Вентилятор в сборе - RU2626213C1
Код документа: RU2626213C1
Чертежи
Описание
Область техники, к которой относится изобретение
Настоящее изобретение относится к вентилятору в сборе. В предпочтительном варианте осуществления настоящее изобретение обеспечивает увлажняющее устройство для создания потока увлажненного воздуха и потока воздуха для рассеивания увлажненного воздуха внутри жилых помещений, таких как комната, офис или подобных помещений. Изобретение также может использоваться для рассеивания горячего, холодного, ароматизированного или ионизированного воздушного потока внутри помещений.
Уровень техники
Бытовое увлажняющее устройство обычно выполнено в виде переносного бытового прибора, имеющего корпус, содержащий водяной бачок для хранения определенного объема воды, и вентилятор для создания потока воздуха через воздушный канал корпуса. Хранящаяся в бачке вода перемещается, обычно самотеком, к распыляющему устройству для генерирования водяных капель из поступающей воды. Это устройство может быть выполнено в виде высокочастотного вибрационного устройства, такого как преобразователь. Водяные капельки входят в воздушный поток, проходящий через воздушный канал, в результате чего полученный туман выделяется в окружающее помещение. Устройство может включать в себя датчик для определения относительной влажности воздуха в окружающем помещении. Датчик подает сигнал, отображающий обнаруженную относительную влажность воздуха, к схеме управления, которая управляет преобразователем, чтобы поддерживать относительную влажность воздуха в окружающем помещении около желаемого уровня. Как правило, приведение в действие преобразователя прекращается, когда обнаруженная относительная влажность воздуха находится выше желаемого уровня на значение около 5%, и запускается снова, когда обнаруженная относительная влажность воздуха находится ниже желаемого уровня на значение около 5%.
Расход потока воздуха, испускаемого из такого увлажнителя, имеет тенденцию к тому, чтобы быть относительно низким, например, в диапазоне от 1 до 2 л/с, поэтому расход потока, с которым увлажненный воздух выпускается в комнату, может быть очень низким. Кроме того, поскольку относительная влажность воздуха в локальном окружении увлажнителя будет увеличиваться относительно быстро, по сравнению с тем воздухом, который находится в локальном окружении пользователя, относительная влажность, обнаруживаемая датчиком, не будет, по меньшей мере первоначально, отображать относительную влажность воздуха в локальном окружении пользователя. В результате, приведение в действие преобразователя может быть остановлено, когда относительная влажность воздуха в локальном окружении пользователя значительно ниже желаемого уровня. Вследствие относительно низкого расхода потока, при котором увлажненный воздух выпускается в комнату, ему может в этом случае потребоваться некоторое время, для того чтобы обнаруживаемая относительная влажность воздуха упала до уровня, при котором снова осуществляется приведение в действие преобразователя. Следовательно, период времени для того, чтобы относительная влажность воздуха в локальном окружении пользователя достигла желаемого уровня, может быть большим.
В документе WO 2010/100462 описано увлажняющее устройство, которое содержит увлажнитель для испускания увлажненного воздуха в атмосферу и расположенный в передней части увлажнителя вентилятор в сборе, который содержит корпус, вмещающий крыльчатку с приводом от двигателя для создания воздушного потока, и кольцеобразное сопло, установленное на корпусе, которое содержит внутренний проход, принимающий воздушный поток, а также выпускное отверстие для воздуха для испускания воздушного потока. Сопло определяет внутреннее отверстие, через которое из увлажнителя испускаются воздух, поступающий снаружи от сопла, и увлажненный воздух, вытягиваемый воздушным потоком, испускаемым из горловины сопла. Выпускное отверстие увлажнителя расположено на том же самом уровне, что и самый нижний участок внутреннего отверстия сопла. Через вовлечение увлажненного воздуха, испускаемого из увлажнителя внутри воздушного потока, создаваемого вентилятором в сборе, увлажненный воздух может быстро перемещаться в направлении от увлажнителя на расстояние вплоть до нескольких метров. Это может позволить пользователю, находящемуся на этом расстоянии от увлажнителя, почувствовать быстрое увеличение относительной влажности воздуха в его локальном окружении.
Раскрытие изобретения
Первым объектом изобретения является вентилятор в сборе, содержащий:
сопло, имеющее, по меньшей мере, одно первое впускное отверстие для воздуха, по меньшей мере, одно первое выпускное отверстие для воздуха, первый внутренний проход для перемещения воздуха из, по меньшей мере, одного первого впускного отверстия для воздуха к, по меньшей мере, одному первому выпускному отверстию для воздуха; по меньшей мере, одно второе впускное отверстие для воздуха, по меньшей мере, одно второе выпускное отверстие для воздуха, и второй внутренний проход для перемещения воздуха из, по меньшей мере, одного второго впускного отверстия для воздуха к, по меньшей мере, одному второму выпускному отверстию для воздуха; при этом сопло определяет внутреннее отверстие, вокруг которого проходят внутренние проходы и через которое воздух из наружного пространства вентилятора в сборе вытягивается воздухом, испускаемым из выпускных отверстий для воздуха;
основную часть, на которой установлено сопло и которая содержит средства создания потока для создания первого воздушного потока через первый внутренний проход и второго воздушного потока через второй внутренний проход, первый воздушный проход для перемещения первого воздушного потока к, по меньшей мере, одному первому впускному отверстию для воздуха, и второй воздушный проход для перемещения второго воздушного потока к, по меньшей мере, одному второму впускному отверстию для воздуха, при этом второй воздушный проход выполнен с возможностью приема воздуха из первого воздушного прохода по потоку после средств создания воздушного потока, и
средства изменения одного из следующих параметров: температуры, влажности, состава и электрического заряда второго воздушного потока.
В проиллюстрированном варианте осуществления изобретения вентилятор в сборе включает в себя увлажнитель для увлажнения второго воздушного потока, но вентилятор в сборе может альтернативно содержать одно из следующих устройств: нагреватель, охладитель, очиститель воздуха, ионизатор, для изменения другого параметра второго воздушного потока.
Разница между вентилятором в сборе согласно настоящему изобретению, когда он используется для испускания увлажненного воздушного потока, и увлажняющим устройством, описанным в документе WO 2010/100462, состоит в том, что в настоящем изобретении сопло вентилятора в сборе выполнено с возможностью испускания как увлажненного второго воздушного потока, так и первого воздушного потока, который переносит увлажненный воздушный поток в окружающее пространство. И наоборот, в документе WO 2010/100462 увлажненный воздушный поток испускается из выпускного отверстия увлажняющего устройства, расположенного позади вентилятора в сборе, при этом увлажненный воздушный поток вовлекается внутрь нижней части воздушного потока, создаваемого вентилятором в сборе. Настоящее изобретение, таким образом, может позволить испускание увлажненного воздушного потока из одного или нескольких различных выпускных отверстий для воздуха сопла. Эти выпускные отверстия для воздуха могут позиционироваться, например, вокруг внутреннего отверстия сопла, чтобы позволить увлажненному воздушному потоку рассеиваться относительно равномерно внутри первого воздушного потока. Средства изменения одного из вышеупомянутых параметров второго воздушного потока, предпочтительно, расположены в основной части вентилятора в сборе. За счет расположения компонентов, которые изменяет влажность второго воздушного потока внутри основной части, вентилятор в сборе может иметь относительно компактный внешний вид, уменьшенное количество компонентов и, следовательно, будут уменьшены затраты на изготовление.
Основная часть вентилятора в сборе содержит первый воздушный проход для перемещения первого воздушного потока к первому впускному отверстию для воздуха (отверстиям) сопла и второй воздушный проход для перемещения второго воздушного потока ко второму впускному отверстию для воздуха (отверстиям) сопла. Поэтому средства изменения вышеупомянутого параметра второго воздушного потока могут располагаться, по меньшей мере частично, внутри второго воздушного прохода.
Основная часть может содержать впускное отверстие для воздушного потока, чтобы обеспечивать поступление первого воздушного потока в вентилятор в сборе. Впускное отверстие для воздушного потока может содержать единственное отверстие, но предпочтительно, впускное отверстие для воздушного потока содержит множество отверстий. Эти отверстия могут обеспечиваться сеткой, решеткой или другим формованным компонентом, образующим часть внешней поверхности основной части.
Первый воздушный проход, предпочтительно, проходит от впускного отверстия для воздушного потока к первому впускному отверстию для воздуха (отверстиям) сопла. Второй воздушный проход расположен таким образом, чтобы принимать воздух из первого воздушного прохода. Преимущество от расположения соединения по потоку после средств создания потока заключается в том, что средства создания потока могут содержать единственную крыльчатку и двигатель для создания воздушного потока, который разделяется на первый и второй воздушные потоки по потоку после крыльчатки. Крыльчатка может быть диагональной осевой крыльчаткой.
Предпочтительно, первый воздушный поток испускается с первым расходом воздушного потока, а второй воздушный поток испускается со вторым расходом воздушного потока, который меньше, чем первый расход воздушного потока. Расход первого воздушного потока может быть переменным, и таким образом расход второго воздушного потока может отличаться от расхода первого воздушного потока.
Воздушные проходы могут располагаться внутри основной части в любой желаемой конфигурации, в частности, в зависимости от расположения впускного отверстия для воздушного потока и типа выбранных средств изменения влажности или температуры второго воздушного потока. Чтобы уменьшить размеры основной части, первый воздушный проход может располагаться рядом со вторым воздушным проходом. Каждый воздушный проход может проходить через основную часть вертикально, при этом второй воздушный проход проходит вертикально впереди от первого воздушного прохода.
Первое выпускное отверстие для воздуха (отверстия) расположено, предпочтительно, позади второго выпускного отверстия (отверстий) для воздуха, таким образом, второй воздушный поток перемещается далеко от сопла внутри первого воздушного потока. Каждый внутренний проход, предпочтительно, является кольцевым. Два внутренних прохода сопла могут определяться соответствующими компонентами сопла, которые могут соединяться вместе во время сборки. Альтернативно, внутренние проходы сопла могут разделяться разделяющей стенкой или другим разделяющим элементом, расположенным между общей внутренней и внешней стенками сопла. Как упоминалось выше, первый внутренний проход, предпочтительно, изолирован от второго внутреннего прохода, но относительно маленькое количество воздуха может просачиваться из первого внутреннего прохода во второй внутренний проход, чтобы гнать второй воздушный поток через второе выпускное отверстие для воздуха (отверстия) сопла.
Поскольку расход первого воздушного потока, предпочтительно, больше, чем расход второго воздушного потока, объем первого внутреннего прохода сопла, предпочтительно, больше, чем объем второго внутреннего прохода сопла.
Сопло может содержать единственное непрерывное первое выпускное отверстие для воздуха, которое, предпочтительно, проходит вокруг внутреннего отверстия сопла, и предпочтительно, центрируется по оси внутреннего отверстия. Альтернативно, сопло может содержать множество первых выпускных отверстий для воздуха, которые располагаются вокруг внутреннего отверстия сопла. Например, первые выпускные отверстия для воздуха могут располагаться на противоположных сторонах внутреннего отверстия сопла. Первое выпускное отверстие для воздуха (отверстия), предпочтительно, расположено таким образом, чтобы испускать воздух через, по меньшей мере, переднюю часть внутреннего отверстия. Первое выпускное отверстие для воздуха (отверстия) может располагаться таким образом, чтобы испускать воздух над поверхностью, определяющей часть внутреннего отверстия, чтобы максимизировать объем воздуха, который вытягивается через внутреннее отверстие за счет воздуха, испускаемого из первого выпускного отверстия для воздуха (отверстий). Альтернативно, первое выпускное отверстие для воздуха (отверстия) может располагаться таким образом, чтобы испускать воздушный поток из торцевой поверхности сопла.
Второе выпускное отверстие для воздуха (отверстия) сопла может быть расположено таким образом, чтобы испускать второй воздушный поток по этой поверхности сопла. Альтернативно, второе выпускное отверстие для воздуха (отверстия) может быть расположено в переднем крае сопла и выполнено таким образом, чтобы испускать воздух в направлении от поверхностей сопла. Поэтому первое выпускное отверстие для воздуха (отверстия) может располагаться рядом со вторым выпускным отверстием для воздуха (отверстиями). Сопло может содержать единственное непрерывное второе выпускное отверстие для воздуха, которое может проходить вокруг оси сопла. Альтернативно, сопло может содержать множество вторых выпускных отверстий для воздуха, которые могут располагаться вокруг переднего края сопла. Например, вторые выпускные отверстия для воздуха могут располагаться на противоположных сторонах переднего края сопла. Каждое множество выпускных отверстий для воздуха может содержать одно или несколько отверстий, например, щелевое отверстие, множество вытянутых линейно щелевых отверстий, или множество отверстий. Первые выпускные отверстия для воздуха могут проходить параллельно вторым выпускным отверстиям для воздуха.
В предпочтительном варианте осуществления изобретения вентилятор в сборе содержит увлажняющую систему, которая выполнена с возможностью увеличения влажности второго воздушного потока перед его испусканием из сопла. Чтобы обеспечить компактный внешний вид для вентилятора в сборе и уменьшенное количество компонентов, по меньшей мере, часть увлажняющей системы может быть расположена ниже сопла. По меньшей мере, часть увлажняющей системы также может быть расположена ниже крыльчатки и двигателя. Например, преобразователь для распыления воды может располагаться ниже сопла. Этот преобразователь может управляться контроллером, который управляет двигателем. Второй воздушный проход может располагаться таким образом, чтобы перемещать второй воздушный поток над резервуаром для приема воды из водяного бачка, а преобразователь для распыления воды расположен в резервуаре.
Основная часть может содержать съемный водяной бачок для подачи воды к увлажняющей системе. Чтобы обеспечить основную часть компактным внешним видом, водяной бачок, предпочтительно, проходит вокруг средств создания потока. В предпочтительном варианте осуществления изобретения водяной бачок окружает средства создания потока. Водяной бачок может окружать, по меньшей мере, часть первого воздушного прохода и, по меньшей мере, часть второго воздушного прохода. Основная часть может содержать основание, содержащее впускное отверстие для воздуха, через которое воздух входит в вентилятор в сборе, и водяной бачок, который может быть установлен на основании. Предпочтительно, основание и водяной бачок имеют криволинейную, например, цилиндрическую внешнюю поверхность, при этом внешние поверхности основания и водяного бачка могут иметь по существу одинаковый радиус.Это может дополнительно способствовать получению компактного внешнего вида вентилятора в сборе.
Вторым объектом настоящего изобретения является увлажняющее устройство, содержащее:
сопло, имеющее, по меньшей мере, одно первое впускное отверстие для воздуха, по меньшей мере, одно первое выпускное отверстие для воздуха, первый внутренний проход для перемещения воздуха из, по меньшей мере, одного первого впускного отверстия для воздуха к, по меньшей мере, одному первому выпускному отверстию для воздуха; по меньшей мере, одно второе впускное отверстие для воздуха, по меньшей мере, одно второе выпускное отверстие для воздуха, и второй внутренний проход для перемещения воздуха из, по меньшей мере, одного второго впускного отверстия для воздуха к, по меньшей мере, одному второму выпускному отверстию для воздуха; при этом сопло определяет внутреннее отверстие, вокруг которого проходят внутренние проходы и через которое воздух из наружного пространства вентилятора в сборе вытягивается воздухом, испускаемым из выпускных отверстий для воздуха;
основную часть, на которой установлено сопло и которая содержит средства создания первого воздушного потока через первый внутренний проход и второго воздушного потока через второй внутренний проход, первый воздушный проход для перемещения первого воздушного потока к, по меньшей мере, одному первому впускному отверстию для воздуха, и второй воздушный проход для перемещения второго воздушного потока к, по меньшей мере, одному второму впускному отверстию для воздуха, при этом второй внутренний проход расположен таким образом, чтобы принимать воздух из первого воздушного прохода по потоку после средств создания воздушного потока, а также увлажняющие средства для увлажнения второго воздушного потока.
Третьим объектом настоящего изобретения является увлажняющее устройство, содержащее:
сопло, имеющее, по меньшей мере, одно первое впускное отверстие для воздуха, по меньшей мере, одно первое выпускное отверстие для воздуха, первый внутренний проход для перемещения воздуха из, по меньшей мере, одного первого впускного отверстия для воздуха к, по меньшей мере, одному первому выпускному отверстию для воздуха; по меньшей мере, одно второе впускное отверстие для воздуха, по меньшей мере, одно второе выпускное отверстие для воздуха, и второй внутренний проход для перемещения воздуха из, по меньшей мере, одного второго впускного отверстия для воздуха к, по меньшей мере, одному второму выпускному отверстию для воздуха; при этом сопло определяет внутреннее отверстие, через которое воздух из наружного пространства вентилятора в сборе вытягивается воздухом, испускаемым из выпускных отверстий для воздуха; и
основную часть, на которой установлено сопло и которая содержит основание и водяной бачок, установленный на основании, причем основание содержит средства создания первого воздушного потока через первый внутренний проход и второго воздушного потока через второй внутренний проход, резервуар для приема воды из водяного бачка, преобразователь для распыления воды, расположенный в резервуаре, первый воздушный проход для перемещения первого воздушного потока к, по меньшей мере, одному первому впускному отверстию для воздуха, и второй воздушный проход для перемещения второго воздушного потока через резервуар и к, по меньшей мере, одному второму впускному отверстию для воздуха, при этом водяной бачок, предпочтительно, проходит вокруг средств создания потока. Второй воздушный проход, предпочтительно, соединен с первым воздушным проходом по потоку после средств создания потока. Средства создания потока, предпочтительно, содержат крыльчатку и двигатель для приведения во вращения крыльчатки.
Крыльчатка, предпочтительно, выполнена в виде диагональной крыльчатки. Преимущество от использования диагональной крыльчатки для создания первого и второго воздушных потоков состоит в том, что давление воздушного потока, испускаемого из вращающейся диагональной крыльчатки, может быть достаточно высоким, чтобы позволить второму воздушному потоку преодолевать любое полное сопротивление потока при столкновении с препятствием, например, когда воздушный поток проходит через основание и разделяется на первый воздушный поток и второй воздушный поток, и когда второй воздушный поток проходит вдоль второго воздушного прохода к, по меньшей мере, одному второму впускному отверстию для воздуха сопла.
Четвертым объектом настоящего изобретения является увлажняющее устройство, содержащее основную часть и сопло, установленное на основной части, при этом основная часть содержит крыльчатку, двигатель для приведения во вращение крыльчатки и создания воздушного потока, первый канал для перемещения воздушного потока к увлажняющим средствам для увлажнения воздушного потока, и второй канал для перемещения увлажненного воздушного потока к соплу, причем сопло содержит, по меньшей мере, одно впускное отверстие для воздуха для приема увлажненного воздушного потока и, по меньшей мере, одно выпускное отверстие для воздуха для испускания увлажненного воздушного потока; сопло проходит вокруг отверстия, через которое воздух из окружающего устройство пространства вытягивается воздухом, испускаемым из сопла.
Крыльчатка, предпочтительно, выполнена в виде диагональной крыльчатки. Увлажняющие средства, предпочтительно, содержат преобразователь для распыления воды. Этот преобразователь может управляться контроллером, который осуществляет управление двигателем. Основная часть может содержать съемный водяной бачок для подачи воды к преобразователю. Чтобы обеспечить для основной части компактный внешний вид, водяной бачок, предпочтительно, проходит вокруг крыльчатки. В предпочтительном варианте осуществления изобретения водяной бачок окружает крыльчатку. Основная часть может содержать основание, содержащее впускное отверстие для воздуха, через которое воздух входит в увлажняющее устройство, при этом водяной бачок может быть установлен на основании. Предпочтительно, основание и водяной бачок имеют криволинейную, например, цилиндрическую внешнюю поверхность, при этом внешние поверхности основания и водяного бачка могут иметь по существу одинаковый радиус. Первый канал, предпочтительно, расположен рядом со вторым каналом. Первый канал и второй канал, предпочтительно, располагаются таким образом, чтобы перемещать воздух по существу в противоположных направлениях. Первый канал, предпочтительно, конфигурируется таким образом, чтобы перемещать воздух над резервуаром для приема воды из водяного бачка, а второй канал, предпочтительно, имеет впускное отверстие для воздуха, расположенное выше резервуара. Преобразователь, предпочтительно, расположен таким образом, чтобы распылять воду внутри резервуара.
Описанные выше признаки, связанные с первым объектом изобретения, в равной степени применимы к объектам изобретения со второго по четвертый, и наоборот.
Краткое описание чертежей
Далее будет описан вариант осуществления настоящего изобретения только в качестве примера со ссылками на сопроводительные чертежи.
На фиг. 1 показан вид спереди вентилятора в сборе;
на фиг. 2 - вид сбоку вентилятора в сборе;
на фиг. 3 - вид сзади вентилятора в сборе;
на фиг. 4 - вид сбоку в разрезе по линии А-А, показанной на фиг. 1;
на фиг. 5 - вид сверху в разрезе по линии В-В, показанной на фиг. 1;
на фиг. 6 - вид в разрезе по линии С-С, показанной на фиг. 5;
на фиг. 7 - вид сверху в разрезе по линии D-D, показанной на фиг. 1;
на фиг. 8 - увеличенная область Р, обозначенная на фиг. 7; и
на фиг. 9 - схема системы управления вентилятора в сборе.
Осуществление изобретения
На фиг. 1-3 показаны внешние виды вентилятора 10 в сборе. В целом вентилятор 10 в сборе содержит основную часть 12, содержащую впускное отверстие для воздуха, через которое воздух входит в вентилятор 10 в сборе, и сопло 14 в виде кольцевого кожуха, установленного на основной части 12, которая содержит множество выпускных отверстий для воздуха для испускания воздуха из вентилятора 10 в сборе.
Сопло 14 выполнено с возможностью испускания двух различных воздушных потока. Сопло 14 содержит заднюю секцию 16 и переднюю секцию 18, соединенную с задней секцией 16. Каждая секция 16, 18 имеет кольцевую форму и проходит вокруг внутреннего отверстия 20 сопла 14. Внутреннее отверстие 20 проходит по центру через сопло 14 таким образом, что центр каждой секции 16, 18 расположен на оси X внутреннего отверстия 20.
В этом примере каждая секция 16, 18 имеет форму "гоночного трека", при этом каждая секция 16, 18 содержит два, главным образом, прямых участка, расположенных на противоположных сторонах внутреннего отверстия 20, криволинейный верхний участок, соединяющий верхние концы прямых участков, и криволинейный нижний участок, соединяющий нижние концы прямых участков. Однако секции 16, 18 могут иметь любую желаемую форму; например, секции 16, 18 могут быть круглыми или овальными. В этом варианте осуществления изобретения высота сопла 14 больше, чем ширина сопла, но сопло 14 может быть сконфигурировано таким образом, что ширина сопла 14 будет больше, чем его высота.
Каждая секция 16, 18 сопла 14 определяет путь для потока, вдоль которого проходит один из соответствующих воздушных потоков. В этом варианте осуществления изобретения задняя секция 16 сопла 14 определяет путь первого воздушного потока, вдоль которого проходит первый воздушный поток через сопло 14, а передняя секция 18 сопла 14 определяет путь второго воздушного потока, вдоль которого проходит второй воздушный поток через сопло 14.
Как можно также увидеть на фиг. 4, задняя секция 16 сопла 14 содержит первую внешнюю кольцевую часть 22 кожуха, присоединенную к внутренней кольцевой части 24 кожуха, и проходящую вокруг нее. Каждая из частей 22, 24 кожуха проходит вокруг оси X внутреннего отверстия. Каждая часть кожуха может быть образована из множества соединенных частей, но в этом варианте осуществления изобретения каждая из частей 22, 24 кожуха сформирована из соответствующей единственной формованной детали. Как также показано на фиг. 7 и 8, задний участок 26 первой внешней части 22 кожуха закругляется внутрь в направлении к оси X внутреннего отверстия, чтобы определять задний край сопла 14 и заднюю часть внутреннего отверстия 20. Во время сборки край заднего участка 26 первой внешней части 22 кожуха присоединяется к заднему краю внутренней части 24 кожуха, например, с помощью клеящего вещества. Первая внешняя часть 22 кожуха содержит трубчатое основание 28, которое определяет первое впускное отверстие 30 для воздуха сопла 14.
Передняя секция 18 сопла 14 также содержит кольцевую вторую внешнюю часть 32 кожуха, соединенную с кольцевой передней частью 34 кожуха и проходящую вокруг нее. И снова, каждая часть 32, 34 кожуха проходит вокруг оси X внутреннего отверстия и может быть образована из множества соединенных частей, но в этом варианте осуществления изобретения каждая часть 32, 34 кожуха сформирована из соответствующей единственной формованной детали. В этом примере передняя часть 34 кожуха содержит задний участок 36, который присоединяется к переднему краю внешней части 22 кожуха, и передний участок 38, который в целом имеет форму усеченного конуса и расширяется в направлении наружу от заднего участка 36 и от внутреннего отверстия 20 по оси X. Передняя часть 34 кожуха может быть выполнена как единая деталь с внутренней частью 24 кожуха. Вторая внешняя часть 32 кожуха в целом имеет цилиндрическую форму и проходит между первой внешней частью 22 кожуха и передним краем передней части 34 кожуха. Вторая внешняя часть 32 кожуха содержит трубчатое основание 40, которое определяет второе впускное отверстие 42 для воздуха сопла 14.
Части 24, 34 кожуха вместе определяют первое выпускное отверстие 44 для воздуха сопла 14. Первое выпускное отверстие 44 для воздуха определяется за счет наложения или расположения друг напротив друга поверхностей внутренней части 24 кожуха и заднего участка 36 передней части 34 кожуха, для того чтобы первое выпускное отверстие 44 для воздуха располагалось таким образом, чтобы испускать воздух из переднего края сопла 14. Первое выпускное отверстие 44 для воздуха выполнено в виде кольцевого щелевого отверстия, которое имеет относительно постоянную ширину в диапазоне от 0.5 до 5 мм вокруг оси X внутреннего отверстия. В этом примере первое выпускное отверстие 44 для воздуха имеет ширину около 1 мм. Там где внутренние части 24, 34 кожуха формируются из соответствующих компонентов, проставки 46 могут быть распределены вокруг первого выпускного отверстия 44 для воздуха, чтобы отталкивать пересекающиеся участки частицей 24, 34 кожуха для регулирования ширины первого выпускного отверстия 44 для воздуха. Эти проставки могут быть единой деталью с каждой из частей 24, 34 кожуха. Там где внутренние части 24, 34 кожуха формируются из единственного компонента, проставки 46 заменяются ребрами, которые распределены вокруг первого выпускного отверстия 44 для воздуха, чтобы соединять вместе внутреннюю часть 24 кожуха и переднюю часть 34 кожуха.
Сопло 14 определяет кольцевой первый внутренний проход 48 для перемещения первого воздушного потока из первого впускного отверстия 30 для воздуха к первому выпускному отверстию 44 для воздуха. Первый внутренний проход 48 определяется внутренней поверхностью первой внешней части 22 кожуха и внутренней поверхностью первой внутренней части 24 кожуха. Сужающаяся кольцевая горловина 50 направляет первый воздушный поток к первому выпускному отверстию 44 для воздуха. Поэтому путь первого воздушного потока через сопло 14 может рассматриваться, как образованный из первого впускного отверстия 30 для воздуха, первого внутреннего прохода 48, горловины 50 и первого выпускного отверстия 44 для воздуха.
Передняя часть 34 кожуха определяет множество вторых выпускных отверстий 52 для воздуха сопла 14. Вторые выпускные отверстия 52 для воздуха также выполнены на переднем крае сопла 14, причем каждое из них на соответствующей стороне внутреннего отверстия 20, например, с помощью формования или механической обработки. Каждое из вторых выпускных отверстий 52 для воздуха расположено по потоку после первого выпускного отверстия 44 для воздуха. В этом примере каждое второе выпускное отверстие 52 для воздуха выполнено в виде щелевого отверстия, которое имеет относительно постоянную ширину в диапазоне от 0.5 до 5 мм. В этом примере каждое второе выпускное отверстие 52 для воздуха имеет ширину около 1 мм. Альтернативно, каждое второе выпускное отверстие 52 для воздуха может быть выполнено в виде ряда круглых отверстий или щелевых отверстий, сформированных в передней части 34 кожуха сопла 14.
Сопло 14 определяет кольцевой второй внутренний проход 54 для перемещения второго воздушного потока от второго впускного отверстия 42 для воздуха ко вторым выпускным отверстиям 52 для воздуха. Второй внутренний проход 54 определяется внутренними поверхностями частей 32, 34 кожуха и передней частью внешней поверхности первой внешней части 22 кожуха. Второй внутренний проход 54 изолирован внутри сопла 14 от первого внутреннего прохода 48. Поэтому путь второго воздушного потока через сопло 14 может рассматриваться, как путь, образованный из второго впускного отверстия 42 для воздуха, второго внутреннего прохода 54 и вторых выпускных отверстий 52 для воздуха.
Основная часть 12 в целом имеет цилиндрическую форму. Основная часть 12 содержит основание 56, на котором устанавливается сопло 14. Основание 56 имеет внешнюю стенку 57, которая имеет цилиндрическую форму и которая содержит впускное отверстие 58 для воздуха. В этом примере впускное отверстие 58 для воздуха содержит множество отверстий, образованных во внешней стенке 57 основания 56. Основание 56 содержит первый воздушный проход 60 для перемещения первого воздушного потока к пути первого воздушного потока через сопло 14, и второй воздушный проход 62 для перемещения второго воздушного потока к пути второго воздушного потока через сопло 14.
Передний участок основания 56 может содержать пользовательский интерфейс вентилятора 10 в сборе. Пользовательский интерфейс схематически показан на фиг. 9 и более подробно описан ниже. Силовой кабель питания от сети (не показан) для подачи электрического питания к вентилятору 10 в сборе проходит через отверстие, образованное в основании 56.
Первый воздушный проход 60 проходит через основание 56 от впускного отверстия 58 для воздуха к первому впускному отверстию 30 для воздуха сопла 14. Первый воздушный проход 60 в целом определяется трубчатой верхней стенкой 63 основания 56. Трубчатое основание 28 сопла 14 вставляется в открытый верхний конец верхней стенки 63. Верхняя стенка 63 проходит вокруг крыльчатки 64 для создания первого воздушного потока через первый воздушный проход 60. В этом примере крыльчатка 64 выполнена в виде диагональной крыльчатки. Крыльчатка 64 присоединена к вращающемуся валу, проходящему наружу от двигателя 66 для приведения во вращение крыльчатки 64. В этом варианте осуществления изобретения двигатель 66 является бесщеточным электродвигателем постоянного тока, имеющим переменную скорость, которая изменяется схемой 68 управления в ответ на выбор скорости пользователем. Максимальная скорость двигателя 66, предпочтительно, находится в диапазоне от 5000 до 10000 об/мин. Двигатель 66 помещен в короб двигателя, содержащий верхнюю часть 70, соединенную с нижней частью 72. Верхняя часть 70 короба двигателя содержит диффузор 74 в виде стационарного диска, имеющего изогнутые лопатки. Диффузор 74 расположен под первым впускным отверстием 30 для воздуха сопла 14.
Короб двигателя расположен внутри корпуса 76, выполненного в целом в форме усеченного конуса, и установлен в нем. Корпус 76 крыльчатки, в свою очередь, установлен на кольцевой опоре 78, проходящей в направлении внутрь от верхней стенки 63. Кольцевой впускной элемент 80 присоединен к нижней части корпуса 76 крыльчатки для направления воздушного потока в корпус 76 крыльчатки. Кольцевой уплотнительный элемент 82 расположен между корпусом 76 крыльчатки и кольцевой опорой 78, чтобы предотвращать прохождение воздуха вокруг внешней поверхности корпуса 76 крыльчатки к впускного элементу 80. Кольцевая опора 78, предпочтительно, содержит направляющий участок 84 для направления электрического кабеля от схемы 68 управления к двигателю 66.
Второй воздушный проход 62 расположен таким образом, чтобы принимать воздух из первого воздушного прохода 60. Второй воздушный проход 62 расположен рядом с первым воздушным проходом 60. Второй воздушный проход 62 содержит впускное отверстие 86 для воздуха, расположенное по потоку после диффузора 74 для приема части воздушного потока, испускаемого из диффузора 74. Второй воздушный проход 62 определяется впускным каналом 88, который расположен таким образом, чтобы принимать второй воздушный поток из впускного отверстия 86. Как показано на фиг. 5 и 6, впускной канал 88 определяется верхней стенкой 63 и расположен рядом с (а в этом примере впереди) частью первого воздушного прохода 60. Второй воздушный проход 62 дополнительно определяется выпускным каналом 90, который расположен таким образом, чтобы принимать второй воздушный поток из впускного канала 88 и перемещать воздушный поток ко второму впускному отверстию 42 для воздуха сопла 14. Второй воздушный поток перемещается через впускной канал 88 и выпускной канал 90 по существу в противоположных направлениях. Основание 40 второй внешней части 32 кожуха сопла 14 вставляется в открытый верхний конец выпускного канала 90.
В этом примере вентилятор 10 в сборе содержит увлажняющие средства или увлажняющую систему для увеличения влажности второго воздушного потока перед тем, как он входит в сопло 14, причем эти средства помещены внутрь основной части 12 вентилятора 10 в сборе. Таким образом, этот пример вентилятора 10 в сборе может быть рассмотрен как вентилятор с увлажняющим устройством. Как показано на фиг. 4-6, увлажняющие средства содержат водяной бачок 100, съемным образом устанавливаемый на основании 56 основной части 12. Водяной бачок 100 имеет цилиндрическую внешнюю стенку 102, которая имеет такой же радиус, как и внешняя стенка 57 основания 56 основной части 12. Таким образом, основная часть 12 выглядит как цилиндрический элемент, когда водяной бачок 100 установлен на основании 56. Водяной бачок 100 имеет кольцевую внутреннюю стенку 104, которая имеет такую же форму, как и верхняя стенка 63 основания 56, и окружает ее. Внешняя стенка 102 и внутренняя стенка 104 определяют вместе с верхней стенкой 106 и нижней стенкой 108 водяного бачка 100 кольцевой объем для хранения воды. Таким образом, водяной бачок 100 окружает крыльчатку 64 и двигатель 66, и таким образом, по меньшей мере, часть первого воздушного прохода 60, и по меньшей мере, часть второго воздушного прохода 62.
Водяной бачок 100, предпочтительно, имеет емкость в диапазоне от 2 до 4 л. Верхней стенке 106 водяного бачка 100 придается такая форма, чтобы она определяла рукоятку 110 для обеспечения пользователю возможности поднимать водяной бачок 100 с основания 56, используя одну руку. Окно 111 обеспечивается на внешней стенке 102 водяного бачка 100, чтобы позволить пользователю увидеть уровень воды внутри водяного бачка 100, когда он расположен на основании 56.
Патрубок 112 съемным образом присоединен к нижней стенке 108 водяного бачка 100, например, через взаимодействующие резьбовые соединения. В этом примере водяной бачок 100 заполняется путем удаления водяного бачка 100 с основания 56 и опрокидывания водяного бачка 100 таким образом, чтобы патрубок 112 выступал в направлении вверх. Затем патрубок 112 выкручивается из водяного бачка 100 и вода вводится в водяной бачок 100 через отверстие, открывающееся, когда патрубок 112 отсоединяется от водяного бачка 100. Как только водяной бачок 100 заполнится, пользователь снова присоединяет патрубок 112 к водяному бачку 100, снова переворачивает водяной бачок 100, и снова помещает водяной бачок 100 на основание 56. Подпружиненный клапан 114 расположен внутри патрубка 112 для предотвращения утечки воды через выпускное отверстие 116 для воды патрубка 112, когда водяной бачок 100 повторно опрокидывается. Клапан 114 смещается в направлении положения, в котором юбка клапана 114 входит в контакт с верхней поверхностью патрубка 112, чтобы предотвращать выход воды из водяного бачка 100 через патрубок 112.
Основание 56 содержит внутреннюю стенку 117, которая определяет водяной резервуар 118 для приема воды из водяного бачка 100. В этом примере водяной резервуар 118 имеет емкость 200 мл. Проходящий вверх штырь 120 основания 56 выступает в патрубок 112, когда водяной бачок 100 расположен на основании 56. Этот штырь 120 толкает клапан 114 в направлении вверх, чтобы открывать патрубок 112, таким образом позволяя воде самотеком проходить в водяной резервуар 118 из водяного бачка 100. Это приводит к тому, что водяной резервуар 118 становится заполненным водой до уровня, который по существу лежит в одной плоскости с верхней поверхностью штыря 120. Внутри водяного резервуара 118 расположен магнитный датчик 122 уровня для обнаружения уровня воды внутри водяного резервуара 118.
Внутренняя стенка 117 основания 56 содержит отверстия 124, каждое из которых открывает поверхность соответствующего пьезоэлектрического преобразователя 126, для распыления воды, хранящейся в водяном резервуаре 118. Металлический радиатор 128 расположен между внутренней стенкой 117 и преобразователем 126 для отвода тепла от преобразователя 126. Часть радиатора 128 может располагаться рядом со вторым набором отверстий, сформированных во внешней поверхности основания 56 основной части 12, для того чтобы тепло могло отводиться от радиатора 128 через эти отверстия. Кольцевые уплотнительные элементы образуют водонепроницаемые уплотнения между преобразователями 126 и радиатором 128. Управляющая схема 68 возбуждает ультразвуковые колебания преобразователей 126, чтобы распылять воду, находящуюся внутри водяного резервуара 118.
Открытые нижние концы впускного канала 88 и выпускного канала 90 расположены выше максимального уровня воды внутри водяного резервуара 118, для того чтобы второй воздушный поток проходил между этими каналами 88, 90 над поверхностью воды, находящейся в водяном резервуаре 118. Выпускной канал 90 определяется водяным бачком 100.
Пользовательский интерфейс для управления работой вентилятора в сборе расположен на боковой стенке кожуха основной части 12. На фиг. 9 схематически показана система управления для вентилятора 10 в сборе, которая включает в себя этот пользовательский интерфейс и другие электрические компоненты вентилятора 10 в сборе. В этом примере пользовательский интерфейс содержит множество управляемых пользователем кнопок 140а, 140b, 140с и дисплей 142. Первая кнопка 140а используется для активизации и дезактивизации двигателя 66, а вторая кнопка 140b используется для установки скорости двигателя 66 и, таким образом, скорости вращения крыльчатки 64. Третья кнопка 140с используется для установки желаемого уровня относительной влажности окружающей среды, в которой расположен вентилятор 10 в сборе, например в комнате, офисе, или другом закрытом помещении. Например, желательный уровень относительной влажности может быть выбран в диапазоне от 30 до 80% при 20°С с помощью неоднократного нажатия третьей кнопки 140с. Дисплей 142 обеспечивает индикацию выбранного в текущий момент уровня относительной влажности.
Пользовательский интерфейс дополнительно содержит схему 144 пользовательского интерфейса, которая выводит управляющие сигналы к схеме 68 управления после нажатия одной из кнопок и которая также принимает управляющие сигналы, выводимые схемой 68 управления. Пользовательский интерфейс также может содержать один или несколько светодиодов для обеспечения визуальных предупредительных сигналов, в зависимости от состояния увлажняющего устройства. Например, первый светодиод 146а может светиться под воздействием схемы 68 управления, таким образом, обозначая, что запасы воды водяного бачка 100 исчерпаны, как показывает сигнал, принимаемый схемой 68 управления от датчика 122 уровня.
Также обеспечивается датчик 148 влажности для определения относительной влажности воздуха во внешнем окружении и для подачи сигнала, обозначающего обнаруженную относительную влажность, к схеме 68 управления. В этом примере датчик 148 влажности может быть расположен непосредственно за впускным отверстием 58 для воздуха, чтобы определять относительную влажность для воздушного потока, втянутого в вентилятор 10 в сборе. Пользовательский интерфейс может содержать второй светодиод 146b, который светится под воздействием схемы 68 управления, когда выходной сигнал от датчика 148 влажности обозначает, что относительная влажность воздушного потока, входящего в вентилятор 10 в сборе, соответствует или превышает желательный уровень относительной влажности, установленный пользователем.
Чтобы управлять вентилятором 10 в сборе, пользователь нажимает первую кнопку 140а. В ответ на это действие схема 68 управления активизирует двигатель 66 для вращения крыльчатки 64. Вращение крыльчатки 64 приводит к тому, что воздух должен втягиваться в основную часть 12 через впускное отверстие 58 для воздуха. Воздушный поток проходит через кожух 76 крыльчатки и диффузор 74. По потоку после диффузора 74 часть воздуха, испускаемого из диффузора 74, входит во впускной канал 88 через впускное отверстие 86, при этом остаток воздуха, испускаемого из диффузора 74, перемещается с помощью верхней стенки 63 к первому впускному отверстию 30 для воздуха сопла 14. Таким образом, крыльчатка 64 и двигатель 66 могут рассматриваться как компоненты, создающие первый воздушный поток, который переносится к соплу 14 через первый воздушный проход 70 и который входит в сопло 14 через первое впускное отверстие 30 для воздуха.
Первый воздушный поток входит в первый внутренний проход 48 в основании задней секции 16 сопла 14. В основании первого воздушного прохода 48 воздушный поток разделяется на два воздушных потока, которые проходят в противоположных направлениях вокруг внутреннего отверстия 20 сопла 14. Поскольку воздушные потоки проходят через первый внутренний проход 48, воздух входит в горловину 50 сопла 14. Воздушный поток в горловине 50, предпочтительно, является по существу равномерным относительно внутреннего отверстия 20 сопла 14. Горловина 50 направляет воздушный поток в направлении к первому выпускному отверстию 44 для воздуха сопла 14, через которое он испускается из вентилятора 10 в сборе.
Воздушный поток, испускаемый из первого выпускного отверстия 44 для воздуха, вызывает создание вторичного воздушного потока за счет вовлечения воздуха из внешнего окружающего пространства, в частности, из области вокруг первого выпускного отверстия 44 для воздуха, а также из области вокруг задней части сопла 14. Некоторая часть из этого вторичного воздушного потока проходит через внутреннее отверстие 20 сопла 14, при этом оставшаяся часть вторичного воздушного потока вовлекается внутрь воздушного потока, испускаемого из первого выпускного отверстия для воздуха, спереди от сопла 14.
Как упоминалось выше, вместе с вращением крыльчатки 64 воздух входит во второй воздушный проход 72 через впускное отверстие 86 впускного канала 88. Одновременно с активизацией двигателя 66, схема 68 управления активизирует вибрацию преобразователей 126, предпочтительно, с частотой f1 в диапазоне от 1 до 2 МГц, чтобы распылять воду, находящуюся внутри водяного резервуара 118. Это приводит к созданию находящихся в воздухе водяных капель выше уровня воды, находящейся внутри водяного резервуара 118. По мере того как вода внутри водяного резервуара 118 распыляется, водяной резервуар 118 постоянно пополняется водой из водяного бачка 100, таким образом уровень воды внутри водяного резервуара 118 остается по существу постоянным, в то время как уровень воды внутри водяного бачка 100 постепенно падает.
При вращении крыльчатки 64 второй воздушный поток проходит через впускной канал 88 и испускается непосредственно над водой, расположенной в водяном резервуаре 118. Это приводит к тому, что находящиеся в воздухе водяные капельки вовлекаются во второй воздушный поток. Затем, уже ставший влажным, второй воздушный поток проходит вверх через выпускной канал 90 второго воздушного прохода 62 ко второму впускному отверстию 42 для воздуха сопла 14, и входит во второй внутренний проход 54 внутри передней секции 18 сопла 14.
В основании второго внутреннего прохода 54 второй воздушный поток разделяется на два воздушных течения, которые проходят в противоположных направлениях вокруг внутреннего отверстия 20 сопла 14. Поскольку воздушные потоки проходят через второй внутренний проход 54, каждый воздушный поток испускается из соответствующего одного из вторых выпускных отверстий 52 для воздуха, расположенных в переднем крае сопла 14, спереди от первого выпускного отверстия 44 для воздуха. Испускаемый второй воздушный поток перемещается далеко от вентилятора 10 в сборе внутри воздушного потока, создаваемого за счет испускания первого воздушного потока из сопла 14, таким образом, позволяя увлажненному воздушному течению быстро переноситься, как показывают испытания, на расстояние в несколько метров от вентилятора 10 в сборе.
Увлажненный воздушный поток испускается из сопла 14 до тех пор, пока относительная влажность воздушного потока, входящего в вентилятор 10 в сборе, которая определяется датчиком 148 влажности, не превысит на 1% при 20°С уровень относительной влажности, выбранный пользователем с использованием третьей кнопки 140с. Затем испускание увлажненного воздушного потока из сопла 14 может быть прекращено схемой 68 управления, предпочтительно, с помощью уменьшения частоты вибраций преобразователя 126 до частоты f2, где f1>f2≥0. По выбору, двигатель 66 также может быть остановлен, для того чтобы воздушный поток не испускался из сопла 14. Однако когда датчик 148 влажности расположен в непосредственной близости к двигателю 66, предпочтительно, чтобы двигатель 66 работал непрерывно, чтобы избежать нежелательных температурных колебаний в локальном окружении датчика 148 влажности.
В результате прекращения испускания влажного воздушного потока из вентилятора 10 в сборе, относительная влажность воздуха, определяемая датчиком 148 влажности, начинает падать. Как только относительная влажность воздуха в локальном окружении датчика 148 влажности упадет на 1% при 20°С ниже уровня относительной влажности, выбранного пользователем, схема 68 управления снова активизирует колебания преобразователей 126 с частотой f1. Если двигатель 66 был остановлен, то схема 68 управления одновременно снова активизирует двигатель 66. Как и ранее, влажный воздушный поток испускается из сопла 14 до тех пор, пока относительная влажность воздуха, определяемая датчиком 170 влажности, не превысит на 1% при 20°С уровень относительной влажности, выбранный пользователем.
Эта последовательность активизации преобразователей 126 (и, опционально, двигателя 66) для поддерживания определяемого уровня относительной влажности около уровня, выбранного пользователем, продолжается до тех пор, пока снова не нажмется кнопка 140а, или до тех пор, пока сигнал, принимаемый от датчика 122 уровня, не будет показывать, что уровень воды внутри водяного резервуара 118 упал ниже минимального уровня. Если кнопка 140а нажимается, схема 68 управления деактивирует двигатель 66 и преобразователи 126 для отключения вентилятора 10 в сборе.
Реферат
Настоящее изобретение относится к вентилятору, который обеспечивает создание потока увлажненного воздуха. Увлажняющее устройство содержит: сопло, имеющее первое впускное отверстие для воздуха и первое выпускное отверстие для воздуха, первый внутренний проход для перемещения воздуха из первого впускного отверстия для воздуха к первому выпускному отверстию для воздуха, второе впускное отверстие для воздуха, второе выпускное отверстие для воздуха и второй внутренний проход для перемещения воздуха из второго впускного отверстия для воздуха к второму выпускному отверстию для воздуха, при этом сопло определяет внутреннее отверстие, через которое воздух из наружного пространства увлажняющего устройства вытягивается воздухом, испускаемым из выпускных отверстий для воздуха; и основную часть, на которой установлено сопло и которая содержит основание и водяной бачок, установленный на основании, причем основание содержит средства создания потока для создания первого воздушного потока через первый внутренний проход и второго воздушного потока через второй внутренний проход, резервуар для приема воды из водяного бачка, преобразователь для распыления воды, находящейся в резервуаре, первый воздушный проход для перемещения первого воздушного потока к первому впускному отверстию для воздуха и второй воздушный проход для перемещения второго воздушного потока над резервуаром и к второму впускному отверстию для воздуха. Это позволяет достичь относительно компактных размеров, уменьшить количество компонентов и, следовательно, уменьшить затраты на изготовление. 6 з.п. ф-лы, 9 ил.
