CN104179703A - 一种大范围全覆盖吹拂的吊扇及方法 - Google Patents

Abstract

本发明提供了一种大范围全覆盖吹拂的吊扇及方法，包括吊扇动力主体，吊扇动力主体的顶端与刚性连接件的一端铰接，连接件的另一端与固定连接块铰接，固定连接块固结在升降螺母上，升降螺母安装在螺旋升降杆上，螺旋升降杆竖直固定在吊扇动力主体的天花板上；所述的吊扇动力主体内的电动机通过正反转控制电路控制，电动机正转时，升降螺母沿着螺旋升降杆上的螺纹螺旋上升；电动机反转时，升降螺母沿着螺旋升降杆上的螺纹螺旋下降。在保持吊扇现有动平衡的基础上，保证吊扇的转动轴沿螺旋升降杆上下移动时改变吹拂范围，使得整个大范围内没有吹拂死角，每个位置的吹拂更加均匀。

Description

一种大范围全覆盖吹拂的吊扇及方法

技术领域

本发明属于生活用品领域，涉及一种吊扇，具体涉及一种大范围全覆盖吹拂的吊扇及方法。

背景技术

现有的普通吊扇吹拂面窄、作用效果不均匀，特别是教室、礼堂等空间属于密闭空间，人员多，空气流动性差，造成空气质量差，吊扇下方的人员承受的风力大，而吊扇覆盖外的同学又没有风，这在一定程度上将影响到教师授课效率和学生的课堂体验；因此，迫切需要在现有吊扇的基础上发展具备大范围吹风的吊扇。

现有技术中公开的专利“吊扇马达的速度及正反转开关结构”(公告号：CN203560128U)对吊扇的正反转以及风力调节进行了改进，不涉及扩大吹风范围；“吹拂面积可调的吊扇”(公布号：CN103277330A)在扇叶上方设有用以驱动扇叶沿着第三铰链转动以改变扇叶倾斜角度的调整装置，对扇叶角度进行调整，可以扩大吹风范围；“吊扇”(公告号：CN202851400U)在风扇马达输出轴上改进可链接多个旋转轴和扇叶以扩大吹拂范围；这2种专利的吊扇对现有风扇结构改进较多，较为复杂，需要考虑动态平衡等稳定性问题。

发明内容

针对现有技术存在的不足，本发明的目的在于，提供一种大范围全覆盖吹拂的吊扇及方法，解决现有教室等大空间内的吊扇吹拂面积内风力不能均匀全面覆盖的问题。

为了解决上述技术问题，本发明采用如下技术方案予以实现：

一种吊扇大范围全覆盖吹拂的方法，该方法在吊扇动力主体带动吊扇吹拂周围空间的同时，吊扇动力主体内的电动机正转，使得吊扇动力主体在与天花板垂直的方向上沿着螺旋线转动上升，实现上升过程中吊扇的大范围全覆盖均匀吹拂；上升到上端极限位置，电动机反转，吊扇动力主体在与天花板垂直的方向上沿着螺旋线转动下降至下端极限位置，电动机再次正转，吊扇动力主体实现往复升降运动。

一种采用如上方法的吊扇，包括吊扇动力主体，吊扇动力主体的顶端与刚性连接件的一端铰接，连接件的另一端与固定连接块铰接，固定连接块固结在升降螺母上，升降螺母安装在螺旋升降杆上，螺旋升降杆竖直固定在吊扇动力主体的天花板上；

所述的吊扇动力主体内的电动机通过正反转控制电路控制，电动机正转时，升降螺母沿着螺旋升降杆上的螺纹螺旋上升；电动机反转时，升降螺母沿着螺旋升降杆上的螺纹螺旋下降。

本发明还具有如下技术特征：

所述的正反转控制电路包括交流电源，交流电源的一端与共同接点相连，共同接点上安装有导电件，交流电源的另一端分别与电动机内的主线圈的一端和副线圈的一端相连，主线圈的另一端和副线圈的另一端与启动电容的两端相连，形成一个并联回路，启动电容的一端与正转接点相连，启动电容的另一端与反转接点相连，导电件将共同接点与正转接点连通后，电动机正传，导电件将共同接点与反转接点连通后，电动机反转。

所述的导电件通过定时器控制。

吊扇动力主体在与天花板垂直的方向上沿着螺旋线转动下降的速度大于转动上升的速度。

本发明与现有技术相比，具有如下技术效果：

(Ⅰ)以现有吊扇为基础，通过连杆机构增加了吊扇竖直方向的一个自由度，可以在保持吊扇现有动平衡的基础上，保证吊扇的转动轴沿螺旋升降杆上下移动时改变吹拂范围，使得整个大范围内没有吹拂死角，每个位置的吹拂更加均匀。

(Ⅱ)本发明可以可在反转过程中沿螺纹线回到初始状态，与此同时由于扇叶反转可以实现对吊扇自身的自清洁作用。本发明结构简单，成本低，吹拂效果更好，利于推广。

附图说明

图1是本发明的整体结构全剖示意图。

图2是吊扇正反转控制原理图。

图3是吊扇扇叶中心运动轨迹示意图。

图4和图5均是对比例的吊扇的连杆传动部分的立体视图。

图6是对比例的吊扇的连杆传动部分的正视图。

图中各个标号的含义为：1-吊扇动力主体，2-连接件，3-固定连接块，4-升降螺母，5-螺旋升降杆，6-天花板，7-电动机，8-交流电源，9-主线圈，10-副线圈，11-启动电容，12-正转接点，13-反转接点，14-共同接点，15-导电件；16-固定螺栓，17-连接件，18-连接圈，19-第一连杆1，20-第二连杆，21-减速轴，22-第三连杆，23-卡槽，24-槽孔，25-电机壳体。

以下结合附图对本发明的具体内容作进一步详细解释说明。

具体实施方式

以下给出本发明的具体实施例，需要说明的是本发明并不局限于以下具体实施例，凡在本申请技术方案基础上做的等同变换均落入本发明的保护范围。

实施例：

遵从上述技术方案，本实施例给出一种吊扇大范围全覆盖吹拂的方法，该方法在吊扇动力主体1带动吊扇吹拂周围空间的同时，吊扇动力主体1内的电动机7正转，使得吊扇动力主体1在与天花板6垂直的方向上沿着螺旋线转动上升，使得上升过程中吊扇扇叶中心的运动轨迹呈现出类似渐开线形状，实现上升过程中吊扇的大范围全覆盖均匀吹拂；上升到上端极限位置，电动机7反转，吊扇动力主体1在与天花板6垂直的方向上沿着螺旋线转动下降至下端极限位置，电动机7再次正转，吊扇动力主体1实现往复升降运动。

吊扇动力主体1在与天花板6垂直的方向上沿着螺旋线转动下降的速度可以等于转动上升的速度。也可以大于转动上升的速度，优选吊扇动力主体1在与天花板6垂直的方向上沿着螺旋线转动下降的速度大于转动上升的速度，这样可以减少风扇空转的时间，由于在一般情况下电动机7反转，吊扇的扇叶是不吹风的，因此减少反转时间即减少了风扇空转的时间，尽可能地在周围空间内多吹风。

如图1至图3所示，本实施例还给出了一种采用如上方法的吊扇，包括吊扇动力主体1，吊扇动力主体1的顶端与刚性连接件2的一端铰接，连接件2的另一端与固定连接块3铰接，固定连接块3固结在升降螺母4上，升降螺母4安装在螺旋升降杆5上，螺旋升降杆5竖直固定在吊扇动力主体1上方的天花板6上；

所述的吊扇动力主体1内的电动机7通过正反转控制电路控制，电动机7正转时，升降螺母4沿着螺旋升降杆5上的螺纹螺旋上升；电动机7反转时，升降螺母4沿着螺旋升降杆5上的螺纹螺旋下降，使得吊扇扇叶中心的运动轨迹呈现出类似渐开线形状。

正反转控制电路包括交流电源8，交流电源8的一端与共同接点14相连，共同接点14上安装有导电件15，交流电源8的另一端分别与电动机7内的主线圈9的一端和副线圈10的一端相连，主线圈9的另一端和副线圈10的另一端与启动电容11的两端相连，形成一个并联回路，启动电容11的一端与正转接点12相连，启动电容11的另一端与反转接点13相连，导电件15将共同接点14与正转接点12连通后，电动机7正传，导电件15将共同接点14与反转接点13连通后，电动机7反转。

导电件15通过定时器控制，定时器可以控制电动机7正转和反转的时间，从而可以调节吊扇升降的距离和位置。

本发明的工作过程如下所述：

接通交流电源8后，继电器切换导电件15到正转接点12，副线圈10的电流相位受启动电容11的影响会滞后主线圈9，从实现吊扇动力主体1的正转，带动吊扇正转，吊扇向下吹风。吊扇正转时，吊扇动力主体1将带动连接件2绕螺旋升降杆5做角速度为7rad/min的逆时针运动，通过固定连接块3推动升降螺母4沿螺旋升降杆5做速度为21mm/min螺旋上升运动。上升过程中，吊扇与螺旋升降杆5的夹角逐渐从35°减小到5°，吊扇主轴按照图3所示的螺旋线从最大半径逐渐减小，吹拂面积也是从外向内缩小，逐步覆盖吹拂面积内的所有区域。当升降螺母4达到螺旋升降杆5最上端后，吊扇与螺旋升降杆5的夹角最小，吹拂半径最小，吹拂面积达到最小。这种工作方式弥补了普通吊扇的固定竖直角度旋转造成的吹拂面积有限的缺陷。

从开始经过通过2.5min后，吊扇升降螺母4达到最上端，定时继电器切换导电件15到反转接点13，电动机7上主线圈9的电流相位受启动电容11的影响会滞后副线圈10，实现吊扇反转。此时电机主轴将带动连接件2绕螺旋升降杆5做顺时针运动，通过固定连接块3推动升降螺母4沿螺旋升降杆5做螺旋下降运动。吊扇主轴按照图3所示的螺旋线从最小半径逐渐增大，最后将主动轴与竖直方向的角度恢复到初始状态。吊扇反转的同时将大量空气吹入空气过滤装置，改变了普通吊扇只能单一吹风的缺陷，使吊扇功能多样化；吊扇反转速度的调节可调整过滤时间长短。

当吊扇反转带动升降螺母4和吊扇动力主体1的主动轴恢复到初始状态时，重复吊扇正转吹风，如此往复实现吊扇的多角度大范围吹拂。

对比例：

本对比例给出一种方案在设计过程中失败的案例，具体给出一种吊扇，如图4至6所示，吊扇的主体由固定螺栓16固定在天花板上，固定螺栓16的螺栓头朝下，连接件17过盈配合安装在减速轴21上，连接件17上加工有卡槽23，卡槽23卡在固定螺栓16上；

减速轴21安装在电机壳体25上，第一连杆19的一端固定在电机壳体25上，第一连杆19的另一端与第二连杆20的一端铰接，第二连杆20的另一端与第三连杆22的直杆段的端部铰接，第三连杆22包括直杆段和弯曲段，电机壳体25上加工有槽孔24，第三连杆22的弯曲段穿过槽孔24，第三连杆22的弯曲段的端部与连接圈18铰接，连接圈18安装在固定螺栓16上。

吊扇启动后，减速轴21转动，固定螺栓16、连接件17、减速轴21、第一连杆19、第二连杆20、第三连杆22组成连杆机构，在减速轴21的带动下绕固定螺栓16做360°旋转运动，

在第一连杆19和第二连杆20的铰接处通过减速轴21给第二连杆20一个动力使其绕铰接点做旋转运动，同时由于第三连杆22的束缚，连接件17在绕着固定螺栓16转的同时还会做往复运动，这样就实现了吊扇在旋转的同时还会使得吊扇扇叶中心的运动轨迹呈现出类似渐开线形状。

但实践操作中第二连杆20与吊扇的减速箱有严重干涉，不能实现旋转的同时再给第二连杆20以动力，而且如果电机壳体25绕固定螺栓16旋转则连杆机构的布置还要随时改变，不能解决本申请的技术问题，达不到本申请的保证吊扇的转动轴沿螺旋升降杆上下移动时改变吹拂范围，使得整个大范围内没有吹拂死角，每个位置的吹拂更加均匀的技术效果。

Claims (5)

1.一种吊扇大范围全覆盖吹拂的方法，其特征在于，该方法在吊扇动力主体(1)带动吊扇吹拂周围空间的同时，吊扇动力主体(1)内的电动机(7)正转，使得吊扇动力主体(1)在与天花板(6)垂直的方向上沿着螺旋线转动上升，实现上升过程中吊扇的大范围全覆盖均匀吹拂；上升到上端极限位置，电动机(7)反转，吊扇动力主体(1)在与天花板(6)垂直的方向上沿着螺旋线转动下降至下端极限位置，电动机(7)再次正转，吊扇动力主体(1)实现往复升降运动。

2.一种采用如权利要求1所述的方法的吊扇，包括吊扇动力主体(1)，其特征在于：吊扇动力主体(1)的顶端与刚性连接件(2)的一端铰接，连接件(2)的另一端与固定连接块(3)铰接，固定连接块(3)固结在升降螺母(4)上，升降螺母(4)安装在螺旋升降杆(5)上，螺旋升降杆(5)竖直固定在吊扇动力主体(1)上方的天花板(6)上；

所述的吊扇动力主体(1)内的电动机(7)通过正反转控制电路控制，电动机(7)正转时，升降螺母(4)沿着螺旋升降杆(5)上的螺纹螺旋上升；电动机(7)反转时，升降螺母(4)沿着螺旋升降杆(5)上的螺纹螺旋下降。

3.如权利要求2所述的吊扇，其特征在于：所述的正反转控制电路包括交流电源(8)，交流电源(8)的一端与共同接点(14)相连，共同接点(14)上安装有导电件(15)，交流电源(8)的另一端分别与电动机(7)内的主线圈(9)的一端和副线圈(10)的一端相连，主线圈(9)的另一端和副线圈(10)的另一端与启动电容(11)的两端相连，形成一个并联回路，启动电容(11)的一端与正转接点(12)相连，启动电容(11)的另一端与反转接点(13)相连，导电件(15)将共同接点(14)与正转接点(12)连通后，电动机(7)正传，导电件(15)将共同接点(14)与反转接点(13)连通后，电动机(7)反转。

4.如权利要求3所述的吊扇，其特征在于：所述的导电件(15)通过定时器控制。

5.如权利要求1所述的方法，其特征在于：吊扇动力主体(1)在与天花板(6)垂直的方向上沿着螺旋线转动下降的速度大于转动上升的速度。