CN108224523B - 一种利用涡流分离油烟的吸油烟机 - Google Patents

一种利用涡流分离油烟的吸油烟机 Download PDF

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Abstract

本发明提供了一种利用涡流分离油烟的吸油烟机，包括外壳、油烟分离装置和风轮；油烟分离装置设置于风轮下方，用于分离油烟；风轮通过旋转轴与所述油烟分离装置相连；外壳罩在所述油烟分离装置和风轮外部；油烟分离装置设置有涡流发生装置。该吸油烟机工作时，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，捕捉油烟粒子，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。

Description

一种利用涡流分离油烟的吸油烟机
技术领域
本发明涉及厨房吸油烟机技术领域，尤其涉及一种利用涡流分离油烟的吸油烟机。
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，提供一种可过滤油烟的利用涡流分离油烟的吸油烟机以克服现有技术不足甚为必要。
发明内容
本发明提供了一种利用涡流分离油烟的吸油烟机，该吸油烟机具有多重涡流分离油烟的功能。
本发明的上述目的通过如下技术手段实现。
提供一种利用涡流分离油烟的吸油烟机，包括外壳、油烟分离装置和风轮；
油烟分离装置设置于风轮下方，用于分离油烟；
风轮通过旋转轴与油烟分离装置相连；
外壳罩在油烟分离装置和风轮外部；
油烟分离装置设置有涡流发生装置。
优选的，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的上边缘均设置有一朝球壳内部倾斜的内斜片。
优选的，油烟分离装置设置为多阶环形扇结构，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；
第1阶环形扇、第2阶环形扇、……、第n-1阶环形扇和第n阶环形扇分别通过第1同心管、第2同心管、……、第n-1同心管和第n同心管固定连接于旋转轴；
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；
涡流发生装置设置于同心管管壁且设置为向同心管内部凹陷的尖端凹槽。
优选的，所述多条同心管中至少有一条同心管上设置有至少一个涡流发生装置；涡流发生装置环绕设置于环形扇与同心管的连接处。优选的，同心管为多段直径逐渐减小和直径逐渐增大的圆管任意搭配而成，圆管连接处呈折角。
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°。
优选的，定义圆心管与旋转轴连接处所在平面到圆心管与环形扇连接处所在平面的距离为圆心管的高度；第1同心管的高度为H1，第2同心管的高度为H2，......,第i同心管的高度为Hi,......,第n-1同心管的高度为Hn-1，第n同心管的高度为Hn，Hn的值最小；1.1Hn≤Hi≤10Hn，且0.5Hi-1≤Hi≤3Hi-1，i为大于2的正整数；H1+H2≤1m。
优选的，在过所述中心轴线的任意平面内，所述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。
优选的，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；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Rn-1，第n阶环形扇的半径为Rn；
R1～Rn的取值为200mm≥Rn≥Rn-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dn-1；
d1、d2、……、dn-1的取值范围均为5～300mm。
本发明提供的利用涡流分离油烟的吸油烟机，包括球形外壳、油烟分离装置和风轮，油烟分离装置中设置有涡流发生装置，烟机工作时，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，捕捉油烟粒子，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是本发明的吸油烟机整体剖面示意图；
图2是本发明的吸油烟机的外壳结构示意图；
图3是本发明的吸油烟机的油烟分离装置结构示意图；
图4是本发明实施例2中的油烟分离装置剖面示意图；
图5是本发明的涡流模拟分析示意图，图中A、B、C、D分别是第一、二、三、四涡流分离发生处。
图1至图5中，包括：外壳1、油烟分离装置2、风轮3、油烟进气口11、内斜片12、环形扇21、旋转轴22、同心管23、环形扰流片231、涡流发生装置24。
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1-4所示，提供一种利用涡流分离油烟的吸油烟机，包括外壳1、油烟分离装置2和风轮3；
油烟分离装置2设置于风轮3下方，用于分离油烟；
风轮3通过旋转轴22与油烟分离装置2相连；
外壳1罩在所述油烟分离装置2和风轮3外部；
油烟分离装置2设置有涡流发生装置24。
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的上边缘均设置有一朝球壳内部倾斜的内斜片12。
油烟分离装置2设置为多阶环形扇21结构，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；
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分别通过第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固定连接于旋转轴22；
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。
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。
涡流发生装置24设置于同心管23管壁且设置为向同心管23内部凹陷的尖端凹槽。
涡流发生装置24产生涡流的原理为：当油烟流体经过涡流发生装置24的尖端时，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。
多条同心管23中至少有一条同心管23上设置有至少一个涡流发生装置24；涡流发生装置24环绕设置于环形扇21与同心管23的连接处。
同心管23为多段直径逐渐减小和直径逐渐增大的圆管任意搭配而成，圆管连接处呈折角。
当油烟流体经过同心管23折角处时，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。
定义圆心管23与旋转轴22连接处所在平面到圆心管23与环形扇21连接处所在平面的距离为圆心管23的高度；第1同心管23的高度为H1，第2同心管23的高度为H2，......,第i同心管23的高度为Hi,......,第n-1同心管23的高度为Hn-1，第n同心管23的高度为Hn，Hn的值最小；1.1Hn≤Hi≤10Hn，且0.5Hi-1≤Hi≤3Hi-1，i为大于2的正整数；H1+H2≤1m。
在过所述中心轴线的任意平面内，所述多阶环形扇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。
所述多阶环形扇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Rn-1，第n阶环形扇21的半径为Rn；
R1～Rn的取值为200mm≥Rn≥Rn-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与第三阶环形扇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dn-1；
d1、d2、……、dn-1的取值范围均为5～300mm。
该吸油烟机的工作原理是：开启吸油烟机，油烟分离装置2和风轮3同时转动，油烟流体在油烟机内部多处形成涡流，捕捉油烟粒子，最终以近乎洁净的气体排出，具体利用涡流进行油烟分离的过程如下：
如图5所示，A为第一涡流分离：油烟经由外壳1的油烟进气口11进入烟机内部，油烟进入油烟进气口11时受内斜片12的阻挡，油烟会在内斜片12周围形成很薄的边界层，油烟沿内斜片12先向下流动后才往上流动进入油烟分离装置2，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。流场或涡流与邻近的流场或涡流相互影响，在内斜片12周围形成不停自旋转的流场，这时的旋转涡流达到最大涡量。较轻的油烟会不停在内斜片12的旋转涡流中积累，当积累到一定重量时，油滴便从油烟涡旋中分离。
如图5所示，B为第二涡流分离：同心管23旋转过程中，因同心管23截面形状的呈折线形，油烟流体在向上运动的过程中发生流场分离，在同心管23内部形成二次涡流，不停自旋转，捕捉油烟不让较重的油颗粒逃离管道，另一部分油烟紧贴管壁呈高切线速度运动，被阻挡向上流动。当吸引力和离心力去除后，管道内油烟流体掉落和紧贴管壁的油烟粒子在自身重力的作用下沿管壁移动，实现油烟的涡流分离。
如图5所示，C为第三涡流分离：在环形扇21与同心管23的连接处，由于涡流发生装置的设置，油烟流体在此处产生不停自旋转的涡流，捕捉较重油烟不让油烟粒子逃离管道，较轻的油烟气体继续向上运动，从而实现油烟分离。
本发明提供的利用涡流分离油烟的吸油烟机，包括球形外壳、油烟分离装置和风轮，油烟分离装置中设置有涡流发生装置，烟机工作时，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，捕捉油烟粒子，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。
实施例2。
如图4所示，一种利用涡流分离油烟的吸油烟机，其他特征与实施例1相同，不同之处在于：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的作用是使油烟气体产生涡流，从而提高脱油的能力。
相比于实施例1，该吸油烟机工作时，油烟还进行了第四涡流分离，如图5所示，D为第四涡流分离：同心管23与旋转轴22连接的一端设置有环形扰流片231。余下部分较轻的油烟在进入风轮前会因环形扰流片231的设置而发生流场分离。借由流场分离，油烟流体因流场的不稳定性而被阻挡向上流动，在环形扰流片231周围自旋转形成涡流捕捉油烟粒子，以实现油烟分离。
本发明提供的利用涡流分离油烟的吸油烟机，包括球形外壳、油烟分离装置和风轮，油烟分离装置中设置有涡流发生装置，烟机工作时，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，捕捉油烟粒子，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。
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 (9)

1.一种利用涡流分离油烟的吸油烟机，其特征在于，包括外壳、油烟分离装置和风轮；
所述油烟分离装置设置于风轮下方，用于分离油烟；
所述风轮通过旋转轴与所述油烟分离装置相连，所述外壳罩在所述油烟分离装置和风轮外部；
所述油烟分离装置设置为多阶环形扇结构，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阶环形扇和第n阶环形扇分别通过第1同心管、第2同心管、……、第n-1同心管和第n同心管固定连接于所述旋转轴；
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；
涡流发生装置设置于同心管管壁且设置为向同心管内部凹陷的尖端凹槽；
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。
2.根据权利要求1所述的利用涡流分离油烟的吸油烟机，其特征在于，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的上边缘均设置有一朝球壳内部倾斜的内斜片。
3.根据权利要求2所述的利用涡流分离油烟的吸油烟机，其特征在于，多条所述同心管中至少有一条同心管上设置有至少一个涡流发生装置；涡流发生装置环绕设置于环形扇与同心管的连接处。
4.根据权利要求3所述的利用涡流分离油烟的吸油烟机，其特征在于，所述同心管为多段直径逐渐减小和直径逐渐增大的圆管任意搭配而成，圆管连接处呈折角。
5.根据权利要求4所述的利用涡流分离油烟的吸油烟机，其特征在于，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°。
6.根据权利要求5所述的利用涡流分离油烟的吸油烟机，其特征在于，定义圆心管与旋转轴连接处所在平面到圆心管与环形扇连接处所在平面的距离为圆心管的高度；所述第1同心管的高度为H1，第2同心管的高度为H2，......，第i同心管的高度为Hi，......，第n-1同心管的高度为Hn-1，第n同心管的高度为Hn，Hn的值最小；
1.1Hn≤Hi≤10Hn，且0.5Hi-1≤Hi≤3Hi-1，i为大于2的正整数；H1+H2≤1m。
7.根据权利要求6所述的利用涡流分离油烟的吸油烟机，其特征在于，在过所述中心轴线的任意平面内，所述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。
8.根据权利要求7所述的利用涡流分离油烟的吸油烟机，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Rn-1，第n阶环形扇的半径为Rn；
所述R1～Rn的取值为200mm≥Rn≥Rn-1≥……≥R2≥R1≥25mm。
9.根据权利要求8所述的利用涡流分离油烟的吸油烟机，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dn-1；
d1、d2、……、dn-1的取值范围均为5～300mm。
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