CN202732391U - 风扇装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型所述的一种风扇装置包含一马达结构，其组装于一扇叶组件，马达结构利用一第一轴承与一第二轴承套设于转轴并固定于一转子壳体的两侧，由第一轴承与第二轴承分担支撑其外部转子壳体、扇叶组件及相关机构等荷重力，以增强转子在转动时的惯性力及稳固性，并通过一驱动模块驱动线圈产生磁力，且驱动模块接收并依据线圈的反馈电流信号驱使转子壳体转动，使转子壳体带动扇叶组件转动。如此可让风扇装置结构简单化，不需要使用感测组件，并且可增加电能的使用效率，以增加组装或维修的便利性，更降低马达结构用电量，使马达结构升温降低，进而增加风扇装置的使用寿命。

Description

风扇装置

技术领域

本实用新型涉及一种风扇装置，尤其涉及一种具有高压无刷马达的风扇装置。

背景技术

风扇在日常生活中为不可或缺的物品之一，尤其是炎炎夏日，风扇更是生活必备的季节性家电。现今许多风扇都会通过马达的驱动来达到运转的功效，因此马达的质量好坏会决定相关设备的质量。为了应对在特殊环境下的需求，运用在风扇相关产品的马达更需要额外考虑散热效能、减震与减噪与省电等因素的需求下，轻则产生噪音，重则会导致搭配产品使用寿命的减短，甚至会降低电能的使用效率。

风扇的马达可分为直流有刷马达以及直流无刷马达。早期都是使用直流有刷马达，直流有刷马达是靠着电流经过电刷在经过电枢转动。直流有刷马达的优点为只需要控制电压即可控制转速，可以制作高速马达。但直流有刷马达尚有许多缺点，例如，直流有刷马达不宜在高温环境下运作，而且因为以电刷当作电流变换器，常常会有耗损以及摩擦产生出来的脏污，需要定期清理以及维修。直流无刷马达就是根据有刷马达的缺点去做改良，故现今日常生活用品以及一些工业用的马达几乎都为直流无刷马达。

为了应对时代的进步与需求，较高效率的风扇为目前的产品趋势，而转速更快的直流无刷马达也相应被制造出。直流无刷马达虽然具备高转速及高输出功率的优点，然而，多数的直流无刷马达在高速运转时，由于线圈电流无法持续平稳流动，容易造成输出扭力不连贯，转矩性能低落，容易使转子壳体产生震动的情形，导致马达运作不太顺畅，因此让风扇运转的噪音也随之而增加。若再挂载风扇叶片于转子壳体，则势必会影响马达运转的稳定性，相对的会增加摩擦力，进而增加耗电量，严重的话亦会造成马达或风扇的毁损。

另外，习知的直流无刷马达多半都需要使用感测组件以量测马达运转时的磁场变化，再针对磁场变化以确认转子壳体的位置进而控制马达运转。如此必须额外使用电力去感测磁场变化，因此无法较为有效地使用电能。

发明内容

鉴于以上的问题，本实用新型提供一种风扇装置，其结构简单，不需要使用感测组件，并且可增加电能的使用效率，并且可增加马达结构运作的稳固性，以让风扇装置的转速增加，更增加组装或维修的便利性，进而增加风扇装置的使用寿命，以解决习知所衍生的问题。

本实用新型公开一种风扇装置。风扇装置包含一扇叶组件与一马达结构，扇叶组件设有复数个叶片，马达结构组装于扇叶组件。马达结构包括一基座、一转轴、一定子单元、一转子壳体、一第一轴承、一第二轴承与一驱动模块，转轴固定于基座，定子单元固设于转轴，定子单元具有复数个磁极臂，复数个磁极臂以转轴为中心呈放射状排列，复数个磁极臂分别设置复数个线圈，转子壳体枢设于转轴并包覆定子单元，转子壳体的内侧壁设有复数个磁性组件，复数个磁性组件位于第一壳体与复数个磁极臂之间，第一轴承套设于转轴的一端并固设于转子壳体内，第二轴承套设于转轴的另一端并固设于转子壳体内，驱动模块组装于基座，驱动模块接收线圈的反馈电流信号，驱动模块依据反馈电流信号驱使转子壳体转动，转子壳体带动扇叶组件转动。

本实用新型公开一种风扇装置，其中该转子壳体包含一第一壳体与一第二壳体，第一壳体枢设于转轴并位于基座与定子单元之间，第一轴承固设于第一壳体的中心，第一壳体的中心设有一第一穿孔，转轴穿设第一轴承与第一穿孔，第二壳体枢设于转轴并组装于第一壳体，定子单元位于第二壳体内，磁性组件设于第二壳体的内侧壁，第二轴承固设于第二壳体的中心，第二壳体的中心设有一第二穿孔，轴心穿设第二轴承与第二穿孔。

本实用新型公开一种风扇装置，其中第一壳体的中心设有一第一凹槽，第一轴承嵌设于第一凹槽，第二壳体内的中心设有一第二凹槽，第二轴承嵌设于该第二凹槽。

本实用新型公开一种风扇装置，其中更包含一固定件，固定件设于第二壳体内，第一壳体与第二壳体锁固于固定件，固定件具有复数个固定槽，固定槽设置磁性组件。

本实用新型公开一种风扇装置，其中固定件更包含复数个锁固孔，第一壳体与第二壳体锁固于锁固孔。

本实用新型公开一种风扇装置，其中更包含一固定件，固定件设于第一容置槽内，固定件具有复数个固定槽，固定槽设置磁性组件。

本实用新型公开一种风扇装置，其中定子单元包含复数个金属件，金属件相互迭合，转轴穿过金属件，每一金属件设有复数个磁极部，磁极部环状分布于金属件的周围，磁极部迭合为磁极臂，线圈设于迭合的磁极部，磁性组件位于第二壳体与磁极部之间，相邻的磁极臂之间分别环设有一绝缘件，线圈分别绕设相邻的绝缘件。

本实用新型公开一种风扇装置，其中磁极部分别包含一连接部与一导磁部，连接部设于金属件，导磁部设于连接部，导磁部位于磁性组件与连接部之间。

本实用新型公开一种风扇装置，其中磁性组件的两侧与导磁部的侧面分别为一弧面，磁性组件的剖面呈一椭圆，磁性组件紧贴于第二壳体的内壁。

本实用新型公开一种风扇装置，风扇装置的线圈的线径范围在0.25毫米~0.29毫米之间，线圈的圈数在700匝~1200匝之间。

本实用新型的功效在于通过驱动模块接收线圈的反馈电流信号，且驱动模块依据反馈电流信号驱使转子壳体转动，使转子壳体带动扇叶组件转动，如此则不需使用任何感测组件即可驱使转子壳体转动，故能减少风扇装置的制造成本，以避免使用感测组件而消耗电能的情形，以增加电能的使用效率。

本实用新型的另一功效在于定子单元包含复数个金属件，金属件相互迭合，转轴穿过复数个金属件，每一金属件设有复数个磁极部，磁极部分别包含一连接部与一导磁部，连接部设于金属件，导磁部设于连接部，导磁部位于磁性组件与连接部之间，通过磁极部的长矩形连接部，以让线圈缠绕匝数增加，并且和磁性组件相搭配以产生高强度的磁场，让磁力线均匀分布，故可增强马达结构的转动扭力、惯性，如此可增加转子的运转速度，并且可减少电磁噪音，进而增加风扇装置的转速。

本实用新型的又一功效在于利用第一轴承与第二轴承套设于转轴并固定于转子壳体的两侧，通过第一轴承与第二轴承分担支撑转子壳体、扇叶组件及相关机构等荷重力，以增强转子壳体转动时的惯性力及稳固性，如此可让马达结构简单，不但增加组装或维修的便利性，并且增加转子运作的稳固性，进而增加风扇装置的使用寿命。

本实用新型的又一功效在于利用磁性组件的两侧分别为一弧面，使磁性组件的剖面呈一椭圆型，并且使导磁部的侧面亦为一弧面，而导磁部与磁性组件相对的弧面方向相反。如此可使复数个磁性组件所产生的磁力图形接近正弦波，而当转子运转时，导磁部的磁力不会有断层的现象，以让磁力线均匀分布，故可增加强马达结构的转动惯性，以增加转子运作的流畅度，更可增加马达结构的运作效率。

本实用新型的又一功效在于马达结构内的线圈所选用的线径范围在0.25毫米~0.29毫米之间，而线圈的圈数在700匝~1200匝之间，如此可使相邻的磁极臂所缠绕的线圈的间隙较小，亦即线圈的占槽率较大，故可使用较少的铜线材料，以节省制造成本。

有关本实用新型的特征、实施方式与功效，在此配合附图作最佳实施例详细说明如下。

附图说明

图1是本实用新型优选实施例的风扇装置的立体图。

图2是本实用新型优选实施例的风扇装置的分解图。

图3是本实用新型优选实施例的定子单元组装于第二壳体的前视图。

图4是本实用新型优选实施例的金属件的前视图。

主要元件符号说明：

100      扇叶组件    242     第一壳体

110      叶片        2422    第一穿孔

200      马达结构    2424    第一凹槽

210      基座        244     第二壳体

220      转轴        2442    第二穿孔

230      定子单元    2444    第二凹槽

2302     金属件      250     第一轴承

23022    磁极部      260     第二轴承

23024    连接部      270     驱动模块

23026    导磁部      280     磁性组件

232      磁极臂      290     固定件

234      线圈        2902    锁固孔

236      绝缘件      2904    固定槽

240      转子壳体

具体实施方式

请参阅图1与图2，其为本实用新型优选实施例的风扇装置的立体图与分解图。如图所示，本实用新型的风扇装置包含一扇叶组件100与一马达结构200，扇叶组件100设有复数个叶片110，本实施方式是以吊扇为范例做说明，因此扇叶组件100为吊扇的叶片组件。马达结构200组装于扇叶组件100。马达结构200包括一基座210、一转轴220、一定子单元230、一转子壳体240、一第一轴承250、一第二轴承260与一驱动模块270。

转轴220固定于基座210，本实施方式是以吊扇为范例做说明，因此转轴220一端可固定于天花板或高处，定子单元230固设于转轴220，定子单元230具有复数个磁极臂232，复数个磁极臂232以转轴220为中心呈放射状排列，复数个磁极臂232分别设置复数个线圈234，转子壳体240枢设于转轴220并包覆定子单元230，转子壳体240的内侧壁设有复数个磁性组件280，复数个磁性组件280位于转子壳体240与复数个磁极臂232之间，第一轴承250套设于转轴220的一端并固设于转子壳体240内，第二轴承260套设于转轴220的另一端并固设于转子壳体240内。

另外，本实用新型的风扇装置更包含一驱动模块270，驱动模块270组装于基座210，驱动模块270接收线圈234的反馈电流信号，驱动模块270依据反馈电流信号驱使转子壳体240转动，转子壳体240带动扇叶组件100转动。

本实用新型仅利用驱动模块270驱动复数个线圈234以产生磁力，且驱动模块270接收线圈234的反馈电流信号，而驱动模块270依据反馈电流信号驱动线圈234，以让转子壳体240转动，以带动扇叶组件100转动，由此可知，本实用新型省略了感测组件的使用，如此可避免使用感测组件而消耗电能的情形发生。本实用新型通过驱动模块270即可监控线圈234与转子壳体240的相对关系，在不需要接设感测组件的情况下，简化了高压无刷马达的线路，如此更节省风扇装置制造的成本。

本实用新型的驱动模块270为配备智能型控制策略的固件及软件操控微电脑驱动控制器，可配合操作软件使风扇装置在正转或反转的切换响应快速而运行平稳、能耗小及噪音低，如此更可增加马达结构的运作效率与增加电能的使用效率。另外，本实用新型的驱动模块270亦可增设接收模块，并且配合遥控器的使用，使本实用新型的风扇装置可进行摇控操作，如此更可增加风扇装置使用上的便利性。

再者，本实用新型的驱动模块270具有复杂度较高的的机电整合，且驱动模块270设有切换开关，使用者只需切换匹配相关控制参数组列，不但可增加使用者使用风扇装置的便利性，更可快速模块化组装生产、增强品管及检修便利性。

本实用新型的转子壳体240包含一第一壳体242与一第二壳体244，第一壳体242枢设于转轴220并位于基座210与定子单元230之间，第一轴承250固设于第一壳体242的中心，第一壳体242的中心设有一第一穿孔2422，转轴220穿设第一轴承250与第一穿孔2422，第二壳体244枢设于转轴220并组装于第一壳体242，定子单元230位于第二壳体244内，磁性组件280设于第二壳体244的内侧壁，第二轴承260固设于第二壳体244的中心，第二壳体244的中心设有一第二穿孔2442，轴心穿设第二轴承260与第二穿孔2442。

本实用新型为了便于固定第一轴承250与第二轴承260，因此在第一壳体242的中心设有一第一凹槽2424，第一凹槽2424的大小与第一轴承250相同，而第一轴承250则嵌设于第一凹槽2424内，使第一轴承250紧密的嵌合于与第一凹槽2424，而第二壳体244内的中心亦设有一第二凹槽2444，第二轴承260则紧密地嵌设于第二凹槽2444内。如此可让第一轴承250与第二轴承260稳固地设置于转子壳体240，故当风扇装置运作时，转轴220可通过第一轴承250与第二轴承260稳固地在转子壳体240中心运作，以减少转轴220运作时晃动的情形，故可减少转轴220运作时的阻力与摩擦力，进而可减省电能，以让风扇装置的升温降低，并提升风扇输出性能，增长风扇装置的使用寿命与运作的稳定性。

本实用新型更包含一固定件290，固定件290为一环状体，固定件290设置于第二壳体244内，第一壳体242与第二壳体244锁固于固定件290。为了便于第一壳体242与第二壳体244锁固于固定件290，因此固定件290更设有复数个锁固孔2902，而第一壳体242与第二壳体244则以螺丝穿设而锁固于锁固孔2902。另外，固定件290设有复数个固定槽2904，固定槽2904环状分布于固定件290，而固定槽2904用以设置磁性组件280，如此可让组装磁性组件280组装于转子壳体240内时更为便利。

请一并参阅图3与图4，其为本实用新型优选实施例的定子单元组装于第二壳体的前视图与金属件的前视图。如图所示，本实用新型的定子单元230包含复数个金属件2302，金属件2302相互迭合，而转轴220穿过这些金属件2302中心。每一金属件2302设有复数个磁极部23022，复数个磁极部23022环状分布于金属件2302周围，磁性组件280位于第二壳体244与磁极部23022之间。当金属件2302相互迭合时，复数个磁极部23022迭合为磁极臂232，线圈234则绕设于迭合的磁极臂232。

本实用新型更设有一绝缘件236，绝缘件的材质可为纸或塑料，绝缘件236环设于相邻的磁极臂232之间，而线圈234则分别绕设相邻的绝缘件236，使线圈234绕设于迭合的磁极臂232时，线圈234不会与金属件2302相互接触，如此可避免短路的情形发生，以延长马达结构200的使用寿命。另外，每一磁极部23022包含一连接部23024与一导磁部23026，连接部23024环状分布于金属件2302外缘并与金属件2302相接设，导磁部23026延伸设于连接部23024，使每一导磁部23026位于磁性组件280与连接部23024之间。绝缘件236则环绕固定于相邻的连接部23024之间，线圈234则缠绕于连接部23024，且线圈234通过绝缘件236而不与连接部23024电连接。本实用新型的连接部23024为长矩形，故可让线圈234缠绕匝数增加，如此增加线圈234的缠绕数，进而增加增加转子的运转速度。

本实用新型的磁性组件280的两侧分别为一弧面，磁性组件280的剖面呈一椭圆型，而磁性组件280设置于固定槽2904后则紧贴于第二壳体244的内壁。另外，导磁部23026的侧面亦为一弧面，而导磁部23026与磁性组件280相对的弧面方向相反。如此可使复数个磁性组件280所产生的磁力图形接近正弦波，而当转子运转时，导磁部23026的磁力不会有断层的现象，故可增加转子运作的流畅度，更可增加马达结构200的运作效率。

另外，本实用新型的马达结构200选用高压直流无刷马达，而马达结构200内的线圈234所选用的线径范围在0.25毫米~0.29毫米之间，而线圈234的圈数在700匝~1200匝之间，传统的风扇多半使用低压无刷马达，低压无刷马达的线圈234所选用的线径范围在0.65毫米~0.7毫米之间，而线圈234的圈数在100匝~300匝之间，本实用新型在相邻的磁极臂232所缠绕的线圈234的间隙较小，亦即线圈234的占槽率较大，且本实用新型的铜线材料使用较低，因此可节省制造成本。

本实用新型的风扇装置是以吊扇为范例做说明，本实用新型亦可应用于其它的风扇装置，如直立式风扇，壁挂式风扇等，利用不同的扇叶组件100，搭配本实用新型的马达结构200，不需要使用额外传感器，仅利用驱动模块270驱动直流无刷的马达结构200运转。

Claims (10)

1.一种风扇装置，其特征在于，所述风扇装置包括：

一扇叶组件，设有复数个叶片；以及

一马达结构，组装于所述扇叶组件，所述马达结构包括：

一基座；

一转轴，固定于所述基座；

一定子单元，固设于所述转轴，所述定子单元具有复数个磁极臂，所述磁极臂以所述转轴为中心呈放射状排列，所述磁极臂分别设置复数个线圈；

一转子壳体，枢设于所述转轴并包覆所述定子单元，所述扇叶组件设于所述转子壳体，所述转子壳体的内侧壁设有复数个磁性组件，所述磁性组件位于所述转子壳体与所述磁极臂之间；

一第一轴承，套设于所述转轴的一端并固设于所述转子壳体内；

一第二轴承，套设于所述转轴的另一端并固设于所述转子壳体内；以及

一驱动模块，组装于所述基座，所述驱动模块驱动所述线圈产生磁力，所述驱动模块接收所述线圈的反馈电流信号，所述驱动模块依据所述反馈电流信号并驱使所述转子壳体转动，所述转子壳体带动所述扇叶组件转动。

2.根据权利要求1所述的风扇装置，其特征在于，其中所述转子壳体包含：

一第一壳体，枢设于所述转轴并位于所述基座与所述定子单元之间，所述第一轴承固设于第一壳体的中心，所述第一壳体的中心设有一第一穿孔，所述转轴穿设所述第一轴承与所述第一穿孔；以及

一第二壳体，枢设于所述转轴并组装于所述第一壳体，所述定子单元位于所述第二壳体内，所述磁性组件设于所述第二壳体的内侧壁，所述第二轴承固设于所述第二壳体的中心，所述第二壳体的中心设有一第二穿孔，所述轴心穿设所述第二轴承与所述第二穿孔。

3.根据权利要求2所述的风扇装置，其特征在于，其中所述第一壳体的中心设有一第一凹槽，所述第一轴承嵌设于所述第一凹槽，所述第二壳体内的中心设有一第二凹槽，所述第二轴承嵌设于所述第二凹槽。

4.根据权利要求2所述的风扇装置，其特征在于，其中更包含一固定件，所述固定件设于所述第二壳体内，所述第一壳体与所述第二壳体锁固于所述固定件，所述固定件具有复数个固定槽，所述固定槽设置所述磁性组件。

5.根据权利要求4所述的风扇装置，其特征在于，其中所述固定件更包含复数个锁固孔，所述第一壳体与所述第二壳体锁固于所述锁固孔。

6.根据权利要求1所述的风扇装置，其特征在于，其中更包含一固定件，所述固定件设于所述第一容置槽内，所述固定件具有复数个固定槽，所述固定槽设置所述磁性组件。

7.根据权利要求1所述的风扇装置，其特征在于，其中所述定子单元包含复数个金属件，所述金属件相互迭合，所述转轴穿过所述金属件，每一所述金属件设有复数个磁极部，所述磁极部环状分布于金属件的周围，所述磁极部迭合为所述磁极臂，所述线圈设于所述迭合的所述磁极部，所述磁性组件位于所述第二壳体与所述磁极部之间，相邻的所述磁极臂之间分别环设有一绝缘件，所述线圈分别绕设相邻的所述绝缘件。

8.根据权利要求7所述的风扇装置，其特征在于，所述磁极部分别包含：

一连接部，设于所述金属件；以及

一导磁部，设于所述连接部，所述导磁部位于所述磁性组件与所述连接部之间。

9.根据权利要求8所述的风扇装置，其特征在于，其中所述磁性组件的两侧与所述导磁部的侧面分别为一弧面，所述磁性组件的剖面呈一椭圆，所述磁性组件紧贴于所述第二壳体的内壁。

10.根据权利要求1所述的风扇装置，其特征在于，其中所述线圈的线径范围在0.25毫米~0.29毫米之间，所述线圈的圈数在700匝~1200匝之间。

Images