CN106884815B - 对射式无叶风扇 - Google Patents

Abstract

一种对射式无叶风扇，包括主机和风洞，所述主机内设置有高速风机，主机的下部设置有高速风机的进风口，高速风机产生的高压风，从风洞的下方进入风洞内部的风腔内，风洞的风腔由内壁和外壁共同围成，并与主机内的高速风机的出风路相通；风洞的内壁上设置有高压风出风口，风洞的后部设置有风洞进风口，其特征在于：所述风洞的内壁为半球形，高压出风口垂直于风洞的表面；高压出风口的出风方向，指向风洞内壁的球形焦点。它不采用柯恩达效应，而通过对射方式，在半球形的风洞的焦点处聚焦后，产生空气混合后的空气高压带，持续向外出风。

Description

对射式无叶风扇

技术领域

本发明涉及一种家用电器，特别是一种对射式无叶风扇。

背景技术

无风叶风扇是英国人詹姆士戴森（James Dyson）发明的，戴森技术有限公司于2009年推出的无叶电扇。原来它被称为“空气增倍机”（英文：Air Multiplier），因为它抛弃了传统电风扇的叶片部件，创新了风扇的革型，使风扇变得更安全、更节能、更环保，因此，无叶风扇被美国科技杂志评为了2009年的全球十大发明之一。

它的基本结构如专利CN200810177844.8所示，所述风扇装置包括喷嘴，所述喷嘴被连接到基座并由基座所支撑，所述基座包括用于产生通过所述喷嘴的气流的构件，所述用于产生通过所述喷嘴的气流的构件包括混流叶轮、用于驱动叶轮的电机和位于叶轮下游的扩散器，所述喷嘴包括内部通道、用于接收来自所述内部通道的气流的排气口以及紧邻所述排气口定位的柯恩达表面，所述排气口设置为引导气流流过所述柯恩达表面，所述内部通道由所述喷嘴的内壁和外壁一起限定，所述内壁和外壁被布置为环状或折叠状，使得所述内壁和外壁接近彼此以限定所述排气口，所述排气口包括渐缩于形成在内壁和外壁之间的出口的锥形区域。

该风扇在中国通常被称为无叶风扇，文中所述的喷嘴，通常人们形象地称其为风洞。

柯恩达效应(Coada Effects)，又称附壁效应，是根据流体力学的基本原理只用少量压缩空气作为动力源，带动周围空气流动形成高压、高速气流。压缩空气经进气口流入环形腔后，高速流过环形喷嘴，这股初级气流吸附在轮廓的表面，于是在空腔中心产生一低压区，因而风洞后方大量的空气从风洞后端吸入，初级气流和周围气流汇合后就形成高速、高容量的气流从风洞的前方吹出。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是，提供不采用柯恩达效应，不需要设计柯恩达表面的另一种无叶风扇的风洞结构。

本发明解决上述问题所采用的技术方案为：一种对射式无叶风扇，包括主机和风洞，所述主机内设置有高速风机，主机的下部设置有高速风机的进风口，高速风机产生的高压风，从风洞的下方进入风洞内部的风腔内，风洞的风腔由内壁和外壁共同围成，并与主机内的高速风机的出风路相通；风洞的内壁上设置有高压风出风口，风洞的后部设置有风洞进风口，风洞的前方设置有风洞出风口，其特征在于：所述风洞的内壁为半球形，高压出风口垂直于风洞的表面；高压出风口的出风方向，指向风洞内壁的球形焦点。

所述高压出风口为孔状阵列分布或为缝隙状呈环状分布。

所述高压出风口之间设置有补风孔，补风孔贯穿于风洞的内壁和外壁。

所述高压出风口设置有风管，风管为一段直线短管。

所述高压出风口内凹，风管设置在风洞内壁中朝向风腔的一侧。

所述风洞进风口的内部，设置有一个环形的水平高压送风口。

所述风洞的内壁的前端还设置有一个环形延伸部。

所述环形延伸部与风洞的外壁滑动连接，并且环形延伸部与风洞的外壁之间设置有档位机构。

与现有技术相比，本发明中风洞不采用柯恩达效应，而是利用半球形的聚焦作用，在风洞内部产生一个高压带，以此来驱动空气从风洞进风口进入到风洞内部，和高压带的空气混合，向前出风。

它的内壁为半球形设计，高压出风口均布在风洞的内壁上，通过高压出风口风管保证高压风离开风洞的时候垂直于风洞内壁，共同吹向风洞内壁的半球焦点处，使该处产生一个空气高压带，由于风洞为半球形，该高压带风力向这风洞出口的方向移动，产生持续风力。

风洞的半球形前端还设置有一个可以伸缩的环形延伸部，环形延伸部可以约束出风方向，防止对射的风力在风洞前方产生风向较散的乱风。并且这个起到约束作用的环形延伸部，可以调节通道长度。

在风洞的进风口处，还设置有一个环形的水平高压送风口，该水平高压送风口可以提高风洞的空气在水平方向上的流速，进一步将空气高压带向外吹动，使送风距离更远，通过调节水平高压送风口的开口大小，可以分配球形内壁的高压出风口和水平送风口的高压气流量，让用户在近风模式和远风模式下选择。

高压风吹向风洞中心处时，风洞后部的进风口则空气压力降低，大量空气通过风洞内壁补充值风洞内部，并跟随高压带一起向风洞的前方移动，形成有效出风。

在近风模式下，水平高压送风口的开口较小甚至完全关闭，高压风主要通过半球形内壁上的高压出风口吹出，在空气高压带的空气压力提高，风力的发散程度较高，离风洞较近处，风力较强。

在远风模式下，水平高压送风口的开口打开较多至完全打开，高压空气在水平方向上分布较多，空气高压带被前移，送风距离较远，但是风力相对较小。

本发明中，半球形的风洞内壁，还增加了一些贯穿风洞外壁的补风孔，补风孔加强了风洞的进气量，除了风洞正后方的进气口外，还可以从多角度增加风洞的进气量，增加风洞的出风效果。

附图说明

图1、本发明的立体图（前侧）。

图2、本发明的立体图（后侧）。

图3、本发明的剖视图（图1中A-A剖视图）。

图4、环形延伸部伸出后的结构图。

图5、图3中B处的放大图。

图6、风路走向示意图。

其中1为主机，2为风洞，3为风洞外壁，4为风洞内壁，5为高压出风口，6为补风孔，7为水平高压送风口，8为环形延伸部，9为风管，10 为风洞进风口，11为风洞出风口。

其中G为风洞内的高压带，F1为高压出风口吹出的高压气流，F2为风洞后部的进风口补充进来的空气，F3为补风孔进来的空气，F4为水平高压送风口吹出的横向风，F5为高速风机送入风洞风腔的高压空气。F为混合后的总出风。

具体实施方式

下面结合附图对本发明的实施例作进一步描述。

对射式无叶风扇，它由主机1和风洞2组成。主机内设置有高速风机和控制器，主机的下方设置有高速风机的进风口，以及左右转动调节的转向机构，主机的结构与现有的无叶风扇结构相同，主机的上方设置有与风洞相配合的接口。高速风机产生高压风，高压风通过主机内部的气路进入风洞内部的风腔之中。

风腔由风洞内壁4和风洞外壁3共同围成，风腔的进气孔位于风洞的正下方，高速风机送入风洞风腔的高压空气F5通过风腔内部的空间，进入到分布在风洞内壁4上的各个高压出风口5。高压出风口为为孔状阵列分布或为缝隙状呈环状分布。图示中高压出风口以孔状阵列分布，孔内还有一小段直线结构的风管9，长度大于5mm，风管的作用是引导高速气流方向，避免风力在高压出风口发散，高压出风口吹出的高压气流形成对射式出风F1。

所谓对射式无叶风扇，是因为风洞的内壁成半球形分布，高压出风口及风管均垂直于风洞内壁，形成对射的高速气流，这些分散的气流均指向半球的焦点处，因此高压气流在该处发生对射并交汇形成一个空气高压区G。

由于风洞的内壁是半球结构，所以该空气高压区在气流的推动下，向着风洞前方的风洞出风口11吹出。

风洞的后部设置有风洞进风口，空气从风洞进风口10补充进入风腔的内部，形成风力流动F2。经过空气高压带G后，和从高压出风口吹出的高速气流F1混合，经过加速后，形成流动的风力F，从前方的风洞出风口吹出。

高压出风口之间设置有补风孔6，补风孔贯穿于风洞的内壁和外壁。补风孔加强了风洞的进气量，除了风洞正后方的进气口外，还可以从多角度增加风洞的进气量F3。

本发明中，风洞2上还增加了两个控制出风方式的结构：

一个是设置在风洞的进风口附近的水平高压送风口7，它沿着风洞进风口的轮廓设置，形成出风F4，出风方向平行于风洞方向，它直接与风洞内的风腔相通，并且出风大小可以调节，甚至可以完全关闭。它的作用是产生指向性较好的气流方向，将空气高压带G向风洞的出风口方向推移。

另一个是在风洞半球形内壁的基础上，在风洞出风口方向上增加一个可以伸缩的环形延伸部8，环形延伸部与风洞的外壁滑动连接，并且环形延伸部与风洞的外壁之间设置有档位机构。该档位机构，允许环形延伸部在多个预设的伸缩距离上进行选择，并且能够保持用户所设置的伸缩长度。

环形延伸部越长，对出风的约束效果越强，风扇前方的空气气流发散程度越小，送风距离越远。反之，环形延伸部越短，出风发散效果越强，近处的风力越大，而送风距离相对缩短。

Claims (8)

1.一种对射式无叶风扇，包括主机和风洞，所述主机内设置有高速风机，主机的下部设置有高速风机的进风口，高速风机产生的高压风，从风洞的下方进入风洞内部的风腔内，风洞的风腔由内壁和外壁共同围成，并与主机内的高速风机的出风路相通；风洞的内壁上设置有高压风出风口，风洞的后部设置有风洞进风口，风洞的前方设置有风洞出风口，其特征在于：所述风洞的内壁为半球形，高压出风口垂直于风洞的表面；高压出风口的出风方向，指向风洞内壁的球形焦点。

2.根据权利要求1所述的对射式无叶风扇，其特征在于：所述高压出风口为孔状阵列分布或为缝隙状呈环状分布。

3.根据权利要求1所述的对射式无叶风扇，其特征在于：所述高压出风口之间设置有补风孔，补风孔贯穿于风洞的内壁和外壁。

4.根据权利要求1所述的对射式无叶风扇，其特征在于：所述高压出风口设置有风管，风管为一段直线短管。

5.根据权利要求4所述的对射式无叶风扇，其特征在于：所述高压出风口内凹，风管设置在风洞内壁中朝向风腔的一侧。

6.根据权利要求1所述的对射式无叶风扇，其特征在于：所述风洞进风口的内部，设置有一个环形的水平高压送风口。

7.根据权利要求1所述的对射式无叶风扇，其特征在于：所述风洞的内壁的前端还设置有一个环形延伸部。

8.根据权利要求7所述的对射式无叶风扇，其特征在于：所述环形延伸部与风洞的外壁滑动连接，并且环形延伸部与风洞的外壁之间设置有档位机构。