FI20185666A1

FI20185666A1 - Yhdistetty valaisin ja ilmanvaihdon suutin

Info

Publication number: FI20185666A1
Application number: FI20185666A
Authority: FI
Inventors: Keny Muesa
Original assignee: Teknoware Oy
Priority date: 2018-07-31
Filing date: 2018-07-31
Publication date: 2020-02-01
Also published as: EP3604004A1; FI128514B; US11400796B2; ES2822296T3; EP3604004B1; US20200039327A1

Abstract

Yhdistetyssä valaisimessa ja ilmanvaihdon suuttimessa on etulevy (101) ja siinä aukko. Etulevyn (101) aukkoon on kääntyvästi nivelöity suutinrunko (103), joka erottaa etulevyn (101) takana olevaa ilmakammiota (105) etulevyn (101) etupuolesta. Rakenteessa on säädinosa (106) sekä siihen mekaanisesti kytkeytyvä suljinmekanismi, joka on järjestetty säätyvästi rajoittamaan ilman kulkutietä (107) ilmakammiosta (105) etulevyn (101) etupuolelle vasteena säädinosan (106) liikkeeseen. Osana suljinmekanismia on valaisinosa (108) ja siinä valonlähde, joka on järjestetty tuottamaan valoa etulevyn (101) etupuolelle. Suljinmekanismi on järjestetty muuntamaan säädinosan (106) liike valaisinosan (108) liikkumiseksi siten, että mainittu ilman kulkutien (107) säätyvä rajoittaminen tapahtuu valaisinosan (108) mainitun liikkumisen seurauksena.

Description

YHDISTETTY VALAISIN JA ILMANVAIHDON SUUTIN

20185666 prh 31 -07- 2018

KEKSINNÖN ALA

Keksintö liittyy valaistuksen ja ilmanvaihdon järjestämiseen liikennevälineessä tai muussa sellaisessa kohteessa, jossa valoa ja raitista ilmaa halutaan tarjota käyttäjälle hyvin paikallisesti ja niin, että käyttäjä voi säätää niitä itse. Erityisesti kek10 sintö koskee mekaanista ratkaisua, joilla valon ja raitisilman suuntaaminen ja säätäminen voidaan yhdistää .

KEKSINNÖN TAUSTA

Linja-autot ja lentokoneet ovat yleisimpiä esimerkkejä kohteista, joissa yksittäinen käyttäjä (liikennevälineessä: matkustaja) voi haluta kohdalleen valoa ja raitista ilmaa tavalla, joka hänelle itselleen juuri sillä hetkellä sopii. Tekniikan tasosta 20 tunnetaan lukuisia palvelupaneeliratkaisuja, jotka tyypillisesti sijoitetaan kahden tai kolmen vierekkäisen istumapaikan yläpuolelle ja joissa on yksittäin säädettävät ja suunnattavat ilmanvaihtosuuttimet ja lukuvalot kullekin käyttäjälle.

Tekniikan tason mukaiset palvelupaneelit voivat kuitenkin viedä suhteellisen ison tilan liikennevälineen katosta, seinästä tai muusta rakenteesta, mikä rajoittaa kyseisen tilan muuhun muotoiluun liittyviä ratkaisumahdollisuuksia. Lisäksi käyttäjä voi ko30 kea järjestelmän käyttöliittymän sekavana ja esteettisesti epätyydyttävänä.

KEKSINNÖN YHTEENVETO

Keksinnön tavoitteena on esittää yhdistetty valaisin ja ilmanvaihdon suutin, joka vie vain vähän

20185666 prh 31 -07- 2018 tilaa. Lisäksi keksinnön tavoitteena on, että yhdistetty valaisin ja ilmanvaihdon suutin on valmistusteknisesti edullinen. Keksinnön tavoitteena on myös, että yhdistetty valaisin ja ilmanvaihdon suutin on käyttö5 liittymältään intuitiivinen niin, että käyttäjän on helppo oppia, miten sitä käytetään. Lisäksi keksinnön tavoitteena on, että yhdistetty valaisin ja ilmanvaihdon suutin tarjoaa suunnittelijalle muotoilumahdollisuuksia niin, että se on sovitettavissa moniin erilai10 siin ympäristöihin ja esteettisiin kokonaisuuksiin.

Keksinnön tavoitteet saavutetaan tekemällä yhdistettyyn valaisimeen ja ilmanvaihdon suuttimeen suljinmekanismi, jonka erään osana on valaisinosa, jonka liike rajoittaa säätyvästi ilman kulkutietä 15 suuttimen läpi.

Tässä esiteltävässä yhdistetyssä valaisimessa ja ilmanvaihdon suuttimessa on:

- etulevy ja siinä aukko,

- etulevyn aukkoon kääntyvästi nivelöity suu20 tinrunko, joka on järjestetty erottamaan etulevyn takana oleva ilmakammio etulevyn etupuolesta, ja

- säädinosa sekä siihen mekaanisesti kytkeytyvä suljinmekanismi, joka on järjestetty säätyvästi rajoittamaan ilman kulkutietä ilmakammiosta etulevyn etupuolelle vasteena säädinosan liikkeeseen.

Yhdistetyllä valaisimelle ja ilmanvaihdon suuttimelle on tunnusomaista, että osana suljinmekanismia on valaisinosa ja siinä valonlähde, joka on järjestetty tuottamaan valoa 30 etulevyn etupuolelle, suljinmekanismi on järjestetty muuntamaan säädinosan liike valaisinosan liikkumiseksi siten, että mainittu ilman kulkutien säätyvä rajoittaminen tapahtuu valaisinosan mainitun liikkumisen seurauksena.

Erään suoritusmuodon mukaan suutinrungolla ja säädinosalla on yhteinen geometrinen keskiakseli, joka on oleellisesti etulevyä vastaan kohtisuorassa, ja

20185666 prh 31 -07- 2018 säädinosa on kiinni suutinrungossa kiertyvällä liitoksella, jolloin mainittu säädinosan liike on sen kiertyvä liike mainitun yhteisen geometrisen keskiakselin ympäri. Tällä saavutetaan etua rakenteen yksinkertai5 suudessa ja valmistettavuudessa sekä käyttöliittymän intuitiivisuudessa.

Erään suoritusmuodon mukaan suljinmekanismi on järjestetty muuntamaan säädinosan kiertyvä liike suutinrungon suhteen valaisinosan lineaariseksi liik10 kumiseksi suutinrungon suhteen suunnassa, joka on oleellisesti kohtisuorassa etulevyä vastaan. Tällä saavutetaan se etu, että valaisinosasta lähtevän valon suunta ei kierry raitisilmavirtauksen säätämisen mukaan .

Erään suoritusmuodon mukaan säädinosassa on ensimmäinen kierre, jonka pituusakseli on oleellisesti etulevyä vastaan kohtisuorassa; valaisinosassa on ensimmäistä kierrettä vastaava ja siihen istuva toinen kierre; ja valaisinosan ja suutinrungon välillä on 20 liukumekanismi, joka on järjestetty estämään valaisinosan kiertyminen suutinrungon suhteen. Tällä saavutetaan se etu, että edellä kuvattu rakenne ja toimintaperiaatteet saadaan toteutettua mekaanisesti yksinkertaisella ja luotettavalla tavalla, joka aiheuttaa vain 25 kohtuullisessa määrin kitkaa.

Erään suoritusmuodon mukaan mainitussa liukumekanismissa on rajoitin, joka on järjestetty estämään valaisinosaa liikkumasta tiettyä rajaa ulommas suutinrungosta. Tällä saavutetaan se etu, että käyttäjä ei 30 voi vahingossa irrottaa valaisinosaa.

Erään suoritusmuodon mukaan valaisinosassa on puolijohdevalonlähde ja optiikka puolijohdevalonlähteen tuottaman valon suuntaamiseksi tiettyyn ensimmäiseen sektoriin etulevyn etupuolella, ja mainittu ilman 35 kulkutie on järjestetty suuntaamaan ilmakammiosta etulevyn etupuolelle virtaava ilma tiettyyn toiseen sektoriin etulevyn etupuolella. Tällä saavutetaan se etu,

20185666 prh 31 -07- 2018 että valon ja raitisilmavirtauksen suuntautumista voidaan tarkastella erikseen.

Erään suoritusmuodon mukaan mainittu toinen sektori kattaa laajemman avaruuskulman kuin mainittu 5 ensimmäinen sektori. Tällä saavutetaan se etu, että ainakin osa raitisilmavirtauksesta saadaan osumaan käyttäjään, vaikka valo suuntautuisi käyttäjän eteen tai sivulle.

Erään suoritusmuodon mukaan mainitun ensim10 mäisen sektorin keskiakseli suuntautuu eri suuntaan kuin mainitun toisen sektorin keskiakseli. Tällä saavutetaan se etu, että koko raitisilmavirtaus voidaan suunnata käyttäjään, vaikka valo suuntauisi käyttäjän eteen tai sivulle.

Erään suoritusmuodon mukaan mainittu ilman kulkutie kulkee rengasmaisesta aukosta, joka muodostuu säädinosassa olevan reiän reunan ja mainitussa reiässä olevan mainitun valaisinosan väliin. Tällä saavutetaan se etu, että raitisilmavirtausta voidaan säätää samal20 la tavalla koko siinä sektorissa, johon se suuntautuu.

Erään suoritusmuodon mukaan suutinrungon nivelöinti etulevyn aukkoon on rakenteeltaan pallonivel, jossa suutinrungossa olevat pallopinnan osat (802) on järjestetty liikkumaan etulevyn aukon reunojen muodos25 tamassa maljassa. Tällä saavutetaan se etu, että suuntaaminen on käyttäjälle helppoa ja intuitiivista. Samalla rakenteesta saadaan helposti valmistettava ja hyvin käyttöä kestävä.

Erään suoritusmuodon mukaan säädinosa muodos30 taa pyöreän ulkokehän suutinrungon sillä puolella, joka suuntautuu etulevyn etupuolelle. Tällä saavutetaan etua käyttöliittymän intuitiivisuudessa ja saadaan se säädinosan osa, jota käyttäjän on tarkoitus koskettaa, kauas mahdollisesti voimakkaasti lämpenevistä osista 35 lähellä valonlähdettä.

20185666 prh 31 -07- 2018

KUVALUETTELO

Kuva 1 esittää yhdistetyn valaisimen ja ilmanvaihdon suuttimen toimintaperiaatetta, kuva 2 esittää erästä osien keskinäistä jär5 jestystä ja toimintaa, kuva 3 esittää erästä muuta osien keskinäistä järjestystä ja toimintaa, kuva 4 esittää erästä muuta osien keskinäistä järjestystä ja toimintaa, kuva 5 esittää erästä muuta osien keskinäistä järjestystä ja toimintaa, kuva 6 esittää erästä muuta osien keskinäistä järjestystä ja toimintaa, kuva 7 esittää erästä muuta osien keskinäistä 15 järjestystä ja toimintaa, kuva 8 esittää erästä yhdistettyä valaisinta ja ilmanvaihdon suutinta räjäytyskuvassa, kuva 9 esittää kuvan 8 mukaista yhdistettyä valaisinta ja ilmanvaihdon suutinta koottuna ja suutin 20 kiinni, kuva 10 esittää kuvan 8 mukaista yhdistettyä valaisinta ja ilmanvaihdon suutinta koottuna ja suutin auki, kuva 11 esittää yhdistettyä valaisinta ja 1125 manvaihdon suutinta, josta valo ja ilma tulevat samaan nimellissuuntaan,.

kuva 12 esittää yhdistettyä valaisinta ja ilmanvaihdon suutinta, josta valo ja ilma tulevat eri nimellissuuntaan, kuva 13 esittää erästä valaisinosaa ja kuva 14 esittää erästä muuta osien keskinäistä järjestystä ja toimintaa.

KEKSINNÖN YKSITYISKOHTAINEN SELOSTUS

Kuva 1 on periaatteellinen kaavio, joka valottaa tässä selostettavan yhdistettävän valaisimen ja

20185666 prh 31 -07- 2018 ilmanvaihdon suuttimen osia ja toimintaperiaatetta. Rakenteeseen kuuluu etulevy 101 ja siinä oleva aukko, jota kuvassa 1 rajaavat reunat 102. Etulevyn aukkoon on kääntyvästi nivelöity suutinrunko 103. Nivelöintiä 5 edustavat kuvassa 1 kaavamaisesti esitetyt laakerikuulat 104. Etulevyn 101 tarkoitus on ensinnäkin muodostaa näkyvä ulkopinta, joka rajoittaa linja-auton, lentokoneen tai muun sovelluskohteen sisätilaa siinä kohdassa, johon yhdistetty valaisin ja ilmanvaihdon suu10 tin on asennettu. Lisäksi sen tarkoitus on muodostaa yhdistetylle valaisimelle ja ilmanvaihdon suuttimelle luonteva asennustapa. On sinänsä mahdollista, että etulevy 101 olisi jopa jatkuva osa sovelluskohteen muuta sisustusta, mutta tyypillisemmässä ratkaisussa 15 se on osa valaisin- ja suutinratkaisua eli ns. palvelupakettia (engl. service set) . Tällöin sovelluskohteen muuhun sisustukseen jätetään istumapaikkakohtaista valaisua ja ilmanvaihtoa varten jonkin verran suurempi aukko kuin mitä varsinainen valaisin ja ilman20 vaihdon suutin tarvitsevat. Valmistaja hankkii parhaaksi katsomansa palvelupaketin alihankkijalta ja asentaa sen paikalleen.

Suutinrungon 103 nivelöinti ei ole välttämätöntä, mutta se on suotavaa, koska käyttäjä haluaa 25 usein suunnata kohdalleen tulevan ilmavirran ja valon haluamallaan tavalla. Esimerkkejä nivelöinnin toteuttamisesta käsitellään tarkemmin jäljempänä.

Raittiin ilman syöttämistä varten rakenteessa on ilmakammio 105, joka on käyttäjästä katsoen etule30 vyn 101 ja suutinrungon 103 takana piilossa. Suutinrungon 103 nivelöinti etulevyn 101 aukkoon on edullista tehdä niin tiiviiksi, ettei ilmaa pääse tahattomasti suutinrungon 103 ohi etulevyn 101 etupuolelle. Toisin sanoen suutinrunko 103 on järjestetty erottamaan 35 etulevyn 101 takana oleva ilmakammio 105 etulevyn 101 etupuolesta. Syöttöilma tulee ilmakammioon 105 esimerkiksi keskitetyltä raitisilmapuhaltimelta, joka yllä

20185666 prh 31 -07- 2018 pitää riittävää raittiin tuloilman painetta niin, että käyttäjät voivat annostella sitä kukin kohdallaan haluamallaan tavalla.

Säädinosaan 106 mekaanisesti kytkeytyvä sul5 jinmekanismi on järjestetty säätyvästi rajoittamaan ilman kulkutietä 107 ilmakammiosta 105 etulevyn 101 etupuolelle vasteena säädinosan 106 liikkeeseen. Ainakin osa säädinosasta 106 on edullisimmin sillä tavoin esillä ja näkyvillä etulevyn 101 etupuolella, että 10 käyttäjä voi tarttua siihen ja liikuttaa sitä. Periaatteessa olisi mahdollista tehdä säädinosasta 106 sähkötoiminen ja kauko-ohjattava niin, että käyttäjä liikuttaisi sitä esimerkiksi älypuhelimen sovelluksella. Esillä oleva ja mekaanisesti sormilla liikutettava 15 säädinosa on kuitenkin tämän tekstin kirjoitushetkellä rakenteellisesti ja valmistusteknisesti yksinkertaisempi ja toimintavarmempi sekä valmistuskustannuksiltaan edullisempi ratkaisu.

Osana suljinmekanismia on valaisinosa 108, jossa oleva valonlähde on järjestetty tuottamaan valoa etulevyn 101 etupuolelle. Valonlähteen teknistä toteutusta ei sinänsä tarvitse rajoittaa, mutta tämän tekstin kirjoitushetkellä led-valonlähdettä voidaan pitää edullisimpana sen pienen koon, suhteellisen vähäisen 25 virrantarpeen ja hyvän hyötysuhteen ansiosta. Muita mahdollisia valonlähteitä ovat esimerkiksi laserdiodit, orgaaniset ledit (OLED), hehkulamput ja kaasupurkausputket. Edellä mainittu suljinmekanismi on järjestetty muuntamaan säädinosan 106 liike valaisinosan 108 30 liikkumiseksi siten, että ilman kulkutien 107 säätyvä rajoittaminen tapahtuu valaisinosan 108 liikkumisen seurauksena.

Kuvat 2-7 ovat periaatteellisia kaavioita, jotka esittävät erilaisia vaihtoehtoja sen suhteen, 35 miten yhdistetyn valaisimen ja ilmanvaihdon suuttimen eri osat voivat sijoittua rakenteessa, liittyä toisiinsa ja vaikuttaa toistensa liikkeeseen. Nämä kuvat

20185666 prh 31 -07- 2018 eivät esitä mitään tiettyä fyysistä rakennetta vaan periaatteellisia vaihtoehtoja.

Kuvan 2 esimerkissä suutinrungolla 103 ja säädinosalla 106 on yhteinen geometrinen keskiakseli 5 201, joka on oleellisesti etulevyä 101 vastaan kohtisuorassa. Oleellisen kohtisuoruuden määritelmä voi tässä tapauksessa olla hyvin väljä, koska se tarkoittaa vain, että ns. toimintasuunta eli se nimellissuunta, johon valo ja raitis ilma suuntautuvat, on enemmän 10 etulevystä 101 poispäin kuin sen pinnan suuntaisesti.

Säädinosa 106 on kuvan 2 esimerkissä kiinni suutinrungossa 103 kiertyvällä liitoksella, jota on kuvassa 2 esitetty kaavamaisesti kuviolla 202. Tällöin säädinosan 106 se liike, joka vuorostaan vaikuttaa valaisin15 osan 108 liikkumiseen, on säädinosan 106 kiertyvä liike yhteisen geometrisen keskiakselin 201 ympäri. Säädinosan 106 kiertyvää liikettä havainnollistavat kiertonuolet 203.

Kuvan 2 esimerkissä suljinmekanismi on jär20 jestetty muuntamaan säädinosan 106 kiertyvä liike suutinrungon 103 suhteen valaisinosan 108 lineaariseksi liikkumiseksi suutinrungon suhteen suunnassa, joka sekin on oleellisesti kohtisuorassa etulevyä 101 vastaan. Tässäkin tapauksessa oleellisesti kohtisuoran 25 määritelmään pätee sama kuin edellä. Muunnosta säädinosan 106 kiertyvästä liikkeestä valaisinosan 108 lineaariseksi liikkeeksi on havainnollistettu kaavamaisesti kuviolla 204. Valaisinosa 108 voi olla kiinni suutinrungossa 103 lineaarisesti liukuvalla liitoksella, 30 jota kuvassa 2 havainnollistaa kuvio 205.

Kuvan 2 esimerkissä ilman kulkutien 107 varsinainen säätyvä rajoittuminen tapahtuu valaisinosan 108 ja säädinosan 106 välillä. Sitä varten valaisinosassa 108 ja säädinosassa 106 voi olla vastinpinnat, 35 joiden välinen etäisyys (ja sen seurauksena ilman kulkutien 107 vapaa poikkileikkaus ko. kohdassa) muuttuu valaisinosan 108 liikkuessa lineaarisesti edellä kuva

20185666 prh 31 -07- 2018 tulla tavalla. Kuvan 2 periaatekaaviossa vastinpintoja havainnollistaa kohta 206. Kun valaisinosa 108 on lineaarisen liikkeensä ensimmäisessä ääriasennossa, vastinpinnat voivat olla tiiviisti toisiaan vasten, jol5 loin ilman kulkutie 107 on oleellisesti tukossa eikä suuttimen läpi virtaa lainkaan raitista ilmaa. Valaisinosan 108 lineaarisen liikkeen toisessa ääriasennossa vastinpinnat voivat olla mahdollisimman suuren etäisyyden päässä toisistaan, jolloin suutin on täysin 10 auki ja ilmavirtaus ilman kulkutien 107 läpi on voimakkaimmillaan .

Kuva 3 esittää vaihtoehtoista periaatetta, jossa yhdistetyn valaisimen ja ilmanvaihdon suuttimen eri osat sijoittuvat, liittyvät toisiinsa ja vaikutta15 vat toistensa liikkeeseen samalla tavalla kuin kuvassa

2. Erona on se, että ilman kulkutien 107 varsinainen säätyvä rajoittuminen tapahtuu valaisinosan 108 ja suutinrungon 103 välillä. Sitä varten valaisinosassa 108 ja suutinrungossa 103 voi olla vastinpinnat, joi20 den välinen etäisyys (ja sen seurauksena ilman kulkutien 107 vapaa poikkileikkaus ko. kohdassa) muuttuu valaisinosan 108 liikkuessa lineaarisesti edellä kuvatulla tavalla. Kuvan 3 periaatekaaviossa vastinpintoja havainnollistaa kohta 301.

Kuvien 2 ja 3 periaatteille on yhteistä se, että säädinosa 106 ulottuu sivusuunnassa leveämmälle kuin valaisinosa 108. Toisin sanoen valaisinosa 108 sijoittuu yhdistetyssä valaisimessa ja ilmanvaihdon suuttimessa käyttäjän näkemän osuuden keskelle ja sää30 dinosa 106 sen laidoille. Tämä ei ole mitenkään oleellinen rajoite, vaan muutkin vaihtoehdot ovat mahdollisia. Kuvat 4 ja 5 esittävät vaihtoehtoista periaatetta, jossa säädinosa 106 sijoittuu käyttäjän näkemän osuuden keskelle ja valaisinosa 108 rengasmaisesti sen 35 ympärille.

Osien väliset liitokset ovat saman tyyppisiä kuvissa 4 ja 5 kuin kuvissa 2 ja 3. Säädinosa 106 on

20185666 prh 31 -07- 2018 kiinni suutinrungossa 103 kiertyvällä liitoksella 202 niin, että säädinosan 106 liike on kiertyvää liikettä sen ja suutinrungon 103 yhteisen geometrisen keskiakselin 201 ympäri. Kuvion 204 mukaisesti suljinmekanis5 mi on järjestetty muuntamaan säädinosan 106 kiertyvä liike valaisinosan 108 lineaariseksi liikkumiseksi suutinrungon 103 suhteen suunnassa, joka on oleellisesti kohtisuorassa etulevyä 101 vastaan. Valaisinosa 108 voi olla kiinni suutinrungossa 103 lineaarisesti 10 liukuvalla liitoksella, jota kuvassa 4 havainnollistaa kuvio 205. Ero kuvien 4 ja 5 periaatteiden välillä koskee sitä, tapahtuuko ilman kulkutien 107 varsinainen säätyvä rajoittuminen valaisinosan 108 ja säädinosan 106 välillä niin kuin kuvassa 4 vai valaisinosan 15 108 ja suutinrungon 103 välillä niin kuin kuvassa 5.

Edellä esitetyille periaatteille on kaikille yhteistä se, että säädinosa ja valaisinosa ovat kaksi mekaanisesti toisistaan erillistä kappaletta. Tämäkään ei ole välttämätön edellytys, mitä havainnollistavat 20 kuvat 6 ja 7. Kuvassa 6 on yhdistetty säädin- ja valaisinosa 601, joka on kiinni suutinrungossa 103 kierteillä tai muulla sellaisella liitoksella, jossa kiertäminen aiheuttaa samalla lineaarista liikettä. Tätä havainnollistaa kuvio 204. Ilman kulkutie 107 ilmakam25 miosta etulevyn 101 etupuolelle on yksinkertainen kanava, joka kulkee suutinrungon 103 ja yhdistetyn säädin- ja valaisinosan 601 välissä. Suljinmekanismissa on kohdassa 602 vastinpinnat, joiden välinen etäisyys (ja sen seurauksena ilman kulkutien 107 vapaa poikki30 leikkaus ko. kohdassa) muuttuu yhdistetyn säädin- ja valaisinosan 601 liikkuessa lineaarisesti edellä kuvatulla tavalla.

Kuvan 7 periaate vastaa muuten kuvan 6 periaatetta, mutta yhdistetty säädin- ja valaisinosa 601 35 on kiinni suutinrungossa 103 pelkästään kiertyvällä liitoksella 202. Lisäksi suljinmekanismin periaate on erilainen. Suljinmekanismissa on kohdassa 701 havain

20185666 prh 31 -07- 2018 nollistetulla tavalla pareittaisia aukkoja niin, että kun suutinrungossa 103 olevat aukot ja niitä vastaavat, yhdistetyssä säädin- ja valaisinosassa 601 olevat aukot ovat täysin kohdakkain, ilman kulkutie 107 on 5 täysin auki. Aukkojen liukuminen toistensa suhteen täysin kohdakkaisesta asennosta sellaiseen asentoon, jossa ne eivät ole lainkaan kohdakkain, sulkee ilman kulkutien 107. Tällä muunnelmalla on yleisemminkin merkitystä tässä selostetuille yhdistetyn valaisimen 10 ja ilmanvaihdon suuttimen suoritusmuodoille, koska se havainnollistaa, että missä tahansa suoritusmuodossa ilman kulkutien säätyvä rajoittaminen voidaan toteuttaa monin eri tavoin.

Kuva 8 esittää räjäytyskuvan muodossa erästä 15 yhdistettyä valaisinta ja ilmanvaihdon suutinta. Etulevyä ei ole esitetty kuvassa 8. Ylimpänä kuvassa on suutinrunko 103 ja sen alla järjestyksessä säädinosa 106, valaisinosa 108 ja ritilä 801, jonka tarkoitukseen palataan jäljempänä. Suutinrunko 103, säädinosa 20 106 ja ritilä 801 on esitetty kuvassa 8 halkileikkauksina. Edellä esitetyistä periaatteista kuvan 8 yhdistetty valaisin ja ilmanvaihdon suutin noudattaa lähinnä kuvan 2 esittämää periaatetta.

Suutinrungon 103 uloimmat reunat 802 on muo25 toiltu kuperan pallopinnan osiksi. Tämä on eräs, mekaanisesti suhteellisen yksinkertainen tapa suutinrungon nivelöimiseksi kääntyvästi etulevyn aukkoon. Etulevyn aukon reunat voidaan muotoilla vastaavan koveran pallopinnan osiksi. Tällöin suutinrungon nivelöinti 30 etulevyn aukkoon on rakenteeltaan pallonivel, jossa suutinrungossa olevat pallopinnan osat 802 on järjestetty liikkumaan etulevyn aukon reunojen muodostamassa malj assa.

Suutinrungon 103 ulkoreunojen siinä osassa, 35 joka on tarkoitettu etulevyn etupuolelle, on rengasmainen ensimmäinen liukupinta 803 ja lukitusura 804. Säädinosan 106 reunoissa on näitä vastaavat rengasmai

20185666 prh 31 -07- 2018 nen toinen liukupinta 805 ja lukituskynsi 806. Näillä toteutetaan säädinosan 106 kiinnittäminen suutinrunkoon 103 kiertyvällä liitoksella. Kun kuvan 8 mukaiset suutinrunko 103 ja säädinosa 106 painetaan vastakkain suunnassa, joka kuvassa 8 on pystysuora suunta, lukituskynsi 806 napsahtaa lukitusuraan 804. Tämän jälkeen säädinosaa on mahdollista kiertää sen ja suutinrungon yhteisen geometrisen keskiakselin 201 ympäri niin, että ensimmäinen liukupinta 803 ja toinen liukupinta 804 liukuvat vastakkain. Tässä esitetty rakenne on vain eräs esimerkki säädinosan 106 ja suutinrungon 103 välisen kiertyvän liitoksen toteuttamisesta, ja sen lisäksi tai asemesta voidaan käyttää monia muita, sinänsä tunnettuja ja/tai ilmeisiä ratkaisuja.

Säädinosassa 106 on ensimmäinen kierre 807, jonka pituusakseli on geometrisen keskiakselin 201 suuntainen ja kootussa rakenteessa näin ollen oleellisesti etulevyä vastaan kohtisuorassa. Valaisinosassa 108 on ensimmäistä kierrettä 807 vastaava ja siihen istuva toinen kierre 808. Näiden kierteiden avulla kuvassa 8 esitetyn yhdistetyn valaisimen ja ilmanvaihdon suuttimen sisältämä suljinmekanismi on järjestetty muuntamaan säädinosan 106 kiertyvä liike suutinrungon 103 suhteen valaisinosan 108 lineaariseksi liikku25 miseksi suutinrungon 103 suhteen suunnassa, joka on oleellisesti kohtisuorassa etulevyä vastaan. Tilanteessa, jossa säädinosa 106 kiertyy mutta valaisinosa 108 ei, ensimmäinen kierre 807 työntää toista kierrettä 808 (ja siis koko valaisinosaa 108) geometrisen keskiakselin 201 suunnassa eteen- tai taaksepäin riippuen siitä, kumpaan suuntaan säädinosaa 106 kierretään .

Jotta valaisinosa 108 ei kiertyisi säädinosan 106 mukana, valaisinosan 108 ja suutinrungon 103 vä35 iillä on hyvä olla liukumekanismi, joka on järjestetty estämään valaisinosan 108 kiertyminen suutinrungon 103 suhteen. Kuvan 8 esittämässä yhdistetyssä valaisimessa

20185666 prh 31 -07- 2018 ja ilmanvaihdon suuttimessa tämä voidaan toteuttaa esimerkiksi niin, että suutinrungossa 103 oleva tappi 809 ja sitä vastaava, toisen kierteen 808 sisällä oleva pitkänomainen reikä (ei esitetty kuvassa 8) eivät 5 ole poikkileikkaukseltaan pyöreitä. Tällöin valaisinosa 108 pääsee liukumaan tappia 809 pitkin geometrisen keskiakselin 201 suunnassa, mutta ei kiertymään sen ympäri. Liukumekanismiin voi olla hyvä sisällyttää rajoitin, joka on järjestetty estämään valaisinosaa 108 10 liikkumasta tiettyä rajaa ulommas suutinrungosta 103.

Tällaisen rajoittimen toteutusta ei ole esitetty kuvassa 8, mutta se voidaan toteuttaa esimerkiksi järjestämällä tappiin 809 ja valaisinosaan 108 sopivat, toisiaan vastaavat vastinpinnat, jotka osuvat toisiin15 sa ja estävät enemmän liukumisen, kun valaisinosa 108 on liukunut riittävän ulos.

Tapin 809 keskellä kulkee johtokanava 810, jota pitkin valaisinosaan 108 voidaan tuoda sähköjohtoja (ei esitetty kuvassa 8). Kootussa rakenteessa 20 tällaiset sähköjohdot voivat tulla ilmakammion läpi ja niitä voidaan käyttää sen sähkövirran johtamiseen, joka tarvitaan valaisinosassa 108 olevan valonlähteen saamiseksi tuottamaan valoa. Valonlähteen sijaintia valaisinosassa 108 ei ole esitetty kuvassa 8, mutta se 25 on edullista sijoittaa valaisinosan 108 alaspäin levenevään osaan. Valonlähde on edullisimmin puolijohdevalonlähde kuten esimerkiksi led-valonlähde, laserdiodi tai OLED. Lisäksi valaisinosassa 108 on edullisimmin optiikka valonlähteen tuottaman valonlähteen suuntaa30 miseksi halutulla tavalla etulevyn etupuolella. Optiikkaa edustaa kuvassa 8 linssi 811.

Esimerkkinä vastinpinnoista, joiden avulla voidaan toteuttaa ilman kulkutien säätyvä rajoittaminen, on kuvassa 8 esitetty säädinosassa 106 olevan 35 reiän reuna 812 ja valaisinosan levenevän osan uloin reuna 813. Ilman kulkutien säätyvä rajoittuminen on helppo hahmottaa kuvista 9 ja 10, jotka esittävät ku

20185666 prh 31 -07- 2018 van 8 yhdistettyä valaisinta ja ilmanvaihdon suutinta suutin kiinni (kuva 9) ja suutin auki (kuva 10).

Kuvassa 9 säädinosaa 106 on kierretty suutinrungon 103 suhteen ensimmäiseen suuntaan niin paljon, että valaisinosan 108 reuna on painunut säädinosassa 106 olevan reiän reunaa vasten kohdassa 901. Tällöin ilman kulkutie ilmakammiosta (joka kuvassa 9 on kuvan esittämien osien yläpuolella) etulevyn etupuolelle (kuvan 9 esittämien osien alapuolelle) on suljettu 10 kohdassa 901. Kuvassa 10 säädinosaa 106 on kierretty suutinrungon 103 suhteen toiseen suuntaan niin paljon, että valaisinosa 108 on työntynyt eteenpäin (kuvassa 10 alaspäin) noin kolmanneksen verran omasta pituudestaan. Tällöin ilman kulkutie kulkee rengasmaisesta au15 kosta, joka muodostuu säädinosassa 106 olevan reiän reunan 812 (ks. kuva 8) ja mainitussa reiässä olevan valaisinosan 108 väliin. Ilman kulkua tämän rengasmaisen aukon läpi on havainnollistettu kuvassa 10 nuolilla 1001 ja 1002.

Kuvat 9 ja 10 havainnollistavat myös, miten ritilä 801 asettuu kootussa rakenteessa säädinosan 106 etupintaa vasten peittäen siitä suurimman osan. Ritilä 801 voi kiinnittyä säädinosaan 106 esimerkiksi muotosulkeisella liitoksella, joka koostuu näihin osiin 25 muotoilluista kolo-kynsi-pareista (ei esitetty kuvissa) . Ritilällä 801 voi olla esteettinen tarkoitus eli sillä voidaan viimeistellä yhdistetyn valaisimen ja ilmanvaihdon suuttimen ulkonäkö halutuksi. Se voi toimia myös lämpösuojana. Valaisinosassa 108 oleva valon30 lähde tuottaa toimiessaan lämpöä, josta ainakin osa on tyypillisesti johdettava pois yhdistetyn valaisimen ja ilmanvaihdon suuttimen rakenteita pitkin. Säädinosa 106 voidaan valmistaa materiaalista, joka johtaa hyvin lämpöä ja toimii näin osana valonlähteen jäähdytysrat35 kaisua. Sopiva materiaali on esimerkiksi alumiini tai muu hyvin lämpöä johtava metalli, vaikka säädinosa 106 voidaan toisen suoritusmuodon mukaisesti valmistaa

20185666 prh 31 -07- 2018 myös esimerkiksi (lämpöä johtavasta) muovista tai orgaanista materiaalia hyödyntävästä komposiitista. Jos säädinosa 106 johtaa hyvin lämpöä, sen ne osat, jotka ovat lähimpänä valonlähdettä, voivat tulla varsin kuu5 miksi. Ritilää 801 voidaan käyttää näiden kuumimpien osien peittämiseen niin, että käyttäjä ei vahingossa tule koskeneeksi epämiellyttävän tai vaarallisen kuumaan osaan.

Ritilä 801 voi myös vaikuttaa suuttimen läpi 10 virtaavan ilman suuntautumiseen, varsinkin jos se ja muu rakenne sen ympärillä muotoillaan niin, että ainakin osa ilmasta kulkee ainakin osan ritilästä läpi.

Valon ja ilman suuntautumista voidaan tarkastella kuvien 11 ja 12 avulla. Aiemmin on jo todettu, 15 että valaisinosassa on edullisimmin puolijohdevalonlähde ja optiikka puolijohdevalonlähteen tuottaman valon suuntaamiseksi tiettyyn ensimmäiseen sektoriin etulevyn etupuolella. Kuvassa 11 erään esimerkinomaisen ensimmäisen sektorin rajoja havainnollistavat kat20 koviivat 1101 ja 1102. Ilman kulkutie voi olla järjestetty suuntaamaan ilmakammiosta etulevyn etupuolelle virtaava ilma tiettyyn toiseen sektoriin etulevyn etupuolella. Erään esimerkinomaisen toisen sektorin rajoja havainnollistavat katkoviivat 1103 and 1104.

Tyypillisessä yhdistetyn valaisimen ja ilmanvaihdon suuttimen sovellusympäristössä käyttäjä todennäköisesti haluaa, että hänen henkilökohtaisesti säätämänsä raitisilmavirtaus osuu häneen itseensä, mutta hänen henkilökohtaisesti säätämänsä valo osuu hiukan 30 hänen eteensä. Tämä johtuu siitä, että raitisilmavirtauksen on tarkoitus viilentää ja raikastaa käyttäjän oloa, kun taas valon on tarkoitus valaista käyttäjän edessä olevaa kirjaa, käsityötä tai muuta kohdetta, jonka käyttäjä haluaa nähdä hyvin. Jos suutinrungon 35 kääntäminen nivelöintinsä varassa vaikuttaa samalla tavalla sekä valon että raitisilmavirtauksen suuntau

20185666 prh 31 -07- 2018 tumiseen, edellä kuvattuja käyttäjän tarpeita voi olla vaikea tyydyttää samanaikaisesti.

Tilanteen ratkaisemiseen on useita keinoja.

Eräs niistä on huolehtia kuvan 11 mukaisesti, että edellä mainittu toinen sektori (se, johon raitisilmavirtaus suuntautuu) kattaa laajemman avaruuskulman kuin edellä mainittu ensimmäinen sektori (se, johon valo suuntautuu). Tällöin vaikka käyttäjä suuntaisi valon edessään olevaan kohteeseen, ainakin osa railo tisilmavirtauksesta osuu kuitenkin käyttäjään itseensä .

Toinen keino on esitetty kuvassa 12. Siinä valaisinosassa oleva optiikka on suunniteltu sellaiseksi, että mainitun ensimmäisen sektorin keskiak15 sell 1201 suuntautuu eri suuntaan kuin mainitun toisen sektorin keskiakseli 1202. Tällaisessa ratkaisussa on erityistä hyötyä siitä, että suljinmekanismi on järjestetty muuntamaan säädinosan kiertyvä liike valaisinosan nimenomaan lineaariseksi liikkumiseksi eikä 20 kiertyväksi, koska tällöin valon suuntautuminen käyttäjän suhteen ei muutu, vaikka käyttäjä kiertäisi säädinosaa muuttaakseen raitisilmavirtauksen voimakkuutta. Optisia välineitä, joilla valonlähteen säteilemä valo saadaan suuntautumaan halutulla tavalla, tunne25 taan lukuisia ja niihin kuuluvat linssien lisäksi esimerkiksi erilaiset peilit, prismat ja diffraktiiviset mikrorakenteet ja kaikkien näiden yhdistelmät. Eräs melko yksinkertainen vaihtoehto on muotoilla valaisinosa niin, ettei se ole aksiaalisesti symmetrinen vaan 30 sisältää viistoon suunnatun osuuden, joka suuntaa valonlähteen ja sen säteilemän valon haluttuun suuntaan.

Esimerkkinä tästä on kuvan 13 esittämä valaisinosa 108, jossa viistoon suunnattua osuutta on merkitty viitenumerolla 1301.

Edellä kuvatuille suoritusmuodoille on ominaista aksiaalinen symmetria. Intuitiivisen käyttäjäkokemuksen aikaansaamiseksi voi olla edullista, että

20185666 prh 31 -07- 2018 säädinosa muodostaa pyöreän ulkokehän suutinrungon sillä puolella, joka suuntautuu etulevyn etupuolelle. Käyttäjän on helppo mieltää tällainen pyöreä ulkokehä säätimeksi, jota kiertämällä raitisilmavirtauksen voi5 makkuus muuttuu. Käyttäjäkokemuksen intuitiivisuutta voidaan vielä lisätä muotoilemalla säädinosan muodostama pyöreä ulkokehä niin, että siinä on karhennus tai muu sellainen muoto, joka parantaa kitkaa ja/tai luo mielikuvan sormille tarkoitetusta pinnasta.

Aksiaalinen symmetria ei kuitenkaan ole ehdoton vaatimus. Muullakin tavalla voidaan toteuttaa ratkaisuja, joissa suljinmekanismi on järjestetty muuntamaan säädinosan liike valaisinosan liikkumiseksi siten, että ilman kulkutien säätyvä rajoittaminen tapah15 tuu valaisinosan näin aikaansaadun liikkumisen seurauksena. Kuva 13 esittää erään periaatteen, jossa säädinosa 106 on vipumainen ja kiinni suutinrungossa 103 kiertyvällä liitoksella, jonka kiertoakseli on etulevyn 101 määräämän tason suuntainen. Toisiinsa so20 pivat hammastukset säädinosan 106 ja valaisinosan 108 välillä on järjestetty muuntamaan säädinosan 106 kiertyvä liike suutinrungon 103 suhteen valaisinosan 108 lineaariseksi liikkumiseksi suutinrungon 103 suhteen suunnassa, joka on oleellisesti kohtisuorassa etulevyä

101 vastaan. Suljinmekanismin ne osat, jotka rajoittavat säätyvästi ilman kulkutietä 107 ilmakammiosta etulevyn 101 etupuolelle vasteena säädinosan 106 liikkeeseen, voivat olla samanlaiset kuin esimerkiksi kuvien 3 tai 5 periaatetta noudattavissa ratkaisuissa.

Edellä esitettyjä keksinnön esimerkinomaisia suoritusmuotoja ei ole tarkoitettu rajoittaviksi, vaan ne esittävät eräitä esimerkkejä keksinnön tunnusomaisten piirteiden toteuttamiseksi käytännössä. Piirteitä, jotka on esitetty tietyn suoritusmuodon yhteydessä, on mahdollista yhdistää piirteisiin, jotka on esitetty jonkin toisen suoritusmuodon yhteydessä, ellei tässä tekstissä erityisesti sanota toisin.

Claims

1. Yhdistetty valaisin ja ilmanvaihdon suutin, jossa on:

- etulevy (101) ja siinä aukko,

5 - etulevyn (101) aukkoon kääntyvästi nivelöity suutinrunko (103), joka on järjestetty erottamaan etulevyn (101) takana oleva ilmakammio (105) etulevyn (101) etupuolesta,

- säädinosa (106) sekä siihen mekaanisesti kytkeytyvä

10 suljinmekanismi, joka on järjestetty säätyvästi rajoittamaan ilman kulkutietä (107) ilmakammiosta (105) etulevyn (101) etupuolelle vasteena säädinosan (106) liikkeeseen, tunnettu siitä, että

15 - osana suljinmekanismia on valaisinosa (108) ja siinä valonlähde, joka on järjestetty tuottamaan valoa etulevyn (101) etupuolelle,

- suljinmekanismi on järjestetty muuntamaan säädinosan (106) liike valaisinosan (108) liikkumiseksi siten,

20 että mainittu ilman kulkutien (107) säätyvä rajoittaminen tapahtuu valaisinosan (108) mainitun liikkumisen seurauksena.

2. Patenttivaatimuksen 1 mukainen yhdistetty valaisin ja ilmanvaihdon suutin, tunnettu siitä, että

25 - suutinrungolla (103) ja säädinosalla (106) on yhteinen geometrinen keskiakseli (201), joka on oleellisesti etulevyä (101) vastaan kohtisuorassa,

- säädinosa (106) on kiinni suutinrungossa (103) kiertyvällä liitoksella (202), jolloin mainittu säädinosan

30 (106) liike on sen kiertyvä liike (203) mainitun yhteisen geometrisen keskiakselin (201) ympäri.

3. Patenttivaatimuksen 1 tai 2 mukainen yhdistetty valaisin ja ilmanvaihdon suutin, tunnettu siitä, että suljinmekanismi on järjestetty muuntamaan

35 säädinosan (106) kiertyvä liike (203) suutinrungon

20185666 prh 31 -07- 2018 (103) suhteen valaisinosan (108) lineaariseksi liikkumiseksi suutinrungon (101) suhteen suunnassa, joka on oleellisesti kohtisuorassa etulevyä (101) vastaan.

4. Patenttivaatimuksen 3 mukainen yhdistetty

5 valaisin ja ilmanvaihdon suutin, tunnettu siitä, että

- säädinosassa (106) on ensimmäinen kierre (807), jonka pituusakseli on oleellisesti etulevyä (101) vastaan kohtisuorassa,

- valaisinosassa (108) on ensimmäistä kierrettä (106)

10 vastaava ja siihen istuva toinen kierre (808),

- valaisinosan (108) ja suutinrungon (103) välillä on liukumekanismi (205), joka on järjestetty estämään valaisinosan (108) kiertyminen suutinrungon (103) suhteen .

15 5. Patenttivaatimuksen 4 mukainen yhdistetty valaisin ja ilmanvaihdon suutin, tunnettu siitä, että mainitussa liukumekanismissa (205) on rajoitin, joka on järjestetty estämään valaisinosaa (108) liikkumasta tiettyä rajaa ulommas suutinrungosta (103) .

20

6. Jonkin edellisen patenttivaatimuksen mukainen yhdistetty valaisin ja ilmanvaihdon suutin, tunnettu siitä, että

- valaisinosassa (108) on puolijohdevalonlähde ja optiikka (811) puolijohdevalonlähteen tuottaman valon

25 suuntaamiseksi tiettyyn ensimmäiseen sektoriin (1101, 1102) etulevyn (101) etupuolella,

- mainittu ilman kulkutie (107) on järjestetty suuntaamaan ilmakammiosta (105) etulevyn (101) etupuolelle virtaava ilma tiettyyn toiseen sektoriin (1103, 1104)

30 etulevyn (101) etupuolella.

7. Patenttivaatimuksen 6 mukainen yhdistetty valaisin ja ilmanvaihdon suutin, tunnettu siitä, että mainittu toinen sektori (1103, 1104) kattaa laajemman

20185666 prh 31 -07- 2018 avaruuskulman kuin mainittu ensimmäinen sektori (1101, 1102) .

8. Patenttivaatimuksen 6 tai 7 mukainen yhdistetty valaisin ja ilmanvaihdon suutin, tunnettu

5 siitä, että mainitun ensimmäisen sektorin keskiakseli (1201) suuntautuu eri suuntaan kuin mainitun toisen sektorin keskiakseli (1202) .

9. Jonkin edellisen patenttivaatimuksen mukainen yhdistetty valaisin ja ilmanvaihdon suutin,

10 tunnettu siitä, että mainittu ilman kulkutie (107) kulkee rengasmaisesta aukosta, joka muodostuu säädinosassa (106) olevan reiän reunan (812) ja mainitussa reiässä olevan mainitun valaisinosan (108) väliin.

10. Jonkin edellisen patenttivaatimuksen mu-

15 kainen yhdistetty valaisin ja ilmanvaihdon suutin, tunnettu siitä, että suutinrungon (103) nivelöinti etulevyn (101) aukkoon on rakenteeltaan pallonivel, jossa suutinrungossa (103) olevat pallopinnan osat (802) on järjestetty liikkumaan etulevyn aukon reuno20 jen (102) muodostamassa maljassa.

11. Jonkin edellisen patenttivaatimuksen mukainen yhdistetty valaisin ja ilmanvaihdon suutin, tunnettu siitä, että säädinosa (106) muodostaa pyöreän ulkokehän suutinrungon (103) sillä puolella, joka

25 suuntautuu etulevyn (101) etupuolelle.