ВЕНТИЛЯТОРНОЕ УСТРОЙСТВО ДЛЯ БОРЬБЫ С ВРЕДНЫМИ НАСЕКОМЫМИ
FAN UNIT FOR PEST CONTROL

Область техники
Настоящее изобретение относится к вентиляторному устройству для борьбы с вредными насекомыми, которое использует вентилятор для пропускания воздуха через устройство для содержания химического вещества, содержащее активный ингредиент для борьбы с вредными насекомыми, и для рассеивания такого ингредиента для борьбы с насекомыми вместе с воздухом в окружающую атмосферу.
Уровень техники
До сих пор предлагались различные типы вентиляторных устройств для борьбы с вредными насекомыми, использующие вентилятор для пропускания потока воздуха через устройство для содержания химического вещества и для рассеивания активного ингредиента для борьбы с вредными насекомыми вместе с воздухом в окружающую атмосферу.
Например, было предложено вентиляторное устройство для борьбы с вредными насекомыми, раскрытое в JP H11-028040 А.
Данное вентиляторное устройство для борьбы с вредными насекомыми включает в себя камеру, содержащую в одном конце впускное отверстие для воздуха, а в другом конце выпускное отверстие. В своей внутренней части камера содержит вентилятор, приспособленный для вращения электродвигателем, и устройство для содержания химического вещества, содержащее активный ингредиент для борьбы с вредными насекомыми. Когда вентилятор вращается, воздух всасывается из впускного отверстия для пропускания через устройства для содержания химического вещества, и воздух, пропущенный через устройство для содержания химического вещества, как воздух, содержащий активный ингредиент для борьбы с вредными насекомыми, выпускается из выпускного отверстия для рассеивания активного ингредиента для борьбы с насекомыми в атмосферу.
Кроме того, было предложено вентиляторное устройство для борьбы с вредными насекомыми, раскрытое в JP 2001 - 197856 А.
Данное вентиляторное устройство для борьбы с насекомыми включает в себя камеру и устройство для содержания химического вещества, вентилятор, электродвигатель для вращения вентилятора и аккумуляторную батарею, которые размещаются в камере. Когда вентилятор вращается, воздух пропускается через устройство для содержания химического вещества, и воздух, пропущенный через устройство для содержания химического вещества, как воздух, содержащий активный ингредиент для борьбы с вредными насекомыми, выпускается через выпускное отверстие для рассеивания активного ингредиента для борьбы с насекомыми в окружающую атмосферу, при одновременном всасывании воздуха в камеру.
Вентиляторное устройство для борьбы с насекомыми, раскрытое в упомянутом JP H11-028040 А, содержит впускное и выпускное отверстия, каждое из которых открывается обращенным в осевом направлении вентилятора и, следовательно, они расположены на прямой линии.
Таким образом, при использовании данного вентиляторного устройства для борьбы с насекомыми, переносимого на части тела человека, такой как талия или рука, впускное или выпускное отверстие склонно закрываться такими частями тела с вероятностью ухудшения потока воздуха, а это неблагоприятно, когда вентиляторное устройство для борьбы с вредными насекомыми используется на части тела человека.
В вентиляторном устройстве для борьбы с насекомыми, раскрытом в упомянутом JP2001-197856 А, воздух в окружающей атмосфере, всасываемый вдоль оси вентилятора, пропускается через активный ингредиент для борьбы с насекомыми для содержания такого активного ингредиента, и данный воздух выпускается в радиальном направлении вентилятора для рассеивания в окружающую атмосферу, следовательно, в направлении, перпендикулярном направлению, в котором воздух всасывается из нее.
Таким образом, при использовании данного вентиляторного устройства для борьбы с насекомыми, переносимого на части тела человека, такой как талия или рука, впускное или выпускное отверстие, вряд ли будет закрываться частями тела, а это благоприятно, когда вентиляторное устройство для борьбы с вредными насекомыми используется на части тела человека.
Когда проводились испытания данных устройств на эффективность борьбы с вредными насекомыми при одних и тех же условиях, было обнаружено, что вентиляторное устройство для борьбы с вредными насекомыми, описанное в JP2001-197856 А, оказалось менее эффективным в борьбе с вредными насекомыми по сравнению с устройством, описанным в JP H11-028040 А.
Целью настоящего изобретения является создание вентиляторного устройства для борьбы с вредными насекомыми, хорошо приспособленного для использования при переносе на части тела человека, и которое отличается очень высокой эффективностью в борьбе с вредными насекомыми.
Раскрытие изобретения
В результате своих активных экспериментальных исследований, проведенных для проверки сравнительных достоинств и недостатков вышеупомянутых устройств по эффективности борьбы с вредными насекомыми, авторы настоящего изобретения обнаружили следующее.
А именно, вентиляторное устройство для борьбы с вредными насекомыми, раскрытое в JP H11-028040 А, в котором вентилятором является осевой вентилятор, и впускное и выпускное отверстия, каждое из которых открывается обращенным в осевом направлении вентилятора, расположены на прямой линии, позволяет воздуху с малым сопротивлением потоку плавно перемещаться из впускного отверстия в выпускное отверстие, а воздуху, всасываемому через впускное отверстие, плавно выпускаться из выпускного отверстия. В результате значительный объем воздуха проходит через устройство для содержания химического вещества, контактируя при этом с активным ингредиентом для борьбы с вредными насекомыми, и, следовательно, содержит значительное количество последнего, так что может быть обеспечена очень высокая эффективность в борьбе с вредными насекомыми.
С другой стороны, вентиляторное устройство для борьбы с вредными насекомыми, раскрытое в JP 2001-197856 А, в котором впускное отверстие открывается обращенным в осевом направлении вентилятора, образовано через плоскость камеры, а выпускное отверстие, обращенное в радиальном направлении вентилятора, образовано через периферийную поверхность вентилятора, чтобы находиться напротив вентилятора, позволяет воздуху, всасываемому через впускное отверстие при помощи вращающегося вентилятора, сразу же выходить через выпускное отверстие, и части такого всасываемого воздуха вытекать из кромок лопастей и рассеиваться во всех направлениях, вызывая уменьшение его объемной эффективности и, в частности, резкое уменьшение его объемного расхода. В результате меньший объем воздуха проходит через устройство для содержания химического вещества, при этом меньше контактируя с активным ингредиентом для борьбы с вредными насекомыми, и, следовательно, содержит меньшее количество последнего, так что может быть получена более низкая эффективность в борьбе с вредными насекомыми.
Исходя из вышесказанного авторы настоящего изобретения пришли к изобретению вентиляторного устройства для борьбы с вредными насекомыми, хорошо приспособленного для использования при переносе на теле пользователя, и которое является очень эффективным в борьбе с вредными насекомыми.
В соответствии с настоящим изобретением создано вентиляторное устройство для борьбы с вредными насекомыми, в котором воздух всасывается через впускное отверстие посредством приведения в движение осевого вентилятора и пропускается через устройство для содержания химического вещества, содержащее активный ингредиент для борьбы с вредными насекомыми, для образования воздуха, содержащего такой активный ингредиент для борьбы с вредными насекомыми, при этом воздух выпускается через выпускное отверстие для рассеивания активного ингредиента для борьбы с вредными насекомыми в окружающую атмосферу, при этом устройство характеризуется тем, что
впускное отверстие, расположенное перед осевым вентилятором, ориентировано в осевом направлении осевого вентилятора;
выпускное отверстие, расположенное за осевым вентилятором, ориентировано в радиальном направлении осевого вентилятора;
имеется кольцевая стенка для направления потока воздуха осевого вентилятора и проточный канал для воздуха, обеспечивающий соединение между выпускным участком осевого вентилятора и выпускным отверстием;
причем кольцевая стенка содержит внутреннюю периферийную поверхность для размещения напротив кромок лопастей осевого вентилятора;
внутренняя периферийная поверхность является в основном круговой в поперечном сечении, перпендикулярном ее оси, и содержит направляющий участок для воздуха, расположенный напротив кромок лопастей осевого вентилятора через зазор; и
проточный канал для воздуха выполнен с возможностью преобразования воздуха, выходящего из осевого вентилятора в его осевом направлении, в воздух, перемещающийся в его радиальном направлении.
Предпочтительно, если:
проточный канал для воздуха содержит наружную периферийную направляющую поверхность и внутреннюю периферийную направляющую поверхность, расположенную радиально напротив наружной периферийной направляющей поверхности, причем внутренняя периферийная направляющая поверхность продолжается из окрестности выступа осевого вентилятора в выпускное отверстие; и
по меньшей мере, одна из наружной и внутренней периферийных направляющих поверхностей имеет такую форму, что воздух перемещается плавно и без завихрения.
Таким образом, воздух, выпускаемый из осевого вентилятора для перемещения в его осевом направлении, направляется, по меньшей мере, одной из наружной периферийной направляющей поверхности и внутренней периферийной направляющей поверхности, перемещается плавно, при этом заметно уменьшает свое сопротивление потоку и, таким образом, обеспечивается выпуск большего объема воздуха, чтобы повысить эффективность борьбы с вредными насекомыми.
Внутренняя периферийная поверхность кольцевой стенки, предпочтительно, образована на участке, расположенном ближе к своей впускной стороне, чем направляющий участок для потока воздуха с участком всасывания воздуха в виде воронки, постепенно увеличивающейся в диаметре по направлению к впускному отверстию.
Это уменьшает потери вследствие образования вихрей в граничном слое корпуса на стороне впуска, обеспечивая плавную подачу воздуха на внутреннюю периферийную поверхность кольцевой стенки и повышение эффективности осевого вентилятора в результате уменьшения потерь, таким образом, повышая объемную эффективность осевого вентилятора.
Кроме того, в соответствии с настоящим изобретением, в котором впускное отверстие открывается обращенным в осевом направлении осевого вентилятора, а выпускное отверстие открывается обращенным в радиальном направлении осевого вентилятора, и в котором воздух, содержащий активный ингредиент для борьбы с вредными насекомыми, выпускается в направлении, которое отличается от направления, в котором воздух всасывается, и может выпускаться радиально во всех направлениях, при этом устройство пригодно не только в качестве вентиляторного устройства для борьбы с вредными насекомыми, которое может использоваться переносимым на части тела человека, такой как талия или рука, но также и в качестве вентиляторного устройства для борьбы с вредными насекомыми, которое может использоваться в различных местах и ситуациях в помещениях или вне помещений.
Кроме того, поскольку осевой поток воздуха осевого вентилятора поддерживается внутренней периферийной поверхностью кольцевой стенки, в частности, направляющим участком для воздуха, предотвращается вытекание всасываемого воздуха из кромок лопастей и рассеивание вокруг них, и значительный объем воздуха может пропускаться или циркулировать, перемещаясь осевым вентилятором. К тому же, уменьшение зазора приводит к уменьшению потока, теряемого вследствие утечки со сторон кромок лопастей вентилятора в их расположенные выше по потоку стороны, и образования вихрей, тем самым обеспечивая эффективное перемещение значительного объема воздуха.
Следовательно, значительный объем воздуха может контактировать с активным ингредиентом для борьбы с вредными насекомыми, содержащимся в устройстве для содержания химического вещества, увеличивая количество активного ингредиента для борьбы с вредными насекомыми, содержащегося в воздухе, проходящем через устройство для содержания химического вещества, таким образом, обеспечивая очень высокую эффективность борьбы с вредными насекомыми.
Краткое описание чертежей
Фиг.1 - вид сверху, иллюстрирующий вентиляторное устройство для борьбы с вредными насекомыми, представляющее собой первый вариант реализации настоящего изобретения;
Фиг.2 - вид устройства в разрезе, выполненном вдоль линии II-II, показанной на фиг.1;
Фиг.3 - вид устройства в разрезе, выполненном вдоль линии III-III, показанной на фиг.2;
Фиг.4 - вид сверху осевого вентилятора;
Фиг.5А-5С - пояснительные виды, иллюстрирующие разные формы кольцевых перегородок;
Фиг.6 - пояснительный вид, иллюстрирующий размеры различных элементов;
Фиг.7А и 7В - виды в разрезе таких конфигураций устройства, в которых обеспечивается принудительный выпуск воздуха в разных направлениях;
Фиг.8А и 8В - виды с разрезе различных конфигураций устройства, в которых проточный канал для воздуха изменяется по форме;
Фиг.9 - вид в разрезе устройства в другом варианте осуществления, который содержит только всасывающую часть;
Фиг.10 - вид в разрезе, иллюстрирующий другой вариант осуществления устройства, в котором устройство для содержания химического вещества размещается на стороне выпускного отверстия;
Фиг.11 - вид устройства в разрезе, выполненном вдоль линии XI-XI, показанной на фиг.10;
Фиг.12 - вид в разрезе сравнительного устройства; и
Фиг.13 - пояснительный вид установки для испытаний.
Предпочтительные варианты осуществления изобретения
Описание вариантов осуществления настоящего изобретения дается сначала со ссылкой на фиг.1, 2, 3 и 4.
Вентиляторное устройство для борьбы с вредными насекомыми состоит из корпуса 1 устройства и устройства 2 для содержания химического вещества, осевого вентилятора 3, электродвигателя 4 и источника 5 питания, расположенных в корпусе 1 устройства. Корпус 1 устройства содержит впускное отверстие 6 и выпускное отверстие 7 и устройство 2 для содержания химического вещества, расположенное перед осевым вентилятором 3 (на стороне его впускного отверстия).
Впускное отверстие 6 находится перед осевым вентилятором 3 и открывается обращенным в осевом направлении вентилятора 3 таким образом, что когда осевой вентилятор 3 вращается, воздух из окружающей атмосферы всасывается в осевом направлении вентилятора в направлении, указанном стрелкой а.
Выпускное отверстие 7 находится позади осевого вентилятора 3 и открывается обращенным в осевом направлении осевого вентилятора 3, так что когда осевой вентилятор 3 вращается, воздух проходит в радиальном направлении осевого вентилятора 3, выходя в направлении, указанном стрелкой b.
Устройство 2 для содержания химического вещества содержит активный ингредиент для борьбы с вредными насекомыми.
Осевой вентилятор 3 содержит множество лопастей 3b, прикрепленных к выступу 3а, продолжающихся в радиальном направлении. Выступ 3а соединяется с осью 4а вращения электродвигателя 4, который приводится в действие для вращения осевого вентилятора 3.
Корпус 1 устройства содержит кольцевую или круговую стенку 8 для направления потока воздуха в осевом направлении осевого вентилятора 3.
Кольцевая стенка 8 содержит внутреннюю периферийную поверхность, окружающую кромки 3с лопастей (кромки лопастей 3b), для поддержания осевого потока воздуха посредством вращения осевого вентилятора 3.
Внутренняя периферийная поверхность является преимущественно круговой в горизонтальном разрезе (разрезе, перпендикулярном оси) и содержит направляющий участок 8а для воздуха с непрерывным кольцевым зазором между направляющим участком для воздуха и кромками 3с лопастей осевого вентилятора 3.
Поскольку осевой поток воздуха осевого вентилятора 3 поддерживается внутренней периферийной поверхностью кольцевой стенки 8, в частности, направляющим участком 8а для воздуха, предотвращается утечка всасываемого воздуха из кромок лопастей и рассеивание вокруг них, и значительный объем воздуха может пропускаться через осевой вентилятор 3.
При отсутствии кольцевой стенки 8, например, если в вышеупомянутом устройстве известного уровня техники выпускное отверстие выполнено напротив кромок лопастей осевого вентилятора 3 в его радиальном направлении, поток воздуха имеет тенденцию вытекать из кромок лопастей осевого вентилятора 3 и рассеиваться вокруг них, в результате чего объем циркулирующего воздуха уменьшается.
Проточный канал 9 для воздуха расположен позади осевого вентилятора 3 (на стороне его выпускного отверстия).
Проточный канал 9 для воздуха обеспечивает соединение между выпускным участком 3d осевого вентилятора 3 (на нижних концевых поверхностях лопастей 3b) и выпускным отверстием 7 и выполняет функцию направляющей воздушного потока для перехода воздуха, выпускаемого из осевого вентилятора 3, в поток в выпускное отверстие 7.
Поскольку воздух выпускается из осевого вентилятора 3, перемещаясь в осевом направлении вентилятора 3, а выпускное отверстие 7 расположено обращенным в радиальном направлении осевого вентилятора 3, то проточный канал 9 для воздуха выполнен таким образом, чтобы преобразовать осевой поток в радиальный поток.
Таким образом, осевой вентилятор 3 вращается посредством приведения в действие электродвигателя 4, воздух всасывается через впускное отверстие 6, перемещаясь в направлении, указанном стрелкой а, и затем пропускается через устройство 2 для содержания химического вещества, так что воздух, пропущенный через устройство 2 для содержания химического вещества, содержит активный ингредиент для борьбы с вредными насекомыми.
Воздух, содержащий активный ингредиент для борьбы с вредными насекомыми, направляется внутренней периферийной поверхностью кольцевой стенки 8, образуя поток такого воздуха в осевом направлении вентилятора 3, который входит и перемещается вдоль проточного канала 9 для воздуха таким образом, чтобы преобразовать его в поток такого воздуха в радиальном направлении вентилятора 3, который затем выпускается через выпускное отверстие 7.
Поскольку воздух, содержащий активный ингредиент для борьбы с вредными насекомыми, выпускается в направлении (направлении, в котором открывается выпускное отверстие 7), которое отличается от направления, в котором всасывается воздух (направления, в котором открывается впускное отверстие 6), и может выпускаться радиально во всех направлениях, устройство пригодно не только в качестве вентиляторного устройства для борьбы с вредными насекомыми, которое может использоваться переносимым на части тела пользователя, такой как талия или рука, но также и в качестве вентиляторного устройства для борьбы с вредными насекомыми, которое может использоваться в различных местах и ситуациях в помещениях или вне помещений.
Кроме того, поскольку поддерживается осевой воздушный поток через вентилятор 3, как направляемый внутренней периферийной поверхностью кольцевой стенки 8, в частности, направляющим участком 8а для воздуха, и предотвращается утечка всасываемого воздуха из кромок лопастей и рассеивание вокруг, воздух в большом количестве может перемещаться осевым вентилятором 3.
Следовательно, большой объем воздуха может входить в контакт с активным ингредиентом для борьбы с вредными насекомыми, содержащимся в устройстве 2 для содержания химического вещества, увеличивая количество активного ингредиента для борьбы с вредными насекомыми, содержащегося в воздухе, проходящем через устройство 2 для содержания химического вещества, таким образом, обеспечивая очень высокую эффективность борьбы с вредными насекомыми.
Ниже указаны предпочтительные варианты осуществления различных элементов устройства.
Проточный канал 9 для воздуха содержит наружную периферийную направляющую поверхность 9а, расположенную в выпускной стороне на внутренней периферийной поверхности кольцевой стенки 8, например, наружная периферийная направляющая поверхность 9а выполнена с возможностью продолжения между концом 8b выпускной стороны направляющего участка 8а для воздуха (его расположенной позади части, расположенной напротив выпускного участка 3d осевого вентилятора 3), и выпускным отверстием 7 (в его верхней кромке); и внутреннюю периферийную направляющую поверхность 9b, радиально противоположную наружной периферийной направляющей поверхности 9а и продолжающуюся между окрестностью выступа 3а осевого вентилятора 3 (верхней периферийной кромкой промежуточного корпуса 30, описанного ниже) и выпускным отверстием 7 (в его нижней кромке).
Данные наружная и внутренняя периферийные направляющие поверхности 9а и 9b выполнены таким образом, что поток воздуха, выпускаемого из осевого вентилятора 3 (воздуха, перемещающегося в осевом направлении вентилятора 3), преобразуется таким образом, чтобы перемещаться в радиальном направлении осевого вентилятора 3, и в результате получается менее завихренный и плавный поток воздуха.
Например, их радиальный участок может иметь преимущественно дугообразную форму или конусную форму, содержащую одну или более прямые линии, комбинацию преимущественно дугообразной формы и одной или более линейно-скошенной формы или обтекаемой формы.
Если воздух, приводимый в движение осевым вентилятором 3 для перемещения в его осевом направлении, преобразуется в поток в его радиальном направлении, возникают потери, обусловленные его ударным воздействием на расположенную ниже по потоку концевую поверхность, и потери, обусловленные образованием завихрений в граничном слое. Чтобы уменьшить такие потери в максимально возможной степени, обеспечение принудительного перемещения воздуха к направлениям, в которых он должен вытекать, направляемый поверхностями, радиальное сечение которых является конусообразным или дугообразным, позволяет уменьшить динамические потери и потери, обусловленные возникновением завихрений.
Кроме того, наружная периферийная направляющая поверхность 9а, которая обеспечивает распространение воздуха в радиальном направлении, выполняет также функцию диффузора и играет большую роль в эффекте восстановления давления без вихревых потерь в потоке воздуха (то есть обеспечении быстрого перемещения воздуха на всем протяжении под давлением).
В данном варианте осуществления наружная периферийная направляющая поверхность 9а выполнена ближе к выпускной стороне, чем направляющий участок 8а для воздуха на внутренней периферийной поверхности кольцевой стенки 8 (на участке, выступающем в выпускную сторону из конца 8b выпускной стороны).
Другими словами, внутренняя периферийная поверхность кольцевой стенки 8 содержит направляющий участок 8а для воздуха и наружную периферийную направляющую поверхность 9а, образованную в выпускной стороне направляющего участка 8а для воздуха.
Внутренняя периферийная поверхность кольцевой стенки 8 на ее впускной стороне выполнена с участком 10 всасывания воздуха. Например, участок 10 всасывания воздуха выполнен ближе к впускной стороне, чем конец 8с впускной стороны направляющего участка 8а для воздуха.
Участок 10 всасывания воздуха выполнен в виде воронки, постепенно увеличивающейся в диаметре по направлению к впускному отверстию 6, так что воздух может плавно выводиться из впускного отверстия 6.
Более конкретно, впускное отверстие 6 по диаметру больше, чем направляющий участок 8а для воздуха, и внутренняя периферийная поверхность в участке, выступающем по направлению к стороне впускного отверстия 6, постепенно конусообразно увеличивается в диаметре по направлению к впускному отверстию 6 от конца 8с впускной стороны направляющего участка 8а для воздуха на внутренней периферийной поверхности кольцевой стенки 8, таким образом образуя воронкообразный участок 10 всасывания воздуха.
Участок 10 всасывания воздуха может быть преимущественно дугообразным.
А именно, выполнение участка 10 всасывания воздуха конусообразным или дугообразным в радиальном разрезе, надлежащим образом установив его угол всасывания воздуха, уменьшает потери в нем, обусловленные образованием завихрений в граничном слое корпуса на его всасывающей стороне, обеспечивая плавный переход воздуха на внутреннюю периферийную поверхность кольцевой стенки 8 и повышение эффективности осевого вентилятора 3 в результате уменьшения потерь, таким образом повышая объемную эффективность осевого вентилятора 3.
Хотя показано, что кольцевая стенка 8 на своей внутренней периферийной поверхности содержит направляющий участок 8а для воздуха, наружную периферийную направляющую поверхность 9а в своей выпускной стороне и участок 10 всасывания воздуха в своей впускной стороне, как упомянуто выше, причем наружная периферийная направляющая поверхность 9а выполнена со скошенным участком 9а-1, и участок 10 всасывания воздуха является конусообразным, это не является ограничением. Она может быть выполнена с направляющим участком 8а для воздуха и наружной периферийной направляющей поверхностью 9а, содержащей конусообразный участок 9а-1, как показано на фиг.5А, с направляющим участком 8а для воздуха, наружной периферийной направляющей поверхностью 9а и участком 10 всасывания воздуха, как показано на фиг.5В, и с направляющим участком 8а для воздуха, длина которого равна всей длине кольцевой стенки 8, как показано на фиг.5С.
Кроме того, кольцевая стенка 8 может быть выполнена с направляющим участком 8а для воздуха, наружной периферийной направляющей поверхностью 9а и участком 10 всасывания воздуха, которые выполнены как одно целое с направляющим участком 8а для воздуха, причем наружная периферийная направляющая поверхность 9а и участок 10 всасывания воздуха выполнены из материалов, которые отличаются друг от друга.
1
1
Как показано на фиг.6, кромки 3с лопастей осевого вентилятора 3 и направляющий участок 8а для воздуха кольцевой стенки 8а, когда они максимально приближаются друг к другу, разделены зазором, размер которого, предпочтительно, составляет не больше 3% наружного диаметра D осевого вентилятора 3. Когда данный зазор уменьшается, происходит уменьшение потока, теряемого вследствие утечки со сторон кромок лопастей вентилятора в их расположенные выше по потоку стороны, и образования вихрей. Хотя зазор, естественно, должен быть бесконечно близким к нулю, такие причины, как радиальное биение оси или появление погрешностей кольцевой поверхности вентилятора и ошибок его сборки, вынуждают установить минимальные пределы изменения зазора от 0,5% до 1% наружного диаметра D осевого вентилятора 3.
1
Кроме того, как показано на фиг.6, проточный канал 9 для воздуха содержит участок 9с выпускной стороны, размер которого по оси осевого вентилятора (высота) Н1, предпочтительно, составляет от 5% до 40% наружного диаметра D осевого вентилятора 3.
Кроме того, как показано на фиг.6, кольцевая стенка 8 имеет длину L1 по оси вентилятора, которая, предпочтительно, в 0,5-1,7 раз превышает осевую длину L2 кромок 3с лопастей осевого вентилятора (высоты вентилятора).
2
2
А именно, в кольцевой стенке 8 направляющий участок 8а для воздуха имеет минимальную осевую длину, которая составляет половину осевой длины L осевого вентилятора 3, и, предпочтительно, расположен напротив кромок 3с лопастей между осевым центром осевого вентилятора 3 (в положении L/2 от конца 8с впускной стороны) и его выпускным участком, то есть в участке выпускной стороны, который составляет половину осевой длины вентилятора.
2
И когда кольцевая стенка 8 выполнена с направляющим участком 8а для воздуха, наружной периферийной направляющей поверхностью 9а и участком 10 всасывания воздуха, то кольцевая стенка 8 имеет максимальную длину, которая в 1,7 раз превышает осевую длину L осевого вентилятора 3.
Короче говоря, достаточно, если направляющий участок 8а для воздуха расположен напротив кромок 3с лопастей, по меньшей мере, на протяжении участка выпускной стороны, который составляет половину осевой длины вентилятора.
Выступ 3а осевого вентилятора 3 выполнен в виде цилиндра с закрытой верхней частью, содержащего периферийную стенку 11 и верхнюю пластину 12, и содержит лопасти 3b, прикрепленные к периферийной стенке 1, и ось 4а вращения электродвигателя 4, соединенную с верхней пластиной 12.
Периферийная стенка 11 является конусообразной, постепенно увеличиваясь в диаметре от верхней по потоку стороны к нижней по потоку стороне, и, как показано на фиг.6, предпочтительно, имеет угол конусности θ, находящийся в пределах от 0,5° до 30°. Посредством придания выступу 3а формы конуса, продолжающегося в осевом направлении вниз, площадь воздушного потока, проходящего через вентилятор 3, может постепенно уменьшаться в поперечном сечении, перпендикулярном оси вентилятора, таким образом, увеличивая абсолютную скорость воздушного потока на центральной линии потока в осевом вентиляторе 3. Это обеспечивает повышение эффективности вентилятора, если кинетическая энергия в нижней по потоку стороне может быть восстановлена в давлении. В частности, в настоящем изобретении, которое требует преобразования осевого потока в радиальный поток, придание формы конуса выступу 3а является предпочтительным для уменьшения вихревых потерь при плавном осуществлении преобразования.
При соединении периферийной стенки 11 и верхней пластины 12 желательно, чтобы угловой участок 13 имел плавную форму, например, конусообразную и/или дуговую форму в его радиальном разрезе.
Ниже подробно описано проиллюстрированное вентиляторное устройство для борьбы с вредными насекомыми.
Корпус 1 устройства содержит верхний корпус 20, промежуточный корпус 30 и нижний корпус 40.
Верхний корпус 20 содержит наружный цилиндр 22, прикрепленный с возможностью отсоединения к внутреннему цилиндру 21, и внутренний цилиндр 21 содержит устройство 2 для содержания химического вещества, расположенное в его верхнем конце и удерживаемое наружным цилиндром 22.
Внутренний цилиндр 21 выполнен с кольцевой или круговой стенкой 8.
Наружный цилиндр 22 выполнен с впускным отверстием 6 и выпускным отверстием 7.
Промежуточный корпус 30 содержит отверстие 31 для установки электродвигателя. Промежуточный корпус 30 и внутренний цилиндр 21 по вертикали разнесены друг от друга и соединяются вместе при помощи множества разнесенных по окружности соединительных устройств 32 с возможностью размещения лопастей 3b осевого вентилятора 3 и образования проточного канала 9 для воздуха между двумя корпусами.
Наружный цилиндр 22 содержит свой нижний открытый торец, совмещенный с соединительными устройствами 32 промежуточного корпуса 30, и вырезан в его части рядом с нижним торцом для образования выпускного отверстия 7.
Для контакта с воздушным потоком каждое соединительное устройство 32 может быть выполнено в форме капли воды или аэродинамического профиля в горизонтальном разрезе или в любой другой такой форме, которая не будет задерживать воздушный поток, выполняя функцию направляющей лопатки.
Такие направляющие лопатки могут быть также предусмотрены отдельно от соединительных устройств 32, например, на внутренней периферийной направляющей поверхности 9b, для повышения эффективности вентилятора.
Кроме того, соединительные устройства 32 могут быть размещены на расстоянии, например, чтобы предохранить пальцы от соприкосновения с вентилятором снаружи и от получения травмы.
Устройство 2 для содержания химического вещества может быть выполнено в виде листового материала 23, содержащего активный ингредиент для борьбы с вредными насекомыми и удерживаемого фиксирующей рамой 24.
Данный вариант устройства не является ограничением и может быть заменен любой пригодной воздухопроницаемой емкостью, в которой размещается множество частиц, содержащих активный ингредиент для борьбы с вредными насекомыми.
Нижний корпус 40 содержит свою корпусную часть 41 и крышку 42, так что корпусная часть 41 выполнена с полостью 43 для батареи, заполненной батареей 44, таким образом, чтобы удерживаться от выпадания крышкой 42.
Нижний корпус 40 содержит в корпусной части 41 пару соединительных элементов 45 для ремня, с которыми должен совмещаться ремень (не показан).
Нижний корпус 40 в корпусной части 41 прикрепляется к промежуточному корпусу 30 винтами или подобными средствами.
Таким образом, вентиляторное устройство для борьбы с вредными насекомыми, показанное на фиг.1-3, может использоваться посредством прикрепления к руке или талии пользователя с использованием ремня.
Ниже описан другой вариант осуществления настоящего изобретения.
Хотя в предыдущем варианте осуществления воздух выпускается через выпускное отверстие 7 в направлении под углом 90° к направлению, в котором воздух всасывается, это не является ограничением, и воздух может выпускаться в направлении под любым другим возможным углом.
Например, как показано на фиг.7А, проточный канал 9 для воздуха может быть выполнен таким образом, чтобы выпускать воздух в направлении под углом, меньшим, чем прямой угол (например, равным 80°).
Как показано на фиг.7В, проточный канал 9 для воздуха может быть выполнен таким образом, чтобы выпускать воздух в направлении под углом, большим, чем прямой угол (например, равным 80°).
Направление, в котором воздух выпускается через выпускное отверстие 7, может определяться в соответствии с целью использования или местом, в котором используется вентиляторное устройство для борьбы с вредными насекомыми.
Например, если устройство используется переносимым на талии пользователя, в котором впускное отверстие 6 открывается в горизонтальном направлении, то воздух может выпускаться вдоль туловища пользователя под углом, находящимся в пределах от 80° до 100°.
Кроме того, если используется устройство подвешенным с потолка, в котором впускное отверстие 6 открывается в вертикальном направлении, то воздух может выпускаться вниз под углом, находящимся в пределах от 100° до 70°.
Кроме того, если устройство используется установленным на полу, то воздух может выпускаться вверх под углом, находящимся в пределах от 100° до 160°.
Проточный канал 9 для воздуха, как показано на фиг.8А, может быть выполнен в радиальном разрезе таким образом, что воздух плавно перемещается вдоль внутренней периферийной направляющей поверхности 9b, при этом наружная периферийная направляющая поверхность 9а может быть линейно-ступенчатой.
Кроме того, как показано на фиг.8В, он может быть выполнен таким образом, что воздух плавно перемещается вдоль наружной периферийной направляющей поверхности 9а, при этом внутренняя периферийная поверхность 9b может быть линейно-ступенчатой (крючкообразной).
Короче говоря, чтобы воздух перемещался в проточном канале 9 для воздуха плавно и без завихрения, или наружная или внутренняя периферийная направляющая поверхность 9а или 9b, а предпочтительно обе, может быть выполнена таким образом, чтобы воздух перемещался по ней плавно.
Кроме того, хотя выполнение участка 10 всасывания воздуха в форме воронки, как упоминалось выше, дополнительно повышает эффективность всасывания воздуха, если наружная и/или внутренняя периферийные направляющие поверхности 9а в радиальном участке 9b выполнены линейными или линейно-ступенчатыми, необходимо отметить, что выполнение участка 10 всасывания воздуха в форме воронки может также повысить эффективность всасывания воздуха.
Хотя устройство 2 для содержания химического вещества в предыдущем варианте осуществления расположено на стороне впускного отверстия 6, оно может быть расположено на стороне выпускного отверстия 7, как показано на фиг.10 и 11.
В данном варианте осуществления устройство 2 для содержания химического вещества содержит кольцеобразную ячеистую структуру 25, содержащую химическое вещество и включающую в себя верхнюю и нижнюю пластины 26, прикрепленные, соответственно, к ее верхней и нижней части, и прикрепленную к участку 9с выпускной стороны проточного канала 9 для воздуха.
В качестве альтернативы устройство 2 для содержания химического вещества может быть расположено с каждой из сторон впускного отверстия 6 и выпускного отверстия 7.
Короче говоря, устройство 2 для удерживания химического вещества может быть расположено, по меньшей мере, в одном участке между впускным отверстием 6 и осевым вентилятором 3 и между осевым вентилятором 3 и выпускным отверстием 7.
Хотя в предыдущем варианте осуществления участок 9с выпускной стороны проточного канала 9 для воздуха расположен отдельно от выпускного отверстия 7, воздух может выпускаться прямо из участка 9с выпускной стороны, так что последний может выполнять функцию выпускного отверстия 7.
Ниже описаны типовые испытания с качестве примера вентиляторного устройства для борьбы с вредными насекомыми в соответствии с настоящим изобретением.
2
Что касается осевого вентилятора 3, то были подготовлены три разных типа для диаметра D выступа и угла θ конусности выступа, как показано в приведенной ниже Таблице 1.
Таблица 1
Осевой вентилятор
Номер модели
Наружный диаметрD<sub>1</sub> (мм)
Диаметр выступаD<sub>2</sub> (мм)
Высота вентилятораL<sub>2</sub> (мм)
Угол конусностиθ (°)
1
55
31
12
7
2
55
31
12
10
3
55
29
12
11
Что касается кольцевой стенки 8, то было подготовлено двенадцать разных типов для осевой длины L1, величины зазора с, величины конусности на участке 10 всасывания воздуха и величины конусности в наружной периферийной направляющей поверхности 9а, как показано в приведенной ниже Таблице 2.
Таблица 2
Кольцевая стенка
Номер модели
Длина кольцевой стенкиL<sub>1</sub> (мм)
Величина зазора с (мм)
Величина участка всасывания воздухаl<sub>1</sub> (мм)
Величина наружной периферийной направляющей поверхности L<sub>2</sub> (мм)
STD
-
-
-
-
1
15
1,0
0
0
2
15
0,6
0
0
3
15
1,0
0
2
4
15
1,0
0
4
5
15
1,0
2
0
6
15
1,0
4
0
7
16
1,0
0
0
8
15
0,6
2
4
9
15
1,6
0
0
10
15
3,2
0
0
11
10
1,0
0
0
12
20
1,0
0
0
Что касается нижней конструкции, то было подготовлено четыре разных типа для высоты Н1 участка выпускной стороны и формы внутренней периферийной направляющей поверхности, как показано в приведенной ниже Таблице 3.
Таблица 3
Нижняя конструкция
Номер модели
Высота участка выпускной стороныН<sub>1 </sub>(мм)
Форма внутренней периферийной направляющей поверхности
STD
12
-
1
6
круг
2
9,5
круг
3
12
круг
4
12
конус
В данном случае модель STD (стандартная) в приведенных выше Таблицах 2 и 3 относится к сравнительному устройству.
Сравнительным устройством является вентиляторное устройство для борьбы с вредными насекомыми, эквивалентное устройству, раскрытому в упомянутом JP 2001-197856 А.
А именно, как показано на фиг.12, в качестве сравнительного устройства используется вентиляторное устройство для борьбы с вредными насекомыми, в котором выпускное отверстие 7 образовано в участке, расположенном напротив лопастей 3b осевого вентилятора 3 в вентиляторном устройстве для борьбы с вредными насекомыми настоящего изобретения, в результате чего воздух, всасываемый посредством вращения осевого вентилятора 3 из впускного отверстия 6, выпускается радиально из участка, расположенного напротив лопастей 3b осевого вентилятора 3.
И были подготовлены тестируемые устройства от № 1 до № 12, использующие осевой вентилятор и нижнюю конструкцию в модели номер 1 и изменяющуюся кольцевую стенку от модели номер 1 до модели номер 12, как показано в приведенной ниже Таблице 4.
Таблица 4
Осевой вентилятор
Кольцевая стенка
Нижняя конструкция
Коэффициент эффективности
Сравнительное устройство
1
STD
STD
1,00
Тестируемое устройство №1
1
1
1
1,43
Тестируемое устройство №2
1
2
1
1,72
Тестируемое устройство №3
1
3
1
1,57
Тестируемое устройство №4
1
4
1
1,79
Тестируемое устройство №5
1
5
1
1,50
Тестируемое устройство №6
1
6
1
1,59
Тестируемое устройство №7
1
7
1
1,67
Тестируемое устройство №8
1
8
1
2,03
Тестируемое устройство №9
1
9
1
1,07
Тестируемое устройство №10
1
10
1
1,02
Тестируемое устройство №11
1
11
1
1,10
Тестируемое устройство №12
1
12
1
1,35
Подобным образом были подготовлены тестируемые устройства №13-15, использующие осевой вентилятор и кольцевую стенку в модели номер 1 и изменяющуюся нижнюю конструкцию, как показано в приведенной ниже Таблице 5.
Таблица 5
Осевой вентилятор
Кольцевая стенка
Нижняя конструкция
Коэффициент эффективности
Сравнительное устройство
1
STD
STD
1,00
Тестируемое устройство №1
1
1
1
1,43
Тестируемое устройство №13
1
1
2
1,50
Тестируемое устройство №14
1
1
3
1,32
Тестируемое устройство №15
1
1
4
1,17
Кроме того, были подготовлены тестируемые устройства № 16 и 17, использующие кольцевую стенку и нижнюю конструкцию в модели номер 1 и изменяющийся осевой вентилятор, как показано в приведенной ниже Таблице 6.
Таблица 6
Осевой вентилятор
Кольцевая стенка
Нижняя конструкция
Коэффициент эффективности
Сравнительное устройство
1
STD
STD
1,00
Тестируемое устройство №1
1
1
1
1,43
Тестируемое устройство №16
2
1
1
1,48
Тестируемое устройство №17
3
1
1
1,75
1
Во всех упомянутых выше тестируемых и сравнительном устройстве осевой вентилятор имел наружный диаметр D, равный 55 мм, лопастей было семь, устройство 2 для содержания химического вещества имело диаметр 64 мм, электродвигатель имел прикладываемое напряжение, равное 3,0 В, и осевой вентилятор имел скорость вращения, равную 1450 об/мин.
Испытания проводились с использованием тестируемого и сравнительного устройства следующим образом.
Испытуемое насекомое: муха домашняя, женская взрослая особь, 3-5 день после вылупления, поступила из Института инфекционных заболеваний (Институт медицинской науки, Токийского университета).
Образец химического вещества: нетканый марлевый фильтр, имеющий диаметр 64 мм, пропитанный метофлутрином (Sumitomo Chemical Co., Ltd.).
Метод испытаний: испытания проводились с использованием испытательного стенда, показанного на фиг.13.
Испытательный стенд: каждое испытуемое устройство, сравнительное устройство А размещалось в ящике длиной 520 мм, шириной 410 мм и высотой 340 мм, содержащем впускное отверстие 50 и выпускное отверстие 51, каждое с внутренним диаметром 110 мм, и выпускное отверстие 51 было соединено с правой стороной цилиндра 53, имевшего внутренний диаметр 200 мм, после чего создавался мощный поток воздуха при 10 л/с посредством всасывания вентилятором с левой стороны цилиндра, при этом на участке, расположенном на расстоянии 800 мм от правого торца цилиндра 53 (где подсоединяется выпускное отверстие 51 ящика 52) и на расстоянии 50 мм от левого торца цилиндра 53, на опоре 56 высотой 50 мм размещалось стеклянное кольцо 55 (с наружным диаметром 90 мм, внутренним диаметром 80 мм и длиной 60 мм), с обоими концами, закрытыми 16 ячеистыми нейлоновыми сетками 54, в котором могли летать десять испытуемых насекомых. Затем электродвигатель для тестируемого устройства, сравнительного устройства А подсоединялся к источнику питания.
По истечении промежутка времени после подключения электродвигателя проверялось количество сбитых насекомых и вычислялась величина КТ50 в соответствии с пробит-анализом Блисса. На основании полученной величины КТ50 была получена оценка улетучивания химического вещества для сравнения эффективности.
Результаты показаны в Таблицах 4, 5 и 6.
Исходя из показателей эффективности тестируемого устройства № 1 и сравнительного устройства, показанных в Таблице 4, сделано заключение о том, что размещение кольцевой стенки обеспечивает очень высокую эффективность борьбы с вредными насекомыми.
1
Из результатов тестируемых устройств №1, 2, 9 и 10, показанных в Таблице 4, видно, что величина зазора с, которая, если она равна 1,6 мм или более, снижает коэффициент эффективности, предпочтительно, составляет не более 0,6 мм, то есть не более 3% наружного диаметра D осевого вентилятора.
Из результатов тестируемых устройств №1, 3 и 4, показанных в Таблице 4, видно, что наружная периферийная направляющая поверхность 9а, предпочтительно, имеет значительную конусность.
Из результатов тестируемых устройств №1, 5 и 6, показанных в Таблице 4, видно, что участок 10 всасывания воздуха, предпочтительно, имеет значительную конусность.
1
2
Из результатов тестируемых устройств №1, 7, 11 и 12, показанных в Таблице 4, видно, что осевая длина L кольцевой стенки 8, предпочтительно, в 0,8-1,7 раз больше осевой длины L осевого вентилятора 3.
Из результатов, показанных в Таблице 5, видно, что внутренняя периферийная направляющая поверхность 9b в радиальном разрезе, предпочтительно, является преимущественно дугообразной (кругообразной), а не просто конусной.
Химическим веществом для использования в настоящем изобретении является летучее химическое вещество, которым может быть майтицид, отпугивающий вредных насекомых, инсектицид, вещество для борьбы с размножением вредных насекомых или впитывающий ингибитор.
Такими химическими веществами, если они используются для уничтожения насекомых, могут быть различные летучие инсектициды, используемые в настоящее время или известные, из которых предпочтительно могут быть использованы перитроидные химические вещества, как обычно обеспечивающие высокую безопасность.
Кроме того, могут быть пригодными для использования такие специальные химические вещества, как метофлутрин, трансфлутрин, эмпентрин и тералетрин, которые являются очень активными и которые в малых количествах обладают эффективностью, поскольку они могут сделать устройство для содержания химического вещества тонким и компактным.
2
2
Листовым материалом 25, который для использования в настоящем изобретении пропитывается активным ингредиентом для борьбы с вредными насекомыми, может, к примеру, быть бумага, ткань, тканая или нетканая материя или сетка. Фиксаторы 26 для удерживания листового материала 25 на месте, в целях безопасности, когда они размещаются, могут быть выполнены в качестве примера из материала, такого как полиэтилентелефталат, полипропилен, полиэтилен, полиацеталь, нейлон, акриловая смола, ABS, бумага, AS или металл. Кроме того, предпочтительно, если он является тонким, имеющим толщину в пределах от 2 мм до 5 мм и небольшим, имеющим площадь в пределах от 700 мм до 3000 мм с учетом возможности переноса.
2
2
2
2
В частности, нетканая материя, имеет вес, предпочтительно от 10 до 100 г/м, более предпочтительно, от 20 до 50 г/м. Если же вес превышает 100 г/м, то ее сопротивление воздуху становится избыточным, так что поток воздуха, создаваемый вентилятором, уже не может проходить через листовой материал и становится неспособным рассеивать активный ингредиент для борьбы с вредными насекомыми. И наоборот, если вес будет меньше 10 г/м, тогда снижается вероятность того, что определенное количество химического вещества сможет удерживаться в листовом материале, уменьшая техническую применимость или приводя к нехватке химического вещества.
Батареей, используемой в качестве источника питания для приведения в движение осевого вентилятора, может быть один или более сухих гальванических элементов, таких как сухие щелочные элементы с размерами АААА, ААА, АА, С и D, марганцевые сухие элементы с размерами АААА, ААА, АА, С и D, прямоугольные гальванические элементы, литиевые элементы и литиевые кнопочные элементы, которые могут использоваться по отдельности или в сочетании в параллельном или последовательном соединении. Это может быть также заряжаемый аккумулятор, а может быть также не гальванический элемент или элементы, а бытовой источник тока (100 В, переменного тока), использующий преобразователь переменного тока.