风洞的嵌套式出风结构技术领域
本发明涉及一种用于无叶风扇、空调、加湿器、空气净化器等产品上的送风装置，特别是一种风洞的嵌套式出风结构。
背景技术
本文中，定义风洞的空气流出方向为前方，空气进入风洞的方向为后方。
自从戴森公司在2009年10月12日推出了无叶片的风扇，发明家詹姆斯·戴森将该产品称之为“戴森空气倍加器”（dyson air multiplier），据称，这种风扇利用流体力学原理可以使气流增强15倍，再以每秒118加仑的速度使空气从螺旋桨状的旋道排出。
所有的无叶风扇均包含一个具有柯恩达效应（coanda effect）的风洞结构，它将旋转的叶片隐藏于主机内部，在风洞的内壁上设置有缝隙状出风口，并通过高速马达来转动来压缩空气，形成高速风从缝隙状出风口沿着柯恩达表面排出，并进一步带动风洞内的空气流动，降低风速，增加气流量，形成稳定持续的风力。其结构新颖，扇叶内藏在主机内，安全可靠，是鸿运扇之后对风扇的又一次技术革命。
戴森公司将具有柯恩达效应的结构设置在风洞的内壁上，形成一个扩展的喇叭口结构，中国也有大量的风扇制造厂商希望从事无叶风扇的生产，苦于该核心技术被戴森公司专利，专利使用成本昂贵，大大增加了生产成本。
发明内容
本实用新型所要解决的技术问题是，提供一种新型的无叶风扇的出风结构，采用环形出风的结构来实现高压风减速和增大气流量的效果。
本实用新型解决上述问题所采用的技术方案为：一种风洞的嵌套式出风结构，其底部和主机连接，主机内设置有进风口、控制器、高速马达和扇叶，扇叶被高速马达驱动，空气从进风口进入，经过扇叶增压后，形成高压气流，进入高压风管内，高压风管与风洞的高压出风口相通，其特征在于：所述风洞的嵌套式出风结构包括外环和内环，高压风管和内环相连，内环的外壁和外环的内壁之间构成气流反射环腔，内环的外侧壁后部设置有环形缝隙状的第一高压出风口，该第一高压出风口的出风方向朝向外环的内壁，出风经过外环的内壁反射后，带动气流反射环腔内的空气，导向风洞的前方。
所述外环的内壁为喇叭口形状，前大后小，当第一高压出风口吹出的高压风经过外环的内壁，形成向前扩散的气流，避免气流交叉，造成风力损耗。
所述内环的后部为圆弧形或橄榄形。
所述内环的轴向长度小于外环的轴向长度，该结构保证气流反射环腔之后，离开风洞的出风口之前有一个气流混合腔过渡，它使得气流反射环腔和内环中心腔的空气混合后，共同吹向风洞的前方，增加气流量。
所述内环前部的顶端设置有第二高压出风口，它加速气流混合腔内的空气向前运动。
所述内环前部的横截面为橄榄形或三角形，第二高压出风口设置在内环前部的尖端，该结构避免卡门涡街效应，减少振动和噪音。
所述内环的外壁中间设置有第三高压出风口，出风方向对着外环的内壁，经过外环内壁反射后，吹向风洞的前方。
所述高压风管的一端和内环的后部相连，高压风管的另一端和外环内壁的后端相连，所述高压风管为弧形，与设置在外环内的空腔共同组成高压风道。
与现有技术相比，本发明的优点在于：它采用了双环夹缝引流和反射式混合气流的方式，将第一高压出风口的高速气流经外环的内壁反射后，混合环形通道内的空气向前方排出，并通过气流反射环腔和气流混合腔，进一步放大气流量，吸引内环内部的空气补充至气流混合腔，形成持续的风力。
它的内环造型采用了流体力学的原理，减少空气进入风洞内环的阻力，出风方向上又能够减少卡门涡街效应所产生的气流扰动，减少能量损失和震动，降低噪音。
在第二实施例中，；内环的前部设置有第二高压出风口，该出风口的空气压力和其他高压出风口的压力相同，大于从第一高压出风口发出并经过外环内壁反射后的风压，因此当气流反射环腔流出的空气经过内环前部时，不会产生气流漩涡，该设计能减少内环振动和噪音。
第三实施例中将该风洞结构应用在空调、加湿器等箱式电器中，外环和箱式电器的外箱结合为一体，而进风管和内环的后部相连，该设计减少了进风管对第一高压出风口的遮挡，使风洞提供更大的出风量。
为此，实施例三种将进风管设计成弧线形状，并且借助设置在外环的空腔组成风道，引导高压风进入内环。
附图说明
图1、实施例一的主视图。
图2、实施例一的剖视图。
图3、实施例二的主视图。
图4、实施例二的剖视图。
图5、实施例三的主视图。
图6、实施例四的主视图。
图7、实施例三或实施例四的剖视图。
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。
本发明所述的风洞的嵌套式出风结构，作为送风装置，可应用在无叶风扇、空调、加湿器、空气净化器等产品上。其底部和这些产品的主机5连接，主机内设置有进风口4、控制器、高速马达和扇叶，扇叶被高速马达驱动，空气从进风口进4入，经过扇叶增压后，形成高压气流，高压风管与本发明所述风洞的高压出风口相通。
该风洞的嵌套式出风结构，包括互为嵌套的内环2和外环1双层结构，内环的外壁后端上设置有高压出风口，射向外环的内壁，利用内环和外环之间的环形间隙形成气流反射腔T1，并通过内环来吸引风洞后方的空气经过内环中心腔T2补充至气流混合腔T3，一起向外发散，该结构将高压风减速，并能增大气流量，形成稳定持续的出风。
具体地说，如图1和图2所示，该结构应用在无叶风扇上，作为出风结构使用。外环的底部和主机5连接，高压风管3穿过外环的底部和内环的内腔连接。内环的外壁后端上设置有第一高压出风口21。第一高压出风口的出风方向朝向外环的内壁，经过外环内壁的反射后，射向风洞的前方。
通常，为了便于调节出风角度，主机的底部还设置有底座6，便于调节出风的俯仰角度和实现风洞转动，实现扇形面扫风。
所述内环的后部22为圆弧形或橄榄形，该形状符合流体力学结构，有利于引导空气分流后进入气流反射环腔和内环中心腔，减少风阻。
所述外环的内壁为喇叭口形状，前大后小，当第一高压出风口吹出的高压风经过外环的内壁，形成向前扩散的气流，朝向风洞的前方吹出，（如图中气流的箭头方向所示），它了避免反射后的气流相互交叉，造成风力损耗。
实施例二如图3和图4所示，在实施例1的基础上对内环的造型做了进一步改进。内环2前部的横截面改为橄榄形或三角形，该造型参考机翼的后缘结构设计，内环内外两侧的空气逐渐混合，避免了在内环的前部，形成气流的旋转，产生卡门涡街效应，减少振动和噪音。
实施例二中，还在内环前部的尖端设置了第二高压出风口23，该高压出风口较为细，形成一个高压风带，减少经过外环内壁反射后的空气越过内环前端后形成气旋，也能起到减少振动和噪音的作用。
实施例三和实施例四，为本风洞的嵌套式出风结构应用在空调、加湿器等箱式电器上的示意图。其中实施例三延续了圆形造型设计，实施例四为多边形造型设计。
在实施例一和实施例二中，高压风管均设置在内环底部的中心处，该结构支撑效果较好，高压风管3遮挡了下方第一高压出风口21的一部分路径。为解决这个问题，如图7所示，实施例三和实施例四中，将高压风管3的一端设置在外环内壁的后侧，另一端与内环的后部22。为保证气路顺畅，高压风管采用了弧形结构。在外环内部，还增加了外环内腔31，经过高速马达和扇叶加速后的空气，先进入外环内腔后再沿着外环内腔进入高压风管，与内环内腔相通。为保证有效支撑内环，所述高压风管3可设置多根，均布在外环和内环之间。
实施例三和实施例四的除了设置在内环后部的第一高压出风口和内环前端设置的第二出风口外，还在内环外壁的中部设置了一道或多道第三高压出风口，出风方向对着外环的内壁，经过外环内壁反射后，吹向风洞的前方。