ES2595989T3

ES2595989T3 - Conjunto de ventilador

Info

Publication number: ES2595989T3
Application number: ES10706041.0T
Authority: ES
Inventors: Peter Gammack; James Dyson
Original assignee: Dyson Technology Ltd
Current assignee: Dyson Technology Ltd
Priority date: 2009-03-04
Filing date: 2010-02-18
Publication date: 2017-01-04
Anticipated expiration: 2030-02-18
Also published as: RU2011134379A; EP2404065B1; AU2010101301B4; CA2746542C; KR101368837B1; AU2010219490A1; AU2010219490B2; DK2404065T3; GB0903693D0; KR20110099302A; US20100226752A1; RU2519533C2; JP5342060B2; CN201902378U; WO2010100455A1; GB2468329A; EP2404065A1; US8403640B2; CN101825099A; AU2010101301A4

Abstract

Un conjunto (10) de ventilador para crear una corriente de aire, comprendiendo el conjunto (10) de ventilador una entrada (20) de aire y una salida (14) de aire que comprende un pasaje (94) interior para recibir el flujo de aire y una boca (26) para emitir el flujo de aire, definiendo la salida (14) de aire una abertura (24) a través de la cual el aire del exterior del conjunto (10) de ventilador es arrastrado por el flujo de aire emitido desde la boca (26), caracterizado porque el conjunto (10) de ventilador comprende un impulsor (64) de flujo mixto y un motor (68) para hacer rotar el impulsor (64) para crear un flujo de aire que pasa desde la entrada de aire a la salida de aire, estando el motor alojado dentro de una cubeta de motor que comprende una parte (70) superior conectada a una parte (72) inferior, comprendiendo la parte (70) superior de la cubeta de motor un difusor (74), teniendo el motor (68) un rotor que, durante el funcionamiento, es capaz de rotar a una velocidad de al menos 5000 rpm.

Description

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DESCRIPCION

Conjunto de ventilador

La presente invencion se refiere a un conjunto de ventilador. En una realizacion preferida, la presente invencion se refiere a un ventilador domestico, tal como un ventilador de torre, para crear una corriente de aire dentro de una habitacion, oficina u otro entorno domestico.

Un ventilador domestico convencional normalmente incluye un conjunto de aspas o paletas montadas para la rotacion alrededor de un eje, y un aparato de accionamiento para hacer rotar el conjunto de aspas para generar un flujo de aire. El movimiento y la circulacion del flujo de aire crean una "sensacion termica" o brisa y, como resultado, el usuario experimenta un efecto de enfriamiento de manera que el calor se disipa por conveccion y evaporacion.

Tales ventiladores estan disponibles en una variedad de tamanos y formas. Por ejemplo, un ventilador de techo puede ser de al menos 1 m de diametro, y por lo general se monta de manera suspendida del techo para proporcionar un flujo descendente de aire para enfriar una habitacion. Por otro lado, los ventiladores de mesa estan a menudo alrededor de 30 cm de diametro, y son en general autoestables y portatiles. Los ventiladores de torre de suelo en general comprenden una carcasa que se extiende verticalmente, alargada de aproximadamente 1 m de altura y que aloja uno o mas conjuntos de aspas rotativas para generar un flujo de aire, por lo general en el intervalo de 300 a 500 l/s. Un mecanismo de oscilacion puede emplearse para hacer rotar la salida del ventilador de torre de tal manera que el flujo de aire se barre sobre una amplia zona de una habitacion.

Una desventaja de este tipo de disposicion es que el flujo de aire producido por las aspas rotatorias del ventilador no es en general uniforme. Esto es debido a las variaciones a traves de la superficie de las aspas o a traves de la superficie orientada hacia delante del ventilador. El alcance de estas variaciones puede variar de un producto a otro e incluso de una maquina de ventilador individual a otra. Estas variaciones dan como resultado la generacion de un flujo de aire no uniforme o 'agitado' que se puede sentir como una serie de pulsos de aire y que puede ser incomodo para un usuario.

En un entorno domestico es deseable que los aparatos sean lo mas pequenos y compactos como sea posible debido a las restricciones de espacio. No es deseable que las piezas del aparato sobresalgan hacia fuera, o que un usuario sea capaz de tocar las piezas en movimiento, tales como las aspas. Muchos ventiladores tienden a tener caractensticas de seguridad, tales como una jaula o cubierta alrededor de las aspas para evitar lesiones de las piezas moviles del ventilador, pero tales partes enjauladas pueden ser diffciles de limpiar.

Los documentos JP 56-167.897 y US 2.488.467 describen cada uno un ventilador que tiene una tobera anular montada en una base. La tobera anular tiene una abertura de ranura a traves de la cual se emite un flujo de aire desde el ventilador. Un motor y un impulsor se localizan en la base para crear un flujo de aire que pasa desde una entrada localizada en una pared inferior de la base a la tobera anular.

La presente invencion proporciona un conjunto de ventilador para crear una corriente de aire, comprendiendo el conjunto de ventilador una entrada de aire y una salida de aire, un pasaje interior para recibir el flujo de aire y una boca para emitir el flujo de aire, definiendo la salida de aire una abertura a traves de la que se aspira el aire del exterior del conjunto de ventilador por el flujo de aire emitido desde la boca, caracterizado porque el conjunto de ventilador comprende un impulsor de flujo mixto y un motor para hacer rotar el impulsor para crear un flujo de aire que pasa desde la entrada de aire a la salida de aire, estando el motor alojado dentro de una cubeta de motor que comprende una parte superior conectada a una parte inferior, comprendiendo la parte superior de la cubeta de motor un difusor, teniendo el motor un rotor que, durante el funcionamiento, es capaz de rotar a una velocidad de al menos 5000 rpm.

Con este conjunto de ventilador puede generarse una corriente de aire y crearse un efecto de enfriamiento creado sin el uso de un ventilador de aspas. La corriente de aire creada por el conjunto de ventilador tiene el beneficio de ser un flujo de aire con una baja turbulencia y con un perfil de flujo de aire mas lineal que el proporcionado por otros dispositivos de la tecnica anterior. Esto puede mejorar el confort de un usuario que recibe el flujo de aire. Al proporcionar un motor de alta velocidad para accionar el impulsor, el impulso del flujo de aire emitido a traves de la boca no se ve comprometido por la canalizacion del flujo de aire en el pasaje interior, y la posterior constriccion del flujo de aire a medida que pasa a traves de la boca.

Preferentemente, el rotor es capaz de rotar a una velocidad de al menos 8000 rpm, mas preferentemente a una velocidad de al menos 9000 rpm. El motor comprende preferentemente un motor sin escobillas de CC. Esto puede evitar las perdidas por friccion y los desechos de carbon de las escobillas utilizadas en un motor de escobillas tradicional. La reduccion de los desechos y de las emisiones de carbon es ventajosa en un entorno limpio o sensible a los contaminantes tal como un hospital o alrededor de las personas con alergias. Mientras que los motores de induccion, que se usan en general en los ventiladores de aspas, tampoco tienen escobillas, un motor sin escobillas de CC puede proporcionar un intervalo mucho mas amplio de velocidades de funcionamiento que un motor de induccion. El impulsor es un impulsor de flujo mixto. El motor y el impulsor se localizan preferentemente dentro de una base del conjunto de ventilador, montandose preferentemente la salida de aire en la base. La base comprende preferentemente la entrada de aire, que puede localizarse en una pared lateral de la base. Por ejemplo, la entrada

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de aire de la base puede comprender una rejilla que comprende una serie de aberturas. La base tiene preferentemente una salida de aire que esta dispuesta para transmitir el flujo de aire en una direccion sustancialmente vertical en el pasaje interior de la salida de aire. La base es preferentemente de forma cilmdrica, y tiene preferentemente una altura en el intervalo de 100 a 300 mm. El conjunto de ventilador tiene preferentemente una altura en el intervalo de 400 a 1500 mm.

En la siguiente descripcion de los conjuntos de ventiladores, y, en particular, un ventilador de la realizacion preferida, se usa la expresion "sin aspas" para describir un conjunto de ventilador en el que el flujo de aire se emite o se proyecta hacia delante del conjunto de ventilador sin el uso del movimiento de las aspas. De acuerdo con esta definicion, un conjunto de ventilador sin aspas puede considerarse que tiene una zona de salida o zona de emision ausente del movimiento de las aspas desde la que se dirige el flujo de aire hacia un usuario o dentro de una habitacion. La zona de salida del conjunto de ventilador sin aspas puede suministrarse con un flujo de aire primario generado por una de una variedad de diferentes fuentes, tales como bombas, generadores, motores u otros dispositivos de transferencia de fluidos, y que pueden incluir un dispositivo rotatorio tal como un rotor de motor y/o un impulsor de aspas para generar el flujo de aire. El flujo de aire primario generado puede pasar desde el espacio de la habitacion u otro ambiente fuera del conjunto del ventilador a traves del pasaje interior de la boca, y a continuacion volver al espacio de la habitacion a traves de la boca de la salida de aire.

Por lo tanto, la descripcion de un conjunto de ventilador sin aspas no pretende extenderse a la descripcion de la fuente de alimentacion y los componentes tales como los motores que se requieren para las funciones secundarias del ventilador. Unos ejemplos de funciones secundarias del ventilador pueden incluir la iluminacion, el ajuste y la oscilacion del conjunto de ventilador.

Preferentemente, la direccion en la que se emite el aire de la boca es sustancialmente en angulo recto a la direccion en la que el flujo de aire pasa a traves de al menos parte del pasaje interior. En la realizacion preferida, el flujo de aire pasa a traves de al menos parte del pasaje interior en una direccion sustancialmente vertical, y el aire se emite desde la boca en una direccion sustancialmente horizontal. El pasaje interior se localiza preferentemente hacia la parte delantera de la salida de aire, mientras que la boca se localiza preferentemente hacia la parte trasera de la salida de aire y dispuesta para dirigir el aire hacia la parte delantera de la salida de aire y a traves de la abertura. En consecuencia, en la realizacion preferida, la boca esta conformada con el fin de invertir sustancialmente la direccion de flujo de cada parte del flujo de aire a medida que pasa desde el pasaje interior a una salida de la boca. Preferentemente, la boca es sustancialmente en forma de U en seccion transversal, y preferentemente se estrecha hacia la salida de la misma.

La forma de la salida de aire no se ve limitada por el requisito de incluir un espacio para un ventilador de aspas. Preferentemente, la salida de aire comprende una tobera, que rodea preferentemente la abertura. Por ejemplo, la tobera puede extenderse alrededor de la abertura una distancia en el intervalo de 50 a 250 cm. En una realizacion preferida, la salida de aire es una tobera alargada, anular que tiene preferentemente una altura en el intervalo de 500 a 1000 mm, y una anchura en el intervalo de 100 a 300 mm. Como alternativa, la salida de aire puede ser sustancialmente circular. La salida de aire esta conformada preferentemente para recibir el flujo de aire en un extremo del mismo y para dividir el flujo de aire en dos corrientes de aire, preferentemente fluyendo cada corriente de aire a lo largo de un lado alargado respectivo de la abertura.

La salida de aire comprende preferentemente una carcasa, que comprende una seccion de carcasa interior anular y una seccion de carcasa exterior anular que definen el pasaje interior, la boca y la abertura. Cada seccion de carcasa puede comprender una pluralidad de componentes, pero en la realizacion preferida, cada una de estas secciones esta formada a partir de un solo componente anular. La seccion de carcasa exterior esta conformada preferentemente con el fin de solapar parcialmente la seccion de carcasa interior para definir al menos una salida de la boca entre las partes de solapamiento de la superficie externa de la seccion de carcasa interior y la superficie interna de la seccion de carcasa exterior. La, o cada, salida esta preferentemente en la forma de una ranura, que tiene preferentemente una anchura en el intervalo de 0,5 a 5 mm. Por lo tanto, la boca comprende preferentemente una ranura a traves de la que se emite el flujo de aire desde el conjunto del ventilador. En la realizacion preferida, la boca comprende una pluralidad de tales salidas separadas alrededor de la abertura. Por ejemplo, uno o mas elementos de sellado pueden localizarse dentro de la boca para definir una pluralidad de salidas separadas. Preferentemente, las salidas son sustancialmente del mismo tamano. En la realizacion preferida en la que la salida de aire esta en la forma de una tobera anular, alargada, cada salida esta localizada preferentemente a lo largo de un lado alargado respectivo de la periferia interior de la tobera.

La salida de aire puede comprender una pluralidad de separadores para empujar aparte las partes de solapamiento de la seccion de carcasa interior y de la seccion de carcasa exterior. Esto puede permitir una anchura de salida sustancialmente uniforme a alcanzarse alrededor de la abertura. La uniformidad de la anchura de salida da como resultado una salida relativamente suave, sustancialmente uniforme de aire de la boca.

La salida de aire puede comprender una superficie, preferentemente una superficie Coanda, localizada adyacente a la boca y sobre la que la boca esta dispuesta para dirigir el flujo de aire emitido desde la misma. En la realizacion preferida, la superficie externa de la seccion de carcasa interior esta conformada para definir la superficie Coanda. Una superficie Coanda es un tipo conocido de superficie sobre la que el flujo de fluido que sale de un orificio de

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salida cercano a la superficie exhibe el efecto Coanda. El fluido tiende a fluir sobre la superficie estrechamente, casi "aferrandose" o "abrazandose" a la superficie. El efecto Coanda es ya un procedimiento probado y bien documentado de arrastre en el que un flujo de aire primario se dirige sobre una superficie Coanda. Una descripcion de las caractensticas de una superficie Coanda, y el efecto del flujo de fluido sobre una superficie Coanda, puede encontrarse en artmulos tales como Reba, Scientific American, volumen 214, junio de 1966, paginas 84 a 92. A traves del uso de una superficie Coanda, se aspira una mayor cantidad de aire del exterior del conjunto de ventilador a traves de la abertura por el aire emitido desde la boca.

En la realizacion preferida se crea un flujo de aire a traves del conjunto de ventilador. En la siguiente descripcion este flujo de aire se denominara como el flujo de aire primario. El flujo de aire primario se emite desde la boca y preferentemente pasa sobre una superficie Coanda. El flujo de aire primario arrastra el aire que rodea la boca de la tobera, que actua como un amplificador de aire para suministrar tanto el flujo de aire primario como el aire arrastrado al usuario. El aire arrastrado se denominara en el presente documento como un flujo de aire secundario. El flujo de aire secundario se aspira del espacio de la habitacion, una region o un entorno externo que rodea a la boca y, por desplazamiento, desde otras regiones alrededor del conjunto de ventilador, y pasa predominantemente a traves de la abertura. El flujo de aire primario dirigido sobre la superficie Coanda combinado con el flujo de aire secundario arrastrado equivale a un flujo de aire total emitido o proyectado hacia delante desde la abertura. El flujo de aire total es suficiente para que el conjunto de ventilador cree una corriente de aire adecuada para refrigerar. Preferentemente, el arrastre de aire que rodea la boca es de tal manera que el flujo de aire primario se amplifica al menos cinco veces, mas preferentemente por lo menos diez veces, mientras que se mantiene una salida global suave. Preferentemente, la salida de aire comprende un difusor localizado corriente abajo de la superficie Coanda. El difusor dirige el flujo de aire emitido hacia la localizacion del usuario, mientras que se mantiene una salida uniforme, suave que genera un efecto de enfriamiento adecuado sin que el usuario sienta un flujo 'agitado'.

Cuando la salida de aire esta en la forma de una tobera alargada, la tobera puede comprender una pluralidad de paletas de grna estacionarias localizadas dentro del pasaje interior y dirigiendo cada una de las mismas una parte del flujo de aire hacia la boca. El uso de tales paletas de grna puede ayudar a producir una distribucion sustancialmente uniforme del flujo de aire a traves de la boca.

La entrada de aire de la base puede comprender una rejilla que comprende una serie de aberturas. La salida de aire de la base esta dispuesta preferentemente para transmitir el flujo de aire en una direccion sustancialmente vertical dentro de la tobera. La base es preferentemente de forma cilmdrica, y tiene preferentemente una altura en el intervalo de 100 a 300 mm. El conjunto de ventilador tiene preferentemente una altura en el intervalo de 400 a 1500 mm.

A continuacion, se describira una realizacion de la presente invencion, solo a modo de ejemplo, con referencia a los dibujos adjuntos, en los que:

la figura 1 es una vista delantera de un ventilador de torre;

la figura 2 es una vista en perspectiva del ventilador de la figura 1;

la figura 3 es una vista en seccion transversal de la base del ventilador de la figura 1;

la figura 4 es una vista en despiece de la tobera del ventilador de la figura 1;

la figura 5 es una vista ampliada de la zona A indicada en la figura 4;

la figura 6 es una vista delantera de la tobera de la figura 4;

la figura 7 es una vista en seccion de la tobera tomada a lo largo de la lmea E-E en la figura 6;

la figura 8 es una vista en seccion de la tobera tomada a lo largo de la lmea D-D en la figura 6;

la figura 9 es una vista ampliada de una seccion de la tobera ilustrada en la figura 8;

la figura 10 es una vista en seccion de la tobera tomada a lo largo de la lmea C-C en la figura 6;

la figura 11 es una vista ampliada de una seccion de la tobera ilustrada en la figura 10;

la figura 12 es una vista en seccion de la tobera tomada a lo largo de la lmea B-B en la figura 6;

la figura 13 es una vista ampliada de una seccion de la tobera ilustrada en la figura 12; y

la figura 14 ilustra el flujo de aire a traves de parte de la tobera del ventilador de la figura 1.

Las figuras 1 y 2 ilustran una realizacion de un conjunto de ventilador sin aspas. En esta realizacion, el conjunto de ventilador sin aspas esta en la forma de un ventilador 10 de torre domestico, portatil que comprende una base 12 y

una salida de aire en la forma de una tobera 14 montada en y soportada por la base 12. La base 12 comprende una

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carcasa 16 exterior sustancialmente cilmdrica montada opcionalmente en una placa 18 base en forma de disco. La carcasa 16 exterior comprende una pluralidad de entradas 20 de aire en la forma de aberturas formadas en la carcasa 16 exterior y a traves de las que un flujo de aire primario se aspira dentro de la base 12 desde el entorno externo. La base 12 comprende ademas una pluralidad de botones 21 operables por un usuario y un dial 22 operable por un usuario para controlar el funcionamiento del ventilador 10. En esta realizacion, la base 12 tiene una altura en el intervalo de 100 a 300 mm, y la carcasa 16 exterior tiene un diametro en el intervalo de 100 a 200 mm.

La tobera 14 tiene una forma alargada, anular y define una abertura 24 alargada central. La tobera 14 tiene una altura en el intervalo de 500 a 1200 mm, y una anchura en el intervalo de 150 a 400 mm. En este ejemplo, la altura de la tobera es de aproximadamente 750 mm y la anchura de la tobera es de aproximadamente 190 mm. La tobera 14 comprende una boca 26 localizada hacia la parte trasera del ventilador 10 para emitir el aire desde el ventilador 10 y a traves de la abertura 24. La boca 26 se extiende al menos parcialmente alrededor de la abertura 24. La periferia interna de la tobera 14 comprende un superficie 28 Coanda localizada adyacente a la boca 26 y sobre la que la boca 26 dirige el aire emitido desde el ventilador 10, una superficie 30 de difusor localizada corriente abajo de la superficie 28 Coanda y una superficie 32 de grna localizada corriente abajo de la superficie 30 de difusor. La superficie 30 de difusor esta dispuesta para ahusarse lejos del eje X central de la abertura 24 con el fin de ayudar al flujo de aire emitido desde el ventilador 10. El angulo subtendido entre la superficie 30 de difusor y el eje X central de la abertura 24 esta en el intervalo de 5 a 15°, y en esta realizacion es de aproximadamente 7°. La superficie 32 de grna esta dispuesta en un angulo con la superficie 30 de difusor para ayudar adicionalmente a la entrega eficiente de un flujo de aire de refrigeracion del ventilador 10. En la realizacion ilustrada, la superficie 32 de grna esta dispuesta sustancialmente paralela al eje X central de la abertura 24 para presentar una cara sustancialmente plana y sustancialmente suave al flujo de aire emitido desde la boca 26. Una superficie 34 ahusada visualmente atractiva esta localizada corriente abajo de la superficie 32 de grna, terminando en una superficie 36 de punta situada sustancialmente perpendicular al eje X central de la abertura 24. El angulo subtendido entre la superficie 34 ahusada y el eje X central de la abertura 24 es preferentemente de aproximadamente 45°. La profundidad total de la tobera 24 en una direccion que se extiende a lo largo del eje X central de la abertura 24 esta en el intervalo de 100 a 150 mm, y en este ejemplo es de aproximadamente 110 mm.

La figura 3 ilustra una vista en seccion a traves de la base 12 del ventilador 10. La carcasa 16 exterior de la base 12 comprende una seccion 40 de carcasa inferior y una seccion 42 de carcasa principal montada en la seccion 40 de carcasa inferior. La seccion 40 de carcasa inferior aloja un controlador, indicado en general como 44, para controlar el funcionamiento del ventilador 10 en respuesta a la pulsacion de los botones 21 operables por el usuario que se muestran en las figuras 1 y 2, y/o a la manipulacion del dial 22 operable por el usuario. La seccion 40 de carcasa inferior puede comprender opcionalmente un sensor 46 para recibir unas senales de control desde un control remoto (no mostrado), y para transportar estas senales de control al controlador 44. Estas senales de control son preferentemente senales de infrarrojos. El sensor 46 esta localizado detras de una ventana 47 a traves de la que las senales de control entran en la seccion 40 de carcasa inferior de la carcasa 16 exterior de la base 12. Un diodo emisor de luz (no mostrado) puede proporcionarse para indicar si el ventilador 10 esta en un modo de espera. La seccion 40 de carcasa inferior tambien aloja un mecanismo, indicado en general como 48, para hacer oscilar la seccion 42 de carcasa principal en relacion con la seccion 40 de carcasa inferior. El intervalo de cada ciclo de oscilacion de la seccion 42 de carcasa principal en relacion con la seccion 40 de carcasa inferior esta preferentemente entre 60° y 120°, y en esta realizacion es de aproximadamente 90°. En esta realizacion, el mecanismo 48 oscilante esta dispuesto para realizar aproximadamente de 3 a 5 ciclos de oscilacion por minuto. Un cable 50 de alimentacion de red se extiende a traves de una abertura formada en la seccion 40 de carcasa inferior para suministrar alimentacion electrica al ventilador 10.

La seccion 42 de carcasa principal comprende una rejilla 60 cilmdrica en la que se forma una serie de aberturas 62 para proporcionar las entradas 20 de aire de la carcasa 16 exterior de la base 12. La seccion 42 de carcasa principal aloja un impulsor 64 para aspirar el flujo de aire primario a traves de las aberturas 62 y dentro de la base 12. Preferentemente, el impulsor 64 esta en la forma de un impulsor de flujo mixto. El impulsor 64 esta conectado a un arbol 66 rotatorio que se extiende hacia fuera de un motor 68. En esta realizacion, el motor 68 es un motor sin escobillas de CC que tiene una velocidad que puede variarse mediante el controlador 44 en respuesta a la manipulacion del usuario del dial 22 y/o de una senal recibida desde el control remoto. La velocidad maxima del motor 68 esta preferentemente en el intervalo de 5.000 a 10.000 rpm. El motor 68 esta alojado dentro de una cubeta de motor que comprende una parte 70 superior conectada a una parte 72 inferior. La parte 70 superior de la cubeta de motor comprende un difusor 74 en la forma de un disco estacionario que tiene unas aspas en espiral. La cubeta de motor esta localiza dentro de, y montada en, un alojamiento 76 de impulsor en general tronco-conico conectado a la seccion 42 de carcasa principal. El impulsor 42 y el alojamiento 76 de impulsor estan conformados de tal manera que el impulsor 42 esta en estrecha proximidad a, pero no hace contacto con, la superficie interior del alojamiento 76 de impulsor. Un elemento 78 de entrada sustancialmente anular esta conectado a la parte inferior del alojamiento 76 de impulsor para guiar el flujo de aire primario dentro del alojamiento 76 de impulsor. El alojamiento 76 de impulsor esta orientado de tal manera que el flujo de aire primario se expulsa del alojamiento 76 de impulsor en una direccion sustancialmente vertical.

Una seccion 80 de carcasa superior perfilada esta conectada al extremo superior abierto de la seccion 42 de carcasa principal de la base 12, por ejemplo, por medio de unas conexiones 82 de ajuste a presion. Un elemento 84 de sellado de junta torica se usa para formar un sello hermetico entre la seccion 42 de carcasa principal y la seccion

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80 de carcasa superior de la base 12. La seccion 80 de carcasa superior comprende una camara 86 para recibir el flujo de aire primario desde la seccion 42 de carcasa principal, y una abertura 88 a traves de la que el flujo de aire primario pasa desde la base 12 al interior de la tobera 14.

Preferentemente, la base 12 comprende ademas una espuma de silenciamiento para reducir las emisiones de ruido de la base 12. En esta realizacion, la seccion 42 de carcasa principal de la base 12 comprende una primer 89a elemento de espuma en general cilmdrico, localizado por debajo de la rejilla 60, un segundo elemento 89b de espuma sustancialmente anular localizado entre la carcasa 76 de impulsor y el elemento 78de entrada, y un tercer elemento 89c de espuma sustancialmente anular localizado dentro de la cubeta de motor.

La tobera 14 del ventilador 10 se describira ahora con referencia a las figuras 4 a 13. La tobera 14 comprende una carcasa que comprende una seccion 90 de carcasa exterior anular alargada conectada a y que se extiende alrededor de una seccion 92 de carcasa interior anular alargada. La seccion 92 de carcasa interior define la abertura 24 central de la tobera 14, y tiene una superficie 93 periferica externa que esta conformada para definir la superficie 28 Coanda, la superficie 30 de difusor, la superficie 32 de grna y la superficie 34 ahusada.

La seccion 90 de carcasa exterior y la seccion 92 de carcasa interior definen juntas un pasaje 94 interior anular de la tobera 14. El pasaje 94 interior esta localizado hacia la parte delantera del ventilador 10. El pasaje 94 interior se extiende alrededor de la abertura 24, y por lo tanto comprende dos secciones que se extienden sustancialmente verticales cada una adyacente a un lado alargado respectivo de la abertura 24 central, una seccion curvada superior que une los extremos superiores de las secciones que se extienden verticalmente, y una seccion curvada inferior que une los extremos inferiores de las secciones que se extienden verticalmente. El pasaje 94 interior esta limitado por la superficie 96 periferica interna de la seccion 90 de carcasa exterior y la superficie 98 periferica interna de la seccion 92 de carcasa interior. La seccion 90 de carcasa exterior comprende una base 100 que esta conectada a, y sobre, la seccion 80 de carcasa superior de la base 12, por ejemplo, mediante una conexion de ajuste a presion. La base 100 de la seccion 90 de carcasa exterior comprende una abertura 102 que esta alineada con la abertura 88 de la seccion 80 de carcasa superior de la base 12 y a traves de la que el flujo de aire primario entra en la parte curvada inferior del pasaje 94 interior de la tobera 14 de la base 12 del ventilador 10.

Con una particular referencia a las figuras 8 y 9, la boca 26 de la tobera 14 esta localizada hacia la parte trasera del ventilador 10. La boca 26 esta definida solapando, o enfrentando, las partes 104, 106 de la superficie 96 periferica interna de la seccion 90 de carcasa exterior y la superficie 93 periferica externa de la seccion 92 de carcasa interior, respectivamente. En esta realizacion, la boca 26 comprende dos secciones extendiendose cada una a lo largo de un lado alargado respectivo de la abertura 24 central de la tobera 14, y en comunicacion de fluidos con una seccion que se extiende verticalmente respectiva del pasaje 94 interior de la tobera 14. El flujo de aire a traves de cada seccion de la boca 26 es sustancialmente ortogonal al flujo de aire a traves de la parte respectiva que se extiende verticalmente del pasaje 94 interior de la tobera 14. Cada seccion de la boca 26 es sustancialmente en forma de U en seccion transversal, y de tal manera que un resultado de la direccion del flujo de aire se invierte sustancialmente cuando el flujo de aire pasa a traves de la boca 26. En esta realizacion, las partes 104, 106 de solapamiento de la superficie 96 periferica interna de la seccion 90 de carcasa exterior y de la superficie 93 periferica externa de la seccion 92 de carcasa interior estan conformadas de manera que cada seccion de la boca 26 comprende una parte 108 ahusada que se estrecha hacia una salida 110. Cada salida 110 es en la forma de una ranura que se extiende sustancialmente de manera vertical, que tiene preferentemente una anchura relativamente constante en el intervalo de 0,5 a 5 mm. En esta realizacion cada salida 110 tiene una anchura de aproximadamente 1,1 mm.

Por lo tanto, la boca 26 puede considerarse que comprende dos salidas 110, localizandose cada una en un lado respectivo de la abertura 24 central. Volviendo a la figura 4, la tobera 14 comprende ademas dos elementos 112, 114 de sellado curvados, formado cada uno de ellos un sello entre la seccion 90 de carcasa exterior y la seccion 92 de carcasa interior de tal manera que no hay sustancialmente ninguna fuga de aire de las secciones curvas del pasaje 94 interior de la tobera 14.

Con el fin de dirigir el flujo de aire primario dentro de la boca 26, la tobera 14 comprende una pluralidad de paletas 120 de grna estacionarias localizadas dentro del pasaje 94 interior y dirigiendo cada una de las mismas una parte del flujo de aire hacia la boca 26. Las paletas 120 de grna se ilustran en las figuras 4, 5, 7, 10 y 11. Las paletas 120 de grna son preferentemente integrales con la superficie 98 periferica interna de la seccion 92 de carcasa interior de la tobera 14. Las paletas 120 de grna estan curvadas de manera que no hay una perdida significativa en la velocidad del flujo de aire que se dirige dentro de la boca 26. En esta realizacion, la tobera 14 comprende dos conjuntos de paletas 120 de grna, dirigiendo cada conjunto de paletas 120 de grna el aire que pasa a lo largo de una parte respectiva que se extiende verticalmente del pasaje 94 interior hacia su seccion asociada de la boca 26. Dentro de cada conjunto, las paletas 120 de grna estan alineadas sustancialmente de manera vertical y uniformemente separadas para definir una pluralidad de pasadizos 122 entre las paletas 120 de grna y a traves de los cuales se dirige el aire dentro de la boca 26. La separacion uniforme de las paletas 120 de grna proporciona una distribucion sustancialmente uniforme de la corriente de aire a lo largo de la longitud de la seccion de la boca 26.

Con referencia a la figura 11, las paletas 120 de grna estan conformadas preferentemente de tal manera que una parte 124 de cada paleta 120 de grna se acopla con la superficie 96 periferica interna de la seccion 90 de carcasa exterior de la tobera 24 con el fin de empujar aparte las partes 104, 106 de solapamiento de la superficie 96

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periferica interna de la seccion 90 de carcasa exterior y de la superficie 93 periferica externa de la seccion 92 de carcasa interior. Esto puede ayudar a mantener la anchura de cada salida 110 en un nivel sustancialmente constante a lo largo de la longitud de cada seccion de la boca 26. Con referencia a las figuras 7, 12 y 13, en esta realizacion se proporcionan unos separadores 126 adicionales a lo largo de la longitud de cada seccion de la boca 26, tambien para empujar aparte las partes 104, 106 de solapamiento de la superficie 96 periferica interna de la seccion 90 de carcasa exterior y de la superficie 93 periferica externa de la seccion 92 de carcasa interior, para mantener la anchura de la salida 110 en el nivel deseado. Cada separador 126 se localiza sustancialmente a medio camino entre dos paletas 120 de grna adyacentes. Para facilitar la fabricacion de los espaciadores 126 son preferentemente integrales con la superficie 98 periferica externa de la seccion 92 de carcasa interior de la tobera 14. Los separadores 126 adicionales pueden proporcionarse entre las paletas 120 de grna adyacentes si asf se desea.

Durante el funcionamiento, cuando el usuario pulsa uno de los botones 21 apropiado en la base 12 del ventilador 10, el controlador 44 activa el motor 68 para hacer rotar el impulsor 64, que provoca que un flujo de aire primario se aspire dentro de la base 12 del ventilador 10 a traves de las entradas 20 de aire. El flujo de aire primario puede ser de hasta 30 litros por segundo, mas preferentemente de hasta 50 litros por segundo. El flujo de aire primario pasa a traves del alojamiento 76 de impulsor y de la seccion 80 de carcasa superior de la base 12, y entra en la base 100 de la seccion 90 de carcasa exterior de la tobera 14, desde la que el flujo de aire primario entra en el pasaje 94 interior de la tobera 14.

Con referencia tambien a la figura 14, el flujo de aire primario, indicado como 148, se divide en dos corrientes de aire, una de las cuales se indica como 150 en la figura 14, que pasan en direcciones opuestas alrededor de la abertura 24 central de la tobera 14. Cada corriente 150 de aire entra en una respectiva de las dos secciones que se extienden verticalmente del pasaje 94 interior de la tobera 14, y se transporta en una direccion sustancialmente vertical hacia arriba a traves de cada una de estas secciones del pasaje 94 interior. El conjunto de paletas 120 de grna localizado dentro de cada una de estas secciones del pasaje 94 interior dirige la corriente 150 de aire hacia la seccion de la boca 26 localizada adyacente a esa seccion que se extiende verticalmente del pasaje 94 interior. Cada una de las paletas 120 de grna dirige una parte 152 respectiva de la corriente 150 de aire hacia la seccion de la boca 26 de tal manera que existe una distribucion sustancialmente uniforme de la corriente 150 de aire a lo largo de la longitud de la seccion de la boca 26. Las paletas 120 de grna estan conformadas de tal manera que cada parte 152 de la corriente 150 de aire entra en la boca 26 en una direccion sustancialmente horizontal. Dentro de cada seccion de la boca 26, la direccion de flujo de la parte de la corriente de aire se invierte sustancialmente, como se indica en 154 en la figura 14. La parte de la corriente de aire se estrecha cuando la seccion de la boca 26 se ahusa hacia la salida 110 de la misma, canalizada alrededor del separador 126 y emitida a traves de la salida 110, de nuevo en una direccion sustancialmente horizontal.

El flujo de aire primario emitido desde la boca 26 se dirige sobre la superficie 28 Coanda de la tobera 14, provocando un flujo de aire secundario a generarse por el arrastre de aire desde el entorno externo, espedficamente desde la region alrededor de las salidas 110 de la boca 26 y alrededor de la parte trasera de la tobera 14. Este flujo de aire secundario pasa predominantemente a traves de la abertura 24 central de la tobera 14, donde se combina con el flujo de aire primario para producir un flujo 156 total de aire, o corriente de aire, proyectada hacia delante de la tobera 14.

La distribucion uniforme del flujo de aire primario a lo largo de la boca 26 de la tobera 14 garantiza que el flujo de aire pasa uniformemente sobre la superficie 30 de difusor. La superficie 30 de difusor hace que la velocidad media del flujo de aire se reduzca moviendo el flujo de aire a traves de una region de expansion controlada. El angulo relativamente poco profundo de la superficie 30 de difusor al eje X central de la abertura 24 permite que la expansion del flujo de aire se produzca gradualmente. Una divergencia dura o rapida, provocana de otro modo que el flujo de aire se convierta en interrumpido, generando vortices en la region de expansion. Tales vortices pueden conducir a un aumento de la turbulencia y el ruido asociado en el flujo de aire, lo que puede ser indeseable, espedficamente en un producto domestico tal como un ventilador. En ausencia de las paletas 120 de grna la mayor parte del flujo de aire primario tendena a salir del ventilador 10 a traves de la parte superior de la boca 26, y salir de la boca 26 hacia arriba en un angulo agudo con el eje central de la abertura 24. Como resultado habna una distribucion desigual del aire dentro de la corriente de aire generada por el ventilador 10. Ademas, la mayor parte del flujo de aire del ventilador 10 no se difundina adecuadamente por la superficie 30 de difusor, conduciendo a la generacion de una corriente de aire con mucha mayor turbulencia.

El flujo de aire proyectado hacia delante mas alla de la superficie 30 de difusor puede tender a continuar divergiendo. La presencia de la superficie 32 de grna que se extiende sustancialmente paralela al eje X central de la abertura 30 tiende a focalizar el flujo de aire hacia el usuario o dentro de una habitacion.

En funcion de la velocidad del motor 64, la tasa de flujo masico de la corriente de aire proyectada hacia delante del ventilador 10 puede ser de hasta 500 litros por segundo, y en la realizacion preferida es de hasta 700 litros por segundo, y la velocidad maxima de la corriente de aire puede estar en el intervalo de 3 a 4 m/s.

La invencion no se limita a la descripcion detallada proporcionada anteriormente. Las variaciones seran evidentes para los expertos en la materia.

Por ejemplo, la base y la tobera del ventilador puede ser de una forma y/o una forma diferente. La salida de la boca puede modificarse. Por ejemplo, la salida de la boca puede ampliarse o reducirse a una variedad de separaciones para maximizar el flujo de aire. El flujo de aire emitido desde la boca puede pasar sobre una superficie, tal como una superficie Coanda, pero como alternativa, el flujo de aire puede emitirse a traves de la boca y proyectarse hacia 5 delante desde el ventilador sin pasar sobre una superficie adyacente. El efecto Coanda puede efectuarse sobre un numero de superficies diferentes, o puede usarse un numero de disenos internos o externos en combinacion para lograr el flujo y el arrastre requeridos. La superficie de difusor puede componerse de una variedad de longitudes y estructuras de difusor. La superficie de grna puede ser de una variedad de longitudes, y puede disponerse en un numero de posiciones y orientaciones diferentes como se requiera para los diferentes requisitos de los ventiladores y 10 los diferentes tipos de rendimiento de ventilador. Las caractensticas adicionales como la iluminacion o un reloj o una pantalla LCD pueden proporcionarse dentro de la abertura central definida por la tobera.

Claims

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REIVINDICACIONES

1. Un conjunto (10) de ventilador para crear una corriente de aire, comprendiendo el conjunto (10) de ventilador una entrada (20) de aire y una salida (14) de aire que comprende un pasaje (94) interior para recibir el flujo de aire y una boca (26) para emitir el flujo de aire, definiendo la salida (14) de aire una abertura (24) a traves de la cual el aire del exterior del conjunto (10) de ventilador es arrastrado por el flujo de aire emitido desde la boca (26), caracterizado porque el conjunto (10) de ventilador comprende un impulsor (64) de flujo mixto y un motor (68) para hacer rotar el impulsor (64) para crear un flujo de aire que pasa desde la entrada de aire a la salida de aire, estando el motor alojado dentro de una cubeta de motor que comprende una parte (70) superior conectada a una parte (72) inferior, comprendiendo la parte (70) superior de la cubeta de motor un difusor (74), teniendo el motor (68) un rotor que, durante el funcionamiento, es capaz de rotar a una velocidad de al menos 5000 rpm.
2. Un conjunto de ventilador de acuerdo con la reivindicacion 1, en el que el rotor es capaz de rotar a una velocidad de al menos 8000 rpm.
3. Un conjunto de ventilador de acuerdo con la reivindicacion 1 o la reivindicacion 2, en el que el rotor es capaz de rotar a una velocidad de al menos 9000 rpm.
4. Un conjunto de ventilador de acuerdo con cualquiera de las reivindicaciones anteriores, que comprende una base (12) que aloja el impulsor (64) y el motor (68).
5. Un conjunto de ventilador de acuerdo con la reivindicacion 4, en el que dicha entrada (20) de aire esta localizada en una pared lateral de la base (12).
6. Un conjunto de ventilador de acuerdo con cualquiera de las reivindicaciones anteriores, en el que el pasaje (94) interior esta conformado para dividir el flujo de aire en dos corrientes de aire y para dirigir cada corriente de aire a lo largo de un lado respectivo de la abertura (24).
7. Un conjunto de ventilador de acuerdo con cualquiera de las reivindicaciones anteriores, en el que la salida (14) de aire comprende una seccion (92) de carcasa interior anular y una seccion (90) de carcasa exterior anular que juntas definen el pasaje (94) interior y la boca (26).
8. Un conjunto de ventilador de acuerdo con la reivindicacion 7, en el que la boca comprende una salida (110) localizada entre una superficie (93) externa de la seccion (92) de carcasa interior y una superficie (96) interna de la seccion (90) de carcasa exterior.
9. Un conjunto de ventilador de acuerdo con la reivindicacion 8, en el que la salida (110) esta en la forma de una ranura.
10. Un conjunto de ventilador de acuerdo con la reivindicacion 8 o la reivindicacion 9, en el que la salida (110) tiene una anchura en el intervalo de 0,5 a 5 mm.
11. Un conjunto de ventilador de acuerdo con cualquiera de las reivindicaciones anteriores, en el que la salida (14) de aire comprende una superficie (28) localizada adyacente a la boca (26) y sobre la cual la boca (26) esta dispuesta para dirigir el flujo de aire.
12. Un conjunto de ventilador de acuerdo con la reivindicacion 11, en el que la superficie (28) es una superficie Coanda.
13. Un conjunto de ventilador de acuerdo con la reivindicacion 11 o la reivindicacion 12, en el que la salida (14) de aire comprende un difusor (30) localizado corriente abajo de la superficie Coanda.
14. Un conjunto de ventilador de acuerdo con cualquiera de las reivindicaciones anteriores, en el que el motor (68) es un motor sin escobillas de CC.
15. Un conjunto de ventilador de acuerdo con cualquiera de las reivindicaciones anteriores, en el que el conjunto (10) de ventilador tiene una altura en el intervalo de 400 a 1500 mm.