CN101949387A - 一种风洞式风扇 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及一种风扇，具体公开了一种没有扇叶的风洞式风扇，属于家用电器技术领域，其包括电机以及与电机连接的传动装置，所述传动装置连接一具有磁性并可旋转产生涡流风的涡轮圈，所述涡轮圈内侧设有半径小于涡轮圈的风洞外壳，所述涡轮圈外侧设有半径大于涡轮圈并具有磁性的回流罩，上述回流罩内侧和涡轮圈外侧的磁极相同，上述风洞外壳和回流罩对应形成进风口和出风口，上述风洞外壳和回流罩固定于支撑件上。本发明采用磁悬浮，避免了像传统风扇一样发出噪音，而且节电效果十分明显，安全可靠。
Description
技术领域
本发明涉及一种风扇，具体涉及一种没有扇叶的风洞式风扇，属于家用电器技术领域。
背景技术
电风扇作为常用的家用电器，现已经被普通家庭大量的使用。现有技术中，家用电风扇的风力形成原理基本是两种，一种是轴流式风扇，一种是离心式风扇。轴流式风扇是叶片装在电机的轴上，由电机直接带动叶片旋转产生风力，其排出气流的流动方向与轴线平行，其特点是由叶片旋转切削空气产生风力，因此会产生较大的噪声，且叶片的旋转对使用安全是一种威胁；离心式风扇是叶片做成筒状，中心装在电机的轴上，由电机直接带动筒状叶片旋转产生风力，再由涡壳将离心的风导出，排出气流的流动方向，与轴线垂直，这种形式能获得更大的风力，但噪声也大，成本较高。
发明内容
本发明克服了现有技术中的缺点，提供一种更安全更方便使用，噪声小，操作更简便的风洞式电风扇。
为了解决上述技术问题，本发明是通过以下技术方案实现的：
一种风洞式风扇，包括电机以及与电机连接的传动装置，所述传动装置连接一具有磁性并可旋转产生涡流风的涡轮圈，所述涡轮圈内侧设有半径小于涡轮圈的风洞外壳，所述涡轮圈外侧设有半径大于涡轮圈并具有磁性的回流罩，上述回流罩内侧和涡轮圈外侧的磁极相同，上述风洞外壳和回流罩对应形成进风口和出风口，上述风洞外壳和回流罩固定于支撑件上。
进一步，所述回流罩后端向内弯折成一折弯边，该折弯边位于风洞外壳内侧并与风动外壳形成上述出风口。
该折弯边内侧形成一柯恩达表面，气流从排气口出来后继续沿着曲面前进，吹向使用者，另一方面，从排气口吹出的气流将其周边的气流卷走，小气流变为大气流，起到了空气放大器的作用。
柯恩达效应(Coanda Effect)又被叫做康达效应，指的是流体(水流或气流)有离开本来的流动方向，改为随着凸出的物体表面流动的倾向。当流体与它流过的物体表面之间存在表面摩擦时，流体的流速会减慢。只要物体表面的曲率不是太大，依据流体力学中的伯努利原理，流速的减缓会导致流体被吸附在物体表面上流动。
空气气流被放大后，需要解决风扇气流的稳定性问题。如果从出风口吹出的主气流搅动很大，其所卷吸的副气流也会不稳定，传统风扇就有这种风力不均的问题。
解决此问题，涉及到雷诺数，流体流动时的惯性力Fg和粘性力(内摩擦力)Fm之比称为雷诺数，雷诺数小，意味着流体流动时各质点间的粘性力占主要地位，流体各质点平行于管路内壁有规则地流动，呈层流流动状态。雷诺数大，意味着惯性力占主要地位，流体呈紊流流动状态，一般管道雷诺数Re＜2000为层流状态，Re＞4000为紊流状态，Re＝2000～4000为过渡状态。在不同的流动状态下，流体的运动规律、流速的分布等都是不同的，因而管道内流体的平均流速v与最大流速vmax的比值也是不同的。因此雷诺数的大小决定了粘性流体的流动特性。雷诺数的计算与流体路径的横截面积有关，在出风口设置适当的宽度，即可保证稳定的气流。所以，进一步，通过大量的实验，上述圆环和风动外壳的距离设定为1-5mm。
进一步，所述风洞外壳前端向外弯折，与回流罩形成进风口。
进一步，所述涡轮圈上设有第一磁体圈，上述回流罩上设有第二磁体圈，该第一磁体圈外侧和第二磁体圈内侧的磁极相同。
进一步，所述涡轮圈内侧面上设有涡轮叶片。
进一步，所述传动装置为传动轮。
进一步，所述支撑件包括底座、安装于底座上的支撑柱、支撑柱上部的面板支架以及面板支架上部用于容置上述电机和传动装置的电机壳体，上述回流罩和风洞外壳固定于电机壳体上。
进一步，所述面板支架和电机壳体分为前后两部分，由前后壳体拼接而成，上述风洞外壳固定于前壳体上，上述回流罩固定于后壳体上。
与现有技术相比，本发明的有益效果是：
1、本发明采用磁悬浮原理将涡轮圈支撑起来，避免了像传统风扇一样发出噪音，而且节电效果十分明显，安全可靠。
2、本发明独特的工作原理让它摆脱了风扇扇叶这个部件，革新了风扇叶的造型，涡轮扇叶将空气高速压缩，并通过环状部分释放出来，这样从风洞边缘吹出来的空气通过弯折边后，会减弱周围的气压，从而带动空气向前流动，造成气流放大作用，达到风扇的效果。
3、本发明的生产和制造相比现有技术中的风扇来说需要更少的零部件，降低了制造成本和工艺复杂程度。
4、相对于现有的风扇，通过本发明向使用者输出的气流具有低湍流和更加线性的气流轮廓的好处。线性低湍流的气流有效的从释放点喷出，相对于现有技术中的气流来说达到湍流前损失更少的能量和更少的速度。对于使用者来说，即使相隔距离较远也会感觉到凉爽的效果，并且风扇整体效率提高了。使用者可以选择在距离工作区域或书桌较远处放置风扇，仍然可以感受到风扇带来的凉爽。
附图说明
下面结合附图和具体实施方式对本发明作进一步详细的说明。
图1是本发明所述风洞式风扇的分解图；
图2是本发明的立体结构图；
图3是本发明的主视图；
图4是图3中A-A向的剖视图；
图5是本发明的右视图；
图6是图5中B-B向的剖视图。
具体实施方式
如图1至3所示，本发明所述风洞式风扇，包括底座1，安装于底座1上的支撑柱2，支撑柱2上部装有面板支架3，面板支架3前部设有控制装置4和显示器5，其上部设有容置电机6和传动装置的电机壳体7，上述面板支架3和电机壳体7分为前后两部分，由其拼接而成，电机壳体7的前壳体71上部连接风洞外壳8，后壳体72上部连接回流罩9。风洞外壳8和回流罩9之间设有一涡轮圈10，上述传动装置和涡轮圈10连接，驱动其旋转，涡轮圈10内侧面上设有可产生涡流风的涡轮叶片101，上述涡轮圈10上嵌有第一磁体圈102，回流罩9上嵌有第二磁体圈91，该第一磁体圈102外侧的磁性和第二磁体圈91内侧的磁极相同，以起到支撑涡轮圈10的作用，使涡轮圈10处于磁悬浮状态，起到轴承的效果，使其能顺利旋转。参阅图4，回流罩9后端向内弯折成一折弯边92，折弯边92位于风洞外壳8内侧，风洞外壳8前端向外弯折，和回流罩9前端形成一侧向的进风口11，回流罩9后端弯折成的折弯边92端部和风洞外壳8后端形成出风口12，折弯边92和风动外壳8之间的距离为1.3mm。
在本实施例中，上述传动装置为传动轮13。图5是本发明的右视图，图6是图5中B-B向的剖视图，如图6所示，传动轮13上部压迫涡轮圈10。
本发明的工作过程是：
电机6通电后驱动传动轮13转动，传动轮13压迫涡轮圈10在风洞外壳8与回流罩9之间旋转，产生涡流，使风洞外壳8内壁产生气流负压，从而使空气从进风口11进入，从出风口12排出(参阅图4)，使空气向前流动，造成气流放大作用，达到风扇的效果。本应用了空气动力学原理，可以使气流增强十几倍。
本发明并不局限于上述实施方式，如果对本发明的各种改动或变形不脱离本发明的精神和范围，倘若这些改动和变形属于本发明的权利要求和等同技术范围之内，则本发明也意图包含这些改动和变形。
Claims (9)
1.一种风洞式风扇，包括电机以及与电机连接的传动装置，其特征在于：所述传动装置连接一具有磁性并可旋转产生涡流风的涡轮圈，所述涡轮圈内侧设有半径小于涡轮圈的风洞外壳，所述涡轮圈外侧设有半径大于涡轮圈并具有磁性的回流罩，上述回流罩内侧和涡轮圈外侧的磁极相同，上述风洞外壳和回流罩对应形成进风口和出风口，上述风洞外壳和回流罩固定于支撑件上。
2.根据权利要求1所述的风洞式风扇，其特征在于：所述回流罩后端向内弯折成一折弯边，该折弯边位于风洞外壳内侧并与风动外壳形成上述出风口。
3.根据权利要求2所述的风洞式风扇，其特征在于：上述圆环和风动外壳的距离为1-5mm。
4.根据权利要求2所述的风洞式风扇，其特征在于：所述风洞外壳前端向外弯折，与回流罩形成上述进风口。
5.根据权利要求1所述的风洞式风扇，其特征在于：所述涡轮圈上设有第一磁体圈，上述回流罩上设有第二磁体圈，该第一磁体圈外侧和第二磁体圈内侧的磁极相同。
6.根据权利要求1所述的风洞式风扇，其特征在于：所述涡轮圈内侧面上设有涡轮叶片。
7.根据权利要求1所述的风洞式风扇，其特征在于：所述传动装置为传动轮。
8.根据权利要求1至7任一项所述的风洞式风扇，其特征在于：所述支撑件包括底座、安装于底座上的支撑柱、支撑柱上部的面板支架以及面板支架上部用于容置上述电机和传动装置的电机壳体，上述回流罩和风洞外壳固定于电机壳体上。
9.根据权利要求8所述的风洞式风扇，其特征在于：所述面板支架和电机壳体分为前后两部分，由前后壳体拼接而成，上述风洞外壳固定于前壳体上，上述回流罩固定于后壳体上。
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