BRPI0815785A2

BRPI0815785A2 - fan

Info

Publication number: BRPI0815785A2
Application number: BRPI0815785-5A
Authority: BR
Inventors: Peter David Gammack; Frederic Nicolas; Kevin John Simmonds
Original assignee: Dyson Technology Ltd
Priority date: 2007-09-04
Filing date: 2008-08-26
Publication date: 2011-08-09
Also published as: BRPI0815785B1

Abstract

VENTILADOR. é descrita uma montagem de ventilador para criar uma corrente de ar. é fornecida uma montagem de ventilador sem pás (100) que compreende um bocal (1) e meio para criar um fluxo de ar através do bocal (1). O bocal (1) compreende uma passagem interior (10), uma boca (12) para receber o fluxo de ar a partir da passagem interior (10), e uma superficie Coanda (14) localizada adjacente à boca (12) e sobre aqual a boca (12) é disposta para orientar o fluxo de ar. O ventilador provê um arranjo que produz uma corrente de ar e um fluxo de ar de resfriamento criado sem exigir um ventilador com pás, isto é, fluxo de ar é criado por um ventilador sem pés.FAN. a fan assembly is described to create a draft. a bladeless fan assembly (100) is provided which comprises a nozzle (1) and means for creating an air flow through the nozzle (1). The nozzle (1) comprises an interior passage (10), a mouth (12) for receiving air flow from the interior passage (10), and a Coanda surface (14) located adjacent to the mouth (12) and over there the mouth (12) is arranged to guide the air flow. The fan provides an arrangement that produces an air flow and a cooling air flow created without requiring a fan with blades, that is, air flow is created by a footless fan.

Description

"VENTILADOR""FAN"

A presente invenção refere-se a um aparelho de ventilador. Particularmente, porémnão exclusivamente, a presente invenção refere-se a um ventilador doméstico, como umventilador de mesa, para criar circulação de ar e corrente de ar em um cômodo, em um es- critório ou outro ambiente doméstico.The present invention relates to a fan apparatus. Particularly, but not exclusively, the present invention relates to a home fan, such as a table fan, for creating air circulation and airflow in a room, office or other domestic environment.

Diversos tipos de ventilador doméstico são conhecidos. É comum que um ventiladorconvencional inclua um único conjunto de pás ou palhetas montado para rotação em tornode um eixo geométrico, e aparelho de acionamento montado em torno do eixo geométricopara girar o conjunto de pás. Ventiladores domésticos são disponíveis em uma variedade detamanhos e diâmetros, por exemplo, um ventilador de teto pode ter pelo menos 1 m de diâ-metro e é normalmente montado em um modo suspenso a partir do teto e posicionado parafornecer um fluxo descendente de ar e resfriamento em todo cômodo.Several types of home fan are known. It is common for a conventional fan to include a single set of blades or vanes mounted for rotation around a geometry axis, and drive apparatus mounted around the geometry axis to rotate the blade assembly. Household fans are available in a variety of sizes and diameters, for example, a ceiling fan can be at least 1 m in diameter and is typically mounted in a suspended mode from the ceiling and positioned to provide a downward flow of air and cooling. in every room.

Ventiladores de mesa, por outro lado, têm freqüentemente em torno de 30 cm dediâmetro e são normalmente de colocação livre e portáteis. Em arranjos padrão de ventila-dores de mesa o único conjunto de pás é posicionado próximo ao usuário e a rotação daspás do ventilador fornece um fluxo para frente da corrente de ar em um cômodo ou paradentro de uma parte de um cômodo, e em direção ao usuário. Outros tipos de ventiladorpodem ser fixados no chão ou montados em uma parede. O movimento e circulação do arcriam um denominado 'resfriamento produzido pelo vento' ou brisa e, como resultado, o u-suário experimenta um efeito de resfriamento à medida que calor é dissipado através deconvecção e evaporação. Ventiladores como aquele revelado em USD 103.476 são apropri-ados para colocação em uma escrivaninha ou mesa. A US 2.620.127 revela um ventiladorde finalidade dupla apropriado para uso montado em uma janela ou como um ventilador demesa portátil.Table fans, on the other hand, are often around 12 inches in diameter and are usually free standing and portable. In standard table fan arrangements the only set of blades is positioned close to the user and the rotation of the fan blades provides a forward flow of air flow into a room or part of a room and toward the user. Other types of fans can be fixed to the floor or mounted to a wall. The movement and circulation of the arcriam is a so-called 'wind-produced cooling' or breeze, and as a result the user experiences a cooling effect as heat is dissipated through deconvection and evaporation. Fans like that revealed at USD 103,476 are suitable for placement on a desk or table. US 2,620,127 discloses a dual purpose fan suitable for use in a window mounted or as a portable portable fan.

Em um ambiente doméstico é desejável que aparelhos sejam tão pequenos e com-pactos quanto possível. US 1.767.060 descreve um ventilador de mesa com uma função deoscilação que tem como objetivo fornecer uma circulação de ar equivalente a dois ou maisventiladores da técnica anterior. Em um ambiente doméstico é indesejável que partes seprojetem do aparelho, ou que o usuário seja capaz de tocar em quaisquer partes móveis doventilador, como as pás. USD 103.476 inclui uma armação em torno das pás. Outros tiposde ventilador ou circulador são descritos em US 2.488.467, US 2.433.795 e JP 56-167897.O ventilador de US 2.433.795 tem fendas espirais em um envoltório giratório em vez de pásde ventilador.In a home environment it is desirable for appliances to be as small and compact as possible. US 1,767,060 describes a table fan with a swing function that is intended to provide air circulation equivalent to two or more prior art fans. In a domestic environment it is undesirable for parts to protrude from the appliance, or for the user to be able to touch any moving parts of the fan such as the blades. USD 103,476 includes a frame around the blades. Other types of fan or circulator are described in US 2,488,467, US 2,433,795 and JP 56-167897. The US 2,433,795 fan has spiral slots in a rotating wrap instead of fan blades.

Alguns dos arranjos da técnica anterior acima têm características de segurançacomo armação ou envoltório em torno das pás para proteger um usuário de se ferir nas par-tes móveis do ventilador. Entretanto, partes de pá dentro da armação podem ser difíceis delimpar e o movimento de pás através do ar pode ser barulhento e disruptivo em um ambien-te de casa ou escritório.Some of the above prior art arrangements have safety features such as a frame or wrap around the blades to protect a user from injury to the moving parts of the fan. However, shovel parts within the frame can be difficult to pinpoint and the movement of blades through the air can be noisy and disruptive in a home or office environment.

Uma desvantagem de certos dos arranjos da técnica anterior é que o fluxo de arproduzido pelo ventilador não é sentido uniformemente pelo usuário devido a variações a-través da superfície da pá ou através da superfície voltada para fora do ventilador. Fluxo dear irregular ou 'picotado' pode ser sentido como uma série de pulsos ou rajadas de ar. Umadesvantagem adicional é que o efeito de resfriamento criado pelo ventilador diminui com adistância do usuário. Isso significa que o ventilador deve ser colocado em proximidade es-treita com o usuário para que o usuário receba o benefício do ventilador.A disadvantage of certain prior art arrangements is that the air flow produced by the fan is not uniformly felt by the user due to variations through the blade surface or across the outward facing surface of the fan. Irregular or 'perforated' flow can be felt as a series of pulses or gusts of air. An additional disadvantage is that the cooling effect created by the fan decreases with user distance. This means that the fan must be placed in close proximity to the user for the user to receive the benefit of the fan.

A localização de ventiladores como aqueles descritos acima, próximo a um usuárionem sempre é possível visto que a estrutura e formato volumoso significam que o ventiladorocupa uma quantidade significativa da área de espaço de trabalho do usuário. No caso es-pecífico de um ventilador colocado em, ou próximo a, uma escrivaninha o corpo do ventila-dor reduz a área disponível para trabalho escrito, um computador ou outro equipamento deescritório.Locating fans such as those described above, close to a user is always possible since the bulky structure and shape means that the fan occupies a significant amount of the user's workspace area. In the specific case of a fan placed on or near a desk, the fan body reduces the area available for written work, a computer, or other office equipment.

O formato e estrutura de um ventilador em uma escrivaninha não somente reduzema área de trabalho disponível para um usuário como pode bloquear luz natural (ou luz defontes artificiais) de atingirem a área de escrivaninha. Uma área de escrivaninha bem ilumi-nada é desejável para trabalho de perto e para leitura. Além disso, uma área bem iluminadapode reduzir tensão dos olhos e problemas de saúde relacionados que podem resultar deperíodos prolongados de trabalho em níveis reduzidos de luz.The shape and structure of a desk fan not only reduces the work area available to a user, but can block natural light (or artificial light) from reaching the desk area. A well-lit desk area is desirable for close work and reading. In addition, a well-lit area can reduce eye strain and related health problems that may result from prolonged periods of work at reduced light levels.

A presente invenção procura fornecer um conjunto aperfeiçoado de ventilador queevita desvantagens da técnica anterior. É um objetivo de a presente invenção fornecer umamontagem de ventilador que, em uso, gera fluxo de ar em uma taxa uniforme sobre a áreade saída de emissão do ventilador. É outro objetivo fornecer um conjunto aperfeiçoado deventilador pelo que um usuário a uma distância do ventilador sente fluxo aperfeiçoado de are efeito de resfriamento em comparação com ventiladores da técnica anterior.The present invention seeks to provide an improved fan assembly that avoids disadvantages of the prior art. It is an object of the present invention to provide a fan assembly that, in use, generates air flow at a uniform rate over the fan emission outlet area. It is another objective to provide an improved fan assembly whereby a user at a distance from the fan feels an improved flow of cooling effect compared to prior art fans.

De acordo com a invenção, é fornecido uma montagem de ventilador sem pás paracriar uma corrente de ar, a montagem de ventilador compreendendo um bocal e meio paracriar um fluxo de ar através do bocal, o bocal compreendendo uma passagem interior, umaboca para receber o fluxo de ar a partir da passagem interior, e uma superfície Coanda loca-lizada adjacente à boca e sobre a qual a boca é disposta para orientar o fluxo de ar.According to the invention, a bladeless fan assembly is provided for creating an air stream, the fan assembly comprising a nozzle and a half for creating an air flow through the nozzle, the nozzle comprising an inner passage, a mouth for receiving the flow. air from the interior passageway, and a Coanda surface located adjacent the mouth and over which the mouth is arranged to guide the air flow.

Vantajosamente, por esse arranjo uma corrente de ar é gerada e um efeito de res-friamento é criado sem exigir um ventilador com pás. O arranjo sem pás leva a emissõesinferiores de ruído devido à ausência do som de uma pá de ventilador que se move atravésdo ar, e uma redução em partes móveis e complexidade.Advantageously, by this arrangement a draft is generated and a cooling effect is created without requiring a fan with blades. The bladeless arrangement leads to lower noise emissions due to the absence of sound from a fan blade moving through the air, and a reduction in moving parts and complexity.

Na seguinte descrição de ventiladores e em particular um ventilador da modalidadepreferida, o termo 'sem pás' é utilizado para descrever aparelho no qual o fluxo de ar é emi-tido ou projetado para frente da montagem de ventilador sem o uso de pás. Por essa defini-ção uma montagem de ventilador sem pás pode ser considerado como tendo uma área desaída ou zona de emissão sem pás ou palhetas das quais o fluxo de ar é liberado ou emitidoem uma direção apropriada para o usuário. Uma montagem de ventilador sem pás pode serabastecido com uma fonte primária de ar de uma variedade de fontes ou meios de geraçãocomo bombas, geradores, motores ou outros dispositivos de transferência de fluido, queincluem dispositivos de rotação como um rotor de motor e um impulsor com pás para gerarfluxo de ar. O fornecimento de ar gerado pelo motor faz com que um fluxo de ar passe doespaço do cômodo ou ambiente fora da montagem de ventilador através da passagem inte-rior para o bocal e então para fora através da boca.In the following description of fans and in particular a preferred embodiment fan, the term 'no blades' is used to describe apparatus in which airflow is emitted or projected forward of the fan assembly without the use of blades. By this definition a bladeless fan assembly can be considered to have a vented area or blanking zone without blades or vanes from which the air flow is released or emitting an appropriate direction for the user. A bladeless fan assembly may be supplied with a primary air source from a variety of sources or generating means such as pumps, generators, motors or other fluid transfer devices, including rotating devices such as a motor rotor and a bladed impeller. to generate airflow. The air supply generated by the engine causes an air flow to pass room or room outside the fan assembly through the interior passage into the nozzle and then out through the mouth.

Conseqüentemente, a descrição de uma montagem de ventilador como sem pásnão pretende se estender à descrição da fonte de energia e componentes como motoresque são necessários para funções secundárias do ventilador. Os exemplos de funções se-cundárias do ventilador podem incluir iluminação, ajuste e oscilação do ventilador.Accordingly, the description of a fanless assembly as a fanless one is not intended to extend to the description of the power source and components such as motors that are required for secondary fan functions. Examples of secondary fan functions may include illumination, adjustment, and fan oscillation.

A montagem de ventilador sem pás obtém a saída e efeito de resfriamento descritoacima com um bocal que inclui uma superfície Coanda para fornecer uma região de amplifi-cação que utiliza o efeito Coanda. Uma superfície Coanda é um tipo conhecido de superfíciesobre a qual fluxo de fluido que sai de um orifício de saída próximo à superfície apresenta oefeito Coanda. O fluido tende a fluir sobre a superfície junto quase 'aderindo a' ou 'abraçan-do' a superfície. O efeito Coanda é um método bem documento já comprovado de arrastopelo que um fluxo de ar primário é dirigido sobre a superfície Coanda: Uma descrição dascaracterísticas de uma superfície Coanda, e o efeito de fluxo de fluido sobre uma superfícieCoanda, pode ser encontrada em artigos como Reba, Scientific American, volume 214, ju-nho de 1963 páginas 84 a 92.The fanless fan assembly achieves the output and cooling effect described above with a nozzle that includes a Coanda surface to provide a region of amplification that utilizes the Coanda effect. A Coanda surface is a known type of surface over which fluid flowing out of an outlet hole near the surface has the Coanda effect. Fluid tends to flow over the surface together almost 'sticking' or 'hugging' the surface. The Coanda effect is a well-documented proven method of dragging that a primary airflow is directed over the Coanda surface: A description of the characteristics of a Coanda surface, and the effect of fluid flow on a Coanda surface, can be found in articles such as Reba, Scientific American, Volume 214, June 1963, pages 84 to 92.

Preferivelmente, o bocal define uma abertura através da qual ar a partir do exteriorda montagem de ventilador é aspirado pelo fluxo de ar dirigido sobre a superfície Coanda.Ar a partir do ambiente externo é aspirado através da abertura pelo fluxo de ar dirigido sobrea superfície Coanda. Vantajosamente, por esse arranjo a montagem pode ser produzida efabricada com um número reduzido de partes do que aquele exigido em ventiladores da téc-nica anterior. Isso reduz o custo de fabricação e complexidade.Preferably, the nozzle defines an opening through which air from the outer fan assembly is sucked in by the air flow directed over the Coanda surface. From the outside environment is drawn through the opening by the air flow directed over the Coanda surface. Advantageously, by this arrangement the assembly may be produced and manufactured with a reduced number of parts than that required in prior art fans. This reduces manufacturing cost and complexity.

Na presente invenção um fluxo de ar é criado através do bocal da montagem deventilador. Na descrição a seguir esse fluxo de ar será mencionado como fluxo de ar primá-rio. O fluxo de ar primário sai do bocal através da boca e passa sobre a superfície Coanda.O fluxo de ar primário arrasta o ar circundando a boca do bocal, que atua como um amplifi-cador de ar para fornecer tanto o fluxo de ar primário como o ar arrastado ao usuário. O ararrastado será mencionado aqui como um fluxo de ar secundário. O fluxo de ar secundário éaspirado do espaço do cômodo, região ou ambiente externo que circunda a boca do bocal e,por deslocamento, de outras regiões em torno da montagem de ventilador. O fluxo de arprimário orientado sobre a superfície Coanda combinado com o fluxo de ar secundário ar-rastado pelo amplificador de ar fornece um fluxo de ar total emitido ou projetado para frentepara um usuário a partir da abertura definida pelo bocal. O fluxo de ar total é suficiente paraque a montagem de ventilador crie uma corrente de ar apropriada para resfriamento.In the present invention an air flow is created through the nozzle of the fan assembly. In the following description this air flow will be referred to as primary air flow. The primary air flow exits the nozzle through the mouth and passes over the Coanda surface. The primary air flow drags air around the mouth of the nozzle, which acts as an air amplifier to provide both primary air flow and the air dragged to the user. The drag will be mentioned here as a secondary air flow. Secondary airflow is drawn from the space of the room, region or external environment surrounding the mouth of the nozzle and, by displacement, from other regions around the fan assembly. Coanda surface-oriented arprimary flow combined with the air-trailed secondary air flow by the air amplifier provides a total air flow emitted or projected forward to a user from the nozzle-defined opening. Total airflow is sufficient for the fan assembly to create a proper airflow for cooling.

A corrente de ar distribuída pela montagem de ventilador para o usuário tem o be-nefício de iniciar um fluxo de ar com baixa turbulência e com um perfil de fluxo de ar maislinear do que aquele fornecido por outros dispositivos da técnica anterior. O fluxo de ar linearcom baixa turbulência se desloca eficientemente para fora do ponto de emissão e perdemenos energia e menos velocidade para turbulência do que o fluxo de ar gerado pelos venti-ladores da técnica anterior. Uma vantagem para um usuário é que o efeito de resfriamentopode ser sentido mesmo a uma distância e a eficiência geral do ventilador aumenta. Issosignifica que o usuário pode escolher colocar o ventilador a certa distância de uma áréa detrabalho ou escrivaninha e ainda ser capaz de sentir o benefício de resfriamento do ventila-dor.The airflow delivered by the user-mounted fan assembly has the benefit of initiating low turbulence airflow and having a more linear airflow profile than that provided by other prior art devices. The low turbulent linear air flow efficiently moves out of the emission point and loses less energy and less turbulence velocity than the air flow generated by the prior art blowers. An advantage for a user is that the cooling effect can be felt even at a distance and overall fan efficiency increases. This means that the user can choose to place the fan some distance from a work area or desk and still be able to feel the cooling benefit of the fan.

Vantajosamente, o conjunto resulta no arrasto de ar que circunda a boca do bocalde tal modo que o fluxo de ar primário é amplificado em pelo menos 15%, enquanto umasaída geral suave é mantida. As características de amplificação e arrasto da montagem deventilador resultam em um ventilador com eficiência mais elevada do que dispositivos datécnica anterior. A corrente de ar emitida da abertura definida pelo bocal tem um perfil develocidade aproximadamente plano através do diâmetro do bocal. No geral a taxa de fluxo eperfil podem ser descritos como fluxo de bujão com algumas regiões tendo um fluxo laminarou laminar parcial.Advantageously, the assembly results in air drag surrounding the mouth of the nozzle such that the primary air flow is amplified by at least 15% while a smooth overall outlet is maintained. The amplification and drag characteristics of the fan assembly result in a fan with higher efficiency than prior art devices. The air stream emitted from the opening defined by the nozzle has an approximately flat velocity profile through the nozzle diameter. In general the flow rate profile can be described as plug flow with some regions having a partial laminar or laminar flow.

Preferivelmente1 o bocal compreende um laço. O formato do bocal não é limitadopela exigência de incluir espaço para um ventilador com pás. Em uma modalidade preferidao bocal é anular. Por fornecer um bocal anular o ventilador pode atingir potencialmente umaárea ampla. Em uma modalidade preferida adicional o bocal é pelo menos parcialmente cir-cular. Esse arranjo pode fornecer uma variedade de opções de desenhos para o ventilador,aumentando a escolha disponível para um usuário ou cliente.Preferably the mouthpiece comprises a loop. The shape of the nozzle is not limited by the requirement to include space for a fan with blades. In a preferred embodiment the mouthpiece is annular. By providing an annular nozzle the fan can potentially reach a wide area. In a further preferred embodiment the nozzle is at least partially circular. This arrangement can provide a variety of fan design options, increasing the choice available to a user or customer.

Preferivelmente, a passagem interior é contínua. Isso permite fluxo de ar desimpe-dido, suave no bocal e reduz perdas friccionais e ruído. Nesse arranjo o bocal pode ser fa-bricado como uma peça única, reduzindo a complexidade da montagem de ventilador e des-se modo reduzindo custos de fabricação.Preferably, the interior passage is continuous. This allows for clean, smooth nozzle air flow and reduces frictional losses and noise. In this arrangement the nozzle can be made as one piece, reducing the complexity of the fan assembly and thereby reducing manufacturing costs.

Prefere-se que a boca seja substancialmente anular. Por fornecer uma boca subs-tancialmente anular o fluxo de ar total pode ser emitido em direção a um usuário sobre umaárea ampla.It is preferred that the mouth be substantially annular. By providing a mouth substantially nullify the total air flow can be emitted towards a user over a wide area.

Vantajosamente, uma fonte de iluminação no cômodo ou no local de ventilador demesa ou luz natural pode chegar ao usuário através da abertura central.Advantageously, a light source in the room or in the location of a fan or natural light can reach the user through the central opening.

Preferivelmente, a boca é concêntrica com a passagem interior. Esse arranjo serávisualmente atraente e a localização concêntrica da boca com a passagem facilita fabrica-ção. Preferivelmente, a superfície Coanda estende simetricamente em torno de um eixo ge-ométrico. Mais preferivelmente, o ângulo subentendido entre a superfície Coanda e o eixogeométrico está na faixa de 7° a 20°, preferivelmente em torno de 15°. Isso provê um fluxode ar primário eficiente sobre a superfície Coanda e leva a arrasto máximo de ar e fluxo dear secundário.Preferably, the mouth is concentric with the interior passageway. This arrangement will be visually appealing and the concentric location of the mouth with the passage facilitates fabrication. Preferably, the Coanda surface extends symmetrically about a geometry axis. More preferably, the implied angle between the Coanda surface and the eixogeometric is in the range of 7 ° to 20 °, preferably around 15 °. This provides efficient primary air flow over the Coanda surface and leads to maximum air drag and secondary flow.

Preferivelmente, o bocal estende-se por uma distância de pelo menos 5 cm na dire-ção do eixo geométrico. Preferivelmente o bocal estende-se em torno do eixo geométrico noformato de um laço e preferivelmente por uma distância na faixa de 30 cm a 180 cm.Tssoprovê opções para emissão de ar através de uma gama de áreas de saída diferentes e ta-manhos de abertura, como pode ser apropriado para resfriar a parte superior do corpo erosto de um usuário ao trabalhar em uma escrivaninha, por exemplo. Na modalidade prefe-rida o bocal compreende um difusor localizado à jusante da superfície Coanda. Um arranjoangular da superfície do difusor e uma modelagem do tipo aerofólio do bocal e superfície dedifusor podem aumentar as propriedades de amplificação da montagem de ventilador en-quanto minimiza ruído e perdas friccionais.Preferably, the nozzle extends a distance of at least 5 cm in the direction of the geometry axis. Preferably the nozzle extends around the geometrical axis in the form of a loop and preferably over a distance in the range of 30 cm to 180 cm. It provides options for air emission across a range of different outlet areas and opening sizes. , as may be appropriate to cool a user's upper body and face while working at a desk, for example. In the preferred embodiment the nozzle comprises a diffuser located downstream of the Coanda surface. A diffuser surface arrangement and aerofoil-type modeling of the nozzle and diffuser surface can enhance the amplifier properties of the fan assembly while minimizing noise and frictional losses.

Em um arranjo preferido o bocal compreende pelo menos uma parede que define apassagem interior e a boca, e pelo menos uma parede compreende superfícies opostas quedefinem a boca. Preferivelmente, a boca tem uma saída, e o espaçamento entre as superfí-cies opostas na saída da boca está na faixa de 1 mm a 5 mm, mais preferivelmente em tor-no de 1,3 mm. Por esse arranjo um bocal pode ser dotado das propriedades de fluxo dese-jadas para guiar o fluxo de ar primário sobre a superfície Coanda e fornecer um fluxo de artotal relativamente uniforme, ou próximo à uniforme, que atinge o usuário.In a preferred arrangement the mouthpiece comprises at least one wall defining the interior passage and the mouth, and at least one wall comprising opposite surfaces defining the mouth. Preferably, the mouth has an outlet, and the spacing between opposite surfaces at the mouth outlet is in the range of 1 mm to 5 mm, more preferably around 1.3 mm. By this arrangement a nozzle may be provided with the desired flow properties to guide the primary air flow over the Coanda surface and provide a relatively uniform or near uniform artotal flow that reaches the user.

No arranjo de ventilador preferido os meios para criar um fluxo de ar através do bo-cal compreendem um impulsor acionado por um motor. Esse arranjo provê um ventiladorcom geração def luxo de ar eficiente. Mais preferivelmente os meios para criar um fluxo dear compreende um motor sem escovas CC e um impulsor de fluxo misto. Esse arranjo reduzperdas friccionais das escovas do motor e também reduz resíduos de carbono das escovasem um motor tradicional. A redução de resíduos de carbono e emissões é vantajosa em umambiente sensível a poluente ou limpo como um hospital ou em torno daqueles com alergi-as.In the preferred fan arrangement the means for creating an air flow through the nozzle comprises a motor driven impeller. This arrangement provides a fan with efficient generation of efficient air. More preferably the means for creating an air flow comprises a brushless DC motor and a mixed flow impeller. This arrangement reduces frictional brush loss and also reduces carbon waste from brushes in a traditional motor. Reducing carbon waste and emissions is advantageous in a pollutant or clean sensitive environment such as a hospital or around those with allergies.

O bocal pode ser giratório ou pivotável em relação a uma porção de base, ou outraporção da montagem de ventilador. Isso permite que o bocal seja dirigido em direção ou seafastando de um usuário como necessário. A montagem de ventilador pode ser montávelem mês, chão, parede ou teto. Isso pode aumentar a parte de um cômodo na qual o usuárioexperimenta esfriamento.The nozzle may be rotatable or pivotable relative to a base portion, or other section of the fan assembly. This allows the nozzle to be directed toward or away from a user as needed. The fan assembly can be mounted on month, floor, wall or ceiling. This can increase the part of a room in which the user experiences cooling.

Uma modalidade da invenção será descrita agora com referência aos desenhos emanexo, nos quais:An embodiment of the invention will now be described with reference to the emanated drawings, in which:

A figura 1 é uma vista frontal de uma montagem de ventilador;Figure 1 is a front view of a fan assembly;

A figura 2 é uma vista em perspectiva de uma porção da montagem de ventiladorda figura 1;Figure 2 is a perspective view of a portion of the fan assembly of Figure 1;

A figura 3 é uma vista em seção lateral através de uma porção da montagem deventilador da figura 1 tomada na linha A-A;Figure 3 is a side section view through a portion of the fan assembly of Figure 1 taken on line A-A;

A figura 4 é um detalhe em seção lateral ampliado de uma porção da montagem deventilador da figura 1; e -Figure 4 is an enlarged side section detail of a portion of the fan assembly of Figure 1; and -

A figura 5 é uma vista em~s~eção da montagenrrde ventilador tomada ão IongcnSa li-nha B-B da figura 3 e vista a partir da direção F da figura 3.Figure 5 is a sectional view of the fan assembly taken on line B-B of Figure 3 and viewed from the direction F of Figure 3.

A figura 1 mostra um exemplo de uma montagem de ventilador 100 vista a partir dafrente do dispositivo. A montagem de ventilador 100 compreende um bocal anular 1 quedefine uma abrtura central 2. Com referência também às figuras 2 e 3, o bocal 1 compreen-de uma passagem interior 10, uma boca 12 e uma superfície Coanda 14 adjacente à boca12. A superfície Coanda 14 é disposta de modo que um fluxo de ar primário que sai da boca12 e dirigido sobre a superfície Coanda 14 é amplificado pelo efeito Coanda. O bocal 1 éconectado a, e sustentado por, uma base 16 tendo um invólucro externo 18. A base 16 incluiuma pluralidade de botões de seleção 20 acessíveis através do invólucro externo 18 e atra-vés dos quais a montagem de ventilador 100 pode ser operada.Figure 1 shows an example of a fan assembly 100 viewed from the front of the device. The fan assembly 100 comprises an annular nozzle 1 which defines a central opening 2. Referring also to Figures 2 and 3, the nozzle 1 comprises an interior passage 10, a mouth 12 and a Coanda surface 14 adjacent the mouth 12. The Coanda surface 14 is arranged so that a primary air flow leaving the mouth 12 and directed over the Coanda surface 14 is amplified by the Coanda effect. The nozzle 1 is connected to and supported by a base 16 having an outer housing 18. The base 16 includes a plurality of selection buttons 20 accessible through the outer housing 18 and through which the fan assembly 100 may be operated.

As figuras 3, 4 e 5 mostram detalhes específicos adicionais da montagem de venti-lador 100. Um motor 22 para criar um fluxo de ar através do bocal 1 é localizado dentro dabase 16. A base 16 compreende ainda uma entrada de ar 24 formada no invólucro externo18. Um alojamento de motor 26 é localizado dentro da base 16. O motor 22 é sustentadopelo alojamento de motor 26 e retido em uma posição segura por um elemento de vedaçãoou suporte de borracha 28.Figures 3, 4 and 5 show additional specific details of the fan assembly 100. A motor 22 for creating an air flow through the nozzle 1 is located within base 16. The base 16 further comprises an air inlet 24 formed in the outer casing18. An engine housing 26 is located within base 16. Motor 22 is supported by engine housing 26 and retained in a secure position by a sealing member or rubber support 28.

Na modalidade ilustrada, o motor 22 é um motor sem escovas CC. Um impulsor 30é conectado a um eixo giratório que se estende para fora do motor 22, e um difusor 32 éposicionado à jusante do impulsor 30. O difusor 32 compreende um disco estacionário, fixotendo pás espirais.In the illustrated embodiment, motor 22 is a brushless DC motor. An impeller 30 is connected to a rotary shaft extending out of motor 22, and a diffuser 32 is positioned downstream of impeller 30. The diffuser 32 comprises a stationary disc, holding spiral blades.

Uma entrada 34 para o impulsor 30 se comunica com a entrada de ar 24 formadano invólucro externo 18 da base 16. A saída 36 do difusor 32 e descarga do impulsor 30 secomunicam com condutos ou porções de passagem ocas localizados dentro da base 16para estabelecer fluxo de ar a partir do impulsor 30 para a passagem interior 10 do bocal 1.O motor 22 é conectado a uma conexão elétrica e fonte de energia e é controlado por umcontrolador (não mostrado). A comunicação entre o controlador e a pluralidade de botões deseleção 20 permite que um usuário opere a montagem de ventilador 100.An inlet 34 for impeller 30 communicates with air inlet 24 forming external housing 18 of base 16. Exit 36 of diffuser 32 and discharge of impeller 30 communicate with conduits or hollow passage portions located within base 16 to establish air flow. air from impeller 30 to inner passage 10 of nozzle 1. Motor 22 is connected to an electrical connection and power source and is controlled by a controller (not shown). Communication between the controller and the plurality of selection buttons 20 allows a user to operate the fan assembly 100.

As características do bocal 1 serão descritas agora com referência às figuras 3 e 4.O formato do bocal 1 é anular. Nessa modalidade o bocal 1 tem um diâmetro em torno de350 mm, porém o bocal pode ter qualquer diâmetro desejado, por exemplo em torno de 300mm. A passagem interior 10 é anular e é formada como um laço contínuo ou conduto dentrodo bocal 1. O bocal 1 é formado de pelo menos uma parede que define a passagem interior10 e a boca 12. Nessa modalidade o bocal 1 compreende uma parede interna 38 e uma pa-rede externa 40. Na modalidade ilustrada as paredes 38, 40 são dispostas em um formatodobrado ou em laço de tal modo que a parede interna 38 e parede externa 40 se aproximemuma da outra. A parede interna 38 e parede externa 40 juntas definem a boca 12; e a boca12 estende em torno do eixo geométrico X. A boca 12 compreende uma regiãTO afi1ada~42 seestreitando para uma saída 44. A saída 44 compreende uma folga ou espaçamento formadoentre a parede interna 38 do bocal 1 e a parede externa 40 do bocal 1. O espaçamento en-tre as superfícies opostas das paredes 38, 40 na saída 44 do bocal 12 é escolhido para starna faixa de 1 mm a 5 mm. A escolha de espaçamento dependerá das características dese-jadas de desempenho do ventilador. Nessa modalidade a saída 44 tem largura em torno de1,3 mm, e a boca 12 e a saída 44 são concêntricas com a passagem interior 10.The characteristics of the nozzle 1 will now be described with reference to figures 3 and 4. The nozzle 1 shape is annular. In this embodiment the nozzle 1 has a diameter of about 350 mm, but the nozzle may have any desired diameter, for example about 300mm. The inner passage 10 is annular and is formed as a continuous loop or conduit within the mouth 1. The mouth 1 is formed of at least one wall defining the inner passage 10 and the mouth 12. In this embodiment the mouth 1 comprises an inner wall 38 and an outer wall 40. In the illustrated embodiment the walls 38, 40 are arranged in a folded or looped shape such that the inner wall 38 and outer wall 40 approach each other. Inner wall 38 and outer wall 40 together define mouth 12; and the mouth 12 extends about the geometric axis X. The mouth 12 comprises a tapered region 42 extending to an outlet 44. The outlet 44 comprises a gap or spacing formed between the inner wall 38 of the nozzle 1 and the outer wall 40 of the nozzle 1 The spacing between opposite surfaces of walls 38, 40 at outlet 44 of nozzle 12 is chosen to range from 1 mm to 5 mm. The choice of spacing will depend on the desired performance characteristics of the fan. In this embodiment the outlet 44 is about 1.3 mm wide, and the mouth 12 and the outlet 44 are concentric with the inner passage 10.

A boca 12 é adjacente à superfície Coanda 14. O bocal 1 compreende ainda umaporção de difusor localizada à jusante da superfície Coanda. A porção de difusor inclui umasuperfície de difusor 46 para auxiliar adicionalmente o fluxo de corrente de ar distribuída outransmitida da montagem de ventilador 100. No exemplo ilustrado na figura 3 a boca 12 e oarranjo geral do bocal 1 é tal que o ângulo subentendido entre a superfície Coanda 14 e oeixo geométrico X é em torno de 15°. O ângulo é escolhido para fluxo eficiente de ar sobre asuperfície Coanda 14. A base 16 e o bocal 1 têm uma profundidade na direção do eixo ge-ométrico X. O bocal 1 estende-se por uma distância em torno de 5 cm na direção do eixogeométrico. A superfície de difusor 46 e o perfil geral do bocal 1 são baseados em um for-mato de aerofólio, e no exemplo mostrado a porção de difusor estende-se por uma distânciaem torno de dois terços da profundidade geral do bocal 1.The mouth 12 is adjacent to the Coanda surface 14. The nozzle 1 further comprises a diffuser portion located downstream of the Coanda surface. The diffuser portion includes a diffuser surface 46 to further assist the further distributed distributed air flow of the fan assembly 100. In the example illustrated in Figure 3 the mouth 12 and the general arrangement of the nozzle 1 is such that the angle implied between the surface Coanda 14 and the geometric axis X is around 15 °. The angle is chosen for efficient air flow over Coanda surface 14. Base 16 and nozzle 1 have a depth in the direction of geometry X. Nozzle 1 extends about 5 cm in the direction of eixogeometric. The diffuser surface 46 and the general profile of the nozzle 1 are based on an airfoil shape, and in the example shown the diffuser portion extends about two thirds of the general depth of the nozzle 1.

A montagem de ventilador 100, descrita acima, opera da seguinte maneira. Quandoum usuário faz uma seleção apropriada da pluralidade de botões 20 para operar ou ativar amontagem de ventilador 100, um sinal ou outra comunicação é enviada para acionar o motor22. O motor 22 é desse modo ativado e ar é aspirado para dentro da montagem de ventila-dor 100 através da entrada de ar 24. Na modalidade preferida ar é aspirado para dentro emuma velocidade de aproximadamente 20 a 30 litros por segundo, preferível mente em tornode 27 l/s (litros por segundo). O ar passa através do invólucro externo 18 e ao longo da rotailustrada pela seta F da figura 3 para a entrada 34 do impulsor 30. O fluxo de ar que sai dasaída 36 do difusor 32 e descarga do impulsor 30 é dividido em dois fluxos de ar que pros-seguem em direções opostas através da passagem interior 10. O fluxo de ar é contraído àmedida que entra na boca 12 e é adicionalmente contraído na saída 44 da boca 12. O fluxode ar sai através da saída 44 como um fluxo de ar primário.The fan assembly 100 described above operates as follows. When a user makes an appropriate selection of the plurality of buttons 20 for operating or activating fan assembly 100, a signal or other communication is sent to drive the motor22. The motor 22 is thereby activated and air is drawn into the fan assembly 100 through the air inlet 24. In the preferred embodiment air is drawn in at a rate of about 20 to 30 liters per second, preferably around 27 l / s (liters per second). Air passes through the outer casing 18 and along the route illustrated by the arrow F of Figure 3 to the impeller inlet 34. The air flow from the diffuser 32 outlet and impeller discharge 30 is divided into two air flows. proceeding in opposite directions through the interior passage 10. The air flow is contracted as it enters the mouth 12 and is further contracted at the outlet 44 of the mouth 12. The air flow exits through the outlet 44 as a primary air flow. .

A saída e emissão do fluxo de ar primário criam uma área de pressão baixa na en-trada de ar 24 com o efeito de aspirar ar adicional para dentro da montagem de ventilador100. A operação da montagem de ventilador 100 induz fluxo de ar elevado através do bocal1e para fora através da abertura 2. O fluxo de ar primário é dirigido sobre a superfície Co-anda 14 e superfície de difusor 46, e é amplificado pelo efeito Coanda. Um fluxo de ar se-cundário é gerado por arrasto de ar a partir do ambiente externo, especificamente a partir daregião em torno da saída 44 e a partir de em torno da borda externa do bocal 1. Uma porçãodo fluxodear secundário" arrastado pelo fluxo de ar primáriõlambéffT pode ser guiado sobrea superfície de difusor 46. Esse fluxo de ar secundário passa através da abertura 2, ondecombina com o fluxo de ar primário para produzir um fluxo total de ar projetado para frenteda montagem de ventilador 100 na região de 500 a 700 l/s.The primary air flow outlet and emission creates a low pressure area at air inlet 24 with the effect of drawing additional air into the fan assembly100. The operation of the fan assembly 100 induces high air flow through the nozzle 1 and out through the opening 2. The primary air flow is directed over the Co-anda surface 14 and diffuser surface 46, and is amplified by the Coanda effect. A secondary air flow is generated by dragging air from the external environment, specifically from the region around the outlet 44 and from around the outer edge of the nozzle 1. A secondary flowdear portion "entrained by the air flow". Primary air can also be guided over the diffuser surface 46. This secondary air flow passes through port 2, which combines with the primary air flow to produce a total air flow designed for front 100 fan assembly in the region of 500 to 700 l. /s.

A combinação de arrasto e amplificação resulta em um fluxo total de ar da abertura2 da montagem de ventilador 100 que é maior do que a saída de fluxo de ar de uma monta-gem de ventilador sem tal superfície de amplificação ou Coanda adjacente à área de emis-são.The combination of drag and amplification results in a total air flow from the opening 2 of the fan assembly 100 that is larger than the air flow outlet of a fan assembly without such amplification or Coanda surface adjacent to the emitting area. -are.

A amplificação e o tipo laminar de fluxo de ar produzido resultam em um fluxo inin-terrupto de ar sendo dirigido a um usuário a partir do bocal 1. A velocidade de fluxo em umadistância de até 3 diâmetros de bocal (isto é, em torno de 1000 a 1200 mm) a partir de umusuário é em torno de 400 a 500 l/s. O fluxo total de ar tem uma velocidade em torno de 3 a4 m/s (metros por segundo). Velocidades mais elevadas são obteníveis por reduzir o ângulosubentendido entre a superfície Coanda 14 e o eixo geométrico X. Um ângulo menor resultano fluxo total de ar sendo emitido em um modo mais focado e dirigido. Esse tipo de fluxo dear tende a ser emitido em uma velocidade mais elevada porém com uma taxa de fluxo demassa reduzida. Inversamente, fluxo de massa maior pode ser obtido pelo aumento do ân-gulo entre a superfície Coanda e o eixo geométrico. Nesse caso a velocidade do fluxo de aremitido é reduzida porém o fluxo de massa gerado aumenta.The amplification and laminar type of airflow produced results in uninterrupted airflow being directed to a user from the nozzle 1. The flow velocity at a distance of up to 3 nozzle diameters (ie around 1000 to 1200 mm) from a user is around 400 to 500 l / s. The total air flow has a velocity around 3 to 4 m / s (meters per second). Higher speeds are achievable by reducing the perceived angle between the Coanda 14 surface and the X axis. A smaller angle results in the total air flow being emitted in a more focused and directed mode. This type of flow rate tends to be emitted at a higher rate but with a too low flow rate. Conversely, larger mass flow can be obtained by increasing the angle between the Coanda surface and the geometry axis. In this case the velocity of the flow of arithmit is reduced but the mass flow generated increases.

Desse modo o desempenho da montagem de ventilador pode ser alterado por alte-rar o ângulo subentendido entre a superfície Coanda e o eixo geométrico X.In this way the performance of the fan assembly can be altered by changing the implied angle between the Coanda surface and the X axis.

A invenção não é limitada à descrição detalhada dada acima. Variações serão evi-dentes para a pessoa versada na técnica. Por exemplo, o ventilador poderia ser de um diâ-metro ou altura diferente. O ventilador não necessita ser localizado em uma escrivaninha,porém poderia ser de colocação livre, montado na parede ou montado no teto. O formato doventilador poderia ser adaptado para se adequar a qualquer tipo de situação ou local ondeum fluxo de resfriamento de ar é desejado. Um ventilador portátil poderia ter um bocal me-nor, digamos 5 cm de diâmetro. O meio para criar um fluxo de ar através do bocal pode serum motor ou outro dispositivo de emissão de ar, como qualquer soprador de ar ou fonte devácuo que pode ser utilizada de modo que a montagem de ventilador possa criar uma cor-rente de ar em um cômodo. Os exemplos incluem um motor como um motor de indução CAou tipos de motor sem escovas CC1 porém podem também compreender qualquer dispositi-vo de transporte de ar ou movimento de ar apropriado como uma bomba ou outro meio defornecer fluxo de fluido orientado para gerar e criar um fluxo de ar. As características de ummotor podem incluir um difusor ou um difusor secundário localizado à jusante do motor pararecuperar um pouco da pressão estática perdida no alojamento de motor e através do motor.The invention is not limited to the detailed description given above. Variations will be apparent to the person skilled in the art. For example, the fan could be of a different diameter or height. The fan does not need to be located on a desk, but could be freely placed, wall mounted or ceiling mounted. The fan shape could be adapted to suit any type of situation or location where an air cooling flow is desired. A portable fan could have a smaller nozzle, say 5 cm in diameter. The means for creating an air flow through the nozzle may be a motor or other air emitting device, such as any air blower or air source that may be used so that the fan assembly may create an air stream in a room. Examples include a motor such as an AC induction motor or CC1 brushless motor types but may also comprise any appropriate air movement or air conveying device such as a pump or other means of providing oriented fluid flow to generate and create a air flow. Features of an engine may include a diffuser or a secondary diffuser located downstream of the engine to recover some of the static pressure lost in the engine housing and through the engine.

A saída da boca pode ser modificada. A saída da boa-pode ser alargada ou estrei-tada para uma variedade" de_e~spaçamentos a fim dê maximizar fluxo de ar. O efeito Coandapode ser feito ocorrer através de diversas superfícies diferentes, ou diversos desenhos in-ternos ou externos podem ser utilizados em combinação para obter o fluxo e arrasto neces-sários.The mouth outlet can be modified. The outlet can be widened or narrowed to a variety of spas to maximize air flow. The Coan effect can be made across several different surfaces, or various internal or external designs can be used. in combination to achieve the necessary flow and drag.

Outros formatos de bocal são considerados. Por exemplo, um bocal que compreen-de um formato oval ou 'de pista de corrida', uma linha ou tira única, ou formato de bloco po-deria ser utilizado. A montagem de ventilador provê acesso à parte central do ventilador vis-to que não há pás. Isso significa que características adicionais como iluminação ou um reló-gio ou display de LCD poderiam ser fornecidas na abertura definida pelo bocal.Other nozzle shapes are considered. For example, a nozzle comprising an oval or 'race track' shape, a single line or strip, or block shape could be used. The fan assembly provides access to the central part of the fan as there are no blades. This means that additional features such as lighting or a clock or LCD display could be provided in the opening defined by the mouthpiece.

Outras características poderiam incluir uma base pivotável ou inclinável para facili-dade de movimento e ajuste da posição do bocal para o usuário.Other features could include a pivoting or tilting base for ease of movement and adjustment of the nozzle position to the user.

Claims

1. Bladeless fan assembly for creating an air stream, the fan assembly being characterized by the fact that it comprises a nozzle and means for creating an air flow through the nozzle, the nozzle comprising an interior passage, a mouth for receiving the air flow. air from the interior passageway, and a Coanda surface located adjacent the mouth and over which the mouth is arranged to orient the air flow.

Fan assembly according to Claim 1, characterized in that the nozzle defines an opening through which air from outside the fan assembly is drawn in by the air flow directed over the Coanda surface.

Fan assembly according to claim 1 or claim 2, characterized in that it comprises a loop.

Fan assembly according to any one of claims 1, 2 or 3, characterized in that the nozzle is substantially annular.

5. Fan assembly according to any claim characterized by the fact that the nozzle is at least partially circular.

6. Fan assembly according to any claim characterized by the fact that the interior passage is continuous.

7. Fan assembly according to any claim characterized in that the interior passage is substantially annular.

Fan assembly according to any preceding claim, characterized in that the mouth is substantially annular.

Fan assembly according to any preceding claim, characterized by the fact that the mouth is concentric with the interior passage.

Fan assembly according to any preceding claim, characterized in that the Coanda surface extends symmetrically around a geometrical axis.

Blower assembly according to claim 10, characterized in that the implied angle between the Coanda surface and the geometry axis is in the range of 7 ° to 20 °, preferably around 15 °.

Fan assembly according to claim 10 or claim 11, characterized in that the nozzle extends a distance of at least 5 cm in the direction of the geometry axis.

Fan assembly according to any one of claims 10 to 12, characterized in that the nozzle extends about the geometry axis for a distance in the range of 30 cm to 180 cm.

Fan assembly according to any preceding claim, characterized in that the nozzle comprises a diffuser located downstream of the Coanda surface.

Fan assembly according to any preceding claim, characterized in that the nozzle comprises at least one wall defining the inner passage and the mouth, and at least one wall comprising opposite surfaces defining the mouth.

Fan assembly according to any preceding claim, characterized in that the mouth has an outlet, and the spacing between opposite surfaces at the mouth outlet is in the range of 1 mm to 5 mm.

Fan assembly according to any preceding claim, characterized in that the means for creating an air flow through the nozzle comprises a motor driven impeller.

Fan assembly according to claim 17, characterized in that the means for creating an air flow comprises a brushless DC motor and a mixed flow impeller.

19. Fan assembly, CHARACTERIZED by the fact that it comprises substantially as previously described with reference to the accompanying drawings.