技术领域
[0001] 本
发明总体上涉及轴向
电风扇的领域，该类型的轴向电风扇设置有挡板，挡板拦截电风扇的管道中的
流体的通路。更具体地，本发明涉及一种风扇挡板。
背景技术
[0002] 已知存在挡板解决方案，其中，挡板
叶片的运动由通过离心调速器装置操作的杆来控制。为此，调速器装置与风扇一体地旋转。这种类型的解决方案例如从US 5,288,202中是已知的。
[0003] 甚至更简单和更成本有效的解决方案是已知的，其中，挡板叶片的运动直接由挡板所在的通道的入口和出口之间的空气流引起，该空气流由风扇本身产生并且由于叶片铰接到挡板的
框架上而在叶片上产生一
力矩。在这种解决方案中，可以设置返回元件，通常是
弹簧，该返回元件在一侧连接到框架并且在另一侧连接到多个叶片，其与空气流协作以获得挡板叶片的运动。
[0004] 在这种已知的解决方案中，需要以不会负面影响挡板的操作的方式对返回元件进行正确的尺寸设定。例如，如果所有的其它条件相同，则使用较厚和较重的叶片，设计成与较薄和较轻的叶片一起工作的返回元件可能无法正常工作。这不仅是设计期间的问题，而且它还可以在挡板的使用期间发生，这是因为叶片上的灰尘和污垢的积聚可以导致叶片的重量显著变化，从而可能导致返回元件不能正常地操作。
发明内容
[0005] 本发明的目标是提供一种能够克服至少部分的上述
缺陷的风扇挡板。
[0006] 鉴于该目标，本发明的目的是一种风扇挡板，其包括
[0007] 框架，设置有一对侧立柱并限定了位于侧立柱之间的用于空气流的通道，并且该通道具有入口和出口，
[0008] 多个叶片，铰接至侧立柱并且能在打开通道构造与关闭通道构造之间旋转，其中，多个叶片能够通过通道的入口与出口之间的空气流的直接作用而呈现打开通道构造，以及[0009] 返回元件，连接至多个叶片，
[0010] 其中，多个叶片包括上部叶片阵列和下部叶片阵列，上部叶片相互连接，以便在相同的旋转方向上同时旋转并且以由于重力而趋于呈现打开通道构造或关闭通道构造中的一个的方式枢转，并且下部叶片相互连接，以便在相同的旋转方向上同时旋转并且以由于重力而趋于呈现打开通道构造或关闭通道构造中的另一个的方式枢转，
[0011] 其中，设置有
驱动器，该驱动器以两个叶片阵列具有相反的旋转方向的方式将上部叶片阵列连接到下部叶片阵列，并且上部叶片呈现所述打开通道构造或关闭通道构造中的一个的趋势被下部叶片呈现出所述打开通道构造或关闭通道构造中的另一个的趋势所抵消，并且
[0012] 其中，返回元件连接到所述上部叶片阵列或下部叶片阵列中的至少一个，并且布置成使得在关闭通道构造中在叶片阵列上施加返回力的最大力矩并且在打开通道构造中施加返回力的最小力矩。
[0013] 在根据本发明的挡板中，由于由驱动器操作的这些叶片之间的动态连接，重力对上部叶片的作用被重力对下部叶片的作用所抵消。因此，如果上部叶片的数量等于下部叶片的数量，则存在力的基本平衡，从而获得重量对叶片
致动器机构没有显着影响；因此，挡板基本上是中性的。然而，在上部叶片的数量与下部叶片的数量略微不同(例如，相差1至3个叶片)的情况下，存在叶片的重量对叶片的致动机构的影响是显著降低的。因此，存在叶片的重量对挡板打开能力的影响是基本中性或减小的：此外，在较厚和较重的部件的情况下，打开程度不会受到显著影响。因此，在实践中，当设定返回元件的尺寸时，仅需要考虑空气流对叶片的作用，或者至多仅还考虑构成上部阵列与下部阵列之间的差异的叶片数量的重量的影响。对于同样的原因，与传统解决方案相比，叶片上的灰尘和污垢的积聚(这会增加重量)对打开的限制影响非常小。
[0014] 本发明涉及设计成安装在电风扇单元上的独立元件的挡板，以及涉及集成到电风扇单元本身中的挡板。在后一种情况下，挡板的框架可以由围绕电风扇的
叶轮的同一壳体构成。
附图说明
[0015] 根据本发明的挡板的其它特征和优点将在本发明的参照附图做出的仅是说明性的而非限制性的实施方式的下面的详细描述中变得更加清楚，附图中：
[0016] -图1是根据本发明的风扇挡板的第一实施方式的立体图；
[0017] -图2和图3是分别处于关闭构造和打开构造的图1的挡板的截面图；
[0018] -图4是根据本发明的风扇挡板的第二实施方式的立体图；
[0019] -图5和图6是分别处于关闭构造和打开构造的图4的挡板的截面图。
具体实施方式
[0020] 图1至图3示出了根据本发明的风扇挡板的第一实施方式。该实施方式旨在位于风扇叶轮的排放侧。在图中未示出风扇，但根据图2和图3所示出的定向，其
位置应该位于挡板的右侧。这些图中的箭头A表示空气流的方向。
[0021] 用10整体上表示的挡板包括框架11，其在所示示例中由一对侧立柱12、一对端部横梁13(该端部横梁在立柱的端部处与这些立柱相互连接)和中央横梁15(该中央横梁在立柱的中间位置处与这些立柱相互连接)组成。框架11由此限定了位于侧立柱12之间的用于空气流的通道，并且其具有根据空气流A的方向分别在挡板10的上游和下游的入口和出口。入口朝向电风扇定向。
[0022] 挡板10还包括多个叶片21和23，该叶片铰接到侧立柱12并且可在用于空气流的通道的打开构造(图3)与关闭构造(图2)之间旋转。在图中，叶片的旋
转轴线由x1和x2表示。根据平面图，每个叶片21、23具有基本上为矩形的形状。每个叶片21，23在
正交于叶片21、23的
旋转轴线x1、x2的延伸方向上大致形成一平面。在各自的延伸方向上，每个叶片21、23具有位于叶片的旋转轴线x1、x2的相对侧上的前部部分21a、23a和后部部分21p、23p。如图3可以观察到的，前部部分21a、23a具有比后部部分21p、23p更大的延伸。
[0023] 多个叶片包括具有相反旋转方向的上部叶片阵列21和下部叶片阵列23。两个叶片阵列布置成相对于穿过中央横梁15的平面而镜像对称。在所示的情况下，对于这两个阵列而言叶片的数量是相同的；在未示出的实施方式中，叶片的数量可以不同。在后一种情况下，建议使叶片数量的差异较小，最多不超过最小阵列的叶片总数的一半。在本
说明书中使用的空间术语参考如图所示的基本上竖直的风扇的操作位置。在所示的示例中，在关闭位置(图2)中，上部叶片21降低并且下部叶片23升高。相反的，在打开位置(图3)中，上部叶片21升高并且下部叶片23降低。在关闭位置中，叶片21和23的短边抵靠在位于框架11的侧立柱12上的邻接部25上。每个阵列的中央叶片21、23的长边抵靠紧邻的叶片21、23的长边，并且每个阵列的每个端部叶片21、3的一个长边抵靠形成于端部横梁13处或中央横梁15处的框架11上的邻接部。在打开位置(图3)中，叶片21和23相对于其各自的关闭位置形成一定的
角度，例如约90o。
[0024] 根据一个实施方式，上部叶片阵列21的叶片和下部叶片阵列的叶片布置成镜像对称，即，每个上部叶片相对于竖直轴线形成的内角等于每个下部叶片相对于同一竖直轴线形成的内角。根据另一实施方式，在相对于上述镜像对称布置的两个阵列之间可以设置轻微的偏移(例如1o至5o)。
[0025] 鉴于叶片21和23相对于各自的旋转轴线x1和x2的不对称构造，上部叶片21由于重力而趋于呈现关闭构造，而下部叶片23趋于呈现打开构造。换句话说，如果假设某人升高上部叶片21，而没有与其它叶片21和23的任何连接使其进入打开位置，然后释放它，则它会由于重力而降低以呈现关闭位置。如果相反，某人升高了下部叶片23，而没有与其它叶片21和23的任何连接使其进入关闭位置，随后释放它，则它会由于重力而降低以呈现打开位置。
[0026] 上部叶片21以在相同旋转方向上同时旋转的方式相互连接。具体地，上部叶片阵列21的叶片21由位于叶片21a的一个短边附近的上部刚性
连接杆31相互连接。上部叶片阵列21的每个叶片21在位于由叶片21形成的平面外部的铰接点x3处铰接到上部连接杆31。为此，每个上部叶片21刚性地连接到
曲柄41，叶片21通过该曲柄铰接到上部连接杆31。当然，还有使得上部叶片21在相同的方向上旋转的其它可能性。例如，这可以通过
齿轮实现。
[0027] 下部叶片23以相同的旋转方向同时旋转的方式连接在一起。具体地，下部叶片阵列23的叶片23通过位于叶片23a的一个短边附近的下部刚性连接杆33连接在一起。下部叶片阵列23的每个叶片23在位于由叶片23形成的平面外部的铰接点x4处铰接到下部连接杆33。为此，每个下部叶片23刚性地连接到曲柄43，叶片23通过该曲柄铰接到下部连接杆33。
当然，还有使得下部叶片23在相同的方向上旋转的其它可能性。例如，这可以通过齿轮实现。
[0028] 此外，提供了驱动器，该驱动器以两个叶片阵列21、23具有相反的旋转方向的方式将上部叶片阵列21连接到下部叶片阵列23，并且上部叶片21由于重力而呈现通道的关闭构造的趋势被下部叶片23由于重力而呈现打开构造的趋势所抵消。如果上部叶片阵列的叶片数量与下部叶片阵列的叶片数量不同，则无论如何两个阵列的趋势将是相互对立的。
[0029] 在所示出的示例中，该驱动器包括上部
啮合元件61和下部啮合元件63(例如，在所示的情况中，两个啮合部分)，该上部啮合元件和下部啮合元件是往复接合的并具有基本上位于中央横梁15的高度处的各自的旋转轴线x5和x6。上部连接杆31和下部连接杆33越过上部叶片阵列21和下部叶片阵列23的各自的端部叶片21、23具有各自的延伸部71和73，该延伸部在各自的铰接点x7和x8处分别铰接到上部啮合元件61和下部啮合元件63。
[0030] 由此能够识别上部铰接式的四联杆和下部铰接式的四联杆，这两个四联杆
顶点分别表示如下：
[0031] a)上部叶片阵列21的端部叶片21的旋转轴线x1，上部叶片阵
[0032] 列21的端部叶片21与上部连接杆31的铰接点x3，上部连接杆31
[0033] 的延伸部71与上部啮合元件61的铰接点x7，以及上部啮合元件61[0034] 的旋转轴线x5，以及
[0035] b)下部叶片阵列23的端部叶片23的旋转轴线x2，下部叶片阵
[0036] 列23的端部叶片23与下部连接杆33的铰接点x4，下部连接杆33
[0037] 的延伸部73与下部啮合元件63的铰接点x8，以及下部啮合元件63[0038] 的旋转轴线x6。
[0039] 在上述的挡板中，重力对叶片的作用被平衡并且不影响机构：因此挡板是中性的。如果两个叶片阵列具有不同数量的叶片，只要差异很小，那么考虑摩擦的话，挡板将仍然几乎是中性的。打开通过空气流的直接作用发生，这会由于它们的铰接而在叶片上产生力矩。
[0040] 关闭由于(至少)一个弹性返回元件81(例如牵引弹簧)在一侧连接到框架11且在另一侧连接到多个叶片21、23而发生。在所示出的示例中，返回元件81连接到下部叶片阵列23，并且
定位成使得在关闭构造中在叶片阵列23上施加返回力的最大力矩，而在打开构造中施加返回力的最小力矩。具体地，弹性返回元件81是具有相对端部的线性弹性构件，该相对端部经由刚性连接到所讨论的叶片23的连接元件83分别铰接到框架11以及下部叶片阵列23的一个叶片。弹性返回元件81相对于所述叶片23的旋转轴线x3限定了可变弹性返回力的
力臂b，如图2和图3所示，该力臂在关闭构造中处于其最大值，并且在打开构造中处于其最小值。以这种方式，当挡板关闭时，作用在叶片上的返回作用处于其最大值以促进挡板的密封，以及当挡板打开时，作用在叶片上的返回作用处于其最小值，不限制打开的程度，同时一旦空气流的影响已经停止就允许挡板关闭。
[0041] 图4至图6示出了根据本发明的风扇挡板的第二实施方式。该实施方式适于布置在风扇叶轮的入口侧。在图中未示出风扇，但根据图5和图6所示的定向，风扇的位置应该在挡板的左边。这些附图中的箭头A表示空气流的方向。
[0042] 该实施方式基本上与上述相同；因此，为了其详细的描述，引用了关于前述实施方式已经解释的内容。为了这个原因，在图4至图6中，使用与图1至图3中相同的数字附图标记。图4至图6的实施方式与前述的不同之处基本上在于以下事实：框架和驱动器以及叶片的返回机构相对于叶片21和23的旋转轴线x1和x2的位置位于这些叶片的前部部分21a，23a的侧边上(在前述实施方式中它们布置在后部部分21p，23p的侧边上)。
[0043] 根据另一实施方式(未示出)，挡板可以一体形成到风扇的排放侧或吸入侧上的电风扇单元的结构中。在这种情况下，挡板的框架可以由容纳电风扇的叶轮的壳体的一部分构成。
[0044] 本质上，挡板的结构细节可以相对于上述描述而宽泛地变化。例如，能够设想到这样的挡板，其中，上部叶片和下部叶片的旋转方向相对于上文描述的旋转方向是相反的。或者，确保两个叶片阵列的反向旋转和平衡的驱动器可以具有不同数量的齿轮和/或具有不同形状的齿轮，或者还包括来自
齿轮传动的不同类型的驱动器(例如杆机构或皮带驱动器)或不同类型驱动器的组合。此外，单个阵列的叶片之间的连接可以以与上述刚性连接杆不同的方式获得，例如利用分别与每个叶片相关联的一系列齿轮，以及在介于它们之间的反向旋转的齿轮。而且，用于将弹性返回元件连接到框架和叶片的方法可以相对于上述描述而变化。此外，可能存在与一个叶片阵列或另一个叶片阵列相关联或与两者相关联的多个弹性返回元件。而且，弹性返回元件的形状可以不同；代替在牵引中工作的线性元件，例如能够使用在压缩中工作的线性元件或者甚至使用在扭转中工作的弹性元件，其与一个叶片的旋转轴线同轴布置。根据其他实施方式，作为替代弹性元件的返回元件，可以使用经由刚性地连接到所讨论的叶片的连接元件(并且类似于上述元件83)附接到上部叶片阵列或下部叶片阵列的一个叶片的
配重。在这种情况下，返回元件定位成限定一
重心，相对于叶片的旋转轴线的该重心的位置确定了重力的力臂(由所讨论的配重提供)，该力臂在关闭构造中处于其最大值且在打开构造中处于其最小值。
