阅读说明：本技术 用于吊扇的叶片 (Blade for ceiling fan ) 是由 博比·尼尔·诺伍德 查尔斯·威廉·博特金 于 2020-04-24 设计创作，主要内容包括：本公开涉及用于吊扇的叶片。吊扇或类似的使空气运动的装置可包括电机,以用于使一个或多个叶片旋转以驱动空间周围某一体积的空气。该叶片可包括本体,该本体具有外表面,该外表面具有平坦顶部表面和平坦底部表面以及侧边缘。顶部表面包括在平坦部分与侧边缘之间延伸的斜切部分。(The present disclosure relates to blades for ceiling fans. A ceiling fan or similar air moving device may include a motor for rotating one or more blades to drive a volume of air around a space. The blade may include a body having an outer surface with a flat top surface and a flat bottom surface and side edges. The top surface includes a chamfered portion extending between the flat portion and the side edges.)

用于吊扇的叶片

技术领域

本公开涉及一种用于吊扇的叶片。

背景技术

吊扇是通常从一结构悬挂的机械，以用于使一区域周围的某一体积的空气移动。吊扇包括电机，该电机具有转子和定子，并且从该结构悬挂并电耦接到该结构。将一组叶片安装到转子，使得这些叶片可由转子旋转地驱动，并且这些叶片可以以成角度的定向设置以使区域周围的某一体积的空气移动。随着能量成本变得越来越重要，存在提高吊扇运行时的效率的需求。

出于美学的目的，已将斜切边缘设置在吊扇叶片的下表面上。但是已发现这种结构在最好的情况下是对空气流动没有影响，而在最坏的情况下是会使叶片对空气流动所产生的影响减小。

发明内容

在一个方面，本公开涉及一种用于吊扇的叶片，该叶片具有本体，该本体具有：上部表面，该上部表面包括斜切部分；下部表面；根部和顶端，在根部和顶端之间限定展向方向。前缘和后缘中的每个均将上部表面和下部表面间隔开并且在前缘与后缘之间限定弦向方向。斜切部分沿着前缘、后缘或顶端的至少一部分延伸。

附图说明

在附图中：

图1是带有吊扇的结构的示意图，吊扇从该结构悬挂并且包括一组叶片。

图2是图1的一组叶片中的一个叶片的俯视图，该叶片具有过渡到叶片边缘的弯曲表面。

图3是图2的叶片的截面图，示出了位于顶部表面和底部表面上的到叶片边缘的弯曲过渡部。

图4是图3的叶片的一个边缘的放大截面图，示出了叶片的椭圆弯曲表面。

图5是另一个示例性叶片的截面图，示出了穿过图6的截面VA-VA截取的斜切表面。

图6是图5的叶片的自顶向下视图，该叶片包括沿着叶片的前缘、后缘和顶端延伸的斜切表面。

具体实施方式

本公开涉及一种吊扇和吊扇叶片，其可用于例如住宅或商业应用。这些应用可是室内的、室外的或二者皆是。尽管本说明书主要涉及住宅用吊扇，但其还可以应用于利用吊扇或用于利用空气运动来使区域冷却的任何环境。

当在本文中使用时，术语“组”或元件的“组”可是任何数量的元件，包括仅一个。所有方向参考(例如，径向、轴向、近端、远端、上部、下部、向上、向下、左、右、横向、前部、后部、顶部、底部、上方、下方、竖直、水平、顺时针、逆时针、上游、下游、向前、向后等)仅用于帮助读者理解本公开的识别目的，而不产生限制性，特别是对于位置、方向或本文中所描述的本公开的方面的使用来说。连接参考(例如，附接、耦接、连接和接合)要宽泛地解释并且除非另有指出，否则可包括位于一系列元件之间的中间元件以及元件之间的相对运动。同样地，连接参考不必然指的是两个元件直接连接并且相对于彼此固定。示例性附图仅用于说明的目的并且附有的附图中所反映的尺寸、位置、顺序和相对大小可变化。

现在参考图1，吊扇10从结构12悬挂。在非限制性示例中，吊扇10可包括一个或多个吊扇部件，包括悬架14、遮盖件16、下杆18、电机适配器20、至少部分地包围具有转子26和定子28的电机24的电机壳体22、灯套件30以及一组叶片铁件32。在其他非限制性示例中，吊扇10可包括一个或多个控制器、无线接收器、球架、悬球、灯具玻璃、光笼、心轴、顶端饰、开关壳体、叶片叉件、叶片顶端或叶片盖，或者其他吊扇部件。一组叶片34可从吊扇10径向地延伸，并且这些叶片可以是能旋转的以驱动某一体积的流体(诸如空气)。叶片34可在转子26处诸如经由叶片铁件32可操作地耦接到电机24。叶片34可包括一组叶片34，其具有任何数量的叶片，包括仅具有一个叶片。

结构12可是天花板，例如，吊扇10从天花板悬挂。应当理解的是，仅通过示例示意性示出结构12，并且其可包括任何合适的建筑物、结构、家用、商用或者适于或需要用吊扇来使空气移动的其他环境。结构12还可包括电源36，并且该电源可电耦接到吊扇10以向吊扇10和其上的电机24提供电力。还可设想电源来自结构12之外某处，诸如在非限制性示例中是电池或发电机。

控制器38可电耦接到电源36以经由电源36来控制吊扇10的操作。可替换地，控制器38可无线地或联通地耦接到吊扇10，并且构造成在没有专用连接的情况下远程控制吊扇10的操作。用于吊扇10的控制的非限制性示例可包括风扇转速、风扇方向或灯操作。此外，仅有线控制器或除了有线控制器38之外，分离的无线控制器40可联通地耦接到位于吊扇10中的控制器或无线接收器以控制吊扇10的操作。还可设想在一个可替换的示例中，吊扇仅通过无线控制器40操作，并且不与有线控制器38可操作地耦接。

参考图2，为了说明将一个叶片34从图1的吊扇10的其他部分中分离出来。三个紧固件孔50设置在叶片34中以用于将叶片紧固到用于使叶片34围绕吊扇10旋转的电机24，优选经由叶片铁件32。任何数量的紧固件孔或实际上任何叶片附接的方法或机构均在本公开的范围内。叶片34包括外表面52，该外表面包括顶部表面54。该顶部表面54在侧边缘56处终止。顶部表面54可包括平坦部58和顶部弯曲过渡部60，该顶部弯曲过渡部从平坦部58过渡到侧边缘56。可替换地，顶部表面不需要是平坦的，但是可以包括延伸到弯曲过渡部60的替换的几何形状。在一个示例中，弯曲过渡部60从顶部表面58到侧边缘56可为约1英寸，同时可设想任何宽度。在另一个示例中，弯曲过渡部60可在相对的侧边缘56之间延伸叶片的弦向宽度的5％-40％之间，然而可设想该距离小于5％或大于40％。

叶片34还包括顶端62和根部64，根部64邻近紧固件孔50而顶端62与根部64相对。例如，弯曲角部66在顶端62与侧边缘56之间过渡，同时应当领会的是弯曲角部66是可选的或者可包括其他形状，诸如尖锐角部。可将弦向方向限定在相对的侧边缘56之间，而可将展向方向限定在顶端62与根部64之间。叶片34可在展向方向上从根部到顶端延伸而变宽，并且该变宽是限定在弦向方向上，然而对于叶片来说可设想任何自顶向下的形状，诸如具有向外延伸的限定在展向方向上的变细的弦向宽度。叶片形状的非限制性示例可包括方形、矩形、弯曲的、有角度的或圆形。

此外，叶片34可包括第一边缘68和第二边缘70来作为侧边缘56，其可分别布置为前缘和后缘，然而具体布置可根据叶片的旋转方向变化。因此，弦向方向可限定在第一边缘68与第二边缘70之间，以限定叶片弦。如可观察到的，所示出的叶片弦从根部64朝向顶端62增加。

此外，弯曲过渡部60可沿着第一边缘68、第二边缘70、顶端62和/或根部64的全部而延伸。如所示出的，弯曲过渡部60沿着第一边缘68、第二边缘70和顶端62延伸，并且在侧边缘68、70与顶端62接触的角部66处弯曲。

参考图3(穿过图2的截面III-III而得)，叶片34还包括平坦底部表面80以及从平坦底部表面80过渡到侧边缘56的底部弯曲过渡部82。侧边缘56包括宽度84以限定顶部表面54处的弯曲过渡部60与底部表面80的弯曲过渡部82间隔开的距离。在一个其他示例中，宽度84可以为零，使得弯曲过渡部60立即从顶部表面54过渡到底部表面80的弯曲过渡部82。叶片34可关于中心线86对称，然而可设想叶片34可不对称、可弯曲或可包括其他形状并且不应当限制于所示的对称形状。

此外，应当领会的是可将叶片34安装成具有迎角(angle of attack)。可基于叶片34的角位置来限定该迎角，使得平坦底部表面80和平坦顶部表面54相对于水平面、或相对于吊扇悬吊或悬挂于其上的表面布置有角度。迎角允许叶片34驱动某一体积的空气，并基于叶片34的运动方向和角度在向上或向下的方向上推动空气。在没有迎角的情况下，由叶片34所产生的空气运动是最小的。

现在参考图4，叶片34的第一边缘68的放大的截面图更好地示出了弯曲过渡部60、82的曲率。弯曲过渡部60、82可提供顶部表面54和底部表面80到侧边缘56之间的过渡，该侧边缘布置成垂直于顶部表面54和底部表面80。可将弯曲过渡部60、82中的一者或二者的形状具体设置为具有椭圆弧，从而对于弯曲过渡部60、82来说，限定至少一部分椭圆轮廓。更具体地说，可由写成标准形式的等式(1)来表达一个或多个弯曲过渡部：

其中，x代表笛卡尔坐标系中的x轴90而y代表y轴88。x轴90可限定在弦向方向上，而y轴88可限定在从顶部表面54延伸到底部表面80的方向上。此外，a代表的是椭圆在x轴上的相应长度，而b代表的是椭圆在y轴上的相应长度。还应当领会的是在a＝b时椭圆可以是圆，由于对于圆来说直径相等，其不限定长轴或短轴。此外，在a不等于b时的所有其他椭圆可以是非圆形的，其分别限定作为最大直径的长轴和作为最小直径的短轴。因此，可设想将弯曲过渡部60、82限定成椭圆形、非圆椭圆形、抛物线形或双曲线形。

在图4中，从顶部表面54到侧边缘56的弯曲过渡部60可例如由以下等式(2)来表示：

其中，a＝6且b＝1。此外，从侧边缘56到底部表面80的弯曲过渡部82可是90度的圆形椭圆，其例如由下以下等式(3)来表示：

其中，a＝2且b＝2。应当领会的是尽管将位于底部表面80处的弯曲过渡部82示出为具有相等的长轴和短轴且形成圆的椭圆，可替换地，其可以是具有不相等的长轴和短轴的椭圆。此外，表示弯曲过渡部60、82的具体等式可以是任何合适的椭圆弧，并且不应当限制于上文等式(2)和等式(3)所限定的具体弧。

在弯曲过渡部60、82中的一个是抛物线形的示例中，表示弯曲过渡部60、82的曲率的至少一部分的等式可由以下标准形式来表示：

(x-h)²＝4p(y-k) (4)

其中，可将焦点(focus)定义为(h，k+p)，并且将准线定义为y＝k-p。x可表示x轴90，而y可表示y轴88。

在另一个弯曲过渡部60、82中的一个是双曲线形的示例中，表示弯曲过渡部60、82的曲率的至少一部分的等式可由以下标准形式来表示：

或

其中，等式(5)基于水平的贯轴(transverse axis)而等式(6)基于竖直的贯轴，其最终取决于限定叶片34的弯曲过渡部60、82的局部坐标系。(h、k)可用于限定双曲线的中心，同时x可表示x轴90而y可表示y轴88。

顶部表面54处的弯曲过渡部60具有的从侧边缘56开始的弦向范围可大于底部表面80处的弯曲过渡部82的弦向范围，如在图4中由虚线88、90示出时可观察到的。这个较大的弦向范围可例如由顶部表面54处的弯曲过渡部60的椭圆弯曲部的较大的长轴来限定。此外，应当领会的是尽管叶片示出为具有两个弯曲过渡部60、82，可设想叶片34仅包括一个弯曲过渡部60，而用例如角部或边缘替代第二弯曲过渡部82，诸如在任一弯曲过渡部60、82处沿着虚线。

应当领会的是位于顶部表面54和底部表面80与侧边缘56之间的一个或多个弯曲过渡部60、82可向叶片34提供增加的效率。由于第一边缘68和第二边缘70二者皆可包括弯曲过渡部60、82，使得可在叶片34的任一旋转方向上感知到效率增加。此外，与不具有弯曲过渡部的叶片相比，用于一个或多个弯曲过渡部60、82的椭圆几何形状可向叶片34提供改进的效率。

还应当领会的是可设想用于弯曲过渡部60的其他几何形状，诸如具有根函数或对数函数的几何形状。例如，弯曲过渡部60可由n次方根函数来表示：

或

y＝x^1/n (8)

其中，x表示关于x轴的值，而f(x)和y表示关于y轴的值，n表示任何实数。同样，n次方根函数可以是平方根函数或立方根函数，或其任何变型。此外，弯曲过渡部60可由对数等式来表示为：

y＝log_b(x) (9)

其中，b是对数底，x表示关于x轴的值，而y表示关于y轴的值。

此外，还应当理解的是不同的弯曲过渡部60的组合可用于单个叶片。例如，第一弯曲过渡部60可用于前缘，不同的弯曲过渡部可用于后缘。在另一个示例中，第一弯曲过渡部60可用于在顶部表面54处的弯曲过渡部，不同的第二弯曲过渡部82可用在底部表面80处。在又一个示例中，弯曲过渡部60可沿着前缘、后缘、上部表面、下部表面变化，或以其他方式在根部与顶端之间的展向方向上变化。因此，应当领会的是无数个不同的弯曲过渡部可与吊扇叶片一起利用，其可提供进一步增加的效率，以及可在任一旋转方向上利用。

现在参考图5和图6，分别示出了另一叶片110的截面轮廓和俯视图。该叶片110包括根部108和顶端106，并且例如叶片可具有大体上类似于图2的自顶向下的视图所示的自顶向下的形状，然而可设想自顶向下的形状中的其他变型。叶片110可包括前缘112和后缘114以及顶部表面116和底部表面118。前缘112和后缘114中的每个可包括位于顶部表面116与底部表面118之间的圆角化或倒圆过渡部120。

叶片110可包括至少一个斜切边缘122，其在顶部表面116与前缘112和后缘114中的一个之间过渡。如所示出的，斜切边缘122设置在前缘112和后缘114二者处。在一个示例中，斜切边缘122可沿着前缘112、顶端、后缘114围绕叶片110连续延伸，然而可设想根部、顶端、前缘112和后缘114中的任何一个或者一个或多个部分包括斜切边缘122。斜切边缘122可在倒圆过渡部120处与前缘112或后缘114接触。类似地，圆角化或倒圆过渡部124可设置在位于顶部表面116与斜切边缘122之间的接合部处。

在一个示例中，斜切边缘122可以是叶片的弦向宽度的5％与40％之间，其在前缘112与后缘114之间延伸并被测量。斜切边缘122可布置成相对于顶部表面116成小于180度但大于90度的角130。在一个示例中，角130可在175度与155度之间。此外，斜切边缘122可布置成相对于前缘112或后缘114成角132。角132可大于90度。在一个示例中，该角可在95度与115度之间。在一个其他可替换的示例中，斜切边缘122可以是圆角化的，诸如是凹的或者凸的。

此外，斜切边缘122的高度可使得前缘112或后缘114的厚度满足控制要求。因此，与具有斜切边缘122的前缘112或后缘114的厚度相比，顶部表面116与底部表面118之间的厚度将必然较厚。此外，倒圆过渡部120可以是接触前缘112或后缘114的要求控制的最小倒圆边缘。在一个示例中，前缘112或后缘114可是平坦的，垂直于顶部表面116和底部表面118，倒圆过渡部将前缘112和后缘114连接到顶部表面116和底部表面118。可替换地，可设想前缘112和后缘114是完全圆角化的。

包括斜切边缘122的叶片110提供改善的叶片效率和空气动力学性能。诸如叶片110可需要较少的能量而使每单元体积的空气移动，由此，提高了风扇的总效率。此外，对于风扇叶片来说，平坦的底部表面提供了传统的设计美感来迎合消费者。因此，可在不牺牲吊扇或叶片自身的视觉吸引力的情况下提高效率。

本文中所描述的叶片和其区段使得吊扇的总流动体积增加，从而使得效率增加，同时保持了消费者所期望的美学外观，该外观具有吊扇的未装饰的底部表面。更具体地说，弯曲过渡部60、82使得作用在空气上的向下力增加，这增加了气流的总体积，同时叶片的平坦上部表面和下部表面与传统的风扇叶片形式相匹配，提供了愉悦或吸引人的用户审美。

可以本公开的方面的任何排列来实施本公开的多个特征、方面和优势，这些方面包括但是不限于以下列举的方面中限定的技术方案：

1.一种用于吊扇的叶片，该叶片包括本体，本体包括：上部表面，上部表面包括斜切部分；下部表面；前缘和后缘，前缘和后缘中的每个均将上部表面和下部表面间隔开并且在前缘与后缘之间限定弦向方向，其中，斜切部分沿着前缘和后缘中的至少一个的至少一部分延伸。

2.根据前述方面中任一项所述的叶片，其中，上部表面还包括平坦部分，并且斜切部分在上部表面的平坦部分与前缘和后缘中的至少一个之间延伸，并且斜切部分相对于上部表面布置有角度。

3.根据前述方面中任一项所述的叶片，其中，该角度小于180度并且大于90度。

4.根据前述方面中任一项所述的叶片，其中，该角度小于175度并且大于155度。

5.根据前述方面中任一项所述的叶片，还包括倒圆过渡部，该倒圆过渡部位于斜切部分与前缘和后缘中的至少一个之间。

6.根据前述方面中任一项所述的叶片，其中，斜切部分延伸叶片的弦向宽度的5％与40％之间。

7.根据前述方面中任一项所述的叶片，还包括根部和顶端，在根部与顶端之间限定展向方向，其中，斜切部分沿着顶端的至少一部分延伸。

8.根据前述方面中任一项所述的叶片，其中，斜切部分在根部与顶端之间沿着前缘、后缘和顶端中的至少一个完全地延伸。

9.根据前述方面中任一项所述的叶片，其中，斜切部分在根部与顶端之间沿着前缘和后缘二者完全地延伸。

10.根据前述方面中任一项所述的叶片，其中，斜切部分在根部与顶端之间沿着前缘和后缘二者以及沿着顶端完全地延伸。

11.根据前述方面中任一项所述的叶片，其中，前缘、后缘和顶端中的至少一个是平坦的或平面的，并且垂直于上部表面和下部表面，倒圆过渡部将前缘、后缘和顶端中的至少一个连接到上部表面和下部表面。

12.根据前述方面中任一项所述的叶片，其中，前缘、后缘和顶端中的至少一个是完全圆角化的。

13.根据前述方面中任一项所述的叶片，其中，前缘和后缘中的至少一个是平坦的或平面的，并且垂直于上部表面和下部表面，倒圆过渡部将前缘和后缘连接到上部表面和下部表面。

14.根据前述方面中任一项所述的叶片，其中，前缘和后缘中的至少一个是完全圆角化的。

在尚未描述的范围中，不同的特征和各个特征的结构可按照需求组合使用。一个特征未在本公开的所有方面中示出并不意味着要解释成其不能在本公开的所有方面中示出，而是出于使描述简洁的目的才这么做。因此，本文中所描述的不同方面的各个特征可按照需求混合和配合以形成其新特征或方面，无论这些新方面或特征是否被明确地描述。本公开将涵盖本文中所描述的特征的所有组合或排列。

所撰写的说明书使用示例来使本公开所描述的方面详细，其包括最佳模式，并且使本领域技术人员能够实践本文中所描述的方面，包括制作和使用任何装置或系统或执行任何所包括的方法。本文中所描述的方面可取得专利的范围由权利要求限定，并且可包括本领域技术人员进行的其他示例。在这些其他示例所具有的结构化元件与权利要求文字语言没有区别或者这些其他示例所包括的等同的结构化元件与权利要求文字语言无实质区别的情况下，其旨在权利要求的范围内。