CN108151102B - 一种带油烟分离器的球形油烟机 - Google Patents

Abstract

一种带油烟分离器的球形油烟机,设置有烟机主体、能分离油烟粒子的油烟分离器和球形外壳，球形外壳装配于烟机主体的外表面，油烟分离器装配于球形外壳的内部。将油烟机安装时朝向地面的一侧定义为下方，油烟分离器的轴线与过油烟机的重心的垂直于水平面的直线的平行且最短距离为L，将外壳的最大宽度定为K,且0≤L≤0.1K。该带油烟分离器的球形油烟机的外表面作为油烟移动方向的引导面，而非形成用于聚拢油烟的罩设区域，同时能大大提高了油烟的去除效果。同时该油烟分离组件还有对油烟气体产生附加的离心力，能有效脱除油烟粒子，能避免含大量油烟粒子气体与风轮接触，大大提高油烟粒子的分离效果和降低因风轮累积油渍而产生的噪音。

Description

一种带油烟分离器的球形油烟机

技术领域

本发明涉及油烟机领域，特别涉及一种带油烟分离器的球形油烟机。

背景技术

油烟机又称吸油烟机，是一种净化厨房环境的厨房电器。油烟机安装在厨房炉灶上方，能将炉灶燃烧的废物和烹饪过程中产生的对人体有害的油烟迅速抽走，排出室外，减少污染，净化空气，并有防毒、防爆的安全保障作用。

在现有技术中的吸油烟机大部分为平面结构，以便于形成用于聚拢油烟的罩设区域，吸油烟机能够包围油烟以提升吸油效果，但这种外形的油烟机必然增加宽度同时不美观。而且风轮直接与油烟接触，长期使用油烟粒子会粘附在风轮上，造成风轮负载工作，严重影响风轮的工作效率从而降低整体的吸烟效果。

因此，针对现有技术不足，提供一种带油烟分离器的球形油烟机以解决现有技术不足甚为必要。

发明内容

本发明的目的在于避免现有技术的不足之处而提供一种带油烟分离器的球形油烟机。该带油烟分离器的球形油烟机的外表面作为油烟移动方向的引导面，而非形成用于聚拢油烟的罩设区域，同时能大大提高了油烟的去除效果。

本发明的上述目的通过如下技术手段实现。

提供一种带油烟分离器的球形油烟机,设置有烟机主体、能分离油烟粒子的油烟分离器和球形外壳，球形外壳装配于烟机主体的外表面，油烟分离器装配于球形外壳的内部。

将油烟机安装时朝向地面的一侧定义为下方，油烟分离器的轴线与过油烟机的重心的垂直于水平面的直线的平行且最短距离为L，将外壳的最大宽度定为K,且0≤L≤0.1K。

进一步优选的，上述0≤L≤0.05K。

更进一步优选的，上述0≤L≤0.01K。

优选的，上述球形外壳还设置有多个进风口与多个进风口匹配的环状片，环状片固定安装或者一体连接于球形外壳对应的内表面且与位于进风口的边缘，环状片与进风口一一对应。

优选的，上述环状片与对应进风口的边缘的切线形成的夹角为C,且20°≤C≤70°。

优选的，上述球形外壳还设置有外壳主体和集油装置，外壳主体装配于烟机主体的外表面，集油装置装配于外壳主体的底部，进风口和环状片分布于外壳主体。

优选的，上述油烟分离器设置有多条中轴重合的同心管、旋转轴和多个檐部结构，旋转轴分别与多条同心管的一端的固定连接，多个檐部结构呈环绕设置并固定安装于对应的同心管的另一端，旋转轴与烟机主体的电机传动连接。

从中轴向外的同心管依次定义为第1同心管，......,第i同心管，......,第n-1同心管，第n同心管，且2≤i≤n且n为正整数。

第1同心管的高度为H₁，......,第i同心管的高度为H_i,......,第n-1同心管的高度为H_n-1，第n同心管的高度为H_n，H₁的值最大，H_n的值最小。

优选的，上述1.1H_n≤H_i≤10H_n，且0.5H_i-1≤H_i≤3H_i-1。

优选的，上述第1同心管的高度H₁不大于1m。

优选的，上述油烟分离器还设置有涡流发生装置组，涡流发生装置组固定安装于同心管的外表面且环绕于檐部结构与同心管的连接处，涡流发生装置组并安装于檐部结构的上表面。

每个涡流发生装置组由所在同一檐部结构的一个或者多个涡流发生子装置组成。

优选的，上述涡流发生装置组设置有m个，m为大于0的任意正整数,m个涡流发生装置组分别固定安装于同心管的外表面且环绕于檐部结构与同心管的连接处。

优选的，上述同心管为由多段折线组成的线段环绕中轴一周所成的同心管，同心管内壁的相邻两条线段相交的位置为涡流发生位。

优选的，上述同心管的一端的直径大于另一端的直径。

优选的，上述同心管的另一端至少固定连接有一个檐部结构。

优选的，上述同心管设置有扰流装置，扰流装置无缝隙环绕连接于同心管的一端的末端。

优选的，上述檐部结构设置有多个通孔。

优选的，上述烟机主体设置有抽风组件，抽风组件固定装配于球形外壳的内部且位于油烟分离器的上方。

优选的，上述抽风组件设置有风机、风轮和蜗壳，风机装配于蜗壳内部，风轮与风机传动连接，蜗壳固定安装于烟机主体内部蜗壳的进气口与同心管上方的出气口相通，蜗壳的出气口与烟机主体的出气口相通。

本发明的一种带油烟分离器的球形油烟机,设置有烟机主体、能分离油烟粒子的油烟分离器和球形外壳，球形外壳装配于烟机主体的外表面，油烟分离器装配于球形外壳的内部。将油烟机安装时朝向地面的一侧定义为下方，油烟分离器的轴线与过油烟机的重心的垂直于水平面的直线的平行且最短距离为L，将外壳的最大宽度定为K,且0≤L≤0.1K。该带油烟分离器的球形油烟机的外表面作为油烟移动方向的引导面，而非形成用于聚拢油烟的罩设区域，同时能大大提高了油烟的去除效果。同时该油烟分离组件还有对油烟气体产生附加的离心力，能有效脱除油烟粒子，能避免含大量油烟粒子气体与风轮接触，大大提高油烟粒子的分离效果和降低因风轮累积油渍而产生的噪音。

附图说明

利用附图对本发明作进一步的说明，但附图中的内容不构成对本发明的任何限制。

图1为本发明的一种带油烟分离器的球形油烟机实施例1的结构示意图。

图2为图1中的油烟分离器结构示意图。

图3为图2中同心管的高度示意图。

图4为本发明的球形外壳的外观示意图。

图5为图4的截面示意图。

图6为图5中Z区的放大示意图。

图7为本发明的油烟体气体流动模拟图。

图8为油烟分离器剖面立体图。

图1至8中，包括有：

油烟分离器1、同心管11、扰流装置111、旋转轴12、檐部结构13、通孔131、涡流发生装置组14、涡流发生位15、

球形外壳2、外壳主体21、进风口211、环状片212、集油装置22、

电机3和抽风组件4。

具体实施方式

结合以下实施例对本发明的技术方案作进一步说明。

实施例1。

一种带油烟分离器的球形油烟机,如图1至8所示，设置有烟机主体、能分离油烟粒子的油烟分离器1和球形外壳2，球形外壳2装配于烟机主体的外表面，油烟分离器1装配于球形外壳2的内部。

将油烟机安装时朝向地面的一侧定义为下方，油烟分离器1的轴线与过油烟机的重心的垂直于水平面的直线的平行且最短距离为L，将外壳2的最大宽度定为K,且0≤L≤0.1K。本发明优选为0≤L≤0.05K，本实施例优选的L为0≤L≤0.01K，具体L＝0.01K。需说明的是本发明的L可以为本实施的0至0.01K范围内的任意距离，也可以为0至0.1K范围内的任意距离或者为0至0.05K范围内的任意距离，具体的实施距离以实际情况而定。

球形外壳2还设置有多个进风口211与多个进风口211匹配的环状片212，环状片212一体连接于球形外壳2对应的内表面且与位于进风口211的边缘，环状片212与进风口211一一对应。本发明的环状片212也可以固定安装于球形外壳2，具体的实施方式以实施情况而定。

环状片212的作用是使油烟气体进入球形外壳2时产生涡流，同时又防止油烟粒子甩出油烟分离器11时从球形外壳2的进风口211甩出外部空间。

环状片212与对应进风口211的边缘的切线形成的夹角为C,本实施例的夹角C为60°，也可以为20°～70°的任意角度，具体以实际情况而定。

球形外壳2还设置有外壳主体21和集油装置22，外壳主体21装配于烟机主体的外表面，集油装置22装配于外壳主体21的底部，进风口211和环状片212分布于外壳主体21。

油烟分离器1设置有多条中轴重合的同心管11、旋转轴12和多个檐部结构13，旋转轴12分别与多条同心管11的一端的固定连接，多个檐部结构13呈环绕设置并固定安装于对应的同心管11的另一端，旋转轴12与烟机主体的电机3传动连接。

中轴向外的同心管11依次定义为第1同心管，......,第i同心管，......,第n-1同心管，第n同心管，且2≤i≤n且n为正整数。

第1同心管的高度为H₁，......,第i同心管的高度为H_i,......,第n-1同心管的高度为H_n-1，第n同心管的高度为H_n，H₁的值最大，H_n的值最小。本发明的各同心管11高度关系如下1.1H_n≤H_i≤10H_n，且0.5H_i-1≤H_i≤3H_i-1，其中第1同心管的高度H₁不大于1m。

油烟分离器1还设置有涡流发生装置组14，涡流发生装置组14固定安装于同心管11的外表面且环绕于檐部结构13与同心管11的连接处，涡流发生装置组14并安装于檐部结构13的上表面。每个涡流发生装置组14由所在同一檐部结构13的一个或者多个涡流发生子装置组成。

涡流发生装置组14设置有m个，m为大于0的任意正整数,m个涡流发生装置组14分别固定安装于同心管11的外表面且环绕于檐部结构13与同心管11的连接处。本发明的涡流发生装置组14的作用是使油烟气体产生涡流，从而提高脱油的能力。

本实施例的n＝3，即本实施例的同心管11设置有3条。本实施例m＝2，即涡流发生装置组14设置为2个，一个设置于第3同心管，另一个设置于第2同心管。本发明的同心管11数目可以为任意的正整数，涡流发生装置组14可以小于或者等于同心管11数目任意的正整数。

同心管11为由多段折线组成的线段环绕中轴一周所成的同心管11，同心管11内壁的相邻两条线段相交的位置为涡流发生位15。本发明的同心管11形状的作用在于可以使油烟气体在同心管11内壁产生涡流，提高脱除油烟的效率。

同心管11的一端的直径大于另一端的直径。同心管11的一端为与抽风组件4连接的一端，即为同心管11出气口，同心管11的另一端为同心管11的进气口，根据文丘里效应可知，流体流过的面积越大流速越小，即气体在同心管11的一端的速度大于同心管11的另一端的速度。又根据伯努利定律可知，气体的速度越高压力越小，因此同心管11与抽风组件4连接的一端压力大，而同心管11的进气口的压力小，从而增加同心管11的进气口与外部环境的压力差，从促使油烟气体进入，提高了吸油效果。

本发明的同心管11的另一端可以至少固定连接有一个檐部结构13，也可以同心管11的另一端只固定连接一个檐部结构13。本实施例的第1同心管的另一端连接用两个檐部结构13。第1同心管连接的两个檐部结构13作用是减少了第1同心管和第2同心管之间的空间体积，从而减少了第2同心管的进气口的面积，提高气体进入速度，增加同心管11内部与外部空间的压力差。

同心管11设置有扰流装置111，扰流装置111无缝隙环绕连接于同心管11的一端的末端。扰流装置111作用是使油烟气体产生涡流，从而提高脱油的能力。

檐部结构13设置有多个通孔131。通孔131的作用是能够在油烟分离器1旋转时，将汇聚成大颗粒的油粒子，脱离油烟分离器1内部，大大提高油烟粒子的分离效果。

烟机主体设置有抽风组件4，抽风组件4固定装配于球形外壳2的内部且位于油烟分离器1的上方。

抽风组件4设置有风机、风轮和蜗壳，风机装配于蜗壳内部，风轮与风机传动连接，蜗壳固定安装于烟机主体内部蜗壳的进气口与同心管11上方的出气口相通，蜗壳的出气口与烟机主体的出气口相通。

该油烟机的工作原理是：开启油烟机，电机3带动油烟分离器1，抽风组件4的风轮同时转动，油烟粒子在油烟机内部经过七层分离，最终于几乎洁净的气体再经出气口排出。这七层分离具体如下：

第一层分离，惯性分离：油烟经由外壳的外壳进气口进入烟机内部，油烟进入外壳进气口后进入环状片212，因为外壳内部与外部环境的压力差和外壳进气口面积的骤变，气流速度会加快，惯性动量也相对地增加。并且油烟会在环状片212周围形成很薄的边界层，又因为外壳的外壳进气口与环状片212呈夹角，迫使油烟沿环状片212要向下流动后才往上流动进入油烟分离器1，因此较重的油在向下的惯性运动中与原油烟流场分开往下运动收集在外壳底部的集油装置22，实现第一次惯性分离。

第二层分离，涡旋分离：经过第一层分离的油烟粒子在环状片212的方向由下转上的流动中进一步发生流场分离，油烟粒子在流场分离下造成不稳定流场，进一步形成涡流。流场或涡流会与邻近的流场或涡流相互交互影响，在环状片212形成不停自旋转的流场，这时的旋转涡流达到最大涡量。余下部分较轻的油烟会不停在环状片212的旋转涡流积累，当积累到一定重量时，流场支撑不住油滴的重量，就会向下掉或沿着环状片212流至集油装置22。

第三层分离，离心力分离：檐部结构13跟随同心管11旋转形成离心力，离心力与抽风组件4的吸引力相互作用。在经第二次分离后，余下部分较轻的油烟在进入同心管11时先接触到檐部结构13的最外端再进入同心管11，檐部结构13最外端的离心力会把部分流体或者油烟粒子带离或阻挡进入同心管11内部并往外移动，再以较高的切线速度甩出，被甩出粒子会落在环状片212，最后沿着环状片212流动到集油装置22。

第四层分离，惯性分离和离心力分离：经第三层分离后，剩下的质量较轻的油烟同时受到离心力和吸引力作用，但是相对的吸引力大于离心力。这些油烟的其中一部分会经过通孔131向相邻檐部结构13流动，因惯性作用与其他的油烟或者油烟粒子汇聚成较大油烟粒子往下流动，又因离心力作用，油烟粒子并以较高切线速度甩出最后沿着环状片212流动到集油装置22。

第五层分离，同心管11的气旋离心力和二次涡旋生成：同心管11内壁旋转形成气旋，同心管11是低压区在离心力作用下，管道内流体或者粒子等往管道壁移动，管壁形成高切线速度，部分油烟被阻挡向上流动。另外，余下的油烟会在涡流生成装置形成涡流，不停自旋转，捕捉油烟不让油烟逃离管道。当吸引力和离心力去除后，不停自旋转的二次涡流和在管壁进行高切线运动的油烟会沿着内管壁因重力向下流动收集至集油装置22。

第六层分离，扰流装置111分离：同心管11一端的扰流装置111对剩下的油烟产生发生流场分离，借由流场分离，把部分油烟因流场的不稳定性而阻挡不往长上流动及自旋转的涡流捕捉油烟。

第七层分离，风轮离心力分离：经过前六层分离后，剩下少量非常轻的油烟粒子因压力差而吸入抽风组件4的风轮，转动的风轮形成离心力把余下少量的油烟粒子甩到风机的内壁上，最后近乎干净的气体经出气口排出外部。

该带油烟分离器的球形油烟机的外表面作为油烟移动方向的引导面，而非形成用于聚拢油烟的罩设区域，同时能大大提高了油烟的去除效果。同时该油烟分离组件还有对油烟气体产生附加的离心力，能有效脱除油烟粒子，能避免含大量油烟粒子气体与风轮接触，大大提高油烟粒子的分离效果和降低因风轮累积油渍而产生的噪音。

实施例2。

一种带油烟分离器的球形油烟机,其他特征与实施例1相同，不同之处在于：本实施例的n＝4，即本实施例的同心管11设置有4条。本实施例m＝2，即涡流发生装置组14设置为2个，一个设置于第4同心管，另一个设置于第3同心管。同时本实施例的同心管1111与檐部结构13一一对应。

该带油烟分离器的球形油烟机与实施例1相比，增多了一条同心管11，也就是增加了油烟分离器1在球形外壳2内部的空间体积，从而减少了同心管11进气口的面积，提高气体进入速度，增加同心管11内部与外部空间的压力差，从而能提高油烟粒子的分离速率。

实施例3。

一种带油烟分离器的球形油烟机,其他特征与实施例1相同，不同之处在于：环状片212与对应进风口211的边缘的切线形成的夹角为C,本实施例的夹角C为30°。

与实施例1相比，本实施例的夹角C更小更能有效防油烟粒子在离心力作用下甩出球形外壳2。

实施例4。

一种带油烟分离器的球形油烟机,其他特征与实施例1相同，不同之处在于：本实施例的L＝0,即油烟分离器11的轴线与过油烟机的重心的垂直于水平面的直线重合。

与实施例1相比，本实施例的烟分离器1的轴线与过油烟机的重心的垂直于水平面的直线重合，油烟机的整体质量更加平均且当油烟分离器11运行时更加稳定。

最后应当说明的是，以上实施例仅用以说明本发明的技术方案而非对本发明保护范围的限制，尽管参照较佳实施例对本发明作了详细说明，本领域的普通技术人员应当理解，可以对本发明技术方案进行修改或者等同替换，而不脱离本发明技术方案的实质和范围。

Claims (9)

1.一种带油烟分离器的球形油烟机,其特征在于：设置有烟机主体、能分离油烟粒子的油烟分离器和球形外壳，球形外壳装配于烟机主体的外表面，油烟分离器装配于球形外壳的内部；

将油烟机安装时朝向地面的一侧定义为下方，油烟分离器的轴线与过油烟机的重心的垂直于水平面的直线的平行且最短距离为L，将外壳的最大宽度定为K,且0≤L≤0.1K；

所述油烟分离器设置有多条中轴重合的同心管、旋转轴和多个檐部结构，旋转轴分别与多条同心管的一端的固定连接，多个檐部结构呈环绕设置并固定安装于对应的同心管的另一端，旋转轴与烟机主体的电机传动连接。

2.根据权利要求1所述的一种带油烟分离器的球形油烟机,其特征在于：所述0≤L≤0.05K。

3.根据权利要求2所述的一种带油烟分离器的球形油烟机,其特征在于：所述0≤L≤0.01K。

4.根据权利要求3所述的一种带油烟分离器的球形油烟机,其特征在于：所述球形外壳还设置有多个进风口与多个进风口匹配的环状片，环状片固定安装或者一体连接于球形外壳对应的内表面且与位于进风口的边缘，环状片与进风口一一对应；

所述环状片与对应进风口的边缘的切线形成的夹角为C,且20°≤C≤70°。

5.根据权利要求4所述的一种带油烟分离器的球形油烟机,其特征在于：所述球形外壳还设置有外壳主体和集油装置，外壳主体装配于烟机主体的外表面，集油装置装配于外壳主体的底部，进风口和环状片分布于外壳主体。

6.根据权利要求5所述的一种带油烟分离器的球形油烟机,其特征在于：从中轴向外的同心管依次定义为第1同心管，......,第i同心管，......,第n-1同心管，第n同心管，且2≤i≤n且n为正整数；

第1同心管的高度为H₁，......,第i同心管的高度为H_i,......,第n-1同心管的高度为H_n-1，第n同心管的高度为H_n，H₁的值最大，H_n的值最小；

所述1.1H_n≤H_i≤10H_n，且0.5H_i-1≤H_i≤3H_i-1；

所述第1同心管的高度H₁不大于1m。

7.根据权利要求6所述的一种带油烟分离器的球形油烟机,其特征在于：所述油烟分离器还设置有涡流发生装置组，涡流发生装置组固定安装于同心管的外表面且环绕于檐部结构与同心管的连接处，涡流发生装置组并安装于檐部结构的上表面；

每个涡流发生装置组由所在同一檐部结构的一个或者多个涡流发生子装置组成；

所述涡流发生装置组设置有m个，m为大于0的任意正整数,m个涡流发生装置组分别固定安装于同心管的外表面且环绕于檐部结构与同心管的连接处。

8.根据权利要求7所述的一种带油烟分离器的球形油烟机,其特征在于：所述同心管为由多段折线组成的线段环绕中轴一周所成的同心管，同心管内壁的相邻两条线段相交的位置为涡流发生位；

所述同心管的一端的直径大于另一端的直径；

所述同心管的另一端至少固定连接有一个檐部结构；

所述同心管设置有扰流装置，扰流装置无缝隙环绕连接于同心管的一端的末端；

所述檐部结构设置有多个通孔。

9.根据权利要求1至8任意一项所述的一种带油烟分离器的球形油烟机,其特征在于：所述烟机主体设置有抽风组件，抽风组件固定装配于球形外壳的内部且位于油烟分离器的上方；

所述抽风组件设置有风机、风轮和蜗壳，风机装配于蜗壳内部，风轮与风机传动连接，蜗壳固定安装于烟机主体内部蜗壳的进气口与同心管上方的出气口相通，蜗壳的出气口与烟机主体的出气口相通。

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