CN103912479A - 无叶风扇 - Google Patents

Abstract

一种无叶风扇，它包括具有空气进口和空气出口的外壳、位于外壳内的叶轮壳体、位于叶轮壳体内的叶轮、与叶轮壳体连接的马达壳体、位于马达壳体内的马达、和柔性密封构件，其中，所述外壳包括基座外壳和与基座外壳连接的喷嘴外壳，所述柔性密封构件位于喷嘴外壳与马达壳体或叶轮壳体之间。

Description

无叶风扇

技术领域

本发明涉及一种风扇。特别地，但不是排除性地，本发明涉及一种家用风扇，如家用台扇，用于增加室内、办公室和其它环境中的空气循环和空气流动。

背景技术

传统的家用风扇通常包括马达和由马达驱动进行旋转运动的一组叶片或叶轮。该组叶片通常位于笼子内，该笼子允许空气流穿过，然而却阻止人体接触到旋转的叶片。但是在某些情况下，该种风扇还存在着人体触及到该组旋转叶片的风险。

2012年6月13日授权公开号为CN 101825105 B 的中国专利（申请号：201010130001.X）公开了一种没有外露风叶的无叶风扇，该种无叶风扇包括基座和安装在基座上的喷嘴，该基座包括外壳；容纳在所述外壳内的叶轮罩，所述叶轮罩具有进口和出口；位于叶轮罩内的叶轮；和驱动叶轮以产生穿过叶轮罩的气流的马达，所述喷嘴包括用来从叶轮罩的出口接收气流的内部通道和空气出口，气流通过空气出口从无叶风扇射出，其中挠性密封构件位于所述基座外壳和所述叶轮罩之间。该种无叶风扇能防止从叶轮罩的出口所输出的气流通过基座外壳与叶轮罩之间的间隙回流到叶轮罩的进口。

发明内容

本发明旨在提供一种无叶风扇。该种无叶风扇，其特征在于，所述无叶风扇包括：具有空气进口和空气出口的外壳、位于所述外壳内的叶轮壳体、位于所述叶轮壳体内的叶轮、与所述叶轮壳体连接的马达壳体、位于所述马达壳体内的用于驱动叶轮的马达、和柔性密封构件，其中，所述外壳包括基座外壳和与所述基座外壳连接的喷嘴外壳，所述柔性密封构件位于所述喷嘴外壳与所述马达壳体或所述叶轮壳体之间。

所述叶轮壳体优选地包括具有进口和出口的叶轮罩。

该种无叶风扇不仅能防止从叶轮罩的出口所输出的气流通过基座外壳与叶轮罩之间的间隙回流到叶轮罩的进口，而且能防止从叶轮罩的出口所输出的气流从喷嘴外壳与基座外壳之间的间隙泄漏到无叶风扇外，有利于提高无叶风扇的整体效率；由于并不需要在基座外壳与喷嘴外壳之间设置独立的密封构件进行密封，无叶风扇的部件数量、制造和组装成本可以被降低；另外柔性密封构件能吸收来自马达和叶轮的一些振动和噪音，有利于降低无叶风扇的振动和噪音。

优选地，所述基座外壳包括基部外壳和位于基部外壳上的主体外壳。所述主体外壳优选地基本上为柱状。所述主体外壳优选地包括上主体外壳和下主体外壳，并且上主体外壳可以相对于下主体外壳从不倾斜位置滑动到倾斜位置。所述喷嘴外壳优选地包括底座外壳和位于底座外壳上的喷嘴主体外壳。

优选地，所述柔性密封构件位于所述底座外壳与所述马达壳体或所述叶轮壳体之间。所述柔性密封构件优选地包括围绕所述马达壳体或所述叶轮壳体的环形密封构件，该种环形密封构件有利于组装并具有稳定的密封性能。更优选地，所述柔性密封构件被抵靠所述喷嘴外壳偏压，例如，抵靠喷嘴的底座外壳偏压。在优选的实施方式中，远离所述马达壳体或所述叶轮壳体的柔性密封构件的一部分被抵靠喷嘴外壳偏压，从而形成唇形的密封件。

在一个优选的实施例中，所述柔性密封构件与所述马达壳体相连接，并与所述喷嘴外壳相接触，这样有利于柔性密封构件的组装并改善柔性密封构件与马达壳体之间的密封性能。在另一个优选的实施例中，所述柔性密封构件与所述叶轮壳体相连接，并与所述喷嘴外壳相接触，这样有利于柔性密封构件的组装并改善柔性密封构件与叶轮壳体之间的密封性能。

优选地，所述马达壳体还包括引导器，并且所述柔性密封构件与所述引导器相连接。在优选的实施方式中，所述引导器包括具有进口和出口的圆管，所述柔性密封构件与该圆管相连接，并与所述喷嘴外壳相接触。

优选地，所述马达壳体还包括扩散器，电缆通过所述扩散器连接到所述马达。在优选的实施方式中，所述扩散器包括多个翅片，电缆穿过所述多个翅片中的一个。

在一个优选的实施例中，所述马达壳体包括引导器，所述柔性密封构件与所述引导器相连接，并且所述柔性密封构件有部分位于所述引导器的顶端上。该种无叶风扇在运动和搬运时其位置发生变化，例如倾斜或倒置，位于所述引导器顶端上的一部分柔性密封构件可以起缓冲作用，以减少马达壳体、马达和叶轮等部件的损坏。在另一个优选的实施例中，所述柔性密封构件与所述叶轮壳体相连接、与所述喷嘴外壳相接触，并且所述柔性密封构件有部分位于所述叶轮壳体的顶端上，同样该种无叶风扇在运动和搬运时，位于叶轮壳体顶端上的一部分柔性密封构件也可以起缓冲作用，以减少叶轮壳体、马达和叶轮等部件的损坏。

优选地，所述底座外壳位于内部的顶部与所述柔性密封构件之间的距离在0.1mm至3.5mm之间，更优选地在0.2mm至2mm之间。具有优势的是，该种无叶风扇的位置发生变化时，特别是无叶风扇被倒置，并不需要使用专门的马达壳体保持件来防止马达壳体脱开并向喷嘴壳体坠落，有利于进一步减少无叶风扇的部件数量，并降低制造和组装的成本。

优选地，所述无叶风扇还包括支撑构件，所述支撑构件位于外壳内以支撑叶轮、叶轮壳体、马达和马达壳体的重量。在一个优选的实施例中，所述支撑构件包括多角度进行支撑的支撑构件。

所述喷嘴外壳优选地包括至少一个空气出口并限定开口，无叶风扇外面的空气被从空气出口所发射的气流卷吸通过所述开口。所述喷嘴外壳可以是环形的喷嘴外壳，其高度优选地介于200mm至600mm之间，更优选地介于250mm至500mm之间。

所述喷嘴外壳优选地包括内部壳体部分和外部壳体部分，它们限定所述喷嘴的内部通道和空气出口。每个部分优选地由环形构件所形成，但是每个部分可以设置有一个或多个连接在一起的构件。所述外部壳体部分优选地构成局部重叠所述内部壳体部分，这样能让所述空气出口限定在所述内部壳体部分的外表面与所述外部壳体部分的内表面之间。

所述基座外壳优选地包括至少一个空气入口，叶轮通过所述空气入口将空气吸入所述无叶风扇。优选地，所述至少一个空气入口被设置成与叶轮的转轴正交，这样可以提供一种使噪音和摩擦损耗最小的空气流动路径。

所述空气出口优选地为缝隙状空气出口，其空气出口在出口处的宽度通常在0.5mm至10mm之间，优选地在1mm至5mm之间。

所述马达可以是交流马达，也可以是直流无刷马达；所述叶轮可以是离心叶轮，也可以是混流叶轮，优选地为混流叶轮；所述叶轮的转速通常位于800rpm至9000rpm之间，优选地位于1200rpm至9000rpm之间。

所述无叶风扇可以是台扇，可以是壁扇，可以是吊扇，可以是落地风扇，还可以是其它类型的风扇。 

附图说明

现在参照附图说明本发明的实施方式，在附图中。

图l是无叶风扇的正面示意图。

图2是图l所示的无叶风扇的侧视图。

图3是沿图1中的A—A线所截取的无叶风扇的下面部分的侧剖面示意图。

图4展示了图3中的无叶风扇的下面部分的另一种替换结构。

图5是图1所示的无叶风扇在向前倾斜至某一位置的侧视图。

图6是图1所示的无叶风扇在向后倾斜至某一位置的侧视图。

图7是图l所示的无叶风扇的上主体的外部结构示意图。

图8是图l所示的无叶风扇的下主体的外部结构示意图。

图9是图7所示的无叶风扇的上主体的分解视图。 

具体实施方式

图l是从装置前方观察的本发明的无叶风扇的示意图，图2是图1所示的无叶风扇的侧视图。从图1至图2中可以看出，无叶风扇包括基座2和位于基座2上的喷嘴1；基座2包括基部11和位于基部11上面的基座主体，基座主体包括上主体8和下主体9；喷嘴1包括底座6和位于底座6上的喷嘴主体7。基座主体外壳包括基本上为柱状的上主体外壳40和下主体外壳41。基座2具有空气进口10，空气进口10为形成在下主体外壳41上的多个孔的形式，主空气流通过空气进口10从外部环境被吸入基座2内。喷嘴外壳包括底座外壳42和喷嘴主体外壳45。在喷嘴主体外壳45上设置有发射主空气流的空气出口4。

基座2进一步包括用于允许用户控制无叶风扇进行操作的用户界面。该用户界面包括用户可操作的多个按钮12、13、14。

底座外壳42被连接到基座2的敞开的上端，底座外壳42具有用于接收来自基座2的主空气流的敞开下端。喷嘴主体外壳45包括内部壳体部分15和外部壳体部分16。该内部壳体部分15和外部壳体部分16限定了内部通道、中央开口5和空气出口4。该内部通道用于输送主空气流到空气出口4。底座外壳42成形为输送主空气流进入喷嘴的内部通道。

空气出口4位于喷嘴1的后部附近，且被设置为通过中央开口5朝无叶风扇的前面发射主空气流。空气出口4至少有部分在中央开口5周围延伸，优选地围绕中央开口5。空气出口4分别由外部壳体部分16的内表面和内部壳体部分15的外表面的重叠部分或相对部分所限定，其为环形缝隙的形式，优选地具有相对恒定的宽度，其宽度在0.5mm至5mm之间。在本实施例中，空气出口的宽度约l.2mm。

图3显示了图1所示的无叶风扇的下面部分的内部结构。基座外壳包括大致圆柱形的上主体外壳40和下主体外壳41，上主体外壳40和下主体外壳41优选地由塑料材料所形成。上主体外壳40和下主体外壳41优选地具有大致相同的外部直径以便使上主体外壳40的外表面与下主体外壳41的外表面大致齐平。

参考图7、图8和图9，下主体外壳41的上端部设置有具有弯曲角度的圆形板33，该圆形板具有位于中心部的圆形开口，以便来自空气进口10的气流通过，该圆形板优选与下主体外壳41成整体地形成。上主体外壳40的下端部设置有具有弯曲角度的圆形板31，该圆形板也具有位于中心部的圆形开口，该圆形板优选与上主体外壳40成整体地形成。在圆形板31上固定有具有弯曲角度的圆形板32，该圆形板也具有位于中心部的圆形开口。圆形板32包括用于螺丝穿过的四个穿孔36，圆形板31包括用于螺丝固定的四个固定柱37，以便将圆形板32通过螺丝固定于圆形板31上。

基座2还包括用于将上主体8保持在下主体9上的互锁结构。该互锁结构优选地包括定位在圆形板32上的两个第一锁定构件35和定位在圆形板33上的两个第二锁定构件34。在本实施例中，第一锁定构件35为滑槽，第二锁定构件34为倒L形的滑动条，滑动条34可以深入滑槽35内滑动。

图5展示了图1所示的无叶风扇在向前倾斜至某一位置的侧视图，图6展示了图1所示的无叶风扇在向后倾斜至某一位置的侧视图。从图5和图6中容易看出，上主体8相对于下主体9滑动后，即滑动条34在滑槽35内发生滑动后，可使喷嘴1的出风方位在竖直平面上发生变化，以满足用户的不同需求。

再回到图3并参考图1，下主体外壳41被安装在基部11上，该基部用于接合无叶风扇所在的表面。下主体9包括用户界面和控制电路28，控制电路28用于响应用户界面的各种操作。下主体9还包括用于使下主体9相对于基部11来回摆动的机构，摆动机构的操作由控制电路28响应用户按下用户界面的按钮14来控制。下主体9相对于基部11的摆动范围优选地在60°和120°之间，且摆动机构被设置为每分钟执行3至6个摆动周期。用于供应电力到无叶风扇的主电源线（没有画出）穿过形成在基部11上的孔延伸。

上主体外壳40内容纳了马达21和叶轮23，叶轮23被连接在从马达21向外延伸的转轴22上。在本实施例中，马达21是直流无刷马达，马达的转速可通过控制电路28响应用户操作旋钮13来改变。马达21的最高速度优选在5000rpm至10000rpm的范围。

马达21容纳在马达壳体中。马达壳体包括支撑马达21的下面部分20和连接到下面部分20的上面部分19。转轴22穿过形成在马达壳体的下面部分20的孔，以允许叶轮23被连接到转轴22上。马达壳体的上面部分19还包括引导器18，该引导器大体上为一段圆管，用于引导气流的流动。马达壳体的上面部分19还包括扩散器27，该扩散器具有多个叶片。

马达壳体的引导器18与叶轮罩24固定连接。叶轮罩24在形状上大致为截头锥形，且包括入口25和出口26，入口25位于下端处，用于接收主空气流，出口26位于上端处，用于输出主空气流。在本实施例中，马达壳体的引导器18与叶轮罩24的出口端固定连接，马达壳体的扩散器27紧邻叶轮罩24的出口26。叶轮23和叶轮罩24成形为当叶轮23和马达壳体被叶轮罩24支撑时，叶轮23的叶片末梢极为接近叶轮罩24的内表面，但没有接触到该内表面，叶轮23与叶轮罩24大致同轴。叶轮罩24包括在出口26附近的台阶43，该台阶用于放置引导器18的下端，以便引导器18与叶轮罩24进行平整和牢固地固定。在叶轮罩24上设置有电缆穿孔（图中未画出），在扩散器27的一个叶片上也设置有电缆穿孔（图中未画出），叶轮罩24上的电缆穿孔与扩散器27上的电缆穿孔对准使电缆可穿过，方便电缆从控制电路28连接到马达21。在本实施例中，马达壳体、叶轮罩24和叶轮23也优选地由塑料所形成。

叶轮罩24被多个角度设置的多个支撑构件30所支撑。支撑构件30优选地由可弹性变形的材料所形成。在本实施例中，支撑构件30是由天然橡胶所形成，支撑构件30的数量为3个，支撑构件30的上部包括用于接收形成在叶轮罩24外表面上的凸块38的凹腔。支撑构件30被设置在圆形板31上的凹槽44所支撑。在凹槽44中的支撑构件30能阻碍所支撑的叶轮罩24绕转轴22所进行的旋转。

柔性密封构件17安装在马达壳体的引导器18上。该柔性密封构件为环形并且包围引导器18，从引导器18向喷嘴外壳延伸。在所示实施方式中，柔性密封构件17有部分被抵靠喷嘴外壳偏压，并沿着喷嘴外壳的内表面延伸，形成唇部。随着柔性密封构件17从引导器18向喷嘴外壳延伸，该柔性密封构件逐渐收缩并向端部收窄。柔性密封构件17优选地为橡胶所形成。

柔性密封构件17有部分位于马达壳体的引导器18的顶端39上。该柔性密封构件与底座外壳42位于内部的顶部29之间的间距46约为0.5mm。这样能防止无叶风扇在位置发生变化时发生内部的撞击，特别是，如果无叶风扇被倒置，能防止马达壳体脱开并向喷嘴壳体坠落。这样就不需要单独设置马达壳体保持件，而在现有技术中，单独设置马达壳体保持件是必须的。

为了操作无叶风扇，用户按下用户界面的按钮12，响应该操作，控制电路28激活马达21以旋转叶轮23。叶轮23的旋转使空气通过空气进口10进入下主体外壳41内。用户可通过操纵旋钮13来调节马达21的转速，从而调节空气从空气进口10进入的速度。马达21驱动叶轮23旋转而产生震动，该震动通过马达壳体和叶轮罩24传递到支撑构件30。由于支撑构件30由可弹性变形的材料所形成，支撑构件30的上端可相对于支撑构件30的下端进行小范围的轴向和径向移动，从而抑制该震动传递到圆形板31以及与圆形板31连接的基座外壳和喷嘴外壳上。

主空气流从叶轮罩24的出口26输出后，再穿过马达壳体的扩散器27和引导器18，然后进入喷嘴的内部通道3。柔性密封构件17与喷嘴的底座壳体42的内表面之间的接合或接触，能防止主空气流沿着基座主体外壳的内表面与叶轮罩24的外表面之间延伸的路径回到叶轮罩24的进口25，同时也能防止主空气流沿着喷嘴的底座外壳42与基座外壳之间的间隙泄漏到无叶风扇外。

在喷嘴壳体45内，主空气流被分成两股在喷嘴的内部通道3中行进。在内部通道3中行进的主空气流被空气出口4所发射。从空气出口4所发射的主空气流穿过中央开口5，同时喷嘴周围的空气被从空气出口4所发射的主空气流卷吸形成副空气流，这样主空气流与副空气流的结合构成从喷嘴向前发射的总空气流。

图4展示了图3中的无叶风扇的下面部分的另一种替换结构。在图4中可以看出，在该种结构中，马达壳体的上面部分19并不包括引导器18；叶轮罩24与马达壳体的扩散器27进行固定连接；柔性密封构件17安装在叶轮罩24的上端部上，柔性密封构件17有部分与喷嘴的底座外壳42相接触，即柔性密封构件17位于喷嘴外壳与叶轮罩24之间；而其它部分与图3所示的对应部分相同。该种结构能替代图3所示的结构并实现本发明的目的。

本发明并不限于上面给出的详细说明。本领域的技术人员应该明白本发明的变形方案。

Claims (10)

1.一种无叶风扇，其特征在于，所述无叶风扇包括：具有空气进口和空气出口的外壳、位于所述外壳内的叶轮壳体、位于所述叶轮壳体内的叶轮、与所述叶轮壳体连接的马达壳体、位于所述马达壳体内的用于驱动叶轮的马达、和柔性密封构件，其中，所述外壳包括基座外壳和与所述基座外壳连接的喷嘴外壳，所述柔性密封构件位于所述喷嘴外壳与所述马达壳体或所述叶轮壳体之间。

2.如权利要求l所述的无叶风扇，其特征在于，所述喷嘴外壳包括底座外壳，所述柔性密封构件位于所述底座外壳与所述马达壳体或所述叶轮壳体之间。

3.如权利要求l所述的无叶风扇，其特征在于，所述柔性密封构件包括围绕所述马达壳体或所述叶轮壳体的环形密封构件。

4.如权利要求l所述的无叶风扇，其特征在于，所述柔性密封构件与所述马达壳体相连接，并与所述喷嘴外壳相接触。

5.如权利要求l所述的无叶风扇，其特征在于，所述柔性密封构件与所述叶轮壳体相连接，并与所述喷嘴外壳相接触。

6.如权利要求l至4之一所述的无叶风扇，其特征在于，所述马达壳体还包括引导器，并且所述柔性密封构件与所述引导器相连接。

7.如权利要求l至4之一所述的无叶风扇，其特征在于，所述马达壳体还包括扩散器，电缆通过所述扩散器连接到所述马达。

8.如权利要求5所述的无叶风扇，其特征在于，所述柔性密封构件有部分位于所述叶轮壳体的顶端上。

9.如权利要求6所述的无叶风扇，其特征在于，所述柔性密封构件有部分位于所述引导器的顶端上。

10.如权利要求9所述的无叶风扇，其特征在于，所述喷嘴外壳包括底座外壳，所述底座外壳位于内部的顶部与所述柔性密封构件之间的距离在0.2mm至2mm之间。