ES2656871T3 - Un conjunto de ventilador - Google Patents

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ES2656871T3 ES11730058.2T ES11730058T ES2656871T3 ES 2656871 T3 ES2656871 T3 ES 2656871T3 ES 11730058 T ES11730058 T ES 11730058T ES 2656871 T3 ES2656871 T3 ES 2656871T3
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Chang Hin Choong
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Abstract

Una tobera (16) para un conjunto de ventilador (10) para crear una corriente de aire, comprendiendo la tobera (10): un pasaje interior para recibir un flujo de aire, y para dividir un flujo de aire recibido en una pluralidad de co- rrientes de aire; y una pluralidad de salidas de aire (158, 184) para emitir el flujo de aire desde la tobera (16), definiendo la tobera (16) una abertura (40) a través de la cual el aire desde el exterior de la tobera (16) es aspirado por el flujo de aire emitido desde las salidas de aire (158, 184); en el que el pasaje interior se extiende alrededor de la abertura (40), y aloja un medio para calentar una primera porción de cada corriente de aire y un medio para desviar una segunda porción de cada corriente de aire alejándola del medio de calentamiento (104); y la pluralidad de salidas de aire (158, 184) comprende al menos una primera salida de aire (184) para emitir las primeras porciones de las corrientes de aire, y al menos una segunda salida de aire (158) para emitir las segundas porciones de las corrientes de aire.

Description

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DESCRIPCION
Un conjunto de ventilador Campo de la invención
La presente invención se refiere a un conjunto de ventilador y a una tobera para un conjunto de ventilador. En una realización preferida, la presente invención se refiere a un calentador ventilador para crear una corriente de aire caliente en una habitación, oficina u otro entorno doméstico.
Antecedentes de la invención
Un ventilador doméstico convencional incluye típicamente un conjunto de aletas o álabes montados para realizar la rotación alrededor de un eje, y un aparato de accionamiento para hacer rotar el conjunto de aletas para generar un flujo de aire. El movimiento y la circulación del flujo de aire crea un "viento frío" o brisa y, como resultado, el usuario experimenta un efecto de enfriamiento puesto que el calor se disipa por convección y evaporación.
Los ventiladores de este tipo están disponibles en una variedad de tamaños y formas. Por ejemplo, un ventilador de techo puede tener al menos 1 m de diámetro, y generalmente se monta suspendido en el techo para proporcionar un flujo de aire hacia abajo para enfriar una habitación. Por otro lado, los ventiladores de escritorio a menudo tienen alrededor de 30 cm de diámetro, y generalmente son de pie y portátiles. Los ventiladores de torre que se mantienen en el suelo generalmente comprenden una carcasa alargada que se extiende verticalmente con aproximadamente 1 m de altura y aloja uno o más conjuntos de aletas rotativas para generar un flujo de aire. Se puede emplear un mecanismo oscilante para hacer rotar la salida del ventilador de torre de manera que el flujo de aire realice un barrido sobre un área amplia de una habitación.
Los ventiladores calentadores generalmente comprende varios elementos de calentamiento situados detrás o delante de las aletas rotativas para permitir que el usuario caliente el flujo de aire generado por las aletas rotativas. Los elementos de calentamiento comúnmente tienen la forma de serpentines o aletas que irradian calor. Generalmente, se proporciona un termostato variable, o un número de configuraciones predeterminadas de potencia de salida, para permitir que un usuario controle la temperatura del flujo de aire emitido desde el calentador ventilador.
Una desventaja de este tipo de disposición es que el flujo de aire producido por las aletas rotativas del calentador ventilador generalmente no es uniforme. Esto se debe a variaciones en la superficie de la aleta o en la superficie orientada hacia afuera del calentador ventilador. El alcance de estas variaciones puede variar de un producto a otro e incluso de un calentador ventilador individual a otro. Estas variaciones resultan en la generación de un flujo de aire turbulento o "picado" que puede sentirse como una serie de pulsos de aire y que puede ser incómodo para el usuario. Una desventaja adicional que se produce por la turbulencia del flujo de aire es que el efecto de calentamiento del calentador ventilador puede disminuir rápidamente con la distancia.
En un entorno doméstico, es deseable que los electrodomésticos sean lo más pequeños y compactos posible debido a restricciones de espacio. No es deseable que partes del dispositivo se proyecten hacia fuera, o que un usuario pueda tocar cualquier parte móvil, tal como las aletas. Los ventiladores calentadores tienden a alojar las aletas y las bobinas de radiación de calor dentro de una jaula o carcasa perforada para evitar lesiones al usuario por el contacto con las aletas móviles o las bobinas de radiación de calor calientes, pero estas partes cerradas pueden ser difíciles de limpiar. En consecuencia, se puede acumular una cantidad de polvo u otros desechos dentro de la carcasa y en las bobinas de radiación de calor entre las utilizaciones del calentador ventilador. Cuando se activan las bobinas de radiación de calor, la temperatura de las superficies externas de las bobinas puede aumentar rápidamente, particularmente cuando la potencia de salida de las bobinas es relativamente alta, hasta un valor superior a 700°C. En consecuencia, parte del polvo que se ha depositado sobre las bobinas entre las utilizaciones del calentador ventilador puede quemarse, lo que da como resultado la emisión de un olor desagradable desde el calentador ventilador durante un período de tiempo.
La solicitud de patente en trámite PCT/GB2010/050272 de los inventores describe un calentador ventilador que no utiliza aletas enjauladas para proyectar aire desde el calentador ventilador. Por el contrario, el calentador ventilador comprende una base que aloja un impulsor accionado por motor para aspirar un flujo de aire primario al interior de la base, y una tobera anular conectada a la base y que comprende una boca anular a través de la cual es emitido el flujo de aire primario desde el ventilador. La tobera define una abertura central a través 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 para generar una corriente de aire. Sin el uso de un ventilador de aletas para proyectar la corriente de aire desde el calentador ventilador, se puede generar una corriente de aire relativamente uniforme y guiada hacia una habitación o hacia un usuario. En una realización, un calentador está situado dentro de la tobera para calentar el flujo de aire primario antes de que sea emitido desde la boca. Al alojar el calentador dentro de la tobera, el usuario está protegido contra las superficies externas calientes del calentador. El documento de patente US - A - 2009/060710 describe una tobera para un conjunto de ventilador para crear una corriente de aire que comprende un
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conducto interior para recibir un flujo de aire y una pluralidad de salidas de aire para emitir el flujo de aire desde la tobera, definiendo la tobera una abertura a través de la cual el aire del exterior de la tobera es aspirado por el flujo de aire emitido desde las salidas de aire. El documento DE 12 91 090 B describe un conjunto de ventilador que comprende un medio de tobera para generar un flujo de aire y una pluralidad de salidas para efectuar el flujo de aire.
SUMARIO DE LA INVENCIÓN
En un primer aspecto, la presente invención proporciona una tobera para un conjunto de ventilador para crear una corriente de aire, comprendiendo la tobera:
un pasaje interior para recibir un flujo de aire, y para dividir un flujo de aire recibido en una pluralidad de corrientes de aire; y
una pluralidad de salidas de aire para emitir el flujo de aire desde la tobera, definiendo la tobera una abertura a través de la cual el aire desde el exterior de la tobera es aspirado por el flujo de aire emitido desde las salidas de aire;
en el que el pasaje interior se extiende alrededor de la abertura, y aloja un medio para calentar una primera porción de cada corriente de aire y un medio para desviar una segunda porción de cada corriente de aire alejándola del medio de calentamiento;
y la pluralidad de salidas de aire comprende al menos una primera salida de aire para emitir las primeras porciones de las corrientes de aire, y al menos una segunda salida de aire para emitir las segundas porciones de las corrientes de aire.
La presente invención proporciona de esta manera una tobera que tiene una pluralidad de salidas de aire para emitir aire a diferentes temperaturas. Se proporcionan una o más primeras salidas de aire para emitir aire relativamente caliente que ha sido calentado por el medio de calentamiento situado dentro del pasaje interior, mientras que una o más segundas salidas de aire están provistas para emitir aire relativamente frío que ha pasado derivando el medio de calentamiento localizado dentro del pasaje interior.
El pasaje interior es preferiblemente anular. El pasaje interior está conformado preferiblemente para dividir el flujo de aire en dos corrientes de aire que fluyen en direcciones opuestas alrededor de la abertura. En este caso, el medio de calentamiento está dispuesto para calentar una primera porción de cada corriente de aire y el medio de desvío está dispuesto para desviar una segunda porción de cada corriente de aire alrededor del medio de calentamiento. Estas primeras porciones de las corrientes de aire pueden ser emitidas desde una primera salida de aire común de la tobera. Por ejemplo, una única primera salida de aire se puede extender alrededor de la abertura de la tobera. Alternativamente, la primera porción de cada corriente de aire se puede emitir desde una primera salida de aire respectiva de la tobera, y juntas forman la primera porción del flujo de aire. Por ejemplo, estas primeras salidas de aire pueden estar situadas en lados opuestos de la abertura. De forma similar, las segundas porciones de las dos corrientes de aire pueden ser emitidas desde una segunda salida de aire común de la tobera. De nuevo, esta única salida de aire se puede extender alrededor de la abertura de la tobera. Alternativamente, la segunda porción de cada corriente de aire puede ser emitida desde una segunda salida de aire respectiva de la tobera, y juntas formar la segunda porción del flujo de aire. Otra vez, estas segundas salidas de aire pueden estar situadas en lados opuestos de la abertura.
Los diferentes trayectos de aire presentes dentro del pasaje interior pueden ser abiertos y cerrados selectivamente por un usuario para variar la temperatura del flujo de aire emitido desde el conjunto de ventilador. La tobera puede incluir una válvula, obturador u otro medio para cerrar selectivamente uno de los trayectos de aire a través de la tobera, de manera que todo el flujo de aire salga de la tobera a través de la primera salida de aire o de la segunda salida de aire. Por ejemplo, un obturador puede deslizarse o moverse de otro modo sobre la superficie exterior de la tobera para cerrar selectivamente la primera o primeras salidas de aire o la segunda o segundas salidas de aire, forzando de esta manera el flujo de aire a través del medio de calentamiento o para derivar el medio de calentamiento. Esto puede permitir que un usuario cambie rápidamente la temperatura del flujo de aire emitido desde la tobera.
Alternativamente, o adicionalmente, la tobera puede estar dispuesta para emitir las porciones primera y segunda del flujo de aire simultáneamente. En este caso, al menos una segunda salida de aire puede estar dispuesta para dirigir al menos parte de la segunda porción del flujo de aire sobre una superficie externa de la tobera. Esta parte de la segunda porción del flujo de aire puede mantener fría la superficie externa de la tobera durante el uso del conjunto de ventilador. Cuando la tobera comprende una pluralidad de segundas salidas de aire, las segundas salidas de aire pueden estar dispuestas para dirigir sustancialmente toda la segunda porción del flujo de aire sobre al menos una superficie externa de la tobera. Las segundas salidas de aire pueden estar dispuestas para dirigir la segunda porción del flujo de aire sobre una superficie externa común de la tobera, o sobre una pluralidad de superficies externas de la tobera, tales como las superficies delantera y trasera de la tobera.
La primera salida de aire, o cada una de ellas, está situada preferiblemente adyacente a la segunda salida de aire respectiva. Por ejemplo, cada primera salida de aire puede estar situada junto a una segunda salida de aire respec-
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tiva. La primera salida de aire, o cada una de ellas, está dispuesta preferiblemente para dirigir la primera porción del flujo de aire sobre la segunda porción del flujo de aire de manera que la segunda porción relativamente fría del flujo de aire es emitida entre la primera porción relativamente caliente del flujo aire y la superficie externa de la tobera, proporcionando de esta manera una capa de aislamiento térmico entre la primera porción del flujo de aire relativamente caliente y la superficie externa de la tobera.
Todas las salidas de aire están dispuestas preferiblemente para emitir el flujo de aire a través de la abertura con el fin de maximizar la amplificación del flujo de aire emitido desde la tobera por medio del arrastre de aire externo a la tobera. Alternativamente, al menos una segunda salida de aire puede estar dispuesta para dirigir al menos parte de la segunda porción del flujo de aire sobre una superficie externa de la tobera que está alejada de la abertura. Por ejemplo, cuando la tobera tiene una forma anular, una de las segundas salidas de aire puede estar dispuesta para dirigir la segunda porción de una corriente de aire sobre la superficie externa de una sección anular interna de la tobera, de manera que esa porción del flujo de aire pase a través de la abertura, mientras que otra de las segundas salidas de aire puede estar dispuesta para dirigir la segunda porción de la otra corriente de aire sobre la superficie externa de una sección anular exterior de la tobera.
Además de, o como alternativa a dirigir la porción del flujo de aire emitido desde al menos una de las segundas salidas de aire sobre una superficie externa de la tobera, el pasaje interior puede estar dispuesto para transportar la segunda porción del flujo de aire sobre o a lo largo de al menos una de las superficies internas de la tobera para mantener esa superficie relativamente fría durante el uso del conjunto de ventilador. Alternativamente, el medio de desvío puede estar dispuesto para desviar tanto una segunda porción como una tercera porción del flujo de aire del medio de calentamiento. El pasaje interior puede estar dispuesto para transportar la segunda porción del flujo de aire a lo largo de una primera superficie interior de la tobera, por ejemplo la superficie interior de la sección anular interna de la tobera, y para transportar la tercera porción del flujo de aire a lo largo de una segunda superficie interior de la tobera, por ejemplo, la superficie interior de la sección anular exterior de la tobera.
En este caso, se puede encontrar que dependiendo de la temperatura de la primera porción del flujo de aire, se puede proporcionar un enfriamiento suficiente de las superficies externas de la tobera sin tener que emitir tanto la segunda como la tercera porción del flujo de aire a través de salidas de aire separadas. Por ejemplo, la primera y la tercera porción del flujo de aire pueden recombinarse aguas abajo del medio de calentamiento, o aguas arriba de la primera o primeras salidas de aire. La segunda porción del flujo de aire puede dirigirse por separado sobre la superficie externa de la sección de la carcasa anular interna.
El medio de desvío puede comprender al menos un deflector, pared u otra superficie de desvío de aire situada dentro del pasaje interior para desviar la segunda porción del flujo de aire con respecto al medio de calentamiento. El medio de desvío puede ser integral o estar conectado a una de las secciones de carcasa de la tobera. El medio de desvío pueden formar parte de, o estar conectados a un chasis para retener el medio de calentamiento dentro del pasaje interior. Cuando el medio de desvío está dispuesto para desviar tanto una segunda porción del flujo de aire como una tercera porción del flujo de aire del medio de calentamiento, el medio de desvío puede comprender dos porciones mutuamente separadas del chasis.
Preferiblemente, el pasaje interior comprende primeros canales para transportar las primeras porciones del flujo de aire a la citada al menos una primera salida de aire, segundos canales para transportar las segundas porciones del flujo de aire a la citada al menos una segunda salida de aire, y un medio para separar los primeros canales de los segundos canales El medio de separación pueden ser integral con el medio de desvío para desviar la segunda porción del flujo de aire del medio de calentamiento, y de esta manera puede comprender al menos una pared de un chasis para retener el medio de calentamiento dentro del pasaje interior. Esto puede reducir la cantidad de componentes separados de la tobera. El pasaje interior también puede comprender terceros canales, cada uno de ellos para transportar una tercera porción respectiva del flujo de aire alejándola del medio de calentamiento, y preferiblemente a lo largo de una superficie interior de la tobera. Los segundos canales también pueden estar dispuestos para transportar la segunda porción del flujo de aire a lo largo de una superficie interior de la tobera. Los canales primero y tercero pueden unirse aguas abajo del medio de calentamiento.
El chasis puede comprender unas paredes primera y segunda configuradas para retener un conjunto de calentamiento entre las mismas. Las paredes primera y segunda pueden formar un primer canal entre las mismas, que incluye el conjunto de calentamiento, para transportar la primera porción de una corriente de aire a una de las salidas de aire de la tobera. La primera pared y una primera superficie interior de la tobera pueden formar un segundo canal para transportar la segunda porción de una corriente de aire alejándola del medio de calentamiento, y preferiblemente a lo largo de la primera superficie interior a otra de las salidas de aire de la tobera. La segunda pared y una segunda superficie interior de la tobera pueden formar opcionalmente un tercer canal para transportar una tercera porción de una corriente de aire alejándola del medio de calentamiento, y preferiblemente a lo largo de la segunda superficie interna. Este tercer canal puede unirse con el primer o segundo canal, o puede transportar la tercera porción de la corriente de aire a una salida de aire separada de la tobera.
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Como se ha mencionado más arriba, la tobera puede comprender una sección de la carcasa anular interior y una sección de la carcasa anular exterior que definen el pasaje interior y la abertura, y de esta manera el medio de separación pueden estar situado entre las secciones de la carcasa. Cada sección de la carcasa está formada preferiblemente por un miembro anular respectivo, pero cada sección de la carcasa puede ser proporcionada por una pluralidad de miembros conectados unos a los otros o montados de otro modo para formar esa sección de la carcasa. La sección interior de la carcasa y la sección exterior de la carcasa pueden estar formadas de material plástico u otro material que tenga una conductividad térmica relativamente baja (menos de 1 Wm~1K'1) para evitar que las superficies externas de la tobera se calienten excesivamente durante el uso del conjunto de ventilador.
El medio de separación también pueden definir en parte la primera o primeras salidas de aire y / o la segunda o segundas salidas de aire de la tobera. Por ejemplo, la primera salida de aire, o cada una de ellas, puede estar situada entre una superficie interna de la sección exterior de la carcasa y parte del medio de separación. Alternativamente, o adicionalmente, la segunda salida de aire o cada una de ellas puede estar situada entre una superficie externa de la sección interior de la carcasa y parte del medio de separación. Cuando el medio de separación comprende una pared para separar un primer canal de un segundo canal, una primera salida de aire puede estar situada entre la superficie interna de la sección exterior de la carcasa y una primera superficie lateral de la pared, y una segunda salida de aire puede estar situada entre la superficie externa de la sección interior de la carcasa y una segunda superficie lateral de la pared.
El medio de separación pueden comprender una pluralidad de separadores para aplicarse al menos a una de entre la sección interior de la carcasa y la sección exterior de la carcasa. Esto puede permitir que la anchura de al menos uno de los segundos canales y de los terceros canales sea controlada a lo largo de la misma por medio de la aplicación entre los separadores y la citada al menos una de entre la sección interior de la carcasa y la sección exterior de la carcasa.
La dirección en la que el aire es emitido desde las salidas de aire es preferiblemente sustancialmente en un ángulo recto con respecto a la dirección en la que el flujo de aire pasa a través de al menos parte del pasaje interior. Preferiblemente, el flujo de aire pasa a través de al menos parte del pasaje interior en una dirección sustancialmente vertical, y el aire es emitido desde las salidas de aire en una dirección sustancialmente horizontal. El pasaje interior está situado preferentemente hacia la parte delantera de la tobera, mientras que las salidas de aire están situadas preferentemente hacia la parte trasera de la tobera y están dispuestas para dirigir el aire hacia la parte delantera de la tobera y a través de la abertura. En consecuencia, cada uno de los canales primero y segundo puede conformarse de manera que inviertan sustancialmente la dirección de flujo de una porción respectiva del flujo de aire.
Al menos parte del medio de calentamiento pueden estar dispuesto dentro de la tobera para extenderse alrededor de la abertura. Cuando la tobera define una abertura circular, el medio de calentamiento pueden extenderse al menos 270° alrededor de la abertura y más preferiblemente al menos 300° alrededor de la abertura. Cuando la tobera define una abertura alargada, es decir, una abertura que tiene una altura mayor que su anchura, el medio de calentamiento está situado preferiblemente en al menos los lados opuestos de la abertura.
El medio de calentamiento puede comprender al menos un calentador cerámico situado dentro del pasaje interior. El calentador cerámico puede ser poroso de manera que la primera porción del flujo de aire pasa a través de los poros en el medio de calentamiento antes de ser emitida desde la primera o primeras salidas de aire. El calentador puede formarse de un material cerámico PTC (coeficiente de temperatura positivo) que es capaz de calentar rápidamente el flujo de aire tras la activación.
El material cerámico puede estar recubierto, al menos parcialmente, de material metálico u otro material eléctricamente conductor para facilitar la conexión del medio de calentamiento a un controlador dentro del conjunto de ventilador para activar el medio de calentamiento. Alternativamente, al menos un calentador no poroso, preferiblemente cerámico, puede estar montado dentro de un bastidor metálico situado dentro del pasaje interior y se puede conectar a un controlador del conjunto de ventilador. El bastidor metálico comprende preferiblemente una pluralidad de aletas para proporcionar un área de superficie mayor y, por lo tanto, una mejor transferencia de calor al flujo de aire, mientras que también proporciona un medio de conexión eléctrica al medio de calentamiento.
El medio de calentamiento comprende preferiblemente al menos un conjunto de calentador. Cuando el flujo de aire es dividido en dos corrientes de aire, el medio de calentamiento comprende preferiblemente una pluralidad de conjuntos de calentadores para calentar una primera porción de una corriente de aire respectiva, y el medio de desvío comprende preferiblemente una pluralidad de paredes situadas dentro del pasaje interior, cada una para desviar una segunda porción de una corriente de aire respectiva de un conjunto de calentador respectivo. Alternativamente, un único conjunto de calentador se puede extender alrededor de la abertura para calentar la primera porción de cada corriente de aire, y el medio de desvío puede comprender una única pared anular para desviar una segunda porción de cada corriente de aire del conjunto de calentador.
Cada salida de aire tiene preferiblemente una forma de ranura, y preferiblemente tiene una anchura en el rango de 0,5 a 5 mm. La anchura de la primera o las primeras salidas de aire es preferiblemente diferente de la segunda o
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segundas salidas de aire. En una realización preferida, la anchura de la primera o las primeras salidas de aire es mayor que la anchura de la segunda o las segundas salidas de aire, de manera que la mayor parte del flujo de aire primario pasa a través del medio de calentamiento.
La tobera puede comprender una superficie situada adyacente a las salidas de aire y sobre la cual las salidas de aire están dispuestas para dirigir el flujo de aire emitido desde la misma. Preferiblemente, esta superficie es una superficie curvada, y más preferiblemente es una superficie Coanda. Preferiblemente, la superficie externa de la sección interior de la carcasa de la tobera está conformada para definir la superficie Coanda. Una superficie Coanda es un tipo conocido de superficie sobre la cual el flujo de fluido que sale de un orificio de salida cerca de la superficie exhibe el efecto Coanda. El fluido tiende a fluir sobre la superficie ajustadamente, casi "agarrando" o "abrazando" la superficie. El efecto Coanda ya es un método de arrastre probado y bien documentado en el que un flujo de aire primario se dirige sobre una superficie Coanda. Una descripción de las características de una superficie Coanda, y el efecto del flujo de fluido sobre una superficie Coanda, se puede encontrar en artículos tales como Reba, Scientific American, volumen 214, junio de 1966 páginas 84 a 92. Mediante el uso de una superficie Coanda, una mayor cantidad de aire desde el exterior del conjunto de ventilador es aspirado a través de la abertura por el aire emitido desde las salidas de aire.
En una realización preferida, se crea un flujo de aire a través de la tobera del conjunto de ventilador. En la descripción que sigue, este flujo de aire se denominará flujo de aire primario. El flujo de aire primario es emitido desde las salidas de aire de la tobera y preferiblemente pasa sobre una superficie Coanda. El flujo de aire primario arrastra el aire que rodea la tobera, que actúa como un amplificador de aire para suministrar tanto el flujo de aire primario como el aire arrastrado al usuario. El aire arrastrado será referido aquí como un flujo de aire secundario. El flujo de aire secundario es aspirado del espacio de la habitación, la región o el entorno externo que rodea la boca de la tobera y, por desplazamiento, desde otras regiones alrededor del conjunto de ventilador, y pasa predominantemente a través de la abertura definida por la tobera. 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 adelante desde la abertura definida por la tobera.
Preferiblemente, la tobera comprende una superficie difusora situada aguas abajo de la superficie Coanda. La superficie difusora dirige el flujo de aire emitido hacia la posición del usuario mientras mantiene una salida suave y uniforme. Preferiblemente, la superficie externa de la sección interior de la carcasa de la tobera está conformada para definir la superficie difusora.
En un segundo aspecto, la presente invención proporciona un conjunto de ventilador que comprende una tobera como se ha mencionado más arriba. El conjunto de ventilador preferiblemente comprende también una base que aloja el citado medio para crear el flujo de aire, estando conectada la tobera a la base. La base tiene preferiblemente una forma generalmente cilíndrica, y comprende una pluralidad de entradas de aire a través de las cuales el flujo de aire entra en el conjunto de ventilador.
El medio para crear un flujo de aire a través de la tobera comprende preferiblemente un impulsor accionado por un motor. Esto puede proporcionar un conjunto de ventilador con generación eficiente de flujo de aire. El medio para crear un flujo de aire comprende preferiblemente un motor sin escobillas de CC. Esto puede evitar pérdidas de fricción y desechos de carbono de las escobillas usadas en un motor con escobillas tradicional. La reducción de los desechos de carbono y las emisiones es ventajosa en un entorno limpio o sensible a los contaminantes, tal como un hospital o alrededor de las personas con alergias. Aunque los motores de inducción que generalmente se usan en ventiladores con aletas tampoco tienen escobillas, un motor sin escobillas de CC puede proporcionar un rango mucho más amplio de velocidades de operación que un motor de inducción.
La tobera tiene preferiblemente la forma de una carcasa, preferiblemente una carcasa anular, para recibir el flujo de aire.
El medio de calentamiento no necesita estar situado dentro de la tobera. Por ejemplo, tanto el medio de calentamiento como el medio de desvío pueden estar situados en la base, estando dispuesta la tobera para recibir una primera porción relativamente caliente del flujo de aire y una segunda porción relativamente fría del flujo de aire de la base, y para transportar la primera porción del flujo de aire a la primera o primeras salidas de aire y la segunda porción del flujo de aire a la segunda o segundas salidas de aire. La tobera puede comprender paredes interiores o deflectores para definir el primer medio de canal y el segundo medio de canal.
Alternativamente, el medio de calentamiento puede estar situado en la tobera, pero el medio de desvío puede estar situado en la base. En este caso, el primero medio de canal puede estar dispuesto tanto para transportar la primera porción del flujo de aire desde la base a la primera o las primeras salidas de aire como para alojar el medio de calentamiento para calentar la primera porción del flujo de aire, mientras que el segundo medio de canal puede estar dispuesto simplemente para transportar la segunda porción del flujo de aire desde la base a la segunda salida o salidas de aire.
Las características que se han descrito más arriba en relación con el primer aspecto de la invención son igualmente aplicables al segundo aspecto de la invención, y viceversa.
Breve descripción de los dibujos
A continuación se describirá una realización de la presente invención, solo a modo de ejemplo, con referencia a los 5 dibujos adjuntos, en los que:
la figura 1 es una vista en perspectiva delantera, desde arriba, de un conjunto de ventilador; la figura 2 es una vista delantera del conjunto de ventilador; la figura 3 es una vista en sección tomada a lo largo de la línea B - B de la figura 2;
la figura 4 es una vista en despiece ordenado de la tobera del conjunto de ventilador;
10 la figura 5 es una vista en perspectiva delantera del chasis del calentador de la tobera;
la figura 6 es una vista en perspectiva delantera, desde abajo, del chasis del calentador conectado a una sección interior de la carcasa de la tobera;
la figura 7 es una vista en primer plano de la región X indicada en la figura 6;
la figura 8 es una vista en primer plano de la región Y indicada en la figura 1;
15 la figura 9 es una vista en sección tomada a lo largo de la línea A - A de la figura 2;
la figura 10 es una vista en primer plano de la región Z indicada en la figura 9;
la figura 11 es una vista en sección de la tobera tomada a lo largo de la línea C - C de la figura 9; y
la figura 12 es una ilustración esquemática de un sistema de control del conjunto de ventilador.
Descripción detallada de la invención
20 Las figuras 1 y 2 ilustran vistas externas de un conjunto de ventilador 10. El conjunto de ventilador 10 tiene la forma de un calentador ventilador portátil. El conjunto de ventilador 10 comprende un cuerpo 12 que comprende una entrada de aire 14 a través de la cual un flujo de aire primario entra en el conjunto de ventilador 10 y una tobera 16 en forma de una carcasa anular montada en el cuerpo 12 y que comprende al menos una salida de aire 18 para emitir el flujo de aire primario desde el conjunto de ventilador 10.
25 El cuerpo 12 comprende una sección de cuerpo principal sustancialmente cilíndrica 20 montada en una sección de cuerpo inferior sustancialmente cilíndrica 22. La sección de cuerpo principal 20 y la sección de cuerpo inferior 22 tienen preferiblemente el mismo diámetro externo de manera que la superficie externa de la sección de cuerpo superior 20 está sustancialmente a ras con la superficie externa de la sección de cuerpo inferior 22. En esta realización, el cuerpo 12 tiene una altura en el rango de 100 a 300 mm, y un diámetro en el rango de 100 a 200 mm.
30 La sección de cuerpo principal 20 comprende la entrada de aire 14 a través de la cual el flujo de aire primario se introduce en el conjunto de ventilador 10. En esta realización, la entrada de aire 14 comprende una serie de aberturas formadas en la sección de cuerpo principal 20. Alternativamente, la entrada de aire 14 puede comprender una o más rejillas o mallas montadas dentro de ventanas formadas en la sección de cuerpo principal 20. La sección de cuerpo principal 20 está abierta en el extremo superior (como se ilustra) para proporcionar una salida de aire 23 a
35 través de la cual se produce el escape del flujo de aire primario del cuerpo 12.
La sección de cuerpo principal 20 puede inclinarse con respecto a la sección de cuerpo inferior 22 para ajustar la dirección en la que es emitido el flujo de aire primario desde el conjunto de ventilador 10. Por ejemplo, la superficie superior de la sección de cuerpo inferior 22 y la superficie inferior de la sección de cuerpo principal 20 pueden estar provistas de características de interconexión que permiten que la sección de cuerpo principal 20 se mueva con res-
40 pecto a la sección de cuerpo inferior 22 mientras evita que la sección de cuerpo principal 20 se levante de la sección de cuerpo inferior 22. Por ejemplo, la sección de cuerpo inferior 22 y la sección de cuerpo principal 20 pueden comprender miembros en forma de L interbloqueados.
La sección de cuerpo inferior 22 comprende una interfaz de usuario del conjunto de ventilador 10. Con referencia también a la figura 12, la interfaz de usuario comprende una pluralidad de botones accionables por el usuario 24, 26,
45 28, 30 para permitir a un usuario controlar diversas funciones del conjunto de ventilador 10, una pantalla 32 situada
entre los botones para proporcionar al usuario, por ejemplo, una indicación visual de un ajuste de temperatura del conjunto de ventilador 10, y un circuito de control de interfaz de usuario 33 conectado a los botones 24, 26, 28, 30 y
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a la pantalla 32. La sección de cuerpo inferior 22 también incluye una ventana 34 a través de la cual las señales de un control remoto 35 (mostrado esquemáticamente en la figura 12) entran en el conjunto de ventilador 10. La sección de cuerpo inferior 22 está montada en una base 36 para aplicarse a una superficie sobre la que se sitúa el conjunto de ventilador 10. La base 36 incluye una placa base 38 opcional, que preferiblemente tiene un diámetro en el intervalo de 200 a 300 mm.
La tobera 16 tiene una forma anular, que se extiende alrededor de un eje central X para definir una abertura 40. Las salidas de aire 18 para emitir el flujo de aire primario desde el conjunto de ventilador 10 están situadas hacia la parte trasera de la tobera 16, y dispuestas para dirigir el flujo de aire primario hacia la parte delantera de la tobera 16, a través de la abertura 40. En este ejemplo, la tobera 16 define una abertura alargada 40 que tiene una altura mayor que su anchura, y las salidas de aire 18 están situadas en los lados alargados opuestos de la abertura 40. En este ejemplo, la altura máxima de la abertura 40 está en el rango de 300 a 400 mm, mientras que la anchura máxima de la abertura 40 está en el rango de 100 a 200 mm.
La periferia anular interior de la tobera 16 comprende una superficie Coanda 42 situada adyacente a las salidas de aire 18, y sobre la cual al menos algunas de las salidas de aire 18 están dispuestas para dirigir el aire emitido desde el conjunto de ventilador 10, una superficie difusora 44 situada aguas abajo de la superficie Coanda 42 y una superficie de guía 46 situada aguas abajo de la superficie difusora 44. La superficie difusora 44 está dispuesta para estrecharse progresivamente desde el eje central X de la abertura 38. El ángulo subtendido entre la superficie difusora 44 y el eje central X de la abertura 40 está en el rango de 5° a 25°, y en este ejemplo es alrededor de 7°. La superficie de guía 46 está dispuesta preferiblemente sustancialmente paralela al eje central X de la abertura 38 para presentar una cara sustancialmente plana y sustancialmente lisa al flujo de aire emitido desde la boca 40. Una superficie estrechada progresivamente visualmente atractiva 48 está situada aguas abajo de la superficie de guía 46, terminando en una superficie de punta 50 que se extiende sustancialmente perpendicular al eje central X de la abertura 40. El ángulo subtendido entre la superficie cónica 48 y el eje central X de la abertura 40 es preferiblemente de aproximadamente 45°.
La figura 3 ilustra una vista en sección a través del cuerpo 12. La sección de cuerpo inferior 22 aloja un circuito de control principal, indicado generalmente como 52, conectado al circuito de control de interfaz de usuario 33. El circuito de control de interfaz de usuario 33 comprende un sensor 54 para recibir señales del control remoto 35. El sensor 54 está situado detrás de la ventana 34. En respuesta al funcionamiento de los botones 24, 26, 28, 30 y del control remoto 35, el circuito de control de la interfaz de usuario 33 está dispuesto para transmitir señales apropiadas al. circuito de control principal 52 para controlar diversas operaciones del conjunto de ventilador 10. La pantalla 32 está situada dentro de la sección de cuerpo inferior 22, y está dispuesta para iluminar parte de la sección de cuerpo inferior 22. La sección de cuerpo inferior 22 está formada preferiblemente de un material plástico translúcido que permite que la pantalla 32 sea vista por un usuario.
La sección de cuerpo inferior 22 también aloja un mecanismo, indicado generalmente como 56, para oscilar la sección de cuerpo inferior 22 con respecto a la base 36. El funcionamiento del mecanismo de oscilación 56 es controlado por el circuito de control principal 52 al recibir una señal de control apropiada desde el control remoto 35. El rango de cada ciclo de oscilación de la sección de cuerpo inferior 22 con relación a la base 36 está preferiblemente entre 60° y 120°, y en esta realización es de aproximadamente 80°. En esta realización, el mecanismo oscilante 56 está dispuesto para realizar de 3 a 5 ciclos de oscilación por minuto. Un cable de alimentación de red 58 para suministrar potencia eléctrica al conjunto de ventilador 10 se extiende a través de una abertura formada en la base 36. El cable 58 está conectado a un enchufe 60.
La sección de cuerpo principal 20 aloja un impulsor 64 para aspirar el flujo de aire primario a través de la entrada de aire 14 y al interior del cuerpo 12. Preferiblemente, el impulsor 64 tiene la forma de un impulsor de flujo mixto. El impulsor 64 está conectado a un eje rotativo 66 que se extiende hacia fuera desde un motor 68. En esta realización, el motor 68 es un motor de CC sin escobillas que tiene una velocidad variable por el circuito de control principal 52 en respuesta a la manipulación por parte del usuario del botón 26 y / o una señal recibida desde el control remoto 35. La velocidad máxima del motor 68 está preferiblemente en el intervalo de 5.000 a 10.000 rpm. El motor 68 está alojado dentro de un cubo de motor que comprende una porción superior 70 conectada a una porción inferior 72. La porción superior 70 del cubo de motor comprende un difusor 74 en forma de un disco estacionario que tiene aletas en espiral.
El cubo del motor está situado dentro de, y montado sobre un alojamiento 76 del impulsor generalmente troncocóni- co. El alojamiento 76 del impulsor está montado a su vez sobre una pluralidad de soportes 77 separados angularmente, en este ejemplo tres soportes, situados dentro y conectados a la sección de cuerpo principal 20 de la base 12. El impulsor 64 y el alojamiento 76 del impulsor están conformados de manera que el impulsor 64 está muy cerca, pero no hace contacto con la superficie interior del alojamiento 76 del impulsor. Un miembro de entrada sustancialmente anular 78 está conectado a la porción inferior del alojamiento 76 del impulsor para guiar el flujo de aire primario hacia el alojamiento 76 del impulsor.
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Un miembro de sellado flexible 80 está montado en el alojamiento 76 del impulsor. El miembro de sellado flexible evita que el aire pase alrededor de la superficie exterior del alojamiento del impulsor al miembro de entrada 78. El elemento de sellado 80 comprende preferiblemente una junta de labio anular, preferiblemente formada de caucho. El miembro de sellado 80 comprende además una porción de guía en forma de un pasacables para guiar un cable eléctrico 82 al motor 68. El cable eléctrico 82 pasa desde el circuito de control principal 52 al motor 68 a través de aberturas formadas en la sección de cuerpo principal 20 y la sección de cuerpo inferior 22 del cuerpo 12, y en el alojamiento 76 del impulsor y el cubo del motor.
Preferiblemente, el cuerpo 12 incluye espuma de silenciamiento para reducir las emisiones de ruido del cuerpo 12. En esta realización, la sección de cuerpo principal 20 del cuerpo 12 comprende un primer miembro anular de espuma 84 situado debajo de la entrada de aire 14, y un segundo miembro anular de espuma 86 situado dentro del cubo del motor.
La tobera 16 se describirá a continuación con más detalle con referencia a las figuras 4 a 11. Con referencia en primer lugar a la figura 4, la tobera 16 comprende una sección anular exterior 88 de la carcasa conectada y que se extiende alrededor de una sección anular interior 90 de la carcasa. Cada una de estas secciones puede estar formada a partir de una pluralidad de porciones conectadas, pero en esta realización cada una de las secciones 88, 90 de la carcasa está formada a partir de una única pieza moldeada respectiva. La sección interior 90 de la carcasa define la abertura central 40 de la tobera 16, y tiene una superficie externa 92 que está conformada para definir la superficie Coanda 42, la superficie difusora 44, la superficie de guía 46 y la superficie cónica 48.
La sección exterior 88 de la carcasa y la sección interior 90 de la carcasa definen conjuntamente un pasaje interior anular de la tobera 16. Como se ilustra en las figuras 9 y 11, el pasaje interior se extiende alrededor de la abertura 40 y comprende de esta manera dos secciones relativamente rectas 94a, 94b cada una adyacente a un lado alargado respectivo de la abertura 40, una sección curvada superior 94c que une los extremos superiores de las secciones rectas 94a, 94b, y una sección curvada inferior 94d que une los extremos inferiores de las secciones rectas 94a, 94b. El pasaje interior está delimitado por la superficie interior 96 de la sección exterior 88 de la carcasa y la superficie interior 98 de la sección interior 90 de la carcasa.
Como también se muestra en las figuras 1 a 3, la sección exterior 88 de la carcasa comprende una base 100 que está conectada a, y por encima del extremo superior abierto de la sección de cuerpo principal 20 de la base 12. La base 100 de la sección exterior 88 de la carcasa comprende una entrada de aire 102 a través de la cual el flujo de aire primario entra en la sección curvada inferior 94d del pasaje interior desde la salida de aire 23 de la base 12. Dentro de la sección curvada inferior 94d, el flujo de aire primario es dividido en dos corrientes de aire fluyendo cada una de ellas al interior de una de las secciones rectas 94a, 94b respectiva del pasaje interior.
La tobera 16 comprende también un par de conjuntos calentadores 104. Cada conjunto calentador 104 comprende una fila de elementos calentadores 106 dispuestos uno al lado del otro. Los elementos calentadores 106 se forman preferiblemente a partir de material cerámico con coeficiente de temperatura positivo (PTC). La fila de elementos calentadores está emparedada entre dos componentes 108 de radiación térmica, cada uno de los cuales comprende una agrupación de aletas 110 de radiación de calor situadas dentro de un bastidor 112. Los componentes 108 de radiación de calor están formados preferiblemente de aluminio u otro material con alta conductividad térmica (alrededor 200 a 400 W / mK), y pueden estar unidos a la fila de elementos calentadores 106 usando perlas de silicona adhesiva, o por medio de un mecanismo de sujeción. Las superficies laterales de los elementos calentadores 106 están cubiertas preferiblemente, al menos parcialmente, con una película metálica para proporcionar un contacto eléctrico entre los elementos calentadores 106 y los componentes radiantes de calor 108. Esta película puede estar formada de aluminio por serigrafiado o por pulverización de iones. Volviendo a las figuras 3 y 4, los terminales eléctricos 114, 116 situados en los extremos opuestos del conjunto de calentador 104 están conectados cada uno a un componente de radiación de calor 108 respectivo. Cada terminal 114 está conectado a una porción superior 118 de un haz para suministrar energía eléctrica a los conjuntos de calentador 104, mientras que cada terminal 116 está conectado a una porción inferior 120 del haz. El haz está a su vez conectado a un circuito de control de calentador 122 situado en la sección de cuerpo principal 20 de la base 12 por los cables 124. El circuito de control de calentador 122 está controlado a su vez por señales de control suministradas al mismo por el circuito de control principal 52 en respuesta a operación por un usuario de los botones 28, 30 y / o el uso del control remoto 35.
La figura 12 ilustra esquemáticamente un sistema de control del conjunto de ventilador 10, que incluye los circuitos de control 33, 52, 122, los botones 24, 26, 28, 30 y el control remoto 35. Dos o más de los circuitos de control 33, 52, 122 se pueden combinar para formar un único circuito de control. Un termistor 126 para proporcionar una indicación de la temperatura del flujo de aire primario que entra en el conjunto de ventilador 10 está conectado al controlador 122 del calentador. El termistor 126 puede situarse inmediatamente detrás de la entrada de aire 14, como se muestra en la figura 3. El circuito de control principal 52 suministra señales de control al circuito de control de interfaz de usuario 33, el mecanismo de oscilación 56, el motor 68 y el circuito de control de calentador 124, en el que el circuito de control 124 del calentador suministra señales de control a los conjuntos de calentador 104. El circuito de control 124 del calentador puede proporcionan también al circuito de control principal 52 una señal que indica la temperatura detectada por el termistor 126, en respuesta a la cual el circuito de control principal 52 puede emitir una señal de
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control al circuito de control de interfaz de usuario 33 que indica que la pantalla 32 se debe cambiar, por ejemplo, si la temperatura del flujo de aire primario es igual o superior a la temperatura seleccionada por el usuario. Los conjuntos de calentador 104 se pueden controlar simultáneamente mediante una señal de control común, o se pueden controlar mediante señales de control respectivas.
Los conjuntos de calentador 104 están retenidos cada uno dentro de una sección recta respectiva 94a, 94b del pasaje interior por un chasis 128. El chasis 128 se ilustra con más detalle en la figura 5. El chasis 128 tiene una estructura generalmente anular. El chasis 128 comprende un par de alojamientos 130 del calentador en los que se insertan los conjuntos de calentador 104. Cada alojamiento 130 del calentador comprende una pared exterior 132 y una pared interior 134. La pared interior 134 está conectada a la pared exterior 132 en los extremos superior e inferior 138, 140 del alojamiento 130 del calentador de manera que el alojamiento 130 del calentador está abierto en sus extremos delantero y trasero. Las paredes 132, 134 definen de esta manera un primer canal de flujo de aire 136 que pasa a través del conjunto de calentador 104 situado dentro del alojamiento 130 del calentador.
Los alojamientos 130 del calentador están conectados unos a los otros por porciones curvadas superior e inferior 142, 144 del chasis 128. Cada porción curvada 142, 144 también tiene una sección transversal generalmente curvada hacia dentro, generalmente en forma de U. Las porciones curvadas 142, 144 del chasis 128 están conectadas, y preferiblemente son integrales, con las paredes interiores 134 de los alojamientos 130 del calentador. Las paredes interiores 134 de los alojamientos 130 del calentador tienen un extremo delantero 146 y un extremo trasero 148. Haciendo referencia también a las figuras 6 a 9, el extremo trasero 148 de cada pared interior 134 también se curva hacia dentro separándose de la pared exterior adyacente 132 de manera que los extremos traseros 148 de las paredes interiores 134 son sustancialmente continuos con las porciones curvadas 142, 144 del chasis 128.
Durante el montaje de la tobera 16, el chasis 128 es empujado sobre el extremo trasero de la sección interior 90 de la carcasa de manera que las porciones curvadas 142, 144 del chasis 128 y los extremos traseros 148 de las paredes interiores 134 de los alojamientos 130 del calentador están envueltos alrededor del extremo trasero 150 de la sección interior 90 de la carcasa. La superficie interior 98 de la sección interior 90 de la carcasa comprende un primer conjunto de separadores elevados 152 que se aplican a las paredes interiores 134 de los alojamientos 130 del calentador para separar las paredes interiores 134 de la superficie interior 98 de la sección interior 90 de la carcasa. Los extremos traseros 148 de las paredes interiores 134 también comprenden un segundo conjunto de separadores 154 que se aplican a la superficie exterior 92 de la sección interior 90 de la carcasa para separar los extremos traseros de las paredes interiores 134 desde la superficie exterior 92 de la sección interior 90 de la carcasa.
Las paredes interiores 134 del alojamiento 130 del calentador del chasis 128 y la sección interior 90 de la carcasa definen de esta manera dos segundos canales de flujo de aire 156. Cada uno de los segundos canales de flujo 156 se extiende a lo largo de la superficie interior 98 de la sección interior 90 de la carcasa, y alrededor del extremo trasero 150 de la sección interior 90 de la carcasa. Cada segundo canal de flujo 156 está separado de un primer canal de flujo respectivo 136 por la pared interior 134 del alojamiento 130 del calentador. Cada segundo canal de flujo 156 termina en una salida de aire 158 situada entre la superficie exterior 92 de la sección interior 90 de la carcasa y el extremo trasero 148 de la pared interior 134. Cada salida de aire 158 tiene, por lo tanto, la forma de una ranura que se extiende verticalmente situada en un lado respectivo de la abertura 40 de la tobera montada 16. Cada salida de aire 158 tiene preferiblemente una anchura en el intervalo de 0,5 a 5 mm, y en este ejemplo las salidas de aire 158 tienen una anchura de alrededor de 1 mm.
El chasis 128 está conectado a la superficie interior 98 de la sección interior 90 de la carcasa. Con referencia a las figuras 5 a 7, cada una de las paredes interiores 134 de los alojamientos 130 del calentador comprende un par de aberturas 160, estando situada cada abertura 160 en o hacia uno de los extremos superior e inferior respectivo de la pared interior 134. A medida que el chasis 128 es empujado sobre el extremo trasero de la sección interior 90 de la carcasa, las paredes interiores 134 de los alojamientos 130 del calentador se deslizan sobre las sujeciones resilientes 162 montadas en, y preferiblemente integrales con la superficie interior 98 de la sección interior 90 de la carcasa, que sobresalen posteriormente a través de las aberturas 160. La posición del chasis 128 con relación a la sección interior 90 de la carcasa puede ajustarse entonces para que las paredes interiores 134 sean agarradas por los trinquetes 162. Los elementos de tope 164 montados sobre, y preferiblemente también integrales con la superficie interior 98 de la sección interior de la carcasa 90 también pueden servir para retener el chasis 128 en la sección interior 90 de la carcasa.
Con el chasis 128 conectado a la sección interior 90 de la carcasa, los conjuntos de calentador 104 se insertan en los alojamientos 130 del calentador del chasis 128, y el haz conectado a los conjuntos de calentador 104. Por supuesto, los conjuntos de calentador 104 se pueden insertar en el alojamientos 130 del calentador del chasis 128 antes de la conexión del chasis 128 a la sección interior 90 de la carcasa. La sección interior 90 de la carcasa de la tobera 16 se inserta a continuación en la sección exterior 88 de la carcasa de la tobera 16 de manera que el extremo delantero 166 de la sección exterior 88 de la carcasa entra en una ranura 168 situada en la porción delantera de la sección interior 90 de la carcasa, como se ilustra en la figura 9. Las secciones exterior e interior 88, 90 de la carcasa se pueden conectar una a la otra usando un adhesivo introducido en la ranura 168.
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La sección exterior 88 de la carcasa está conformada de manera que parte de la superficie interior 96 de la sección exterior 88 de la carcasa se extienda alrededor de, y es sustancialmente paralela a las paredes exteriores 132 de los alojamientos 130 del calentador del chasis 128. Las paredes exteriores 132 de los alojamientos del calentador 130 tienen un extremo delantero 170 y un extremo trasero 172, y un conjunto de nervios 174 situados en las superficies laterales exteriores de las paredes exteriores 132 y que se extienden entre los extremos 170, 172 de las paredes exteriores 132. Los nervios 174 están configurados para aplicarse a la superficie interior 96 de la sección exterior 88 de la carcasa para separar las paredes exteriores 132 de la superficie interior 96 de la sección exterior 88 de la carcasa. Las paredes exteriores 132 de los alojamientos 130 del calentador del chasis 128 y la sección exterior 88 de la carcasa definen de esta manera dos terceros canales de flujo de aire 176. Cada uno de los terceros canales de flujo 176 está situado adyacente y se extiende a lo largo de la superficie interior 96 de la sección exterior 88 de la carcasa. Cada tercer canal de flujo 176 está separado de un primer canal de flujo respectivo 136 por la pared exterior 132 del alojamiento 130 del calentador. Cada tercer canal de flujo 176 termina en una salida de aire 178 situada dentro del pasaje interior, y entre el extremo trasero 172 de la pared exterior 132 del alojamiento 130 del calentador y la sección exterior 88 de la carcasa. Cada salida de aire 178 tiene también la forma de una ranura que se extiende verticalmente situada dentro del pasaje interior de la tobera 16, y preferiblemente tiene una anchura en el intervalo de 0,5 a 5 mm. En este ejemplo, las salidas de aire 178 tienen una anchura de alrededor de 1 mm.
La sección exterior 88 de la carcasa está conformada de manera que se curve hacia adentro alrededor de parte de los extremos traseros 148 de las paredes interiores 134 de los alojamientos 130 del calentador. Los extremos traseros 148 de las paredes interiores 134 comprende un tercer conjunto de separadores 182 situados en el lado opuesto de las paredes interiores 134 al segundo conjunto de separadores 154, y están dispuestos para aplicarse a la superficie interior 96 de la sección exterior 88 de la carcasa para separar los extremos traseros de las paredes interiores 134 de la superficie interior 96 de la sección exterior 88 de la carcasa. La sección exterior 88 de la carcasa y los extremos traseros 148 de las paredes interiores 134 definen de esta manera otras dos salidas de aire 184. Cada salida de aire 184 está situada adyacente a una de las salidas de aire 158 respectiva, estando situada cada salida de aire 158 entre una salida de aire 184 respectiva y la superficie exterior 92 de la sección interior 90 de la carcasa. De manera similar a las salidas de aire 158, cada salida de aire 184 tiene la forma de una ranura que se extiende verticalmente situada en un lado respectivo de la abertura 40 de la tobera montada 16. Las salidas de aire 184 tienen preferiblemente la misma longitud que las salidas de aire 158. Cada salida de aire 184 tiene preferiblemente una anchura en el rango de 0,5 a 5 mm, y en este ejemplo las salidas de aire 184 tienen una anchura de alrededor de 2 a 3 mm. Por lo tanto, las salidas de aire 18 para emitir el flujo de aire primario desde el conjunto de ventilador 10 comprenden las dos salidas de aire 158 y las dos salidas de aire 184.
Volviendo a las figuras 3 y 4, la tobera 16 comprende preferiblemente dos elementos de sellado curvados 186, 188 para formar una junta entre la sección exterior 88 de la carcasa y la sección interior 90 de la carcasa de manera que no haya sustancialmente fugas de aire desde las secciones curvadas 94c, 94d del pasaje interior de la tobera 16. Cada miembro de sellado 186, 188 está intercalado entre dos bridas 190, 192 situadas dentro de las secciones curvadas 94c, 94d del pasaje interior. Las bridas 190 están montadas sobre, y preferiblemente integradas con la sección interior 90 de la carcasa, mientras que las bridas 192 están montadas sobre, y preferiblemente integradas con la sección exterior 88 de la carcasa. Como alternativa para evitar que el flujo de aire se fugue desde la sección superior curvada 94c del pasaje interior, la tobera 16 puede estar dispuesta para evitar que el flujo de aire entre en esta sección curvada 94c. Por ejemplo, los extremos superiores de las secciones rectas 94a, 94b del pasaje interior pueden ser bloqueadas por el chasis 128 o por inserciones introducidas entre las secciones interior y exterior 88, 90 de la carcasa durante el montaje.
Para operar el conjunto de ventilador 10 el usuario presiona el botón 24 de la interfaz de usuario, o presiona un botón correspondiente del control remoto 35 para transmitir una señal que es recibida por el sensor del circuito de interfaz de usuario 33. El circuito de control de interfaz de usuario 33 comunica esta acción al circuito de control principal 52, en respuesta a la cual el circuito de control principal 52 activa el motor 68 para hacer rotar el impulsor 64. La rotación del impulsor 64 hace que un flujo de aire primario sea aspirado al interior del cuerpo 12 a través de la entrada de aire 14. El usuario puede controlar la velocidad del motor 68, y por lo tanto la velocidad a la que el aire es aspirado al interior del cuerpo 12 a través de la entrada de aire 14, presionando el botón 26 de la interfaz de usuario o un botón correspondiente del control remoto 35. Dependiendo de la velocidad del motor 68, el flujo de aire primario generado por el impulsor 64 puede estar entre 10 y 30 litros por segundo. El flujo de aire primario pasa secuencial- mente a través del alojamiento 76 del impulsor y el extremo superior abierto de la porción 22 del cuerpo principal para entrar en la sección curvada inferior 94d del pasaje interior de la tobera 16. La presión del flujo de aire primario en la salida 23 del cuerpo 12 puede ser al menos de 150 Pa, y está preferiblemente en el intervalo de 250 a 1.5 kPa.
El usuario puede activar opcionalmente los conjuntos de calentador 104 situados dentro de la tobera 16 para elevar la temperatura de la primera porción del flujo de aire primario antes de que sea emitido desde el conjunto de ventilador 10, y de esta manera aumentar la temperatura del flujo de aire primario emitido por el conjunto de ventilador 10 y la temperatura del aire ambiente en una habitación u otro entorno en el que se encuentra el conjunto de ventilador 10. En este ejemplo, los conjuntos de calentador 104 se activan y desactivan simultáneamente, aunque alternativamente los conjuntos de calentador 104 se pueden activar y desactivar por separado. Para activar los conjuntos de
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calentador 104, el usuario presiona el botón 30 de la interfaz de usuario, o presiona un botón correspondiente del control remoto 35 para transmitir una señal que es recibida por el sensor del circuito de interfaz de usuario 33. El circuito de control de interfaz de usuario 33 comunica esta acción al circuito de control principal 52, en respuesta a lo cual el circuito de control principal 52 emite un comando al circuito de control 124 del calentador para activar los conjuntos de calentador 104. El usuario puede establecer un ajuste de temperatura o temperatura ambiente deseada presionando el botón 28 de la interfaz de usuario o un botón correspondiente del control remoto 35. El circuito de interfaz de usuario 33 está dispuesto para variar la temperatura mostrada por la pantalla 34 en respuesta al funcionamiento del botón 28, o el botón correspondiente del control remoto 35. En este ejemplo, la pantalla 34 está dispuesta para mostrar un ajuste de temperatura seleccionado por el usuario, que puede corresponder a la temperatura ambiente deseada del aire. Alternativamente, la pantalla 34 puede estar dispuesta para mostrar uno de un número de ajustes de temperatura diferentes que ha sido seleccionado por el usuario.
Dentro de la sección curvada inferior 94d del pasaje interior de la tobera 16, el flujo de aire primario es dividido en dos corrientes de aire que pasan en direcciones opuestas alrededor de la abertura 40 de la tobera 16. Una de las corrientes de aire entra en la sección recta 94a del pasaje interior situado a un lado de la abertura 40, mientras que la otra corriente de aire entra en la sección recta 94b del pasaje interior situado en el otro lado de la abertura 40. Cuando las corrientes de aire pasan a través de las secciones rectas 94a, 94b, las corrientes de aire giran alrededor de 90° hacia las salidas de aire 18 de la tobera 16. Para dirigir las corrientes de aire uniformemente hacia las salidas de aire 18 a lo largo de la sección recta 94a, 94b, la tobera 16 puede comprender una pluralidad de álabes de guiado estacionarios situado dentro de las secciones rectas 94a, 94b y cada uno para dirigir parte de la corriente de aire hacia las salidas de aire 18. Los álabes de guiado son integrales preferiblemente con la superficie interior 98 de la sección interior 90 de la carcasa. Los álabes de guiado están preferiblemente curvados de manera que no haya pérdida significativa en la velocidad del flujo de aire cuando se dirigen hacia las salidas de aire 18. Dentro de cada sección recta 94a, 94b, los álabes de guiado preferiblemente están alineados sustancialmente verticalmente y separados uniformemente para definir una pluralidad de pasajes entre los álabes de guiado y a través de los cuales el aire se dirige de manera relativamente uniforme hacia las salidas de aire 18.
A medida que las corrientes de aire fluyen hacia las salidas de aire 18, una primera porción del flujo de aire primario entra en los primeros canales de flujo de aire 136 situados entre las paredes 132, 134 del chasis 128. Debido a la división del flujo de aire primario en dos corrientes de aire dentro del pasaje interior, se puede considerar que cada primer canal de flujo de aire 136 recibe una primera porción de una corriente de aire respectiva. Cada primera porción del flujo de aire primario pasa a través de un conjunto de calentamiento 104 respectivo. El calor generado por los conjuntos de calentamiento activados se transfiere por convección a la primera porción del flujo de aire primario para elevar la temperatura de la primera porción del flujo de aire primario.
Una segunda porción del flujo de aire primario es desviada de los primeros canales de flujo de aire 136 por los extremos frontales 146 de las paredes interiores 134 de los alojamientos del calentador 130 de manera que esta segunda porción del flujo de aire primario entre en los segundos canales de flujo de aire 156 situados entre la sección interior 90 de la carcasa y las paredes interiores de los alojamientos 130 del calentador. Nuevamente, con la división del flujo de aire primario en dos corrientes de aire dentro del pasaje interior, cada segundo canal de flujo de aire 156 se puede considerar que recibe una segunda porción de una corriente de aire respectiva. Cada segunda porción del flujo de aire primario pasa a lo largo de la superficie interna 92 de la sección interior 90 de la carcasa, actuando de esta manera como una barrera térmica entre el flujo de aire primario relativamente caliente y la sección interior 90 de la carcasa. Los segundos canales de flujo de aire 156 están dispuestos para extenderse alrededor de la pared trasera 150 de la sección interior 90 de la carcasa, invirtiendo de esta manera la dirección de flujo de la segunda porción del flujo de aire, de manera que sea emitido a través de las salidas de aire 158 hacia la parte delantera del conjunto de ventilador 10 y a través de la abertura 40 Las salidas de aire 158 están dispuestas para dirigir la segunda porción del flujo de aire primario sobre la superficie externa 92 de la sección interior 90 de la carcasa de la tobera 16.
Una tercera porción del flujo de aire primario también es desviada de los primeros canales de flujo de aire 136. Esta tercera porción de aire primario circula por los extremos delanteros 170 de las paredes exteriores 132 de los alojamientos del calentador 130 de manera que la tercera porción del flujo de aire primario entra en los terceros canales de flujo de aire 176 situados entre la sección exterior 88 de la carcasa y las paredes exteriores 132 de los alojamientos 130 del calentador. Una vez más, con la división del flujo de aire primario en dos corrientes de aire dentro del pasaje interior, cada tercer canal de flujo de aire 176 se puede considerar que recibe una tercera porción de una corriente de aire respectiva. Cada tercera porción del flujo de aire primario pasa a lo largo de la superficie interior 96 de la sección exterior 88 de la carcasa, actuando de esta manera como una barrera térmica entre el flujo de aire primario relativamente caliente y la sección exterior 88 de la carcasa. Los terceros canales de flujo de aire 176 están dispuestos para transportar la tercera porción del flujo de aire primario a las salidas de aire 178 situadas dentro del pasaje interior. Tras la emisión desde las salidas de aire 178, la tercera porción del flujo de aire primario se integra con esta primera porción del flujo de aire primario. Estas porciones integradas del flujo de aire primario es transportada entre la superficie interior 96 de la sección exterior 88 de la carcasa y las paredes interiores 134 de los alojamientos de calentador a las salidas de aire 184, y de esta manera las direcciones de flujo de estas porciones del flujo de aire primario son también invertidas dentro del pasaje interior. Las salidas de aire 184 están dispuestas para
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dirigir las porciones primera y tercera relativamente calientes e integradas del flujo de aire primario sobre la segunda porción relativamente fría del flujo de aire primario emitido desde las salidas de aire 158, que actúan como una barrera térmica entre la superficie externa 92 de la sección interior 90 de la carcasa y el aire relativamente caliente emitido desde las salidas de aire 184. En consecuencia, la mayor parte de las superficies interna y externa de la tobera 16 están protegidas del aire relativamente caliente emitido desde el conjunto de ventilador 10. Esto puede permitir que las superficies externas de la tobera 16 se mantengan a una temperatura por debajo de 70°C durante el uso del conjunto de ventilador 10.
El flujo de aire primario emitido desde las salidas de aire 18 pasa sobre la superficie Coanda 42 de la tobera 16, haciendo que un flujo de aire secundario sea generado por el arrastre de aire desde el entorno externo, específicamente desde la región alrededor de las salidas de aire 18 y desde alrededor de la parte trasera de la tobera. Este flujo de aire secundario pasa a través de la abertura 40 de la tobera 16, en la que se combina con el flujo de aire primario para producir un flujo de aire total proyectado hacia adelante desde el conjunto de ventilador 10 que tiene una temperatura inferior que el flujo de aire primario emitido desde las salidas de aire 18, pero una temperatura más alta que el aire arrastrado desde el entorno externo. En consecuencia, una corriente de aire caliente es emitida desde el conjunto de ventilador 10.
A medida que aumenta la temperatura del aire en el entorno externo, también aumenta la temperatura del flujo de aire primario arrastrado al conjunto de ventilador 10 a través de la entrada de aire 14. Una señal indicativa de la temperatura de este flujo de aire primario es enviada desde el termistor 126 al circuito de control 124 del calentador. Cuando la temperatura del flujo de aire primario está por encima de la temperatura establecida por el usuario, o una temperatura asociada con la configuración de temperatura del usuario, aproximadamente de 1°C, el circuito de control 124 del calentador desactiva los conjuntos de calentador 104. Cuando la temperatura del flujo de aire primario ha descendido a una temperatura alrededor de 1°C por debajo de la establecida por el usuario, el circuito de control 124 del calentador reactiva los conjuntos de calentador 104. Esto puede permitir que se mantenga una temperatura relativamente constante en la habitación u otro entorno en el que se encuentra el conjunto de ventilador 10.

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    REIVINDICACIONES
    1. Una tobera (16) para un conjunto de ventilador (10) para crear una corriente de aire, comprendiendo la tobera (10):
    un pasaje interior para recibir un flujo de aire, y para dividir un flujo de aire recibido en una pluralidad de corrientes de aire; y
    una pluralidad de salidas de aire (158, 184) para emitir el flujo de aire desde la tobera (16), definiendo la tobera (16) una abertura (40) a través de la cual el aire desde el exterior de la tobera (16) es aspirado por el flujo de aire emitido desde las salidas de aire (158, 184);
    en el que el pasaje interior se extiende alrededor de la abertura (40), y aloja un medio para calentar una primera porción de cada corriente de aire y un medio para desviar una segunda porción de cada corriente de aire alejándola del medio de calentamiento (104);
    y la pluralidad de salidas de aire (158, 184) comprende al menos una primera salida de aire (184) para emitir las primeras porciones de las corrientes de aire, y al menos una segunda salida de aire (158) para emitir las segundas porciones de las corrientes de aire.
  2. 2. Una tobera (16) de acuerdo con la reivindicación 1, dispuesta para emitir las porciones primera y segunda de cada corriente de aire simultáneamente.
  3. 3. Una tobera (16) de acuerdo con la reivindicación 1 o la reivindicación 2, en la que las salidas de aire (158, 184) están dispuestas para emitir el flujo de aire a través de la abertura (40).
  4. 4. Una tobera (16) de acuerdo con cualquiera de las reivindicaciones anteriores, en la que el medio de desvío comprende al menos una pared (132, 134) situada dentro del pasaje interior.
  5. 5. Una tobera (16) de acuerdo con cualquiera de las reivindicaciones anteriores, que comprende un chasis (128) para retener el medio de calentamiento (104) dentro del pasaje interior, y en la que el chasis (128) comprende el citado medio de desvío.
  6. 6. Una tobera (16) de acuerdo con cualquiera de las reivindicaciones anteriores, en la que el pasaje interior comprende, para cada corriente de aire, un primer canal (136) para transportar la primera porción de la corriente de aire a una de la pluralidad de salidas de aire (184 ), un segundo canal (156) para transportar la segunda porción de la corriente de aire a otra de la pluralidad de salidas de aire (158), y un medio para separar el primer canal (136) del segundo canal (156).
  7. 7. Una tobera (16) de acuerdo con la reivindicación 6, en la que el medio de separación es integral con el medio de desvío.
  8. 8. Una tobera (16) de acuerdo con la reivindicación 6 o la reivindicación 7, que comprende una sección interior de carcasa anular (90) y una sección exterior de carcasa anular (88) que definen el pasaje interior y la abertura (40), y en la que el medio de separación está situado entre las secciones (88, 90) de la carcasa.
  9. 9. Una tobera (16) de acuerdo con la reivindicación 8, en la que el medio de separación está conectado a una de las secciones (88, 90) de la carcasa.
  10. 10. Una tobera (16) de acuerdo con la reivindicación 8 o la reivindicación 9, en la que la citada al menos una primera salida de aire (184) está situada entre una superficie interior de la sección exterior (88) de la carcasa y el medio de separación.
  11. 11. Una tobera (16) de acuerdo con cualquiera de las reivindicaciones 8 a 10, en la que la citada al menos una segunda salida de aire (158) está situada entre una superficie externa de la sección interior (90) de la carcasa y el medio de separación.
  12. 12. Una tobera (16) de acuerdo con cualquiera de las reivindicaciones 8 a 11, en la que el segundo canal (156) está dispuesto para transportar la segunda porción de la corriente de aire a lo largo de una superficie interior de una de las secciones (88, 90) de la carcasa.
  13. 13. Una tobera (16) de acuerdo con cualquiera de las reivindicaciones 8 a 12, en la que el medio de separación comprende una pluralidad de separadores para acoplarse a al menos una de la sección interior (90) de la carcasa y de la sección exterior (88) de la carcasa.
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  14. 14. Una tobera (16) de acuerdo con cualquiera de las reivindicaciones 6 a 13, en la que cada uno del primer canal (136) y del segundo canal (156) está conformado para invertir sustancialmente la dirección de flujo de una porción respectiva de la corriente de aire.
  15. 15. Una tobera (16) de acuerdo con cualquiera de las reivindicaciones anteriores, en la que la citada al menos una primera salida de aire (184) está situada adyacente a la citada al menos una segunda salida de aire (158).
  16. 16. Una tobera (16) de acuerdo con la reivindicación 15, en la que la citada al menos una primera salida de aire (184) está situada a lo largo de la citada al menos una segunda salida de aire (158).
  17. 17. Una tobera (16) de acuerdo con cualquiera de las reivindicaciones anteriores, en la que el medio de calentamiento (104) comprende una pluralidad de conjuntos de calentadores, cada uno de ellos para calentar una primera porción respectiva del flujo de aire.
  18. 18. Una tobera (16) de acuerdo con la reivindicación 17, en la que los conjuntos calentadores están situados en lados opuestos de la abertura (40).
  19. 19. Una tobera (16) de acuerdo con la reivindicación 17 o la reivindicación 18, en la que el medio de desvío comprende una pluralidad de paredes (132, 134) situadas dentro del pasaje interior, cada una de ellas para desviar una segunda porción respectiva del flujo de aire de un conjunto de calentador.
  20. 20. Una tobera (16) de acuerdo con cualquiera de las reivindicaciones anteriores, en la que la citada al menos una primera salida de aire (184) comprende una pluralidad de primeras salidas de aire situadas en lados opuestos de la abertura (40).
  21. 21. Una tobera (16) de acuerdo con cualquiera de las reivindicaciones anteriores, en la que la citada al menos una segunda salida de aire (158) comprende una pluralidad de segundas salidas de aire situadas en lados opuestos de la abertura (40).
  22. 22. Una tobera (16) de acuerdo con cualquiera de las reivindicaciones anteriores, en la que el medio de desvío está dispuesto para desviar una tercera porción de cada corriente de aire lejos del medio de calentamiento (104).
  23. 23. Una tobera (16) de acuerdo con la reivindicación 22, en la que el pasaje interior está conformado para volver a combinar la primera porción y la tercera porción de la corriente de aire aguas arriba de la citada al menos una primera salida de aire (184).
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