TWI638099B - 離心吸頂扇和離心葉輪模組 - Google Patents

Abstract

一種離心吸頂扇，其包括：靜止部以及旋轉部。旋轉部更包括：離心葉輪，以一中心軸為中心進行旋轉。靜止部更包括：導引部，具有吸入口和吹出口，並且在離心葉輪外側圍繞，以使空氣從吸入口被吸入，從吐出口排出空氣；及環狀風洞部，具有風洞吸氣口和風洞排氣口，並且位於導引部的徑方向的外側。

Description

離心吸頂扇和離心葉輪模組

本發明是有關於一種離心葉輪模組，且特別是有關於一種使用上述離心葉輪模組的離心吸頂扇（發明名稱）。

習知的吸頂扇是軸流型的吸頂扇，但是此類型的吸頂扇會在露出葉片的狀態而旋轉(專利文件1)。此外，送風型(blower type)的吸頂扇可以利用蓋板等將葉片覆蓋。但是相較於軸流型的吸頂扇，會有空氣流量較少的問題，而無法達到有效讓空氣循環得效果。

因此，如何設計出不會增大體積又可以有效地使吸頂扇吹出的空氣流量夠大、夠強，便是一個值得關注的課題。

習知技術文件 [專利文件] 1. 日本特開平11-210676號公報。

有鑑於上述課題，本發明提供一種離心吸頂扇以及離心葉輪模組，其可提供足夠的風壓與風量。

據此，本發明提出一種離心吸頂扇，其包括：靜止部以及旋轉部。旋轉部更包括：離心葉輪，以一中心軸為中心進行旋轉。靜止部更包括：導引部，具有吸入口和吹出口，並且在離心葉輪外側圍繞，以使空氣從吸入口被吸入，從吐出口排出空氣；及環狀風洞部，具有風洞吸氣口和風洞排氣口，並且位於導引部的徑方向的外側。

根據一實施方式，導引部的內周面之徑，從軸方向的上側向下側，逐漸變大；且環狀風洞部的內周面之徑，從軸方向的上側向下側，逐漸變小。

此外，在離心吸頂扇中，靜止部可以更包含一板部，以覆蓋離心葉輪之下側。此外，板部更配置照明單元，此照明單元可以例如LED照明單元。

此外，根據一實施方式，離心吸頂扇可以更包括加熱器、空氣清淨器、加濕器、負離子產生器中的其中一個或以上，其配置在環狀風洞部的內周面。此外，根據另一實施方式，離心吸頂扇也可更包括風向調整構件，配置在吹出口和風洞排氣口的下流側。

此外，本發明更提出一種離心葉輪模組，包括：離心葉輪，以一中心軸為中心進行旋轉；導引部，具有吸入口和吹出口，並且在離心葉輪外側圍繞，以使空氣從吸入口被吸入，從吐出口排出空氣；以及環狀風洞部，具有風洞吸氣口和風洞排氣口，並且位於導引部的徑方向的外側。

此外，根據一實施方式，離心葉輪模組的導引部的內周面之徑，從軸方向的上側向下側逐漸變大，且風洞部的內周面之徑，從軸方向的上側向下側逐漸變小。

此外，根據一實施方式，離心葉輪模組可以更包括風向調整構件，配置在上述吹出口和風洞排氣口的下流側。

基於上述本發明的離心吸頂扇和離心葉輪模組，透過導引部與環狀風洞部的作用，可以更進一步地增加本發明的離心吸頂扇吹出之空氣的風量。另外，透過加熱器，離心吸頂扇也可以吹出溫暖的風。此外，藉由藉由風向調整構件可以使風向自由地調整。另外，配合照明單元的設置，離心吸頂扇也可以提供照明的功能。

為讓本發明的上述特徵和優點能更明顯易懂，下文特舉實施例，並配合所附圖式作詳細說明如下。

圖1為依據本實施方式所繪示之離心吸頂扇的立體示意圖，圖2為離心吸頂扇的爆炸圖，圖3為離心吸頂扇的剖面圖。接著，參考圖1、2、3來說明本實施方式之離心吸頂扇的結構。在此，僅說明構成本發明所需要的基本構件，其餘非必要構件則省略說明。

如圖1、2所示，本實施方式的離心吸頂扇100主要包括旋轉部110和靜止部120。旋轉部110包括離心葉輪114。轉軸112 (參考圖3)以中心軸AX為中心，透過馬達130提供動力來進行旋轉。此外，離心葉輪114則是固定於轉軸112上，透過轉軸112來帶動離心葉輪的114的轉動。一般離心葉輪可以具有離心葉輪基部和在離心葉輪基部的徑向上呈放射狀延伸的葉片部114a，可以做為增加流體(本實施方式為空氣)之壓力和速度的旋轉裝置。此外，上述轉軸112可以做為旋轉部110的一部分，但是在實際運用上，轉軸112也可以設置在靜止部120。亦即，轉軸112的實際配設位置可以依據實際的需求來做變更。

此外，配合圖3的剖面示意圖，靜止部120可包括導引部122和環狀風洞部124。如圖1-3所示，導引部122具有吸入口122a和吹出口122b。導引部122是圍繞在離心葉輪114的外側，藉此在導引部122與離心葉輪114之間形成空氣流道。當離心葉輪114旋轉時，離心吸頂扇100上方的空氣會因為離心葉輪114的旋轉而經由吸入口122a被吸入，並經由上述的空氣流導被導引到吹出口122b，而將空氣吹出離心吸頂扇100外。另外，關於導引部122的材質，本發明並沒有特別的限制，可以視所需而採用任意合適的材質來製作導引部122。

同樣地，配合圖3的剖面示意圖，環狀風洞部124具有風洞吸氣口124a和風洞排氣口124b，並且以位於導引部122的徑方向的外側的方式來配置。換句話說，根據本實施方式，環狀風洞部124是做為圍繞在導引部122外圍的另一個空氣流道。一種實現環狀風洞部124的方式是利用如圖1、2所示之外殼126，在此例為環狀且上下開口的構件。外殼126以一定的距離圍繞著導引部122而形成。上下開口的部分即分別做為環狀風洞部124的風洞吸氣口124a和風洞排氣口124b。在本實施方式中，當離心葉輪114旋轉，而將離心吸頂扇100上方的空氣吸入時，一部分的空氣會經被風洞吸氣口124a吸入，吸入的空氣通過環狀風洞部124後，再從風洞排氣口124b排出。同樣地，關於環狀風洞部124的材質，本發明也沒有特別的限制，可以視所需而採用任意合適的材質來製作環狀風洞部124。一般在實施上，可以透過像圖1、2所示的固定部材128，例如肋板(rib)等，將構成環狀風洞部124的外殼126加以固定而圍繞著導引部122的徑向外圍。

接著，參考圖3，說明本實施方式的作用。如圖3之剖面圖示意圖所示，導引部122和離心葉輪114之間會形成一空氣流路。藉由離心葉輪114的旋轉，會將離心吸頂扇100上方與天花板之間的空氣，經由路徑F1並透過導引部122的吸入口122a吸入。之後，經過導引部122和離心葉輪114之間的空氣流路，將吸入的空氣，從導引部122的吹出口122b排出。

此外，離心吸頂扇100上方的空氣的一部分，沿著路徑F2由環狀風洞部124的風洞吸氣口124a被吸入，經由環狀風洞部124，再從風洞排氣口124b將空氣排出。之後，經由導引部122的吹出口122b所排出的空氣以及經由環狀風洞部124的風洞排氣口124b所排出的空氣，會在離心吸頂扇100之下方(下游側)處P匯流成一股，再經由路徑F3吹到環境空間。之後，空氣再上升至離心吸頂扇100上游側，再繼續沿著路徑F1、F2分別進入離心吸頂扇100，並不斷地重複此流程。

接著說明本實施方式的環狀風洞部124和導引部122的構造。環狀風洞部124和導引部122主要的作用是導引空氣的流動。因此，在設計環狀風洞部124和導引部122時，其內周面的形狀只要可以達到上述的功用，即導引空氣流以及使在環狀風洞部124和導引部122流動的空氣可以匯流即可。在此，提出一個可行的設計利，熟悉本領域技術者可以根據此描述而做任意適當地變化。除了環狀風洞部124和導引部122可以達到導引空氣的流動外，構成環狀風洞部124的外殼126加以固定的固定部材128(例如，參考圖1、2所示)也可以達到導引空氣流動的作用。

如圖4所示，其描述本實施方式之離心吸頂扇的剖面圖。為了方便說明，此頗面圖僅強調環狀風洞部和導引部的內周面的剖面曲線。關於導引部122，其內周面122c的半徑R2可以是從中心軸AX之軸方向的上側向下側，逐漸變大。此外，環狀風洞部124的內周面124c之半徑R1，從上述軸方向的上側向下側，逐漸變小。在設計上，導引部和環狀風洞部的內周面122c、124c的剖面曲線只要能符合流體力學的原理，並符合上述形狀，其具體的曲率半徑、長度等等並無特別的限制。

此外，圖5繪示本實施例之離心吸頂扇的下視圖的例子。離心吸頂扇100可以更包括一板部132，用以覆蓋離心葉輪114之下側。此板部132可以將離心葉輪114之葉片及其周圍機構覆蓋住。藉此，使用者不會看到做為旋轉部110之離心葉輪114以及其他周邊結構體，使用上可以更為安心與舒適。此外，此板部132的尺寸可以配合覆蓋離心葉輪114之下側的面積來設計，只要可以達到上述功能，尺寸並沒有特別的要求。另外，板部132的材料也沒有特別的要求，配合輕量化的塑膠材質、高強度的塑膠材質，或者具有散熱功能、熱傳導係數高的材質(例如金屬、複合材料)，都是可以選用的材料。

此外，圖6繪示本實施方式之離心吸頂扇的下視圖的例子。與圖5的差異在於，本實施方式可以更在板部132設置照明單元134。藉此，離心吸頂扇100除了提供空氣流的電扇功能外，還可以做為照明器具之用。在此實施方式，離心吸頂扇100更包括提供照明單元134所需的電源單元及/或控制單元，此部分為本領域者可以任意設計，故未繪出。電源單元及/或控制單元其可以配設在離心吸頂扇100內的任何合適的位置，例如較佳是可以配置在板部132的背面。

根據另一實施方式，照明單元134可以例如是LED照明單元134a~134e。LED照明單元134a~134e具有省電高亮度的優點。此外，LED照明單元134a~134e的控制單元也可以搭配調光功能，使使用者可以依據環境、需求來進行照明的調光。另外，LED照明單元134a~134e可以採用單色光，例如白光或暖色系的光，或者可以使用紅綠藍(RGB)的LED照明單元，以使照光更為有彈性。另外，配合本實施方式的照明單元，板部132便可以使用具有散熱功能、熱傳導係數高的材質(例如金屬)。

此外，為了讓使用者在使用本發明的離心吸頂扇100可以適用各種氣候，離心吸頂扇100還可以包括加熱器，以在氣溫較低的環境或者需要溫度高的空氣循環環境，提供適當溫度的空氣流。根據本實施方式，加熱器設置的位置主要遠離會發熱的構件(例如馬達130等)，將加熱器設置在環狀風洞部124是一種較佳的方式。圖7繪示加熱器在離心吸頂扇中的配置範例。如圖7A所示，加熱器150例如可以採用薄型貼附式的加熱器，其配置位置例如是環狀風洞部124的內周面，藉此對流經環狀風洞部124的空氣加熱，以吹出較熱的空氣。此外，加熱器150可以繞著環狀風洞部124內周面124c一整圈的方式來配置，也可以端視需求而在環狀風洞部124內周面124c任一處、任意數目來加以配設。圖7B繪示另外一種加熱器的配置例。除了上述形態外，環狀風洞部124的內周面也可以配置加熱器、空氣清淨器、加濕器、負離子產生器中的其中一個或以上。

圖8繪示具有風向調整構件之離心吸頂扇100的示意圖。如圖8所示，離心吸頂扇100可以更包括風向調整構件140。此風向調整構件140為選擇性的構件，例如可以配置在導引部122之吹出口122b和環狀風洞部124之風洞吸氣口124a的出口處(下流側)，藉此調整從吹出口122b和風洞排氣口124b出來的空氣流的流動方向。此外，如圖8所示，風向調整構件140基本上可由多數個調整葉片所構成。風向調整構件140的葉片可以是實際需求設計成固定式、手動式或自動化(如由程式控制)。圖8所示的構造是在板部132和照明單元134存在下的示意圖，當然不配置板部132和照明單元134的離心吸頂扇100也可以搭配此風向調整構件140。

圖9繪示本實施例之離心吸頂扇的應用變化例示意圖。上述實施方式都是以單一離心吸頂扇來說明。以下說明此離心吸頂扇的應用變化例。如圖9所示，在此例示為多個離心吸頂扇並列配置(圖9例示2個)。如圖9所示，左右兩側的離心吸頂扇均各自產生各自的風量與風壓(虛線表示)，而且如前面實施方式所述，各自的風量與風壓均較習知方式為大。此外，框線A所圍出的部分是兩個離心吸頂扇吹出空氣的重疊部分，在此處風量與風壓均會倍增。結果，造成該處風量與風壓更為增加，氣流當然也隨著倍增。因此，本技術領域者可以透過此開示，適當地並列配置多個本申請的離心吸頂扇，透過此配置方式，可以根據所需，對風量與風壓進一步地調整與增大。

上述實施方式主要是以吸頂扇做為應用例。除此之外，本發明更提出一種離心葉輪模組，其包括離心葉輪，以中心軸為中心進行旋轉；導引部，具有吸入口和吹出口，並且在離心葉輪外側圍繞，以使空氣從吸入口被吸入，從吐出口排出空氣；以及環狀風洞部，具有風洞吸氣口和風洞排氣口，並且位於導引部的徑方向的外側。藉由這樣的離心葉輪模組，可以提供足夠的風壓與風量，可以應用到各種不同的場合，而不拘限吸頂扇的應用。

綜上所述，基於上述本發明的離心吸頂扇和離心葉輪模組，透過導引部與環狀風洞部的作用，本發明的離心吸頂扇吹出的空氣可以提供足夠的風壓和風量。此外，因為有足夠的風壓，所以離心吸頂扇可以更靠近天花板，而不會太低造成人的視覺壓力。

另外，透過加熱器，離心吸頂扇也可以吹出溫暖的風。此外，藉由藉由風向調整構件可以使風向自由地調整。另外，配合照明單元的設置，離心吸頂扇也可以提供照明的功能。

雖然本發明已以實施例揭露如上，然其並非用以限定本發明，任何所屬技術領域中具有通常知識者，在不脫離本發明的精神和範圍內，當可作些許的更動與潤飾，故本發明的保護範圍當視後附的申請專利範圍所界定者為準。

100‧‧‧離心吸頂扇

110‧‧‧旋轉部

112‧‧‧轉軸

114‧‧‧離心葉輪

114a‧‧‧葉片

120‧‧‧靜止部

122‧‧‧導引部

122a‧‧‧吸入口

122b‧‧‧吹出口

122c‧‧‧內周面

124‧‧‧環狀風洞部

124a‧‧‧風洞吸氣口

124b‧‧‧風洞排氣口

124c‧‧‧內周面

126‧‧‧外殼

128‧‧‧固定部材

130‧‧‧馬達

132‧‧‧板部

134‧‧‧照明單元

134a~134e‧‧‧LED照明單元

140‧‧‧風向調整構件

150‧‧‧加熱器

AX‧‧‧中心軸

A‧‧‧框線

圖1為依據本實施方式所繪示之離心吸頂扇的立體示意圖。 圖2繪示圖1之為離心吸頂扇的爆炸圖。 圖3為依據本實施方式所繪示之說明離心吸頂扇之作用的剖面示意圖。 圖4為依據本實施方式所繪示之說明離心吸頂扇之導引部和環狀風洞部之內周面的剖面示意圖。 圖5繪示本實施例之離心吸頂扇的板部的示意圖。 圖6繪示本實施例之離心吸頂扇的照明單元的示意圖。 圖7A、7B繪示加熱器在離心吸頂扇中的配置範例。 圖8繪示具有風向調整構件之離心吸頂扇的示意圖。 圖9繪示本實施例之離心吸頂扇的應用變化例示意圖。

Claims (10)

1. 一種離心吸頂扇，包括：旋轉部以及靜止部，其中上述旋轉部更包括：離心葉輪，以一中心軸為中心進行旋轉，上述靜止部更包括：導引部，具有吸入口和吹出口，並且在上述離心葉輪外側圍繞，以使空氣從上述吸入口被吸入，從上述吐出口排出空氣；以及環狀風洞部，具有風洞吸氣口和風洞排氣口，並且位於上述導引部的徑方向的外側，其中所述風洞吸氣口和所述風洞排氣口是在上下開口，且上述環狀風洞部的內周面之徑，從軸方向的上側向下側，逐漸變小。
2. 如申請專利範圍第1項所述的離心吸頂扇，其中該導引部的內周面之徑，從上述軸方向的上側向下側，逐漸變大。
3. 如申請專利範圍第1項所述的離心吸頂扇，其中上述靜止部更包含一板部，以覆蓋上述離心葉輪之下側。
4. 如申請專利範圍第3項所述的離心吸頂扇，其中在上述板部更配置照明單元。
5. 如申請專利範圍第4項所述的離心吸頂扇，其中上述照明單元是LED照明單元。
6. 如申請專利範圍第1項所述的離心吸頂扇，更包括加熱器、空氣清淨器、加濕器、負離子產生器中的其中一個或以上，其配置在上述環狀風洞部的內周面。
7. 如申請專利範圍第1項所述的離心吸頂扇，更包括風向調整構件，配置在上述吹出口和上述風洞排氣口的下流側。
8. 一種離心葉輪模組，包括：離心葉輪，以一中心軸為中心進行旋轉；導引部，具有吸入口和吹出口，並且在上述離心葉輪外側圍繞，以使空氣從上述吸入口被吸入，從上述吐出口排出空氣；以及環狀風洞部，具有風洞吸氣口和風洞排氣口，並且位於上述導引部的徑方向的外側，其中所述風洞吸氣口和所述風洞排氣口是在上下開口，且上述環狀風洞部的內周面之徑，從軸方向的上側向下側，逐漸變小。
9. 如申請專利範圍第8項所述的離心葉輪模組，其中該導引部的內周面之徑，從上述軸方向的上側向下側，逐漸變大。
10. 如申請專利範圍第8項所述的離心葉輪模組，更包括風向調整構件，配置在上述吹出口和上述風洞排氣口的下流側。