一种高速离心风机及其风速调节结构
技术领域
本发明涉及一种离心机风机的调速结构，尤其是一种高速离心风机及其风速调节结构。
背景技术
离心风机因具有结构紧凑、压力系数高、流量系数大和噪音低等优点，而被广泛应用于各类家电产品中。市面上现有产品的离心风机都是蜗壳出口附近设置有和蜗壳本体为一体的蜗舌形状；蜗舌的作用是防止部分气体在蜗壳内循环流动，当旋转叶轮叶片通道出口处的气流掠过蜗舌附近时，蜗舌的舌头就把它们一分为二：大部分气流顺着通道流向了风机的出口；少部分气流则通过蜗舌、叶轮之间的间隙流回蜗壳，在蜗壳内随叶轮旋转达一周后重返蜗舌处参与新的分流。经过长期实验发现：叶轮出口气流对蜗舌的冲击比较强烈，蜗舌附近的气体流动较为复杂，且对风机性能的影响较大。
另外，著名的马格努斯效应中，物体在空气中旋转可以带动周围流体旋转，转动产生的环流与流体相互作用，使物体一侧的流体速度增加，另一侧流体速度减小。
历来，人们对于风机蜗舌结构的改进主要从降低风机噪音和消除旋涡角度来考虑；如，申请号201210210890.X(申请公布号为CN 103512064A)的中国发明专利申请所公开的《抽油烟机及其蜗壳、蜗舌》，其中说明蜗舌包括内凹面，内凹面为光滑曲面，从而使蜗舌处的气流更为流畅，进而有利于降低噪音，虽然，该改进后的蜗舌由于气流在蜗舌中间有局部减速而有利于降低噪音，但由于蜗舌的上连接面为平面，蜗舌两侧的前后气流正常出去，而由于中间气流速度大，因而中间气流与前后气流几乎在同一时刻对该连接面进行冲击，造成噪音叠加增大，而且，该蜗舌没有从增强气体环流角度进行考虑，无法有效提高风机的风量和风压。
还如，申请号201810073511.4(申请公布号为CN 110081020 A)的中国发明专利所公开的《一种风机蜗舌》，其中说明蜗舌本体的舌尖部开有安装槽，安装槽沿着蜗舌本体的长度方向分布，在安装槽内安装有旋转柱，旋转柱的两端分别安装在安装槽的前壁和后壁上，在安装槽的前壁或后壁上安装有驱动所述旋转柱旋转的驱动件；该风机蜗舌通过在蜗舌本体的舌尖部安装能相对蜗舌本体转动的旋转柱，利用马格努斯效应，使蜗舌的舌尖部产生气体环流，从而使与蜗舌舌尖部碰撞的部分气流朝出风口偏转，减少回流气体，从而提升风量与风压。且通过在旋转柱表面设置的凹坑，进一步增强气体环流，进而能进一步提升风量与风压。
综上所述，无论是固定还是活动可转动的蜗舌部，均无法对风压、风速得到更进一步的改善和优化；仅仅对蜗舌部分进行改进，对于性能已经很难再进一步提升。
发明内容
为了克服现有技术的不足，本发明提供一种通过调节装置对风机内风道的线型方向进行改变进而改变风道内的风压达到改变风速的风速调节结构以及运用该风速调节结构的风机。
本发明解决其技术问题所采用的技术方案是：一种风速调节结构，包括蜗舌、蜗壳、蜗壳盖、风机组件和调节装置，所述风机组件在蜗壳和蜗壳盖的内部转动设置，所述蜗壳和蜗壳盖与风机组件之间形成风道，所述风道呈阿基米德渐开线型设置，所述蜗舌设置在风道的出口，且随阿基米德渐开线型风道的出风口方向呈R形设置，所述风道的端部还设有用于改变风道内风压的调节装置。
作为上述技术方案的改进，所述调节装置包括调节片以及驱动调节片的驱动装置，所述调节片通过驱动装置驱动在风道的端部摆动设置，摆动的调节片用于改变风道内空气流通的线型方向。
作为上述技术方案的进一步改进，所述驱动装置包括驱动电机和调节齿轮，所述调节齿轮设有两个，包括主动轮和从动轮，所述从动轮与主动轮配合设置，所述主动轮设置在驱动电机的电机轴上，所述蜗壳的端部设有安装轴，所述从动轮在安装轴上转动设置。
作为上述技术方案的进一步改进，所述蜗壳的端部设有调节孔，所述调节片在蜗壳的里侧穿过调节孔并固定在从动轮上，所述调节片通过从动轮的转动在蜗壳内侧摆动。
作为上述技术方案的进一步改进，所述驱动装置包括驱动电机和安装调节片的转轴，所述转轴通过轴孔在蜗壳内转动设置，所述轴孔分别设置在风道出口处的蜗壳盖上，所述电机在蜗壳盖直接与转轴连接。
作为上述技术方案的进一步改进，所述调节片呈梯形设置，梯形调节片的两端小于蜗壳两侧形成的风道宽度，所述调节片的根部还设有与从动轮连接的连接片，所述连接片的宽度小于调节孔的宽度。
一种高速离心风机，包括上述的风速调节结构，所述风速调节结构通过改变风道内空气流通的线型方向对离心风机内产生的风压大小进行控制。
作为上述技术方案的改进：所述风机组件包括叶轮和用于驱动叶轮转动的主电机和主轴，所述主轴用于连接主电机和风机组件。
本发明的有益效果是：本发明通过在离心风机风道端部设置的调节片向叶轮方向摆动不同的角度，来调节蜗舌与叶轮之间的风道内的空气流向，进而改变风道内的风压，实现对离心风机等采用蜗轮结构吹风设备的风速进行调节，增加了不同设备在不同状态下对风机性能的适应力，提升了风机的整体性能。
附图说明
下面结合附图和实施例对本发明进一步说明。
图1是本发明装配示意图；
图2是本发明第一种使用状态示意图；
图3是本发明第二种使用状态示意图；
图4是本发明驱动装置的第二实施例的爆炸示意图；
图5是本发明驱动装置的第二实施例的使用状态示意图。
1、风机组件；11、叶轮；12、主电机；13、主轴；2、驱动装置；21、驱动电机；22、调节齿轮；23、安装轴；24、转轴；3、调节片；4、蜗舌；5、蜗壳盖；6、蜗壳；7、风道。
具体实施方式
以下将结合实施例和附图对本发明的构思、具体结构及产生的技术效果进行清楚、完整地描述，以充分地理解本发明的目的、特征和效果。显然，所描述的实施例只是本发明的一部分实施例，而不是全部实施例，基于本发明的实施例，本领域的技术人员在不付出创造性劳动的前提下所获得的其他实施例，均属于本发明保护的范围。另外，专利中涉及到的所有联接/连接关系，并非单指构件直接相接，而是指可根据具体实施情况，通过添加或减少联接辅件，来组成更优的联接结构。本发明创造中的各个技术特征，在不互相矛盾冲突的前提下可以交互组合。
参照图2、图3，一种风速调节结构，包括蜗壳6、蜗壳盖5、风机组件1和蜗舌4，所述风机组件1在蜗壳的内部转动设置，所述蜗壳盖5和蜗壳6与风机组件之间形成风道7，所述风道7呈阿基米德渐开线型设置，所述蜗舌4设置在风道7的出口，且随阿基米德渐开线型风道7的出风口方向呈R形设置。当旋转叶轮11叶片通道出口处的气流掠过蜗舌4附近时，蜗舌4的舌头就把它们一分为二：大部分气流顺着通道流向了风机的出口；少部分气流则通过蜗壳6、叶轮11之间的间隙流回风机组件1，在风机组件1内随叶轮11流转达一周后重返蜗舌4处参与新的分流。在风机组件1内随叶轮11转动一周的气流在蜗壳内形成风压，增加叶轮11的转动速度。所述风道7的端部还设有用于改变风道7内风压的调节装置，调节装置的设置能够实现对风道7出风口角度的调节，对蜗舌4分开的气流强度进行控制，进而对叶轮11内产生的风压进行控制，实现对离心风机等采用蜗轮结构吹风设备的风速进行调节，增加了不同设备在不同状态下对风机性能的适应和提升。
所述调节装置包括调节片3以及驱动调节片3的驱动装置2，所述调节片3通过驱动装置2驱动在风道7的端部摆动设置，摆动的调节片3用于改变风道7内空气流通的线型方向。由于风道7在蜗壳内呈阿基米德渐开线型设置，在对风道7内空气流通的线型进行改变时，需要改变风道7弯曲的角度，因此在风道7的端部设置一个可转动的调节片3，通过调节片3转动的角度对风道7内空气流通的线性方向的角度进行调节和改变，进而改变风道7内的风压，实现对叶轮11性能和风速的改变。调节片3在接近叶轮11的方向和远离叶轮11的方向进行摆动，当调节片3摆动的位置越接近风轮时，风道7内的风压增加的越大，风机的风速就越高。
参照图1、图3，本发明驱动装置2的第一种实施例，所述驱动装置2包括驱动电机21和调节齿轮22，所述调节齿轮22设有两个，包括主动轮和从动轮，所述从动轮与主动轮配合设置，所述主动轮设置在驱动电机21的电机轴上，所述蜗壳6的端部设有安装轴23，所述从动轮在安装轴23上转动设置。所述蜗壳6的端部设有调节孔，所述调节片3在蜗壳6里侧穿过调节孔并固定在从动轮上，所述调节片3通过从动轮的转动在蜗壳内侧摆动。调节片3直接设置在从动轮上，通过从动轮的转动来调整调节片3的角度，且从动轮与电机之间还设有调整转速的主动轮。用于调整转速的主动轮直接与电机连接；通过与从动轮之间不同的传动比来调整电机对从动轮的驱动速度，进而调整调节片3的摆动速度，保证调节片3的调整过程中的稳定性。
参照图4、图5，本发明驱动装置2的第二种实施例，所述驱动装置2包括驱动电机21和安装调节片3的转轴24，所述转轴24通过轴孔在蜗壳内转动设置，所述轴孔设置在风道出口处蜗壳盖5上，所述电机在蜗壳盖5外侧直接与转轴24连接。第二种驱动装置2是将调节片3直接固定在转轴24上，转轴24紧贴着蜗壳6靠近端部的位置，且在蜗壳6与蜗壳盖5上的轴孔内转动设置，而驱动电机21直接与转轴24连接，直接驱动调节片3转动，结构简单，对调节片3的驱动效率更高。
所述驱动电机21优选步进电机，其可以通过程序对其进行转动角度控制，即调节片摆动的角度范围。
另外，调节片3的形状可以设置成长度和宽度均小于蜗舌4与蜗壳5组成空间的方形。但又不限于设置成方形，例如：所述调节片3呈梯形设置，梯形调节片3的两端小于侧边蜗壳6两侧形成的风道7宽度，所述调节片3的底部还设有与从动轮连接的连接片，所述连接片的宽度小于调节孔的宽度。
参照图1、图4，一种设有风速调节结构的高速离心风机，包括上述风速调节结构，所述风速调节结构通过改变风道7内空气流通的线型方向对离心风机内产生的风压大小进行控制。风速调节结构的调节片3在接近叶轮11的方向和远离叶轮11的方向进行摆动，当调节片3摆动的位置越接近风轮时，风道7内的风压增加的越大，离心风机的风速就越高。所述风机组件1包括叶轮11和用于驱动叶轮11转动的主电机12和主轴13，所述主轴13用于连接主电机12和风机组件1。风速调节结构在离心风机内改变了风机内叶轮11周围的风压，风压在叶轮11的周围对叶轮11形成压力，在主电机12对叶轮11进行驱时为叶轮11提供辅助的转动力，在不对主电机12自身转速进行调整的情况下增加叶轮11的转动速度。通过设置在离心机上的风速调节结构的调节，可对风道7产生的风压进行调整，使风机能够适应不同环境下对风速的需求。
以上是对本发明的较佳实施进行了具体说明，但本发明创造并不限于所述实施例，熟悉本领域的技术人员在不违背本发明精神的前提下还可做出种种的等同变形或替换，这些等同的变形或替换均包含在本申请权利要求所限定的范围内。
