CN114608045B - 一种集成灶的进气风道结构及集成灶 - Google Patents

Abstract

本申请提供了一种集成灶的进气风道结构及集成灶，所述进气风道结构包括：进气风道，所述进气风道包括进气口和相对于所述进气口的风道壁，在所述风道壁的两侧分别设置有进气导流部，所述进气导流部在所述进气风道中构成对所述进气风道中的气滞区的降阻构件，以降低对从所述进气口流入的气体的阻力。通过采用本申请的技术方案，在集成灶的两侧区域处设置进气导流部，可有效地减小原始集成灶进气箱出现的流动滞止区，改善了集成灶整体的流动状态，提高了集成灶的气动性能、增大风量。

Description

一种集成灶的进气风道结构及集成灶

技术领域

本申请涉及集成灶领域，特别是涉及一种集成灶的进气风道结构及集成灶。

背景技术

集成灶作为一种集燃气灶、油烟机、消毒柜或者储物柜等多种功能于一体的新型电器，凭借其低噪、节能环保和高效的吸油烟效果等特性成为了家居生活的主流用具。集成灶采用深井下排或侧吸下排模式，下排风产生流体负压区，将油烟往下吸走，排烟更彻底，吸油烟率可高达95％以上。

由于集成灶采用的下排风工作方式，相比于传统的吸油烟机，油烟经过集成灶的进气口到达风机的距离相对较长，油烟在进气口处会存在流动滞止区，造成油烟在该过程中的流动受阻，进一步使油烟在此过程中滞留时间变长，导致集成灶排风量减少，降低了集成灶的气动性能。因此，当今的集成灶的性能还需进一步地提升，为集成灶的高度产业化应用提供有力支撑。

发明内容

针对上述问题，本发明提供了一种集成灶的进气风道结构及集成灶，可有效降低流动滞止区对油烟排放过程中的影响，提高集成灶的排风量。

本发明的技术方案是：

一种集成灶的进气风道结构，所述进气风道结构包括：进气风道，所述进气风道包括进气口和相对于所述进气口的风道壁，在所述风道壁的两侧分别设置有进气导流部，所述进气导流部在所述进气风道中构成对所述进气风道中的气滞区的降阻构件，以降低对从所述进气口流入的气体的阻力。

可选地，所述进气导流部包括翼型导流部、波浪形导流部和凹坑导流部中的任意一种。

可选地，所述进气风道还包括与所述进气口相对的出气口，两个所述进气导流部沿所述进气口至所述出气口方向分别设置在所述风道壁的前壁面的两侧，所述进气导流部靠近与所述前壁面相邻的侧壁面设置；

其中，所述进气导流部靠近所述进气风道的中心轴线的一侧与该侧壁面的距离为所述中心轴线与该侧壁面的距离的1/4-3/4。

可选地，所述进气导流部靠近所述进气口的一端距离所述进气口1mm-10mm，靠近所述出气口的一端距离所述出气口20mm-150mm。

可选地，所述翼型导流部包括固定面和弧形导流面，所述固定面位于所述弧形导流面的一端，以合围形成具有翼型前缘和翼型尾缘的所述翼型导流部；

所述固定面与所述风道壁的壁面重叠，所述弧形导流面朝向所述进气风道的内部。

可选地，所述波浪形导流部包括固定面和波浪形导流面，所述固定面与所述风道壁的壁面重叠，所述波浪形导流面的凸起朝向所述进气风道内部，其中所述波浪形导流面为正弦波状，其中正弦波的角频率为0.1r/s-1r/s。

可选地，所述凹坑导流部包括多个凹坑，所述多个凹坑阵列嵌设在所述风道壁上，使所述风道壁的壁面形成凹形面，其中任意两个凹坑之间距离5mm-10mm。

可选地，所述进气导流部还包括所述翼型导流部和所述波浪形导流部结合形成的导流凸块，所述导流凸块具有异形导流面，所述异形导流面的横截面的投影为波浪状曲线沿弧形方向延伸。

本发明还提供了一种集成灶，包括集成灶本体，所述集成灶本体从上至下依次包括进气箱、灶台和集成柜，所述进气箱包括箱体和如上所述的进风风道结构，所述箱体的上下开口与所述进风风道共同形成所述进气口和所述出气口。

在进一步地技术方案中，所述进气导流部的最大厚度不超过所述箱体的宽度的1/3，或者所述进气导流部的最大厚度不超过所述箱体的厚度的2/3。

与现有技术相比，本申请包括以下优点：

本发明提出一种集成灶的进气风道结构，进气风道结构包括：进气风道，进气风道包括进气口和相对于进气口的风道壁，在风道壁的两侧分别设置有进气导流部，进气导流部在进气风道中构成对进气风道中的气滞区的降阻构件，以降低对从进气口流入的气体的阻力。当集成灶处于工作状态时，气体从产生端口流向进风风道，通过风道壁进入风机系统，通过采用本申请的技术方案，基于集成灶本体的进气风道内的气体流动方式，由于采用侧向进气，在进风风道中对应于进气口处的两侧形成流动滞止区，因此得到进气风道内的流动滞止区分布情况；并根据流动滞止区分布情况，在风道壁的两侧区域处分别设置进气导流部，进气导流部的特定形状可消除流动滞止区，降低气体在此流动滞止区内的流动阻力，从而提高集成灶的排气风量，提升其气动性能。

附图说明

为了更清楚地说明本申请的技术方案，下面将对本申请的描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本申请的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动性的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1是本申请所述进气风道的流动滞止区的示意图；

图2是本申请一实施例所述进气导流部的结构示意图；

图3是本申请又一实施例所述进气导流部的结构示意图；

图4是本申请再一实施例所述进气导流部的结构示意图；

图5是本申请所述集成灶的整体结构示意图。

附图标记说明：

1、进气箱；100、进气风道；101、流动滞止区；11、翼型导流部；12、波浪形导流部；13、凹坑导流部；2、灶台；3、集成柜；4、第一滤网；5、第二滤网。

具体实施方式

下面将结合本申请实施例中的附图，对本申请实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本申请一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本申请中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本申请保护的范围。

当今集成灶采用下排风模式，油烟往下被排出，虽然此模式相比于传统吸油烟技术吸油烟效率大大提高，但油烟会在集成灶的进气口处形成流动滞止区101，流动滞止区101影响油烟的顺畅排放，使油烟在流道内阻滞。然而相关技术中，还未有研究人员发现集成灶本身存在的气滞特性并对此作出改善，因而难以跨越目前集成灶的气动性能的极限。

参照图1所示，图1为本发明示出的进气风道的流动滞止区的示意图。申请人通过长期的创造性劳动，研究出一种进气导流部，可以作为降阻构件与集成灶形成一体。本发明基于集成灶本体的进气风道100内的气体流动方式，得到进气风道100内的流动滞止区101分布情况；并根据流动滞止区101分布情况，在流动滞止区101明显处设置进气导流部。本发明对现有集成灶进气风道100内的流场分析得到流动滞止区101分布情况。图1显示，集成灶在进气风道100两侧处存在明显的流动滞止区101。可知集成灶侧向进气，气体在对应于进气口处的进气风道100内的后侧速度快、压力低，而气体在对应于进气口处的进气风道100内的前侧速度低、压力高，进气风道100内的相对两侧区域形成压力差，压力差则形成两侧的流动滞止区101。

本发明的一个目的为降低流动滞止区101对气体流动的影响的同时又不影响集成灶的正常进气，提高集成灶整体的气动性能，由此本发明提供了一种集成灶的进气风道100结构，进气风道100结构包括：进气风道100包括进气口和相对于进气口的风道壁，在风道壁的两侧分别设置有进气导流部，进气导流部在进气风道100中构成对进气风道100中的气滞区的降阻构件，以降低对从进气口流入的气体的阻力。

其中进气风道100为上下开口内部中空的构成气体排放的流道，气体从进气口吸入通过流道进入风机系统中。风机系统包括离心风机，离心风机做功将气体排出室内。其中集成灶的运行原理和风机系统均属于公知常识，不再过多赘述。气体主要为烹饪过程中产生的油烟气，本发明不对气体的具体组成成分做限定，本文所指进气风道100适用于各种具有流动性气体的处理。

由于流动滞止区101主要出现在进风风道的两侧，将进气导流部设置在进风风道的两侧，进气导流部一方面将流经的气体转换成旋涡流动，其涡旋方向促进气体的流动速度，减少气体与风道壁的摩擦阻力；另一方面改变了风道壁的边界形态，增加边界层的粘性底层厚度，进而减小风道壁上的速度梯度，加强减少了气体与风道壁的摩擦阻力。

参照图2-图4所示，图2示出了本申请的实施例1的进气导流部的结构示意图；图3示出了本申请的实施例2的进气导流部的结构示意图；图4示出了本申请的实施例3的进气导流部的结构示意图。

作为对本实施例的具体解释，进气导流部包括翼型导流部11、波浪形导流部12和凹坑导流部13中的任意一种。可以理解的是，翼型导流部11为具有翼型形状的降阻构件，波浪形导流部12为具有波浪形状的降阻构件，凹坑导流部13为具有凹坑形状的降阻构件。其中降阻构件的面积根据流动滞止区101的区域面积大小选择。

实施例1：

如图2所示，本实施例采用翼型导流部11作为降阻构件设置在进气风道100中，翼型导流部11包括固定面和弧形导流面，固定面位于弧形导流面的一端，以合围形成具有翼型前缘和翼型尾缘的翼型导流部11；固定面与风道壁的壁面重叠，弧形导流面朝向进气风道100的内部。固定面用于将翼型导流部11固定在风道壁上以与进风风道100形为一体，弧形导流面用于转换气体的流动状态。需要说明的是，固定面与风道壁的壁面重叠表示为固定面的形状与风道壁的形状相同，即当风道壁的壁面为平面时，固定面也为平面，当风道壁的壁面为曲面时，固定面也为曲面。也可以理解为固定面与风道壁的壁面共用一个面，此设置充分利用了进风风道的内部空间，更便于铸造成型。

其中弧形导流面呈不规则的抛物线形状从进气口至出气口向延伸，并与固定面一体形成具一定厚度的实体。本申请所指厚度为弧形导流面相对于固定面的距离。将对应抛物线的起始端处作为翼型前缘，将对应抛物线的尾端处作为翼型尾缘，其中前缘的半径、弧形导流面的最大半径、尾缘的半径根据实际集成灶的尺寸任意选择，本发明不做限定。翼型导流面对流经的气体冲击损失小，流动分离低，从而减小了气体的流动摩擦阻力，进一步提升了集成灶的气动性能。

实施例2：

如图3所示，本实施例对波浪形导流部12做进一步解释，波浪形导流部12包括固定面和波浪形导流面，固定面与风道壁的壁面重叠，波浪形导流面的凸起朝向进气风道100内部，其中波浪形导流面为正弦波状，其中正弦波的角频率为0.1r/s-1r/s。其中波浪形导流部12的固定面设置形式与翼型导流面相同，且波浪形导流面的两端与固定面的两端重合。波浪形导流面呈正弦曲线形状从进气口至出气口向延伸，并与固定面一体形成具一定厚度的实体。理应理解的是，正弦曲线满足如下关系：

y＝A sin(ωx+φ)

其中，y是在同一直角坐标系上函数对应的y值，ω为角频率(ω∈R且ω≠0)，φ为初相位，A为振幅。

优选地，本发明设置角频率在0.1r/s-1r/s之间，更优选地，角频率为0.17r/s，初相位为0。其中A可在较宽的范围内变动，A值可代表波浪形导流部12的最大厚度，最大厚度为波浪形导流面的凸起端相对于固定面的距离。具体地，根据集成灶的具体尺寸设置A值，本实施例不做限定。

波浪形导流面满足如下关系：

y＝A sin0.17x

通过本发明设置的波浪形导流面，使处于流动滞止区101内气体形成纵向涡和横向涡，涡流旋向促进气体的流动速度，同时改变风道壁的边界形态，增加边界层的粘性底层厚度，进而减小风道壁上的速度梯度，有效减小了气体的流动摩擦阻力，进一步提升了集成灶的气动性能。

在实施例1和实施例2延伸出的另外一些实施例中，风道壁的壁面与固定面重叠时，当进气导流部的导流面作为连接固定面存在时，还可以理解为直接将风道壁对应于导流面位置处的壁面形状根据导流面的形状布置，即只改变风道壁的特定位置处的壁面形状，也可以实现本发明的目的。

实施例3：

如图4所示，本实施例用于说明本发明凹坑导流部13的布置方式，凹坑导流部13包括多个凹坑，多个凹坑阵列嵌设在风道壁上，使风道壁的壁面形成凹形面，其中任意两个凹坑之间距离5mm-10mm。当凹坑嵌设在风道壁上形为一体，改变风道壁的壁面形态，将流经的气体转换成旋涡流动，其涡旋方向促进气体的流动速度，减少气体与风道壁的摩擦阻力。凹坑的形状包括但不限于圆柱形、三棱柱形、多棱柱形、方体形和圆锥体形，采用圆柱形凹坑，可进一步降低气体的摩擦阻力。在本实施例中，在集成灶的两侧布置时，多个凹坑阵列排布可为方阵排布或间隔均匀地等距排布。优选地，位置任意相邻的两个凹坑之间的距离为4mm，凹坑半径为3mm，阵列方式可选横向设置12个，纵向设置26个。本实施例根据集成灶具体尺寸选择凹坑的深度。

实施例4：

在另外一个实施例中，基于实施例1-3中的进气导流部，本申请提供以下一些具体可实施方式的示例，在互不抵触的前提下，各个示例之间可任意组合，以形成一种新的进气导流部。优选地，进气导流部为翼型导流部11和波浪形导流部12结合形成的导流凸块，导流凸块具有异形导流面，异形导流面的横截面的投影为波浪状曲线沿弧形方向延伸。更具体地，导流凸块包括固定面和异形导流面，固定面选用翼型导流部11的固定面，异形导流面为波浪曲面沿不规则的抛物线方向延伸，所指不规则的抛物线方向与上文的弧形导流面的方向一致。可选地，可直接将风道壁的部分壁面按照异形导流面的形式布置。

在本实施例的启示下，进气导流部还可以为波浪形导流部12与凹坑导流部13结合形成的导流凹块，导流凹块具有的第二异形导流面为多个凹坑沿波浪形曲面方向嵌设在风道壁上。应当理解的是，对于由任意示例所组合形成的一种新的进气导流部，均应落入本申请的保护范围。

以下再次对进气导流部的布置方式作进一步地解释。

进一步地，进气风道100还包括与进气口相对的出气口，通常进气口设置在进气风道的前侧上部，出气口设置在进气风道的底部，两个进气导流部沿进气口至出气口方向分别设置在风道壁的前壁面的两侧，进气导流部靠近与前壁面相邻的侧壁面设置；其中，进气导流部靠近进气风道100的中心轴线的一侧与该侧壁面的距离为中心轴线与该侧壁面的距离的1/4-3/4。再次参照图1所示，本发明对现有集成灶进气风道100内的流场分析得到流动滞止区101分布情况，集成灶在进气风道100两侧处存在明显的流动滞止区101。流动滞止区101在两侧的靠近风道壁的前壁面出现更为明显的速度梯度增加，气体流动阻滞。因此，本发明仅在集成灶的进气风道100的两侧的前壁面上设置进气导流部。

相应地，进气导流部靠近与前壁面相邻的侧壁面设置；其中，进气导流部靠近进气风道100的中心轴线的一侧与该侧壁面的距离为中心轴线与该侧壁面的距离的1/4-3/4。也就是说，进气导流部的左侧到进气风道100的右侧的距离为进气风道100自中间往右侧的连线的1/4-3/4处为流动滞止区101。

可选地，进气导流部靠近进气口的一端距离进气口1mm-10mm，靠近出气口的一端距离出气口20mm-150mm。

更进一步地，翼型导流部11距离进气风道100的左侧/右侧150mm，前缘距离进气口处5mm，尾缘距离出气口处123mm；波浪形导流部12距离进气风道100的左侧/右侧150mm，顶端距离进气口处5mm，底端距离出气口处28mm；凹坑导流部13距离进气风道100的左侧/右侧150mm，顶排凹坑距离进气口处10mm，底排凹坑距离出气口处60mm。

应当理解的是，灶台2的安装位置与集成灶进气风道100的位置是对应的，即使集成灶的尺寸各有不同，但进气角度和位置在集成灶的风道内部产生的流场情况均是类似的，因此以上布置方式适用于普遍的家用集成灶。由于集成灶的尺寸不同，相同的进气导流部所产生的减阻效率会有不同，本发明以下对集成灶做进一步地举例。

本发明的另一目的在于提出一种集成灶，以提升集成灶的气动性能，并提升集成灶的应用深度。

如图5所示，图5为本申请的集成灶的整体结构示意图。为达到上述目的，本发明的技术方案是这样实现的：一种集成灶，包括集成灶本体，集成灶本体从上至下依次包括进气箱1、灶台2和集成柜3，集成柜3内可设置有风机系统和储物柜或冷藏柜或烤箱等，灶台2产生的气体从进气箱1的两侧进入进气箱1，在风机的作用下排出室内。进气箱1包括箱体和如上的进风风道，箱体的上下开口与进风风道共同形成进气口和出气口。在另外一个优选的实施例中，在进气箱1的进气口处设置第一滤网4，出气口处设置第二滤网5。第一滤网4和第二滤网5用于滤除气体中携带的油脂，不仅延长集成灶的使用寿命，还可避免油脂粘附在进气导流部表面。

相应地，进气导流部的最大厚度不超过箱体的宽度的1/3，或者进气导流部的最大厚度不超过箱体的厚度的2/3。即翼型导流部11的最大半径、波浪形导流部12的振幅不超过箱体箱体的宽度的1/3，或者凹坑导流部13的凹坑深度不超过箱体的厚度的2/3。当然地，本发明中进气导流部的厚度可选，另外这些指数的最终采用都是根据集成灶的气动性能要求通过大量实验确定的，这些指数的配合使得该发明的集成灶保证了气动性能提升的最优化。

集成灶均与上述进气风道100相对于现有技术所具有的优势相同，在此不再赘述。

下面对本发明设置了进气导流部的集成灶的排风量进行相应的测试。

试验例：将实施例1-4所提供的进气风道100应用到集成灶中作为实验例，将原始集成灶作为对比例，测试不同布置方式的集成灶在相同时间内的排气风量。

测试方法：

利用计算流体力学商业软件FLUENT，数值求解三维雷诺平均Navier-Stokes方程组，对实施例1-4和对比例进行数值计算。由于集成灶内部流动马赫数较小，可将其视为不可压缩流动，因此湍流模型为standard的k-e模型，计算出口静压为0pa时的最大风量。

需要注意的是，所有试验例中，集成灶型号、功率和测试环境均保持一致，避免由于外界条件差异而导致的性能测试结果的偏差。

其中FLUENT可对试验例中的进风风道内部进行建模、网格划分与求解，得到当前流场中的速度、压力或温度。本试验例均以速度为标定值，计算出口静压为0pa时的最大风量，风量值保留小数点后两位数。

测试结果：

表1为各试验例的性能测试结果，单位m³/min表1：

试验例	实施例1	实施例2	实施例3	实施例4	对比例
						<![CDATA[风量m<sup>3</sup>/min]]>	17.42	17.93	17.62	18.32	16.85

表1

由表1可知，通过设置了进气导流面的集成灶的排风风量均有所提升，实施例1、实施例2、实施例3和实施例4较原始集成灶最大风量分别提升了3.38％、6.43％、4.57％和8.72％。上述结果证明了通过本发明提供的进气导流部应用到集成灶中，不需要另外设置零件与集成灶集成在一起，只需改变集成灶本体的内部结构，即可实现本发明的目的。本发明基于集成灶本体的进气风道100内的气体流动方式，在集成灶的的前壁面两侧区域处设置进气导流部，可有效地减小原始集成灶进气箱1前壁后出现的流动滞止区101，改善了集成灶整体的流动状态，提高了集成灶的气动性能，增大了风量。

应当理解地，本申请说明书尽管已描述了本申请实施例的优选实施例，但本领域内的技术人员一旦得知了基本创造性概念，则可对这些实施例做出另外的变更和修改。所以，所附权利要求意欲解释为包括优选实施例以及落入本申请实施例范围的所有变更和修改。

以上对本申请所提供的一种集成灶的进气风道结构及集成灶，进行了详细介绍，本文中应用了具体个例对本申请的原理及实施方式进行了阐述，以上实施例的说明只是用于帮助理解本申请的方法及其核心思想；同时，对于本领域的一般技术人员，依据本申请的思想，在具体实施方式及应用范围上均会有改变之处，综上所述，本说明书内容不应理解为对本申请的限制。

Claims (10)

1.一种集成灶的进气风道结构，其特征在于，所述进气风道结构包括：进气风道，所述进气风道包括进气口和相对于所述进气口的风道壁，在所述风道壁的两侧分别设置有进气导流部，所述进气导流部在所述进气风道中构成对所述进气风道中的气滞区的降阻构件，以降低对从所述进气口流入的气体的阻力；

其中，所述气滞区表征为沿所述进气口至出气口的方向纵向分布在所述进气风道内的两侧区域；

所述进气导流部的位置与所述气滞区的位置相对应，用于消除所述气滞区，以降低进入所述进气风道内的气体与所述风道壁之间的摩擦阻力。

2.根据权利要求1所述的一种集成灶的进气风道结构，其特征在于，所述进气导流部包括翼型导流部、波浪形导流部和凹坑导流部中的任意一种。

3.根据权利要求1所述的一种集成灶的进气风道结构，其特征在于，所述进气风道还包括与所述进气口相对的出气口，两个所述进气导流部沿所述进气口至所述出气口方向分别设置在所述风道壁的前壁面的两侧，所述进气导流部靠近与所述前壁面相邻的侧壁面设置；

其中，所述进气导流部靠近所述进气风道的中心轴线的一侧与该侧壁面的距离为所述中心轴线与该侧壁面的距离的1/4-3/4。

4.根据权利要求3所述的一种集成灶的进气风道结构，其特征在于，所述进气导流部靠近所述进气口的一端距离所述进气口1mm-10mm，靠近所述出气口的一端距离所述出气口20mm-150mm。

5.根据权利要求2所述的一种集成灶的进气风道结构，其特征在于，所述翼型导流部包括固定面和弧形导流面，所述固定面位于所述弧形导流面的一端，以合围形成具有翼型前缘和翼型尾缘的所述翼型导流部；

所述固定面与所述风道壁的壁面重叠，所述弧形导流面朝向所述进气风道的内部。

6.根据权利要求2所述的一种集成灶的进气风道结构，其特征在于，所述波浪形导流部包括固定面和波浪形导流面，所述固定面与所述风道壁的壁面重叠，所述波浪形导流面的凸起朝向所述进气风道内部，其中所述波浪形导流面为正弦波状，其中正弦波的角频率为0.1r/s-1r/s。

7.根据权利要求2所述的一种集成灶的进气风道结构，其特征在于，所述凹坑导流部包括多个凹坑，所述多个凹坑阵列嵌设在所述风道壁上，使所述风道壁的壁面形成凹形面，其中任意两个凹坑之间距离5mm-10mm。

8.根据权利要求2所述的一种集成灶的进气风道结构，其特征在于，所述进气导流部还包括所述翼型导流部和所述波浪形导流部结合形成的导流凸块，所述导流凸块具有异形导流面，所述异形导流面的横截面的投影为波浪状曲线沿弧形方向延伸。

9.一种集成灶，包括集成灶本体，所述集成灶本体从上至下依次包括进气箱、灶台和集成柜，其特征在于，所述进气箱包括箱体和如权利要求1-8任一项所述的进气 风道结构 ，所述箱体的上下开口与所述进气 风道共同形成所述进气口和所述出气口。

10.根据权利要求9所述的一种集成灶，其特征在于，所述进气导流部的最大厚度不超过所述箱体的宽度的1/3，或者所述进气导流部的最大厚度不超过所述箱体的厚度的2/3。

Images