CN104929983A - 一种低噪声油烟机叶轮蜗壳系统 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种低噪声油烟机叶轮蜗壳系统，包括壳体状的蜗壳主体，蜗壳主体中安装有叶轮，叶轮的中心安装电机，所述蜗壳主体的蜗舌出口通过法兰与油烟机连接；所述蜗壳主体包括曲面状的蜗壳板，蜗壳板围合形成的圆环状导流空间；所述叶轮包括两侧的叶轮外圈、位于两叶轮外圈之间的叶轮内圈及环绕叶轮的中心安装的叶片，所述叶片贯穿叶轮内圈的周缘且其两端与叶轮外圈固连。本发明采用叶轮配合蜗壳主体两侧的进风口，形成双进风结构，可明显提高风量、风压，同时由于叶轮、蜗壳的多参数减阻低噪声设计，可实现比同类产品油烟机噪声低3～5分贝的效果，其具有噪声小、结构合理的特点。

Description

一种低噪声油烟机叶轮蜗壳系统

技术领域

本发明涉及油烟机技术领域，特别涉及油烟机的蜗壳系统。

背景技术

除了满足风量风压的要求外，低噪声逐渐成为顾客及油烟机生产厂商追求的目标。叶轮蜗壳系统是油烟机的核心部件，对油烟机的风量风压及噪声起着关键作用，现有的大部分油烟机产品采用的叶轮蜗壳系统未经过设计计算验证，也未充分考虑低噪声设计，导致油烟机辐射噪声过大甚至超标，降低其市场竞争力低。

发明内容

本申请人针对现有技术存在的上述缺点，提供一种低噪声油烟机叶轮蜗壳系统，在考虑油烟机气动性能(即风量风压)的同时进行低噪声设计，对叶轮、蜗壳的多参数进行优化设计，对叶轮叶片的进出口角度、叶轮宽度及双侧叶片长度比例参数进行优化，对蜗舌半径、蜗壳型线、蜗壳宽度进行优化，对蜗舌叶轮间隙、蜗壳与叶轮轴向间隙进行优化，经数值模拟及实物试验验证，实现了比相同功率、相同尺寸油烟机噪声低3～5分贝的效果。

本发明所采用的技术方案如下：

一种低噪声油烟机叶轮蜗壳系统，包括壳体状的蜗壳主体，蜗壳主体中安装有叶轮，叶轮的中心安装电机，所述蜗壳主体的上端一侧的出口通过法兰与油烟机连接；所述蜗壳主体包括曲面状的蜗壳板，蜗壳板围合形成的圆环状导流空间，所述导流空间带有缺口；位于所述导流空间的轴向两侧分别安装有第一蜗壳护板及第二蜗壳护板，第一蜗壳护板上带有第一进风孔，第二蜗壳护板上带有第二进风孔，第一蜗壳护板的上端、第二蜗壳护板的上端与蜗壳板的所述缺口端围合成所述出口；所述叶轮包括两侧的叶轮外圈、位于两叶轮外圈之间的叶轮内圈及环绕叶轮的中心安装的叶片，所述叶片贯穿叶轮内圈的周缘且其两端与叶轮外圈固连；

所述叶片的端面带有沿叶轮中心向外弯折的弧形结构，叶片的内端为进风口端，其外端为出风口端，多个叶片的所述进风口端围绕叶轮的中心布置并形成一内弧轨迹，多个叶片的所述出风口端围绕叶轮的中心布置并形成一外弧轨迹，所述进风口端的外弧切线与内弧轨迹的切线之间形成α夹角，所述α夹角的范围是：60°-90°；所述出风口端的外弧切线与外弧轨迹的切线之间形成β夹角，所述β夹角是：150°-170°。

作为上述技术方案的进一步改进：

所述第一蜗壳护板的内侧带有沿着第一进风孔边缘设置的第一内凸缘环及带有与蜗壳板边缘扣合的第一外凸缘环，第二蜗壳护板的内侧带有沿着第二进风孔边缘设置的第二内凸缘环及与蜗壳板边缘扣合的第二外凸缘环，支撑板的两侧与第一外凸缘环及第二外凸缘环固连。

所述叶轮内圈沿叶轮的轴向将叶轮分隔成主进风侧及电机侧，所述主进风侧的宽度与电机侧的宽度之比为17：13，叶轮总宽度为150mm，叶轮直径250mm。

所述蜗壳板的曲面造型根据阿基米德螺旋线设置，蜗壳板两侧的第一蜗壳护板及第二蜗壳护板分别与叶轮的轴向两侧带有间隙。

所述间隙为10mm。

所述α夹角为60°。

所述β夹角为160°。

所述叶片的两端分别带有与叶轮外圈扣接的卡扣。

本发明的有益效果：

本发明采用叶轮配合蜗壳主体两侧的进风口，形成双进风结构，可明显提高风量、风压，同时由于叶轮、蜗壳的多参数减阻低噪声设计，可实现比同类产品油烟机噪声低3～5分贝的效果，其具有噪声小、结构合理的特点。

附图说明

图1为本发明的立体结构图。

图2为本发明的另一立体结构图。

图3为本发明的蜗壳主体的立体结构图。

图4为图3的分解结构图。

图5为本发明的叶轮的立体结构图。

图6为叶轮的另一立体结构图。

图7为本发明中叶片的立体结构图。

图8为叶片的结构示意图。

图9为本发明中叶轮的结构图。

图中：1、第一蜗壳护板；11、第一进风孔；12、第一内凸缘环；13、第一外凸缘环；2、蜗壳板；21、导流空间；22、缺口；3、第二蜗壳护板；31、第二进风孔；32、第二内凸缘环；33、第二外凸缘环；4、支架；5、法兰；6、出口；7、叶轮；71、叶轮外圈；72、叶轮内圈；73、叶片；74、内弧轨迹；75、外弧轨迹；76、主进风侧；77、电机侧；78、卡扣；8、电机；9、蜗舌。

具体实施方式

下面结合附图，说明本发明的具体实施方式。

如图1至图4所示，本实施例的低噪声油烟机叶轮蜗壳系统，包括壳体状的蜗壳主体，蜗壳主体中安装有叶轮7，叶轮7的中心安装电机8，电机8通过多个支架10与蜗壳主体连接，蜗壳主体的蜗舌9上端一带有出口6，出口6通过法兰5与油烟机连接；蜗壳主体包括曲面状的蜗壳板2，蜗壳板2围合形成的圆环状导流空间21，导流空间21带有缺口22；位于导流空间21的轴向两侧分别安装有第一蜗壳护板1及第二蜗壳护板3，第一蜗壳护板1上带有第一进风孔11，第二蜗壳护板3上带有第二进风孔31，导流空间21的中心轴与第一进风孔11及第二进风孔31的中心轴重合。

如图3、图4所示，第一蜗壳护板1的上端、第二蜗壳护板3的上端与蜗壳板2的缺口22端围合成出口6。

如图5、图6所示，叶轮7包括两侧的叶轮外圈71、位于两叶轮外圈71之间的叶轮内圈72及环绕叶轮7的中心安装的叶片73，叶片73贯穿叶轮内圈72的周缘且其两端通过卡扣78(见图7)与叶轮外圈71固连，叶轮内圈72与电机8的电机轴连接；如图8所示，叶片73的端面带有沿叶轮7中心向外弯折的弧形结构，叶片73的内端为进风口端，其外端为出风口端，多个叶片73的进风口端围绕叶轮7的中心布置并形成一内弧轨迹74，多个叶片73的出风口端围绕叶轮7的中心布置并形成一外弧轨迹75，进风口端的外弧切线与内弧轨迹74的切线之间形成α夹角，α夹角的范围是：60°-90°，优选为60°；出风口端的外弧切线与外弧轨迹75的切线之间形成β夹角，β夹角的范围是：150°-170°，优选为160°。

进一步地，如图4所示，第一蜗壳护板1的内侧带有沿着第一进风孔11边缘设置的第一内凸缘环12及带有与蜗壳板2边缘扣合的第一外凸缘环13，第二蜗壳护板3的内侧带有沿着第二进风孔31边缘设置的第二内凸缘环32及与蜗壳板2边缘扣合的第二外凸缘环33。

针对叶轮7，本发明进行了数值模拟及流场分析，其结果可知，叶轮7的叶片73的进风口端的进风角度即α角对气动性能有较大影响，由流场分析可知，α角太大会使气流与叶片73产生明显撞击，造成能量损耗，因此本发明采用较小的60°的α角，此时的叶片73的进风口方向与气流方向近乎平行，对气流进入叶片73有较好的引导作用，减小气流撞击及能量损耗，提高风量风压；叶片73的出风角度即β角对噪声产生的影响较小，采用160°经验值。

叶轮7的宽度主要对风量风压产生影响，改变宽度对噪声影响较小。本发明通过设计较大的叶轮宽度来实现较高的风量风压，此时的油烟机辐射噪声未发生明显增大。在使用相同电机的条件下，由于叶轮7的宽度增大后使电机负载增大，电机转速会有所下降，风量风压与小宽度叶轮接近，但噪声由于转速的下降而明显降低。本发明中：如图9所示，叶轮直径为250mm，叶轮总宽度为150mm。为充分利用叶片73长度与叶轮7两侧的气流通道，叶轮内圈72沿叶轮7的轴向将叶轮7分隔成主进风侧76及电机侧77，主进风侧76的宽度与电机侧77的宽度之比为17：13，即主进风侧76的宽度为85mm，电机侧77的宽度为65mm。

本发明中，电机侧的蜗壳主体与油烟机壳体设置一定的距离及空间，叶轮7转动时可实现双侧进风，有助于提高风量风压。

本发明中，蜗壳板2的曲面造型根据阿基米德螺旋线设置，蜗壳板2两侧的第一蜗壳护板1及第二蜗壳护板3分别与叶轮7的轴向两侧带有间隙，间隙均为10mm。

本发明中，蜗壳主体的蜗舌9的半径及蜗舌9与叶轮7之间的间隙对油烟机噪声有重要影响，由数值模拟结果与经验方法，为实现最优的气动性能及噪声性能，蜗舌9的半径为10mm，蜗舌9与叶轮7的间隙为15mm，蜗壳主体与叶轮7的两侧轴向间隙均为10mm。

本发明中，蜗壳主体中的蜗壳护板、蜗壳板均由模具冲压而成，蜗壳板与蜗壳护板之间的连接采用焊接或粘接的方式进行连接密封。蜗壳主体安装完成后，通过法兰与油烟机壳体进行螺栓连接。

本发明工作时，叶轮7顺时针进行旋转，气流分别从第一蜗壳护板1的第一进风孔11及第二蜗壳护板3的第二进风孔31进入蜗壳主体，经高速叶轮7的离心作用后运动至蜗壳主体的出口6处并经排烟管排向室外。叶轮配合蜗壳主体两侧的进风口，形成双进风结构，可明显提高风量、风压，同时由于叶轮、蜗壳的多参数减阻低噪声设计，可实现比同类产品油烟机噪声低3～5分贝的效果。

以上描述是对本发明的解释，不是对发明的限定，本发明所限定的范围参见权利要求，在不违背本发明的精神的情况下，本发明可以作任何形式的修改。

Claims (10)

1.一种低噪声油烟机叶轮蜗壳系统，包括壳体状的蜗壳主体，蜗壳主体中安装有叶轮(7)，叶轮(7)的中心安装电机(8)，其特征在于：所述蜗壳主体的蜗舌(9)的上端部带有出口(6)，出口(6)通过法兰(5)与油烟机连接；所述蜗壳主体包括曲面状的蜗壳板(2)，蜗壳板(2)围合形成的圆环状导流空间(21)，所述导流空间(21)带有缺口(22)；位于所述导流空间(21)的轴向两侧分别安装有第一蜗壳护板(1)及第二蜗壳护板(3)，第一蜗壳护板(1)上带有第一进风孔(11)，第二蜗壳护板(3)上带有第二进风孔(31)，第一蜗壳护板(1)的上端、第二蜗壳护板(3)的上端与蜗壳板(2)的所述缺口(22)端围合成所述出口(6)；所述叶轮(7)包括两侧的叶轮外圈(71)、位于两叶轮外圈(71)之间的叶轮内圈(72)及环绕叶轮(7)的中心安装的叶片(73)，所述叶片(73)贯穿叶轮内圈(72)的周缘且其两端与叶轮外圈(71)固连；

所述叶片(73)的端面带有沿叶轮(7)中心向外弯折的弧形结构，叶片(73)的内端为进风口端，其外端为出风口端，多个叶片(73)的所述进风口端围绕叶轮(7)的中心布置并形成一内弧轨迹(74)，多个叶片(73)的所述出风口端围绕叶轮(7)的中心布置并形成一外弧轨迹(75)，所述进风口端的外弧切线与内弧轨迹(74)的切线之间形成α夹角，所述α夹角的范围是：60°-90°；所述出风口端的外弧切线与外弧轨迹(75)的切线之间形成β夹角，所述β夹角的范围是：150°-170°。

2.如权利要求1所述的低噪声油烟机叶轮蜗壳系统，其特征在于：所述第一蜗壳护板(1)的内侧带有沿着第一进风孔(11)边缘设置的第一内凸缘环(12)及带有与蜗壳板(2)边缘扣合的第一外凸缘环(13)，第二蜗壳护板(3)的内侧带有沿着第二进风孔(31)边缘设置的第二内凸缘环(32)及与蜗壳板(2)边缘扣合的第二外凸缘环(33)，支撑板(42)的两侧与第一外凸缘环(13)及第二外凸缘环(33)固连。

3.如权利要求1所述的低噪声油烟机叶轮蜗壳系统，其特征在于：所述叶轮内圈(72)沿叶轮(7)的轴向将叶轮(7)分隔成主进风侧(76)及电机侧(77)，所述主进风侧(76)的宽度与电机侧(77)的宽度之比为17:13，所述叶轮总宽度为150mm，叶轮直径250mm。

4.如权利要求1所述的低噪声油烟机叶轮蜗壳系统，其特征在于：所述蜗壳板(2)的曲面造型根据阿基米德螺旋线设置，蜗壳板(2)两侧的第一蜗壳护板(1)及第二蜗壳护板(3)分别与叶轮(7)的轴向两侧带有间隙。

5.如权利要求1所述的低噪声油烟机叶轮蜗壳系统，其特征在于：所述蜗舌(9)与蜗壳板(2)的连接处的转角弧度半径是10mm。

6.如权利要求1所述的低噪声油烟机叶轮蜗壳系统，其特征在于：所述蜗舌(9)与叶轮(7)之间的径向间隙为15mm。

7.如权利要求4所述的低噪声油烟机叶轮蜗壳系统，其特征在于：所述间隙为10mm。

8.如权利要求1所述的低噪声油烟机叶轮蜗壳系统，其特征在于：所述α夹角为60°。

9.如权利要求1所述的低噪声油烟机叶轮蜗壳系统，其特征在于：所述β夹角为160°。

10.如权利要求1所述的低噪声油烟机叶轮蜗壳系统，其特征在于：所述叶片(73)的两端分别带有与叶轮外圈(71)扣接的卡扣(78)。