本發(fā)明涉及3d打印和滑雪護(hù)目鏡領(lǐng)域，尤其涉及一種3d打印附壁效應(yīng)內(nèi)流道式防霧滑雪鏡。

背景技術(shù)：

隨著生活水平的提高，越來越多的人開始通過運(yùn)動(dòng)的方式來增強(qiáng)身體健康、豐富生活的趣味性，滑雪運(yùn)動(dòng)現(xiàn)在已經(jīng)成為大家非常喜歡的一項(xiàng)運(yùn)動(dòng)。在滑雪運(yùn)動(dòng)時(shí)，陽光中的紫外線、冷風(fēng)會(huì)直接刺激眼睛；濺起的積雪也會(huì)落入眼睛中；發(fā)生碰撞或者摔倒時(shí)會(huì)對(duì)臉部以及眼睛造成傷害；因此滑雪時(shí)需要佩戴滑雪鏡以保護(hù)眼睛。

在滑雪時(shí)佩戴滑雪鏡，臉部出汗形成的水蒸氣遇到冰冷的鏡面后會(huì)凝結(jié)形成霧氣，影響滑雪者的視線。目前的防霧解決方案主要有：使用雙層鏡片、在滑雪鏡內(nèi)側(cè)鍍防霧鍍膜，使用透氣海綿。雙層鏡片之間可以形成密閉的空間，可以在一定程度上減少滑雪鏡內(nèi)外的熱量交換，使得內(nèi)側(cè)的滑雪鏡保持一定的溫暖程度，降低起霧；防霧鍍膜可以將出汗形成的水蒸氣在形成霧氣之前將水蒸氣吸收掉；透氣海綿透過水蒸氣，將水蒸氣散失到滑雪鏡外面。

制作防霧鍍膜需要用一些昂貴的設(shè)備，還需對(duì)防霧鍍膜進(jìn)行性能測(cè)試。使用模具制作鏡框，生產(chǎn)完成之后，模具就會(huì)被廢棄掉，浪費(fèi)材料。雙層鏡片、防霧鍍膜和透氣海綿的使用無疑增加了制作滑雪鏡的成本，增加工藝流程，增加生產(chǎn)周期。

本發(fā)明涉及的3d打印附壁效應(yīng)內(nèi)流道式防霧滑雪鏡的硬件組成為鏡框、鏡片和彈力。在鏡框上沿設(shè)置內(nèi)流道，利用氣流經(jīng)過內(nèi)流道進(jìn)入滑雪鏡內(nèi)部時(shí)在鏡面內(nèi)側(cè)上產(chǎn)生的附壁射流效應(yīng)來防霧。使用fdm(熔融沉積制造)3d打印技術(shù)制作滑雪鏡，可以將滑雪鏡整體打印出來，更為關(guān)鍵的是內(nèi)流道也能夠根據(jù)原來的設(shè)計(jì)數(shù)據(jù)被準(zhǔn)確打印出來，所需時(shí)間10個(gè)小時(shí)之內(nèi)就可以完成。目前制作滑雪鏡鏡框所使用的材料，也能在fdm技術(shù)中得到應(yīng)用。利用附壁射流效應(yīng)進(jìn)行防霧，不需使用防霧鍍膜、雙層鏡片、透氣海綿，減少制作滑雪鏡的成本、縮短工藝流程，大大提高了生產(chǎn)周期。對(duì)于材料的利用率可以達(dá)到百分之百。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

本發(fā)明的目的是采用3d打印這種新式的方案來解決滑雪鏡起霧的問題，能夠降低滑雪鏡的制作成本、縮短制作周期。

為實(shí)現(xiàn)上述目的，本發(fā)明的技術(shù)方案如下：

一種3d打印附壁效應(yīng)內(nèi)流道式防霧滑雪鏡，包括鏡片(1)、鏡框(2)、彈力帶(5)、鏡框上沿(8)、鏡框下沿(9)、鏡框兩端(10)、滑雪鏡內(nèi)部(11)、滑雪鏡外部(12)、鏡片外側(cè)(13)和鏡片內(nèi)側(cè)(14)；所述鏡片(1)安裝在所述鏡框(2)上；所述鏡框(2)和鏡片內(nèi)側(cè)(14)包圍的空間為滑雪鏡內(nèi)部(11)，剩余空間為滑雪鏡外部(12)；

其特征在于，還包括內(nèi)流道(3)、氣流出口(4)、內(nèi)流道外部氣流入口(6)、內(nèi)流道外部氣流出口(7)；所述內(nèi)流道(3)的兩端分別為所述內(nèi)流道外部氣流入口(6)和所述內(nèi)流道外部氣流出口(7)；在所述鏡框(2)上設(shè)置的所述內(nèi)流道(3)，將所述的滑雪鏡內(nèi)部(11)和滑雪鏡外部(12)連通在一起；所述內(nèi)流道外部氣流入口(6)將滑雪鏡外部(12)和所述內(nèi)流道(3)連通在一起，所述內(nèi)流道外部氣流出口(7)將滑雪鏡內(nèi)部(11)和所述內(nèi)流道(3)連通在一起；所述氣流出口(4)將滑雪鏡內(nèi)部(11)和滑雪鏡外部(12)連通在一起。

進(jìn)一步，所述內(nèi)流道(3)設(shè)置在所述鏡框上沿(8)上，所述氣流出口(4)設(shè)置在鏡框下沿(9)上。

進(jìn)一步，所述內(nèi)流道(3)為圓弧形通道，內(nèi)流道(3)由截面為圓弧形的內(nèi)流道(19)與截面為矩形的內(nèi)流道(20)組合而成，截面為圓弧形的內(nèi)流道(19)其截面為abdc，截面為矩形的內(nèi)流道(20)其截面為bfed；內(nèi)流道外部氣流入口(6)高度ac、gh為1.7-2mm，上下兩邊緣的長(zhǎng)度ag、ch為80-85mm；所述截面為圓弧形的內(nèi)流道(19)的弧度，即弧線ab、cd的弧度，為75-90度；所述截面為矩形的內(nèi)流道(20)的寬度bd、ef為1.2-1.5mm，高度de、bf為6.5-7mm；所述內(nèi)流道外部氣流出口(7)的邊緣em與所述鏡片內(nèi)側(cè)(14)的上邊緣平行，距離為1-2mm。

進(jìn)一步，所述氣流出口(4)的寬度在1-2mm，貫通所述鏡框下沿(9)。

進(jìn)一步，所述彈力帶(5)安裝在所述鏡框兩端上(10)。

所述鏡片安裝于所述鏡框上，所述彈力帶安裝于所述鏡框兩端上。

進(jìn)一步地，在所述鏡框上沿設(shè)置所述內(nèi)流道，其中所述內(nèi)流道一端的內(nèi)流道外部氣流入口將所述內(nèi)流道與所述滑雪鏡外部連通在一起，所述內(nèi)流道外部氣流出口將所述內(nèi)流道與所述滑雪鏡內(nèi)部連通在一起。

進(jìn)一步地，在所述鏡框下沿上設(shè)置所述氣流出口，所述氣流出口連通了所述滑雪鏡內(nèi)部和所述滑雪鏡外部。

進(jìn)一步地，由于所述內(nèi)流道、所述氣流出口尺寸微小，采用模具的加工方式很難將其制作出來，因此所述滑雪鏡的制作將采用3d打印的方式將其打印出來。

當(dāng)外界空氣經(jīng)過所述內(nèi)流道外部氣流入口進(jìn)入內(nèi)流道，經(jīng)過所述內(nèi)流道外部氣流出口進(jìn)入所述滑雪鏡內(nèi)部后，由于附壁射流效應(yīng)，進(jìn)入到所述滑雪鏡內(nèi)部的空氣能夠附著在所述鏡片內(nèi)側(cè)流動(dòng)，從而在所述鏡片內(nèi)側(cè)形成一道氣簾，臉部散發(fā)的濕熱氣體遇到氣簾后，會(huì)與氣簾混合在一起流動(dòng)，經(jīng)過所述氣流出口流出滑雪鏡，從而有效達(dá)到了鏡面防霧的作用。

通過使用ansys數(shù)值模擬軟件對(duì)所述3d打印附壁效應(yīng)內(nèi)流道式防霧滑雪鏡的防霧效果進(jìn)行模擬計(jì)算，結(jié)果證明，使用所述內(nèi)流道來進(jìn)行防霧是可行的。

在對(duì)所述3d打印附壁效應(yīng)內(nèi)流道式防霧滑雪鏡的防霧效果進(jìn)行模擬時(shí)，空氣經(jīng)過所述內(nèi)流道流入所述滑雪鏡內(nèi)部，在經(jīng)過所述氣流出口流出滑雪鏡，因此模擬對(duì)象為所述內(nèi)流道、滑雪鏡內(nèi)部和氣流出口這三部分構(gòu)成的區(qū)域，而所述鏡框、鏡片、彈力帶不參與模擬計(jì)算。因此對(duì)所述內(nèi)流道、滑雪鏡內(nèi)部、氣流出口這三部分構(gòu)成的區(qū)域進(jìn)行提取，提取后的區(qū)域截面形狀如圖4所示。經(jīng)過模擬計(jì)算后的速度云圖如圖5所示。

在圖4中，(15)與(18)的水平最大距離為30mm。速度云圖顯示，流動(dòng)的氣流在所述鏡片內(nèi)側(cè)(14)與所述滑雪鏡內(nèi)部(11)的交界面(15)上形成了10mm厚的氣簾，氣體的流動(dòng)速度小于0.2m/s。因此，模擬計(jì)算的結(jié)果表明，使用所述內(nèi)流道來進(jìn)行防霧是可行的。

對(duì)于滑雪鏡的制作，將采用3d打印的方式將其整體打印出來。內(nèi)流道這一毫米級(jí)的結(jié)構(gòu)，使用3d打印技術(shù)也可以精準(zhǔn)的制作出來；利用3d打印技術(shù)制作滑雪鏡，能夠節(jié)省成本，縮短制作周期，在10個(gè)小時(shí)之內(nèi)就可以打印出來，對(duì)于材料的利用率可以達(dá)到百分之百。

附圖說明

為了更清楚地說明本發(fā)明實(shí)施例，下面將對(duì)實(shí)施例或現(xiàn)有技術(shù)描述中所需要使用的附圖作簡(jiǎn)單地介紹。

圖1為3d打印附壁效應(yīng)內(nèi)流道式滑雪鏡示意圖；

圖2為內(nèi)流道示意圖；

圖3為3d打印附壁效應(yīng)內(nèi)流道式滑雪鏡剖面圖；

圖4為內(nèi)流道、滑雪鏡內(nèi)部、氣流出口這三部分構(gòu)成的區(qū)域示意圖。

圖5為模擬計(jì)算后的速度云圖。

備注一：

15所述鏡片內(nèi)側(cè)(14)與所述滑雪鏡內(nèi)部(11)的交界面；

16所述鏡框下沿(9)與所述滑雪鏡內(nèi)部(11)的交界面；

17所述鏡框上沿(8)與所述滑雪鏡內(nèi)部(11)的交界面；

18所述滑雪鏡內(nèi)部(11)與所述滑雪鏡外部(12)的交界面；

19圓弧形內(nèi)流道，截面為abdc；

20矩形內(nèi)流道，截面為dbfe。

備注二：所述內(nèi)流道外部氣流入口(6)的兩邊緣ag、ch與所述內(nèi)流道外部氣流出口(7)的兩邊緣fn、em都是彎曲的曲線。為了顯示效果，邊緣ag、ch、fn、em在圖1中的彎曲程度并沒有表示的特別明顯。

具體實(shí)施方式

以下將結(jié)合附圖對(duì)本發(fā)明進(jìn)行詳細(xì)說明。

結(jié)合附圖1-5所示，本發(fā)明公開的3d打印內(nèi)流道式防霧滑雪鏡，包括鏡片1、鏡框2、內(nèi)流道3、氣流出口4、彈力帶5、內(nèi)流道外部氣流入口6、內(nèi)流道外部氣流出口7、8鏡框上沿、鏡框下沿9、鏡框兩端10、滑雪鏡內(nèi)部11、滑雪鏡外部12、鏡片外側(cè)13、鏡片內(nèi)側(cè)14。

鏡框2分為鏡框上沿8、境況下沿9、鏡框兩端10三部分。在鏡框上沿8上設(shè)置內(nèi)流道3，內(nèi)流道3的兩端分別為內(nèi)流道外部氣流入口6、內(nèi)流道外部氣流出口7；在鏡框下沿9上設(shè)置氣流出口4。

鏡片1安裝在鏡框2上，鏡片1分為鏡片內(nèi)側(cè)14、鏡片外側(cè)13兩部分。鏡框2與鏡片內(nèi)側(cè)14構(gòu)成的空間為滑雪鏡內(nèi)部11，其余空間為滑雪鏡外部12。

內(nèi)流道外部氣流入口6將內(nèi)流道3和滑雪鏡外部12連通在一起，內(nèi)流道外部氣流出口7將內(nèi)流道3和滑雪鏡內(nèi)部11連通在一起。氣流出口4將滑雪鏡內(nèi)部11和滑雪鏡外部12連通在一起。

彈力帶5的兩端安裝在鏡框兩端10上。

由于內(nèi)流道外部氣流出口7與鏡片內(nèi)側(cè)14有一定水平距離，因此當(dāng)外部氣流通過內(nèi)流道外部氣流入口6流經(jīng)內(nèi)流道3，再經(jīng)過內(nèi)流道外部氣流出口7進(jìn)入滑雪鏡內(nèi)部11后，外部氣流會(huì)貼附在鏡片內(nèi)側(cè)14上流動(dòng)，在鏡片內(nèi)側(cè)14上產(chǎn)生一道氣簾，從而形成附壁射流效應(yīng)。臉部散發(fā)的濕熱氣體遇到氣簾后，會(huì)與氣簾混合在一起流動(dòng)，經(jīng)過氣流出口4流出滑雪鏡，從而有效達(dá)到了鏡面防霧的作用。

本發(fā)明結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，整體由鏡框、鏡片和彈力帶組成。只需要在鏡框上沿上設(shè)置一些能夠產(chǎn)生附壁效應(yīng)的內(nèi)流道，即可實(shí)現(xiàn)防霧的目的，因此本發(fā)明實(shí)用性極強(qiáng)。

以上所述僅是本發(fā)明的優(yōu)選實(shí)施方式，應(yīng)當(dāng)指出，對(duì)于本技術(shù)領(lǐng)域的普通技術(shù)人員來說，在不脫離本發(fā)明原理的前提下，還可以作出若干改進(jìn)和潤(rùn)飾，這些改進(jìn)和潤(rùn)飾也應(yīng)視為本發(fā)明的保護(hù)范圍。