TWI554687B - 送風機 - Google Patents

Description

送風機 發明領域

本發明係關於電風扇等送風機所使用的軸流風扇、及使用該軸流風扇之送風機。

發明背景

以往，以該類軸流風扇而言，已知有由軸套部、及由其外周放射狀形成的複數片翼部所構成者(參照例如專利文獻1)。而如上所示之軸流風扇係藉由電動機來作旋轉，藉此各個翼部連續發生氣流，以全體而言以軸向傳送氣流者。

(先前技術文獻) (專利文獻)

(專利文獻1)日本特開2000-110788號公報

但是，如上所示之軸流風扇若著重在其翼部中的一片時，其本身雖連續發生氣流，但是由於前述翼部作圓周運動，因此所發生的氣流會形成為螺旋狀。在實際的軸流風扇中，由於設有複數片前述翼部，各個翼部所發生的螺旋狀氣流會偏移翼部的間距份而相重疊。因此，若由接受氣流的對象來作觀察時，氣流會發生強弱。接著，若接受氣流的對象是人，該氣流的強弱即會造成感受到與自然風不同的原因。若增加前述翼部的片數，雖可使該問題緩和一定程度，但是並不足夠。

本發明之目的在解決以上問題，可發生強弱變化少且呈連續之氣流的軸流風扇及使用該軸流風扇之送風機。

本發明之申請專利範圍第1項所記載之軸流風扇係具有：軸向兩端呈開放的短筒狀框體；及由設在該框體的複數個翼所構成的翼部，在比構成該翼部的翼的內端更為內側，形成有伴隨著前述翼部所發生的主氣流而發生的從氣流流通的空間。

此外，本發明之申請專利範圍第2項所記載之軸流風扇係在申請專利範圍1中，具有：位於前述框體的中心部的軸套部；及將該軸套部與前述框體相連接的複數個輪輻。

此外，本發明之申請專利範圍第3項所記載之送風機係使用申請專利範圍2之軸流風扇之送風機，其收容有用以使前述軸流風扇旋轉的電動機的外殼係構成為：實質上容納於前述翼部的內端所描繪的軌跡的範圍內。

此外，本發明之申請專利範圍第4項所記載之送風機係使用申請專利範圍1之軸流風扇之送風機，其將前述框體作為轉子，在該轉子的內側設置環狀定子，藉由該等轉子及定子來形成電動機。

本發明之申請專利範圍第1項所記載之軸流風扇係藉由如上構成，於藉由旋轉而使前述翼部形成渦狀主氣流時，伴隨著該主氣流，在前述翼部的內側及外側形成從氣流，該等主氣流與從氣流相組合而形成複合氣流。而且，由於從氣流以緩和主氣流的強弱的方式流動，因此可得強弱變化少且呈連續的複合氣流。

另外，藉由設置位於前述框體的中心部的軸套部及將該軸套部與前述框體相連接的複數個輪輻，可以在比前述翼部更為內側不會主動發生氣流的狀態下安裝在電動機旋轉。

此外，在使用如上所示之軸流風扇的送風機中，使收容有用以使前述軸流風扇旋轉的電動機的外殼，在前述軸流風扇的軸向視下，實質上位於前述翼部的內端所描繪的軌跡的範圍內，藉此不會妨礙氣流通過前述翼部的內側，而可良好地形成複合氣流。

此外，在使用前述軸流風扇的送風機中，將前述框體形成為轉子，在該轉子的內側設置環狀定子，藉由該等轉子及定子來形成電動機，藉此將妨礙在前述框體的內側流動的從氣流的要素儘可能排除，而可平順地流動從氣流。

圖式簡單說明

第1圖係顯示本發明之第一實施形態之軸流風扇的外觀圖，(a)係由軸向觀看的外觀圖，(b)係由軸直方向觀看的外觀圖。

第2圖係該圖的A-A剖面圖。

第3圖係該圖之使用第一實施形態之軸流風扇的送風機的動作說明圖。

第4圖係由顯示本發明之第二實施形態的軸流風扇及使用該軸流風扇之送風機之軸向所觀看的外觀圖。

第5圖係該圖的B-B剖面圖。

第6圖係該圖的動作說明圖。

第7圖係顯示本發明之第三實施形態之軸流風扇之由軸向所觀看的外觀圖。

第8圖係顯示本發明之第四實施形態之軸流風扇之由軸向所觀看的外觀圖。

用以實施發明之形態

以下根據第1圖至第3圖，說明本發明之第一實施形態。1為本發明之軸流風扇。該軸流風扇1係具有框體2、軸套部3、輪輻部4、及翼部5所構成。前述框體2係形成為軸向兩端呈開放的短圓筒狀。此外，前述軸套部3係位於前述框體2的中央部，並且在其中心具有用以安裝在電動機之旋轉軸X的插入孔6。此外，前述輪輻部4係用以將前述軸套部3同軸保持在前述框體2的中心部者。接著，前述輪輻部4具有前輪輻部7及後輪輻部8，藉由分別繞軸等間距設置複數個輪輻9所構成。其中，前述前輪輻部7及後輪輻部8係繞軸分別偏離半間距。在本例中，前述前輪輻部7及後輪輻部8均藉由繞軸以0.4π(rad)間隔排列5條前述輪輻9所構成。此外，在本例中，前述前輪輻部7與後輪輻部8係繞軸錯開0.2π(rad)。其中，前述輪輻9係以由前述軸套部3朝放射方向延伸的方式形成。接著，前述輪輻9係其剖面形狀均相對旋轉方向呈長形角圓的長方形、或長圓形，相對旋轉方向不呈傾斜。因此，前述各輪輻9並非為主動使氣流發生的構造。此外，前述翼部5係僅在前述框體2的外周側，繞軸等間距設置複數個翼10所形成。在本例中，由以繞軸0.2π(rad)間隔排列10片前述翼10所構成。藉此，比前述框體2的內側，亦即前述各翼10的內端11更為內側成為後述從氣流Vs的流通空間P。

接著，若將前述軸流風扇1安裝在電動機的旋轉軸X而形成電風扇等送風機12時，收容前述電動機的外殼13在軸向視下為容納於前述框體2的內側，亦即前述各翼10的內端11所描繪的軌跡的內側。此外，在前述外殼13的外緣與前述框體2的內緣之間形成有氣流的流入口14。但是，用以安置電風扇等送風機所需的支柱15並未容納於前述框體2的內側。

接著，說明本實施形態的作用。若前述軸流風扇1繞前述旋轉軸X旋轉時，藉由前述翼部5而發生主氣流Vm。該主氣流Vm係藉由前述各翼部10而分別形成為螺旋狀。該等主氣流Vm雖然藉由前述各翼部10而連續發生，但是各主氣流Vm間係成為氣流較弱的區域。另一方面，若前述翼部5使主氣流Vm發生時，在前述翼部5更為外側、及前述框體2的內側的流通空間P會發生從氣流Vs。其中，該等從氣流Vs並非為前述翼部5或輪輻部4主動發生者，而是藉由使主氣流Vm發生而被動發生者。亦即，由於前述翼部5使主氣流Vm發生，藉此在該主氣流Vm的周圍產生較為低壓的區域，因此周圍空氣朝向該低壓區域流通，藉此發生從氣流Vs。接著，從氣流Vs係如上所示發生，因此大部分流入主氣流Vm較弱(亦即較為低壓)的區域，少部分流入主氣流Vm較強(亦即較為高壓)的區域。因此，由於從氣流Vs使主氣流Vm的強弱緩和，因此主氣流Vm與從氣流Vs混合形成的複合氣流Vc係成為強弱變化少且呈連續者。尤其，由於從氣流Vs發生在主氣流Vm的外側與內側，因此從氣流Vs可良好緩和主氣流Vm的強弱變化。

其中，如前所述，前述外殼13在軸向視下為容納於前述框體2的內側(亦即前述各翼10的內端11所描繪的軌跡的內側)，在前述外殼13的外緣與前述框體2的內緣之間形成有氣流的流入口14，因此從氣流Vs並不會被前述外殼13妨礙，而流入至前述流通空間P。藉此，複合氣流Vc係良好形成。

如以上所示，本發明之軸流風扇1係具有：軸向兩端呈開放的短筒狀框體2；及由設在該框體2的複數個翼10所構成的翼部5，在比構成該翼部5的翼10的內端11更為內側，形成有在伴隨著前述翼部5所發生的主氣流Vm而發生的從氣流Vs流通的流通空間P，藉此從氣流Vs以緩和主氣流Vm的強弱的方式流通，因此可得強弱變化少之呈連續的複合氣流Vc者。

此外，本發明之軸流風扇1係在前述框體2的中心部設置軸套部3，並且設置由連接該軸套部3與前述框體2的複數個輪輻9所構成的輪輻部4，藉此，可以在前述框體2的內側(亦即前述翼部5更為內側)不會主動發生斷續的氣流的狀態下安裝在電動機旋轉。

此外，使用本發明之軸流風扇1的送風機12係使收容有用以使前述軸流風扇1旋轉的電動機的外殼13，在前述軸流風扇1的軸向視下為實質上容納於前述框體2的範圍內(亦即前述翼10的內端11所描繪的軌跡更為內側)，藉此不會妨礙從氣流Vs通過前述框體2的內側的流通空間P，可良好形成複合氣流Vc者。

接著，根據第4圖至第6圖，說明本發明之第二實施形態。21為本發明之軸流風扇。該軸流風扇21係具有框體22及翼部23所構成。前述框體21係形成為軸向的兩端呈開放的短圓筒狀。此外，在前述框體21固定有複數個永久磁石24。此外，前述翼部23係僅在前述框體22的外周側，繞軸等間距設置複數個翼部25而形成。在本例中係藉由繞軸以0.2π(rad)間隔排列10片前述翼部25而構成。

接著，前述軸流風扇21係以前述框體22位於環狀外殼26的外側的方式安裝在該環狀外殼26。該環狀外殼26係在其內部設置環狀排列的定子27。接著，複數個前述永久磁石24近接配置在該定子27的外側。藉此，固定有該等永久磁石24的前述框體22本身即成為轉子28。接著，藉由前述定子27與轉子28形成電動機29。如上所示，構成藉由前述電動機29使前述軸流風扇21旋轉的送風機30。此外，前述環狀外殼26的內側，亦即前述各翼25的內端31更為內側成為從氣流Vs的流通空間P。

接著，說明本實施形態的作用。藉由對前述環狀外殼26的定子27供給電力，使該定子27發生交變磁場。接著，藉由該交變磁場，屬於前述轉子28的前述框體22，亦即前述軸流風扇21即進行旋轉。若該軸流風扇21旋轉，藉由前述翼部23即發生主氣流Vm。該主氣流Vm係藉由前述各翼25分別形成為螺旋狀。該等主氣流Vm係藉由前述各翼25而連續發生，但是各主氣流Vm間係成為氣流較弱的區域。另一方面，若前述翼部23使主氣流Vm發生，在比前述翼部23更為外側、及前述環狀外殼26的內側的流通空間P會發生從氣流Vs。其中，該等從氣流Vs並不是前述翼部23主動發生者，而是因為發生主氣流Vm而被動發生者。亦即，藉由前述翼部23發生主氣流Vm，會在該主氣流Vm的周圍產生成為較為低壓的區域，因此周圍空氣會朝向該低壓區域流動，藉此發生從氣流Vs。接著，從氣流Vs係如上所示發生，因此大部分流入主氣流Vm較弱(亦即較為低壓)的區域，少部分流入主氣流Vm較強(亦即較為高壓)的區域。因此，由於從氣流Vs使主氣流Vm的強弱緩和，因此主氣流Vm與從氣流Vs混合形成的複合氣流Vc係成為強弱變化少且呈連續者。尤其，從氣流Vs發生在主氣流Vm的外側及內側，因此從氣流Vs可良好緩和主氣流Vm的強弱變化。

如以上所示，本發明之軸流風扇21係具有：軸向兩端呈開放的短筒狀的框體22；及由設在該框體22的複數個翼25所構成的翼部23，在設在前述框體22的內側的環狀外殼26的內側，亦即構成前述翼部23的前述翼25的內端31更為內側，形成有伴隨著前述翼部23所發生的主氣流Vm而發生的從氣流Vs流通的流通空間P，藉此從氣流Vs以緩和主氣流Vm的強弱的方式流動，因此可得強弱變化少且呈連續的複合氣流Vc者。

此外，使用本發明之軸流風扇21之送風機30係將前述框體22作為轉子28，在該轉子28的內側設置環狀排列的定子27，藉由該等轉子28及定子27來形成電動機29，藉此儘可能排除妨礙在前述流通空間P，亦即前述框體22的內側流通的從氣流Vs的要素，可平順地流通從氣流Vs。

接著，根據第7圖，說明本發明之第三實施形態。其中，本實施形態的作用係依據上述第一實施形態，因此省略說明。41係本發明之軸流風扇。該軸流風扇41係具有框體42、軸套部43、輪輻部44、及翼部45所構成。前述框體42係形成為軸向的兩端呈開放的短圓筒狀。此外，前述軸套部43係位於前述框體42的中央部，並且在其中心具有用以安裝在未圖示的電動機的旋轉軸的插入孔46。此外，前述輪輻部44係用以在前述框體42的中心部同軸保持前述軸套部43者。接著，前述輪輻部44係具有前輪輻部47及後輪輻部48，分別藉由繞軸等間距設置複數個輪輻49所構成。其中，前述輪輻49係以由前述軸套部43朝放射方向延伸的方式所形成。接著，前述輪輻49係其剖面形狀均相對旋轉方向呈長形角圓的長方形、或長圓形，相對旋轉方向不呈傾斜。因此，前述各輪輻49並非為主動使氣流發生的構造。此外，前述翼部45係在前述框體42的外周側及內周側分別以繞軸等間距設置複數個翼50所形成。藉此，比前述各翼50的內端51更為內側成為從氣流Vs的流通空間P。

其中，安裝有前述軸流風扇41之未圖示的外殼係在軸向視下容納於前述各翼50的內端51所描繪的軌跡更為內側。此外，在未圖示的前述外殼的外緣與各翼50的內端51所描繪的軌跡之間形成有氣流的流入口。

接著，根據第8圖，說明本發明之第四實施形態。其中，本實施形態的作用係依據上述第一及第三實施形態，因此省略說明。61為本發明之軸流風扇。該軸流風扇61係具有框體62、軸套部63、輪輻部64、及翼部65所構成。前述框體62係形成為軸向的兩端呈開放的短圓筒狀。此外，前述軸套部63係位於前述框體62的中央部，並且在其中心具有用以安裝在未圖示的電動機的旋轉軸的插入孔66。此外，前述輪輻部64係用以將前述軸套部63同軸保持在前述框體62的中心部者。接著，前述輪輻部64係具有前輪輻部67與後輪輻部68，分別繞軸等間距設置複數個輪輻69所構成。其中，前述輪輻69係以由前述軸套部63朝放射方向延伸的方式所形成。接著，前述輪輻69係其剖面形狀均相對旋轉方向呈長形角圓的長方形、或長圓形，相對旋轉方向不呈傾斜。因此，前述各輪輻69並非為主動發生氣流的構造。此外，前述翼部65係在前述框體62的內周側，藉由分別繞軸以等間距設置複數個翼部70所形成。藉此，比前述各翼70的內端71更為內側係成為從氣流Vs的流通空間P。

其中，安裝有前述軸流風扇61之未圖示的外殼係在軸向視下容納於比前述各翼70的內端71所描繪的軌跡更為內側。此外，在未圖示的前述外殼的外緣與各翼70的內端71所描繪的軌跡之間形成有氣流的流入口。

其中，本發明並非限定於以上之實施形態，在發明要旨的範圍內可作各種變形實施。例如，在上述第一、第三、第四實施形態中，係將輪輻的剖面形成為角圓長方形或長圓形，但是若為其本身不會主動發生氣流的形狀，則亦可為其他剖面形狀，例如圓形或橢圓形。此外，前述輪輻亦可由軸套部相對放射方向呈傾斜。

1、21、41、61．．．軸流風扇

2、22、42、62．．．框體

3、43、63．．．軸套部

4、44、64．．．輪輻部

5、23、45、65．．．翼部

6、46、66．．．插入孔

7、47、67．．．前輪輻部

8、48、68．．．後輪輻部

9、49、69．．．輪輻

10、25、50、70．．．翼

11、31、51、71．．．內端

12、30．．．送風機

13．．．外殼

14．．．流入口

15．．．支柱

26．．．環狀外殼

27．．．定子

28．．．轉子

29．．．電動機

P．．．流通空間

Vc．．．複合氣流

Vm．．．主氣流

Vs．．．從氣流

X．．．旋轉軸

第1圖係顯示本發明之第一實施形態之軸流風扇的外觀圖，(a)係由軸向觀看的外觀圖，(b)係由軸直方向觀看的外觀圖。

第2圖係該圖的A-A剖面圖。

第3圖係該圖之使用第一實施形態之軸流風扇的送風機的動作說明圖。

第4圖係由顯示本發明之第二實施形態的軸流風扇及使用該軸流風扇之送風機之軸向所觀看的外觀圖。

第5圖係該圖的B-B剖面圖。

第6圖係該圖的動作說明圖。

第7圖係顯示本發明之第三實施形態之軸流風扇之由軸向所觀看的外觀圖。

第8圖係顯示本發明之第四實施形態之軸流風扇之由軸向所觀看的外觀圖。

1．．．軸流風扇

2．．．框體

3．．．軸套部

4．．．輪輻部

5．．．翼部

6．．．插入孔

7．．．前輪輻部

8．．．後輪輻部

9．．．輪輻

10．．．翼

12．．．送風機

13．．．外殼

14．．．流入口

15．．．支柱

P．．．流通空間

Vc．．．複合氣流

Vm．．．主氣流

Vs．．．從氣流

X．．．旋轉軸

Claims (4)

1. 一種送風機，其特徵在於設有軸流風扇，該軸流風扇具有：短筒狀的框體，軸向兩端呈開放；軸套部，位於該框體的中心部；輪幅部，由連接該軸套部與前述框體的複數個輪幅所構成；及翼部，由設在前述框體之外周側的複數個翼所構成，在比構成該翼部之翼的內端更為內側，形成有伴隨著前述翼部所發生的主氣流而發生的從氣流流通的空間，並且以前輪幅部與後輪幅部構成前述輪幅部，該前輪幅部與該後輪幅部分別繞軸等間距地設有複數個輪幅，且使後輪幅部相對於前述前輪幅部繞軸錯開。
2. 如申請專利範圍第1項之送風機，其具有收容用來使前述軸流風扇旋轉的電動機的外殼，該外殼構成為在前述軸流風扇的軸向視下，實質上收納在前述框體的內側，並且在前述外殼的外緣與前述框體的內緣之間設有前述從氣流的流入口。
3. 一種送風機，其特徵在於設有軸流風扇，該軸流風扇具有：短筒狀的框體，軸向兩端呈開放；軸套部，位於該框體的中心部；輪幅部，由連接該軸套部與前述框體的複數個輪幅 所構成；及翼部，由設在前述框體的複數個翼所構成，在比構成該翼部之翼的內端更為內側，形成有伴隨著前述翼部所發生的主氣流而發生的從氣流流通的空間，並且以前輪幅部與後輪幅部構成前述輪幅部，該前輪幅部與該後輪幅部分別繞軸等間距地設有複數個輪幅，且使後輪幅部相對於前述前輪幅部繞軸錯開。
4. 如申請專利範圍第3項之送風機，其具有收容用來使前述軸流風扇旋轉的電動機的外殼，該外殼構成為在前述軸流風扇的軸向視下，實質上收納在前述翼部的內端所描繪的軌跡的範圍內，並且在前述外殼的外緣與前述各翼的內端之間設有前述從氣流的流入口。