MX2011006243A

MX2011006243A - Ventilador.

Info

Publication number: MX2011006243A
Application number: MX2011006243A
Authority: MX
Inventors: Frederic Nicolas; Kevin Simmonds
Original assignee: Dyson Technology Ltd
Priority date: 2008-12-11
Filing date: 2009-11-09
Publication date: 2011-06-28
Also published as: AU2009326183A1; GB2466058B; NZ593149A; CA2745060C; JP2010138906A; EP2356340B1; EP2356340A1; BRPI0922878A2; MY144073A; GB2466058A; IL213132A0; AU2009326183B2; JP4769988B2; IL213132A; CA2745060A1; CN101749289A; GB0822612D0; US8092166B2; KR20110067175A; RU2484383C2

Abstract

Se describe un ensamble de ventilador para crear una corriente de aire. El ensamble de ventilador (100) comprende una boquilla (1) montada en una base (16), que aloja medios para crear un flujo de aire a través de la boquilla (1). La boquilla (1) comprende un pasaje interior (10) para recibir el flujo de aire desde la base (16), una boca (12) a través de la cual se emite el flujo de aire, estando definida la boca (12) mediante superficies (1), y medios de separación (26) para separar las superficies (1). La boquilla (1) se extiende en forma sustancialmente ortogonal alrededor de un eje para definir una abertura (2), a través de la cual el aire de la parte externa del ensamble de ventilador (100) es extraído por el flujo de aire emitido por la boca (12). El ventilador proporciona un ajuste que produce una corriente de aire y un flujo de aire de enfriamiento, creado sin requerir un ventilador de cuchilla. Los medios de separación proporcionan una boquilla reproducible, confiable del ensamble del ventilador y el desempeño del ensamble de ventilador.

Description

VENTILADOR Campo de la Invención La presente invención se refiere a un aparato de ventilación. Particularmente, pero no de manera exclusiva la presente invención se refiere a un ventilador doméstico, tal como un ventilador de escritorio, para crear circulación de aire y corriente de aire en una habitación, en una oficina u otro ambiente doméstico.

Antecedentes de la Invención Se conocen una cantidad de diferentes tipos de ventiladores domésticos. Es común que un ventilador convencional incluya un conjunto simple de cuchillas o aspas montadas para rotación alrededor de un eje, y un aparato de transmisión montado alrededor del eje para rotar el conjunto de cuchillas. Los ventiladores domésticos están disponibles en una variedad de tamaños y diámetros, por ejemplo, un ventilador para techo puede tener al menos un diámetro de 1 m y normalmente se monta en una forma suspendida del techo y se coloca para proporcionar un flujo de aire descendente y para enfriar una habitación.

Los ventiladores de escritorio, por otra parte, con frecuencia tienen un diámetro de aproximadamente 30 cm y normalmente son portátiles y de autosoporte. En arreglos de ventiladores para escritorio estándar, el conjunto simple de cuchillas se coloca cerca del usuario, y la rotación de las cuchillas del ventilador proporciona un flujo directo de la corriente de aire en una habitación, o en una parte de una habitación, y hacia el usuario. Otros tipos de ventilador se pueden unir al piso o montarse en una pared. El movimiento y circulación del aire crea una brisa o "brisa de aire" y, como resultado, el usuario experimenta un efecto de enfriamiento conforme el calor es disipado a través de convexión y evaporación. Los ventiladores tales como los que se describen en la publicación de patente USD 103,476 y US 1,767,060, son adecuados para permanecer en un escritorio o una mesa. La Publicación de Patente US 1,767,060 describe un ventilador de escritorio con una función de oscilación que ayuda a proporcionar una circulación de aire equivalente a dos o más ventiladores de la técnica anterior.

Una desventaja de este tipo de arreglo, es que el flujo directo de la corriente de aire producido por la rotación de las cuchillas del ventilador, no es percibido de manera uniforme por el usuario. Esto se debe a variaciones a través de la superficie de la cuchilla o a través de la superficie con orientación hacia afuera del ventilador. El flujo de aire no parejo o "cortado" puede percibirse como una serie de pulsaciones o ráfagas de aire y puede ser ruidoso. Las variaciones a través de la superficie de la cuchilla, o a través de otras superficies del ventilador, pueden variar de producto a producto, e incluso pueden variar de una máquina de ventilación individual a otra.

En un ambiente doméstico, es deseable que los aparatos sean tan pequeños y compactos como sea posible, debido a restricciones de espacio. No es deseable que las partes se proyecten del aparato, o que el usuario tenga la capacidad de tocar cualesquiera de las partes en movimiento del ventilador, tal como las cuchillas. Dichos arreglos tienen características de seguridad, tal como una jaula o protección alrededor de las cuchillas para proteger al usuario que se autolesione con las partes en movimiento del ventilador. La Publicación de Patente USD 103,476 muestra un tipo de jaula alrededor de las cuchillas, sin embargo, las partes de la cuchilla enjaulada pueden ser difíciles de limpiar.

Otros tipos de ventilador o circulador se describen en las Publicaciones de Patente US 2,488,467, US 2,433,795 y JP 56-167897. El ventilador de la Publicación de Patente US 2,433,795 tiene ranuras espirales en una protección giratoria en lugar de las cuchillas del ventilador. El ventilador de circulación descrito en la Publicación de Patente US 2,488,467, emite un flujo de aire desde una serie de boquillas que tiene una base grande incluyendo un motor y un soplador o ventilador para crear el flujo de aire.

La ubicación de los ventiladores, tal como los que se describen anteriormente, cerca de un usuario no siempre es posible ya que la forma y estructura voluminosa, significan que el ventilador ocupa una cantidad significativa del área del espacio de trabajo del usuario. En el caso particular de un ventilador colocado en, o cercano a un escritorio, el cuerpo o base del ventilador reduce el área disponible para los documentos de trabajo, una computadora u otro equipo de oficina. Con frecuencia se deben colocar múltiples aparatos en la misma área, cercanos a un punto de suministro de energía, y en proximidad cercana a otros aparatos para facilidad de conexión y con el objeto de reducir los costos de operación.

La forma y estructura de un ventilador en un escritorio no únicamente reduce el área de trabajo disponible para el usuario, sino que también puede bloquear la luz natural (o luz de fuentes artificiales) y evitar que llegue al área del escritorio. Se desea un área de escritorio bien iluminada para el trabajo y la lectura. Además, el área bien iluminada puede reducir los problemas de deformación de los ojos y salud relacionados que pueden resultar de los períodos prolongados que se trabajan con niveles de luz reducidos.

Breve Descripción de la Invención La presente invención busca proporcionar un ensamble de ventilador mejorado que elimine las desventajas de la técnica anterior.

Un primer aspecto de la presente invención proporciona un ensamble de ventilador sin cuchillas para crear una corriente de aire, comprendiendo el ensamble de ventilador una boquilla, medios para crear un flujo de aire a través de la boquilla, la boquilla comprendiendo un pasaje interior para recibir el flujo de aire, una boca a través de la cual se emite el flujo de aire, estando definida la boca por superficies de la boquilla orientadas una hacia la otra, y medios de separación, para separar las superficies de la boquilla que se orientan una hacia la otra, definiendo la boquilla una abertura a través de la cual se extrae el aire de la parte exterior del ensamble del ventilador a través del flujo de aire emitido desde la boca.

En forma conveniente, a través de este arreglo se genera una corriente de aire y se crea un efecto de enfriamiento sin requerir de un ventilador con cuchillas. La corriente de aire creada por el ensamble de ventilador tiene el beneficio de ser un flujo de aire con baja turbulencia y con un perfil de flujo de aire más lineal que el proporcionado por otros aparatos de la técnica anterior. Esto puede mejorar la comodidad de un usuario que recibe el flujo de aire.

De manera conveniente, el uso de un medio de separación para separar la superficie de la boquilla que se orienta una hacia la otra permite que se suministre una salida del flujo de aire suave y uniforme a la ubicación de un usuario sin que el usuario sienta un flujo "cortado". Los medios de separación del ensamble del ventilador proporcionan una fabricación confiable, y reproducible de la boquilla del ensamble del ventilador. Esto significa que un usuario no debe experimentar una variación en la intensidad del flujo de aire con el tiempo debido al añejamiento del producto, o una variación de una ensamble de ventilador a otro ensamble de ventilador debido a variaciones en la fabricación. La presente invención proporciona un ensamble de ventilador que proporciona un efecto de enfriamiento adecuado que se dirige y enfoca en comparación con el flujo de aire producido por los ventiladores de la técnica anterior.

En la descripción de ventiladores que se encuentra más adelante, y en particular un ventilador de la modalidad preferida, se utiliza el término "sin cuchilla" para describir un aparato en el cual el flujo de aire es emitido o proyectado en forma directa desde el ensamble del ventilador sin el uso de cuchillas. A través de esta definición se puede considerar que un ensamble de ventilador sin cuchillas tiene un área de salida o zona de emisión sin cuchillas o aspas de las cuales se libera o emite flujo de aire en una dirección adecuada para el usuario. El ensamble de ventilador sin cuchillas puede ser suministrado con una fuente primaria de aire de una variedad de fuentes, o medios de generación tales como bombas, generadores, motores u otros aparatos de transferencia de fluidos, que incluyen aparatos de rotación tal como un rotor de motor y un propulsor con aspas para generar flujo de aire. El suministro de aire generado por el motor origina que un flujo de aire pase desde el espacio de la habitación o ambiente fuera del ensamble del ventilador a través del pasaje interior de la boquilla, y posteriormente fuera a través de la boca.

Por lo tanto, la descripción de un ensamble de ventilador como sin cuchillas, no pretende abarcar la descripción de la fuente de energía, y componentes tales como motores, que se requieren para funciones secundarias del ventilador. Los ejemplos de funciones secundarias del ventilador pueden incluir iluminación, ajuste y oscilación del ventilador.

En una modalidad preferida, la boquilla se extiende alrededor de un eje para definir la apertura, y los medios de separación comprenden una pluralidad de separadores espaciados en forma angular alrededor del eje, preferentemente separados en forma uniformemente angular alrededor del eje.

En una modalidad preferida, la boquilla se extiende en forma sustancialmente cilindrica alrededor del eje. Esto crea una región para hallar y dirigir la salida del flujo de aire desde toda la parte circundante de la abertura definida por la boquilla del ensamble de ventilador. Además, el arreglo cilindrico crea un ensamble con una boquilla que parece ordenado y uniforme. Se desea un diseño no amontonado y de buena apariencia para un usuario o cliente. Las características y dimensiones preferidas del ensamble de ventilador dan como resultado un ajuste compacto, generando al mismo tiempo una cantidad adecuada de flujo de aire del ensamble de ventilador para enfriar a un usuario.

Preferentemente la boquilla se extiende por una distancia de al menos 5 cm en la dirección del eje. Preferentemente la boquilla se extiende alrededor del eje por una distancia dentro del rango de 30 cm a 180 cm. Esto proporciona opciones para emisión de aire en un rango de diferentes áreas de salida y tamaños de abertura, tal como puede ser adecuado para enfriar la parte superior del cuerpo y la cara de un usuario cuando trabaja en un escritorio, por ejemplo.

La boquilla comprende preferentemente una sección de estuche interna y una sección de estuche externa que definen el pasaje interior, la boca y la abertura. Cada sección de estuche puede comprender una pluralidad de componentes, pero en la modalidad preferida, cada una de estas secciones está formada de un componente anular simple.

En la modalidad preferida, el medio de separación se monta en, preferentemente integrado con una de las superficies de la boquilla que se orientan una hacia la otra. De manera conveniente, el arreglo integral del medio de separación con esta superficie puede reducir el número de partes individuales fabricadas, simplificando de esta manera el proceso de la fabricación de partes y ensamble de partes, y reduciendo de esta forma el costo y complejidad del ensamble del ventilador. El medio de separación se ajusta preferentemente para hacer contacto con una de las otras superficies de orientación opuesta.

El medio de separación se ajusta preferentemente para mantener una distancia de ajuste entre las superficies de la boquilla que se orientan una hacia la otra. La distancia está preferentemente entre el rango de 0.5 a 5 mm. Preferentemente, una de las superficies de la boquilla que se orientan una hacia la otra se inclina hacia la otra de las superficies de orientación una hacia la otra, y de esta forma el medio de separación sirve para mantener separadas las superficies de la boquilla que se orientan una hacia la otra para mantener la distancia de ajuste entre ellas. Esto puede asegurar que el medio de separación encaje la otra de las superficies de orientación una hacia la otra, y de esta forma se asegure que se obtenga el espaciamiento deseado entre las superficies de la boquilla que se orientan una hacia la otra. El medio de separación se puede localizar y orientar en cualquier posición adecuada que permita que las superficies de la boquilla que se orientan una hacia la otra sean separadas según se desee, sin requerir elementos de soporte o colocación adicionales para ajustar el espaciamiento deseado de las superficies de la boquilla que se orientan una hacia la otra. Preferentemente el medio de separación comprende una pluralidad de espaciadores, los cuales están separados preferentemente alrededor de la abertura. Con este ajuste cada pluralidad de espaciadores puede encajar una de las otras superficies de la boquilla que se orientan una hacia la otra, de modo que el punto de contacto sea proporcionado entre cada espaciador y la otra superficie. El número preferido de espaciadores está dentro del rango de 5 a 50.

En un ensamble de ventilador de la presente invención tal como se describió anteriormente, la boquilla puede comprender una superficie Coanda localizada en forma adyacente a la boca y a través de la cual la boca se ajusta para dirigir el flujo de aire. Una superficie Coanda es un tipo conocido de superficie a través de la cual el flujo de fluido que sale del orificio de salida cercano a la superficie, exhibe el efecto Coanda. El fluido tiende a fluir sobre la superficie en forma cercana, casi "adhiriéndose" o "abrazándose" a la superficie. El efecto Coanda es un método de entrenamiento bien documentado y probado a través del cual se dirige un flujo de aire primario a través de la superficie Coanda. Se puede encontrar una descripción de las características de una superficie Coanda, y el efecto de un flujo de fluido a través de una superficie Coanda en artículos tales como Reba, Scientific American, Volumen 214, Junio 1963 páginas 84 a 92. A través del uso de una superficie Coanda, el aire fuera del ensamble del ventilador es extraído a través de la abertura mediante el flujo de aire dirigido a través de la superficie Coanda.

En las modalidades preferidas se crea un flujo de aire a través de la boquilla del ensamble del ventilador. En la siguiente descripción, este flujo de aire será referido como flujo de aire primario. El flujo de aire primario sale de la boquilla a través de la boca y pasa preferentemente a través de la superficie Coanda. El flujo de aire primario ingresa el aire que rodea la boca de la boquilla, que actúa como un amplificador de aire para suministrar al usuario tanto el flujo de aire primario como el aire ingresado. El aire ingresado será referido en la presente invención como un flujo de aire secundario. El flujo de aire secundario es extraído del espacio de la habitación, región o ambiente externo que rodea la boca de la boquilla, y mediante desplazamiento, desde otras regiones alrededor del ensamble de ventilador. El flujo de aire primario dirigido sobre la superficie Coanda combinado con el flujo de aire secundario ingresado a través del amplificador de aire, proporciona un flujo de aire total emitido o proyectado hacia un usuario desde la abertura definida por la boquilla. El flujo de aire total es suficiente para que el ensamble del ventilador cree una corriente de aire adecuada para enfriamiento.

Preferentemente la boquilla comprende un circuito. La forma de la boquilla no está restringida por el requerimiento de incluir un espacio para un ventilador con cuchillas. En una modalidad preferida, la boquilla es anular. Al proporcionar una boquilla anular el ventilador puede alcanzar potencialmente un área amplia. En una modalidad preferida adicional, la boquilla es al menos parcialmente circular. Este ajuste puede proporcionar una variedad de opciones de diseño para el ventilador, incrementando la elección disponible para un usuario o cliente. Además, la boquilla puede ser fabricada como una pieza simple, reduciendo la complejidad del ensamble del ventilador, y reduciendo de esta forma los costos de fabricación.

En un ajuste preferido la boquilla comprende al menos una pared que define el pasaje interior y la boca, y al menos una pared comprende las superficies que se orientan una hacia la otra que definen la boca. Preferentemente, la boca tiene una salida, y el espaciamiento entre las superficies de la boquilla que se orientan una hacia la otra en la salida de la boca, está dentro del rango de 0.5 mm a 10 mm. A través de este ajuste se puede proporcionar una boquilla con las propiedades de flujo deseadas para guiar el flujo de aire primario a través de la superficie, y proporcionar al usuario un flujo de aire total, relativamente uniforme o casi uniforme.

En el ensamble de ventilador preferido, los medios para crear un flujo de aire a través de la boquilla comprenden un propulsor operado por un motor. Este ajuste proporciona a un ventilador una generación de flujo de aire eficiente. Más preferentemente el medio para crear un flujo de aire comprende un motor sin cepillo CD y un propulsor de flujo mezclado. Esto puede permitir que se reduzcan las pérdidas de fricción de los cepillos del motor, y puede evitar residuos de carbón de los cepillos utilizados en un motor tradicional. El reducir los residuos y emisiones de carbono es conveniente en un ambiente sensible a la contaminación o limpio, tal como un hospital o alrededor de las personas que tienen alergias. Aunque los motores de inducción, los cuales generalmente son utilizados en ventiladores con cuchillas, tampoco tienen cepillos, un motor sin cepillo CD puede proporcionar un rango mucho más amplio de velocidades de operación que un motor de inducción.

El medio para crear un flujo de aire a través de la boquilla se localiza preferentemente en una base del ensamble del ventilador. La boquilla está montada preferentemente en la base.

En un segundo aspecto, la presente invención proporciona una boquilla para un ensamble de ventilador, preferentemente un ensamble de ventilador sin cuchilla, para crear una corriente de aire, comprendiendo la boquilla un pasaje interior para recibir un flujo de aire, una boca a través de la cual se emite el flujo de aire, estando definida la boca por superficies de la boquilla que se orientan una hacia la otra, y medios de separación para separar las superficies de la boquilla que se orientan una hacia la otra, definiendo la boquilla una abertura a través de la cual se extrae el aire que proviene de la parte externa del ensamble del ventilador a través del flujo de aire emitido desde la boca.

Preferentemente, la boquilla comprende una superficie Coanda localizada en forma adyacente a la boca y sobre la cual se ajusta la boca para dirigir el flujo de aire. En una modalidad preferida, la boquilla comprende un difusor localizado en la corriente descendente de la superficie Coanda. El difusor dirige el flujo de aire emitido hacia el lugar de un usuario, manteniendo al mismo tiempo una generación suave, con salida uniforme de un efecto de enfriamiento adecuado sin que el usuario detecte un flujo "cortado".

La presente invención también proporciona un ensamble de ventilador que comprende una boquilla tal como se mencionó anteriormente.

La boquilla puede ser giratoria o pivoteable en forma relativa a una parte de la base, u otra parte del ensamble del ventilador. Esto permite que la boquilla sea dirigida hacia o fuera del usuario, según se requiera. El ensamble del ventilador se puede montar en un escritorio, piso, pared o techo. Esto puede incrementar la parte de una habitación sobre la cual el usuario experimenta el enfriamiento.

Las características descritas anteriormente en relación con el primer aspecto de la presente invención, son igualmente aplicables al segundo aspecto de la presente invención, y viceversa .

Breve Descripción de las Figuras Las modalidades de la presente invención se describirán a continuación con referencia a los dibujos adjuntos, en los cuales: La figura 1 es una vista frontal de un ensamble de ventilador; La figura 2, es una vista en perspectiva de una parte del ensamble del ventilador de la figura 1; La figura 3, es una vista de sección lateral a través de una parte del ensamble del ventilador de la figura 1, tomada en la línea A-A; La figura 4, es un detalle de sección lateral expandido de una parte del ensamble del ventilador de la figura 1; La figura 5, es un ajuste alternativo mostrado como un detalle de sección lateral expandido de una parte del ensamble del ventilador de la figura 1; y La figura 6, es una vista seccionada del ensamble del ventilador tomada a lo largo de la línea B-B de la figura 3 y vista desde la dirección F de la figura 3.

Descripción Detallada de la Invención La figura 1 muestra un ejemplo de un ensamble de ventilador 100 visto desde la parte frontal del aparato. El ensamble de ventilador 100 comprende una boquilla anular 1 que define una abertura central 2. Con referencia también a las figuras 2 y 3, la boquilla 1 comprende un pasaje interior 10, una boca 12 y una superficie Coanda 14 adyacente a la boca 12. La superficie Coanda 14 se ajusta de modo que el flujo de aire primario que sale de la boca 12 y es dirigido sobre la superficie Coanda 14 sea amplificado por el efecto Coanda. La boquilla 1 se conecta a, y es soportada por una base 16 que tiene un estuche externo 18. La base 16 incluye una pluralidad de botones de selección 20 accesibles a través del estuche externo 18 y a través del cual se puede operar el ensamble del ventilador 100. El ensamble del ventilador tiene una altura, H, ancho W y profundidad D, mostrados en las figuras 1 y 3. La boquilla 1 se ajusta para extenderse sustancialmente en forma ortogonal alrededor del eje X. La altura del ensamble del ventilador, H, es perpendicular al eje X y se extiende desde el extremo de la base 16 remota de la boquilla 1 hacia el extremo de la boquilla 1 remota de la base 16. En esta modalidad el ensamble del ventilador 100 tiene una altura, H, de aproximadamente 530 mm, aunque el ensamble del ventilador 100 puede tener cualquier altura deseada. La base 16 y la boquilla 1 tienen un ancho, W, perpendicular a la altura H y perpendicular al eje X. El ancho de la base 16 se muestra etiquetado con W1, y el ancho de la boquilla 1 se muestra etiquetado como W2 en la figura 1. La base 16 y la boquilla 1 tiene una profundidad en la dirección del eje X. La profundidad de la base 16 se muestra etiquetada como D1, y la profundidad de la boquilla 1 se muestra etiquetada como D2 en la figura 3.

Las figuras 3, 4, 5 y 6 muestran detalles específicos adicionales del ensamble del ventilador 100. Un motor 22 para crear un flujo de aire a través de la boquilla 1 se localiza dentro de la base 16. La base 16 comprende además una entrada de aire 24a, 24b formada en el estucho externo 18 y a través de la cual el aire es extraído dentro de la base 16. Un alojamiento de motor 28 para el motor 22 también se localiza dentro de la base 16. El motor 22 está soportado por el alojamiento de motor 28, y es sujetado o fijado en una posición segura dentro de la base 16.

En la modalidad ilustrada, el motor 22 es un motor sin cepillo CD. Un propulsor 30 se conecta a una flecha giratoria que se extiende hacia afuera desde el motor 22, y se coloca un difusor 32 en la corriente descendente del propulsor 30. El difusor 32 comprende un disco estacionario, fijo que tiene cuchillas en espiral.

Una entrada 34 al propulsor 30 se comunica con la entrada de aire 24a, 24b formada en el estuche externo 18 de la base 16. La salida 36 del difusor 32 y la salida del propulsor 30, se comunican con las partes de pasaje huecas o ductos localizados dentro de la base 16, con el objeto de establecer un flujo de aire desde el propulsor 30 hasta el pasaje interior 10 de la boquilla 1. El motor 22 se conecta a una conexión eléctrica y suministro de energía, y es controlado por un controlador (no mostrado). La comunicación entre el controlador y la pluralidad de botones de selección 20 permite a un usuario operar el ensamble del ventilador 100.

Las características de la boquilla 1 a continuación serán descritas con referencia a las figuras 3, 4 y 5. La forma de la boquilla 1 es anular. En esta modalidad, la boquilla 1 tiene un diámetro de aproximadamente 350 mm, aunque la boquilla puede tener cualquier diámetro deseado, por ejemplo alrededor de 300 mm. El pasaje interior 10 es anular y se forma como un circuito o ducto continuo dentro de la boquilla 1. La boquilla 1 comprende una pared 38 que define el pasaje interior 10 y la boca 12. En las modalidades ilustradas, la pared 38 comprende dos partes de pared curvas 38a y 38b conectadas juntas, y posteriormente serán referidas en forma colectiva como la pared 38. La pared 38 comprende una superficie interna 39 y una superficie externa 40. En las modalidades ilustradas, la pared 38 se coloca en una forma doblada, o en circuito de modo que la superficie interna 39 y la superficie externa 40 lleguen y se orienten o traslapen parcialmente una con la otra. Las partes de orientación una hacia la otra de la superficie interna 39 y la superficie externa 40, definen la boca 12. La boca 12 se extiende alrededor del eje X y comprende una región ahusada 42 que se hace estrecha hacia una salida 44.

La pared 38 es tensionada y se mantiene bajo tensión con una fuerza de precarga de modo que una de las partes que se orientan una hacia la otra de la superficie interna 39 y la superficie externa 40 se incline hacia la otra; en las modalidades preferidas la superficie externa 40 se inclina hacia la superficie interna 39. Estas partes que se orientan una hacia la otra de la superficie interna 39 y la superficie externa 40 se mantienen aparte a través de medios de separación. En las modalidades ilustradas, el medio de separación comprende una pluralidad de separadores 26, los cuales están separados angularmente en forma preferentemente uniforme alrededor del eje X. Los separadores 26 son preferentemente integrales con la pared 38 y se localizan preferentemente en la superficie interna 39 de la pared 38, de modo que contacten la superficie externa 40 y mantengan una separación sustancialmente constante alrededor del eje X, entre las partes de orientación una hacia la otra de la superficie interna 39 y la superficie externa 40 en la salida 44 de la boca 12.

Las figuras 4 y 5 ilustran dos ajustes alternativos de los separadores 26. Los separadores 26 ilustrados en la figura 4, comprenden una pluralidad de dedos 260, que tienen cada uno un borde interno 264 y un borde externo 266. Cada dedo 260 se localiza entre las partes que se orientan una hacia la otra de la superficie interna 39 y la superficie externa 40 de la pared 38. Cada dedo 260 se asegura en su borde interno 264 a la superficie interna 39 de la pared 38. Una parte del brazo 260 se extiende más allá de la salida 44. El borde externo 266 del brazo 260 encaja con la superficie externa 40 de la pared 38, para separar las partes que se orientan una hacia la otra de la superficie interna 39 y la superficie externa.

Los separadores ilustrados en la figura 5, son similares a los ilustrados en la figura 4, excepto que los dedos 360 de la figura 5 terminan sustancialmente en una evacuación con la salida 144 de la boca 12.

El tamaño de los dedos 260, 360 determina la separación entre las partes que se orientan una hacia la otra de la superficie interna 39 y la superficie externa 40.

La separación entre las partes que se orientan una hacia la otra de la salida 44 de la boca 12 son elegidas para estar dentro del rango de 0.5 mm a 10 mm. La elección de la separación dependerá de las características de desempeño deseadas del ventilador. En esta modalidad, la salida 44 tiene aproximadamente 1.3 mm de ancho, y la boca 12 y la salida 44 son concéntricas con el pasaje interior 10.

La boca 12 es adyacente a una superficie que comprende una superficie Coanda 14. La superficie de la boquilla 1 de la modalidad ilustrada comprende además una parte de difusión 46 localizada en la corriente descendente de la superficie Coanda 14 y una parte de guía 48 localizada en la corriente descendente de la parte de difusión 46. La parte de difusión 46 comprende una superficie de difusión 50 ajustada para ahusarse fuera del eje X de tal forma que ayude al flujo de corriente de aire suministrado o que sale del ensamble del ventilador 100. El ejemplo ilustrado en la figura 3, la boca 12 y el ajuste general de la boquilla 1 es de modo que el ángulo delimitado entre la superficie del difusor 50 y el eje X es de aproximadamente 15°. El ángulo se elige para un flujo de aire eficiente sobre la superficie Coanda 14 y sobre la parte del difusor 46. La parte de guía 48 incluye una superficie de guía 52 ajustada en un ángulo a la superficie del difusor 50, con el objeto de ayudar en forma adicional al suministro eficiente de flujo de aire de enfriamiento a un usuario. En la modalidad ilustrada, la superficie de guía 52 se ajusta sustancialmente en forma paralela al eje X y presenta una cara sustancialmente plana y sustancialmente lisa al flujo de aire emitido desde la boca 12.

La superficie de la boquilla 1 de la modalidad ilustrada, termina en una superficie en forma de campana hacia afuera 54 localizada en la corriente descendente de la parte de guía 48 y en forma remota de la boca 12. La superficie en forma de campana 54 comprende una parte de ahusamiento 56 y una punta 58 que define la abertura circular 2 desde la cual se emite el flujo de aire y se proyecta desde el ensamble del ventilador 1. La parte de ahusamiento 56 se ajusta para ahusarse desde el eje X en una forma de modo que el ángulo delimitado entre la parte de ahusamiento 56 y el eje sea de aproximadamente 45°. La parte de ahusamiento 56 se ajusta en un ángulo al eje el cual está más pronunciado que el ángulo delimitado entre la superficie del difusor 50 y el eje. Se logra un efecto visual ahusado, brillante a través de la parte de ahusamiento 56 de la superficie en forma de campana 54. La forma y flexión de la superficie en forma de campana 54, se detracta de la sección relativamente gruesa de la boquilla 1 que «comprende la parte del difusor 46 y la parte de guía 48. El ojo del usuario es guiado y conducido, a través de la parte de ahusamiento 56, en una dirección hacia y fuera del eje X hacia la punta 58. A través de este ajuste, la apariencia es de un diseño no amontonado, ligero, fino que con frecuencia es preferido por los usuarios o clientes.

La boquilla 1 se extiende a través de una distancia aproximadamente 5 cm en la dirección del eje. La parte del difusor 46 y el perfil general de la boquilla 1 están basados, en parte, en una forma de aerolámina. En el ejemplo mostrado la parte de difusor 46 se extiende por una distancia aproximadamente dos tercios la profundidad general de la boquilla 1, y la parte guía 48 se extiende a través de una distancia de aproximadamente un sexto de la profundidad general de la boquilla.

El ensamble de ventilador 100 descrito anteriormente opera en la siguiente forma. Cuando un usuario realiza una selección adecuada de la pluralidad de botones 20 para operar o activar el ensamble de ventilador 100, se envía una señal u otra comunicación para operar el 22. El motor 22 es activado de esta manera, y el aire es extraído dentro del ensamble del ventilador 100 a través de las entradas de aire 24a, 24b. En la modalidad preferida, el aire es extraído en un rango de aproximadamente 20 a 30 litros por segundo, preferentemente aproximadamente 27 l/s (litros por segundo). El aire pasa a través del estuche externo 18 y a lo largo de la ruta ilustrada por la flecha F' de la figura 3 hacia la entrada 34 del propulsor 30. El flujo de aire que deja la salida 36 del difusor 32 y la salida del propulsor 30 se divide en dos flujos de aire que proceden en direcciones opuestas a través del pasaje interior 10. El flujo de aire es restringido conforme entra a la boca 12, es canalizado a través de y pasa por los separadores 26, y es restringido en forma adicional en la salida 44 de la boca 12. La restricción crea presión en el sistema. El motor 22 crea un flujo de aire a través de la boquilla 16 que tiene una presión de al menos 400 kPa. El flujo de aire creado supera la presión creada por la restricción, y el flujo de aire que sale a través de la salida 44 en la forma de un flujo de aire primario.

La salida y emisión del flujo de aire primario crea un área de baja presión en las entradas de aire 24a, 24b con el efecto de extraer aire adicional dentro del ensamble del ventilador 100. La operación del ensamble del ventilador 100 induce un flujo de aire superior a través de la boquilla 1 y fuera a través de la abertura 2. El flujo de aire primario es dirigido sobre la superficie Coanda 14, la superficie del difusor 50 y la superficie de guía 52. El flujo de aire primario es amplificado por el efecto Coanda y concentrado o enfocado hacia el usuario a través de una parte de guía 48 y el ajuste angular de la superficie de guía 52 hacia la superficie del difusor 50. Se genera un flujo de aire secundario mediante la entrada de aire desde el ambiente externo, específicamente desde la región alrededor de la salida 44 y desde la parte circundante del borde externo de la boquilla 1. Una parte del flujo de aire secundario se ingresa a través del flujo de aire primario y también puede ser guiada sobre la superficie del difusor 48. Este flujo de aire secundario pasa a través de la abertura 2, en donde se combina con el flujo de aire primario para producir un flujo de aire total proyectado en forma directa desde la boquilla 1.

La combinación de la entrada y amplificación, da como resultado un flujo de aire total desde la abertura 2 del ensamble de ventilador 100, que es mayor que la salida de flujo de aire de un ensamble de ventilador sin dicha superficie Coanda o de amplificación adyacente al área de emisión.

La distribución y movimiento del flujo de aire sobre la parte del difusor 46, se describió a continuación en términos de las dinámicas de fluido en la superficie.

En general, un difusor funciona para hacer lenta la velocidad promedio de un fluido, tal como aire, esto se logra moviendo el aire sobre un área o a través de un volumen de expansión controlada. El pasaje o estructura divergente que forma el espacio a través del cual el fluido se mueve, debe permitir que ocurra gradualmente la expansión o divergencia experimentada por el fluido. Una divergencia abrupta o rápida originará que el flujo de aire sea interrumpido, originando que se formen vórtices en la región de expansión. En este caso, el flujo de aire puede quedar separado de la superficie de expansión y se generará un flujo no uniforme. Los vórtices conducen a un incremento en turbulencia, y ruido asociado, en el flujo de aire el cual puede no ser deseable, o particularmente en un producto doméstico, tal como un ventilador.

Con el objeto de lograr una divergencia gradual y convertir gradualmente el aire de alta velocidad en aire de baja velocidad, el difusor puede ser geométricamente divergente. En el ajuste descrito anteriormente, la estructura de la parte del difusor 46 da como resultado una evasión de turbulencia y generación de vórtice en el ensamble del ventilador.

El flujo de aire que pasa sobre la superficie del difusor 50 y más allá de la parte del difusor 46, puede tener tendencia a continuar desviándose como lo ha hecho a través del pasaje creado por la parte del difusor 46. La influencia de la parte de guía 48 en el flujo de aire, es tal que el flujo de aire emitido o que sale de la abertura del ventilador se concentra o enfoca hacia el usuario o en una habitación. El resultado neto es un efecto de enfriamiento mejorado en el usuario.

La combinación de amplificación de flujo de aire con la divergencia y concentración suave proporcionada por la parte del difusor 46 y la parte de guía 48, da como resultado una salida suave, menos turbulenta que la salida de un ensamble de ventilador sin dicha parte del difusor 46 y parte de guía 48.

La amplificación y tipo laminar de flujo de aire producido, da como resultado un flujo sostenido de aire que se dirige hacia un usuario desde la boquilla 1. En la modalidad preferida, el rango de flujo de masa del aire proyectado desde el ensamble del ventilador 100 es de al menos 450 l/s, preferentemente dentro del rango de 600 l/s a 700 l/s. El rango de flujo en una distancia de hasta 3 veces el diámetro de las boquillas (por ejemplo de aproximadamente 1000 a 1200 mm) desde un usuario, es de 400 a 500 l/s. El flujo de aire total tiene una velocidad de aproximadamente 3 a 4 m/s (metros por segundo). Se pueden lograr velocidades más altas reduciendo el ángulo delimitado entre la superficie y el eje X. Un ángulo más pequeño da como resultado que el flujo de aire total sea emitido en una forma más enfocada y dirigida. Este tipo de flujo de aire tiende a ser emitido a una mayor velocidad pero con un rango de flujo de masa reducido. De manera inversa, se puede lograr un flujo de masa mayor incrementando el ángulo entre la superficie y el eje. En este caso la velocidad del flujo de aire emitido se reduce, aunque incrementa el flujo de masa generado. Por lo tanto el desempeño del ensamble del ventilador puede ser alterado, alterando el ángulo delimitado entre la superficie y el eje X.

La presente invención no se limita a la descripción detallada proporcionada anteriormente. Los expertos en la técnica podrán apreciar diversas variaciones. Por ejemplo, el ventilador puede tener una altura o diámetro diferente. La base y la boquilla del ventilador pueden tener una profundidad, ancho y altura diferentes. El ventilador no necesita ubicarse en un escritorio, sino que puede permanecer libre, montarse en una pared o montarse en el techo. La forma del ventilador puede adaptarse a cualquier tipo de situación o lugar en donde se desee flujo de aire de enfriamiento. Un ventilador portátil puede tener una boquilla más pequeña, es decir de 5 cm de diámetro. Los medios para crear un flujo de aire a través de la boquilla pueden ser un motor u otro aparato de emisión de aire, tal como cualquier soplador de aire o fuente de vacío que pueda ser utilizado de modo que el ensamble del ventilador pueda crear una corriente de aire en la habitación. Los ejemplos incluyen un motor, tal como un motor de inducción CA o tipos de motor sin cepillo CD, aunque también puede comprender cualquier movimiento de aire adecuado o aparato de transporte de aire tal como una bomba u otros medios para proporcionar flujo de fluido dirigido para generar y crear un flujo de aire. Las características de un motor pueden incluir un difusor o un difusor secundario localizado en la corriente descendente del motor para recuperar parte de la presión estática perdida en el alojamiento del motor y a través del motor.

Se puede modificar la salida de la boca. La salida de la boca puede ampliarse o hacerse estrecha en una variedad de espaciamientos, para maximizar el flujo de aire. El medio de separación o separadores pueden ser de cualquier tamaño o forma según se requiera para el tamaño de la salida de la boca. Los separadores pueden incluir partes formadas para la reducción o suministro de sonido y ruido. La salida de la boca puede tener una separación uniforme, como alternativa, la separación puede variar alrededor de la boquilla. Puede haber una pluralidad de separadores, teniendo cada uno un tamaño y forma uniforme, como alternativa cada separador, o cualquier número de separadores, puede tener diferentes formas y dimensiones. Los medios de separación pueden estar integrados con una superficie de la boquilla o pueden ser fabricados como una o más partes individuales y asegurarse a la boquilla o superficie de la boquilla, mediante pegamento o fijaciones tales como tornillos o tuercas o aseguramientos a presión, y también se pueden utilizar otros medios de fijación adecuados. Los medios de separación pueden localizarse en la boca de la boquilla, tal como se describió anteriormente, o se pueden localizar en la corriente ascendente de la boca de la boquilla. Los medios de separación pueden ser fabricados de cualquier material adecuado, tal como un plástico, resina o metal .

El flujo de aire emitido por la boca puede pasar sobre una superficie, tal como una superficie Coanda, como alternativa el flujo de aire puede ser emitido a través de la boca y proyectarse hacia adelante desde el ensamble del ventilador sin pasar sobre una superficie adyacente. Se puede hacer que ocurra el efecto Coanda en un número de diferentes superficies, o se puede utilizar un número de diseños internos o externos en combinación, para lograr el flujo y la entrada requeridos. La parte del difusor puede estar comprendida de una variedad de longitudes y estructuras del difusor. La parte de guía puede ser una variedad de longitudes y ajustarse en un número de diferentes posiciones y orientaciones según se requiera para diferentes requerimientos del ventilador y diferentes tipos de desempeño del ventilador. El efecto de dirigir o concentrar el efecto del flujo de aire puede lograrse en una cantidad de diferentes formas; por ejemplo, la parte de guía puede tener una superficie formada o angularse fuera de, o hacia el centro de la boquilla y el eje X.

Se consideran otras formas de la boquilla. Por ejemplo, también se puede utilizar una boquilla que comprende una forma de óvalo, o de "circuito de carreras", una tira o línea simple, o forma de bloque. El ensamble del ventilador proporciona acceso a la parte central del ventilador, ya que no hay cuchillas. Esto significa que se pueden proporcionar en la abertura definida por la boquilla, características adicionales tales como iluminación o una pantalla de reloj o LCD.

Otras características pueden incluir una base pivoteable o que se puede inclinar para la facilidad de movimiento y ajuste de la posición de la boquilla para el usuario.

Claims

REIVINDICACIONES

1. Un ensamble de ventilador sin cuchilla para crear una corriente de aire, comprendiendo el ensamble del ventilador una boquilla y medios para crear un flujo de aire a través de la boquilla, comprendiendo la boquilla un pasaje interior para recibir el flujo de aire, una boca a través de la cual el flujo de aire es emitido, estando definida la boca por superficies de la boquilla que se orientan una hacia la otra, y medios de separación para separar las superficies de la boquilla que se orientan una hacia la otra, definiendo la boquilla una abertura a través de la cual se extrae el aire desde la parte externa del ensamble del ventilador, a través del flujo de aire emitido desde la boca.

2. Un ensamble de ventilador tal como se describe en la reivindicación 1, caracterizado porque la boquilla se extiende alrededor de un eje para definir la abertura, y en donde los medios de separación comprenden una pluralidad de separadores, separados en forma angular alrededor del eje, separados preferentemente en forma equitativamente angular alrededor del eje.

3. Un ensamble de ventilador tal como se describe en la reivindicación 2, caracterizado porque la boquilla se extiende en forma sustancialmente cilindrica alrededor del eje.

4. Un ensamble de ventilador tal como se describe en la reivindicación 2 o en la reivindicación, caracterizado porque la boquilla se extiende a través de una distancia de al menos 5 cm en la dirección del eje.

5. Un ensamble de ventilador tal como se describe en cualesquiera de las reivindicaciones 2, 3 ó 4, caracterizado porque la boquilla se extiende alrededor del eje por una distancia dentro del rango de 30 cm a 180 cm.

6. Un ensamble de ventilador tal como se describe en cualesquiera de las reivindicaciones anteriores, caracterizado porque los medios de separación están integrados con las superficies.

7. Un ensamble de ventilador tal como se describe en la reivindicación 6, caracterizado porque los medios de separación se ajustan para contactar una de las otras superficies.

8. Un ensamble de ventilador tal como se describe en cualesquiera de las reivindicaciones anteriores, caracterizado porque los medios de separación se ajustan para mantener una distancia de ajuste entre las superficies de la boquilla que se orientan una hacia la otra.

9. Un ensamble de ventilador tal como se describe en cualesquiera de las reivindicaciones anteriores, caracterizado porque una de las superficies de la boquilla que se orientan una hacia la otra, está inclinada hacia la otra de las superficies de la boquilla que se orientan una hacia la otra.

10. Un ensamble de ventilador tal como se describe en cualesquiera de las reivindicaciones anteriores, caracterizado porque los medios de separación comprenden una pluralidad de separadores, siendo el número de separadores dentro del rango de 5 a 50.

11. Un ensamble de ventilador tal como se describe en cualesquiera de las reivindicaciones anteriores, caracterizado porque la boquilla comprende un lazo.

12. Un ensamble de ventilador tal como se describe en cualesquiera de las reivindicaciones anteriores, caracterizado porque la boquilla es sustancialmente anular.

13. Un ensamble de ventilador tal como se describe en cualesquiera de las reivindicaciones anteriores, caracterizado porque la boquilla es al menos parcialmente circular.

14. Un ensamble de ventilador tal como se describe en cualesquiera de las reivindicaciones anteriores, caracterizado porque la boquilla comprende al menos una pared que define el pasaje interior y la boca, y en donde la al menos una pared comprende las superficies que se orientan una hacia la otra que definen la boca.

15. Un ensamble de ventilador tal como se describe en cualesquiera de las reivindicaciones anteriores, caracterizado porque la boca tiene una salida, y la separación entre las superficies que se orientan una hacia la otra en la salida de la boca, está dentro del rango de 0.5 mm a 10 mm.

16. Un ensamble de ventilador tal como se describe en cualesquiera de las reivindicaciones anteriores, caracterizado porque la boquilla comprende una sección de estuche interno, y una sección de estuche externo que juntas definen el pasaje interior y la boca.

17. Un ensamble de ventilador tal como se describe en la reivindicación 16, caracterizado porque la boca se localiza entre una superficie externa de la sección de estuche interna de la boquilla, y una superficie interna de la sección de estuche externa de la boquilla.

18. Un ensamble de ventilador tal como se describe en cualesquiera de las reivindicaciones anteriores, caracterizado porque el medio para crear un flujo de área a través de la boquilla comprende un propulsor operado por un motor.

19. Un ensamble de ventilador tal como se describe en la reivindicación 18, caracterizado porque los medios para crear un flujo de aire comprenden un motor de cepillos CD y un propulsor de flujo mezclado.

20. Una boquilla para un ensamble de ventilador sin cuchilla para crear una corriente de aire, comprendiendo la boquilla un pasaje interior para recibir un flujo de aire, una boca a través de la cual se emite el flujo, estando definida la boca por superficies de la boquilla que se orientan una hacia la otra, y medios de separación para separar las superficies de la boquilla que se orientan una hacia la otra, definiendo la boquilla una abertura a través de la cual se extrae el aire desde la parte externa del ensamble de ventilador a través del flujo de aire emitido desde la boca.

21. Una boquilla tal como se describe en la reivindicación 20, caracterizada porque la boquilla comprende una superficie Coanda localizada en forma adyacente a la boca y a través de la cual, la boca se ajusta para dirigir el flujo de aire.

22. Una boquilla tal como se describe en la reivindicación 20 o en la reivindicación 21, caracterizada porque la boquilla comprende un difusor localizado en la corriente descendente de la superficie Coanda.

23. Un ensamble de ventilador sustancialmente tal como se describió anteriormente con referencia a los dibujos adju ntos.

24. Una boquilla para un ensamble de ventilador sustancialmente como se describió anteriormente con referencia a los dibujos adjuntos.