CN114876831A - 一种蜗壳结构及吸油烟机 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及吸油烟机技术领域，具体公开了一种蜗壳结构及吸油烟机，该蜗壳结构通过在蜗壳本体中设置分流板，将流道分为第一流道和第二流道，使得风机的部分叶片产生的气流通过第一流道流向出风口，风机的另一部分叶片产生的气流通过第二流道流向出风口；避免了全部叶片产生的气流出现混流的情况，能对气流的扰动进行削减，减弱或消除了气流产生的脉动声音；另外，第二流道内的气流无法对第一流道内的气流产生干扰，还减小了对第一流道处的叶轮的切向阻力，从而减小了驱动叶轮所需的力矩，有利于叶轮的稳定运行，提高风机效率。

Description

一种蜗壳结构及吸油烟机
技术领域
本发明涉及吸油烟机技术领域，尤其涉及一种蜗壳结构及吸油烟机。
背景技术
吸油烟机是一种净化厨房环境的厨房电器，其通过离心风机提供吸油烟的动力，因此，离心风机的好坏直接决定着吸油烟机的品质。
目前市面上的一些离心风机主要包括蜗壳、叶轮、蜗舌等结构，工作时，叶轮高速旋转，能够将油烟通过入风口吸入并排到蜗壳中，并从蜗壳的出风口排出到外界。
然而，现有技术中的离心风机采用宽扁型的风道，叶轮直径较大，工作时存在不稳定气流产生的脉动声音，影响油烟机的使用体验。
发明内容
本发明的目的在于提供一种蜗壳结构及吸油烟机，以减弱或消除不稳定的气流产生的脉动声音。
为达上述目的，本发明采用以下技术方案：
一方面，本发明提供一种蜗壳结构，该蜗壳结构包括：
蜗壳本体，所述蜗壳本体内设有流道以及和所述流道连通的出风口，所述蜗壳本体的内部安装有风机；
分流板，所述分流板设于所述蜗壳本体内，所述分流板用于将至少部分所述流道分为两个并联的第一流道和第二流道；所述风机的部分叶片产生的气流通过所述第一流道流向所述出风口，所述风机的另一部分叶片产生的气流通过所述第二流道流向所述出风口。
作为一种蜗壳结构的优选技术方案，所述分流板至少部分位置设有贯通其两侧板面的通孔。
作为一种蜗壳结构的优选技术方案，所述分流板包括依次连接的前部导流部、中部导流部和尾部导流部；所述通孔设于所述中部导流部。
作为一种蜗壳结构的优选技术方案，所述通孔至少设于所述中部导流部靠近所述蜗壳本体的入风口的一侧。
作为一种蜗壳结构的优选技术方案，所述前部导流部的轮廓呈半椭圆形；和/或
所述尾部导流部的轮廓呈半圆形。
作为一种蜗壳结构的优选技术方案，所述分流板还包括吸音件，所述中部导流部的内部设有空腔，所述通孔连通所述空腔，所述吸音件设于所述空腔内。
作为一种蜗壳结构的优选技术方案，所述蜗壳本体包括外螺旋面、第一盖体和第二盖体，所述第一盖体设于所述外螺旋面的一侧，所述第二盖体设于所述外螺旋面的另一侧；所述中部导流部在所述第一盖体上的投影的样条曲线的形状与所述外螺旋面在所述第一盖体上的投影的样条曲线的形状一致。
作为一种蜗壳结构的优选技术方案，所述外螺旋面的螺旋线S1方程为：
Figure BDA0003615735430000021
式中D为叶轮外径；b2为叶轮的叶片出口宽度；B为所述蜗壳本体的厚度；α为叶道出口后气流角，
Figure BDA0003615735430000022
为螺旋线S1上的点与圆心O的连线与起始射线之间的夹角。
作为一种蜗壳结构的优选技术方案，所述蜗壳本体的蜗舌曲面与叶轮的末端之间的距离和所述前部导流部与所述叶轮的末端之间的距离相等。
另一方面，本发明提供一种吸油烟机，包括烟机主体和上述任一方案中的蜗壳结构，所述蜗壳结构设于所述烟机主体上。
本发明的有益效果为：
本发明提供一种蜗壳结构及吸油烟机，该蜗壳结构通过在蜗壳本体中设置分流板，将至少部分流道一分为二，使得风机的部分叶片产生的气流通过第一流道流向出风口，风机的另一部分叶片产生的气流通过第二流道流向出风口；避免了全部叶片产生的气流出现混流的情况，能对气流的扰动进行削减，减弱或消除了气流产生的脉动声音；另外，第二流道内的气流无法对第一流道内的气流产生干扰，还减小了对第一流道处的叶轮的切向阻力，从而减小了驱动叶轮所需的力矩，有利于叶轮的稳定运行，提高风机效率。
附图说明
图1为本发明实施例中蜗壳结构的结构示意图；
图2为本发明实施例中蜗壳结构的切面结构示意图；
图3为本发明实施例中部分设有通孔的分流板的结构示意图；
图4为本发明实施例中分流板和吸音件的分解结构示意图。
图中：
100、叶轮；
1、蜗壳本体；11、出风口；12、第一流道；13、第二流道；14、蜗舌曲面；
2、分流板；21、前部导流部；22、中部导流部；23、尾部导流部；
3、吸音件。
具体实施方式
下面将结合附图对本发明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发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，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，都属于本发明保护的范围。
在本发明的描述中，需要说明的是，术语“中心”、“上”、“下”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“内”、“外”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，因此不能理解为对本发明的限制。此外，术语“第一”、“第二”、仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性。其中，术语“第一位置”和“第二位置”为两个不同的位置，而且，第一特征在第二特征“之上”、“上方”和“上面”包括第一特征在第二特征正上方和斜上方，或仅仅表示第一特征水平高度高于第二特征。第一特征在第二特征“之下”、“下方”和“下面”包括第一特征在第二特征正下方和斜下方，或仅仅表示第一特征水平高度小于第二特征。
在本发明的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。
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，其中自始至终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。下面通过参考附图描述的实施例是示例性的，仅用于解释本发明，而不能理解为对本发明的限制。
实施例一
如图1-4所示，本实施例提供一种蜗壳结构，该蜗壳结构包括蜗壳本体1和分流板2。其中，蜗壳本体1内设有流道以及和流道连通的出风口11，蜗壳本体1的内部安装有风机；分流板2设于蜗壳本体1内，分流板2用于将在后的部分流道分为两个并联的第一流道12和第二流道13；风机的部分叶片产生的气流通过第一流道12流向出风口11，风机的另一部分叶片产生的气流通过第二流道13流向出风口11。其中，通孔呈矩阵式排布。优选地，-60度至-220度区间内的叶片产生的气流通过第一流道12流向出风口11，100度至-60度区间内的叶片产生的气流通过第二流道13流向出风口11。
本实施例中，通过在蜗壳本体1中设置分流板2，将流道一分为二，使得风机的部分叶片产生的气流通过第一流道12流向出风口11，风机的另一部分叶片产生的气流通过第二流道13流向出风口11；避免了全部叶片产生的气流出现混流的情况，能对气流的扰动进行削减，减弱或消除了气流产生的脉动声音；另外，第二流道12内的气流无法对第一流道11内的气流产生干扰，还减小了对第一流道11处的叶轮100的切向阻力，从而减小了驱动叶轮100所需的力矩，有利于叶轮100的稳定运行，提高风机效率。
优选地，分流板2至少部分位置设有贯通其两侧板面的通孔。通孔的设置，使得第一通道11内的气流可以部分进入第二通道12，其在穿过通过的过程中，可对第一流道12内的气流进行整流并分流，经过整流后，气流内部的涡流被打散，减少了涡流的存在，进而有助于消减气流的脉动，降低气流脉动产生的噪声，提高了气流流动的均匀性。
关于分流板2的结构，本实施例中，可选地，分流板2包括依次连接的前部导流部21、中部导流部22和尾部导流部23；通孔设于中部导流部22。借助上述结构的设置能提高分流板2前部和尾部的强度，进而有利于提高分流板2的使用寿命。优选地，通孔的孔径为3mm-6mm。尾部导流部的轮廓呈半圆形，即尾部导流部23沿叶轮100径向的切面的外轮廓线条可以为半圆形。
由于气流从入风口的四周沿离心风机的轴向流入蜗壳本体1的内部，在叶轮100的旋转作用下，气流迅速转向，改为径向流动，所以在蜗壳轴向进气截面上，气流分布极不均匀，靠近入风口区域，由于流动路径较短，存在大量涡流，易引起不稳定的气流脉动。为解决问题，本实施例中，作为优选，通孔至少设于中部导流部22靠近蜗壳本体1的入风口的一侧。当然，在本实施例的其他实施例中，通孔可以布满整个中部导流部22。由于远离入风口的一侧气流混合程度较好，涡流较少，气流脉动不显著，结合对加工成本和分流板2的强度的考虑，本实施例中优选，仅在中部导流部22的靠近入风口的一侧设置通孔。
为减小气流冲击，降低对气流的阻力，前部导流部21的轮廓呈半椭圆形。其表达式可表示为一条n次贝塞尔曲线，以通过改变控制点的位置来改变曲线的形状，公式为：
Figure BDA0003615735430000061
其中，P为控制点坐标，n为控制点个数。
本实施例中，作为优选，分流板2还包括吸音件3，中部导流部22的内部设有空腔，所有的通孔均与空腔连通，吸音件3设于空腔内。吸音件的设置有助于对气流产生的高频脉动噪声进行吸收，进而降低噪声。可选地，吸音件3可以为防油疏水的双组份吸音棉。吸音棉的设置，可以通过气流，并在气流通过通孔的过程，对气流的涡流进一步打散，进一步减少了涡流的数量，有助于削减气流的脉动，降低气流脉动产生的噪声，提高了气流流动的均匀性。需要说明的是，关于双组份吸音棉为本领域的技术人员所熟知，故关于其结构和组成在此不再赘述。当然，在其他实施例中，分流板2也可以为单层板材结构。
可选地，蜗壳本体1包括外螺旋面、第一盖体和第二盖体，第一盖体设于外螺旋面的一侧，第二盖体设于外螺旋面的另一侧；中部导流部22在第一盖体上的投影的样条曲线的形状与外螺旋面在第一盖体上的投影的样条曲线的形状一致。优选地，第二流道13的宽度一致。借助上述结构的设置，能保证第二流道13的宽度一致，有助于稳定气流。
关于外螺旋面的螺旋线S1方程，具体为：
Figure BDA0003615735430000071
式中D为叶轮100外径，单位为毫米；b2为叶轮100的叶片出口宽度，单位为毫米；B为蜗壳本体1的厚度，单位为毫米；α为叶道出口后气流角，单位为度，
Figure BDA0003615735430000072
为螺旋线S1上的点与圆心O的连线与起始射线之间的夹角。单位为rad。
为不影响排气效率，本实施例中，作为优选，对分流板2的尺寸范围进行限定，可选地，分流板2的厚度为2毫米-10毫米。分流板2的弧度为θ，角度范围为-60°到-220°之间。借助上述结构的设置，使得分流板2能有效地完成气流的分流。
在保证排风效率的同时，为平衡并降低叶轮100对蜗舌曲面14的气流冲击，减小冲击时产生的噪声。本实施例中，优选地，蜗壳本体1的蜗舌曲面14与叶轮100的末端之间的距离d2和前部导流部21与叶轮100的末端之间的距离d1相等。
在通孔可以布满整个中部导流部22的方案中，在750rpm的工作转速下，风机效率由原来40.2％提升到43.4％，叶轮100力矩减小，风机轴功率减小，对比分析结果如下：
Figure BDA0003615735430000073
对叶轮产生的压力、剪切力等均有所减小。具体对比分析结果如下：
叶轮力矩对比 压力(N-m) 剪切力(N-m) 净值(N-m)
无分流板 5.69E-01 -2.75E-03 5.66E-01
有分流板 5.03E-01 -2.30E-03 5.01E-01
实施例二
本实施例还提供一种吸油烟机，包括烟机主体和上述任一实施例中的蜗壳结构，蜗壳结构设于烟机主体上。借助上述结构的设置能减少气流产生的扰动，进而降低了气流产生的脉动声音，使得吸油烟机工作时的噪声得到抑制，改善了吸油烟机的使用体验。
显然，本发明的上述实施例仅仅是为了清楚说明本发明所作的举例，而并非是对本发明的实施方式的限定。对于所属领域的普通技术人员来说，在上述说明的基础上还可以做出其它不同形式的变化或变动。这里无需也无法对所有的实施方式予以穷举。凡在本发明的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本发明权利要求的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种蜗壳结构，其特征在于，包括：
蜗壳本体(1)，所述蜗壳本体(1)内设有流道以及和所述流道连通的出风口(11)，所述蜗壳本体(1)的内部安装有风机；
分流板(2)，所述分流板(2)设于所述蜗壳本体(1)内，所述分流板(2)用于将至少部分所述流道分为两个并联的第一流道(12)和第二流道(13)；所述风机的部分叶片产生的气流通过所述第一流道(12)流向所述出风口(11)，所述风机的另一部分叶片产生的气流通过所述第二流道(13)流向所述出风口(11)。
2.根据权利要求1所述的蜗壳结构，其特征在于，所述分流板(2)上设有贯通其两侧板面的通孔。
3.根据权利要求2所述的蜗壳结构，其特征在于，所述分流板(2)包括依次连接的前部导流部(21)、中部导流部(22)和尾部导流部(23)；所述通孔设于所述中部导流部(22)。
4.根据权利要求3所述的蜗壳结构，其特征在于，所述通孔至少设于所述中部导流部(22)靠近所述蜗壳本体(1)的入风口的一侧。
5.根据权利要求3所述的蜗壳结构，其特征在于，所述前部导流部(21)的轮廓呈半椭圆形；和/或
所述尾部导流部(23)的轮廓呈半圆形。
6.根据权利要求3所述的蜗壳结构，其特征在于，所述分流板(2)还包括吸音件(3)，所述中部导流部(22)的内部设有空腔，所述通孔连通所述空腔，所述吸音件(3)设于所述空腔内。
7.根据权利要求3所述的蜗壳结构，其特征在于，所述蜗壳本体(1)包括外螺旋面、第一盖体和第二盖体，所述第一盖体设于所述外螺旋面的一侧，所述第二盖体设于所述外螺旋面的另一侧；所述中部导流部(22)在所述第一盖体上的投影的样条曲线的形状与所述外螺旋面在所述第一盖体上的投影的样条曲线的形状一致。
8.根据权利要求7所述的蜗壳结构，其特征在于，所述外螺旋面的螺旋线S1方程为：
Figure FDA0003615735420000021
式中D为叶轮(100)外径；b2为所述叶轮(100)的叶片出口宽度；B为所述蜗壳本体(1)的厚度；α为叶道出口后气流角，
Figure FDA0003615735420000022
为螺旋线S1上的点与圆心O的连线与起始射线之间的夹角。
9.根据权利要求3-8任一项所述的蜗壳结构，其特征在于，所述蜗壳本体(1)的蜗舌曲面(14)与叶轮(100)的末端之间的距离和所述前部导流部(21)与所述叶轮(100)的末端之间的距离相等。
10.一种吸油烟机，其特征在于，包括烟机主体和权利要求1-9任一项所述的蜗壳结构，所述蜗壳结构设于所述烟机主体上。
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