CN107420331A - 摇头风扇 - Google Patents

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Abstract

本发明提供了一种摇头风扇，包括风扇支架和风扇机头，风扇支架用于支撑该风扇机头，风扇机头包括吹风机构和转向机构，转向机构包括转向电机，摇头风扇还包括：供电设备，该供电设备包括发射线圈和接收线圈，发射线圈与接收线圈相对设置；发射线圈与电源连接，用于产生感应磁场；接收线圈与该转向电机连接，用于在感应磁场内产生电能为该转向电机供电。通过本发明解决了现有技术中电风扇实现360°旋转，导致电风扇的噪音较大以及电风扇易损坏的问题。

Description

摇头风扇
技术领域
本发明涉及电器设备技术领域，具体涉及一种摇头风扇。
背景技术
电风扇简称电扇，也称为风扇、扇风机，是一种利用电动机驱动扇叶旋转，来达到使空气加速通的家用电器。
电扇主要由扇头、风叶、网罩和控制装置等部件构成。扇头包括电动机前后端盖和摇头机构等；摇头机构包括齿轮箱、电机、曲柄转等，其中摇头机构运作时，需要电机同时驱动风叶和齿轮箱，即扇头利用齿轮箱和曲柄实现扇头左右摆动；扇头左右摆动速度由齿轮箱原来设置决定，所以摆动速度较固定和不能调节等特点，无法满足可调摆动速需求；另外，曲柄摆动角度较小，一般180度范围内转动，难以实现360°旋转。而现有技术中的360°旋转则采用碳刷连接形式进行摇头，但使用此方式容易出现卡死现象和发生噪声。
发明内容
有鉴于此，本发明实施例提供了一种摇头风扇，以解决现有技术中电风扇实现360°旋转，导致电风扇的噪音较大以及电风扇易损坏的问题。
为此，本发明实施例提供了如下技术方案：
本发明提供了一种摇头风扇，包括风扇支架和风扇机头，所述风扇支架用于支撑所述风扇机头，所述风扇机头包括吹风机构和转向机构，所述转向机构包括转向电机，所述摇头风扇还包括：供电设备，所述供电设备包括发射线圈和接收线圈，所述发射线圈与所述接收线圈相对设置；所述发射线圈与电源连接，用于产生感应磁场；所述接收线圈与所述转向电机连接，用于在所述感应磁场内产生电能为所述转向电机供电。
可选地，所述发射线圈设置于所述风扇支架的上部，所述接收线圈设置于所述风扇机头的底部。
可选地，在所述摇头电机为同步电机时，在所述风扇机头的底部设置有静止限位部件，在所述风扇支架的上部设置有活动限位部件，所述摇头风扇的摇头角度根据所述活动限位部件相对于所述静止限位部件的位置确定。
可选地，所述同步电机的力矩小于预定阈值。
可选地，所述静止限位部件的材料为塑料或者金属；所述活动限位部件的材料为塑料或者金属。
可选地，在所述摇头电机为直流电机时，所述风扇机头的底部设置有距离传感器，用于检测设置在所述风扇支架顶部的多个凸台的高度；所述摇头风扇还包括：控制器，用于根据所述多个凸台的高度控制所述摇头风扇的摇头角度。
可选地，所述直流电机有两级或者两级以上齿轮。
可选地，在所述摇头电机为步进电机时，所述摇头风扇还包括控制器，用于根据所述步进电机的步距角控制所述摇头风扇的摇头角度。
可选地，所述摇头风扇还包括：稳压模块，连接至所述接收线圈。
可选地，所述风扇机头和所述风扇支架设置有滚珠轴承，所述滚珠轴承的内圈设置于所述风扇支架上，所述滚珠轴承的外圈固定于所述风扇机头的圆盘。
本发明实施例技术方案，具有如下优点：
本发明实施例提供了一种摇头风扇，包括风扇支架和风扇机头，风扇支架用于支撑该风扇机头，风扇机头包括吹风机构和转向机构，转向机构包括转向电机，摇头风扇还包括：供电设备，该供电设备包括发射线圈和接收线圈，该发射线圈与该接收线圈相对设置；该发射线圈与电源连接，用于产生感应磁场；该接收线圈与该转向电机连接，用于在该感应磁场内产生电能为该转向电机供电。由于在本可选实施例中，通过无线传输设备中的发射线圈和接收线圈为摇头风扇的转向电机提供电能，相比于现有技术中摇头风扇采用碳刷连接形式进行摇头存在打火隐患及寿命限制，本可选实施例解决了现有技术中电风扇实现360°旋转，导致电风扇的噪音较大以及电风扇易损坏的问题，从而延长了风扇机头的使用寿命，同时降低了噪音。
附图说明
为了更清楚地说明本发明具体实施方式或现有技术中的技术方案，下面将对具体实施方式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，下面描述中的附图是本发明的一些实施方式，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获得其他的附图。
图1是根据本发明实施例的摇头风扇的正面示意图；
图2是根据本发明实施例的同步电机摇头机构示意图；
图3是根据本发明实施例的直流电机摇头机构示意图；
图4是根据本发明实施例的步进电机摇头机构示意图；
图5是根据本发明实施例的同步或者步进摇头电机的工作流程示意图；
图6是根据本发明实施例的直流摇头电机的工作流程示意图；
图7是根据本发明实施例的标准电压主电机工作流程示意图；
图8是根据本发明实施例的摇头风扇侧面示意图。
具体实施方式
为使本发明实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域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，都属于本发明保护的范围。
在本实施例中提供了一种摇头风扇，图1是根据本发明实施例的摇头风扇的正面示意图，如图1所示，摇头风扇，包括风扇支架(1)和风扇机头(2)，风扇支架(1)用于支撑风扇机头(2)，风扇机头(2)包括吹风机构和转向机构，该转向机构包括转向电机，摇头风扇还包括：供电设备，供电设备包括发射线圈(3)和接收线圈(4)，发射线圈(3)与接收线圈(4)相对设置，发射线圈(3)与电源连接，用于产生感应磁场，接收线圈(4)与该转向电机连接，用于在感应磁场内产生电能为该转向电机供电。设置于风扇支架(1)的齿轮与摇头电机(2)的齿轮相啮合。
通过上述摇头风扇，通过无线传输设备中的发射线圈和接收线圈为摇头风扇的转向电机提供电能，相比于现有技术中摇头风扇采用碳刷进行电路连通，导致有打火隐患、寿命限制以及噪声较大的问题，本可选实施例中的摇头风扇通过无线传输机头与支撑杆之间不存在电硬接触，无线传输设备属于磁场感应，一边通过高频振动，线圈产出高频磁场，另一边线圈同步感应磁场，输出对应电动势，所输出的电压供给其它模块及电机工作。故没有打火隐患及寿命限制，整个机头运转也不产生摩擦噪音。解决了现有技术中电风扇实现360°旋转，导致电风扇的噪音较大以及电风扇易损坏的问题，从而延长了风扇机头的使用寿命，同时降低了噪音。无线传输设备的规格根据整机电压使用要求进行选择，例如输出24V/220V或其它。
上述吹风机构中的吹风电机可以采取低压24V无刷直流电机，控制模块电路对无刷直流电机进行调速控制，也可以采取标准电压电机(110V/120V/220V/230V/240V)，根据无线传输模块输出电压大小进行电机选型；如采取低压传输模块，则使用标准电压电机还需带有升压模块。
为了增大上述发射线圈和上述接收线圈之间的磁感应强度，在一个可选实施例中，发射线圈设置于风扇支架(1)的上部，接收线圈设置于风扇机头(2)的底部。
为了在无法通过市电为摇头风扇供电的情况下，保证摇头风扇也能正常工作，在一个可选实施例中，风扇可以带有电池组，电池组可安装在整机底座或者机头部位，其作用是停电时也可以继续使用风扇，同时在没有插座的位置也可以使用，整机使用范围更广。
为了方便用户对摇头风扇的控制，在一个可选实施例中，摇头风扇还包括遥控接收模块，其中，遥控接收模块与遥控器之间采用无线方式进行连接，但是为了避免风扇360°摇头时候遮挡红外传感器，不建议采取红外方式连接。无线遥控接收模块可以利用433通讯或2.4G通讯，无线遥控则可以避免红外遥控受遮挡影响缺点。
如图2所示的同步电机摇头机构，在该摇头电机为同步电机时，在该风扇机头的底部设置有静止限位部件，在该风扇支架的上部设置有活动限位部件，该摇头风扇的摇头角度根据该活动限位部件相对于该静止限位部件的位置确定。具体地，风扇支架(1)自带齿轮与同步电机齿轮一一对应。同步电机安装在机头底部，同步电机自带齿轮与风扇支架(1)固定齿轮相互咬合进行摇头。活动限位柱安装在风扇支架(1)圆盘部位，静止限位柱安装在机头底部圆盘位置，静止限位柱只有一个即可。风扇支架(1)中分布的活动限位柱位置跟摇头角度有关，例如可分为60°、120°、180°、240°、300°，根据要求可以灵活设置。当将活动限位柱开启时候，静止限位柱随着整机摇头进行旋转，旋转至活动限位柱时，两者相互碰撞，同步电机会堵转从而反向运转。即，同步电机具备受力达到最高值即可反转，从而实现碰撞活动限位柱正反转，根据摇头角度不同限位柱位置亦可变动。静止限位柱及活动限位柱的材料必须足够坚硬，可以为塑料也可以为金属，以防止碰撞过程出现破裂导致摇头异常；同时同步电机的力矩无需太大，避免力矩太大导致限位柱碰撞摇头不顺。
如图3所示为直流电机摇头机构，在该摇头电机为步进电机时，该摇头风扇还包括控制器，用于根据该步进电机的步距角控制该摇头风扇的摇头角度。具体地，步进电机自带齿轮与风扇支架(1)齿轮咬合，步进电机的运转由控制模块进行调节，其整机摇头角度可以直接通过步进电机的步距角来调节，而这角度全部由控制模块实现。即，步进电机需要匹配控制器来实现持续运转或运转角度，通过控制模块内部程序，实现不同的摇头角度。
同步或者步进摇头电机，低压主电机的工作流程如图5所示。
如图4所示为步进电机摇头机构，在该摇头电机为直流电机时，该风扇机头的底部设置有距离传感器，用于检测设置在该风扇支架顶部的多个凸台的高度；该摇头风扇还包括：控制器，用于根据该多个凸台的高度控制该摇头风扇的摇头角度。具体地，直流电机自身带有齿轮与风扇支架(1)齿轮咬合；其中直流电机需有2级或多级齿轮减速，以便将高转速降至低转速，加大力矩。风扇机头(2)底座需装配距离传感器，而风扇支架(1)部位设置有不同高度的凸台，用于距离传感器检测高度距离，从而实现不同摇头角度。不同的凸台分布在不同的摇头角度上，当距离传感器检测到凸台高度时，将信号反馈至控制器，识别高度距离后对直流电机运行在此位置时候进行正反转切换。直流电机则通过正负极相互对调即可实现正反转，故通过距离传感器感受不同的高度要求，从而反馈信号至控制模块，控制模块控制直流电机的正反转。直流摇头电机、低压主电机的工作流程如图6所示。
在一个可选实施例中，摇头风扇还包括：稳压模块，连接至接收线圈(4)，从而为转向电机输出稳定的电压。标准电压主电机工作如图7所示。
可选地，风扇机头(2)和风扇支架(1)设置有滚珠轴承，该滚珠轴承的内圈设置于该风扇支架上，该滚珠轴承的外圈固定于该风扇机头的圆盘，从而便于实现风扇机头(2)360°旋转。摇头风扇侧面如图8所示。
虽然结合附图描述了本发明的实施例，但是本领域技术人员可以在不脱离本发明的精神和范围的情况下作出各种修改和变型，这样的修改和变型均落入由所附权利要求所限定的范围之内。

Claims (10)

1.一种摇头风扇，包括风扇支架和风扇机头，所述风扇支架用于支撑所述风扇机头，所述风扇机头包括吹风机构和转向机构，所述转向机构包括转向电机，其特征在于，所述摇头风扇还包括：
供电设备，所述供电设备包括发射线圈和接收线圈，所述发射线圈与所述接收线圈相对设置；所述发射线圈与电源连接，用于产生感应磁场；所述接收线圈与所述转向电机连接，用于在所述感应磁场内产生电能为所述转向电机供电。
2.根据权利要求1所述的摇头风扇，其特征在于，所述发射线圈设置于所述风扇支架的上部，所述接收线圈设置于所述风扇机头的底部。
3.根据权利要求1所述的摇头风扇，其特征在于，在所述摇头电机为同步电机时，在所述风扇机头的底部设置有静止限位部件，在所述风扇支架的上部设置有活动限位部件，所述摇头风扇的摇头角度根据所述活动限位部件相对于所述静止限位部件的位置确定。
4.根据权利要求3所述的摇头风扇，其特征在于，所述同步电机的力矩小于预定阈值。
5.根据权利要求3所述的摇头风扇，其特征在于，所述静止限位部件的材料为塑料或者金属；所述活动限位部件的材料为塑料或者金属。
6.根据权利要求1所述的摇头风扇，其特征在于，在所述摇头电机为直流电机时，所述风扇机头的底部设置有距离传感器，用于检测设置在所述风扇支架顶部的多个凸台的高度；所述摇头风扇还包括：控制器，用于根据所述多个凸台的高度控制所述摇头风扇的摇头角度。
7.根据权利要求6所述的摇头风扇，其特征在于，所述直流电机有两级或者两级以上齿轮。
8.根据权利要求1所述的摇头风扇，其特征在于，在所述摇头电机为步进电机时，所述摇头风扇还包括控制器，用于根据所述步进电机的步距角控制所述摇头风扇的摇头角度。
9.根据权利要求1所述的摇头风扇，其特征在于，所述摇头风扇还包括：稳压模块，连接至所述接收线圈。
10.根据权利要求1至9中任一所述的摇头风扇，其特征在于，所述风扇机头和所述风扇支架设置有滚珠轴承，所述滚珠轴承的内圈设置于所述风扇支架上，所述滚珠轴承的外圈固定于所述风扇机头的圆盘。
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