ES2610561T3

ES2610561T3 - Un conjunto de ventilador

Info

Publication number: ES2610561T3
Application number: ES12784660.8T
Authority: ES
Inventors: David Dos Reis; Daniel COWEN; Peter Gammack
Original assignee: Dyson Technology Ltd
Current assignee: Dyson Technology Ltd
Priority date: 2011-11-11
Filing date: 2012-11-05
Publication date: 2017-04-28
Anticipated expiration: 2032-11-05
Also published as: SG11201401719RA; CN103104563A; CN202926736U; TWM461705U; GB201318434D0; GB201119500D0; MY167635A; BR112014011227A2; CA2856158C; GB2505787B; GB2496464A; EP2776721A2; KR101683702B1; DK2776721T3; EP2776721B1; JP2013104429A; WO2013068727A2; WO2013068727A3; AU2012335381A1; AU2012335381B2

Abstract

Una tobera (16) para un conjunto (10) de ventilador, comprendiendo la tobera (16): una entrada (14) de aire; al menos una salida (18) de aire; una pared (72) interior anular que define al menos parcialmente un orificio (78) a través del cual el aire de fuera de la tobera (16) se aspira por el aire emitido desde dicha al menos una salida (18) de aire; una pared (70) exterior que se extiende alrededor de un eje longitudinal y sobre la pared (72) interior; y un pasaje (90) interior situado entre la pared (72) interior y la pared (70) exterior para transportar aire desde la entrada (14) de aire a dicha al menos una salida (18) de aire; en el que el pasaje (90) interior tiene una primera (92) sección y una segunda (94) sección cada una para recibir una porción respectiva de un flujo de aire que entra en el pasaje (90) interior a través de la entrada (14) de aire, y para transportar las porciones del flujo de aire en direcciones angulares opuestas alrededor del orificio (78), caracterizada porque cada sección (92, 94) del pasaje (90) interior tiene un área de sección transversal formada a partir de la intersección con el pasaje (90) interior de un plano que se extiende a través y contiene el eje longitudinal de la pared (70) exterior, y en el que el área de sección transversal de cada sección (92, 94) del pasaje (90) interior disminuye de tamaño alrededor del orificio (78).

Description

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DESCRIPCION

Un conjunto de ventilador Campo de la invencion

La presente invencion se refiere a una tobera para un conjunto de ventilador como se define en el preambulo de la reivindicacion 1, y a un conjunto de ventilador que comprende dicha tobera. Dicha tobera y un conjunto de ventilador son conocidos, por ejemplo, a partir de cualquiera de los documentos US 2009/0060710 o WO 2009/030881, WO 2009/030879 o WO 2010/100452 o CN 201779080.

Antecedentes de la invencion

Un ventilador domestico convencional tfpicamente incluye un conjunto de alabes o palas montados para rotar alrededor de un eje, y un aparato de accionamiento para hacer girar el conjunto de alabes 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 cuando el calor se disipa por conveccion y evaporacion. Los alabes se encuentran generalmente dentro de una jaula que permite que un flujo de aire pase a traves de la carcasa al tiempo que evita que los usuarios entren en contacto con los alabes rotativos durante el uso del ventilador.

El documento US 2.488.467 describe un ventilador que no utiliza alabes enjaulados para proyectar aire desde el conjunto del ventilador. En lugar de ello, el conjunto de ventilador comprende una base que aloja un impulsor accionado por un motor para la aspiracion de un flujo de aire en la base, y una serie de toberas concentricas anulares conectadas a la base y que comprende cada una una salida anular situada en la parte frontal de la tobera para emitir el flujo de aire del ventilador. Cada tobera se extiende alrededor de un eje del orificio para definir un orificio sobre el que se extiende la tobera.

Cada tobera esta en la forma de un perfil aerodinamico. Una superficie aerodinamica puede considerarse que tiene un borde de ataque situado en la parte trasera de la tobera, un borde de salida situado en la parte frontal de la tobera, y una lmea de cuerda que se extiende entre los bordes anterior y posterior. En el documento US 2.488.467 la lmea de la cuerda de cada tobera es paralela al eje del orificio de las toberas. La salida de aire se encuentra en la lmea de la cuerda, y esta dispuesta para emitir el flujo de aire en una direccion que se extiende lejos de la tobera y a lo largo de la lmea de cuerda.

Otro conjunto de ventilador que no utiliza alabes enjaulados para proyectar aire desde el conjunto del ventilador se describe en el documento WO 2010/100451. Este conjunto de ventilador comprende una base cilmdrica, que tambien alberga un impulsor accionado por motor para la aspiracion de un flujo de aire primario en la base, y una tobera anular unica conectada a la base y que comprende una boca anular a traves de la cual se emite el flujo de aire primario desde el ventilador. La tobera define una abertura a traves de la cual el aire en el entorno local del conjunto de ventilador es aspirado por el flujo de aire primario emitido desde la boca, amplificando el flujo de aire primario. La tobera incluye una superficie de Coanda sobre la que esta dispuesta la boca para dirigir el flujo de aire primario. La superficie de Coanda se extiende simetricamente alrededor del eje central de la abertura de manera que el flujo de aire generado por el conjunto del ventilador esta en la forma de un chorro anular que tiene un perfil cilmdrico o troncoconico.

El documento US 2009/0060710 A1 divulga un conjunto de ventilador para crear una corriente de aire. El conjunto de ventilador incluye un conjunto de ventilador sin alabes que incluye una tobera y un dispositivo para crear un flujo de aire a traves de la tobera. La tobera incluye un pasaje interior y una boca de recibir el flujo de aire desde el pasaje interior. Una superficie Coanda ubicada adyacente a la boca y sobre la que la boca esta dispuesta para dirigir el flujo de aire. El ventilador proporciona una disposicion que produce una corriente de aire y un flujo de aire de refrigeracion creado sin necesidad de un ventilador de palas, es decir, el flujo de aire es creado por un ventilador sin alabes.

El documento US 2010/0226764 A1 divulga un ventilador de pedestal de pie sobre el suelo para crear una corriente de aire. El ventilador incluye un alojamiento de base, un impulsor y un motor para hacer girar el impulsor para crear un flujo de aire, una salida de aire, y un conducto telescopico para transportar el flujo de aire a la salida de aire.

Sumario de la invencion

En un primer aspecto, la presente invencion proporciona una tobera para un conjunto de ventilador, comprendiendo la tobera:

una entrada de aire; al menos una salida de aire;

una pared interior anular que define al menos parcialmente un orificio a traves del cual el aire del exterior de la

tobera es aspirado por el aire emitido desde dicha al menos una salida de aire;

una pared exterior que se extiende alrededor de un eje longitudinal y sobre la pared interior; y

un pasaje interior situado entre la pared interior y la pared exterior para conducir el aire desde la entrada de aire

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a dicha al menos una salida de aire;

en el que el pasaje interior tiene una primera seccion y una segunda seccion, cada una para recibir una parte respectiva de un flujo de aire que entra en el pasaje interior a traves de la entrada de aire, y para el transporte de las porciones del flujo de aire en direcciones angulares opuestas alrededor del orificio;

y en el que cada seccion del pasaje interior tiene un area de seccion transversal formada a partir de la interseccion con el pasaje interior de un plano que se extiende a traves y contiene el eje longitudinal de la pared exterior, y en el que el area de seccion transversal de cada seccion del pasaje interior disminuye de tamano alrededor del orificio.

El aire emitido desde la tobera, de aqrn en adelante referido como un flujo de aire primario, arrastra el aire que rodea la tobera, que de este modo actua como un amplificador de aire para suministrar tanto el flujo de aire primario y el aire arrastrado al usuario. El aire arrastrado se referira aqrn como un flujo de aire secundario. El flujo de aire secundario se aspira del espacio de la habitacion, region o entorno exterior que rodea la tobera. El flujo de aire primario se combina con el flujo de aire secundario arrastrado para formar un flujo combinado, o total, de aire proyectado hacia delante desde la parte frontal de la tobera.

Se ha encontrado que controlando el area de la seccion transversal de cada seccion de la tobera puede reducir de esta manera la turbulencia en el flujo de aire combinado que es experimentado por un usuario situado enfrente de la tobera. La reduccion de la turbulencia es el resultado de reducir al mmimo la variacion en el angulo en el que el flujo de aire primario se emite desde alrededor del orificio de la tobera. Sin esta variacion en el area de seccion transversal, hay una tendencia a que el flujo de aire primario que se emite hacia arriba en un angulo relativamente empinado, con respecto al eje longitudinal de la tobera, desde la parte del pasaje interior situado adyacente a la entrada de aire, mientras que la parte del flujo de aire emitido desde la porcion del pasaje interior situada frente a la entrada de aire se emite en un angulo relativamente poco profundo. Cuando la entrada de aire esta situada hacia la base de la tobera, esto puede resultar en que el flujo de aire primario se enfoque hacia una posicion situada generalmente delante de un extremo superior de la tobera. Esta convergencia del flujo de aire primario puede generar turbulencia en el flujo de aire combinado generado por la tobera.

El aumento relativo en el area de seccion transversal del pasaje interior adyacente a la entrada de aire puede reducir la velocidad a la que el flujo de aire primario se emite desde la base de la tobera. Esta reduccion de la velocidad se ha encontrado que reduce el angulo en el que el flujo de aire se emite desde esta porcion del pasaje interior. A traves de controlar la forma del pasaje interior de forma que haya una reduccion en su area de seccion transversal del orificio, cualquier variacion en el angulo en el que el flujo de aire primario se emite desde la tobera se puede reducir de manera significativa.

La variacion en el area de seccion transversal de cada seccion del pasaje interior se ve desde la interseccion con el pasaje interior de una serie de planos que se extienden cada uno a traves de y que contengan el eje longitudinal de la pared exterior, sobre el que se centra la pared exterior. La variacion en el area de seccion transversal de cada seccion del pasaje interior tambien puede ser denominada como una variacion en el area de la seccion transversal de una trayectoria de flujo de aire que se extiende desde un primer extremo a un segundo extremo de la seccion del pasaje interior, y por lo que este aspecto de la presente invencion tambien proporciona una tobera para un conjunto de ventilador, la tobera comprendiendo una entrada de aire; al menos una salida de aire; una pared interior anular que define al menos parcialmente un orificio a traves del cual el aire del exterior de la tobera es aspirado por el aire emitido desde dicha al menos una salida de aire; una pared exterior que se extiende alrededor de un eje longitudinal y sobre la pared interior; y un pasaje interior situado entre la pared interior y la pared exterior para el transporte de aire desde la entrada de aire a dicha al menos una salida de aire; donde el pasaje interior tiene una primera seccion y una segunda seccion, cada una para recibir una parte respectiva de un flujo de aire que entra en el pasaje interior a traves de la entrada de aire, y para el transporte de las porciones del flujo de aire en direcciones angulares opuestas alrededor del orificio; a lo largo de una trayectoria de flujo que se extiende desde un primer extremo a un segundo extremo de la seccion; y en el que el area de seccion transversal del recorrido de flujo disminuye de tamano alrededor del orificio.

El area de seccion transversal de cada seccion del pasaje interior puede disminuir paso a paso alrededor del orificio. Alternativamente, el area de seccion transversal de cada seccion del pasaje interior puede disminuir gradualmente, o reducirse, alrededor del orificio.

La tobera es preferentemente sustancialmente simetrica alrededor de un plano que pasa a traves de la entrada de aire y el centro de la tobera, y por lo que cada seccion del pasaje interior tiene preferentemente la misma variacion en el area de la seccion transversal. Por ejemplo, la tobera puede tener una forma generalmente circular, elfptica o de “pista de carreras”, en la que cada seccion del pasaje interior comprende una seccion relativamente recta situada en un lado respectivo del orificio.

La variacion en el area de seccion transversal de cada seccion del pasaje interior es preferentemente tal que el area de seccion transversal disminuye de tamano alrededor del orificio desde un primer extremo para recibir aire desde la entrada de aire a un segundo extremo. El area de seccion transversal de cada seccion tiene preferentemente un valor mmimo situado diametralmente opuesto a la entrada de aire.

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La variacion en el area de seccion transversal de cada seccion del pasaje interior es preferentemente tal que el area de la seccion transversal tiene un primer valor adyacente a la entrada de aire y un segundo valor opuesto a la entrada de aire, y donde el primer valor es al menos 1,5 veces el segundo valor, y mas preferentemente de manera que el primer valor es al menos 1,8 veces el segundo valor.

La variacion en el area de seccion transversal de cada seccion del pasaje interior se puede efectuar mediante la variacion alrededor del orificio del espesor radial de cada seccion de la tobera. En este caso, la profundidad de la tobera, tal como se mide en una direccion que se extiende a lo largo del eje del orificio, puede ser sustancialmente constante alrededor del orificio. Alternativamente, la profundidad de la tobera tambien puede variar alrededor del orificio. Por ejemplo, la profundidad de cada seccion de la tobera puede disminuir desde un primer valor adyacente a la entrada de aire a un segundo valor opuesto a la entrada de aire.

La entrada de aire puede comprender una pluralidad de secciones o aberturas a traves de la cual el aire entra en el pasaje interior de la tobera. Estas secciones o aberturas pueden estar situadas adyacentes entre sf, o espaciadas alrededor de la tobera. La al menos una salida de aire puede estar situada en o hacia el extremo frontal de la tobera. Alternativamente, la al menos una salida de aire puede estar situada hacia el extremo posterior de la tobera. La tobera puede comprender una unica salida de aire o una pluralidad de salidas de aire. En un ejemplo, la tobera comprende una salida unica, el aire anular rodeando el eje del orificio, y esta salida de aire puede ser de forma circular, o de otra manera tener una forma que coincida con la forma del extremo frontal de la tobera. Alternativamente, cada seccion del pasaje interior puede comprender una salida de aire respectiva. Por ejemplo, cuando la tobera tiene una forma de pista de carreras cada seccion recta de la tobera puede comprender una salida de aire respectiva. La, o cada una, de salida de aire es preferentemente en la forma de una ranura. La ranura tiene preferentemente una anchura en el intervalo de 0,5 a 5 mm.

La pared interior define preferentemente al menos una parte frontal del orificio. Cada pared puede estar formada de un solo componente, pero, alternativamente, una o ambas de las paredes pueden estar formadas de una pluralidad de componentes. La pared interior es preferentemente excentrica con respecto a la pared exterior. En otras palabras, la pared interior y la pared exterior no son preferentemente concentricas. En un ejemplo, el centro o eje longitudinal, de la pared interior se encuentra por encima del centro, o eje longitudinal, de la pared exterior de modo que el area de seccion transversal del conducto interior disminuye desde el extremo inferior de la tobera hacia el extremo superior de la tobera. Esta puede ser una manera relativamente sencilla de llevar a cabo la variacion de la seccion transversal de la tobera, y por lo que en un segundo aspecto, la presente invencion proporciona una tobera para un conjunto de ventilador, la tobera comprendiendo una entrada de aire, al menos una salida de aire, un pasaje interior para el transporte de aire desde la entrada de aire a dicha al menos una salida de aire, una pared interior anular, y una pared exterior que se extiende sobre la pared interior, el pasaje interior estando situado entre la pared interior y la pared exterior, la pared interior definiendo al menos parcialmente un orificio a traves del cual el aire de fuera de la tobera es aspirado por el aire emitido desde dicha al menos una salida de aire, donde la pared interior es excentrica con respecto a la pared exterior.

Como se discutio anteriormente, el area de la seccion transversal de cada seccion de la tobera se mide preferentemente en una serie de interseccion de planos en que cada uno pasa por el centro de la pared exterior de la tobera y cada uno contiene un eje longitudinal que pasa por el centro de la pared exterior. Sin embargo, debido a la excentricidad de las paredes interior y exterior del area de la seccion transversal de cada seccion de la tobera se puede medir en una serie de planos de interseccion que cada pasan por el centro de la pared interior de la tobera y cada uno contiene un longitudinal eje que pasa por el centro de la pared interior. Este eje es colineal con el eje del orificio.

La al menos una salida de aire se encuentra preferentemente entre la pared interior y la pared exterior. Por ejemplo, la al menos una salida de aire puede estar situada entre las porciones superpuestas de la pared interior y la pared exterior. Estas porciones superpuestas de las paredes pueden comprender parte de una superficie interior de la pared interior, y parte de una superficie exterior de la pared exterior. Alternativamente, estas porciones superpuestas de las paredes pueden comprender parte de una superficie interior de la pared exterior, y una parte de una superficie exterior de la pared interior. Una serie de espaciadores pueden estar separados angularmente alrededor de una de estas partes de las paredes para acoplarse a la otra pared para controlar la anchura de la al menos una salida de aire. Las porciones superpuestas de las paredes son preferentemente sustancialmente paralelas, y asf sirven para guiar el flujo de aire emitido desde la tobera en una direccion seleccionada. En un ejemplo, las zonas de solapamiento son troncoconicas en forma de manera que estan inclinadas con respecto al eje del orificio. Dependiendo del perfil deseado del flujo de aire emitido desde la tobera, las porciones de solapamiento pueden estar inclinadas hacia o desde el eje del orificio.

Sin desear estar ligado a ninguna teona, se considera que la tasa de arrastre del flujo de aire secundario por el flujo de aire primario puede estar relacionada con la magnitud de la superficie del perfil exterior del flujo de aire primario emitido desde la tobera. Cuando el flujo de aire primario se estrecha o ensancha hacia fuera, el area de superficie del perfil exterior es relativamente alta, promoviendo la mezcla del flujo de aire primario y el aire que rodea la tobera y por lo tanto aumentando el caudal del flujo de aire combinado, mientras que cuando el flujo de aire primario se estrecha hacia dentro, la superficie del perfil exterior es relativamente baja, disminuyendo el arrastre del flujo de aire secundario por el flujo de aire primario y por lo tanto disminuyendo el caudal del flujo de aire combinado.

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El aumento del caudal del flujo de aire combinado generado por la tobera tiene el efecto de disminuir la velocidad maxima del flujo de aire combinado. Esto puede hacer que la tobera sea adecuada para su uso con un conjunto de ventilador para generar un flujo de aire a traves de una habitacion o una oficina. Por otro lado, la disminucion del caudal del flujo de aire combinado generado por la tobera tiene el efecto de aumentar la velocidad maxima del flujo de aire combinado. Esto puede hacer que la tobera sea adecuada para su uso con un ventilador de escritorio u otro ventilador de mesa para la generacion de un flujo de aire para enfriar rapidamente a un usuario situado enfrente del ventilador.

La tobera puede tener una pared frontal anular que se extiende entre la pared interior y la pared exterior. Para reducir el numero de componentes de la tobera, la pared frontal es preferentemente integral con la pared exterior. La al menos una salida de aire puede estar situada adyacente a la pared frontal, por ejemplo entre el orificio y la pared frontal.

Alternativamente, la al menos una salida de aire puede estar configurada para dirigir el aire sobre la superficie exterior de la pared interior. Al menos parte de la superficie exterior situada adyacente a la al menos una salida de aire puede ser convexa en forma, y proporcionar una superficie de Coanda sobre la que se dirige el aire emitido desde la tobera.

La entrada de aire se define preferentemente por la pared exterior de la tobera, y se encuentra preferentemente en el extremo inferior de la tobera.

La presente invencion tambien proporciona un conjunto de ventilador que comprende un impulsor, un motor para hacer girar el impulsor para generar un flujo de aire, y una tobera como se menciono anteriormente para recibir el flujo de aire. La tobera esta montada preferentemente en una base de la carcasa del impulsor y el motor.

Las caractensticas descritas anteriormente en relacion con el primer aspecto de la invencion son igualmente aplicables al segundo aspecto de la invencion, y viceversa.

Breve descripcion de la invencion

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

La figura 1 es una vista frontal en perspectiva, desde arriba, de una primera forma de realizacion de un conjunto de ventilador;

La figura 2 es una vista frontal del conjunto de ventilador;

La figura 3(a) es una vista en seccion transversal del lado izquierdo, tomada a lo largo de la lmea E-E en la figura

2;

La figura 3(b) es una vista en seccion transversal a traves de una seccion de la tobera del conjunto de ventilador, tomada a lo largo de la lmea A-A en la figura 2;

La figura 3(c) es una vista en seccion transversal a traves de una seccion de la tobera del conjunto de ventilador, tomada a lo largo de la lmea B-B en la figura 2;

La figura 3(d) es una vista en seccion transversal a traves de una seccion de la tobera del conjunto de ventilador, tomada a lo largo de la lmea C-C en la figura 2.

La figura 4 es una vista frontal en perspectiva, desde arriba, de una segunda forma de realizacion de un conjunto de ventilador;

La figura 5 es una vista frontal del conjunto de ventilador de la figura 4;

La figura 6(a) es una vista en seccion transversal del lado izquierdo, tomada a lo largo de la lmea E-E en la figura

5;

La figura 6(b) es una vista en seccion transversal a traves de una seccion de la tobera del conjunto de ventilador, tomada a lo largo de la lmea A-A en la figura 5;

La figura 6(c) es una vista en seccion transversal a traves de una seccion de la tobera del conjunto de ventilador, tomada a lo largo de la lmea B-B en la figura 5; y

La figura 6(d) es una vista en seccion transversal a traves de una seccion de la tobera del conjunto de ventilador, tomada a lo largo de la lmea C-C en la figura 5.

Descripcion detallada de la invencion

Las figuras 1 y 2 son vistas exteriores de una primera realizacion de un conjunto 10 de ventilador. El conjunto 10 de

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ventilador comprende un cuerpo 12 que comprende una entrada 14 de aire a traves del cual un flujo de aire primario entra en el conjunto 10 de ventilador, y una tobera 16 anular montada en el cuerpo 12. La tobera 16 comprende una salida 18 de aire para emitir el flujo de aire primario del conjunto 10 de ventilador.

El cuerpo 12 comprende una seccion 20 de cuerpo principal sustancialmente cilmdrica montada en una seccion 22 inferior del cuerpo sustancialmente cilmdrico. La seccion 20 de cuerpo principal y la seccion 22 inferior del cuerpo preferentemente tienen sustancialmente el mismo diametro exterior, de modo que la superficie exterior de la seccion de cuerpo superior 20 es sustancialmente a nivel con la superficie exterior de la seccion 22 inferior del cuerpo. En esta realizacion, el cuerpo 12 tiene una altura en el intervalo de 100 a 300 mm, y un diametro en el intervalo de 100 a 200 mm.

La seccion 20 de cuerpo principal comprende la entrada 14 de aire a traves de la cual el flujo de aire primario entra en el conjunto 10 del ventilador. En esta realizacion la entrada 14 de aire comprende una serie de aberturas formadas en la seccion 20 de cuerpo principal. Alternativamente, la entrada 14 de aire puede comprender una o mas rejillas o mallas montadas dentro de las ventanas formadas en la seccion 20 de cuerpo principal. La seccion 20 de cuerpo principal esta abierta en el extremo superior (como se ilustra) de la misma para proporcionar una salida 23 de aire (que se muestra en la figura 3(a)) a traves de la cual el flujo de aire primario se extrae del cuerpo 12.

La seccion 20 de cuerpo principal se puede inclinar respecto a la seccion 22 inferior del cuerpo para ajustar la direccion en la que el flujo de aire primario se emite desde el conjunto 10 de ventilador. Por ejemplo, la superficie superior de la seccion 22 inferior del cuerpo y la superficie inferior de la seccion 20 de cuerpo principal se pueden proporcionar con la interconexion de caractensticas que permiten que la seccion 20 de cuerpo principal se mueva con relacion a la seccion 22 inferior del cuerpo, mientras que la prevencion de la seccion 20 de cuerpo principal se levante de la seccion 22 inferior del cuerpo. Por ejemplo, la seccion 22 inferior del cuerpo y la seccion 20 de cuerpo principal pueden comprender elementos de conexion en forma de L.

La seccion 22 inferior del cuerpo comprende una interfaz de usuario del conjunto 10 de ventilador. La interfaz de usuario comprende una pluralidad de botones 24, 26 operables por el usuario, un dial 28 para permitir a un usuario controlar varias funciones del conjunto 10 de ventilador, y un circuito 30 de control de interfaz de usuario conectado a los botones 24, 26 y al dial 28. La seccion 22 inferior del cuerpo esta montada en una base 32 para acoplarse a una superficie sobre la que se encuentra el conjunto 10 el ventilador.

La figura 3(a) ilustra una vista en seccion a traves del conjunto 10 de ventilador. La seccion 22 inferior del cuerpo aloja un circuito de control principal, indicado generalmente en 34, conectado al circuito 30 de control de interfaz de usuario. En respuesta a la operacion de los botones 24, 26 y el dial 28, el circuito 30 de control de interfaz de usuario esta dispuesto para transmitir senales apropiadas al circuito 34 de control principal para controlar diversas operaciones del conjunto 10 de ventilador.

La seccion 22 inferior del cuerpo tambien aloja un mecanismo, indicado generalmente en 36, para oscilar la seccion de cuerpo 22 inferior con relacion a la base 32. El funcionamiento del mecanismo 36 de oscilacion se controla por el circuito 34 de control principal en respuesta a la operacion del usuario del boton 26. El rango de cada ciclo de oscilacion de la seccion de cuerpo 22 inferior con relacion a la base 32 es preferentemente de entre 60° y 120°, y en esta realizacion es de alrededor de 80°. En esta realizacion, el mecanismo 36 oscilante esta dispuesto para realizar alrededor de 3 a 5 ciclos de oscilacion por minuto. Un cable de alimentacion de red (no mostrado) para suministrar energfa electrica al conjunto 10 de ventilador se extiende a traves de una abertura 38 formada en la base 32. El cable esta conectado a un enchufe para la conexion a una fuente de alimentacion.

La seccion 20 de cuerpo principal aloja un impulsor 40 para aspirar el flujo de aire primario a traves de la entrada 14 de aire y en el cuerpo 12. Preferentemente, el impulsor 40 esta en la forma de un impulsor de flujo mixto. El impulsor 40 esta conectado a un arbol 42 giratorio que se extiende hacia fuera desde un motor 44. En esta realizacion, el motor 44 es un motor sin escobillas de corriente continua con una velocidad que es variable por el circuito 34 de control principal en respuesta a la manipulacion del usuario del dial 28. La velocidad maxima del motor 44 esta preferentemente en el intervalo de 5.000 a 10.000 rpm. El motor 44 esta alojado dentro de un cubo de motor que comprende una porcion 46 superior conectada a una porcion 48 inferior. La porcion 46 superior del cubo del motor comprende un difusor 50 en forma de un disco anular que tiene alabes curvados.

El cubo del motor se encuentra en el interior, y se monta en una carcasa 52 del impulsor en general troncoconica. La carcasa 52 del impulsor esta, a su vez, montada sobre una pluralidad de soportes 54 espaciados angularmente, en este ejemplo tres soportes, que se encuentran dentro y conectados a la seccion 20 de cuerpo principal de la base 12. El impulsor 40 y la carcasa 52 del impulsor estan conformados de manera que el impulsor 40 esta en estrecha proximidad a, pero no en contacto con, la superficie interior de la carcasa 52 del impulsor. Un elemento 56 de entrada sustancialmente anular esta conectado a la parte inferior de la carcasa 52 del impulsor para guiar el flujo de aire primario en la carcasa 52 del impulsor. Un cable 58 electrico pasa desde el circuito 34 principal de control al motor 44 a traves de aberturas formadas en la seccion 20 de cuerpo principal y la seccion 22 de cuerpo inferior del cuerpo 12, y en la carcasa 52 del impulsor y el cubo del motor.

Preferentemente, el cuerpo 12 incluye espuma de silenciamiento para reducir las emisiones de ruido desde el

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cuerpo 12. En esta realizacion, la seccion 20 de cuerpo principal del cuerpo 12 comprende un primer elemento 60 de espuma situado debajo de la entrada 14 de aire, y un segundo elemento 62 de espuma anular situado dentro del cubo del motor.

Un elemento 64 de junta flexible esta montado en la carcasa 52 del impulsor. El elemento de sellado flexible evita que el aire que pasa alrededor de la superficie exterior de la carcasa 52 del impulsor al elemento 56 de entrada. El elemento 64 de junta comprende preferentemente una junta de labios anular, preferentemente formada a partir de caucho. El elemento 64 de junta comprende ademas una parte de gma en forma de un ojal para guiar el cable 58 electrico al motor 44.

Volviendo a las figuras 1 y 2, la tobera 16 tiene una forma anular. La tobera 16 comprende una pared 70 exterior se extiende alrededor de una pared 72 interior anular. En este ejemplo, cada una de las paredes 70, 72 se forma a partir de un componente separado. La tobera 16 tambien tiene una pared 74 frontal y una pared 76 posterior, que en este ejemplo son integrales con la pared 70 exterior. Un extremo trasero de la pared 72 interior esta conectado a la pared 76 posterior, por ejemplo usando un adhesivo.

La pared 72 interior se extiende alrededor de un eje del orificio, o eje longitudinal, X para definir un orificio 78 de la tobera 16. El orificio 78 tiene una seccion transversal generalmente circular que vana en diametro a lo largo del eje X del orificio de la pared 76 posterior de la tobera 16 a la pared 74 frontal de la tobera 16. En este ejemplo, la pared 72 interior tiene una seccion 80 trasera anular y una seccion 82 frontal anular que se extienden cada una alrededor del orificio 78. La seccion 80 trasera tiene una forma troncoconica, y se estrecha hacia el exterior desde la pared 76 posterior lejos del eje X del orificio. La seccion 82 frontal tiene tambien una forma troncoconica, pero se estrecha hacia dentro hacia el eje X del orificio. El angulo de inclinacion de la seccion 82 frontal con relacion al eje X del orificio esta preferentemente en el rango de -20 a 20°, y en este ejemplo es de alrededor de 8°.

Como se menciono anteriormente, la pared 74 frontal y la pared 76 trasera de la tobera 16 pueden ser integrales con la pared 70 exterior. La seccion 84 de extremo de la pared 70 exterior que se encuentra adyacente a la pared 72 interior esta conformada para extenderse alrededor de, o superponerse con, la seccion 82 frontal de la pared 72 interior para definir la salida 18 de aire de la tobera 16 entre la superficie exterior de la pared 70 exterior y la superficie interior de la pared 72 interior. La seccion 84 de extremo de la pared 70 exterior es sustancialmente paralela a la seccion 82 frontal de la pared 72 interior, y asf tambien se estrecha hacia dentro hacia el eje X del orificio en un angulo de alrededor de 8°. La salida 18 de aire de la tobera 16 se encuentra por lo tanto entre las paredes 70, 72 de la tobera 16, y esta situado hacia el extremo frontal de la tobera 16. La salida 18 de aire se encuentra en la forma de una ranura generalmente circular centrada en, y que se extiende alrededor de, el eje X del orificio. La anchura de la ranura es preferentemente sustancialmente constante sobre el eje X del orificio, y esta en el intervalo de 0,5 a 5 mm. Una serie de separadores 86 espaciados angularmente puede estar dispuesta en una de las superficies enfrentadas de las secciones 82, 84 para acoplarse a la otra superficie orientada a mantener un espaciamiento regular entre estas superficies enfrentadas. Por ejemplo, la pared 72 interior puede estar conectada a la pared 70 exterior de modo que, en ausencia de los espaciadores 86, las superficies enfrentadas hanan contacto, y por lo que los separadores 86 tambien sirven para empujan separando las superficies enfrentadas.

La pared 70 exterior comprende una base 88 que esta conectada al extremo 23 superior abierto de la seccion 20 de cuerpo principal del cuerpo 12, y que tiene un extremo inferior abierto que proporciona una entrada de aire para recibir el flujo de aire primario desde el cuerpo 12. El resto de la pared 70 exterior es de forma generalmente cilmdrica, y se extiende alrededor de un eje Y central, o eje longitudinal, que es paralelo a, pero esta separado de, el eje X del orificio. En otras palabras, la pared 70 exterior y la pared 72 interior son excentricas. En este ejemplo, el eje X del orificio esta situado por encima del eje Y central, con cada uno de los ejes X, Y que se encuentra en un plano E-E, que se ilustra en la figura 2, se extiende verticalmente a traves del centro del conjunto 10 de ventilador.

La pared 70 exterior y la pared 72 interior definen un pasaje 90 interior para el transporte de aire desde la entrada 88 de aire a la salida 18 de aire. El pasaje 90 interior se extiende alrededor del orificio 78 de la tobera 16. En vista de la excentricidad de las paredes 70, 72 de la tobera 16, el area de la seccion transversal del pasaje 90 interior vana alrededor del orificio 78. El pasaje 90 interior puede considerarse que comprende secciones curvas primera y segunda, indicadas en general en 92 y 94 en las figuras 1 y 2, que se extienden cada una en direcciones angulares opuestas alrededor del orificio 78. Con referencia tambien a las figuras 3(a) a 3(d), cada seccion 92, 94 del pasaje 90 interior tiene un area de seccion transversal que disminuye de tamano alrededor del orificio 78. El area de seccion transversal de cada seccion 92, 94 disminuye desde un primer valor A1 situado adyacente a la entrada de aire de la tobera 16 a un segundo valor A2 situado diametralmente opuesto a la entrada de aire, y donde las dos secciones 92, 94 se unen. Las posiciones relativas de los ejes X, Y son tales que cada seccion 92, 94 del pasaje 90 interior tiene la misma variacion en el area de la seccion transversal alrededor del orificio 78, con el area de la seccion transversal de cada seccion 92, 94 disminuyendo gradualmente desde el primer valor A1 al segundo valor A2. La variacion en el area de seccion transversal del pasaje 90 interior es preferentemente tal que A1 > 1,5 A2, y mas preferentemente tal que A1 > 1,8 A2. Como se muestra en las figuras 3(b) a 3(d), la variacion en el area de seccion transversal de cada seccion 92, 94 se efectua mediante una variacion en el espesor radial de cada seccion 92, 94 alrededor del orificio 78; la profundidad de la tobera 16, cuando se mide en una direccion que se extiende a lo largo de los ejes X, Y es relativamente constante alrededor del orificio 78. En un ejemplo, A1 “ 2500 mm2 y A2 “ 1300 mm2. En otro ejemplo, A1 = 1800 mm2 y A2 “ 800 mm2.

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Para hacer funcionar el conjunto del ventilador 10 el usuario presiona el boton 24 de la interfaz de usuario. El circuito 30 de control de interfaz de usuario comunica esta accion al circuito 34 de control principal, en respuesta a que el circuito 34 de control principal activa el motor 44 para girar el impulsor 40. La rotacion del impulsor 40 provoca un flujo de aire primario que se introduce en el cuerpo 12 a traves de la entrada 14 de aire. El usuario puede controlar la velocidad del motor 44, y por lo tanto la velocidad a la cual el aire se introduce en el cuerpo 12 a traves de la entrada 14 de aire, por la manipulacion de la lmea 28 de la interfaz de usuario. Dependiendo de la velocidad del motor 44, el flujo de aire primario generado por el impulsor 40 puede ser de entre 10 y 30 litros por segundo. El flujo de aire primario pasa secuencialmente a traves de la carcasa del impulsor 52 y la salida 23 de aire en el extremo superior abierto de la parte de cuerpo 20 principal para entrar en el pasaje 90 interior de la tobera 16 a traves de la entrada de aire situada en la base 88 de la tobera 16.

Dentro del pasaje 90 interior, el flujo de aire primario se divide en dos caudales de aire que pasan en direcciones angulares opuestas alrededor del orificio 78 de la tobera 16, cada uno en una seccion respectiva 92, 94 del pasaje 90 interior. Cuando los caudales de aire pasan a traves del pasaje 90 interior, el aire se emite a traves de la salida 18 de aire. La emision del flujo de aire primario a partir de la salida 18 de aire causa la generacion de un flujo de aire secundario por el arrastre de aire desde el entorno exterior, espedficamente desde la region alrededor de la tobera 16. Este flujo de aire secundario se combina con el flujo de aire primario para producir un flujo de aire total o combinado, o corriente de aire, proyectada hacia delante desde la tobera 16.

El aumento en el area de seccion transversal del pasaje 90 interior adyacente a la entrada de aire puede reducir la velocidad a la que el flujo de aire primario se emite desde el extremo inferior de la tobera 16, que a su vez puede reducir el angulo, con relacion al eje X del orificio, en el que el flujo de aire se emite desde esta porcion del pasaje 90 interior. La reduccion gradual alrededor del orificio 78 en el area de seccion transversal de cada seccion 92, 94 del pasaje 90 interior puede tener el efecto de reducir al mmimo cualquier variacion en el angulo en el que el flujo de aire primario se emite desde la tobera 16. La variacion en el area de seccion transversal del pasaje 90 interior alrededor del orificio 78 reduce de este modo la turbulencia en el flujo de aire combinado experimentada por el usuario.

Las figuras 4 y 5 son vistas exteriores de una segunda realizacion de un conjunto 100 de ventilador. El conjunto 100 de ventilador comprende un cuerpo 12 que comprende una entrada 14 de aire a traves de la cual un flujo de aire primario entra en el conjunto 10 de ventilador, y una tobera anular 102 montada en el cuerpo 12. La tobera 102 comprende una salida de aire 104 para emitir el flujo de aire primario desde el conjunto 100 de ventilador. El cuerpo 12 es el mismo que el cuerpo 12 del conjunto 10 de ventilador, y por tanto no se describira de nuevo en detalle aquf

La tobera 102 tiene una forma anular. La tobera 102 comprende una pared 106 exterior que se extiende alrededor de una pared 108 interior anular. En este ejemplo, cada una de las paredes 106, 108 se forma a partir de un componente separado. Cada una de las paredes 106, 108 tiene un extremo delantero y un extremo trasero. El extremo posterior de la pared 106 exterior se curva hacia dentro hacia el extremo trasero de la pared 108 interior para definir un extremo posterior de la tobera 102. El extremo delantero de la pared 108 interior se pliega hacia el exterior hacia el extremo frontal de la pared 106 exterior para definir un extremo frontal de la tobera 102. El extremo delantero de la pared 106 exterior se inserta en una ranura situada en el extremo frontal de la pared 108 interior, y esta conectado a la pared 108 interior mediante un adhesivo introducido en la ranura.

La pared 108 interior se extiende alrededor de un eje X del orificio, o eje longitudinal, para definir un orificio 110 de la tobera 102. El orificio 110 tiene una seccion transversal generalmente circular que vana en diametro a lo largo del eje X del orificio desde el extremo posterior de la tobera 102 en el extremo delantero de la tobera 102.

La pared 108 interior se forma de manera que la superficie exterior de la pared 108interior, es decir, la superficie que define el orificio 110, tiene una serie de secciones. La superficie exterior de la pared 108 interior tiene una seccion 112 trasera convexa, una seccion 114 frontal troncoconica ensanchada hacia afuera y una seccion 116 cilmdrica situada entre la seccion 112 posterior y la seccion 114 frontal.

La pared 106 exterior comprende una base 118 que esta conectada al extremo 23 superior abierto de la seccion 20 de cuerpo principal del cuerpo 12, y que tiene un extremo inferior abierto que proporciona una entrada de aire para recibir el flujo de aire primario desde el cuerpo 12. La mayor parte de la pared 106 exterior es generalmente de forma cilmdrica. La pared 106 exterior se extiende alrededor de un eje Y central, o eje longitudinal, que es paralelo a, pero esta separado de, el eje X del orificio. En otras palabras, la pared 106 exterior y la pared 108 interior son excentricas. En este ejemplo, el eje X del orificio esta situado por encima del eje Y central, con cada uno de los ejes X, Y encontrandose en un plano E-E, que se ilustra en la figura 5, que se extiende verticalmente a traves del centro del conjunto 100 de ventilador.

El extremo posterior de la pared 106 exterior esta conformado para superponerse a la parte trasera de la pared 108 interior para definir la salida 104 de aire de la tobera 102 entre la superficie interior de la pared 106 exterior y la superficie exterior de la pared 108 interior. La salida 104 de aire esta en la forma de una ranura generalmente circular centrada en, y que se extiende alrededor de, el eje X del orificio. La anchura de la ranura es preferentemente sustancialmente constante sobre el eje X del orificio, y esta en el intervalo de 0,5 a 5 mm. Las porciones 120, 122 superpuestas de la pared 106 exterior y la pared 108 interior son sustancialmente paralelas, y estan dispuestas para dirigir el aire sobre la seccion 112 trasera convexa de la pared 108 interior, que proporciona una superficie de

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Coanda de la tobera 102. Una serie de separadores 124 espaciados angularmente puede ser proporcionada en una de las superficies enfrentadas de las porciones 120, 122 de solapamiento de la pared 106 exterior y la pared 108 interior para acoplarse a la otra superficie orientada a mantener un espaciamiento regular entre estas superficies enfrentadas.

La pared 106 exterior y la pared 108 interior definen un pasaje 126 interior para el transporte de aire desde la entrada 88 de aire a la salida 104 de aire. El pasaje 126 interior se extiende alrededor del orificio 110 de la tobera 102. En vista de la excentricidad de las paredes 106, 108 de la tobera 102, el area de la seccion transversal del pasaje 126 interior vana alrededor del orificio 110. El pasaje 126 interior puede considerarse que comprende secciones curvas primera y segunda, indicadas en general en 128 y 130 en las figuras 4 y 5, que se extienden cada una en direcciones angulares opuestas alrededor del orificio 110. Con referencia tambien a las figuras 6(a) a 6(d), similar a la primera realizacion, cada seccion 128, 130 del pasaje 126 interior tiene un area de seccion transversal que disminuye de tamano alrededor del orificio 110. El area de seccion transversal de cada seccion 128, 130 disminuye desde un primer valor A1 situado adyacente a la entrada de aire de la tobera 102 a un segundo valor A2 situado diametralmente opuesto a la entrada de aire, y donde se unen los extremos de las dos secciones 128, 130. Las posiciones relativas de los ejes X, Y son tales que cada seccion 128, 130 del pasaje 126 interior tiene la misma variacion en el area de la seccion transversal alrededor del orificio 110, con el area de la seccion transversal de cada seccion 128, 130 disminuye gradualmente desde el primer valor A1 al segundo valor A2. La variacion en el area de seccion transversal del pasaje 126 interior es preferentemente tal que A1 > 1,5 A2, y mas preferentemente tal que A1 > 1,8 A2. Como se muestra en las figuras 6(b) a 6(d), la variacion en el area de seccion transversal de cada seccion 128, 130 se efectua mediante una variacion en el espesor radial de cada seccion 128, 130 sobre el orificio 110; la profundidad de la tobera 102, cuando se mide en una direccion que se extiende a lo largo de los ejes X, Y es relativamente constante alrededor del orificio 110. En un ejemplo, A1 “ 2200 mm2y A1 “ 1200 mm2.

El funcionamiento del conjunto 100 de ventilador es el mismo que el del conjunto 10 de ventilador. Un flujo de aire primario se aspira a traves de la entrada 14 de aire de la base 12 a traves de la rotacion del impulsor 40 por el motor 44. El flujo de aire primario pasa secuencialmente a traves de la carcasa 52 del impulsor y la salida 23 de aire en el extremo superior abierto de la parte de cuerpo 20 principal para entrar en el pasaje 126 interior de la tobera 102 a traves de la entrada de aire situada en la base 118 de la tobera 102.

Dentro del pasaje 126 interior, el flujo de aire primario se divide en dos caudales de aire que pasan en direcciones angulares opuestas alrededor del orificio 110 de la tobera 102, cada uno dentro de una seccion respectiva 128, 130 del pasaje 126 interior. Cuando los caudales de aire pasan a traves del pasaje 126 interior, el aire se emite a traves de la salida de aire 104. La emision del flujo de aire primario a partir de la salida 104 de aire hace que un flujo de aire secundario sea generado por el arrastre de aire desde el entorno exterior, espedficamente desde la region alrededor de la tobera 102. Este flujo de aire secundario se combina con el flujo primario de aire para producir un flujo de aire, o corriente de aire, combinado o total, proyectado hacia delante desde la tobera 102. En esta realizacion, la variacion en el area de seccion transversal del pasaje 126 interior alrededor del orificio 110 puede reducir al mmimo la variacion en la presion estatica sobre el pasaje 126 interior.

En resumen, una tobera para un conjunto de ventilador tiene una entrada de aire, una salida de aire, y un pasaje interior para el transporte de aire desde la entrada de aire a la salida de aire. El pasaje interior esta situado entre una pared interior anular, y una pared exterior que se extiende sobre la pared interior. La pared interior define al menos parcialmente un orificio a traves del cual el aire de fuera de la tobera se aspira por el aire emitido desde la salida de aire. El area de seccion transversal del pasaje interior vana alrededor del orificio. La variacion en el area de seccion transversal del pasaje interior puede controlar la direccion en la que se emite aire desde alrededor de la salida de aire para reducir la turbulencia en el flujo de aire generado por el conjunto del ventilador. La variacion en el area de seccion transversal del pasaje interior se puede conseguir mediante la disposicion de la pared interior de modo que sea excentrica con respecto a la pared exterior.

Claims

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REIVINDICACIONES

1. Una tobera (16) para un conjunto (10) de ventilador, comprendiendo la tobera (16):

una entrada (14) de aire; al menos una salida (18) de aire;

una pared (72) interior anular que define al menos parcialmente un orificio (78) a traves del cual el aire de fuera de la tobera (16) se aspira por el aire emitido desde dicha al menos una salida (18) de aire; una pared (70) exterior que se extiende alrededor de un eje longitudinal y sobre la pared (72) interior; y un pasaje (90) interior situado entre la pared (72) interior y la pared (70) exterior para transportar aire desde la entrada (14) de aire a dicha al menos una salida (18) de aire;

en el que el pasaje (90) interior tiene una primera (92) seccion y una segunda (94) seccion cada una para recibir una porcion respectiva de un flujo de aire que entra en el pasaje (90) interior a traves de la entrada (14) de aire, y para transportar las porciones del flujo de aire en direcciones angulares opuestas alrededor del orificio (78), caracterizada porque cada seccion (92, 94) del pasaje (90) interior tiene un area de seccion transversal formada a partir de la interseccion con el pasaje (90) interior de un plano que se extiende a traves y contiene el eje longitudinal de la pared (70) exterior, y en el que el area de seccion transversal de cada seccion (92, 94) del pasaje (90) interior disminuye de tamano alrededor del orificio (78).
2. Una tobera (16) segun la reivindicacion 1, en la que el area de seccion transversal de cada seccion (92, 94) del pasaje (90) interior se estrecha alrededor del orificio (78).
3. Una tobera (16) segun la reivindicacion 1 o la reivindicacion 2, en la que cada seccion (92, 94) del pasaje (90) interior tiene la misma variacion en el area de la seccion transversal.
4. Una tobera (16) segun cualquier reivindicacion anterior, en la que el area de seccion transversal de cada seccion (92, 94) del pasaje (90) interior disminuye de tamano alrededor del orificio (78) desde un primer extremo para recibir aire desde la entrada (14) de aire hasta un segundo extremo.
5. Una tobera (16) segun cualquier reivindicacion anterior, en la que el area de seccion transversal de cada seccion (92, 94) tiene un valor mmimo situado diametralmente opuesto a la entrada (14) de aire.
6. Una tobera (16) segun cualquier reivindicacion anterior, en la que el area de seccion transversal de cada seccion (92, 94) tiene un primer valor situado adyacente a la entrada (14) de aire y un segundo valor situado diametralmente opuesto a la entrada (14) de aire, y en el que el primer valor es al menos 1,5 veces el segundo valor.
7. Una tobera (16) segun la reivindicacion 6, en la que el primer valor es al menos 1,8 veces el segundo valor.
8. Una tobera (16) segun cualquier reivindicacion precedente, en la que cada seccion (92, 94) de la tobera (16) tiene un espesor radial que vana en tamano alrededor del orificio (78).
9. Una tobera (16) segun cualquier reivindicacion anterior, en la que cada seccion (92, 94) de la tobera (16) tiene una profundidad sustancialmente constante alrededor del orificio (78).
10. Una tobera (16) segun cualquier reivindicacion anterior, en la que la pared (72) interior es excentrica con respecto a la pared (70) exterior.
11. Una tobera (16) segun cualquier reivindicacion precedente, en la que cada una de la pared (72) interior y la pared (70) exterior se extiende alrededor de un eje longitudinal respectivo, y en la que el eje longitudinal de la pared (70) exterior esta situado entre la entrada (14) de aire y el eje longitudinal de la pared (72) interior.
12. Una tobera (16) segun la reivindicacion 11, en la que el eje longitudinal de la pared (72) interior esta situado verticalmente por encima del eje longitudinal de la pared (70) exterior.
13. Una tobera (16) segun cualquier reivindicacion anterior, en la que dicha al menos una salida (18) de aire comprende una unica salida de aire.
14. Un conjunto (10) de ventilador que comprende un impulsor (40), un motor (44) para hacer girar el impulsor (40) para generar un flujo de aire, y una tobera (16) segun cualquier reivindicacion anterior, para recibir el flujo de aire.
15. Un conjunto (10) de ventilador segun la reivindicacion 14, en el que la tobera (16) esta montada sobre una base (20) que aloja el impulsor (40) y el motor (44).