CN113944646A - 一种可换挡调节的送风设备 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种可换挡调节的送风设备，包括出风口自动调节装置、换挡送风装置、风扇和送风腔，风扇和出风口自动调节装置依次布置于送风腔中，换挡送风装置分别与风扇和出风口自动调节装置连接。本发明使得不同气体量产生的涡环始终保持在最佳的产生比例；在保持气流流速使人感觉舒适的情况下，既可以调节设备送风量，又可以保持涡环的良好穿透性。

Description

一种可换挡调节的送风设备

技术领域

本发明涉及流体力学技术领域，具体涉及一种可换挡调节的送风设备。

背景技术

由于涡环产生时候，存在一个最佳的气流长径比，在该比值下产生的涡环具备最佳的穿透能力，现有的涡环产生装置，当需要改变设备通风量时，若设备出风口大小以及脉冲频率不变，则随着气流量的增大，产生涡环的气流柱的长径比会增大，产生的涡环效果不在处于最佳状态，导致其物理特性下降。且单一的风量调节模式无法满足不同用户的需求。

发明内容

本发明要解决的技术问题是，针对现有技术存在的上述缺陷，提供了一种可换挡调节的送风设备，使得不同气体量产生的涡环始终保持在最佳的产生比例；在保持气流流速使人感觉舒适的情况下，既可以调节设备送风量，又可以保持涡环的良好穿透性。

本发明为解决上述技术问题所采用的技术方案是：

一种可换挡调节的送风设备，包括出风口自动调节装置、换挡送风装置、风扇和送风腔，风扇和出风口自动调节装置依次布置于送风腔中，换挡送风装置分别与风扇和出风口自动调节装置连接。

按照上述技术方案，风扇包括送风扇叶组和动力驱动系统，送风扇叶组包括多个扇叶，其中一个扇叶为主动扇叶，其余扇叶为从动扇叶，动力驱动系统与主动扇叶连接，换挡送风装置分别与主动扇叶和多个从动扇叶连接；

主动扇叶和多个从动扇叶横向并排布置于送风腔内，主动扇叶和从动扇叶均包括驱动杆和扇叶面，驱动杆与送风腔的内壁转动连接，驱动杆的一端与换挡送风装置连接，扇叶面与驱动杆连接，主动扇叶和从动扇叶的扇叶面绕各自驱动杆的轴线转动。

按照上述技术方案，动力驱动系统包括一号电机和曲柄，一号电机通过曲柄与主动扇叶连接，主动扇叶通过换挡送风装置与各从动扇叶连接。

按照上述技术方案，换挡送风装置包括二号电机、换挡轮轴和换挡系统，二号电机通过换挡轮轴分别与换挡系统和出风口自动调节装置连接，换挡系统分别与主动扇叶和多个从动扇叶连接。

按照上述技术方案，换挡系统包括多个换挡推杆，多个换挡推杆与多个扇叶一一对应布置，每个扇叶的驱动杆上均依次套设有常啮合齿轮和同步器，换挡推杆的一端与换挡轮轴连接，另一端与相应扇叶驱动杆上的同步器连接，同步器可沿驱动杆轴向滑动，驱动杆随同步器转动，常啮合齿轮与驱动杆转动连接，常啮合齿轮与驱动杆轴向位置固定，各相邻扇叶驱动杆上的常啮合齿轮相互啮合，每个驱动杆上的同步器与常啮合齿轮之间设有回位弹簧，同步器和常啮合齿轮的相邻侧端面均为转动传递面。

按照上述技术方案，换挡轮轴8包括换挡轮盘802和调节凸轮801，换挡轮盘设置于调节凸轮上，换挡轮盘的外平面上沿周向被平均划分为多个区域，每个区域均与一个换挡推杆对应布置，每个区域内均设有滑动凸台，各滑动凸台分别与各换挡推杆的一端一一对应接触连接，各换挡推杆的另一端与相应的同步器连接，其中与主动扇叶的换挡推杆连接的滑动凸台为主滑动凸台，主滑动凸台的高度固定不变，其余区域内的滑动凸台高度呈阶梯状变化，调节凸轮与出风口自动调节装置连接。

按照上述技术方案，出风口自动调节装置包括驱动组件、提盘、多个摆杆和开合板组件，换挡轮轴通过驱动组件与提盘连接，带动提盘沿送风腔轴线来回移动，多个摆杆沿提盘周向分布，摆杆的一端与送风腔内壁铰接，另一端穿过提盘上的通孔，与开合板组件连接，开合板组件布置于送风腔的出口端，开合板组件上设有开合孔，提盘沿送风腔轴线来回移动，带动各摆杆以各铰接点为中心同步向相摆动，使开合板组件张开或合拢，调节开合孔的大小。

按照上述技术方案，各摆杆均向外弯折，由铰接点向外张开。

按照上述技术方案，驱动组件包括驱动气缸、驱动叶轮、叶轮腔、传动带和驱动齿轮，驱动叶轮设置于叶轮腔内，驱动叶轮连接有叶轮轴，驱动叶轮可绕叶轮轴在叶轮腔内转动，驱动叶轮将叶轮腔分隔为进气腔和出气腔，驱动气缸内活塞一侧连接的活塞杆与换挡轮轴接触连接，驱动气缸内活塞另一侧的气缸腔与叶轮腔的进气腔连通；

叶轮轴的外端通过传动带与驱动齿轮连接，提盘上固设有齿条，齿条沿送风腔轴向布置，驱动齿轮与齿条啮合。

按照上述技术方案，开合板组件与送风腔内壁之间连接有弹性薄膜；开合板组件包括多个弧形开合板，多个弧形开合板沿周向分布，弧形开合板与摆杆一一对应连接，摆杆带动各弧形开合板合拢时，多个弧形开合板拼接成一个圆环，弹性薄膜布置于圆环外侧和送风腔内壁之间。

按照上述技术方案，一号电机和二号电机均为步进电机。

本发明具有以下有益效果：

换挡送风装置在调节风扇风量时，同时通过出风口自动调节装置对应的调节出风口大小尺寸，实现每一档风量对应一个合适比例的出风口尺寸，使得不同气体量产生的涡环始终保持在最佳的产生比例；在保持气流流速使人感觉舒适的情况下，既可以调节设备送风量，又可以保持涡环的良好穿透性。

附图说明

图1是本发明实施例中可换挡调节的送风设备的结构示意图；

图2是本发明实施例中去掉送风腔的状态下可换挡调节的送风设备的结构示意图；

图3是本发明实施例中出风口自动调节装置的结构示意图；

图4是本发明实施例中换挡送风装置的结构示意图；

图5是本发明实施例中换挡轮轴与换挡推杆的连接示意图；

图6是本发明实施例中换挡轮轴的结构示意图；

图7是本发明实施例中叶轮和叶轮腔的连接示意图；

图8是本发明实施例中同步器的结构示意图；

图9是本发明实施例中驱动齿轮的结构示意图；

图10是本发明实施例中第一送风腔的结构示意图；

图11是本发明实施例中第二送风腔的结构示意图；

图12是本发明实施例中从动扇叶的结构示意图；

图13是本发明实施例中主动扇叶的结构示意图；

图14是本发明实施例中摆杆的结构示意图；

图15是本发明实施例中套装有外壳状态下可换挡调节的送风设备的结构示意图；

图中，1-摆杆，2-第一送风腔，3-第二送风腔，4-驱动叶轮，5-叶轮腔，6-气缸腔，7-活塞，8-换挡轮轴，9-二号步进电机，10-换挡推杆，11-一号步进电机，12-曲柄，13-主动扇叶，14-从动扇叶，15-传动带，16-平面推力轴承A，17-常啮合齿轮，18-平面推力轴承B，19-回位弹簧，20-同步器，21-提盘，22-驱动齿轮，23-温度传感器，24-GPRS无线通讯模块，25-MCU处理终端，26-弧形开合板，27-铰接点，28-外壳，29-转动支架，a-一区域，b-二区域，b-三区域，d-四区域。

具体实施方式

下面结合附图和实施例对本发明进行详细说明。

参照图1～图15所示，本发明提供的一个实施例中的一种可换挡调节的送风设备，包括出风口自动调节装置、换挡送风装置、风扇和送风腔，风扇和出风口自动调节装置沿气流方向依次布置于送风腔中，换挡送风装置分别与风扇和出风口自动调节装置连接；换挡送风装置在调节风扇风量时，同时通过出风口自动调节装置对应的调节出风口大小尺寸，实现每一档风量对应一个合适比例的出风口尺寸，使得不同气体量产生的涡环始终保持在最佳的产生比例；在保持气流流速使人感觉舒适的情况下，既可以调节设备送风量，又可以保持涡环的良好穿透性。

进一步地，风扇布置于出风口自动调节装置的前端，风扇布置设置于送风腔的进口端，出风口自动调节装置设置于送风腔的出口端。

进一步地，风扇包括送风扇叶组和动力驱动系统，送风扇叶组包括多个扇叶，其中一个扇叶为主动扇叶13，其余扇叶为从动扇叶14，动力驱动系统与主动扇叶13连接，换挡送风装置分别与主动扇叶13和多个从动扇叶14连接；动力驱动系统带动主动扇叶13转动，通过换挡送风装置将主动扇叶13的转动传递给不同的从动扇叶14；

主动扇叶13和多个从动扇叶14由上至下横向并排布置于送风腔内，主动扇叶13和从动扇叶14结构相同，均包括驱动杆和扇叶面，驱动杆的两端与送风腔的内壁转动连接，驱动杆的一端设有花键槽，与换挡送风装置连接，扇叶面与驱动杆的另一端连接，主动扇叶13和从动扇叶14的扇叶面绕各自驱动杆的轴线转动。

进一步地，动力驱动系统包括一号步进电机11和曲柄12，一号步进电机11通过曲柄12与主动扇叶13连接，主动扇叶13通过换挡送风装置与各从动扇叶14连接；一号步进电机11通过曲柄12带动主动扇叶13绕其驱动杆转动，根据需求换挡送风装置选择将主动扇叶13的转动传递至不同的从动扇叶14上。

进一步地，换挡送风装置包括二号步进电机9、换挡轮轴8和换挡系统，二号步进电机9通过换挡轮轴8分别与换挡系统和出风口自动调节装置连接，换挡系统分别与主动扇叶13和多个从动扇叶14连接。

进一步地，换挡系统包括多个换挡推杆10，多个换挡推杆10与多个扇叶一一对应布置，每个扇叶的驱动杆上均依次套设有常啮合齿轮17和同步器20，换挡推杆10的一端与换挡轮轴8连接，另一端与相应扇叶驱动杆上的同步器20连接，同步器20通过花键槽及花键与驱动杆轴向滑动连接，可沿驱动杆轴向滑动，驱动杆随同步器20转动，常啮合齿轮17与驱动杆转动连接，常啮合齿轮17与驱动杆轴向位置固定，各相邻扇叶驱动杆上的常啮合齿轮17相互啮合，每个驱动杆上的同步器20与常啮合齿轮17之间设有回位弹簧19，同步器20和常啮合齿轮17的相邻侧端面均为转动传递面；二号步进电机9带动换挡轮轴8转动，通过换挡轮轴8转动至不同的位置，推动不同的换挡推杆10前移，当换挡轮轴8的高位与相应换挡推杆10接触时，换挡推杆10前移后，带动相应的同步器20克服回位弹簧19随其前移，同步器20的侧端面与常啮合齿轮17的侧端面贴合，使同步器20随常啮合齿轮17转动，同步器20带动相应的扇叶驱动杆转动，当换挡轮轴8的低位与相应换挡推杆10接触时，回位弹簧19带动同步器20回位后移，同步器20与常啮合齿轮17脱离接触，相应从动扇叶14不随对应常啮合齿轮17转动。

进一步地，同步器20和常啮合齿轮17的转动传递面为摩擦传递面，通过摩擦传递相互之间传递转动。

进一步地，换挡轮轴8包括换挡轮盘802和调节凸轮801，换挡轮盘设置于调节凸轮上，换挡轮盘的外平面上沿周向被平均划分为多个区域，每个区域均与一个换挡推杆10对应布置，每个区域内均设有滑动凸台，各滑动凸台分别与各换挡推杆10的一端一一对应接触连接，各换挡推杆10的另一端与相应的同步器20连接，其中与主动扇叶13的换挡推杆10连接的滑动凸台为主滑动凸台，主滑动凸台的高度固定不变，其余区域内的滑动凸台高度呈阶梯状变化，调节凸轮与出风口自动调节装置的驱动气缸活塞杆连接；当滑动凸台的高位与相应换挡推杆10接触时，换挡推杆10带动相应同步器20前移，使同步器20与常啮合齿轮17贴合，相应扇叶通过同步器20随常啮合齿轮17转动，当滑动凸台的低位与相应换挡推杆10接触时，回位弹簧19带动相应同步器20回位后移，使同步器20与常啮合齿轮17脱离，相应扇叶不随常啮合齿轮17转动。

进一步地，扇叶和换挡推杆10的个数均为四个，换挡轮盘的外平面上沿周向被平均划分为四个区域，分别为一区域、二区域、三区域和四区域，滑动凸台的个数为4个，分别布置于四个区域上。

进一步地，出风口自动调节装置包括驱动组件、提盘21、多个摆杆1和开合板组件，换挡轮轴8的调节凸轮通过驱动组件与提盘21连接，带动提盘21沿送风腔轴线来回移动，多个摆杆1沿提盘21周向均匀分布，摆杆1的一端与送风腔内壁铰接，另一端穿过提盘21上沿周向分布的通孔，与开合板组件连接，开合板组件布置于送风腔的出口端，开合板组件上设有开合孔，提盘21沿送风腔轴线来回移动，带动各摆杆1以各铰接点为中心同步向相摆动，使开合板组件张开或合拢，调节开合孔的大小。

进一步地，各摆杆1均向外弯折，由铰接点向外张开，各摆杆1一起呈喇叭状。

进一步地，摆杆1分为四段，第一段是与开合板组件水平相连的直杆，第二段是与第一段直杆呈一定角度相连倾斜布置的直杆，第三段是与第二段直杆相连的阶梯状弯曲杆，第四段是与第三段阶梯状曲杆相连，且与第一送风腔2铰接的水平直杆。

进一步地，驱动组件包括驱动气缸、驱动叶轮4、叶轮腔5、传动带15和驱动齿轮22，驱动叶轮4设置于叶轮腔5内，驱动叶轮4连接有叶轮轴，驱动叶轮4可绕叶轮轴在叶轮腔5内转动，驱动叶轮4将叶轮腔5分隔为进气腔和出气腔，驱动气缸内活塞一侧连接的活塞杆与换挡轮轴8的调节凸轮接触连接，调节凸轮顶住活塞杆，驱动气缸内活塞另一侧的气缸腔6与叶轮腔5的进气腔连通，出气腔的内壁设有出气孔；

叶轮轴的外端通过传动带15与驱动齿轮22连接，提盘21上固设有齿条，齿条沿送风腔轴向布置，驱动齿轮22与齿条啮合；换挡轮轴8及调节凸轮转动，带动活塞杆沿驱动气缸的气缸腔6内来回移动，通过活塞的移动使气缸腔6内的气压变化，带动驱动叶轮4在叶轮腔5内转动，进而通过传动带15带动驱动齿轮22转动，驱动齿轮22转动通过齿条带动提盘21沿送风腔轴线来回移动。

进一步地，开合板组件与送风腔内壁之间连接有弹性薄膜；开合板组件包括多个弧形开合板26，多个弧形开合板26沿周向分布，弧形开合板26与摆杆1一一对应连接，摆杆1摆动带动各弧形开合板26合拢时，多个弧形开合板26拼接成一个圆环，弹性薄膜布置于圆环外侧和送风腔内壁之间，使圆环外和送风腔内壁之间形成密封。

进一步地，弹性薄膜与各弧形开合板26均有连接，弹性薄膜内孔作为开合孔，弹性薄膜内孔与各弧形开合板26外圈贴合连接(即弹性薄膜内孔与各弧形开合板26拼接成的圆环外圈贴合连接)，随各弧形开合板26张开或合拢而变化大小。

进一步地，送风腔包括依次连接的第一送风腔2和第二送风腔3，出风口自动调节装置设置于第一送风腔2内，风扇设置于第二送风腔3内。

进一步地，所述的可换挡调节的送风设备还包括外壳，外壳套设于送风腔外，外壳上设有转动支架，将可换挡调节的送风设备支起，通过转动支架可方便的调节可换挡调节的送风设备角度；转动支架包括两个转轮和横架轴，横架轴的两端分别与两个转轮连接，外壳设置于横架轴上。

本发明的一个实施例中，设备风量调节有两种模式，一种是通过无线通讯模块调节二号步进电机9的转速，第二种是保持二号步进电机9转速不变，通过调节换挡送风装置内的换挡轮轴8，进而驱动换挡送风装置内不同数量的扇叶运动，由此可以调节设备送风量。同时出风口自动调节装置的驱动杆与换挡轮轴8相接触，在换挡轮轴8旋转调节风量时，同时对应的调节出风口大小尺寸，最终实现每一档风量对应一个合适比例的出风口尺寸，使得不同气体量产生的涡环始终保持在最佳的产生比例。在保持气流流速使人感觉舒适的情况下，既可以调节设备送风量，又可以保持涡环的良好穿透性。

进一步地，换挡送风装置包括换挡轮轴8、送风扇叶组、第二送风腔3、动力驱动系统和换挡系统。第二送风腔3前端设置有法兰301，与法兰端301对应的另一端设置有送风扇叶安装轴302。送风扇叶组自上而下由一号到四号，四根扇叶组成，一号扇叶13为主动扇叶13，其余三个扇叶为从动扇叶14，动力驱动系统与一号扇叶13直接相连，使其在第二送风腔3内摇动送风。换挡轮轴8与换挡系统直接接触，换挡轮轴8的旋转，使得与之相连的换挡系统将动力依次传递给其余三根扇叶14。

进一步地，动力驱动系统包括一号步进电机11、二号步进电机9和曲柄12。曲柄12一端与一号扇叶的摇杆1303相连，另一端与一号步进电机11相连。二号步进电机9与换挡轮轴8相连。

进一步地，送风扇叶包括驱动杆和扇叶面1301，驱动杆远离扇叶面的一端开设有花键槽1302。

进一步地，换挡轮轴8由换挡轮盘802和调节凸轮801组成，调节凸轮801的一面与换挡轮盘802固定相连，换挡轮盘802的圆面均分为一、二、三、四，四个区域，每个区域均设置有一滑动凸台，一号区域的凸台高度固定不变，其余三个区域的凸台高度程阶梯状变化。

进一步地，换挡系统包括换挡推杆组、平面推力轴承组16、18、同步器组、回位弹簧组、常啮合齿轮组。常啮合齿轮组由四个齿轮组成，一号齿轮与主动扇叶13驱动杆过盈配合，其余三个尺寸依次与三个送风扇叶14的驱动杆间隙配合相连。同步器组由四个同步器组成，内侧开设有花键2002，与扇叶驱动杆上的花键槽1402相互啮合。同步器20靠近常啮合齿轮的一面为摩擦面，摩擦面的中央开设有回位弹簧安装槽2001。换挡推杆组由一、二、三、四，四根推杆组成，四根推杆依次与送风扇叶驱动杆相连。平面推力轴承组A16安装于同步器20与常啮合齿轮17之间，B组18安装于同步器20与换挡推杆组之间。回位弹簧19一端与同步器中央的回位弹簧安装槽2001接触，另一端与同步器与常啮合齿轮之间的B平面推力轴承18接触。

进一步地，出风口自动调节装置由第一送风腔2、提盘21、四个摆杆1和驱动组件构成。提盘主体为一均布四个通孔的圆盘，圆盘中央固定连接一根齿条。提盘21横向布置于第一送风2腔内，驱动组件的齿轮22与提盘21中央的齿条相啮合，带动提盘21沿通风管道的长度方向上下移动，四个摆杆1以提盘21中心对称布置，四个摆杆1的一端分别与第一送风腔2铰接，四个摆杆1的另一端分别穿过提盘21均布的通孔，与相应的开合板连接，提盘21沿通风管道长度方向上下移动，使四个摆杆1以铰接点为中心同步相向摆动，实现四个开合板所组成的圆环的大小变换。

进一步地，摆杆1分为四段，第一段是与开合板水平相连的直杆，第二段是与第一段直杆呈一定角度相连的直杆，第三段是与第二段直杆相连的阶梯状弯曲杆。第四段是与第三段阶梯状曲杆相连，且与第一送风腔2铰接的水平直杆。

进一步地，驱动组件包括传动带15、驱动齿轮22、驱动气缸、驱动叶轮4和叶轮腔5组成。驱动气缸由气缸腔6和活塞7组成，活塞7中心固定连接活塞杆，活塞位于气缸腔6内，活塞杆与换挡轮轴8里的调节凸轮801相接触。气缸腔6通过管道与叶轮腔5相连，驱动叶轮4安装与叶轮腔5内，并且可以做旋转运动。

进一步地，驱动齿轮22一侧设置有突出的轮轴2202，轮轴2202与驱动叶轮4通过传动带15相连。

进一步地，开合板包括四分之一圆环和弹性薄膜，四分之一圆环的外侧通过弹性薄膜与第一送风腔2的内壁密封连接，四个半圆环分别与四个个摆杆1的底端连接，当提盘21移动至行程的最下端时四个摆杆1处于紧挨状态，使四个四分之一圆环组成一个截面积最小的圆环，随着提盘21在阶梯状摆杆1上运动，四个四分之一圆环组成的流通截面实现有级变大。

进一步地，所述的可换挡调节的送风设备还包括温度传感器、加热器和控制系统，控制系统分别与温度传感器和加热器连接，控制系统还与一号步进电机和二号步进电机连接，控制系统包括MCU处理终端25及GPRS无线通信模块24，第一送风腔2管道壁上安装有温度传感器23，第二送风腔3管道壁上安装有加热器(图中未标出)，温度传感器23安装于摆杆1的第二段直杆位置，防止摆杆1的运动触碰到温度传感器23，且靠近出风口方便读取数据。MCU处理终端25及GPRS无线通信模块24块共同安装于第二送风腔3侧面的电控模块安装槽内303。

本发明的工作原理：

参照图2所示，本发明提供的一种可换挡调节的新型送风设备，由于一号送风扇叶13与驱动装置的曲柄12直接相连，且一号送风扇叶13对应的一号凸台高度始终不变，因此无论换挡轮轴8处于什么角度，一号送风扇叶13始终处于摇动送风的运转状态，且初始，二、三、四号常啮合齿轮17由于与送风扇叶驱动杆间隙配合，齿轮17始终处于旋转状态，但是此时二、三、四号送风扇叶不运动。此时提盘21处于摆杆1最靠近铰接机架一端，出风口的面积最小。被一号送风扇叶13摇动扇出的气流柱经过喷口发生剪切，卷曲产生涡环。

一号步进电机11和二号步进电机9与MCU处理终端25相连接，温度传感器23输出连接MCU处理终端25，GPRS无线通信模块24与用户的终端设备(移动电话)相连。当设备需要调节风量时，用户可以通过终端设备向MCU处理终端25发送遥控指令，MCU处理终端25通过无线通信模块24接收用户的指令,对应启动设备的两种调风模式。

调风模式一：保持二号步进电机的旋转角度不变，调节一号步进电机的转速，转速增大则在曲柄摇杆结构作用下，单位时间内设备产生的涡环数量越多，且风速越大。通过调节转速的快慢来实现风量调节。

调风模式二：保持一号步进电机转速不变，通过调节二号步进电机9的旋转角度，二号步进电机9驱动换挡轮轴8旋转一定角度，此次二号推杆由于受到换挡轮轴8二号区域的凸台推动，进而推动平面推力轴承A16和同步器20沿着花键槽2002向常啮合齿轮17方向运动，当二号推杆到达二号区域的凸台最高端时，同步器20将回位弹簧19压缩至同步器中央的回位弹簧安装槽2001内，此时同步器20的高摩擦面与二号常啮合齿轮面相互换接触，二号常啮合齿轮17将转矩传递给同步器20，同步器又通过花键1402将转矩传递给二号送风扇叶，由于同步器20与二号换挡推杆之间通过A16平面推力轴承接触，因此二号换挡推杆不会因为同步器20的旋转而旋转。此时一号扇叶13和二号扇叶14均处于摇动送风状态，设备送风量增强一倍。且由于换挡轮轴8是将调节凸轮801和换挡轮盘802相结合，因此在换挡轮盘旋转802的同时，调节凸轮801也发生角度的转动，调节凸轮801的推程使得与之接触的活塞杆带动活塞7在气缸腔6内压缩空气运动，压缩的空气进入叶轮腔5后，A区域由于涌入气缸内气体，驱动叶轮4旋转一定角度，A区域空间增大。B区域由于空间减小，腔内气体处于被压缩的状态。进而依次驱动与叶轮轴相连的传动带15，传动带15再驱动与之相连的驱动齿轮22，驱动齿轮22再驱动与之啮合的提盘齿条，进而使得提盘21向着远离摆杆1铰接支架的一侧运动，由于摆杆1是阶梯状设计，因此在提盘21运动一端距离后，出风口截面增大到下一个尺寸。由于换挡轮轴8的换挡轮盘四个区域的凸台起始角度不同，因此当二号步进电机9驱动换挡轮轴8转过第一个角度时，仅有二号推杆受到凸台的推力作用而驱动，三号和四号凸台此时高度仍处于最低处，当换挡轮轴8再转过一定角度时，三号凸台将三号换挡推杆驱动，最后再旋转一定角度后，四号凸台将四号换挡推杆驱动，此时四个送风扇叶均处于摇动送风的状态，且此时提盘21处于摆杆1最远离铰接机架的一端，喷口尺寸最大。当设备需要降低风量时，换挡轮轴8逆时针旋转，使得换挡轮轴8的凸台不再对换挡推杆10有力的作用，此时由于外界作用力消失，叶轮腔B区域被压缩的空气膨胀，使得叶轮4旋转回初始位置。且由于换挡推杆10不再受到凸台的作用力，同步器20也不再受到换挡推杆10的作用力，因此在同步器回位弹簧安装槽2002内处于被压缩状态的回位弹簧19恢复原长大小，使得同步器20与常啮合齿轮17分离。且由于回位弹簧19是通过平面推力轴承B18与常啮合齿轮17接触，因此常啮合齿轮17的旋转不会磨损回位弹簧19。

在此过程中温度传感器23采集温度信息，并将采集的信息传输到MCU处理终端25，通过无线通信模块24，无线通讯传输到用户的终端设备，同时MCU处理终端25将温度信息传输到用户的终端设备，保证用户实时知晓设备的工作情况，而且MCU处理终端25根据传感器采集的信息，调控一号步进电机、二号步进电机与加热器(图中未标出)的实际运行，适配用户发送的指令。

综上所述，本发明具备两种风量调节模式，模式一通过提高一号步进电机的转速来获得单位时间内风速风量的调节，模式二通过保持一号步进电机转速不变，调节二号步进电机的转角，在同步器的作用下，实现送风扇叶的驱动数量的改变，进而实现送风量的调节，且由于换挡轮轴的作用，使得风量的变化和喷口的大小变化同步对应进行，实现在不变脉冲频率和保持较低风速的状态下，改变送风量的大小时，保持涡环的最佳产生条件；换挡轮轴的存在，使得设备的一体化程度增强，仅需要调节换挡轮轴的角度，便可以同时调节喷口尺寸和送风量；本设备将以往产生涡环时需要的风机和截断机构结合为送风扇叶，送风扇叶在曲柄摇杆作用下每煽动一次，既产生一个脉冲涡环，使得设备整体化程度提高。

以上的仅为本发明的较佳实施例而已，当然不能以此来限定本发明之权利范围，因此依本发明申请专利范围所作的等效变化，仍属本发明的保护范围。

Claims (10)

1.一种可换挡调节的送风设备，其特征在于，包括出风口自动调节装置、换挡送风装置、风扇和送风腔，风扇和出风口自动调节装置依次布置于送风腔中，换挡送风装置分别与风扇和出风口自动调节装置连接。

2.根据权利要求1所述的可换挡调节的送风设备，其特征在于，风扇包括送风扇叶组和动力驱动系统，送风扇叶组包括多个扇叶，其中一个扇叶为主动扇叶，其余扇叶为从动扇叶，动力驱动系统与主动扇叶连接，换挡送风装置分别与主动扇叶和多个从动扇叶连接；

主动扇叶和从动扇叶均包括驱动杆和扇叶面，驱动杆与送风腔的内壁转动连接，驱动杆的一端与换挡送风装置连接，扇叶面与驱动杆连接，主动扇叶和从动扇叶的扇叶面绕各自驱动杆的轴线转动。

3.根据权利要求2所述的可换挡调节的送风设备，其特征在于，动力驱动系统包括一号电机和曲柄，一号电机通过曲柄与主动扇叶连接，主动扇叶通过换挡送风装置与各从动扇叶连接。

4.根据权利要求2所述的可换挡调节的送风设备，其特征在于，换挡送风装置包括二号电机、换挡轮轴和换挡系统，二号电机通过换挡轮轴分别与换挡系统和出风口自动调节装置连接，换挡系统分别与主动扇叶和多个从动扇叶连接。

5.根据权利要求4所述的可换挡调节的送风设备，其特征在于，换挡系统包括多个换挡推杆，多个换挡推杆与多个扇叶一一对应布置，每个扇叶的驱动杆上均依次套设有常啮合齿轮和同步器，换挡推杆的一端与换挡轮轴连接，另一端与相应扇叶驱动杆上的同步器连接，同步器可沿驱动杆轴向滑动，驱动杆随同步器转动，常啮合齿轮与驱动杆转动连接，常啮合齿轮与驱动杆轴向位置固定，各相邻扇叶驱动杆上的常啮合齿轮相互啮合，每个驱动杆上的同步器与常啮合齿轮之间设有回位弹簧，同步器和常啮合齿轮的相邻侧端面均为转动传递面。

6.根据权利要求5所述的可换挡调节的送风设备，其特征在于，换挡轮轴包括换挡轮盘和调节凸轮，换挡轮盘设置于调节凸轮上，换挡轮盘的外平面上沿周向被平均划分为多个区域，每个区域均与一个换挡推杆对应布置，每个区域内均设有滑动凸台，各滑动凸台分别与各换挡推杆的一端一一对应接触连接，各换挡推杆的另一端与相应的同步器连接，其中与主动扇叶的换挡推杆连接的滑动凸台为主滑动凸台，主滑动凸台的高度固定不变，其余区域内的滑动凸台高度呈阶梯状变化，调节凸轮与出风口自动调节装置连接。

7.根据权利要求1所述的可换挡调节的送风设备，其特征在于，出风口自动调节装置包括驱动组件、提盘、多个摆杆和开合板组件，换挡轮轴通过驱动组件与提盘连接，带动提盘沿送风腔轴线来回移动，多个摆杆沿提盘周向分布，摆杆的一端与送风腔内壁铰接，另一端穿过提盘上的通孔，与开合板组件连接，开合板组件布置于送风腔的出口端，开合板组件上设有开合孔，提盘沿送风腔轴线来回移动，带动各摆杆以各铰接点为中心同步向相摆动，使开合板组件张开或合拢，调节开合孔的大小。

8.根据权利要求7所述的可换挡调节的送风设备，其特征在于，各摆杆均向外弯折，由铰接点向外张开。

9.根据权利要求7所述的可换挡调节的送风设备，其特征在于，驱动组件包括驱动气缸、驱动叶轮、叶轮腔、传动带和驱动齿轮，驱动叶轮设置于叶轮腔内，驱动叶轮连接有叶轮轴，驱动叶轮可绕叶轮轴在叶轮腔内转动，驱动叶轮将叶轮腔分隔为进气腔和出气腔，驱动气缸内活塞一侧连接的活塞杆与换挡轮轴接触连接，驱动气缸内活塞另一侧的气缸腔与叶轮腔的进气腔连通；

叶轮轴的外端通过传动带与驱动齿轮连接，提盘上固设有齿条，齿条沿送风腔轴向布置，驱动齿轮与齿条啮合。

10.根据权利要求1所述的可换挡调节的送风设备，其特征在于，开合板组件与送风腔内壁之间连接有弹性薄膜；开合板组件包括多个弧形开合板，多个弧形开合板沿周向分布，弧形开合板与摆杆一一对应连接，摆杆带动各弧形开合板合拢时，多个弧形开合板拼接成一个圆环，弹性薄膜布置于圆环外侧和送风腔内壁之间。

Images