ВЕНТИЛЯТОР В СБОРЕ
FAN ASSEMBLY

Область техники, к которой относится изобретение
Настоящее изобретение относится к вентилятору. В частности, но не исключительно, настоящее изобретение относится к напольному или настольному вентилятору, такому как вентилятор для письменного стола, охладительная колонка или вентилятор на подставке.
Уровень техники
Обычный бытовой вентилятор, как правило, включает в себя ряд лопаток или лопастей, установленных с возможностью вращения относительно оси, и приводное устройство, предназначенное для вращения указанного ряда лопаток с целью создания воздушного потока. Движение и циркуляция воздушного потока создает "охлаждающий ветерок" или "бриз", и в результате пользователь испытывает охлаждающий эффект вследствие отдачи тепла за счет конвекции и испарения. Лопатки установлены в решетке, сквозь которую может проходить воздух, и которая предотвращает возможность контакта пользователя с вращающимися лопатками во время работы вентилятора.
В заявке WO 2009/030879 описан вентилятор в сборе, в котором не используются установленные в решетке лопатки для выброса воздуха из вентилятора в сборе. Вместо этого данный вентилятор в сборе содержит цилиндрическое основание, в котором установлено приводимое электродвигателем рабочее колесо для засасывания первичного потока воздуха в основание, и прикрепленное к основанию кольцевое сопло, содержащее кольцевой выход для воздуха, через который основной поток воздуха выходит из вентилятора. Сопло содержит центральное отверстие, через которое основным воздушным потоком засасывается воздух вблизи вентилятора в сборе, усиливая основной воздушный поток.
В заявке WO 2010/100452 также описан аналогичный вентилятор в сборе. В основании рабочее колесо установлено в кожухе рабочего колеса, а электродвигатель для привода рабочего колеса установлен в стакане электродвигателя, установленном на кожухе рабочего колеса. Кожух рабочего колеса опирается на множество распределенных по окружности опорных элементов. Каждый опорный элемент, в свою очередь, установлен на соответствующей опорной поверхности, отходящей в радиальном направлении от внутренней поверхности основания. Для обеспечения герметичного уплотнения между кожухом рабочего колеса и основанием используется манжетное уплотнение, установленное на наружной боковой стороне кожуха рабочего колеса для взаимодействия с внутренней боковой поверхностью основания.
В заявке WO 2010/046691 также описан вентилятор в сборе. Этот вентилятор в сборе содержит цилиндрическое основание, в котором установлено приводимое электродвигателем рабочее колесо для засасывания первичного потока воздуха в основание, и прикрепленное к основанию кольцевое сопло, содержащее кольцевой выход для воздуха, через который основной поток воздуха выходит из вентилятора. Данный вентилятор в сборе содержит фильтр для удаления частиц из воздушного потока. Фильтр может быть установлен по потоку перед приводимым электродвигателем рабочим колесом, и при этом частицы удаляются из воздушного потока до попадания в рабочее колесо. Это защищает рабочее колесо от мусора и пыли, которые могут засасываться в вентилятор в сборе и повреждать его. Как вариант, фильтр может быть установлен по потоку после приводимого электродвигателем рабочего колеса. Такая конфигурация обеспечивает фильтрацию и очистку воздуха, проходящего через приводимое электродвигателем рабочее колесо, в том числе от любых примесей, возникающих в процессе работы, перед прохождением через компоненты вентилятора в сборе и подачей пользователю.
Задача настоящего изобретения заключается в создании усовершенствованного вентилятора в сборе, обеспечивающего устранение некоторых недостатков известного уровня техники или по меньшей мере обеспечивающего создание альтернативного вентилятора в сборе.
Раскрытие сущности изобретения
Согласно первому аспекту данного изобретения, предлагается вентилятор в сборе, содержащий
основание, содержащее средство создания воздушного потока;
сопло, устанавливаемое на основании и предназначенное для приема воздушного потока из основания и выпускания воздушного потока;
средство удержания сопла на основании с возможностью освобождения, причем средство удержания сопла имеет первую конфигурацию, в которой сопло удерживается на основании, и вторую конфигурацию, в которой сопло освобождено для снятия с основания; и
приводимый в действие вручную элемент, расположенный на сопле, для перевода средства удержания сопла из первой конфигурации во вторую конфигурацию.
Наличие указанного приводимого в действие вручную элемента перевода средства удержания сопла из первой конфигурации во вторую конфигурацию позволяет быстро и легко освободить сопло для снятия с основания. Благодаря наличию приводимого в действие вручную элемента на сопле можно осуществлять отсоединение и снятие сопла с основания с помощью одной операции, поскольку указанный приводимый в действие вручную элемент поднимается и снимается вместе с соплом. После освобождения сопла пользователь может снять его с основания, например для очистки или замены сопла, или же для очистки или замены входящего в его состав компонента, например фильтра.
Средство удержания сопла может смещаться в первое положение, так что сопло в нормальном состоянии удерживается на основании. Предпочтительно предусмотрено смещающее средство для смещения приводимого в действие вручную элемента в первое положение. Как правило, смещающее средство выполняется в форме пружины сжатия, но в рамках объема настоящего изобретения возможны и другие формы смещающего средства.
Предпочтительно приводимый в действие вручную элемент может перемещаться из первого положения во второе положение для перевода средства удержания сопла из первой конфигурации во вторую конфигурацию. Предпочтительно приводимый в действие вручную элемент является нажимным. Как правило, приводимый в действие вручную элемент выполняется в форме одной или нескольких кнопок, удобно расположенных на наружной поверхности сопла и нажимаемых пользователем. В рассматриваемом варианте осуществления настоящего изобретения сопло может быть снабжено двумя расположенными диаметрально напротив друг друга кнопками в нижней части сопла таким образом, что пользователь может взять нижнюю часть сопла обеими руками и нажать указанные кнопки большими пальцами, одновременно поднимая сопло с основания. Такая конфигурация обеспечивает особенно простой способ снятия сопла.
Предпочтительно приводимый в действие вручную элемент содержит уплотнительный элемент, предназначенный для предотвращения выхода воздушного потока, создаваемого вентилятором в сборе, во время работы вентилятора. Этот уплотнительный элемент предпочтительно создает уплотнение относительно поверхности сопла, когда приводимый в действие вручную элемент находится в своем первом положении.
Предпочтительно средство удержания сопла содержит защелку, которая может перемещаться относительно сопла и основания, удерживая сопло на основании в первой конфигурации и освобождая сопло для снятия с основания во второй конфигурации. Предпочтительно в качестве средства удержания сопла на сопле используется защелка. Предпочтительно защелка может перемещаться из первого положения во второе положение для освобождения сопла с целью его снятия с основания.
Предпочтительно средство удержания сопла содержит смещающее средство для смещения защелки в первое положение. Данное смещающее средство, как правило, может быть тем же самым смещающим средством, которое используется для смещения средства удержания сопла в его первую конфигурацию. Как вариант, может быть предусмотрено дополнительное смещающее средство. Предпочтительно защелка может шарнирно перемещаться относительно сопла и основания.
В рассматриваемом варианте осуществления настоящего изобретения вышеупомянутый приводимый в действие вручную элемент и защелка могут быть выполнены в виде единого компонента, при этом приводимый в действие вручную элемент расположен с одной стороны, а защелка расположена с противоположной стороны. Когда приводимый в действие вручную элемент шарнирно установлен на сопле, нажатие на него вручную приводит к преодолению усилия смещения от смещающего элемента, в результате чего приводимый в действие вручную элемент и защелка шарнирно смещаются таким образом, что защелка перемещается в свое второе положение для снятия сопла с основания.
Предпочтительно защелка выполнена с возможностью входа в зацепление с наружной поверхностью основания, удерживая сопло на основании. Предпочтительно защелка выполнена с возможностью входа в зацепление с углублением на наружной поверхности основания, удерживая сопло на основании.
Предпочтительно сопло образует отверстие, через которое воздух из окружающего пространства захватывается воздухом, выходящим из сопла. Предпочтительно вентилятор в сборе содержит фильтр, установленный по потоку перед входом для воздуха.
Пользователь набирается опыта, когда сопло жестко закреплено на месте, но его можно легко и быстро снять с помощью одной операции. Желательно создать сопло, которое можно было бы так же легко устанавливать на основание, и поэтому согласно второму аспекту настоящего изобретения предлагается вентилятор в сборе, содержащий
основание, содержащее вход, выход и средство создания воздушного потока через основание; и
сопло, устанавливаемое на основании и предназначенное для приема воздушного потока из основания и выпускания воздушного потока,
при этом основание и сопло содержат взаимодействующие друг с другом наклонные поверхности, облегчающие центрирование сопла на основании.
Взаимодействующие друг с другом наклонные поверхности являются ответными и выполнены таким образом, что при контакте друг с другом могут скользить относительно друг друга и направлять сопло в правильное положение для соединения с основанием. Указанные наклонные поверхности устроены таким образом, что при установке основания на поверхности (например, на поверхности пола или стола) и скольжении вышеуказанных наклонных поверхностей относительно друг друга происходит поворот сопла относительно основания. Этим обеспечивает соединительный механизм с "самостоятельным поворотом" сопла относительно основания, при котором пользователю не нужно затрачивать усилия на точное совмещение и выравнивание сопла на основании.
Предпочтительно наклонные поверхности выполнены волнистыми. Термин "волнистые" в данном случае служит для обозначения изогнутой, волнистой поверхности, содержащей множество пиков и впадин.
Предпочтительно соответствующая наклонная поверхность основания представляет собой верхнюю кромку основания. Предпочтительно соответствующая наклонная поверхность сопла представляет собой поверхность, расположенную в кольцевом канале в основании сопла.
Предпочтительно основание имеет цилиндрическую форму, хотя основания эллиптической формы также могут функционировать аналогичным образом.
Предпочтительно сопло содержит средство удержания сопла, служащее для удержания сопла на основании. Предпочтительно наружная поверхность основания содержит углубления, предназначенные для вхождения в них части средства удержания сопла.
Предпочтительно наклонные поверхности содержат противоположно расположенные пары пиков и впадин. Предпочтительно на пиках выполнены углубления. Предпочтительно наклонные поверхности содержат пару диаметрально противоположно расположенных пиков и пару диаметрально противоположно расположенных впадин.
Предпочтительно вентилятор в сборе содержит фильтр, установленный по потоку перед входом для воздуха, и, таким образом, согласно третьему аспекту настоящим изобретением предлагается вентилятор в сборе, содержащий
основание, содержащее вход для воздуха, выход для воздуха и средство создания воздушного потока через основание;
сопло, установленное с возможностью снятия на основании и предназначенное для приема воздушного потока из основания и выпускания воздушного потока; и
фильтр, окружающий по меньшей мере часть основания по потоку перед входом для воздуха, причем фильтр удерживается на вентиляторе в сборе, будучи заключенным между соплом и частью основания и имея при этом возможность перемещения относительно основания и сопла,
при этом фильтр можно снять с вентилятора в сборе только после снятия сопла с основания.
Фильтр надежно удерживается на месте, когда сопло установлено на основании, но не прикреплен ни к основанию, ни к соплу. Термин "прикреплен" в данном контексте подразумевает какой-либо возможный способ защелкивания или взаимного зацепления, и учитывает тот факт, что фильтр контактирует с основанием и соплом. Можно считать, что фильтр установлен со свободной посадкой и может свободно перемещаться относительно основания и сопла. Фильтр можно просто опустить на основание, а затем закрепить на месте путем присоединения сопла к основанию. Нет необходимости создания какого-либо соединения фильтра с основанием; для установки достаточно просто опустить фильтр на предназначенное для этого место. Это обеспечивает удобный и простой способ установки и снятия фильтра.
Предпочтительно основание содержит опору для установки фильтра. Предпочтительно опора имеет направленную вверх поверхность для поддержки фильтра. Предпочтительно опора по существу перпендикулярна продольной оси основания.
Предпочтительно основание содержит нижнюю секцию основания и верхнюю секцию основания, и опора выступает наружу из верхней секции основания. Средство создания воздушного потока через основание может быть удобно размещено в верхней секции основания, а схема управления для управления средством создания воздушного потока может быть удобно размещена в нижней секции основания. Предпочтительно в нижней секции основания расположено также средство поворота верхней секции основания относительно нижней секции основания. Предпочтительно средство поворота верхней секции основания содержит механизм колебания для создания возвратно-поступательного колебания верхней секции основания относительно нижней секции основания.
Предпочтительно диаметр нижней секции основания больше диаметра верхней секции основания. Предпочтительно наружная кромка опоры расположена по существу заподлицо с наружной поверхностью нижней секции основания. Предпочтительно, когда фильтр установлен на основании, он располагается на опоре, и наружная поверхность фильтра, предпочтительно расположена по существу заподлицо с наружной поверхностью нижней секции основания.
Предпочтительно вентилятор в сборе содержит также уплотнительное средство для создания уплотнения между фильтром и по меньшей мере основанием с целью образования пути прохождения потока воздуха между выходной поверхностью фильтра и входом для воздуха основания.
Предпочтительно предусмотрено уплотнительное средство для формирования уплотнения между фильтром и другими компонентами вентилятора в сборе, так что согласно четвертому аспекту настоящего изобретения предлагается вентилятор в сборе, содержащий
основание, содержащее вход для воздуха, выход для воздуха и средство создания воздушного потока через основание;
сопло, предназначенное для приема воздушного потока из основания и выпускания воздушного потока;
фильтр, расположенный по потоку перед входом для воздуха и имеющий входную поверхность и выходную поверхность;
опору, расположенную на основании и содержащую обращенную вверх поверхность для поддержки фильтра; и
уплотнительное средство для создания уплотнения между фильтром и основанием с целью образования пути потока между выходной поверхностью фильтра и входом для воздуха.
Важно обеспечить, чтобы весь воздух, поступающий в основание, проходил через фильтр. Это обеспечивает удаление загрязняющих частиц из воздушного потока, поступающего в основание, что является полезным для обеспечения нормальной работы внутренних компонентов вентилятора в сборе, а также обеспечивает то, что воздушный поток, выходящий из сопла, не будет содержать посторонних загрязняющих частиц. Это позволяет осуществлять очистку воздуха в помещении, в котором установлен вентилятор. Для эффективного выполнения данной задачи важно обеспечить, чтобы весь воздух, поступающий в основание, проходил через фильтр. Это достигается с помощью уплотнительного средства, обеспечивающего создание пути прохождения потока воздуха между выходной поверхностью фильтра и входом для воздуха основания. Когда вентилятор в сборе засасывает воздух в основание, этот воздух засасывается через фильтр.
Предпочтительно уплотнительное средство содержит по меньшей мере один уплотнительный элемент, предусмотренный на сопле. Предпочтительно уплотнительное средство содержит по меньшей мере один уплотнительный элемент, предусмотренный на основании. Предпочтительно уплотнительное средство содержит первый уплотнительный элемент, установленный на основании, и второй уплотнительный элемент, установленный на сопле. Предпочтительно уплотнительное средство содержит по меньшей мере один уплотнительный элемент, предусмотренный на фильтре. Более предпочтительно фильтр снабжен по меньшей мере двумя уплотнительными элементами.
Предпочтительно фильтр установлен на опоре, которая расположена по существу перпендикулярно продольной оси основания. Предпочтительно обращенная вверх поверхность наклонена вниз в сторону от продольной оси основания. Предпочтительно рядом с опорой предусмотрен нижний уплотнительный элемент, служащий для формирования уплотнения с нижней поверхностью фильтра. Предпочтительно на сопле предусмотрен верхний уплотнительный элемент, служащий для формирования уплотнения с верхней поверхностью фильтра. Предпочтительно указанные уплотнительные средства имеют кольцевую форму.
Желательно, чтобы фильтр был установлен по потоку перед входом для воздуха, и, таким образом, согласно пятому аспекту настоящим изобретением предлагается вентилятор в сборе, содержащий
основание, содержащее вход для воздуха, выход для воздуха и средство создания воздушного потока через основание, причем основание имеет нижнюю секцию основания и верхнюю секцию основания, выполненную с возможностью поворота относительно нижней секции основания;
сопло, предназначенное для приема воздушного потока из основания и выпускания воздушного потока;
фильтр, установленный по потоку перед входом для воздуха; и
опору, расположенную на верхней секции основания и предназначенную для поддержания фильтра так, что фильтр имеет возможность поворота относительно нижней секции основания при повороте верхней секции основания,
при этом опора имеет обращенную вверх поверхность для поддержки фильтра.
Поскольку верхняя секция основания может поворачиваться относительно нижней секции основания, предпочтительно, чтобы фильтр был установлен на опоре в верхней секции основания. Для нормальной работы фильтра необходимо обеспечить его уплотнение относительно вентилятора в сборе с целью создания пути прохождения воздуха между выходной поверхностью фильтра и входом для воздуха основания. Предпочтительно опора снабжена уплотнением для создания уплотнительного соединения с фильтром. Фильтр, установленный в верхней секции основания, может поворачиваться вместе с верхней секцией основания, и вышеупомянутое уплотнение при этом не нарушается. В случае если бы фильтр был установлен в нижней секции основания, при повороте верхней секции основания по меньшей мере одно из уплотнений фильтра терлось бы об основание. Это нежелательно, поскольку повышает вероятность образования утечек и того, что воздух будет обходить фильтр.
Предпочтительно опора по существу перпендикулярна продольной оси верхней секции основания. Предпочтительно нижняя секция основания и верхняя секция основания имеют цилиндрическую форму, и опора выступает радиально наружу из верхней секции основания. Предпочтительно диаметр нижней секции основания больше диаметра верхней секции основания. Возможно применение и других форм верхней и нижней секций основания; например, они могут иметь квадратную, прямоугольную, треугольную или любую другую правильную или неправильную форму. Предпочтительно, чтобы внешние кромки нижней секции основания выступали за кромки верхней секции основания.
Предпочтительно опора выступает радиально из верхней секции основания. Предпочтительно наружная кромка опоры расположена по существу заподлицо с наружной поверхностью нижней секции основания.
Предпочтительно нижняя секция основания содержит средство поворота верхней секции основания относительно нижней секции основания. Предпочтительно средство поворота верхней секции основания содержит механизм колебания.
Предпочтительно фильтр имеет трубчатую форму и окружает по меньшей мере часть основания. Предпочтительно фильтр проходит на 360° вокруг основания. Как вариант, фильтр предпочтительно может выступать радиально вокруг по меньшей мере части основания.
Предпочтительно, когда фильтр установлен на опоре, наружная поверхность фильтра расположена по существу заподлицо с наружной поверхностью нижней секции основания. В случае, когда фильтр и нижняя секция основания имеют гладкий профиль, то изделие является более эстетичным. Предпочтительно также, чтобы при установке сопла на основании наружная поверхность фильтра была по существу заподлицо с наружной поверхностью нижней части сопла. Как и в рассмотренном ранее случае, когда фильтр и нижняя секция основания образуют непрерывную наружную поверхность, это помогает встроить фильтр в вентилятор в сборе и обеспечивает более привлекательный наружный вид изделия.
Предпочтительно опора содержит первый участок, проходящий по существу перпендикулярно продольной оси верхней секции основания, и второй участок, наклоненный вниз в сторону от продольной оси. Предпочтительно фильтр содержит множество клиновидных выступов на нижней поверхности. Предпочтительно данные клиновидные выступы распределены по периферии фильтра. Предпочтительно клиновидные выступы сужаются вверх и внутрь от наружной кромки фильтра в направлении к продольной оси. При установке фильтра на основание клиновидные выступы взаимодействуют с наклонной поверхностью опоры, помогая центрировать фильтр на основании. Взаимодействующие поверхности клиновидных выступов и наклонные поверхности скользят относительно друг друга таким образом, что фильтр может по существу самостоятельно центрироваться на основании в положении по существу параллельно поверхности, на которой расположено основание.
Предпочтительно фильтр содержит фильтрующий материал, содержащий высокоэффективный сухой воздушный фильтрующий материал. Предпочтительно фильтр содержит фильтрующий материал, содержащий ткань из активированного угольного волокна. Предпочтительно фильтрующий материал может быть выполнен гофрированным для увеличения располагаемой площади поверхности фильтрующего материала. Предпочтительно фильтр содержит перфорированный кожух, который окружает фильтрующий материал фильтра. Данный кожух служит для защиты фильтрующего материала от повреждения, например при перевозке, и содержит отверстия, размер которых выбирается таким образом, чтобы предотвратить вхождение крупных загрязняющих частиц большого размера в контакт с фильтрующим материалом. Кроме того, кожух создает привлекательный вид наружной поверхности фильтра, которая дополняет основание и сопло вентилятора в сборе.
Предпочтительно вентилятор в сборе содержит опору для установки фильтра, и, таким образом, согласно шестому аспекту настоящим изобретением предлагается вентилятор в сборе, содержащий
основание, содержащее вход для воздуха, выход для воздуха и средство создания воздушного потока через основание;
сопло, предназначенное для приема воздушного потока из основания и выпускания воздушного потока; и
фильтр, установленный по потоку перед входом для воздуха; и
опору, расположенную на основании и содержащую обращенную вверх поверхность для поддержки фильтра.
Предпочтительно опора по существу перпендикулярна продольной оси основания.
Предпочтительно основание имеет цилиндрическую форму. Предпочтительно опора выступает радиально относительно основания. Предпочтительно обращенная вверх поверхность наклонена вниз в сторону от продольной оси основания.
Предпочтительно опора содержит первый участок, радиально выступающий из опоры и расположенный по существу перпендикулярно продольной оси верхней секции основания, и второй участок, наклоненный вниз в сторону от продольной оси. Предпочтительно основание содержит нижнюю секцию основания и верхнюю секцию основания, и опора выступает радиально наружу из верхней секции основания.
Предпочтительно диаметр нижней секции основания больше диаметра верхней секции основания. Предпочтительно наружная кромка опоры расположена по существу заподлицо с наружной поверхностью нижней секции основания. Предпочтительно, когда фильтр установлен на опоре, наружная поверхность фильтра расположена по существу заподлицо с наружной поверхностью нижней секции основания.
Предпочтительно нижняя секция основания содержит средство поворота верхней секции основания относительно нижней секции основания. Предпочтительно средство поворота верхней секции основания содержит механизм колебания.
Предпочтительно фильтр содержит множество клиновидных выступов на нижней поверхности. Предпочтительно клиновидные выступы сужаются вверх и внутрь от наружной кромки фильтра в направлении к продольной оси. Предпочтительно данные клиновидные выступы распределены по периферии фильтра. При установке фильтра на основание клиновидные выступы взаимодействуют с наклонной поверхностью опоры, помогая центрировать фильтр на основании. Взаимодействующие поверхности клиновидных выступов и наклонные поверхности скользят относительно друг друга таким образом, что фильтр может по существу самостоятельно центрироваться на основании в положении по существу параллельно поверхности, на которой расположено основание.
Согласно седьмому аспекту настоящим изобретением предлагается вентилятор в сборе, содержащий
основание, содержащее вход для воздуха, выход для воздуха и средство создания воздушного потока через основание, причем основание содержит нижнюю секцию основания и верхнюю секцию основания, при этом в верхней секции основания установлено средство создания воздушного потока, а в нижней секции основания установлена схема управления, служащая для управления средством создания воздушного потока; и
сопло, предназначенное для приема воздушного потока из основания и выпускания воздушного потока,
при этом нижняя секция основания содержит наружную стенку и внутреннюю стенку, причем наружная стенка и внутренняя стенка образуют наружную полость, окружающую внутреннюю полость, причем схема управления расположена во внутренней полости, окруженной внутренней стенкой.
Размещение схемы управления во внутренней полости нижней секции основания обеспечивает защиту различных элементов схемы управления от повреждения в результате попадания жидкости, например воды, в вентилятор в сборе. При вхождении жидкости в контакт с вентилятором в сборе, например в результате пролива, она, скорее всего, стечет по наружным поверхностям вентилятора в сборе. Однако если жидкость все-таки попадет внутрь нижней секции основания вентилятора в сборе, она будет собираться в наружной полости, где она не сможет войти в контакт с какими-либо элементами схемы управления.
Предпочтительно наружная полость содержит нижнюю поверхность, расположенную между наружной стенкой и внутренней стенкой. Предпочтительно нижняя поверхность содержит множество дренажных отверстий. Эти дренажные отверстия обеспечивают путь для выхода жидкости из наружной полости, предотвращая таким образом заполнение наружной полости и перетекание жидкости из неё. Предпочтительно данные дренажные отверстия распределены по периферии наружной полости.
Предпочтительно нижняя поверхность выполнена с наклоном вниз в направлении от внутренней стенки к наружной стенке. Предпочтительно данные дренажные отверстия расположены рядом с наружной стенкой. Такое расположение дренажных отверстий облегчает слив жидкости, поскольку присутствующая в наружной полости жидкость направляется непосредственно к дренажным отверстиям.
Предпочтительно наружная стенка и внутренняя стенка являются кольцевыми. Предпочтительно внутренняя стенка выше, чем наружная стенка. Предпочтительно верхняя кромка внутренней стенки заканчивается рядом с нижней поверхностью верхней секции основания.
Предпочтительно предусмотрен канал от внутренней поверхности внутренней стенки к наружной поверхности наружной стенки, служащий для проводки кабеля электропитания от схемы управления. Предпочтительно предусмотрен уплотнительный элемент для обеспечения уплотнения кабеля электропитания относительно канала с целью предотвращения попадания жидкости во внутреннюю полость.
Предпочтительно на нижней поверхности основания имеется несколько ножек, служащих для поддержки вентилятора в сборе. Эти ножки служат для того, чтобы приподнимать нижнюю поверхность над поверхностью, на которой установлен данный вентилятор в сборе, например над поверхностью пола или стола. Этим обеспечивается то, что выходы дренажных отверстий не будут заблокированы опорной поверхностью, и жидкость сможет свободно вытекать из наружной полости через эти дренажные отверстия.
Предпочтительно предусмотрен фильтр, окружающий по меньшей мере часть основания и расположенный по потоку перед входом для воздуха.
Предпочтительно вентилятор в сборе содержит средство поворота верхней секции основания относительно нижней секции основания. Предпочтительно средство поворота верхней секции основания содержит механизм колебания. Предпочтительно средство поворота верхней секции основания расположено в наружной полости нижней секции основания. Как и в случае со схемой управления, это обеспечивает защиту средства поворота верхней секции основания от повреждения, которое может быть вызвано попаданием жидкости в нижнюю секцию основания.
Признаки, описанные выше для первого аспекта настоящего изобретения, в равной степени применимы ко всем остальным аспектам от второго до седьмого, и наоборот.
Краткое описание чертежей
Далее приводится подробное описание предпочтительных вариантов осуществления изобретения, приводимых только в качестве примера, со ссылками на прилагаемые чертежи.
На фиг. 1 показан вид вентилятора спереди в перспективе;
на фиг. 2 - вид спереди вентилятора;
на фиг. 3 - вид сбоку вентилятора;
на фиг. 4 - вид вентилятора в разрезе по плоскости A-A, показанной на фиг. 2;
на фиг. 5a - вид вентилятора в разрезе по плоскости B-B, показанной на фиг. 3, с присоединенным к основанию соплом;
на фиг. 5b - вид вентилятора в разрезе по плоскости B-B, показанной на фиг. 3;
на фиг. 6 - основание вентилятора, вид спереди в перспективе;
на фиг. 7 - основание вентилятора, вид сбоку в разрезе;
на фиг. 8 - основание вентилятора, вид спереди в разрезе;
на фиг. 9 - снятое с основания сопло, вид снизу в перспективе;
на фиг. 10 - вид снизу снятого с основания сопла;
на фиг. 11 - вид сверху нижней секции основания вентилятора;
на фиг. 12 - фильтр, снятый с вентилятора, вид в перспективе;
на фиг. 13 - фильтр на основании вентилятора, вид в перспективе; и
на фиг. 14 - фильтр, вид снизу в перспективе.
Осуществление изобретения
На фиг. 1-3 приведены изображения вентилятора 10 снаружи, а на фиг. 4 и 5 - виды в разрезе по плоскостям A-A и B-B, показанным на фиг. 2 и 3 соответственно. На фиг. 4 и 5 верхняя часть сопла не показана для обеспечения ясности изображения остальной части вентилятора 10. В целом рассматриваемый вентилятор содержит основание 12, съемный фильтр 14, установленный на основании 12, и кольцеобразное сопло 16, установленное на основании 12. Фильтр 14 установлен на кольцевом фланце 54, отходящем радиально наружу от основания 12, и возможность его снятия с основания предотвращается наличием сопла 16. Для того чтобы снять фильтр 14 с вентилятора 10, необходимо сначала снять сопло 16.
Кольцеобразное сопло 16 имеет выход 18 для воздуха, предназначенный для выпуска основного воздушного потока из вентилятора 10, и образует центральный канал 19 или отверстие, сквозь которые воздух снаружи вентилятора 10 в сборе засасывается воздухом, выходящим из выхода 18 для воздуха. Кроме того, основание 12 содержит интерфейс пользователя, который позволяет пользователю управлять работой вентилятора 10. Интерфейс пользователя содержит приводимую в действие пользователем кнопку 20, обеспечивающую для пользователя возможность управления вентилятором 10. Вентилятор 10 также может быть снабжен дистанционным пультом управления для осуществления управления работой вентилятора 10. Дистанционный пульт управления может содержать несколько приводимых в действие пользователем кнопок и предпочтительно, когда не используется, может устанавливаться на сопле 16. Возможны различные механизмы крепления, но в одном из возможных вариантов осуществления изобретения дистанционный пульт управления может быть снабжен магнитом для крепления к соответствующему магниту, встроенному в сопло 16.
Сопло 16 имеет удлиненную кольцеобразную форму. Сопло 16 содержит наружную стенку 28, проходящую вокруг кольцеобразной внутренней стенки 30. В рассматриваемом примере каждая из стенок 28, 30 выполнена из отдельного компонента. Каждая из стенок 28, 30 имеет передний край и задний край. Задний край наружной стенки 28 загнут внутрь к заднему краю внутренней стенки 30, образуя задний край сопла 16. Передний край внутренней стенки 30 отогнут наружу к переднему краю наружной стенки 28, образуя передний край сопла 16. Передний край наружной стенки 28 вставлен в паз, расположенный на переднем крае внутренней стенки 30, и прикреплен к внутренней стенке 30 с помощью адгезива, введенного в данный паз. Внутренняя стенка 30 проходит вокруг оси X, образуя центральный канал 19 сопла 16.
Внутренняя стенка 30 выполнена таким образом, что наружная поверхность внутренней стенки 30, т.е. поверхность, образующая центральный канал 19, имеет ряд участков. Наружная поверхность внутренней стенки 30 имеет выпуклую поверхность 32 Коанда, которая примыкает к устью 18 и по которой устье 18 направляет воздух, выходящий из вентилятора 10, диффузорную поверхность 34, расположенную по потоку после поверхности 32 Коанда, и направляющую поверхность 36, расположенную по потоку после диффузорной поверхности 34. Диффузорная поверхность 34 выполнена с расхождением от центральной оси X отверстия 19 таким образом, чтобы поддерживать воздушный поток, выходящий из вентилятора 10. По потоку после направляющей поверхности 36 расположена визуально привлекательная конусовидная поверхность 38.
Задний край наружной стенки 28 перекрывает задний край внутренней стенки 30, образуя выход 18 для воздуха или устье сопла 16 между внутренней поверхностью наружной стенки 28 и наружной поверхностью внутренней стенки 30. Выход 18 для воздуха выполнен в виде щели, ширина которой предпочтительно по существу постоянна относительно оси X и составляет от 0,5 до 5 мм. Перекрывающиеся участки наружной стенки 28 и внутренней стенки 30 по существу параллельны друг другу и направляют воздушный поток по поверхности 32 Коанда внутренней стенки 30.
Наружная стенка 28 и внутренняя стенка 30 образуют внутренний канал 44 для прохода воздуха к выходу 18 для воздуха. Внутренний канал 44 проходит вокруг центрального канала 19 сопла 16. Сопло 16 содержит также два криволинейных уплотнительных элемента 112, каждый из которых служит для герметизации зазора между наружной стенкой 28 и внутренней стенкой 30 на верхнем и нижнем криволинейных участках сопла 16 с целью по существу устранить утечки воздуха из криволинейных участков внутреннего канала 44 сопла 16. Таким образом, можно считать, что устье 18 включает в себя два удлиненных отверстия, каждое из которых расположено на соответствующей длинной стороне центрального отверстия 19.
Для того чтобы направлять основной воздушный поток в устье 18, сопло 16 содержит множество неподвижных направляющих лопаток 120, которые установлены внутри внутреннего канала 44 и каждая из которых направляет часть воздушного потока в сторону устья 18. Направляющие лопатки 120 выполнены заодно с внутренней поверхностью наружной стенки 28 сопла 16. Направляющие лопатки 120 изогнуты таким образом, что изгиб не создает значительного снижения скорости воздушного потока при его направлении к устью 18. Данные направляющие лопатки 120 установлены по существу вертикально в линию и равномерно распределены для образования между собой множества каналов для прохождения воздуха к устью 18. Равномерное распределение направляющих лопаток 120 обеспечивает по существу равномерное распределение воздушного потока по длине секции устья 18.
Предпочтительно форма направляющих лопаток 120 такова, что часть каждой направляющей лопатки 120 взаимодействует с наружной поверхностью внутренней стенки 30 сопла 16 для поддержания на расстоянии друг от друга перекрывающихся участков внутренней поверхности наружной стенки 28 и наружной поверхности внутренней стенки 30. Это помогает сохранить по существу постоянную ширину каждого отверстия по длине каждой секции устья 18. По длине каждой секции устья могут быть установлены дополнительные распорные элементы, также удерживающие на расстоянии друг от друга перекрывающиеся участки внутренней поверхности наружной стенки 28 и наружной поверхности внутренней стенки 30 для сохранения заданной ширины отверстия 18.
Наружная стенка 28 содержит нижнюю часть 40, которая соединена с открытым верхним концом основания 12 и имеет открытый нижний конец, содержащий вход 42 для воздуха, предназначенный для приема основного воздушного потока из основания 12.
Нижняя часть 40 сопла 16 снабжена уплотнительным элементом 130, проходящим по внутренней периферии нижней части 40. Уплотнительный элемент 130 представляет собой кольцевое резиновое уплотнение и прикреплен к опорному элементу 132, расположенному в нижней части 40 сопла 16. Сам опорный элемент 132 также имеет кольцевую форму и окружает вход 42 для воздуха, будучи прикрепленным к нижней части 40 сопла 16, например, с помощью нескольких винтов.
Как лучше всего видно на фиг. 6-8, основание 12 содержит по существу цилиндрическую основную секцию 50 основания, установленную на по существу цилиндрической нижней секции 52 основания. Предпочтительно основная секция 50 основания и нижняя секция 52 основания выполнены из пластика. Наружный диаметр основной секции 50 основания меньше наружного диаметра нижней секции 52 основания, и от нижней части основной секции 50 основания радиально отходит кольцевой фланец 54 таким образом, что наружная кромка кольцевого фланца 54 расположена по существу заподлицо с наружной поверхностью нижней секции 52 основания. Кольцевой фланец 54 содержит первый участок 54a, который отходит перпендикулярно в сторону от основной секции 50 основания, и второй участок 54b, который отходит в виде конической поверхности вниз в сторону от первого участка 54a. Вокруг основной секции 50 основания в месте соединения основной секции 50 с кольцевым фланцем 54 установлено кольцевое уплотнение 56. Кольцевое уплотнение 56 легко изготавливается из резины и устанавливается в кольцевой канавке, образованной первым участком 54a кольцевого фланца 54 и кольцевым ребром, радиально отходящим от основной секции 50 основания.
Вентилятор 10 содержит механизм удержания сопла 16 на основании 12 с возможностью освобождения. На фиг. 5a этот механизм показан в первой конфигурации, когда сопло 16 удерживается на основании 12, а во второй конфигурации сопло 16 освобождено от основания 12. Механизм удержания сопла 16 на основании 12 с возможностью освобождения содержит пару защелок 200, установленных на диаметрально противоположных сторонах сопла 16. Каждая защелка может шарнирно поворачиваться между удерживающим положением, в котором она удерживает сопло 16 на основании 12, и отведенным положением, в котором сопло 16 освобождается и может быть снято с основания 12. В сопле 16 расположены упругие элементы 204, такие как пружины сжатия, которые служат для перемещения защелок 200 в удерживающее положение.
Сопло 16 содержит две диаметрально противоположные приводимые в действие вручную кнопки 202, на которые нажимают, чтобы переместить защелки 200 между удерживающим положением, в котором сопло 16 удерживается на основании, и отведенным положением, в котором сопло 16 освобождено и его можно снять с основания 12. Кнопки 202 установлены на сопле 16 для шарнирного перемещения защелок 200 из первого положения, в котором защелки 200 находятся в удерживающем положении, во второе положение, в котором защелки 200 находятся в своем отведенном положении. Первое положение кнопок 202 показано на фиг. 5a. Кнопки 202 смещаются в свое первое положение упругими элементами 204, которые установлены ниже кнопок 202 и заставляют их перемещаться в первое положение. Жесткость упругих элементов 204 выбирают такой, чтобы пользователь мог преодолеть силу противодействия данных элементов, охватывая руками сопло 16 и нажимая на них пальцами рук. Преимущество наличия кнопок 202 на сопле 16 заключается в том, что сопло 16 при этом можно легко и быстро отсоединить и снять с основания 12, выполнив эти действия в ходе одной операции. Все, что нужно пользователю, - это охватить руками сопло 16, нажать на кнопки 202, поднять сопло 16 и снять его с основания 12.
В нижней части 40 сопла 16 предусмотрены два диаметрально противоположных отверстия 206, диаметр которых немного больше диаметра кнопок 202, так что кнопки 202 могут выступать из данных отверстий 206. Предусмотрены резиновые уплотнения, окружающие периферию кнопок 202, причем данные уплотнения обеспечивают уплотнение с внутренней стенкой нижней части 40, окружая периферию отверстий 206, когда кнопки 202 находятся в своем первом положении. Это предотвращает выход воздуха из отверстий 206 при работе вентилятора 10.
Как лучше всего видно на фиг. 5a, 5b и 6, наружная поверхность основной секции 50 основания 12 содержит пару диаметрально противоположных углублений 210. Когда защелки 200 находятся в удерживающем положении, они находятся в зацеплении с углублениями 210 на наружной поверхности основной секции 50 основания 12, чтобы предотвратить возможность удаления сопла 16 с основания 12, например, при поднятии вентилятора 10 пользователем путем взятия за сопло 16. Когда пользователь нажимает на кнопки 202, защелки 200 перемещаются из своего удерживающего положения в отведенное положение. В отведенном положении защелки 200 не находятся в зацеплении с углублениями 210, и сопло 16 можно снять с основания 12.
Как видно из фиг. 6-10, нижняя часть 40 сопла 16 и основная секция 50 основания 12 содержат ответные средства, облегчающие установку сопла 16 на основании 12. Нижняя часть 40 сопла 16 содержит кольцевой канал 134, который окружает вход 42 для воздуха. Этот кольцевой канал 134 образован наружной кольцевой стенкой 148 и внутренней кольцевой стенкой 150. Наружная кольцевая стенка 148 и внутренняя кольцевая стенка 150 отходят вниз от сопла 16, при этом внутренняя кольцевая стенка 150 опускается ниже наружной кольцевой стенки 148 так, что при установке сопла 16 на основании 12 данная внутренняя кольцевая стенка 150 входит в основную секцию 50 основания 12. Кольцевой канал 134 имеет волнистый профиль, так что при взгляде снизу можно увидеть имеющиеся на нем две диаметрально противоположные нижние точки 136a,b и две диаметрально противоположные верхние точки 138a,b. Нижние точки 136a,b кольцевого канала 134 смещены относительно верхних точек 138a,b таким образом, что линия, проходящая через нижние точки 136a,b, перпендикулярна линии, проходящей через верхние точки 138a,b. Нижние точки 136a,b кольцевого канала 134 выровнены с кнопками 202 на сопле 16. Два ребра 140 проходят по ширине кольцевого канала 134 в задней половине сопла 16 и дополнительно облегчают правильную установку сопла 16 на основании 12, как более подробно будет показано ниже.
Основная секция 50 основания 12 содержит наружный корпус 24, который образует боковые стенки основной секции 50 основания. Основная секция 50 основания имеет цилиндрическую форму, а верхняя кромка 26 наружного корпуса 24 имеет волнистый профиль, так что она содержит две диаметрально противоположные верхние точки 142a,b и две диаметрально противоположные нижние точки 144a,b. Верхние точки 142a,b верхней кромки 26 наружного корпуса 24 смещены относительно нижних точек 144a,b верхней кромки 26 наружного корпуса 24 таким образом, что линия, проходящая через верхние точки 142a,b, перпендикулярна линии, проходящей через нижние точки 144a,b. Как лучше всего видно на фиг. 7, в задней части наружного корпуса 24 выполнен центровочный паз 146, который проходит вниз от верхней кромки 26. Углубления 210 на наружной поверхности наружного корпуса 24 расположены рядом с верхними точками 142a,b верхней кромки 26.
При закреплении сопла 16 на основании 12 важно обеспечить направление сопла 16 в правильную сторону. Для предотвращения возможности неправильной установки сопла 16 на основании 12 сопло 16 снабжено ребрами 140, которые проходят поперек кольцевого канала 134 в задней части сопла 16. Ребра 140 должны входить в центровочный паз 146, выполненный в задней части верхней кромки 26 наружного корпуса 24, чтобы сопло можно было установить только в правильной ориентации. Если пользователь попытается установить сопло 16 в неправильной ориентации, попытка окажется неудачной, так как ребра 140 упрутся в верхнюю кромку 26 наружного корпуса 24 и не позволят осуществить дальнейшую вставку сопла 16 в основание 12.
После того как буде обеспечено совмещение задней части сопла 16 с задней частью основания 12, сопло 16 установится на основании 12 так, что кнопки 202 окажутся совмещенными с защелками 200 на наружной поверхности наружного корпуса 24. Волнистая верхняя кромка 26 наружного корпуса 24 входит в кольцевой канал 134 нижней части 40 сопла 16. Волнистые поверхности верхней кромки 26 и кольцевого канала 134 по форме соответствуют друг другу, так что верхние точки 142a,b наружного корпуса 24 попадают на нижние точки 136a,b кольцевого канала. Аналогичным образом нижние точки 144a,b наружного корпуса 24 совпадают с верхними точками 138a,b кольцевого канала 134. Взаимодополняющая форма указанных поверхностей такова, что волнистая верхняя кромка 26 наружного корпуса 24 может скользить по волнистой поверхности кольцевого канала 134, пока не встанет в правильное положение. При скольжении верхней кромки 26 по кольцевому каналу 134 сопло 16 поворачивается относительно продольной оси сопла 16 и основания 12. Такая конфигурация обеспечивает удобный механизм установки, при котором от пользователя не требуется затрачивать усилия на точное совмещение и выравнивание сопла 16 на основании 12.
Как показано на фиг. 6-8, основная секция 50 основания содержит вход 22 для воздуха в виде множества отверстий, выполненных в наружном корпусе 24 основания 12, через которые основной воздушный поток засасывается в основание 12 из окружающей среды. В рассматриваемом варианте осуществления изобретения вход 22 для воздуха представляет собой множество отверстий, выполненных в части наружного корпуса 24 основания 12, ограниченной основной секцией 50 основания. Как вариант, вход 22 для воздуха может содержать одну или несколько решеток или сеток, установленных в окошках, выполненных в наружном корпусе 24. Основная секция 50 основания открыта на своем верхнем конце (как показано на чертежах) для соединения с нижней частью 40 сопла 16, чтобы основной воздушный поток мог проходить из основания 12 в сопло 16. Нижняя поверхность основной секции 50 основания, расположенная под входом 22 для воздуха, облицована шумопоглощающим материалом 23, предпочтительно акустическим пористым материалом, для подавления шума, возникающего при работе вентилятора 10.
Нижняя секция 52 основания содержит вышеупомянутый интерфейс пользователя и схему управления, обозначенную в целом ссылочной позицией 62, для управления различными функциями вентилятора 10 в ответ на работу интерфейса пользователя. В нижней секции 52 основания расположен также механизм колебания основной секции 50 основания относительно нижней секции 52 основания. Управление работой механизма колебания осуществляет схема 62 управления при нажатии пользователем соответствующей кнопки на дистанционном пульте управления. Предпочтительно диапазон каждого цикла колебания основной секции 50 основания относительно нижней секции 52 основания составляет от 60° до 120°, и механизм колебания выполняет приблизительно от 3 до 5 циклов колебания в минуту. Сетевой кабель 64 питания, служащий для подачи электропитания в вентилятор 10, проходит сквозь отверстие, выполненное в нижней секции 52 основания.
Как показано на фиг. 11, нижняя секция 52 основания содержит наружную стенку 53, которая образует наружную цилиндрическую поверхность нижней секции 52 основания, и внутреннюю стенку 55. Между наружной стенкой 53 и внутренней стенкой 55 образована первая полость 51. Внутренняя стенка является кольцевой и образует внутреннюю полость 59, в которой размещены все электрические компоненты нижней секции 52 основания, такие как схема 62 управления и механизм колебания. Полость 51 обеспечивает защиту электрических компонентов нижней секции 52 основания в случае попадания воды или иной жидкости в основание 12. При контакте вентилятора 10 с жидкостью, например при проливе напитка, любая вода, проникающая в основание 12, будет попадать в полость 51 и не сможет попасть во внутреннюю полость 59 и войти в контакт с электрическими компонентами нижней секции 52 основания, такими как схема 62 управления. В нижней поверхности первой полости 51 выполнены дренажные отверстия 41. Эти дренажные отверстия 41 обеспечивают выход любой воды, попавшей в первую полость, чтобы она могла вытечь из нижней секции 52 основания на поверхность, на которой установлен вентилятор 10 в сборе. Как показано на фиг. 8, нижняя поверхность наклонена наружу и вниз от продольной оси нижней секции 52 основания, чтобы направлять поток жидкости к дренажным отверстиям 41. Как лучше всего видно на фиг. 7 и 8, нижняя секция 52 основания содержит ножки 89, которые поддерживают вентилятор в сборе на поверхности, например на полу или на столе. Ножки 89 приподнимают нижнюю поверхность над поверхностью, на которой установлен вентилятор в сборе 10, обеспечивая возможность вытекания жидкости из дренажных отверстий 41. Через первую полость 51 проходит канал для прокладки кабеля 64 электропитания от схемы 62 управления. Канал предназначен для того, чтобы кабель 64 электропитания не мог войти в контакт с жидкостью, попавшей в первую полость 51, и для устранения возможности попадания жидкости между каналом и кабелем 64 электропитания установлено уплотнение.
На фиг. 12 -14 изображен фильтр 14 согласно настоящему изобретению. Фильтр 14 представляет собой трубчатый цилиндрический элемент, содержащий два слоя фильтрующего материала. В рамках объема настоящего изобретения возможно любое количество альтернативных комбинаций фильтрующего материала, но фильтр 14 содержит наружный гофрированный слой 160 высокоэффективного сухого воздушного фильтрующего материала, который окружает внутренний слой 162 ткани из активированного угольного волокна. Два слоя 160, 162 закрыты верхней и нижней торцевыми крышками 164, 166, представляющими собой кольцевые элементы с по существу U-образной формой поперечного сечения. Фильтр 14 также содержит перфорированный кожух 168 в форме трубчатого элемента из пластика, который окружает фильтрующий материал и имеет множество отверстий, выполняющих функцию входа 170 для воздуха фильтра 14 при работе вентилятора 10. Как вариант, вход 170 для воздуха кожуха 168 может содержать одну или несколько решеток или сеток, установленных в окошках, выполненных в кожухе 168. Ясно также, что в пределах объема настоящего изобретения возможны и другие альтернативные варианты исполнения входа для воздуха.
Как показано на фиг. 14, кожух 168 соединен с нижней торцевой крышкой 166 соединительным кольцом 172, которое приклеено к кожуху 168 и нижней торцевой крышке 166, удерживая их в требуемом положении относительно друг друга. Кожух 168 защищает фильтрующий материал от повреждения, например при перевозке, а также обеспечивает фильтру 14 эстетичную наружную поверхность, соответствующую всему общему внешнему виду вентилятора 10. Кожух 168 образует вход 170 для воздуха фильтра 14, и размер множества выполненных в нем отверстий выбирают таким образом, чтобы они не позволяли частицам крупного размера попадать в фильтр 14 и блокировать или повреждать фильтрующий материал.
На нижней поверхности соединительного кольца 172 имеется множество распределенных по окружности клиновидных выступов 176. Клиновидные выступы 176 выполнены с наклоном внутрь и вверх от наружной периферии соединительного кольца 172 к его продольной оси. Фильтр 14 не соединен с каким-либо другим компонентом вентилятора 10, и поэтому он может устанавливаться со свободной посадкой. При установке фильтра на основании 12 вентилятора 10 фильтр опирается на кольцевой фланец 54, и клиновидные выступы 176 взаимодействуют с коническим вторым участком 54b кольцевого фланца 54, помогая отцентрировать фильтр 14 на основании 12. Выступы 176 скользят по коническому участку 54b до тех пор, пока фильтр 14 не будет установлен по существу параллельно поверхности, на которой установлен вентилятор 10. При запуске механизма колебания, чтобы заставить основную секцию 50 основания совершать колебания относительно нижней секции 52 основания, фильтр 14 двигается вместе с основной секцией 50 основания.
Как уже указывалось выше, когда фильтр 14 установлен на основании 12 вентилятора 10, он опирается на кольцевой фланец 54. Кольцевое уплотнение 56 создает уплотнение с нижней торцевой крышкой 166 фильтра 14 для предотвращения утечки воздуха между дном фильтра 14 и основанием 12. Фильтр 14 расположен по потоку перед входом 22 для воздуха основной секции 50 основания, так что воздух, засасываемый в основную секцию 50 основания рабочим колесом 80, фильтруется перед поступлением в основную секцию 50 основания. Этим обеспечивается удаление любых загрязняющих частиц, способных вызвать повреждение вентилятора 10, а также отсутствие загрязняющих частиц в воздухе, выходящем из устья 18.
Когда сопло 16 установлено на основании 12, как было описано выше, уплотнительный элемент 130 в нижней части 40 сопла 16 прижимается к верхней торцевой крышке 164 фильтра 14, образуя уплотнение и предотвращая утечку воздуха между верхней частью фильтра 14 и соплом 16. Верхнее и нижнее уплотнения фильтра 14 определяют путь прохождения воздушного потока таким образом, что весь воздух, затягиваемый в основную секцию 50 основания рабочим колесом 80, обязательно должен пройти через фильтр 14.
Как показано на фиг. 7 и 8, основная секция 50 основания содержит канал 70, первый конец которого образует вход 72 для воздуха, а второй конец, расположенный напротив первого, образует выход 74 для воздуха канала 70. Канал 70 выровнен в основной секции 50 основания так, что продольная ось канала 70 совпадает с продольной осью основания 12, и вход 72 для воздуха расположен под выходом 74 для воздуха.
Вход 72 для воздуха образован расширяющейся наружу входной секцией 76 наружной стенки 77 канала 70. Входная секция 76 наружной стенки 77 соединена с кожухом 78 рабочего колеса наружной стенки 77. Кожух 78 рабочего колеса окружает рабочее колесо 80 для засасывания основного воздушного потока в основание 12 вентилятора 10. Рабочее колесо 80 является диагональным рабочим колесом. Рабочее колесо 80 содержит в целом конический основной диск 82, множество лопаток 84, прикрепленных к основному диску 82, и по существу усеченно-конический покрывной диск, прикрепленный к лопаткам 84 и окружающий основной диск 82 и лопатки 84. Предпочтительно лопатки 84 выполнены заодно с основным диском 82, который предпочтительно выполнен из пластика.
Рабочее колесо 80 установлено на вращающемся валу 90, выходящем наружу из электродвигателя 92, для приведения рабочего колеса 80 во вращение относительно оси вращения. Ось вращения совпадает с продольной осью канала 70. В рассматриваемом варианте осуществления изобретения электродвигатель 92 представляет собой бесщеточный электродвигатель постоянного тока, частота вращения которого может регулироваться схемой 62 управления по соответствующему выбору пользователя. Предпочтительно максимальная частота вращения электродвигателя 92 составляет от 5000 до 10000 об/мин. Электродвигатель 92 установлен в кожухе электродвигателя. Наружная стенка 77 канала 70 окружает кожух электродвигателя, который образует внутреннюю стенку 95 канала 70. Таким образом, стенки 77, 95 канала 70 образуют проходящий по каналу 70 кольцевой воздушный тракт для прохождения воздушного потока. Кожух электродвигателя содержит нижнюю секцию 96, служащую опорой для электродвигателя 92, и верхнюю секцию 98, которая соединена с нижней секцией 96. Вал 90 проходит через отверстие, выполненное в нижней секции 96 кожуха электродвигателя, чтобы обеспечить соединение рабочего колеса 80 с валом 90. Прежде чем соединить верхнюю секцию 98 с нижней секцией 96, в нижнюю секцию 96 кожуха электродвигателя вставляют электродвигатель 92.
Нижняя секция 96 кожуха электродвигателя имеет по существу форму усеченного конуса и сужается внутрь в направлении входа 72 для воздуха канала 70. Основной диск 82 рабочего колеса 80 имеет коническую внутреннюю поверхность, форма которой аналогична форме соответствующей части наружной поверхности нижней секции 96 кожуха электродвигателя.
Верхняя секция 98 кожуха электродвигателя имеет по существу коническую форму и сужается внутрь в направлении выхода 74 для воздуха канала 70. Верхняя секция 98 кожуха электродвигателя содержит кольцевой диффузор 100. Диффузор 100 содержит множество лопаток 102 для направления воздушного потока к выходу 74 для воздуха канала 70. Форма лопаток 102 обеспечивает выпрямление воздушного потока при прохождении через диффузор 100. Рассматриваемый диффузор 100 содержит 11 лопаток 102. В одной из лопаток 102 выполнен канал, по которому к электродвигателю 92 проходит кабель электропитания.
Наружная стенка 77 канала 70 содержит кожух 104 диффузора, который соединен с верхним краем кожуха 78 рабочего колеса и проходит вокруг диффузора 100. Кожух 104 диффузора образует выход 74 для воздуха канала 70. На внутренней поверхности кожуха 104 диффузора выполнены канавки, в которые входят наружные кромки лопаток 102. Кожух 104 диффузора и верхняя секция 98 кожуха электродвигателя образуют диффузорную секцию тракта прохождения воздуха по каналу 70.
Верхняя секция 98 кожуха электродвигателя перфорирована. Внутренняя поверхность верхней секции 98 кожуха электродвигателя облицована шумопоглощающим материалом, предпочтительно акустическим пористым материалом, с целью подавления широкодиапазонного шума, возникающего при работе вентилятора 10. Этот шумопоглощающий материал не показан на чертежах, чтобы не закрывать перфорации в верхней секции 98 кожуха электродвигателя.
В верхней части основной секции 50 основания установлено удерживающее кольцо 124 с целью предотвращения возможности выпадения кожуха электродвигателя из основной секции 50 основания, например при перевозке. Удерживающее кольцо 124 содержит четыре распределенных по окружности углубления 126, верхняя сторона которых видна на фиг. 6. В каждое из углублений 126 помещена прокладка из пеноматериала. Распределенные по окружности прокладки из пеноматериала размещены таким образом, что когда удерживающее кольцо 124 прикрепляют к основной секции 50 основания, прокладки из пеноматериала ложатся на соответствующие распределенные по окружности элементы 128, выступающие наружу из наружной поверхности кожуха 104 диффузора. Данные прокладки из пеноматериала уменьшают передачу вибрации от кожуха электродвигателя на удерживающее кольцо 124.
Удерживающее кольцо 124 также содержит кольцевой уплотнительный элемент 154. Данный кольцевой уплотнительный элемент 154 проходит по периферии удерживающего кольца 124 и зажат между наружной поверхностью удерживающего кольца 124 и внутренней поверхностью основной секции 50 основания. Уплотнительный элемент 154 содержит губку 156, отходящую радиально внутрь к продольной оси кожуха электродвигателя. Губка 156 выполнена таким образом, что когда сопло 16 установлено на основной секции 50 основания 12, данная губка 156 прижимается к наружной поверхности отходящей вниз внутренней кольцевой стенки 150, образующей внутреннюю стенку кольцевого канала 134. Это предотвращает утечки воздуха при его прохождении из выхода 74 для воздуха основной секции 50 основания во вход 42 для воздуха сопла 16. Этим обеспечивается возможность работы вентилятора 10 даже при отсутствии фильтра 14.
Как видно из фиг. 7 и 8, кожух 78 рабочего колеса установлен на кольцевой опоре 106, расположенной внутри основной секции 50 основания 12. Опора 106 отходит в радиальном направлении от внутренней поверхности наружного корпуса 24 таким образом, что верхняя поверхность опоры 106 по существу перпендикулярна оси вращения Z рабочего колеса 80.
Между кожухом 78 рабочего колеса и опорой 106 установлено кольцевое уплотнение 108. Кольцевое уплотнение 108 предпочтительно выполнено из пенопласта, предпочтительно из пенопласта с закрытыми порами. Наружный диаметр кольцевого уплотнения 108 предпочтительно меньше внутреннего диаметра наружного корпуса 24, так что кольцевое уплотнение 108 находится на расстоянии от внутренней поверхности наружного корпуса 24.
Для включения вентилятора 10 пользователь нажимает кнопку 20 интерфейса пользователя или кнопку пульта дистанционного управления, в результате чего схема 62 управления включает электродвигатель 92, чтобы привести во вращение рабочее колесо 80. Вращение рабочего колеса 80 приводит к засасыванию основного воздушного потока через вход 170 для воздуха фильтра 14 и через два слоя 162, 164 фильтрующего материала в основание 12 через вход 22 для воздуха. Присутствующие в воздухе загрязняющие частицы, таким образом, удаляются из воздушного потока до поступления во входы 22 для воздуха и не поступают в основание 12. Пользователь может регулировать частоту вращения ротора электродвигателя 92 и, следовательно, расход воздуха, поступающий в основание 12, нажимая соответствующие кнопки на пульте дистанционного управления.
Вращение рабочего колеса 80 электродвигателем 92 создает вибрацию, которая передается через кожух электродвигателя и кожух 78 рабочего колеса на опору 106. Кольцевое уплотнение 108, установленное между кожухом 78 рабочего колеса и опорой 106, сжимается под весом канала 70, рабочего колеса 80, кожуха электродвигателя и электродвигателя 92, образуя уплотнение между верхней поверхностью опоры 106 и кожухом 78 рабочего колеса. Таким образом, кольцевое уплотнение 108 не только предотвращает возврат основного воздушного потока на вход 72 для воздуха канала 70 по пути, проходящему между внутренней поверхностью наружного корпуса 24 основной секции 50 основания и наружной стенкой 77 канала 70, но и уменьшает передачу вибрации на опору 106 и, следовательно, на основание 12 вентилятора 10.
Воздушный поток, поступающий в основание 12 через вход 22 для воздуха, поступает далее во вход 72 для воздуха канала 70. В канале 70 основной воздушный поток проходит через кожух 78 рабочего колеса и кожух 104 диффузора и выходит из выхода 74 для воздуха канала 70, поступая во вход 42 для воздуха сопла 16.
Во внутреннем канале 44 сопла 16 основной воздушный поток разделяется на два воздушных потока, которые проходят в противоположных окружных направлениях вокруг центрального канала 19 сопла 16. Когда указанные воздушные потоки проходят по внутреннему каналу 44, воздух выходит наружу через выход 18 для воздуха. Выход основного воздушного потока из выхода 18 для воздуха приводит к образованию вторичного воздушного потока за счет захвата воздуха из окружающего пространства, в частности пространства вблизи сопла 16. Этот вторичный воздушный поток объединяется с основным воздушным потоком, образуя объединенный или общий воздушный поток, или воздушную струю, выталкиваемую вперед из сопла 16.
Каждый из вышеупомянутых воздушных потоков поступает в одну из двух вертикальных секций внутреннего канала 44 сопла 16 и проходит в по существу вертикальном направлении по каждой из этих секций внутреннего канала 44. В каждой из этих секций внутреннего канала 44 установлен ряд направляющих лопаток 120, которые направляют воздушный поток к секции устья 18, находящейся рядом с данной вертикальной секцией внутреннего канала 44. Каждая из направляющих лопаток 120 направляет соответствующую часть потока воздуха к секции устья 18, обеспечивая по существу равномерное распределение воздушного потока по длине секции устья 18. Форма направляющих лопаток 120 обеспечивает вхождение воздушного потока в устье 18 в по существу горизонтальном направлении.
Основной воздушный поток, выходящий из устья 18, направляется по поверхности 32 Коанда сопла 14, что приводит к созданию вторичного воздушного потока за счет захвата воздуха из окружающего пространства, в частности из пространства вокруг устья 18 и из пространства сзади сопла 16. Этот вторичный воздушный поток проходит преимущественно через центральное отверстие 19 сопла 16, где он объединяется с основным воздушным потоком, образуя общий воздушный поток или воздушную струю, выталкиваемую вперед из сопла 16.
Равномерное распределение основного воздушного потока по длине устья 18 сопла 16 обеспечивает равномерное прохождение воздушного потока по диффузорной поверхности 34. Наличие диффузорной поверхности 34 приводит к снижению средней скорости воздушного потока за счет его перемещения в область контролируемого расширения. Сравнительно небольшой угол отклонения диффузорной поверхности 34 от центральной оси X отверстия 19 обеспечивает постепенное расширение воздушного потока. Резкое или быстрое отклонение диффузорной поверхности 34 от центральной оси X могло бы приводить к срыву воздушного потока с образованием вихрей в области расширения. Такие вихри могут приводить к образованию турбулентности воздушного потока и возникновению шума, что является нежелательным для бытового изделия, такого как вентилятор. При отсутствии направляющих лопаток 120 большая часть основного воздушного потока стремилась бы выйти из вентилятора 10 через верхнюю часть устья 18, причем выйти из устья 18 вверх в направлении под острым углом к центральной оси отверстия 19. В результате это приводило бы к неравномерному распределению воздуха в воздушной струе, создаваемой вентилятором 10. Кроме того, основная часть воздушного потока, выходящего из вентилятора 10, не тормозилась бы должным образом диффузорной поверхностью 34, что приводило бы к возникновению гораздо более сильной турбулентности воздушной струи.
Воздушный поток, выходящий далее за пределы диффузорной поверхности 34, может стремиться продолжать расширяться. Направляющая поверхность 36, проходящая по существу параллельно центральной оси X отверстия 19, фокусирует воздушный поток, направляя его в сторону пользователя или в комнату.
Настоящее изобретение не ограничивается подробным описанием, приведенным выше. Специалистам в данной области будут очевидны и другие возможные изменения.
Например, основание и сопло вентилятора могут иметь другую форму и/или форму. Отверстие устья может быть изменено. Например, отверстие устья может быть расширено или сужено до различных размеров с целью максимизации воздушного потока. Выходящий из устья воздушный поток может проходить по поверхности, такой как поверхность Коанда, но в качестве варианта воздушный поток может выходить из устья и выталкиваться вперед из вентилятора, не проходя по прилегающим поверхностям. Эффект Коанда может быть достигнут при прохождении воздушного потока по целому ряду различных поверхностей; кроме того, для достижения эффекта захвата потока может использоваться ряд различных внутренних или наружных конструкций в комбинации друг с другом. Диффузорная поверхность может иметь различную длину и различные конструкции. Направляющая поверхность может иметь различную длину, различные расположения и ориентацию, в зависимости от требований, предъявляемых к вентилятору и его производительности.