CN110857789A - 一种吸油烟机 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种吸油烟机，包括风机外罩和设置在风机外罩内的离心风机，所述离心风机包括蜗壳以及设置在蜗壳内的叶轮，所述蜗壳的进风口处设置有将气流导入叶轮的集流器，集流器具有由至少两段弧形段围合成环状的导风面，且导风面中间具有中心轴线与叶轮转轴重合的通风口，风机外罩内设有沿叶轮轴向方向设置的整流装置，所述整流装置自两端逐渐向中间收缩且两端均呈喇叭形，所述整流装置部分位于集流器的通风口内，且该整流装置的外周壁与集流器的导风面之间形成有导流通道。导流通道的存在使得气流能够提前改变速度方向，即改变气流的流动路径，以使气流平稳地流入叶轮内，消除离心风机进风口低压区的气流旋涡，减小进口冲击，同时降低了噪音。

Description

一种吸油烟机

技术领域

本发明具体涉及一种吸油烟机。

背景技术

家用吸油烟机利用离心风机实现将含油空气抽出厨房而排放到公共烟道或直接排出室外，但是目前存在的问题是，为改善空气入流条件，提高风机工作效率，降低噪音，通常在风机进口设置一集流器，集流器的作用是将流体平滑的导向叶轮。使用集流器能有效提高风机性能，这时风机流量较大，工作在设计工况条件下，噪音值较低。

目前的集流器通常设计成圆弧形，如申请号为201220095994.6(授权公告号为CN202468384U)的中国实用新型专利公开了《一种离心式油烟净化风机》，该离心式油烟净化风机包括带有进风口和出风口的蜗壳，置于蜗壳一侧对应于进风口处的进气集流器，蜗壳为等边基圆法的对数螺旋线蜗壳，进风集流器为弧形设置，其对应地安装于蜗壳前侧板上。又如本申请人在先申请的申请号为201710318907.6(申请公布号为CN107965471A)的中国发明专利申请《一种集流器及应用有该集流器的离心风机》，该集流器包括有导风面和固定面，导风面包括从固定面的径向内侧在径向方向上延伸一定距离的径向导风面、以及从径向导风面的径向内侧在轴向上延伸一定距离的轴向导风面，导风面的中间形成进风口，该轴向导风面包括呈平直的第一导风段和圆弧形的第二导风段，第一导风段和第二导风段构成封闭的环状。

上述专利中存在的问题：离心风机的进风口为低压区，容易产生旋涡低压流动，气流流动杂乱，其气流在风机进口负压的牵引下临时拐弯进入集流器，速度突变较大，气流损失大，从而容易导致进气效率低下。

发明内容

本发明所要解决的第一个技术问题是针对上述现有技术的现状，提供一种通过在进风口形成导流通道，以改变气流的流动路径，从而消除进风口低压区的气流旋涡的吸油烟机。

本发明所要解决的第二个技术问题是针对上述现有技术的现状，提供一种通过部分改变油烟气流流入叶轮后的冲角角度，以使油烟气流平稳流至叶轮，进而达到减小对叶轮进口冲击目的的吸油烟机。

本发明解决上述第一个技术问题所采用的技术方案为：一种吸油烟机，包括风机外罩和设置在风机外罩内的离心风机，所述离心风机包括蜗壳以及设置在蜗壳内的叶轮和电机，所述蜗壳的进风口处设置有将气流导入所述叶轮的集流器，集流器具有由至少两段弧形段围合成环状的导风面，且导风面中间具有中心轴线与叶轮转轴重合的通风口，其特征在于：所述风机外罩内设有沿叶轮轴向方向设置的整流装置，所述整流装置自两端逐渐向中间收缩且两端均呈喇叭形，所述整流装置部分位于集流器的通风口内，且该整流装置的外周壁与集流器的导风面之间形成有导流通道。

为了使得气流提前慢慢改变速度方向，所述整流装置沿叶轮轴向方向横截面呈现为导风曲线AB，所述导风曲线AB为对数螺旋线。这样，气流向集流器流动的过程中，在整流装置和集流器之间形成有螺旋状加速的导流通道，减小了局部突变造成的气流损失，此外消除了在进风口处的低压旋涡。

为了更好地适应大流量的工况范围，所述导风曲线AB为扩张角逐渐扩大或者扩张角渐缩的变角对数螺旋线。

为了降低油烟损失，降低噪音，所述导风曲线AB的极半径R定义为

可变螺旋扩张角

λ₁和λ₂都∈[1°,10°]，λ₁≠λ₂，为导风曲线AB的包角，r∈[-5，5]且r≠1，

R₁为叶轮的外径，s为调节系数

θ₀为导风曲线AB的A点的起始角度，θ为AB上任意点的极坐标角度变量。这样，导风曲线采用对数螺旋线，能够对气流的导向，以部分改变气流后续进入叶轮的冲角角度，从而让气流提前拐入叶轮内，此外，该导风曲线与集流器的导风面形成导流通道，从而使得气流更好地导入到叶轮内，减小了油烟的流动损失，减小了叶轮进口端的气流冲击，降低了噪音。

为了减弱由于叶轮进气低而产生的漩涡低压流动，提高进气效率，同时保证，整流装置和集流器之间的通流面积，所述整流装置在远离叶轮一端，即为前端的直径d₂与叶轮外径R₁的关系为：

这样，使得整流装置的前段直径在叶轮通风口的投影范围内，增加了对离心风机涡流的降噪效果，若前端的直径d₂太小，会减弱整流装置对叶轮前端低压区域引发的漩涡的消除作用，同时降低降噪效果；若前端的直径d₂太大会导致通流面积减少，造成局部阻力损失。

为了减弱在叶轮进气时对叶轮轮盘区域的冲击损失，所述整流装置前端安装在风机外罩的内侧壁上，所述叶轮的转轴部分位于该整流装置后端的空腔内，且所述整流装置的后端直径d₁与叶轮外径R₁的关系为：

这样，整流装置壁面采用对数螺旋线，利用对数螺旋线的科恩达效应，能够诱导气流拐弯，并疏导气流，从而减少由转弯所带来的分离损失，进而提高进气效率；其中，若后端直径d₁尺寸太小，会导致气流对叶轮的轮盘区域的冲击损失增加，并且会使气流拐弯后的分离增加；若后端直径d₁尺寸太大，会导致整流装置和集流器之间的通流面积减少，从而压迫导流通道，造成局部阻力损失。

优选地，所述整流装置在叶轮轴向方向上的投影长度H₁与叶轮外径R₁的关系为：这样，为了限制风机外罩内侧壁与叶轮中盘之间的间距而设置的，在保证风机外罩与叶轮的设置。

为了降低噪音，在所述整流装置内具有空腔，所述空腔内设置有降噪模块，所述降噪模块至少有两个，且沿叶轮的轴向方向间隔设置。这样，相邻降噪模块之间间隙的存在，使得声波在多次穿透不同介质的降噪模块的边界的时候能够分成反射与入射，增加声波通过不同降噪模块界面时候的反射率，能够多次吸收声能，从而达到降低噪音的目的。

为了更加款范围的吸收和反射不同波长的声波，所述降噪模块有三个，三个降噪模块之间的间隙自前至后依次为t₁和t₂，其中，

这样，间隙太小的话，会削减反射效果；而间隙太大，在其总厚度保持不变的情况下，会使得降噪模块厚度减少，这样，对反射回来的声波能量吸收耗散效果变差，影响整体降噪效果。

为了增加吸音效果，所述空腔的外周壁上开设有多个吸音孔。

本发明解决上述第二个技术问题所采用的技术方案为：所述导风面沿叶轮轴向方向横截面呈现为导风线段CD，该导风线段CD包括远离叶轮端的第一导风段CE和邻近叶轮端的第二导风段ED，其中第二导风段ED为对数螺旋线并且与第一导风段CE圆滑过渡。

为了更好地适应大流量的工况范围，所述导风线段CD为扩张角逐渐扩大或者扩张角渐缩的变角对数螺旋线。

与现有技术相比，本发明的优点在于：该吸油烟机的风机外罩内设有横向设置的整流装置，整流装置自两端逐渐向中间收缩且两端均呈喇叭形，且该整流装置的外周壁与集流器的导风面之间形成有导流通道，导流通道的存在使得气流能够提前改变速度方向，即改变气流的流动路径，以使气流平稳地流入叶轮内，消除离心风机进风口低压区的气流旋涡，减小进口冲击，同时降低了噪音；此外，整流装置沿叶轮轴向方向横截面呈现的导风曲线为对数螺旋线，对数螺旋线对气流进行导向，能够部分改变气流进而叶轮的冲角角度，同时，对偏转气流冲击小、分离少，进一步降低了对叶轮的进口冲击。

附图说明

图1为本发明实施例一的吸油烟机的剖视图；

图2为本发明实施例一的吸油烟机的剖面图；

图3为本发明实施例一的部分结构的剖面图；

图4为本发明实施例一的整流装置的结构示意图；

图5为本发明实施例一的离心风机的结构示意图；

图6为本发明实施例一的集流器的结构示意图；

图7为本发明实施例一的集流器的剖视图；

图8为本发明实施例一的集流器的剖面图；

图9为本发明实施例二的集流器的剖面图；

具体实施方式

以下结合附图实施例对本发明作进一步详细描述。

实施例一：

如图1至图8所示，为本发明的第一个实施例。该实施例的吸油烟机包括风机外罩1和设置在风机外罩1内的离心风机2，离心风机2包括蜗壳21以及设置在蜗壳21内的叶轮22，蜗壳21的进风口处设置有将气流导入叶轮22的集流器23，集流器23与叶轮22同轴。叶轮22旋转时，蜗壳21内的空气通过蜗壳21出风口而排出蜗壳21外，在蜗壳21内部形成负压，油烟在负压的作用下通过集流器23进入到蜗壳21内后，在叶轮22的作用下排到公共烟道或者排出室外。

如图6和图7所示，集流器23包括有固定面232和导风面230，其中，集流器23在位于导风面230周向外侧设有用于与蜗壳1固定的固定面232，固定面232呈圆环状，固定面232沿叶轮22轴向方向的横截面呈现为直线段FC，本实施例中，集流器23通过该固定面232安装在蜗壳21的前侧进风口处。其中，导风面230是由至少两段弧形段围合成的环状结构，该导风面230可以为圆环状，也可以为椭圆环状，还可以采用其他弧形段围成的环状结构。

如图1至图4所示，导风面230中间具有中心轴线与叶轮22转轴重合的通风口231，风机外罩1内设有沿叶轮轴向方向设置的整流装置3，具体地，该整流装置3的前端安装在风机外罩1的内侧壁上，后端部分位于该集流器23的通风口231内，并且，该整流装置3内部具有空腔31，叶轮22的转轴部分位于靠近整流装置3后端的内部空腔31内。此外，整流装置3自两端逐渐向中间收缩且两端均呈喇叭形，整流装置3部分位于集流器23的通风口231内，且该整流装置3的外周壁与集流器23的导风面230之间形成有导流通道4。

上述导流通道4的存在使得气流能够提前改变速度方向，即改变气流的流动路径，以使气流平稳地流入叶轮22内，消除离心风机2进风口低压区的气流旋涡，减小进口冲击，同时降低了噪音

如图1至图4所示，整流装置3沿叶轮22轴向方向横截面呈现为导风曲线AB，导风曲线AB可以采用对数螺旋线，还可以采用对数螺旋线和贝塞尔曲线，本实施例中，导风曲线AB为对数螺旋线，且该导风曲线AB为扩张角逐渐扩大或者扩张角渐缩的变角对数螺旋线。具体地，导风曲线AB的极半径R定义为

可变螺旋扩张角

λ₁和λ₂都∈[1°,10°]，λ₁≠λ₂，为导风曲线AB的包角，r∈[-5，5]且r≠1，

R₁为叶轮22的外径，s为调节系数

θ₀为导风曲线AB的A点的起始角度，θ为AB上任意点的极坐标角度变量。其中，整流装置3在叶轮22轴向方向上的投影长度H₁与叶轮22外径R₁的关系为：

为了减弱在叶轮22进气时对叶轮22轮盘区域的冲击损失，所述整流装置3前端安装在风机外罩1的内侧壁上，整流装置3在远离叶轮22一端，即为前端的直径d₂与叶轮22外径R₁的关系为：

这样，整流装置3壁面采用对数螺旋线，利用对数螺旋线的科恩达效应，能够诱导气流拐弯，并疏导气流，从而减少由转弯所带来的分离损失，进而提高进气效率；其中，若后端直径d₁尺寸太小，会导致气流对叶轮22的轮盘区域的冲击损失增加，并且会使气流拐弯后的分离增加；若后端直径d₁尺寸太大，会导致整流装置3和集流器23之间的通流面积减少，从而压迫导流通道4，造成局部阻力损失。

为了减弱在叶轮22进气时对叶轮22轮盘区域的冲击损失，整流装置3的后端直径d₁与叶轮22外径R₁的关系为：这样，整流装置3壁面采用对数螺旋线，利用对数螺旋线的科恩达效应，能够诱导气流拐弯，并疏导气流，从而减少由转弯所带来的分离损失，进而提高进气效率；其中，若后端直径d₁尺寸太小，会导致气流对叶轮22的轮盘区域的冲击损失增加，并且会使气流拐弯后的分离增加；若后端直径d₁尺寸太大，会导致整流装置3和集流器23之间的通流面积减少，从而压迫导流通道4，造成局部阻力损失。

为了降低噪音，在整流装置3的空腔31内设置有降噪模块311，降噪模块311至少有两个，且沿叶轮22的轴向方向间隔设置，本实施例中，降噪模块311有三个，三个降噪模块311之间的间隙自前至后依次为t₁和t₂，其中，

相邻降噪模块311之间间隙的存在，使得声波在多次穿透不同介质的降噪模块311的边界的时候分成反射与入射，增加声波通过不同降噪模块311界面时候的反射率，能够多次吸收声能，从而达到降低噪音的目的，并且，间隙太小的话，会削减反射效果；而间隙太大，在其总厚度保持不变的情况下，会使得降噪模块311厚度减少，这样，对反射回来的声波能量吸收耗散效果变差，影响整体降噪效果。

如图4所示，空腔31的外周壁上开设有多个吸音孔312。本实施例中，降噪模块311和吸音孔312均位于远离叶轮22的一端。

在本实施例中，导风面230沿叶轮22轴向方向横截面呈现为导风线段CD，该导风线段CD包括远离叶轮22端的第一导风段CE和邻近叶轮22端的第二导风段ED，其中第二导风段ED为对数螺旋线并且与第一导风段CE圆滑过渡，第一导风段CE为对数螺旋线，且该导风线段CD为扩张角逐渐扩大或者扩张角渐缩的变角对数螺旋线。具体地，为了更好地适应宽流量的工况范围，该导风线段CD整体为扩张角逐渐扩大或者扩张角渐缩的变角对数螺旋线，导风线段CD的极半径R定义为其中，可变螺旋扩张角

μ₁和μ₂都∈[1°,10°]，μ₁≠μ₂，

为导风线段CD的包角，

R1为叶轮22的外径，κ∈[-5，5]且κ≠1，s为调节系数

ψ₀为导风线段CD的C点的起始角度，ψ为导风线段CD上任意点的极坐标角度变量。此外，若仅在某个小流量工况下，导风线段CD还可采用扩张角相等的等角对数螺旋线，此时，上述μ₁＝μ₂。

本实施例中，如图6所示，第二导风段ED采用对数螺旋线，减小了集流器23出风口端2312与叶轮22之间的间隙，减小了油烟流动损失，同时对数螺旋线对气流的导向，能够部分改变气流后续进入叶轮22的冲角角度，从而让气流提前拐入叶轮22的进口区域，进而使得后续流入进叶轮22中的区域宽度M增加，其中，区域宽度M为在叶轮22轴向方向上的宽度，此外，区域宽度M增加使流出叶轮22叶片后的油烟气流的整体速度差变小，回流进一步减小，进而减少了蜗壳21前进风口处气流的冲击，减少损失，降低噪音。其中，箭头的指向为气流的流动方向。

如图7所示，油烟气流流入通风口231的一侧为进风口端2311，油烟流出通风口231的一侧为出风口端2312，集流器23出风口端2312的直径D₂与叶轮22外径R₁的关系为

出风口端直径的设计，使得集流器23出风口端2312螺旋线部分改变气流进入叶轮22后的冲角角度，让气流提前拐入叶轮22进口区域，减少间隙泄露导致的气流损失。此外，若取值小于1.3，容易造成集流器23与叶轮22之间泄露，若取值大于1.7，对叶轮22的动平衡要求很高，而且在运行过程中容易导致集流器23与叶轮22的擦碰。

集流器23进风口端2311的直径D₁与叶轮22外径R₁的关系为

这样的设计在考虑叶轮22设计基础尺寸的条件下保证具有更好的导流效果，减少由于箱体(一般吸油烟机的前段有风箱机壳)存在而导致气流进入集流器23区域的冲击，若取值小于1.9，容易造成进口节流，取值大于2.1时，导致集流器23进风口端2311外凸的部分外扩并与蜗壳21区域形成一圈低压区，容易造成集流器23进风口端2311外凸的部分诱发蜗壳21内回流气体的分离。

此外，导风线段CD在叶轮22轴向方向上的投影长度H与叶轮22外径R₁的关系为

解决了蜗壳21厚度尺寸一般比叶轮22厚度尺寸大而容易造成集流器23出风口端2312的泄漏与回流问题，同时，集流器23凸出蜗壳21高度，其为了方便气流从箱体进入叶轮22的轴向方向，从而对气流进行导向。

上述实施例的集流器23的导风面230呈圆环状。

实施例二：

如图9所示，为本发明的第二个实施例。该实施例与上述实施例的区别在于：第一导风段CE采用直线段，从而方便模具的加工。与第一导风段CE相衔接的第二导风段ED的极半径R定义为

可变螺旋扩张角

μ₁和μ₂都∈[1°,10°]，

为第二导风段ED的包角，R₁为叶轮22的外径，κ∈[-5，5]且κ≠1，s为调节系数

ψ₀为第二导风段ED的E点的起始角度，ψ为第二导风段ED上任意点的极坐标角度变量。其中，当μ₁≠μ₂，第二导风段ED为扩张角逐渐扩大或者扩张角渐缩的变角对数螺旋线，当μ₁＝μ₂，第二导风段ED为等角对数螺旋线。

Claims (12)

1.一种吸油烟机，包括风机外罩和设置在风机外罩内的离心风机，所述离心风机包括蜗壳以及设置在蜗壳内的叶轮，所述蜗壳的进风口处设置有将气流导入所述叶轮的集流器，集流器具有由至少两段弧形段围合成环状的导风面，且导风面中间具有中心轴线与叶轮转轴重合的通风口，其特征在于：所述风机外罩内设有沿叶轮轴向方向设置的整流装置，所述整流装置自两端逐渐向中间收缩且两端均呈喇叭形，所述整流装置部分位于集流器的通风口内，且该整流装置的外周壁与集流器的导风面之间形成有导流通道。

2.根据权利要求1所述的吸油烟机，其特征在于：所述整流装置沿叶轮轴向方向横截面呈现为导风曲线AB，所述导风曲线AB为对数螺旋线。

3.根据权利要求2所述的吸油烟机，其特征在于：所述导风曲线AB为扩张角逐渐扩大或者扩张角渐缩的变角对数螺旋线。

4.根据权利要求3所述的吸油烟机，其特征在于：所述导风曲线AB的极半径R定义为

可变螺旋扩张角

λ₁和λ₂都∈[1°,10°]，λ₁≠λ₂，

为导风曲线AB的包角，

r∈[-5，5]且r≠1，

R₁为叶轮的外径，s为调节系数

θ₀为导风曲线AB的A点的起始角度，θ为AB上任意点的极坐标角度变量。

5.根据权利要求1至4中任一项权利要求所述的吸油烟机，其特征在于：所述整流装置在远离叶轮一端，即为前端的直径d₂与叶轮外径R₁的关系为：

6.根据权利要求5所述的吸油烟机，其特征在于：所述整流装置前端安装在风机外罩的内侧壁上，所述叶轮的转轴部分位于该整流装置后端的空腔内，且所述整流装置的后端直径d₁与叶轮外径R₁的关系为：

7.根据权利要求5所述的吸油烟机，其特征在于：所述整流装置在叶轮轴向方向上的投影长度H₁与叶轮外径R₁的关系为：

8.根据权利要求7所述的吸油烟机，其特征在于：在所述整流装置内具有空腔，所述空腔内设置有降噪模块，所述降噪模块至少有两个，且沿叶轮的轴向方向间隔设置。

9.根据权利要求8所述的吸油烟机，其特征在于：所述降噪模块有三个，三个降噪模块之间的间隙自前至后依次为t₁和t₂，其中，

10.根据权利要求8所述的吸油烟机，其特征在于：所述空腔的外周壁上开设有多个吸音孔。

11.根据权利要求1所述的吸油烟机，其特征在于：所述导风面沿叶轮轴向方向横截面呈现为导风线段CD，该导风线段CD包括远离叶轮端的第一导风段CE和邻近叶轮端的第二导风段ED，其中第二导风段ED为对数螺旋线并且与第一导风段CE圆滑过渡。

12.根据权利要求11所述的吸油烟机，其特征在于：所述导风线段CD为扩张角逐渐扩大或者扩张角渐缩的变角对数螺旋线。

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