專利名稱：組合的天花板風(fēng)扇和燈具的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本文描述的本發(fā)明涉及一種具有葉片的組合的燈具和天花板風(fēng)扇(combined light fitting and ceiling fan)，該葉片在風(fēng)扇不用時(shí)被緊湊地折疊且在風(fēng)扇啟動(dòng)時(shí)向外移動(dòng)。更具體地，本發(fā)明涉及用于此設(shè)備的改進(jìn)的風(fēng)扇葉片。
背景技術(shù)：
天花板風(fēng)扇已經(jīng)被認(rèn)識(shí)很長(zhǎng)時(shí)間，且作為一種廉價(jià)方式用來(lái)提供建筑物房間內(nèi)空氣的流動(dòng)。當(dāng)與例如冷卻和蒸發(fā)空氣調(diào)節(jié)單元的這類替代物相比時(shí)，天花板風(fēng)扇可簡(jiǎn)單地使用和安裝、安全且購(gòu)買和運(yùn)行廉價(jià)。它們通常能提供替代空氣調(diào)節(jié)的驚人效果，因?yàn)樗鼈兯a(chǎn)生的空氣流動(dòng)可以蒸發(fā)皮膚排汗，具有產(chǎn)生的冷卻效果。將天花板風(fēng)扇和照明裝置組合起來(lái)是已知的，因?yàn)槭紫纫话阈枰峁┌惭b于天花板的燈源，且其次便于提供單一的電力供應(yīng)來(lái)操作組合的風(fēng)扇和燈具。不太普遍的是，還已知提供具有某種折疊式或縮回式的葉片布置的組合的燈具和天花板風(fēng)扇。Le Velle描述了三種形式。美國(guó)專利1445402公開(kāi)了一種燈具和天花板風(fēng)扇，其中葉片在風(fēng)扇接通時(shí)在離心力下向外運(yùn)動(dòng)，且在風(fēng)扇關(guān)閉時(shí)由彈簧縮回。美國(guó)專利 1458348和2079942公開(kāi)了改進(jìn)形式，其中(與早期的專利1445402的形式不同)葉片的向內(nèi)和向外運(yùn)動(dòng)是同步的。同步的葉片運(yùn)動(dòng)對(duì)保持風(fēng)扇旋轉(zhuǎn)部分的良好平衡是重要的。最近，一種組合的燈具和天花板風(fēng)扇由Villella公開(kāi)(見(jiàn)國(guó)際專利公布WO 2007/006096)，且內(nèi)藏的和簡(jiǎn)單的葉片運(yùn)動(dòng)同步布置使其本身領(lǐng)先于現(xiàn)代設(shè)計(jì)。在組合的燈具和天花板風(fēng)扇的設(shè)計(jì)中的問(wèn)題是提供葉片，該葉片在使用時(shí)提供有益的空氣推動(dòng)性能而無(wú)需額外的電力且在不用時(shí)可折疊為相當(dāng)緊湊的總形式。本發(fā)明解決了該問(wèn)題。在本說(shuō)明書(shū)中上述和別處對(duì)于某些專利的參考不是作為或不是被看作承認(rèn)了其中的任何事物形成了任何地點(diǎn)中本領(lǐng)域一般常識(shí)的一部分。發(fā)明概述為了方便和簡(jiǎn)潔，組合的天花板風(fēng)扇和燈具在本說(shuō)明書(shū)中將被稱為風(fēng)扇/燈。本發(fā)明涉及具有多個(gè)風(fēng)扇葉片的風(fēng)扇/燈，該風(fēng)扇葉片在風(fēng)扇工作期間向外移動(dòng)至工作位置且在風(fēng)扇操作停止時(shí)向內(nèi)移動(dòng)至存放位置(stowed position)。風(fēng)扇葉片向外的移動(dòng)可通過(guò)當(dāng)由馬達(dá)使葉片圍繞風(fēng)扇軸旋轉(zhuǎn)時(shí)的離心力的作用來(lái)實(shí)現(xiàn)。風(fēng)扇葉片到它們的存放位置的縮回可通過(guò)彈性裝置例如一個(gè)或多個(gè)彈簧的作用。葉片適于且布置為當(dāng)在它們的工作位置時(shí)隨著它們旋轉(zhuǎn)而向下移動(dòng)空氣，且當(dāng)在它們的存放位置時(shí)位于距離風(fēng)扇軸一界定的半徑內(nèi)，例如用于發(fā)光器件諸如白熾燈的圓形形式的半透明外殼的半徑(當(dāng)在平面圖中觀察時(shí))。每個(gè)葉片在存放時(shí)可重疊至少一個(gè)另外的葉片。葉片的優(yōu)選形式及相對(duì)定位被公開(kāi)且被認(rèn)為是提供了合理空氣運(yùn)動(dòng)的需求和葉片在不使用時(shí)緊湊存放的需求之間有益的平衡。這些形式尤其以傾角、葉片弦長(zhǎng)(從前邊緣到后邊緣測(cè)得的距離)和兩面角(dihedral)的某種分布為特征。它們優(yōu)選為具有曲度的翼型橫斷面以使下葉片表面是凹的而上葉片表面是凸的。更具體地，本發(fā)明在第一方面提供了一種具有多個(gè)風(fēng)扇葉片的組合的天花板風(fēng)扇和燈具，其中每個(gè)葉片被可樞轉(zhuǎn)地安裝以在存放位置和展開(kāi)位置之間圍繞葉片的直立的樞轉(zhuǎn)軸可樞轉(zhuǎn)；每個(gè)葉片當(dāng)在其存放位置時(shí)位于距離直立的風(fēng)扇旋轉(zhuǎn)軸指定的半徑內(nèi)并且處在燈具部分之上，且具有在葉片的展開(kāi)位置中延伸超過(guò)所述指定的半徑的空氣推動(dòng)部分(air moving portion)；且每個(gè)葉片當(dāng)在平面圖中看時(shí)通常是長(zhǎng)形且弓形的，且在其存放位置中在其樞轉(zhuǎn)軸和葉片的頂尖端(tip end)之間在所述指定的半徑內(nèi)外圍地(peripherally)延伸，且部分地重疊葉片中處在其自身的存放位置中的相鄰的葉片；組合的天花板風(fēng)扇和燈具的特征在于(a)每個(gè)葉片在基準(zhǔn)高度之上最初隨著從其樞轉(zhuǎn)軸端沿著葉片增加距離而增加高度，以便葉片在其存放位置時(shí)重疊處在其自身的存放位置中的相鄰的葉片的樞轉(zhuǎn)軸端，以及(b)隨著從空氣推動(dòng)部分的樞轉(zhuǎn)軸端向葉片的頂尖端增加距離，空氣推動(dòng)部分的前邊緣首先在所述基準(zhǔn)高度之上增加高度且隨后變成向下，借以限制頂尖端在基準(zhǔn)高度之上的高度。術(shù)語(yǔ)“相鄰的葉片”此處是指通過(guò)從一個(gè)葉片外圍地向前(即以風(fēng)扇轉(zhuǎn)動(dòng)的方向) 移動(dòng)而首先發(fā)現(xiàn)的葉片。用語(yǔ)“變成向下”此處不一定是指隨著從這樣的變成向下朝頂尖端增加的距離，葉片開(kāi)始真實(shí)地下降。而是指，與在變成向下之前相比，以較低的速率增加高度，其可仍為正的，盡管這不排除高度增加的零速率或負(fù)速率。因此，每個(gè)葉片的空氣推動(dòng)部分的前邊緣在空氣推動(dòng)部分的樞轉(zhuǎn)軸端和葉片的頂尖端之間的位置處可具有在基準(zhǔn)高度之上的峰值高度。此外，空氣推動(dòng)部分的前邊緣在基準(zhǔn)高度之上的高度可從所述峰值高度隨著沿前邊緣向葉片的頂尖端增加距離而下降?！爸付ǖ陌霃健笨山频貫闊艟卟糠值陌霃?，該燈具部分被包括在組合的天花板風(fēng)扇和燈具內(nèi)且位于葉片下方，且當(dāng)在平面圖中看時(shí)具有圓形形狀?！盎鶞?zhǔn)高度”可以是，僅用于舉例，水平的板狀構(gòu)件的上表面的高度，如在由 Villella描述的構(gòu)造的情況中每個(gè)葉片被可樞轉(zhuǎn)地安裝到該水平的板狀構(gòu)件。每個(gè)葉片的空氣推動(dòng)部分可具有后邊緣，該后邊緣在平面圖中看時(shí)近似為圓弧， 該圓弧在葉片在其所述存放位置時(shí)大體上將中心定在風(fēng)扇旋轉(zhuǎn)軸上。這種布置允許有效利用燈具部分上的可用空間，該燈具部分當(dāng)在平面圖中看時(shí)為圓形。優(yōu)選地，對(duì)于每個(gè)葉片而言，在其存放位置時(shí)，在空氣推動(dòng)部分的前邊緣和后邊緣之間的徑向距離在沿著空氣推動(dòng)部分的長(zhǎng)度的中途(partway)從最大值向葉片頂尖端逐漸地減小(即如在平面圖中所看到的葉片逐漸減小)。更優(yōu)選地，當(dāng)全部葉片都處在它們的存放位置時(shí)，對(duì)于每個(gè)葉片而言，在其空氣推動(dòng)部分的前邊緣上存在第一點(diǎn)，在該第一點(diǎn)處，葉片重疊其相鄰的葉片，該第一點(diǎn)當(dāng)在包括風(fēng)扇旋轉(zhuǎn)軸的概念性徑向平面(notional radial plane)內(nèi)看時(shí)位于比相同概念性平面內(nèi)的第二點(diǎn)大的半徑處，該第二點(diǎn)在疊加的相鄰葉片的前邊緣上。仍更優(yōu)選地，所述第一點(diǎn)可以在基準(zhǔn)高度之上而不超過(guò)所述第二點(diǎn)的高度的高度。這些布置可提高葉片的存放的緊湊性。優(yōu)選的是，每個(gè)葉片的空氣推動(dòng)部分在葉片的展開(kāi)位置中在沿著空氣推動(dòng)部分的中途位置處具有與水平面成的最大傾角(angle of incidence)，傾角隨著從最大傾角的該位置向葉片的頂尖端增加距離而減小。還優(yōu)選地，空氣推動(dòng)部分在其樞轉(zhuǎn)軸端處具有與水平面成的正傾角。沿著每個(gè)葉片的空氣推動(dòng)部分的中途位置可以是在沿中心定在風(fēng)扇旋轉(zhuǎn)軸上的弧測(cè)得的葉片弦長(zhǎng)為最大值的位置的徑向的內(nèi)側(cè)，其中，當(dāng)葉片在其展開(kāi)位置時(shí)，在沿著每個(gè)葉片的空氣推動(dòng)部分的中途位置處，每個(gè)葉片的空氣推動(dòng)部分與水平面成的傾角最大。 應(yīng)當(dāng)認(rèn)為(并非斷言)的是該特征可以使沿著葉片對(duì)于空氣的向下推力的分布變平滑，從而減少在葉片上引起的阻力。盡管可適于葉片的其他數(shù)量，例如三個(gè)或五個(gè)，但是葉片的數(shù)量?jī)?yōu)選地為四個(gè)，且葉片的樞轉(zhuǎn)軸在外圍上以90度彼此隔開(kāi)。當(dāng)葉片處在其存放位置時(shí)，每個(gè)葉片在其樞轉(zhuǎn)軸和其頂尖端之間的部分對(duì)著風(fēng)扇旋轉(zhuǎn)軸的角為約160至170度。在此范圍內(nèi)的值在燈具部分上方可用的存放空間內(nèi)留出合理的葉片區(qū)域，但是無(wú)需在任何點(diǎn)要求多余兩個(gè)葉片的堆疊。這有助于獲得緊湊的葉片存放。優(yōu)選地，每個(gè)葉片樞轉(zhuǎn)通過(guò)約180的角，以從其存放位置移動(dòng)到其展開(kāi)位置。這為給定葉片大小給予了良好的葉片掃掠面積。優(yōu)選地，當(dāng)在中心定在風(fēng)扇旋轉(zhuǎn)軸上且與空氣推動(dòng)區(qū)相交于指定半徑和葉片頂尖端之間的半徑處的圓柱形表面上的橫斷面內(nèi)看時(shí)，每個(gè)葉片的空氣推動(dòng)區(qū)在其前邊緣和后邊緣間被向上地拱起(即向下凹)。對(duì)于有效的空氣推動(dòng)也優(yōu)選的是，其中當(dāng)在中心定在風(fēng)扇旋轉(zhuǎn)軸上且與空氣推動(dòng)區(qū)相交于指定半徑和葉片頂尖端之間的半徑處的圓柱形表面上的橫斷面內(nèi)看時(shí)，每個(gè)葉片的空氣推動(dòng)區(qū)在其沿葉片的長(zhǎng)度的至少部分上具有圓的前邊緣和尖的后邊緣。當(dāng)葉片在它們的存放位置時(shí)每個(gè)葉片和其相鄰的葉片之間的最小高度差可以有優(yōu)勢(shì)地近似發(fā)生在葉片重疊其相鄰的葉片處。如果重疊的葉片輕微地下垂，如可能是由某種塑料模制成的葉片如果放置一段時(shí)間不用的情況，這種布置已經(jīng)被發(fā)現(xiàn)一旦在葉片和其下面的相鄰葉片之間的接觸發(fā)生則非常合理地支撐葉片的外部分。本發(fā)明在另一方面提供了一種具有多個(gè)長(zhǎng)形且弓形的平面形狀的葉片的組合的天花板風(fēng)扇和燈具，該葉片能夠樞轉(zhuǎn)地圍繞直立的軸在燈具外殼上方的第一存放位置和其中葉片向外延伸超過(guò)燈具的第二展開(kāi)位置之間移動(dòng)，其特征在于當(dāng)處于其展開(kāi)位置時(shí)，葉片的前邊緣首先隨著增加的半徑上升超過(guò)燈具外殼且隨后向下彎成曲柄狀。在這個(gè)方面中，當(dāng)葉片在它們的存放位置時(shí)，每個(gè)葉片重疊其相鄰的葉片的一部分，該部分容納在燈具外殼上方和重疊葉片的下側(cè)的下方的間隙內(nèi)，所述間隙憑借重疊葉
7片的曲柄形狀而存在。每個(gè)葉片可以可樞轉(zhuǎn)地安裝到旋轉(zhuǎn)的板狀構(gòu)件且所述間隙位于所述板狀構(gòu)件上方。在第三方面，本發(fā)明提供了一種具有空氣推動(dòng)葉片的組合的天花板風(fēng)扇和燈具， 該空氣推動(dòng)葉片在使用時(shí)呈現(xiàn)鷗翼式兩面角。應(yīng)當(dāng)認(rèn)為這樣的兩面角形式即使除了其實(shí)現(xiàn)縮回葉片的緊湊的存放的能力之外，其本身也是有優(yōu)勢(shì)的?！苞t翼式兩面角”被認(rèn)為是指上升的葉片或翼在其根部端和沿著其長(zhǎng)度朝向其頂尖端的點(diǎn)或區(qū)域之間上升且隨后或者落下、保持同高度或者更緩慢地上升。在另一方面，本發(fā)明提供了具有多個(gè)風(fēng)扇葉片的組合的天花板風(fēng)扇和燈具，其中每個(gè)葉片被可樞轉(zhuǎn)地安裝以便在存放位置和展開(kāi)位置之間圍繞葉片的直立的樞轉(zhuǎn)軸可樞轉(zhuǎn)；每個(gè)葉片當(dāng)在其存放位置時(shí)位于距離直立的風(fēng)扇旋轉(zhuǎn)軸指定的半徑內(nèi)并且處在燈具部分之上，且具有在葉片的展開(kāi)位置內(nèi)延伸超過(guò)所述指定半徑的空氣推動(dòng)部分；且每個(gè)葉片當(dāng)在平面圖中看時(shí)通常是長(zhǎng)形且弓形的，且?guī)в邪紓?cè)和凸側(cè)，并且在其存放位置中，在葉片的樞轉(zhuǎn)軸和葉片的頂尖端之間在所述指定的半徑內(nèi)外圍地延伸，其特征在于(a)每個(gè)葉片當(dāng)展開(kāi)時(shí)被定位成使葉片的凹側(cè)在葉片的旋轉(zhuǎn)方向上面向前，并且使得葉片的長(zhǎng)度的徑向上的外部既向外也向前延伸；(b)在沿著葉片的空氣推動(dòng)部分的中途存在第一位置，在第一位置處，葉片在外圍方向測(cè)得的弦長(zhǎng)具有最大值，且在沿著葉片的空氣推動(dòng)部分的中途存在第二位置，在第二位置處，葉片具有與水平面成的最大的正傾角；以及(c)第一位置的半徑比第二位置的半徑大。也就是說(shuō)，在本文公開(kāi)的傾角及弦長(zhǎng)的分布被認(rèn)為除了葉片存放問(wèn)題之外，其本身是有優(yōu)勢(shì)的。本發(fā)明還提供了適用于如所公開(kāi)的風(fēng)扇/燈的葉片。明確地旨在，在下文詳細(xì)描述的具體的四個(gè)葉片實(shí)施方案關(guān)于葉片的比例和它們?cè)谒鼈兊拇娣藕凸ぷ魑恢脮r(shí)的相對(duì)位置兩者上被認(rèn)為是本發(fā)明可要求的方面。本發(fā)明可優(yōu)選地應(yīng)用于在國(guó)際專利公布WO 2007/006096中(基于Joe Villella 的國(guó)際專利申請(qǐng)第PCT/AU2006/000981號(hào))描述的具有某些構(gòu)造的特征的風(fēng)扇/燈。在本發(fā)明的又一方面中，還提供了包括多個(gè)可縮回的風(fēng)扇葉片的風(fēng)扇/燈，其中每個(gè)所述葉片被可樞轉(zhuǎn)地安裝于圍繞直立的風(fēng)扇旋轉(zhuǎn)軸可旋轉(zhuǎn)的風(fēng)扇構(gòu)件，以使所述葉片在縮回位置和工作位置之間圍繞所述風(fēng)扇構(gòu)件的直立的葉片樞轉(zhuǎn)軸可樞轉(zhuǎn)；每個(gè)所述葉片具有長(zhǎng)形的且大體上弓形的空氣推動(dòng)葉片部分，當(dāng)所述葉片處在所述葉片的縮回位置時(shí)，空氣推動(dòng)葉片部分位于由以下界定的空間內(nèi)(a)內(nèi)圓柱形表面，其與所述風(fēng)扇旋轉(zhuǎn)軸同軸且接觸所述葉片部分的內(nèi)邊緣；(b)外圓柱形表面，其與所述風(fēng)扇旋轉(zhuǎn)軸同軸且接觸所述葉片部分的外邊緣；(c)第一徑向平面，其包含所述風(fēng)扇旋轉(zhuǎn)軸和所述葉片樞轉(zhuǎn)軸；以及(d)第二徑向平面，其包含所述風(fēng)扇旋轉(zhuǎn)軸且接觸所述葉片的頂尖，
使得與所述葉片部分上的每個(gè)點(diǎn)相關(guān)聯(lián)的是角Θ，所述角θ是所述第一徑向平面和包含所述風(fēng)扇旋轉(zhuǎn)軸和該點(diǎn)的徑向平面之間的角；以及在所述葉片部分的位于所述第一徑向平面和第二徑向平面之間的連續(xù)區(qū)內(nèi)，所述內(nèi)邊緣在基準(zhǔn)高度之上隨著增加的θ而增加高度，且所述內(nèi)邊緣在與所述風(fēng)扇旋轉(zhuǎn)軸同軸的圓柱形表面上的徑向投影向下凹。優(yōu)選地，在所述葉片的所述連續(xù)區(qū)內(nèi)，所述內(nèi)邊緣在所述基準(zhǔn)高度之上隨著增加的θ而增加高度，直到首次在一點(diǎn)處達(dá)到內(nèi)邊緣高度的最大值，該點(diǎn)上其θ的值小于在葉片頂尖處θ的值。在所述連續(xù)區(qū)內(nèi)且對(duì)于大于最小值的θ值，所述內(nèi)邊緣的高度可能隨著增加的 θ而減小，在該最小值處，所述內(nèi)邊緣具有其在所述基準(zhǔn)高度上的最大高度。這個(gè)具體的實(shí)施方案與在此詳細(xì)描述的優(yōu)選的實(shí)施方案相對(duì)應(yīng)。在這樣的風(fēng)扇/燈中，還可應(yīng)用如本文描述的其他優(yōu)選的特征比例及葉片的相對(duì)定位，包括關(guān)于葉片后邊緣形狀。另外的特性、優(yōu)選和創(chuàng)造性的概念在下述詳細(xì)描述和所附權(quán)利要求中公開(kāi)。在本說(shuō)明書(shū)中，包括在所附權(quán)利要求中，詞匯“包括(comprise) ” (以及派生詞例如“包括(comprising) ”、“包括(comprises) ”和“被包括(comprised) ”)當(dāng)關(guān)于一組整數(shù)、 元件或步驟使用時(shí)不應(yīng)被認(rèn)為排除了其它整數(shù)元件或步驟存在或者能夠被包括的可能性。為了本發(fā)明可被更好地理解，現(xiàn)在將要描述本發(fā)明如附圖所示的非限制性的優(yōu)選實(shí)施方案，其中

圖1是從根據(jù)本發(fā)明的具有可縮回的風(fēng)扇葉片的風(fēng)扇/燈的上方看的透視圖，顯示其葉片展開(kāi)至它們的工作位置；圖2是從圖1所示的風(fēng)扇/燈的下方看的透視圖，同時(shí)其葉片展開(kāi)至它們的工作位置；圖3是從圖1所示的風(fēng)扇們的折疊的非工作位置；圖4是從圖1所示的風(fēng)扇們的折疊的非工作位置；
燈的上方看的透視圖，此刻其風(fēng)扇葉片顯示為處于它燈的下方看的透視圖，同時(shí)其風(fēng)扇葉片顯示為處于它
圖5是圖1的風(fēng)扇, 圖6是圖1的風(fēng)扇
圖7是圖1的風(fēng)扇, 圖8是圖1的風(fēng)扇
燈的平面圖，同時(shí)其風(fēng)扇葉片顯示為展開(kāi)至它們的工作位置； /燈的平面圖，同時(shí)其風(fēng)扇葉片顯示為處于它們的折疊的非工
燈的側(cè)視圖，同時(shí)其風(fēng)扇葉片顯示為展開(kāi)至它們的工作位置； /燈的側(cè)視圖，同時(shí)其風(fēng)扇葉片顯示為處于它們的折疊的非工
作位置
作位置；圖9是從在Villella的國(guó)際專利公布第WO 2007/006096號(hào)中描述的具有可縮回的風(fēng)扇葉片的風(fēng)扇/燈的子組件(subassembly)的下方看的透視圖；圖10是圖1所示的風(fēng)扇/燈的示意平面圖，顯示了既在展開(kāi)位置也在縮回位置的一個(gè)葉片和在縮回位置且僅用點(diǎn)劃線的其他葉片；圖11是圖1所示的風(fēng)扇/燈的示意平面圖，同時(shí)全部葉片以點(diǎn)劃線顯示在縮回位置且一個(gè)葉片也顯示在其展開(kāi)位置，該圖還顯示了交叉伸出的葉片且位于沿著伸出的葉片徑向隔開(kāi)地位置的一組圓柱形表面的位置；圖12是圖10中示意性顯示的風(fēng)扇/燈的縮回葉片的在如圖10中界定的徑向平面上的一組截面(標(biāo)記a-Ι)；圖13是圖1中所示的風(fēng)扇/燈的葉片的內(nèi)邊緣和外邊緣的在基準(zhǔn)高度之上的高度的圖表，作為當(dāng)葉片在縮回位置時(shí)圓周位置的函數(shù)；圖14是圖1中所示的風(fēng)扇/燈的葉片的內(nèi)邊緣和外邊緣之間的徑向距離的圖表， 作為當(dāng)葉片在縮回位置時(shí)圓周位置的函數(shù)；圖15是圖1中所示的風(fēng)扇/燈的全部葉片的內(nèi)邊緣和外邊緣的在基準(zhǔn)高度之上的高度的圖表，作為當(dāng)葉片在它們的縮回位置時(shí)圓周位置的函數(shù)；圖16是圖11中所示的伸出的葉片在相切于其中所示的編號(hào)為1至8的弧的平面
上取得一組橫斷面；圖17是圖11中所示的伸出的風(fēng)扇葉片的與水平面成的傾角的圖表，作為在葉片上的徑向位置的函數(shù)；圖18是圖11中所示的伸出的葉片的弦長(zhǎng)的圖表，作為在葉片上的徑向位置的函數(shù)。優(yōu)選實(shí)施方案詳述圖1至8顯示了根據(jù)本發(fā)明的風(fēng)扇/燈10。風(fēng)扇/燈10具有非旋轉(zhuǎn)的碗狀半透明外殼12，其中安裝有至少一個(gè)電燈(未示出)，且風(fēng)扇/燈10由管狀支撐件13按已知方式支撐于天花板。風(fēng)扇/燈10還具有通過(guò)電馬達(dá)(未示出)圍繞與管狀支撐件13同軸的直立軸15可旋轉(zhuǎn)的風(fēng)扇葉片1、2、3和4。電馬達(dá)和燈可獨(dú)立工作或用穿過(guò)管狀支撐件13 供應(yīng)的電力源一起工作。馬達(dá)是廣泛用于天花板風(fēng)扇的已知類型，其具有帶中心空腔的旋轉(zhuǎn)外殼體(未示出)，管狀支撐件13容納在該中心空腔中。外殼12在平面圖中是圓形的且中心定在軸15上。每個(gè)葉片1-4在馬達(dá)接通時(shí)向外延伸至圖1、2、5和7顯示的工作位置，且在馬達(dá)關(guān)掉時(shí)縮回(折疊)至圖3、4、6和8顯示的位置。旋轉(zhuǎn)的方向如箭頭7顯示。葉片1-4中的每一個(gè)可樞轉(zhuǎn)地支撐在葉片支撐板14上，葉片支撐板14支撐葉片1-4并隨葉片1-4旋轉(zhuǎn)、呈圓盤狀、與馬達(dá)的旋轉(zhuǎn)軸15同軸，并固定于馬達(dá)的殼體。當(dāng)葉片1-4在圖3、4、6和8 中顯示的折疊的位置時(shí)，裝飾性的防塵罩18固定于葉片1-4上的支撐件4。葉片1-4在葉片支撐板14上的樞轉(zhuǎn)分別圍繞平行于馬達(dá)的旋轉(zhuǎn)軸15的軸21、 22、23和M。當(dāng)馬達(dá)接通時(shí)，葉片1-4在離心力的影響下向外樞轉(zhuǎn)，圍繞它們各自的樞轉(zhuǎn)軸 21-M樞轉(zhuǎn)，直到達(dá)到圖1、2、5和7顯示的工作位置為止。當(dāng)馬達(dá)關(guān)掉時(shí)，葉片1-4縮回到它們的如圖3、4、6和8顯示的存放位置，再次圍繞它們各自的軸21- 樞轉(zhuǎn)。在公布號(hào)為WO 2007/006096的國(guó)際專利中(基于Villella的國(guó)際專利申請(qǐng)第 PCT/AU2006/000981號(hào))，其在此通過(guò)引用整體并入，描述了與上述原理和布置基本一致的風(fēng)扇/燈，盡管具有三個(gè)葉片而不是風(fēng)扇/燈10的四個(gè)葉片1-4。本發(fā)明在其優(yōu)選實(shí)施方案中根據(jù)Villella的公開(kāi)內(nèi)容陳述的原理和布置制成，除了四個(gè)葉片1_4代替三個(gè)葉片的使用之外。特別地，葉片1-4的樞轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)與它們的縮回的同步，可憑借現(xiàn)在簡(jiǎn)述的由 Villella公開(kāi)的方法對(duì)于四個(gè)葉片的簡(jiǎn)單適應(yīng)。圖9 (類似于Villella的公布的圖7)顯
10示了 Villella風(fēng)扇/燈的包括馬達(dá)34、葉片支撐板36和三個(gè)葉片31、32和33的子組件 30。(注意在此使用以描述子組件30的零件編號(hào)與在Villella的公布中引用的編號(hào)不同)。葉片支撐板36呈環(huán)形且固定于馬達(dá)34 (屬于前文所述的旋轉(zhuǎn)地殼體類型)以在其自己的平面中隨其旋轉(zhuǎn)。固定到葉片支撐板36下側(cè)的是太陽(yáng)齒輪38。(這里使用術(shù)語(yǔ)“太陽(yáng)齒輪”，因?yàn)槠涫撬^的行星齒輪傳動(dòng)系統(tǒng)的領(lǐng)域，其中“太陽(yáng)齒輪”指的是與排列在其外圍周圍的許多 “行星”齒輪嚙合的齒輪。)當(dāng)支撐板36安裝到馬達(dá)34時(shí)，太陽(yáng)齒輪38與馬達(dá)34同軸，且能夠圍繞其軸相對(duì)于支撐板36旋轉(zhuǎn)。與太陽(yáng)齒輪38嚙合的是行星齒輪41、42和43，當(dāng)其相關(guān)聯(lián)的葉片31-33中的一個(gè)在其存放位置和工作位置之間樞轉(zhuǎn)時(shí)，行星齒輪41、42和43中的每個(gè)旋轉(zhuǎn)。齒輪41-43中的每個(gè)固定到短軸(不可見(jiàn))，該短軸從其相關(guān)聯(lián)的葉片31-33 中的一個(gè)向下穿過(guò)，并可在支撐板36內(nèi)旋轉(zhuǎn)。齒輪41-43圍繞太陽(yáng)齒輪38的外圍平均分布且它們本身都有距離電機(jī)34的旋轉(zhuǎn)軸35的彼此相等的半徑。這種布置的效果是，如果葉片31-33是相同的且完全相同地定位在它們相對(duì)于支撐板36的工位中，那么葉片當(dāng)它們?cè)谄涔ぷ魑恢煤涂s回位置之間樞轉(zhuǎn)時(shí)將會(huì)始終保持同步。為了在馬達(dá)34關(guān)閉時(shí)縮回葉片31-33，提供了螺旋彈簧44。每個(gè)彈簧的一端固定到懸掛于支撐板36的結(jié)構(gòu)(formation) 46，而另一端固定到懸掛于太陽(yáng)齒輪38的結(jié)構(gòu)48。 螺旋彈簧44布置成當(dāng)葉片31-33處于其縮回位置時(shí)張緊，且隨著當(dāng)馬達(dá)34啟動(dòng)時(shí)離心力將葉片31-33推出而伸展。當(dāng)馬達(dá)34停止時(shí)，彈簧44推動(dòng)太陽(yáng)齒輪38以相對(duì)于支撐板34 旋轉(zhuǎn)，以使葉片31-33縮回。為了得到關(guān)于用于葉片同步和縮回的這種布置的更詳細(xì)信息及涉及該布置的選擇，可參照引用的Villella的公布。在此描述的使該布置適合于本發(fā)明實(shí)施方案的四個(gè)葉片1-4的方式將對(duì)于本領(lǐng)域技術(shù)人員是容易明顯的。可提供四個(gè)行星齒輪(未示出，但相當(dāng)于齒輪41-4 以代替三個(gè)，該四個(gè)行星齒輪圍繞著太陽(yáng)齒輪(未示出，但相當(dāng)于太陽(yáng)齒輪38)平均分布且每個(gè)與一個(gè)葉片相關(guān)聯(lián)。在以下描述中，將假設(shè)葉片1-4可樞轉(zhuǎn)地安裝于本質(zhì)上類似支撐板36的支撐板 14，且以與子組件30的葉片31-33 —樣的方式被同步和縮回。但是，應(yīng)當(dāng)強(qiáng)調(diào)的是，葉片 1-4的空氣動(dòng)力學(xué)設(shè)計(jì)以及在縮回時(shí)它們“套疊(nest) ”在一起的方式絕不局限于這種特殊的風(fēng)扇/燈構(gòu)造。葉片1-4的配置和布置可應(yīng)用于其他構(gòu)造的風(fēng)扇/燈和需要可縮回的葉片而沒(méi)有任何照明功能的風(fēng)扇?，F(xiàn)將描述葉片1-4及其在風(fēng)扇/燈10中的布置。葉片1-4是用來(lái)當(dāng)葉片在它們的存放(即縮回或折疊)位置時(shí)提供具有良好的空氣推動(dòng)性能、緊湊性之間的有益平衡的風(fēng)扇/燈10，連同半透明外殼12的足夠大以提供合理地漫射照明效果的直徑。葉片1-4是用來(lái)當(dāng)被縮回時(shí)大體上位于半透明的外殼12上。在本文顯示和描述的實(shí)施方案中，外殼12 具有一直徑，該直徑為風(fēng)扇/燈10在其葉片1-4延伸用于工作時(shí)的總直徑的約39%。傳統(tǒng)天花板風(fēng)扇的轂的直徑或沒(méi)有可縮回的葉片的風(fēng)扇/燈的轂的直徑通常小于橫跨葉片的總直徑的39%。用于給定的總直徑，外殼12的直徑越大，越容易滿足葉片1-4在外殼12 上時(shí)的緊湊地折疊的要求，但是更困難的是在一般的風(fēng)扇旋轉(zhuǎn)速度下提供良好的空氣推動(dòng)性能。對(duì)于上述比例，從約36%到約42%的范圍通過(guò)如本文所描述的葉片形狀的直接適應(yīng)
11被認(rèn)為是可行的，但優(yōu)選在38 %到40 %范圍內(nèi)的數(shù)字。葉片1-4的幾何將在以下通過(guò)參照?qǐng)D10和11中界定的量及剖面進(jìn)行描述。在圖 10的示意平面圖中，外殼12由其圓形外圍沈簡(jiǎn)單地表示。葉片1-4全部以輪廓顯示在其縮回位置中，葉片1為實(shí)線而其他為點(diǎn)劃線，且葉片1也以實(shí)線顯示在其展開(kāi)位置中。葉片 1-4大體上彼此相同且通常呈半月形狀(scimitar-shaped)，即具有弓形形式以便當(dāng)縮回時(shí)位于外殼外圍沈內(nèi)且環(huán)繞馬達(dá)(未示出，但中心在軸15上)。樞轉(zhuǎn)軸21- 分別毗鄰于葉片1-4的根部端51-54(圖11)且在它們的縮回位置中葉片1-4分別順時(shí)針延伸至頂尖 (自由端)61-64。具有后綴“a”的零件編號(hào)用于在其展開(kāi)位置的葉片1，且具有后綴“b”的零件編號(hào)用于在其縮回位置的葉片1。當(dāng)從上方看時(shí)，風(fēng)扇/燈10的葉片1-4(由箭頭7)顯示為順時(shí)針旋轉(zhuǎn)。但是應(yīng)當(dāng)理解，逆時(shí)針旋轉(zhuǎn)也可同樣地被選擇，在這種情況下，術(shù)語(yǔ)“逆時(shí)針”可應(yīng)用于在本描述中 “順時(shí)針”現(xiàn)在出現(xiàn)的地方，包括在下文給定的術(shù)語(yǔ)“下一個(gè)葉片”和“上一個(gè)葉片”的定義中。(注意對(duì)于逆時(shí)針旋轉(zhuǎn)，葉片應(yīng)被制成對(duì)于葉片1-4反向，因?yàn)閮?yōu)選地是每個(gè)葉片的前邊緣為其凹邊緣。)對(duì)于葉片1-4中任何給定的一個(gè)來(lái)說(shuō)，術(shù)語(yǔ)“下一個(gè)葉片”是指其的樞轉(zhuǎn)軸在轉(zhuǎn)動(dòng)方向(此處為順時(shí)針)上與給定葉片的樞轉(zhuǎn)軸呈90度的葉片，且術(shù)語(yǔ)“上一個(gè)葉片”是指其的樞轉(zhuǎn)軸在相反于轉(zhuǎn)動(dòng)方向的逆方向(即此處的逆時(shí)針)上與給定葉片的樞轉(zhuǎn)軸呈90 度的葉片。因此，對(duì)于葉片1來(lái)說(shuō)，下一個(gè)葉片是葉片2且上一個(gè)葉片是葉片4。為了方便， 葉片形狀將主要通過(guò)參照葉片1進(jìn)行描述，注意葉片1-4大體上相同。為了展示葉片1-4當(dāng)縮回時(shí)怎樣相對(duì)彼此以套疊型式布置，將在徑向平面，即包括風(fēng)扇軸15的平面上使用截面圖是便利的。這樣的平面42示出在圖10中且顯示為與包括軸15及葉片1的軸21兩者的類似平面44呈角度θ (theta)。為了從空氣動(dòng)力學(xué)特性的角度討論在展開(kāi)位置時(shí)的葉片形狀，將有益的是，考慮在為圓柱形的且與風(fēng)扇軸15同軸的表面上截取且位于沿著葉片徑向地隔開(kāi)的位置的葉片截面。在圖11中的編號(hào)成1到8的弧顯示了葉片1上的這種位置。位置1和位置8各自的半徑為總風(fēng)扇半徑的39%和97% (即大體上在外殼12的邊緣)且位置2-7徑向地平均分布在位置1和8之間。葉片1-4中的每個(gè)在其縮回位置和工作位置間樞轉(zhuǎn)經(jīng)過(guò)180度。從軸21到頂尖 61，代表性的葉片1當(dāng)縮回時(shí)，從θ =0度延伸至θ =近似168度。角168度選擇為接近但是低于180度以便當(dāng)葉片1展開(kāi)時(shí)提供其的頂尖61很好地脫離外殼外圍沈的葉片1，但當(dāng)葉片縮回時(shí)，在任何點(diǎn)處只有葉片1-4中的兩個(gè)彼此重疊。這對(duì)于將在縮回時(shí)的葉片1-4 的組的總高度保持至一緊湊的小值是重要的。注意如果頂尖61在θ =180度的地方，葉片1、2和3中的全部三個(gè)將在θ = 180度重疊。如圖1、5和7中所示，代表性葉片1具有兩個(gè)截然不同的部分，即根部端部分80 和葉片部分82，該葉片部分82在工作位置由外殼12的外圍沈向外延伸，且被空氣動(dòng)力學(xué)地成形以促進(jìn)空氣推動(dòng)。葉片部分82以懸臂型式支撐于可樞轉(zhuǎn)地固定于葉片支撐板14的葉片部分80。在優(yōu)選的實(shí)施方案中，部分80和82作為單一零件形成，例如由合適的塑性材料通過(guò)注射塑模制成。根部端部分80包括位于支撐板上表面46上部且大致平行于支撐板上表面46的板84。在板84內(nèi)的孔86允許短軸(stub shaft)(未示出)穿過(guò)孔，且經(jīng)過(guò)至支撐板14的下側(cè)以在那固定于如前文所述的葉片同步機(jī)構(gòu)的行星齒輪(未示出)。根部端部分80還包括葉片端板結(jié)構(gòu)88，葉片端板結(jié)構(gòu)88的功能是在部分80和82間提供合適地牢固的連接， 且葉片部分82與板84成一傾角傾斜(見(jiàn)下文)。圖12顯示了代表性葉片1和其下一個(gè)葉片2以及上一個(gè)葉片4在它們的縮回位置中的一組12個(gè)徑向截面(即在平面42上)，每個(gè)截面為葉片1標(biāo)記有其正確的θ值。在截面(a)到(1)中距離風(fēng)扇軸15的半徑向右增加。在每個(gè)截面中，顯示了葉片支撐板14， 且其外邊緣90在每頁(yè)都處于同樣的水平位置以便于截面之間的比較。外邊緣90恰好徑向地位于外殼外圍沈內(nèi)但接近外殼外圍26 (未在圖12中示出)。圖12的截面(a)至(c)顯示葉片1的部分80怎樣過(guò)渡到懸臂式空氣推動(dòng)部分 82。如圖10中最佳展示的，代表性的葉片1的部分82的外邊緣94非常接近于圓形的弧，除了鄰近圓頂尖61的部分之外，該弧當(dāng)葉片1縮回時(shí)中心定在風(fēng)扇軸15上且具有非常接近外殼外圍沈的半徑的半徑。所以，葉片1的部分82的外邊緣94位于與下一個(gè)葉片2 和上一個(gè)葉片4的外邊緣幾乎完全相等的半徑處，除了鄰近頂尖61的部分之外，如圖12的截面(d)至(1)中所示。圖10和圖12的截面(a)至(f)顯示了上一個(gè)葉片4在θ = 0度和稍小于θ = 90度之間覆在代表性的葉片1上面，但是沒(méi)有葉片1和4之間的接觸。在θ = 90度和θ =165度之間(截面(g)至(1))，葉片1本身覆在下一個(gè)葉片2上面，且沒(méi)有葉片1和2之間的接觸。圖13是一圖表，其顯示了代表性葉片1的內(nèi)邊緣92和外邊緣94在支撐板14的表面46之上的高度，作為角θ的函數(shù)。對(duì)于給定的θ值，內(nèi)邊緣92高于外邊緣94，與葉片1具有與水平面成的傾角相一致，以便當(dāng)展開(kāi)時(shí)向下推動(dòng)空氣(見(jiàn)下文)。在圖13中使用絕對(duì)高度的數(shù)字，用于在葉片1-4展開(kāi)時(shí)具有1200mm的總掃掠直徑(overall swept diameter)的風(fēng)扇 / 燈 10。圖14是一圖表，其顯示了在其縮回位置時(shí)的代表性葉片1的內(nèi)邊緣92和外邊緣 94之間的徑向距離，作為角θ的函數(shù)。在圖13中使用絕對(duì)徑向距離，用于在葉片1-4展開(kāi)時(shí)具有1200mm的總掃掠直徑的風(fēng)扇/燈10。在數(shù)據(jù)點(diǎn)之間的曲線并未延伸至θ = 165 度的數(shù)據(jù)點(diǎn)，因?yàn)樵擖c(diǎn)受到頂尖61的成圓形的影響。圖15是一圖表，其顯示了與圖13相同的數(shù)據(jù)，但是現(xiàn)在用于所有的葉片1-4，在它們各自的外周角(Θ)位置。首字母“LE”和“ΤΕ”在圖15中各自地用于內(nèi)邊緣92和外邊緣94，因?yàn)楫?dāng)在展開(kāi)位置時(shí)葉片的內(nèi)邊緣為其前邊緣且外邊緣為其后邊緣。注意的是葉片樞轉(zhuǎn)軸21、22、23和對(duì)各自的θ角為0度、90度、180度和270度。圖12-15—起說(shuō)明了在它們的縮回位置中的葉片1-4怎樣緊湊地“套疊”在一起而沒(méi)有任何兩個(gè)葉片彼此接觸。已經(jīng)發(fā)現(xiàn)的是所示的布置也可給予良好空氣推動(dòng)性能。如在圖13和15中由邊緣高度所說(shuō)明的，代表性葉片1從其樞轉(zhuǎn)軸21(在θ =0 度處)平滑地上升至一點(diǎn)(在大約θ =90度處)，在該點(diǎn)處葉片1必須重疊且脫離下一個(gè)葉片2。然而，葉片1并非以同樣的速率朝向其頂尖61繼續(xù)進(jìn)一步向上，而是停止任何更高的上升，如趨于穩(wěn)定所示，且隨后隨著增加的θ而減小內(nèi)邊緣92的高度。這種布置當(dāng)縮回時(shí)限制了在葉片1-4的組的支撐板14上方的總高度96 (圖12)。對(duì)于代表性葉片1，高度 96的最大值發(fā)生在大約θ = 105度。在圖13和15中將要注意的是，在大約θ = 90度和θ = 120度之間保持近似地恒定之后，外邊緣高度94再次增加超過(guò)大約θ = 120度。如從圖12中的截面(j)至(1) 所看到的，且在圖4中所示的葉片1的輕微的突出所看到的，這種可選的特征意味著引起了葉片套疊布置中的緊湊性的一些輕微的犧牲(盡管沒(méi)有任何總高度96上的增加)，其被認(rèn)為是空氣動(dòng)力學(xué)有利的，如隨后在本文陳述的，且因此是優(yōu)選地。圖13可被解釋為葉片1的部分圖片，因?yàn)槿绻队霸谂c風(fēng)扇軸同軸的想象的圓柱形表面上，且該表面隨后被放平，則會(huì)出現(xiàn)這樣的圖片。明顯的是在該圖片中的葉片1類似于鷗翼，或帶有變化兩面角的特殊形式的機(jī)翼，首先從其根部端隨著增加的距離上升，且從某點(diǎn)不再上升或向其頂尖端以較低速率上升。圖15顯示了對(duì)于大于約150度的θ值，代表性葉片1的內(nèi)邊緣高度92變?yōu)榈陀谄湎乱粋€(gè)葉片2的前邊緣高度。這能在圖12的截面(k)和(1)中看到。這并不是指存在葉片1和2之間的接觸，因?yàn)槿~片1的徑向?qū)挾壬系臏p少是指葉片1的內(nèi)邊緣92在葉片2 的相應(yīng)邊緣的徑向上的外部。除了整齊地折疊之外，葉片1-4還必須在展開(kāi)且圍繞風(fēng)扇軸15旋轉(zhuǎn)時(shí)合理有效地向下移動(dòng)空氣，因此現(xiàn)在將論述葉片1-4隨著他們影響空氣流動(dòng)的形狀。在圖11中編號(hào)為 1-8的弧代表了與軸15同軸且徑向地隔開(kāi)的一組隔開(kāi)的圓柱形表面。盡管經(jīng)過(guò)風(fēng)扇/燈 10的向下空氣流通常將并非精確軸向的(即平行于軸15)且因此發(fā)生在這樣的表面上，但是論述葉片形狀的一合適方式是通過(guò)參照與在其展開(kāi)位置時(shí)的代表性葉片1的圓柱形表面1-8的交點(diǎn)。在以下對(duì)于論述在其被展開(kāi)時(shí)的代表性葉片1中也是有用的是，提及在上文中用于描述其在被縮回時(shí)的幾何的θ角的值。θ實(shí)際上為對(duì)于沿著半月形的葉片1的位置的測(cè)量。在圖11中，顯示了一非實(shí)體的點(diǎn)101，如果葉片1縮回該點(diǎn)101將落在軸15上，而當(dāng)葉片1展開(kāi)時(shí)該點(diǎn)101被從軸15圍繞葉片樞轉(zhuǎn)軸21呈180度所取代。對(duì)應(yīng)于在展開(kāi)的葉片1上的特殊特征的角θ的值可使用圖11的示意性平面圖找到，通過(guò)首先構(gòu)建一條線，該線將點(diǎn)101連接到所討論的特征，且其次構(gòu)建一條線102，線102連接點(diǎn)101且穿過(guò)軸21、 15和23。θ為在這兩條線之間的角。圖16顯示了葉片1在弦100上取的橫斷面視圖(見(jiàn)圖10)，該弦100與位置1至 8的圓柱形表面相切。這些非常近似于在位置1至8和葉片1之間相交的圓柱形表面的形狀，如這些表面如果放平所呈現(xiàn)的。在圖16的截面中，葉片1從右向左移動(dòng)，所以前邊緣92 和后邊緣94如所示被定位。盡管后邊緣94在現(xiàn)實(shí)中當(dāng)然不是直的，但是在圖16中的視圖被定位以便在所有截面中的后邊緣94被垂直地對(duì)齊以促進(jìn)它們之間的對(duì)比。圖17是一圖表，顯示了 alpha ( α )，在位置2至8代表性葉片1與水平面所成的傾角，alpha的含義在圖16的位置7的截面中被圖示。在圖17中繪制的alpha值不是取自圖16的近似截面，而是可以以如果圖16的截面是編號(hào)2至8的圓柱形表面和葉片1之間相交的真實(shí)表面的被放平的結(jié)果(development)則所示出的方式所得到的對(duì)于值的估計(jì)。圖18是一圖表，顯示了葉片1與編號(hào)1至8的圓柱形表面相交處的真實(shí)弦長(zhǎng)的值 (即從前邊緣92至后邊緣94直接測(cè)量到的距離)。弦長(zhǎng)值不是取自圖16的近似截面，而是如果葉片1和編號(hào)1至8的圓柱形表面之間相交的真實(shí)表面被得到且放平則可獲得的對(duì)于值的估計(jì)。已經(jīng)發(fā)現(xiàn)帶有具備所示幾何形狀的葉片1-4的風(fēng)扇/燈10確實(shí)能合理良好地推動(dòng)空氣，雖然外殼12的直徑與由展開(kāi)的葉片1-4掃過(guò)的總直徑之間的相對(duì)大的比率及葉片的半月?tīng)钚螤?在平面圖中)。通常地，葉片1-4當(dāng)它們轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)向下推進(jìn)空氣(且它們本身經(jīng)歷相應(yīng)的反作用升力)。在此葉片的有效性(對(duì)于給定的旋轉(zhuǎn)速度)被認(rèn)為至少取決于其翼型橫斷面形狀、 其對(duì)于水平面的傾角、其大小(例如其從前邊緣到后邊緣測(cè)得的弦長(zhǎng))、這些沿著葉片長(zhǎng)度 (跨度)的分布和其在平面圖中所看到的形狀。如在圖16中代表性葉片1的橫斷面中所看到的，葉片1-4具有翼型橫斷面形狀， 被拱起以使它們的下面是凹的而它們的上面使凸的。它們的前邊緣(如代表性葉片1的前邊緣92)是圓的而它們的后邊緣(如代表性葉片1的邊緣94)是尖的。通常，葉片1-4優(yōu)選地具有拱形的翼型截面。代表性葉片1靠近其樞轉(zhuǎn)端具有與水平面成的正傾角(且為拱形的翼型橫斷面)， 在該樞轉(zhuǎn)端處代表性葉片1當(dāng)展開(kāi)時(shí)穿過(guò)外殼外圍沈，且這被認(rèn)為是在其空氣推動(dòng)性能中的一個(gè)因素。此正傾角(alpha大于零)在圖16中編號(hào)為1的截面中是明顯的。認(rèn)為所期望的是沿著葉片的長(zhǎng)度的升力分布(且繼而發(fā)生的空氣推動(dòng)效果的分布)應(yīng)當(dāng)通常平滑地變化且特別是在接近外(頂尖)端沒(méi)有效果的強(qiáng)集中。該集中被認(rèn)為產(chǎn)生了頂尖區(qū)域下方的高壓空氣向上超過(guò)頂尖端(代表性葉片1中的61) “泄露”至頂尖區(qū)域上方的區(qū)域的趨勢(shì)，僅局部地?cái)噭?dòng)了空氣(且浪費(fèi)功率)而非整體地將其向下移動(dòng)。因此，在圖17中所示的傾角alpha的分布顯示了，約20度的峰值葉片傾角在大約位置3的半徑處(參見(jiàn)圖11)且隨著半徑的增加平滑地降至位置8處的約10度。(位置3非常接近地相當(dāng)于θ =60度。)在圖17中所示的傾角分布部分地歸因于上文討論的葉片后邊緣超過(guò)大約θ = 120度的可選的向上彎曲。盡管如果該向上彎曲不被包括則可實(shí)現(xiàn)葉片1-4輕微的更加緊湊的套疊，但是該向上彎曲由于其所實(shí)現(xiàn)的在傾角分布上的影響而呈現(xiàn)對(duì)于葉片的性能是有益的。另一種影響沿著葉片的升力分布的方式是通過(guò)葉片寬度(弦長(zhǎng))分布的控制。如果想象沿著葉片長(zhǎng)度(例如用于θ的全部的值)的恒定寬度的半月形狀的葉片以圖11中對(duì)于葉片1-4所示的方式展開(kāi)，半月形狀的影響將是，如在葉片展開(kāi)時(shí)在圓周方向上測(cè)得的葉片弦長(zhǎng)將在葉片頂尖和根部端處最大且在它們之間較小。為了抵消該影響并從而限制將升力效果集中在頂尖和根部端處的趨勢(shì)，葉片1-4不具有恒定的寬度。參照?qǐng)D14，葉片寬度(在平面圖中所看到的)在大約θ = 90度處最大且向頂尖端(代表性葉片1的61)逐漸地減少。如在圖11中所看到的，θ =90度近似地對(duì)應(yīng)于位置5。該減少用于葉片當(dāng)縮回時(shí)緊湊套疊(如上文討論的)且得到所期望的葉片升力分布的雙重目的。圖18顯示了葉片弦長(zhǎng)在由于頂尖成圓形而在位置8處減少之前從位置2和3區(qū)域中的最小值開(kāi)始增加。但是，弦長(zhǎng)隨半徑增加的速率小于如果葉片寬度以本文描述的方式不隨角θ變化將所呈現(xiàn)的速率。還參見(jiàn)圖16，頁(yè)面上編號(hào)1至8的截面的對(duì)齊允許看到弦長(zhǎng)隨半徑的分布。
15
如上文所述，葉片可由合適的塑性材料通過(guò)注射模制方便地制成。因?yàn)榉秋@眼性 (unobtrusiveness)是根據(jù)本發(fā)明的風(fēng)扇/燈所期望的特征，所以增強(qiáng)非顯眼性的一種方式是提供葉片由半透明或至少半透明的材料形成。該特征被認(rèn)為是本身有創(chuàng)造性的。盡管在本文中描述的葉片存放布置及方法提供在沒(méi)有葉片間的接觸情況下存放葉片，但是描述的葉片存放位置使得一個(gè)葉片的輕微的下垂從而接觸另一個(gè)不可能導(dǎo)致展開(kāi)故障。在圖12中將要注意的是顯示了葉片1和其下一個(gè)葉片2之間的最小間隙的截面圖是截面(g)，對(duì)應(yīng)于θ =90度。這被認(rèn)為是最小間隙的適當(dāng)位置且因此是葉片1和2之間的第一接觸發(fā)生的位置，如果在存放一段時(shí)間而沒(méi)有使用風(fēng)扇之后，葉片1應(yīng)當(dāng)輕微地下垂?？紤]到，在葉片1和2之間這樣接觸之后，繼續(xù)下垂的趨勢(shì)應(yīng)當(dāng)被限制且由葉片接觸導(dǎo)致的任何摩擦力的對(duì)于軸21的力矩臂小于在葉片1的頂尖61和下方的葉片2之間的接觸，因此，限制了風(fēng)扇啟動(dòng)時(shí)葉片1展開(kāi)故障的可能性。相對(duì)薄的葉片(使得它們?nèi)绻皇褂?，則久而久之可能會(huì)下垂)的可能性也意味著葉片當(dāng)使用時(shí)可能向上朝向它們的頂尖端彎曲。這可被認(rèn)為是，比如果葉片是剛性的情況，略微更向外以及向下地有利地引導(dǎo)空氣。外殼2的半透明的下面部分9的特殊形狀并不認(rèn)為是唯一可能的一個(gè)。即使在平面中不具有圓形形狀的形狀，如圖1至7所示的，也可用作可替代的審美選擇?，F(xiàn)在將公開(kāi)又一發(fā)明。在例如由Villella在他的前述的PCT申請(qǐng)中描述的那些的風(fēng)扇/燈中，“太陽(yáng)齒輪”可包括單個(gè)構(gòu)件，帶齒的部分被固定到該單個(gè)構(gòu)件用于與“行星齒輪”嚙合，而代替完整的齒輪。這種可能性已經(jīng)被發(fā)現(xiàn)并可以減少制造成本的上升，因?yàn)榭梢赃x擇適當(dāng)?shù)奶?yáng)齒輪和行星齒輪的比例，其不需要太陽(yáng)齒輪在展開(kāi)和縮回期間為其任何一個(gè)齒而旋轉(zhuǎn)足夠遠(yuǎn)以碰到多于一個(gè)的行星齒輪。對(duì)于本領(lǐng)域技術(shù)人員來(lái)說(shuō)將是很顯然的是，對(duì)于以上所描述的風(fēng)扇/燈可做出許多其他的變化形式和選擇，而不超出本發(fā)明如所述的范圍。
1權(quán)利要求
1.一種組合的天花板風(fēng)扇和燈具，具有多個(gè)風(fēng)扇葉片，其中每個(gè)葉片被可樞轉(zhuǎn)地安裝以便在存放位置和展開(kāi)位置之間圍繞所述葉片的直立的樞轉(zhuǎn)軸可樞轉(zhuǎn)；每個(gè)葉片當(dāng)處在其存放位置時(shí)位于距離直立的風(fēng)扇旋轉(zhuǎn)軸指定的半徑內(nèi)并位于燈具部分之上，且每個(gè)葉片具有在所述葉片的展開(kāi)位置中延伸超過(guò)所述指定的半徑的空氣推動(dòng)部分；且每個(gè)葉片當(dāng)在平面圖中看時(shí)通常是長(zhǎng)形且弓形的，且在每個(gè)葉片的存放位置中，每個(gè)葉片在葉片的樞轉(zhuǎn)軸和所述葉片的頂尖端之間在所述指定的半徑內(nèi)外圍地延伸，且部分地重疊所述葉片中處在其自身的存放位置的相鄰的葉片；其特征在于(a)每個(gè)葉片最初在基準(zhǔn)高度之上隨著從葉片的樞轉(zhuǎn)軸端沿所述葉片增加距離而增加高度，以便所述葉片當(dāng)處在其存放位置時(shí)重疊處在其自身的存放位置的所述相鄰的葉片的所述樞轉(zhuǎn)軸端，以及(b)隨著從所述空氣推動(dòng)部分的樞轉(zhuǎn)軸端向所述葉片的頂尖端增加距離，所述空氣推動(dòng)部分的前邊緣首先在所述基準(zhǔn)高度之上增加高度且隨后變成向下，借以限制所述頂尖端在所述基準(zhǔn)高度之上的高度。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的組合的天花板風(fēng)扇和燈具，其中所述指定的半徑近似地為燈具部分的半徑，所述燈具部分被包括在所述組合的天花板風(fēng)扇和燈具內(nèi)且位于所述葉片的下方，且當(dāng)在平面圖中看時(shí)所述燈具部分具有圓形形狀。
3.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的組合的天花板風(fēng)扇和燈具，其中每個(gè)葉片的所述空氣推動(dòng)部分的所述前邊緣在所述空氣推動(dòng)部分的所述樞轉(zhuǎn)軸端和所述葉片的頂尖端之間的位置處具有在所述基準(zhǔn)高度之上的峰值高度。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的組合的天花板風(fēng)扇和燈具，其中所述空氣推動(dòng)部分的所述前邊緣在所述基準(zhǔn)高度之上的高度從所述峰值高度隨著沿所述前邊緣向所述葉片的頂尖端增加距離而下降。
5.根據(jù)權(quán)利要求1至4中任一項(xiàng)所述的組合的天花板風(fēng)扇和燈具，其中每個(gè)葉片的所述空氣推動(dòng)部分具有后邊緣，所述后邊緣在平面圖中看時(shí)近似地為圓弧，所述圓弧在所述葉片處在其所述存放位置時(shí)大體上將中心定在所述風(fēng)扇旋轉(zhuǎn)軸上。
6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的組合的天花板風(fēng)扇和燈具，其中對(duì)于每個(gè)葉片而言，當(dāng)葉片處在其存放位置時(shí)，所述空氣推動(dòng)部分的所述前邊緣和所述后邊緣之間的徑向距離在沿著所述空氣推動(dòng)部分的長(zhǎng)度的中途從最大值向葉片頂尖端逐漸地減小。
7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的組合的天花板風(fēng)扇和燈具，其中當(dāng)全部葉片都處在其存放位置時(shí)，對(duì)于每個(gè)葉片而言，在所述葉片的空氣推動(dòng)部分的所述前邊緣上存在第一點(diǎn)，在所述第一點(diǎn)處，所述葉片重疊其相鄰的葉片，所述第一點(diǎn)當(dāng)在包括所述風(fēng)扇旋轉(zhuǎn)軸的概念性徑向平面內(nèi)看時(shí)位于比相同概念性平面內(nèi)的第二點(diǎn)大的半徑處，所述第二點(diǎn)在重疊的相鄰的葉片的所述前邊緣上。
8.根據(jù)權(quán)利要求7所述的組合的天花板風(fēng)扇和燈具，其中所述第一點(diǎn)處于所述基準(zhǔn)高度之上而不超過(guò)所述第二點(diǎn)的高度的高度。
9.根據(jù)權(quán)利要求1至8中任一項(xiàng)所述的組合的天花板風(fēng)扇和燈具，其中每個(gè)葉片的所述空氣推動(dòng)部分在所述葉片的展開(kāi)位置中在沿著所述空氣推動(dòng)部分的中途位置處具有與水平面成的最大傾角，傾角隨著從最大傾角的所述位置向所述葉片的頂尖端增加距離而減小。
10.根據(jù)權(quán)利要求1至9中任一項(xiàng)所述的組合的天花板風(fēng)扇和燈具，其中所述空氣推動(dòng)部分在其樞轉(zhuǎn)軸端具有與水平面成的正傾角。
11.根據(jù)權(quán)利要求9或10所述的組合的天花板風(fēng)扇和燈具，其中沿著每個(gè)葉片的所述空氣推動(dòng)部分的所述中途位置徑向地處在一位置的內(nèi)側(cè)，在該位置，沿中心定在所述風(fēng)扇旋轉(zhuǎn)軸上的弧測(cè)得的葉片弦長(zhǎng)為最大值，其中，當(dāng)所述葉片處在其展開(kāi)位置時(shí)，在沿著每個(gè)葉片的所述空氣推動(dòng)部分的所述中途位置處，每個(gè)葉片的所述空氣推動(dòng)部分與水平面成的傾角最大。
12.根據(jù)權(quán)利1至11中任一項(xiàng)所述的組合的天花板風(fēng)扇和燈具，其中葉片的數(shù)量為四個(gè)，且所述葉片的樞轉(zhuǎn)軸在外圍以90度彼此隔開(kāi)。
13.根據(jù)權(quán)利要求12所述的組合的天花板風(fēng)扇和燈具，其中當(dāng)所述葉片處在其存放位置時(shí)，每個(gè)葉片在其樞轉(zhuǎn)軸和其頂尖端之間的部分對(duì)著所述風(fēng)扇旋轉(zhuǎn)軸的角為約160至 170 度。
14.根據(jù)權(quán)利要求12或13所述的組合的天花板風(fēng)扇和燈具，其中每個(gè)葉片樞轉(zhuǎn)通過(guò)約 180的角以從其存放位置移動(dòng)到其展開(kāi)位置。
15.根據(jù)權(quán)利要求1至14中任一項(xiàng)所述的組合的天花板風(fēng)扇和燈具，其中當(dāng)在圓柱形表面上的橫斷面中看時(shí)，每個(gè)葉片的所述空氣推動(dòng)區(qū)在其前邊緣和后邊緣之間被向上拱起 (即向下凹)，所述圓柱形表面的中心定在所述風(fēng)扇旋轉(zhuǎn)軸上且與所述空氣推動(dòng)區(qū)相交于所述指定的半徑和所述葉片頂尖端之間的半徑處。
16.根據(jù)權(quán)利要求1至15中任一項(xiàng)所述的組合的天花板風(fēng)扇和燈具，其中當(dāng)在圓柱形表面上的橫斷面中看時(shí)，每個(gè)葉片的所述空氣推動(dòng)區(qū)在其沿葉片的長(zhǎng)度的至少部分上具有圓的前邊緣和尖的后邊緣，所述圓柱形表面的中心定在所述風(fēng)扇旋轉(zhuǎn)軸上且與所述空氣推動(dòng)區(qū)相交于所述指定的半徑和所述葉片頂尖端之間的半徑處。
17.根據(jù)權(quán)利要求1至16中任一項(xiàng)所述的組合的天花板風(fēng)扇和燈具，其中當(dāng)所述葉片都處在其存放位置時(shí)，每個(gè)葉片和其相鄰的葉片之間的最小高度差近似地發(fā)生在所述葉片重疊其相鄰的葉片處。
18.—種組合的天花板風(fēng)扇和燈具，大體上如本文參照?qǐng)D10至18所公開(kāi)的。
19.一種葉片，其用于大體上如本文參照?qǐng)D10至18所公開(kāi)的組合的天花板風(fēng)扇和燈具。
20.一種組合的天花板風(fēng)扇和燈具，具有多個(gè)長(zhǎng)形且弓形的平面形狀的葉片，所述葉片能夠樞轉(zhuǎn)地圍繞直立的軸在燈具外殼上方的第一存放位置和其中所述葉片向外延伸超過(guò)所述燈具的第二展開(kāi)位置之間移動(dòng)，其特征在于所述葉片的前邊緣，當(dāng)處于其展開(kāi)位置時(shí)，首先隨著增加的半徑上升超過(guò)所述燈具外殼且隨后向下彎成曲柄狀。
21.根據(jù)權(quán)利要求20所述的組合的天花板風(fēng)扇和燈具，其中當(dāng)所述葉片處在其存放位置時(shí)，每個(gè)葉片重疊其相鄰的葉片的一部分，所述一部分容納在所述燈具外殼上方和重疊葉片的下側(cè)的下方的間隙內(nèi)，所述間隙憑借所述重疊葉片的曲柄形狀而存在。
22.根據(jù)權(quán)利要求20或21所述的組合的天花板風(fēng)扇和燈具，其中每個(gè)葉片可樞轉(zhuǎn)地安裝到旋轉(zhuǎn)的構(gòu)件，且所述間隙位于所述板狀構(gòu)件的上方。
23.一種組合的天花板風(fēng)扇和燈具，其具有使用時(shí)呈現(xiàn)鷗翼式兩面角的空氣推動(dòng)葉片。
24.一種組合的天花板風(fēng)扇和燈具，具有多個(gè)風(fēng)扇葉片，其中每個(gè)葉片被可樞轉(zhuǎn)地安裝，以便在存放位置和展開(kāi)位置之間圍繞所述葉片的直立的樞轉(zhuǎn)軸可樞轉(zhuǎn)；每個(gè)葉片當(dāng)處在其存放位置時(shí)位于距離直立的風(fēng)扇旋轉(zhuǎn)軸指定的半徑內(nèi)并位于燈具部分之上，且具有在所述葉片的展開(kāi)位置中延伸超過(guò)所述指定的半徑的空氣推動(dòng)部分；且每個(gè)葉片當(dāng)在平面圖中看時(shí)通常是長(zhǎng)形且弓形的，且?guī)в邪紓?cè)和凸側(cè)，并且在其存放位置中，每個(gè)葉片在葉片的樞轉(zhuǎn)軸和所述葉片的頂尖端之間在所述指定的半徑內(nèi)外圍地延伸，其特征在于(a)每個(gè)葉片當(dāng)展開(kāi)時(shí)被定位成使所述葉片的凹側(cè)在所述葉片的旋轉(zhuǎn)方向上面向前， 并且使得所述葉片的長(zhǎng)度在徑向上的外部既向外也向前延伸；(b)在沿著所述葉片的所述空氣推動(dòng)部分的中途存在第一位置，在所述第一位置處，所述葉片在外圍方向上測(cè)得的弦長(zhǎng)具有最大值，且在沿著所述葉片的所述空氣推動(dòng)部分的中途存在第二位置，在所述第二位置處，所述葉片具有與水平面成的最大的正傾角；以及(c)所述第一位置的半徑比所述第二位置的半徑大。
25.一種組合的天花板風(fēng)扇和燈具，包括多個(gè)可縮回的風(fēng)扇葉片，其中每個(gè)所述葉片被可樞轉(zhuǎn)地安裝于圍繞直立的風(fēng)扇旋轉(zhuǎn)軸可旋轉(zhuǎn)的風(fēng)扇構(gòu)件，以便所述葉片在縮回位置和工作位置之間圍繞所述風(fēng)扇構(gòu)件的直立的葉片樞轉(zhuǎn)軸可樞轉(zhuǎn)；每個(gè)所述葉片具有長(zhǎng)形的且大體上弓形的空氣推動(dòng)葉片部分，當(dāng)所述葉片處在所述葉片的縮回位置時(shí)，所述空氣推動(dòng)葉片部分位于由以下界定的空間內(nèi)(a)內(nèi)圓柱形表面，其與所述風(fēng)扇旋轉(zhuǎn)軸同軸且接觸所述葉片部分的內(nèi)邊緣；(b)外圓柱形表面，其與所述風(fēng)扇旋轉(zhuǎn)軸同軸且接觸所述葉片部分的外邊緣；(c)第一徑向平面，其包含所述風(fēng)扇旋轉(zhuǎn)軸和所述葉片樞轉(zhuǎn)軸；以及(d)第二徑向平面，其包含所述風(fēng)扇旋轉(zhuǎn)軸且接觸所述葉片的頂尖，使得與所述葉片部分上的每個(gè)點(diǎn)相關(guān)聯(lián)的是角Θ，所述角θ是所述第一徑向平面和包含所述風(fēng)扇旋轉(zhuǎn)軸和該點(diǎn)的徑向平面之間的角；以及在所述葉片部分的位于所述第一徑向平面和第二徑向平面之間的連續(xù)區(qū)之內(nèi)，所述內(nèi)邊緣在基準(zhǔn)高度之上隨著增加的θ而增加高度，且所述內(nèi)邊緣在與所述風(fēng)扇旋轉(zhuǎn)軸同軸的圓柱形表面上的徑向投影向下凹。
26.一種風(fēng)扇葉片，其適用于根據(jù)權(quán)利要求1至25中任一項(xiàng)所述的組合的天花板風(fēng)扇和燈具。
27.根據(jù)權(quán)利要求沈所述的風(fēng)扇葉片，其足夠柔性，以當(dāng)用于天花板風(fēng)扇時(shí)向上朝其頂尖端彎曲。
全文摘要
提供了一種具有葉片(1-4)的組合的天花板風(fēng)扇和燈具(10)，該葉片(1-4)當(dāng)天花板風(fēng)扇不用時(shí)縮回且存放在包括發(fā)光器件的外殼(12)上，且當(dāng)風(fēng)扇使用時(shí)在離心力的作用下伸出。葉片以既緊湊地存放在外殼上又提供合理的空氣動(dòng)力學(xué)性能的方式形成。每個(gè)葉片當(dāng)在其存放位置時(shí)部分地重疊相鄰的葉片，且葉片被形成以允許這樣的堆疊同時(shí)限制存放的葉片的裝配的總高度。
文檔編號(hào)F24F7/007GK102165252SQ200880131045
公開(kāi)日2011年8月24日 申請(qǐng)日期2008年12月19日 優(yōu)先權(quán)日2008年9月30日
發(fā)明者喬·維萊拉 申請(qǐng)人:法納威科技(香港)有限公司