风扇组件 技术领域 本发明涉及一种风扇组件。 在优选实施例中， 本发明涉及一种用于在住所， 办公室 或其他家庭环境中产生暖和气流的风扇式加热器。
背景技术 传统的家用风扇一般包括安装为用于围绕轴线旋转的叶片组或翼片组， 用于旋转 叶片组以产生空气流的驱动装置。空气流的运动和循环产生了 ‘风冷’ 或微风， 结果， 使用 者由于热量通过对流和蒸发被驱散而能感受到凉爽效果。
可以得到各种尺寸和形状的风扇。 例如， 吊扇直径可以为至少 1m， 且通常以悬吊于 天花板上的方式安装， 以提供向下的气流以及使房间降温。 另一方面， 台式风扇往往是直径 约 30 厘米的， 通常可以随意放置且可携带。落地式塔式风扇通常包括细长、 竖直延伸的外 壳， 其约 1 米高， 且罩着用于产生空气流的一个或多个旋转叶片组。使用摆动机构以旋转塔 式风扇的出口以便空气流可以扫过房间的广阔的空间。
风扇式加热器通常包括一些位于旋转叶片后面或前面的加热元件， 使用户可以加 热旋转叶片产生的空气流。加热元件通常为散热线圈或散热片的形式。可调节的恒温器 (variable thermostat)， 或一些预定的输出功率设置， 使用户能够控制从风扇式加热器发 射的空气流的温度。
这种配置类型的缺点是风扇式加热器的旋转叶片产生的空气流通常是不均衡的。 这是由于跨叶片表面或跨风扇式加热器的面向外面的表面的变化。 这些变化的程度可以从 产品到产品甚至从一个单个的风扇式加热器到另一个而变化。 这些变化导致湍流， 或 “波涛 汹涌” 的空气流的产生， 该空气流可以被感觉为一系列的空气脉冲， 这让用户感到不舒服。 空气流的湍流导致的又一缺点是风扇式加热器的加热效果可以随距离迅速减弱。
在家庭环境中， 由于空间的限制， 期望的是器具要尽可能小和尽可能紧凑。 不期望 的是器具的一部分向外突出或用户能够触摸任何运动部件， 如叶片。风扇式加热器通常将 叶片和散热线圈罩在笼子内的或带孔壳体内以防止用户通过接触移动的叶片或滚烫的散 热线圈而受到伤害， 但这种封闭的部分是很难清洗的。因此， 在使用风扇式加热器期间， 大 量灰尘或其他碎屑可积聚在外壳内和散热线圈上。当散热线圈被激活， 线圈的外表面的温 度可迅速上升， 尤其是当线圈的输出功率比较高时， 其数值超过 700℃。 因此， 在使用风扇式 加热器期间， 一些停在圈上的灰尘可被烧焦， 导致在一些时候从风扇式加热器散发难闻的 气味。
我们的共同待决的专利申请 PCT/GB2010/050272 描述了一种风扇式加热器， 该风 扇式加热器不使用关在笼子里的叶片从风扇式加热器投射空气。相反， 该风扇式加热器包 括基部 ( 该基部容纳用来抽吸主空气流进入基部的马达驱动的叶轮 )， 和环形喷嘴， 该环形 喷嘴连接到基部， 且包括环形嘴部， 通过该嘴部从风扇发射出主空气流。 喷嘴定义了中央开 口， 通过该中央开口风扇组件的局部环境中的空气被从嘴部发射的主空气流抽吸， 放大主 气流以产生气流。没有使用有叶片风扇从风扇式加热器投射气流， 相对均衡的气流被产生
并引导进入房间或朝向用户。在一个实施例中， 加热器位于喷嘴内以在主空气流从嘴部发 射前加热主空气流。通过将加热器容纳在喷嘴内， 用户免受滚烫的加热器的外表面。 发明内容
本发明的第一方面提供了一种风扇组件， 包括 ：
用于产生空气流的装置 ；
用于加热所述空气流的第一部分的装置 ；
用于分流所述空气流的第二部分远离加热装置的装置 ； 及
壳体， 包括用于发射空气流的第一部分穿过开口的至少一个第一空气出口， 和用 于发射空气流的第二部分穿过开口的至少一个第二空气出口 ；
其中， 至少一个第二空气出口被布置为引导空气流的第二部分的至少一部分到壳 体的外表面上方。
因此， 本发明提供了风扇组件， 该风扇组件具有用于发射处于不同温度的空气的 多个空气出口。一个或多个第一空气出口被提供用来发射相对热的空气， 该相对热的空气 被加热装置加热过， 而一个或多个第二空气出口被提供用来发射相对冷的空气， 该相对冷 的空气绕过加热装置。
由此存在于风扇组件内的不同的空气路径可被用户选择性地打开和关闭以改变 从风扇组件中发射出来的空气流的温度度。 风扇组件可包括阀门， 遮板或其他装置， 用于选 择性地关闭空气路径之一， 以使所有空气流通过第一空气出口或第二空气出口离开风扇组 件。 例如， 遮板可以是在壳体的外表面上可滑动的或以其他方式可移动的， 以选择性关闭第 一空气出口或第二空气出口， 从而迫使空气流通过加热装置或绕过加热装置。这可以使用 户可迅速改变从壳体发射的空气流的温度。
替代地或附加地， 壳体可被布置为同时发射空气流的第一和第二部分。
如上所述， 至少一个第二空气出口被布置为引导空气流的第二部分的至少一部分 到壳体的外表面上方。在使用风扇组件中， 这可以保持喷嘴的外表面凉爽。当壳体包括多 个第二空气出口时， 第二空气出口可以被布置为引导空气流的大致全部第二部分到壳体的 至少一个外表面上方。 第二空气出口可以被布置为引导空气流的第二部分到壳体的共同的 外表面上方， 或壳体的多个外表面上方， 如壳体的前或后表面。
优选该或每个第一空气出口被布置为引导空气流的第一部分到空气流的第二部 分上方， 使的相对凉爽的空气流的第二部被夹在相对热的空气流的第一部分和壳体的外表 面之间， 从而在相对热的空气流的第一部分和壳体的外表面之间提供了隔热层。
壳体优选地为环形壳体的形式， 其优选地限定开口， 来自壳体外部的空气被从空 气出口发射的空气流抽吸通过该开口。 第二空气出口可以被布置为引导空气流到壳体的外 表面 ( 其远离开口 ) 上方。例如， 当壳体是环形形状， 第二空气出口之一可被布置为引导空 气流的一部分到壳体的内部环形部分的外表面上方， 使从该第二空气出口发射的空气流的 该部分穿过开口， 然而第二空气出口的另一个可以布置为引导空气流的另一部分到壳体的 外部环形部分的外表面上方。然而， 所有的第一和第二空气出口优选地被布置为发射空气 流穿过开口以便于通过壳体外部空气的夹带最大化从壳体发射的空气流的放大。
在第二方面， 本发明提供了一种风扇组件， 包括 ：用于产生空气流的装置 ；
用于加热所述空气流的第一部分的装置 ；
用于分流所述空气流的第二部分远离加热装置的装置 ； 及
壳体， 包括用于从壳体发射空气流的多个空气出口， 壳体具有限定开口的环形外 表面， 壳体外的空气被从空气出口发射的空气流抽吸穿过该开口 ；
其中， 所述多个空气出口包括用于发射空气流的第一部分穿过开口的至少一个第 一空气出口， 和用于发射空气流的第二部分穿过开口的至少一个第二空气出口 ；
其中， 所述的至少一个第二空气出口被布置为引导空气流的第二部分到所述壳体 的外表面上方， 且所述的至少一个第一空气出口被布置为引导空气流的第一部分到空气流 的第二部分上方。
除了引导从一个或多个第二空气出口发射的空气流到壳体的外表面上方， 在使用 风扇组件时， 壳体可被布置为传输空气流的第二部分到至少一个壳体的内表面上方或沿着 至少一个壳体的内表面以保持该表面相对凉爽。替代地， 分流装置被布置为分流空气流的 第二部分和第三部分两者远离加热装置， 且内部通道可被布置为沿着壳体的第一内表面， 例如壳体的内部环形部分的内表面传输空气流的第二部分， 并沿着壳体的第二内表面， 例 如壳体的外部环形部分的内表面传输空气流的第三部分。 在这种情况下， 可能发现， 根据空气流的第一部分的温度， 无需独立于空气流的第 一部分， 散发空气流的第二和第三部分两者穿过单独的空气出口， 就可以提供壳体的外表 面的充分凉爽。 例如， 空气流的第一和第三部分可在加热装置的下游， 而空气流的第二部分 可以被引导到内部环形壳体的外表面上方。
分流装置可包括用于分流空气流的第二部分远离加热装置的至少一个挡板， 壁或 其他表面。分流装置可与壳体部分中的一个一体形成或连接到其中一个壳体部分。分流装 置可方便地形成机架的一部分， 或连接到机架， 该机架用于保持加热装置。 分流装置在布置 为分流空气流的的第二部分和空气流的第三部分两者远离加热装置的情形下， 分流装置可 包括机架的两个相互间隔开的部分。
壳体优选包括用于传输空气流的第一部分到第一空气出口的第一通道装置， 和用 于传输空气流的第二部分到第二空气出口的第二通道装置， 和用于从第二通道装置分隔第 一通道装置的装置。 分隔装置可与用于分流空气流的第二部分远离加热装置的分流装置一 体形成， 因此可包括机架的至少一个侧壁以保持加热装置。这样可以减少风扇组件的独立 部件的数量。 壳体还可包括第三通道装置， 用于传输空气流的第三部分远离加热装置， 优选 沿着壳体的内表面。第二通道装置还可被布置为沿着壳体的内表面传输空气流的第二部 分。
机架可包括第一和第二侧壁， 第一和第二侧壁被构造以保持加热组件在其间。第 一和第二壁可形成第一通道于其间， 其中包括的加热装置， 该第一通道用于传输气流到壳 体的第一空气出口。第一侧壁和壳体的第一内表面可形成第二通道， 用于传输气流的第二 部分沿着第一内表面到壳体的第二空气出口。第二侧壁和壳体的第二内表面， 可选择性地 形成第三通道， 用于沿着第二内表面运输气流的第三部分。第三通道可与第一或第二通道 合并， 或它可输送空气流的第三部分到壳体的空气出口。
如上所述， 壳体可包括内部环形壳体部分和外部环形壳体部分， 它们在其间限定
了用于接收空气流的内部通道， 且分隔装置可位于壳体部分之间。每个壳体部分优选由相 应的环形构件形成， 但每个壳体部分可由多个构件连接在一起提供或以其他方式组装形成 壳体部分。内部壳体部分和外部壳体部分可由塑料材料或由具有相对较低的热传导率 ( 小 于 1Wm-1K-1) 的其他材料形成， 以防止壳体的外表面在风扇组件使用的过程中变得过热。
分隔装置也可限定壳体的第一空气出口和 / 或第二空气出口的一部分。例如， 第 一空气出口可位于外部壳体部分的内部表面和分隔装置之间。替代或附加地， 所述至少一 个第二空气出口可位于内部壳体部分的外表面和分隔装置之间。 分隔装置包括用于将第二 通道与第一通道分隔的壁的情况下， 第一空气出口可位于外部壳体部分的内表面和壁的第 一侧表面之间， 和第二空气出口可位于内部壳体部分的外表面和壁的第二侧表面之间。
分隔装置可包括用于接合内部壳体部分和外部壳体部分中的一个的多个间隔件。 这样可使第二通道装置和第三通道装置的至少一个的宽度通过在间隔件和上述内部壳体 部分和外部壳体部分中至少一个之间的接合而沿通道的长度受到控制。
从空气出口发射空气的方向优选与空气流穿过内部通道的至少一部分的方向成 大致直角。空气流优选沿大致的竖直方向穿过内部通道的至少一部分， 且从空气出口发射 的空气沿大致水平方向。 内部通道优选位于喷嘴的前部， 而空气出口优选位于壳体的后部， 并被布置为引导空气朝向壳体的前方， 并穿过开口。 因此， 每个第一和第二通道装置可被成 形从而大致使空气流的相应部分的流动方向反向。 内部通道优选是环形的， 且优选成形以将空气流分成两股气流， 其绕开口沿相反 方向流动。 在这种情况下， 加热装置优选被布置以加热每股气流的第一部分， 且分流装置被 布置以分流每股气流的第二部分远离加热装置。 这些气流的第一部分可从壳体的公用第一 空气出口发射。例如， 单个第一空气出口可绕壳体的开口延伸。替代地， 每股气流的第一部 分可从壳体的相应的空气出口发射， 并共同构成空气流的第一部分。这些第一空气出口可 位于开口的相对侧上。
同样的， 两股气流的第二部分可从壳体的公用第二空气出口发射。 同样， 单个第二 空气出口可绕壳体的开口延伸。替代地， 每股气流的第二部分可从壳体的相应的第二空气 出口发射， 并共同构成空气流的第二部分。同样， 该些第二空气出口可位于开口的相对侧 上。
加热装置的至少一部分可布置在壳体中。 该加热装置可在开口周围延伸。 其中， 壳 体限定圆形开口， 加热装置优选地绕开口延伸至少 270°， 更优选绕开口延伸至少 300°。 在壳体定义了细长的开口的情形中， 即， 开口的高度大于其宽度， 加热装置优选至少位于开 口的相对侧上。
加热装置可包括位于内部通道内的至少一个陶瓷加热器。 陶瓷加热器可以是多孔 的， 使空气流的第一部分在从一个或多个第一空气出口发射前穿过加热装置内的孔眼。加 热器可由 PTC( 正温度系数 ) 陶瓷材料 ( 其在激活时能够迅速加热空气流 ) 形成。
陶瓷材料可至少部分涂有金属材料或其他导电材料， 以便于加热装置到风扇组件 内的用于激活加热器的控制器的连接。替代地， 至少一个无孔， 优选陶瓷， 加热器可被安装 在位于内部通道内的金属框架内， 并可连接到风扇组件的控制器。金属框架优选包括多个 片以提供更大的表面面积， 从而更好地热传导到空气流， 同时还提供了电连接到加热装置 的装置。
加热装置优选包括至少一个加热器组件。在空气流被分成两股气流的情形中， 加 热装置优选包括多个加热器组件， 每个加热器组件用于加热相应气流的第一部分， 和分流 装置优选包括多个壁， 每个壁用于分流相应气流的第二部分远离加热器组件。
每个空气出口优选为槽的形式， 其优选宽度范围在 0.5 至 5mm。 第一空气出口的宽 度优选与第二空气出口不同。在优选实施例中， 第一空气出口的宽度大于第二空气出口的 宽度， 使大部分主空气流穿过加热装置。
壳体的外表面， 空气出口被布置为引导从其发射的空气流到该表面上方， 优选是 弯曲表面， 更优选是柯恩达表面。壳体的内部壳体部分的外表面优选被成形以限定柯恩达 表面。柯恩达表面是已知类型的表面， 离开接近该表面的输出口的流体流在该表面上展现 出科恩达效应。流体倾向于紧贴该表面上方流动， 几乎是 “粘在” 或 “拥抱” 该表面。柯恩 达效应是已经证明， 有据可查的夹带方法， 其中， 主空气流被引导到柯恩达表面上方。柯 恩达表面的特征的描述， 在柯恩达表面上方的流体流的效应， 可在诸如 Reba， Scientific American， 第 214 卷， 1966 年 6 月， 第 84 到 92 页的文献中找到。通过柯恩达表面的使用， 来 自风扇组件外的增加量的空气被从空气出口发射的空气抽吸穿过开口。
在优选的实施例中， 气流通过风扇组件的壳体产生。 在下面的描述中， 该空气流被 称为主空气流。主空气流从壳体的空气出口发射， 优选在柯恩达表面上方经过。主空气流 夹带壳体周围的空气， 其用作空气放大器， 以将主空气流和夹带的空气两者供应给用户。 夹 带的空气将在这里被称为次空气流。次空气流是来自壳体的嘴部周围的房间的空间， 区域 或外部环境， 通过置换， 来自风扇组件周围的其他区域， 并主要穿过由壳体定义的开口。被 引导到柯恩达表面上方的主空气流结合夹带的次空气流， 相当于从壳体定义的开口向前发 射或投射的总空气流。
壳体优选包括位于柯恩达表面下游的扩散表面。 扩散表面引导朝向用户的位置发 射的空气流， 同时保持平稳， 均匀的输出。 壳体的内部壳体部分的外表面优选被成形以定义 扩散表面。该外表面优选包括位于扩散表面下游的引导表面， 该引导表面相对于扩散表面 向内倾斜。引导部分可以是圆柱形的， 或可以相对于相对于外表面所绕的轴线向内或向外 成锥形。向外成锥形的表面可以设置在引导部分下游。
风扇组件优选还包括容纳所述用于产生空气流的装置的基座， 且壳体连接到基 座。该基座优选为大致圆柱形， 且包括多个空气进口， 空气流通过该空气进口进入风扇组 件。
产生穿过壳体的空气流的装置优选包括马达驱动的叶轮。 这可以提供风扇组件有 效的空气流产生。产生空气流的装置优选包括直流无刷电机。这样可避免摩擦损失和在传 统的有刷马达中使用的刷子中碳屑。在干净的或污染物敏感的环境中， 比如医院或那些过 敏症周围， 减少的碳屑和排放物是有利的。尽管一般都使用在带叶片风扇中的感应马达也 没有刷子， 直流无刷电机可以提供比感应马达大得多的范围的运转速度。
加热装置优选定位在壳体中。分流装置也可以定位在壳体中。
然而， 加热装置不必要位于壳体内。例如， 加热装置和分流装置都可位于基座内， 且布置壳体接收来自基座的相对热的空气流的第一部分和相对冷的空气流的第二部分， 并 运输空气流的第一部分到第一空气出口和空气流的第二部分到第二空气出口。 壳体可包括 用于限定第一通道装置和第二通道装置的内壁或挡板。替代地， 加热装置可位于壳体中， 但分流装置可位于基座。在这种情况下， 第二通 道装置可被布置为简单的传输来自基座的空气流的第二部分到至少一个第二空气出口的 同时， 第一通道装置可布置为传输来自基座的空气流的第一部分运输到至少一个第一空气 出口并容纳用于加热空气流的第一部分的加热装置。
风扇组件优选为便携式风扇式加热器的形式。
上述与本发明的第一方面相关的特征描述同样适用于本发明的第二方面， 反之亦 然。 附图说明
现在将参考附图仅通过举例的方式描述本发明的实施例， 在附图中 ： 图 1 是从上方观察， 风扇组件的前透视图 ； 图 2 是风扇组件的前视图 ； 图 3 是沿图 2 的线 B-B 截取的剖面图 ； 图 4 是风扇组件的喷嘴的分解图 ； 图 5 是喷嘴的加热器机架的前透视图 ； 图 6 是从下方观察， 连接到喷嘴的内部壳体部分的加热器机架的前透视图 ； 图 7 是图 6 中显示的区域 X 的近视图 ； 图 8 是图 1 中显示的区域 Y 的近视图 ； 图 9 是沿图 2 的线 A-A 截取的剖面图 ； 图 10 是图 9 中显示的区域 Z 的近视图 ； 图 11 是沿图 9 的线 C-C 截取的喷嘴的剖面图 ； 及 图 12 是风扇组件的控制系统的示意性图示。具体实施方式
图 1 和图 2 示出了风扇组件 10 的外视图。风扇组件 10 是便携式风扇式加热器的 形式。风扇组件 10 包括带空气进口 14 的本体 12 和喷嘴 16， 通过该空气进口 14 主空气流 进入风扇组件 10， 喷嘴 16 为安装在本体 12 上的环形壳体的形式， 该喷嘴 16 包括用于从风 扇组件 10 发射主空气流的至少一个空气出口 18。
本体 12 包括安装在大致圆柱形下部本体部分 22 的大致圆柱形主体部分 20。主 体部分 20 和下部本体部分 22 优选有大致相同外部直径， 使上部本体部分 20 的外表面与 下部本体部分 22 的外表面是大致齐平的。在这个实施例中， 本体 12 的高度范围在 100 至 300mm， 直径的范围在 100 至 200mm。
主体部分 20 包括空气进口 14， 主空气流穿过该空气进口进入风扇组件 10。在这 个实施例中空气进口 14 包括形成在主体部分 20 中的孔的阵列。替代地， 空气进口 14 可包 括安装在形成在主体部分 20 中的窗口内的一个或多个栏栅或网状物。主体部分 20 在它的 上端敞开 ( 如图所示 ) 以提供空气出口 23， 主空气流穿过该空气出口 23 从本体 12 排出。
主体部分 20 可相对于下部本体部分 22 倾斜以调节主空气流从风扇组件 10 发射 的方向。例如， 下部本体部分 22 的上表面和主体部分 20 的下表面可设置有互相连接的结 构， 这些结构在防止主体部分 20 被提离下部本体部分 22 的同时， 允许主体部分 20 相对下部本体部分 22 移动。例如， 下部本体部分 22 和主体部分 20 可包括互锁的 L 形构件。
下部本体部分 22 包括风扇组件 10 的用户界面。还参照图 12， 用户界面包括多个 用户可操作按钮 24， 26， 28， 30， 显示器 32 和连接到按钮 24， 26， 28， 30 和显示器 32 的用户界 面控制电路 33， 该多个用户可操作按钮 24， 26， 28， 30 用于使用户能够控制风扇组件 10 的各 种各样的功能， 显示器 32 位于按钮之间用于提供用户例如风扇组件 10 的温度设定的视觉 指示。下部本体部分 22 还包括窗口 34， 遥控装置 35 发出的信号通过该窗口进入风扇组件 10( 如图 12 示意性地所示 )。下部本体部分 22 安装在基座 36 上， 该基座用于接合一表面， 风扇组件 10 位于该表面上。基座 36 包括可选的底板 38， 该底板优选具有从 200 至 300mm 的直径范围。
喷嘴 16 为环形的形状， 绕中心轴线 X 延伸以限定开口 40。 用于发射来自风扇组件 10 的主空气流的空气出口 18 位于喷嘴 16 的后部附近， 且被布置为指引主空气流朝向喷嘴 16 的前方， 穿过开口 40。在这个例子中， 喷嘴 16 限定了细长的开口 40， 该开口具有大于其 宽度的高度， 且空气出口 18 位于开口 40 的相对的细长侧上。在这个例子中， 开口 40 的最 大高度在从 300 到 400mm 的范围， 而开口 40 的最大宽度在从 100 到 200mm 的范围。
喷嘴 16 的内部环形周边包括与空气出口 18 相邻的柯恩达表面 42， 扩散表面 44 和 引导表面 46， 至少一些空气出口 18 被布置为引导发射自风扇组件 10 的空气到该柯恩达表 面 42 上方， 扩散表面 44 位于柯恩达表面 42 的下游， 且引导表面 46 位于扩散表面 44 的下 游。扩散表面 44 被布置为倾斜远离开口 38 的中心轴线 X。扩散表面 44 和开口 40 的中心 轴线 X 之间所对的角度为从 5 至 25°的范围内， 在这个例子中是 7°左右。优选引导表面 46 被布置为大致平行于开口 38 的中心轴线 X 以向嘴部 40 发射的空气流呈现大致平坦且 大致平滑的面。视觉优美的锥形表面 48 位于引导表面 46 的下游， 终止于大致垂直于开口 40 的中心轴线 X 的末端表面 50。锥形表面 48 和开口 40 的中心轴线 X 之间所对的角度优 选是 45°左右。
图 3 显示了穿过本体 12 的剖面图。下部本体部分 22 容纳主控制电路， 该电路大 体显示为 52 并连接到用户界面控制电路 33。 用户界面控制电路 33 包括用于接收来自遥控 装置 35 的信号的传感器 54。传感器 54 位于窗口 34 后面。用户界面控制电路 33 被布置为 响应按钮 24， 26， 28， 30 和遥控装置 35 的操作， 发送适当的信号到主控制电路 52， 以控制风 扇组件 10 的各种操作。显示器 32 位于下部本体部分 22 内， 并且被布置为照亮下部本体部 分 22 的一部分。下部本体部分 22 优选由半透明的塑料材料形成， 其允许显示器 32 被用户 所看到。
下部本体部分 22 还容纳一机构， 大体指示为 56， 用于相对于基座 36 摆动下部本 体部分 22。摆动机构 56 的操作由主控制电路 52 根据收到的来自遥控装置 35 的适当控制 信号控制。下部本体部分 22 相对于基座 36 的每个摆动周期的范围优选在 60°和 120°之 间， 在这个实施例中是 80°左右。在这个实施例中， 摆动机构 56 被布置为摆动大约 3 至 5 个摆动周期每分钟。用于供应电力给风扇组件 10 的主电源线 58 延伸穿过形成在基座 36 内的孔。该线 58 被连接到插头 60。
主体部分 20 容纳叶轮 64， 该叶轮用于吸引主空气流穿过空气进口 14 进入本体 12。叶轮 64 优选为混流叶轮的形式。叶轮 64 被连接到从马达 68 向外延伸的旋转轴 66。 在这个实施例中， 马达 68 是直流无刷马达， 其具有一速度， 该速度可通过主控制电路 52 响应用户操纵按钮 26 和 / 或从遥控装置 35 接收的信号来改变。马达 68 的最高速度优选在 从 5000 至 10000rpm 的范围。马达 68 被容纳在马达桶中， 该马达桶包括连接到下部部分 72 的上部部分 70。马达桶的上部部分 70 包括扩散器 74， 其为具有螺旋叶片的静止盘的形式。
马达桶位于大体截头锥形的叶轮壳体 76 内并安装在其上。该叶轮壳体 76 被转而 安装在多个成角度分隔开的支撑部 77 上， 在这个例子中为三个支撑部， 其位于基部 12 的主 体部分 20 内并连接到基部 12 的主体部分 20。叶轮 64 和叶轮壳体 76 被成形为使得叶轮 64 靠近但不接触的叶轮壳体 76 的内表面。大致环形的进口构件 78 连接到叶轮壳体 76 的 底部用于引导主空气流进入叶轮壳体 76。
柔性密封构件 80 安装在叶轮壳体 76 上。柔性密封构件防止空气从叶轮壳体的外 表面周围穿过到达进口构件 78。密封构件 80 优选包括环形唇状密封件， 优选由橡胶形成。 密封构件 80 还包括孔环形式的引导部分， 该引导部分用于引导电线 82 到马达 68。电线 82 从主控制电路 52 行进到马达 68， 穿过形成在本体 12 的主体部分 20 和下部本体部分 22， 以 及叶轮壳体 76 和马达桶中的孔。
本体 12 优选包括用于减少本体 12 的噪音排放的消声泡沫。在这个实施例中， 本 体 12 的主体部分 20 包括位于空气进口 14 下方的第一环型泡沫构件 84 和位于马达桶内的 第二环型泡沫构件 86。 现在将参考图 4 至 11 中对喷嘴 16 进行更详细的描述。首先参考图 4， 喷嘴 16 包 括被连接到环形内部壳体部分 90 并在其周围延伸的环形外部壳体部分 88。这些部分的每 个可由多个连接的部件形成， 但在这个实施例中， 每个壳体部分 88， 90 是由相应的单个的 模制件形成。内部壳体部分 90 限定了喷嘴 16 的中心开口 40， 且具有一外表面 92， 该外表 面被成形以限定柯恩达表面 42， 扩散表面 44， 引导表面 46 和锥形表面 48。
外部壳体部分 88 和内部壳体部分 90 一起限定了喷嘴的环形内部通道。如图 9 和 11 中所示， 内部通道绕开口 40 延伸， 因此包括两个相对直的区段 94a， 94b、 上弯曲区段 94c 和下弯曲区段 94d， 直区段的每一个邻近开口相应的细长侧， 上弯曲区段 94c 连接直的区段 94a， 94b 的上端， 下弯曲区段 94d 连接直的区段 94a， 94b 的下端。 内部通道由外部壳体部分 88 的内表面 96 和内部壳体部分 90 的内表面 98 所界定。
还如在图 1 至图 3 中所示， 外部壳体部分 88 包括底座 100， 该底座连接到基部 12 的主体部分 20 的开口上端， 并在该开口端之上。 外部壳体部分 88 的底座 100 包括空气进口 102， 主空气流穿过该空气进口从基部 12 的空气出口 23 进入内部通道的下弯曲部分 94d。 在下弯曲部分 94d 内， 主空气流被分为两股气流， 每股气流流入内部通道的直区段 94a， 94b 中的相应一个。
喷嘴 16 还包括一对加热器组件 104。 每个加热器组件 104 包括并排布置的一列加 热器元件 106。加热器元件 106 优选由正温度系数 (PTC) 陶瓷材料形成。加热器元件列被 夹在两个散热部件 108 之间， 每个散热部件包括位于框架 112 内的散热片 110 的阵列。 该散 热部件 108 优选由铝或其他具有高热传导率 ( 约 200 到 400W/mK) 的材料形成， 并可使用有 机硅粘合剂颗粒或通过夹紧机构连接到该列加热器元件 106。加热器元件 106 的侧面优选 至少部分被金属薄膜覆盖以提供加热器元件 106 和散热部件 108 之间的电接触。该薄膜可 由丝网印刷或溅射铝形成。回到图 3 和 4， 电端子 114， 116 位于加热器组件 104 的相对端， 并且每一个连接到相应的散热部件 108。每个端子 114 被连接到绝缘线束的上部部分 118
以用于提供电力到加热器组件 104， 而每个端子 116 被连接到绝缘线束的下部部分 120。绝 缘线束转而用通过电线 124 连接到位于本体 12 的主体部分 20 中的加热器控制电路 122。 加热器控制电路 122 又由主控制电路 52 响应用户操作的按钮 28， 30 和 / 或使用遥控装置 35 所提供的控制信号控制。
图 12 按示意性地示出了风扇组件 10 的控制系统， 其包括控制电路 33， 52， 122、 按 钮 24， 26， 28， 30， 和遥控装置 35。可合并两个或更多的控制电路 33， 52， 122 以形成单个控 制电路。用于提供进入风扇组件 10 的主空气流的温度指示的热敏电阻 126 被连接到加热 器控制器 122。热敏电阻 126 可直接位于空气进口 14 的后方， 如图 3 所示。主控制电路 52 供应控制信号到用户界面控制电路 33， 摆动机构 56， 马达 68， 和加热器控制电路 124， 而加 热器控制电路 124 提供控制信号到加热器组件 104。加热器控制电路 124 还可向主控制电 路 52 提供指示由热敏电阻 126 检测到的温度的信号， 响应该信号， 主控制电路 52 可输出控 制信号到用户界面控制电路 33， 指示显示器 32 要被改变， 例如， 如果主空气流的温度达到 或超过用户选择的温度。加热器组件 104 可由公共的控制信号同时控制， 或它们可由各自 的控制信号控制。
加热器组件 104 每个通过机架 128 保持在内部通道的相应的直区段 94a， 94b 中。 该机架 128 在图 5 中进行了更详细的示出。该机架 128 具有大体环形结构。该机架 128 包 括一对加热器外壳 130， 加热器组件 104 是插入该加热器外壳中。每个加热器外壳 130 包 括外壁 132 和内壁 134。该内壁 134 于加热器外壳的上端和下端 138， 140 处被连接到外壁 132， 从而加热器外壳 130 在其前端和后端处是敞开的。因此， 该壁 132， 134 限定了第一空 气流通道 136， 该通道穿过位于加热器外壳 130 内的加热器组件 104。 加热器外壳 130 通过机架 128 的上部和下部弯曲部分 142， 144 连接在一起。每个 弯曲部分 142， 144 也具有向内弯曲的大致 U 形的横截面。机架 128 的弯曲部分 142， 144 连 接到加热器外壳 130 的内壁 134， 优选部分地与内壁一体形成。加热器外壳 130 的内壁 134 有前端 146 和后端 148。还参考图 6 至 9， 每个内壁 134 的后端 148 也向内弯曲远离相邻的 外壁 132， 使内壁 134 的后端 148 与机架 128 的弯曲部分 142， 144 大致连续。
当组装喷嘴 16 的时候， 机架 128 被推到内部壳体部分 90 的后端上方， 使机架 128 的弯曲部分 142， 144 和加热器外壳 130 的内壁 134 的后端 148 环绕内部壳体部分 90 的后 端 150。内部壳体部分 90 的内表面 98 包括第一组凸起间隔件 152， 该组间隔件接合加热器 外壳 130 的内壁 134 以把内壁 134 从内部壳体部分 90 的内表面 98 隔开。内壁 134 的后端 148 还包括第二组间隔件 154， 该组间隔件接合内部壳体部分 90 的外表面 92 以把内壁 134 的后端从内部壳体部分 90 的外表面 92 隔开。
因此， 机架 128 的加热器外壳 130 的内壁 134 和内部壳体部分 90 限定了两个第二 空气流通道 156。每个第二空气流通道 156 沿着内部壳体部分 90 的内表面 98 和绕着内部 壳体部分 90 的后端 150 延伸。每个第二空气流通道 156 通过加热器外壳 130 的内壁 134 从相应的第一空气流通道 136 分离。 每个第二空气流通道 156 终止于位于内部壳体部分 90 的外表面 92 和内壁 134 的后端 148 之间的空气出口 158。因此， 每个空气出口 158 为位于 组装的喷嘴 16 的开口 40 的相应侧上的垂直延伸的槽的形式。每个空气出口 158 优选宽度 范围在 0.5 至 5mm， 在这个例子中， 空气出口 158 的宽度在 1mm 左右。
机架 128 连接到内部壳体部分 90 的内表面 98。参考图 5 至 7， 每个加热器外壳
130 的内壁 134 包括一对孔 160， 每个孔 160 位于内壁 134 的上端和下端的相应一个处或其 附近。由于机架 128 被推到内部壳体部分 90 的后端上方， 加热器外壳 130 的内壁 134 在弹 性卡扣 162 上滑动， 该弹性卡扣安装在内部壳体部分 90 的内表面 98 上， 优选与内部壳体部 分 90 的内表面 98 一体， 该弹性卡扣 162 随后突出穿过孔 160。机架 128 相对于内部壳体部 分 90 的位置于是可做调整， 使内壁 134 被卡扣 162 夹住。止动构件 164 安装在内部壳体部 分 90 的内表面 98 上， 优选也与内部壳体部分 90 的内表面 98 一体， 该止动构件 164 也可用 于保持机架 128 在内部壳体部分 90 上。
机架 128 连接到内部壳体部分 90 的情况下， 加热器组件 104 被插入机架 128 的加 热器外壳 130， 且绝缘线束连接到加热器组件 104。当然， 在连接机架 128 到内部壳体部分 90 之前， 加热器组件 104 可插入机架 128 的加热器外壳 130。喷嘴 16 的内部壳体部分 90 然后被插入喷嘴 16 的外部壳体部分 88， 使外部壳体部分 88 的前端 166 进入位于内部壳体 部分 90 前部的槽 168， 如图 9 所示。外部壳体部分和内部壳体部分 88， 90 可使用引入到槽 168 的粘合剂连接到一起。
外部壳体部分 88 被成形为使得外部壳体部分 88 的内表面 96 的一部分绕着、 且大 致平行于机架 128 的加热器外壳 130 的外壁 132 延伸。加热器外壳 130 的外壁 132 具有前 端 170 和后端 172， 和位于外壁 132 的外侧表面上的一组肋 174， 该组肋在外壁 132 的端部 170， 172 之间延伸。肋 174 被配置为接合外部壳体部分 88 的内表面 96 使外壁 132 从外部 壳体部分 88 的内表面 96 隔开。因此， 机架 128 的加热器外壳 130 的外壁 132 和外部壳体 部分 88 限定了两个第三空气流动通道 176。每个第三流动通道 176 与外部壳体部分 88 的 内表面 96 相邻并沿其延伸。每个第三流动通道 176 通过加热器外壳 130 的外壁 132 从相 应的第一流动通道 136 分隔开。每个第三流动通道 176 终止于位于内部通道内的空气出口 178， 该空气出口 178 在加热器外壳 130 的外壁 132 的后端 172 和外部壳体部分 88 之间。 每 个空气出口 178 也为位于喷嘴 16 的内部通道内的垂直延伸的槽的形式， 且优选宽度范围在 0.5 至 5mm。在这个例子中， 该空气出口 178 的宽度在 1mm 左右。
外部壳体部分 88 被成形以便在加热器外壳 130 的内壁 134 的后端 148 的一部分周 围向内弯曲。内壁 134 的后端 148 包括位于内壁 134 上的与第二组间隔件 154 相反侧上的 第三组间隔件 182， 且该第三组间隔件 182 被布置为接合外部壳体部分 88 的内表面 96 使内 壁 134 的后端从外部壳体部分 88 的内表面 96 分隔开。因此， 外部壳体部分 88 和内壁 134 的后端 148 限定了另外两个空气出口 184。每个空气出口 184 定位为与相应一个空气出口 158 相邻， 且每个空气出口 158 位于相应空气出口 184 和内部壳体部分 90 的外表面 92 之 间。类似于空气出口 158， 每个空气出口 184 为位于组装的喷嘴 16 的开口 40 的相应侧上的 垂直延伸的槽的形式。空气出口 184 优选具有和空气出口 158 相同的长度。每个空气出口 184 优选宽度的范围为从 0.5 到 5mm， 且在这个例子中， 空气出口 184 的宽度为约 2 至 3mm。 因此， 用于从风扇组件 10 发射主空气流的空气出口 18 包括两个空气出口 158 和两个空气 出口 184。
回到图 3 和图 4， 喷嘴 16 优选包括两个弯曲密封构件 186， 188， 每个密封构件用于 在外部壳体部分 88 和内部壳体部分 90 之间形成密封， 使得基本不存在来自喷嘴 16 的内部 通道的弯曲部分 94c， 94d 的空气泄漏。每个密封构件 186， 188 被夹在位于内部通道的弯曲 部分 94c， 94d 内的两个凸缘 190， 192 之间。凸缘 190 安装在内部壳体部分 90 上， 优选与内部壳体部分 90 一体， 而凸缘 192 安装在外部壳体部分 88 上， 优选与外部壳体部分 88 一体。 作为替代， 为了防止来自内部通道的上弯曲部分 94c 的空气流泄露， 喷嘴 16 可被布置为防 止空气流进入该弯曲部分 94c。例如， 在组装的时候， 内部通道的直的区段 94a， 94b 的上端 可通过机架 128 或通过引入内部壳体部分和外部壳体部分 88， 90 之间的插入件堵塞。
为了操作风扇组件 10， 用户按下用户界面的按钮 24， 或按下相应的遥控装置 35 的 按钮以发射信号， 该信号由用户界面电路 33 的传感器接收。用户界面控制电路 33 传达该 动作到主控制电路 52， 主控制电路 52 相应该信号而激活马达 68 以旋转叶轮 64。叶轮 64 的旋转导致主空气流被吸引穿过空气进口 14 进入本体 12。用户可以通过按下用户界面的 按钮 26 或遥控装置 35 的相应的按钮来控制马达 68 的速度， 由此控制空气通过空气进口 14 被吸入本体 12 的速度。根据马达 68 的速度， 叶轮 64 所产生的主空气流可能在每秒 10 至 30 升之间。主空气流连续穿过叶轮壳体 76 和主体部分 20 的开放的上端进入喷嘴 16 的内 部通道的下弯曲部分 94d。在本体 12 的出口 23 处的主空气流的压力可为至少 150Pa， 优选 在 250 至 1.5kPa 范围。
用户可选择性地激活位于喷嘴 16 内的加热器组件 104 以在主空气流的第一部分 被风扇组件 10 发射出之前， 提高主空气流的第一部分的温度， 从而增加风扇组件 10 发射的 主空气流和位于风扇组件 10 坐落的空间或其他环境中的环境空气两者的温度。但虽然可 供选择的是， 可单独激活和关闭加热器组件 104， 在这个例子中， 加热器组件 104 一起被同 时激活或同时关闭。欲激活加热器组件 104， 用户按下用户界面的按钮 30， 或按下遥控装置 35 中的相应按钮， 以发送由用户界面电路 33 的传感器接收的信号。用户界面控制电路 33 传达该动作到主控制电路 52， 主控制电路 52 响应该信号发出命令到加热器控制电路 124 以 激活加热器组件 104。用户可通过按下用户界面按钮 28 或遥控装置 35 的相应按钮来设置 所需的室内温度或温度设定。用户界面电路 33 被布置为响应按钮 28 或遥控装置 35 的相 应按钮的操作变化通过显示器 34 显示的温度。在这个例子中， 显示器 34 被布置为显示由 用户选择的温度设定， 该温度可相当于需要的室内空气温度。替代地， 显示器 34 可被布置 为显示已经由用户选择的一些不同的温度设定中的一个。
在喷嘴 16 的内部通道的下弯曲部分 94d 内， 主空气流被分为两股气流， 这两股气 流沿相反的方向绕喷嘴 16 的开口 40 行进。空气流中的一股进入位于开口 40 的一侧的内 部通道的直的区段 94a， 而另一股空气流进入位于开口 40 的另一侧的内部通道的直的区段 94b。当空气流穿过直的区段 94a， 94b 时， 气流朝向喷嘴 16 的空气出口 18 转大约 90°。为 了引导空气流均匀地沿直的区段 94a， 94b 的长度朝向空气出口 18， 喷嘴 16 可包括位于直的 区段 94a， 94b 中的多个固定的导流叶片， 每个导流叶片用于引导空气流的一部分朝向空气 出口 18。导流叶片优选与内部壳体部分 90 的内表面 98 一体形成。导流叶片优选是弯曲 的， 使得在空气流引导朝向空气出口 18 时， 空气流的速度没有显著的损失。在每个直的区 段 94a， 94b 内， 导流叶片优选大致垂直对齐并均匀地间隔开以在导流叶片之间限定多个通 道， 通过这些通道， 空气流被相对均匀引导朝向空气出口 18。
当气流朝向空气出口 18 流动时， 主空气流的第一部分进入位于机架 128 的壁 132， 134 之间的第一空气流动通道 136。由于主空气流在内部通道内分为两股气流， 每个第一空 气流动通道 136 可被视为接收相应气流的第一部分。每个主空气流的第一部分穿过相应的 加热器组件 104。激活的加热组件产生的热量通过对流转移到主空气流的第一部分以提高主空气流的第一部分的温度。
主空气流的第二部分通过加热器外壳 130 的内壁 134 的前端 146 被分流远离第 一空气流动通道 136， 使得这主空气流的第二部分进入位于内部壳体部分 90 和加热器外壳 130 的内壁之间的第二空气流动通道 156。再次地， 在主空气流在内部通道内分为两股气流 的情况下， 每个第二空气流动通道 156 可被视为接收相应气流的第二部分。每个主空气流 的第二部分沿内部壳体部分 90 的内表面 92 行进， 从而作为相对热的主空气流和内部壳体 部分 90 之间的热屏障。第二空气流动通道 156 被布置为绕内部壳体部分 90 的后壁 150 延 伸， 从而使空气流的第二部分的流动方向反向， 使得它通过空气出口 158 朝向风扇组件 10 的前面并穿过开口 40 发射。空气出口 158 被布置为引导主空气流的第二部分到喷嘴 16 的 内部壳体部分 90 的外表面 92 上方。
主空气流的第三部分也被分流远离第一空气流动通道 136。主空气流的该第三部 分在加热器外壳 130 的外壁 132 的前端 170 旁边流过， 使得主空气流的第三部分进入位于 外部壳体部分 88 和加热器外壳 130 的外壁 132 之间的第三空气流动通道 176。再次， 在主 空气流在内部通道中分成两股气流的情况下， 每个第三空气流动通道 176 可被视为接收相 应气流的第三部分。每个主空气流的第三部分沿外部壳体部分 88 的内表面 96 行进， 从而 作为相对热的主空气流和外部壳体部分 88 之间的热屏障。第三空气流动通道 176 被布置 为传输主空气流的第三部分到位于内部通道内的空气出口 178。 一旦从空气出口 178 发射， 主空气流的第三部分与该主空气流的第一部分合并。 主空气流的这些合并部分在外部壳体 部分 88 的内表面 96 和加热器外壳的内壁 134 之间被传输到空气出口 184， 因此在内部通道 内， 主空气流的这些部分的流动方向被反向。空气出口 184 被布置为引导相对热的， 合并了 的主空气流的第一和第三部分到穿过从空气出口 158 散发的相对冷的主空气流的第二部 分上方， 该主空气流的第二部分被用作内部壳体部分 90 的外表面 92 和从空气出口 184 散 发的相对热的空气之间的热屏障。因此， 喷嘴 16 的大部分内表面和外表面从风扇组件 10 发射的相对热的空气隔离开。这可使得在使用风扇组件 10 的时候， 喷嘴 16 的外表面保持 在低于 70℃的温度。
从空气出口 18 发射的主空气流从喷嘴 16 的柯恩达表面 42 上方经过， 导致由来自 外在环境的空气夹带产生的次空气流， 特别是来自空气出口 18 周围区域或来自喷嘴后方 周围。该次空气流穿过喷嘴 16 的开口 40， 在那里与主空气流相结合， 以产生从风扇组件 10 向前投射的总空气流， 其具有比从空气出口 18 散发的主空气流更低的温度， 但比来自外在 环境中夹带的空气更高的温度。因此， 暖空气流从风扇组件 10 散发。
随着外部环境空气的温度的增加， 被穿过空气进口 14 抽吸进入风扇组件 10 的主 空气流的温度也随之增加。该主空气流的温度的信号指示是从热敏电阻 126 到加热器控制 电路 124 的输出。当主空气流的温度高于用户设定的温度或高于与用户温度设定相关的温 度约 1℃时， 加热器控制电路 124 关闭加热器组件 104。当主空气流的温度落到低于用户设 定的温度约 1℃时， 加热器控制电路 124 重新激活加热器组件 104。 这可以允许风扇组件 10 坐落的房间或其他环境中保持相对恒定的温度。