本发明涉及蜗壳结构技术领域，具体涉及一种阶梯状蜗壳及包含其的离心风机及鼓风装置。
背景技术：
现有技术中提供的离心风机，如图1所示，其蜗舌及扩压段形状，在风叶前盘7到风叶后盘8方向上通常为相同的结构型线，或者变化不大。根据离心风机气流流动规律，气流在风叶前盘处汇集较少，从风叶前盘附近叶片出来的气流速度偏低。加之距离蜗舌4距离较远，气流流动到蜗舌处时，冲击力度不足，无法有效地进行分离导流。
其中在运行时，常在风叶前盘附近产生气流回流，致使风量降低，从而降低蜗壳作功效率；同时，由于气流回流的存在，导致气流回流在蜗壳内部扩压段处形成涡流，进而增加涡流噪音。
技术实现要素：
因此，本发明要解决的技术问题在于克服现有技术中的蜗壳中风叶前盘位置容易产生气流回流、影响做功效率或产生涡流噪音的缺陷。
为此，本发明提供一种阶梯蜗壳结构，包括：壳体，所述壳体上设置有进风口及出风口；沿蜗壳厚度方向并排设置的多个蜗舌；与所述蜗舌数量一致的蜗壳蜗舌侧壁面，设置在蜗壳扩压段位置处，每个所述蜗壳蜗舌侧壁面分别与相对应的每个所述蜗舌相连接；若干个所述蜗舌、所述蜗壳蜗舌侧壁面之间呈阶梯状设置，沿所述进风口向所述壳体的厚度方向延伸，所述蜗壳蜗舌侧壁面距离风叶前盘的距离逐渐增加。
沿所述进风口向所述壳体的厚度方向延伸，所述蜗壳蜗舌侧壁面与出风口平面夹角α逐渐增加。所述蜗壳蜗舌侧壁面和所述蜗舌的宽度h逐渐减小。所述蜗舌的出风口的宽度b逐渐增加，且相邻两个所述蜗舌的出风口的宽度b的比值范围为1/2-4/5。所述蜗舌的张开度尺寸s逐渐增大，同时相邻两个所述蜗舌的张开度尺寸的比值范围为1/2-3/4。
本发明中，所述蜗舌为盲槽、斜蜗舌、直蜗舌等形式中的至少一种。
本发明同时提供一种离心风机，包括上文中记载的阶梯蜗壳结构；以及，设置在所述阶梯蜗壳结构内部与所述进风口相对应的部位的风叶。
本发明同时提供一种鼓风装置，包括上文中提供的离心风机。
本发明技术方案，具有如下优点：
1.本发明提供的阶梯蜗壳结构，若干个所述蜗舌、所述蜗壳蜗舌侧壁面之间呈阶梯状设置，沿所述进风口向所述壳体的厚度方向延伸，所述蜗壳蜗舌侧壁面距离风叶前盘的距离逐渐增加。
现有技术中的蜗壳结构，在风叶前盘到风叶后盘方向上蜗壳蜗舌侧壁以及蜗舌通常为相同的结构型线，或者变化不大。气流在风叶前盘处汇集较少，从风叶前盘附近叶片出来的气流速度偏低。加之距离蜗舌距离较远，气流流动到蜗舌处时，冲击力度不足，无法有效地进行分离导流。此外由于同一叶高平面上，靠近蜗壳蜗喉侧壁面出风速度较大，导致蜗壳蜗舌侧壁面产生负压，从而造成气流回流，气流产生回流，一方面降低了风量，降低蜗壳做功效率；另一方面，回流产生了较大的涡流噪音。
本发明提供的阶梯式蜗壳结构，沿所述进风口向所述壳体的厚度方向延伸，所述蜗壳蜗舌侧壁面距离风叶前盘的距离逐渐增加。使得风叶前盘附近高度蜗壳截面上，蜗壳扩压段整体宽度减小，即蜗舌及蜗壳蜗舌侧壁面更加靠近蜗喉侧壁面处，由于靠近蜗舌侧壁面也是高速气流冲击，从而不会像传统离心蜗壳一样，产生负压区域，从而遏制了回旋气流的产生，从而切除了传统离心蜗壳扩压段的涡流回旋区。风叶前盘附近高度蜗壳截面回旋气流区域切除后，消除了回旋气流对蜗壳正常做功出风的干扰，从而提升了风量，提升蜗壳的做功效率。另一方面，回旋气流消除后，其产生的涡流噪声也随之消失，从而降低了噪音。
2.本发明提供的阶梯蜗壳结构，沿所述进风口向所述壳体的厚度方向延伸，所述蜗壳蜗舌侧壁面与出风口平面夹角α逐渐增加。
远离进风口位置的蜗舌，高速流冲击角度更加倾向于蜗舌的侧壁面，此时高速气流从蜗壳扩压段吹出时，可避免回流的产生。
3.本发明提供的阶梯蜗壳结构，沿所述进风口向所述壳体的厚度方向延伸，所述蜗舌的出风口的宽度b逐渐增加，且相邻两个所述蜗舌的出风口的宽度b的比值范围为1/2-4/5。
当该值取值太小，小于1/2，出风口的宽度较小导致出风口面积不足，气流无法及时充分地吹出。当该值取值太大，大于4/5时，靠近蜗舌侧壁面的部分出风口区域会由于旁边高速气流的冲击影响，引发回流现象产生。
4.本发明提供的阶梯蜗壳结构，沿所述进风口向所述壳体的厚度方向延伸，所述蜗舌的张开度尺寸s逐渐增大，相邻两个所述蜗舌的张开度尺寸的比值范围为1/2-3/4。通过上述的数值范围，可以确保靠近进风口位置处的蜗舌能够高效地进行气流分离，即将大部分气流分离至扩压段，同时能够降低涡流噪音。
5.本发明提供的阶梯蜗壳结构，蜗舌处气流速度较高，高速气流与蜗舌相撞击会产生强度较大的湍流，开设盲槽可将湍流强度耗散减弱，从而降低蜗舌处涡流噪音。蜗舌处涡流噪音高时，通常表现为旋转噪音，选用斜蜗舌，改善噪音，如此处旋转噪音不大，可用直蜗舌。
附图说明
为了更清楚地说明本发明具体实施方式或现有技术中的技术方案，下面将对具体实施方式或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图是本发明的一些实施方式，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
图1为现有技术中提供的离心风机中蜗壳的结构示意图；
图2为实施例1中提供的阶梯蜗壳结构的结构示意图；
图3为实施例1中提供的阶梯蜗壳结构的主示图；
图4为实施例1中提供的阶梯蜗壳结构中蜗舌的出风口的宽度的示意图；
图5为实施例1中提供的阶梯蜗壳结构中蜗壳蜗舌侧壁面与出风口平面夹角α的结构示意图；
图6为实施例1中提供的阶梯蜗壳结构中蜗壳蜗舌侧壁面和所述蜗舌的宽度h的结构示意图；
图7为本发明提供的离心风机的结构示意图。
附图标记说明：
1-壳体；2-进风口；3-出风口；4-蜗舌；41-第一蜗舌；42-第二蜗舌；5-蜗壳蜗舌侧壁面；51-第一蜗壳蜗舌侧壁面；52-第二蜗壳蜗舌侧壁面；6-蜗壳扩压段；7-风叶前盘；8-风叶后盘；9-蜗喉；10-风叶。
具体实施方式
下面将结合附图对本发明的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
在本发明的描述中，需要说明的是，术语“中心”、“上”、“下”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。此外，术语“第一”、“第二”、“第三”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性。
在本发明的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。
此外，下面所描述的本发明不同实施方式中所涉及的技术特征只要彼此之间未构成冲突就可以相互结合。
实施例1
本实施例提供一种阶梯蜗壳结构，如图2所示，包括：壳体1，所述壳体1上设置有进风口2及出风口3；沿蜗壳厚度方向并排设置的多个蜗舌4；与所述蜗舌4数量一致的蜗壳蜗舌侧壁面5，设置在蜗壳扩压段6位置处，每个所述蜗壳蜗舌侧壁面5分别与相对应的每个所述蜗舌4相连接；若干个所述蜗舌4、所述蜗壳蜗舌侧壁面5之间呈阶梯状设置，沿所述进风口2向所述壳体1的厚度方向延伸，所述蜗壳蜗舌侧壁面5距离风叶前盘7的距离逐渐增加。
本实施例中采用的阶梯蜗壳结构，如图2所示，其阶梯数为2。具体地，本实施例中提供的蜗舌4包括有第一蜗舌41和第二蜗舌42。第一蜗舌41上端面有台阶，台阶连接第二蜗舌42，此即为一个阶梯。本实施例中综合考虑制作精度及加工成本，最终选择设置两个阶梯。
本实施例中，所述第一蜗壳蜗舌侧壁面51距离风叶前盘7的距离要大于第二蜗壳蜗舌侧壁面52距离风叶前盘7的距离。上述的设置方式使得风叶前盘7附近高度蜗壳截面上，蜗壳扩压段6整体宽度减小，即第二蜗舌42及第二蜗壳蜗舌侧壁面52更加靠近蜗喉9侧壁面处，由于靠近蜗舌4侧壁面也是高速气流冲击，从而不会像传统离心蜗壳一样，产生负压区域，从而遏制了回旋气流的产生，从而切除了传统离心蜗壳扩压段6的涡流回旋区。风叶前盘7附近高度蜗壳截面回旋气流区域切除后，消除了回旋气流对蜗壳正常做功出风的干扰，从而提升了风量，提升蜗壳的做功效率。另一方面，回旋气流消除后，其产生的涡流噪声也随之消失，从而降低了噪音。
本实施例中如图5所示，所述第一蜗壳蜗舌侧壁面51与出风口3平面夹角α1大于第二蜗壳蜗舌侧壁面52与出风口3平面夹角α2。
同时，第一蜗壳蜗舌侧壁面51和第一蜗舌41的宽度h1要小于第一蜗壳蜗舌侧壁面51和第一蜗舌41的宽度h2。同时如图6所示，所述第一蜗舌41的出风口3的宽度b1大于第二蜗舌42的出风口3的宽度b2。
本实施例中，如图3所示，所述第二蜗舌42的张开度尺寸s2小于所述第一蜗舌41的张开度尺寸s1，s2/s1的比值范围为1/2-3/4。具体地，本实施例中，如图3所示，张开度尺寸定义如下：蜗舌4型线两端点连线的长度。
本实施例中，为了实现蜗壳在不同工况条件下的适应性，所述蜗舌4为盲槽、斜蜗舌4、直蜗舌4等形式中的至少一种。
实施例2
本实施例提供一种离心风机，如图7所示，包括实施例1中记载的阶梯蜗壳结构；以及，设置在所述阶梯蜗壳结构内部与所述进风口2相对应的部位的风叶10，阶梯蜗壳结构上对应设置有风叶前盘7及风叶后盘8，风叶转动后带动空气从进风口2流入阶梯蜗壳结构内部，然后带动风从出风口3处流出。
本实施例中提供的离心风机，采用了阶梯蜗壳结构，相比较传统离心蜗壳结构风量可提升80-150m3/h，噪音降低0.8-1.7db。
实施例3
本实施例提供一种鼓风装置，包括至少一组实施例2中提供的离心风机。
显然，上述实施例仅仅是为清楚地说明所作的举例，而并非对实施方式的限定。对于所属领域的普通技术人员来说，在上述说明的基础上还可以做出其它不同形式的变化或变动。这里无需也无法对所有的实施方式予以穷举。而由此所引伸出的显而易见的变化或变动仍处于本发明创造的保护范围之中。