风扇组件的制作方法

专利名称：风扇组件的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及一种用于在房间内产生气流的风扇组件。在优选实施例中，本实用新型涉及天花板风扇。
背景技术：
许多天花板风扇是已知的。标准天花板风扇包括绕第一轴线安装的一组叶片和也绕该第一轴线安装的用于旋转该组叶片的驱动件。

实用新型内容在第一方面，本实用新型提供一种用于在房间内产生气流的风扇组件，该风扇组件包括环形壳体，该壳体限定具有至少一个进气口的内部通道，该内部通道在所述至少一个进气口的下游容置叶轮和用于驱动叶轮的马达以抽吸气流穿过所述至少一个进气口且进入风扇组件，内部通道还具有至少一个出气口，气流的至少一部分从该出气口被从风扇组件发射，该壳体限定内孔，该内部通道绕该内孔延伸且来自风扇组件外部的空气被从所述至少一个出气口发射的空气抽吸通过该内孔。从环形壳体发射的空气(后文称为主气流)拖拽壳体周围的空气，且由此风扇组件用作空气放大器来供应主气流和被拖拽的空气给用户。该被拖拽的空气在下文被称为副气流。副气流被从环绕壳体的外部环境或区域、房间空间抽吸。主气流结合该被拖拽的副气流以形成从壳体向前投射的组合的或总体的气流。为了提供具有紧凑外观的风扇组件，叶轮和用于驱动叶轮的马达位于环形壳体的内部通道内。而且，通过将马达和叶轮置于内部通道内，叶轮和内部通道的包含出气口(一个或多个)的部分之间的气流的方向的突变可被最小化，由此降低了气流通入内部通道的该部分时的能量损失且由此增加从叶轮穿至出气口(一个或多个)的气流的效率。壳体优选地包括限定内孔的第一环形侧壁、绕第一侧壁延伸的第二侧壁、上壁和下壁。出气口(一个或多个)可位于下壁和第一侧壁之间，或位于下壁中。出气口优选地被配置为发射主气流离开内孔轴线，优选地为向外成锥形的圆锥的形状。我们已经发现，主气流从壳体沿远离内孔轴线延伸的方向的发射可增加副气流被主气流拖拽的程度，和由此增加由风扇组件产生的组合气流的流量。这里所指的组合气流的流量的绝对或相对值，或最大速度，是关于在壳体的出气口的直径的三倍距离处记录的那些值。不期望受到任何理论的束缚，我们认为副气流被主气流拖拽的程度可与从壳体发射的主气流的外轮廓的表面积的大小相关。当主气流是向外成锥形时，或扩张时，外轮廓的表面积相对较大，促进了主气流和壳体周围的空气的混合，且由此增加了组合气流的流量。增加由壳体产生的组合气流的流量具有降低组合气流的最大速度的作用。这可使得风扇组件适用于作为天花板风扇来产生穿过房间或办公室的气流。第一侧壁优选地包括邻近下壁的段，其朝向下壁沿其远离内孔轴线成锥形的方向延伸。侧壁的该段相对于内孔轴线的倾斜角度可在0°至45°之间。侧壁的该段优选地具有大致截锥形的形状。出气口(一个或多个)可被设置为沿基本上平行于侧壁的该段的方向发射主气流。侧壁的该段可与下端壁限定壳体的出气口(一个或多个)。侧壁的该段可与下壁的部分成整体。出气口(一个或多个)优选地绕内孔轴线延伸。壳体可包括绕内孔轴线成角度间隔的多个出气口，但是在优选实施例中壳体包括圆形出气口，内孔轴线穿过该圆形出气口的中心。位于出气口附近的一部分内部通道可被设置形状以引导穿过该出气口的主气流，从而该主气流被弓I导远离内孔轴线。壳体的该或每个进气口优选地大致垂直于壳体的出气口。内部通道可包括具有进气口(一个或多个)的进口段，和位于进口段下游且包括出气口(一个或多个)的出口段。进口段优选地绕出口段的至少一部分延伸以保持壳体的环形形状；依赖于进口段和出口段之间的重叠程度，壳体可具有绕壳体的内孔延伸的盘绕形状。内部通道的出口段优选地绕内孔延伸。出口段的截面轮廓优选地绕内孔变化。当气流穿过出口段时，剩余在出口段内的气流的流量随着空气被从壳体发射而绕内孔降低。为了保持出口段内的基本上恒定气流速度，出口段的截面面积优选沿从进口段延伸的方向减小。通过保持出口段内的基本恒定气流速度，主气流被从出口段发射的速度可绕内孔基本恒定，由此风扇组件产生的组合气流的速度可绕内孔轴线基本均匀。出口段可具有大致矩形截面。出口段的横截面积的变化可以以多种不同方式中的一种实现。例如，上壁和下壁之间的距离可绕内孔变化。替换地，或附加地，第一侧壁和第二侧壁之间的距离可绕内孔变化，后一替换例是优选的，因为其允许出口段具有绕内孔均匀的高度。出口段优选地为连续的。如果出口段的截面面积绕内孔变化，出口段优选地为卷形段的形式，其截面面积从卷形进口段至卷形出口段减小。卷形进口段优选地包括用于接收气流的进气端口，且卷形出口段包括用于将一部分气流返回至卷形进口段的出气端口。这可进一步辅助保持绕内孔的恒定主气流速度。在第二方面，本实用新型提供一种用于在房间内产生气流的风扇组件，该风扇组件包括叶轮和用于驱动叶轮以抽吸气流至风扇组件中的马达，以及壳体，该壳体具有内部通道，该内部通道包括卷形段，该卷形段的截面面积从卷形进口段至卷形出口段减小，卷形进口段包括用于接收气流进气端口，该卷形出口段包括用于返回气流的第一部分至卷形进口段的出气端口，该卷形段具有至少一个出气口用于从壳体发射气流的第二部分，该壳体限定内孔，来自风扇外部的空气被从所述至少一个出气口发射的空气卷吸通过该内孔。出气端口优选地定位为邻近进气端口。进气端口和出气端口优选地基本上共平面，从而气流的第一部分重新进入卷形段所沿的方向与气流进入卷形进口段所沿的方向基本相同。叶轮和马达优选地位于进口段内。叶轮和马达可位于进口段内的任意期望的位置。进口段优选地包括叶轮容置段，其容置叶轮和马达。叶轮容置段优选地定位为邻近内部通道的出口段，且优选地径向地位于出口段外侧以绕内孔延伸，且优选地使得叶轮的轴线不与壳体的内孔相交。叶轮容置段可具有与壳体的出口段不同的截面，其由此内部通道可包括连接叶轮容置段至出口段的变化截面的中间段。叶轮容置段可具有大致圆形截面，且由此中间段的截面可从其一端处的大致圆形截面变化为其另一端处的大致矩形截面。内部通道优选地包括导管段，其从进气口(一个或多个)延伸至叶轮容置段。导管段可绕出口段的至少一部分延伸，以保持壳体的环形形状，且由此可为弧形形状。进气段可包括单个进气口，或多个进气口，气流被抽吸穿过该进气口进入进气段。单个进气口被优选地定位在导管段的一端处用于接收基本上所有由旋转叶轮产生的气流。该进气口优选地为切向进气口用于引导气流沿基本上切向于壳体的内孔的方向进入风扇组件。这允许气流进入壳体的内部通道而气流的方向没有任何急变。在第三方面，本实用新型提供一种风扇组件，用于在房间内产生气流，该风扇组件包括叶轮和用于驱动叶轮以抽吸气流进入风扇组件的马达，以及壳体，该壳体包括连续的内部通道，该内部通道具有切向进气口以及至少一个出气口，基本上所有由叶轮吸入风扇组件的气流通过该切向进气口进入内部通道，该至少一个出气口用于发射气流的至少一部分，壳体限定内孔，内部通道绕该内孔延伸且来自空气风扇组件外部的空气被从至少一个出气口发射的卷吸通过该内孔。 优选地，内部通道包括进口段和出口段，该进口段包括切向进气口，该出口段位于进口段下游且包括至少一个出气口。优选地，进口段绕出口段的至少一部分延伸。优选地，出口段具有绕内孔连续改变的截面。优选地，出口段是连续的。优选地，出口段具有大致矩形截面。优选地，叶轮和马达位于进口段内。优选地，进口段包括叶轮容置段和导管段，该叶轮容置段容置叶轮和马达，该导管段从切向进气口延伸至叶轮容置段。优选地，导管段绕出口段延伸。优选地，导管段是弧形形状的。优选地，叶轮能绕叶轮轴线旋转，且内孔具有内孔轴线，且其中内孔轴线基本上垂直于叶轮轴线。 优选地，叶轮是轴流叶轮和混流叶轮中的一种。优选地，该风扇组件包括位于叶轮下游的扩散器。优选地，壳体包括限定内孔的第一环形侧壁、绕第一侧壁延伸的第二侧壁、在侧壁之间延伸的上壁，和定位为与上壁相对的下壁。优选地，至少一个出气口位于下壁和第一侧壁之间。优选地，至少一个出气口包括圆形槽。叶轮可绕叶轮轴线旋转，且内孔具有内孔轴线，该内孔轴线优选地基本上垂直于叶轮轴线。为了最小化进气段的尺寸，叶轮优选地为轴流叶轮，但是该叶轮可为混流叶轮。进气段优选地包括扩散器，其位于叶轮的下游以将气流朝向壳体的出气段引导。风扇优选地包括用于在房间的天花板上支撑壳体的支撑组件。支撑组件优选地包括安装板，其附连至房间的天花板。叶轮轴线优选地相对于安装板成小于90°的角度。叶轮轴线更优选地相对于安装板成小于45°的角度，且可为基本上平行于安装板的角度。如上所述，内孔轴线优选地基本上垂直于叶轮轴线，且当叶轮轴线基本上平行于安装板且由此基本上平行于安装板被附连至的水平天花板时可允许风扇组件具有相对矮的轮廓。壳体可被定位为相对靠近天花板，降低用户或用户携带的物品接触壳体的危险。叶轮容置段优选地包括外壳、绕马达和叶轮延伸的护罩、和用于安装该护罩在外壳内的安装装置。护罩和外壳的每个可为基本上圆柱形。安装装置可包括位于外壳和护罩之间的多个安装件，和连接在安装件和护罩之间的多个弹性元件。除了相对于外壳定位护罩，优选地使得护罩基本上与外壳同轴线，弹性元件可吸收在风扇组件使用过程中产生的振动。弹性元件优选地在安装件和护罩之间保持在张紧状态，且优选地包括多个拉力弹簧，其每个都在一端连接至护罩且在另一端连接至支撑件的一个。可提供用于促使拉力弹簧的端部分开的装置，以保持弹簧处于张紧状态。例如，安装装置可包括间隔环，其位于安装件之间用于促使安装件分开，且由此促使每个弹簧的一个端部远离另一端部。支撑组件可被连接至风扇组件的出气段或进气段。例如，进气段的一端可被连接至支撑组件。替换地，支撑组件可被连接至进气段的位于进气段的进气口和叶轮容置段之间的部分。壳体优选地可相对于支撑组件旋转以允许用户改变主气流被发射至房间所沿的方向。壳体优选地可绕旋转轴线相对于支撑组件在第一取向和第二取向之间旋转，沿该第一取向，主气流被引导离开天花板，沿该第二取向，主气流被朝向天花板引导。例如，在夏天，用户可希望将壳体取向为使得主气流被从风扇组件所附连的天花板发射且进入房间，从而由风扇组件产生的主气流提供相对较冷的吹风用于冷却风扇组件之下的用户。但是在冬天，用户可希望翻转壳体180°，从而主气流被朝向天花板发射以置换和循环上升至房间的墙的上部的暖空气，而不直接在风扇组件之下产生吹风。当在第一取向和第二取向之间旋转时，壳体可被翻转。壳体的旋转轴线优选地基本上垂直于内孔轴线，且优选地基本上与叶轮轴线共平面。支撑组件优选地包括用于安装风扇组件于天花板上的天花板安装件、具有连接至天花板安装件的第一端的臂、和连接器，该连接器连接臂的第二端至壳体。关于本实用新型的第一方面的上述特征同等适用于本实用新型的第二和第三方面中的任一个，反之亦然。

本实用新型的优选实施例现在将参考附图仅通过实例进行描述，其中图1是天花板风扇的第一实例的从上方观察的前透视图；图2是安装至天花板的图1的天花板风扇的左侧视图，该天花板风扇的环形喷嘴处于上升位置中；图3是图1的天花板风扇的前视图；图4是图1的天花板风扇的后视图；图5是图1的天花板风扇的顶视图；图6是沿图5中的线A-A截取的图1的天花板风扇的侧截面视图；图7是图6中所标区域A的近视图，示出了图1的天花板风扇的进气段的马达和叶轮；图8是图6中所标区域B的近视图，示出了环形喷嘴的出气口 ；[0053]图9是图6中所标区域D的近视图，示出了图1的天花板风扇的天花板安装件和支撑组件的臂之间的连接部；图10是沿图6中的线C-C截取的天花板安装件和支撑组件的臂的侧截面视图；图11是图6中所标区域C的近视图，示出了用于将环形喷嘴保持在上升位置中的可释放锁定机构；图12是沿图11中的线B-B截取的锁定机构的截面视图；图13是安装至天花板的图1的天花板风扇的左侧视图，该天花板风扇的环形喷嘴处于下降位置中；图14是天花板风扇的第二实例的环形壳体的顶视图；图15是图14的环形壳体的底视图；图16是图14的环形壳体的前视图；图17是沿图16中的线K-K截取的环形壳体的顶截面视图；和图18 (a)是沿图17中的线F-F截取的环形壳体的截面图，图18 (b)是沿图17中的线G-G截取的环形壳体的截面视图，图18 (c)是沿图17中的线H-H截取的环形壳体的截面图；图18 (d)是沿图17中的线J-J截取的环形壳体的截面视图，图18 (e)是沿图17中的线L-L截取的环形壳体的截面视图。
具体实施方式
图1至5示出了用于在房间内产生气流的风扇组件的第一实例。在该实例中，风扇组件是天花板风扇10的形式，其可被连接至房间的天花板C。天花板风扇10包括进气段12、出气段14、和用于将进气段12和出气段14支撑在房间的天花板C上的支撑组件16。出气段14是连接至进气段12的一端的环形喷嘴的形式。进气段12包括大致圆柱形外壳18，该外壳18容置用于产生气流的系统，该气流被从出气段14发射。如图1、2和5中所指，外壳18可被形成有多个轴向延伸加强肋20，所述加强肋20绕外壳18的纵向轴线L间隔开，但是这些肋20可被省略，这依赖于用于形成外壳18的材料的强度。参考图6和7，进气段12容置叶轮22，所述叶轮22用于抽吸气流进入天花板风扇10。叶轮22是轴流式叶轮的形式，其可绕叶轮轴线旋转，该轴线基本上与外壳18的纵向轴线L共线。叶轮22被连接至旋转轴24，该旋转轴24从马达26向外延伸。在该实例中，马达26是DC无刷马达，其具有可通过位于支撑组件16内的控制电路(未示出)改变的速度。马达26被容置在马达壳体内，该马达壳体包括前马达壳体段28和后马达壳体段30。在装配过程中，马达26被首先插入前马达壳体段28，后马达壳体段30被随后插入前马达壳体段28以保持和支撑马达26于马达壳体内。进气段12还容置位于叶轮22下游的扩散器。扩散器包括多个扩散器叶片32，所述扩散器叶片32位于扩散器的外圆柱形壁和内圆柱形壁34之间。扩散器优选地被模制为单体，但是替换地扩散器可由被连接在一起的多个部分或段形成。内圆柱形壁34绕马达壳体延伸且支撑马达壳体。外圆柱形壁提供护罩36，所述护罩36绕叶轮22和马达壳体延伸。在该实例中，护罩36是基本上圆柱形的。护罩36包括位于其一端处的进气口 38，气流通过该进气口 38进入天花板风扇10的进气段12，和位于其另一端处的出气口 40，气流通过该出气口从天花板风扇10的进气段12排出。叶轮22和护罩36被设置形状为使得当叶轮22和马达壳体由扩散器支撑时，叶轮22的叶片末端非常接近但是不接触护罩36的内表面，且叶轮22基本上与护罩36共轴线。圆柱形引导构件42被连接至扩散器的内圆柱形壁34的后部用于将通过叶轮22的旋转产生的气流朝向护罩36的出气口 40引导。进气段12包括安装装置，用于将扩散器安装在外壳18中，从而叶轮轴线基本上与外壳18的纵向轴线L共线。安装装置位于环形通道44内，该通道44在外壳18和护罩36之间延伸。安装装置包括第一安装件46和第二安装件48，该第二安装件48沿纵向轴线L从第一安装件46轴向地间隔开。第一安装件46包括一对互连弧形构件46a、46b，所述弧形构件46a、46b沿纵向轴线L相互轴向地间隔开。第二安装件48类似地包括一对互连弧形构件48a、48b，所述弧形构件48a、48b沿纵向轴线L相互轴向地间隔开。每个安装件46、48的弧形构件46a、48a包括多个弹簧连接器50，每个弹簧连接器50被连接至相应拉力弹簧(未示出)的一端。在该实例中，安装装置包括四个拉力弹簧，且这些弧形构件46a、48a的每个都包括两个在直径上相对的连接器50。每个拉力弹簧的另一端被连接至形成在护罩36中的相应弹簧连接器52。安装件46、48被插入安装件46、48之间的环形通道44中的弧形间隔环54促动分开，从而拉力弹簧在连接器50、52之间被保持在张紧状态中。这用于保持护罩36和安装件46、48之间的正常间隔，同时允许护罩36相对于安装件46、48 —定程度的径向运动，以降低震动从马达壳体至外壳18的传递。柔性密封件56被设置在环形通道44的一端处，以防止部分气流沿环形通道44返回至护罩36的进气口 38。环形安装支架58被连接至外壳18的绕护罩36的出气口 40延伸的端部，例如通过螺栓60。天花板风扇10的出气段14的环形凸缘62被连接至安装支架58，例如通过螺栓64。替换地，安装支架58可与出气段14为整体。如上所述，出气段14是环形喷嘴的形式。返回图1至5，喷嘴包括外部段70和在喷嘴的上端处(如所示)连接至外部段70的内部段72。外部段70包括多个弧形段，所述弧形段被连接在一起以限定喷嘴的环形外侧壁74。内部段72类似地包括多个弧形段，所述多个弧形段每个被连接至外部段70的相应段，以部分限定喷嘴的环形内侧壁76。内壁76绕中心内孔轴线X延伸以限定喷嘴的内孔(bore)78。内孔轴线X基本上垂直于外壳18的纵向轴线L。内孔78具有沿内孔轴线X改变直径的大致圆形截面。喷嘴还包括环形上壁80和环形下壁82，该上壁80在外壁74的一端和内壁76的一端之间延伸，该下壁82在外壁74的另一端和内壁76的另一端之间延伸。内部段72沿上壁80在基本上中间被连接至外部段70，而喷嘴的外部段70形成下壁82的大部分。特别参考图8，喷嘴还包括环形出口段84。出口段84包括内部的大致截锥形的内壁86，该内壁86被连接至内部段72的下端，以限定喷嘴的环形内侧壁76的一段。内壁86呈锥形远离内孔轴线X。在该实例中，内壁86和内孔轴线X之间的夹角是约15°。出口段84还包括环形外壁88，该外壁88被连接至喷嘴的外部段70的下端，且该外壁88限定喷嘴的部分环形下壁82。出口段84的内壁86和外壁88被多个腹板(未示出)连接在一起，所述腹板用于控制绕内孔轴线X内壁86和外壁88之间的间隔。出口段84可被形成为单体，但是其可被形成为连接到一起的多个部件。替换地，内壁86可与内部段72为整体，且外壁88可与外部段70为整体。在该情况下，内壁86和外壁88中的一个可被形成有多个间隔件，用于接合内壁86和外壁88中的另一个，以控制绕内孔轴线X内壁86和外壁88之间的间隔。内壁76可被认为在包含内孔轴线X的平面内具有一横截面轮廓，其形状为翼型表面的一部分。该翼型具有位于喷嘴的上壁80处的前边缘、位于喷嘴的下壁82处的后边缘，和在前边缘和后边缘之间的延伸的弦线CL。在该实例中，弦线CL大致平行于内孔轴线X。喷嘴的出气口 90位于出口段84的内壁86和外壁88之间。出气口 90可被认为是位于喷嘴的下壁82中，邻近喷嘴的内壁76，和由此在弦线CL和内孔轴线X之间，如图6所示。出气口 90优选地为环形槽的形式。该槽优选地大致为圆形，且位于垂直于内孔轴线X的平面中。槽优选地具有从O. 5至5mm范围内的相对恒定宽度。用于连接喷嘴至进气段12的环形凸缘62与喷嘴的外部段70的一个段为整体。凸缘62可被认为绕喷嘴的进气口 92延伸，该进气口 92用于接收来自进气段12的气流。喷嘴的外部段70的该段被设置形状以传送气流至喷嘴的环形内部通道94中。喷嘴的外壁74、内壁76、上壁80和下壁82 —起限定内部通道94，该内部通道94绕内孔轴线X延伸。内部通道94在穿过内孔轴线X的平面中具有大致矩形截面。如图8所示，内部通道94可包括用于引导气流穿过出气口 90的空气通道96。空气通道96的宽度基本上与出气口 90的宽度相同。在该实例中，空气通道96沿远离内孔轴线X延伸的方向D朝向出气口 90延伸，从而空气通道96相对于翼型的弦线CL且相对于喷嘴的内孔轴线X倾斜。内孔轴线X或弦线CL相对于方向D的倾斜角度可采取任意值。该角度优选地在从O至45°的范围内。在该实例中，倾斜角度绕内孔轴线X是基本上恒定的，且为约15°。空气通道96相对于内孔轴线X的倾斜度由此基本上与内壁86相对于内孔轴线X的倾斜度相同。气流由此从喷嘴沿相对喷嘴的内孔轴线X倾斜的方向D发射。该气流也被发射远离喷嘴的内壁76。通过控制空气通道96的形状使得空气通道96延伸远离内孔轴线X，与当气流沿基本上平行于内孔轴线X或朝向内孔轴线X倾斜的方向D发射时产生的组合气流的流量(flow rate)相比，由天花板风扇10产生的组合气流的流量可被增加。不希望受到任意理论的限制，我们认为这是因为具有带相对较大表面积的外部轮廓的气流的发射。在该例中，气流被从喷嘴以大致向外成锥形的圆锥形状发射。该增加的表面积促进了气流与喷嘴周围的空气的混合，增加了环境空气被发射气流的夹带程度且由此增加了组合气流的流量。再返回至图1至5，支撑组件16包括用于将天花板风扇10安装在天花板C上的天花板安装件100、具有连接至天花板安装件100的第一端和连接至支撑组件16的主体104的第二端的臂102。该主体104进而被连接至天花板风扇10的进气段12。天花板安装件100包括安装板106，该安装板106能利用能穿过安装板106中的孔108的螺钉连接至房间的天花板C。参考图9和10，天花板安装件100还包括联接组件，用于联接臂102的第一端110至安装板106。联接组件包括联接盘112，该联接盘112具有接收在安装板106的环形沟槽116内的环形边沿114，从而联接盘112可相对于安装板106绕旋转轴线R旋转。臂102相对于旋 转轴线R倾斜一角度Θ，该角度Θ优选地在从45°至75°的范围内，且在该实例中为约60°。因此，当臂102绕旋转轴线R旋转时，进气段12和喷嘴绕旋转轴线R轨道运行。[0079]臂102的第一端110通过联接组件的多个联接构件118、120、122而被连接至联接盘112。联接组件被环形帽124包围，该环形帽124被固定至安装板106且包括孔，臂102的第一端110穿过该孔。帽124还围绕电连接盒126，该电连接盒126用于连接电线以供应电力至天花板风扇10。电缆(未示出)从连接盒126延伸穿过形成在联接组件中的孔128、130，和形成在臂的第一端110中的孔132，然后进入臂102。如图9至11中所示，臂102是管状的，且包括沿臂102的长度延伸的内孔134且电缆在该内孔中从天花板安装件100延伸至主体104。臂102的第二端136被连接到支撑组件16的主体104。支撑组件16的主体104包括环形内部主体段138和绕内部主体段138延伸的环形外部主体段140。内部主体段138包括环形凸缘142，所述凸缘142接合位于进气段12的外壳18上的凸缘144。环形连接器146，例如C形卡，被连接至内部主体段138的凸缘142，以绕外壳18的凸缘144延伸且支撑该凸缘144，从而外壳18可相对于内部主体段138绕纵向轴线L旋转。环形入口密封件148形成护罩36和内部主体段138的凸缘142之间的气密密封。进气段12和喷嘴(其被安装支架58连接至外壳18)由此能相对于支撑组件16绕纵向轴线L旋转。这允许用户调节喷嘴相对于支撑组件16的、且由此相对于支撑组件16所连接至的天花板C的取向。为了调节喷嘴相对于天花板C的取向，用户拉动喷嘴使得进气段12和喷嘴二者都绕纵向轴线L旋转。例如，在夏天，用户可希望将喷嘴取向为使得气流被发射为离开天花板C且进入房间，从而由风扇产生的气流提供相对较冷的吹风，用于使位于天花板风扇10之下的用户凉快。但是在冬天，用户可能希望翻转喷嘴180°，从而气流被朝向天花板C发射以置换和循环上升至房间的墙的上部的暖空气，而不直接在天花板风扇之下产生吹风。在该实例中，进气段12和喷嘴二者都能绕纵向轴线L旋转。替换地，天花板风扇12可被布置为使得喷嘴能相对于外壳18且由此相对于进气段12和支撑组件16旋转。例如，外壳18可通过螺栓或螺钉而被固定至内部主体段138，且喷嘴可以以能相对于外壳18绕纵向轴线L旋转的方式被固定至外壳18。在这种情况下,喷嘴和外壳18之间的连接方式可类似于该实例中的进气段12和支撑组件16之间的实现的连接方式。返回图11，内部主体段138限定空气通道150，用于传送气流至进气段12的进气口 38。护罩36限定空气通道152，该空气通道152延伸穿过进气段12，且支撑组件16的空气通道150基本上与进气段12的空气通道152共轴线。空气通道150具有进气口 154，该进气口 154垂直于纵向轴线L。内部主体段138和外部主体段140 —起限定支撑组件16的主体104的壳体156。壳体156可容纳控制电路(未示出)用于供应电力至马达26。电缆延伸穿过形成在臂102的第二端136中的孔(未示出)且被连接至控制电路。第二电缆(未示出)从控制电路延伸至马达26。第二电缆穿过形成在主体104的内部主体段138的凸缘142中的孔，且进入在外壳18和护罩36之间延伸的环形通道44。第二电缆随后延伸穿过扩散器至马达26。例如，第二电缆可穿过护罩的扩散器叶片32且进入马达壳体。垫圈可绕第二电缆定位以形成与形成在护罩36中的孔的外周表面的气密密封，以阻止空气通过该孔的泄露。主体104还可包括用户接口，所述用户接口被连接至控制电路用于允许用户控制天花板风扇10的运行。例如，用户接口可包括一个或多个按钮或拨盘用于允许用户激活和关闭马达26，和控制马达26的速度。替换地，或附加地，用户接口可包括传感器用于接收来自遥控器的控制信号，以控制天花板风扇10的运行。依赖于喷嘴的外壁74的半径、臂102的长度和天花板风扇10被连接至的天花板的形状，外壳18的纵向轴线L (喷嘴绕其旋转)和天花板之间的距离可短于喷嘴的外壁74的半径，其将阻止喷嘴绕纵向轴线L旋转过90°。为了允许喷嘴被翻转，支撑组件16的主体104能相对于臂102绕第一枢转轴线Pl枢转，以将环形喷嘴在上升位置(如图2所示)和下降位置(如图13所示)之间运动。第一枢转轴线Pl被示出于图11中。第一枢转轴线Pl由销158的纵向轴线限定，该销158延伸穿过臂102的第二端136，且具有由主体104的内部主体段138保持的端部。第一枢转轴线Pl基本上垂直于臂102相对于天花板安装件100旋转所绕的旋转轴线R。第一枢转轴线Pl还基本上垂直于外壳18的纵向轴线L。在图2中示出的上升位置中，外壳18的纵向轴线L，且由此叶轮轴线，基本上平行于安装板106。这可允许喷嘴被取向为使得内孔轴线X基本上垂直于纵向轴线L且垂直于天花板风扇10被附连至的水平天花板C。在下降位置中，外壳18的纵向轴线L，且由此叶轮轴线，相对于安装板106倾斜，优选地倾斜一小于90°的角度，且更优选地倾斜一小于45°的角度。本体104可相对于臂102枢转约从5°至45°范围内的角度，以将喷嘴从上升位置运动至下降位置。依赖于喷嘴的外壁74的半径，约从10°至20°范围内的角度的枢转运动可足以将喷嘴充分地下降，以允许喷嘴被翻转而不接触天花板。在该实例中，本体104可相对于臂102枢转约12°至15°的角度，以将喷嘴从上升位置运动至下降位置。主体104的壳体156还容置可释放锁定机构160，用于锁定主体104相对于臂102的位置。锁定机构160用于将主体104保持在一位置中，由此喷嘴处于其上升位置中。参考图11和12，在该实例中，锁定机构160包括锁定楔形件162，用于接合臂102的第二端136和主体104的上部部分164，以抑制臂102和主体104之间的相对运动。锁定楔形件162被连接至内部主体段138用于绕第二枢转轴线P2相对于内部主体段138枢转运动。第二枢转轴线P2基本上平行于第一枢转轴线P1。锁定楔形件162通过锁定臂166被保持在图11中示出的锁定位置中，该锁定臂166绕主体104的内部主体段138延伸。锁定臂滚轮168可旋转地连接至锁定臂166的上端，以接合锁定楔形件162,和最小化锁定楔形件162和锁定臂166之间的摩擦力。锁定臂166被连接至内部主体段138用于绕第三枢转轴线P3相对于内部主体段138枢转运动。第三枢转轴线P3基本上平行于第一枢转轴线Pl和第二枢转轴线P2。锁定臂166被弹性元件170朝向图11中所示的位置偏压，该弹性元件170优选地为弹簧，位于锁定臂166和内部主体段138的凸缘142之间。为了释放锁定机构160，用户抵抗弹性元件170的偏压力推动锁定臂166，以将锁定臂166绕第三枢转轴线P3枢转。外部主体段140包括窗口 172，用户通过该窗口 172可插入工具来接合锁定臂166。替换地，用户操作按钮可被附连至锁定臂166的下端，以穿过该窗口 172突出用于被用户按压。锁定臂166绕第三枢转轴线P3的运动将锁定臂滚轮168移动远离臂102的第二端136，由此允许锁定楔形件162绕第二枢转轴线P2枢转远离其锁定位置和脱离与臂102的第二端136的接合。锁定楔形件162远离其锁定位置的运动允许主体104相对于臂102绕第一枢转轴线Pl枢转，且由此将喷嘴从其上升位置运动至其下降位置。一旦用户已经将喷嘴绕纵向轴线L旋转期望的量，用户可通过抬起喷嘴的端部使得主体104绕第一枢转轴线Pl枢转而将喷嘴返回至其上升位置。由于锁定臂166被朝向图11中所示的位置偏压，喷嘴至其上升位置的返回导致锁定臂166自动地返回至图11中所示的位置，且由此使得锁定楔形件162返回至其锁定位置。为了操作天花板风扇10，用户按压遥控器或用户接口的适当按钮。用户接口的控制电路将该动作通讯至主控制电路，响应于此，主控制电路激活马达26以旋转叶轮22。叶轮22的旋转导致气流通过进气口 150而被吸入支撑组件16的主体104。使用用户接口或遥控器，用户可控制马达26的速度，且由此控制空气被吸入支撑组件16的速率。气流顺序地沿支撑组件16的空气通道150和进气段的空气通道152穿过，以进入喷嘴的内部通道94。在喷嘴的内部通道94中，气流被分为绕喷嘴16的内孔78沿相反方向行进的两股气流。当气流穿过内部通道94时，空气被通过出气口 90发射。当在穿过且包含内孔轴线X的平面中观察时，气流穿过出气口 90沿方向D发射。气流从出气口 90的发射导致通过对来自外部环境特别是来自喷嘴周围区域的空气的夹带而产生副气流。该副气流结合发射的气流以形成组合的或总体的从喷嘴向前投射的气流或空气流动。图14至16示出了用于在房间内产生气流的风扇组件的第二实例。在该第二实例中，风扇组件200形成天花板风扇的部分，其可被连接至房间的天花板。支撑组件(未示出)被设置用于在房间的天花板上支撑风扇组件200。天花板风扇10的支撑组件16可被连接至风扇组件200以在天花板上支撑风扇组件200，且由此支撑组件将不在这里结合第二实例进一步描述。在该第二实例中，风扇组件200是环形壳体的形式，其具有内部通道202，该内部通道202具有进气口 204和出气口 206。该壳体具有环形出气段208和弧形进气段212，该出气段208限定内部通道202的出口段210和出气口 206，该进气段212部分地绕壳体的出气段208延伸，且限定内部通道202的进口段214和进气口 204。壳体的出气段208包括内部壳体段和在壳体的上端(如所示)处连接至内部段的外部壳体段。参考图14，内部壳体段包括多个弧形段216a、126b、216c、216d，所述多个弧形段被连接在一起以限定壳体的第一环形侧壁218的上部218a。第一侧壁218绕中心内孔轴线X延伸以限定壳体的内孔222。内孔222具有大致圆形截面。外部壳体段也包括多个弧形段224a、224b、224c、224d、224e，其被连接至内部壳体段。还参考图17和18 (a)至18(e)，外部壳体段的段224a、224b、224c、224d和内部壳体段的段216a —起限定壳体的第二侧壁226。第二侧壁226绕第一侧壁218延伸。外部壳体段的段224a、224b、224c、224d和内部壳体段的段216a还一起限定上壁228，该上壁228在壳体的侧壁218、226之间延伸。壳体的出气段208还包括出气壳体段，该出气壳体段被连接至内部壳体段和外部壳体段。参考图15，外部壳体段也包括多个弧形段230a、230b、230c、230d、230e、230f。出气壳体段的每个弧形段从第一侧壁218的上部218a的下端延伸至外部壳体段的弧形段，以限定第一侧壁218的下部218b和定位为与上壁228相对的下壁232。第一侧壁218的下部218b的外表面大致为截锥形，以远离内孔轴线X成锥形。在该实例中，内孔轴线X和第一侧壁218的下部218b的外表面之间的夹角是约15°。内部通道202的出口段210由此由壳体的侧壁218、226、上壁228和下壁232限定。内部通道202的出口段210具有大致矩形截面。[0097]第二侧壁226绕第一侧壁218延伸约360°。如图17中最清晰所示，侧壁218、226之间的径向距离关于内孔轴线X变化，从而内部通道202的出口段210是卷形段(scrollsection)的形式，其具有绕内孔轴线X连续变化的截面。出口段210具有相对较宽的卷形进口段234和相对较窄的卷形出口段236，出口段210的截面面积在这些段234、236之间连续地减小。还参考图18(e)，卷形进口段234具有进气端口 238，用于接收来自壳体的进气段212的气流，且卷形出口段236具有出气端口 240，用于将气流的第一部分返回至卷形进口段234。内部通道202的出口段210由此绕内孔轴线X连续。进气端口 238位于第二侧壁226的端部242、244之间。出气端口 240位于第一侧壁218和第二侧壁226的一端242之间。出气端口 240定位为与进气端口 238相邻。如图17所示，进气端口 238和出气端口 240优选地基本上共平面。出气壳体段限定壳体的出气口 206，气流的第二部分通过该出气口 206而被从壳体发射。在该实例中，出气口 206优选地为环形槽的形式。该槽优选地大致为圆形，且位于垂直于内孔轴线X的平面中。槽优选地具有从0.5至5_范围内的相对恒定宽度。出气口206位于第一侧壁218的下部218b和下壁232之间。第一侧壁218的下部218b的内表面被设置形状以沿相对于内孔轴线X倾斜且延伸远离内孔轴线X的方向引导气流的第二部分穿过出气口 206。类似于第一实例，气流的第二部分被沿相对于内孔轴线X倾斜约15°角度的方向发射穿过出气口 206。下壁232和第一侧壁218的下部218b被多个腹板252连接至一起，所述腹板252用于控制槽的宽度。如图15和17所示，这些腹板252被绕内孔轴线X成角度地间隔开。与第一实例一样，第一侧壁218的上部218a和下部218b可为整体的，且下壁232可与第二侧壁226为整体的。在这种情况下，侧壁的一个可被形成有多个间隔件，其用于接合另一侧壁以控制绕内孔轴线X的侧壁之间的间距和由此控制出气口 206的宽度。如上所述，壳体具有弧形进气段212，该进气段212部分地绕壳体的出气段208延伸，且限定风扇组件200的进气口 204和内部通道202的进口段214。内部通道202的进口段214从进气口 204传送气流至卷形进口段234的进气端口 238。类似于第一实例，进口段214容置叶轮22和马达26，该叶轮22用于抽吸气流进入风扇组件200，马达26用于驱动叶轮22。进口段214还容置位于叶轮22下游的扩散器，且扩散器包括多个扩散叶片32。叶轮22、马达26和扩散器位于进气段212的大致圆柱形叶轮容置段254内。叶轮容置段254由外部壳体段的段224e限定。叶轮22具有纵向轴线L，叶轮22被布置在叶轮容置段254内，从而纵向轴线L大致垂直于内孔轴线X但是不与其相交。叶轮22、马达26和扩散器在叶轮容置段254内的布置基本上与天花板风扇10的进气段12的圆柱形外壳18内的那些部件的布置相同，且由此这些部件在叶轮容置段254内的布置在这里不再描述。用于接收来自遥控器的控制信号且用于响应接收到的控制信号来控制马达26的控制电路可位于叶轮容置段254内。替换地，或附加地，用户接口可位于叶轮容置段254上。用户接口可包括一个或多个按钮或拨盘，用于允许用户激活和关闭马达26，和控制马达26的速度。用于在叶轮容置段254内安装这些部件的安装装置可基本上与天花板风扇10的进气段12的圆柱形外壳18内的那些部件的布置相同，且由此安装装置在这里不再描述。叶轮容置段254还可包括第一静音装置256，其位于叶轮22的上游，和第二静音装置258，其位于扩散器叶片32的下游。每个静音装置256、258可包括一个或多个声学泡沫和多个亥姆霍兹共鸣器(Helmholtz resonator)。由于叶轮容置段254具有大致圆柱形截面，内部通道202的进口段214包括变截面的中间段260，该中间段260连接叶轮容置段254至内部通道202的出口段210。中间段260也由外部壳体段的段224e限定。内部通道202的进口段214还包括导管262，该导管262从进气口 204传输气流至叶轮容置段254。导管262绕壳体的出气段208延伸，且为弧形形状。进气口 204位于导管262的一端处。在该实例中，导管262包括第一导管段262a，其被连接至外部壳体段的段224d，以及第二导管段262b，其被连接在第一导管段262a和叶轮容置段254之间。导管262可包括任意数量的这种导管段，以绕壳体的出气段208延伸更多或更少的程度。在该实例中，导管262具有大致矩形截面，且由此内部通道202的进口段214包括变截面的第二中间段264，该第二中间段264连接导管262至叶轮容置段254。壳体的进气段212可进一步包括一个或多个静音装置。在该实例中，进气段212包括两个静音泡沫的弧形段266a、266b，其位于第一导管段262a的相对侧上，以及静音泡沫的弧形段266c，其位于第二导管段262b的一侧上。进气口 204为切向进气口，其中该进气口引导气流沿基本上相切于壳体的内孔222的方向进入风扇组件200。这允许气流进入壳体的内部通道202而沿气流的方向无任何急变，且由此可减小由叶轮上游的湍流产生的噪音。天花板风扇10的支撑组件16可被连接至进气口 204。为了操作风扇组件200，用户按压遥控器或用户接口的适当按钮。用户接口的控制电路将该动作通讯至主控制电路，响应于此，主控制电路激活马达26以旋转叶轮22。叶轮22的旋转导致气流通过进气口 204而被吸入内部通道202的进口段214中。使用用户接口或遥控器，用户可控制马达26的速度，且由此控制空气被吸入内部通道202的速率。气流顺序地穿过导管262、第二中间段264、叶轮容置段254和中间段260，以通过进气口 238进入内部通道202的出口段210。当气流穿过内部通道202的出口段210时，一部分气流被通过出气口 206发射。当在穿过且包含内孔轴线X的平面中观察时，该部分气流被沿延伸远离内孔轴线X的方向D发射穿过出气口 206。该部分气流从出气口 206的发射导致通过对来自外部环境特别是来自风扇组件200周围区域的空气的夹带而产生的副气流。该副气流结合发射的气流以形成组合的或总体的从风扇组件200向前投射的气流或空气流动。如上所述，另一部分气流穿过出气端口 240以重新进入卷形进口段234。该部分气流返回至卷形进口段234允许气流被绕内孔轴线X以基本恒定速度从出气口 206发射。如上所述，进气端口 238和出气端口 240基本上共平面，从而该部分的气流重新进入卷形进口段234所沿的方向与气流进入卷形进口段234所沿的方向基本相同。这可最小化卷形进口段234内的湍流的产生。
权利要求1.一种风扇组件，用于在房间内产生气流，其特征在于，该风扇组件包括 叶轮和马达，该马达用于驱动叶轮以抽吸气流进入风扇组件，和 壳体，其包括连续的内部通道，该内部通道具有切向进气口以及至少一个出气口，基本上所有由叶轮吸入风扇组件的气流通过该切向进气口进入内部通道，该至少一个出气口用于发射该气流的至少一部分； 该壳体限定内孔，内部通道绕该内孔延伸，且来自风扇组件外的空气被从所述至少一个出气口发射的空气抽吸穿过该内孔。
2.如权利要求1所述的风扇组件，其特征在于，内部通道包括进口段和出口段，该进口段包括所述切向进气口，该出口段位于进口段下游且包括所述至少一个出气口。
3.如权利要求2所述的风扇组件，其特征在于，进口段绕出口段的至少一部分延伸。
4.如权利要求2所述的风扇组件，其特征在于，出口段具有绕内孔连续改变的截面。
5.如权利要求2所述的风扇组件，其特征在于，出口段是连续的。
6.如权利要求2所述的风扇组件，其特征在于，出口段具有大致矩形截面。
7.如权利要求2所述的风扇组件，其特征在于，叶轮和马达位于进口段内。
8.如权利要求7所述的风扇组件，其特征在于，进口段包括叶轮容置段和导管段，该叶轮容置段容置叶轮和马达，该导管段从切向进气口延伸至叶轮容置段。
9.如权利要求8所述的风扇组件，其特征在于，导管段绕出口段延伸。
10.如权利要求8所述的风扇组件，其特征在于，导管段是弧形形状的。
11.如权利要求1所述的风扇组件，其特征在于，叶轮能绕叶轮轴线旋转，且内孔具有内孔轴线，且其中内孔轴线基本上垂直于叶轮轴线。
12.如权利要求1所述的风扇组件，其特征在于，叶轮是轴流叶轮和混流叶轮中的一种。
13.如权利要求1所述的风扇组件，其特征在于，该风扇组件包括位于叶轮下游的扩散器。
14.如前述任一项权利要求所述的风扇组件，其特征在于，壳体包括限定内孔的第一环形侧壁、绕第一侧壁延伸的第二侧壁、在侧壁之间延伸的上壁，和定位为与上壁相对的下壁。
15.如权利要求14所述的风扇组件，其特征在于，所述至少一个出气口位于下壁和第一侧壁之间。
16.如权利要求1至13中任一项所述的风扇组件，其特征在于，所述至少一个出气口包括圆形槽。
专利摘要一种用于在房间内产生气流的风扇组件包括叶轮和用于驱动叶轮以抽吸气流进入风扇组件的马达，以及壳体，其包括连续的内部通道，该内部通道具有切向进气口以及至少一个出气口，气流通过该切向进气口进入内部通道，该至少一个出气口用于发射至少一部分该气流。该壳体限定内孔，内部通道绕该内孔延伸且来自风扇组件外的空气被从所述至少一个出气口发射的空气抽吸穿过该内孔。
文档编号F04B41/00GK202900591SQ201220344309
公开日2013年4月24日 申请日期2012年7月16日 优先权日2011年7月15日
发明者N.A.斯图尔特, M.J.阿德金, D.A.蒂贝茨 申请人:戴森技术有限公司