CN102192169A - 风机 - Google Patents

Abstract

本发明公开一种风机。此风机包括一动力扇、一承载座及一从动件。从动件受动力扇的风力而转动，包括一毂部、多个叶片、一环形导流结构及一负载元件。毂部设在承载座上。叶片围设在毂部。环形导流结构围设在叶片末端。负载元件与环形导流结构连接。

Description

风机

技术领域

本发明关于一种风能转换装置，特别是关于一种受风驱动的动态增压导流暨风能回收的风机。

背景技术

风扇的用途广泛，举凡送风散热装置、吹风机、屋室排气装置及风洞实验室风机等，均需使用风扇，其结构也各有异同。

举例而言，图1是传统的风扇装置的结构示意图。传统服务器机房针对散热用途的风扇500包括一转子520及一定子530，转子520枢设在一基座501上，包括毂部521及多个叶片522。转子520连接定子530。当定子530驱动转子520相对一轴线C进行枢转时，各叶片522因转动而产生风力Q1，借此控制服务器机房的温度。

然而，当风量需求增加时，风扇装置500需使用较大径向长度的叶片522(例如转子直径长达18厘米至40厘米)，因此，当叶片522的径向长度越大时，转子520的重量及所需的扭力也随着大幅增加，故需搭配大功率、大尺寸的电机装置才可运转。

然而，大功率、大尺寸的风扇装置500因其本身各部件重量亦随着大幅提高，故其作功效率很低，且需大电流方可驱动。甚至因为风扇装置500的尺寸大，故为了要维持相同风量，整个风扇装置500的尺寸亦需大幅增加，而且大幅增加风扇装置500的尺寸后，风扇装置500具有更多无法入风的区域，进而造成空间上的浪费。此外，甚至使得整个耗电量大幅提高。

发明内容

有鉴于上述课题，本发明的一个目的为提供一种风机，使其不需搭配大功率及大尺寸的电机装置下，仍可以至少维持原有风量及旋转扭力，甚至提供更多额外的风量。

本发明的另一个目的为提供一种风机，借由使用较小功率及尺寸的电机，不仅降低电机的耗电量、提高电机的作功效率，也降低整体的尺寸，减少无法入风的区域，进而避免空间上的浪费。

缘是，为达上述目的，依本发明的风机包括一动力扇、一承载座及一从动件。动力扇具有一第一叶轮及一电机。从动件受动力扇的风力而转动，其包括一第二叶轮及至少一第一负载元件。第一负载元件与第二叶轮连结。承上所述，本发明的风机因利用动力扇的风力驱动从动件进行转动，不仅满足风扇低转速、高效率的需求，同时，相较于先前技术的风扇装置，本发明不需搭配大功率及大尺寸的电机，仍可以至少维持原有风量及旋转扭力，甚至提供更多额外的风量。

此外，只要本发明风机的电机可供动力扇风力驱动第二叶片转动，整体的从动件即可被随着转动。如此，本发明的风机便可搭配较小功率及尺寸的电机，不仅节省电机的耗电量、提高电机的作功效率，也降低整体的尺寸，减少无法入风的区域，进而避免空间上的浪费、节省生产成本并增加产品的市场竞争力。

附图说明

为让本发明的上述和其他目的、特征、优点与实施例能更明显易懂，附图的详细说明如下：

图1是传统的风扇装置的结构示意图。

图2是本发明的一第一实施例的风机结构示意图。

图3A是本发明的一第二实施例的风机结构示意图。

图3B是图3A所示的从动件的俯视图。

图4是本发明的一第三实施例的风机结构示意图。

图5是本发明的一第四实施例的动力扇的俯视图。

图6是本发明的一第五实施例的从动件的俯视图。

图7是本发明的一第六实施例的风机结构示意图。

图8是本发明的一第七实施例的从动件与一转动元件的俯视图。

图9是本发明的一第八实施例的从动件与另一转动元件的俯视图。

图10是本发明的第九实施例的风机结构示意图。

主要元件符号说明

100、100a、100b、100c、100d：风    341：第三叶片

机                                  342：第三环形导流结构

200、201：动力扇                    343：板体

210：第一叶轮                       344a：第一电磁组

220：第一毂部                       344b：第二电磁组

230：第一叶片                       345’、345：齿轮组

240：第二环形导流结构               346：皮带

250：电机                           350：第二负载元件

300、300a、300b、300c、300d、300e、 400：承载座

300f、300g：从动件                  401：凸缘

305：第二叶轮                       C：中心轴线

310：第二毂部                       W1、W2：转动单元

320：第二叶片                       Q2、Q3：风力

330：第一环形导流结构

331：内壁

332：容置空间

340：第一负载元件

具体实施方式

以下将结合附图详细说明清楚说明本发明的精神，本领域技术人员在了解本发明的实施例后，当可由本发明所教示的技术，加以改变及修饰，其并不脱离本发明的精神与范围。

图2是本发明的一第一实施例的风机结构示意图。本发明公开一种风机100，其至少包括一动力扇200、一承载座400及一从动件300。动力扇200对应从动件300设置，可输出风力以转动从动件300。此动力扇200包括一电机250及一第一叶轮210。第一叶轮210包括一第一毂部220及多个第一叶片230，第一叶片230围设在第一毂部220的周缘。此第一叶轮210接受电机250的区动后，可相对一中心轴线C转动。

从动件300包括一第二叶轮305至少一第一负载元件340。第二叶轮305面对第一叶轮210，包括一第二毂部310、多个第二叶片320、一第一环形导流结构330。第二毂部310枢设在承载座400上并以该中心轴线C为中心。第二叶片320围设在第二毂部310的周缘。第一环形导流结构330围绕第二毂部310并连接此些第二叶片320末端。第一负载元件340与第二叶轮305连结，尤其是第一负载元件340固定地连结第一环形导流结构330，以便随第二叶片320一起转动。

如此，当此第一叶轮210受电机250的驱动而转动时，此些第二叶片320便被此第一叶轮210所产生的风力Q2所推动，进而相对中心轴线C转动。故第一负载元件340便可随第二叶轮305一起转动。

再请参照图2所示。此实施例中，第一环形导流结构330的内壁331可围绕出一容置空间332，此容置空间332除了容纳第二毂部310及第二毂部310周围的第二叶片320外，此第一叶轮210整体或者至少此些第一叶片230的一部分可伸入此容置空间332内。如此，当此第一叶轮210转动时，第一环形导流结构330的内壁331便引导此些第一叶片230所产生的风力Q2朝此些第二叶片320前进，进而带动此第二叶轮305转动，以提高此些第二叶片320的转动效率。

此外，第一环形导流结构330的内壁331可与此从动件300的中心轴线C相互平行(如图所示)或不相互平行。第一环形导流结构330的内壁331可呈倾斜状(图中未示)，例如第一环形导流结构330的内壁331朝第一叶轮210的方向逐渐增大其斜度以扩大其容置空间332，进而提供更大尺寸的第一叶轮210伸入，加大用以推动此第二叶轮305进行转动的风力Q2。

请参照图3A及图3B所示。图3A是本发明的一第二实施例的风机结构示意图。图3B是图3A所示的从动件300a的俯视图。此第二实施例的风机100a与第一实施例的风机100其中一差异为第一实施例中的第一负载元件340(如图2)在此第二实施例中可替换为多个第三叶片341，这些第三叶片341分别等距地连接第一环形导流结构330的外缘。如此，当此第一叶轮210转动时，此第二叶轮305便同步带动此些第三叶片341相对中心轴线C转动。

如此，当第二实施例的从动件300a的直径(约18厘米至40厘米)接近先前技术风扇500(如图1)的直径时，相较于先前技术，此第二实施例除了第一叶轮210所提供的风力Q2外，此第二叶轮305同步带动此些第三叶片341转动，更提供额外的风力Q3。

此外，由于第一叶轮210的直径小于从动件300a的直径(例如18厘米至40厘米)，因此，只要电机250可驱动第二叶轮305，电机250所需的功率小于电机250驱动上述传统风扇装置500(如图1)的叶轮(直径18厘米至40厘米)所需的功率。因此，此实施例可搭配较小功率(意即小尺寸)的电机装置，以便节省电机装置的耗电量、提高电机装置的作功效率，也降低整个风扇装置的尺寸，减少无法入风的区域，进而避免空间上的浪费。此外，此实施例可至少维持原有风量及旋转扭力，甚至提供更多额外的风量(Q2+Q3)。

此外，再请参照图4所示。图4是本发明的一第三实施例的风机结构示意图。此第三实施例与第二实施例的其中一差异为第三实施例中的从动件300b增设一第三环形导流结构342，第三环形导流结构342环绕此些第三叶片341，并连接此些第三叶片341末端，以提高引导此些第三叶片341所产生风力Q3的方向。

实作上，此实施例的这些第二叶片320的数量并非必须与此些第三叶片341的数量一致或不一致；不一致时可提供更佳的操作效果。设计人员可依实际需求调整此些第二叶片320与第三叶片341的数量及径向长度。例如，各第三叶片341径向长度可长达9厘米、15厘米，甚至可到达40厘米。

请参照图3A、图5所示。图5是本发明的一第四实施例的动力扇的俯视图。无论第二实施例的这些第一叶片230(如图3A)是否可伸入容置空间332内，此第四实施例的动力扇201(如图5)还包括一第二环形导流结构240，第二环形导流结构240环绕此些第一叶片230，并连接此些第一叶片230末端。如此，当此动力扇201转动时，第二环形导流结构240的内壁亦可集中引导此些第一叶片230所产生的风力Q2(见图3A)朝容置空间332前进，以集中带动此第二叶轮305转动的风力Q2。

再请参照图6所示。图6是本发明的一第五实施例的从动件的俯视图。。此第五实施例的风机100b与第一实施例的风机100其中一差异为第一实施例中的第一负载元件340(见图2)在此第五实施例中可替换为一板体343。此板体343例如呈环状，连接第一环形导流结构330的外缘。如此，当图2的这第一叶轮210转动时，此图6的从动件300c的第二叶轮305便同步带动板体343转动。此板体343例如用于搬运物品。

请参照图7所示。图7是本发明的一第六实施例的风机100c结构示意图。此第六实施例与第一实施例的其中一差异为第一实施例中的第一负载元件340在此第六实施例中可替换为一或多个第一电磁组334a(例如磁铁)。第一电磁组334a设在连接第一环形导流结构330的外缘。另外，邻近第一电磁组334a的一不动件上具有第二电磁组334b(例如线圈)。如此，当此风机100c的第一叶轮210转动时，此从动件300d的第二叶轮305便同步带动第一电磁组334a转动，如此，处于转动状态下的第一电磁组334a将会间歇地与处于不动状态下的第二电磁组334b相互作用以发挥发电效果。

反之，当第一电磁组334a与第二电磁组334b之间有主动电磁作用时，第一电磁组334a也可以协助从动件300d的转动。

然而，除上述位置外，设计人员也可依实际需求将第一电磁组334a及第二电磁组334b变更设置在从动件300d其他位置，例如改在第二毂部310形成一第一电磁组344a(如图7的虚线部分)，以及在承载座400的一凸缘401上形成与第一电磁组344a相对应的一第二电磁组344b(如图7的虚线部分)。当然，也可以依据需要同时形成第一电磁组334a、344a及第二电磁组334b、344b。

请参照图8所示。图8是本发明的一第七实施例的从动件300e与一转动元件W1的俯视图。为清楚表示此从动件300e与转动元件W1相对关系，动力扇在此图中省略。

此第七实施例与第一实施例的其中一差异为第一实施例中的第一负载元件340(如图2)在此第七实施例中可替换为一或多个皮带346(例如传动带)。皮带346同时套设在一转动单元W1以及第一环形导流结构330的外缘上。如此，当此第一叶轮210(如图2)转动时，此从动件300e的此第二叶轮305便同步带动皮带346运动，此时皮带346便可借此进而带动转动单元W1转动。

请参照图9所示。图9是本发明的一第八实施例的从动件300f与另一转动元件W2的俯视图。为清楚表示此从动件300f与另一转动元件W2相对关系，动力扇在此图中省略。

此第八实施例与第一实施例的其中一差异为第一实施例中的第一负载元件340(如图2)在此第八实施例中可替换为一齿轮组345(gear)。齿轮组345包括多个等距围绕在第一环形导流结构330外缘的齿轮牙(gear tooth)。齿轮组345同时啮合一转动单元W2上的另一齿轮组345’。如此，当此第一叶轮210(如图2)转动时，此从动件300f的此第二叶轮305便同步带动齿轮组345相对中心轴线C转动，借由齿轮组345啮合另一齿轮组345’，而带动另一转动单元W2转动。

请参照图10所示。图10是本发明的第九实施例的风机结构示意图。此第九实施例的风机100d除了具有第一实施例的第一负载元件340外，此第九实施例的风机100d在第一负载元件340外缘更连结一第二负载元件350。

第九实施例中的第一负载元件340可以是本发明第一实施例至第八实施例中所提到的叶片、板体、电磁组、齿轮组或皮带等，而第九实施例中的第二负载元件350亦可以是本发明第一实施例至第八实施例中所提到的叶片、板体、电磁组、齿轮组或皮带等，设计人员可依本发明的教示合理地选择第二负载元件350的变化，以提供更多同步带动的应用，进而提供更强化的效果。

举一例而言，此第九实施例中，当第一负载元件340为叶片，且叶片具有第三实施例的第三环形导流结构342时(如图4所示)，第二负载元件350亦可为叶片。此些第二负载元件350的叶片分别等距地连接第三环形导流结构342的外缘。如此，当此第一叶轮210(如图4)转动时，此从动件300g的此第二叶轮305便同步带动第一负载元件340及第二负载元件350的此些叶片相对中心轴线C转动，以提供额外的风力。

设计人员可依实际需求调整此些第二叶片320、第一负载元件340及第二负载元件350的此些叶片的数量及径向长度。

再举另一例子，此第九实施例中，当第一负载元件340为叶片，且叶片具有第三实施例的第三环形导流结构342时(如图4所示)，第二负载元件350可为一或多个电磁组(例如磁铁)。电磁组设在第三环形导流结构342的外缘。

另外，邻近第二负载元件350的一不动件上具有另一电磁组(例如线圈)。如此，当此第一叶轮210转动时(见图4)，此第二负载元件350的电磁组便与不动状态下的另一电磁组相互作用。

需说明的是：

1.本发明风机的第一叶轮受电机驱动而转动的转速大于第二叶轮的转速(即从动件的转速)，例如第一叶轮的转速与第二叶轮的转速可为3∶1，使得从动件可被第一叶轮所产生的风力所转动。不过，设计人员可依实际需求调整第一叶轮受电机驱动的转速，以及第二叶轮的转速。

2.本发明风机的动力扇与从动件并非必须共用同一中心轴线，亦可以不同中心轴线进行转动。换句话说，第一叶轮与从动件可共用同一中心轴线C(如图2所示)；或者只要第一叶轮可提供风力以转动第二叶轮，设计人员亦可依实际需求让第一叶轮与从动件使用不同中心轴线进行转动。

3.各第一叶片的径向长度与各第二叶片径向长度实质上相同，亦可以不同。然而，设计人员亦可依实际需求调整此些第一叶片与第二叶片的径向长度。

4.再者，设计人员亦可依实际需求使上述的动力扇与从动件枢设在同一承载座(如图2所示)，或不同的承载座上。

5.设计人员亦可依实际需求选择从动件的各组成元件(如第二毂部、第二叶片、第一环形导流结构、第一负载元件等)为一体成型而成，或分别组装而成。

以上所述，仅为本发明优选实施例而已，故不能以此限定本发明实施的范围，即依本发明说明书内容所作的等效变化与修饰，均应仍属本发明涵盖的范围内。

Claims (16)

1.一种风机，包括：

一动力扇，具有一第一叶轮及一电机；

一承载座；以及

一从动件，受该动力扇的风力而转动，包括：

一第二叶轮；以及

至少一第一负载元件，与该第二叶轮连结。

2.根据权利要求1所述的风机，其中，该第一叶轮包括一第一毂部及多个第一叶片，该些第一叶片围设在该第一毂部上；以及该第二叶轮面对该第一叶轮，且包括一第二毂部、多个第二叶片及至少一第一环形导流结构，其中该第二毂部枢设在该承载座上，该些第二叶片围设在该第二毂部上，该第一环形导流结构围设在该些第二叶片末端。

3.根据权利要求2所述的风机，其中该第一环形导流结构的内壁围绕出一容置空间，至少部分该些第一叶片伸入该容置空间内。

4.根据权利要求2所述的风机，其中该第一环形导流结构的内壁为平行或倾斜于该动力扇的一中心轴线。

5.根据权利要求1或2所述的风机，其中该第一负载元件是一板体、至少一第一电磁组、至少一齿轮组或至少一皮带。

6.根据权利要求2所述的风机，其中该第一电磁组设在该第二毂部，该承载座的一凸缘上对应该第一电磁组的位置设有一可相互作用的第二电磁组。

7.根据权利要求2所述的风机，其中该第一负载元件包括多个第三叶片。

8.根据权利要求7所述的风机，其中该些第二叶片与该些第三叶片的数量不一致。

9.根据权利要求7所述的风机，其中该从动件还具有一第三环形导流结构，该第三环形导流结构环绕该些第三叶片，并连接此些第三叶片末端。

10.根据权利要求7所述的风机，其中每一该些第三叶片径向长度大于9厘米。

11.根据权利要求1或2所述的风机，其还包括多个第四叶片，该些第四叶片分别等距地连接该第一负载元件外缘。

12.根据权利要求1或2所述的风机，其还包括一第二负载元件，设在该第一负载元件上，其中该第二负载元件是一板体、至少一第三电磁组、至少一齿轮组或至少一皮带。

13.根据权利要求2所述的风机，其中该第一叶轮还包括至少一第二环形导流结构，环设在该些第一叶片末端。

14.根据权利要求1所述的风机，其中该动力扇设在该承载座或另一承载座上。

15.根据权利要求1所述的风机，其中该动力扇的转速大于该从动件的转速。

16.根据权利要求1所述的风机，其中该动力扇的一中心轴线与该从动件的一中心轴线重叠。

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