CN101889144A - 抽气装置 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种抽气装置(2)，包括吸入口(4)、导气通道和排风口(6)。为了改善抽气装置的分离能力，在此建议，处于吸入口(4)与排风口(6)之间的所述导气通道构造为，使得气流从吸入口(4)导向一个可旋转驱动的风机叶轮(8)，气流在风机叶轮的各风扇叶片(10)之间通过，并且，在下游在风机叶轮(8)后面，在导气通道中设置有多个导向叶片(14)，这些导向叶片的造型设计致使从风机叶轮(8)排出的气流发生方向偏转。

Description

抽气装置

本发明涉及一种抽气装置，其包括吸入口、导气通道和排风口。

由文献WO 03/095900已知一种烟雾排放罩，其中，通过气流的加速和在导气通道内紧接着多次转向而使气流中所包含的悬浮粒子沉积到导气通道的侧壁上。利用该烟雾排放罩，也可以从气流中分离细小的悬浮粒子例如小油滴，其包含于烹饪烟雾中。

已证明不利的是，将悬浮粒子在导气通道的区域内沉积，这些区域沿气流的输送路段看远离于风扇，而通过导气通道输送的空气只是在风扇的区域内才达到其最高流速。虽然上述烟雾排放罩的分离能力达到了较高的水平，但其在分离过程中的效率仍不是令人完全满意的。气流的急剧和多次转向要花费能量，并且提高了风扇的耗电量和工作噪声。理论上可能达到的分离能力并未最好地得到充分利用。

因此，本发明的目的是，提供一种抽气装置，改善其对悬浮粒子的分离能力。

对于这种类型的抽气装置，该目的通过下述措施得以实现，即，处于吸入口与排风口之间的导气通道构造为，使得气流从吸入口导向一个可旋转驱动的风机叶轮，气流在风机叶轮的各风扇叶片之间流过，并且，在下游在风机叶轮后面，在导气通道中设置有多个导向叶片，这些导向叶片的造型设计致使从风机叶轮排出的气流发生方向偏转。

通过本发明导气通道的构造设计可以实现：特别是在这样的位置将悬浮粒子分离，在该位置，气流中运动的空气具有其最高流速，因此用于分离悬浮粒子的离心力是最大的。原则上，轴流式或径流式通风机都适合用作风机叶轮，其中，任意型式的叶轮形状(例如具有向后或向前弯曲的或径向终端的叶片)均是可能的。各导向叶片可以这样设置，即，使得从风机叶轮排出的气流在其前面和后面环绕它们流动。按照一种优选的设计形式，导向叶片具有一种扁平的横截面轮廓，其具有指向偏转方向的弯曲的形状。合理的是，使各导向叶片的设置和形状匹配于所选择的风扇型式和所采用的叶轮，以便能够尽可能最好地抽取和接收从风机叶轮排出的气流。各导向叶片可以成型为，使得从导向叶片排出的气流具有一种相对于风机叶轮至少近似为径向的流动方向，即相对风机叶轮的旋转驱动方向而言是在横向方向。

按照本发明的一种设计形式，导气通道安置为，使得气流沿径向方向从内向外流过风机叶轮，并且各导向叶片特别是成圆形围绕风机叶轮的外周设置。该构造设计是有利的，因为，在该方案中能使吸入的空气的气流从内向外加速，并且在风机叶轮的外周上可以比在风机叶轮的内部区域中安置更多的具有更大的总分离面积的导向叶片。流入风机叶轮中的气流能被很好地集中。由风机叶轮吸入的气流具有较高的流速，因此这特别适用于针对烹饪烟雾进行抽吸，此时烹饪烟雾不会从抽气装置旁边流过。

按照另一设计形式，各导向叶片是位置固定地设置的。通过位置固定的设置得到了抽气装置的确定的流动特性和简单的基本结构。噪声形成情况仍然是可接受的。通过固定的导向叶片，从风机叶轮流出的空气的速度在压力下被改变。借助于气流通过导向叶片的附加转向，在该区域内将在气流中所包含的悬浮粒子沉积于导向叶片的表面上。不过，各导向叶片也可以安装在一主动的或被动的可旋转驱动的轮子上，由此相应地改变气流的压力特性和速度特性。

按照本发明的另一设计形式，导气通道将气流在通过各导向叶片之后送向排风口。在从气流中分离悬浮粒子以后，可以将抽吸的空气直接供给排风口，以便将由于不必要长的和绕弯的空气输送通道所造成的气流的压力损失和/或速度损失以及抽气装置的制造成本保持得尽可能小。

在此建议，将所述风机叶轮的风扇叶片和所述导向叶片设置在一个平面内。因此得到了抽气装置的一种扁平的结构型式，并且气流在风机叶轮与导向叶片之间不必还要转向到另一平面内。

另外还建议，可以从抽气装置中拆卸和取下风机叶轮和/或导向叶片。在这些构件拆卸和取下以后便能容易清洗它们，特别是也可放进洗涤机中进行清洗。此外，可以在抽气装置的下面安装一收集装置，该收集装置可拆式连接于抽气装置。由风机叶轮的风扇叶片和/或从导向叶片分离的悬浮粒子在重力作用下可以滴入或落入收集装置中，在那里，在从抽气装置上拆下该收集装置以后就可以在净化过程中将它们除去。

按照本发明的一种设计形式，在风机叶轮前面设置有导气元件，通过它们，由风机叶轮吸入的气流可转向。通过气流在风机叶轮之前的转向已经可以第一次分离悬浮粒子。作为导气元件，考虑采用例如凸起部，围绕它们引导流入的气流，和/或考虑采用这样的导气元件，其具有折流面，在折流面上可以沉积悬浮粒子。

在此建议，吸入口由一嵌接护罩所覆盖，该嵌接护罩开放在其边缘上和/或在其表面区域上分布的多个通流口，气流可以通过这些通流口流向风机叶轮。嵌接护罩防止：可能会有人用手指伸进旋转的风机叶轮的区域内，以尽可能排除在抽气装置使用过程中可能发生的伤害。如果嵌接护罩构造为用于冷凝物和/或分离的悬浮粒子的收集盘，则它实现了双重功能。它应该可拆式连接于其余的抽气装置部件，以便可以实施方便和快速的清洗工作。

由下文的具体描述、附图和各从属权利要求的特征可以得知本发明的其他有利变型和设计形式。对于相同的功能各构件在具体的描述中配有相同的标记符号。以下所述的实施例的各个特征也可以分别与其他在各实施例中所描述的特征无关联地单独作为本发明的主题内容。而且，各个特征可以任意相互组合，而这样的组合并未明确地在实施例中加以表示。

现在拟借助实施例更详细地阐述本发明。其中：

图1：抽气装置的纵剖视图，只包括风机叶轮和导向叶片以及后置(下游)的排气措施，

图2：图1中示出的抽气装置从上面看去的横剖视图，包括在其中画出的空气流动的方向矢量，

图3：抽气装置的纵剖视图，其中，在风机叶轮前面(上游)设置有导气元件和嵌接护罩，并且通过箭头说明了气流的流动方向，

图4：分离嵌件的三维视图，

图5：抽气装置的从斜下方看的三维视图，可部分看到处于其中的构件，

图6：抽气装置的从斜上方看的三维视图，可部分看到处在其中的构件。

图1中示出了抽气装置2的纵剖视图。在该剖视图中可看出在该实施例中处在下面的吸入口4和处在上面的排风口6。在该抽气装置2中有一风机叶轮8，它配有多个风扇叶片10。风机叶轮8可由电机12驱动。通过风机叶轮8的旋转运动，利用各风扇叶片10产生一气流，该气流流过吸入口4进入抽气装置2，在风机叶轮的各风扇叶片10之间经过风机叶轮8，然后在各导向叶片14之间被引导并通过排风口6再离开抽气装置2。这样确定的处在吸入口4与排风口6之间的导气通道在图1的纵剖视图中在其延伸走向上通过气流的虚线予以表示。

按照本发明的一种设计形式，各导向叶片14位置固定地安装在抽气装置2中，但它们也可以可动地设置。导引通过风机叶轮8的气流沿流动方向看在风扇叶片10的末端达到其最高速度。气流以该速度进入各导向叶片14的作用区域内。通过使气流转向到一个偏离于气流从风机叶轮8中排出方向的方向，气流的速度在导向叶片14的区域内降低，但压力升高。由于在气流中随带的悬浮粒子通常具有一种不同于气流中运动的气体的特有的密度，在气流在导向叶片14上转向的区域内便发生了悬浮粒子从气流中的分解和分离，使得悬浮粒子撞到导向叶片14的表面上，在那里粘附，因此被从流过抽气装置2的气流中分离出来。

为使气流穿过在各导向叶片14之间的区域，有利的是，导向叶片14向上和向下通过一相应的封盖加以封闭。在两个邻接的导向叶片14之间，按这种方式得到了一个反面封闭的流动通道，由风扇叶片10所产生的气流必须流过该流动通道。为使气流能够沿着导向叶片14无阻碍地流动，有利的是，沿流动方向看在导向叶片14的下游设置一导气空间16，通过它可以将气流送向排风口6。在该实施例中，导气空间16是设置在风机叶轮8的上方。为了将从导向叶片14排出的气流导向导气空间16，还存在着一环形间隙18，它成环形包围导向叶片14，并且在其中，从各导向叶片14之间的间隙排出的气流可以转向导气空间16的方向。

在图1示出的实施例中，气流沿径向方向从内向外流过风机叶轮8。各导向叶片14成圆形地围绕风机叶轮8的外周设置。风机叶轮8的风扇叶片10和导向叶片14在该实施例中是设置在一个平面内，从而，在气流从风扇叶片10过渡进入导向叶片14的区域时，气流并不偏转到另一平面中。通过使气流从风机叶轮8以其风扇叶片10平面过渡到导向叶片14的区域中，而避免了能量损失和速度损失。并且得到抽气装置2的一种较为扁平的结构形式，因为导气通道具有一种总体上扁平的通道横截面，故而有一种总体上非常扁平的形状。通过风机叶轮8的应用，除吸入区域外，抽气装置2的基面的主要部分可供吸入的空气的通流和加速之用，特别是如果也考虑到使导向叶片14作为导气通道的组成部分的话。尽管是扁平的结构形式，利用本发明的装置仍可达到很高的空气通过率，因为该装置具有一种总体上非常有利的和效率优化的流动延伸走向。虽然在该实施例中气流在环形间隙18的区域内偏转约180°，但由于该偏转是处于悬浮粒子在导向叶片14的区域内的分离区的后面，因此总体上并不会显著影响装置的效率。具体而言，气流在导向叶片14的后面的转向对各导向叶片14之间的空间起到使压力增大的作用，因此附加地抑制了气流在导向叶片14区域内的速度并且附加地促进了悬浮粒子从气流中的分解。

图2中示出了图1所示抽气装置沿在那里标注的线A-A截取的横剖视图。在该横剖视图中可清楚看到气流L通过风机叶轮8和导向叶片14穿过的延伸走向。从吸入口4出发，气流进入随风机叶轮8旋转运动的风扇叶片10的作用区域内，通过它们将气流加速。在风扇叶片10之后紧接着各导向叶片14，它们接纳从风机叶轮8排出的气流并使其在一弧形中转向。由于图2中所示的导向叶片14的形状，从风机叶轮8排出的气流在导向叶片14的排出端就得到了一种相对于风机叶轮8的旋转轴近似为径向的流动方向。

对于本领域技术人员来说清楚的是，图2中，在风机叶轮8的区域内理论上作为总的流动方向示出的气流的流动延伸走向并不符合处于以较高速度驱动的风机叶轮8中的空气的实际运动方向。风机叶轮8的转速落差越大，在风机叶轮8的区域内带动的气体的运动矢量就越是更加指向风机叶轮8的旋转方向。通过在气流中运动的气体上作用的离心力以及按照风扇叶片10的相应的成型结构，在风机叶轮8区域内运动的气流得到一个指向外面的运动分量，借此，从风机叶轮中排出在风机叶轮8中运动的气流并使其进入导向叶片14的作用区域内。关于气流在风机叶轮8的外边缘上的动力学流动方向，各导向叶片14的沿流动方向看的前边缘至少大致是对准从风机叶轮8中排出的气流的方向，而各导向叶片14的末端相对于风机叶轮8的旋转轴是沿径向方向指向外面。通过导向叶片14的这种造型设计，从风机叶轮8排出的气流被整流为至少近似指向径向方向，从而其在环形间隙18中只需向上偏转。当然也有可能的是，借助于导向叶片14的适当的成型结构，也能使气流以不同于沿径向方向的其他方式偏转。

图3中示出了抽气装置2的纵剖视图，其中，在吸入口4的区域内设置一附加的导气元件20和一嵌接护罩22。导气元件20的目的是，将通过吸入口4抽吸的进气偏转至风机叶轮8的风扇叶片10的方向。导气元件20还可以用于使流入风机叶轮8的进气在风机叶轮8的结构高度上更均匀地分布(与没有导气元件20的情况相比)。导气元件20的表面已可以用于收集悬浮粒子，由于在导气元件20的区域内必然产生的气流转向而使悬浮粒子分离。因为在导气元件20表面上积聚的悬浮粒子可以形成小滴，它们会从导气元件20上滴落，所以合理的是，将嵌接护罩22构造为一收集装置的型式，在其中可以收集小滴。

图4中示出了导气元件20的三维视图，是按照本发明的一种设计形式可以具有的外形。该导气元件20具有一支承结构24，在其上彼此间隔开地固定多个环26，这些环限定在通向风机叶轮8的风扇叶片10的输送通道之间。各环26分别具有一自由的流动横截面28，该流动横截面沿流动方向变小。由于沿流动方向逐渐缩小的流动横截面，而实现了风扇叶片10在其结构高度上近乎均匀的流动。如图4中表示气流延伸走向的箭头所示，气流在环26的区域内急剧地转向。借此可以在环26的表面上收集悬浮粒子并在那里将其粘附。

为了加强气流在吸入口4区域内的转向并因此也在风机叶轮8的前沿提高悬浮粒子的分离度，有可能的是，除导气元件20外，还设置附加的或不同成形结构的导气元件20，其致使流入吸入口4中的气流发生转向。这样，在图3中示例性地画出了一凸起部30，它可以环绕吸入口4构造，加强气流在吸入口4区域内的转向。

对于导气元件20的形状、尺寸和设计形式，要考虑的是，在所希望的悬浮粒子分离效果与由于多次转向导致的效能损失之间尽可能达到合理的折衷。由于在气流从风机叶轮8到导向叶片14的过渡区域内有特别的速度，从那里开始，在此从流过的气流中分离出悬浮粒子的可观的部分。由于在该区域内有高的分离效率，有利的是，在导气通道的输送部分中(该输送部分是设置在风机叶轮8的作用区域的前面/上游)，只设定那些可以较容易地从气流中去除的悬浮粒子的一种预分离，但通过它可以明显减轻后置(下游)分离机构的负担，使其从所产生的污染物的一部分中得以解脱。例如可设想的是，将在风机叶轮8前面设置的导气元件20构造为，使得在那里特别是分离重分子或长链分子的悬浮粒子。这样，可以将导气元件20例如设计为使其收集气流中输送的油脂，而将在风机叶轮8后面设置(下游)的风扇叶片10设计为使其收集气流中的较轻的油粒子。

通过在风机叶轮上游和下游的分离机构使分离能力分级，这种分级可以特别是对于相应构件的净化可能性产生有利的作用。如果在风机叶轮8之前设置悬浮粒子的预分离措施，则悬浮粒子的一部分已在那里被从气流去除和收集。为了从抽气装置2清理所收集的悬浮粒子，在短的时间间隔内仅仅清洗导气元件20和嵌接护罩22，可能就足够了，而那些难于拆卸的构件(如风机叶轮8及风扇叶片10和导向叶片14)，由于有预分离之故产生的污染沉积较少，因此只须偶而稍作清洗即可。为了简化所涉及的构件的清理，有利的是，将它们可拆式地连接于抽气装置2，特别是利用快速闭锁、卡扣闭锁、插旋式闭锁或者夹紧闭锁等。

如由图3可看到的那样，嵌接护罩22构造为，使得不可能用手指通过吸入口4伸进风扇叶片10的旋转区域内。通过这样的嵌接护罩22构造设计，可避免在抽气装置2操作过程中伤害到人。如由图3中的图示可看到的那样，嵌接护罩22构造和安装为，使得在其边缘上仍然有通流口32，通过这些通流口，气流可以从外面流向风机叶轮。

图5中是抽气装置2的从斜下方看的三维视图。抽气装置2具有一外部的壳体34，为了说明清楚本发明的装置，该壳体是部分断离地示于图5中。在从斜下方看的视图中，可以清楚地看到吸入口4的区域，在其中，按所示的实施例是插入了一导气元件20。从该下方的视图可清楚地看到各流动横截面28的阶梯形分级。在导气元件20后面(下游)设置风机叶轮8，图5中通过一箭头表示其旋转方向。风机叶轮的各风扇叶片10将气流压入导向叶片14之间的间隙中。

气流的流动路线的继续延伸走向借助图6可清楚看出，该图示出了抽气装置2的从斜上方看的视图，包括一部分断离的壳体34。气流通过环形间隙18进入导气空间16。在图6包含的视图中未示出在风机叶轮8与导气元件20之间的隔板。但在风机叶轮8、导向叶片14与导气空间16之间设置隔板是有利的，以便确保气流从风机叶轮8向导向叶片14之间的区域中无阻碍地进入。从导气空间16出来，气流就可以接着进入排风口6中。

在抽气装置2中将气流从吸入口4一直导向排风口6的各功能机构共同形成了导气通道，气流被导引通过该将导气通道。特别是通过各运动元件与在下游连接于其上的导向叶片14的结合，实现了悬浮粒子从流过导气通道的气流中的高程度分离。通过按照本发明的导气通道的设计形式，可以在较少能量消耗的同时达到高的效率。按照所选择的风扇型式、风扇叶片的形状(风扇型式是利用它设定的)、和所采用的导向叶片的位置和形状，必须将各构件的相应构造设计相互优化和匹配。在总体系统保持高效率的情况下，可以使风机叶轮8保持较低转速，从而也可以将由风机叶轮8所引起的运转噪声和在本发明装置操作时产生的风噪保持在一个总体上仍能令人满意的水平上。按照本发明的抽气装置2可以设有降低噪声的内装件，例如隔音垫、吸音空腔等。为该抽气装置2所设的各构件可以由适合的材料制造，例如是可成本低制造的塑料注塑成型件，但也可以由例如铝等金属材料制造。

按照本发明的抽气装置可以作为烟雾排放罩应用于家庭的或者商用的厨房，但也可以用在其他的场合，例如用于工业加工设备中的空气净化或者在空调设备中用于空气净化等等。

以上的具体描述是用来借助实施例阐述本发明。本发明并不局限于上述的实施例，本领域技术人员可以将其改变/改型为适合的表现方式，以使得本发明的装置的特征以适当的表现方式匹配于具体的应用情况。对此，可以以任意方式利用本发明的基本思想将各个有利的设计形式单独地、多个地或者全部地组合。也可以在设计中考虑引入本说明书中未曾提及的接近的改变/改型。

Claims (10)

1.抽气装置(2)，包括吸入口(4)、导气通道和排风口(6)，其特征在于，处于吸入口(4)与排风口(6)之间的所述导气通道构造为，使得气流从吸入口(4)导向一个可旋转驱动的风机叶轮(8)，气流在风机叶轮的各风扇叶片(10)之间通过，并且，在下游在风机叶轮(8)后面，在所述导气通道中设置有多个导向叶片(14)，这些导向叶片的造型设计致使从风机叶轮(8)排出的气流发生方向偏转。

2.按照权利要求1所述的抽气装置(2)，其特征在于，所述导气通道安置为，使得气流沿径向方向从内向外流过风机叶轮(8)，并且各导向叶片(14)特别是成圆形围绕风机叶轮(8)的外周设置。

3.按照权利要求1或2所述的抽气装置(2)，其特征在于，各导向叶片(14)是位置固定地设置的。

4.按照上述权利要求之一项所述的抽气装置(2)，其特征在于，所述导气通道将气流在通过各导向叶片(14)之后送向排风口(6)。

5.按照上述权利要求之一项所述的抽气装置(2)，其特征在于，所述风机叶轮(8)的风扇叶片(10)和所述导向叶片(14)设置在一个平面内。

6.按照上述权利要求之一项所述的抽气装置(2)，其特征在于，所述风机叶轮(8)和/或所述导向叶片(14)能从抽气装置(2)中拆卸和取下。

7.按照上述权利要求之一项所述的抽气装置(2)，其特征在于，在抽气装置(2)的下面上安装有一收集装置，该收集装置与所述抽气装置(2)可拆式连接。

8.按照上述权利要求之一项所述的抽气装置(2)，其特征在于，在所述风机叶轮(8)前面设置有导气元件(20)，通过这些导气元件，由风机叶轮(8)吸入的气流可转向。

9.按照上述权利要求之一项所述的抽气装置(2)，其特征在于，所述吸入口(4)由一嵌接护罩(22)覆盖，该嵌接护罩开放在其边缘上和/或在其表面区域上分布的多个通流口(32)，气流可以通过这些通流口流向风机叶轮(8)。

10.按照权利要求9所述的抽气装置(2)，其特征在于，所述嵌接护罩(22)构造为用于冷凝物和/或分离的悬浮粒子的收集盘。

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