Вентилятор - RU2555638C2

Чертежи

Показать все 11 чертежа(ей)

Описание

Область техники, к которой относится изобретение

Настоящее изобретение относится к вентилятору и к соплу для вентилятора. В предпочтительном варианте осуществления настоящее изобретение относится к тепловентилятору, предназначенному для формирования теплого потока воздуха в комнате, в офисе или в другом помещении.

Уровень техники

Обычный домашний вентилятор, как правило, включает в себя набор лопастей или лопаток, установленных с возможностью вращения вокруг оси, и устройство привода, предназначенное для вращения этого набора лопастей, для генерирования потока воздуха. Движение и циркуляция потока воздушного формируют "прохладный ветер" или легкий бриз, и, в результате, пользователь ощущает охлаждение, поскольку тепло рассеивается путем конвекции и испарения.

Такие вентиляторы выполняются различных размеров и форм. Например, потолочный вентилятор может иметь, по меньшей мере, 1 м в диаметре, и обычно его устанавливают, подвешивая на потолке, для направления вниз потока воздуха, для охлаждения помещения. С другой стороны, настольные вентиляторы часто имеют в диаметре приблизительно 30 см, и их обычно устанавливают в свободном положении, и они являются переносными. Напольные вентиляторы в виде колонны обычно содержат удлиненный, вертикальный кожух приблизительно 1 м в высоту и содержащий один или больше наборов вращающихся лопастей для создания потока воздуха. Колебательный механизм может использоваться для поворота выходного отверстия вентилятора-колонны таким образом, что поток воздуха движется по широкой площади помещения.

Тепловентилятор обычно содержат множество нагревательных элементов, расположенных либо сзади, или перед вращающимися лопастями, для обеспечения нагрева потока воздуха, генерируемого вращающимися лопастями. Нагревательные элементы обычно выполнены в форме теплоизлучающих спиралей или ребер, Регулируемый термостат или множество заданных установок выходной мощности обычно предусмотрены для возможности управления температурой потока воздуха, исходящего из тепловентилятора.

Недостаток такого типа компоновки состоит в том, что поток воздуха, формируемый вращающимися лопастями тепловентилятора, обычно является неоднородным. Это связано с вариациями вдоль поверхности лопасти или вдоль обращенной наружу поверхности тепловентилятора. Степень таких вариаций может изменяться в зависимости от типа тепловентилятора и даже у тепловентиляторов от одного и того же типа. Такие вариации приводят к генерированию турбулентного или "неровного" потока воздуха, который можно ощущать как последовательность импульсов воздуха, что может быть неприятным для пользователя. Другой недостаток турбулентности потока воздуха, состоит в том, что эффект от нагрева может быстро уменьшаться с расстоянием.

В домашних условиях желательно, чтобы бытовые приборы были выполнены малыми и компактными, насколько это возможно, из-за ограничений пространства. При этом желательно, чтобы детали устройства не выступали наружу или чтобы пользователь не имел возможности прикасаться к каким-либо движущимся частям, таким как лопасти. Как правило, в нагревателях с вентилятором лопасти и теплоизлучающие спирали, установлены внутри сетчатой решетки или кожуха с отверстиями, что предотвращает нанесение вреда пользователю в результате контакта с любыми из движущихся лопастей или с горячих теплоизлучающих спиралей, но такие закрытые части может быть трудно чистить. Следовательно, определенное количество пыли или других отложений может накапливаться внутри кожуха и на спиралях, теплоизлучающих, в периоды между использованием тепловентилятора. Когда теплоизлучающие спирали включают температура их внешних поверхностей может быстро повышаться, в частности, в случае относительно высокой выходной мощности этих спиралей, до значения, которое превышает 700°C. Следовательно, некоторая часть пыли, осевшая на спирали в период между использованием, может гореть, в результате чего, в течение некоторого периода времени, от тепловентилятора распространяется неприятный запах.

В заявке PCT/GB2010/050272 описан тепловентилятор, в котором не используются установленные внутри решетки лопасти для подачи воздуха из нагревателя с вентилятором. Вместо этого, тепловентилятор содержит основание, в котором установлена крыльчатка с приводом от двигателя, предназначенная для привода первичного потока воздуха внутрь основания, и кольцевое сопло, соединенное с основанием и содержащее кольцевое устье, через которое первичный поток воздуха выходит из вентилятора. Сопло формирует центральное отверстие, через которое воздух окружающий, вентилятор, втягивается первичным потоком воздуха, выпускаемым из устья, усиливая первичный поток воздуха. Без использования вентилятора с лопастями, для выпуска потока воздуха из тепловентилятора, можно генерировать относительно равномерный поток воздуха и направлять его в помещение или в направлении пользователя. В одном варианте осуществления нагреватель расположен внутри сопла для нагрева первичного потока воздуха перед его выпуском через устье. Благодаря размещению нагревателя внутри сопла, пользователь защищен от горячих внешних поверхностей нагревателя.

Сущность изобретения

В первом аспекте настоящее изобретение направлено на сопло для вентилятора, для формирования потока воздуха, содержащее:

внутренний проход для приема потока воздуха; и

множество выходных отверстий для воздуха, предназначенных для выпуска потока воздуха через сопло, сопло образует отверстие, через которое поток воздуха снаружи сопла затягивается потоком воздуха, выпускаемым через выходные отверстия для воздуха;

в котором внутренний проход продолжается вокруг отверстия, и в нем установлено средство для нагрева первой части потока воздуха, и средство для отклонения второй части потока воздуха от средства нагрева;

и множество выходных отверстий для воздуха содержит, по меньшей мере, одно первое выходное отверстие для воздуха, для подачи первой части потока воздуха, и, по меньшей мере, одно второе выходное отверстие для воздуха, для подачи второй части потока воздуха.

Настоящее изобретение, таким образом, раскрывает сопло, имеющее множество выходных отверстий для воздуха, для подачи воздуха с разными температурами. Одно или больше из первых выходных отверстий для воздуха предусмотрено для подачи относительно горячего воздуха, который был подогрет средством нагрева, расположенным внутри внутреннего прохода, в то время, как одно или больше вторых выходных отверстий для воздуха предусмотрены для подачи относительно холодного воздуха, который был пропущен мимо средства нагрева, расположенного внутри внутреннего прохода.

Внутренний проход предпочтительно выполнен кольцевым. Внутренний проход предпочтительно имеет форму, которая разделяет поток воздуха на два потока, которые протекают в противоположных направлениях вокруг отверстия. В этом случае средство нагрева выполнено с возможностью нагрева первой части каждого из потока воздуха, и средство отклонения выполнено с возможностью отклонения второй части каждого потока воздуха вокруг средства нагрева. Такие первые части потоков воздуха могут быть выпущены из общего первого выходного отверстия для воздуха сопла. Например, одно первое выходное отверстие для воздуха может продолжаться вокруг отверстия сопла. В качестве альтернативы, первая часть каждого потока воздуха может быть выпущена из соответствующего первого выходного отверстия для воздуха сопла, и вместе они могут формировать первую часть потока воздуха. Например, первые выходные отверстия для воздуха могут быть расположены на противоположных сторонах отверстия. Аналогично, вторые части двух потоков воздуха могут быть выпущены из общего второго выходного отверстия для воздуха сопла. И снова, такое одиночное второе выходное отверстие для воздуха может продолжаться вокруг отверстия сопла. В качестве альтернативы, вторая часть каждого потока воздуха может быть выпущена из соответствующего второго выходного отверстия для воздуха сопла, и вместе формировать вторую часть потока воздуха. И снова, эти вторые выходные отверстия для воздуха могут быть расположены на противоположных сторонах отверстия.

Во втором аспекте в настоящем изобретении предусмотрено сопло для вентилятора, для формирования потока воздуха, содержащее:

внутренний проход для приема потока воздуха и для разделения принятого потока воздуха на множество потоков воздуха; и

множество выходных отверстий для воздуха, предназначенных для выпуска потока воздуха из сопла, сопло образует отверстие, через которое воздух снаружи сопла втягивается потоком воздуха, выпускаемым через выходные отверстия для воздуха;

в котором внутренний проход продолжается вокруг отверстия, и в нем установлено средство для нагрева первой части каждого потока воздуха, и средство для отклонения второй части каждого из потока воздуха от средства нагрева; и

множество выходных отверстий для воздуха содержит, по меньшей мере, одно первое выходное отверстие для воздуха, предназначенное для выпуска первых частей потоков воздуха, и, по меньшей мере, одно второе выходное отверстие для воздуха, предназначенное для выпуска вторых частей потоков воздуха.

Пользователь может избирательно открывать и закрывать разные пути для воздуха, присутствующие внутри внутреннего прохода, для изменения температуры потока воздуха, выходящего из вентилятора. Сопло может включать в себя клапан, задвижку или другое средство для избирательного закрывания одного из каналов для воздуха через сопло таким образом, что весь поток воздуха выходит из сопла, либо через первое выходное отверстие (отверстия) для воздуха или через второе выходное отверстие (отверстия) для воздуха. Например, задвижка может перемещаться со скольжением или по-другому поверх внешней поверхности сопла для избирательного закрывания, либо первого выходного отверстия (отверстий) для воздуха или второго выходного отверстия (отверстий) для воздуха, направляя, таким образом, поток воздуха либо через нагревательные элементы или в обход нагревательных элементов. Это позволяет пользователю быстро изменять температуру потока воздуха, исходящего из сопла.

В качестве альтернативы, или в дополнение, сопло может быть выполнено с возможностью выпуска первой и второй частей потока воздуха одновременно. В этом случае, по меньшей мере, одно второе выходное отверстие для воздуха может быть установлено с возможностью направления, по меньшей мере, части второй части потока воздуха через внешнюю поверхность сопла. Эта часть второй части потока воздуха может поддерживать эту внешнюю поверхность сопла холодной во время использования вентилятора. В случае, когда сопло содержит множество вторых выходных отверстий для воздуха, вторые выходные отверстия для воздуха могут быть расположены так, что они направляют, по существу, всю вторую часть потока воздуха через, по меньшей мере, одну внешнюю поверхность сопла. Вторые выходные отверстия для воздуха могут быть выполнены с возможностью направлять вторую часть потока воздуха через общую внешнюю поверхность сопла, или через множество внешних поверхностей сопла, таких как передние и задние поверхности сопла.

Такое или каждое из первого выходного отверстия для воздуха предпочтительно расположено рядом с или относительно второго выходного отверстия для воздуха. Например, каждое из первого выходного отверстия для воздуха может быть расположено рядом с соответствующим вторым выходным отверстием для воздуха. Такое или каждое из первого выходного отверстия для воздуха предпочтительно установлено так, что оно направляет первую часть потока воздуха над второй частью потока воздуха таким образом, что относительно холодная вторая часть потока воздуха будет выпущена между относительно горячей первой частью потока воздуха и внешней поверхностью сопла, обеспечивая, таким образом, слой теплоизоляции между относительно горячей первой частью потока воздуха и внешней поверхностью сопла.

Все выходные отверстия для воздуха предпочтительно выполнены с возможностью излучения потока воздуха через отверстия для максимизации усиления потока воздуха, испускаемого из сопла путем захвата внешнего для сопла воздуха. В качестве альтернативы, по меньшей мере, одно второе выходное отверстие для воздуха может быть выполнено с возможностью направлять, по меньшей мере, часть второй части потока воздуха над внешней поверхностью сопла, которая расположена рядом с отверстием. Например, в случае, когда сопло имеет кольцевую форму, одно из вторых выходных отверстий для воздуха может быть выполнено с возможностью направлять вторую часть одного потока воздуха над внешней поверхностью внутреннего кольцевого участка сопла таким образом, что эта часть потока воздуха будет пропущена через отверстие, тогда как другое одно из вторых выходных отверстий для воздуха может быть выполнено с возможностью направлять вторую часть другого потока воздуха над внешней поверхностью внешнего кольцевого участка сопла.

Кроме, или в качестве альтернативы, направлению части потока воздуха, излучаемой из, по меньшей мере, одного из вторых выходных отверстий для воздуха над внешней поверхностью сопла, может быть выполнен внутренний проход так, чтобы он передавал вторую часть потока воздуха поверх или вдоль, по меньшей мере, одной из внутренних поверхностей сопла, для поддержания этой поверхности относительно холодной во время использования вентилятора. В качестве альтернативы, средство отклонения может быть выполнено с возможностью отклонения, как второй части, так и третьей части потока воздуха от средства нагрева. Внутренний канал может быть выполнен с возможностью переноса второй части потока воздуха вдоль первой внутренней поверхности сопла, например, внутренней поверхности внутреннего кольцевого участка сопла и для переноса третьей части потока воздуха вдоль второй внутренней поверхности сопла, например, внутренней поверхности внешнего кольцевого участка сопла.

В этом случае, можно видеть, что, в зависимости от температуры первой части потока воздуха, достаточное охлаждение внешних поверхностей сопла может быть предусмотрено без необходимости излучения, как второй, так и третьей частей потока воздуха через отдельные выходные отверстия для воздуха. Например, первая и третья части потока воздуха могут быть повторно скомбинированы после средства нагрева, или перед первым выходным отверстием (отверстиями) для воздуха. Вторая часть потока воздуха может быть направлена отдельно через внешнюю поверхность внутреннего кольцевого участка кожуха.

Средство отклонения может содержать, по меньшей мере, одну перегородку, стенку или другую поверхность отклонения воздуха, расположенную внутри внутреннего прохода, для отклонения второй части потока воздуха от средства нагрева. Средство отклонения может быть выполнено, как единая деталь c, или может быть соединено с одним из участков кожуха сопла. Средство отклонения обычно может формировать часть или может быть соединено с каркасом для установки средства нагрева внутри внутреннего прохода. В случае, когда средство отклонения установлено так, что оно отклоняет, как и вторую часть потока воздуха, так и третью часть потока воздуха от средства нагрева, средство отклонения может содержать две взаимно разнесенные части каркаса.

Предпочтительно, внутренний проход содержит первые каналы для передачи первых частей потока воздуха к упомянутому, по меньшей мере, одному первому выходному отверстию для воздуха, вторые каналы для подачи вторых частей потока воздуха к упомянутому, по меньшей мере, одному второму выходному отверстию для воздуха, и средство для отделения первых каналов от вторых каналов. Средство разделения может быть выполнено, как единая деталь со средством отделения, предназначенным для отделения второй части потока воздуха от средства нагрева, и, таким образом, может содержать, по меньшей мере, одну стенку каркаса для удержания средства нагрева внутри внутреннего прохода. Это может сократить количество отдельных компонентов сопла. Внутренний проход также может содержать третьи каналы, каждый из которых предназначен для подачи соответствующей третьей части потока воздуха от средства нагрева, и, предпочтительно, вдоль внутренней поверхности сопла. Вторые каналы также могут быть выполнены с возможностью переноса второй части потока воздуха вдоль внутренней поверхности сопла. Первый и третьи каналы могут объединяться после средства нагрева.

Каркас может содержать первую и вторую стенки, выполненные с возможностью удержания узла нагрева между ними. Первая и вторая стенки могут формировать первый канал между ними, который включает в себя узел нагрева для переноса первой части потока воздуха в одно или больше выходных отверстий для воздуха сопла. Первая стенка и первая внутренняя поверхность сопла могут формировать второй канал для переноса второй части потока воздуха от средства нагрева, и, предпочтительно, вдоль первой внутренней поверхности в другое одно из выходных отверстий для воздуха сопла. Вторая стенка и вторая внутренняя поверхность сопла, в случае необходимости, могут сформировать третий канал, для переноса третей части потока воздуха от средства нагрева, и, предпочтительно, вдоль второй внутренней поверхности. Третий канал может объединяться с первым или вторым каналом, или он может переносить третью часть потока воздуха в отдельное выходное отверстие для воздуха сопла.

Как упомянуто выше, сопло может содержать внутренний кольцевой участок кожуха и внешний кольцевой участок кожуха, которые образуют внутренний проход и отверстие, и, таким образом, средство разделения может быть расположено между участками кожуха. Каждый участок кожуха предпочтительно сформирован из соответствующего кольцевого элемента, но в каждом участке кожуха может быть предусмотрено множество элементов, соединенных вместе, или собранных по-другому, для формирования участка кожуха. Внутренней участок кожуха и внешний участок кожуха могут быть сформированы из пластиковых материалов или другого материала, имеющего относительно низкую теплопроводность (меньше чем 1 Вт·м^-1К^-1), для предотвращения чрезмерного нагрева внешних поверхностей сопла во время использования вентилятора.

Средство разделения также может формировать часть первого выходного отверстия (отверстий) для воздуха и/или второго выходного отверстия (отверстий) для воздуха сопла. Например, это или каждое из первого выходного отверстия для воздуха может быть расположено между внутренней поверхностью внешнего участка кожуха и частью средства разделения. В качестве альтернативы, или в дополнение, это или каждое второе выходное отверстие для воздуха может быть расположено между внешней поверхностью участка внутреннего участка кожуха и частью средства разделения. Там, где средство разделения содержит стенку для отделения первого канала от второго канала, первое выходное отверстие для воздуха может быть расположено между внутренней поверхностью внешнего участка кожуха и первой боковой поверхностью стенки, и второе выходное отверстие для воздуха может быть расположено между внешней поверхностью внутреннего участка кожуха и второй боковой поверхностью стенки.

Средство разделения может содержать множество разделителей, предназначенных для соединения, по меньшей мере, одного внутреннего участка кожуха и внешнего участка кожуха. Это может обеспечить возможность управления шириной, по меньшей мере, одного из вторых каналов и третьих каналов вдоль длины путем их соединения с разделителями и упомянутым, по меньшей мере, один из внутреннего участка кожуха и внешнего участка кожуха.

Направление, в котором происходит выпуск воздуха из выходных отверстий для воздуха, предпочтительно, по существу, расположено под прямым углом к направлению, в котором поток воздуха протекает, по меньшей мере, через часть внутреннего прохода. Предпочтительно, поток воздуха протекает через, по меньшей мере, часть внутреннего прохода, по существу, в вертикальном направлении, и воздух излучают из выходных отверстий для воздуха, по существу, в горизонтальном направлении. Внутренний проход, предпочтительно, расположен в направлении перед соплом, тогда как выходные отверстия для воздуха, предпочтительно, расположены в направлении назад от сопла и расположены так, что они направляют поток воздуха к передней части и через отверстия. Следовательно, каждый из первого и второго каналов может иметь такую форму, что они могут, по существу, поворачивать на обратное направление потока соответствующей части потока воздуха.

По меньшей мере, часть средства нагрева может быть установлена внутри сопла, так, что оно продолжается вокруг отверстия. В случае, когда сопло образует круглое отверстие, средство нагрева может продолжаться, по меньшей мере, на 270° вокруг отверстия и, более предпочтительно, по меньшей мере, на 300° вокруг отверстия. В случае, когда сопло образует удлиненное отверстие, то есть, отверстие, имеющее высоту, больше, чем его ширина, средство нагрева предпочтительно располагается, по меньшей мере, на противоположных сторонах отверстия.

Средство нагрева может содержать, по меньшей мере, один керамический нагреватель, расположенный внутри внутреннего прохода. Керамический нагреватель может быть пористым, так, что первая часть потока воздуха проходит через поры в средстве нагрева перед ее выпуском из первого выходного отверстия (отверстий) для воздуха. Нагреватель может быть сформирован из керамического материала РТС (положительный температурный коэффициент), который выполнен с возможностью быстрого нагрева потока воздуха после его включения.

Керамический материал может быть, по меньшей мере, частично покрыт металлическим или другом электропроводным материалом, для того, чтобы способствовать соединению средства нагрева с контроллером внутри вентилятора, для включения средства нагрева. В качестве альтернативы, по меньшей мере, один непористый, предпочтительно керамический, нагреватель может быть установлен внутри металлической рамки, расположенной внутри внутреннего прохода, и которая может быть соединена с контроллером вентилятора. Металлическая рамка, предпочтительно, содержит множество ребер, которые обеспечивают большую площадь поверхности и, следовательно, лучшую теплопередачу к потоку воздуха, также обеспечивая средство электрического соединения со средством нагрева.

Средство нагрева предпочтительно содержит, по меньшей мере, один узел нагревателя. В случае, когда поток воздуха разделяют на два потока воздуха, средство нагрева предпочтительно содержит множество узлов нагревателя, каждый из которых нагревает первую часть соответствующего потока воздуха, и средство отклонения предпочтительно содержит множество стенок, расположенных внутри внутреннего прохода, каждый для отклонения второй части соответствующего потока воздуха от соответствующего узла нагревателя. В качестве альтернативы, одиночный узел нагревателя может продолжаться вокруг отверстии для нагрева первой части каждого потока воздуха, и средство отклонения может содержать одну кольцевую стенку для отклонения второй части каждого потока воздуха от узла нагревателя.

Каждое выходное отверстие для воздуха предпочтительно имеет форму паза, и который предпочтительно имеет ширину в диапазоне от 0,5 до 5 мм. Ширина первого выходного отверстия (отверстий) для воздуха предпочтительно отличается от ширины второго выходного отверстия (отверстий) для воздуха. В предпочтительном варианте воплощения ширина первого выходного отверстия (отверстий) для воздуха больше, чем ширина второго выходного отверстия (отверстий) для воздуха таким образом, что большая часть первичного потока воздуха проходит через средство нагрева.

Сопло может содержать поверхность, расположенную рядом с выходными отверстиями для воздуха и, выходные отверстия для воздуха выполнены с возможностью направлять над нею поток воздуха, выпускаемый из них. Предпочтительно, такая поверхность представляет собой изогнутую поверхность, и, более предпочтительно, представляет собой поверхность Коанда. Предпочтительно, внешняя поверхность внутреннего участка кожуха сопла имеет такую форму, что формируется поверхность Коанда. Поверхность Коанда представляет собой известный тип поверхности, над которой поток текучей среды, выходящий из выходного отверстия близко к поверхности, проявляет эффект Коанда. Текучая среда проявляет тенденцию протекания над поверхностью близко, практически "прилипая" к ней или "прижимаясь" к поверхности. Эффект Коанда представляет собой уже доказанный, хорошо задокументированный способ захвата, в котором первичный поток воздуха направляют над поверхностью Коанда. Описание свойств поверхности Коанда и эффекта потока текучей среды над поверхностью Коанда можно найти в статьях, таких как Reba, Scientific American, Volume 214, June 1966 pages 84 to 92. Благодаря использованию поверхности Коанда, увеличенное количество потока воздуха снаружи от вентилятора захватывается через отверстия с помощью воздуха, вытекающего из выходных отверстий для воздуха.

В предпочтительном варианте осуществления поток воздуха формируют через сопло вентилятора. В следующем описании такой поток воздуха называется первичным потоком воздуха. Первичный поток воздуха выпускают из выходных отверстий для воздуха сопла и предпочтительно пропускают его над поверхностью Коанда. Первичный поток воздуха захватывает воздух, окружающий сопло, который действует, как усилитель воздуха для подачи, как первичного потока воздуха, так и захваченного воздуха в направлении пользователя. Захваченный воздух называется здесь вторичным потоком воздуха. Вторичный поток воздуха отбирают из пространства помещения, области или внешней окружающей среды, окружающей устье сопла, и путем вытеснения из других областей вокруг вентилятора, и он проходит преимущественно через отверстия, определенные соплом. Первичный поток воздуха, направляемый над поверхностью Коанда, в комбинации с захваченным вторичным потоком воздуха, равен суммарному потоку воздуха, выходящему или выбрасываемому вперед из отверстия, определенного соплом.

Предпочтительно, сопло содержит поверхность диффузора, расположенную после поверхности Коанда. Поверхность диффузора направляет поток воздуха в направлении местоположения пользователя, поддерживая гладкий, равномерный выход. Предпочтительно, внешняя поверхность внутреннего участка кожуха части сопла сформирована так, что она образует поверхность диффузора.

В третьем аспекте настоящее изобретение направлено на вентилятор, содержащий сопло, как упомянуто выше. Вентилятор предпочтительно также содержит корпус, в котором установлено упомянутое средство для создания потока воздуха, с соплом, соединенным с основанием. Основание предпочтительно выполнено, в общем цилиндрическим по форме, и содержит множество входных отверстий для воздуха, через которые поток воздуха попадает в вентилятор.

Средство для формирования потока воздуха через сопло, предпочтительно, содержит крыльчатку, приводимую в движение от электродвигателя. Она может обеспечить для вентилятора эффективное генерирование потока воздуха. Средство для формирования потока воздуха предпочтительно содержит бесщеточный двигатель постоянного тока. Он позволяет избежать потерь на трение и исключить образование углеродных осколков от щеток, используемых в традиционных двигателях со щетками. Уменьшение количества углеродных осколков и излучений является предпочтительным в чистой или чувствительной к загрязнениям окружающей среде, такой как больница, или среда, в которой присутствуют лица, страдающие аллергией. В то время как асинхронные двигатели, обычно используемые в вентиляторах с лопастями, также не имеют щеток, бесщеточный двигатель постоянного тока может обеспечить намного более широкий диапазон рабочих скоростей, чем асинхронный двигатель.

Сопло, предпочтительно, выполнено в форме кожуха, предпочтительно кольцевого кожуха для приема потока воздуха.

Средство нагрева не обязательно должно быть размещено внутри сопла. Например, как средство нагрева, так и средство отклонения могут быть размещены в основании, при этом сопло установлено для приема относительно горячей первой части потока воздуха и относительно холодной второй части потока воздуха из основания, и для переноса первой части потока воздуха в первое выходное отверстие (отверстия) для воздуха и второй части потока воздуха во второе выходное отверстие (отверстия) для воздуха. Сопло может содержать внутренние стенки или перегородки, для определения первого средства канала и второго средства канала.

В качестве альтернативы, средство нагрева может быть расположено в сопле, но средство отклонения может быть расположено в основании. В этом случае, первое средство канала может быть выполнено, как с возможностью переноса первой части потока воздуха из основания в первое выходное отверстие (отверстия) для воздуха, так и размещения средства нагрева для нагревания первой части потока воздуха, в то время как второе средство канала может быть выполнено с возможностью просто переноса второй части потока воздуха из основания во второе выходное отверстие (отверстия) для воздуха. Поэтому, в четвертом аспекте настоящее изобретение предусмотрен вентилятор, содержащий:

средство для формирования потока воздуха;

кожух, содержащий множество выходных отверстий для воздуха, предназначенный для выпуска потока воздуха из сопла, кожух образует отверстие, через которое воздух снаружи вентилятора отбирается потоком воздуха, подаваемым через выходные отверстия для воздуха;

средство для нагрева первой части потока воздуха; и

средство для отклонения второй части потока воздуха от средства нагрева;

в котором множество выходных отверстий для воздуха содержит, по меньшей мере, одно первое выходное отверстие для воздуха, предназначенное для выпуска первой части потока воздуха, и, по меньшей мере, одно второе выходное отверстие для воздуха, предназначенное для выпуска второй части потока воздуха.

Вентилятор предпочтительно выполнен в форме переносного тепловентилятора.

Свойства, описанные выше в связи с первым аспектом изобретения, в равной степени применимы к любому из второго - четвертого аспектам изобретения, и наоборот.

Краткое описание чертежей

Вариант осуществления настоящего изобретения будет описан ниже только в качестве примера, со ссылкой на приложенные чертежи, на которых:

на фиг.1 показан в перспективе вид спереди и сверху вентилятора;

на фиг.2 показан вид спереди вентилятора;

на фиг.3 показан вид в разрезе по линии B-B, обозначенной на фиг.2;

на фиг.4 представлено покомпонентное изображение сопла вентилятора;

на фиг, 5 показан вид спереди в перспективе каркаса нагревателя сопла;

на фиг.6 показан в перспективе вид спереди и снизу каркаса нагревателя, связанного с внутренним блоком кожуха сопла;

на фиг.7 показан вид крупным планом области X, обозначенной на фиг.6;

на фиг.8 показан вид крупным планом области Y, обозначенной на фиг.1;

на фиг.9 показан вид в разрезе по линии A-A, обозначенной на фиг.2;

на фиг.10 показан вид крупным планом области Z, обозначенной на фиг.9;

на фиг.11 показан вид в разрезе сопла по линии C-C, обозначенной на фиг.9; и

на фиг.12 представлена схематическая иллюстрация системы управления вентилятора.

Осуществление изобретения

На фиг.1 и 2 иллюстрируются внешние виды 10 вентилятора. Вентилятор 10 выполнен в форме переносного тепловентилятора. Вентилятор 10 содержит корпус 12, содержащий входное отверстие 14 для воздуха, через которое первичный поток воздуха поступает в вентилятор 10, и сопло 16 в форме кольцевого кожуха, установленное на корпусе 12, и который содержит, по меньшей мере, одно выходное отверстие 18 для воздуха, предназначенное для выпуска первичного потока воздуха из вентилятора 10.

Корпус 12 содержит, по существу, цилиндрический участок 20 основного корпуса, установленный, по существу, на цилиндрическом нижнем участке 22 корпуса. Участок 20 основного корпуса и участок 22 нижнего корпуса имеют, предпочтительно, по существу, одинаковый внешний диаметр таким образом, что внешняя поверхность участка 20 верхней части корпуса, по существу, устанавливается заподлицо с внешней поверхностью участка 22 нижнего корпуса. В данном варианте осуществления корпус 12 имеет высоту в диапазоне от 100 до 300 мм, и диаметр в диапазоне от 100 до 200 мм.

Участок 20 основного корпуса содержит входное отверстие 14 для воздуха, через которое первичный поток воздуха поступает в вентилятор 10. В данном варианте осуществления входное отверстие 14 для воздуха содержит массив отверстий, сформированный в участке 20 основного корпуса. В качестве альтернативы, входное отверстие 14 для воздуха может содержать одну или больше решеток или сеток, установленные внутри отверстий, сформированных в участке 20 основного корпуса. Участок 20 основного корпуса открыт на его верхнем конце (как показано), для обеспечения выходного отверстия 23 для воздуха, через которое первичный поток воздуха выпускают из корпуса 12.

Участок 20 основного корпуса может быть наклонен относительно участка 22 нижнего корпуса для регулирования направления, в котором первичный поток воздуха выпускают из вентилятора 10. Например, верхняя поверхность участка 22 нижнего корпуса и нижняя поверхность участка 20 основного корпуса могут быть предусмотрены с элементами взаимного соединения, которые позволяют перемещать участок 20 основного корпуса относительно участка 22 нижнего корпуса, предотвращая подъем участка 20 основного корпуса от участка 22 нижнего корпуса. Например, участок 22 нижнего корпуса и участок 20 основного корпуса могут содержать элементы взаимного соединения L-образной формы.

Участок 22 нижнего корпуса содержит интерфейс пользователя вентилятора 10. Как показано также на фиг.12, интерфейс пользователя содержит множество кнопок 24, 26, 28, 30 для операций пользователя, которые обеспечивают для пользователя возможность управления различными функциями вентилятора 10, дисплей 32, расположенный между кнопками, обеспечивающий для пользователя, например, визуальную индикацию установок температуры вентилятора 10, и схему 33 управления интерфейсом пользователя, соединенную с кнопками 24, 26, 28, 30 и дисплеем 32. Нижний участок 22 корпуса также включает в себя окно 34, через которое сигналы от пульта 35 дистанционного управления (схематично показан на фиг.12) поступают в вентилятор 10. Нижний участок 22 корпуса установлен на основании 36, предназначенном для соединения с поверхностью, на которой установлен вентилятор 10. Основание 36 включает в себя используемую в случае необходимости пластину 38 основания, которая, предпочтительно, имеет диаметр в диапазоне от 200 до 300 мм.

Сопло 16 имеет кольцевую форму, продолжающуюся вокруг центральной оси X, для определения отверстия 40. Выходные отверстия 18 для воздуха, предназначенные для выпуска первичного потока воздуха из вентилятора 10, расположены рядом с задней частью сопла 16, и расположены так, что они направляют первичный поток воздуха в направлении вперед от сопла 16, через отверстия 40. В этом примере сопло 16 образует удлиненное отверстие 40, имеющее высоту, больше чем его ширина, и выходные отверстия 18 для воздуха размещены на противоположных удлиненных сторонах отверстия 40. В этом примере максимальная высота отверстия 40 находится в диапазоне от 300 до 400 мм, тогда как максимальная ширина отверстия 40 находится в диапазоне от 100 до 200 мм.

Внутренний кольцевой контур 16 сопла содержит поверхность 42 Коанда, расположенную рядом с выходными отверстиями 18 для воздуха, и над которой, по меньшей мере, некоторые из выходных отверстий 18 для воздуха расположены для направления воздуха, испускаемого из вентилятора 10 над нею, при этом рассеивающая поверхность 44 расположена за поверхностью 42 Коанда, и направляющая поверхность 46 расположена после поверхности 44 диффузора. Рассеивающая поверхность 44 расположена так, что она постепенно сужается от центральной оси Х отверстия 38. Угол, подразумеваемый между рассеивающей поверхностью 44 и центральной осью Х отверстия 40, находится в диапазоне от 5 до 25°, и в данном примере составляет приблизительно 7°. Направляющая поверхность 46 предпочтительно расположена, по существу, параллельно центральной оси Х отверстия 38, для представления, по существу, плоской и, по существу, плавной стороны для потока воздуха, испускаемого из устья 40. Визуально привлекательная сужающаяся поверхность 48 расположена после направляющей поверхности 46, заканчиваясь на поверхности 50 кончика, продолжающейся, по существу, перпендикулярно центральной оси Х отверстия 40. Угол, заключенный между сужающейся поверхностью 48 и центральной осью Х отверстия 40, предпочтительно составляет приблизительно 45°.

На фиг.3 иллюстрируется вид в разрезе через корпус 12. Нижний участок 22 корпуса содержит основную схему управления, обозначенную, в общем, ссылочной позицией 52, соединенную со схемой 33 управления интерфейсом пользователя. Схема 33 управления интерфейсом пользователя содержит датчик 54, предназначенный для приема сигналов от пульта 35 дистанционного управления. Датчик 54 расположен позади окна 34. В ответ на операции, выполняемые с кнопками 24, 26, 28, 30 и пультом 35 дистанционного управления, схема 33 управления интерфейса пользователя выполнена с возможностью передавать соответствующие сигналы в схему 52 основного управления для управления различными операциями вентилятора 10. Дисплей 32 расположен в пределах нижнего участка 22 корпуса, и выполнен с возможностью освещения части нижнего участка 22 корпуса. Нижний участок 22 корпуса предпочтительно сформирован из полупрозрачного пластикового материала, который позволяет пользователю видеть дисплей 32.

Нижний участок 22 корпуса также содержит механизм, обозначенный, в общем, позицией 56, предназначенный для колебаний нижнего участка 22 корпуса относительно основания 36. Работой механизма 56 колебаний управляют с помощью схемы 52 основного управления после приема соответствующего сигнала управления из пульта 35 дистанционного управления. Диапазон каждого цикла колебаний нижнего участка 22 корпуса относительно основания 36 предпочтительно составляет от 60° до 120°, и в данном варианте осуществления составляет приблизительно 80°. В этом варианте осуществления механизм 56 колебаний выполнен с возможностью выполнения приблизительно от 3 до 5 циклов колебаний в минуту. Кабель 58 питания от электросети, предназначенный для подачи электроэнергии для вентилятора 10, продолжается через отверстие, сформированное в основании 36. Кабель 58 соединен с вилкой 60.

Участок 20 основного корпуса содержит крыльчатку 64, предназначенную для привода первичного потока воздуха через входное отверстие 14 для воздуха и внутрь корпуса 12. Предпочтительно, крыльчатка 64 выполнена в форме крыльчатки смешанного потока. Крыльчатка 64 соединена с вращающимся валом 66, продолжающимся наружу от двигателя 68. В данном варианте осуществления двигатель 68 представляет собой бесщеточный двигатель постоянного тока, имеющий скорость, изменяемую основной схемой 52 управления в ответ на манипуляции пользователя с кнопкой 26, и/или на сигнал, принимаемый из пульта 35 дистанционного управления. Максимальная скорость двигателя 68 предпочтительно находится в диапазоне от 5000 до 10000 об/мин. Двигатель 68 установлен внутри корзины для двигателя, содержащей верхний участок 70, соединенный с нижним участком 72. Верхний участок 70 корзины для двигателя содержит диффузор 74, выполненный в форме стационарного диска, имеющего спиральные лопасти.

Корзина для двигателя расположена внутри и установлена на, в общем, выполненном в форме усеченного конуса корпусе 76 крыльчатки. Корпус 76 крыльчатки, в свою очередь, установлен на множестве размещенных вдоль угла держателей 77, в данном примере на трех держателях, расположенных в пределах и соединенных с участком 20 основного корпуса основания 12. Крыльчатка 64 и корпус 76 крыльчатки имеют такую форму, что крыльчатка 64 находится в непосредственной близости к, но не входит к контакт с внутренней поверхностью корпуса 76 крыльчатки. По существу, кольцевой элемент 78 входного отверстия соединен с нижней частью корпуса 76 крыльчатки для направления первичного потока воздуха в корпус 76 крыльчатки.

Гибкий уплотнительный элемент 80 установлен на корпусе 76 крыльчатки. Гибкий уплотнительный элемент предотвращает проход воздуха вокруг внешней поверхности корпуса крыльчатки во входной элемент 78. Уплотнительный элемент 80 предпочтительно содержит уплотнитель в виде кольцевой губки, предпочтительно, сформированный из резины. Уплотнительный элемент 80 дополнительно содержит направляющий участок в форме резиновой втулки для направления электрического кабеля 82 к двигателю 68. Электрический кабель 82 проходит через основную схему 52 управления к двигателю 68 через отверстия, сформированные на участке 20 основного корпуса и нижнем участке 22 корпуса в корпусе 12, и в корпусе 76 крыльчатки и в корзину двигателя.

Предпочтительно, корпус 12 включает в себя устраняющую шум пену, предназначенную для уменьшения излучений шума из корпуса 12. В данном варианте осуществления участок 20 основного корпуса корпуса 12 содержит первый кольцевой элемент 84 пены, расположенный под входным отверстием 14 для воздуха, и второй кольцевой элемент 86 пены, расположенный внутри корзины для двигателя.

Сопло 16 теперь будет описано более подробно со ссылкой на фиг.4-11. Вначале, на фиг.4 можно видеть, что сопло 16 содержит кольцевой участок 88 внешнего кожуха, соединенный с и продолжающийся вокруг кольцевого внутреннего участка 90 кожуха. Каждый из этих участков может быть сформирован из множества соединенных частей, но в данном варианте осуществления каждый из участков 88, 90 кожуха сформирован из соответствующей, одиночной формованной детали. Участок 90 внутреннего кожуха образует центральное отверстие 40 для сопла 16, и имеет внешнюю поверхность 92, которая выполнена по форме, для определения поверхности 42 Коанда, поверхности 44 диффузора, направляющей поверхности 46 и конической поверхности 48.

Участок 88 внешнего кожуха и участок 90 внутреннего кожуха вместе образуют кольцевой внутренний проход сопла 16. Как показано на фиг.9 и 11, внутренний проход продолжается от отверстия 40, и, таким образом, содержит два относительно прямых участка 94a, 94b каждый из которых расположен рядом с соответствующей удлиненной стороной отверстия 40, верхний изогнутый участок 94c, соединяющий верхние концы прямых участков 94a, 94b, и нижний изогнутый участок 94d, с соединяющийся с нижними концами 94a, 94b. Внутренний проход ограничен внутренней поверхностью 96 внешнего участка 88 кожуха и внутренней поверхностью 98 внутреннего участка 90 кожуха.

Как также показано на фиг.1-3, внешний блок 88 кожуха содержит основание 100 которое соединено c, и расположено над открытым верхним концом участка 20 основного корпуса основания 12. Основание 100 внешнего блока 88 кожуха содержат впуск воздуха 102, через который первичный воздушный поток поступает в нижний изогнутый участок 94d внутреннего прохода из выходного отверстия для воздуха 23 основания 12. В пределах нижнего изогнутого блока 94d первичный воздушный поток делится на два воздушных потока, который каждый поток поступает в соответствующий один из прямых блоков 94а, 94b внутреннего прохода.

Сопло 16 также содержит пару узлов 104 нагревателя. Каждый узел 104 нагревателя содержит ряд нагревательных элементов 106, расположенных рядом друг с другом. Нагревательные элементы 106 предпочтительно сформированы из керамического материала с положительным температурным коэффициентом (РТС). Ряд нагревательных элементов расположен между двумя компонентами 108 излучения тепла, каждый из которых содержит последовательность ребер 110, теплоизлучающих, расположенных внутри рамки 112. Компоненты 108 излучения тепла, предпочтительно сформированы из алюминия или другого материала с высокой теплопроводностью (приблизительно от 200 до 400 Вт/мК), и могут быть закреплены на ряду нагревательных элементов 106, используя капельки силиконового клея или используя механизм зажима. Боковые поверхности нагревательных элементов 106 предпочтительно, по меньшей мере, частично покрыты металлической пленкой, для обеспечения электрического контакта между нагревательными элементами 106 и компонентами 108 излучения тепла. Такая пленка может быть сформирована из нанесенного с помощью трафаретной печати или распыленного алюминия. Возвращаясь к фиг.3 и 4, электрические выводы 114, 116, расположенные на противоположных концах узла 104 нагревателя, каждый соединен с соответствующим компонентом 108 излучения тепла. Каждый вывод 114 соединен с верхней частью 118 жгута проводов для подачи электроэнергии к узлам 104 нагревателя, тогда как каждый вывод 116 соединен с нижней частью 120 жгута. Жгут, в свою очередь, соединен со схемой 122 управления нагревателем, которая расположена на участке 20 основного корпуса основания 12, с помощью проводов 124. Схемой управления 122 нагревателем, в свою очередь, управляют с помощью сигналов управления, подаваемых в нее от основной схемы 52 управления, в ответ на операцию пользователя с кнопками 28, 30 и/или с использованием пульта 35 дистанционного управления.

На фиг.12 схематично иллюстрируется система управления вентилятором 10, которая включает в себя схемы 33, 52, 122 управления, кнопки 24, 26, 28, 30 и пульт 35 дистанционного управления. Две или больше из схем 33, 52, 122 управления могут быть скомбинированы для формирования одной схемы управления. Термистор 126, предназначенный для обеспечения индикации температуры основного потока воздуха, поступающего в вентилятор 10, соединен с контроллером 122 нагревателя. Термистор 126 может быть расположен непосредственно позади входного отверстия 14 для воздуха, как показано на фиг.3. Основная схема 52 управления подает сигнал управления в схему 33 управления интерфейсом пользователя, механизм 56 колебаний, двигатель 68 и схему 124 управления нагревателем, в то время как схема 124 управления нагревателем подает сигнал управления в узлы 104 нагревателя. Схема 124 управления нагревателем также может подавать в основную схему 52 управления сигнал, обозначающий температуру, детектируемую термистором 126, в ответ на который основная схема 52 управления может выводить сигнал управления в схему 33 управления интерфейсом пользователя, обозначающий, что дисплей 32 должен быть изменен, например, если температура первичного потока воздуха находится на уровне или выше выбранной пользователем температуры. Узлами 104 нагревателя можно управлять одновременно, используя общий сигнал управления, или ими можно управлять, используя соответствующие сигналы управления.

Каждый из узлов 104 нагревателя удерживается внутри соответствующего прямого участка 94а, 94b внутреннего прохода на каркасе 128. Каркас 128 более подробно показан на фиг.5. Каркас 128 имеет, в общем, кольцевую структуру и содержит пару корпусов 130 нагревателя, в которые вставляют узлы 104 нагревателя. Каждый узел 130 нагревателя содержит внешнюю стенку 132 и внутреннюю стенку 134. Внутренняя стенка 134 соединена с внешней стенкой 132 на верхнем и нижнем концах 138, 140 корпуса 130 нагревателя, так, что корпус 130 нагревателя открыт с его переднего и заднего концов. Стенки 132, 134, таким образом, образуют первый канал 136 потока воздуха, который проходит через узел 104 нагревателя, расположенный внутри корпуса 130 нагревателя.

Корпуса 130 нагревателя соединены вместе с помощью верхнего и нижнего изогнутых участков 142, 144 каркаса 128. Каждый изогнутый участок 142, 144 также изогнут внутрь, и имеет, в общем, U-образное поперечное сечение. Изогнутые участки 142, 144 каркаса 128 соединены с, и предпочтительно выполнены, как единая деталь с внутренними стенками 134 корпусов 130 нагревателя. Внутренние стенки 134 корпусов 130 нагревателя имеют передний конец 146 и задний конец 148. Как также показано на фиг.6-9, задний конец 148 каждой внутренней стенки 134 также изогнут внутрь от соседней внешней стенки 132 так, что задние концы 148 внутренних стенок 134, по существу, продолжаются изогнутыми участками 142, 144 каркаса 128.

Во время сборки сопла 16, каркас 128 устанавливают поверх заднего конца участка 90 внутреннего кожуха таким образом, что изогнутые участки 142, 144 каркаса 128 и задние концы 148 внутренних стенок 134 корпусов 130 нагревателя оборачиваются вокруг заднего конца 150 участка 90 внутреннего кожуха. Внутренняя поверхность 98 участка 90 внутреннего кожуха содержит первый набор приподнятых разделителей 152, которые соединяются с внутренними стенками 134 корпусов 130 нагревателя, отделяя, таким образом, внутренние стенки 134 от внутренней поверхности 98 участка 90 внутреннего кожуха. Задние концы 148 внутренних стенок 134 также содержат второй набор разделителей 154, которые соединяются с внешней поверхностью 92 участка 90 внутреннего кожуха для отделения задних концов внутренних стенок 134 от внешней поверхности 92 участка 90 внутреннего кожуха.

Внутренние стенки 134 кожуха 130 нагревателя каркаса 128 и участок 90 внутреннего кожуха, таким образом, образуют два вторых канала 156 потока воздуха. Каждый из вторых каналов 156 потока воздуха продолжается вдоль внутренней поверхности 98 участка 90 внутреннего кожуха, и вокруг заднего конца 150 участка 90 внутреннего кожуха. Каждый второй канал 156 потока отделен от соответствующего первого канала 136 потока внутренней стенкой 134 корпуса 130 нагревателя. Каждый второй канал 156 потока заканчивается в выходном отверстии 158 для воздуха, которое расположено между внешней поверхностью 92 участка 90 внутреннего кожуха и задним концом 148 внутренней стенки 134. Каждое выходное отверстие 158 для воздуха, таким образом, выполнено в форме продолжающегося вертикально паза, расположенного на соответствующей стороне отверстия 40 собранного сопла 16. Каждое выходное отверстие 158 для воздуха предпочтительно имеет ширину в диапазоне от 0,5 до 5 мм, и в данном примере выходные отверстия 158 для воздуха имеют ширину приблизительно 1 мм.

Каркас 128 соединен с внутренней поверхностью 98 участка 90 внутреннего кожуха. Как показано на фиг.5-7, каждая из внутренних стенок 134 корпусов 130 нагревателя содержит пару отверстий 160, причем каждое отверстие 160 расположено на или в направлении к соответствующему одному из верхнего и нижнего концов внутренней стенки 134. Когда каркас 128 устанавливают поверх заднего конца участка 90 внутреннего кожуха, внутренние стенки, 134 корпусов 130 нагревателя скользят поверх упругих захватов 162, установленных на, и предпочтительно выполненных, как единая деталь с внутренней поверхностью 98 участка 90 внутреннего кожуха, которые впоследствии выступают через отверстия 160. Положение каркаса 128 относительно участка 90 внутреннего кожуха затем можно регулировать таким образом, что внутренние стенки 134 захватываются захватами 162. Упорные элементы 164, установленные на, и предпочтительно также выполненные, как единая деталь с внутренней поверхностью 98 участка 90 внутреннего кожуха также могут использоваться для удержания каркаса 128 на участке 90 внутреннего кожуха.

Когда каркас 128 соединен с участком 90 внутреннего кожуха, узлы 104 нагревателя вставляют в корпуса 130 нагревателя на каркасе 128, и жгут проводов соединяют с узлами 104 нагревателя. Конечно, узлы 104 нагревателя также могут быть вставлены в корпуса 130 нагревателя каркаса 128 перед соединением каркаса 128 с участком 90 внутреннего кожуха. Участок 90 внутреннего кожуха сопла 16 затем вставляют в участок 88 внешнего кожуха сопла 16 таким образом, что передний конец 166 участка 88 внешнего кожуха входит в паз 168, расположенный перед участком 90 внутреннего кожуха, как показано на фиг.9. Участки 88, 90 внешнего и внутреннего кожуха могут быть соединены вместе, используя клей, подаваемый в паз 168.

Участок 88 внешнего кожуха выполнен в такой форме, что часть внутренней поверхности 96 участка 88 внешнего кожуха продолжились вокруг, и, по существу, параллельно внешним стенкам 132 корпусов 130 нагревателя каркаса 128. Внешние стенки 132 корпусов 130 нагревателя имеют передний конец 170 и задний конец 172, и набор ребер 174, расположенный на внешних боковых поверхностях внешних стенок 132 и, которые выступают между концами 170, 172 внешних стенок 132. Ребра 174 выполнены с возможностью соединения с внутренней поверхностью 96 участка 88 внешнего кожуха для разделения внешних стенок 132 от внутренней поверхности 96 участка 88 внешнего кожуха. Внешние стенки 132 корпусов 130 нагревателя каркаса 128 и участок 88 внешнего кожуха, таким образом, образует два третьих канала 176 потока. Каждый из третьих каналов 176 потока расположен рядом и продолжается вдоль внутренней поверхности 96 участка 88 внешнего кожуха. Каждый третий канал 176 потока отделен от соответствующего первого канала 136 потока внешней стенкой 132 корпуса 130 нагревателя. Каждый третий канал 176 потока заканчивается в выходном отверстии 178 для воздуха, расположенном внутри внутреннего прохода и между задним концом 172 внешней стенки 132 кожуха 130 нагревателя и участком 88 внешнего кожуха. Каждое выходное отверстие 178 для воздуха также выполнено в форме вертикально продолжающегося паза, расположенного внутри внутреннего прохода сопла 16, и предпочтительно имеет ширину в диапазоне от 0,5 до 5 мм. В этом примере выходные отверстия 178 для воздуха имеют ширину приблизительно 1 мм.

Участок 88 внешнего кожуха имеет такую форму, что он изгибается внутрь вокруг части задних концов 148 внутренних стенок 134 корпусов 130 нагревателя. Задние концы 148 внутренних стенок 134 содержат третий набор разделителей 182, расположенных на противоположной стороне внутренних стенок 134 относительно второго набора разделителей 154, и которые установлены так, что они соединяются с внутренней поверхностью 96 участка 88 внешнего кожуха для отделения задних концов внутренних стенок 134 от внутренней поверхности 96 участка 88 внешнего кожуха. Участок 88 внешнего кожуха и задние концы 148 внутренних стенок 134, таким образом, образуют дополнительные два выходных отверстия 184 для воздуха. Каждое выходное отверстие 184 для воздуха расположено рядом с соответствующим одним из выходных отверстий 158 для воздуха, при этом каждое выходное отверстие 158 для воздуха расположено между соответствующим выходным отверстием 184 для воздуха и внешней поверхностью 92 участка 90 внутреннего кожуха. Аналогично выходным отверстиям 158 для воздуха, каждое выходное отверстие 184 для воздуха выполнено в форме продолжающегося вертикально паза, расположенного на соответствующей стороне отверстия 40 собранного сопла 16. Выходные отверстия 184 для воздуха предпочтительно имеют такую же длину, как и выходные отверстия 158 для воздуха. Каждое выходное отверстие 184 для воздуха предпочтительно имеет ширину в диапазоне от 0,5 до 5 мм, и в данном примере выходные отверстия 184 для воздуха имеют ширину приблизительно от 2 до 3 мм. Таким образом, выходные отверстия 18 для воздуха, предназначенные для выпуска первичного потока воздуха из вентилятора 10, содержат два выходных отверстия 158 для воздуха и два выходных отверстия 184 для воздуха.

Возвращаясь к фиг.3 и 4, сопло 16 предпочтительно содержит два изогнутых уплотнительных элемента 186, 188 каждый из которых формирует уплотнение между участком 88 внешнего кожуха и участком 90 внутреннего кожуха таким образом, что, по существу, отсутствует утечка воздуха от изогнутых участков 94с, 94d внутреннего прохода сопла 16. Каждый уплотнительный элемент 186, 188 зажат между двумя фланцами 190, 192, расположенными внутри изогнутых участков 94с, 94d внутреннего прохода. Фланцы 190 установлены на, и предпочтительно выполнены, как единая деталь с участком 90 внутреннего кожуха, тогда как фланцы 192 установлены на, и предпочтительно выполнены, как единая деталь с участком 88 внешнего кожуха. В качестве альтернативы для предотвращения утечки потока воздуха из верхнего изогнутого участка 94с внутреннего прохода, сопло 16 может быть выполнено с возможностью предотвращения попадания потока воздуха в этот изогнутый участок 94с. Например, верхние концы прямых участков 94а, 94b внутреннего прохода могут быть заблокированы каркасом 128 или вставками, установленными между внутренним и внешними участками 88, 90 кожуха во время сборки.

Для управления вентилятором 10, пользователь нажимает на кнопку 24 интерфейса пользователя или нажимает на соответствующую кнопку пульта 35 дистанционного управления, для передачи сигнала, который принимается датчиком схемы 33 интерфейса пользователя. Схема 33 управления интерфейсом пользователя передает это действие в основную схему 52 управления, в ответ на что основная схема 52 управления активирует двигатель 68, который вращает крыльчатку 64. Вращение крыльчатки 64 приводит к отбору первичного потока воздуха в корпус 12 через входное отверстие 14 для воздуха. Пользователь может управлять скоростью двигателя 68, и, поэтому скоростью, с которой воздух отбирают внутри корпуса 12 через входное отверстие 14 для воздуха, нажимая на кнопку 26 интерфейса пользователя или на соответствующую кнопку пульта 35 дистанционного управления. В зависимости от скорости двигателя 68, первичный поток воздуха, генерируемый крыльчаткой 64, может составлять от 10 до 30 литров в секунду. Первичный поток воздуха последовательно пропускают через кожух 76 крыльчатки, и через верхний открытый конец участка 22 основного корпуса, так, что он попадает в нижний изогнутый участок 94d внутреннего прохода сопла 16. Давление первичного потока воздуха в выходном отверстии 23 корпуса 12 может составлять, по меньшей мере, 150 Па и, предпочтительно, находится в диапазоне от 250 до 1,5 кПа.

Пользователь может, в случае необходимости, активировать узлы 104 нагревателя, расположенные внутри сопла 16, для подъема температуры первой части первичного потока воздуха перед тем, как он будет выпущен из вентилятора 10, и, таким образом, одновременно повышает температуру первичного воздушного потока, выпускаемого из вентилятора 10, и температуру окружающего воздуха в помещении или в другой окружающей среде, в которой установлен вентилятор 10. В этом примере оба узла 104 нагревателя активируют и отключают одновременно, хотя, в качестве альтернативы, узлы 104 нагревателя могут быть активированы и могут быть выключены по отдельности. Для активации узлов 104 нагревателя, пользователь нажимает на кнопку 30 интерфейса пользователя, или нажимает на соответствующую кнопку пульта 35 дистанционного управления для передачи сигнала, который принимают с помощью датчика схемы 33 интерфейса пользователя. Схема 33 управления интерфейсом пользователя передает это действие в основную схему 52 управления, в ответ на что основная схема 52 управления вырабатывает команду в схему 124 управления нагревателем для активации узлов 104 нагревателя. Пользователь может устанавливать требуемую температуру помещения или выполнять установку температуры, нажимая на кнопку 28 интерфейса пользователя или на соответствующую кнопку пульта 35 дистанционного управления. Схема 33 интерфейса пользователя выполнена с возможностью изменения температуры, отображаемой на дисплее 34, в ответ на операцию кнопки 28, или соответствующей кнопки пульта 35 дистанционного управления. В этом примере дисплей 34 выполнен с возможностью отображения установок температуры, выбранных пользователем, которые могут соответствовать требуемой комнатной температуре воздуха. В качестве альтернативы, дисплей 34 может быть выполнен с возможностью отображения одного из множества разных установок температуры, которые были выбраны пользователем.

Внутри нижнего изогнутого участка 94d внутреннего прохода сопла 16, первичный поток воздуха разделяется на два потока воздуха, которые пропускают в противоположных направлениях вокруг отверстия 40 сопла 16. Один из потоков воздуха попадает в прямой участок 94а внутреннего прохода, расположенный с одной стороны отверстия 40, тогда как другой поток воздуха попадает на прямой участок 94b внутреннего прохода, расположенный с другой стороны отверстия 40. По мере того, как потоки воздуха протекают через прямые участки 94а, 94b, потоки воздуха поворачиваются приблизительно на 90° в направлении выходных отверстий 18 для воздуха сопла 16. Для направления потоков воздуха равномерно в направлении выходных отверстий 18 для воздуха вдоль длины прямых участков 94а, 94b, сопло 16 может содержать множество неподвижных направляющих лопастей, расположенных внутри прямых участков 94а, 94b, и каждая из которых направляет часть потока воздуха в направлении выходных отверстий 18 для воздуха. Направляющие лопасти, предпочтительно, выполнены, как единая деталь с внутренней поверхностью 98 участка 90 внутреннего кожуха. Направляющие лопасти, предпочтительно, изогнуты так, что не происходит существенной потери скорости потока воздуха, по мере его направления к выходным отверстиям 18 для воздуха. На каждом из прямых участков 94а, 94b направляющие лопасти, предпочтительно, по существу, выровнены вертикально и равномерно распределены друг от друга, для определения множества проходных каналов между направляющими лопастями, и через которые воздух направляется относительно равномерно в направлении выходных отверстий 18 для воздуха.

По мере того как потоки воздуха протекают через выходные отверстия 18 для воздуха, первая часть первичного потока воздуха поступает в первые каналы 136 потока воздуха, расположенные между стенками 132, 134 каркаса 128. В результате разделения первичного потока воздуха на два потока воздуха внутри внутреннего прохода, каждый из первого канала 136 потока воздуха можно рассматривать как принимающий первую часть соответствующего потока воздуха. Каждая первая часть первичного потока воздуха проходит через соответствующий узел 104 нагревателя. Тепло, генерируемое включенными узлами нагревателя, передают посредством конвекции в первый часть первичного потока воздуха для повышения температуры первой части первичного потока воздуха.

Вторую часть первичного потока воздуха отклоняют от первых каналов 136 потока воздуха передними концами 146 внутренних стенок 134 корпусов 130 нагревателей таким образом, что эта вторая часть первичного потока воздуха попадает во вторые каналы 156 потока воздуха, расположенные между участком 90 внутреннего кожуха и внутренними стенками корпуса 130 нагревателя. И снова, при разделении первичного потока воздуха на два потока воздуха внутри внутреннего прохода каждый из канала 156 второго потока воздуха можно рассматривать как принимающий вторую часть соответствующего потока воздуха. Каждая вторая часть первичного потока воздуха протекает вдоль внутренней поверхности 92 участка 90 внутреннего кожуха, действуя, таким образом, как тепловой барьер между относительно горячим первичным потоком воздуха и внутренним участком 90 кожуха. Вторые каналы 156 потока воздуха расположены так, что они продолжаются вокруг задней стенки 150 участка 90 внутреннего кожуха, поворачивая обратно, таким образом, направление потока второй части потока воздуха так, что он вытекает через выходные отверстия 158 для воздуха в направлении перед вентилятором 10 и через отверстия 40. Выходные отверстия 158 для воздуха расположены так, что они направляют вторую часть первичного потока воздуха над внешней поверхностью 92 участка 90 внутреннего кожуха сопла 16.

Третья часть первичного потока воздуха также отклоняется от первых каналов 136 потока воздуха. Эта третья часть первичного потока воздуха протекает вдоль передних концов 170 внешних стенок 132 корпусов 130 нагревателей так, что третья часть первичного потока воздуха попадает в третьи каналы 176 потока, расположенные между участком 88 внешнего кожуха и внешними стенками 132 корпусов 130 нагревателя. И снова, в результате разделения первичного потока воздуха на два потока воздуха в пределах внутреннего прохода, каждый третий канал 176 потока можно рассматривать как принимающий третью часть соответствующего потока воздуха. Каждая третья часть первичного потока воздуха протекает вдоль внутренней поверхности 96 участка 88 внешнего кожуха, действуя, таким образом, как тепловой барьер между относительно горячим первичным потоком воздуха и участком 88 внешнего кожуха. Третьи каналы 176 потока выполнены с возможностью переноса третьей части первичного потока воздуха в выходные отверстия 178 для воздуха, расположенные внутри внутреннего прохода. После выпуска через выходные отверстия 178 для воздуха третья часть первичного потока воздуха объединяется с первой частью первичного потока воздуха. Эти объединенные части первичного потока воздуха переносятся между внутренней поверхностью 96 участка 88 внешнего кожуха и внутренними стенками 134 корпусов нагревателей до выходных отверстий 184 для воздуха, и, таким образом, направления потока этих участков первичного потока воздуха также поворачиваются на противоположные внутри внутреннего прохода. Выходные отверстия 184 для воздуха расположены так, что они направляют относительно горячие, объединенные первую и третью части первичного потока воздуха над относительно холодной второй частью первичного потока воздуха, выходящего из выходных отверстий 158 для воздуха, которая действует, как тепловой барьер между внешней поверхностью 92 участка 90 внутреннего кожуха и относительно горячим воздухом, выводимым из выходных отверстий 184 для воздуха. Следовательно, большая часть внутренних и внешних поверхностей сопла 16 экранирована от относительно горячего воздуха, выпускаемого из вентилятора 10. Это может позволить поддерживать температуру внешних поверхностей сопла 16 ниже 70°C во время использования вентилятора 10.

Первичный поток воздуха, выводимый из выходных отверстий 18 для воздуха, протекает над поверхностью 42 Коанда сопла 16, обеспечивая генерирование вторичного потока воздуха в результате захвата воздуха из внешней окружающей среды, в частности, из области вокруг выходных отверстий 18 для воздуха и вокруг всей задней части сопла. Такой вторичный поток воздуха проходит через отверстие 40 сопла 16, где он объединяется с первичным потоком воздуха для формирования общего потока воздуха, направленного вперед вентилятора 10, который имеет более низкую температуру, чем первичный поток воздуха, выводимый через выходные отверстия 18 для воздуха, но более высокую температуру, чем у воздуха, захваченного из внешней окружающей среды. Следовательно, поток теплого воздуха выводят из вентилятора 10.

По мере того, как температура воздуха во внешней окружающей среде повышается, температура первичного потока воздуха, отбираемого в вентилятор 10 через входное отверстие 14 для воздуха, также повышается. Сигнал, обозначающий температуру этого первичного потока воздуха, выводят из термистора 126 в схему 124 управления нагревателем. Когда температура первичного потока воздуха приблизительно на 1°C выше, чем температура, установленная пользователем, или температура, ассоциированная при установке температуры пользователем, схема 124 управления нагревателем отключает узлы 104 нагревателя. Когда температура первичного потока воздуха падает до температуры приблизительно на 1°C ниже установленной пользователем, схема 124 управления нагревателем повторно активирует узлы 104 нагревателя. Это позволяет поддерживать относительно постоянной температуру в помещении или в другой окружающей среде, в которой установлен вентилятор 10.

Реферат

Настоящее изобретение относится к вентилятору и к соплу для вентилятора. Сопло вентилятора для формирования потока воздуха, содержащее внутренний проход для приема потока воздуха и для его разделения на множество потоков и множество выходных отверстий для воздуха, предназначенных для выпуска потока воздуха через сопло, формирующее отверстие, через которое поток воздуха снаружи сопла затягивается потоком воздуха, выпускаемым через выходные отверстия для воздуха, при этом внутренний проход расположен вокруг отверстия и в нем установлено средство для нагрева первой части потока воздуха и средство для отклонения второй части потока воздуха от средства нагрева, при этом множество выходных отверстий для воздуха включает в себя по меньшей мере одно первое выходное отверстие для подачи первой части потока воздуха и по меньшей мере одно второе выходное отверстие для подачи второй части потока воздуха. Это позволяет создать безопасный безлопастной тепловентилятор с равномерным потоком воздуха. 2 н. и 26 з.п. ф-лы, 12 ил.

Формула