CN110905854A - 离心风机用的蜗壳及离心风机和吸油烟机 - Google Patents

Abstract

本申请涉及离心风机技术领域，公开一种离心风机用的蜗壳，包括蜗壳顶板、蜗壳围板和蜗壳底板，蜗壳围板连接在蜗壳顶板、蜗壳底板之间，蜗壳围板的截面外周型线包括按逆时针顺序依次平滑连接的对数螺旋扩散型线、对数螺旋型线、蜗舌型线和蜗舌扩散型线；其中，对数螺旋扩散型线的线型为直线，对数螺旋型线的线型为渐扩的螺旋型线，蜗舌型线的线型为曲线，蜗舌扩散型线的线型为直线。空气在蜗壳内有更好流动特性，提高效率，降低噪音。

Description

离心风机用的蜗壳及离心风机和吸油烟机

技术领域

本申请涉及离心风机技术领域，例如涉及一种离心风机用的蜗壳以及吸油烟机用的离心风机和吸油烟机。

背景技术

目前，吸油烟机是现代家庭厨房中重要的电器，吸油烟机工作时的风量、风压和噪音水平影响用户对产品的使用体验，因此，提升吸油烟机的工作时的风量、风压，同时降低其运行噪音也是各大厂家研发的方向。

多翼离心风机是吸油烟机的主要核心部件，其性能直接影响吸油烟机的性能，通常，多翼离心风机包括离心叶轮和蜗壳两大部件，离心叶轮位于蜗壳内部的流道中。传统离心风机蜗壳的设计是忽略流动气体的粘性，同时假设气体沿着整个离心叶轮出口均匀的流出的，然后通过计算获得的蜗壳出口区域，但实际使用中由于气体粘性及叶轮出口气流非均匀性使得传统理论获得的蜗壳出口区域不是最优值，因此在运行过程中蜗壳内部会出现明显的涡流，产生噪音。

发明内容

为了对披露的实施例的一些方面有基本的理解，下面给出了简单的概括。所述概括不是泛泛评述，也不是要确定关键/重要组成元素或描绘这些实施例的保护范围，而是作为后面的详细说明的序言。

本公开实施例提供了一种离心风机用的蜗壳，以部分解决现有蜗壳在运行过程中会产生明显噪音的技术问题。

在一些实施例中，离心风机用的蜗壳包括蜗壳顶板、蜗壳围板和蜗壳底板，蜗壳围板连接在蜗壳顶板、蜗壳底板之间，蜗壳围板的截面外周型线包括按逆时针顺序依次平滑连接的对数螺旋扩散型线、对数螺旋型线、蜗舌型线和蜗舌扩散型线；其中，对数螺旋扩散型线的线型为直线，对数螺旋型线的线型为渐扩的螺旋型线，蜗舌型线的线型为曲线，蜗舌扩散型线的线型为直线。

本公开实施例提供的离心风机用的蜗壳，可以实现以下技术效果：本申请的蜗壳围板的截面外周型线能够很好的适应流动气体具有粘性这一特性，蜗壳围板的截面外周型线采用平滑连接的对数螺旋扩散型线、对数螺旋型线、蜗舌型线和蜗舌扩散型线，因此离心风机运行过程中，蜗壳内部不会出现明显的涡流，降低了噪音。

以上的总体描述和下文中的描述仅是示例性和解释性的，不用于限制本申请。

附图说明

一个或多个实施例通过与之对应的附图进行示例性说明，这些示例性说明和附图并不构成对实施例的限定，附图中具有相同参考数字标号的元件示为类似的元件，附图不构成比例限制，并且其中：

图1是本公开实施例提供的一种离心风机用的蜗壳的结构示意图；

图2是本公开实施例提供的一种离心风机用的蜗壳的剖面示意图；

图3是本公开实施例提供的一种离心风机用的蜗壳的蜗壳围板截面外周型线示意图。

附图标记：

1：对数螺旋扩散型线；2：对数螺旋型线；3：蜗舌型线；4：蜗舌扩散型线；5：离心叶轮；10：出风口；11：蜗壳顶板；12：蜗壳围板；13：蜗壳底板。

具体实施方式

为了能够更加详尽地了解本公开实施例的特点与技术内容，下面结合附图对本公开实施例的实现进行详细阐述，所附附图仅供参考说明之用，并非用来限定本公开实施例。在以下的技术描述中，为方便解释起见，通过多个细节以提供对所披露实施例的充分理解。然而，在没有这些细节的情况下，一个或多个实施例仍然可以实施。在其它情况下，为简化附图，熟知的结构和装置可以简化展示。

如图1和图2所示，根据本发明的一方面，提供了一种离心风机用的蜗壳，包括蜗壳顶板11、蜗壳围板12和蜗壳底板13，蜗壳围板12连接在蜗壳顶板11、蜗壳底板13之间，蜗壳围板12的截面外周型线包括按逆时针顺序依次平滑连接的对数螺旋扩散型线1、对数螺旋型线2、蜗舌型线3和蜗舌扩散型线4；其中，对数螺旋扩散型线1的线型为直线，对数螺旋型线2的线型为渐扩的螺旋型线，蜗舌型线3的线型为曲线，蜗舌扩散型线4的线型为直线。

蜗壳顶板11和蜗壳底板13相对设置，蜗壳围板12沿蜗壳顶板11和蜗壳底板13的周缘连接，形成进风口10。在蜗壳顶板11和蜗壳底板13的相对应位置开有进风口，优选的，进风口的形状为圆形，与离心叶轮5的形状相匹配，降低进风压损。

蜗壳顶板11、蜗壳围板12和蜗壳底板13可以通过焊接的方式连接，简单可靠。也可以采用法兰的方式连接，在蜗壳顶板11、蜗壳底板13和蜗壳围板12的相对应位置预留法兰边和通孔，通过螺栓将其连接在一起，此种结构可以拆卸，方便后期清理和维修。

如图3所示，在一些实施例中，对数螺旋扩散型线1的第一端a为蜗壳的出口，第二端b2与对数螺旋型线2的第一端b1连接并相切；对数螺旋型线2的第二端c2与蜗舌型线3的第一端c1连接并相切；蜗舌型线3的第二端d2与蜗舌扩散型线4的第一端d1连接并相切；蜗舌扩散型线4的第二端e为蜗壳出口。蜗壳围板12的截面外周型线的各个部分之间都采用相切的方式连接，实现了光滑过渡，降低了空气在流动过程中的阻力，提高了离心风机效率。

在一些实施例中，对数螺旋扩散型线1的张开角度A与蜗壳内流动气体的动力粘度、蜗壳的设计流量、蜗壳的宽度和离心叶轮5出口的周向速度相关。其中，对数螺旋扩散型线1的张开角度A为对数螺旋扩散型线1的第一端b2与蜗壳截面中心的距离减去离心叶轮5半径R。这样，蜗壳内部不会出现明显的涡流，降低离心风机运行噪音。

在一些实施例中，蜗壳内流动气体的动力粘度越大，则对数螺旋扩散型线1的张开角度A越大；蜗壳的设计流量越大，则对数螺旋扩散型线1的张开角度A越大；蜗壳的宽度越大，则对数螺旋扩散型线1的张开角度A越小；离心叶轮5出口的周向速度越大，则对数螺旋扩散型线1的张开角度A越小。这样，蜗壳内部不会出现明显的涡流，降低离心风机运行噪音。

可选地，对数螺旋扩散型线1的张开角度A和蜗壳内流动气体的动力粘度、蜗壳的设计流量、蜗壳的宽度、离心叶轮5出口的周向速度满足如下关系：

其中α为修正系数；μ为蜗壳内流动气体的动力粘度；Q_n为蜗壳的设计流量；B为蜗壳的宽度；c_2u为离心叶轮5出口的周向速度。

进一步的，α的取值范围是5.7*10^4-5.9*10^4。这样，蜗壳内部不会出现明显的涡流，降低离心风机运行噪音。

在一些实施例中，对数螺旋扩散型线1与设定方向(蜗壳中心坐标系的X轴正向)所形成的第一夹角θ₁是根据对数螺旋扩散型线1的张开角度A和离心叶轮5的半径R确定的。这样，蜗壳内部不会出现明显的涡流，降低离心风机运行噪音。

在一些实施例中，对数螺旋扩散型线1的张开角度A越大，则所述第一夹角θ₁越大；离心叶轮5的半径R越大，则第一夹角θ₁越小。

可选地，第一夹角θ₁与对数螺旋扩散型线1的张开角度A、离心叶轮5的半径R满足如下关系：

其中，λ₁为修正系数。进一步的，λ₁的取值范围为1.1-1.3。这样，蜗壳内部不会出现明显的涡流，降低离心风机运行噪音。

在一些实施例中，蜗舌扩散型线4与设定方向(蜗壳中心坐标系的X轴正向)所形成的第二夹角θ₂是根据对数螺旋扩散型线1的张开角度A和离心叶轮5的半径R确定的。这样，蜗壳内部不会出现明显的涡流，降低离心风机噪音。

在一些实施例中，对数螺旋扩散型线1的张开角度A越大，则第二夹角θ₂越大；离心叶轮5的半径R越大，则第二夹角θ₂越小。

可选地，第二夹角θ₂与对数螺旋扩散型线1的张开角度A、离心叶轮5的半径R满足如下关系：

其中，λ₂为修正系数。进一步的，λ₂取值范围为0.82-0.92。这样，蜗壳内部不会出现明显的涡流，降低离心风机运行噪音。

蜗壳围板12的截面外周型线的设计过程为：建立平面笛卡尔坐标系，以坐标原点为圆心，画出以离心叶轮5半径R为半径的圆；根据实际产品的使用工况及内部空间大小，确定蜗壳的设计流量Q_n、蜗壳的宽度B以及离心叶轮5出口的周向速度c_2u，通过实验测试或者查询资料得到蜗壳内流动气体的动力粘度μ，将这些参数代入到公式

中，求得对数螺旋扩散型线1的张开角度A，其中α的取值范围是5.7*10^4-5.9*10^4；根据公式

求得对数螺旋扩散型线1与蜗壳中心坐标系的X轴正向所形成的的夹角θ₁，其中λ₁的取值范围为1.1-1.3；根据蜗舌扩散型线4与蜗壳中心坐标系的X轴正向所形成的的夹角θ₂和对数螺旋扩散型线1的张开角度A，确定对数螺旋扩散型线1与对数螺旋型线2的连接点和对数螺旋扩散型线1；依次画出对数螺旋型线2和蜗舌型线3；根据公式

求得蜗舌扩散型线4与蜗壳中心的坐标系的X轴正向所形成的夹角θ₂，其中λ₂取值范围为0.82-0.92，由于蜗舌扩散型线4是直线，并且与蜗舌型线3相切，因此可以确定蜗舌扩散型线4。至此，蜗壳围板12截面的外周型线的四部分全部确定，依次相切连接，得到蜗壳围板12截面的外周型线。

根据本发明的另一方面，提供了一种离心风机，包括上述的蜗壳和设置在所述蜗壳内的离心叶轮5。优选的，离心叶轮5的轴心与低噪声蜗壳的轴心重合。

根据本发明的再一方面，提供了一种吸油烟机，包括上述的离心风机。

以上描述和附图充分地示出了本公开的实施例，以使本领域的技术人员能够实践它们。一些实施例的部分和特征可以被包括在或替换其他实施例的部分和特征。每个实施例重点说明的可以是与其他实施例的不同之处，各个实施例之间相同相似部分可以互相参见。当用于本申请中时，虽然术语“第一”、“第二”等可能会在本申请中使用以描述各元件，但这些元件不应受到这些术语的限制。这些术语仅用于将一个元件与另一个元件区别开。比如，在不改变描述的含义的情况下，第一元件可以叫做第二元件，同样的，第二元件可以叫做第一元件，只要所有出现的“第一元件”一致重命名并且所有出现的“第二元件”一致重命名即可。第一元件和第二元件都是元件，但可以不是相同的元件。

Claims (10)

1.一种离心风机用的蜗壳，包括蜗壳顶板、蜗壳围板和蜗壳底板，蜗壳围板连接在蜗壳顶板、蜗壳底板之间，其特征在于，所述蜗壳围板的截面外周型线包括按逆时针顺序依次平滑连接的对数螺旋扩散型线、对数螺旋型线、蜗舌型线和蜗舌扩散型线；

其中，所述对数螺旋扩散型线的线型为直线，所述对数螺旋型线的线型为渐扩的螺旋型线，所述蜗舌型线的线型为曲线，所述蜗舌扩散型线的线型为直线。

2.如权利要求1所述的蜗壳，其特征在于，

所述对数螺旋扩散型线的第一端为所述蜗壳的出口，第二端与所述对数螺旋型线的第一端连接并相切；

所述对数螺旋型线的第二端与所述蜗舌型线的第一端连接并相切；

所述蜗舌型线的第二端与所述蜗舌扩散型线的第一端连接并相切；

所述蜗舌扩散型线的第二端为蜗壳出口。

3.如权利要求1或2所述的蜗壳，其特征在于，所述对数螺旋扩散型线的张开角度A与蜗壳内流动气体的动力粘度、蜗壳的设计流量、蜗壳的宽度和离心叶轮出口的周向速度相关。

4.如权利要求3所述的蜗壳，其特征在于，

所述蜗壳内流动气体的动力粘度越大，则所述对数螺旋扩散型线的张开角度A越大；

所述蜗壳的设计流量越大，则所述对数螺旋扩散型线的张开角度A越大；

所述蜗壳的宽度越大，则所述对数螺旋扩散型线的张开角度A越小；

所述离心叶轮出口的周向速度越大，则所述对数螺旋扩散型线的张开角度A越小。

5.如权利要求1或2所述的蜗壳，其特征在于，所述对数螺旋扩散型线与蜗壳中心坐标系的X轴正向所形成的第一夹角θ₁是根据所述对数螺旋扩散型线的张开角度A和离心叶轮的半径R确定的。

6.如权利要求5所述的蜗壳，其特征在于，

所述对数螺旋扩散型线的张开角度A越大，则所述第一夹角θ₁越大；

所述离心叶轮的半径R越大，则所述第一夹角θ₁越小。

7.如权利要求1或2所述的蜗壳，其特征在于，所述蜗舌扩散型线与蜗壳中心坐标系的X轴正向所形成的第二夹角θ₂是根据所述对数螺旋扩散型线的张开角度A和离心叶轮的半径R确定的。

8.如权利要求6所述的蜗壳，其特征在于，

所述对数螺旋扩散型线的张开角度A越大，则所述第二夹角θ₂越大；

所述离心叶轮的半径R越大，则所述第二夹角θ₂越小。

9.一种吸油烟机用的离心风机，其特征在于，包括如权利要求1至8任一项所述的蜗壳，和，设置在所述蜗壳内的离心叶轮。

10.一种吸油烟机，其特征在于，包括如权利要求9所述的离心风机。

Images