CN213920610U - 利用康达效应的空气通风装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型提供一种利用康达效应的空气通风装置，为了解决通风装置吐出口的超薄化方面存在的问题而采用不同于现有风向调节翼的方式，从而能够自然地调节通风装置的吐出风向的空气通风装置，其包括向上模式时形成上向风的上部气导及向下模式时形成下向风的下部气导。在本实用新型中应用康达效应调节风向的方式的基本原理为将通风装置设计成在与仪表板装饰物的表面连接的通风装置的一侧曲面形成康达效应且在反侧面阻止生成康达效应以使得风向朝上或朝下。并且除了康达效应之外还在通风装置增加人为形成涡流的结构以极大化康达效应。即，本实用新型的风向调节方式并非利用风向调节翼及相关引导件直接变更风向，而是通过康达效应及形成涡流变更风向。

Description

利用康达效应的空气通风装置

技术领域

本实用新型涉及风向调节型通风装置，具体来讲涉及利用康达效应与涡流的形成的空气通风装置。

背景技术

汽车驾驶室(cockpit)具有风向调节通风装置，为了调节风向而利用露在仪表板的风向调节翼，用户能够直接手动或利用机械机制变更风向及开闭吐出口。

通风装置不仅起到与车内空气循环相关的本有的功能，而且其本身对座舱的设计美感起到很大作用。尤其，随着近来座舱设计趋势，对吐出口的高度(上下幅)15mm以下的超薄型通风装置的要求在增加。然而由于吐出口上下幅为15mm以下的情况下其结构狭小，因此无法直接适用现有方式的风向调节翼方式，而且通风装置吐出口的空气压力增大，因此预计在实现下一代通风装置所需的超薄通风方面会发生问题。

实用新型内容

技术问题

提供一种为了解决通风装置吐出口的超薄化方面存在的问题而采用不同于现有垂直型上下风向调节翼的方式，从而能够自然地调节通风装置的吐出风向的空气通风装置及方法。

技术方案

为了解决上述问题而应用康达效应(Coanda effect)调节风向。康达效应是罗马尼亚的亨利康达(H.Coanda)发现的效应，是指接近一部分面喷出的气流附着于该面流动的现象。发生这种效应的原因在于流体的粘性。通过适用康达效应调节吐出口的风向，在吐出口超薄化(上下幅15mm以下)的情况下能够替代上下风向调节翼，能够简化结构。

在本实用新型中应用康达效应调节风向的方式的基本原理为将通风装置设计成在与仪表板装饰物的表面连接的通风装置的一侧曲面形成康达效应且在反侧面阻止生成康达效应以使得风向朝上或朝下。并且除了康达效应之外还在通风装置增加人为形成涡流的结构以极大化康达效应。即，本实用新型的风向调节方式并非利用现有的上下风向调节翼及相关引导件直接变更风向，而是通过康达效应及形成涡流变更上下风向。

更具体来讲，根据本实用新型的一个方面，提供一种包括位于上部装饰物与下部装饰物之间吐出空气的吐出口且以向上模式及向下模式工作的利用康达效应的空气通风装置。该装置包括在向上模式时将从吐出口吐出的空气通过顺着所述上部装饰物的康达效应形成为上向风的上部气导；以及在向下模式时将从吐出口吐出的空气通过顺着所述下部装饰物的康达效应形成为下向风的下部气导。

其中，所述上部气导可包括在向上模式时从所述吐出口后退使得从吐出口吐出的空气通过顺着所述上部装饰物的康达效应形成为上向风吐出的末端面。该末端面还具有在向下模式时进入所述吐出口以抑制从吐出口吐出的空气顺着所述上部装饰物发生康达效应的功能。

并且，所述下部气导可包括在向下模式时从所述吐出口后退使得从吐出口吐出的空气通过顺着所述下部装饰物的康达效应形成为下向风吐出的末端面。该末端面还具有在向上模式时进入所述吐出口以抑制从吐出口吐出的空气顺着所述下部装饰物发生康达效应的功能。

并且，所述空气通风装置还可以包括在所述吐出口与所述上部气导之间引起涡流使得与通过所述康达效应形成的上向风汇集的上部涡流发生部、在所述吐出口与所述下部气导之间引起涡流使得与通过所述康达效应形成的下向风汇集的下部涡流发生部。

根据本实用新型的另一方面，提供一种并非利用所述上部及下部气导而是利用一个气导形成利用康达效应的上向风或下向风。用于此的空气通风装置包括在向上模式时将从吐出口吐出的空气通过顺着所述上部装饰物的康达效应形成为上向风，在向下模式时将从吐出口吐出的空气通过顺着所述下部装饰物的康达效应形成为下向风的气导。

根据本方面的另一方面，提供一种利用康达效应的空气通风方法，包括：在向上模式时将从吐出口吐出的空气通过顺着所述上部装饰物的康达效应形成为上向风；以及在向下模式时将从吐出口吐出的空气通过顺着所述下部装饰物的康达效应形成为下向风。

通过以下与附图一起说明的具体实施例能够更明确以上说明的本实用新型的思想。

技术效果

根据本实用新型，通过应用康达效应最小化通风装置吐出口压力且简化内部结构，因此容易构成吐出口上下幅为15mm以下的超薄通风装置。

附图说明

图1为关于康达(Coanda)效应的简要说明图；

图2a为本实用新型的第一个实施例的通风装置的构成图；

图2b为气导罩100的剖面图；

图3为用于说明通过气导140发生的康达效应的具体示意图；

图4为通过涡流发生部300形成涡流的作用说明图；

图5是通过涡流发生部300形成涡流以极大化康达效应的原理说明图；

图6a、图6b、图6c是各工作模式下康达效应与涡流的作用说明图；

图7a、图7b为关于气导140的末端面141的位置条件的说明图；

图8a、图8b为关于涡流发生部300的位置条件的说明图；

图9为本实用新型的第二个实施例的通风装置的构成图；

图10为图9的实施例的通风装置的气导140'的末端面141'的形状与指向角说明图；

图11a、图11b、图11c为图9的实施例的各工作模式的作用说明图。

具体实施方式

参见附图及结合附图具体说明的实施例便可明确本实用新型的优点、特征及实现方法。但是本实用新型并不受限于以下公开的实施例，而是以不同的多种方式实现，本实施例只是使本实用新型的公开更加完整，是为了使本实用新型所属技术领域的普通技术人员能够容易理解本实用新型的范畴而提供的，本实用新型由技术方案定义。另外，本说明书中使用的术语用于说明实施例，而并非限定本实用新型。本说明书中单数型语句在无特殊记载的情况下还包括复数型。说明书中使用的“包括(comprises)”或“包括的(comprising)”不排除记载的构成要素、步骤、工作及/或元件以外的一个以上的其他构成要素、步骤、工作及/或元件。

以下参见附图对本实用新型的优选实施例进行详细说明。在对各附的构成要素赋予附图标记方面，对于相同的构成要素即使显示在不同的图上也尽可能赋予相同的附图标记，并且对本实用新型进行说明时，对相关公知构成或功能的具体说明能够混淆本实用新型的主旨的情况下省略其具体说明。

图1为关于康达(Coanda)效应的简要说明图。康达效应是指流体附着于曲面流动的现象。参见图1可知流体气流(jet)喷射时受到周边压力(ambient pressure)的影响，因此气流顺着邻接于喷射口的面流动。

图2a为本实用新型的第一个实施例的通风装置的构成图，示出沿着长度竖切的剖面图。

仪表板的上部装饰物10与下部装饰物12构成的内部空间设置有通风装置外壳14。通风装置外壳14被设计成从空气引入口(inlet)16进入的空气从吐出口(outlet)18出去。吐出口18向室内开放。通风装置外壳14的中间部具有引导空气的风道200。

通风装置外壳14内还具有邻接于吐出口18配置的气导罩100。

图2b为气导罩100的剖面图，是横切的剖面图。气导罩100在通风装置外壳14内通过铰接轴110上下倾摆上下调节风向以通过吐出口18排出空气。

参照图2a、图2b，气导罩100具有从空气引入口16进入的空气通过风道200流入的流入口120与流入的空气出去的流出口130，上部及下部的内面形成有气导140。并且包括多个左右风向调节板150。上部及下部的气导140起到沿着上部及下部装饰物的壁引起康达效应使得空气向上或向下通过吐出口18吐出的作用，左右风向调节板150与现有的左右风向调节板一样起到左右调节从吐出口18吐出的风的方向或开闭吐出口18的作用。

另外，通风装置外壳14设有涡流发生部300，其附着或一体形成于通风装置外壳14的内部。参见图2a，该涡流发生部300是与气导罩100的倾摆无关地固定于通风装置外壳内的部分。该涡流发生部300与气导罩100的气导140相互作用以在流出口130及吐出口18通过康达效应使得出去的空气发生涡流。

图3为用于说明通过气导140发生的康达效应的具体图。对该实施例的通风装置的气导140的工作结构来讲，气导罩100以铰接轴110为中心上下旋转(倾摆)以上下调节风向。气导140适用于气导140罩100的内部的上部与下部，分别来讲一侧的气导140形成康达效应且另一侧的气导140去除康达效应以上下调节风向。由于利用康达效应，因此气导罩100的结构得以简化，去除通风装置吐出口18中存在的现有的上下风向调节翼结构(未图示)，因此能够实现通风装置吐出口18的超薄化(上下幅15㎜以下)及改善外观设计。

参见图3，气导罩100向上旋转，从而上部气导140的末端面141远离与通风装置吐出口18的上部装饰物10相接的边缘部19，后退进入通风装置外壳14的内侧。此时，进入气导罩100的流入口120的空气从流出口130出去时不受阻地从吐出口18排出，顺着上部装饰物10的壁通过康达效应作为上向风吐出。

相反，下部气导140的末端面141从与通风装置吐出口18的下部装饰物12相接的边缘部19向通风装置外壳14的外侧出来以进入吐出口18内。此时，进入气导罩100的流入口120的空气从流出口130出去时下部装饰物12起到阻断作用，因此空气向上部装饰物10侧改变方向，与顺着上部装饰物10的壁出去的发生康达效应的空气汇集。从而整体来讲在吐出口18发生向上的空气吐出。

图3仅说明了通过上部装饰物10引起的康达效应得到向上风向，但通过下部装饰物12引起的康达效应得到下向风向的机制与所述上向的情况相同。

图4为用于说明通过增加上述康达效应以通过涡流发生部300形成涡流的作用的示意图。

通风装置外壳14具有邻接于吐出口18使得与气导140的上下旋转无关地固定的涡流发生部300。该涡流发生部300具有与吐出口18的边缘部19位于大致相同的面，并朝向空气经过的通道的内面的内面部301。如图4所示，气导罩100转到上部的情况下，气导140的末端面141远离边缘部19进入通风装置外壳14侧，此时涡流发生部300的内面部301与吐出口18的边缘部19位于大致相同的面，因此涡流发生部300与边缘部19之间发生空间。就在该空间发生涡流。即，从气导罩100的流出口130出来并从通风装置外壳14的吐出口18出去的空气沿着上部装饰物10通过康达效应改变前面路径时，该空气在所述空间内引起涡流。该涡流使得从吐出口18出去的上向空气的速度增加且康达效应极大化。

相反，位于下部的气导140的末端面141向吐出口18侧出来切断涡流发生部300的内面部301与边缘部19，如上去除康达效应，向上改变空气，没有发生涡流的余地。

图5为通过涡流发生部300形成涡流以极大化康达效应的原理说明图。如图5的上图所示，从流体排出口20排出的流道通过邻接的壁30引起康达效应，如下图所示，当从流体排出口20出去后壁30的起始位置立即有断差40的情况下，流道被该断差40遮住的部分形成涡流。通过该涡流极大化康达效应。

图6a、图6b、图6c说明本实施例的情况下各工作模式(向下、向上、正常/向左、正常、向右)的康达效应与涡流的作用。图6a、图6b、图6c各图的上图示出向下、正常、向上模式，各图的下图示出向左、正常、向右模式。

在图6a的向下模式的情况下顺着下部装饰物12发生康达效应，此时后退进入通风装置外壳14的内部的下部气导140的末端面141与吐出口18的下部边缘部19之间的空间发生涡流的机制相比于图3中说明的向上模式的情况只是反侧面而已，其余相同。图6b的正常模式的情况是气导罩100位于通风装置外壳14的正中央的情况，成为上部及下部气导140的末端面141不比吐出口18的上部及下部边缘部19凸出的状态，因此风从吐出口18向正面排出。在图6c的向上模式的情况下顺着上部装饰物10发生康达效应，此时在配置成进入通风装置外壳14的内部的上部气导140的末端面141与吐出口18的上部边缘部19之间的空间发生涡流的机制如图3、图4所述说明。

另外，图6a、图6b、图6c各图的下部示出的向左、正常、向右模式如图2b通过气导罩100内的左右风向调节板150执行。

图7a、图7b是关于本实用新型的一个实施例的通风装置中用于得到康达效应的气导140的末端面141的位置条件的说明图。图7a示出是向上模式的情况下从吐出口18出来的空气顺着上部装饰物10引起康达效应而向上吐出所需的优选条件，图7b例示无法引起向上的康达效应的不优选的两种情况。

在图7a的情况下空气向上吐出的理由除了顺着上部装饰物10发生康达效应之外，还包括下部气导140的末端面141比吐出口18的下部边缘部19更进入吐出口18内使得空气的前进路径向上部变更，与经过上部的空气汇集。因此，是向上模式时下部气导140的末端面141应比边缘部19更向吐出口内凸出形成断差以抑制下部装饰物12引起康达效应。抑制康达效应所需的断差的高度(s1＝末端面141与边缘部19之间的距离)必须大于5mm。

因此当如图7b的上图所示，断差的高度s1为5mm以下的情况下顺着下部装饰物12发生康达效应，因此可能难向上调节风向。并且，如图7b的下图所示的气导140的末端面143的形状无法起到断差作用的情况下，即，是不同于图7a的角形末端面141的圆滑的末端面143的情况下也不会发生空气前进路径的变更，因此可能无法抑制向下的康达效应。

图8a、图8b是关于本实用新型的一个实施例的通风装置中用于形成涡流的涡流发生部300的位置条件的说明图。图8a示出是向上模式的情况下用于从吐出口18出来的空气沿着上部装饰物10引起康达效应向上吐出且形成涡流的优选条件，图8b例示无法形成涡流的不优选的情况。

在上述图4说明了通风装置外壳14的内部固定设置有邻接于吐出口18且与气导140的上下旋转无关的涡流发生部300。该涡流发生部300的内面部301具有应与吐出口18的边缘部19位于大致相同的面的内面部301。在图8a的向上模式的情况下，空气顺着上部装饰物10通过康达效应向上通过的过程中，在所述‘内面部301、气导140的末端面141、吐出口18的边缘部19’构成的空间内发生涡流(用‘A’示出)。为此(即，为了使得在所述空间内发生涡流)，涡流发生部300的内面部301与吐出口18的边缘部19应位于同平面。

如果如图8b例示，涡流发生部300的内面部301比吐出口18的边缘部19更低，则边缘部19起到断差的作用，因此吐出空气在边缘部19弯折而不发生涡流(在图8b中用‘B’示出)。

图9为不同于上述实施例的第二个实施例的气导140罩的剖面图，用于说明该实施例的概念。基本的风向调节方法与第一个实施例相同，因此只进行如下简单说明。

上部装饰物10与下部装饰物12构成的内部空间设有通风装置外壳14，通风装置外壳14的从空气引入口16进入的空气从吐出口18出去方面相同。与图2a一样，通风装置外壳14的中间部具有诱导空气的风道200。然而邻接于吐出口18的内部的上下倾摆的气导罩100'的形态不同。不同于图2a，该第二个实施例的气导罩100'上仅形成有一个气导140'，仅通过该一个气导140'向上、向下调节从吐出口18出去的风。因此，铰接轴110'为此而不位于风道200的中心，而是向下侧偏置。例如吐出口18的边缘部19、涡流发生部300、上部装饰物10、下部装饰物12等其他构成要素则与第一个实施例相近。

如上，本实施例是气导140配置在更靠上的位置，因此基本上顺着上侧面(上部装饰物10)引起康达效应得到上向风的结构。本实施例中用于形成上向风的康达效应及涡流形成方面与图2a的实施例的情况相近，因此省略说明。但在本实施例中为了形成下向风而对气导140的末端面141的形状进行了变形。

参见图10对本实施例的通风装置的气导140'的末端面141'的形状与指向角进行说明。在图2a的实施例中气导140的末端面141为与通风装置外壳14的纵轴平行的面，而本实施例形成为如图10所示，气导140'的末端面141'相对于通风装置外壳14的纵轴21具有指向角‘α’。并且设计成为了形成下向风而向下倾摆气导140'的情况下该末端面141'的凸出程度更大。通过这种凸出量的增大及指向角α的作用，气导140'向下倾摆的情况下空气被诱导到吐出口18的下部边缘部19，因此顺着下部装饰物10在下部发生康达效应。即，气导140'仅有一个，但作为替代增大气导140'的末端面141'的凸出量及向下部边缘部19侧的角度(指向角)。

图10所示的本实施例中发生向下的康达效应所需的气导140'的末端面141'的末端部分与吐出口18的上部边缘部19的距离s2，即，末端面141'的凸出量优选7mm以上。并且，相对于通风装置外壳的纵轴21的指向角α优选为约25°。指向角超过25°的情况下通风装置外壳的封装构成变难而且难以调节风向，将指向角设成小于25°的情况下可能会导致上部面处康达效应发生不足。

这种实施例相比于图2a所示的实施例具有如下优缺点。

-优点：结构更简单且通风装置的上下幅减小，因此有利于超薄化。

-缺点：在设置正常模式的风方面可能存在困难。

另外，图9例示了气导141'位于上部的实施形态，但也可以将图9的实施形态变形成在结构上位于其反侧，即，气导141'位于下部的上下对称结构。

图11a、图11b、图11c与图6a、图6b、图6c所示的相近，用于说明本第二个实施例的情况下的各工作模式(向下、向上、正常/向左、正常、向右)的康达效应与涡流的作用。

在图11a的向下模式的情况下与图10的情况一样，气导140'的末端面141'比上部边缘部19更向下凸出，风的前进路径通过指向角(参见图10)变更成向吐出口18的下侧后，顺着下部装饰物12发生康达效应而成为下向风吐出。在图11b的正常模式的情况下成为气导140'倾摆到上方，末端面141'比吐出口18的上部边缘部19略微凸出的状态，因此风不被诱导到吐出口18下侧，而是向中间排出。并且在图11c的向上模式的情况下，气导140'的末端面141'比上部边缘部19更后退进入通风装置外壳内部，顺着上部装饰物10发生康达效应，并且在进入通风装置外壳的内部的末端面141'与上部边缘部19及涡流发生部300的内面部301之间的空间发生涡流。

另外，图11a、图11b、图11c各图的下部示出的向左、正常、向右模式如图2b所示，通过位于气导罩100内的左右风向调节板150执行。这方面与之前说明的实施例相同。

以上通过本实用新型的优选实施例对本实用新型的构成进行了详细说明，但本实用新型所属技术领域的普通技术人员能够理解可在不变更本实用新型的技术思想、必要特征的情况下以不同于本说明书公开了内容的具体形态实施。以上记载的实施例旨在全面例示，而不是进行限定。本实用新型的保护范围限于技术方案的内容而不是以上具体说明，应解释为技术方案的范围及从其等同概念导出的所有变更或变形形态也包含于本实用新型的技术范围。

Claims (12)

1.一种利用康达效应的空气通风装置，包括位于上部装饰物与下部装饰物之间吐出空气的吐出口且以向上模式及向下模式工作，其特征在于，包括：

上部气导，其在向上模式时将从吐出口吐出的空气通过顺着所述上部装饰物的康达效应形成为上向风；以及

下部气导，其在向下模式时将从吐出口吐出的空气通过顺着所述下部装饰物的康达效应形成为下向风。

2.根据权利要求1所述的利用康达效应的空气通风装置，其特征在于，所述上部气导包括：

在向上模式时从所述吐出口后退使得从吐出口吐出的空气通过顺着所述上部装饰物的康达效应形成为上向风吐出的末端面。

3.根据权利要求2所述的利用康达效应的空气通风装置，其特征在于：

所述上部气导的末端面在向下模式时进入所述吐出口以抑制从吐出口吐出的空气顺着所述上部装饰物发生康达效应。

4.根据权利要求1所述的利用康达效应的空气通风装置，其特征在于，所述下部气导包括：

在向下模式时从所述吐出口后退使得从吐出口吐出的空气通过顺着所述下部装饰物的康达效应形成为下向风吐出的末端面。

5.根据权利要求4所述的利用康达效应的空气通风装置，其特征在于：

所述下部气导的末端面在向上模式时进入所述吐出口以抑制从吐出口吐出的空气顺着所述下部装饰物发生康达效应。

6.根据权利要求1所述的利用康达效应的空气通风装置，其特征在于，还包括：

上部涡流发生部，其在所述吐出口与所述上部气导之间引起涡流使得与通过所述康达效应形成的上向风汇集。

7.根据权利要求1所述的利用康达效应的空气通风装置，其特征在于，还包括：

下部涡流发生部，其在所述吐出口与所述下部气导之间引起涡流使得与通过所述康达效应形成的下向风汇集。

8.一种利用康达效应的空气通风装置，包括位于上部装饰物与下部装饰物之间吐出空气的吐出口且以向上模式或向下模式工作，其特征在于，包括：

气导，其在向上模式时将从吐出口吐出的空气通过顺着所述上部装饰物的康达效应形成为上向风，在向下模式时将从吐出口吐出的空气通过顺着所述下部装饰物的康达效应形成为下向风。

9.根据权利要求8所述的利用康达效应的空气通风装置，其特征在于：

所述气导包括在向上模式时从所述吐出口后退使得从吐出口吐出的空气通过顺着所述上部装饰物的康达效应形成为上向风吐出，在向下模式时进入所述吐出口以抑制从吐出口吐出的空气顺着所述上部装饰物发生康达效应的末端面。

10.根据权利要求8所述的利用康达效应的空气通风装置，其特征在于，还包括：

涡流发生部，其在所述吐出口与所述气导之间引起涡流使得与通过所述康达效应形成的上向风汇集。

11.根据权利要求8所述的利用康达效应的空气通风装置，其特征在于：

所述气导包括在向下模式时从所述吐出口后退使得从吐出口吐出的空气通过顺着所述下部装饰物的康达效应形成为下向风吐出，在向上模式时进入所述吐出口以抑制从吐出口吐出的空气顺着所述下部装饰物发生康达效应的末端面。

12.根据权利要求8所述的利用康达效应的空气通风装置，其特征在于，还包括：

涡流发生部，其在所述吐出口与所述气导之间引起涡流使得与通过所述康达效应形成的下向风汇集。

Images