MX2010009173A - Aparato ventilador de flujo hibrido. - Google Patents

Abstract

Un ensamble de ventilador (30) para dirigir un flujo de fluido (33) en dirección híbrida, radial y axial, incluye una placa de apoyo (22, 122, 222), que tiene una porción (34) de diámetro interno y una porción (36) de diámetro externo sustancialmente troncocónica, situada alrededor de un eje central (CL), una pluralidad de aspas (24, 124, 224) que se extienden desde la placa de apoyo (22, 122, 222) y una envolvente (26) anular de ventilador, situada adyacente a la pluralidad de aspas (24, 124, 224) y configurada para girar conjuntamente con ella. La placa de apoyo (22, 122, 222), la pluralidad de aspas de ventilador (24, 124, 224) y la envolvente (26) de ventilador forman un subensamble de ventilador (20, 120, 220) y la profundidad total del subensamble de ventilador (20, 120, 220) es aproximadamente de 20 a 35 por ciento del diámetro total (ØD1) del subensamble de ventilador.

Description

APARATO VENTILADOR DE FLUJO HÍBRIDO Campo de la Invención La presente invención se refiere a ventiladores y ensambles de ventilador adecuados para aplicaciones automotrices .

Antecedentes de la Invención Los vehículos modernos, tales como los camiones diesel de trabajo mediano y de trabajo pesado pueden tener demandas de enfriamiento relativamente altas. Por ejemplo, los requerimientos de emisiones para los motores diesel, ordenados por los reglamentos europeo y estadounidense han impuesto demandas fuertemente " incrementadas sobre los sistemas de enfriamiento del motor. No solamente se requiere mayor flujo de aire para proveer un enfriamiento adecuado y una presión incrementada, necesaria para sobreponerse a la restricción de los radiadores y otros cambiadores de calor, sino que los diseños del vehículo dictan y limitan el tamaño de los componentes del sistema de enriamiento. Dichas limitaciones son de preocupación particular cuando se desean líneas bajas de capota con equipo de camión y construcción para mejor visibilidad del conductor. Sin estar en capacidad de incrementar un área de superficie expuesta de los radiadores y otros cambiadores de calor, frecuentemente se hacen más gruesos. Los radiadores más gruesos (es decir, más profundos) y otros cambiadores de calor reducen el espacio en el compartimiento del motor, disponible para otros componentes del sistema de enfriamiento, tales como los ventiladores y los embragues de ventilador. Las aplicaciones automotrices tradicionalmente han empleado ventiladores de flujo axial para proveer flujos de enfriamiento. Los ventiladores de flujo axial generalmente mueven el aire en una dirección paralela a un eje de rotación del ventilador. Sin embargo, la combinación de los requerimientos incrementados de flujo y los cambiadores de calor más gruesos aumenta radicalmente la restricción de los sistemas de enfriamiento, al punto en que los ventiladores de flujo axial convencionales ya no son capaces de proveer un flujo adecuado de aire. Incluso con los sistemas de ventilador que pueden agrandarse, la eficiencia relativamente baja de los ventiladores convencionales . de flujo axial provoca gastos de energía excesivos (por ejemplo, mayores que o iguales a alrededor del 15 por ciento de la potencia del motor) , lo que reduce la potencia utilizable originada en el motor. Además, los ventiladores de flujo axial no pueden funcionar tan silenciosamente como sería de desear para aplicaciones automotrices, lo que puede ser una preocupación para satisfacer los reglamentos acerca del ruido. Es bien sabido que los ventiladores de flujo mixto (también conocidos como ventiladores de flujo híbrido) y los ventiladores de flujo radial (también conocidos como ventiladores centrífugos) tienen mayores eficiencias y mejores características de presión de flujo que los ventiladores de flujo axial; pero los ventiladores de flujo mixto y de flujo radial son difíciles de acondicionarse en la mayoría de los compartimientos de motor de un vehículo. Los ventiladores de flujo radial requieren típicamente de grandes aloj amientos de espiral para su mejor eficiencia; y si se usan sin dichos alojamientos, tienen velocidades de descarga radial que no conducen a movimiento alrededor de los motores del vehículo. Si bien los ventiladores de flujo mixto no tienen esos problemas de los ventiladores de flujo radial, típicamente son más gruesos (es decir, tienen mayor profundidad) en la dirección axial, de la que se puede usar en aplicaciones bajo el cofre. Adicionalmente, los ventiladores de flujo mixto son dispositivos decepcionantemente complicados. Si bien la idea general de un ventilador de flujo mixto parece simple, la tremenda cantidad de experimentación y diseño necesaria para adecuarlos para que satisfagan los requerimientos de aplicaciones particulares ha significado que sean utilizados raramente en la práctica.

Sumario de la Invención Un ensamble de ventilador para dirigir el flujo de fluido en una dirección híbrida, radial y axial, incluye una placa de apoyo que tiene una porción de diámetro interno y una porción de diámetro externo, sustancialmente troncocónica, situada alrededor de un eje central; una pluralidad de aspas que se extienden desde la placa de apoyo y una envolvente de ventilador anular situada adyacente a la pluralidad de aspas y configurada para su rotación conjuntamente con ellas. La placa de apoyo, la pluralidad de aspas de ventilador y la envolvente de ventilador forman un subensamble de ventilador, y una profundidad total del subensamble de ventilador es aproximadamente de 20 a 35 por ciento del diámetro total del subensamble de ventilador.

Breve Descripción de las Figuras La figura 1 es una vista en perspectiva de una modalidad de un aparato ventilador de la presente invención, visto desde el frente. La figura 2 es una vista en perspectiva del aparato ventilador de la figura 1, visto desde la parte posterior. La figura 3 es una vista frontal en alzado del aparato ventilador de las figuras 1 y 2. La figura 4 es una vista lateral en alzado del aparato ventilador de las figuras 1 a 3. La figura 5 es una vista posterior en alzado del aparato ventilador de las figuras 1 a 4. La figura 6 es una vista en sección de una porción de un ensamble de ventilador de acuerdo con la presente invención. La figura 7 es una vista en sección de varios aparatos ventiladores de las figuras 1 a 6 en un apilamiento. La figura 8 es una vista en perspectiva de una porción del aparato ventilador de las figuras 1 a 6. La figura 9 es una vista esquemática de una modalidad alternativa de un aparato ventilador de acuerdo con la presente invención, mostrado con la envolvente de ventilador omitida. La figura 10 es una vista frontal en alzado de otra modalidad alternativa de un aparato ventilador de acuerdo con la presente invención, mostrado con la envolvente de ventilador omitida.

La figura 11 es una vista frontal en alzado de otra modalidad alternativa de un aparato ventilador de acuerdo con la presente invención, mostrado con la envolvente de ventilador omitida. La figura 12 es una gráfica de dataos de funcionamiento para modalidades alternativas seleccionadas del ensamble de ventilador. Aunque las figuras de dibujo identificadas en lo que antecede se refieren a varias modalidades de la invención, también están contempladas otras modalidades, como se hace notar en la discusión. En todos los casos, esta descripción presenta la invención a manera de representación y no de restricción. Se debe entender que se pueden idear otras numerosas modificaciones y modalidades, por quienes tengan experiencia en la materia^ que caigan dentro del alcance y espíritu de los principios de la invención. Las figuras pueden no estar dibujadas a escala. Los mismos números de referencia han sido usados en todas las figuras, para denotar partes similares.

Descripción Detallada de la Invención La presente invención reclama la prioridad de la solicitud de patente provisional de los Estados Unidos No. 61/066,692, titulada "High Efficiency Hybrid Flow Fan" (Ventilador de flujo híbrido, de gran eficiencia), presentada el 22 de febrero de 2008, la cual queda incorporada aquí en su totalidad por medio de esta referencia. En general, la presente invención provee un ventilador de flujo cuasi-mixto (o híbrido) (denominado generalmente aquí, simplemente como ventilador de flujo híbrido) , que permite la generación de flujo de fluido en una dirección híbrida radial y axial (es decir, entre cero y 90 grados con respecto a la dirección axial) en respuesta a una entrada de rotación. En una modalidad, el ventilador tiene una profundidad total (es decir, espesor o anchura de aproximadamente 20 a 35 por ciento de un diámetro total de ventilador. El ventilador de la presente invención puede ser usado en los sistemas de enfriamiento de motor, de preferencia cuando está operando en un rango de coeficientes de estrangulamiento de ventilador de aproximadamente 0.04 a 0.08, donde se define el coeficiente de estrangulamiento como la proporción de presión de velocidad con respecto a la presión total; basándose el cálculo de presión de velocidad en una velocidad superficial igual al flujo de aire dividido entre el área axial proyectada del ventilador. El ventilador de la presente invención provee numerosas ventajas y beneficios. Por ejemplo, el ventilador provee un flujo de aire relativamente elevado y una presión de ventilador relativamente alta para el enfriamiento del motór. Sin embargo, la configuración del ventilador está sujeta en general a varias restricciones para uso con aplicaciones automotrices u otras aplicaciones de enfriamiento de motor. De preferencia el ventilador debe estar montado en el frente de un motor, de la misma manera que los ventiladores de flujo axial existentes (por ejemplo, accionados por banda o montados en el cigüeñal) . Adicionalmente, el ventilador debe permitir el uso de un embrague viscoso de ventilador (denominado también transmisión viscosa de ventilador) , un dispositivo que permite controlar la velocidad del ventilador y que ayuda a aislar el ventilador de la vibración torsional del cigüeñal. El espesor o grosor (es decir, la profundidad axial) del ventilador idealmente debe ser comparable con la de los ventiladores de flujo axial existentes, o lo más delgado posible (es decir, axialmente angosto) , debido a que el espacio adicional del compartimiento del motor frecuentemente es difícil o imposible de asignar. Un diámetro de entrada del ventilador de preferencia debe ser lo más grande posible para prevenir los flujos de aire de alta velocidad en el centro de los radiadores u otros cambiadores de calor, lo que puede dar por resultado una estratificación perjudicial del flujo de aire a través del radiador y de los núcleos cambiadores de calor. La descarga de flujo de aire desde el ventilador de preferencia debe tener un componente axial para ayudar a guiar el aire alrededor de los costados del motor y más allá de ellos. La eficiencia estática del ventilador debe ser lo más alta posible y, de preferencia, mayor que el 50 por ciento, para elevar al máximo la potencia del motor disponible para el trabajo útil. El ruido producido por el ventilador debe ser lo más bajo posible y, de preferencia, no más ruidoso que los ventiladores de flujo axial existentes, que operan con menos rendimiento aerodinámico. Además, una interfaz (es decir, la envolvente) entre una entrada al ventilador y el radiador u otros cambiadores de calor, debe acomodar el movimiento relativo entre los dos, provocado por el balanceo del motor y la torsión del chasis, pero debe estar hecha de estructuras que puedan ser obtenidas mediante procedimientos ordinarios en la línea de ensamble. Varias de las restricciones discutidas arriba parecen ser mutuamente excluyentes. El diámetro de entrada del ventilador es uno de dichos ejemplos. Por lo general, en un ventilador de flujo radial (o centrifugo) se obtiene mayor producción de presión disminuyendo una proporción del diámetro interno de las aspas con respecto al diámetro externo del aspa, haciendo asi más largas las aspas del ventilador, en una dirección radial. Debido a que la separación entre un radiador de vehículo (u otro cambiador de calor) y el ventilador es típicamente corta, dicho flujo de fluido de alta velocidad directamente al frente del ventilador probablemente crearía "zonas muertas" indeseables en las esquinas del radiador (u otro cambiador de calor) disminuyendo de esa manera la eficiencia total del cambio de calor. De manera similar, un flujo de aire elevado en un ventilador de flujo radial (o centrífugo) se obtiene típicamente incrementando la profundidad axial del ventilador, una opción de la que no se dispone para aplicaciones de enfriamiento de motor debajo del cofre. Por lo tanto, al diseñar el ventilador de la presente invención, fue necesario crear un ventilador con parámetros de diseño que produjeran un ventilador adecuadamente eficiente bajo una cantidad de restricciones. En general, el ventilador de la presente invención tiende a exhibir un flujo de aire relativamente elevado y características de eficiencia estáticas, al mismo tiempo que satisfaga las restricciones discutidas más arriba. Las figuras 1 a 5 ilustran diversas vistas de una modalidad de un aparato ventilador 20. La figura 1 es una vista en perspectiva del aparato ventilador 20, visto desde el frente, y la figura 2 es una vista en perspectiva del aparato ventilador 20, visto desde la parte posterior. Las figuras 3 a 5 son vistas frontal, lateral y trasera, en alzado, respectivamente, del aparato ventilador 20. Como se muestra en las figuras 1 a 5, el aparato ventilador 20 incluye una placa de apoyo 2, una pluralidad de aspas 24 (también denominadas paletas) y una envolvente 26 de ventilador, dispuesta para girar alrededor de un eje central CL. La placa de apoyo 22, las aspas 24 y la envolvente de ventilador 26 se denominan colectivamente el subensamble de ventilador. Como se muestra mediante la flecha 28 en la figura 3, el aparato ventilador ilustrado 20 está configurado para girar en una dirección dextrógira, aunque se debe entender que el aparato ventilador 20 puede estar configurado para girar en dirección levógira, en modalidades alternativas. Quienes tengan experiencia ordinaria en la materia apreciarán que en una modalidad, el aparato ventilador 20 está fijado a un embrague adecuado (no mostrado) , tal como un embrague viscoso, del tipo descrito en la solicitud publicada en el TCP No. WO2007/016497 Al y, a su vez, está conectado operativamente a un motor (no mostrado) . El embrague está asegurado típicamente de manera desprendible a la placa de apoyo 22 del aparato ventilador 20, con pernos u otros medios de fijación adecuados. El motor y el embrague pueden hacer girar selectivamente el aparato ventilador 20 a una velocidad deseada, moviendo el aparato ventilador 20 el aire para ayudar a enfriar el motor. En una aplicación típica, el aparato ventilador 20 está situado entre un radiador y/o otros cambiadores de calor (no mostrados) y el motor; dirigiendo la operación del ventilador aire de enfriamiento al motor y, al mismo tiempo, moviendo el aire a través del radiador (y/o otros cambiadores de calor) para proveer el enfriamiento . La figura 6 es una vista en sección de una porción de un ensamble de ventilador 30, que incluye el aparato ventilador 20 y una envolvente de entrada 32. Por simplicidad, únicamente está ilustrada en la figura 6 una de las aspas 24 del ensamble de ventilador 30. El flujo de fluido generado por el ensamble de ventilador 30, durante su operación, está ilustrado mediante la flecha 33, que sale del aparato ventilador 20 en una dirección híbrida, radial y axial (es decir, entre cero y 90 grados con respecto al eje central CL) . Se debe notar que el flujo de aire generado por el aparato ventilador 20 en dirección híbrida, radial y axial, es particularmente benéfico para aplicaciones automotrices debajo del cofre. Dicha orientación de flujo de aire híbrida frecuentemente es más conveniente que los flujos de aire puramente axiales o radiales, para aplicaciones de enfriamiento debajo del cofre, debido a que tiende a dirigir el flujo de aire alrededor del motor y más allá de él, para un mejor enfriamiento. La placa de apoyo 22 incluye una porción 34 de diámetro interno (ID) sustancialmente plana (denominada también cubo) , y una porción 36 de diámetro externo (OD) troncocónica . La porción de ID 34 está dispuesta generalmente perpendicular al eje central CL del aparato ventilador 20. Un disco metálico 38 (por ejemplo, hecho de acero, aluminio, etc.) está incorporado opcionalmente en la porción 34 de ID en el eje central CL para proveer una estructura relativamente rígida para la unión del aparato ventilador 20 a un embrague u otra fuente de entrada rotacional (no mostrada) . Una o más aberturas están provistas opcionalmente en el disco metálico 38, en la porción de ID 34 en o cerca del eje central CL para facilitar la unión al embrague u otra fuente de entrada rotacional. La porción de ID 34 es suficientemente grande para acomodar la unión a un embrague. Los ventiladores de flujo mixto de la técnica anterior tienden a tener una porción de ID que es demasiado pequeña para montarla en un embrague de ventilador automotriz convencional. La porción de OD 36 está situada directamente adyacente a, y radialmente hacia fuera de, la porción 34 de ID. La porción de OD 36 está dispuesta a un ángulo ?? con respecto al eje central CL. Por lo general, el ángulo de descarga del flujo de aire 33 que sale del aparato ventilador 20, es igual al ángulo ??· En la modalidad ilustrada, la porción de OD 36 se extiende a un perímetro (es decir, una circunferencia) del ensamble de ventilador 20. La placa de apoyo 22 tiene un radio Ri que define un diámetro general correspondiente 0D1. Para aplicaciones comunes, los valores del diámetro 0D1 varían desde alrededor de 450 mra hasta alrededor de 750 mm, si bien se apreciará que el diámetro 0D1 puede tener esencialmente cualquier valor mayor que cero, cuando se desee para aplicaciones particulares. En la modalidad ilustrada, está formada una muesca en el lado trasero de la placa de apoyo 22, que corresponde a, y que está alineada con cada una de las aspas .24. Las muescas 39 ayudan a reducir el espesor de la placa de apoyo 22 y la masa general del aparato ventilador 20. Las muescas 39 son opcionales, y por lo general únicamente están presentes cuando la placa de apoyo 22 y las aspas 24 están moldeadas integralmente durante la fabricación. Cuando la placa de apoyo 22 es moldeada por inyección, las muescas 39 también ayudan a evitar las marcas de penetración, que son defectos de moldeo que ocurren debido al encogimiento volumétrico durante el enfriamiento. La fabricación del aparato ventilador 20 se discute adicionalmente más adelante. Una costilla anular 40 se extiende por lo general axialmente desde la placa de apoyo 22, en un lado posterior de la placa de apoyo 22, opuesta a las aspas 24 (ver las figuras 2, 5 y 6) . En la modalidad ilustrada, la costilla anular 40 se extiende por lo general axialmente desde la porción de OD 36 de la placa de apoyo 22, en una ubicación entre el perímetro de la placa de apoyo 22 y la porción de ID 34. También la costilla anular 40 está hundida axialmente con relación al perímetro de la placa de apoyo 22. Se provee un número adecuado de cartabones 42 (por ejemplo, ocho) entre la costilla anular 40 y la placa de apoyo 22, para dar soporte estructural. En la modalidad ilustrada, los cartabones 42 están espaciados circunferencialmente entre sí, y están situados en una cara de OD de la costilla anular 40. Están fijados opcionalmente pesos equilibradores (no mostrados) a la costilla anular 40, para ayudar a balancear el aparato ventilador 20 durante la operación. En una modalidad, están asegurados adhesivamente pesos equilibradores, de una configuración conocida, en una cara de ID de la costilla anular 40, de modo que la costilla anular 40 ayude a retener radialmente los pesos durante la operación del ventilador. La costilla anular 40 puede proveeré además rigidez incrementada al aparato ventilador 20.

La figura 7 es una vista en sección de tres aparatos ventiladores 20, 20' y 20" en un apilamiento. Se pueden apilar juntos cualquier cantidad de aparatos 20, 20' y 20" en otras modalidades. Tal como se muestra en la figura 7, cada uno de los aparatos ventiladores 20, 20' y 20" tiene una configuración idéntica y están designados con números de referencia similares, aunque los números de referencia para los componentes del aparato ventilador 20' llevan una designación de prima y los números de referencia para los componentes del aparato ventilador 20" llevan una designación de biprima. Cuando se apilan, las envolventes 25' y 25" de ventilador de los aparatos ventiladores 20' y 20" se extienden hacia un receptáculo definido entre las costillas 40 y 40' de las porciones de OD 36 y 36' de las placas de apoyo 22 y 22' del aparato ventilador adyacente 20 o 20' . Además, las costillas 40 y 40' de los aparatos ventiladores 20 y 20' están situadas radialmente hacia dentro con respecto a las envolventes 26' y 26" de ventilador del aparato ventilador adyacente 20' o 20" y las placas de apoyo 22 y 22' hacen contacto con la envolvente 26' o 26" de los ventiladores adyacentes. De esa manera, los aparatos ventiladores 20, 20' y 20" pueden ser alineados de manera relativamente fácil en un apilamiento para almacenamiento o transporte, y el apilamiento es relativamente compacto y suficientemente estable para resistir a su caída. Opcionalmente se puede colocar el apilamiento en un contenedor adecuado (no mostrado) para su almacenamiento o transportación . Volviendo de nuevo a las figuras 1 a 6, se asegura la envolvente 26 de ventilador de cada una de las aspas 24, opuesta a la placa de apoyo 22, y gira con el aparato ventilador 20 durante la operación. En la modalidad ilustrada, la envolvente 26 de ventilador tiene una forma generalmente anular, y por lo menos está parcialmente curva en una configuración convergente-divergente toroidal. Una porción de ID de la envolvente 26 de ventilador se curva alejándose de la placa de apoyo 22. La envolvente 26 de ventilador se asegura de manera general a las porciones de OD de las aspas 24. Como se muestra en la figura 6, la envolvente 26 de ventilador define una anchura proyectada PW (medida entre las extensiones axialmente delantera y trasera de la envolvente 26 de ventilador) y un radio de entrada R2 (medido entre el eje central CL y la extensión radialmente hacia dentro de la envolvente 26 de ventilador) , definiendo el radio R2 un diámetro 0D2 correspondiente. En una modalidad de ejemplo, el diámetro 0D2 es aproximadamente 85 por ciento del diámetro 0D1. En una modalidad, la anchura proyectada PW tiene aproximadamente 12 por ciento del diámetro 0D1. Una porción de OD de la envolvente 26 de ventilador está orientada a un ángulo ?2 con respecto al eje central CL. Las aspas 24 se extienden desde la porción de OD 36 de la placa de apoyo 22 a la envolvente 26 de ventilador. En la modalidad ilustrada, se provee un total de dieciséis aspas 24, si bien la cantidad de aspas 24 puede variar en modalidades alternativas (por ejemplo, un total de dieciocho aspas 24, etc.). Cada aspa 24 define un borde de ataque 44, que está orientado a un ángulo T3 con relación a la porción de OD 36 de la placa de apoyo 22, y un borde de arrastre 46, que está dispuesto sustancialmente paralelo al eje central CL en la modalidad ilustrada. Quienes tengan experiencia en la materia apreciarán que los lados opuestos de presión y de succión de las aspas 24 se extienden entre los bordes de ataque 44 y de arrastre 46. En la modalidad ilustrada, los bordes de ataque 44 de las aspas 24 no están fijados a la envolvente 26 de ventilador. Los bordes de ataque 44 de las aspas 24 definen colectivamente un radio R3 alrededor del eje central CL, que corresponde a un diámetro interno de aspa 0D3. Debido a que las aspas 24 se extienden a lo largo de la porción de OD 36 troncocónica de la placa de apoyo 22, las ubicaciones radiales de los bordes de ataque 44 de las aspas 24 afectan el centro de masa del aparato ventilador 22 en dirección axial. Por lo general es conveniente localizar el centro de masa en una ubicación axialmente intermedia para equilibrar mejor el aparato ventilador 20 durante la operación, en particular con respecto a los cojinetes de un embrague al que se pueda montar el aparato ventilador 20. En algunas modalidades, la porción 34 de ID está alineada sustancialmente con el centro de masa del aparato ventilador 20 (por ejemplo, dentro de aproximadamente ±2 por ciento del diámetro total 0D1, con relación al centro de masa, en dirección axial) . Adicionalmente, cada aspa define un ángulo de entrada ß? y un ángulo de salida ß? (ver la figura 3) . El ángulo de entrada ß? para cada aspa 24 está definido entre una linea tangente en el borde delantero 44 y una linea de espesor medio de aspa en el borde delantero 44. El ángulo de salida ß? está definido entre una linea tangente localizada en el borde de arrastre 46 y una linea de espesor medio del aspa 24, en el borde de arrastre 46. Cada aspa 24 está orientada a un ángulo de inclinación ccT con respecto a una linea normal a la porción OD 36 de la placa de apoyo 22 (es decir, una linea paralela al eje central CL) (ver la figura 4). Las aspas 24 están inclinadas en una dirección hacia la dirección de rotación del aparato ventilador 20, designada por la flecha 28 en la figura 3. Se debe notar que las aspas 24 pueden estar orientadas esencialmente en sentido axial, con el ángulo de inclinación at igual a cero, en algunas modalidades. Las aspas 24 en la modalidad del aparato ventilador 20 mostrado en las figuras 1 a 6, están configuradas en una disposición inclinada hacia atrás. Quienes tengan experiencia en la materia reconocerán que, como una función de la relación entre el ángulo de entrada y el ángulo de salida ß?, las aspas de ventilador pueden ser configuradas en una disposición curvada hacia atrás, inclinada hacia atrás, de punta radial (o cuasi-radial) , curvada hacia delante, y aspa radial. En diversas modalidades alternativas se utiliza cualquier configuración deseada de las aspas (ver, por ejemplo, las figuras 9 y 10) . Además, si la dirección pretendida de rotación designada por la flecha 28 se cambiara (es decir, de dextrógira a levógira) , la disposición de las aspas 24 para una configuración particular tendría que invertirse (es decir, como una imagen de espejo) . Como se muestra en la figura 6, se proyecta una línea de flujo meridional 48 sobre el aspa ilustrada 24. La línea de flujo meridional 48 es definida por un centro o punto medio de un volumen de fluido entre la placa de apoyo 22 y la envolvente 26 de ventilador entre dos aspas adyacentes 24 de una entrada en el borde de ataque 44 de las aspas 24, a una salida en el borde de arrastre 46 de las aspas 24. La linea de flujo meridional es generalmente curva o en arco, que se relaciona con el flujo de fluido ilustrado por la flecha 33. Cada una de las aspas 24 tiene una longitud meridional definida a lo largo de su respectiva linea de flujo meridional 48 proyectada. Se define la longitud total de aspa LBtot como la longitud acumulativa obtenida sumando entre si las longitudes meridionales de cada una de las aspas 24 del aparato ventilador 20. La longitud total de aspa LBtot es afectada por el número de aspas 24 que incluya el aparato ventilador 20, asi como por las dimensiones de las aspas individuales 24. El aparato ventilador 20 define una anchura proyectada PWf (es decir, una profundidad o grosor total) en la dirección axial. En la modalidad ilustrada, la anchura proyectada P f está definida entre la extensión axialmente delantera de la envolvente 26 de ventilador y una extensión axialmente trasera de la porción de OD 36 de la placa de apoyo 22. En una modalidad, el diámetro total 0D1 del aparato 20 es aproximadamente 550 mm y la anchura proyectada PWf del aparato ventilador 20 es aproximadamente 165 mm. Si bien el aparato ventilador 20 generalmente es más grueso (es decir, más profundo en la dirección axial) que un ventilador convencional de flujo axial; el aparato ventilador 20 puede tener un espesor de únicamente 180 a 200 por ciento con relación al espesor de un ventilador convencional de flujo axial, en comparación con alrededor de 250 por ciento de los ventiladores mixtos de la técnica anterior y aproximadamente 300 por ciento de los ventiladores de flujo radial de la técnica anterior. La envolvente de entrada 32 es un miembro anular situado adyacente al aparato ventilador 20, e incluye una porción de ID 50, que es por lo menos parcialmente curva, en configuración toroidal. La envolvente de entrada 32 define una abertura corriente arriba que es mayor que una abertura corriente abajo. Típicamente, la envolvente de entrada 32 está rotacionalmente fija, y en aplicaciones debajo del cofre, se puede asegurar a un motor, a un radiador u otro cambiador de calor, a un chasis de vehículo, etc. La envolvente de entrada 'define un radio R4 en una extensión radialmente hacia dentro de la porción de ID 50, correspondiendo el radio R4 a un diámetro 0D4. En la modalidad ilustrada, por lo menos parte de la porción 50 de ID de la envolvente de entrada 32 está situada dentro de una porción corriente arriba de la envolvente 26 de ventilador, y se extiende hacia atrás de la extensión axialmente delantera de la envolvente 26 de ventilador. En otras palabras, se forma un traslape axial entre la envolvente de ventilador 26 y la envolvente de entrada 32. Está presente una separación generalmente radial entre la envolvente de ventilador 26 y la envolvente de entrada 32; la cual, en las aplicaciones debajo del cofre, permite el movimiento relativo entre esos componentes debido al balanceo del motor, a la torsión del chasis, a la vibración y a otros movimientos. Durante la operación, el flujo de fluido en dirección de la flecha 33 pasa a través de una abertura central de la envolvente de entrada 32, hacia el aparato ventilador 20. La envolvente de entrada 32 puede ayudar a guiar el flujo de aire al aparato ventilador 20 desde un radiador u otro cambiador de calor. Además, algún flujo de fluido adicional puede llevar al aparato ventilador 20 a través de la separación generalmente radial entre la envolvente 26 de ventilador y la envolvente 32 de entrada. La configuración del aparato ventilador 20 de acuerdo con la presente invención puede variar según se desee, para aplicaciones particulares. La tabla I provee tres posibles rangos para los parámetros del aparato ventilador 20. Los valores dados en la tabla 1 son todos aproximados. Se debe notar también que los valores de la tabla 1 están dados meramente a manera de ejemplo, y no de restricción. Más aún, la tabla 1 debe ser interpretada para permitir la selección independiente de parámetros individuales. Por ejemplo, un parámetro se puede seleccionar de la columna "primer rango", mientras que otro parámetro se puede seleccionar de la columna "segundo rango", y asi sucesivamente .

TABLA 1 La figura 8 es una vista en perspectiva de una porción del aparato ventilador 20. Como se muestra en la figura 8, un chaflán opcional 52 está situado entre el aspa 24 y la envolvente 26 de ventilador. El aspa 24 tiene una porción de punta 54 no unida, adyacente al borde de ataque 44. En la modalidad ilustrada, el chaflán 52 está formado integral con el aspa 24, y se extiende en una dirección generalmente en forma de cordón desde la porción de punta 54 no unida del aspa 24, hasta la envolvente de ventilador 26, mirando generalmente en sentido radial hacia dentro. El chaflán 52 hace contacto físicamente con la envolvente 26 de ventilador, y se puede unir opcionalmente a la envolvente 26 de ventilador. El chaflán está provisto opcionalmente en cada una de las aspas del aparato ventilador 20, y se puede omitir del todo en modalidades alternativas. La presencia del chaflán 52 ayuda a reducir las tensiones en la interfaz entre cada aspa 24 y la envolvente 26 de ventilador. El ensamble de ventilador 30, que incluye el aparato ventilador 20, puede ser fabricado en una variedad de formas. Típicamente, se forman los componentes del ensamble de ventilador 30 de un polímero u otro material moldeable por inyección, aunque alternativamente pueden usarse fibra de vidrio, metales y otros materiales adecuados. En una modalidad, se utiliza moldeo por inyección, donde un material polimérico, tal como nylon, forma esencialmente todos los componentes del ensamble de ventilador 30, excepto el disco metálico 38, que puede hacerse de acero. Las aspas 24 y la placa de apoyo 22 usualmente se forman integralmente como un solo subensamble . Si las aspas 24 y la placa de apoyo 22 son moldeadas por inyección, el disco metálico 38 puede ser sobremoldeado con el material polimérico para formar integralmente las aspas 24 y la placa de apoyo 22. La envolvente de ventilador 26 y la envolvente de entrada 32 por lo general son formadas separadamente, cada una mediante molde por inyección o por otras técnicas adecuadas. La envolvente de ventilador 26 se conecta luego a las aspas 24 del subensamble, usando un proceso de soldadura, sujetadores mecánicos u otras técnicas adecuadas. Se prefiere un proceso de soldadura o similar a la soldadura, tal como soldadura ultrasónica o soldadura electromagnética de alta frecuencia, y la unión con pegamento. Una configuración con juntas soldadas entre las aspas 24 y la envolvente 26 de ventilador produce tensiones relativamente bajas sobre las juntas de soldadura entre las aspas 24 y la envolvente 26 de ventilador, al mismo tiempo que simplifica el proceso de moldeo por inyección de las partes individuales que se sueldan entre si posteriormente. La envolvente de entrada 32 es conectada separadamente a una estructura de montaje, y se sitúa el aparato ventilador 20 adyacente a la envolvente de entrada 32, en un sitio de instalación deseado. En otras modalidades, la placa de apoyo 22, las aspas 24 y la envolvente de ventilador 26 del aparato ventilador 20 se moldean integralmente como una sola pieza. Si bien una construcción de una sola pieza ofrece beneficios de resistencia física, tiende a requerir de dados complejos y caros para obtenerla. Alternativamente, la envolvente de ventilador 26 y las aspas 24 son moldeadas integralmente y fijadas a una placa de apoyo 22 moldeada separadamente. Como se mencionó previamente, un aparato ventilador de acuerdo con la presente invención puede tener sus aspas dispuestas en varias configuraciones diferentes, en modalidades alternativas, tales como una configuración curvada hacia atrás, inclinada hacia atrás, de punta radial (o cuasi radial), curvada hacia delante y de aspa radial. Esos términos se derivan del diseño de ventilador de flujo radial. Las diferentes configuraciones de aspa tendrán diferentes efectos operativos, que por lo general están relacionados con otros parámetros del aparato ventilador. La configuración óptima de las aspas variará para diferentes aplicaciones, dependiendo de las características funcionales deseadas y de las restricciones sobre el diseño del aparato ventilador. Las figuras 9 y 10 ilustran dos configuraciones de aspa adicionales, aunque se apreciará que son posibles otras, dentro del alcance de la presente invención.

La figura 9 es una vista esquemática de una modalidad alternativa de un aparato ventilador 120, que incluye una placa de apoyo 122 y una pluralidad de aspas 124, y está configurada para girar en la dirección de la flecha 28 (es decir, dextrógiramente) . El aparato ventilador 120 también incluye una envolvente de ventilador asegurada a las aspas 124, que se omite en la figura 9 para revelar mejor las aspas 124. La configuración general y el funcionamiento del aparato ventilador 120 son similares a los del aparato ventilador 20 descrito más arriba. En la modalidad ilustrada, las aspas 124 del aparato ventilador 120 están dispuestas en una configuración curvada hacia delante. La figura 10 es una vista frontal en alzado de otra modalidad alternativa del aparato ventilador 220, que incluye una placa de apoyo 222 y una pluralidad de aspas 224, está configurado para girar en la dirección de la flecha 28 (o sea, dextrógiramente) . El aparato ventilador 220 también incluye una envolvente de ventilador asegurada a las aspas 224, que se omite en la figura 10 para revelar mejor las aspas 224. La configuración general y el funcionamiento del aparato ventilador 220 son similares a los del aparato ventilador 20 descrito más arriba. En la modalidad ilustrada, las aspas 224 del aparato ventilador 220 están dispuestas en una configuración de punta cuasi radial. En una configuración de punta verdaderamente radial, las aspas están curvadas de modo que sus bordes de arrastre estén dispuestos exactamente en sentido radial. Sin embargo, en la configuración de punta cuasi radial ilustrada, las aspas 224 están curvadas con los bordes de arrastre 246 de las aspas 224 dispuestas cerca del sentido radial, pero no exactamente en sentido radial. La figura 11 es una vista frontal en alzado de otra modalidad alternativa más de un aparato ventilador 320 que incluye una placa de apoyo 322 y una pluralidad de aspas 324, y está configurado para girar en la dirección de la flecha 28 (es decir, dextrógiramente) . El aparato ventilador 320 incluye también una envolvente de ventilador asegurada a las aspas 324, que está omitida en la figura 11 para revelar mejor las aspas 324. La configuración general y el funcionamiento del aparato ventilador 320 son similares a los del aparato ventilador 20 descrito más arriba. En la modalidad ilustrada, las aspas 324 del aparato ventilador 220 están dispuestas en una configuración curvada hacia atrás. En vista de la descripción precedente, quienes tengan experiencia en la materia reconocerán que un ensamble de ventilador de acuerdo con la presente invención provee numerosas ventajas y numerosos beneficios. Por ejemplo, un ventilador de acuerdo con la presente invención provee presión y flujo de aire relativamente elevadas, pero es relativamente delgado y exhibe en general una proporción de aspecto diferente de la que un diseñador produciría de otra manera, con el lujo de espacio sustancial para la profundidad axial disponible. Además, el ventilador de la presente invención exhibe características de eficiencia estática durante la operación relativamente buenas. El ventilador de la presente invención también puede satisfacer las características funcionales deseadas para aplicaciones de enfriamiento automotriz debajo del cofre, al mismo tiempo que satisface simultáneamente las muchas limitaciones de diseño asociadas con las aplicaciones debajo del cofre.

Adicionalmente, un ventilador de acuerdo con la presente invención provee características de ruido relativamente buenas, incluyendo tanto características de intensidad de ruido cuanto características de calidad del ruido. La comparación más justa del ruido entre los dos tipos de ventilador es cuando ambos están operando en el mismo punto aerodinámico (es decir, al mismo flujo y a la misma presión) . En comparación con un ventilador de 680 mm de diámetro de la presente invención que trabaja a 1900 rpm, y un ventilador de flujo axial de 750 mm de diámetro de la técnica anterior, que trabaja a 1970 rpm, el ventilador de la presente invención fue 4 dBA más silencioso. El ventilador de la presente invención es más silencioso por dos razones principales: La primera: el ventilador de la presente invención puede desarrollar un nivel deseado de presión estática a una velocidad de rotación más lenta en comparación con un ventilador de flujo axial; y el ruido del ventilador depende muy fuertemente de la velocidad periférica (es decir, la velocidad de punta) . En segundo lugar, el flujo de aire a través de los pasajes del ventilador de la presente invención es mucho más uniforme y mucho menos turbulento que el flujo de aire a través de un ventilador de flujo axial, a las presiones elevadas a las que se desea que opere el ventilador de la presenté invención. Típicamente, el flujo a través de un ventilador de flujo axial, bajo las condiciones descritas más arriba, se conoce como un flujo en pérdida, que es sumamente turbulento e inestable, y está asociado con un ruido atronador. También se proveen otras ventajas y beneficios adicionales, no mencionados específicamente.

EJEMPLOS Se desarrollaron y probaron prototipos de ensambles de ventilador de acuerdo con la presente invención, y se efectuaron simulaciones en computadora para explorar adicionalmente diseños de ensamble de ventilador de acuerdo con la presente invención. La prueba del prototipo ha demostrado que un ventilador de acuerdo con la presente invención puede obtener alrededor de 35 por ciento de mayor flujo de aire, 15 puntos porcentuales de mayor eficiencia estática y exhibe características de funcionamiento más silencioso que los ventiladores de flujo axial de acuerdo con el estado de la técnica; al mismo tiempo que es adecuado para su instalación en aplicaciones de enfriamiento automotrices debajo del cofre, y exhibe requerimientos energéticos aceptables . Se empleó un diseño de protocolo para experimentos (DOE) para operar simulaciones de varias permutaciones de numerosas variables en el diseño de ventilador, seleccionadas juiciosamente. El DOE permite la optimización, al mismo tiempo que lleva a cabo las pruebas únicamente en un número limitado de posibles permutaciones. Se utilizó un software de dinámica de fluido computacional (CFD) (por ejemplo, FLUENT®, software para modelos de flujo, obtenible de ANSYS, Inc., Santa Clara, CA, E. U. A.), para generar datos de prueba de simulación de acuerdo con cada DOE. Se llevaron a cabo múltiples estudios de DOE. El máximo DOE efectuado involucró cinco factores con tres posibles niveles cada uno, para un total de 243 combinaciones posibles (o sea, 35) , de las cuales 27 variaciones fueron simuladas, de acuerdo con las selecciones de factores y niveles que aparecen en tabla 2.

TABLA 2 Se reunieron los resultados del DOE para la velocidad de flujo del aire (en kg/s) , la presión estática (en Pa) y la eficiencia estática (en porcentaje) . La figura 12 es una gráfica de los datos de funcionamiento para modalidades alternativas seleccionadas del ensamble de ventilador 20, de acuerdo con el DOE máximo. La gráfica de la figura 12 denota el flujo de aire (kg/s) a lo largo del eje horizontal, frente a la presión (Pa), a lo largo del eje vertical izquierdo, y la eficiencia estática (por ciento) a lo largo del eje vertical derecho. Los 27 resultados de DOE para la eficiencia estática frente al flujo de aire, están graficados en la figura 12 con cuadrados en blanco y los resultados para la presión frente al flujo de aire están graficados en la figura 12 con rombos rellenos. Se debe notar que cada cuadrado en blanco está alineado verticalmente con un rombo relleno correspondiente de la figura 12. Se especificaron los resultados para la presión frente a la presión frente a los puntos de datos de flujo de aire (rombos rellenos) para que cayeran en una curva cuadrática que se aproxima a la curva de restricción de enfriamiento típico de un motor. Los resultados del DOE muestran que la eficiencia estática correspondiente frente a los puntos de datos del flujo de aire (cuadrados en blanco) definen colectivamente una curva de límite 400. Con base en los 27 resultados de DOE, se interpolaron los puntos de datos para tres diseños optimizados del aparato ventilador 20. Para el diseño número 1 se optimizó el funcionamiento tanto para un mejor flujo de aire como para una mejor eficiencia estática, y se ilustra en la figura 12 la eficiencia estática como un triángulo en blanco y la presión como un triángulo relleno. Para el diseño número 2 se optimizó el funcionamiento para mejor eficiencia estática, ilustrada en la figura 12 la eficiencia estática como un círculo en blanco, y la presión como un círculo relleno. Para el diseño número 3 se optimizó el funcionamiento del mejor flujo de aire, ilustrado en la figura 12, con la eficiencia estática como un hexágono en blanco y la presión como un hexágono relleno. Los parámetros para el aparato ventilador 20 asociado con los diseños números 1 a 3, están provistos en la tabla 3. La interacción entre los parámetros del aparato ventilador 20 no es intuitiva y es tardado determinarla mediante construcción y prueba de prototipos físicos. Cada uno de los diseños números 1 a 3 es factible y puede satisfacer diferentes aplicaciones de enfriamiento de motor, con diferentes requerimientos.

TABLA 3 Si bien se ha descrito la presente invención con referencia a las modalidades preferidas, los trabajadores con experiencia en la materia reconocerán que se pueden hacer cambios en la forma y el detalle sin salirse del espíritu ni del alcance de la invención.

Claims (42)

1. REIVINDICACIONES 1. - Un ensamble de ventilador para dirigir un flujo de fluido en dirección híbrida, radial y axial; comprendiendo el ensamble: una placa de apoyo que tiene una porción de diámetro interno y una porción de diámetro externo sustancialmente troncocónica, situada alrededor de un eje central; una pluralidad de aspas que se extienden desde la placa de apoyo; y una envolvente de ventilador anular, situada adyacente a la pluralidad de aspas, y configurada para girar conjuntamente con ellas; donde la placa de apoyo, la pluralidad de aspas de ventilador y la envolvente de ventilador forman un subensamble de ventilador; donde la profundidad total del subensamble de ventilador es aproximadamente de 20 a 35 por ciento del diámetro total del subensamble de ventilador. 2. - El ensamble de la reivindicación 1, en el que la profundidad total del subensamble de ventilador es aproximadamente de 25 a 35 por ciento del diámetro total del subensamble de ventilador. 3. - El ensamble de la reivindicación 2, en el que la profundidad total del subensamble de ventilador es aproximadamente de 28 a 32 por ciento del diámetro total del subensamble de ventilador. 4. - El ensamble de la reivindicación 1, en el que un ángulo de descarga definido por la porción de diámetro exterior de la placa de apoyo está orientado a aproximadamente 65 a 80 grados con respecto al eje. 5. - El ensamble de la reivindicación 4, en el que el ángulo de descarga está orientado a aproximadamente 67 a 75 grados con respecto al eje. 6. - El ensamble de la reivindicación 5, en el que el ángulo de descarga está orientado a aproximadamente 68 a 70.5 grados con respecto al eje. 7. - El ensamble de la reivindicación 1, en el que el diámetro interno de la entrada del ventilador es aproximadamente de 80 a 90 por ciento del diámetro total del subensamble de ventilador. 8. - El ensamble de la reivindicación 7, en el que el diámetro interior de la entrada de ventilador es aproximadamente de 82 a 88 por ciento del diámetro total del subensamble de ventilador. 9.- El ensamble de la reivindicación 8, en el que el diámetro interno de la entrada del ventilador es aproximadamente de 84 a 86 por ciento del diámetro total del subensamble de ventilador. 10. - El ensamble de la reivindicación 9, en el que el diámetro interno de la entrada del ventilador es aproximadamente 85 por ciento del diámetro total del subensamble de ventilador. 11. - El ensamble de la reivindicación 1, en el que el ángulo de entrada de cada una de la pluralidad de aspas es aproximadamente de 15 a 30 grados; y donde el ángulo de salida de cada una de la pluralidad de aspas es aproximadamente de 40 a 90 grados. 12. - El ensamble de la reivindicación 11, en el que el ángulo de entrada de cada una de la pluralidad de aspas es aproximadamente de 18 a 28 grados; y donde el ángulo de salida de cada una de la pluralidad de aspas es aproximadamente de 50 a 80 grados. 13. - El ensamble de la reivindicación 12, en el que el ángulo de entrada de cada una de la pluralidad de aspas es aproximadamente de 20 a 25 grados; y donde el ángulo de salida de cada una de la pluralidad de aspas es aproximadamente de 55 a 70 grados. 14. - El ensamble de la reivindicación 1, en el que la longitud total de aspas es aproximadamente de 480 a 550 por ciento del diámetro total del subensamble de ventilador. 15. - El ensamble de la reivindicación 14, en el que la longitud total de aspas es aproximadamente de 480 a 520 por ciento del diámetro total del subensamble de ventilador. 16. - El ensamble de la reivindicación 1, en el que el diámetro interior de la pluralidad de aspas es aproximadamente de 50 a 75 por ciento de un diámetro total del subensamble de ventilador. 17. - El ensamble de la reivindicación 16, en el que el diámetro interno de la pluralidad de aspas es aproximadamente de 55 a 70 por ciento del diámetro total del subensamble de ventilador. 18. - El ensamble de la reivindicación 17, en el que el diámetro interno de la pluralidad de aspas es aproximadamente de 58 a 65 por ciento del diámetro total del subensamble de ventilador. 19. - El ensamble de la reivindicación 1, en el que las aspas de la pluralidad de aspas están espaciadas equidistantemente y fijadas a la porción de diámetro exterior de la placa de apoyo. 20.- El ensamble de la reivindicación 1, en el que por lo menos una de la pluralidad de aspas está formada integralmente con al menos la porción de diámetro externo de la placa de apoyo. 21. - El ensamble de la reivindicación 1, en el que por lo menos una de la pluralidad de aspas está asegurada mecánicamente a la placa de apoyo. 22. - El ensamble de la reivindicación 1, en el que la por lo menos una de la pluralidad de aspas está formada integralmente con la envolvente de ventilador. 23.- El ensamble de la reivindicación 1, en el que la por lo menos una de la pluralidad de aspas está asegurada mecánicamente a la envolvente de ventilador. 24. - El ensamble de la reivindicación 1, en el que la porción de diámetro interno de la placa de apoyo es sustancialmente plana. 25. - El ensamble de la reivindicación 1, en el que la porción de diámetro interno de la placa de apoyo comprende un material metálico. 26. - El ensamble de la reivindicación 1, en el que la porción de diámetro externo de la placa de apoyo comprende un material polimérico. 27. - El ensamble de la reivindicación 26, en el que la porción de diámetro interno de la placa de apoyo comprende un material metálico; y donde la porción de diámetro externo de la placa de apoyo está sobremoldeada sobre la porción de diámetro interno. 28. - El ensamble de la reivindicación 1, en el que la pluralidad de aspas comprende un material polimérico. 29. - El ensamble de la reivindicación 1, en el que la envolvente de ventilador comprende un material polimérico. 30. - El ensamble de la reivindicación 1, y que comprende adicionalmente : una envolvente de entrada anular, situada adyacente a la envolvente de ventilador; donde la envolvente de entrada está fijada rotacionalmente . 31. - El ensamble de la reivindicación 30, en el que la envolvente de entrada comprende una pared que define una abertura de entrada y una abertura de salida; y donde la abertura de entrada tiene un diámetro menor que la abertura de salida. 32. - El ensamble de la reivindicación 31, en el que la pared tiene una forma de sección transversal arqueada. 33. - El ensamble de la reivindicación 1, en el que la porción de diámetro interno de la placa de apoyo está situada axialmente aproximadamente en el centro de masa del subensamble de ventilador. 34. - El ensamble de la reivindicación 1, en el que la pluralidad de aspas tiene una configuración curvada hacia delante. 35.- El ensamble de la reivindicación 1, en el que la pluralidad de aspas tiene una configuración curvada hacia atrás. 36. - El ensamble de la reivindicación 1, en el que la pluralidad de aspas tiene una configuración inclinada hacia atrás. 37. - El ensamble de la reivindicación 1, en el que el ángulo de descarga definido por la porción de diámetro externo de la placa de base está orientado aproximadamente a 65 a 80 grados con respecto al eje; donde el diámetro interno de la entrada del ventilador es aproximadamente de 80 a 90 por ciento del diámetro total del subensamble de ventilador; donde el ángulo de entrada de cada una de la pluralidad de aspas es aproximadamente de 15 a 30 grados; donde el ángulo de salida de cada una de la pluralidad de aspas es aproximadamente de 40 a 90 grados; donde la longitud total de aspa es aproximadamente de 450 a 550 por ciento del diámetro total del subensamble de ventilador; y donde el diámetro interno de la pluralidad de aspas es aproximadamente de 50 a 75 por ciento del diámetro total del subensamble de ventilador. 38. - El ensamble de la reivindicación 1, en el que el ángulo de inclinación de la pluralidad de aspas está dentro de una escala de aproximadamente 0 a 15 grados. 39. - El ensamble de la reivindicación 1, en el que el ángulo de inclinación de la pluralidad de aspas está dentro de la escala de aproximadamente 3 a 10 grados. 40. - El ensamble de la reivindicación 1, en el que el ángulo de inclinación de la pluralidad de aspas está dentro de la escala de aproximadamente 4 a 6 grados. 41.- El ensamble de la reivindicación 1, que comprende adicionalmente : un chaflán conectado entre al menos una de la pluralidad de aspas y la envolvente anular de ventilador. 42.- El ensamble de la reivindicación 1, que comprende adicionalmente: una costilla anular que se extiende por lo menos parcialmente en sentido axial, situada en la porción de diámetro externo sustancialmente troncocónica, de la placa de apoyo . 43.- Un ensamble de ventilador para dirigir un flujo de fluido en una dirección híbrida, radial y axial; comprendiendo el ensamble: una placa de apoyo que tiene una porción de diámetro interno y una porción de diámetro externo sustancialmente troncocónica, situada alrededor de un eje central; una pluralidad de aspas que se extienden desde la placa de apoyo; y una envolvente anular de ventilador, situada adyacente a la pluralidad de aspas y configurada para girar conjuntamente con ella; donde la placa de apoyo, la pluralidad de aspas de ventilador y la envolvente de ventilador forman un subensamble de ventilador; donde la longitud total de aspas es aproximadamente de 480 a 520 por ciento del diámetro total del subensamble de ventilador. 44.- El ensamble de la reivindicación 43, en el que el diámetro interno de la pluralidad de aspas es aproximadamente de 50 a 75 por ciento del diámetro total del subensamble de ventilador. 45.- El ensamble de la reivindicación 43, en el que la profundidad total del subensamble de ventilador es aproximadamente de 20 a 35 por ciento del diámetro total del subensamble de ventilador. 46.- Un ensamble de ventilador para dirigir un flujo de fluido en dirección híbrida, radial y axial; comprendiendo el ensamble: una placa de apoyo que tiene una porción de diámetro interno y una porción de diámetro externo sustancialmente troncocónica, situada con elación a un eje; una pluralidad de aspas que se extienden desde la placa de apoyo; y una envolvente anular de ventilador, situada adyacente a la pluralidad de aspas y configurada para girar conjuntamente con ellas; donde la placa de apoyo, la pluralidad de aspas de ventilador y la envolvente de ventilador forman un subensamble de ventilador; donde el diámetro interno de la pluralidad de aspas es aproximadamente de 50 a 75 por ciento del diámetro total del subensamble de ventilador, 47.- El ensamble de la reivindicación 46, en el que la longitud total de aspa es aproximadamente de 480 a 520 por ciento del diámetro total del subensamble de ventilador. 48. - El ensamble de la reivindicación 46, en el que la profundidad total del subensamble de ventilador es aproximadamente de 20 a 35 por ciento del diámetro total del subensamble de ventilador. 49. - Un ensamble de ventilador para dirigir un flujo de fluido en dirección híbrida, radial y axial; comprendiendo el ensamble: una placa de apoyo que tiene una porción de diámetro interno y una porción de diámetro externo sustancialmente troncocónica, situada alrededor de un eje central; una envolvente anular de ventilador; y una pluralidad de aspas que se extienden desde la placa de apoyo y la envolvente de ventilador; donde la placa de apoyo, la pluralidad de aspas de ventilador y la envolvente de ventilador forman un subensamble de ventilador; donde la profundidad total del subensamble de ventilador es aproximadamente de 20 a 35 por ciento del diámetro total del subensamble de ventilador; donde el ángulo de descarga definido por la porción de diámetro externo de la placa de apoyo está orientado aproximadamente a 65 - 80 grados con respecto aleje; donde el diámetro interno de la entrada de ventilador es aproximadamente de 80 a 90 por ciento del diámetro total del subensamble de ventilador; donde el ángulo de entrada de cada una de la pluralidad de aspas es aproximadamente de 15 a 30 grados; donde el ángulo de salida de cada una de la pluralidad de aspas es aproximadamente de 40 a 90 grados; donde la longitud total de aspa es aproximadamente de 450 a 550 por ciento del diámetro total del subensamble de ventilador; y donde el diámetro interno de la pluralidad de aspas es aproximadamente de 50 a 75 por ciento del diámetro total del subensamble de ventilador.