。遥控器250具有第一存放位置，如图13和16至18所示，其中遥控器250的磁体276 的每个都位于喷嘴14的磁体220的相应一个之上。遥控器250还具有第二存放位置和第 三存放位置，每个都定位到第一存放位置的相应侧，其中遥控器250的仅一个磁体276被定 位在喷嘴14的相应一个磁体220之上。多个存放位置的设置可降低用于把遥控器250定 位以附着到喷嘴14所需的精度，且由此使得用户更方便。为了操作风扇组件10，使用者按压台架12的基部16上的按钮沈中的适当的一 个，或遥控器250上的按钮沈0，响应该按压，控制电路52启动马达68以旋转叶轮64。叶 轮64的旋转导致主气流通过栅格60的孔62被抽入台架12的基部16。依赖于马达68的 速度，主气流流速可在20和40升每秒之间。主气流相继穿过叶轮壳体76和扩散器74。扩 散器74的叶片的螺旋形状导致主气流被从扩散器74以螺旋气流的形式排出。主气流进入 空气引导构件114，其中弯曲的空气引导翼片122将主气流分为多个部分，且引导主气流的 每个部分进入伸缩管18的底座32的空气管106内的相应一个轴向延伸空气通道128。主 气流的这些部分在从空气管106被发出时转化为轴向气流。主气流向上穿过管18的外部 管状构件34和内部管状构件36，且穿过连接器37进入喷嘴14的内部通道86。在喷嘴14内，主气流被分成两股气流，其沿相反方向绕喷嘴14的中心开口 38通 过。当气流穿过内部通道204时，空气进入喷嘴14的嘴部40。进入嘴部40的气流优选地 绕喷嘴14的开口 38基本上是均勻的。在嘴部40内，气流的流动方向基本上被反向。气流 受到嘴部40的锥形部分的约束且通过出口 216发出。
从嘴部40发出的主气流被引导掠过喷嘴14的柯恩达表面42，通过来自外部环境 (具体地来自嘴部40的出口 216周围区域和来自喷嘴14的后部附近)的空气的夹带导致 产生二次气流。该二次气流穿过喷嘴14的中心开口 38，在那里与主气流汇合以产生总气 流，或空气流，从喷嘴14向前射出。主气流沿喷嘴14的嘴部40均勻分布确保气流在扩散表面44上均勻地经过。通 过将气流移动穿过受控膨胀区域，扩散表面44导致气流的平均速度降低。扩散表面44的 相对于开口 38的中心轴线X相对较小的角度允许气流的膨胀逐渐地发生。否则，急剧或快 速发散将导致气流变得混乱，在膨胀区域中产生旋涡。这种旋涡可导致气流中湍流和相关 联噪音的增加，这是不期望的，特别是在例如风扇的家用电器中。向前射出越过扩散表面44 的气流可倾向于连续地发散。基本上平行于开口 38的中心轴线X延伸的引导表面46的存 在进一步会聚该气流。结果，从喷嘴14出来的气流可有效地行进，因此可在离风扇组件10 几米距离处快速体验到气流。
权利要求
1.一种用于产生气流的风扇组件，该风扇组件包括空气入口 ；空气出口 ；叶轮；用于 旋转叶轮以产生从空气入口至空气出口流过的气流的马达；用于控制马达的控制电路；用 于把控制信号传送给控制电路的遥控器；和用于把遥控器附着到空气出口的磁性装置，空 气出口包括用于接收气流的内部通道和用于发出气流的嘴部，空气出口限定开口，从嘴部 发出的气流抽吸来自风扇组件外部的空气穿过该开口。
2.如权利要求1所述的风扇组件，其中，磁性装置被设置为把遥控器吸附到空气出口 的上部。
3.如权利要求1或2所述的风扇组件，其中，磁性装置包括位于空气出口中的至少一个 磁体。
4.如权利要求3所述的风扇组件，其中，所述至少一个磁体包括绕空气出口成角度地 间隔的至少两个磁体。
5.如权利要求3所述的风扇组件，其中，所述至少一个磁体至少部分地位于空气出口 的内部通道中。
6.如权利要求3所述的风扇组件，其中，空气出口包括环形内部壳体段和环形外部壳 体段，它们一起限定内部通道和嘴部，且其中，所述至少一个磁体被定位在布置于外部壳体 段的内表面上的壳体中。
7.如权利要求6所述的风扇组件，其中，该壳体包括从外部壳体段的内表面向内延伸 的一对弹性壁，以在其之间保持至少一个磁体。
8.如权利要求6所述的风扇组件，其中，外部壳体段包括绕外部壳体段的内表面成角 度地间隔的多个所述壳体，每个壳体被设置用于保持相应磁体。
9.如权利要求1或2所述的风扇组件，其中，空气出口包括环形内部壳体段和环形外部 壳体段，它们一起限定内部通道和嘴部，且其中，外部壳体段的至少部分由磁性材料形成。
10.如权利要求9所述的风扇组件，其中，嘴部包括位于内部壳体段的外表面和外部壳 体段的内表面之间的出口。
11.如权利要求10所述的风扇组件，其中，出口是槽口的形式。
12.如权利要求10所述的风扇组件，其中，出口具有0.5至5mm的宽度。
13.如权利要求1或2所述的风扇组件，其中，遥控器包括凹入外表面，空气出口包括 凸起外表面，该凸起外表面在遥控器被磁性装置附着到空气出口时面对遥控器的凹入外表
14.如权利要求13所述的风扇组件，其中，遥控器的凹入外表面具有基本上与空气出 口的凸起外表面的曲率半径相等的曲率半径。
15.如权利要求13所述的风扇组件，其中，遥控器的凹入外表面包括用户界面。
16.如权利要求15所述的风扇组件，其中，磁性装置包括位于遥控器的凹入外表面之 下的至少一个磁体。
17.如权利要求13所述的风扇组件，其中，遥控器包括与凹入外表面相对的凸起外表
18.如权利要求17所述的风扇组件，其中，遥控器的凸起外表面具有基本上与遥控器 的凹入外表面的曲率半径相等的曲率半径。
19.如权利要求1或2所述的风扇组件，其中，磁性装置被设置为使得从空气出口去除遥控器所需的力小于2N，优选地小于1N。
20.如权利要求1或2所述的风扇组件，包括容纳叶轮和马达的基部。
21.如权利要求20所述的风扇组件，其中，所述空气入口位于基部的侧壁中。
22.如权利要求1或2所述的风扇组件，其中，内部通道被成形为把气流分为两股气流 且沿开口的相应侧引导每股气流。
23.如权利要求1或2所述的风扇组件，其中，马达是DC无刷马达。
全文摘要
一种用于产生气流的风扇组件，该风扇组件包括空气入口；空气出口；叶轮；用于旋转叶轮以产生从空气入口至空气出口流过的气流的马达；空气出口包括用于接收气流的内部通道和用于风扇气流的嘴部，空气出口限定开口，从嘴部发射的气流抽吸来自风扇组件外部的空气穿过该开口；用于控制马达的控制电路；用于把控制信号传送给控制电路的遥控器；和用于把遥控器附着到空气出口的至少一个磁体。
文档编号F04D27/00GK102052335SQ201010543610
公开日2011年5月11日 申请日期2010年11月8日 优先权日2009年11月6日
发明者伊恩·J·布拉夫, 彼得·D·甘马克, 莫恩·S·泰尤, 詹姆斯·戴森, 诺尔哈泽琳达·默德萨勒, 阿伦·G·史密思 申请人:戴森技术有限公司