ВЫТЯЖНОЙ ВЕНТИЛЯТОР С ДВОЙНЫМ ВХОДОМ
EXHAUST FAN WITH DOUBLE INLET

Область техники, к которой относится изобретение
Настоящее изобретение относится к вытяжному вентилятору с двойным входом для забора воздуха, предназначенному для обеспечения эффективных и комфортных условий вентиляции в ванных комнатах, кухнях и аналогичных помещениях жилых домов или торговых зданий.
Уровень техники
Для обновления застоявшегося или загрязненного воздуха в закрытых помещениях, таких как ванные комнаты или кухни, применяются вытяжные вентиляторы, которые вытягивают воздух изнутри помещений и направляют его наружу по вытяжному каналу, к которому подсоединены вытяжные вентиляторы.
Вытяжной вентилятор содержит основной корпус, в котором расположен моторно-вентиляторный узел для всасывания извлекаемого воздуха, и кожух, расположенный над верхним концом основного корпуса и закрывающий его на указанном конце. Такая конструкция описана, например, в документе EP1816728B1 или EP2012412B1.
На верхнем конце основного корпуса вытяжного вентилятора имеется отверстие для забора воздуха, вентилятор моторно-вентиляторного узла расположен приблизительно в указанном отверстии основного корпуса, а нижний конец основного корпуса соединяется с вытяжным каналом. Кожух, закрывающий верхний конец основного корпуса, имеет центральное отверстие, снабженное решеткой, причем указанное центральное отверстие кожуха расположено соосно с отверстием основного корпуса, в котором расположен вентилятор, так что вентилятор втягивает воздух через центральное отверстие кожуха внутрь в отверстие основного корпуса, чтобы направить его дальше в вытяжной канал.
При использовании вытяжного вентилятора пыль и другие частицы грязи, обычно присутствующие в воздухе, имеют тенденцию прилипать к решетке, и, поскольку эта решетка видна, вытяжной вентилятор приобретает непривлекательный внешний вид. Кроме того, вытяжные вентиляторы обычно располагаются в верхних местах помещений, например на потолке или в верхней части стены, так что доступ к ним для очистки является затруднительным, при этом их очистка не производится так часто, как это необходимо для улучшения их внешнего вида. Эта проблема усугубляется грязными условиями помещений, в которых устанавливаются вытяжные вентиляторы, и по этой причине решетка обычно загрязняется после короткого периода использования.
Для решения указанной проблемы делались попытки использования, например, вытяжных вентиляторов, имеющих глухой кожух без центрального отверстия и без решетки, чтобы пыль не скапливалась на видимой части вытяжного вентилятора, тем самым улучшая его внешний вид.
Вытяжные вентиляторы этого типа имеют такую же конструкцию, что и вышеописанные вытяжные вентиляторы с решетками, за исключением того, что кожух не содержит центрального отверстия с решеткой, а также того, что кожух расположен на определенном расстоянии над основным корпусом. Таким образом, воздух втягивается внутрь через разделительное пространство между кожухом и основным корпусом и поступает в отверстие основного корпуса, в котором расположен вентилятор, который, в свою очередь, направляет воздух в вытяжной канал. Но хотя это решение и улучшает эстетичность внешнего вида, вытяжные вентиляторы такого типа обеспечивают менее эффективные условия вентиляции, чем вентиляторы, воздух в которые входит фронтально через решетку центрального отверстия кожуха.
Раскрытие сущности изобретения
Настоящим изобретением предлагается вытяжной вентилятор с двойным входом для забора воздуха, обеспечивающий эффективные условия вентиляции в помещениях в дополнение к улучшенному эстетичному внешнему виду, поскольку грязь не скапливается в видимой области вытяжного вентилятора.
Вытяжной вентилятор с двойным входом согласно настоящему изобретению содержит:
- основной корпус, содержащий верхний конец с отверстием для забора воздуха;
- кожух, расположенный над верхним концом основного корпуса; и
- моторно-вентиляторный узел, расположенный в основном корпусе, причем вентилятор моторно-вентиляторного узла расположен в отверстии для забора воздуха из основного корпуса.
С одной стороны, кожух отделен от отверстия на верхнем конце основного корпуса первым расстоянием, так что между кожухом и отверстием на верхнем конце основного корпуса образован боковой вход для забора воздуха, предназначенный для направления воздуха от бокового входа к отверстию верхнего конца основного корпуса.
С другой стороны, кожух имеет центральное отверстие, частично закрытое центральной крышкой, причем центральная крышка отделена от центрального отверстия кожуха вторым расстоянием, так что между центральной крышкой и центральным отверстием кожуха образован фронтальный вход для забора воздуха, предназначенный для направления воздуха от фронтального входа к отверстию основного корпуса.
Таким образом, в данном вытяжном вентиляторе обеспечивается двойной вход для забора воздуха, а именно: боковой вход между кожухом и основным корпусом и фронтальный вход между кожухом и центральной крышкой, что улучшает вентиляционные характеристики данного вытяжного вентилятора.
Наличие бокового (относительно отверстия основного корпуса) входа для забора воздуха приводит к тому, что поток воздуха должен поворачиваться, чтобы поступить в данное отверстие, в результате чего могут создаваться столкновения и турбулентность, что отрицательно влияет на характеристики вытяжного вентилятора; однако фронтальный вход для забора воздуха помогает направить воздушный поток, поступающий в боковой вход, в нужном направлении, т.е. повернуть его так, что вышеупомянутые столкновения воздушных потоков и турбулентность уменьшаются.
Кроме того, центральная крышка частично закрывает центральное отверстие кожуха, через которое вытяжной вентилятор втягивает воздух во фронтальном направлении, что улучшает эстетичность внешнего вида вытяжного вентилятора, поскольку на его видимых частях не скапливается грязь, т.е. они закрыты центральной крышкой.
Таким образом, вытяжной вентилятор, являющийся объектом настоящего изобретения, обладает очень выгодными отличительными признаками для выполнения функции, для которой он предназначен, поэтому приобретает свою собственную жизнь и является предпочтительным по отношению к обычным используемым для этого вытяжным вентиляторам.
Краткое описание чертежей
На фиг. 1 показано перспективное изображение варианта выполнения вытяжного вентилятора согласно настоящему изобретению;
на фиг. 2 - вид сбоку вытяжного вентилятора, показанного на фиг. 1;
на фиг. 3 - вытяжной вентилятор, вид в разрезе по плоскости III-III, обозначенной на фиг. 2;
на фиг. 4 - вид сверху вытяжного вентилятора, показанного на фиг. 1;
на фиг. 5 - вытяжной вентилятор, вид в разрезе по плоскости V-V, обозначенной на фиг. 4;
на фиг. 6 - верхний конец основного корпуса, кожух и центральная крышка, вид в разрезе в перспективе;
на фиг. 7 - кожух, вид снизу в перспективе;
на фиг. 8A - схема известного вытяжного вентилятора с фронтальным входом для забора воздуха;
на фиг. 8B - схема известного вытяжного вентилятора с боковым входом для забора воздуха;
на фиг. 8C - схема вытяжного вентилятора согласно настоящему изобретению с боковым и фронтальным входами для забора воздуха.
Осуществление изобретения
На фиг. 1 показан вариант выполнения вытяжного вентилятора, предназначенного для вентиляции ванных комнат, кухонь или аналогичных помещений в жилых домах или торговых зданиях.
Данный вытяжной вентилятор содержит основной корпус 10, кожух 20, расположенный над основным корпусом 10, и моторно-вентиляторный узел 30, расположенный в основном корпусе 10.
Основной корпус 10 содержит верхний конец 11 с отверстием 12, через которое моторно-вентиляторный узел 30 втягивает воздух, и нижний конец 13, противоположный верхнему концу 11 и служащий для подсоединения основного корпуса 10 к вытяжному каналу (не показан).
Вентилятор моторно-вентиляторного узла 30 установлен в отверстии 12 верхнего конца 11 основного корпуса 10, чтобы обеспечивать втягивание воздуха через отверстие 12.
В отверстии 12 верхнего конца 11 основного корпуса 10 имеется решетка 14 для предотвращения возможных контактов пользователя с моторно-вентиляторным узлом 30, если кожух 20 будет удален при работающем вытяжном вентиляторе.
Рабочая электроника вытяжного вентилятора размещена в верхнем конце 11 основного корпуса 10.
Кожух 20 содержит центральное отверстие 21, частично закрытое центральной крышкой 40.
С одной стороны, кожух 20 отделен от отверстия 12 верхнего конца 11 основного корпуса 10 первым расстоянием D с образованием бокового входа S для забора воздуха, при этом, с другой стороны, центральная крышка 40 отделена от центрального отверстия 21 кожуха 20 вторым расстоянием d с образованием фронтального входа F для забора воздуха.
При такой конфигурации получается, что вентилятор имеет двойной вход для забора воздуха. Таким образом, вентилятор моторно-вентиляторного узла 30, расположенный в отверстии 12 основного корпуса 10, с одной стороны, втягивает внутрь воздух, направляя его из бокового входа S в отверстие 12 основного корпуса 10, а с другой стороны, вентилятор также втягивает воздух через фронтальный вход F, направляя его во фронтальное отверстие 21 кожуха 20, а оттуда - в отверстие 12 основного корпуса 10, при этом весь втянутый воздух в конечном итоге выводится по вытяжному каналу, соединенному с нижним концом 13 основного корпуса 10.
Отверстие 12 основного корпуса 10 и центральное отверстие 21 кожуха 20 расположены соосно, при этом центральная крышка 40 выровнена относительно обоих указанных отверстий 12, 21 основного корпуса 10 и кожуха 20. Таким образом, центральная крышка 40 скрывает решетку 14, которая закрывает отверстие 12 основного корпуса и на которой может скапливаться грязь.
Таким образом, воображаемая ось, проходящая через центр отверстия 12 основного корпуса 10, и воображаемая ось, проходящая через центр центрального отверстия 21 кожуха 20, совпадают друг с другом, причем воображаемая ось, проходящая через центр центральной крышки 40 совпадает с осями обоих указанных отверстий 12, 21 основного корпуса 10 и кожуха 20.
Центральная крышка 40 имеет наружный размер, который может быть равен внутреннему размеру центрального отверстия 21 кожуха 20 или может быть меньше этого размера. Иными словами, вертикальная проекция центральной крышки 40 равна или меньше вертикальной проекции центрального отверстия 21. Это обеспечивает как можно более прямолинейную траекторию прохождения потока воздуха, поступающего через фронтальный вход F, в отверстие 12 основного корпуса 10, как показано на виде в разрезе, приведенном на фиг. 5.
Кроме того, вытяжной вентилятор дополнительно содержит соединительные средства 15, 16, 22, 23 для формирования разъемного соединения кожуха 20 с верхним концом 11 основного корпуса 10. Таким образом, при необходимости кожух 20 может быть снят с основного корпуса 10 для облегчения его очистки.
Предпочтительно, одно (16, 23) из соединительных средств 15, 16, 22, 23 имеет форму, отличающуюся от формы другого соединительного средства 15, 22, что сделано с целью обеспечения возможности однозначного соединения кожуха 20 с основным корпусом 10.
Разные соединительные средства 16, 23 используются, кроме того, для установки светового индикатора работы вытяжного вентилятора.
Центральная крышка 40 соединена с кожухом 20 посредством опор 24.
Опоры 24 имеют пластинчатую форму с более тонким сечением, обращенным к фронтальному входу F для забора воздуха. Таким образом, опоры 24 создают минимальное сопротивление прохождению потока воздуха, тем самым уменьшая возможный шум.
Опоры 24 расположены в диаметрально противоположных и равноудаленных друг от друга местах, причем каждая из опор 24 расположена в центре одной из сторон кожуха 20.
Кожух 20 и центральная крышка 40 выполнены в виде цельной детали из пластика, предпочтительно, путем литья под давлением.
Кожух 20 содержит выпуклую область 25 на периферии центрального отверстия 21, что обеспечивает возможность направления потока воздуха, поступающего через фронтальный вход F.
Форма и расположение опор 24 специально выбраны так, чтобы оптимизировать процесс литья под давлением и обеспечить хорошее поступление пластика при формовании.
Экспериментально было установлено, что условия отвода воздуха улучшаются при выборе предпочтительных размеров первого и второго расстояний D, d, обеспечивающих поступление воздуха через два входа. Так, было установлено, что первое отделяющее расстояние D между кожухом 20 и отверстием 12 верхнего конца 11 основного корпуса 10, предпочтительно, составляет от 10 до 20 мм, а второе отделяющее расстояние d между центральной крышкой 40 и центральным отверстием 21 кожуха 20, предпочтительно, составляет от 5 до 10 мм.
Как показано стрелками на чертежах, предпочтительными вышеуказанными первым и вторым расстояниями D, d являются расстояния, замеренные в вертикальном направлении от одной из сторон центральной крышки 40 и кожуха 20 соответственно.
В любом случае, разделительным расстоянием между кожухом 20 и отверстием 12, а также между центральной крышкой 40 и центральным отверстием 21 может считаться разделительное расстояние в вертикальном направлении, как показано в рассматриваемом варианте осуществления изобретения на прилагаемых чертежах, или разделительное расстояние в горизонтальном направлении, или разделительное расстояние по наклонной линии, без отхода от принципа изобретения, объектом которого является двойной воздушный вход с центральной крышкой 40, скрывающей части вытяжного вентилятора, на которых накапливается грязь.
Предпочтительно, кожух 20 имеет вогнутую форму, так что первое расстояние D, которым кожух 20 отделен от отверстия 12 основного корпуса 10, изменяется вдоль кожуха 20; таким образом, для первого расстояния D имеются центральная область с максимальным разделительным расстоянием Dmax между кожухом 20 и отверстием 12 основного корпуса 10 и области с минимальным разделительным расстоянием Dmin между кожухом 20 и отверстием 12 основного корпуса 10.
Предпочтительно, центральная крышка 40 также имеет вогнутую форму, так что второе расстояние d, которым центральная крышка 40 отделена от центрального отверстия 21 кожуха 20, также изменяется вдоль центральной крышки 40. Так, для второго расстояния d также имеются центральная область с максимальным разделительным расстоянием между центральной крышкой 40 и центральным отверстием 21 кожуха 20 и области с минимальным разделительным расстоянием между центральной крышкой 40 и центральным отверстием 21 кожуха 20.
Как показано в рассматриваемом в качестве примера варианте осуществления изобретения, показанном на фиг. 1-7, основной корпус 10, предпочтительно, имеет цилиндрическую форму, при этом верхний конец 11 основного корпуса 10, кожух 20 и центральное отверстие 21, а также центральная крышка 40, предпочтительно, имеют форму квадрата. В любом случае, квадратная форма не является ограничивающим вариантом; центральная крышка 40 и/или кожух 20 могут иметь и другие формы без отхода от принципа настоящего изобретения, например форму многоугольника по меньшей мере с тремя сторонами или круглую форму.
Согласно указанному предпочтительному варианту осуществления изобретения, верхний конец 11 основного корпуса 10, кожух 20, центральное отверстие 21 и центральная крышка 40 имеют по четыре стороны, причем стороны каждого из указанных элементов 11, 20, 21, 40 вытяжного вентилятора расположены практически параллельно друг другу.
Как показано более подробно на фиг. 3, 5 и 7, центральная крышка 40 содержит четыре опоры 24, соединяющие центральную крышку 40 с кожухом 20, причем каждая из опор 24 расположена в центре одной из сторон кожуха 20, при этом опоры размещены таким образом, что более тонкое сечение пластинчатой опоры 24 обращено к фронтальному входу F для забора воздуха.
Как подробно показано на фиг. 3 и 5, соединительные средства 15, 16, 22, 23, соединяющие кожух 20 с основным корпусом 10, включают в себя выступы 15, 16, расположенные на верхнем конце 11 основного корпуса 10, и гнезда 22, 23, расположенные на внутренней поверхности кожуха 20.
Как показано на фиг. 5, между выступами 15, 16 и гнездами 22, 23 предусмотрены уступы, чтобы обеспечить упор для выступов 15, 16, вставленных в гнезда 22, 23.
В частности, как показано в рассматриваемом варианте осуществления изобретения, представленном на прилагаемых чертежах, разъемные соединительные средства включают в себя три выступа 15 и три гнезда 22 одинаковой формы, а также один выступ 16 и одно гнездо 23 другой формы, что сделано с целью обеспечения однозначной сборки.
Как показано на фиг. 5, выступ 16 и гнездо 23 другой, отличающейся формы, открыты изнутри, что сделано для обеспечения возможности прохождения световода светового индикатора.
Как показано на фиг. 1 и 2, каждая из четырех сторон кожуха 20 имеет вогнутую форму с радиусом кривизны, так что первое расстояние D, которым каждая сторона кожуха 20 отделена от основного корпуса 10, изменяется в направлении вдоль стороны кожуха 20. Каждая сторона кожуха 20 имеет максимальное разделительное расстояние Dmax в центре указанной стороны и минимальное разделительное расстояние Dmin на краях указанной стороны. Радиус кривизны боковых сторон кожуха 20 позволяет создать максимальное разделительное расстояние в области, наиболее близко расположенной к отверстию 12 основного корпуса 10, через которое происходит втягивание воздуха, в то время как минимальное разделительное расстояние имеется в областях, наиболее удаленных от отверстия 12.
Предпочтительно, радиус кривизны каждой стороны кожуха 20 составляет от 300 до 450 мм.
Кроме того, как показано на фиг. 1 и 2, каждая из четырех сторон центральной крышки 40 также имеет вогнутую форму с радиусом кривизны, так что второе расстояние d, которым каждая сторона центральной крышки 40 отделена от кожуха 20, изменяется в направлении вдоль стороны центральной крышки 40. Каждая сторона центральной крышки 40 имеет максимальное разделительное расстояние в центре указанной стороны и минимальное разделительное расстояние на краях указанной стороны. Как было указано выше, радиус кривизны боковых сторон центральной крышки 40 позволяет создать максимальное разделительное расстояние в области, наиболее близко расположенной к отверстию 12 основного корпуса 10, через которое происходит втягивание воздуха, в то время как минимальное разделительное расстояние имеется в областях, наиболее удаленных от отверстия 12. Для большей ясности на чертежах не приведены ссылочные позиции, обозначающие максимальные и минимальные разделительные расстояния между центральной крышкой 40 и кожухом 20.
Предпочтительно, радиус кривизны каждой стороны центральной крышки 40 составляет от 300 до 450 мм.
Еще более предпочтительно, радиус кривизны является одинаковым для каждой из сторон кожуха 20 и центральной крышки 40, так что границы пространства между кожухом 20 и центральной крышкой 40 имеют одинаковый радиус кривизны, что улучшает внешний вид вытяжного вентилятора.
На фиг. 8A, 8B и 8C приведено сравнение направлений прохождения потока воздуха в трех вытяжных вентиляторах. На фиг. 8A представлен известный вытяжной вентилятор с фронтальным входом F для забора воздуха, на фиг. 8B показан известный вытяжной вентилятор с боковым входом S для забора воздуха, а на фиг. 8C показан вытяжной вентилятор согласно настоящему изобретению с боковым входом S и фронтальным входом F для забора воздуха.
Вытяжной вентилятор, показанный на фиг. 8A, содержит фронтальный кожух с выполненными в нем отверстиями, при этом воздух втягивается в направлении, параллельном валу вентилятора, проходя через защитную решетку; вытяжной вентилятор на фиг. 8B содержит глухой фронтальный кожух, не имеющий каких-либо отверстий, при этом втягивание воздуха происходит сбоку, с четырех сторон вытяжного вентилятора.
Недостаток вытяжного вентилятора, показанного на фиг. 8A, заключается в том, что он имеет непривлекательный внешний вид, поскольку решетка и вентилятор открыты; кроме того, грязь имеет тенденцию прилипать к указанным элементам, а удаление грязи затруднительно вследствие сложной формы обоих элементов. Однако у него есть и преимущество, заключающееся в том, что поток входящего воздуха является непрерывным, без изменения направления, что обеспечивает его высокую аэродинамическую эффективность.
Вытяжной вентилятор, показанный на фиг. 8B, имеет преимущество, которое заключается в том, что он не загрязняется, а если это даже и происходит, то очистку производить гораздо проще, поскольку фронтальный кожух является гладким и не имеет отверстий. Однако его недостаток заключается в более низкой аэродинамической эффективности по сравнению с вытяжным вентилятором, показанным на фиг. 8A. Действительно, четыре воздушных потока входят с четырех сторон в направлениях, перпендикулярных направлению входа, в результате чего воздушным потокам необходимо поворачиваться на 90°; кроме того, потоки воздуха, входящие в противоположных направлениях по два, сталкиваются друг с другом в вытяжном вентиляторе непосредственно под кожухом, создавая турбулентность, увеличивая шум и снижая эффективность работы вытяжного вентилятора вследствие сталкивания друг с другом этих турбулентных воздушных потоков.
Показанный на фиг. 8C вытяжной вентилятор согласно настоящему изобретению сочетает в себе преимущества вытяжных вентиляторов, изображенных на фиг. 8A и 8B, не имея ни одного из характерных для них недостатков. Кожух 20 содержит центральное отверстие 21, частично закрытое центральной крышкой 40, так что между ними образуются каналы для прохода воздуха в случае, когда вышеуказанные элементы имеют прямоугольную форму, размеры которых выбираются таким образом, чтобы скорость образующегося фронтального воздушного потока F (показан пунктиром) была достаточной для того, чтобы четыре боковых воздушных потока S (показаны сплошными линиями) могли совершить поворот на 90°, что предотвращает их столкновение друг с другом. Преимущественный результат "направления" боковых воздушных потоков S фронтальным воздушным потоком F заключается в том, что аэродинамические характеристики вытяжного вентилятора согласно настоящему изобретению оказываются аналогичными характеристикам вентилятора, показанного на фиг. 8A, в то время как тенденция не загрязняться и простота очистки являются такими же, как в вытяжном вентиляторе, показанном на фиг. 8B.