TWI468595B - 循環扇及其導風裝置 - Google Patents

Description

循環扇及其導風裝置

本案係關於一種循環扇，尤指一種使用磁阻式阻尼結構調適最佳導風效果之自動導向節能循環扇及其導風裝置。

近年來，隨著環保意識抬頭，節能減碳政策已經成為公家機關甚至私人企業加強研討的目標，夏季的電力節約更是目前全球改進、革新的目標。因此，不論是機關、企業、學校或家庭，都開始著重於減少空調的使用頻率及時間，而為了維持空氣流通且促進空間的利用，市面上開始出現各式各樣的風扇、循環扇等產品。

習用之循環扇大多係直接使用馬達帶動扇葉以及導風裝置，以使扇葉因轉動產生風力，並藉由導風裝置轉動而吹送至不同區域，藉此增進室內的氣體對流並控制室內溫度。

為了促進空間的利用，又以嵌入式循環扇為目前室內循環扇的主流。然而，由於空間及位置的限制，往往使得此類產品效能無法有效發揮，且當室內對流需求風量增加時，循環扇需使用較長、較大之扇葉，因此，必須搭配大功率且大尺寸的馬達，才得以提供足夠的扭力以供循環扇進行運轉，且循環扇整體體積勢必要遷就大尺寸馬達而大幅提昇，造成空間的浪費。此外，由於現行循環扇之導風裝置係同步由馬達樞動而運轉，往往有轉速過快的情 形，而使風量過於集中，無法有效散開並吹送至各個區域，使得空氣循環效率不佳。當然，也連帶使整體的耗電量大幅提高，既無法達成節能減碳的目的，亦徒增空間配置的困難以及成本的浪費。

本案之主要目的在於提供一種循環扇及其導風裝置，俾解決習用循環扇於室內對流需求風量增加時，需使用較長、較大之扇葉，並搭配大功率且大尺寸之馬達，而造成整體體積及耗電量大幅提昇，以及導風裝置轉速過快而使風量過於集中，無法有效散開並吹送至各個區域，使空氣循環效率不佳，連帶影響整體耗電量提高，而無法達到節約能源的目的，且徒增空間配置的困難以及成本的浪費等缺點。

本案之另一目的在於提供一種循環扇及其導風裝置，藉由主動葉以風能驅動從動葉，得以選用較小型之扇葉搭配較小尺寸之馬達，而減少循環扇之體積及耗電量，並透過磁阻結構調整導風裝置之轉速以使導風效果最佳化，進而達到提高空氣循環效率、節約能源以及簡化空間配置並降低成本等功效。

為達上述目的，本案之一實施態樣為提供一種循環扇，至少包括：一殼體；一蓋體，架構於與該殼體接合以建構一容置空間；一導風裝置，設置於該蓋體，至少包括：一導風罩；以及一磁阻結構，設置於該蓋體以及該導風罩；一從動葉，設置於該容置空間：以及一主動葉，設置於該容置空間且鄰設於該從動葉，用以產生風力驅使該從動葉以及該導風罩轉動；其中，該磁阻結構之磁渦流產生磁扭力，俾減緩該導風罩之轉速。

為達上述目的，本案之另一實施態樣為提供一種導風裝置，適用於一循環扇，且該循環扇至少包括一蓋體以及一主動葉，該導風裝置係設置於該蓋體，至少包括：一導風罩，受該主動葉產生之風力驅使而轉動；以及一磁阻結構，設置於該蓋體以及該導風罩，該磁阻結構之磁渦流產生磁扭力，俾減緩該導風罩之轉速。

1‧‧‧循環扇

2‧‧‧殼體

21‧‧‧容置空間

3‧‧‧蓋體

31‧‧‧第一導流結構

4‧‧‧導風裝置

41‧‧‧導風罩

411‧‧‧第二導流結構

42‧‧‧磁阻結構

421‧‧‧第一磁性元件

422‧‧‧第二磁性元件

5‧‧‧從動葉

51‧‧‧承載部

52‧‧‧第一葉片

53‧‧‧環形結構

54‧‧‧第二葉片

6‧‧‧主動葉

7‧‧‧鎖固元件

8‧‧‧馬達

第1圖係為根據本案較佳實施例之一種循環扇結構示意圖。

第2A圖係為第1圖之循環扇組合後之俯視示意圖。

第2B圖係為第1圖之循環扇組合後之仰視示意圖。

第3A圖係為第2B圖所示循環扇之A-A剖面圖。

第3B圖係為本案另一種循環扇之從動葉俯視圖。

第3C圖係為本案另一實施例之循環扇之從動葉俯視圖。

第3D圖係為本案又一實施例之循環扇之從動葉俯視圖。

第3E圖係為根據本案較佳實施例之一種導風罩俯視圖。

體現本案特徵與優點的一些典型實施例將在後段的說明中詳細敘述。應理解的是本案能夠在不同的態樣上具有各種的變化，其皆不脫離本案的範圍，且其中的說明及圖示在本質上係當作說明之用，而非用以限制本案。

請參閱第1圖，其係為根據本案較佳實施例之一種循環扇結構示意圖。如第1圖所示，本案之循環扇1主要係應用於增進對流循環並控制環境溫度，且循環扇1至少包括殼體2、蓋體3、導風裝置4 、從動葉5以及主動葉6。其中，蓋體3係架構於與殼體2接合以建構容置空間21，用以容設循環扇1之零組件，以及提供從動葉5及主動葉6運轉所需之空間。導風裝置4係設置於蓋體3，且導風裝置4至少包括導風罩41以及磁阻結構42，磁阻結構42係同時設置於蓋體3以及導風罩41。從動葉5係設置於容置空間21中，且主動葉6係鄰近從動葉5而設置於容置空間21中，用以產生風力並驅使從動葉5以及導風罩41轉動。

於一些實施例中，磁阻結構42可為永久磁鐵，亦可為鐵、鈷、鎳等磁導體，舉例而言，設置於蓋體3以及導風罩41之磁阻結構42可為永久磁鐵搭配永久磁鐵，亦可為永久磁鐵搭配磁導體，但不以此為限，用以透過磁力變化及感應而產生磁渦流，進而產生磁扭力，俾減緩或降低導風罩41之轉速。透過磁阻結構42調整導風裝置4之導風罩41之轉速，以使導風效果最佳化，進而達到提高空氣循環效率、節約能源以及簡化空間配置並降低成本等功效。

請參閱第2A圖及第2B圖，其係分別為第1圖之循環扇組合後之俯視示意圖以及第1圖之循環扇組合後之仰視示意圖。如第2A圖以及第2B圖所示，本案循環扇1之組合方式，係透過將蓋體3與殼體2接合以建構出容置空間21(如第1圖所示)，並將從動葉5以及主動葉6設置於該容置空間21，使主動葉6於容置空間21內進行運轉，且以風力驅動從動葉5，使其於容置空間21內轉動。換言之，從動葉5以及主動葉6係設置並運轉於蓋體3以及殼體2之間的區域，並藉由主動葉6以風能驅動從動葉5，而達到選用較小型之扇葉搭配較小尺寸之馬達，以減少循環扇之體積及耗電量、增進空氣循環效率、減低噪音以及符合安全規定等功效。

於一些實施例中，蓋體3更包括第一導流結構31，且導風罩41更包括第二導流結構411，第一導流結構31以及第二導流結構411可為例如但不限於環形結構、片型結構、網狀結構、鏤空結構或長方結構等，用以增進入、出風之區域，或用以承受主動葉6產生之風力，進而帶動從動葉5或導風罩41轉動，更可利用流體力學之原理，提供主動葉6運轉所需之風量，或者將從動葉5及主動葉6運轉後產生之風量部份回收再行循環，以增進空氣對流循環之整體效率，而減少循環扇1之體積及耗電量，進而達到節約能源，以及簡化空間配置並降低成本等功效。

根據本案之構想，本案循環扇1之殼體2及蓋體3可透過黏貼、鎖固或卡扣之方式接合，但不以此為限。如第2B圖所示，本案之循環扇1更可包括至少一鎖固元件7，用以對殼體2及蓋體3進行鎖固，以增強其結構強度以及增加使用之安全性。此外，由於本案之循環扇1主要應用係安裝於室內以增進對流循環，故為使用者拆裝方便之考量，又可將鎖固元件7設計為例如是一長螺絲由蓋體3之一側穿設於蓋體3以及殼體2，並於殼體2之一側以螺帽與之結合為較佳，但不以此為限。

請參閱第3A圖並配合第1圖，其中第3A圖係為第2B圖所示循環扇之A-A剖面圖。如第1圖及第3A圖所示，本案之導風裝置4係適用於包括殼體2、蓋體3、從動葉5以及主動葉6之循環扇1，導風裝置4至少包括導風罩41以及磁阻結構42，且磁阻結構42係設置於蓋體3以及導風罩41。其中，蓋體3係架構於與殼體2接合以建構容置空間21以容設從動葉5以及主動葉6，主動葉6係相鄰設置於從動葉5，且主動葉6係與馬達8連接，並受馬達8之驅動而相對一 中心軸線C轉動，同時並產生風量而驅使導風罩41以及從動葉5轉動，且於一些實施例中，導風罩41以及從動葉5亦相對中心軸線C轉動，亦即導風罩41、從動葉5以及主動葉6係實質上相對同一中心軸線C轉動，且其轉動方向可同為順時針方向轉動或逆時針方向轉動，亦可互為反方向轉動。

於另一些實施例中，磁阻結構42更包括第一磁性元件421以及第二磁性元件422。第一磁性元件421係同時設置於蓋體3以及導風罩41，第二磁性元件422係設置於蓋體3或導風罩41之至少一者，且第一磁性元件421以及第二磁性元件422可為永久磁鐵，亦可為鐵、鈷、鎳等磁導體，以互相搭配並透過磁力變化及感應而產生磁渦流，進而產生磁扭力，俾減緩或降低導風罩41之轉速。例如第一磁性元件421為磁導體，且第二磁性元件422為永久磁鐵，或第一磁性元件421為永久磁鐵，且第二磁性元件422為磁導體等，但不以此為限，其中又以第一磁性元件421為磁導體並同時設置於蓋體3及導風罩41，且第二磁性元件422為永久磁鐵並設置於蓋體3為較佳，得以使本案之磁阻結構42產生較佳之阻尼效果。透過磁阻結構42調整導風裝置4之導風罩41之轉速，以使導風效果最佳化，進而達到提高空氣循環效率、節約能源以及簡化空間配置並降低成本等功效。

請參閱第3B圖並配合第3A圖，其中第3B圖係為本案另一種循環扇之從動葉俯視圖。如第3A圖以及第3B圖所示，本案循環扇1之從動葉5至少包括承載部51、複數個第一葉片52、環形結構53以及複數個第二葉片54。其中複數個第一葉片52係圍設於承載部51之周緣，環形結構53圍繞承載部51並連接複數個第一葉片52之末端 。複數個第二葉片54則分別等距地連接環形結構53之外緣。如此一來，當主動葉6運轉而產生風力時，從動葉5之複數個第一葉片52即受此風力推動，而相對中心軸線C轉動，並同步帶動與第一葉片52連接之承載部51與環形結構53，以及連接於環形結構53之複數個第二葉片54，俾使整體之從動葉5相對中心軸線C轉動。於一些實施例中，主動葉6係至少部份地設置於從動葉5之環形結構53內，以增進從動葉5之第一葉片52受主動葉6運轉產生之風力推動的效率。

請參閱第3C圖並配合第3A圖，其中第3C圖係為本案另一實施例之循環扇之從動葉俯視圖。如第3A圖以及第3C圖所示，本案循環扇1之從動葉5可包括承載部51以及複數個第一葉片52。其中複數個第一葉片52係圍設於承載部51之周緣，且複數個第一葉片52可分別等距地連接承載部51之外緣，但不以此為限。當主動葉6運轉而產生風力時，從動葉5之複數個第一葉片52即受此風力推動，而相對中心軸線C轉動，並同步帶動承載部51，俾使整體之從動葉5相對中心軸線C轉動。

請參閱第3D圖並配合第3A圖，其中第3D圖係為本案又一實施例之循環扇之從動葉俯視圖。如第3A圖以及第3D圖所示，本案循環扇1之從動葉5可包括承載部51、複數個第一葉片52以及環形結構53。其中複數個第一葉片52係圍設於承載部51之周緣，環形結構53圍繞承載部51並連接複數個第一葉片52之末端，且複數個第一葉片52可分別等距地連接承載部51之外緣，但不以此為限。當主動葉6運轉而產生風力時，從動葉5之複數個第一葉片52即受此風力推動，而相對中心軸線C轉動，並同步帶動承載部51以及環形結 構53，俾使整體之從動葉5相對中心軸線C轉動。

請參閱第3E圖並配合第3A圖，其中第3E圖係為根據本案較佳實施例之一種導風罩俯視圖。如第3A圖以及第3E圖所示，本案循環扇1之導風裝置4之導風罩41之第二導流結構411係以設計為同一方向之斜角葉片為較佳，可使出口之氣流散佈到較大之區域，以增加空氣循環之效果。此外，由於導風罩41會受主動葉6驅動而旋轉，其出風之斜角亦隨之旋轉，故能吹到相對較大之區域及範圍，且導風罩41能藉由磁阻結構42之磁渦流產生之磁扭力，而減緩、抑制或降低其轉速，能防止轉速過快，進而避免風量過於集中，而達到增進循環之效果。

綜上所述，本案提供一種循環扇及其導風裝置，藉由主動葉以風能驅動從動葉，得以選用較小型之扇葉搭配較小尺寸之馬達，而減少循環扇之體積及耗電量，並透過磁阻結構調整導風裝置之轉速以使導風效果最佳化，進而達到提高空氣循環效率、節約能源以及簡化空間配置並降低成本等目的與功效。

縱使本發明已由上述之實施例詳細敘述而可由熟悉本技藝之人士任施匠思而為諸般修飾，然皆不脫如附申請專利範圍所欲保護者。

1‧‧‧循環扇

2‧‧‧殼體

21‧‧‧容置空間

3‧‧‧蓋體

4‧‧‧導風裝置

41‧‧‧導風罩

42‧‧‧磁阻結構

5‧‧‧從動葉

6‧‧‧主動葉

8‧‧‧馬達

Claims (14)

1. 一種循環扇，至少包括：一殼體；一蓋體，與該殼體接合以建構一容置空間；一導風裝置，設置於該蓋體，該導風裝置至少包括：一導風罩；以及一磁阻結構，設置於該蓋體以及該導風罩；一從動葉，設置於該容置空間中，且該導風罩與該從動葉相對同一中心軸線轉動：以及一主動葉，設置於該容置空間中且該主動葉鄰設於該從動葉，該主動葉用以產生風力驅使該從動葉以及該導風罩轉動；其中，該磁阻結構之磁渦流產生磁扭力，俾減緩該導風罩之轉速。
2. 如申請專利範圍第1項所述之循環扇，其中該磁阻結構更包括至少一第一磁性元件以及至少一第二磁性元件，且該第一磁性元件及該第二磁性元件係為永久磁鐵或磁導體。
3. 如申請專利範圍第2項所述之循環扇，其中該第一磁性元件以及該第二磁性元件之至少一者係為永久磁鐵。
4. 如申請專利範圍第1項所述之循環扇，其中該蓋體更包括一第一導流結構，且該導風罩更包括一第二導流結構，該第一導流結構以及該第二導流結構係用以增加入風及出風之區域。
5. 如申請專利範圍第4項所述之循環扇，其中該第一導流結構以及 該第二導流結構係為一環形結構、一片型結構、一網狀結構、一鏤空結構或一長方結構。
6. 如申請專利範圍第4項所述之循環扇，其中該第二導流結構係為同一方向之斜角葉片結構。
7. 如申請專利範圍第1項所述之循環扇，其中該循環扇更包括至少一鎖固元件，其係穿設於該殼體以及該蓋體，用以鎖固該殼體以及該蓋體。
8. 如申請專利範圍第1項所述之循環扇，其中該導風罩、該從動葉以及該主動葉係相對於一中心軸線轉動。
9. 如申請專利範圍第1項所述之循環扇，其中該從動葉至少包括一承載部以及複數個第一葉片，且該複數個第一葉片係圍設於該承載部。
10. 如申請專利範圍第9項所述之循環扇，其中該從動葉更包括一環型結構，且該環形結構係圍繞該承載部並連接該複數個第一葉片之末端。
11. 如申請專利範圍第10項所述之循環扇，其中該從動葉更包括複數個第二葉片，且該複數個第二葉片係連接於該環形結構之外緣。
12. 如申請專利範圍第11項所述之循環扇，其中該複數個第二葉片係分別等距地連接於該環形結構之外緣。
13. 如申請專利範圍第10項所述之循環扇，其中該主動葉係至少部份地設置於該從動葉之該環形結構內。
14. 一種導風裝置，適用於一循環扇，且該循環扇至少包括一蓋體以及一主動葉，該導風裝置係設置於該蓋體，該導風裝置至少包括：一導風罩，受該主動葉產生之風力驅使而轉動，且該導風罩 與一從動葉相對同一中心軸線轉動；以及一磁阻結構，設置於該蓋體以及該導風罩，該磁阻結構之磁渦流產生磁扭力，俾減緩該導風罩之轉速。