ВЕНТИЛЯТОР В СБОРЕ
FAN ASSEMBLY

Область техники, к которой относится изобретение
Настоящее изобретение относится к вентилятору в сборе. В предпочтительном варианте осуществления настоящее изобретение обеспечивает увлажняющее устройство для создания потока увлажненного воздуха и потока воздуха для рассеивания увлажненного воздуха внутри жилых помещений, таких как комната, офис или подобных помещений. Изобретение также может использоваться для рассеивания горячего, холодного, ароматизированного или ионизированного воздушного потока внутри помещений.
Уровень техники
Бытовое увлажняющее устройство обычно выполнено в виде переносного бытового прибора, имеющего корпус, содержащий водяной бачок для хранения определенного объема воды, и вентилятор для создания потока воздуха через воздушный канал корпуса. Хранящаяся в бачке вода обычно перемещается самотеком к распыляющему устройству для генерирования водяных капель из поступающей воды. Это устройство может быть выполнено в виде высокочастотного вибрационного устройства, такого как преобразователь. Водяные капельки входят в воздушный поток, проходящий через воздушный канал, в результате чего полученный туман выделяется в окружающее помещение. Устройство может включать в себя датчик для определения относительной влажности воздуха в окружающем помещении. Датчик выводит сигнал, отображающий обнаруженную относительную влажность воздуха, к схеме управления, которая управляет преобразователем, чтобы поддерживать относительную влажность воздуха в окружающем помещении около желаемого уровня. Как правило, приведение в действие преобразователя прекращается, когда обнаруженная относительная влажность воздуха находится выше желаемого уровня на значение около 5%, и запускается снова, когда обнаруженная относительная влажность воздуха находится ниже желаемого уровня на значение около 5%.
Расход потока воздуха, испускаемого из такого увлажнителя, имеет тенденцию к тому, чтобы быть относительно низким, например, в диапазоне от 1 до 2 л/с, поэтому расход потока, с которым увлажненный воздух выпускается в комнату, может быть очень низким. Кроме того, поскольку относительная влажность воздуха в локальном окружении увлажнителя будет увеличиваться относительно быстро, по сравнению с тем воздухом, который находится в локальном окружении пользователя, относительная влажность, обнаруживаемая датчиком, не будет, по меньшей мере, первоначально, отображать относительную влажность воздуха в локальном окружении пользователя. В результате, приведение в действие преобразователя может быть остановлено, когда относительная влажность воздуха в локальном окружении пользователя значительно ниже желаемого уровня. Вследствие относительно низкого расхода потока, при котором увлажненный воздух выпускается в комнату, ему может в этом случае потребоваться некоторое время, для того чтобы обнаруживаемая относительная влажность воздуха упала до уровня, при котором приведение в действие преобразователя снова запускается. Следовательно, период времени для того, чтобы относительная влажность воздуха в локальном окружении пользователя достигла желаемого уровня, может быть большим.
В документе WO 2010/100462 описано увлажняющее устройство, которое содержит увлажнитель для испускания увлажненного воздуха в атмосферу, и расположенный в передней части увлажнителя вентилятор в сборе, который содержит корпус, вмещающий крыльчатку с приводом от двигателя для создания воздушного потока, и кольцеобразное сопло, установленное на корпусе, которое содержит внутренний проход, принимающий воздушный поток, а также выпускное отверстие для воздуха для испускания воздушного потока. Сопло определяет внутреннее отверстие, через которое из увлажнителя испускаются воздух, поступающий снаружи от сопла, и увлажненный воздух, вытягиваемый воздушным потоком, испускаемым из горловины сопла. Выпускное отверстие увлажнителя расположено на том же самом уровне, что и самый нижний участок внутреннего отверстия сопла. Через вовлечение увлажненного воздуха, испускаемого из увлажнителя внутри воздушного потока, создаваемого вентилятором в сборе, увлажненный воздух может быстро перемещаться в направлении от увлажнителя на расстояние вплоть до нескольких метров. Это может позволить пользователю, находящемуся на этом расстоянии от увлажнителя, почувствовать быстрое увеличение относительной влажности воздуха в его локальном окружении.
Раскрытие изобретения
Первым объектом изобретения является вентилятор в сборе, содержащий:
- сопло, содержащее заднюю секцию, которая имеет по меньшей мере одно первое впускное отверстие для воздуха, по меньшей мере одно первое выпускное отверстие для воздуха и первый внутренний проход для перемещения воздуха из по меньшей мере одного первого впускного отверстия для воздуха к по меньшей мере одному первому выпускному отверстию для воздуха; и переднюю секцию, которая имеет по меньшей мере одно второе впускное отверстие для воздуха, по меньшей мере одно второе выпускное отверстие для воздуха и второй внутренний проход, который, предпочтительно, изолирован от первого внутреннего прохода и предназначен для перемещения воздуха из по меньшей мере одного второго впускного отверстия для воздуха к по меньшей мере одному второму выпускному отверстию для воздуха; при этом секции сопла определяют внутреннее отверстие, через которое воздух снаружи вентилятора в сборе затягивается воздухом, испускаемым из сопла; и
- основную часть, на которой установлено сопло и которая содержит средства создания первого воздушного потока через первый внутренний проход и второго воздушного потока через второй внутренний проход, а также средства изменения одного из следующих параметров: температуры, влажности, состава и электрического заряда второго воздушного потока перед его входом во второй внутренний проход.
В проиллюстрированном варианте осуществления изобретения вентилятор в сборе включает в себя увлажнитель для увлажнения второго воздушного потока, но вентилятор в сборе может альтернативно содержать одно из следующих устройств: нагреватель, охладитель, очиститель воздуха, ионизатор для изменения другого параметра второго воздушного потока.
Разница между вентилятором в сборе согласно настоящему изобретению, когда он используется для испускания увлажненного воздушного потока, и увлажняющим устройством, описанным в документе WO 2010/100462, состоит в том, что в настоящем изобретении сопло вентилятора в сборе выполнено с возможностью испускания как увлажненного второго воздушного потока, так и первого воздушного потока, который переносит увлажненный воздушный поток в окружающее пространство. В документе WO 2010/100462, наоборот, увлажненный воздушный поток испускается из выпускного отверстия увлажняющего устройства, расположенного позади вентилятора в сборе, при этом увлажненный воздушный поток вовлекается внутри нижней части воздушного потока, создаваемого вентилятором в сборе. Настоящее изобретение, таким образом, может обеспечить испускание увлажненного воздушного потока из одного или нескольких различных выпускных отверстий для воздуха сопла. Эти выпускные отверстия для воздуха могут позиционироваться, например, вокруг внутреннего отверстия сопла, чтобы позволить увлажненному воздушному потоку рассеиваться относительно равномерно внутри первого воздушного потока. За счет расположения компонентов, которое изменяет влажность второго воздушного потока внутри основной части, передняя секция сопла может иметь относительно маленький размер по сравнению с задней секцией сопла. Таким образом, настоящее изобретение может позволить создавать увлажняющее устройство компактного вида с уменьшенным количеством компонентов и, следовательно, с уменьшенными затратами на изготовление.
Основная часть вентилятора в сборе может содержать первый воздушный проход для перемещения первого воздушного потока к задней секции сопла и второй воздушный проход для перемещения второго воздушного потока к передней секции сопла. Поэтому средства изменения параметра второго воздушного потока могут располагаться внутри второго воздушного прохода.
Корпус может содержать впускное отверстие для воздушного потока, которое предназначено для впуска, по меньшей мере, первого воздушного потока в вентилятор в сборе. Впускное отверстие для воздушного потока может содержать единственное отверстие, но предпочтительно, впускное отверстие для воздушного потока содержит множество отверстий. Эти отверстия могут обеспечиваться сеткой, решеткой или другим формованным компонентом, образующим часть внешней поверхности корпуса.
Первый воздушный проход, предпочтительно, проходит от впускного отверстия для воздушного потока к задней секции сопла. Второй воздушный проход выполнен с возможностью приема воздуха непосредственно из впускного отверстия для воздушного потока. Альтернативно, второй воздушный проход может быть выполнен с возможностью приема воздуха из первого воздушного прохода. В этом случае соединение между воздушными проходами может располагаться по потоку после средств создания потока или перед ними. Преимущество от расположения соединения по потоку после средств создания потока заключается в том, что средства создания потока могут содержать единственную крыльчатку и двигатель для создания воздушного потока, который разделяется на первый и второй воздушные потоки по потоку после крыльчатки. Преимущество от расположения соединения по потоку перед средствами создания потока заключается в том, что расход второго воздушного потока может контролироваться с помощью физической величины, которая является подходящей для выбранных средств изменения влажности или температуры второго воздушного потока. В этом случае средства создания потока могут содержать первую крыльчатку и первый двигатель для приведения в действие первой крыльчатки, чтобы создавать воздушный поток через впускное отверстие для воздушного потока, и вторую крыльчатку для создания второго воздушного потока за счет вытягивания части создаваемого воздушного потока от первой крыльчатки. Вторая крыльчатка может приводиться в действие первым двигателем, таким образом, первая и вторая крыльчатки всегда вращаются одновременно. Хотя предпочтительно, вентилятор в сборе содержит второй двигатель для приведения в действие второй крыльчатки. Это позволяет второй приводимой во вращение крыльчатке создавать второй воздушный поток в том случае и когда это потребуется для пользователя, а это в свою очередь позволяет воздушному потоку испускаться из вентилятора в сборе только через заднюю секцию вентилятора.
Для управления каждым двигателем может обеспечиваться общий контроллер. Например, контроллер может быть выполнен с возможностью приведения в действие второго двигателя только в том случае, если первый двигатель работает в данный момент времени, или если второй двигатель приводится в действие одновременно с первым двигателем. Второй двигатель может быть выключен автоматически, если выключается первый двигатель. Таким образом, предпочтительно, контроллер выполнен с возможностью обеспечения включения первого двигателя отдельно от второго двигателя.
Предпочтительно, первый воздушный поток испускается при первом расходе воздушного потока, а второй воздушный поток испускается при втором расходе воздушного потока, который меньше, чем первый расход воздушного потока. Первый расход воздушного потока может быть переменным, в то время как второй расход воздушного потока может быть постоянным расходом воздушного потока. Чтобы создавать эти различные воздушные потоки, первая крыльчатка может отличаться от второй крыльчатки. Например, первая крыльчатка может быть диагональной крыльчаткой или осевой крыльчаткой, а вторая крыльчатка может быть радиальной крыльчаткой. Альтернативно или дополнительно, первая крыльчатка может быть больше, чем вторая крыльчатка. Тип первого и второго двигателей может быть выбран в зависимости от выбранной крыльчатки и максимального расхода соответствующего воздушного потока.
Воздушные проходы могут располагаться внутри основной части в любой желаемой конфигурации, в зависимости от, в частности, расположения впускного отверстия для воздушного потока и типа выбранных средств изменения влажности или температуры второго воздушного потока. Чтобы уменьшить размеры корпуса, первый воздушный проход может располагаться рядом со вторым воздушным проходом. Каждый воздушный проход может проходить через корпус вертикально, при этом второй воздушный проход проходит вертикально впереди от первого воздушного прохода.
Выпускное отверстие для воздуха (отверстия) задней секции расположено, предпочтительно, позади выпускного отверстия для воздуха (отверстий) передней секции, таким образом, второй воздушный поток перемещается в направлении от сопла внутри первого воздушного потока. Каждая секция сопла, предпочтительно, является кольцевой. Две секции сопла могут обеспечиваться соответствующими компонентами сопла, которые могут соединяться вместе во время сборки. Альтернативно внутренние проходы сопла могут разделяться разделяющей стенкой или другим разделяющим элементом, расположенным между общей внутренней и внешней стенками сопла. Как упоминалось выше, первый внутренний проход, предпочтительно, изолируется от второго внутреннего прохода, но относительно маленькое количество воздуха может просачиваться из первого внутреннего прохода во второй внутренний проход, чтобы гнать второй воздушный поток через выпускное отверстие для воздуха (отверстия) передней секции сопла.
Поскольку расход первого воздушного потока, предпочтительно, больше, чем расход второго воздушного потока, объем задней секции сопла, предпочтительно, больше, чем объем передней секции сопла.
Задняя секция сопла может содержать единственное непрерывное выпускное отверстие для воздуха, которое, предпочтительно, проходит вокруг внутреннего отверстия сопла, и предпочтительно, центрируется по оси внутреннего отверстия. Альтернативно, задняя секция сопла может содержать множество выпускных отверстий для воздуха, которые располагаются вокруг внутреннего отверстия сопла. Например, выпускные отверстия для воздуха задней секции могут располагаться на противоположных сторонах внутреннего отверстия сопла. Выпускное отверстие для воздуха (отверстия) задней секции сопла, предпочтительно, располагаются таким образом, чтобы испускать воздух через, по меньшей мере, переднюю часть внутреннего отверстия. Эта передняя часть внутреннего отверстия может определяться, по меньшей мере, передней секцией сопла, а также может определяться частью задней секции сопла. Выпускное отверстие для воздуха (отверстия) задней секции может располагаться таким образом, чтобы испускать воздух по поверхности, определяющей эту переднюю часть внутреннего отверстия, чтобы максимизировать объем воздуха, который вытягивается через внутреннее отверстие за счет воздуха, испускаемого из задней секции сопла.
Выпускное отверстие для воздуха (отверстия) передней секции сопла может быть расположено таким образом, чтобы испускать первый воздушный поток по этой поверхность сопла. Альтернативно выпускное отверстие для воздуха (отверстия) передней секции сопла может быть расположено на переднем крае сопла и выполнено с возможностью испускания воздуха в направлении от поверхностей сопла. Передняя секция может содержать единственное непрерывное выпускное отверстие для воздуха, которое, может проходить вокруг переднего края сопла. Альтернативно передняя секция может содержать множество выпускных отверстий для воздуха, которые могут располагаться вокруг переднего края сопла. Например, выпускные отверстия для воздуха передней секции могут располагаться на противоположных сторонах переднего края сопла. Каждое множество выпускных отверстий для воздуха передней секции может содержать одно или несколько отверстий, например, щелевое отверстие, множество вытянутых линейно щелевых отверстий, или множество отверстий.
В предпочтительном варианте осуществления изобретения вентилятор в сборе содержит увлажняющую систему, которая выполнена с возможностью увеличения влажности второго воздушного потока перед его испусканием из сопла. Чтобы обеспечить компактный внешний вид для вентилятора в сборе и уменьшенное количество компонентов, по меньшей мере, часть увлажняющей системы может быть расположена ниже сопла. По меньшей мере, часть увлажняющей системы также может быть расположена ниже первой крыльчатки и первого двигателя. Например, преобразователь для распыления воды может располагаться ниже сопла. Этот преобразователь может управляться контроллером, который управляет вторым двигателем.
Вторым объектом настоящего изобретения является увлажняющее устройство, содержащее:
- сопло, содержащее по меньшей мере одно первое впускное отверстие для воздуха, по меньшей мере одно первое выпускное отверстие для воздуха, первый внутренний проход для перемещения воздуха из по меньшей мере одного первого впускного отверстия для воздуха к по меньшей мере одному первому выпускному отверстию для воздуха; по меньшей мере одно второе впускное отверстие для воздуха, по меньшей мере одно второе выпускное отверстие для воздуха, и второй внутренний проход, который, предпочтительно, изолирован от первого внутреннего прохода и предназначен для перемещения воздуха из по меньшей мере одного второго впускного отверстия для воздуха к по меньшей мере одному второму выпускному отверстию для воздуха; при этом сопло определяет внутреннее отверстие, через которое воздух снаружи вентилятора в сборе затягивается воздухом, испускаемым из сопла; и
- основную часть, на которой установлено сопло и которая содержит средства создания первого воздушного потока через первый внутренний проход и второго воздушного потока через второй внутренний проход, а также увлажняющие средства для увлажнения второго воздушного потока перед его входом во второй внутренний проход.
Основная часть может содержать съемный водяной бачок для подачи воды к увлажняющим средствам. Основная часть может содержать основание, содержащее выпускное отверстие для воздуха, и средства создания воздушного потока, при этом водяной бачок может быть установлен на основании. Предпочтительно, и основание, и водяной бачок имеют криволинейную внешнюю поверхность, при этом внешние поверхности основания и водяного бачка могут иметь, по существу, одинаковый радиус, Это может дополнительно способствовать получению компактного внешнего вида вентилятора в сборе.
Третьим объектом настоящего изобретения является увлажняющее устройство, содержащее:
- сопло, содержащее по меньшей мере одно первое впускное отверстие для воздуха, по меньшей мере одно первое выпускное отверстие для воздуха, первый внутренний проход для перемещения воздуха из по меньшей мере одного первого впускного отверстия для воздуха к по меньшей мере одному первому выпускному отверстию для воздуха; по меньшей мере одно второе впускное отверстие для воздуха, по меньшей мере одно второе выпускное отверстие для воздуха и второй внутренний проход для перемещения воздуха из по меньшей мере одного второго впускного отверстия для воздуха к по меньшей мере одному второму выпускному отверстию для воздуха; при этом сопло определяет внутреннее отверстие, через которое воздух снаружи вентилятора в сборе затягивается воздухом, испускаемым из выпускных отверстий для воздуха; и
- основную часть, на которой установлено сопло и которая содержит основание и водяной бачок, установленный на основании, при этом основание содержит средства создания первого воздушного потока через первый внутренний проход и второго воздушного потока через второй внутренний проход, резервуар для приема воды из водяного бачка, преобразователь для распыления воды, находящейся в резервуаре, первый воздушный проход для перемещения первого воздушного потока к по меньшей мере одному первому впускному отверстию для воздуха, и второй воздушный проход для перемещения второго воздушного потока через резервуар к по меньшей мере одному второму впускному отверстию для воздуха.
Описанные выше признаки, во взаимодействии с первым объектом изобретения, в равной степени применимы как ко второму, так и к третьему объектам изобретения, и наоборот.
Краткое описание чертежей
Далее будет описан вариант осуществления настоящего изобретения, только в качестве примера, со ссылками на сопроводительные чертежи.
На фиг.1 показан вид спереди вентилятора в сборе;
на фиг.2 - вид сбоку вентилятора в сборе;
на фиг.3 - вид сзади вентилятора в сборе;
на фиг.4 - вид сбоку в разрезе по линии А-А, показанной на фиг.1;
на фиг.5 - вид сверху в разрезе по линии В-В, показанной на фиг.1;
на фиг.6 - вид сверху в разрезе по линии С-С, показанной на фиг.4, при этом водяной бачок удален;
на фиг.7 - крупным планом область D, обозначенная на фиг.5; и
на фиг.8 - схематическая иллюстрация системы управления вентилятора в сборе.
Осуществление изобретения
На фиг.1-3 показаны внешние виды вентилятора 10 в сборе. В целом вентилятор 10 в сборе содержит основную часть 12, имеющую множество впускных отверстий для воздушного потока, через которые воздух входит в вентилятор 10 в сборе, и сопло 14 в виде кольцевого кожуха, установленного на основной части 12, которое имеет множество выпускных отверстий для испускания воздуха из вентилятора 10 в сборе.
Сопло 14 выполнено с возможностью одновременного или раздельного испускания двух различных воздушных потоков. Сопло 14 содержит заднюю секцию 16 и переднюю секцию 18, соединенную с задней секцией 16. Каждая секция 16, 18 имеет кольцевую форму, и вместе секции 16 и 18 определяют внутреннее отверстие 20 сопла 14. Внутреннее отверстие 20 проходит по центру через сопло 14 таким образом, что центр каждой секции 16, 18 расположен на оси Х внутреннего отверстия 20.
В этом примере каждая секция 16, 18 имеет форму "гоночного трека", при этом каждая секция 16, 18 содержит два, главным образом прямых участка, расположенных на противоположных сторонах внутреннего отверстия 20, криволинейный верхний участок, соединяющий верхние концы прямых участков, и криволинейный нижний участок, соединяющий нижние концы прямых участков. Однако секции 16, 18 могут иметь любую желаемую форму; например, секции 16, 18 могут быть круглыми или овальными. В этом варианте осуществления изобретения высота сопла 14 больше, чем ширина сопла, но сопло 14 может быть сконфигурировано таким образом, что ширина сопла 14 будет больше, чем его высота.
Каждая секция 16, 18 сопла 14 определяет проход для потока, вдоль которого проходит один из соответствующих воздушных потоков. В этом варианте осуществления изобретения задняя секция 16 сопла 14 определяет первый проход воздушного потока, вдоль которого проходит первый воздушный поток через сопло 14, а передняя секция 18 сопла 14 определяет второй проход воздушного потока, вдоль которого проходит второй воздушный поток через сопло 14.
Как можно также увидеть на фиг.4, задняя секция 16 сопла 14 содержит внешнюю кольцевую часть 22 кожуха, присоединенную к внутренней кольцевой части 24 кожуха и проходящую вокруг нее. Каждая из частей 22, 24 кожуха проходит вокруг оси Х внутреннего отверстия. Каждая часть кожуха может быть образована из множества соединенных частей, но в этом варианте осуществления изобретения каждая из частей 22, 24 кожуха формируется из соответствующей единственной формованной детали. Как показано на фиг.5 и 7, во время сборки передний край внешней части 22 кожуха присоединяется к переднему краю внутренней части 24 кожуха. Кольцевой выступ, сформированный на переднем крае внутренней части 24 кожуха, вставляется в кольцевое щелевое отверстие, расположенное на переднем крае внешней части 22 кожуха. Части 22, 24 кожуха могут соединяться вместе с помощью клеящего вещества, которое вводится в щелевое отверстие.
Внешняя часть 22 кожуха содержит основание 26, которое соединено с открытым верхним торцом основной части 12 и которое определяет первое впускное отверстие 28 для воздуха сопла 14. Внешняя часть 22 кожуха и внутренняя часть 24 кожуха вместе определяют первое выпускное отверстие 30 для воздуха сопла 14. Первое выпускное отверстие 30 для воздуха определяется за счет наложения или расположения друг напротив друга участков внутренней поверхности 32 внешней части 22 кожуха и внешней поверхности 34 внутренней части 24 кожуха. Первое выпускное отверстие 30 для воздуха выполнено в виде кольцевого щелевого отверстия, которое имеет относительно постоянную ширину в диапазоне от 0.5 до 5 мм вокруг оси Х внутреннего отверстия. В этом примере первое выпускное отверстие для воздуха имеет ширину около 1 мм. Проставки 36 могут быть распределены вокруг первого выпускного отверстия 30 для воздуха для отталкивания наложенных участков внешней части 22 кожуха и внутренней части 24 кожуха, чтобы контролировать ширину первого выпускного отверстия 30 для воздуха. Эти проставки могут быть выполнены за одно целое с каждой из частей 22, 24 кожуха.
Первое выпускное отверстие 30 для воздуха расположено таким образом, чтобы испускать воздух через переднюю часть внутреннего отверстия 20 сопла 14. Первое выпускное отверстие 30 для воздуха имеет такую форму, чтобы оно могло направлять воздух по внешней поверхности сопла 14. В этом варианте осуществления изобретения внешняя поверхность внутренней части 24 кожуха содержит поверхность 40 Коанда, поверх которой первое выпускное отверстие 30 для воздуха выполнено с возможностью направления первого воздушного потока. Поверхность 40 Коанда является кольцевой, и поэтому она проходит непрерывно вокруг центральной оси X. Внешняя поверхность внутренней части 24 кожуха также включает в себя диффузорный участок 42, который является расширяющимся относительно оси Х в направлении, проходящем от первого выпускного отверстия 30 для воздуха к переднему краю 44 сопла 14.
Части 22, 24 кожуха вместе определяют кольцевой первый внутренний проход 46 для перемещения первого воздушного потока от первого впускного отверстия 28 для воздуха к первому выпускному отверстию 30 для воздуха. Первый внутренний проход 46 определяется внутренней поверхностью внешней части 22 кожуха и внутренней поверхностью внутренней части 24 кожуха. Сужающаяся кольцевая горловина 48 задней секции 16 сопла 14 направляет первый воздушный поток к первому выпускному отверстию 30 для воздуха. Поэтому путь первого воздушного потока через сопло 14 может рассматриваться как путь, сформированный из первого впускного отверстия 28 для воздуха, первого внутреннего прохода 46, горловины 48 и первого выпускного отверстия 30 для воздуха.
Передняя секция 18 сопла 14 содержит кольцевую переднюю часть 50 кожуха, соединенную с кольцевой задней частью 52 кожуха. Каждая часть 50, 52 кожуха проходит вокруг оси Х внутреннего отверстия. Аналогично частям 22, 24 кожуха, каждая из частей 50, 52 кожуха может быть образована из множества соединенных частей, но в этом варианте осуществления изобретения каждая часть 50, 52 кожуха сформирована из соответствующей единственной формованной части. Как показано на фиг.5 и 7, во время сборки передняя сторона задней части 52 кожуха присоединяется к задней стороне передней части 50 кожуха. Кольцевые выступы, сформированные на передней стороне задней части 52 кожуха, вставляются в кольцевые щелевые отверстия, выполненные в задней стороне передней части 50 кожуха, при этом в эти отверстия вводится клеящее вещество. Задняя часть 52 кожуха соединяется с передним краем внутренней части 24 кожуха задней секции 18 сопла 14, например, также с помощью клеящего вещества. По желанию задняя часть 52 кожуха может не использоваться, при этом передняя часть 50 кожуха соединяется непосредственно с передним краем внутренней части 24 кожуха задней секции 18 сопла 14.
Нижняя часть передней части 50 кожуха определяет второе впускное отверстие 54 для воздуха сопла 14. Передняя часть 50 кожуха также определяет множество вторых выпускных отверстий 56 для воздуха сопла 14. Вторые выпускные отверстия 56 для воздуха сформированы на переднем крае 44 сопла 14, причем каждое из них на соответствующей стороне внутреннего отверстия 20, например, с помощью формования или механической обработки. Таким образом, вторые выпускные отверстия 56 для воздуха выполнены с возможностью испускания второго воздушного потока в направлении от сопла 14. В этом примере каждое второе выпускное отверстие 56 для воздуха выполнено в виде щелевого отверстия, имеющего относительно постоянную ширину в диапазоне от 0.5 до 5 мм. В этом примере каждое второе выпускное отверстие 56 для воздуха имеет ширину около 1 мм. Альтернативно каждое второе выпускное отверстие 56 для воздуха может быть выполнено в виде ряда круглых отверстий или щелевых отверстий, образованных на переднем крае 44 сопла 14.
Части 50, 52 кожуха вместе определяют второй кольцевой внутренний проход 58 для перемещения первого воздушного потока от второго впускного отверстия 54 для воздуха ко вторым выпускным отверстиям 56 для воздуха. Второй внутренний проход 58 определяется внутренними поверхностями частей 50, 52 кожуха. Поэтому путь для второго воздушного потока через сопло 14 может рассматриваться как путь, сформированный из второго впускного отверстия 54 для воздуха, внутреннего прохода 58 и вторых выпускных отверстий 56 для воздуха.
Основная часть 12 в целом имеет цилиндрическую форму. Как показано на фиг.1-4, основная часть 12 содержит первый воздушный проход 70 для перемещения первого воздушного потока к пути для первого воздушного потока через сопло 14 и второй воздушный проход 72 для перемещения второго воздушного потока к пути для второго воздушного потока через сопло 14. Воздух попадает в основную часть 12 через впускное отверстие 74 для воздушного потока. В этом варианте осуществления изобретения впускное отверстие 74 для воздушного потока содержит множество отверстий, образованных в кожухе основной части 12. Альтернативно впускное отверстие 74 для воздушного потока может содержать одну или множество решеток или сеток, установленных внутри окон, образованных в кожухе. Кожух основной части 12 содержит в целом цилиндрическое основание 76, которое имеет такой же диаметр, как и основная часть 12, и трубчатую заднюю секцию 78, которая выполнена за одно целое с основанием 76 и имеет криволинейную внешнюю поверхность, обеспечивающую участок внешней поверхности задней стороны основной части 12. Впускное отверстие 74 для воздушного потока сформировано в криволинейной внешней поверхности задней секции 78 кожуха. Основание 26 задней секции 16 сопла 14 установлено на открытой верхней части задней секции 78 кожуха.
Основание 76 кожуха может содержать пользовательский интерфейс вентилятора 10 в сборе. Пользовательский интерфейс схематически показан на фиг.8 и более подробно описан ниже. Силовой кабель питания от сети (не показан) для подачи электрического питания к вентилятору 10 в сборе проходит через отверстие 80, образованное в основании 76.
Первый воздушный проход 70 проходит через заднюю секцию 78 кожуха и вмещает в себя первую управляемую пользователем систему для создания первого воздушного потока через первый воздушный проход 70. Эта первая управляемая пользователем система содержит первую крыльчатку 82, которая в этом варианте осуществления изобретения имеет форму диагональной крыльчатки. Первая крыльчатка 82 присоединена к вращающемуся валу, проходящему наружу от первого двигателя 84 для приведения во вращение первой крыльчатки 82. В этом варианте осуществления изобретения первый двигатель 84 является бесщеточным электродвигателем постоянного тока, имеющим переменную скорость, которая изменяется схемой управления в ответ на выбор скорости пользователем. Максимальная скорость первого двигателя 84, предпочтительно, находится в диапазоне от 5000 до 10000 об/мин. Первый двигатель 84 помещен в короб двигателя, содержащий верхнюю часть 86, соединенную с нижней частью 88. Верхняя часть 88 короба двигателя содержит диффузор 90 в виде стационарного диска, имеющего спиральные лопасти. Внутри короба двигателя также может располагаться кольцевой элемент для поглощения звука, выполненный из пены. Диффузор 90 расположен непосредственно под первым впускным отверстием 28 для воздуха сопла 14.
Короб двигателя расположен внутри корпуса 92, выполненного в целом в форме усеченного конуса, и установлен на нем. Корпус 92 крыльчатки, в свою очередь, установлен на множестве разнесенных в угловом направлении опорных стоек 94, в этом примере имеются три такие стойки, расположенные внутри задней секции 78 основной части 12 и присоединенные к ней. Кольцевой впускной элемент 96 присоединен к нижней части корпуса 92 крыльчатки для направления воздушного потока в этот корпус 92 крыльчатки.
Гибкий уплотнительный элемент 98 установлен на корпусе 92 крыльчатки. Гибкий уплотнительный элемент предотвращает прохождение воздуха вокруг внешней поверхности корпуса 92 крыльчатки к кольцевому впускному элементу 96. Уплотнительный элемент 98, предпочтительно, содержит кольцевое манжетное уплотнение, предпочтительно, выполненное из резины. Уплотнительный элемент 98 дополнительно содержит направляющий участок для направления электрического кабеля 100 к первому двигателю 84.
Второй воздушный проход 72 расположен таким образом, чтобы принимать воздух из первого воздушного прохода 70. Второй воздушный проход 72 прилегает к первому воздушному проходу 70 и проходит вверх вдоль первого воздушного прохода 70 в направлении сопла 14. Второй воздушный проход 72 имеет впускное отверстие 102 для воздуха, расположенное в нижней части задней секции 78 кожуха. Впускное отверстие 102 для воздуха расположено напротив впускного отверстия 74 для воздушного потока основной части 12. Вторая управляемая пользователем система предусматривается для создания второго воздушного потока через второй воздушный проход 72. Эта вторая управляемая пользователем система содержит вторую крыльчатку 104 и второй двигатель 106 для приведения во вращение второй крыльчатки 104. В этом варианте осуществления изобретения вторая крыльчатка 104 имеет форму радиальной крыльчатки, а второй двигатель 106 является электродвигателем постоянного тока. Второй двигатель 106 имеет постоянную скорость вращения и может активизироваться той же самой схемой управления, которая используется для активизации первого двигателя 84. Вторая управляемая пользователем система, предпочтительно, выполнена с возможностью создания второго воздушного потока, расход которого является меньшим, чем минимальный расход первого воздушного потока. Например, расход второго воздушного потока, предпочтительно, находится в диапазоне от 1 до 5 л/с, в то время как минимальный расход первого воздушного потока, предпочтительно, находится в диапазоне от 10 до 20 л/с.
Вторая крыльчатка 104 и второй двигатель 106 установлены на нижней внутренней стенке 108 основной части 12. Как проиллюстрировано на фиг.4, вторая крыльчатка 104 и второй двигатель 106 могут располагаться по потоку перед впускным отверстием 102 для воздуха и, таким образом, могут быть выполнены с возможностью направления второго воздушного потока через впускное отверстие 102 для воздуха и во второй воздушный проход 72. Однако вторая крыльчатка 104 и второй двигатель 106 могут располагаться внутри второго воздушного прохода 72. Впускное отверстие 102 для воздуха может располагаться таким образом, чтобы принимать второй воздушный поток непосредственно из впускного отверстия 74 для воздушного потока основной части 12. Например, впускное отверстие 102 для воздуха может примыкать к внутренней поверхности впускного отверстия 74 для воздушного потока.
Основная часть 12 вентилятора 10 в сборе содержит центральный канал 110 для приема второго воздушного потока из впускного отверстия 102 для воздуха и для перемещения второго воздушного потока ко второму впускному отверстию 54 для воздуха сопла 14. В этом варианте осуществления изобретения вторая управляемая пользователем система содержит увлажняющую систему, предназначенную для увеличения влажности второго воздушного потока перед его входом в сопло 14 и помещенную внутри основной части 12 вентилятора 10 в сборе. Этот вариант осуществления изобретения вентилятора в сборе, таким образом, может предусматриваться для обеспечения увлажняющего устройства. Увлажняющая система содержит водяной бачок 112, съемным образом устанавливаемый на нижней стенке 108. Как проиллюстрировано на фиг.1-3, водяной бачок 112 имеет выпуклую внешнюю стенку 114, которая обеспечивает часть внешней цилиндрической поверхности основной части 12, и внутреннюю вогнутую стенку 116, которая проходит вокруг канала 110. Водяной бачок 112, предпочтительно, имеет емкость в диапазоне от 2 до 4 л. Верхняя поверхность водяного бачка 112 имеет такую форму, чтобы она определяла ручку 118, позволяющую пользователю поднимать водяной бачок 112 от нижней стенки 108 одной рукой.
Водяной бачок 112 имеет нижнюю поверхность, к которой съемным образом присоединен патрубок 120, например, через взаимодействующие резьбовые соединения. В этом примере водяной бачок 112 заполняется путем съема водяного бачка 112 с нижней стенки 108 и опрокидывания водяного бачка 112 таким образом, чтобы патрубок 120 выступал в направлении вверх. Затем патрубок 120 выкручивается из водяного бачка 112, и вода вводится в водяной бачок 112 через отверстие, которое является открытым, когда патрубок 120 отсоединен от водяного бачка 112. Как только водяной бачок 112 заполнится, пользователь снова присоединяет патрубок 120 к водяному бачку 112, снова переворачивает водяной бачок 112 и снова помещает водяной бачок 112 на нижнюю стенку 108. Подпружиненный клапан 122 расположен внутри патрубка 120 для предотвращения утечки воды через выпускное отверстие 124 для воды патрубка 120, когда водяной бачок 112 повторно опрокидывается. Клапан 122 смещается в направлении положения, в котором юбка 126 клапана 122 входит в контакт с верхней поверхностью патрубка 120, чтобы предотвратить выход воды из водяного бачка 112 через патрубок 120.
Нижняя стенка 108 содержит углубленный участок 130, который определяет водяной резервуар 132 для приема воды из водяного бачка 112. Штырь 134, проходящий вверх из углубленного участка 130 нижней стенки 108, выступает в патрубок 120, когда водяной бачок 112 расположен на нижней стенке 108. Этот штырь 134 толкает клапан 122 в направлении вверх, чтобы открывать патрубок 120, позволяя, таким образом, воде самотеком поступать в водяной резервуар 132 из водяного бачка 112. Это приводит к тому, что водяной резервуар 132 становится заполненным водой до уровня, который по существу лежит в одной плоскости с верхней поверхностью штыря 134. Внутри водяного резервуара 132 расположен магнитный датчик 135 уровня для определения уровня воды внутри водяного резервуара 132.
Углубленный участок 130 нижней стенки 108 имеет отверстие 136 для воздействия поверхности пьезоэлектрического преобразователя 138, расположенного под нижней стенкой 108, на воду, хранящуюся в водяном резервуаре 132, для ее распыления. Кольцевой металлический радиатор 140 расположен между нижней стенкой 128 и преобразователем 138 для передачи тепла от преобразователя 138 ко второму радиатору 142. Второй радиатор 142 расположен рядом со вторым набором отверстий 144, сформированных во внешней поверхности кожуха основной части 12, чтобы тепло могло отводиться от второго радиатора 142 через отверстия 144. Кольцевой уплотнительный элемент 146 образует водонепроницаемое уплотнение между преобразователем 138 и радиатором 140. Управляющая схема расположена под нижней стенкой 128 для возбуждения ультразвукового колебания преобразователя 138, чтобы распылять воду, находящуюся внутри водяного резервуара 132.
Впускной канал 148 расположен на одной стороне водяного резервуара 132. Впускной канал 148 расположен таким образом, чтобы перемещать второй воздушный поток во второй воздушный проход 72 на уровне, который находится выше максимального уровня воды, хранящейся в водяном резервуаре 132, чтобы воздушный поток, испускаемый из впускного канала 148, проходил над поверхностью воды, находящейся в водяном резервуаре 132.
Пользовательский интерфейс для управления работой вентилятора в сборе расположен на боковой стенке кожуха основной части 12. На фиг.8 схематически показана система управления вентилятора 10 в сборе, которая включает в себя этот пользовательский интерфейс и другие электрические компоненты вентилятора 10 в сборе. В этом примере пользовательский интерфейс содержит множество управляемых пользователем кнопок 160а, 160b, 160с, 160d и дисплей 162. Первая кнопка 160а используется для включения и выключения первого двигателя 84, а вторая кнопка 160b используется для установки скорости первого двигателя 84 и, таким образом, скорости вращения первой крыльчатки 82. Третья кнопка 160с используется для включения и выключения второго двигателя 106. Четвертая кнопка 160d используется для установки желаемого уровня относительной влажности окружающей среды, в которой расположен вентилятор 10 в сборе, например в комнате, офисе или другом закрытом помещении. Например, желательный уровень относительной влажности может быть выбран в диапазоне от 30 до 80% при 20°С с помощью неоднократного нажатия четвертой кнопки 160d. Дисплей 162 обеспечивает индикацию выбранного в текущий момент уровня относительной влажности.
Пользовательский интерфейс дополнительно содержит схему 164 пользовательского интерфейса, которая подает управляющие сигналы к схеме 166 управления после нажатия одной из кнопок и которая также принимает управляющие сигналы, подаваемые схемой 166 управления. Пользовательский интерфейс также может содержать один или несколько светодиодов для обеспечения визуальных предупредительных сигналов, в зависимости от состояния увлажняющей системы. Например, первый светодиод 168а может светиться под воздействием схемы 166 управления, таким образом, обозначая, что запасы воды водяного бачка 112 исчерпаны, как показывает сигнал, принимаемый схемой 166 управления от датчика 135 уровня.
Также имеется датчик 170 влажности для определения относительной влажности воздуха во внешней среде и для подачи сигнала, обозначающего обнаруженную относительную влажность, к схеме 166 управления. В этом примере датчик 170 влажности может быть расположен непосредственно за впускным отверстием 74 для воздушного потока, чтобы определять относительную влажность воздушного потока, втянутого в вентилятор 10 в сборе. Пользовательский интерфейс может содержать второй светодиод 168b, который светится под воздействием схемы 166 управления, когда выходной сигнал от датчика 170 влажности обозначает, что относительная влажность воздушного потока, входящего в вентилятор 10 в сборе, соответствует желательному уровню относительной влажности, установленному пользователем, или превышает этот уровень.
Чтобы привести в действие вентилятор 10 в сборе, пользователь нажимает первую кнопку 160а. В ответ на это действие схема 166 управления включает первый двигатель 84 для вращения первой крыльчатки 82. Вращение первой крыльчатки 82 обеспечивает втягивание воздуха в основную часть 12 через впускное отверстие 74 для воздушного потока. Воздушный поток проходит через первый воздушный проход 70 к первому впускному отверстию 28 для воздуха сопла 14 и входит в первый внутренний проход 46 внутри задней секции 16 сопла 14. В основании первого воздушного прохода 46 воздушный поток разделяется на два воздушных потока, которые проходят в противоположных направлениях вокруг внутреннего отверстия 20 сопла 14. Поскольку воздушные потоки проходят через первый внутренний проход 46, воздух входит в горловину 48 сопла 14. Воздушный поток в горловине 48, предпочтительно, является по существу равномерным вокруг внутреннего отверстия 20 сопла 14. Горловина 48 направляет воздушный поток в направлении к первому выпускному отверстию 30 для воздуха сопла 14, через которое он испускается из вентилятора 10 в сборе.
Воздушный поток, испускаемый из первого выпускного отверстия 30 для воздуха, направляется по поверхности 40 Коанда сопла 14, вызывая создание вторичного воздушного потока за счет вовлечения воздуха из внешнего окружающего пространства, в частности, из области вокруг первого выпускного отверстия 30 для воздуха, а также из области вокруг задней части сопла 14. Этот вторичный воздушный поток проходит через внутреннее отверстие 20 сопла 14, где он объединяется с воздушным потоком, испускаемым из сопла 14.
Когда первый двигатель 84 работает, пользователь может увеличить влажность воздушного потока, испускаемого из вентилятора 10 в сборе, нажимая третью кнопку 160с. В ответ на это схема 166 управления включает второй двигатель 106 для вращения второй крыльчатки 104. В результате воздух вытягивается из первого воздушного прохода 70 за счет вращения второй крыльчатки 104, чтобы создавать второй воздушный поток внутри второго воздушного прохода 72. Расход второго воздушного потока, создаваемого за счет вращения второй крыльчатки 104, является меньшим, чем расход, создаваемый за счет вращения первой крыльчатки 82, таким образом, первый воздушный поток продолжает проходить через первый воздушный проход 70 к первому впускному отверстию 28 для воздуха сопла 14.
Одновременно с включением второго двигателя 106, схема 166 управления активизирует вибрацию преобразователя 138, предпочтительно, с частотой в диапазоне от 1 до 2 МГц, чтобы распылять воду, находящуюся внутри водяного резервуара 132. Это приводит к созданию в воздухе водяных капель над водой, находящейся внутри водяного резервуара 132. По мере того, как вода внутри водяного резервуара 132 распыляется, водяной резервуар 132 постоянно пополняется водой из водяного бачка 112, и таким образом уровень воды внутри водяного резервуара 132 остается по существу постоянным, в то время как уровень воды внутри водяного бачка 112 постепенно падает.
При вращении второй крыльчатки 104 второй воздушный поток проходит через впускной канал 148 и испускается непосредственно над водой, находящейся в водяном резервуаре 132; это приводит к тому, что находящиеся в воздухе водяные капельки вовлекаются во второй воздушный поток. Теперь, уже ставший влажным второй воздушный поток проходит вверх через центральный канал 110 и второй воздушный проход 72 ко второму впускному отверстию 54 для воздуха сопла 14 и входит во второй внутренний проход 58 внутри передней секции 18 сопла 14. В основании второго внутреннего прохода 58 второй воздушный поток разделяется на два воздушных потока, которые проходят в противоположных направлениях вокруг внутреннего отверстия 20 сопла 14. Поскольку воздушные потоки проходят через второй внутренний проход 58, каждый воздушный поток испускается из соответствующего одного из вторых выпускных отверстий 56 для воздуха, расположенных в переднем крае 44 сопла 14. Испускаемый второй воздушный поток выходит из вентилятора 10 в сборе внутри воздушного потока, создаваемого за счет испускания первого воздушного потока из сопла 14, таким образом, позволяя увлажненному воздушному потоку быстро переноситься, как показывает опыт, на расстояние в несколько метров от вентилятора 10 в сборе.
Таким образом, обеспечивается, что при не нажатой впоследствии третьей кнопке 160с, увлажненный воздушный поток испускается из передней секции 18 сопла до тех пор, пока относительная влажность воздушного потока, входящего в вентилятор 10 в сборе, которая определяется датчиком 170 влажности, не превысит на 1% при 20°С уровень относительной влажности, выбранный пользователем с помощью четвертой кнопки 160d. Затем испускание увлажненного воздушного потока из передней секции 18 сопла 14 прекращается схемой 166 управления путем прекращения подачи активирующих сигналов к преобразователю 138. По выбору, второй двигатель 106 также может быть остановлен, для того чтобы второй воздушный поток не испускался из передней секции 18 сопла 14. Однако когда датчик 170 влажности расположен в непосредственной близости ко второму двигателю 106, предпочтительно, чтобы второй двигатель 106 работал непрерывно для избегания нежелательных температурных колебаний в локальном окружении датчика 170 влажности. Когда датчик 170 влажности расположен снаружи вентилятора 10 в сборе, например, второй двигатель 106 также может останавливаться, когда относительная влажность воздуха в локальном окружении датчика 170 влажности превысит на 1% при 20°С уровень относительной влажности, выбранный пользователем.
В результате прекращения испускания влажного воздушного потока из вентилятора 10 в сборе относительная влажность воздуха, определяемая датчиком 170 влажности, начинает падать. Как только относительная влажность воздуха в локальном окружении датчика 170 влажности упадет на 1% при 20°С ниже уровня относительной влажности, выбранного пользователем, схема 166 управления подает активирующие сигналы к преобразователю 138, чтобы перезапустить испускание влажного воздушного потока из передней секции 18 сопла 14. Как и ранее, влажный воздушный поток испускается из передней секции 18 сопла 14 до тех пор, пока относительная влажность воздуха, определяемая датчиком 170 влажности, не превысит на 1% при 20°С уровень относительной влажности, выбранный пользователем. В этой точке активизация преобразователя 138 прекращается.
Такая последовательность активизации преобразователя 138 для поддерживания определяемого уровня относительной влажности около уровня, выбранного пользователем, продолжается до тех пор, пока не будет нажата одна из кнопок 160а, 160 с, или до тех пор, пока сигнал, принимаемый от датчика 135 уровня, не будет показывать, что уровень воды внутри водяного резервуара 132 упал до минимального уровня. Если кнопка 160а будет нажата, схема 166 управления выключит оба двигателя 84, 106 для отключения вентилятора 10 в сборе.