CN108194960B - 一种可形成涡流的油烟分离装置及一种油烟机 - Google Patents

Abstract

一种可形成涡流的油烟分离装置，包括多阶环形扇、多条同心管和旋转轴；多阶环形扇中任意一阶环形扇的一端均与多条同心管中任意一条同心管相连，另一端悬空；多条同心管与所述旋转轴固定连接；多条同心管中任意一条同心管均为多段子管无缝连接构成，多段子管的中截面呈矩形或者呈上底大于下底的梯形或者呈下底大于上底的梯形。该油烟分离装置，旋转时吸附在其内部的油烟气体可形成不停自旋转的涡流，涡流捕捉油烟粒子，实现油烟分离，有效的减少了油烟在吸油烟机内部的累积，防止了油烟的累积影响吸油烟机的美观及使用寿命。具有该油烟分离装置的吸油烟机可以避免高浓度的油烟气体与抽风组件接触，有效保证了抽风组件的洁净度。

Description

一种可形成涡流的油烟分离装置及一种油烟机

技术领域

本发明涉及厨房吸油烟机技术领域，尤其涉及一种可形成涡流的油烟分离装置及具有该油烟分离装置的一种吸油烟机。

背景技术

目前吸油烟机已广泛应用于各家各户，主要用于吸附用户烹饪时产生的油烟。其主要工作原理为：接通吸油烟机电源，驱动电机，使得风轮作高速旋转，使灶炉上方一定的空间范围内形成负压区，进而将室内的油烟吸入吸油烟机内部。但是目前的吸油烟机都仅仅具备吸附油烟的功能，而不具备分离油烟的功能，长期使用下风轮表面覆盖上厚重的油烟，导致风轮转动受限，且严重影响了吸油烟机的使用寿命。

因此，针对现有技术不足，提供一种可形成涡流的油烟分离装置及具有该油烟分离装置的一种吸油烟机以克服现有技术不足甚为必要。

发明内容

本发明的目的之一在于避免现有技术的不足之处而提供一种可形成涡流的油烟分离装置。该油烟分离装置能使油烟气体产生涡流而捕捉油烟粒子，实现油烟分离。

本发明的上述目的通过如下技术手段实现。

提供一种可形成涡流的油烟分离装置，包括多阶环形扇、多条同心管和旋转轴；

多阶环形扇中任意一阶环形扇的一端均与多条同心管中任意一条同心管相连，另一端悬空；

多条同心管与旋转轴固定连接；

多条同心管中任意一条同心管均为多段子管无缝连接构成，以油烟分离装置安装后的炉头为下、油烟排走的出烟口为上，任意一条同心管的过其中心轴的剖面命名为中截面，多段子管的中截面呈矩形或者呈上底大于下底的梯形或者呈下底大于上底的梯形。

优选的，同心管为一体成型结构。

优选的，多阶环形扇分别为第1阶环形扇、第2阶环形扇、……、第n-1阶环形扇和第n阶环形扇，n为大于等于2的正整数；

多条同心管分别为第1同心管、第2同心管、……、第n-1同心管和第n同心管。

优选的，第2同心管、……、第n-1同心管和第n同心管与旋转轴固定连接，第1同心管与第2同心管固定连接；

第1阶环形扇、第2阶环形扇、……、第n-1阶环形扇、第n阶环形扇和第1同心管、第2同心管、……、第n-1同心管、第n同心管的中心轴线均重合。

优选的，在过所述中心轴线的任意平面内，多阶环形扇中任意一阶环形扇的斜边与中心轴线的夹角为α，α的取值范围为20～180度。

优选的，多阶环形扇中任意一阶环形扇顶、底两端横截面形状均为圆形，定义任意一阶环形扇底端横截面内圆的半径为该阶环形扇的半径；第1阶环形扇的半径为R₁，第2阶环形扇的半径为R₂，……，第n-1阶环形扇的半径为R_n-1，第n阶环形扇的半径为R_n；

R₁～R_n的取值为200mm≥R_n≥R_n-1≥……≥R₂≥R₁≥25mm。

优选的，定义任意一阶环形扇底端横截面与相邻阶环形扇底端横截面的间距为环形扇间的间距；第1阶环形扇与第2阶环形扇间的间距为d₁，第2阶环形扇与第三阶环形扇间的间距为d₂，……，第n-1阶环形扇与第n阶环形扇间的间距为d_n-1；

d₁、d₂、……、d_n-1的取值范围均为5～300mm。

优选的，第1阶环形扇、第2阶环形扇、……、第n-1阶环形扇、第n阶环形扇中的至少一个设置有多个通孔，每个通孔的直径取值范围为2～20mm。

优选的，任意一阶环形扇上设置的所有通孔的总面积小于其所在环形扇面积的30％。

优选的，同心管与旋转轴固定的一端设置有向中心轴线倾斜的环形扰流片，在过所述中心轴线的任意平面内，环形扰流片的斜边与同心管的斜边相交，定义两相交斜边夹角的补角为倾斜角度β，β的取值为10°≤β≤135°。

本发明提供的可形成涡流的油烟分离装置，旋转时吸附在其内部的油烟气体可形成不停自旋转的涡流，涡流捕捉油烟粒子，实现油烟分离，有效的减少了油烟在吸油烟机内部的累积，防止了油烟的累积影响吸油烟机的美观及使用寿命。

本发明的另一目的在于避免现有技术的不足之处而提供一种可进行油烟分离的吸油烟机。

本发明的上述目的通过如下技术手段实现。

提供一种吸油烟机，该吸油烟机具有上述任意一项油烟分离装置，还设置有集油装置、外壳和抽风组件，油烟分离装置装配于外壳的内部，集油装置装配于外壳的底部，抽风组件固定装配于外壳的内部且位于油烟分离装置的正上方；

外壳设置为球壳形结构，球壳表面设置有多个油烟进气口；多个油烟进气口中任意一个油烟进气口上边缘均设置有一朝球壳内部倾斜的内斜片。

油烟分离装置上任意一点与外壳上任意一点以直线连接所形成的线段长度定义为连接距离，D是连接距离中的最小值；

D的取值范围是100mm≥D≥2mm。

本发明提供的具有油烟分离装置的吸油烟机，工作时不仅利用涡流捕捉油烟粒子实现油烟分离，还结合离心力与抽吸力的共同作用分离油烟粒子，有效的减少了油烟在吸油烟机内部的累积，防止了油烟的累积影响吸油烟机的美观及使用寿命。

附图说明

利用附图对本发明做进一步说明，但附图中的内容不构成对本发明的任何限制。

图1是本发明的油烟分离装置结构示意图；

图2是本发明的油烟分离装置剖面示意图；

图3是本发明的油烟分离装置中同心管的(a)、(b)、(c)三种结构示意图；

图4是本发明的吸油烟机整体剖面示意图；

图5是本发明的吸油烟机的外壳结构示意图；

图1至图5中，包括：外壳1、油烟分离装置2、抽风组件3、油烟进气口11、内斜片12、环形扇21、通孔211、旋转轴22、同心管23、环形扰流片231、集油装置4。

具体实施方式

结合以下实施例对本发明作进一步的描述。

实施例1。

如图1-3所示，提供一种可形成涡流的油烟分离装置2，包括多阶环形扇21、多条同心管23和旋转轴22；多阶环形扇21中任意一阶环形扇21的一端均与多条同心管23中任意一条同心管23相连，另一端悬空；多条同心管23与旋转轴22固定连接；

多条同心管23中任意一条同心管23均为多段子管无缝连接构成，以油烟分离装置2安装后的炉头为下、油烟排走的出烟口为上，任意一条同心管23的过其中心轴的剖面命名为中截面，多段子管的中截面呈矩形或者呈上底大于下底的梯形或者呈下底大于上底的梯形。同心管为一体成型结构。

由于在中截面内，同心管23的多段子管的中截面呈矩形或者呈上底大于下底的梯形或者呈下底大于上底的梯形，故同心管23的中截面呈锯齿形或楔形，当油烟流体经过同心管23锯齿形斜边时，油烟气流发生流场分离，油烟因流场的不稳定性，在同心管23内部形成不停自旋转的涡流，捕捉油烟不让较重的油颗粒逃离管道。

多阶环形扇21分别为第1阶环形扇21、第2阶环形扇21、……、第n-1阶环形扇21和第n阶环形扇21，n为大于等于2的正整数；多条同心管23分别为第1同心管23、第2同心管23、……、第n-1同心管23和第n同心管23。

第2同心管23、……、第n-1同心管23和第n同心管23与旋转轴22固定连接，第1同心管23与第2同心管23固定连接；第1阶环形扇21、第2阶环形扇21、……、第n-1阶环形扇21、第n阶环形扇21和第1同心管23、第2同心管23、……、第n-1同心管23、第n同心管23的中心轴线均重合。

第1同心管23与第2同心管23固定连接减少了第1同心管23和第2同心管23之间的空间体积，从而减少了第2同心管23的进气口的面积，提高气体进入速度，增加同心管23内部与外部空间的压力差，从而促使了油烟气体进入，提高了吸油效果。

在过中心轴线的任意平面内，多阶环形扇21中任意一阶环形扇21的斜边与中心轴线的夹角为α，α的取值范围为20～180度。

环形扇21与同心管23呈夹角的作用是可以增加油烟粒子与油烟分离装置2产生离心力的作用面积，在相同的旋转速度和同心管23直径条件下，一定的夹角能提高油烟粒子甩出的切线速度，提高油烟的分离效果。当α＝80°时，油烟分离效果最佳。

多阶环形扇21中任意一阶环形扇21顶、底两端横截面形状均为圆形，定义任意一阶环形扇21底端横截面内圆的半径为该阶环形扇21的半径；第1阶环形扇21的半径为R₁，第2阶环形扇21的半径为R₂，……，第n-1阶环形扇21的半径为R_n-1，第n阶环形扇21的半径为R_n；R₁～R_n的取值为200mm≥R_n≥R_n-1≥……≥R₂≥R₁≥25mm。

定义任意一阶环形扇21底端横截面与相邻阶环形扇21底端横截面的间距为环形扇21间的间距；第1阶环形扇21与第2阶环形扇21间的间距为d₁，第2阶环形扇21与第3阶环形扇21间的间距为d₂，……，第n-1阶环形扇21与第n阶环形扇21间的间距为d_n-1；其中，d₁、d₂、……、d_n-1的取值范围均为5～300mm。

第1阶环形扇21、第2阶环形扇21、……、第n-1阶环形扇21、第n阶环形扇21中的至少一个设置有多个通孔211，每个通孔211的直径取值范围为2～20mm，任意一阶环形扇21上设置的所有通孔211的总面积小于其所在环形扇21面积的30％。

通孔211的作用是能够在油烟分离装置2旋转时，将汇聚成大颗粒的较重的油粒子，通过通孔211脱离油烟分离装置2内部，大大提高油烟粒子的分离效果。通孔211直径的最佳取值范围为6～10mm。每个通孔211的直径和多个通孔211的总面积均不宜过大，否则影响油烟流体的流速，影响涡流的形成，从而影响油烟的分离效果。

同心管23与旋转轴22固定的一端设置有向中心轴线倾斜的环形扰流片231，在过中心轴线的任意平面内，环形扰流片231的斜边与同心管23的斜边相交，定义两相交斜边夹角的补角为倾斜角度β，β的取值为10°≤β≤135°。

环形扰流片231的倾斜角度致使油烟气体产生涡流，捕捉油烟粒子，从而提高脱油的能力。油烟分离装置2旋转时，同心管23一端的环形扰流片231在剩下的油烟流体运动过程中使其发生流场分离，借由流场分离，把部分油烟因流场的不稳定性而阻挡了部分油烟粒子向上流动，同时产生的自旋转涡流也捕捉油烟。

本发明提供的可形成涡流的油烟分离装置，旋转时吸附在其内部的油烟气体在压力差和离心力作用下可形成不停自旋转的涡流，涡流捕捉油烟粒子，实现油烟分离，有效的减少了油烟在吸油烟机内部的累积，防止了油烟的累积影响吸油烟机的美观及使用寿命。

实施例2。

如图4-5所示，一种吸油烟机，该吸油烟机具有以上实施例1所述的油烟分离装置2。还设置有集油装置4、外壳1和抽风组件3，油烟分离装置2装配于外壳1的内部，集油装置4装配于外壳1的底部，抽风组件3固定装配于外壳1的内部且位于油烟分离装置2的正上方；

外壳1设置为球壳形结构，球壳表面设置有多个油烟进气口11；多个油烟进气口11中任意一个油烟进气口11上边缘均设置有一朝球壳内部倾斜的内斜片12。

内斜片12的设置使得油烟进气口11进气的有效面积由大至小的收敛。根据文丘里效应可知，流体流过的面积越小流速越大，流体流速越大该处与外部环境的压力差越大，从促使油烟气体进入，提高了油烟分离效果。

油烟分离装置2上任意一点与外壳1上任意一点以直线连接所形成的线段长度定义为连接距离，D是连接距离中的最小值；

D的取值范围是100mm≥D≥2mm。

油烟分离装置2与外壳1之间适当的间距得以控制从油烟进气口11进入的油烟流体在吸入油烟分离装置2时的流速，当油烟流体流速合适时，同心管23内部吸附的油烟才更易形成涡流，捕捉油烟粒子，提高油烟分离效果。

本发明提供的可形成涡流的油烟分离装置，包括球形外壳、油烟分离装置和抽风组件，当油烟分离装置和抽风组件旋转时，吸附的油烟在离心力和抽吸力的共同作用下在吸油烟机内部多处形成涡流，同时由于油烟粒子的惯性运动及自身重力，油烟产生多重涡流分离及惯性分离，有效的减少了油烟在吸油烟机内部的累积，防止了油烟的累积影响吸油烟机的美观及使用寿命。

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，可以对本发明的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 (8)

1.一种可形成涡流的油烟分离装置，其特征在于，包括多阶环形扇、多条同心管和旋转轴；

所述多阶环形扇中任意一阶环形扇的一端均与多条同心管中任意一条同心管相连，另一端悬空；

多条同心管分别与所述旋转轴固定连接；

多条同心管中任意一条同心管均为多段子管无缝连接构成，

以油烟分离装置安装后的炉头为下、油烟排走的出烟口为上，任意一条同心管的过其中心轴的剖面命名为中截面，多段子管的中截面呈矩形或者呈上底大于下底的梯形或者呈下底大于上底的梯形；

所述多条同心管分别为第1同心管、第2同心管、……、第n-1同心管和第n同心管；所述第2同心管、……、第n-1同心管和第n同心管与所述旋转轴固定连接，所述第1同心管与第2同心管固定连接；

所述多阶环形扇分别为第1阶环形扇、第2阶环形扇、……、第n-1阶环形扇和第n阶环形扇，n为大于等于2的正整数；所述第1阶环形扇、第2阶环形扇、……、第n-1阶环形扇、第n阶环形扇和第1同心管、第2同心管、……、第n-1同心管、第n同心管的中心轴线均重合。

2.根据权利要求1所述的可形成涡流的油烟分离装置，其特征在于，同心管为一体成型结构。

3.根据权利要求2所述的可形成涡流的油烟分离装置，其特征在于，在过所述中心轴线的任意平面内，多阶环形扇中任意一阶环形扇的斜边与中心轴线的夹角为α，所述α的取值范围为20～180度。

4.根据权利要求3所述的可形成涡流的油烟分离装置，其特征在于，所述多阶环形扇中任意一阶环形扇顶、底两端横截面形状均为圆形，定义任意一阶环形扇底端横截面内圆的半径为该阶环形扇的半径；所述第1阶环形扇的半径为R₁，第2阶环形扇的半径为R₂，……，第n-1阶环形扇的半径为R_n-1，第n阶环形扇的半径为R_n；

所述R₁～R_n的取值为200mm≥R_n≥R_n-1≥……≥R₂≥R₁≥25mm。

5.根据权利要求4所述的可形成涡流的油烟分离装置，其特征在于，定义任意一阶环形扇底端横截面与相邻阶环形扇底端横截面的间距为环形扇间的间距；所述第1阶环形扇与第2阶环形扇间的间距为d₁，所述第2阶环形扇与第三阶环形扇间的间距为d₂，……，所述第n-1阶环形扇与第n阶环形扇间的间距为d_n-1；

所述d₁、d₂、……、d_n-1的取值范围均为5～300mm。

6.根据权利要求5所述的可形成涡流的油烟分离装置，其特征在于，所述第1阶环形扇、第2阶环形扇、……、第n-1阶环形扇、第n阶环形扇中的至少一个设置有多个通孔，每个通孔的直径取值范围为2～20mm；

任意一阶环形扇上设置的所有通孔的总面积小于其所在环形扇面积的30％。

7.根据权利要求6所述的可形成涡流的油烟分离装置，其特征在于，所述同心管与旋转轴固定的一端设置有向中心轴线倾斜的环形扰流片，在过所述中心轴线的任意平面内，环形扰流片的斜边与同心管的斜边相交，定义两相交斜边夹角的补角为倾斜角度β，所述β的取值为10°≤β≤135°。

8.一种吸油烟机，其特征在于：所述吸油烟机具有如权利要求1至7的任意一项所述的油烟分离装置，还设置有集油装置、外壳和抽风组件，油烟分离装置装配于外壳的内部，集油装置装配于外壳的底部，抽风组件固定装配于外壳的内部且位于油烟分离装置的正上方；

所述外壳设置为球壳形结构，球壳表面设置有多个油烟进气口；所述多个油烟进气口中任意一个油烟进气口上边缘均设置有一朝球壳内部倾斜的内斜片；

所述油烟分离装置上任意一点与外壳上任意一点以直线连接所形成的线段长度定义为连接距离，D是连接距离中的最小值；

所述D的取值范围是100mm≥D≥2mm。

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