CN113685373B - 一种风机系统的进风口圈的选定方法 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种风机系统的进风口圈的选定方法，风机系统包括蜗壳、设置在蜗壳内的叶轮和设置在蜗壳的进风口处的进风口圈，进风口圈包括径向导流部、由径向导流部的径向内侧向蜗壳内轴向延伸的轴向导流部以及设置在径向导流部径向内侧的网，网上开设有网孔，轴向导流部的内径为D1，网孔的孔径为D0，轴向导流部的高度为d，进风口处与叶轮之间的距离为d1，选定方法包括如下步骤：1)限定进风口圈的三个参数D1、D0和d的范围；2)采用控制变量法确定各参数值：将其中一个参数作为变量，改变该变量，同时保持其他参数不变，进行噪音测试和风量测试，在保证风量不变的情况下，观察噪音情况，选定噪音最小时的变量对应的值为进风口圈相应的尺寸数值。

Description

一种风机系统的进风口圈的选定方法
技术领域
本发明涉及动力装置，尤其是一种风机系统的进风口圈的选定方法。
背景技术
吸油烟机已成为现代家庭中不可或缺的厨房家电设备之一。吸油烟机是利用流体动力学原理进行工作，通过安装在吸油烟机内部的离心式风机吸排油烟，并使用滤网过滤部分油脂颗粒。离心式风机包括蜗壳、安装在蜗壳中叶轮及带动叶轮转动的电机。当叶轮旋转时，在风机中心产生负压吸力，将吸油烟机下方的油烟吸入风机，经过风机加速后被蜗壳收集、引导排出室外。
吸油烟机的风量，风压提高与噪音降低是一对矛盾。目前安装在蜗壳进风端面进风口处的进风口圈主要作用有保证气流均匀地充满叶轮进口截面，降低流动损失，保护电机叶轮、多重滤油。如本申请人的申请号为201910463522.的中国专利公开的一种进风口圈，包括导流部，导流部包括径向导流部，径向导流部的径向外侧在轴向上的投影为圆、并具有第一圆心，径向导流部的径向内侧在轴向上的投影为圆、并具有第二圆心，第一圆心和第二圆心不重叠。
然而，就现有技术而言，不同进风口圈的轴向导流部内径，网孔孔径以及轴向导流部高度都会影响噪音的大小，选取合适的进风口圈是降低噪音的简便方法。进风口圈实际选取无标准或标准化较差，吸油烟机降噪主要方法为风机设计优化、蜗壳设计优化，增加吸音棉共振器等，上述方法成本高，容易增加制造难度，且对风压，风量可能产生影响。
发明内容
本发明所要解决的技术问题是针对上述现有技术存在的不足，提供一种风机系统的进风口圈的选定方法，能够在不影响其他性能参数的情况下降低噪音。
本发明解决上述技术问题所采用的技术方案为：一种风机系统的进风口圈的选定方法，所述风机系统包括蜗壳、设置在蜗壳内的叶轮和设置在蜗壳的进风口处的进风口圈，所述进风口圈包括径向导流部、由径向导流部的径向内侧向蜗壳内轴向延伸的轴向导流部以及设置在径向导流部径向内侧的网，所述网上开设有网孔，所述轴向导流部的内径为D1，所述网孔的孔径为D0，所述轴向导流部的高度为d，所述进风口处与叶轮之间的距离为d1，其特征在于：所述选定方法包括如下步骤：
1)限定进风口圈的三个参数D1、D0和d的范围；
2)采用控制变量法确定各参数值：将其中一个参数作为变量，改变该变量，同时保持其他参数不变，进行噪音测试和风量测试，在保证风量不变的情况下，观察噪音情况，选定噪音最小时的变量对应的值为进风口圈相应的尺寸数值。
优选的，所述进风口的内径为D2，在步骤1)中，使得D1＝(0.75-0.85)*D2，D0＝(0.03-0.04)*D1，d＝(0.85-0.9)*d1。
优选的，在步骤2)中，包括如下步骤：
2.1)首先将d作为变量，保持D1和D0不变，进行噪音测试和风量测试，在保证风量不变的情况下，观察噪音情况，选定噪音最小时的d对应的值作为进风口圈的轴向导流部的高度；
2.2)然后将D1作为变量，保持D0和d不变，进行噪音测试和风量测试，在保证风量不变的情况下，观察噪音情况，选定噪音最小时的D1对应的值作为进风口圈的轴向导流部的内径；
2.3)最后将D0作为变量，保持D1和d不变，进行噪音测试和风量测试，在保证风量不变的情况下，观察噪音情况，选定噪音最小时的D0对应的值作为进风口圈的网孔的孔径。
优选的，在步骤2)中，噪音测试采用全球包络法进行噪音的测定。
优选的，在步骤2)中，风量测试为在试验工况下，风机系统在额定电压、额定频率下，以正常工作时的最高转速档运转。
优选的，为提高引流和整流的效果，所述网向蜗壳外方向凸起而成球冠状，所述网孔呈内六角形。
与现有技术相比，本发明的优点在于：通过控制变量法、由噪音测试和风量测试得到最小噪音下的最佳进风口圈尺寸，能够在不影响其他性能参数的情况下降低噪音，这种方式得到进风口圈，可以获得尽可能大的轴向导流部内径，由此增大径向进风面积，降低进风口流速，可以使得进风口处的漩涡更加稳定，此外获得尽可能小的网孔孔径，变向增加网孔的数量，使得进风口处的进风效果的均匀性更好，最后还能获得尽可能大的轴向导流部高度，使得漩涡的位置和分布范围更向叶轮中心移动；上述变化都使得气体流动更加稳定，降低了空气动力性噪音，而空气动力性噪音又对吸油烟机噪音影响最大，所以通过该选取方法可以有效降低风机系统应用到吸油烟机时的噪音。
附图说明
图1为本发明实施例的进风口圈所应用的风机系统的示意图(未安装进风口圈)；
图2为本发明实施例的进风口圈所应用的风机系统的剖视图(安装进风口圈)；
图3为本发明实施例的进风口圈的正视图；
图4为本发明实施例的进风口圈的侧视图。
具体实施方式
下面详细描述本发明的实施例，所述实施例的示例在附图中示出，其中相同或类似的标号表示相同或类似的元件或具有相同或类似功能的元件。
在本发明的描述中，需要理解的是，术语“中心”、“纵向”、“横向”、“长度”、“宽度”、“厚度”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”“内”、“外”、“顺时针”、“逆时针”、“轴向”、“径向”、“周向”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，由于本发明所公开的实施例可以按照不同的方向设置，所以这些表示方向的术语只是作为说明而不应视作为限制，比如“上”、“下”并不一定被限定为与重力方向相反或一致的方向。此外，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括一个或者更多个该特征。
参见图1和图2，本发明的进风口圈所应用的风机系统，包括蜗壳1和设置在蜗壳1内的叶轮2，蜗壳1上形成有进风口11和出风口12，蜗壳1的进风口11在叶轮2径向上的投影为圆形，进风口11处的内径为D2。
蜗壳1的进风口11处设置有进风口圈3。参见图3和图4，进风口圈3包括安装在蜗壳1外侧、进风口11外周的径向导流部31，以及由径向导流部31的径向内侧、向蜗壳1内方向、沿着风机系统的轴向(叶轮2的轴向)延伸的轴向导流部32。轴向导流部32在叶轮2径向上的投影也为圆形，轴向导流部32的内径为D1，并且满足D1＝(0.75-0.85)*D2。蜗壳1的进风口11和轴向导流部32在叶轮2径向上的投影的圆心重合。
进风口圈3还包括设置在径向导流部31径向内侧的网33，优选的，网33向蜗壳1外方向凸起而成球冠状，网33上开设有网孔331。网孔331呈内六角形，孔径为D0，并且满足D0＝(0.03-0.04)*D1。
进风口圈3的轴向导流部32的高度(风机系统轴向上的尺寸)为d，蜗壳1的进风口11处与叶轮2之间的距离为d1，并且满足d＝(0.85-0.9)*d1。
针对上述关系，在不影响其余配合关系的情况下，依次取D1＝0.75D2，0.8D2，0.85D2；D0＝0.03D1，0.035D1，0.04D1；d＝0.85d，0.9d对噪音进行数值寻优，经过数值计算初步推测，D1＝0.85D2，D0＝0.03D1，d＝0.9d1，风机系统噪音降低最多。
具体地，噪音测试采用全球包络法进行噪音的测定，四个测试点分别处于被测风机系统叶轮2中心正下方1m的水平平面与球表面相交形成的周围上均布的四个位置，每个测试点观测期不小于30s，声级可取观测期间极大和极小声级的平均值。按照上述方法测得四个测试点的数据后按相应公式计算表面平均A计权声压级，再由平均A计权声压级换算成A计权声功率级，单位为dB。上述试验的测试环境应符合GB/T4214.1规定的声学环境，且背景噪音与吸油烟机噪音的测定值的差应大于10dB。
风量测试为在试验工况下，风机系统在额定电压、额定频率下，以正常工作时的最高转速档运转，用空气性能试验装置进行试验时，经测试和计算所得的各工况点的风量，单位为立方米/秒(m3/s)。本试验应在环境温度(20±5)℃，相对湿度不大于85％，无外界气流和热辐射的实验室内进行。
分别选取进风口圈3的轴向导流部32的高度d在(0.85-0.9)*d1之间，进风口圈3的轴向导流部32的内径D1在(0.75-0.85)*D2之间，进风口圈3的网孔331的孔径D0在(0.03-0.04)*D1之间的进风口圈3来进行上述试验。在风量大小相同的情况下，噪音越小的吸油烟机，D1、d、D0的尺寸选取越佳。
具体的，选定方法采用控制变量法，包括如下步骤：
1)首先将d作为变量，保持D1和D0不变，进行噪音测试和风量测试，在保证风量不变的情况下，观察噪音情况，选定噪音最小时的d对应的值作为进风口圈3的轴向导流部32的高度；
2)然后将D1作为变量，保持D0和d不变，进行噪音测试和风量测试，在保证风量不变的情况下，观察噪音情况，选定噪音最小时的D1对应的值作为进风口圈3的轴向导流部32的内径；
3)最后将D0作为变量，保持D1和d不变，进行噪音测试和风量测试，在保证风量不变的情况下，观察噪音情况，选定噪音最小时的D0对应的值作为进风口圈3的网孔331的孔径。
经过试验和计算初步得出最佳的结果，当进风口圈3轴向导流部内经D1取D1＝0.85D2；进风口圈3网孔孔径D0取D0＝0.03D1；进风口圈3轴向导流部高度d取d＝0.9d1时，在风量大小相同的情况下，吸油烟机的噪音最小。

Claims (5)

1.一种风机系统的进风口圈的选定方法，所述风机系统包括蜗壳(1)、设置在蜗壳(1)内的叶轮(2)和设置在蜗壳(1)的进风口(11)处的进风口圈(3)，所述进风口圈(3)包括径向导流部(31)、由径向导流部(31)的径向内侧向蜗壳(1)内轴向延伸的轴向导流部(32)以及设置在径向导流部(31)径向内侧的网(33)，所述网(33)上开设有网孔(331)，所述轴向导流部(32)的内径为D1，所述网孔(331)的孔径为D0，所述轴向导流部(32)的高度为d，所述进风口(11)处与叶轮(2)之间的距离为d1，所述进风口(11)的内径为D2，其特征在于：所述选定方法包括如下步骤：
1)限定进风口圈(3)的三个参数D1、D0和d的范围，使得D1＝(0.75-0.85)*D2，D0＝(0.03-0.04)*D1，d＝(0.85-0.9)*d1；
2)采用控制变量法确定各参数值：将其中一个参数作为变量，改变该变量，同时保持其他参数不变，进行噪音测试和风量测试，在保证风量不变的情况下，观察噪音情况，选定噪音最小时的变量对应的值为进风口圈(3)相应的尺寸数值。
2.根据权利要求1所述的风机系统的进风口圈的选定方法，其特征在于：在步骤2)中，包括如下步骤：
2.1)首先将d作为变量，保持D1和D0不变，进行噪音测试和风量测试，在保证风量不变的情况下，观察噪音情况，选定噪音最小时的d对应的值作为进风口圈(3)的轴向导流部(32)的高度；
2.2)然后将D1作为变量，保持D0和d不变，进行噪音测试和风量测试，在保证风量不变的情况下，观察噪音情况，选定噪音最小时的D1对应的值作为进风口圈(3)的轴向导流部(32)的内径；
2.3)最后将D0作为变量，保持D1和d不变，进行噪音测试和风量测试，在保证风量不变的情况下，观察噪音情况，选定噪音最小时的D0对应的值作为进风口圈(3)的网孔(331)的孔径。
3.根据权利要求2所述的风机系统的进风口圈的选定方法，其特征在于：在步骤2)中，噪音测试采用全球包络法进行噪音的测定。
4.根据权利要求2所述的风机系统的进风口圈的选定方法，其特征在于：在步骤2)中，风量测试为在试验工况下，风机系统在额定电压、额定频率下，以正常工作时的最高转速档运转。
5.根据权利要求1所述的风机系统的进风口圈的选定方法，其特征在于：所述网(33)向蜗壳(1)外方向凸起而成球冠状，所述网孔(331)呈内六角形。
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Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CA2314532A1 (en) * 1999-08-10 2001-02-10 Lg Electronics Inc. Blower
CN1447031A (zh) * 1997-09-03 2003-10-08 协同工业有限公司 使鼓风机过滤器装置的噪音最小化的装置和方法
CN106640763A (zh) * 2016-10-20 2017-05-10 宁波方太厨具有限公司 一种进风口圈及采用该进风口圈的离心风机
CN109990328A (zh) * 2017-12-29 2019-07-09 青岛海尔智能技术研发有限公司 一种吸油烟机及其风机组件

Family Cites Families (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN101586824B (zh) * 2009-06-29 2014-04-16 广东万家乐燃气具有限公司 一种涡轮式吸油烟扇
CN103697509A (zh) * 2013-10-31 2014-04-02 宁波方太厨具有限公司 一种低噪音吸油烟机风机蜗壳

Patent Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN1447031A (zh) * 1997-09-03 2003-10-08 协同工业有限公司 使鼓风机过滤器装置的噪音最小化的装置和方法
CA2314532A1 (en) * 1999-08-10 2001-02-10 Lg Electronics Inc. Blower
CN106640763A (zh) * 2016-10-20 2017-05-10 宁波方太厨具有限公司 一种进风口圈及采用该进风口圈的离心风机
CN109990328A (zh) * 2017-12-29 2019-07-09 青岛海尔智能技术研发有限公司 一种吸油烟机及其风机组件

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