本發(fā)明涉及一種用于無葉風扇、空調(diào)、加濕器、空氣凈化器等產(chǎn)品上的送風裝置,特別是一種風洞的嵌套式出風結(jié)構(gòu)。
背景技術(shù):
本文中,定義風洞的空氣流出方向為前方,空氣進入風洞的方向為后方。
自從戴森公司在2009年10月12日推出了無葉片的風扇,發(fā)明家詹姆斯·戴森將該產(chǎn)品稱之為“戴森空氣倍加器”(dyson air multiplier),據(jù)稱,這種風扇利用流體力學原理可以使氣流增強15倍,再以每秒118加侖的速度使空氣從螺旋槳狀的旋道排出。
所有的無葉風扇均包含一個具有柯恩達效應(coanda effect)的風洞結(jié)構(gòu),它將旋轉(zhuǎn)的葉片隱藏于主機內(nèi)部,在風洞的內(nèi)壁上設(shè)置有縫隙狀出風口,并通過高速馬達來轉(zhuǎn)動來壓縮空氣,形成高速風從縫隙狀出風口沿著柯恩達表面排出,并進一步帶動風洞內(nèi)的空氣流動,降低風速,增加氣流量,形成穩(wěn)定持續(xù)的風力。其結(jié)構(gòu)新穎,扇葉內(nèi)藏在主機內(nèi),安全可靠,是鴻運扇之后對風扇的又一次技術(shù)革命。
戴森公司將具有柯恩達效應的結(jié)構(gòu)設(shè)置在風洞的內(nèi)壁上,形成一個擴展的喇叭口結(jié)構(gòu),中國也有大量的風扇制造廠商希望從事無葉風扇的生產(chǎn),苦于該核心技術(shù)被戴森公司專利,專利使用成本昂貴,大大增加了生產(chǎn)成本。
技術(shù)實現(xiàn)要素:
本實用新型所要解決的技術(shù)問題是,提供一種新型的無葉風扇的出風結(jié)構(gòu),采用環(huán)形出風的結(jié)構(gòu)來實現(xiàn)高壓風減速和增大氣流量的效果。
本實用新型解決上述問題所采用的技術(shù)方案為:一種風洞的嵌套式出風結(jié)構(gòu),其底部和主機連接,主機內(nèi)設(shè)置有進風口、控制器、高速馬達和扇葉,扇葉被高速馬達驅(qū)動,空氣從進風口進入,經(jīng)過扇葉增壓后,形成高壓氣流,進入高壓風管內(nèi),高壓風管與風洞的高壓出風口相通,其特征在于:所述風洞的嵌套式出風結(jié)構(gòu)包括外環(huán)和內(nèi)環(huán),高壓風管和內(nèi)環(huán)相連,內(nèi)環(huán)的外壁和外環(huán)的內(nèi)壁之間構(gòu)成氣流反射環(huán)腔,內(nèi)環(huán)的外側(cè)壁后部設(shè)置有環(huán)形縫隙狀的第一高壓出風口,該第一高壓出風口的出風方向朝向外環(huán)的內(nèi)壁,出風經(jīng)過外環(huán)的內(nèi)壁反射后,帶動氣流反射環(huán)腔內(nèi)的空氣,導向風洞的前方。
所述外環(huán)的內(nèi)壁為喇叭口形狀,前大后小,當?shù)谝桓邏撼鲲L口吹出的高壓風經(jīng)過外環(huán)的內(nèi)壁,形成向前擴散的氣流,避免氣流交叉,造成風力損耗。
所述內(nèi)環(huán)的后部為圓弧形或橄欖形。
所述內(nèi)環(huán)的軸向長度小于外環(huán)的軸向長度,該結(jié)構(gòu)保證氣流反射環(huán)腔之后,離開風洞的出風口之前有一個氣流混合腔過渡,它使得氣流反射環(huán)腔和內(nèi)環(huán)中心腔的空氣混合后,共同吹向風洞的前方,增加氣流量。
所述內(nèi)環(huán)前部的頂端設(shè)置有第二高壓出風口,它加速氣流混合腔內(nèi)的空氣向前運動。
所述內(nèi)環(huán)前部的橫截面為橄欖形或三角形,第二高壓出風口設(shè)置在內(nèi)環(huán)前部的尖端,該結(jié)構(gòu)避免卡門渦街效應,減少振動和噪音。
所述內(nèi)環(huán)的外壁中間設(shè)置有第三高壓出風口,出風方向?qū)χ猸h(huán)的內(nèi)壁,經(jīng)過外環(huán)內(nèi)壁反射后,吹向風洞的前方。
所述高壓風管的一端和內(nèi)環(huán)的后部相連,高壓風管的另一端和外環(huán)內(nèi)壁的后端相連,所述高壓風管為弧形,與設(shè)置在外環(huán)內(nèi)的空腔共同組成高壓風道。
與現(xiàn)有技術(shù)相比,本發(fā)明的優(yōu)點在于:它采用了雙環(huán)夾縫引流和反射式混合氣流的方式,將第一高壓出風口的高速氣流經(jīng)外環(huán)的內(nèi)壁反射后,混合環(huán)形通道內(nèi)的空氣向前方排出,并通過氣流反射環(huán)腔和氣流混合腔,進一步放大氣流量,吸引內(nèi)環(huán)內(nèi)部的空氣補充至氣流混合腔,形成持續(xù)的風力。
它的內(nèi)環(huán)造型采用了流體力學的原理,減少空氣進入風洞內(nèi)環(huán)的阻力,出風方向上又能夠減少卡門渦街效應所產(chǎn)生的氣流擾動,減少能量損失和震動,降低噪音。
在第二實施例中,;內(nèi)環(huán)的前部設(shè)置有第二高壓出風口,該出風口的空氣壓力和其他高壓出風口的壓力相同,大于從第一高壓出風口發(fā)出并經(jīng)過外環(huán)內(nèi)壁反射后的風壓,因此當氣流反射環(huán)腔流出的空氣經(jīng)過內(nèi)環(huán)前部時,不會產(chǎn)生氣流漩渦,該設(shè)計能減少內(nèi)環(huán)振動和噪音。
第三實施例中將該風洞結(jié)構(gòu)應用在空調(diào)、加濕器等箱式電器中,外環(huán)和箱式電器的外箱結(jié)合為一體,而進風管和內(nèi)環(huán)的后部相連,該設(shè)計減少了進風管對第一高壓出風口的遮擋,使風洞提供更大的出風量。
為此,實施例三種將進風管設(shè)計成弧線形狀,并且借助設(shè)置在外環(huán)的空腔組成風道,引導高壓風進入內(nèi)環(huán)。
附圖說明
圖1、實施例一的主視圖。
圖2、實施例一的剖視圖。
圖3、實施例二的主視圖。
圖4、實施例二的剖視圖。
圖5、實施例三的主視圖。
圖6、實施例四的主視圖。
圖7、實施例三或?qū)嵤├牡钠室晥D。
具體實施方式
下面結(jié)合附圖對本發(fā)明的實施例作進一步描述。
本發(fā)明所述的風洞的嵌套式出風結(jié)構(gòu),作為送風裝置,可應用在無葉風扇、空調(diào)、加濕器、空氣凈化器等產(chǎn)品上。其底部和這些產(chǎn)品的主機5連接,主機內(nèi)設(shè)置有進風口4、控制器、高速馬達和扇葉,扇葉被高速馬達驅(qū)動,空氣從進風口進4入,經(jīng)過扇葉增壓后,形成高壓氣流,高壓風管與本發(fā)明所述風洞的高壓出風口相通。
該風洞的嵌套式出風結(jié)構(gòu),包括互為嵌套的內(nèi)環(huán)2和外環(huán)1雙層結(jié)構(gòu),內(nèi)環(huán)的外壁后端上設(shè)置有高壓出風口,射向外環(huán)的內(nèi)壁,利用內(nèi)環(huán)和外環(huán)之間的環(huán)形間隙形成氣流反射腔T1,并通過內(nèi)環(huán)來吸引風洞后方的空氣經(jīng)過內(nèi)環(huán)中心腔T2補充至氣流混合腔T3,一起向外發(fā)散,該結(jié)構(gòu)將高壓風減速,并能增大氣流量,形成穩(wěn)定持續(xù)的出風。
具體地說,如圖1和圖2所示,該結(jié)構(gòu)應用在無葉風扇上,作為出風結(jié)構(gòu)使用。外環(huán)的底部和主機5連接,高壓風管3穿過外環(huán)的底部和內(nèi)環(huán)的內(nèi)腔連接。內(nèi)環(huán)的外壁后端上設(shè)置有第一高壓出風口21。第一高壓出風口的出風方向朝向外環(huán)的內(nèi)壁,經(jīng)過外環(huán)內(nèi)壁的反射后,射向風洞的前方。
通常,為了便于調(diào)節(jié)出風角度,主機的底部還設(shè)置有底座6,便于調(diào)節(jié)出風的俯仰角度和實現(xiàn)風洞轉(zhuǎn)動,實現(xiàn)扇形面掃風。
所述內(nèi)環(huán)的后部22為圓弧形或橄欖形,該形狀符合流體力學結(jié)構(gòu),有利于引導空氣分流后進入氣流反射環(huán)腔和內(nèi)環(huán)中心腔,減少風阻。
所述外環(huán)的內(nèi)壁為喇叭口形狀,前大后小,當?shù)谝桓邏撼鲲L口吹出的高壓風經(jīng)過外環(huán)的內(nèi)壁,形成向前擴散的氣流,朝向風洞的前方吹出,(如圖中氣流的箭頭方向所示),它了避免反射后的氣流相互交叉,造成風力損耗。
實施例二如圖3和圖4所示,在實施例1的基礎(chǔ)上對內(nèi)環(huán)的造型做了進一步改進。內(nèi)環(huán)2前部的橫截面改為橄欖形或三角形,該造型參考機翼的后緣結(jié)構(gòu)設(shè)計,內(nèi)環(huán)內(nèi)外兩側(cè)的空氣逐漸混合,避免了在內(nèi)環(huán)的前部,形成氣流的旋轉(zhuǎn),產(chǎn)生卡門渦街效應,減少振動和噪音。
實施例二中,還在內(nèi)環(huán)前部的尖端設(shè)置了第二高壓出風口23,該高壓出風口較為細,形成一個高壓風帶,減少經(jīng)過外環(huán)內(nèi)壁反射后的空氣越過內(nèi)環(huán)前端后形成氣旋,也能起到減少振動和噪音的作用。
實施例三和實施例四,為本風洞的嵌套式出風結(jié)構(gòu)應用在空調(diào)、加濕器等箱式電器上的示意圖。其中實施例三延續(xù)了圓形造型設(shè)計,實施例四為多邊形造型設(shè)計。
在實施例一和實施例二中,高壓風管均設(shè)置在內(nèi)環(huán)底部的中心處,該結(jié)構(gòu)支撐效果較好,高壓風管3遮擋了下方第一高壓出風口21的一部分路徑。為解決這個問題,如圖7所示,實施例三和實施例四中,將高壓風管3的一端設(shè)置在外環(huán)內(nèi)壁的后側(cè),另一端與內(nèi)環(huán)的后部22。為保證氣路順暢,高壓風管采用了弧形結(jié)構(gòu)。在外環(huán)內(nèi)部,還增加了外環(huán)內(nèi)腔31,經(jīng)過高速馬達和扇葉加速后的空氣,先進入外環(huán)內(nèi)腔后再沿著外環(huán)內(nèi)腔進入高壓風管,與內(nèi)環(huán)內(nèi)腔相通。為保證有效支撐內(nèi)環(huán),所述高壓風管3可設(shè)置多根,均布在外環(huán)和內(nèi)環(huán)之間。
實施例三和實施例四的除了設(shè)置在內(nèi)環(huán)后部的第一高壓出風口和內(nèi)環(huán)前端設(shè)置的第二出風口外,還在內(nèi)環(huán)外壁的中部設(shè)置了一道或多道第三高壓出風口,出風方向?qū)χ猸h(huán)的內(nèi)壁,經(jīng)過外環(huán)內(nèi)壁反射后,吹向風洞的前方。