TWM460166U - 風扇 - Google Patents

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TWM460166U
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Taiwan
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air
nozzle
fan
aperture
section
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Application number
TW102202414U
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English (en)
Inventor
Ian Robert Nock
Benjamin Stephen Warnes
Kevin John Simmonds
Original Assignee
Dyson Technology Ltd
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Description

風扇
本創作涉及風扇。
傳統的家用風扇通常包括安裝為繞軸線旋轉的葉片組或翼片組、以及用於旋轉所述葉片組以產生空氣流的驅動裝置。空氣流的移動和迴圈產生“風冷”或微風，因此，由於熱量通過對流和蒸發消散，用戶體驗了降溫效果。葉片通常被定位在罩中，所述罩在防止用戶在風扇使用期間與旋轉中的葉片接觸的同時允許空氣流流經殼體。
US 2,488,467描述了一種風扇，其不使用被罩收納的葉片以從風扇元件中將空氣吹出。替代地，該風扇組件包括基部和一系列同心環形噴嘴，基部容納馬達驅動的葉輪，以將空氣流抽吸到基部中，一系列同心環形噴嘴連接到基部，並且每一個包括定位在噴嘴前部的環形出口，用於將空氣流從風扇排出。每一個噴嘴圍繞孔軸線延伸，以限定孔，噴嘴圍繞該孔延伸。
每一個噴嘴為機翼形狀。機翼可被認為具有定位在噴嘴後部的前邊緣、定位在噴嘴前部的後邊緣和在前和後邊緣之間延伸的翼弦線。在US 2,488,467中，每一個噴嘴的翼 弦線平行於噴嘴的孔軸線。出氣口定位在翼弦線上，並且被配置成將空氣流沿遠離噴嘴延伸的方向並且沿著翼弦線排出。
另一種風扇元件在WO 2010/100451中有所描述，其不使用被罩收納的葉片以將空氣從風扇元件吹出。該風扇元件包括圓柱狀基部和一個環形噴嘴，圓柱狀基部也容納用於將主空氣流抽吸到基部中的馬達驅動的葉片，一個環形噴嘴連接到基部，並且包括環形口，主空氣流通過該環形口從風扇排出。噴嘴限定開口，風扇元件的局部環境中的空氣被從所述環形口排出的主空氣流抽吸通過該開口，以放大主空氣流。噴嘴包括科恩達表面，所述環形口被配置在該表面上方，以引導主空氣流。科恩達表面圍繞開口的中心軸線對稱延伸，以使由風扇元件產生的空氣流為具有圓柱狀或截頭錐形外形的環形射流的形式。
GB 2,479,760描述了一種在WO 2010/100451中有所描述的風扇組件的改進形式。該風扇組件的圓柱狀基部的高度增加，以收容靜電過濾器，該靜電過濾器用於將顆粒在主空氣流進入環形噴嘴之前從主空氣流去除。靜電過濾器連接到定位在風扇元件的基部中的電感發馬達，以將由電感發馬達產生的功率供給靜電過濾器。
在第一方面，本創作提供一種風扇，包括：基部，其包括葉輪和用於驅動葉輪的馬達；和 噴嘴，其連接到基部，該噴嘴包括至少一個進氣口，至少一個出氣口，限定通道的外殼，和靜電除塵器，來自風扇外部的空氣被從該至少一個出氣口排出的空氣抽吸通過該通道，該靜電除塵器用於處理被抽吸通過該通道的空氣。
該通道較佳為噴嘴的包封通道。外殼較佳為環形外殼形式，並且因此該通道較佳為由該外殼限定的孔，來自風扇外部的空氣被從一個或多個出氣口排出的空氣抽吸通過該孔。
在第二方面，本創作提供一種風扇，包括：基部，其包括葉輪和用於驅動葉輪的馬達；和噴嘴，其連接到基部，該噴嘴包括至少一個進氣口，至少一個出氣口，限定孔的環形外殼，和靜電除塵器，來自風扇外部的空氣被從該至少一個出氣口排出的空氣抽吸通過該孔，該靜電除塵器用於處理被抽吸通過該孔的空氣。
被從該噴嘴的一個或多個出氣口排出的空氣，後文稱為主空氣流，卷吸圍繞噴嘴的空氣，其因而用作空氣放大器，以將主空氣流和被卷吸的空氣供給用戶。被卷吸的空氣這裡將被稱為次空氣流。次空氣流被從圍繞噴嘴的房間的空間、區域或外部環境抽吸。次空氣流中的一些將被抽吸通過噴嘴的孔，並且次空氣流中的一些將在噴嘴下游的被卷吸到主空氣流中。主空氣流與被卷吸的次空氣流混合，以形成從噴嘴的前部向前吹出的混合或總空氣流。
被抽吸通過噴嘴的孔的空氣流動速率可為被從噴嘴的一個或多個出氣口排出的主空氣流的流動速率的至少三 倍，較佳至少五倍，並且在較佳實施例中約八倍。與處理主空氣流相比較，提供用於處理次空氣流的被抽吸通過孔的部分的靜電除塵器可顯著地提高由風扇產生的總空氣流的經靜電除塵器處理的比例。
靜電除塵器較佳定位在噴嘴的外殼內。靜電除塵器的至少部分較佳定位在噴嘴的孔中。在一個實施例中，靜電除塵器完全被容納在噴嘴的孔中，以使外殼圍繞靜電除塵器延伸。在另一個實施例中，靜電除塵器的一個區段被容納在噴嘴的孔中，並且靜電除塵器的另一個區段被容納在噴嘴的環形外殼區段之間。
靜電除塵器可以是兩級靜電除塵器，空氣被由從一個或多個出氣口排出的空氣抽吸通過所述兩級靜電除塵器。靜電除塵器可因而包括充電區段和收集區段，充電區段用於使被抽吸通過該充電區段的空氣流中的例如灰塵、花粉和煙霧等顆粒帶電，收集區段位於充電區段下游，用於從空氣流去除帶電的顆粒。充電區段和收集區段中的每一個可定位在噴嘴的孔中。或者，收集區段可定位在噴嘴的孔中，充電區段可被容納在噴嘴的環形外殼區段之間。
充電區段可包括用於產生用來將空氣流離子化的電場的裝置。在一個示例中，充電區段利用電噴射充電技術，其中，導電流體，例如水被提供到多個噴嘴或毛細管，並且強電壓被施加給噴嘴或流體，以使流體被離子化，並且從噴嘴孔自發噴射。被發射的離子使被抽吸通過該孔的空氣內的顆粒分散，並且與被抽吸通過孔的空氣內的顆粒相互作用， 以使電荷被傳遞給那些顆粒。噴嘴可完全定位在孔中，或其可被容納在圍繞孔延伸的室或空氣流通路內。噴嘴的出口較佳與設置在限定孔的壁中的孔相鄰定位，以將離子噴射通過該孔，並且噴射到噴嘴的孔內。或者，噴嘴可以以設置在孔中並且跨孔延伸的一個或多個排、列或細長配置方式配置。
收集區段較佳包括多個板。負或正電壓可施加到交替的板(alternate plates)，以在板之間產生電場。當空氣流從充電區段進入收集區段時，帶電顆粒被吸引到板，並且收集在板上。板較佳定位在噴嘴的孔中，並且較佳跨噴嘴的孔延伸。這些板較佳平行。
靜電除塵器可被容納在筒體內，該筒體可從噴嘴的孔卸下。這可允許靜電除塵器根據需要從噴嘴的孔撤出，例如用於週期性的清潔或更換，而不需要風扇的拆卸。充電區段可被容納在殼體的充電區段室中。充電區段室可以是環形形狀，以限定中心通道，用於將抽吸通過孔的空氣流朝向靜電除塵器的收集區段輸送。該室可包括多個孔眼，通過所述孔眼，噴嘴將離子化流體噴射到空氣流中。基部較佳包括第一電壓源和第二電壓源，該第一電壓源用於將第一DC電壓提供給靜電除塵器的充電區段，第二電壓源用於將第二DC電壓提供給靜電除塵器的收集區段。筒體的外表面可設置有電觸頭，用於接合設置在噴嘴外殼上的觸頭，以將電壓源連接到靜電除塵器。
網狀格柵可設置在孔的後端處，用於阻止較大顆粒或其他物體進入靜電除塵器中。
一個或多個出氣口可配置用於將空氣發射遠離靜電除塵器。例如，一個或多個出氣口可定位在靜電除塵器下游，並且可配置用於沿基本上平行於靜電除塵器的板的方向發射空氣。噴嘴可具有前端和與前端相對的後端，空氣被從一個或多個出氣口朝向前端排出，所述一個或多個出氣口被定位在前端和後端之間。被抽吸通過孔的空氣流從噴嘴的後端流通到前端。靜電除塵器可定位在一個或多個出氣口和噴嘴的後端之間。
或者，一個或多個出氣口可配置用於將空氣沿靜電除塵器的至少部分的至少一側排出。例如，噴嘴可包括環形出氣口，其配置用於將空氣圍繞靜電除塵器的至少部分排出。作為另一個示例，噴嘴可包括兩個出氣口，其每一個配置用於將空氣沿靜電除塵器的各側的至少一部分排出。
一個或多個出氣口可配置用於沿基本上平行於靜電除塵器的板的方向排出空氣，以最大化被抽吸通過噴嘴的孔的空氣的流動速率。或者，一個或多個出氣口可配置用於將空氣沿基本上正交於靜電除塵器的板的方向排出。
一個或多個出氣口較佳跨孔延伸。每一個出氣口較佳為槽的形式，並且在風扇包括多個出氣口的情況下，出氣口較佳基本上平行。
噴嘴較佳包括至少一個空氣通路，其用於將空氣從一個或多個進氣口朝向一個或多個出氣口輸送。環形外殼可包括環形內壁和圍繞該內壁延伸的外壁，並且空氣通路可方便地定位在外殼的內壁和外壁之間。外殼的每一個壁可包括 單個環狀部件。或者，噴嘴的壁中的一個或兩個可由多個連接的環狀區段形成。內壁的區段可與外壁的至少部分一體。空氣通路較佳至少部分圍繞靜電除塵器延伸。例如，空氣通路可以是環形通路，其圍繞噴嘴的孔，並且因而可圍繞靜電除塵器。或者，空氣通路可包括多個區段，其每一個沿噴嘴孔的相應側延伸，並且因而沿靜電除塵器的相應側延伸，以將空氣輸送遠離相應進氣口。
空氣通路可包括用於處理被通過一個或多個進氣口抽吸到風扇中的空氣。這可能夠在該主空氣流被從一個或多個出氣口排出之前使顆粒從主空氣流去除。該空氣處理裝置可包括至少一個空氣過濾器。該空氣過濾器可以是HEPA過濾器或例如泡沫、碳、紙或纖維過濾器等其他過濾介質。或者，空氣過濾器可包括一對板，電場被產生在該板之間，以使主空氣流內的顆粒被吸引到板中的一個。
噴嘴的一個或多個進氣口可提供風扇的一個或多個進氣口。例如，一個或多個進氣口可包括多個孔眼，所述多個孔眼形成在噴嘴的外壁上，空氣通過所述孔眼進入風扇。 在該情況下，定位在基部中的馬達驅動的葉輪產生主空氣流，該主空氣流從噴嘴中的一個或多個進氣口流通到基部，然後從基部流通到噴嘴中的一個或多個出氣口。噴嘴可因而包括出氣埠和進氣埠，出氣埠用於將空氣輸送到基部，進氣埠用於從基部接收空氣。在該情況下，所述至少一個空氣通路較佳包括第一空氣通路和第二空氣通路，第一空氣通路用於將空氣從一個或多個進氣口輸送到出氣埠，第二空氣通路 用於將空氣從進氣埠輸送到一個或多個出氣口。如上面所述，第一空氣通路可以是環形通路，其圍繞噴嘴的孔。或者，第一空氣通路可包括多個區段，其每一個沿著噴嘴的孔的相應側延伸，以將空氣從相應進氣口朝向噴嘴的出氣埠輸送。第一空氣通路較佳定位在外殼的內壁和外壁之間。第一空氣通路可包括用於處理被通過一個或多個進氣口抽吸到風扇中的空氣。
噴嘴可包括多個出氣口，其每一個用於將從進氣埠接收的空氣流的相應部分排出。或者，噴嘴可包括單個出氣口。一個或多個出氣口可形成在噴嘴的內壁或外壁中。作為另一個替代形式，一個或多個出氣口可定位外殼的內壁和外壁之間。在這些情況中的任一種中，第二空氣通路可定位在內壁和外壁之間，並且可通過一個或多個定位在外殼的內壁和外壁之間的間隔壁與第一空氣通路隔離。類似於第一空氣通路，第二空氣通路可包括環形通路，其圍繞噴嘴的孔。或者，第二空氣通路可包括多個區段，其每一個沿著噴嘴的孔的相應側延伸，以將空氣從相應進氣埠朝向相應出氣口輸送。
作為又一個替代形式，一個或多個出氣口可定位在噴嘴的孔中。換句話說，一個或多個出氣口可由噴嘴的內壁圍繞。一個或多個出氣口可因而定位在孔的前部區段中，靜電除塵器被定位在孔的後部區段中，以使一個或多個出氣口將空氣發射遠離靜電除塵器。或者，一個或多個出氣口和靜電除塵器中的每一個可定位在共同區段，例如孔的後部區段中。在任一種情況下，靜電除塵器可關於通過孔的空氣定位 在一個或多個出氣口的上游。作為另一個示例，靜電除塵器的板可定位在一個或多個出氣口附近或一側。
第二空氣通路的至少一個出口區段可因而至少部分跨噴嘴的孔延伸，以將空氣輸送到一個或多個出氣口。例如，第二空氣通路的出口區段可在孔的下端和孔的上端之間延伸。第二空氣通路的出口區段可沿正交於孔的中心軸的方向延伸。在較佳實施例中，第二空氣通路包括多個圓柱狀或細長出口區段，其每一個跨噴嘴的孔延伸，以將空氣輸送到相應出氣口。第二空氣通路的出口區段較佳平行。第二空氣通路的每一個出口區段可由跨孔延伸的相應管狀壁限定。
為了沿第二空氣通路的每一個細長區段的長度實現相對均勻的空氣流，出口區段的每一端較佳包括相應進氣口。第二空氣通路較佳包括環形入口區段，其圍繞孔延伸，並且配置用於將空氣輸送到第二空氣通路的每一個出口區段的每一端中。這可在第二空氣通路的出口區段的每一端處實現均勻的空氣壓力。
每一個出氣口較佳為沿第二空氣通路的相應出口區段延伸的槽的形式。每一個出氣口較佳定位在第二空氣通路的相應出口區段的前部處，以將空氣朝向噴嘴的前端排出。
被從出氣口排出的空氣流較佳不在噴嘴的孔內彙聚。例如，這些空氣流可在噴嘴的孔內彼此隔離。噴嘴的孔可包括分隔壁，用於將孔分隔為兩個區段，每一個區段包括相應出氣口。該分隔壁可沿基本上平行於孔的軸線的方向延伸，並且可基本上平行於靜電除塵器的收集區段的板。在包 含孔的軸線並且定位在孔的上端和下端之間的中間位置的平面中，每一個出氣口可定位在分隔壁和噴嘴的內壁之間的中間位置。每一個出氣口可基本上平行於分隔壁延伸。
我們已經發現，通過將出氣口定位在噴嘴的前端和後端之間，可使被抽吸通過噴嘴的孔的空氣以相對均勻的流動速率流動通過靜電除塵器。出氣口和噴嘴的前端之間的較佳距離為出氣口的數量的函數；雖然增大出氣口的數量可允許噴嘴的深度減小，但是這還提高了噴嘴的複雜性，並且因此在較佳實施例中，風扇包括兩個出氣口，每一個定位在孔內，並且位於噴嘴的前端和後端之間。在該情況下，分隔壁可配置用於將孔分隔為兩個相等的半區段。在孔的每一個區段內，並且在包含孔的軸線並且定位在孔的上端和下端之間的中間位置的平面中，從出氣口朝向孔的前端並且平行於孔軸線延伸的第一直線和從出氣口延伸到分隔壁的前端的第二直線之間所夾的角度可在5°到25°範圍內，較佳在10°到20°範圍內，更較佳在10°到15°範圍內。該角度選擇用於最大化空氣被抽吸通過孔的速率。
靜電除塵器的收集區段可省略，因此風扇包括空氣離子化器，其用於處理被抽吸通過孔的空氣。因此，在協力廠商面，本創作提供一種風扇，包括基部和連接到基部的噴嘴，基部包括葉輪和用於驅動葉輪的馬達，噴嘴連接到基部，包括至少一個進氣口，至少一個出氣口，限定通道的外殼，和離子化器，來自風扇外部的空氣由被從所述至少一個出氣口排出的空氣抽吸通過該通道，該離子化器用於處理被抽吸 通過該通道的空氣。如上面所討論的，該通道較佳為噴嘴的包封通道。外殼較佳為環形外殼的形式，並且因此該通道較佳為由外殼限定的孔，來自風扇外部的空氣被由從一個或多個出氣口排出的空氣抽吸通過該孔。
在第四方面，本創作提供一種用於風扇元件的噴嘴，該噴嘴包括進氣口，多個出氣口，和環形外殼，該環形外殼包括環形內壁和圍繞內壁延伸的外壁，該環形內壁限定孔，來自噴嘴外部的空氣被從出氣口排出的空氣抽吸通過該孔，該環形外殼包括用於將空氣輸送到出氣口的通路，該空氣通路包括定位在內壁和外壁之間並且圍繞噴嘴的孔延伸的入口區段，和多個出口區段，每一個出口區段跨孔延伸用於將空氣輸送到相應出氣口，空氣通路的入口區段被連接到每一個出口區段的每一端。
在第五方面，本創作提供一種用於風扇元件的噴嘴，該噴嘴包括至少一個進氣口，多個出氣口，和環形外殼，該環形外殼包括用於將空氣輸送到出氣口的空氣通路，該外殼限定孔，來自噴嘴外部的空氣被從出氣口排出的空氣抽吸通過該孔，該孔具有前端和與該前端相對的後端，其中，該外殼包括分隔壁，該分隔壁用於將該孔分為兩個區段，該孔的每一個區段包括空氣通路的相應出口區段，和相應出氣口，所述出氣口定位在該孔的前端和後端之間。
作為用於在噴嘴中形成一個或多個風扇的進氣口的替代形式，風扇的基部可包括一個或多個進氣口，主空氣流通過所述進氣口進入風扇。在該情況下，空氣通路可在噴嘴 內從噴嘴的進氣口延伸到噴嘴的出氣口。該空氣通路可圍繞孔延伸。例如，空氣通路可圍繞噴嘴的孔延伸。噴嘴可包括單個出氣口，該出氣口至少部分圍繞，並且較佳圍繞噴嘴的孔延伸。或者，噴嘴可包括多個出氣口，其每一個定位在噴嘴的相應側，以使每一個部分地圍繞噴嘴的孔延伸。該出氣口可包括至少一個槽，該槽定位在噴嘴的內壁和外壁之間。每一個槽可定位在噴嘴的前端和後端之間，或定位在噴嘴的前端處。
上面關於本創作的第一和第二方面描述的特徵可等同應用到本創作的其他方面中的每一個方面，反之亦然。
10‧‧‧風扇
12‧‧‧基部
14‧‧‧噴嘴
16‧‧‧外殼
18‧‧‧進氣口
20‧‧‧孔
22‧‧‧靜電除塵器
24‧‧‧筒體/殼體
26‧‧‧格柵
28‧‧‧格柵
30‧‧‧充電區段
32‧‧‧收集區段
34‧‧‧充電區段室
36‧‧‧噴嘴
38‧‧‧孔眼
40‧‧‧管道
42‧‧‧記憶體
44‧‧‧下部室區段
46‧‧‧板
48‧‧‧空氣通道
50‧‧‧止動構件
52‧‧‧外壁
54‧‧‧內壁
56‧‧‧前內壁區段
58‧‧‧後內壁區段
60‧‧‧主控制電路
62‧‧‧主電源線/電纜
64‧‧‧馬達
66‧‧‧葉輪
68‧‧‧撥盤
70‧‧‧擴散器
72‧‧‧泡沫構件
74‧‧‧空氣通道
76‧‧‧空氣通道
78‧‧‧孔眼
80‧‧‧下部室
82‧‧‧出氣埠
84‧‧‧空氣通路
86‧‧‧板
88‧‧‧進氣埠
90‧‧‧入口區段
92‧‧‧間隔壁
94‧‧‧出口區段
96‧‧‧(管狀)壁
98‧‧‧出氣口
100‧‧‧(半)區段
102‧‧‧分隔壁
104‧‧‧前端
106‧‧‧按鈕
108‧‧‧使用者介面控制電路
110‧‧‧按鈕
200‧‧‧風扇
210‧‧‧風扇
212‧‧‧基部
214‧‧‧噴嘴
216‧‧‧外殼
218‧‧‧進氣口
220‧‧‧主體區段
222‧‧‧下部體區段
224‧‧‧流動通道
226‧‧‧(擺動的)機構
228‧‧‧視窗
230‧‧‧外部外殼區段
232‧‧‧內部外殼區段
236‧‧‧孔
238‧‧‧空氣通道
240‧‧‧基部
242‧‧‧進氣埠
244‧‧‧出氣口
246‧‧‧孔眼
現在將僅以舉例的方式參照附圖描述本創作的實施例，附圖中：圖1是風扇的第一實施例的從上方看的前視立體視圖；圖2是風扇的從上方看的後視立體視圖；圖3是風扇的左側視圖；圖4是風扇的俯視圖；圖5是風扇的主體、靜電除塵器和後格柵的分解視圖；圖6是靜電除塵器的分解視圖；圖7是前格柵去除的風扇的前視圖；圖8是後格柵去除的風扇的後視圖；圖9是沿圖4中的A-A線截取的側剖面圖；圖10是沿圖3中的B-B線截取的俯視剖面圖； 圖11是風扇的第二實施例的從上方看的前視立體視圖；圖12是圖11的風扇的從上方看的後視立體視圖；圖13是圖11的風扇的前視圖；圖14是圖11的風扇的後視圖；圖15是圖11的風扇的俯視圖；圖16是沿圖15中的C-C線截取的側剖面圖。
圖1到4是風扇10的第一實施例的外部視圖。風扇10包括主體，該主體包括基部12和安裝在基部12上的噴嘴14。噴嘴14為環的形式，包括環形外殼16，該環形外殼16具有多個進氣口18，主空氣流被通過該進氣口18抽吸到風扇10中。如圖所示，每一個進氣口18可包括多個形成在外殼16中的孔眼。或者，每一個進氣口18可包括附接到外殼16的網或格柵。如下面更詳細討論的，噴嘴14包括至少一個出氣口，用於將主空氣流從風扇10排出。
還參照圖5，外殼16圍繞噴嘴14的孔20延伸，並且限定噴嘴14的孔20。在該示例中，孔20具有大體上細長的形狀，具有大於其寬度(沿在噴嘴14的側壁之間延伸的方向測量的)的高度(沿從噴嘴上端延伸到噴嘴14的下端的方向測量的)。主空氣流從風扇10的排出將空氣從風扇10外部抽吸通過噴嘴14的孔20。
噴嘴14容納靜電除塵器22，靜電除塵器22用於處理被抽吸通過噴嘴14的孔20的空氣。靜電除塵器22被容納 在環形筒體24中，環形筒體24可插入噴嘴14的孔20的後部區段中，並且較佳可從噴嘴14的孔20的後部區段卸下。一對格柵26、28可分別設置在噴嘴14的前端和後端處，以阻止相對大的顆粒或其他物體進入靜電除塵器22中。
還參照圖6到8，在該示例中，靜電除塵器22為兩級靜電除塵器的形式，包括充電區段30和收集區段32，充電區段30用於使被抽吸通過孔20的空氣流內的顆粒，例如灰塵、花粉和煙霧帶電，收集區段32在充電區段30下游，用於從空氣流去除帶電的顆粒。充電區段30被容納在環形充電區段室34內，環形充電區段室34定位在殼體24的後端處。充電區段30包括多個噴嘴36，其每一個定位為與形成在充電區段室34中的相應孔眼38相鄰。每一個噴嘴36具有孔眼，該孔眼具有在0.05到0.5mm範圍內的直徑。噴嘴36中的每一個連接到管道40，管道40將例如水或空氣的流體從被容納在筒體24的下部室區段44內的流體記憶體42輸送到噴嘴36。泵設置用於將流體從記憶體42輸送到噴嘴36。針狀電極(未示出)被插入噴嘴36中的每一個內，用於給予強電荷，以使噴嘴36內的流體離子化，並且使流體從噴嘴孔眼穿過孔眼38自行噴射。或者，可例如通過在記憶體42內設置充電電極使流體直接帶電。一根或多根導線(未示出)提供用於充電區段30的一個或多個地電極。基部12容納第一電壓源(未示出)，用於將第一DC電壓提供到針狀電極。第一DC電壓可在5kV到15kV範圍內。在被提供到噴嘴36的流體為水的示例中，第一DC電壓為約8kV。或者，第一 電壓源可構造用於將AC電壓提供到電極。
收集區段32包括多個平行板46。板46可由不銹鋼形成。還參照圖10，板46配置用於在板46之間限定一系列空氣通道48，用於將空氣輸送通過收集區段32。板46排列成使每一個通氣通道48沿基本上平行於孔20的中心軸線X的方向朝向孔20的前端延伸。在該示例中，板46之間的間距，並且因而空氣通道48的寬度，為5mm。基部12容納第二電壓源(未示出)，該第二電壓源用於將第二，較佳負DC電壓提供到交替的板46，以在相鄰的板46之間產生電場。在該示例中，第二電壓源配置用於提供約-5kV的DC電壓。
筒體24被插入噴嘴14的孔20中，直到筒體24的前端抵靠定位在外殼16的內表面上的止動構件50。外殼16包括外壁52，其圍繞環形內壁54延伸。內壁54限定噴嘴14的孔20。在該示例中，內壁54包括前內壁區段56，其在一端連接到外壁52的前端，且在另一端連接到後內壁區段58，該後內壁區段58與外壁52一體。止動構件50形成在後內壁區段58的前端上。後內壁區段58包括第一組電觸頭(未示出)，其在筒體24被完全插入噴嘴14的孔20中時，接合定位在筒體24的外表面上的第二組電觸頭。參照圖9，電觸頭之間的接觸將設置在基部12的主控制電路60中的電壓源聯接到靜電除塵器22。用於將電力提供到主控制電路60的主電源線62延伸穿過形成在基部12中的孔眼。電纜62連接到插頭(未示出)，該插頭用於連接到主電源。
主控制電路60連接到馬達64，馬達64用於驅動葉 輪66，葉輪66用於將空氣抽吸穿過進氣口18並且進入風扇10中。較佳地，葉輪66為混流葉輪的形式。馬達64較佳為DC無刷馬達，其速度可由主控制電路60回應於撥盤68的用戶操作來改變。馬達64容納在馬達桶內，馬達桶包括位於葉輪66下游的擴散器70。擴散器70為具有彎曲葉片的環形盤的形式。馬達64通過電纜連線到主控制電路60，電纜從主控制電路60穿過擴散器70通到馬達64。馬達桶定位並且安裝在大體上截頭錐形的葉輪殼體內，該葉輪殼體進而安裝在連接到基部12的多個成角度間隔開的支撐件上。較佳地，基部12包括消音泡沫，用於降低從基部12發出的雜訊。在該實施例中，基部12包括定位在葉輪殼體下面的泡沫構件72。
在該示例中，基部12包括第一空氣通道74和第二空氣通道76，第一空氣通道74定位在基部12的後部區段中，用於接收來自噴嘴14的主空氣流，第二空氣通道76定位在基部12的前部區段中，用於將主空氣流返回到噴嘴14，以通過噴嘴14的出氣口排出。主空氣流沿大體上相反方向通過空氣通道74、76。主空氣流通過定位在空氣通道74、76下端處的孔眼78從第一空氣通道74流通到第二空氣通道76。馬達64和葉輪66較佳定位在第二空氣通道76中。主控制電路60定位在基部12的下部室80中，該下部室80與通過基部12的主空氣流隔離。電纜延伸穿過下部室80中的孔眼，以將主控制電路60連接到馬達64，並且連接到定位在噴嘴14的內壁54上的電觸頭。
主空氣流通過定位在噴嘴14的外壁52的下端處的 出氣埠82進入基部12的第一空氣通道74。噴嘴14包括第一空氣通路84，用於將空氣從進氣口18輸送到出氣埠82。第一空氣通路84定位在外壁52和內壁54的後內壁區段58之間。在該實施例中，第一空氣通路84為圍繞噴嘴14的孔20和插在孔20內的靜電除塵器22兩者的環的形式。但是，第一空氣通路84可不完全圍繞孔20延伸，因此可包括在出氣埠82處彙聚的多個區段，並且該多個區段每一個將空氣從各自的進氣口18輸送到出氣埠82。
如圖10中所示，第一空氣通路84可選地包括用於處理通過進氣口18被抽吸到風扇10中的主空氣流的裝置。該空氣處理裝置可包括一個或多個空氣過濾器，該空氣過濾器可由HEPA、泡沫、碳、紙或纖維過濾介質中的一種或多種形成。在該實施例中，空氣通路84包括兩組平行的板86，其每一組配置在第一空氣通路84中，從而定位在出氣埠82和各自的進氣口18之間。電壓可由定位在筒體24內的第二電壓源提供到每一組平行板86的板中之一，並且再次地，當筒體24被完全插入到噴嘴14的孔20中時，可在所述板和第二電壓源之間建立電接觸。或者，該電壓可直接由定位在基部12內的主控制電路60提供。靜電除塵器22的充電區段30可配置用於使板86上游的主空氣流內的顆粒帶電。例如，充電區段30的噴嘴36可配置用於將離子發射到主空氣流中(例如通過設置在後內壁區段58上的孔眼)。
噴嘴14包括進氣埠88，該進氣埠用於從基部12的第二空氣通道76接收主空氣流。進氣埠88也定位在外殼16 的外壁52的下端中。進氣埠88配置用於將主空氣流輸送到噴嘴14的第二空氣通道中。在該實施例中，第二空氣通道包括環形入口區段90，其定位在外殼16的外壁52和前內壁區段56之間，用於從基部12接收主空氣流。第二空氣通道的入口區段90通過在外壁52和內壁54之間延伸的環形間隔壁92與第一空氣通路84隔離。
第二空氣通路還包括兩個細長出口區段94，用於從入口區段90接收空氣。每一個出口區段94由定位在孔20的前部區段內、位於靜電除塵器22的前方的相應管狀壁96限定。每一個管狀壁96跨噴嘴14的孔20在前內壁區段56的下端和前內壁區段56的上端之間延伸。每一個壁96具有開放的上端和開放的下端，其每一個用於從第二空氣通路的入口區段90接收空氣。管狀壁96並排定位在噴嘴14的孔20內，並且每一個沿與孔20的中心軸線X正交的方向延伸。
出氣口98形成在每一個管狀壁96的前端中。每一個出氣口98配置用於較佳地沿基本上平行於空氣通過定位在靜電除塵器22的板46之間的空氣通道48的方向的方向將空氣排出離開靜電除塵器22。替代地，板46或壁96的取向可調整，以使出氣口98相對於定位在靜電除塵器22的板46之間的空氣通道48成角度。例如，板46可取向成以使出氣口98正交於定位在靜電除塵器22的板46之間的空氣通道48。每一個出氣口98較佳為沿正交於孔20的中心軸線X的方向延伸的槽的形式。每一個槽基本上延伸每一個管狀壁96的整個長度，並且沿其長度具有1到5mm的均勻的寬度。
孔20的前部區段由分隔壁102分為兩個相等的半區段100，分隔壁102延伸穿過孔20的中心，並且位於孔20的前部區段的上端和下端之間。圖10示出在包含孔20的軸線X並且定位在孔20的上下端之間的中間位置的平面內看時的風扇10的俯視剖面圖。對於孔20的每一個區段100，出氣口98定位在前內壁區段56和分隔壁102之間的中間位置。每一個出氣口98還定位在孔20的前端的後面，較佳地使夾在從出氣口98朝向孔20的前端且平行於孔20的軸線X延伸的第一直線L1和從出氣口98延伸到分隔壁102的前端104的第二直線L2之間的角度θ在5°到25°範圍內。在該實施例中，該角度θ為約15°。
為了操作風扇10，用戶按壓定位在基部12上的按鈕106。使用者介面控制電路108將該動作傳送到主控制電路60，響應於此，主控制電路60促動馬達64來使葉輪66旋轉。葉輪66的旋轉使主或第一空氣流通過進氣口18被抽吸到風扇10中。用戶可通過操作撥盤68控制馬達64的速度，並且因此控制通過進氣口18被抽吸到風扇10中的空氣的速率。根據馬達64的速度，由葉輪60產生的空氣流的流動速率可在10和40升每秒之間。
主空氣流被抽吸通過噴嘴14的第一空氣通路84，並且通過噴嘴14的出氣埠82進入基部12。主空氣流轉而通過基部12中的第一空氣通道74和第二空氣通道76，之後被通過進氣埠88從基部12排出。當主空氣流返回到噴嘴14時，其進入噴嘴14的第二空氣通路。在第二空氣通路的環形入口 區段90內，主空氣流被分為兩股氣流，這兩股氣流被沿相反方向圍繞噴嘴14的孔20的下部輸送。每一股氣流的第一部分通過管狀壁96的敞開的下端進入相應的出口區段94，而每一股氣流的第二部分保留在環形入口區段90內。空氣流的第二部分圍繞噴嘴14的孔20流通，以通過管狀壁96的敞開的上端進入出口區段94。換句話說，出口區段94具有兩個空氣入口，每一個用於接收空氣流的相應部分。空氣流的這些部分因而沿相反方向進入出口區段94。該氣流被通過空氣出口98從出口區段94排出。
空氣流從出氣口98的排出造成由從外部環境卷吸的空氣產生的次空氣流。空氣被通過噴嘴14的孔20、並且從噴嘴14周圍以及噴嘴14前部的環境抽吸到該空氣流中。被抽吸通過噴嘴14的孔20的空氣流經過充電區段30，並且經過靜電除塵器22的收集區段32的板46之間的空氣通道48。該次空氣流與從噴嘴14排出的空氣流混合，以形成被從風扇10向前吹出的混合的或總空氣流或空氣氣流。
為了從被抽吸通過噴嘴14的孔20的空氣去除顆粒，用戶通過按壓定位在基部12上的按鈕110起動靜電除塵器22。使用者介面控制電路108將該動作傳送到主控制電路60，響應於此，主控制電路60起動定位在基部12內的電壓源。第一電壓源將第一DC電壓提供給連接到充電區段30的噴嘴36的針狀電極，第二電壓源將第二DC電壓提供給收集區段32的間隔的板。泵也例如通過電壓源中的一個或直接由主控制電路60起動，以將流體供給充電區段30的噴嘴36。 如果一對或多對板也定位在噴嘴14的第一空氣通路84內，則第二DC電壓也被提供給每一對板中的板之一。
定位在噴嘴36內的流體中的高電荷的產生使流體離子化，並被從噴嘴孔眼並通過孔眼38自行噴射。當被抽吸穿過孔20的空氣經過充電區段30(在該處噴嘴36中的至少一個配置用於將離子噴射到第一空氣通路84中，主空氣流內)時，噴射出的離子使被抽吸穿過孔20的空氣內的顆粒分散，並且與所述顆粒相互作用。在筒體24內，當空氣經過定位在收集區段32的板46之間的空氣通道48時，帶電的顆粒被吸引到並且收集在被充電的板46上，而在第一空氣通路84內，帶電的顆粒被吸引到並且收集在定位在第一空氣通路84中的被充電的板上。
包括靜電除塵器的風扇200的第二實施例示出在圖11到16中。類似於風扇10，風扇210包括基部212和安裝在基部212上的噴嘴214。儘管噴嘴214也包括環形外殼216，但進氣口218此時定位在風扇210的基部212中，主空氣流通過該進氣口218被抽吸到風扇210中。進氣口218包括多個形成在基部212中的孔眼。
基部212包括安裝在基本上圓柱狀的下部體區段222上的基本上圓柱狀主體區段220。主體區段220和下部體區段222較佳具有基本上相同的外徑，以使上部主體區段220的外表面基本上與下部體區段222的外表面平齊。主體區段220包括進氣口218，空氣通過該進氣口218進入風扇元件10。主體區段限定流動通道224，在風扇210的運行過程中， 被抽吸通過進氣口218的主空氣流通過該流動通道224朝向噴嘴214流動。
下部體區段222與經過上部主體區段220的空氣流隔離。下部體區段222包括與風扇10相同的使用者可操作按鈕106、110、撥盤68和使用者介面控制電路108。用於將電流提供到主控制電路60的主電源線62延伸穿過形成在下部體區段222中的孔眼。下部體區段222還容納總體標示在226處用於使主體區段220相對於下部體區段222擺動的機構，並且包括視窗228，通過該視窗228，來自遠端控制裝置(未示出)的信號進入風扇210。
主體區段220容納用於將主空氣流通過進氣口218抽吸到風扇210內的機構。用於將主空氣流抽吸到風扇210中的機構與風扇10中所用的相同，並且因此在這裡不再詳細描述。過濾器可設置在基部212內或進氣口218附近，以將顆粒從主空氣流去除。
噴嘴214包括環形外部外殼區段230，外部外殼區段230連接到環形內部外殼區段232並且繞環形內部外殼區段232延伸。這些區段中的每一個可由多個連接的部分形成，但是在該實施例中，外部外殼區段230和內部外殼區段232中的每一個由各自的單一模制部分形成。內部外殼區段232限定噴嘴214的孔236。網狀格柵26、28連接到噴嘴214的前部和後部。
外部外殼區段230和內部外殼區段232一起限定噴嘴214的環形空氣通道238。因而，空氣通道238圍繞孔236 延伸。空氣通道238由外部外殼區段230的內周表面和內部外殼區段232的內周表面界定。外部外殼區段230包括基部240，基部240連接到風扇210的基部212。外部外殼區段230的基部240包括進氣埠242，主空氣流通過該進氣埠242進入噴嘴214的空氣通道238。
噴嘴214的出氣口244定位在風扇210的後部附近。出氣口244通過使外部外殼區段230的內周表面和內部外殼區段232的外周表面的重疊或面對部分來限定。在該示例中，出氣口244基本上為環形，並且如圖16中所示，當沿著徑向穿過噴嘴214的直線剖切時，具有基本上U形橫截面。在該示例中，外部外殼區段230和內部外殼區段232成形為使空氣通道238朝向出氣口244逐漸變細。出氣口244為環形槽的形狀，較佳具有在0.5到5mm範圍內的相對恒定的寬度。
靜電除塵器22的充電區段30容納在噴嘴214的空氣通道238內。在該實施例中，靜電除塵器沒有定位在可卸下筒體24內，而是相反，永久地容納在噴嘴214內。充電區段30的噴嘴定位為與定位在外部外殼區段230的後內部區段中的孔眼246相鄰，外部外殼區段230的後內部區段限定噴嘴214的孔236的後部區段，以將離子噴射通過孔眼246，並且噴射到被抽吸到孔236內的空氣中。用於將流體供給充電區段30的噴嘴的流體記憶體42定位在孔236的下部中。第一電壓源也可定位在孔236的下部內或基部212的下部體區段222中。靜電除塵器22的收集區段32容納在噴嘴214 的孔236內。再次地，第二電壓源可定位在孔236的下部內或基部212的下部體區段222中。
為了操作風扇210，用戶按壓定位在基部212上的按鈕106。使用者介面控制電路108將該動作傳送到主控制電路60，響應於此，主控制電路60起動馬達64來旋轉葉輪66。葉輪66的旋轉使主空氣流通過基部212中的進氣口218被抽吸到風扇210中。空氣流經過空氣通道224，並且通過進氣埠242進入噴嘴214的空氣通道238。
在該空氣通道238內，主空氣流被分為兩股空氣流，這兩股空氣流沿相反方向圍繞噴嘴214的孔236流通。當空氣流經過空氣通道238時，空氣進入空氣通道238的逐漸變細區段，以被從出氣口244排出。進入空氣通道238的逐漸變細區段中的空氣流圍繞噴嘴214的孔236基本上是均勻的。主空氣流由外部外殼區段230和內部外殼區段232的重疊部分朝向噴嘴214的前端引導越過內部外殼區段232的外表面。在該實施例中，出氣口244相對於靜電除塵器22配置，以將靜電除塵器22的收集區段32附近的空氣排出。
與第一實施例相同，空氣流從出氣口244的排出造成由從外部環境卷吸的空氣產生的次空氣流。空氣通過噴嘴214的孔236，並且從噴嘴214附近以及前部的環境抽吸到該空氣流中。被抽吸通過噴嘴214的孔236的空氣流經過充電區段30，並且經過靜電除塵器22的收集區段32的板46之間的空氣通道48。該次空氣流與從噴嘴214排出的空氣流混合，以形成從風扇210向前吹出的混合或總空氣流，或空氣 氣流。
為了從被抽吸通過噴嘴214的孔236的空氣去除顆粒，用戶通過按壓定位在風扇210的基部212上的按鈕110起動靜電除塵器22。以從被抽吸通過噴嘴14的孔20的空氣去除顆粒類似的方式，從被抽吸通過噴嘴214的孔236的空氣去除顆粒；當空氣經過孔236時，空氣內的顆粒由於離子從靜電除塵器22的充電區段30的噴嘴36排出而帶電，並且被收集在靜電除塵器22的收集區段32的板46上。
在風扇10、210中的任一個中，靜電除塵器22的收集區段32可省略，因此風扇10、210僅包括充電區段30，用於使被抽吸通過噴嘴的孔的空氣內的顆粒帶電。這可將靜電除塵器22轉變為空氣離子化器，空氣離子化器處理被抽吸通過噴嘴的孔的空氣。
10‧‧‧風扇
14‧‧‧噴嘴
20‧‧‧孔
24‧‧‧筒體/殼體
26‧‧‧格柵
28‧‧‧格柵
30‧‧‧充電區段
32‧‧‧收集區段
34‧‧‧充電區段室
36‧‧‧噴嘴
40‧‧‧管道
46‧‧‧板
48‧‧‧空氣通道
50‧‧‧止動構件
52‧‧‧外壁
54‧‧‧內壁
56‧‧‧前內壁區段
58‧‧‧後內壁區段
62‧‧‧主電源線/電纜
84‧‧‧空氣通路
86‧‧‧板
90‧‧‧入口區段
92‧‧‧間隔壁
94‧‧‧出口區段
96‧‧‧(管狀)壁
98‧‧‧出氣口
100‧‧‧(半)區段
102‧‧‧分隔壁
104‧‧‧前端

Claims (20)

  1. 一種風扇，該風扇包括：一基部，其包括一葉輪和用於驅動該葉輪的一馬達；和一噴嘴，其連接到該基部，該噴嘴包括至少一個進氣口、至少一個出氣口、限定一孔的一環形外殼、和一離子化器(ionizer)，來自該風扇外部的空氣由被從該至少一個出氣口排出的空氣抽吸通過該孔，該離子化器定位在該外殼內，用於處理被抽吸通過該孔的空氣。
  2. 如申請專利範圍第1項中所述的風扇，其中，該離子化器至少部分地定位在該噴嘴的孔內。
  3. 如甲請專利範圍第1項中所述的風扇，其中，該離子化器被容納在可從該噴嘴的孔卸下的一筒體內。
  4. 如申請專利範圍第1項中所述的風扇，其中，該至少一個出氣口配置為將空氣發射離開該離子化器。
  5. 如申請專利範圍第1項中所述的風扇，其中，該噴嘴具有一前端和與該前端相對的一後端，空氣被朝向該前端從該至少一個出氣口排出，並且其中該至少一個出氣口定位在該前端和該後端之間。
  6. 如申請專利範圍第5項中所述的風扇，其中，該離子化 器定位在該至少一個出氣口和該噴嘴的後端之間。
  7. 如申請專利範圍第1項中所述的風扇，其中，該至少一個出氣口跨該噴嘴的孔延伸。
  8. 如申請專利範圍第1項中所述的風扇，其中，該至少一個出氣口包括多個出氣口，每一個出氣口跨該噴嘴的孔延伸。
  9. 如申請專利範圍第8項中所述的風扇，其中，每一個出氣口為一槽的形式。
  10. 如申請專利範圍第8項中所述的風扇，其中，該多個出氣口基本上平行。
  11. 如申請專利範圍第1項中所述的風扇，其中，該噴嘴包括至少一個空氣通路，該空氣通路用於將空氣從該至少一個進氣口朝向該至少一個出氣口傳輸。
  12. 如申請專利範圍第11項中所述的風扇，其中，該至少一個空氣通路的至少一部分、至少部分地圍繞該靜電除塵器延伸。
  13. 如申請專利範圍第11項中所述的風扇，其中，該至少一 個空氣通路包括一空氣處理裝置，其用於處理被通過該至少一個進氣口抽吸到該風扇中的空氣。
  14. 如申請專利範圍第13項中所述的風扇，其中，該空氣處理裝置包括空氣過濾器。
  15. 如申請專利範圍第11項中所述的風扇，其中，該至少一個進氣口配置為允許空氣進入該風扇中。
  16. 如申請專利範圍第15項中所述的風扇，其中，該噴嘴包括一出氣埠和一進氣埠，該出氣埠用於將空氣輸送到該基部，該進氣埠用於從該基部接收空氣。
  17. 如申請專利範圍第16項中所述的風扇，其中，該至少一個空氣通路包括一第一空氣通路和一第二空氣通路，該第一空氣通路用於將空氣從該至少一個進氣口輸送到該出氣埠，該第二空氣通路用於將空氣從該進氣埠輸送到該至少一個出氣口。
  18. 如申請專利範圍第17項中所述的風扇，其中，該第二空氣通路的至少部分跨該噴嘴的孔延伸。
  19. 如申請專利範圍第18項中所述的風扇，其中，該第二空氣通路的該至少部分沿正交於該孔的中心軸線的方向延 伸。
  20. 如申請專利範圍第17項中所述的風扇，其中，該第二空氣通路包括多個區段，該多個區段的每一個跨該噴嘴的孔延伸，並且該至少一個出氣口包括多個出氣口，每一個出氣口被定位在該第二空氣通路的一相應區段中。
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