ВЕНТИЛЯТОР В СБОРЕ, СОДЕРЖАЩИЙ КОЛЬЦЕВОЕ СОПЛО И ПОТОЛОЧНЫЙ ДЕРЖАТЕЛЬ
FAN ASSEMBLY COMPRISING ANNULAR NOZZLE AND CEILING HOLDER

Область техники, к которой относится изобретение
Настоящее изобретение относится к вентилятору в сборе, обеспечивающему создание воздушного потока в помещении. Согласно предпочтительному варианту осуществления изобретения вентилятор в сборе представляет собой потолочный вентилятор.
Уровень техники
Существует множество потолочных вентиляторов. Стандартный потолочный вентилятор содержит комплект лопастей, установленных вокруг первой оси, а также двигатель, установленный на первой оси и обеспечивающий вращение комплекта лопастей. Потолочный вентилятор другого типа создает в помещении нисходящий столб воздуха. Например, в документе GB 2049161 описан потолочный вентилятор, который содержит выпуклый держатель, закрепляемый на потолке, и крыльчатку, приводимую в действие двигателем и соединенную с внутренней поверхностью держателя. Воздушный поток, создаваемый крыльчаткой, передается, как правило, через цилиндрический корпус, содержащий множество воздушных каналов для создания линейного воздушного потока, испускаемого потолочным вентилятором.
Раскрытие изобретения
Согласно первому аспекту настоящего изобретения предлагается вентилятор в сборе, обеспечивающий создание воздушного потока в помещении, причем вентилятор в сборе, содержит:
воздухозаборный отсек, содержащий впускное отверстие для воздуха, крыльчатку и двигатель, обеспечивающий вращение крыльчатки вокруг оси крыльчатки, которая затягивает воздушный поток через впускное отверстие для воздуха;
кольцевое сопло, содержащее внутреннюю стенку, наружную стенку, которая окружает внутреннюю стенку, по меньшей мере одно выпускное отверстие для испускания воздушного потока и внутренний проход, расположенный между внутренней стенкой и наружной стенкой сопла, для направления воздушного потока по меньшей мере к одному выпускному отверстию для воздуха, причем внутренняя стенка сопла ограничивает центральный канал, через который наружный воздух затягивается воздушным потоком, испускаемым по меньшей мере одним выпускным отверстием для воздуха; и
держатель в сборе, предназначенный для поддержания воздухозаборного отсека и сопла на потолке помещения.
Воздушный поток, испускаемый кольцевым соплом, увлекает за собой воздух, окружающий сопло, создавая, таким образом, усиленный поток, в результате чего пользователю доставляется как испускаемый воздушный поток, так и захваченный воздух. Захваченный воздух будет называться в описании вторичным воздушным потоком. Вторичный воздушный поток затягивается из внутреннего пространства помещения, области или пространства, окружающего сопло. Испускаемый воздушный поток объединяется с затянутым вторичным воздушным потоком, в результате чего формируется объединенный или общий воздушный поток, испускаемый соплом по направлению вперед. Часть вторичного воздушного потока затягивается через центральный канал, ограниченный внутренней стенкой сопла, тогда как другая часть вторичного воздушного потока проходит за пределами наружной стенки и перед соплом, объединяясь с испускаемым воздушным потоком по потоку после центрального канала.
Внутренняя стенка сопла предпочтительно имеет кольцевую форму и ограничивает центральный канал. Внутренний проход предпочтительно расположен между внутренней стенкой сопла и наружной стенкой сопла и предпочтительнее ограничен, по меньшей мере частично, внутренней стенкой сопла и наружной стенкой сопла. Сопло содержит по меньшей мере одно впускное отверстие для воздуха для приема воздушного потока. Наружная стенка предпочтительно ограничивает впускное отверстие(я) для воздуха. Например, одно или каждое впускное отверстие для воздуха может представлять собой проход, сформированный в наружной стенке. Сопло предпочтительно содержит воздуховыпускной отсек, продолжающийся между внутренней стенкой и наружной стенкой. Воздуховыпускной отсек может быть отдельным компонентом, соединяющим внутреннюю стенку с наружной стенкой. Альтернативно, по меньшей мере часть воздуховыпускного отсека может представлять собой единое целое с одной из стенок, а именно с внутренней стенкой или с наружной стенкой. Воздуховыпускной отсек предпочтительно формирует по меньшей мере часть концевой стенки, предпочтительнее нижней концевой стенки сопла. Воздуховыпускной отсек предпочтительно ограничивает, по меньшей мере частично, по меньшей мере одно выпускное отверстие сопла для испускания воздушного потока. Выпускное отверстие(я) для воздуха может быть сформировано в воздуховыпускном отсеке. Альтернативно, выпускное отверстие(я) может быть расположено между воздуховыпускным отсеком и одной из стенок, а именно внутренней стенкой сопла и наружной стенкой сопла. Впускное отверстие(я) для воздуха сопла предпочтительно, по существу, ортогонально выпускному отверстию(ям) для воздуха сопла.
Воздуховыпускной отсек предпочтительно имеет форму сужающегося наружу конуса и предпочтительно выполнен так, чтобы воздушный поток направлялся наружу относительно оси центрального канала. Заявители установили, что за счет отклонения направления испускаемого соплом воздушного потока от направления оси центрального канала можно увеличить интенсивность затягивания вторичного воздушного потока испускаемым воздушным потоком и, таким образом, повысить расход объединенного воздушного потока, создаваемого вентилятором в сборе. Абсолютные величины или относительные значения расхода либо максимальной скорости объединенного воздушного потока, на которые даются ссылки в описании, относятся к значениям, измеренным на расстоянии от вентилятора, равном трем диаметрам выпускного отверстия для воздуха сопла.
Не ограничивая себя какой-либо теорией, заявители полагают, что интенсивность затягивания вторичного воздушного потока может быть связана с величиной площади поверхности наружного профиля воздушного потока, испускаемого соплом. Когда испускаемый воздушный поток сужается или расширяется наружу, площадь поверхности наружного профиля является относительно большой, что способствует смешиванию испускаемого воздушного потока и воздуха, окружающего сопло, в результате чего расход объединенного воздушного потока увеличивается. Увеличение расхода объединенного воздушного потока, созданного соплом, приводит к эффекту уменьшения максимальной скорости объединенного воздушного потока. Таким образом, указанное сопло пригодно к использованию в вентиляторе в сборе для создания потока воздуха в помещении или офисе.
Воздуховыпускной отсек предпочтительно содержит внутреннюю секцию, соединенную с внутренней стенкой сопла, и наружную секцию, соединенную с наружной стенкой сопла. По меньшей мере одно выпускное отверстие для воздуха может быть расположено между внутренней секцией и наружной секцией кольцевой стенки сопла. По меньшей мере часть внутренней секции может сужаться наружу относительно оси центрального канала. Угол наклона указанной части внутренней секции к оси центрального канала может составлять от 0 до 45°. Указанная часть внутренней секции предпочтительно имеет, по существу, коническую форму. Воздуховыпускной отсек может быть установлен таким образом, чтобы воздушный поток испускался в направлении, которое, по существу, параллельно указанной части внутренней секции.
Наружная секция предпочтительно, по существу, ортогональна оси центрального канала.
По меньшей мере одно выпускное отверстие для воздуха расположено предпочтительно вокруг оси центрального канала. Сопло может иметь несколько выпускных отверстий для воздуха, размещенных вокруг оси центрального канала с интервалами и под углом к ней, однако в предпочтительном варианте осуществления изобретения сопло имеет, по существу, одно кольцевое выпускное отверстие для воздуха.
По меньшей мере одно выпускное отверстие для воздуха может быть сформировано для испускания воздуха по направлению наружу относительно оси центрального канала. Участок внутреннего прохода, который примыкает к выпускному отверстию для воздуха и направляет воздушный поток через выпускное отверстие для воздуха, может быть выполнен так, чтобы испускаемый воздушный поток был направлен наружу относительно оси центрального канала. Для облегчения изготовления вентилятора воздуховыпускной отсек может быть выполнен с воздушным каналом, направляющим воздушный поток через выпускное отверстие для воздуха. Воздушный канал предпочтительно наклонен к оси центрального канала и предпочтительно имеет форму, в общем, усеченного конуса. Стягиваемый угол между воздушным каналом и осью центрального канала предпочтительно составляет от 0 до 45°. В предпочтительном варианте осуществления изобретения указанный угол составляет около 15°. Внутренний проход предпочтительно продолжается вокруг оси центрального канала или предпочтительно окружает ось центрального канала. Внутренний проход может иметь любое требуемое поперечное сечение в плоскости, проходящей через ось центрального канала. В предпочтительном варианте осуществления изобретения внутренний проход имеет, по существу, прямоугольное поперечное сечение в плоскости, проходящей через ось центрального канала.
Линия хорды сопла может продолжаться посередине между внутренней стенкой сопла и наружной стенкой сопла. По меньшей мере одно выпускное отверстие для воздуха предпочтительно расположено между осью центрального канала и линией хорды.
Держатель в сборе предпочтительно содержит монтажный кронштейн, который крепится к потолку помещения. Указанный монтажный кронштейн может быть выполнен в виде пластины, которая крепится к потолку, например, при помощи шурупов. Держатель в сборе, предназначенный для поддержания воздухозаборного отсека и сопла, выполнен так, чтобы ось крыльчатки была расположена под углом к монтажному кронштейну, составляющим менее 90°, предпочтительнее он выполнен так, чтобы ось крыльчатки была расположена под углом к монтажному кронштейну, составляющим менее 45°. В одном варианте осуществления изобретения держатель в сборе, предназначенный для поддержания воздухозаборного отсека и сопла, выполнен так, чтобы ось крыльчатки была, по существу, параллельна монтажному кронштейну. Ось центрального канала предпочтительно, по существу, ортогональна оси крыльчатки, и держатель в сборе, предназначенный для поддержания воздухозаборного отсека и сопла, выполнен так, чтобы ось центрального канала была, по существу, ортогональна монтажному кронштейну. Воздухозаборный отсек и сопло предпочтительно имеют, по существу, одинаковую глубину, если измерение проводить вдоль оси центрального канала.
Следовательно, вентилятор в сборе можно расположить так, чтобы он располагался, по существу, параллельно горизонтальному потолку, к которому крепится монтажный кронштейн. Сопло может находиться достаточно близко к потолку, благодаря чему снижается риск контакта пользователя или предмета, переносимого пользователем, с соплом.
Впускное отверстие для воздуха воздухозаборного отсека может представлять собой одно единственное отверстие или множество отверстий, через которые в воздухозаборный отсек затягивается первичный воздушный поток. Впускное отверстие для воздуха предпочтительно расположено таким образом, чтобы ось крыльчатки проходила через впускное отверстие для воздуха, предпочтительнее таким образом, чтобы ось крыльчатки была, по существу, ортогональна впускному отверстию для воздуха воздухозаборного отсека.
Если использовать крыльчатку, которая является предпочтительно осевой крыльчаткой, то можно минимизировать размер воздухозаборного отсека. Воздухозаборный отсек предпочтительно содержит диффузор, направляющий воздушный поток к соплу и расположенный по потоку после крыльчатки. Воздухозаборный отсек предпочтительно содержит наружный кожух, защитный кожух, продолжающийся вокруг двигателя и крыльчатки, и монтажное приспособление, предназначенное для установки защитного кожуха в наружном кожухе. Диффузор предпочтительно содержит внутреннюю кольцевую стенку, поддерживающую двигатель, и наружную кольцевую стенку, соединенную с защитным кожухом, а также содержит множество изогнутых лопаток, расположенных между внутренней и наружной стенками. Наружный кожух и защитный кожух предпочтительно имеют, по существу, цилиндрическую форму.
Монтажное приспособление может содержать множество крепежных устройств, расположенных между наружным кожухом и защитным кожухом, и множество упругих элементов, соединенных с крепежными устройствами и защитным кожухом. Упругие элементы позиционируют защитный кожух относительно наружного кожуха предпочтительно таким образом, чтобы защитный кожух был, по существу, коаксиален наружному кожуху, и кроме того, могут поглощать колебания, создаваемые во время эксплуатации вентилятора в сборе. Упругие элементы предпочтительно поддерживаются в напряженном состоянии между крепежными устройствами и защитным кожухом и предпочтительно содержат множество пружин растяжения, один конец каждой из которых соединен с защитным кожухом, а другой конец соединен с одним из крепежных устройств. Могут быть предусмотрены средства для принудительного разведения концов пружин растяжения, чтобы пружины поддерживались в напряженном состоянии. Например, монтажное приспособление может содержать распорную втулку, которая расположена между крепежными устройствами и принудительно разводит крепежные устройства и следовательно принудительно разводит концы каждой пружины.
Согласно второму аспекту настоящего изобретения предлагается устройство для поддержания двигателя в корпусе, причем устройство содержит защитный кожух, который соединен с двигателем и окружает его, а также содержит множество крепежных устройств, расположенных между наружным кожухом и защитным кожухом, и множество упругих элементов, соединенных с крепежными устройствами и кожухом, причем упругие элементы поддерживаются в напряженном состоянии между крепежными устройствами и защитным кожухом.
Воздухозаборный отсек предпочтительно расположен между держателем в сборе и соплом. Один конец воздухозаборного отсека предпочтительно соединен с держателем в сборе, а другой конец воздухозаборного отсека подсоединяется к соплу. Воздухозаборный отсек предпочтительно имеет, по существу, цилиндрическую форму.
Держатель в сборе может содержать воздушный канал, расположенный по потоку перед выходным отверстием(ями) для воздуха. Создаваемый крыльчаткой воздушный поток проходит через воздушный канал. В зависимости от относительного расположения держателя в сборе и воздухозаборного отсека воздушный канал может передавать воздух к воздухозаборному отсеку или от него. Например, воздушный канал держателя в сборе может быть, по существу, коаксиален с воздушный каналом воздухозаборного отсека, который вмещает крыльчатку и двигатель.
Сопло предпочтительно способно поворачиваться относительно держателя в сборе, чтобы пользователь мог изменять направление испускания в помещение первичного воздушного потока. Предпочтительно, сопло способно поворачиваться вокруг оси поворота относительно держателя в сборе между первым положением, при котором воздушный поток направлен в сторону от потолка, и вторым положением, при котором воздушный поток направлен к потолку. Например, в летний период пользователь при желании может ориентировать сопло так, чтобы воздушный поток испускался в сторону от потолка, на котором закреплен вентилятор в сборе, и направлялся в помещение, при этом воздушный поток, созданный вентилятором в сборе, может обеспечить относительно прохладный ветерок, охлаждающий пользователя, находящегося под вентилятором в сборе. Однако в зимний период пользователь при желании может повернуть сопло на 180°, чтобы испускаемый воздушный поток направлялся к потолку и не создавал ветерок непосредственно под вентилятором в сборе, а обеспечивал перемещение и циркуляцию теплого воздуха, который поднимается вверх по стенам помещения.
Имеется возможность изменить положение сопла на обратное за счет поворота сопла между первым положением и вторым положением. Ось поворота сопла предпочтительно, по существу, ортогональна оси центрального канала и предпочтительно, по существу, компланарна оси крыльчатки.
Сопло способно поворачиваться как относительно воздухозаборного отсека, так и относительно держателя в сборе. Альтернативно, воздухозаборный отсек может быть соединен с держателем в сборе, чтобы как воздухозаборный отсек, так и сопло можно было поворачивать относительно держателя в сборе.
Держатель в сборе предпочтительно содержит потолочный держатель для монтажа вентилятора в сборе на потолке, консоль, имеющую первый конец, соединенный с потолочным держателем, а также содержит корпус, соединенный со вторым концом консоли и соплом. Корпус может быть соединен непосредственно с соплом или с воздухозаборным отсеком. Корпус является, предпочтительно, кольцеобразным корпусом, который содержит воздушный канал для направления воздушного потока к выпускному отверстию(ям) для воздуха.
Корпус, предпочтительно, способен поворачиваться относительно консоли для перемещения сопла между верхней позицией и нижней позицией. Таким образом, сопло и воздухозаборный отсек могут поворачиваться относительно монтажного кронштейна держателя в сборе. При перемещении сопла в нижнюю позицию увеличивается расстояние между соплом и потолком, к которому крепится вентилятор в сборе, в результате чего сопло можно повернуть относительно держателя в сборе, при этом исключается контакт сопла с потолком. После перемещения сопла в нижнюю позицию, пользователь может легко повернуть сопло.
Сопло и воздухозаборный отсек предпочтительно способны поворачиваться вокруг оси поворота, которая, по существу, ортогональна оси крыльчатки. Таким образом, корпус предпочтительно способен поворачиваться относительно консоли вокруг оси поворота, которая, по существу, ортогональна оси крыльчатки. Ось поворота предпочтительно, по существу, ортогональна оси центрального канала. Ось крыльчатки предпочтительно располагается, по существу, горизонтально, когда сопло находится в верхней позиции, и держатель в сборе закреплен, по существу, на горизонтальном потолке.
Угол поворота корпуса для перемещения сопла из верхней позиции в нижнюю позицию может составлять от 5 до 45°. В зависимости от радиуса наружной стенки сопла угол поворота корпуса для перемещения сопла из верхней позиции в нижнюю позицию может составлять от 10 до 20°. Корпус предпочтительно вмещает разъемный запорный механизм, блокирующий корпус относительно консоли, чтобы сопло поддерживалось в верхней позиции. Для перемещения сопла в нижнюю позицию пользователь должен разъединить запорный механизм. Запорный механизм предпочтительно отклоняется в блокирующее положение, чтобы обеспечивалась фиксация корпуса относительно консоли и сопло поддерживалось в верхней позиции. Запорный механизм сконструирован, предпочтительно, таким образом, чтобы он автоматически возвращался в блокирующее положение, когда сопло перемещают из нижней позиции в верхнюю позицию.
Консоль соединена с потолочным держателем предпочтительно с возможностью поворота. Консоль предпочтительно способна поворачиваться вокруг оси поворота относительно потолочного держателя, при этом консоль предпочтительно наклонена к оси поворота. Следовательно, поскольку консоль поворачивается вокруг своей оси, сопло и воздухозаборный отсек совершают поворот вокруг оси поворота. Таким образом, сопло можно перемещать в требуемое положение в пределах относительно широкой кольцевой зоны. Чтобы между соплом и потолком было минимальное расстояние, консоль расположена предпочтительно под углом к оси поворота, который составляет от 45 до 75°. Предпочтительно ось поворота консоли, по существу, ортогональна оси поворота корпуса.
Описанные выше признаки изобретения согласно первому аспекту в равной степени применимы ко второму аспекту изобретения и наоборот.
Краткое описание чертежей
Предпочтительные признаки изобретения будут далее описаны только посредством примера со ссылкой на прилагаемые чертежи.
На фиг.1 показан перспективный вид спереди и сверху потолочного вентилятора;
на фиг.2 - вид слева потолочного вентилятора, который установлен на потолке, при этом кольцевое сопло потолочного вентилятора находится в верхней позиции;
на фиг.3 - вид спереди потолочного вентилятора;
на фиг.4 - вид сзади потолочного вентилятора;
на фиг.5 - вид сверху потолочного вентилятора;
на фиг.6 - вид сбоку в разрезе по линии А-А потолочного вентилятора, представленного на фиг.5;
на фиг.7 - вид крупным планом области А, обозначенной на фиг.6, при этом показаны двигатель и крыльчатка воздухозаборного отсека потолочного вентилятора;
на фиг.8 - вид крупным планом области В, обозначенной на фиг.6, при этом показано выпускное отверстие для воздуха кольцевого сопла;
на фиг.9 - вид крупным планом области D, обозначенной на фиг.6, при этом показано соединение потолочного держателя с консолью держателя в сборе потолочного вентилятора;
на фиг.10 - вид сбоку в разрезе по линии С-С потолочного держателя и консоли держателя в сборе потолочного вентилятора, представленного на фиг.5.
на фиг.11 - вид крупным планом области С, обозначенной на фиг.6, при этом показан запорный механизм, предназначенный для поддержания кольцевого сопла в верхней позиции;
на фиг.12 - вид в разрезе по линии В-В запорного механизма, представленного на фиг.11;
на фиг.13 - вид слева потолочного вентилятора, который установлен на потолке, при этом кольцевое сопло потолочного вентилятора находится в нижней позиции.
Осуществление изобретения
На фиг.1-5 представлен вентилятор в сборе, обеспечивающий создание воздушного потока в помещении. Согласно указанному примеру вентилятор в сборе представляет собой потолочный вентилятор 10, который может крепиться к потолку C помещения. Потолочный вентилятор 10 содержит воздухозаборный отсек 12, обеспечивающий создание воздушного потока, кольцевое сопло 14 для выпуска воздушного потока и держатель 16 в сборе, предназначенный для поддержания воздухозаборного отсека 12 и сопла 14 на потолке C помещения.
Воздухозаборный отсек 12 содержит, как правило, цилиндрический наружный кожух 18, который вмещает устройство для создания основного воздушного потока, испускаемого соплом 14. Как показано на фиг.1, 2 и 5, наружный кожух 18 может быть сформирован с множеством аксиально продолжающихся ребер 20 жесткости, распределенных вокруг продольной оси L наружного кожуха 18, однако указанные ребра 20 можно исключить, если материал, из которого сформирован наружный кожух 18, обладает достаточной прочностью.
На фиг.6 и 7 показан воздухозаборный отсек 12, вмещающий крыльчатку 22, предназначенную для затягивания основного воздушного потока в потолочный вентилятор 10. Крыльчатка 22 представляет собой осевую крыльчатку, способную вращаться вокруг собственной оси, которая, по существу, лежит на одной прямой с продольной осью L наружного кожуха 18. Крыльчатка 22 соединена с вращающимся валом 24, продолжающимся наружу от двигателя 26. В указанном варианте осуществления изобретения двигатель 26 является бесщеточным двигателем постоянного тока, скорость которого регулируется посредством схемы управления (не показано), установленной внутри держателя 16 в сборе. Двигатель 26 установлен в корпусе, содержащем переднюю секцию 28 корпуса и заднюю секцию 30 корпуса. На начальном этапе сборки двигатель 26 вставляют в переднюю секцию 28 корпуса, а затем, чтобы двигатель 26 удерживался и был зафиксирован в корпусе, заднюю секцию 30 корпуса вставляют в переднюю секцию 28 корпуса.
Воздухозаборный отсек 12 также вмещает диффузор, расположенный по потоку после крыльчатки 22. Диффузор содержит множество диффузорных лопаток 32, которые расположены между внутренней цилиндрической стенкой 34 и наружной цилиндрической стенкой диффузора. Диффузор предпочтительно сформирован цельным, но альтернативно диффузор может быть сформирован из множества соединенных вместе частей или секций. Внутренняя цилиндрическая стенка 34 диффузора окружает корпус двигателя и поддерживает его. Наружная цилиндрическая стенка диффузора формирует защитный кожух 36, который продолжается вокруг крыльчатки 22 и корпуса двигателя. В указанном примере защитный кожух 36, по существу, является цилиндрическим. На одном конце защитного кожуха 36 расположено впускное отверстие 38 для воздуха, через которое первичный воздушный поток поступает в воздухозаборный отсек 12 потолочного вентилятора 10, а на другом конце защитного кожуха расположено выпускное отверстие 40 для воздуха, через которое первичный воздушный поток выпускается из воздухозаборного отсека 12 потолочного вентилятора 10. Крыльчатка 22 и корпус двигателя поддерживаются диффузором, при этом крыльчатка 22 и защитный кожух 36 имеют такую конфигурацию, чтобы концы лопастей крыльчатки 22 располагались в непосредственной близости к внутренней поверхности защитного кожуха 36, но не контактировали с ней, к тому же крыльчатка 22, по существу, коаксиальна с защитным кожухом 36. Цилиндрический направляющий элемент 42 соединен с задней частью внутренней цилиндрической стенки 34 диффузора для направления основного воздушного потока, созданного вращением крыльчатки 22, к выпускному отверстию 40 для воздуха защитного кожуха 36.
Воздухозаборный отсек 12 содержит монтажное приспособление, обеспечивающее установку диффузора в наружном кожухе 18 в таком положении, чтобы ось крыльчатки была расположена, по существу, на одной линии с продольной осью L наружного кожуха 18. Монтажное приспособление расположено внутри кольцевого канала 44, продолжающегося между наружным кожухом 18 и защитным кожухом 36. Монтажное приспособление содержит первое крепежное устройство 46 и второе крепежное устройство 48, располагаемое от первого крепежного устройства 46 на расстоянии в осевом направлении вдоль продольной оси L. Первое крепежное устройство 46 содержит пару взаимосвязанных дугообразных элементов 46а, 46b, которые разнесены в осевом направлении вдоль продольной оси L. Второе крепежное устройство 48 также содержит пару взаимосвязанных дугообразных элементов 48а, 48b, которые разнесены в осевом направлении вдоль продольной оси L. Дугообразный элемент 46а, 48а каждого крепежного устройства 46, 48 содержит множество пружинных соединителей 50, каждый из которых соединен с одним концом соответствующей пружины растяжения (не показано). В этом примере монтажное приспособление содержит четыре пружины растяжения для каждого из указанных дугообразных элементов 46а, 48а, содержащих два диаметрально противоположных соединителя 50. Другой конец каждой пружины растяжения соединен с соответствующим пружинным соединителем 52, сформированным в защитном кожухе 36. Крепежные устройства 46, 48 принудительно разведены посредством дугообразного распорного кольца 54, вставленного в кольцевой канал 44 между крепежными устройствами 46, 48 таким образом, чтобы пружины растяжения находились в напряженном состоянии между соединителями 50, 52. Благодаря этому между защитным кожухом 36 и крепежными устройствами 46, 48 поддерживается постоянный интервал, причем допускается определенная степень радиального смещения защитного кожуха 36 относительно крепежных устройств 46, 48 для уменьшения передачи колебаний от корпуса двигателя к наружному кожуху 18. На одном конце кольцевого канала 44 предусмотрено гибкое уплотнение 56, препятствующее возвращению части первичного воздушного потока к впускному отверстию 38 для воздуха из защитного кожуха 36 вдоль кольцевого канала 44.
Кольцевой монтажный кронштейн 58 закреплен на конце наружного кожуха 18, который продолжается вокруг выпускного отверстия 40 для воздуха защитного кожуха 36, например, при помощи болтов 60. Кольцеобразный фланец 62 сопла 14 потолочного вентилятора 10 закреплен на монтажном кронштейне 58, например, при помощи болтов 64. Альтернативно, монтажный кронштейн 58 может являться неотъемлемой частью сопла 14.
Как показано на фиг.1-5, сопло 14 содержит наружную секцию 70 и внутреннюю секцию 72, которая соединена с наружной секцией 70 по верхнему краю (как показано) сопла. Наружная секция 70 содержит множество дугообразных секций, которые соединены между собой и, таким образом, определяют наружную боковую стенку 74 сопла 14. Аналогично, внутренняя секция 72 содержит множество дугообразных секций, каждая из которых соединена с соответствующим участком наружной секции 70, при этом указанные дугообразные секции определяют кольцевую внутреннюю боковую стенку 76 сопла 14. Наружная стенка 74 окружает внутреннюю стенку 76. Внутренняя стенка 76 сопла продолжается вокруг оси Х центрального канала и, таким образом, ограничивает центральный канал 78. Ось Х центрального канала, по существу, ортогональна продольной оси L наружного кожуха 18. Канал 78 имеет, как правило, круглое поперечное сечение, диаметр которого изменяется вдоль оси Х центрального канала. Сопло содержит кольцевую верхнюю стенку 80, которая продолжается между краями наружной стенки 74 и внутренней стенки 76, а также содержит кольцевую нижнюю стенку 82, которая продолжается между противоположными краями наружной стенки 74 и внутренней стенки 76. Внутренняя секция 72 соединена с наружной секцией 70, по существу, посередине верхней стенки 80, при этом наружная секция 70 сопла формирует большую часть нижней стенки 82.
Как показано на фиг.8, сопло 14 также содержит кольцевой воздуховыпускной отсек 84. Воздуховыпускной отсек 84 содержит внутреннюю секцию 86, которая, как правило, имеет форму усеченного конуса и соединена с нижним краем внутренней стенки 76. Внутренняя секция 86 сужается наружу относительно оси Х центрального канала. В указанном варианте осуществления изобретения угол, стягиваемый внутренней секцией 86 и осью Х центрального канала, составляет примерно 15°. Воздуховыпускной отсек 84 также содержит кольцевую наружную секцию 88, которая соединена с нижним краем наружной секции 70 сопла 14 и ограничивает часть кольцевой нижней стенки 82 сопла. Внутренняя секция 86 и наружная секция 88 воздуховыпускного отсека 84 соединены между собой множеством перемычек (не показано), которые задают расстояние между внутренней секцией 86 и наружной секцией 88 вокруг оси Х центрального канала. Воздуховыпускной отсек 84 может быть сформирован как единое целое, но может быть сформирован из множества соединенных между собой компонентов. Альтернативно, внутренняя секция 86 может являться неотъемлемой частью внутренней секции 72 сопла, и наружная секция 88 может являться неотъемлемой частью наружной секции 70 сопла. В этом случае одна секция, а именно внутренняя секция 86 или наружная секция 88, может быть сформирована с множеством вставок, обеспечивающих сцепление с другой секцией, а именно с внутренней секцией 86 или с наружной секцией 88, и задающих расстояние между внутренней секцией 86 и наружной секцией 88 вокруг оси Х центрального канала.
Поперечный профиль внутренней стенки 76 сопла в плоскости, содержащей ось Х центрального канала, может рассматриваться как частично аэродинамический профиль. Указанный аэродинамический профиль имеет входную кромку на верхней стенке 80 сопла, выходную кромку на нижней стенке 82 сопла и линию CL хорды, продолжающуюся между входной кромкой и выходной кромкой. В указанном варианте осуществления изобретения линия CL хорды, в общем, параллельна оси Х центрального канала.
Выпускное отверстие 90 для воздуха сопла 14 расположено между внутренней секцией 86 и наружной секцией 88 воздуховыпускного отсека 84. Может рассматриваться местоположение выпускного отверстия 90 для воздуха в нижней стенке 82 сопла 14, смежной с внутренней стенкой 76 сопла 14, и, соответственно, его местоположение между линией CL хорды и осью Х центрального канала, как показано на фиг.6. Выпускное отверстие 90 для воздуха имеет предпочтительно форму кольцевой щели. В общем, выпускное отверстие 90 для воздуха предпочтительно имеет круглую форму и расположено в плоскости, перпендикулярной оси Х центрального канала. Предпочтительно, ширина выпускного отверстия 90 для воздуха является относительно постоянной и находится в диапазоне от 0,5 до 5 мм.
Кольцеобразный фланец 62, предназначенный для соединения сопла 14 с воздухозаборным отсеком 12, является неотъемлемой частью одного из участков наружной секции 70 сопла. Следует отметить, что фланец 62 охватывает входное отверстие 92 для воздуха сопла, предназначенное для приема первичного воздушного потока от воздухозаборного отсека 12. Указанный участок наружной секции 70 сопла 14 сформирован для передачи первичного воздушного потока в кольцевой внутренний проход 94 сопла 14. Наружная стенка 74, внутренняя стенка 76, верхняя стенка 80 и нижняя стенка 82 сопла 14 совместно ограничивают внутренний проход 94, который продолжается вокруг оси Х центрального канала. Внутренний проход 94 имеет, в общем, прямоугольное поперечное сечение в плоскости, которая проходит через ось Х центрального канала.
Как показано на фиг.8, воздуховыпускной отсек 84 содержит воздушный канал 96 для направления первичного воздушного потока через выпускное отверстие 90 для воздуха. Воздушный канал 96 и выпускное отверстие 90 для воздуха имеют, по существу, одинаковую ширину. В указанном варианте осуществления изобретения воздушный канал 96 продолжается к выпускному отверстию 90 для воздуха в направлении D, т.е. наружу относительно оси Х центрального канала, таким образом, воздушный канал 96 наклонен относительно линии CL хорды аэродинамического профиля и относительно оси Х центрального канала сопла 14.
Угол наклона направления D относительно оси Х центрального канала или линии CL хорды может иметь любую величину. Указанный угол наклона предпочтительно составляет от 0 до 45°. В указанном варианте осуществления изобретения угол наклона направления D относительно оси Х центрального канала, по существу, является постоянным и составляет около 15°. Таким образом, наклон воздушного канала 96 относительно оси Х центрального канала, по существу, совпадает с наклоном внутренней секции 86 относительно оси Х центрального канала.
Соответственно, первичный воздушный поток испускается из сопла 14 в направлении D, имеющем наклон относительно оси Х центрального канала сопла 14. Таким образом, испускаемый первичный воздушный поток направлен наружу от внутренней стенки 76 сопла 14. Если воздушный канал 96 выполнить так, чтобы он продолжался в сторону от оси Х центрального канала, расход объединенного воздушного потока, создаваемого потолочным вентилятором 10, может быть увеличен по сравнению с расходом объединенного воздушного потока, создаваемого при испускании первичного воздушного потока в направлении D, которое, по существу, параллельно оси Х центрального канала, или наклонено к оси Х центрального канала. Не ограничивая себя какой-либо теорией, заявители полагают, что указанное явление обусловлено испусканием первичного воздушного потока, который имеет наружный профиль с относительно большой площадью поверхности. В этом примере первичный воздушный поток, испускаемый соплом 14, имеет, в общем, форму сужающегося наружу конуса. Увеличение площади поверхности первичного воздушного потока способствует его смешиванию с воздухом, окружающим сопло 14, благодаря чему увеличивается захват вторичного воздушного потока первичным воздушным потоком и, таким образом, увеличивается расход объединенного воздушного потока.
При повторном рассмотрении фиг.1-5 следует отметить, что держатель 16 в сборе содержит потолочный держатель 100, предназначенный для крепления потолочного вентилятора 10 к потолку C, и консоль 102, первый конец которой соединен с потолочным держателем 100, а второй конец соединен с корпусом 104 держателя 16 в сборе. Корпус 104, в свою очередь, соединен с воздухозаборным отсеком 12 потолочного вентилятора 10.
Потолочный держатель 100 содержит монтажный кронштейн 106, который крепится к потолку C помещения при помощи шурупов, вставляемых в отверстия 108 монтажного кронштейна 106. На фиг.9 и 10 показано, что потолочный держатель 100 дополнительно содержит соединитель в сборе, обеспечивающий сцепление первого конца 110 консоли 102 с монтажным кронштейном 106. Соединитель в сборе содержит соединительный диск 112 с кольцевым ободом 114, который вмещается в кольцевой паз монтажного кронштейна 106, при этом соединительный диск 112 способен поворачиваться вокруг оси R поворота относительно монтажного кронштейна 106. Консоль 102 наклонена к оси R поворота под углом 9, который предпочтительно составляет от 45 до 75°, причем в указанном примере угол наклона составляет около 60°. Следовательно, когда консоль 102 поворачивается вокруг оси R поворота, воздухозаборный отсек 12 и сопло также поворачиваются вокруг оси R поворота.
Первый конец 110 консоли 102 соединен с соединительным диском 112 при помощи нескольких сцепляющих элементов 118, 120, 122 соединителя в сборе. Соединитель в сборе заключен в кольцевой короб 124, который крепится к монтажному кронштейну 106 и имеет отверстие, через которое проходит первый конец 110 консоли 102. Короб 124 также окружает электрораспределительную коробку 126, предназначенную для соединения с электрическими проводами, подводящими питание к потолочному вентилятору 10. Электрический кабель (не показано) от электрораспределительной коробки 126 продолжается через отверстия 128, 130, выполненные в соединителе в сборе, и через отверстие 132, выполненное в первом конце 100 консоли, и проходит в консоль 102. Как показано на фиг.9-11, консоль 102 является трубчатой и содержит канал 134, продолжающийся вдоль консоли 102, по которому электрический кабель проходит от потолочного держателя 100 к корпусу 104.
Второй конец 136 консоли 102 соединен с корпусом 104 держателя 16 в сборе. Корпус 104 держателя 16 в сборе содержит кольцевую внутреннюю секцию 138 и кольцевую наружную секцию 140, продолжающуюся вокруг внутренней секции 138 корпуса. Внутренняя секция 138 корпуса содержит кольцеобразный фланец 142, который сцепляется с фланцем 144, установленным на наружном кожухе 18 воздухозаборного отсека 12. Кольцевой соединитель 146, например C-образный зажим, соединен с фланцем 142 внутренней секции 138 корпуса и продолжается вокруг фланца 144 наружного кожуха 18, поддерживая его, причем наружный кожух 18 способен поворачиваться вокруг продольной оси L относительно внутренней секции 138 корпуса 104. Уплотнительное кольцо 148 формирует воздухонепроницаемое уплотнение между защитным кожухом 36 и фланцем 142 внутренней секции 138 корпуса.
Воздухозаборный отсек 12 и сопло 14, которое соединено с наружным кожухом 18 посредством монтажного кронштейна 58, способны поворачиваться вокруг продольной оси L относительно держателя 16 в сборе. Таким образом, пользователь может корректировать ориентацию сопла 14 относительно держателя 16 в сборе и, следовательно, относительно потолка C, к которому крепится держатель 16 в сборе. Для корректировки ориентации сопла относительно потолка C пользователь оттягивает сопло 14, чтобы воздухозаборный отсек 12 и сопло 14 можно было повернуть вокруг продольной оси L. Например, в летний период пользователь при желании может ориентировать сопло 14 так, чтобы первичный воздушный поток испускался в сторону от потолка C и направлялся в помещение, при этом воздушный поток, создаваемый вентилятором, может обеспечить относительно прохладный ветерок, охлаждающий пользователя, находящегося под потолочным вентилятором 10. В зимний период пользователь при желании может повернуть сопло на 180°, чтобы испускаемый первичный воздушный поток направлялся к потолку C и не создавал ветерок непосредственно под вентилятором в сборе, а обеспечивал перемещение и циркуляцию теплого воздуха, который поднимается вверх по стенам помещения.
Согласно приведенному примеру вокруг продольной оси L может поворачиваться как воздухозаборный отсек 12, так и сопло 14. Альтернативно, потолочный вентилятор 10 может быть установлен так, чтобы сопло 14 можно было повернуть относительно наружного кожуха 18 и, соответственно, относительно воздухозаборного отсека 12, а также относительно держателя 16 в сборе. Например, наружный кожух 18 может крепиться к внутренней секции 138 корпуса 104 посредством болтов или винтов, а сопло 14 может крепиться к наружному кожуху 18 таким образом, чтобы его можно было поворачивать вокруг продольной оси L относительно наружного кожуха 18. В этом случае процесс соединения сопла 14 с наружным кожухом 18 аналогичен процессу соединения воздухозаборного отсека 12 с держателем 16 в сборе согласно приведенному примеру.
Как показано на фиг.11, внутренняя секция 138 корпуса ограничивает воздушный канал 150, обеспечивающий направление первичного воздушного потока к впускному отверстию 38 для воздуха воздухозаборного отсека 12. Защитный кожух 36 ограничивает воздушный канал 152, который продолжается через воздухозаборный отсек 12, при этом воздушный канал 152 держателя 16 в сборе, по существу, коаксиален воздушному каналу 150 воздухозаборного отсека 12. Воздушный канал 150 имеет впускное отверстие 154 для воздуха, которое ортогонально продольной оси L.
Внутренняя секция 138 корпуса и наружная секция 140 корпуса совместно ограничивают полость 156 корпуса 104 держателя 16 в сборе. В полости 156 может быть расположена схема управления (не показано), регулирующая подачу питания к двигателю 26. Электрический кабель, проходящий через отверстие (не показано), выполненное во втором конце 136 консоли 102, подсоединен к схеме управления. Второй электрический кабель (не показано) продолжается от схемы управления к двигателю 26. Второй электрический кабель проходит через отверстие, выполненное во фланце 142 внутренней секции 138 корпуса 104, и входит в кольцевой канал 44, продолжающийся между наружным кожухом 18 и защитным кожухом 36. Далее второй электрический кабель проходит через диффузор к двигателю 26. К примеру, второй электрический кабель через диффузорные лопатки 32 защитного кожуха может проходить в корпус двигателя. На втором электрическом кабеле предусмотрена изолирующая втулка, которая охватывает электрический кабель и формирует воздухонепроницаемое уплотнение по периферийной поверхности отверстия, выполненного в защитном кожухе 36, благодаря чему через указанное отверстие предотвращается утечка воздуха. Корпус 104 может также содержать пользовательский интерфейс, соединенный со схемой управления, посредством которого пользователь может регулировать работу потолочного вентилятора 10. Например, пользовательский интерфейс может содержать одну или несколько кнопок или дисковых регуляторов, с помощью которых пользователь включает или выключает двигатель 26, а также регулирует скорость двигателя 26. Альтернативно или дополнительно, пользовательский интерфейс может содержать датчик, принимающий сигналы управления от пульта дистанционного управления, для регулирования работы потолочного вентилятора 10.
В зависимости от радиуса наружной стенки 74 сопла 14, длины консоли 102 и формы потолка, к которому крепится потолочный вентилятор 10, расстояние между продольной осью L наружного кожуха 18, вокруг которого поворачивается сопло 14, и потолком могут быть меньше радиуса наружной стенки 74 сопла 14, в таком случае создается препятствие для поворота сопла более чем на 90° вокруг продольной оси L. Чтобы можно было изменить положение сопла на обратное, корпус 104 держателя 16 в сборе установлен с возможностью поворота относительно консоли 102 вокруг первой оси P1 поворота для перемещения сопла 14 между верхней позицией, показанной на фиг.2, и нижней позицией, показанной на фиг.13. На фиг.11 показана первая ось P1 поворота. Продольная ось штифта 158, проходящего через второй конец 136 консоли 102, определяет первую ось Р1 поворота, при этом оба конца штифта 158 удерживаются в наружной секции 138 корпуса 104. Первая ось P1 поворота, по существу, ортогональна оси R поворота, вокруг которой консоль 102 поворачивается относительно потолочного держателя 100. Первая ось P1 поворота также, по существу, ортогональна продольной оси L наружного кожуха 18.
В верхней позиции сопла, показанной на фиг.2, продольная ось L наружного кожуха 18 и, соответственно, ось крыльчатки, по существу, параллельны монтажному кронштейну 106. Таким образом, сопло 14 можно ориентировать так, чтобы ось Х центрального канала была, по существу, перпендикулярна продольной оси L и горизонтальному потолку C, к которому крепится потолочный вентилятор 10. В нижней позиции сопла продольная ось L наружного кожуха 18 и, соответственно, ось крыльчатки наклонены к монтажному кронштейну 106, предпочтительно, под углом менее 90° и, предпочтительнее, под углом менее 45°. Корпус 104 установлен с возможностью поворота относительно консоли 102 на угол от 5 до 45°, чтобы можно было переместить сопло 14 из верхней позиции в нижнюю позицию. В зависимости от радиуса наружной стенки 74 сопла 14 корпус достаточно повернуть на угол, составляющий от 10 до 20°, при этом сопло опускается настолько, что при изменении его положения на обратное исключается контакт сопла с потолком. В указанном примере корпус 104 установлен с возможностью поворота относительно консоли 102 на угол, составляющий примерно от 12 до 15°, чтобы можно было переместить сопло 14 из верхней позиции в нижнюю позицию.
В полости 156 корпуса 104 также размещен разъемный запорный механизм 160, блокирующий корпус 104 в требуемом положении относительно консоли 102. Запорный механизм 160 служит для поддержания корпуса 104 в требуемом положении, когда сопло находится в верхней позиции. В указанном примере, как показано на фиг.11 и 12, запорный механизм 160 содержит клиновидный запор 162, обеспечивающий зацепление второго конца 136 консоли 102 и верхнего участка 164 корпуса 104 для предотвращения относительного перемещения консоли 102 и корпуса 104. Клиновидный запор 162 соединен с наружной секцией 138 корпуса с возможностью поворота относительно нее вокруг второй оси P2 поворота. Вторая ось P2 поворота, по существу, параллельна первой оси P1 поворота. Клиновидный запор 162 поддерживается в положении блокировки, показанном на фиг.11, при помощи запорного рычага 166, который продолжается вокруг внутренней секции 138 корпуса 104. Ролик 168 запорного рычага соединен с верхним концом запорного рычага 166 и может поворачиваться для зацепления клиновидного запора 162, при этом минимизируется сила трения между клиновидным запором 162 и запорным рычагом 166. Запорный рычаг 166 соединен с наружной секцией 138 корпуса с возможностью поворота относительно нее вокруг третьей оси РЗ поворота. Третья ось РЗ поворота, по существу, параллельна первой оси P1 поворота и второй оси P2 поворота. Запорный рычаг 166 смещается в положение, показанное на фиг.11, при помощи упругого элемента 170, предпочтительно пружины, расположенной между запорным рычагом 166 и фланцем 142 внутренней секции 138 корпуса.
Для освобождения запорного механизма 160 пользователь толкает запорный рычаг 166, противодействуя силе смещения, создаваемой упругим элементом 170, чтобы запорный рычаг 166 повернулся вокруг третьей оси P3 поворота. Наружная секция 140 корпуса имеет отверстие 172, через которое пользователь может вставить инструмент, чтобы приложить усилие к запорному рычагу 166. Альтернативно, на нижнем конце запорного рычага 166 может быть предусмотрена кнопка, выступающая через отверстие 172, которую пользователь может привести в действие нажатием руки. При повороте запорного рычага 166 вокруг третьей оси Р3 поворота ролик 168 запорного рычага перемещается в сторону от второго конца 136 консоли 102, позволяя, таким образом, клиновидному запору 162 повернуться вокруг второй оси P2 поворота для выхода из положения блокировки и из зацепления со вторым концом 136 консоли 102. Перемещение клиновидного запора 162 из положения блокировки обеспечивает поворот корпуса 104 относительно консоли 102 вокруг первой оси P1 поворота и, таким образом, перемещение сопла 14 из верхней позиции в нижнюю позицию.
После того, как пользователь выполнил требуемый поворот сопла 14 вокруг продольной оси L, он может вернуть сопло 14 в верхнюю позицию, поднимая конец сопла 14 так, чтобы корпус 104 поворачивался вокруг первой оси P1 поворота. Поскольку запорный рычаг 166 смещен в положение, показанное на фиг.11, при возвращении сопла 14 в верхнюю позицию запорный рычаг 166 автоматически возвращается в положение, показанное на фиг.11, и, соответственно, клиновидный запор 162 возвращается в положение блокировки.
Для управления потолочным вентилятором 10 пользователь нажимает соответствующую кнопку пользовательского интерфейса или пульта дистанционного управления. Посредством схемы управления пользовательского интерфейса к основному контуру управления передается информация об указанном действии пользователя, на основании которой основной контур управления запускает двигатель 26, обеспечивающий вращение крыльчатки 22. В результате вращения крыльчатки 22 первичный воздушный поток через воздушный канал 150 затягивается в корпус 104 держателя 16 в сборе. При помощи пользовательского интерфейса или пульта дистанционного управления пользователь может регулировать скорость двигателя 26 и, соответственно, скорость с которой воздух затягивается в держатель 16 в сборе. Первичный воздушный поток до поступления во внутренний проход 94 сопла 14 последовательно проходит через воздушный канал 150 держателя 16 в сборе и воздушный канал 152 воздухозаборного отсека 12.
Во внутреннем проходе 94 сопла 14 происходит разделение первичного воздушного потока на два воздушных потока, которые проходят в противоположных направлениях вокруг центрального канала 78 сопла 14. В процессе прохождения воздушных потоков по внутреннему проходу 94 воздух испускается через выходное отверстие 90 для воздуха. Первичный воздушный поток испускается через выходное отверстие 90 для воздуха в направлении D, которое лежит в плоскости, проходящей через ось Х центрального канала. Испускаемый выходным отверстием 90 для воздуха первичный воздушный поток увлекает за собой воздух из внешней среды, в особенности из области, окружающей сопло, в результате чего создается вторичный воздушный поток. Указанный вторичный воздушный поток объединяется с первичным воздушным потоком и, таким образом, создается объединенный или общий воздушный поток или воздушная струя, испускаемая соплом 14 и направленная вперед.