RU2458254C2 - Fan - Google Patents
Fan Download PDFInfo
- Publication number
- RU2458254C2 RU2458254C2 RU2010112706/06A RU2010112706A RU2458254C2 RU 2458254 C2 RU2458254 C2 RU 2458254C2 RU 2010112706/06 A RU2010112706/06 A RU 2010112706/06A RU 2010112706 A RU2010112706 A RU 2010112706A RU 2458254 C2 RU2458254 C2 RU 2458254C2
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- nozzle
- fan
- base
- air
- air flow
- Prior art date
Links
Images
Landscapes
- Structures Of Non-Positive Displacement Pumps (AREA)
- Jet Pumps And Other Pumps (AREA)
Abstract
Description
Изобретение относится к вентилятору, в частности к бытовому, например настольному, для создания циркуляции воздуха и воздушного потока в комнате, офисе или другой бытовой среде.The invention relates to a fan, in particular to a household, for example, a desktop, for creating air circulation and air flow in a room, office or other household environment.
Известны различные бытовые вентиляторы, обычно имеющие отдельную группу лопастей или лопаток, установленных с возможностью вращения вокруг оси, и привод, установленный вблизи оси для вращения группы лопастей. Бытовые вентиляторы имеют различные размеры и диаметры, например потолочный вентилятор может иметь диаметр свыше 1 м и обычно подвешивается под потолком для создания потока воздуха вниз, обеспечивая охлаждение всей комнаты.Various household fans are known, usually having a separate group of blades or blades mounted rotatably around an axis, and a drive mounted near the axis to rotate a group of blades. Domestic fans have various sizes and diameters, for example, a ceiling fan can have a diameter of more than 1 m and is usually suspended under the ceiling to create an airflow downward, providing cooling of the entire room.
С другой стороны, настольные вентиляторы часто имеют диаметр примерно 30 см и обычно устанавливаются без крепления, являясь переносными. В стандартных настольных вентиляторах отдельная группа лопастей располагается рядом с пользователем, и вращение лопастей вентилятора обеспечивает в комнате или ее части движение воздуха вперед в сторону пользователя. Вентиляторы других типов могут быть прикреплены к полу или установлены на стене. Перемещение и циркуляция воздуха создают так называемое «охлаждение ветром» или легкий ветерок и, как результат, пользователь ощущает охлаждающее воздействие, когда тепло рассеивается за счет конвекции и испарения. Вентиляторы, описанные, например, в документах USD 103476 и US 1767060, могут быть установлены на рабочем или обычном столе. В документе US 1767060 описан настольный вентилятор с колебательной функцией, что помогает обеспечить циркуляцию воздуха, эквивалентную двум или более известным вентиляторам.On the other hand, table fans often have a diameter of about 30 cm and are usually installed without mounting, being portable. In standard desktop fans, a separate group of blades is located next to the user, and the rotation of the fan blades provides air movement in the room or part of it forward towards the user. Other types of fans can be attached to the floor or mounted on a wall. The movement and circulation of air creates the so-called "cooling by the wind" or a light breeze and, as a result, the user feels a cooling effect when the heat is dissipated by convection and evaporation. Fans, described, for example, in documents USD 103476 and US 1767060, can be installed on a desktop or regular table. US 1767060 describes a tabletop fan with an oscillatory function, which helps to provide air circulation equivalent to two or more known fans.
Недостатком таких конструкций является то, что пользователь не чувствует равномерного движения потока воздуха, создаваемого вентилятором, что обусловлено изменениями в поперечном направлении лопастей или обращенной наружу поверхности вентилятора. Неравномерный или «прерывистый» воздушный поток может ощущаться как ряд импульсов или порывов воздуха. Другим недостатком является то, что создаваемое вентилятором охлаждающее действие уменьшается с расстоянием от пользователя. Это означает, что вентилятор должен быть помещен в непосредственной близости от пользователя, чтобы тот почувствовал пользу от действия вентилятора.The disadvantage of such designs is that the user does not feel the uniform movement of the air flow generated by the fan, due to changes in the transverse direction of the blades or the fan surface facing outward. Uneven or "intermittent" air flow can be felt as a series of impulses or gusts of air. Another disadvantage is that the cooling effect created by the fan decreases with distance from the user. This means that the fan must be placed in close proximity to the user so that he feels the benefits of the fan.
В быту желательно, чтобы бытовые приборы были по возможности небольшими и компактными из-за ограниченности пространства. Нежелательно, чтобы из бытового прибора выступали какие-либо части, или чтобы пользователь мог прикасаться к подвижным частям вентилятора, например лопастям. Некоторые конструкции имеют предохранительные устройства, например решетку или защитный экран, вокруг лопастей для защиты пользователя от травм в результате контакта с подвижными частями вентилятора. В документе USD 103476 описана решетка вокруг лопастей, однако части лопастей, закрытые решеткой, трудно чистить.In everyday life, it is desirable that household appliances be as small and compact as possible due to space limitations. It is undesirable for any parts to come out of the appliance, or for the user to touch moving parts of the fan, such as blades. Some designs have safety devices, such as grilles or shields, around the blades to protect the user from injury due to contact with moving parts of the fan. USD 103476 describes a grill around the blades, however, parts of the blades covered by the grill are difficult to clean.
Другие типы вентиляторов описаны в документах US 2488467, US 2433795 и JP 56-167897. Вентилятор по патенту US 2433795 имеет вместо лопастей спиральные пазы во вращающемся кожухе. Вентилятор, описанный в документе US 2488467, выпускает воздушный поток из ряда сопел и имеет большое основание, содержащее электродвигатель и нагнетатель или вентилятор для создания воздушного потока.Other types of fans are described in documents US 2488467, US 2433795 and JP 56-167897. The fan according to US Pat. No. 2,433,795 has spiral grooves in the rotating casing instead of the blades. The fan described in US Pat. No. 2,488,467 discharges air from a series of nozzles and has a large base comprising an electric motor and a supercharger or fan to create air flow.
Расположение вентиляторов, например вышеописанных, рядом с пользователем не всегда возможно, поскольку громоздкая форма и конструкция означают, что вентилятор занимает значительную площадь в рабочем пространстве пользователя. В частности, корпус или основание вентилятора, установленного на рабочем столе или рядом с ним, уменьшает площадь, доступную для расположения документов, компьютера или другого офисного оборудования. Часто многочисленные приборы должны быть расположены на той же площади рядом с местом подачи питания и в непосредственной близости от других электроприборов для удобства соединения и снижения эксплуатационных затрат.The location of fans, such as those described above, next to the user is not always possible, because the bulky shape and design means that the fan occupies a significant area in the user's workspace. In particular, the case or base of a fan installed on or near the desktop reduces the space available for documents, a computer, or other office equipment. Often, numerous devices must be located in the same area near the power supply and in close proximity to other electrical appliances for easy connection and lower operating costs.
Форма и конструкция вентилятора, помещенного на рабочем столе, не только уменьшает доступную пользователю рабочую площадь, но также может закрывать освещение (естественное или искусственное), падающее на стол. Для напряженной работы и для чтения необходим хорошо освещенный рабочий стол. Кроме того, хорошая освещенность снижает напряжение глаз и уменьшает соответствующие проблемы со здоровьем, которые могут возникнуть в результате продолжительных периодов работы в условиях пониженной освещенности.The shape and design of the fan placed on the desktop not only reduces the working area available to the user, but can also block lighting (natural or artificial) falling on the table. For hard work and reading, you need a well-lit work desk. In addition, good illumination reduces eye strain and reduces related health problems that may arise as a result of prolonged periods of work in low light conditions.
Изобретение направлено на создание усовершенствованного вентилятора, не имеющего недостатков известных устройств.The invention is aimed at creating an improved fan that does not have the disadvantages of known devices.
Задача изобретения заключается в создании компактного вентилятора, который во время работы создает воздушный поток с равномерной скоростью по всей рабочей поверхности вентилятора.The objective of the invention is to create a compact fan, which during operation creates an air flow with uniform speed over the entire working surface of the fan.
Первым объектом изобретения является безлопастной вентилятор для создания потока воздуха, содержащий сопло, установленное на корпусе основания для создания выходящего из сопла потока воздуха. Сопло содержит внутренний канал для приема воздуха из основания и выпускное отверстие, через которое выходит поток воздуха. Сопло расположено по существу ортогонально относительно оси и образует отверстие, через которое воздух с наружной стороны вентилятора всасывается потоком воздуха, выходящим из выпускного отверстия. Как сопло, так и основание имеет глубину в направлении оси, при этом глубина основания не превышает двойную глубину сопла.The first object of the invention is a bladeless fan for creating an air flow, comprising a nozzle mounted on a base body to create an air flow exiting from the nozzle. The nozzle contains an internal channel for receiving air from the base and an outlet through which air flows. The nozzle is substantially orthogonal to the axis and forms an opening through which air from the outside of the fan is sucked in by a stream of air exiting the outlet. Both the nozzle and the base have a depth in the direction of the axis, while the depth of the base does not exceed the double depth of the nozzle.
Предпочтительно глубина основания составляет 100-200 мм, более предпочтительно - около 150 мм. Предпочтительно высота вентилятора, измеренная от конца основания, наиболее удаленного от сопла, до конца сопла, наиболее удаленного от основания, не превышает 75% ширины сопла. При этом направления как высоты, так и ширины перпендикулярны оси.Preferably, the depth of the base is 100-200 mm, more preferably about 150 mm. Preferably, the height of the fan, measured from the end of the base farthest from the nozzle to the end of the nozzle farthest from the base, does not exceed 75% of the width of the nozzle. In this case, the directions of both height and width are perpendicular to the axis.
Вторым объектом изобретения также является безлопастной вентилятор для создания воздушного потока, содержащий сопло, установленное на корпусе основания для создания воздушного потока и имеющее внутренний канал для приема потока воздуха из основания и выпускное отверстие, через которое выходит поток воздуха. Сопло расположено по существу ортогонально относительно оси и образует отверстие, через которое воздух с наружной стороны вентилятора всасывается потоком воздуха, выходящим из выпускного отверстия. При этом высота вентилятора, измеренная от конца основания, наиболее удаленного от сопла, до конца сопла, наиболее удаленного от основания, и ширина, перпендикулярная высоте, ортогональны оси, причем ширина основания не превышает 75% ширины сопла.The second object of the invention is also a fanless fan for creating an air flow, comprising a nozzle mounted on the base body for creating an air flow and having an internal channel for receiving air flow from the base and an outlet through which the air stream exits. The nozzle is substantially orthogonal to the axis and forms an opening through which air from the outside of the fan is sucked in by a stream of air exiting the outlet. Moreover, the height of the fan, measured from the end of the base farthest from the nozzle to the end of the nozzle farthest from the base and the width perpendicular to the height are orthogonal to the axis, and the width of the base does not exceed 75% of the width of the nozzle.
В конструкциях обоих объектов изобретения для создания воздушного потока и охлаждающего эффекта не требуется наличие лопастного вентилятора. Безлопастная конструкция позволяет снизить шумовое воздействие благодаря отсутствию звука от лопасти вентилятора, движущейся через поток воздуха, а также благодаря уменьшению количества подвижных частей и упрощению конструкции. Размеры основания малы по сравнению с размером сопла и по сравнению с размером всей конструкции вентилятора. Глубина основания вентилятора такова, что вентилятор представляет собой узкое изделие, занимающее незначительную площадь рабочего пространства пользователя. Вентилятор согласно изобретению по сравнению с известными вентиляторами обеспечивает соответствующее охлаждающее воздействие при меньшей занимаемой площади и имеет меньшее количество деталей. Это снижает производственные расходы и сложность изготовления.In the designs of both objects of the invention to create an air flow and a cooling effect does not require a blade fan. The bladeless design reduces noise due to the absence of sound from the fan blade moving through the air stream, as well as by reducing the number of moving parts and simplifying the design. The dimensions of the base are small compared to the size of the nozzle and compared to the size of the entire fan design. The depth of the fan base is such that the fan is a narrow product, occupying a small area of the user's workspace. The fan according to the invention in comparison with the known fans provides an appropriate cooling effect with a smaller footprint and has fewer parts. This reduces manufacturing costs and manufacturing complexity.
Далее в описании термин «безлопастной» используется для описания устройства, в котором поток воздуха выпускается в переднем от вентилятора направлении без использования лопастей. На этом основании можно считать, что безлопастной вентилятор имеет выходную область или зону выпуска без лопастей или лопаток, из которой поток воздуха выходит в направлении, приемлемом для пользователя. Безлопастной вентилятор может снабжаться воздухом с помощью источника первичного воздуха от множества источников или генерирующих средств, например насосов, генераторов, электродвигателей или других устройств подачи текучей среды, которые включают в себя вращающиеся устройства, например ротор электродвигателя и лопастной вентилятор для создания потока воздуха. Подача создаваемого электродвигателем воздуха вынуждает воздух проходить из пространства помещения или среды, окружающей вентилятор, по внутреннему каналу к соплу и затем наружу через выпускное отверстие.In the following description, the term “bladeless” is used to describe a device in which air flow is discharged in the front direction from the fan without using blades. On this basis, it can be considered that the fanless fan has an outlet region or an exhaust zone without blades or vanes, from which the air flow exits in a direction acceptable to the user. A vane-free fan may be supplied with air through a primary air source from a plurality of sources or generating means, for example pumps, generators, electric motors or other fluid supply devices, which include rotary devices, for example an electric motor rotor and a fan blade for creating an air flow. The supply of air generated by the electric motor forces the air to pass from the space of the room or the environment surrounding the fan, through the internal channel to the nozzle and then out through the outlet.
Описание вентилятора как такового не предусматривает подробного описания источника питания, электродвигателей и компонентов, необходимых, например, для выполнения вентилятором вторичных функций. Вторичными функциями вентилятора могут быть, например, освещение, регулирование и колебание вентилятора.The description of the fan as such does not provide a detailed description of the power source, electric motors and components necessary, for example, for the fan to perform secondary functions. Secondary functions of the fan can be, for example, lighting, regulation and oscillation of the fan.
Предпочтительно ширина основания вентилятора составляет 65-55% ширины сопла, более предпочтительно - примерно 50% ширины сопла. В предпочтительном варианте осуществления изобретения высота вентилятора составляет 300-400 мм, более предпочтительно - около 350 мм. Предпочтительные конструктивные особенности и размеры вентилятора позволяют получить компактную конструкцию, в то же время создавая соответствующий для охлаждения пользователя поток воздуха.Preferably, the width of the fan base is 65-55% of the width of the nozzle, more preferably about 50% of the width of the nozzle. In a preferred embodiment, the height of the fan is 300-400 mm, more preferably about 350 mm. Preferred design features and dimensions of the fan allow for a compact design, while at the same time creating an appropriate airflow for cooling the user.
Предпочтительно основание выполнено по существу цилиндрическим. Такая форма позволяет получить вентилятор с компактным основанием, который имеет привлекательный внешний вид. Конструкция без лишних деталей является целесообразной и часто представляет интерес для пользователя или заказчика. Кроме того, при расположении на рабочем столе площадь, занимаемая основанием вентилятора, будет меньше, чем пространство, занимаемое другими известными вентиляторами. Сопло занимает пространство над поверхностью рабочего стола, продолжаясь от основания, без загромождения поверхности рабочего стола или препятствования доступу пользователя к поверхности рабочего стола.Preferably, the base is substantially cylindrical. This form allows you to get a fan with a compact base, which has an attractive appearance. A design without unnecessary details is appropriate and is often of interest to the user or customer. In addition, when located on the desktop, the area occupied by the fan base will be less than the space occupied by other known fans. The nozzle occupies a space above the surface of the desktop, continuing from the base, without cluttering the surface of the desktop or obstructing user access to the surface of the desktop.
Предпочтительно основание имеет, по меньшей мере, одно входное отверстие для воздуха, расположенное по существу под прямым углом к оси. Предпочтительно основание имеет боковую стенку с, по меньшей мере, одним входным отверстием для воздуха. Расположение входных отверстий для воздуха вокруг основания обеспечивает гибкость конструкции основания и сопла, а также позволяет воздуху входить в основание из множества точек, тем самым обеспечивая поступление большего количества воздуха в вентилятор в целом. Более предпочтительно, чтобы, по меньшей мере, одно входное отверстие было образовано рядом отверстий, расположенных вокруг второй оси, по существу перпендикулярной первой оси. В этом случае предпочтительно, чтобы в вентиляторе воздух протекал от каждого входного отверстия к входу в средство создания воздушного потока через сопло, причем вход в средство создания воздушного потока расположен по существу под прямым углом к определенному или каждому входному отверстию. При таком выполнении обеспечивается траектория поступающего воздуха, которая сводит к минимуму шум и потери на трение в системе.Preferably, the base has at least one air inlet located substantially at right angles to the axis. Preferably, the base has a side wall with at least one air inlet. The location of the air inlets around the base provides flexibility in the design of the base and nozzle, and also allows air to enter the base from multiple points, thereby allowing more air to enter the fan as a whole. More preferably, at least one inlet is formed by a series of openings located around a second axis substantially perpendicular to the first axis. In this case, it is preferable that air flow from the inlet to the fan inlet from the inlet to the inlet to the airflow generating means through the nozzle, the inlet to the airflow creating means being substantially at right angles to a particular or each inlet. With this embodiment, a trajectory of the incoming air is provided, which minimizes noise and friction losses in the system.
В любом из двух вышеупомянутых вариантах осуществления изобретения сопло содержит поверхность Коанда, прилегающую к выпускному отверстию, причем выпускное отверстие расположено так, чтобы направлять поток воздуха по этой поверхности. Поверхность Коанда представляет собой известный тип поверхности, обеспечивающей действие эффекта Коанда на поток среды, выходящий из выпускного отверстия вблизи этой поверхности. Среда имеет тенденцию протекать вплотную к поверхности, почти «прилипая» или «сильно прижимаясь» к поверхности. Эффект Коанда представляет собой уже испытанный и убедительно подтвержденный способ всасывания, где первичный поток воздуха направляется по поверхности Коанда. Описание особенностей поверхности Коанда и эффекта протекания среды по такой поверхности можно найти в статьях, например, Reba, Scientific American, том 214, июнь 1963 г., стр.84-92. Посредством использования поверхности Коанда воздух снаружи вентилятора всасывается через отверстие воздушным потоком по поверхности Коанда.In either of the two aforementioned embodiments, the nozzle comprises a Coand surface adjacent to the outlet, the outlet being positioned to direct air flow over that surface. The Coanda surface is a known type of surface that provides the effect of the Coanda effect on the flow of media exiting the outlet near this surface. The medium tends to leak close to the surface, almost “sticking” or “strongly clinging” to the surface. The Coanda effect is an already tested and convincingly proven suction method where the primary air flow is directed over the Coanda surface. A description of the features of the Coanda surface and the effect of the medium flowing on such a surface can be found in articles, for example, Reba, Scientific American, Volume 214, June 1963, pp. 84-92. By using the Coanda surface, air outside the fan is sucked through the opening by air flow over the Coanda surface.
Согласно изобретению поток воздуха создается с помощью сопла вентилятора. В дальнейшем описании этот поток воздуха будет упоминаться как первичный. Первичный поток воздуха выходит из сопла через выпускное отверстие и предпочтительно проходит по поверхности Коанда. Первичный поток воздуха всасывает воздух, окружающий выпускное отверстие сопла, которое действует как усилитель потока как первичного, так и захваченного воздуха. Захваченный воздух в дальнейшем будет называться вторичным потоком воздуха. Вторичный поток воздуха всасывается из помещения, участка или внешней среды, окружающих выпускное отверстие сопла вблизи вентилятора. Первичный поток воздуха, направленный по поверхности Коанда и объединенный с вторичным потоком воздуха, захваченным усилителем воздуха, дает общий поток воздуха, выпускаемый или переносимый в направлении пользователя от отверстия, образованного соплом. Общий поток воздуха является достаточным для создания охлаждения.According to the invention, air flow is generated by a fan nozzle. In the following description, this air flow will be referred to as primary. The primary air stream leaves the nozzle through the outlet and preferably passes over the surface of Coanda. The primary air stream draws in air surrounding the nozzle outlet, which acts as an amplifier for the flow of both primary and trapped air. The trapped air will hereinafter be called the secondary air flow. A secondary air stream is drawn in from the room, area or external environment surrounding the nozzle outlet near the fan. The primary air stream directed over the surface of Coanda and combined with the secondary air stream captured by the air amplifier gives a total air stream that is discharged or transferred in the direction of the user from the hole formed by the nozzle. The total air flow is sufficient to create cooling.
Поток воздуха, переносимый таким вентилятором к пользователю, обладает тем преимуществом, что он имеет низкую турбулентность и более линейный профиль потока, чем профиль, создаваемый другими известными устройствами. Линейный поток воздуха с низкой турбулентностью эффективно перемещается из точки выпуска и теряет меньше энергии, а также имеет меньшие потери скорости на турбулентность, чем воздушный поток, создаваемый известными вентиляторами. Преимущество для пользователя состоит в том, что охлаждающее действие может ощущаться равномерным на некотором расстоянии, при этом увеличивается общая эффективность вентилятора. Это означает, что пользователь может выбрать место для вентилятора на некотором расстоянии от рабочей площади, чтобы ощущать охлаждающее воздействие вентилятора.The air flow carried by such a fan to the user has the advantage that it has low turbulence and a more linear flow profile than the profile created by other known devices. A linear stream of air with low turbulence effectively moves from the outlet point and loses less energy, and also has less turbulence speed loss than the air stream created by known fans. The advantage for the user is that the cooling effect can be felt uniform over a distance, while increasing the overall efficiency of the fan. This means that the user can choose a place for the fan at a certain distance from the working area in order to feel the cooling effect of the fan.
Преимущественно вентилятор обеспечивает всасывание воздуха, окружающего выпускное отверстие сопла, так чтобы первичный поток воздуха усиливался, по меньшей мере, на 15%, в то же время, поддерживая плавный общий выпуск. Характеристики всасывания и усиления вентилятора позволяют получить вентилятор с более высокой эффективностью по сравнению с известными устройствами. Поток воздуха, выпускаемый из образованного соплом отверстия, имеет приблизительно прямоугольную эпюру скоростей по диаметру сопла. В общем, скорость и профиль потока могут быть описаны как для поршневого режима потока с некоторыми участками, имеющими ламинарный или частично ламинарный поток.Advantageously, the fan sucks in air surrounding the nozzle outlet, so that the primary air flow is amplified by at least 15%, while maintaining a smooth overall discharge. The characteristics of the suction and amplification of the fan allow you to get a fan with higher efficiency compared to known devices. The air flow discharged from the hole formed by the nozzle has an approximately rectangular velocity diagram along the diameter of the nozzle. In general, the velocity and flow profile can be described as for a piston flow regime with some sections having a laminar or partially laminar flow.
Предпочтительно сопло содержит петлю. Форма сопла не ограничивается требованием включить в нее пространство для лопастного вентилятора. В предпочтительном варианте осуществления изобретения сопло является кольцевым. С помощью кольцевого сопла вентилятор потенциально может обслуживать широкий участок. В другом предпочтительном варианте осуществления изобретения сопло является, по меньшей мере, частично кольцевым. Эта конфигурация может обеспечить множество вариантов конструкции вентилятора, увеличивая выбор, доступный пользователю или заказчику.Preferably, the nozzle comprises a loop. The shape of the nozzle is not limited to the requirement to include a space for a blade fan. In a preferred embodiment, the nozzle is annular. Using an annular nozzle, a fan can potentially serve a wide area. In another preferred embodiment, the nozzle is at least partially annular. This configuration can provide many fan design options, increasing the choices available to the user or customer.
Предпочтительно внутренний канал является непрерывным. Это обеспечивает плавный свободный поток воздуха в сопле, уменьшает потери на трение и снижает уровень шума. В этой конфигурации сопло может быть изготовлено в виде единой детали, что снижает сложность конструкции и тем самым уменьшает производственные затраты.Preferably, the inner channel is continuous. This ensures a smooth free flow of air in the nozzle, reduces friction losses and reduces noise. In this configuration, the nozzle can be made as a single part, which reduces the complexity of the design and thereby reduces production costs.
Предпочтительно средство создания воздушного потока через сопло предназначено для создания воздушного потока через сопло под давлением, по меньшей мере, 400 кПа. Такое давление достаточно для преодоления сопротивления выпускного отверстия сопла и обеспечивает на выходе давление воздуха в потоке, пригодное для охлаждения пользователя. Предпочтительно, чтобы во время работы вентилятора массовый расход воздуха составлял, по меньшей мере, 450 л/с, более предпочтительно 600-700 л/с. Преимущественно с таким массовым расходом воздух перемещается в переднем направлении от отверстия и участка, окружающего выпускное отверстие сопла, с ламинарным потоком, и может ощущаться пользователем как охлаждающее воздействие, превышающее охлаждающее воздействие лопастного вентилятора.Preferably, the means for creating air flow through the nozzle is intended to create air flow through the nozzle under a pressure of at least 400 kPa. Such pressure is sufficient to overcome the resistance of the nozzle outlet and provides an outlet air pressure suitable for cooling the user. Preferably, during operation of the fan, the mass flow rate of air is at least 450 l / s, more preferably 600-700 l / s. Advantageously, at such a mass flow rate, air moves forward from the opening and the portion surrounding the nozzle outlet with a laminar flow, and can be felt by the user as a cooling effect exceeding the cooling effect of the blade fan.
В предпочтительном варианте выполнения вентилятора средство создания потока воздуха через сопло содержит крыльчатку, приводимую в действие электродвигателем. В таком выполнении вентилятор эффективно создает поток воздуха. Более предпочтительно средство создания потока воздуха содержит бесщеточный электродвигатель постоянного тока и диагональную крыльчатку. Такая конструкция снижает потери на трение от щеток электродвигателя, а также уменьшает количество частиц графита от щеток в традиционных электродвигателях. Снижение количества частиц графита и выбросов является преимуществом в смысле чистоты или загрязнения экологически чувствительной среды, например больницы или места, где находятся страдающие аллергией.In a preferred embodiment of the fan, the means for generating air flow through the nozzle comprises an impeller driven by an electric motor. In this embodiment, the fan effectively creates an air flow. More preferably, the air flow generating means comprises a brushless DC motor and a diagonal impeller. This design reduces the friction loss from the brushes of the electric motor, and also reduces the number of graphite particles from the brushes in traditional electric motors. Reducing the amount of graphite particles and emissions is an advantage in terms of cleanliness or pollution of an environmentally sensitive environment, such as hospitals or places where allergy sufferers are located.
Сопло может вращаться или поворачиваться относительно основания или другой части вентилятора. Это позволяет направлять сопло по необходимости к пользователю или от него. Вентилятор может быть настольным, напольным или крепиться к стене или потолку. Это может увеличивать участок помещения, в котором пользователь ощущает охлаждение.The nozzle can rotate or rotate relative to the base or other part of the fan. This allows you to direct the nozzle, if necessary, to the user or from him. The fan can be desktop, floor or mounted to a wall or ceiling. This can increase the area of the room in which the user feels cooling.
Выпускное отверстие может быть по существу кольцевым. Посредством по существу кольцевого выпускного отверстия общий поток воздуха может выпускаться в направлении пользователя на широком участке. Преимущественно источник освещения в помещении или в месте установки настольного вентилятора или естественное освещение могут достигать пользователя через центральное отверстие. Преимущественно выпускное отверстие концентрично внутреннему каналу. Эта конфигурация будет иметь привлекательный внешний вид, а концентричное с каналом расположение выпускного отверстия облегчает изготовление.The outlet may be substantially annular. By means of a substantially annular outlet, a total air flow can be discharged towards the user over a wide area. Advantageously, the source of illumination in the room or at the installation site of the desk fan or natural light can reach the user through a central opening. Advantageously, the outlet is concentric to the inner channel. This configuration will have an attractive appearance, and the concentric with the channel arrangement of the outlet facilitates the manufacture.
Вариант осуществления изобретения описан далее со ссылкой на чертежи.An embodiment of the invention is described below with reference to the drawings.
На фиг 1 показан вентилятор, вид спереди;Figure 1 shows a fan, front view;
на фиг.2 - часть вентилятора, изображенного на фиг.1, вид в перспективе;figure 2 is a part of the fan depicted in figure 1, a perspective view;
на фиг.3 - разрез по А-А на фиг.1;figure 3 is a section along aa in figure 1;
на фиг.4 - фрагмент вентилятора, изображенного на фиг.1, в увеличенном масштабе, вид сбоку в разрезе;figure 4 is a fragment of the fan depicted in figure 1, on an enlarged scale, a side view in section;
на фиг.5 - разрез по В-В на фиг.3, показанный в направлении по стрелке F.figure 5 is a section along bb in figure 3, shown in the direction of arrow F.
На фиг.1 показан пример выполнения вентилятора 100, вид спереди. Вентилятор 100 содержит кольцевое сопло 1, образующее центральное отверстие 2. Как показано на фиг.2 и 3, сопло 1 имеет внутренний канал 10, выпускное отверстие 12 и поверхность 14 Коанда, прилегающую к выпускному отверстию 12. Поверхность 14 Коанда расположена таким образом, что поток первичного воздуха, выходящий из выпускного отверстия 12 и направляемый по поверхности 14 Коанда, усиливается за счет эффекта Коанда. Сопло 1 установлено на основании 16, содержащем наружный корпус 18. Основание 16 имеет несколько расположенных на наружном корпусе 18 кнопок 20 для управления вентилятором 100.Figure 1 shows an example of a fan 100, front view. The fan 100 comprises an
Вентилятор имеет высоту H, ширину W и глубину D, показанные на фиг.1 и 3. Сопло 1 расположено вокруг оси X по существу под прямым углом. Высота H вентилятора измеряется в направлении, перпендикулярном оси X, от конца основания 16, наиболее удаленного от сопла 1, до конца сопла 1, наиболее удаленного от основания 16. В этом варианте осуществления изобретения вентилятор 100 имеет высоту Н примерно 530 мм. Однако вентилятор 100 может иметь любую необходимую высоту, например около 475 мм. Основание 16 и сопло 1 имеют ширину W, измеряемую перпендикулярно высоте Н и перпендикулярно оси X. На фиг.1 ширина основания 16 обозначена как W1, a ширина сопла 1 обозначена как W2. Основание 16 и сопло 1 имеют глубину в направлении оси X. На фиг.3 глубина основания 16 обозначена как D1, а глубина сопла 1 обозначена как D2.The fan has a height H, a width W, and a depth D shown in FIGS. 1 and 3. The
Как показано на фиг.3 и 5, в основании 16 расположен электродвигатель 22 для создания воздушного потока через сопло 1. Основание 16 является по существу цилиндрическим и в этом варианте осуществления изобретения имеет диаметр (т.е. ширину W1 и глубину D1) примерно 145 мм. Основание 16 имеет входные отверстия 24a и 24b для воздуха, образованные в наружном корпусе 18. В основания 16 расположен кожух 26 электродвигателя, на который опирается электродвигатель 22 и удерживается в закрепленном положении с помощью резиновой опоры или уплотнительного элемента 28.As shown in FIGS. 3 and 5, a
В показанном варианте осуществления изобретения электродвигатель 22 представляет собой бесщеточный электродвигатель постоянного тока, с валом которого соединена крыльчатка 30. После крыльчатки 30 расположен диффузор 32. Диффузор 32 содержит закрепленный неподвижный диск, имеющий спиральные лопасти.In the shown embodiment, the
Вход 34 в крыльчатку 30 связан с входными отверстиями 24а и 24b для воздуха, образованными в наружном корпусе 18 основания. Выпускной канал крыльчатки 30 и выход 36 диффузора 32 связаны с полыми участками каналов или проходами, расположенными в основании 16 для обеспечения прохода воздуха от крыльчатки 30 к внутреннему каналу 10 сопла 1. Электродвигатель 22 соединен с электрическим разъемом и источником питания и управляется блоком управления (не показан). Связь между блоком управления и несколькими кнопками 20 позволяет пользователю управлять вентилятором 100.The
Далее со ссылкой на фиг.3 и 4 будут описаны конструктивные особенности сопла 1. Сопло 1 имеет кольцевую форму, и в данном варианте осуществления изобретения его диаметр составляет примерно 350 мм. Однако сопло может иметь любой необходимый диаметр, например около 300 мм. Внутренний канал 10 является кольцевым и выполнен в виде непрерывной петли или прохода в сопле 1. Сопло 1 образовано, по меньшей мере, одной стенкой, ограничивающей внутренний канал 10 и выпускное отверстие 12. Сопло 1 содержит внутреннюю стенку 38 и наружную стенку 40. В показанном варианте осуществления изобретения стенки 38 и 40 образуют петлю или загиб, так что внутренняя стенка 38 и наружная стенка 40 приближаются друг к другу. Внутренняя стенка 38 и наружная стенка 40 совместно образуют выпускное отверстие 12, проходящее вокруг оси X. Выпускное отверстие 12 имеет участок 42, сужающийся к выходу 44. Выход 44 представляет собой зазор или расстояние между внутренней и наружной стенками 38 и 40 сопла 1. Расстояние между противолежащими поверхностями стенок 38 и 40 у выхода 44 выпускного отверстия 12 выбирается в диапазоне 1-5 мм. Выбор этого расстояния зависит от требуемых эксплуатационных характеристик вентилятора. В данном варианте осуществления изобретения выход 44 имеет ширину примерно 1,3 мм, при этом выпускное отверстие 12 и выход 44 концентричны внутреннему каналу 10.Next, with reference to FIGS. 3 and 4, design features of the
Выпускное отверстие 12 прилегает к поверхности 14 Коанда, за которым расположен диффузорный участок сопла 1. Диффузорный участок содержит поверхность 46 для содействия протеканию воздушного потока, создаваемого вентилятором 100. В примере, показанном на фиг.3, выпускное отверстие 12 и общая конфигурация сопла 1 выполнены так, что угол между поверхностью 14 Коанда и осью Х составляет примерно 15°. Угол выбирается из условия обеспечения достаточного потока воздуха по поверхности 14 Коанда. Основание 16 и сопло 1 имеют глубину в направлении оси Х примерно 5 см. Поверхность 46 диффузора и общий профиль сопла 1 основаны на форме аэродинамического профиля, и в показанном примере диффузорный участок продолжается на расстояние, равное примерно двум третям общей глубины сопла 1.The
Вентилятор 100 работает следующим образом.The fan 100 operates as follows.
После того как пользователь сделает соответствующий выбор и нажмет выбранную кнопку 20 для управления или приведения в действие вентилятора 100, отправляется сигнал на приведение в действие электродвигателя 22. Электродвигатель 22 включается, и воздух всасывается в вентилятор 100 через впускное отверстие 24. В предпочтительном варианте осуществления изобретения воздух всасывается с производительностью примерно 20-30 л/с, предпочтительно около 27 л/с. Воздух проходит через наружный корпус 18 и по траектории, показанной стрелкой F на фиг.3, поступает к входу 34 крыльчатки 30. Воздух, выходящий из выхода 36 диффузора 32 и выпускного канала крыльчатки 30, разделяется на два потока, которые движутся в противоположных направлениях по внутреннему каналу 10. Поток воздуха сужается при входе в выпускное отверстие 12 и дополнительно сужается на выходе 44 из него. Это сужение создает в системе давление. Электродвигатель 22 создает поток воздуха через основание 16 с давлением, по меньшей мере, 400 кПа. Созданный поток воздуха преодолевает сопротивление за счет сужения и выходит через выход 44 как первичный поток воздуха.After the user makes the appropriate selection and presses the selected button 20 to control or drive the fan 100, a signal is sent to drive the
Выпуск первичного потока воздуха создает зону пониженного давления у впускных отверстий 24а и 24b, обеспечивая всасывание дополнительного воздуха в вентилятор 100. Действие вентилятора 100 создает интенсивный поток воздуха через сопло 1 и обеспечивает его выход через отверстие 2. Первичный поток воздуха направляется по поверхности 14 Коанда и поверхности 46 диффузора, усиливаясь за счет эффекта Коанда. Вторичный поток воздуха создается всасыванием воздуха из внешней среды, в частности из области вокруг выхода 44 и вокруг наружного края сопла 1. Часть вторичного потока воздуха, всасываемая первичным потоком воздуха, также может направляться по поверхности 46 диффузора. Этот вторичный поток воздуха проходит чрез отверстие 2, где он объединяется с первичным потоком воздуха для образования общего потока, который направлен вперед от сопла 1.The discharge of the primary air stream creates a zone of reduced pressure at the
Сочетание всасывания с усилением потока приводит к получению общего потока воздуха из отверстия 2 вентилятора 100, который превышает поток воздуха от вентилятора без поверхности Коанда, смежной с зоной выпуска.The combination of suction and flow amplification results in a total air flow from the
Усиление потока и его ламинарное течение приводят к получению установившегося потока воздуха, направляемого к пользователю от сопла 1. В предпочтительном варианте осуществления изобретения массовый расход воздуха, поступающего от вентилятора 100, составляет, по меньшей мере, 450 л/с, предпочтительно от 600 до 700 л/с. Производительность на расстоянии от пользователя до 3 диаметров сопла (т.е. примерно 1000-1200 мм) составляет примерно 400-500 л/с. Общий поток воздуха имеет скорость примерно 3-4 м/с. Высокие скорости достигаются за счет уменьшения угла между поверхностью 14 Коанда и осью X. Небольшой угол приводит к получению более сфокусированного общего потока воздуха. Такой поток воздуха обычно имеет высокую скорость, но уменьшенный массовый расход. Наоборот, большой массовый расход может быть достигнут за счет увеличения угла между поверхностью Коанда и осью. В этом случае скорость созданного потока воздуха уменьшается, но расход увеличивается. Таким образом, эксплуатационные характеристики вентилятора могут быть изменены за счет изменения угла между поверхностью Коанда и осью X.The amplification of the flow and its laminar flow results in a steady flow of air directed to the user from the
Изобретение не ограничено приведенным здесь описанием. Специалисту в этой области техники понятны варианты осуществления изобретения. Например, вентилятор может иметь различную высоту или диаметр. Основание и сопло вентилятора могут иметь различную глубину, ширину и высоту. Вентилятор не обязательно устанавливать на столе, он может стоять без крепления или может быть установлен на стене или на потолке. Форма вентилятора может быть адаптирована к любой ситуации или месту, где необходим охлаждающий поток воздуха. Переносной вентилятор может иметь небольшую сопло, например диаметром 5 см. Средством для создания потока воздуха через сопло может быть электродвигатель или другое устройство, создающее поток воздуха, например компрессор или вакуумная установка, которые могут быть использованы для создания вентилятором потока воздуха в комнате. Электродвигатель может быть, например, асинхронным электродвигателем переменного тока или бесщеточным двигателем постоянного тока, однако могут использоваться любые пригодные устройства перемещения или транспортирования воздуха, например насос или другие средства создания прямолинейного потока воздуха. После электродвигателя может быть расположен диффузор или вторичный диффузор для восстановления некоторой части статического давления, потерянного в кожухе электродвигателя и в электродвигателе.The invention is not limited to the description given here. The person skilled in the art will understand the embodiments of the invention. For example, a fan may have a different height or diameter. The base and nozzle of the fan can have different depths, widths and heights. The fan does not have to be mounted on a table; it can stand without mounting or it can be mounted on a wall or ceiling. The fan shape can be adapted to any situation or place where a cooling air flow is needed. The portable fan may have a small nozzle, for example 5 cm in diameter. The means for creating air flow through the nozzle may be an electric motor or other device that creates an air flow, such as a compressor or a vacuum unit, which can be used to create an air flow in the room with the fan. The electric motor may be, for example, an asynchronous AC motor or a brushless DC motor, however, any suitable air moving or conveying device, such as a pump or other means of creating a rectilinear air flow, can be used. After the electric motor, a diffuser or a secondary diffuser can be located to restore some of the static pressure lost in the casing of the electric motor and in the electric motor.
Выход из выпускного отверстия может быть модифицирован. Выход из выпускного отверстия может быть расширен или сужен до различных размеров с целью максимального увеличения потока воздуха. Поток воздуха, создаваемый с помощью выпускного отверстия, может проходить по поверхности, например по поверхности Коанда. Как вариант, воздушный поток может проходить через выпускное отверстие и подаваться в направлении от вентилятора без прохода по прилегающей поверхности. Эффект Коанда может быть получен на ряде различных поверхностей, или ряд внутренних или наружных конструкций может быть использован совместно с целью получения требуемого потока и всасывания.The outlet from the outlet may be modified. The outlet from the outlet can be expanded or narrowed to various sizes in order to maximize the air flow. The air flow generated by the outlet can pass over a surface, for example, over the surface of Coanda. Alternatively, the air flow can pass through the outlet and is supplied in the direction from the fan without passing through the adjacent surface. The Coanda effect can be obtained on a number of different surfaces, or a number of internal or external structures can be used together to obtain the desired flow and suction.
Кроме того, сопло может иметь другие формы. Например, может быть использовано сопло овальной форму или формы «беговой дорожки», отдельной полосы, линии или блока. Поскольку имеется доступ к центральной части вентилятора из-за отсутствия лопастей, в отверстии, образованном соплом, могут быть расположены дополнительные конструктивные элементы, например подсветка, часы или ЖК-дисплей.In addition, the nozzle may take other forms. For example, an oval or treadmill nozzle, a separate strip, line or block can be used. Since there is access to the central part of the fan due to the lack of blades, additional structural elements, such as a backlight, a clock or an LCD display, can be located in the hole formed by the nozzle.
Кроме того, основание может быть поворотным или наклонным, чтобы пользователю было удобно перемещать и регулировать положение сопла.In addition, the base may be rotatable or inclined so that it is convenient for the user to move and adjust the position of the nozzle.
Claims (25)
Applications Claiming Priority (8)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
GB0717155A GB2452490A (en) | 2007-09-04 | 2007-09-04 | Bladeless fan |
GB0717154.9 | 2007-09-04 | ||
GB0717151.5 | 2007-09-04 | ||
GB0717148A GB0717148D0 (en) | 2007-09-04 | 2007-09-04 | An appliance |
GB0717148.1 | 2007-09-04 | ||
GB0717154A GB0717154D0 (en) | 2007-09-04 | 2007-09-04 | An appliance |
GB0717155.6 | 2007-09-04 | ||
GB0814866.0 | 2008-08-14 |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
RU2010112706A RU2010112706A (en) | 2011-10-10 |
RU2458254C2 true RU2458254C2 (en) | 2012-08-10 |
Family
ID=44804693
Family Applications (2)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
RU2010112706/06A RU2458254C2 (en) | 2007-09-04 | 2008-08-26 | Fan |
RU2010112705/06A RU2458255C2 (en) | 2007-09-04 | 2008-08-26 | Fan |
Family Applications After (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
RU2010112705/06A RU2458255C2 (en) | 2007-09-04 | 2008-08-26 | Fan |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
RU (2) | RU2458254C2 (en) |
Families Citing this family (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
GB2468315A (en) * | 2009-03-04 | 2010-09-08 | Dyson Technology Ltd | Tilting fan |
GB2516058B (en) * | 2013-07-09 | 2016-12-21 | Dyson Technology Ltd | A fan assembly with an oscillation and tilt mechanism |
Citations (5)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US2135842A (en) * | 1937-07-12 | 1938-11-08 | Daniel H Prutton | Deflector means |
US2488467A (en) * | 1947-09-12 | 1949-11-15 | Lisio Salvatore De | Motor-driven fan |
DE1291090B (en) * | 1963-01-23 | 1969-03-20 | Schmidt Geb Halm Anneliese | Device for generating an air flow |
SU1548528A2 (en) * | 1988-01-20 | 1990-03-07 | Азербайджанский Научно-Исследовательский Электротехнический Институт Производственного Объединения "Азерэлектромаш" | Domestic fan |
SU1793107A1 (en) * | 1990-10-11 | 1993-02-07 | Azerb Ni Elektrotekh | Household fan |
-
2008
- 2008-08-26 RU RU2010112706/06A patent/RU2458254C2/en not_active IP Right Cessation
- 2008-08-26 RU RU2010112705/06A patent/RU2458255C2/en not_active IP Right Cessation
Patent Citations (5)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US2135842A (en) * | 1937-07-12 | 1938-11-08 | Daniel H Prutton | Deflector means |
US2488467A (en) * | 1947-09-12 | 1949-11-15 | Lisio Salvatore De | Motor-driven fan |
DE1291090B (en) * | 1963-01-23 | 1969-03-20 | Schmidt Geb Halm Anneliese | Device for generating an air flow |
SU1548528A2 (en) * | 1988-01-20 | 1990-03-07 | Азербайджанский Научно-Исследовательский Электротехнический Институт Производственного Объединения "Азерэлектромаш" | Domestic fan |
SU1793107A1 (en) * | 1990-10-11 | 1993-02-07 | Azerb Ni Elektrotekh | Household fan |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
RU2458255C2 (en) | 2012-08-10 |
RU2010112705A (en) | 2011-10-10 |
RU2010112706A (en) | 2011-10-10 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
RU2507419C2 (en) | Fan | |
KR101038000B1 (en) | fan | |
RU2526135C2 (en) | Fan | |
RU2505714C2 (en) | Fan | |
RU2519533C2 (en) | Fan | |
JP4769988B2 (en) | Blower | |
JP5456787B2 (en) | Fan | |
RU2458254C2 (en) | Fan | |
AU2011101166A4 (en) | A fan |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
MM4A | The patent is invalid due to non-payment of fees |
Effective date: 20200827 |