ВЕНТИЛЯТОР В СБОРЕ
ASSEMBLED FAN

Область техники, к которой относится изобретение
Настоящее изобретение относится к соплу для вентилятора в сборе и к вентилятору в сборе, содержащему такое сопло.
Уровень техники
Стандартный бытовой вентилятор обычно включает набор лопаток или лопастей, установленных для вращения вокруг оси, и приводное устройство для вращения набора лопастей для создания воздушного потока. Движение и циркуляция воздушного потока создает «охлаждение ветром» или ветерок, и в качестве результата пользователь ощущает эффект охлаждения, так как тепло рассеивается посредством конвекции и испарения. Лопасти обычно расположены в сетчатом ограждении, что позволяет воздушному потоку проходить через корпус, защищая при этом пользователей от контакта с вращающимися лопастями во время использования вентилятора.
В документе US 2488467 описан вентилятор, в котором не используются лопасти с сетчатым ограждением для выпуска воздуха из вентилятора в сборе. Вместо этого вентилятор в сборе содержит основание, на котором расположена крыльчатка с электродвигателем для втягивания воздушного потока в основание, и комплект концентрических кольцеобразных сопел, соединенных с основанием, каждое из которых содержит кольцеобразное выпускное отверстие, расположенное в передней части сопла, для выпуска воздушного потока из вентилятора. Каждое сопло выступает вокруг оси отверстия, чтобы обозначить отверстие, вокруг которого сопло выступает.
Каждое сопло имеет аэродинамический профиль. Аэродинамический профиль может иметь носок, расположенный в задней части сопла, срез, расположенный в передней части сопла, и хордовую линию, проходящую между носком и срезом. В документе US 2488467 хордовая линия каждого сопла параллельна оси отверстия сопел. Воздуховыпускное отверстие расположено на хордовой линии и выполнено таким образом, чтобы выпускать воздушный поток в направлении из сопла и вдоль хордовой линии.
Другой вентилятор в сборе, который не использует лопасти с сетчатым ограждением для выпуска воздуха из вентилятора в сборе, описан в документе WO 2010/100451. Данный вентилятор в сборе содержит цилиндрическое основание, на котором также расположена крыльчатка с электродвигателем для втягивания первичного воздушного потока в основание, и единственное кольцеобразное сопло, соединенное с основанием и включающее кольцеобразный раструб, через который первичный воздушный поток выпускается из вентилятора. Сопло определяет отверстие, через которое воздух вокруг вентилятора втягивается первичным воздушным потоком, выпущенным из раструба, усиливая первичный воздушный поток. Сопло включает поверхность Коанда, по которой раструб должен направлять первичный воздушный поток. Поверхность Коанда проходит симметрично вокруг центральной оси отверстия, чтобы воздушный поток, образованный вентилятором в сборе, имел форму кольцеобразной струи с цилиндрическим профилем или профилем в виде усеченного конуса.
Пользователь может изменять направление, в котором воздушный поток выводится из сопла, одним из двух способов. Основание включает колебательный механизм, который может быть приведен в действие, чтобы заставить сопло и часть основания колебаться вокруг вертикальной оси, проходящей через центр основания, так чтобы этот воздушный поток, образованный вентилятором в сборе, рассеивался по дуге примерно в 180°. Основание также включает отклоняющий механизм, чтобы позволить соплу и верхней части основания отклоняться относительно нижней части основания на угол до 10° к горизонтали.
Раскрытие изобретения
Настоящее изобретение предлагает сопло для вентилятора в сборе, содержащее воздуховпускное отверстие, воздуховыпускное отверстие, внутренний канал для перегонки воздуха от воздуховпускного отверстия к воздуховыпускному отверстию, кольцеобразную внутреннюю стенку, внешнюю стенку, проходящую вокруг внутренней стенки, при этом внутренний канал расположен между внутренней стенкой и внешней стенкой, причем внутренняя стенка, по меньшей мере, частично определяет отверстие, через которое воздух снаружи сопла втягивается воздухом, выпускаемым из воздуховыпускного отверстия, управляющий потоком порт, расположенный по потоку после воздуховыпускного отверстия, управляющую потоком камеру для перегонки воздуха в управляющий потоком порт, и управляющее средство для выборочного препятствования прохождению воздушного потока через управляющий потоком порт.
Посредством выборочного препятствования прохождению воздушного потока через управляющий потоком порт профиль воздушного потока, выпущенного из воздуховыпускного отверстия, может быть изменен. Препятствование прохождению воздушного потока через управляющий потоком порт может иметь эффект изменения градиента давления по воздушному потоку, выпущенному из сопла. Изменение в градиенте давления может привести к созданию силы, которая действует на выпущенный воздушный поток. Действие данной силы может привести к движению воздушного потока в желаемом направлении.
Сопло предпочтительно содержит направляющую поверхность, расположенную по потоку после воздуховыпускного отверстия. Воздуховыпускное отверстие может быть выполнено таким образом, чтобы направлять воздушный поток по направляющей поверхности. Управляющий потоком порт может быть расположен между воздуховыпускным отверстием и направляющей поверхностью. Например, управляющий потоком порт может быть расположен смежно с воздуховыпускным отверстием.
Управляющий потоком порт может быть устроен так, чтобы направлять воздух по направляющей поверхности. Управляющий потоком порт может быть расположен между воздуховыпускным отверстием и направляющей поверхностью. Альтернативно, управляющий потоком порт может быть расположен внутри направляющей поверхности, по потоку после по меньшей мере ее части.
Сопло может содержать единственную направляющую поверхность, но в одном варианте осуществления сопло содержит две направляющих поверхности, причем воздуховыпускное отверстие выполнено с возможностью выпуска воздушного потока между направляющими поверхностями. Управляющая потоком камера может содержать первый управляющий потоком порт, расположенный смежно с первой направляющей поверхностью, и второй управляющий потоком порт, расположенный смежно со второй направляющей поверхностью. Альтернативно, сопло может содержать первую управляющую потоком камеру и вторую управляющую потоком камеру, причем каждая управляющая потоком камера имеет соответствующий управляющий потоком порт, расположенный смежно с соответствующей направляющей поверхностью.
Когда воздух выпускается из каждого из управляющих потоком портов, чтобы смешаться с воздушным потоком, выпущенным из воздуховыпускного отверстия, воздушный поток, выпущенный из сопла, будет стремиться к одной из двух направляющих поверхностей. Направляющая поверхность, к которой стремится воздушный поток, может зависеть от одной или нескольких проектных характеристик, таких как скорость воздушного потока через управляющие потоком порты, скорость воздуха, выпущенного из управляющих потоком портов, форма воздуховыпускного отверстия, ориентация воздуховыпускного отверстия относительно направляющих поверхностей и форма направляющих поверхностей.
Когда происходит препятствование прохождению воздушного потока через один из управляющих потоком портов, например, посредством закрытия одного из управляющих потоком портов или посредством препятствования прохождению воздушного потока через управляющую потоком камеру, соединенную с этим управляющим потоком портом, градиент давления по воздушному потоку, выпущенному из сопла, меняется. Например, если из первого управляющего потоком порта, расположенного смежно с первой направляющей поверхностью, по существу не выпущено воздуха, рядом с этой первой направляющей поверхностью может быть создано относительно низкое давление. Перепад давления, созданный таким образом по воздушному потоку, образует силу, которая нагнетает воздушный поток по направлению к первой направляющей поверхности. Разумеется, в зависимости от вышеупомянутых проектных характеристик воздушный поток уже мог быть связан с этой поверхностью, в случае чего воздушный поток остается связанным с этой направляющей поверхностью, когда происходит препятствование прохождению воздушного потока через первый управляющий потоком порт. Когда воздушный поток через управляющие потоком порты последовательно переключается таким образом, что по существу никакого воздуха не выпускается из второго управляющего потоком порта, но воздух выпускается из первого управляющего потоком порта, перепад давлений по воздушному потоку изменяется в противоположном направлении. Это в свою очередь создает силу, которая нагнетает воздушный поток по направлению ко второй направляющей поверхности, с которой воздушный поток может связаться. Воздушный поток предпочтительно отделяется от первой направляющей поверхности.
С другой стороны, в зависимости от скорости потока и (или) скорости, с которой воздух выпускается из «открытого» управляющего потоком порта, воздушный поток, выпущенный из этого управляющего потоком порта, может связаться с направляющей поверхностью, расположенной смежно с управляющим потоком портом. В данном случае воздушный поток, выпущенный из воздуховыпускного отверстия, увлекается воздушным потоком, выпущенным из управляющего потоком порта.
В любом случае, направление, в котором воздух выпускается из сопла, зависит от формы направляющей поверхности, с которой связан воздушный поток. Например, направляющая поверхность может сужаться наружу относительно оси отверстия, чтобы воздушный поток, выпущенный из сопла, имел расширяющийся наружу профиль. Альтернативно, направляющая поверхность может сужаться внутрь относительно оси отверстия, чтобы воздушный поток, выпущенный из сопла, имел сужающийся внутрь профиль. Если сопло включает две таких направляющих поверхности, одна направляющая поверхность может сужаться по направлению к отверстию, а другая направляющая поверхность может сужаться от отверстия. Направляющая поверхность может иметь форму усеченного конуса или быть изогнутой. В одном варианте осуществления направляющая поверхность имеет выпуклую форму. Направляющая поверхность может быть граненой, причем каждая грань является либо прямой, либо изогнутой.
Как было упомянуто выше, посредством выборочного препятствования прохождению воздушного потока из управляющего потоком порта воздушный поток, выпущенный из воздуховыпускного отверстия, может связаться с направляющей поверхностью или отделиться от направляющей поверхности. Данный или каждый управляющий потоком порт может быть расположен между воздуховыпускным отверстием и направляющей поверхностью и, таким образом, быть приспособленным выпускать воздух по направляющей поверхности.
В случае, когда препятствование прохождению воздушного потока из управляющего потоком порта приводит к тому, что воздушный поток отделяется от первой направляющей поверхности, но не связывается со второй направляющей поверхностью, направление, в котором воздух выпускается из сопла, может зависеть от таких параметров, как наклон воздуховыпускного отверстия к оси отверстия сопла. Например, воздуховыпускное отверстие может быть приспособлено выпускать воздух в направлении, которое проходит к оси отверстия.
Воздуховыпускное отверстие предпочтительно имеет форму щели. Внутренний канал предпочтительно окружает отверстие сопла. Воздуховыпускное отверстие предпочтительно проходит, по меньшей мере, частично вокруг отверстия. Например, сопло может содержать отдельное воздуховыпускное отверстие, которое проходит, по меньшей мере, частично вокруг отверстия. Например, воздуховыпускное отверстие также может окружать отверстие. Отверстие может иметь круглое поперечное сечение в плоскости, перпендикулярной оси отверстия, и, таким образом, воздуховыпускное отверстие может быть круглым по форме. Альтернативно, сопло может содержать множество воздуховыпускных отверстий, которые расположены вокруг отверстия.
Соплу может быть придана форма для определения отверстия, которое имеет поперечное сечение некруглой формы в плоскости, перпендикулярной оси отверстия. Например, это поперечное сечение может быть эллиптическим или прямоугольным. Сопло может иметь две относительно длинные прямые секции, верхнюю криволинейную секцию и нижнюю криволинейную секцию, причем каждая криволинейная секция соединяется с соответствующими концами прямых секций. Кроме того, сопло может содержать отдельное воздуховыпускное отверстие, которое проходит, по меньшей мере, частично вокруг отверстия. Например, каждая из прямых секций и верхняя криволинейная секция сопла могут содержать соответствующую часть этого воздуховыпускного отверстия. Альтернативно, сопло может содержать два воздуховыпускных отверстия, каждое из которых предназначено для выпускания соответствующей части воздушного потока. Каждая прямая секция сопла может содержать соответствующее одно из этих двух воздуховыпускных отверстий.
Направляющая поверхность предпочтительно проходит, по меньшей мере, частично вокруг отверстия и, более предпочтительно, окружает отверстие. Если сопло содержит две направляющие поверхности, первая направляющая поверхность предпочтительно проходит, по меньшей мере, частично вокруг второй направляющей поверхности и, более предпочтительно, окружает вторую направляющую поверхность, так что вторая направляющая поверхность расположена между отверстием и первой направляющей поверхностью.
Сопло может быть удобно выполнено с кольцеобразной передней корпусной секцией, которая определяет воздуховыпускное(-ые) отверстие(-я) и которая имеет первую кольцеобразную поверхность, определяющую первую направляющую поверхность, и вторую кольцеобразную поверхность, соединенную с первой кольцеобразной криволинейной поверхностью и проходящую вокруг нее, и определяющую вторую направляющую поверхность. Две кольцеобразные поверхности корпусной секции могут быть соединены посредством множества спиц или решеток, которые проходят между кольцеобразными поверхностями, через воздуховыпускное(-ые) отверстие(-я). В итоге, когда каждая часть воздушного потока связывается с первой направляющей поверхностью, воздух может выпускаться из сопла с профилем, который сужается внутрь по направлению к оси отверстия, тогда как, если каждая часть воздушного потока связывается со второй направляющей поверхностью, воздух может выпускаться из сопла с профилем, который сужается наружу от оси отверстия.
Воздух, выпускаемый из сопла, далее называемый первичным воздушным потоком, увлекает воздух, окружающий сопло, что служит в качестве пневмоусилителя для подачи пользователю как первичного воздушного потока, так и захваченного воздуха. Захваченный воздух будет далее обозначаться как вторичный воздушный поток. Вторичный воздушный поток втягивается из пространства помещения, области или внешней среды, окружающей сопло. Первичный воздушный поток смешивается с захваченным вторичным воздушным потоком, чтобы образовать смешанный или общий воздушный поток, выпускаемый вперед из передней части сопла.
Изменение направления, в котором первичный воздушный поток выпускается из сопла, может изменять степень вовлечения вторичного воздушного потока первичным воздушным потоком и, таким образом, изменять скорость смешанного воздушного потока, созданного вентилятором в сборе.
Не желая ограничиваться теорией, мы считаем, что скорость вовлечения вторичного воздушного потока первичным воздушным потоком может быть связана с размером площади поверхности внешнего профиля первичного воздушного потока, выпускаемого из сопла. Для заданной скорости воздушного потока, поступающего в сопло, когда первичный воздушный поток сужается или расширяется наружу, площадь поверхности внешнего профиля относительно велика, что способствует смешиванию первичного воздушного потока и окружающего сопло воздуха и тем самым увеличению скорости смешанного воздушного потока, тогда как, если первичный воздушный поток сужается внутрь, площадь поверхности внешнего профиля относительно мала, что уменьшает вовлечение вторичного воздушного потока первичным воздушным потоком и тем самым уменьшает скорость смешанного воздушного потока. Усиление воздушного потока через отверстие сопла также может быть ослаблено.
Увеличение скорости течения при измерении на плоскости, перпендикулярной оси отверстия и смещенной за плоскость воздуховыпускного отверстия, вызванное соплом за счет изменения направления, в котором воздушный поток выпускается из сопла, имеет эффект уменьшения максимальной скорости смешанного воздушного потока в данной плоскости. Сопло, таким образом, может стать подходящим для создания относительно рассеянного воздушного потока по комнате или офису для охлаждения нескольких пользователей поблизости от сопла. С другой стороны, снижение скорости течения смешанного воздушного потока, вызванное соплом, имеет эффект увеличения максимальной скорости смешанного воздушного потока. Сопло, таким образом, может стать подходящим для создания воздушного потока для быстрого охлаждения пользователя, расположенного перед соплом. Профиль воздушного потока, созданного соплом, может быстро переключаться между этими двумя разными профилями посредством выборочной активизации прохождения или препятствования прохождению воздушного потока через управляющую потоком камеру.
Геометрия воздуховыпускного(-ых) отверстия(-й) и направляющей(-их) поверхности(-ей), по меньшей мере, частично обуславливает два различных профиля для воздушного потока, созданного соплом. Например, при взгляде в поперечном сечении вдоль плоскости, проходящей по оси отверстия и расположенного, в основном, на полпути между верхним и нижним концами сопла, кривизна первой направляющей поверхности может отличаться от кривизны второй направляющей поверхности. Например, в данном поперечном сечении первая направляющая поверхность может иметь большую кривизну, чем вторая направляющая поверхность.
Воздуховыпускное(-ые) отверстие(-я) может (могут) быть расположено(-ы) таким образом, что для каждого воздуховыпускного отверстия одна из направляющих поверхностей расположена ближе к данному воздуховыпускному отверстию, чем другая направляющая поверхность. Альтернативно или дополнительно, воздуховыпускное(-ые) отверстие(-я) может (могут) быть расположено(-ы) таким образом, что одна из направляющих поверхностей расположена ближе, чем другая, к воображаемой криволинейной поверхности, проходящей вокруг и параллельно оси отверстия, и проходит через воздуховыпускное(-ые) отверстие(-я) по центру, чтобы в целом очертить профиль воздушного потока, выпускаемого из воздуховыпускного(-ых) отверстия(-й).
Управляющее средство предпочтительно имеет первое состояние, которое препятствует прохождению воздушного потока через управляющий потоком порт, и второе состояние, которое пропускает воздушный поток через управляющий потоком порт. Управляющее средство может быть в виде клапана, содержащего клапанный корпус для закрытия воздуховпускного отверстия управляющей потоком камеры и привод для перемещения клапанного корпуса относительно впускного отверстия. Альтернативно, клапанный корпус может быть приспособлен для закрытия управляющего потоком порта. Клапан может быть управляемым вручную клапаном, на который можно нажимать, который можно тянуть или передвигать другим образом между этими двумя положениями. В одном варианте осуществления клапан является электромагнитным клапаном, который может быть приведен в действие пользователем дистанционно, например, с помощью дистанционного управляющего устройства, или нажатием кнопки либо иного переключателя, расположенного на вентилятору в сборе.
Управляющая потоком камера может иметь воздуховпускное отверстие, расположенное на внешней поверхности сопла. В данном случае все потоки воздуха, принятые внутренним каналом, могут быть выпущены из воздуховыпускного(-ых) отверстия(-й). Однако управляющая потоком камера предпочтительно устроена для приема управляющего воздушного потока из внутреннего канала. В данном случае первая часть воздушного потока, принятая внутренним каналом, может быть выборочно впущена в управляющую потоком камеру, чтобы образовать управляющий воздушный поток, причем остаток воздушного потока, выпускаемого из внутреннего канала через воздуховыпускное(-ые) отверстие(-я), смешивается заново с управляющим воздушным потоком ниже по течению от воздуховыпускного(-ых) отверстия(-й).
Внутренний канал может быть отделен от управляющей потоком камеры внутренней стенкой сопла. Эта стенка предпочтительно включает воздуховпускное отверстие управляющей потоком камеры. Воздуховыпускное отверстие управляющей потоком камеры предпочтительно расположено у основания сопла, через которое воздушный поток входит в сопло.
Управляющая потоком камера может проходить через сопло смежно с внутренним каналом. Таким образом, управляющая потоком камера может проходить, по меньшей мере, частично вокруг отверстия сопла и может окружать отверстие.
Как было упомянуто выше, сопло может содержать второй управляющий потоком порт, расположенный смежно с воздуховыпускным отверстием и второй управляющей потоком камерой, для перегонки воздуха ко второму управляющему потоком порту, чтобы отклонить воздушный поток, выпускаемый из воздуховыпускного отверстия. Этот второй управляющий потоком порт предпочтительно расположен между воздуховыпускным отверстием и второй направляющей поверхностью.
Управляющее средство может быть устроено для выборочного препятствования прохождению воздушного потока через второй управляющий потоком порт. Управляющее средство может иметь первое состояние, которое препятствует прохождению воздушного потока через первый управляющий потоком порт, и второе состояние, которое препятствует прохождению воздушного потока через второй управляющий потоком порт. Например, состояние управляющего средства может управляться путем установки положения единственного клапанного корпуса. Альтернативно, управляющее средство может содержать первый клапанный корпус для закрытия воздуховпускного отверстия первой управляющей потоком камеры, второй клапанный корпус для закрытия воздуховпускного отверстия второй управляющей потоком камеры и привод для перемещения клапанного корпуса относительно воздуховпускных отверстий. Вместо того чтобы закрывать воздуховпускные отверстия соответствующих управляющих потоком камер, управляющее средство может быть устроено для закрывания выбранного одного из первого и второго управляющих потоком портов.
Как и в случае с первой управляющей потоком камерой, вторая управляющая потоком камера может иметь воздуховпускное отверстие, расположенное на внешней поверхности сопла. Однако сопло предпочтительно содержит средство, такое как множество внутренних стенок, для разделения внутреннего объема сопла на внутренний канал и две управляющие потоком камеры.
Воздуховпускное отверстие второй управляющей потоком камеры предпочтительно расположено у основания сопла. Вторая управляющая потоком камера может также проходить через сопло смежно с внутренним каналом. Таким образом, вторая управляющая потоком камера может проходить, по меньшей мере, частично вокруг отверстия сопла и может окружать отверстие. Воздуховыпускное(-ые) отверстие(-я) может (могут) быть расположено(-ы) между управляющими потоком камерами.
Внутренний канал может содержать средство для нагрева, по меньшей мере, части воздушного потока, принятого соплом.
Во втором объекте настоящего изобретения раскрывается вентилятор в сборе, содержащий крыльчатку, двигатель для вращения крыльчатки для производства воздушного потока, сопло в соответствии с вышеизложенным для принятия воздушного потока и контроллер двигателя для управления двигателем. Контроллер двигателя может быть приспособлен автоматически регулировать скорость двигателя, когда управляющее средство приводит в действие пользователь. Например, контроллер двигателя может быть приспособлен для уменьшения скорости двигателя, когда управляющее средство приводят в действие, чтобы сфокусировать воздушный поток, созданный соплом, по направлению оси отверстия.
Признаки, описанные выше в связи с первым объектом изобретения, одинаково применимы ко второму объекту изобретения и наоборот.
Краткое описание чертежей
Далее будет описан вариант осуществления настоящего изобретения только в качестве примера, со ссылкой на сопровождающие чертежи.
На фиг. 1 показан вид спереди вентилятора в сборе.
На фиг. 2 - вертикальное поперечное сечение вентилятора в сборе по линии Α-A на фиг. 1.
На фиг. 3 - изображение сопла вентилятора в сборе по фиг. 1 в разобранном виде.
На фиг. 4 - вид справа сопла.
На фиг. 5 - вид спереди сопла.
На фиг. 6 - горизонтальное поперечное сечение сопла по линии Н-Н на фиг. 5.
На фиг. 7 - увеличенный вид области J, определенной на фиг. 6.
На фиг. 8 - вид сопла в перспективе справа при взгляде снизу.
На фиг. 9 - вид в перспективе сзади части сопла при взгляде сверху, включая внутренние и задние корпусные секции, и контроллера потока сопла.
На фиг. 10 - вид справа части сопла, изображенной на фиг. 9.
На фиг. 11 - частичный вертикальный вид в поперечном сечении по линии F-F на фиг. 10.
На фиг. 12 - горизонтальное поперечное сечение по линии G-G на фиг. 11.
Осуществление изобретения
На фиг. 1 показан внешний вид вентилятора 10 в сборе. Вентилятор 10 в сборе содержит корпус 12, содержащий воздуховпускное отверстие 14, через которое воздушный поток поступает в вентилятор 10 в сборе, и кольцеобразное сопло 16, расположенное на корпусе 12. Сопло 16 содержит воздуховыпускное отверстие 18 для выпуска воздушного потока из вентилятора 10 в сборе.
Корпус 12 содержит по существу цилиндрическую основную секцию 20 корпуса, расположенную на по существу цилиндрической нижней секции 22 корпуса. Основная секция 20 корпуса и нижняя секция 22 корпуса предпочтительно имеют по существу одинаковый внешний диаметр, так что внешняя поверхность верхней секции 20 корпуса расположена по существу заподлицо с внешней поверхностью нижней секции 22 корпуса. Основная секция 20 корпуса содержит воздуховпускное отверстие 14, через которое воздух поступает в вентилятор 10 в сборе. В данном варианте осуществления воздуховпускное отверстие 14 содержит множество отверстий, выполненных в основной секции 20 корпуса. Альтернативно, воздуховпускное отверстие 14 может содержать одну или несколько решеток или сеток, расположенных внутри окошек, выполненных в основной секции 20 корпуса. Основная секция 20 корпуса открыта с ее верхнего конца (как изображено), чтобы образовать воздуховыпускное отверстие 23 (показано на фиг. 2), через которое воздушный поток выпускается из корпуса 12. Воздуховыпускное отверстие 23 может быть предусмотрено в опциональной верхней секции корпуса, расположенной между соплом 16 и основной секцией 20 корпуса.
Нижняя секция 22 корпуса содержит интерфейс пользователя вентилятора 10 в сборе. Интерфейс пользователя содержит множество пользовательских кнопок 24, 26 и дисковый регулятор 28. Нижняя секция 22 корпуса также содержит окно 32, через которое в вентилятор 10 в сборе проходят сигналы от устройства дистанционного управления (не изображено). Нижняя секция 22 корпуса расположена на плите 34 основания, занимая поверхность, на которой расположен вентилятор 10 в сборе.
На фиг. 2 показано сечение вентилятора 10 в сборе. Нижняя секция 22 корпуса вмещает основную управляющую схему, обозначенную в общем позицией 36, соединенную с управляющей схемой 30 пользовательского интерфейса. В ответ на приведение в действие кнопок 24, 26 и дискового регулятора 28 управляющая схема 30 пользовательского интерфейса приспособлена передавать соответствующие сигналы на основную управляющую схему 36 для управления различными действиями вентилятора 10 в сборе.
Нижняя секция 22 корпуса также содержит механизм, обозначенный в целом как 38, для колебания основной секции 20 корпуса относительно нижней секции 22 корпуса. Действие колебательного механизма 38 управляется основной управляющей схемой 36 в ответ на нажатие пользователем кнопки 26. Диапазон каждого колебательного цикла основной секции 20 корпуса относительно нижней секции 22 корпуса находится предпочтительно между 60° и 180°, а в данном варианте осуществления составляет примерно 90°. Сетевой кабель 39 для подачи электрической энергии на вентилятор 10 в сборе проходит через отверстие, образованное в нижней секции 22 корпуса. Кабель 39 соединен со штепселем (не показан) для подсоединения к источнику электропитания.
Основная секция 20 корпуса вмещает крыльчатку 40 для втягивания воздуха через воздуховпускное отверстие 14 в корпус 12. Предпочтительно, чтобы крыльчатка 40 была диагональной крыльчаткой. Крыльчатка 40 соединена с вращающимся валом 42, проходящим наружу от двигателя 44. В данном варианте осуществления двигатель 44 является бесщеточным двигателем постоянного тока с частотой вращения, регулируемой основной управляющей схемой 36 в ответ на приведение пользователем в действие дискового регулятора 28. Двигатель 44 размещен внутри кожуха двигателя, содержащего верхнюю часть 46, соединенную с нижней частью 48. Верхняя часть 46 кожуха двигателя содержит диффузор 50. Диффузор 50 представлен в виде кольцеобразного диска с криволинейными лопастями.
Кожух двигателя расположен внутри корпуса 52 крыльчатки и установлен на корпусе 52 крыльчатки, имеющем в общем форму усеченного конуса. Корпус 52 крыльчатки установлен, в свою очередь, на множестве распределенных в окружном направлении опор 54, в данном примере на трех опорах, расположенных внутри основной секции 20 корпуса основания 12 и соединенных с ней. Крыльчатка 40 и корпус 52 крыльчатки имеют такую форму, что крыльчатка 40 находится в непосредственной близости от внутренней поверхности корпуса 52 крыльчатки, но не контактирует с ней. По существу кольцеобразная впускная деталь 56 соединена с дном корпуса 52 крыльчатки, для того чтобы направлять воздух в корпус 52 крыльчатки. Электрический кабель 58 проходит от основной управляющей схемы 36 к двигателю 44 через отверстия, образованные в основной секции 20 корпуса и нижней секции 22 корпуса в корпусе 12, а также в корпусе 52 крыльчатки и кожуха двигателя.
Предпочтительно, корпус 12 включает шумоглушащий пеноматериал для уменьшения шума, исходящего из корпуса 12. В данном варианте осуществления основная секция 20 корпуса 12 содержит первый кольцеобразный элемент 60 из пеноматериала, расположенный ниже воздуховпускного отверстия 14, и второй кольцеобразный элемент 62 из пеноматериала, расположенный между корпусом 52 крыльчатки и впускной деталью 56.
Как показано на фиг. 1-4, сопло 16 имеет кольцеобразную форму. Сопло 16 проходит вокруг оси X отверстия для определения отверстия 64 сопла 16. В данном примере отверстие 64 имеет в общем удлиненную форму при высоте (измеренной в направлении, проходящем от верхнего конца сопла к нижнему концу сопла 16), которая больше ширины сопла 16 (измеренной в направлении, проходящем между боковыми стенками сопла 16). Сопло 16 содержит основание 66, которое соединено с открытым верхним концом основной секции 20 корпуса 12 и которое имеет открытый нижний конец 68, чтобы принимать воздушный поток из корпуса 12. Как упоминалось выше, сопло 16 имеет воздуховыпускное отверстие 18 для выпуска воздушного потока из вентилятора 10 в сборе. Воздуховыпускное отверстие 18 расположено по направлению к переднему концу 70 сопла 16 и предпочтительно имеет форму щели, которая проходит вокруг оси X отверстия. Воздуховыпускное отверстие 18 предпочтительно имеет относительно постоянную ширину в диапазоне от 0,5 до 5 мм.
1
Сопло 16 содержит кольцеобразную заднюю корпусную секцию 72, кольцеобразную внутреннюю корпусную секцию 74 и кольцеобразную переднюю корпусную секцию 76. Задняя корпусная секция 72 содержит основание 66 сопла 16. Хотя каждая корпусная секция показана как выполненная из одного элемента, одна или несколько корпусных секций могут быть выполнены из множества элементов, соединенных вместе, например, с использованием клея. Задняя корпусная секция 72 имеет кольцеобразную внутреннюю стенку 78 и кольцеобразную внешнюю стенку 80, соединенную с внутренней стенкой 78 на заднем конце 82 задней корпусной секции 72. Внутренняя стенка 78 определяет заднюю часть отверстия 64 сопла 16. Внутренняя стенка 78 и внешняя стенка 80 вместе определяют внутренний канал 84 сопла 16. В данном примере внутренний канал 84 имеет кольцеобразную форму, окружая отверстие 64 сопла 16. Форма внутреннего канала 84 тем самым близко повторяет форму внутренней стенки 78 и, таким образом, имеет две прямые секции, расположенные на противоположных сторонах отверстия 64, причем внешняя криволинейная секция соединяется с верхними концами прямых секций, а нижняя криволинейная секция соединяется с нижними концами прямых секций. Воздух выпускается из внутреннего канала 84 через воздуховыпускное отверстие 18. Воздуховыпускное отверстие 18 сужается по направлению к воздуховыпускному устью, имеющему ширину W в диапазоне от 1 до 3 мм.
Воздуховыпускное отверстие 18 определяется передней корпусной секцией 76 сопла 16. Передняя корпусная секция 76 имеет в общем кольцеобразную форму, а также кольцеобразную внутреннюю стенку 88 и кольцеобразную внешнюю стенку 90. Внутренняя стенка 88 определяет переднюю часть отверстия 64 сопла 16.
Воздуховыпускное отверстие 18 расположено между внутренней стенкой 88 и внешней стенкой 90 передней корпусной секции 76.
Воздуховыпускное отверстие 18 расположено позади первой направляющей поверхности 92, которая образует часть внутренней поверхности внешней стенки 90, и второй направляющей поверхности 94, которая образует часть внутренней поверхности внутренней стенки 88. Воздуховыпускное отверстие 18, таким образом, предназначено для выпуска воздушного потока между направляющими поверхностями 92, 94. В данном примере каждая направляющая поверхность 92, 94 имеет выпуклую форму, причем первая направляющая поверхность 92 изгибается от оси X отверстия, а вторая направляющая поверхность 94 изгибается по направлению к оси X отверстия. Альтернативно, каждая направляющая поверхность 92, 94 может быть граненой. Как изображено на фиг. 7, при взгляде в поперечном сечении вдоль плоскости, проходящей через ось X отверстия и расположенной в общем на полпути между верхним и нижним концами сопла 16, направляющие поверхности 92, 94 могут иметь различную кривизну; в данном примере первая направляющая поверхность 92 имеет большую кривизну, чем вторая направляющая поверхность 94.
Комплект решеток 96 соединяет внутреннюю стенку 88 с внешней стенкой 90. Решетки 96 предпочтительно составляют единое целое с внутренней стенкой 88 и внешней стенкой 90 и имеют примерно 1 мм в толщину. Решетки 96 также проходят от стенок 88, 90 к воздуховыпускному отверстию 18 и через воздуховыпускное отверстие 18, чтобы соединить воздуховыпускное отверстие 18 со стенками 88, 90. Вследствие этого решетки 96 могут также служить для того, чтобы направлять воздух, проходящий от внутреннего канала 84 через воздуховыпускное отверстие 18, чтобы он выпускался из сопла 16 в направлении, в общем параллельном оси X отверстия. Решетки 96 могут также быть предназначены для регулирования ширины воздуховыпускного отверстия 18. В случае, когда внутренняя стенка 88 и внешняя стенка 90 выполнены из отдельных элементов, решетки 96 могут быть заменены комплектом перемычек, расположенных на одной из стенок 88, 90, для сцепления с другой стенкой 88, 90, чтобы раздвинуть стенки и тем самым установить ширину воздуховыпускного отверстия 18.
Как изображено на фиг. 5, в данном примере воздуховыпускное отверстие 18 проходит частично вокруг оси X отверстия сопла 16, для того чтобы принимать воздух только из прямых секций и верхней криволинейной секции внутреннего канала 84. Нижняя криволинейная секция передней корпусной секции 76 выполнена таким образом, чтобы образовать барьер 98, который препятствует выпуску воздуха из нижней криволинейной секции передней корпусной секции 76. Это может позволить более тщательно контролировать профиль воздушного потока, выпускаемого из сопла 16, если сопло 16 имеет удлиненную форму; в противном случае, выпуск воздуха будет стремиться вверх под относительно большим углом к оси X отверстия. Барьер 98 изображен на фиг. 2 и в поперечном сечении имеет форму, аналогичную форме решеток 96, установленных периодически по длине воздуховыпускного отверстия 18.
Как показано на фиг. 7, во время производства внутренняя корпусная секция 74 вставляется в заднюю корпусную секцию 72. Внутренняя корпусная секция 74 имеет кольцеобразную внутреннюю стенку 100, которая взаимодействует с внутренней поверхностью внешней стенки 80 задней корпусной секции 72, и кольцеобразную внутреннюю стенку 102, которая взаимодействует с внутренней поверхностью внутренней стенки 88 задней корпусной секции 72. На передних концах стенок 100, 102 выполнены выступы, чтобы предусмотреть упоры, которые предназначены для сдерживания введения внутренней корпусной секции 74 в заднюю корпусную секцию 72 и которые могут быть соединены с задней корпусной секцией 72 с использованием клея. Внутренняя корпусная секция 74 имеет заднюю стенку 104, проходящую между задними концами стенок 100, 102. Отверстие 106, образованное в задней стенке 104, позволяет воздуху проходить от внутреннего канала 84 к воздуховыпускному отверстию 18. С другой стороны, отверстие 106 проходит частично вокруг оси X отверстия сопла 16, чтобы перегонять воздух на воздуховыпускное отверстие 18 только из прямых секций и верхней криволинейной секции внутреннего канала 84. Относительно короткие решетки 108 могут быть установлены периодически по длине отверстия 106 для регулирования ширины отверстия 106. Как показано на фиг. 9, промежуток между этими решетками 108 практически такой же, как промежуток между решетками 96, так что конец каждой решетки 96 упирается в конец соответствующей решетки 108, если внутренняя корпусная секция 74 вставлена целиком в заднюю корпусную секцию 72. Передняя корпусная секция 76 в таком случае присоединена к задней корпусной секции 72, например, с использованием клея, так что внутренняя корпусная секция 74 окружена задней корпусной секцией 72 и передней корпусной секцией 76.
Помимо внутреннего канала 84 сопло 16 определяет первую управляющую потоком камеру 110. Первая управляющая потоком камера 110 является кольцеобразной и проходит вокруг отверстия 64 сопла 16. Первая управляющая потоком камера 110 ограничена воздуховыпускным отверстием 18, внешней стенкой 90 передней корпусной секции 76 и внешней стенкой 100 и задней стенкой 104 внутренней корпусной секции 74.
Первая управляющая потоком камера 110 приспособлена перегонять воздух в управляющий потоком порт 111, расположенный смежно с первой направляющей поверхностью 92. Управляющий потоком порт 111 расположен между воздуховыпускным отверстием 18 и первой направляющей поверхностью 92 и приспособлен перегонять воздух из первой управляющей потоком камеры 110 по первой направляющей поверхности 92.
В данном примере сопло 16 также определяет вторую управляющую потоком камеру 112. Вторая управляющая потоком камера 112 также имеет кольцеобразную форму и проходит вокруг отверстия 64 сопла 16. Первая управляющая потоком камера 110 проходит вокруг второй управляющей потоком камеры 112. Вторая управляющая потоком камера 112 ограничена воздуховыпускным отверстием 18, внутренней стенкой 88 передней корпусной секции 76 и внутренней стенкой 102 и задней стенкой 104 внутренней корпусной секции 74. Вторая управляющая потоком камера 112 приспособлена перегонять воздух на управляющий потоком порт 113, расположенный смежно со второй направляющей поверхностью 94. Управляющий потоком порт 113 расположен между воздуховыпускным отверстием 18 и второй направляющей поверхностью 94 и приспособлен перегонять воздух из второй управляющей потоком камеры 112 по второй направляющей поверхности 94.
Воздух входит в управляющие потоком камеры 110, 112 через соответствующие воздуховпускные отверстия 116, 118, образованные в задней стенке 104 внутренней корпусной секции 74. Как показано на фиг. 2, 3, 9 и 11, каждое воздуховпускное отверстие 116, 118 приспособлено принимать воздух из нижней криволинейной секции внутреннего канала 84.
Сопло 16 включает управляющий механизм 120 для управления воздушным потоком через управляющие потоком камеры 110, 112. В данном примере управляющий механизм 120 приспособлен выборочно препятствовать прохождению воздушного потока через один из управляющих потоком портов 111, 113, одновременно позволяя воздуху течь через другие управляющие потоком порты 111, 113. Например, в первом состоянии управляющий механизм 120 приспособлен препятствовать прохождению воздушного потока через первую управляющую потоком камеру 110, при этом во втором состоянии управляющий механизм 120 приспособлен препятствовать прохождению воздушного потока через вторую управляющую потоком камеру 112.
Как показано на фиг. 2, 3, 8 и 9, управляющий механизм 120 расположен, в основном, внутри задней корпусной секции 72 сопла 16. Управляющий механизм 120 содержит первый клапанный корпус 122, чтобы закрывать воздуховпускное отверстие 116 первой управляющей потоком камеры 110, и второй клапанный корпус 124, чтобы закрывать воздуховпускное отверстие 118 второй управляющей потоком камеры 112. Управляющий механизм 120 также содержит привод 126 для перемещения клапанных корпусов 122, 124 по направлению к соответствующим воздуховпускным отверстиям 116 и 118 и от них. В данном примере привод 126 является зубчатой передачей с электродвигателем. Зубчатая передача выполнена таким образом, что, если двигатель работает в первом направлении, первый клапанный корпус 122 перемещается по направлению к задней стенке 104 внутренней корпусной секции 74, чтобы закрывать воздуховпускное отверстие 116 первой управляющей потоком камеры 110, в то время как второй клапанный корпус 124 перемещается от задней стенки 104 внутренней корпусной секции 74, чтобы открывать воздуховпускное отверстие 118 второй управляющей потоком камеры 112. Если двигатель работает во втором направлении, противоположном первому направлению, то первый клапанный корпус 122 перемещается назад от задней стенки 104 внутренней корпусной секции 74, чтобы открывать воздуховпускное отверстие 116 первой управляющей потоком камеры 110, в то время как второй клапанный корпус 124 перемещается вперед от задней стенки 104 внутренней корпусной секции 74, чтобы закрывать воздуховпускное отверстие 118 второй управляющей потоком камеры 112.
На двигатель привода 126 основной управляющей схемой 36 или посредством внутреннего источника питания, такого как аккумулятор, может подаваться электрическая энергия. Альтернативно, зубчатая передача может приводиться в действие вручную. Привод 126 может управляться пользователем с использованием рычага 128, выступающего сквозь маленькое отверстие 130, расположенное на основании 66 сопла 16. Альтернативно, привод 126 может управляться с использованием дополнительной кнопки, расположенной на нижней секции 22 корпуса 12 вентилятора 10 в сборе, и (или) посредством использования кнопки, расположенной на пульте дистанционного управления. В данном случае управляющая схема 30 пользовательского интерфейса может передавать подходящий сигнал на основную управляющую схему 36, который предписывает основной управляющей схеме 36 управлять приводом 126, для того чтобы поместить управляющий механизм 120 в выбранное одно из его первого и второго состояний.
Чтобы управлять вентилятором 10 в сборе, пользователь нажимает кнопку 24 пользовательского интерфейса. Управляющая схема 30 пользовательского интерфейса сообщает данное действие на основную управляющую схему 36, в ответ на что основная управляющая схема 36 приводит в действие двигатель 44 для вращения крыльчатки 40. Вращение крыльчатки 40 заставляет первичный, или первый, воздушный поток втягиваться в корпус 12 через воздуховпускное отверстие 14. Пользователь может управлять скоростью двигателя 44 и, следовательно, скоростью, при которой воздух втягивается в корпус 12 через воздуховпускное отверстие 14, посредством манипулирования дисковым регулятором 28 пользовательского интерфейса. В зависимости от скорости двигателя 44 скорость воздушного потока, создаваемого крыльчаткой 40, может составлять от 10 до 40 л/с. Воздушный поток проходит последовательно через корпус 52 крыльчатки и воздуховыпускное отверстие 23 на открытом верхнем конце основной секции 20 корпуса, чтобы войти во внутренний канал 84 сопла 16.
В данном примере, когда вентилятор 10 в сборе включен, управляющий механизм 120 находится в состоянии между первым и вторым состояниями. В данном состоянии управляющий механизм 120 прогоняет воздух через каждое воздуховпускное отверстие 116, 118. Управляющий механизм 120 может быть выполнен так, чтобы перемещаться в это состояние, когда вентилятор 10 в сборе выключен, чтобы он был автоматически в этом состоянии, когда вентилятор 10 в сборе будет включен в следующий раз.
Когда управляющий механизм находится в данном начальном состоянии, первая часть воздушного потока проходит через воздуховпускное отверстие 116, чтобы образовать первый управляющий воздушный поток, который проходит через первую управляющую потоком камеру 110. Вторая часть воздушного потока проходит через воздуховпускное отверстие 118, чтобы образовать второй управляющий воздушный поток, который проходит через вторую управляющую потоком камеру 112. Третья часть воздушного потока остается во внутреннем канале 84, где он разделяется на два воздушных потока, которые проходят в противоположных направлениях вокруг отверстия 64 сопла 16. Каждый из этих воздушных потоков входит в соответствующую одну из двух прямых секций внутреннего канала 84 и перегоняется по существу в вертикальном направлении через каждую из этих секций по направлению к верхней криволинейной секции. По мере того как потоки воздуха проходят через прямые секции и верхнюю криволинейную секцию внутреннего канала 84, воздух выпускается через воздуховыпускное отверстие 18.
В первой управляющей потоком камере 110 первый управляющий воздушный поток разделяется на два потока, которые проходят в противоположных направлениях вокруг отверстия 64 сопла 16. Как и во внутреннем канале 84, каждый из этих воздушных потоков входит в соответствующую одну из двух прямых секций первой управляющей потоком камеры 110 и перегоняется по существу в вертикальном направлении через каждую из этих секций по направлению к верхней криволинейной секции первой управляющей потоком камеры 110. По мере того как потоки воздуха проходят через прямые секции и верхнюю криволинейную секцию первой управляющей потоком камеры 110, воздух выпускается из первого управляющего потоком порта 111 смежно с первой направляющей поверхностью 92 и, предпочтительно, вдоль нее. Во второй управляющей потоком камере 112 управляющий воздушный поток разделяется на два потока, которые проходят в противоположных направлениях вокруг отверстия 64 сопла 16. Каждый из этих потоков воздуха входит в соответствующую одну из двух прямых секций второй управляющей потоком камеры 110 и перегоняется по существу в вертикальном направлении через каждую из этих секций по направлению к верхней криволинейной секции. По мере того как потоки воздуха проходят через прямые секции и верхнюю криволинейную секцию второй управляющей потоком камеры 112, воздух выпускается из управляющего потоком порта 113 смежно со второй направляющей поверхностью 94 и, предпочтительно, вдоль нее. Управляющие потоки воздуха, таким образом, смешиваются с воздухом, выпускаемым из воздуховыпускного отверстия 18, для перемешивания воздушного потока, созданного крыльчаткой.
2
3
2
3
2
3
1
1
4
1
5
1
Воздушный поток, выпускаемый из воздуховыпускного отверстия 18, связывается с первой или второй направляющей поверхностью 92, 94. В данном примере размеры сопла 16 и положение воздуховыпускного отверстия 18 выбраны таким образом, чтобы обеспечить автоматическое присоединение воздушного потока к одной из двух направляющих поверхностей, когда управляющий механизм 120 находится в своем начальном состоянии. Воздуховыпускное отверстие 18 расположено таким образом, что минимальное расстояние W между воздуховыпускным отверстием 18 и первой направляющей поверхностью 92 отличается от минимального расстояния W между воздуховыпускным отверстием 18 и второй направляющей поверхностью 94. Расстояния W, W могут принимать любое выбранное значение. В данном примере каждое из этих расстояний W, W также предпочтительно находится в диапазоне от 1 до 3 мм и является по существу постоянным относительно оси X отверстия. Воздуховыпускное отверстие 18 также расположено таким образом, что одна из направляющих поверхностей 92, 94 расположена ближе другой к воображаемой криволинейной поверхности P, проходящей вокруг и параллельной оси X отверстия, и проходит по центру через воздуховыпускное отверстие 18. Данная поверхность P показана на фиг. 7 и в общем очерчивает профиль воздушного потока, выпускаемого из воздуховыпускного отверстия 18. В данном примере минимальное расстояние W между плоскостью P и первой направляющей поверхностью 92 больше, чем минимальное расстояние W между плоскостью P и второй направляющей поверхностью 94.
2
В итоге, когда вентилятор 10 в сборе впервые включается, воздушный поток, выпускаемый из сопла 16, стремится связаться со второй направляющей поверхностью. Профиль и направление воздушного потока, когда он выпускается из сопла 16, далее зависят от формы второй направляющей поверхности 94. Как было упомянуто выше, в данном примере вторая направляющая поверхность 94 изгибается по направлению к оси X отверстия сопла 16, и тем самым воздушный поток выпускается из сопла 16 с профилем, сужающимся внутрь по направлению к оси X отверстия по пути, обозначенному как Р.
Выпуск воздушного потока из воздуховыпускного отверстия 18 приводит к созданию вторичного воздушного потока путем втягивания воздуха из внешней среды. Воздух втягивается в воздушный поток через отверстие 64 сопла 16 и из окружающей среды вокруг сопла 16 и перед ней. Этот вторичный воздушный поток смешивается с воздушным потоком, выпущенным из сопла 16, образуя смешанный или общий воздушный поток или воздушный ветер, выпускаемый вперед из вентилятора 10 в сборе. Если воздушный поток сужается внутрь по направлению к оси X отверстия, площадь поверхности его внешнего профиля относительно мала, что в свою очередь приводит к относительно слабому втягиванию воздуха из области перед соплом 16 и относительно низкой скорости воздушного потока через отверстие 64 сопла 16, и, таким образом, смешанный воздушный поток, созданный вентилятором 10 в сборе, имеет относительно низкую скорость потока. Однако для заданной скорости первичного воздушного потока, созданного крыльчаткой, уменьшение скорости смешанного воздушного потока, созданного вентилятором 10 в сборе, связано с увеличением максимальной скорости смешанного воздушного потока, испытываемым на фиксированной плоскости, расположенной вниз по течению от сопла. Вместе с направлением воздушного потока к оси X отверстия это делает смешанный воздушный поток пригодным для быстрого охлаждения пользователя, находящегося перед вентилятором в сборе.
Если привод 126 управляющего механизма 120 приводится в действие, чтобы расположить управляющий механизм 120 в его первом состоянии, второй клапанный корпус 124 перемещается от задней поверхности 104 внутренней корпусной секции 74, чтобы поддержать воздуховпускное отверстие 118 второй управляющей потоком камеры 112 в открытом положении. Одновременно первый клапанный корпус 122 перемещается к задней поверхности 104, чтобы закрыть воздуховпускное отверстие 116 первой управляющей потоком камеры 110. В результате только одна часть воздушного потока отводится из внутреннего канала, чтобы образовать управляющий воздушный поток, который проходит вторую управляющую потоком камеру 112.
Как было описано выше, во второй управляющей потоком камере 112 управляющий воздушный поток разделен на два воздушных потока, которые проходят в противоположных направлениях вокруг отверстия 64 сопла 16. Каждый из этих воздушных потоков входит в соответствующую одну из двух прямых секций второй управляющей потоком камеры 112 и перегоняется по существу в вертикальном направлении через каждую из этих секций к верхней криволинейной секции. По мере того как воздушные потоки проходят через прямые секции и верхнюю криволинейную секцию второй управляющей потоком камеры 112, воздух выпускается через управляющий потоком порт 113 смежно со второй направляющей поверхностью 94 и, предпочтительно, вдоль нее. Управляющий воздушный поток смешивается с воздухом, выпускаемым из воздуховыпускного отверстия 18, для перемешивания воздушного потока. Однако по мере того как происходит препятствование прохождению воздуха через управляющий потоком порт 111 механизмом 120 управления потоком, вблизи направляющей поверхности 92, создается относительно низкое давление. Перепад давления, созданный таким образом по воздушному потоку, образует силу, которая нагнетает воздушный поток по направлению к первой направляющей поверхности 92, что приводит к отделению воздушного потока от второй направляющей поверхности 94 и присоединению к первой направляющей поверхности 92.
3
Как было упомянуто выше, первая направляющая поверхность 92 изгибается от оси X отверстия сопла 16, и, таким образом, воздушный поток выпускается из сопла 16 с профилем, который сужается наружу от оси X отверстия по пути, обозначенному как Р на фиг. 7. Если воздушный поток сужается наружу от оси X отверстия, площадь поверхности его внешнего профиля относительно велика, что в свою очередь приводит к относительно сильному втягиванию воздуха из области перед соплом 16, и, таким образом, для заданной скорости воздушного потока, созданного крыльчаткой, смешанный воздушный поток, созданный вентилятором 10 в сборе, имеет относительно высокую скорость потока. Таким образом, помещение управляющего механизма 120 в его первое состояние приводит к тому, что вентилятор 10 в сборе создает относительно широкий воздушный поток по комнате или офису.
Если привод 126 управляющего механизма 120 далее приводится в действие, чтобы расположить управляющий механизм 120 в его втором состоянии, второй клапанный корпус 124 перемещается к задней поверхности 104 внутренней корпусной секции 74, чтобы закрыть воздуховпускное отверстие 118 второй управляющей потоком камеры 112. Одновременно первый клапанный корпус 122 перемещается от задней поверхности 104, чтобы открыть воздуховпускное отверстие 116 первой управляющей потоком камеры 110. В результате часть воздушного потока отводится из внутреннего канала, чтобы образовать управляющий воздушный поток, который проходит через первую управляющую потоком камеру 110.
Как было описано выше, в первой управляющей потоком камере 110 управляющий воздушный поток разделен на два воздушных потока, которые проходят в противоположных направлениях вокруг отверстия 64 сопла 16. Каждый из этих воздушных потоков входит в соответствующую одну из двух прямых секций первой управляющей потоком камеры 110 и перегоняется по существу в вертикальном направлении через каждую из этих секций к верхней криволинейной секции. По мере того как воздушные потоки проходят через прямые секции и верхнюю криволинейную секцию первой управляющей потоком камеры 110, воздух выпускается через управляющий потоком порт 111 смежно с первой направляющей поверхностью 92 и, предпочтительно, вдоль нее. Управляющий воздушный поток смешивается с воздухом, выпускаемым из воздуховыпускного отверстия 18, для перемешивания воздушного потока. Однако по мере того как происходит препятствование прохождению воздуха через управляющий потоком порт 113 механизмом 120 управления потоком, перепад давления по воздушному потоку меняется на обратный. Это в свою очередь образует силу, которая нагнетает воздушный поток по направлению ко второй направляющей поверхности 94. Это приводит к отделению воздушного потока от первой направляющей поверхности 92 и присоединению ко второй направляющей поверхности 94.
В дополнение к инициированию изменения в состоянии управляющего механизма 120, основная управляющая схема 36 может быть выполнена для того, чтобы устанавливать автоматически скорость двигателя 44 в зависимости от выбранного состояния управляющего механизма 120. Например, основная управляющая схема 36 может быть приспособлена увеличивать скорость двигателя 44, если управляющий механизм 120 помещен в его первое состояние, чтобы увеличить скорость воздушного потока, выпускаемого из сопла 16, и тем самым способствовать более быстрому охлаждению комнаты или другого места, в котором расположен вентилятор 10 в сборе.
Альтернативно или в дополнение к этому, основная управляющая схема 36 может быть приспособлена уменьшать скорость двигателя 44, если управляющий механизм 120 помещен в его второе состояние, чтобы уменьшить скорость воздушного потока, выпускаемого из сопла 16. Это может быть особенно полезно, когда нагревательный элемент расположен во внутреннем канале 84 так, как описано в нашей находящейся на рассмотрении заявке на патент WO 2010/100453, содержание которой включено в данное описание посредством ссылки. Снижение скорости нагретого воздушного потока, направленного к пользователю, может сделать вентилятор 10 в сборе пригодной для использования в качестве «точечного нагревателя» для обогрева пользователя, расположенного непосредственно перед соплом 16.
Таким образом, сопло для вентилятора в сборе включает воздуховпускное отверстие, воздуховыпускное отверстие, внутренний канал для перегонки воздуха от воздуховпускного отверстия к воздуховыпускному отверстию, кольцеобразную внутреннюю стенку и внешнюю стенку, проходящую вокруг внутренней стенки. Внутренний канал расположен между внутренней стенкой и внешней стенкой. Внутренняя стенка, по меньшей мере, частично определяет отверстие, через которое воздух снаружи сопла втягивается воздухом, выпускаемым из воздуховыпускного отверстия. Управляющий потоком порт расположен смежно с воздуховыпускным отверстием. Управляющая потоком камера предусмотрена для перегонки воздуха на управляющий потоком порт. Механизм управления выборочно препятствует прохождению воздушного потока через управляющий потоком порт, чтобы отклонить воздушный поток, выпускаемый из воздуховыпускного отверстия.