Дугообразное воздушное сопло
Изобретение относится к воздушному соплу для направления воздушных потоков, в частности для отопительных систем, кондиционеров и вентиляционных установок автомобилей. Сопло содержит, по меньшей мере, один корпус, вал с установленными на нем дисками для отвода воздуха и привод для поворота вала. Корпус воздушного сопла содержит канал для выхода воздуха продольно изогнутой формы или такой канал для выхода воздуха расположен на корпусе, вал представляет собой гибкий или шарнирный вал и на вал надеты жестко или свободно, но с фиксацией от проворачивания, диски для отвода воздуха, вращающиеся вместе с ним. Достигается расширение функциональных возможностей устройства. 18 з.п. ф-лы, 3 ил.
Изобретение относится к воздушному соплу для направления воздушных потоков, охарактеризованному признаками, приведенными в ограничительной части пункта 1 формулы изобретения.
Воздушными соплами являются сопла, встроенные, например, в отопительные системы, кондиционеры или вентиляционные установки для направления воздушных потоков в определенное место или пространство. Для этого воздушные сопла соединены с воздухопроводящим шлангом или трубопроводом, расположенным в большинстве случаев на тыльной стороне воздушного сопла. Воздушные сопла содержат средства для отвода воздуха, например, пластины, которые служат для направления воздуха в нужном направлении. Такие средства для отвода воздуха могут быть установлены подвижно для регулирования направления воздушного потока. Как правило, на воздушных соплах такого типа установлен ручной или электрический привод, например, установочное колесо или двигатель, для регулирования средств для отвода воздуха. Однако имеются также варианты воздушных сопел, не содержащих средства для отвода воздуха, но имеющих только одно отверстие решетчатой структуры или иные отверстия для прохода воздуха, предусмотренные для открытия воздушного сопла. Воздушные сопла известного типа выполнены прямолинейными или круглыми.
В документе DE 202004006257 U1 описано воздушное сопло, расположенное в прямолинейном и угловатом корпусе. Средства для отвода воздуха представляют собой овальные или круглые диски или диски произвольной формы. Диски установлены параллельно на жестком вале в косом положении, вследствие чего при вращении вала они изменяют направление воздушного потока. Аналогичный вариант выполнения сопла известен из документа US 5188561 A.
Исходя из уровня техники, в основе изобретения лежит задача создания воздушного сопла, в частности, для отопительных систем, кондиционеров и вентиляционных установок автомобилей, которое может применяться при самых разнообразных условиях на поверхности, в котором учтены разные формы стены, в которую оно встраивается, и которое обеспечивает большую свободу художественного выбора, не будучи, тем не менее, дорогостоящим при изготовлении.
Указанная задача решена посредством варианта выполнения воздушного сопла с помощью признаков, приведенных в п.1 формулы изобретения. Дополнительные данные и варианты выполнения подробно приведены в зависимых пунктах формулы.
Благодаря изобретению канал для выхода воздуха может иметь любую продольно изогнутую структуру и содержать, тем не менее, диски для отвода воздуха, закрепленные на гибком или шарнирном вале с фиксацией от проворачивания или расположенные в продольном направлении с возможностью поворота на заданный угол. Гибкий вал может опираться, разумеется, на подшипники, расположенные по длине канала для выхода воздуха. Если канал для выхода воздуха не является столь длинным, то необходимость в них отпадает. Если же его длина составляет, например, от 15 до 20 см, то рекомендуется опереть вал, по меньшей мере, не только на боковых участках, но также дополнительно и на подшипник, например, на среднем участке. В таком случае соответствующее место для опоры должно быть предусмотрено в канале.
Канал может быть выполнен в виде открытого канала для выхода воздуха, вследствие чего диски для отвода воздуха становятся полностью видимыми. Однако канал может быть также снабжен крышкой или экраном, например, с ребрами, чем и задается дизайн. Крышка может иметь поверхность с отверстиями или иную поверхность с нарушенной сплошностью с тем, чтобы мог обеспечиваться соответствующим образом выход воздуха. Сам канал может иметь чашеобразную форму, соответствующую радиусам дисков для отвода воздуха. Однако канал должен быть выполнен так, чтобы отсутствовало заметное сужение по отношению к максимальной ширине дисков с тем, чтобы можно было обеспечить требуемым образом выход воздушного потока.
Корпус воздушного сопла выполнен классической формы, располагается до пространства за стенкой автомобиля, например, за панелью приборов, и сообщен на тыльной стороне с воздухоподводящим трубопроводом. На передней стороне может быть непосредственно отформован канал для выхода воздуха. Однако этот канал может быть также выполнен в виде отдельного элемента, например, из пластмассы или металла и соединен с корпусом. В самом корпусе находится, как правило, еще одна запорная крышка для регулирования подачи воздуха с помощью установочного колеса. Такие корпусы изготавливаются обычно из пластмассы, в принципе они могут состоять также из других материалов, например, из металла или дерева. Это относится в одинаковой мере и к каналу для выхода воздуха.
Кроме того, произвольной может выбираться не только форма поперечного сечения, но также и его ширина. В этом случае, например, одни участки могут иметь большую ширину, другие участки - меньшую. Поскольку на этих участках предусмотрены диски для отвода воздуха, то их диаметры необходимо привести в соответствие с шириной участков. Для обеспечения боковой опоры диаметры могут быть согласованы с шириной в просвете таким образом, чтобы торцевые поверхности прилегали к внутренним сторонам каналов для выхода воздуха, по меньшей мере, отдельными местами.
Для исключения ударных шумов диски для отвода воздуха могут прилегать к кольцевым направляющим, состоящим из ребер в канале для выхода воздуха и в крышке или экране. С одной стороны, возможно выполнить в диске только одну радиальную выемку для опоры, которой диск насаживается на такое ребро и обеспечивается направление при вращении. С другой стороны, также возможно изготовить, например, литьем под давлением направляющий элемент, по меньшей мере, на одной стороне диска для отвода воздуха, если при этом диск состоит из пластмассы и содержит, по меньшей мере, одну направляющую канавку, переходящую в дугообразную направляющую реберного устройства. Благодаря этому одновременно создается дополнительная опора для вала. В этом случае других опор уже не требуется, даже и в том случае, когда длина вала очень большая. Для обеспечения точного направления могут быть также предусмотрены два направляющих элемента, установленных со смещением на 180° на обеих сторонах дисков и проходящих от краевых участков параллельно оси и через часть глубины косого расположения диска. Эти направляющие элементы вместе с направляющими канавками переходят в две смежные направляющие.
Канал для выхода воздуха может иметь любую двухмерную или трехмерную дугообразную форму. Возможна, например, L-образная, S-образная или волнистая форма. Кроме того возможно приведение в соответствие с выпуклостью панели приборов в качестве третьего размера без снижения требуемого эффекта отвода воздушного потока. Это относится к таким каналам для выхода воздуха, которые выполнены на корпусе под прямым углом, а также к таким, в которые воздух поступает сбоку из корпуса сопла.
В качестве привода для поворота вала может быть расположено сбоку возле канала для выхода воздуха установочное колесо или колесо управления классического типа. Канал для выхода воздуха может быть расположен на обеих сторонах корпуса сопла или только на одной стороне. Все это обеспечивает согласно изобретению вариант выполнения канала для выхода воздуха с расположенным внутри гибким валом. Возможно также соединить с валом электромоторный привод, управляемый, например, посредством клавиш, для обеспечения необходимых регулировок выхода воздуха посредством левого или правого вращения. Находящиеся на вале диски для отвода воздуха создают при вращении как бы колеблющийся отвод. Также канал для выхода воздуха может быть образован рядом сферических участков, на которых на сплошном гибком вале диски расположены симметрично или асимметрично и образуют соответственно наружную замкнутую шаровую структуру. Если в таком случае используется крышка с отверстиями для выхода воздуха, то ей необходимо придать сферическую форму, если отклоняющие средства будут выступать из канала.
В принципе угол поворота вала может быть ограничен упором. Но вал может быть выполнен и без ограничения поворота. Так, например, можно обеспечить поворот на 90°, или 180°, или 270°, или даже на 360° или, кроме того, такое проворачивание, при котором можно задавать требуемый отвод воздуха. Если угол поворота ограничен, то необходимая регулировка может быть изменена только левым или правым поворотом. Диски для отвода воздуха и/или установочное колесо расположены на вале с геометрическим замыканием. Они могут также закрепляться на нем соединением с силовым замыканием, например, посредством стопорной пружины. Во всяком случае, детали должны удерживаться на вале с фиксацией от проворачивания.
В том случае, когда вал вместе с дисками для отвода воздуха изготавливается из пластмассы способом литья под давлением, то диски и вал могут быть получены одновременно двухкомпонентным литьем под давлением из разных пластмасс. Но также возможно изготавливать раздельно вал и диски. Но затем потребуется соответственно надевать и закреплять диски. Конечно, диски для отвода воздуха могут быть выполнены овальными или любой произвольной формы. Это необходимо учитывать при определении поперечного сечения канала с тем, чтобы не происходило касания со стенками. Для создания определенных завихрений воздуха диски для его отвода могут быть выполнены плоскими, изогнутыми, волнистыми или выпуклыми.
В принципе диски для отвода воздуха могут располагаться на вале в прямом положении, т.е. в положении под 90°, однако они могут также занимать на нем косое положение. Кроме того они могут располагаться на вале симметрично или асимметрично. При этом лишь необходимо, чтобы канал имел соответствующее расширение или соответствовал по ширине. Косое расположение имеет то преимущество, что поворотом вала можно всегда изменить направление воздушного потока. Кроме того диски для отвода воздуха могут закрепляться с равномерными или неравномерными промежутками или также в продольном направлении вала с возможностью поворота и с фиксацией от проворачивания. Промежутки могут достигать, например, от около 6 до около 18 мм. Угол наклона составляет, например, от 30 до 80°. Если угол наклона составляет 45°, то можно также обеспечить линейное расположение на дугообразном участке канала. В том случае, когда диски для отвода воздуха расположены на вале с возможностью поворота в продольном направлении, то их наклон может регулироваться соединительными элементами или элементами параллельной связи, если направляющие элементы не заходят в направляющие. Например, несмотря на свою упругую опору диски могут устанавливаться под углом за счет усилия растяжения. Усилие растяжения передается, например, через цепь или соединительные звенья на поводковое колесо с расположенным на периферийной дорожке кулачком вала, которое приводится в действие синхронно с установочным колесом. Такое поводковое колесо может также содержать дугообразную периферийную дорожку с тем, чтобы и при вращении можно было задавать разные косые положения.
Сам вал может состоять, например, из пластмассы или резины или может быть также образован полимерным или стальным канатом или полимерным канатом со стальным сердечником. Однако предпочтительно применяется гибкий полимерный материал, обладающий высоким полярным моментом сопротивления. Кроме того вал может быть также шарнирным. Он может состоять из отдельных участков, на концах которых расположены соответственно карданные или шаровые шарниры, сочлененные с ближайшим элементом, в результате чего на участке может быть установлен диск. По меньшей мере, вал может состоять также из светопроницаемого и/или светопроводящего материала, благодаря чему свет может распространяться, например, от своего источника по торцевой поверхности. Для этого источник света устанавливается на корпусе или на наружной стенке канала. Источник света направлен таким образом, чтобы свет проходил внутрь вала. В результате могут достигаться особые оптические эффекты. Если вал является только светопроводящим и свет не может выйти наружу, когда вал, например, покрыт лаком, и свет может частично выходить там, где находятся диски для отвода воздуха, то в этом случае свет может выходить через поверхности или только через кольцевые кромки или через наружную поверхность дисков. Если при изготовлении применяется, например, поликарбонатный полимер, то очевидно, что свет будет целенаправленно выходить наружу через периферийные поверхности. Также и в этом случае возможны особые оптические эффекты.
Изобретение поясняется чертежами, на которых представлено следующее:
фиг.1 - направляющий воздух канал согласно изобретению, выполненный в виде плоского выпускного канала с гибким валом в определенном положении колеса управления после поворота;
фиг.2 - изогнутый канал по фиг.1 для выхода воздуха при повороте вала и при соответствующей ориентации дисков для отвода воздуха;
фиг.3 - устройство по фиг.1, 2 детально.
Вариант выполнения, представленный на фигурах 1, 2, 3 относится к дугообразному воздушному соплу 1, состоящему по существу из дугообразного канала 5 для выхода воздуха, имеющего внутреннюю структуру с прямоугольным поперечным сечением. Как показано на фиг.3 внизу, в этом канале 5 для выхода воздуха расположены ребра 7 дугообразной структуры. Ребра 7 расположены с промежутком, соответствующим промежутку между дисками 3 для отвода воздуха, установленными на гибком вале 4. Конгруэнтно относительно ребер 7 и канала 5 для выхода воздуха расположена крышка 6 с ребрами 7. Последние образуют кольцевые направляющие после наложения крышки 6 на канал 5 для выхода воздуха. Форма такого канала может быть практически любой. Например, он может иметь, как изображено, простую дугообразную форму, но может быть также сильно искривлен или иметь L-образную, S-образную форму и любую другую произвольную форму. Канал 5 может также иметь трехмерно ориентированное продольное расположение.
Вал 4, во-первых, закреплен одним из своих концов на опорном штифте 13, выступающем на торцевой стенке, и, во-вторых, вставлен во вкладыш 15 подшипника на другой концевой стенке и надежно в нем удерживается. В примере выполнения вал 4 выполнен из гибкого полимерного материала, обладающего высоким полярным моментов сопротивления, вследствие чего вал 4 может вращаться без опасности повреждений, одновременно сохраняя, тем не менее, относительно устойчиво форму дуги. В качестве вкладыша 15 подшипника используется Ω-образный элемент опоры, на котором предпочтительно расположено колесо управления или установочное колесо 2. Колесо управления жестко соединено с валом 4. Очевидно, что при вращении колеса управления одновременно вращается и вал 4. Диски 3 для отклонения воздушного потока могут быть надеты на вал раздельно, но они могут быть также изготовлены вместе с валом 4 способом многокомпонентного литья под давлением. Отдельные диски 3 для отвода воздуха имеют диаметр, который соответствует диаметру направляющих, образованных ребрами 7. Они содержат также направляющие элементы 8, предусмотренные на правой и левой сторонах со смещением на 180° и образованные на дисках литьем под давлением. Эти направляющие элементы 8 содержат опорную канавку 16, с помощью которой направляющий элемент 8 располагается на соседней направляющей, образованной ребрами 7. Благодаря этому соответствующий диск 3 для отвода воздуха является постоянно направляемым. Однако от этого можно в принципе отказаться, поскольку диаметры дисков 3 для отвода воздуха приведены в соответствие с диаметрами направляющих таким образом, что последние перекатываются по направляющим своими наружными кромками при повороте вала 4.
Также в дисках 3 для отвода воздуха могут быть выполнены направляющие выемки 14, которые могут использоваться и для направляющих ребер 7, в результате чего диски располагаются над ними с наклоном в 45°. Диски 3 для отвода воздуха установлены, например, с геометрическим замыканием, вследствие чего при повороте вала 4 их угол наклона автоматически приводится на дугообразных участках в соответствие с занятым положением.
В принципе установочное колесо 2 или моторный привод может располагаться на любом месте вала 4 или может быть связан с ним через промежуточный редуктор. Также может быть предусмотрено несколько установочных колес 2 или колес обслуживания. Кроме того на стенке камеры могут быть закреплены уступом относительно канала 5 для выхода воздуха клавиши для управления электронным приводом.
Согласно примеру выполнения установочное колесо 2 выполнено с возможностью поворота более, чем на 360°, так как вращательное движение не ограничивается никаким упором. Соответственно повторяются косые положения и положения косо установленных на вале 4 дисков 3 для отвода воздуха. Крышка 6 выполнена в виде экрана. Она закреплена с возможностью запирания посредством стопорящих язычков 11 позади стопорящих выступов 10 на боковых стенках канала 5 для выхода воздуха. Устройство в собранном виде показано на фиг.1 и 2. На фиг.1 можно видеть положение после поворота, в котором становятся видимыми направляющие элементы 8. При вращении установочного колеса 2 создается показанная на фиг.2 ситуация, в которой диски 3 для отвода воздуха принимают совершенно иные, обусловленные вращением косые положения.
1. Воздушное сопло для направления воздушных потоков, в частности для отопительных систем, кондиционеров и вентиляционных установок автомобилей, содержащее, по меньшей мере, один корпус, вал (4) с установленными на нем дисками (3) для отвода воздуха и привод (2) для поворота вала (4), отличающееся тем, что корпус воздушного сопла (1) содержит канал (5) для выхода воздуха с продольно изогнутой структурой или канал (5) для выхода воздуха расположен на корпусе, причем вал (4) выполнен в виде гибкого вала (4) или шарнирного вала, при этом на вале (4) жестко или свободно установлены диски (3) для отвода воздуха с фиксацией от проворачивания и с возможностью совместного вращения с валом (4).
2. Воздушное сопло по п.1, отличающееся тем, что канал (5) для выхода воздуха имеет продольно вытянутую двухмерную или трехмерную L-образную, волнистую, S-образную форму, форму окружности или ее части, или комбинированную, состоящую, по меньшей мере, из двух таких форм.
3. Воздушное сопло по п.1, отличающееся тем, что канал (5) для выхода воздуха выполнен переменной ширины и содержит суженные или расширенные, уменьшенные или увеличенные участки, причем диски для отвода воздуха соответствуют размеру участка, на котором они расположены.
4. Воздушное сопло по п.1, отличающееся тем, что в качестве привода для поворотного движения закреплено, по меньшей мере, на одном участке вала (4) установочное колесо (2) или установлен моторный, в частности электромоторный, привод.
5. Воздушное сопло по п.1 или 4, отличающееся тем, что привод (2) выполнен с возможностью перемещения и/или с возможностью установки плавно или под заданным углом.
6. Воздушное сопло по п.1, отличающееся тем, что диски (3) для отвода воздуха и/или установочное колесо (2) установлены на вале (4) с геометрическим или силовым замыканием.
7. Воздушное сопло по п.1, отличающееся тем, что вал (4) с дисками (3) для отвода воздуха и/или установочным колесом (2) выполнен в виде одной детали литьем под давлением.
8. Воздушное сопло по п.1, отличающееся тем, что диски (3) для отвода воздуха выполнены круглой или овальной, плоской, изогнутой, выпуклой или волнистой или произвольной формы.
9. Воздушное сопло по п.1, отличающееся тем, что диски (3) для отвода воздуха закреплены в наклонном положении на вале (4).
10. Воздушное сопло по п.9, отличающееся тем, что наклонное положение дисков (3) для отвода воздуха образует угол от 30 до 80° относительно продольной оси вала (4).
11. Воздушное сопло по п.1, отличающееся тем, что диски (3) для отвода воздуха закреплены на вале (4) по центру с равномерными или неравномерными промежутками или в продольном направлении вала (4) с возможностью поворота и с фиксацией от проворачивания.
12. Воздушное сопло по п.1, отличающееся тем, что диски (3) для отвода воздуха содержат, по меньшей мере, на одной стороне направляющий элемент (8) с, по меньшей мере, одной опорной канавкой (16), в которую введена соответствующая дугообразная направляющая (7) в канале (5) и/или в связанную с ним воздухопроницаемую крышку (6).
13. Воздушное сопло по п.12, отличающееся тем, что дугообразная направляющая образована ребрами (7) в крышке (6), которая расположена на канале (5) и закреплена на нем, и ребром (7), находящимся в дугообразном канале (5).
14. Воздушное сопло по п.12, отличающееся тем, что содержит, по меньшей мере, один дополнительный направляющий элемент (8) и/или направляющую выемку (14) на дисках (3) для отвода воздуха, выполненные с возможностью воздействия на ребра (7) дугообразной направляющей (13).
15. Воздушное сопло по п.12, отличающееся тем, что, по меньшей мере, один направляющий элемент (8) расположен на передней и задней сторонах поверхности дисков (3) для отвода воздуха.
16. Воздушное сопло по п.1, отличающееся тем, что вал (4) состоит из полимера или резины или выполнен в виде полимерного или стального каната.
17. Воздушное сопло по п.1, отличающееся тем, что отдельные детали воздушного сопла (1) выполнены из светопроницаемого и/или светопроводящего материала.
18. Воздушное сопло по п.17, отличающееся тем, что в нем установлено, по меньшей мере, одно осветительное средство, при этом, по меньшей мере, часть света проходит внутрь вала (4).
19. Воздушное сопло по п.17, отличающееся тем, что, по меньшей мере, вал (4) и/или диски (3) для отвода воздуха состоят из флуоресцирующего поликарбонатного материала (материал LISA) или имеют покрытие, при котором свет выходит наружу только по кромкам дисков (3) для отвода воздуха.
