CN116677655A - 自清洁式风机、吸油烟机以及自清洁方法 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种自清洁式风机、吸油烟机以及自清洁方法，其能够实现叶轮的全域清洗，获得较好的清洗效果。自清洁式风机包括风机主体和清洗装置。风机主体包括蜗壳和被可转动地设置于蜗壳内的叶轮。清洗装置包括相对于蜗壳可转动地设置的清洗介质供给件，用于喷射清洗介质至叶轮以进行自清洁，当自清洁式风机进行自清洁时，清洗介质供给件相对于蜗壳的角速度ω等于叶轮相对于蜗壳的角速度n的2πC倍，其中1/90≤C≤1/1500。

Description

自清洁式风机、吸油烟机以及自清洁方法

本申请要求在2022年10月28日提交中国专利局，申请号为202222901025.1、申请名称为“自清洁式风机和吸油烟机”的中国专利申请的优先权，其全部内容通过引用结合在本申请中。

技术领域

本发明涉及厨房设备技术领域，特别是涉及一种自清洁式风机、吸油烟机以及自清洁方法。

背景技术

随着吸油烟机自清洁技术的不断进步，蒸汽清洗或水清洗在油烟机的自清洁领域得到了广泛的应用，其基本原理是由蒸汽发生器产生蒸汽或水泵泵水，将蒸汽或水输送至喷管末端的喷嘴上，蒸汽或水从喷嘴里快速喷出，冲刷叶轮和蜗壳进行清洁。

目前，喷管上一般开有固定的孔，孔数一般是3个以上，但这种清洗方式存在以下不足：第一，清洗时，蒸汽或水从固定的喷嘴处喷出，由于是有限个喷嘴，所以喷嘴之间的间隔处冲洗力度很弱，清洗效果不好；第二，由于开孔数量较多，蒸汽发生器或泵的功率一定，因此从喷嘴处出来的蒸汽压力或水压都相应较低且不稳定，导致清洗效果不好。

为了增大冲洗力度，提高清洗效果，实现全面清洗，作为申请人的在先申请，申请号为CN201711480573.9(公布号为CN109990332A)的发明专利《一种用于吸油烟机风机系统的清洗装置》以及专利申请号为CN201920819655.X(公布号为CN210197396U)的发明专利《一种具有自清洁功能的吸油烟机》均提出了通过移动清洗介质供给件对叶轮进行全面清洗，提高清洗效果的设计思路。

然而，上述第一个方案不得不在蜗壳上开设沿着清洗介质供给件移动方向延伸的长条形让位孔，对风机的原有结构改装较大，容易影响风机性能，若额外设置遮挡部，存在长时间使用后粘性油脂将遮挡部黏住导致其打不开或关不紧的问题；上述第二个方案虽然无需开设较大的让位孔，但其中水平进给式清洗介质供给件却需要占用大量的端侧空间，而目前现有产品的尺寸很难支持那么大的空间。

发明内容

本发明的一个优势在于提供一种自清洁式风机、吸油烟机以及自清洁方法，其能够在实现叶轮全域清洗的同时，使用较少的清洗介质，避免水资源浪费。

本发明的另一个优势在于提供一种自清洁式风机、吸油烟机以及自清洁方法，其中为了达到上述目的，在本发明中不需要采用昂贵的材料或复杂的结构。因此，本发明成功和有效地提供一解决方案，不只提供一种简单的自清洁式风机、吸油烟机以及自清洁方法，同时还增加了所述自清洁式风机、吸油烟机以及自清洁方法的实用性和可靠性。

为了实现本发明的上述至少一优势或其他优点和目的，本发明提供了一种自清洁式风机，包括：

风机主体，所述风机主体包括蜗壳和被可转动地设置于所述蜗壳内的叶轮；和

清洗装置，所述清洗装置包括相对于所述蜗壳可转动地设置的清洗介质供给件，用于喷射清洗介质至所述叶轮以进行自清洁，当所述自清洁式风机进行自清洁时，所述清洗介质供给件相对于所述蜗壳的角速度ω等于所述叶轮相对于所述蜗壳的转速n的2πC倍，其中1/1500≤C≤1/90。

根据本申请的一个实施例，当所述自清洁式风机进行自清洁时，所述叶轮和所述清洗介质供给件相对于所述蜗壳均进行匀速转动，其中所述清洗介质供给件的角速度ω与所述叶轮的转速n满足关系式：ω＝2πC₂*n，式中1/600≤C₃≤1/90。

根据本申请的一个实施例，当所述自清洁式风机进行自清洁时，所述叶轮相对于所述蜗壳进行匀速转动，所述清洗介质供给件相对于所述蜗壳进行变速转动，其中所述清洗介质供给件的最大角速度ω_max与所述叶轮的转速n满足关系式：ω_max＝2πC₃*n，式中1/500≤C₄≤1/400。

根据本申请的一个实施例，所述清洗介质供给件的最小角速度ω_min与所述叶轮的转速n满足关系式：ω_min＝2πC₄*n，式中1/1000≤C₅≤1/800。

根据本申请的一个实施例，所述清洗介质供给件在清洁时刻i的角速度ω_i与所述叶轮的转速n之间满足关系式：ω_i＝(nPcos²θ)/h；式中：P为清洗系数；θ为所述清洗介质供给件的旋转角度；h为所述清洗介质供给件的旋转轴线与所清洗的叶片之间的垂直喷射距离。

根据本申请的一个实施例，当所述自清洁式风机进行自清洁时，所述清洗介质供给件相对于所述蜗壳进行匀速转动，所述叶轮相对于所述蜗壳进行变速转动，其中所述清洗介质供给件相对于所述蜗壳的角速度ω与所述叶轮的最大速度n_max满足关系式：ω＝2πC₅*n_max，式中1/500≤C₅≤1/400。

根据本申请的一个实施例，所述清洗介质供给件的角速度ω与所述叶轮的最小转速n_min满足关系式：ω＝2πC₆*n_min，式中1/75≤C₆≤1/60。

根据本申请的一个实施例，所述叶轮在清洁时刻i的转速n_i与所述清洗介质供给件的角速度ω之间满足关系式：n_i＝(ωr²)/(hP)；式中：P为清洗系数；r和h分别为所述清洗介质供给件的旋转轴线与所清洗的叶片之间的倾斜喷射距离和垂直喷射距离。

根据本申请的一个实施例，当所述自清洁式风机进行自清洁时，所述叶轮和所述清洗介质供给件相对于所述蜗壳均进行变速转动，其中所述清洗介质供给件在清洁时刻i的角速度ω_i与所述叶轮在该清洁时刻i的转速n_i满足关系式：1/1200≤C₇≤1/90。

根据本申请的一个实施例，所述叶轮相对于所述蜗壳的转速大于等于30转/分钟，且小于等于200转/分钟。

根据本申请的另一方面，本申请进一步提供了一种自清洁方法，包括步骤：

驱动叶轮相对于蜗壳转动；和

驱动清洗介质供给件相对于该蜗壳转动以喷射清洗介质至该叶轮，其中该清洗介质供给件相对于该蜗壳的角速度ω等于该叶轮相对于该蜗壳的转速n的2πC倍，其中1/1500≤C≤1/90。

根据本申请的另一方面，本申请进一步提供了一种自清洁方法，包括步骤：

相对于蜗壳匀速转动叶轮；和

相对于该蜗壳变速转动清洗介质供给件以喷射清洗介质至该叶轮，其中该清洗介质供给件在清洁时刻i的角速度ω_i与该叶轮的转速n之间满足关系式：ω_i＝(nPcos²θ)/h；式中：P为清洗系数；θ为该清洗介质供给件的旋转角度；h为该清洗介质供给件的旋转轴线与所清洗的叶片之间的垂直喷射距离。

根据本申请的另一方面，本申请进一步提供了一种自清洁方法，包括步骤：

相对于蜗壳变速转动叶轮；和

相对于该蜗壳匀速转动清洗介质供给件以喷射清洗介质至该叶轮，其中该叶轮在清洁时刻i的转速n_i与该清洗介质供给件的角速度ω之间满足关系式：n_i＝(ωr²)/(hP)；式中：P为清洗系数；r和h分别为该清洗介质供给件的旋转轴线与所清洗的叶片之间的倾斜喷射距离和垂直喷射距离。

根据本申请的另一方面，本申请进一步提供了一种吸油烟机，包括：

壳体；和

上述任一所述的自清洁式风机，所述自清洁式风机的风机主体被设置于所述壳体之内。

综上所述，本申请通过清洗介质供给件和叶轮之间的速度(包括角速度和转速)关系配合，使得叶片上相邻的清洗区域之间既不存在间隙，又不过度重叠，以便在实现叶轮全域清洗的同时，使用较少的清洗介质，避免水资源浪费。

附图说明

图1为根据本发明的一个较佳实施例的吸油烟机的结构示意图；

图2示出了图1中吸油烟机的A-A剖视示意图；

图3示出了根据本发明的上述较佳实施例的吸油烟机中自清洁式风机的清洗过程示意图；

图4示出了根据本发明的上述较佳实施例的自清洁式风机的清洗原理示意图；

图5示出了根据本发明的上述较佳实施例的自清洁式风机进行清洗的第一示例；

图6示出了根据本发明的上述较佳实施例的自清洁式风机进行清洗的第二示例；

图7为根据本发明的第一实施例的自清洁方法的流程示意图；

图8为根据本发明的第二实施例的自清洁方法的流程示意图；

图9为根据本发明的第三实施例的自清洁方法的流程示意图。

主要元件符号说明：1A、吸油烟机；10A、壳体；20A、自清洁式风机；21A、风机主体；211A、蜗壳；2110A、让位孔；212A、叶轮；210A、中轴线；2120A、叶片；22A、清洗装置；2201A、冲击区域；2202A、溅射区域；221A、清洗介质供给件；2211A、运动部；22111A、第一端；22112A、第二端；2212A、喷嘴；222A、驱动机构；223A、转动座；2231A、转动轴；2232A、连接臂。

以上主要元件符号说明结合附图及具体实施方式对本发明作进一步详细的说明。

具体实施方式

下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅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。

需要说明的是，当组件被称为“安装于”另一个组件，它可以直接在另一个组件上或者也可以存在居中的组件。当一个组件被认为是“设置于”另一个组件，它可以是直接设置在另一个组件上或者可能同时存在居中组件。当一个组件被认为是“固定于”另一个组件，它可以是直接固定在另一个组件上或者可能同时存在居中组件。

除非另有定义，本文所使用的所有的技术和科学术语与属于本发明的技术领域的技术人员通常理解的含义相同。本文中在本发明的说明书中所使用的术语只是为了描述具体的实施例的目的，不是旨在于限制本发明。本文所使用的术语“或/及”包括一个或多个相关的所列项目的任意的和所有的组合。

值得注意的是，在申请号为202222901025.1、申请名称为“自清洁式风机和吸油烟机”的中国专利申请中实施例1至3中：清洗介质供给件和叶轮均相对于风机的蜗壳是转动的，以使自清洗介质供给件喷射的清洗介质在叶轮处形成的清洗区域会在叶轮的轴向两端之间移动，来实现对整个叶轮进行清洗。然而，一方面，若叶轮的转速过快，则清洗介质供给件喷射的清洗介质将被叶片的外边缘阻挡而无法喷射至叶片的待清洗侧面；若叶轮的转速过慢，则清洗完所有的叶片所需的时间较长，清洗效率会严重降低。另一方面，若清洗介质供给件的转速过快，则在叶轮处形成的清洗区域的轴向移动速度随之过快，导致每个叶片上相邻的清洗区域之间将会存在间隙而无法实现全域清洗；若清洗介质供给件的转速过慢，则在叶轮处形成的清洗区域的轴向移动速度随之过慢，导致每个叶片上相邻的清洗区域之间将会严重重叠而消耗大量的清洗介质，造成水资源的浪费。

因此，为了在节约水资源的同时，实现较好清洗效果，本申请的清洗介质供给件与叶轮之间的转速或角速度关系设计就显得尤为重要，也就是说，如何设计清洗介质供给件和叶轮之间的速度(包括角速度和转速)关系，是使用有限清洗介质获得较好清洗效果的关键。

具体地，根据本申请的另一方面，如图1至图6所示，本申请的一个较佳实施例提供了一种吸油烟机1A，其可以包括壳体10A和被装配于壳体10A的自清洁式风机20A，用于吸油烟。可以理解的是，本申请的吸油烟机1A还可以但不限于包括水箱、蒸汽发生器、接水盒和/或传感器，以辅助完成吸油烟功能，本申请在此不再赘述。

更具体地，如图2至图6所示，本申请的自清洁式风机20A可以包括风机主体21A和清洗装置22A。风机主体21A可以包括蜗壳211A和被可转动地设置于蜗壳211A内的叶轮212A。清洗装置22A可以包括相对于蜗壳211A可转动地设置的清洗介质供给件221A，用于喷射清洗介质至叶轮212A以使自清洁式风机20A进行自清洁。在自清洁式风机20A进行自清洁过程中的某一时间，清洗介质供给件221A相对于蜗壳211A的角速度ω等于叶轮212A相对于蜗壳211A的转速n的2πC倍，其中1/1500≤C≤1/90，以便在节约水资源的同时，实现较好的清洗效果。可以理解的是，本申请所提及的风机主体21A还包括用于驱动叶轮212A绕着中轴线210A转动的驱动件，如电机等；本申请所提及的轴向指的是该叶轮212A的中轴线210A的延伸方向。本申请所提及的清洗介质可以是水蒸气、液态水或水溶液等，本申请对此不再赘述。

值得注意的是，叶轮212A的周向设有多个叶片2120A；由于经由清洗介质供给件221A喷射的清洗介质通常会形成喷射流，其在撞击到叶片2120A表面的瞬间会向外溅射或散射，使得冲洗区域变大，因此经由清洗介质供给件221A喷射的清洗介质会在所清洗的叶片2120A表面上形成直接撞击的冲击区域2201A和位于该冲击区域2201A周围的溅射区域2202A。可以理解的是，本申请的冲击区域2201A和溅射区域2202A虽然在附图3中分别以圆形区域和圆环形区域进行展示，但其仅为示意；例如，该冲击区域2201A也可以是椭圆形区域或条形区域等其他形状的区域；相应地，该溅射区域2202A也可以是椭环形区域或其他形状的区域，本申请对此不做限制。

由于本申请所提及的冲击区域2201A指的是经由清洗介质供给件221A喷射的清洗介质直接撞击到叶片2120A表面的区域，其能够实现较好的清洗效果；本申请所提及的溅射区域2202A指的是经由清洗介质供给件221A喷射的清洗介质在直接撞击到叶片2120A表面时向外溅射的环形区域，其仍能够实现较好的清洗效果；因此本申请的一个冲击区域2201A和对应的溅射区域2202A共同拼接成一个连续的有效清洗区域。

可选地，清洗介质供给件221A的旋转轴线异面垂直于叶轮212A的中轴线210A，以确保经由清洗介质供给件221A喷射清洗介质所形成的喷射流能够沿着叶轮212A的轴向方向移动。可以理解的是，本申请所提及的旋转轴线指的是清洗介质供给件221A相对于蜗壳211A转动时所绕的直线。

值得注意的是，由于在清洗介质供给件221A相对于蜗壳211A转动的同时，叶轮212A相对于蜗壳211A也在转动，因此叶片2102A上轴向相邻的两个冲击区域2201A指的是喷射流在叶轮212A绕着中轴线210A转动一周的前后两个时刻撞击在该叶片2120A表面上所形成的两个区域，并且叶片2120A上轴向相邻的两个冲击区域2201A之间的中心间距S则等于喷射流在叶轮212A绕着中轴线210A转动一周时沿着该叶轮212A的轴向方向移动的距离。这样，当中心间距S大于溅射区域2202A的轴向尺寸S₂时，每个叶片2120A上轴向相邻的两个溅射区域2202A之间将存在间隙，即每个叶片2120A上的清洗区域是间断的，不连续的，无法实现真正意义上的全域清洗；当中心间距S小于冲击区域2201A的轴向尺寸S₁时，每个叶片2120A上轴向相邻的两个冲击区域2201A之间存在部分重叠，导致该叶片2120A上的同一区域被重复撞击，不仅会消耗大量清洗介质(如水)，造成资源浪费，而且还会增加清洗时间，导致清洗效率较低。

然而，在本申请的上述实施例中，当清洗介质供给件221A的角速度ω与叶轮212A的转速n满足关系式ω≥2π*1/1500*n时，每一叶片2120A上轴向相邻的两个冲击区域2201A之间的中心间距S将大于等于冲击区域2201A的轴向尺寸S₁，使得每一叶片2120A上轴向相邻的两个冲击区域2201A不会发生重叠，有助于节约清洗介质，避免水资源浪费；而当清洗介质供给件221A的角速度ω与叶轮212A的转速n满足关系式ω≤2π*1/90*n时，每一叶片2120A上轴向相邻的两个冲击区域2201A之间的中心间距S将小于等于溅射区域2202A的轴向尺寸S₂，使得每一叶片2120A上轴向相邻的两个溅射区域2202A将会发生部分重叠，避免溅射区域2202A之间存在间隙，确保叶片2120A获得较好的清洗效果，实现真正的全域清洗。

换言之，由于本申请的自清洁式风机20A在进行自清洁过程中的某一时间，清洗介质供给件221A相对于蜗壳211A的角速度ω等于叶轮212A相对于蜗壳211A的转速n的2πC倍，其中1/1500≤C≤1/90，因此每一叶片2120A上轴向相邻的两个有效清洗区域之间既不会严重重叠，减少清洗介质的用量，又不存在间隙，实现真正的全域清洗，从而在使用较少清洗介质的同时，获得较好的清洗效果。

示例性地，在本申请的第一示例中，当自清洁式风机20A进行自清洁时，叶轮212A和清洗介质供给件221A可以相对于蜗壳211A均做匀速转动，其中清洗介质供给件221A的角速度ω与叶轮212A的转速n满足关系式ω＝2πC₂*n，并且1/600≤C₂≤1/90。

值得注意的是，由于清洗介质供给件221A相对于蜗壳211A转动以使所形成的喷射流沿着叶轮212A的轴向方向移动，因此在叶轮212A和清洗介质供给件221A均做匀速转动的情况下，随着清洗介质供给件221A旋转至不同的角度，喷射流在叶片2120A上的轴向移动速度随之不同，即每一叶片2120A上多个冲击区域2201A的中心沿着叶轮212A的轴向方向不会均匀分布；也就是说每一叶片2120A上轴向相邻的冲击区域2201A之间的中心间距会随着旋转角度的变化而变化。

然而，在本申请的上述第一示例中，当ω＝2π*1/600*n时，每一叶片2120A上轴向相邻的两个冲击区域2201A之间的中心间距的最小值S_min大于等于冲击区域2201A的轴向尺寸，以防止任意相邻的两个冲击区域2201A之间发生重叠，避免水资源浪费；而当ω＝2π*1/90*n时，每一叶片2120A上轴向相邻的两个冲击区域2201A之间的中心间距的最大值S_max小于等于溅射区域2202A的轴向尺寸，以防止任意相邻的两个溅射区域2202A之间存在间隙，确保实现真正意义上的全域清洗。

值得注意的是，由于在自清洁式风机20A进行自清洁的过程中：每一叶片2120A上轴向相邻的两个冲击区域2201A之间的中心间距S会随着清洗介质供给件221A的转速增大和/或叶轮212A的转速减小而变大，相应地每一叶片2120A上轴向相邻的两个冲击区域2201A之间的中心间距S会随着清洗介质供给件221A的转速减小和/或叶轮212A的转速增大而变小；因此本申请可以通过使叶轮212A和清洗介质供给件221A中的至少一个相对于蜗壳211A进行变速转动来调节该中心间距S的最大值和最小值，以防该中心间距S因最大值过大而无法实现全域清洗，或因最小值过小而造成水资源浪费。

示例性地，在本申请的第二示例中，当自清洁式风机20A进行自清洁时，叶轮212A相对于蜗壳211A做匀速转动，且清洗介质供给件221A相对于蜗壳211A做变速转动，其中清洗介质供给件221A的最大角速度ω_max与叶轮212A的转速n满足关系式ω_max＝2πC₃*n，其中1/500≤C₃≤1/400。这样，当清洗介质供给件221A处于最大角速度ω_max时，所形成的冲击区域2201A之间的中心间距S能够大于冲击区域2201A的轴向尺寸，且小于溅射区域2202A的轴向尺寸，确保在真正实现全域清洗的同时，避免水资源浪费。可以理解的是，本申请所提及的最大或最小角速度及后续提及的最大或最小转速均是在清洁过程中瞬时速度(包括角速度和转速)的最大值或最小值。

可选地，清洗介质供给件221A的最小角速度ω_min与叶轮212A的转速n满足关系式ω_min＝2πC₄*n，其中1/1000≤C₄≤1/800。这样，当清洗介质供给件221A处于最小角速度ω_min时，所形成的冲击区域2201A之间的中心间距S仍能够大于冲击区域2201A的轴向尺寸，且小于溅射区域2202A的轴向尺寸，确保在真正实现全域清洗的同时，避免水资源浪费。

值得注意的是，当叶轮212A相对于蜗壳211A做匀速转动时，本申请可以通过调节清洗介质供给件221A的转速，使每个叶片2120A上轴向相邻的两个冲击区域2201A之间的中心间距S保持不变，即每个叶片2120A上多个冲击区域2201A的中心沿着叶轮212A的轴向方向均匀分布，从而实现经由清洗介质供给件221A喷射的清洗介质在每个叶片2120A表面上的撞击点均呈轴向均匀分布，有助于提高清洗效果的一致性。可以理解的是，本申请所提及的均匀分布并不是绝对的，而是相对的，即该均匀分布是可以存在一定波动的，只要在测量误差或机械误差等误差允许的范围内达到均匀即可，本申请对此不再赘述。

根据本申请的上述实施例，如图2和图3所示，清洗介质供给件221A包括沿着该旋转轴线O的周向延伸的运动部2211A和自运动部2211A的第一端22111A延伸的喷嘴2212A。可选地，喷嘴2212A自运动部2211A的第一端22111A向外翘起，即喷嘴2212A的喷射流与运动部2211A在第一端22111A处的切线之间的夹角β大于0°且小于等于90°。这样，相比于喷嘴2212A沿着运动部2211A的周向方向或切线方向延伸的方案，当清洗介质供给件221A被转动以清洗整个叶片2120A时，本申请的这一实施例中该喷嘴2212A与该叶片2120A之间的平均距离较短，有助于降低冲洗力度的损耗。

值得注意的是，当叶轮212A匀速转动时，若要实现撞击点的均匀分布，则在相同时间内，喷嘴2212A所能清洗的轴向长度需要保持一致，即喷射流在所清洗叶片2120A表面上移动的轴向速度需要保持相同。

具体地，以喷嘴2212A的喷射流与运动部2211A在第一端22111A处的切线之间的夹角β等于90°为例：如图4和图5所示，清洗介质供给件221A的旋转轴线O与所清洗叶片2120A之间的垂直喷射距离为h；当喷嘴2212A自喷射流垂直喷射至所清洗叶片2120A处绕着该旋转轴线O旋转的角度θ(即清洗介质供给件221A的旋转角度)，以使喷射流在所清洗叶片2120A表面从点E移动至点F时，清洗介质供给件221A的旋转轴线O与所清洗叶片2120A的倾斜喷射距离为r，喷射流在所清洗叶片2120A表面上的轴向速度为V₀。此时，如图4所示，将轴向速度V₀进行分解，可以得到喷射流在所清洗叶片2120A表面上的径向速度V_x和切向速度V_y。可以理解的是，本申请如图5所示的点O指的是清洗介质供给件221A的旋转轴线所在的真实位置；点E指的是清洗介质供给件221A的旋转轴线在所清洗叶片2120A表面上的垂直投影位置；点F指的是清洗介质供给件221A的旋转轴线在所清洗叶片2120A表面上的喷射投影位置(即沿喷射方向投影的位置)；则h＝OE；r＝OF；θ＝∠FOE。

更具体地，如图4所示，由于喷射流在所清洗叶片2120A表面上的切向速度V_y＝rω_i，其中r为旋转轴线O与所清洗叶片2120A的倾斜喷射距离，ω_i为喷嘴2212A在清洁时刻i绕着该旋转轴线O转动的角速度；因此cosθ＝h/r；cos∠V_yFV₀＝V_y/V₀＝(rω_i)/V₀。

进一步地，由于∠V_yFV₀＝θ，因此ω_i＝(V₀cosθ)/r，进而ω_i＝(V₀cos²θ)/h。

更进一步地，以n分别表示叶轮212A的转速，则叶轮212A旋转一圈的时间，即叶轮212A的旋转周期T＝1/n。而为了实现撞击点的均匀分布，叶轮212A的旋转周期T需要满足：T＝S/V₀，其中S为每个叶片2120A上轴向相邻的两个冲击区域2201A之间的中心间距，即喷射流在叶轮212A旋转一圈时在所清洗叶片2120A表面上的轴向位移。此时T＝1/n＝S/V₀，即V₀＝nS。可以理解的是，由于叶轮212A的转速n是恒定不变的，因此为了实现撞击点的均匀分布(即S保持不变)，则喷射流在所清洗叶片2120A表面上的轴向速度V₀也是不变的。

这样，将V₀＝nS代入上式ω_i＝(V₀cos²θ)/h可得：ω_i＝(nScos²θ)/h。换言之，为了实现撞击点的均匀分布，本申请的这一示例中清洗介质供给件221A在清洁时刻i的角速度ω_i与叶轮212A的转速n之间满足关系式：ω_i＝(nScos²θ)/h；式中：S为每个叶片2120A上轴向相邻的两个冲击区域2201A之间的中心间距；θ为清洗介质供给件221A(即喷嘴2212A)的旋转角度。

由上式易知：在叶轮212A匀速转动(即叶轮212A的转速n保持不变)的情况下，随着旋转角度θ(如图5所示的θ₁＜θ₂＜θ₃)的增大，清洗介质供给件221A的角速度ω_i逐渐变小(即清洗介质供给件221A做降速转动)，使得在相同时间t内喷射流在叶片2120A上轴向移动的距离均相等(如图5所示的M₁＝M₂＝M₃)，从而实现撞击点的均匀分布，便于在提高清洗效率的同时，节约水资源。

可选地，本申请的清洗介质供给件221A在清洁时刻i的角速度ω_i与叶轮212A的转速n之间可以满足关系式：ω_i＝(nPcos²θ)/h；式中：P为清洗系数；θ为清洗介质供给件221A(即喷嘴2212A)的旋转角度；h为清洗介质供给件221A的旋转轴线与所清洗叶片2120A之间的垂直喷射距离。可以理解的是，本申请所提及的清洗系数P是由每个叶片2120A上轴向相邻的两个冲击区域2201A之间的中心间距S决定的。

示例性地，在本申请的第三示例中，当自清洁式风机20A进行自清洁时，叶轮212A相对于蜗壳211A做变速转动，且清洗介质供给件221A相对于蜗壳211A做匀速转动，其中清洗介质供给件221A的角速度ω与叶轮212A的最大转速n_max满足关系式ω＝2πC₅*n_max，其中1/500≤C₅≤1/400。这样，当叶轮212A处于最大转速n_max时，所形成的冲击区域2201A之间的中心间距S能够大于冲击区域2201A的轴向尺寸，且小于溅射区域2202A的轴向尺寸，确保在真正实现全域清洗的同时，避免水资源浪费。

可选地，清洗介质供给件221A的角速度ω与叶轮212A的最小转速n_min满足关系式ω＝2πC₆*n_min，其中1/75≤C₆≤1/60。这样，当叶轮212A处于最小转速n_min时，所形成的冲击区域2201A之间的中心间距S仍能够大于冲击区域2201A的轴向尺寸，且小于溅射区域2202A的轴向尺寸，确保在真正实现全域清洗的同时，避免水资源浪费。

值得注意的是，当自清洁式风机20A进行自清洁时，叶轮212A相对于蜗壳211A进行变速转动，清洗介质供给件221A相对于蜗壳211A进行匀速转动，也能够使每个叶片2120A上所有的冲击区域2201A沿着叶轮212A的轴向方向均匀分布。可以理解的是，当清洗介质供给件221A匀速转动时，在相同时间内喷嘴2212A所能清洗的轴向长度是变化的，即喷射流在所清洗叶片2120A表面上移动的轴向长度S_i是不断变化的；此时若要实现撞击点的均匀分布，则需要确保喷射流在所清洗叶片2120A表面上移动的轴向长度S_i＝nS，其中n为叶轮212A的转速，S为每个叶片2120A上轴向相邻的两个冲击区域2201A之间的中心间距，也就是说，为了实现撞击点的均匀分布，此时叶轮212A的转速是不断变化的，即叶轮212A需要做变速转动。

具体地，以喷嘴2212A的喷射流与运动部2211A在第一端22111A处的切线之间的夹角β等于90°为例：如图4和图6所示，清洗介质供给件221A的旋转轴线O与所清洗叶片2120A的垂直喷射距离为h；当喷嘴2212A自喷射流垂直喷射至所清洗叶片2120A处绕着该旋转轴线O旋转的角度θ(即清洗介质供给件221A的旋转角度)，以使喷射流在所清洗叶片2120A表面从点E移动至点F时，清洗介质供给件221A的旋转轴线O与所清洗叶片2120A的倾斜喷射距离为r，喷射流在所清洗叶片2120A表面上移动的轴向速度为V₀。此时，将轴向速度V₀进行分解，可以得到喷射流在所清洗叶片2120A表面上的径向速度V_x和切向速度V_y。

更具体地，如图4所示，由于喷射流在所清洗叶片2120A表面上的切向速度V_y＝ωr，其中r为旋转轴线O与所清洗叶片2120A的倾斜喷射距离，ω为喷嘴2212A绕着该旋转轴线O转动的角速度；因此cosθ＝h/r；cos∠V_yFV₀＝V_y/V₀＝(rω)/V₀。进一步地，由于∠V_yFV₀＝θ，因此h/r＝(rω)/V₀，进而V₀＝(ωr²)/h。可以理解的是，由于清洗介质供给件221A的角速度是恒定不变的，因此随着喷射距离r的变化，喷射流在所清洗叶片2120A表面上移动的轴向速度为V₀也是变化的。

更进一步地，以n_i分别表示叶轮212A在清洁时刻i的转速，则叶轮212A旋转一圈的时间，即叶轮212A的旋转周期T＝1/n_i。而为了实现撞击点的均匀分布，叶轮212A的旋转周期T需要满足：T＝S/V₀，其中S为每个叶片2120A上轴向相邻的两个冲击区域2201A之间的中心间距，即喷射流在叶轮212A旋转一圈时在所清洗叶片2120A表面上的轴向位移。此时T＝1/n_i＝S/V₀，即V₀＝n_iS。可以理解的是，由于喷射流在所清洗叶片2120A表面上的轴向速度V₀是变化的，因此为了实现撞击点的均匀分布(即S保持不变)，则叶轮212A在清洁时刻i的转速n_i会随着时间的变化而变化。

这样，将V₀＝n_iS代入上式V₀＝(ωr²)/h可得：n_i＝(ωr²)/(hS)。换言之，为了实现撞击点的均匀分布，本申请的这一示例中叶轮212A在清洁时刻i的转速n_i与清洗介质供给件221A的角速度ω之间满足关系式：n_i＝(ωr²)/(hS)；式中：S为每个叶片2120A上轴向相邻的两个冲击区域2201A之间的中心间距；r为旋转轴线O与所清洗叶片2120A之间的倾斜喷射距离。

换言之，由于r＝h/cosθ，因此上式可以改写成：n_i＝(ωh)/(Scos²θ)；式中：S为每个叶片2120A上轴向相邻的两个冲击区域2201A之间的中心间距；θ为清洗介质供给件221A(即喷嘴2212A)的旋转角度。

由上式易知：在清洗介质供给件221A匀速转动(即清洗介质供给件221A的角速度ω保持不变)的情况下，随着倾斜喷射距离r或旋转角度θ(如图6所示的θ₁＜θ₂＜θ₃)的增大，叶轮212A的转速n_i逐渐变大(即叶轮212A做升速转动)，使得在相同时间t内喷射流在叶片2120A上轴向移动的距离逐渐增大(如图6所示的M₁＜M₂＜M₃)，从而实现撞击点的均匀分布，便于在提高清洗效率的同时，节约水资源。

可选地，本申请的叶轮212A的转速n_i与清洗介质供给件221A的角速度ω之间可以满足关系式：n_i＝(ωr²)/(hP)；式中：P为清洗系数；r和h分别为清洗介质供给件221A的旋转轴线与所清洗叶片2120A之间的倾斜喷射距离和垂直喷射距离。可以理解的是，本申请所提及的清洗系数P是由每个叶片2120A上轴向相邻的两个冲击区域2201A之间的中心间距S决定的。

示例性地，在本申请的第四示例中，当自清洁式风机20A进行自清洁时，叶轮212A和清洗介质供给件221A相对于蜗壳211A均做变速转动，其中清洗介质供给件221A在清洁时刻i的角速度ω_i与叶轮212A在该清洁时刻i的转速n_i满足关系式ω_i＝2πC₇*n_i，其中1/1200≤C₇≤1/90。这样，自清洁式风机20A在同一清洁时刻i，所形成的冲击区域2201A之间的中心间距S均能够大于冲击区域2201A的轴向尺寸，且小于溅射区域2202A的轴向尺寸，确保在真正实现全域清洗的同时，避免水资源浪费。

值得注意的是，在本申请的这一示例中，本申请的自清洁式风机20A仍可以通过变速转动的清洗介质供给件221A与变速转动的叶轮212A相配合来实现撞击点的均匀分布，即清洗介质供给件221A和叶轮212A均做变速转动，也能够实现撞击点的均匀分布。

可选地，随着清洗介质供给件221A的旋转角度θ变大，清洗介质供给件221A做降速转动，且叶轮212A做升速转动，使得撞击点均匀分布。换言之，当清洗介质供给件221A降速较少时，叶轮212A需要适当升速才能够满足撞击点的均匀分布，此时完成整个叶轮212A的清洗所需要的时间就较短，所用的水会有所减少，清洗效果会下降，适合叶轮212A的叶片2120A上所附着油污较少的场景。

可选地，随着清洗介质供给件221A的旋转角度θ变大，清洗介质供给件221A和叶轮212A均可以做降速转动，且清洗介质供给件221A的降速程度大于叶轮212A的降速程度，使得撞击点均匀分布。换言之，当清洗介质供给件221A降速较多时，叶轮212A却需要适当降速才能够满足撞击点的均匀分布，此时完成整个叶轮212A的清洗所需要的时间就较长，所用的水会有所增多，清洗效果会提高，适合叶轮212A的叶片2120A上所附着油污较多的场景。

值得注意的是，若随着清洗介质供给件221A的旋转角度θ变大，清洗介质供给件221A和叶轮212A也可以均做升速转动，且叶轮212A的升速程度大于清洗介质供给件221A的升速程度，也能够实现撞击点的均匀分布，有助于进一步缩短清洗时间。但需注意的是，一旦叶轮212A的转速过大，则清洗介质将难以撞击到叶片2120A的待清洗表面，导致清洗效果较差。

此外，为了进一步提高清洗效果，叶轮212A的旋转方向与清洗介质供给件221A的喷射方向是相对的，使得清洗介质的喷射速度与待清洗叶片2120A的旋转速度相叠加，有助于增强冲击效果，提升清洗后的洁净率。例如，清洗介质供给件221A是向左喷射清洗介质的，此时若叶轮212A顺时针旋转，则清洗介质的喷射速度与待清洗叶片2120A的旋转速度是相叠加的，能够达到增强冲击力度，提升冲洗效果；而如果叶轮212A逆时针旋转，则清洗介质的喷射速度与待清洗叶片2120A的旋转速度将相互抵消一部分，即清洗介质的喷射速度的一部分将用于追赶待清洗叶片2120A，造成冲击力度减弱，导致冲洗效果变差。

示例性地，以清洗介质供给件221A的角速度ω＝0.3334r/min，即清洗介质供给件221A在45秒内转动90°；叶轮212A的转速n分别在30r/min、200r/min、300r/min、400r/min以及500r/min下做清洗试验，测得叶轮212A的洁净率如下表：

上表中：叶轮初重和叶轮标重分别指的是叶轮212A在涂油脂前后的重量；清洗后重量指的是叶轮212A先经由清洗介质供给件221A清洗后，再高速甩干(如1600r/min)后的重量。由上表易知：在清洗介质供给件221A匀速转动的情况下，叶轮212A的转速越大，洁净率就越高。然而，叶轮212A在高速转动的时候，叶片2120A会高速撞击水流而产生雾化，导致雾气会从蜗壳211A的出风口排出，容易污染或堵塞出风道，这对吸油烟机来讲是不可接受的；因此本申请的叶轮212A相对于蜗壳211A的转速n优选地大于等于30r/min，且小于等于200r/min。

值得注意的是，如图2和图3所示，风机主体21A的蜗壳211A上开设有让位孔2110A，清洗介质供给件221A的旋转轴线O位于蜗壳211A的外侧，并且清洗介质供给件221A的运动部2211A绕着该旋转轴线O被转动以带动喷嘴2212A通过让位孔2110A进出该蜗壳211A而形成穿设部。这样，当需要清洗叶轮212A时，绕着该旋转轴线O转动该清洗介质供给件221A的运动部2211A，以带动喷嘴2212A通过让位孔2110A伸进该蜗壳211A内而喷射清洗介质至叶片2120A；并且该喷嘴2212A在穿过让位孔2110A后绕着该旋转轴线O作摆动运动(即绕着旋转轴线O在一定角度范围内作往复运动)，使得喷射区域在叶轮212A的轴向两端之间往复移动，从而实现叶轮212A的全域清洗；而当不需要清洗叶轮212A时，绕着该旋转轴线O转动该清洗介质供给件221A的运动部2211A，以带动喷嘴2212A通过让位孔2110A退出该蜗壳211A，避免喷嘴2212A被蜗壳211A内的油污堵塞。

可以理解的是，正是由于清洗介质供给件221A中的喷嘴2212A向外翘起，因此该清洗介质供给件221A在旋转轴线O被设置在蜗壳211A之外的情况下，喷嘴2212A在经由让位孔2110A旋入蜗壳211A后才开始喷射清洗介质就能够确保实现叶轮212A的全域清洗；而当喷嘴沿周向方向延伸时，喷嘴在被旋入蜗壳211A后，喷嘴的喷射方向与叶轮的轴线方向之间的夹角必然小于90°，且逐渐减小，此时不仅冲击力度损耗较大，而且喷嘴2212A在经由让位孔2110A旋入蜗壳211A之前就需要喷射清洗介质，才能够实现叶轮212A的全域清洗，但为了防止油烟从让位孔2110A处外泄，该让位孔2110A处通常设有封闭门，故喷嘴在通过让位孔2110A旋入蜗壳211A之前是无法将清洗介质喷射到叶轮212A进行清洗的，导致周向延伸的喷嘴无法清洗到叶轮212A的某个轴向端部，也就无法实现叶轮212A的全域清洗。

可选地，如图1和图2所示，清洗装置22A进一步包括被固设于蜗壳211A的驱动机构222A和可传动地连接于驱动机构222A的转动座223A，转动座223A包括提供旋转轴线O的转动轴2231A和自转动轴2231A的外周壁向外延伸的连接臂2232A，转动轴2231同轴地连接于驱动机构222A的动力输出端，连接臂2232A的末端固定连接于清洗介质供给件221A的运动部2211A。这样，连接臂2232A能够支撑运动部2211A和喷嘴2212A以远离该旋转轴线O，使得让位孔2110A的开设位置能够远离该旋转轴线O，有助于保证该驱动机构222A的动力输出端能够远离让位孔2110A，避免驱动机构222A被从让位孔2110A漏出的油污污染，有助于延长驱动机构222A的使用寿命。可以理解的是，在本申请的其他示例中，该驱动机构222A也可以被固设于壳体10A，仍能够在蜗壳211A外驱动清洗介质供给件221A作摆动运动；或者，本申请的清洗介质供给件221A也可以被可转动地设置于壳体10A，本申请对此不再赘述。

可选地，如图2所示，连接臂2232A的末端固定连接于运动部2211A的第二端22112A，使得喷嘴2212A与该连接臂2232A之间预留出足够长的距离，以便在开设较小的让位孔2110A的情况下，拓宽喷嘴2212A的摆动角度范围，避免连接臂2232A与蜗壳211A发生结构干涉。

可选地，运动部2211A可以被实施为圆弧形刚性管，以便在稳定支撑喷嘴2212A的同时，尽可能减小让位孔2110A的开设尺寸；例如，该运动部2211A可以但不限于由诸如塑料、金属或高分子材料等硬质材料制成的中空管。

值得注意的是，在本申请的其他示例中，该叶轮212A和该清洗介质供给件221A也可以均被驱动以进行变速旋转，仍能够使得每个叶片2120A上冲击区域的中心(撞击点)沿着叶轮212A的轴向方向均匀分布，提高全域清洗的一致性。

可以理解的是，在叶轮212A匀速转动且清洗介质供给件221A变速转动的情况下，喷嘴2212A在自进入蜗壳211A旋转至最大角度的过程中和自最大角度旋转出蜗壳211A的过程中，其在轨迹线上的同一点的速度可以是相同的，即喷嘴2212A所喷射的喷射流在叶轮212A的轴向两端往复移动的过程中，喷嘴2212A在同一旋转角度处的速度可以是相同的。而在叶轮212A变速转动且清洗介质供给件221A匀速转动的情况下，叶轮212A的转速与喷嘴2212A的旋转角度(或喷嘴2212A的喷射距离)有关，但叶轮212A的转速在喷嘴2212A往复旋转至同一角度或位置时也可以是相同的。

值得一提的是，根据本申请的另一方面，如图7所示，本申请的第一实施例进一步提供了一种自清洁方法，其可以包括步骤：

S110：驱动叶轮相对于蜗壳转动；和

S120：驱动清洗介质供给件相对于该蜗壳转动以喷射清洗介质至该叶轮，其中该清洗介质供给件相对于该蜗壳的角速度ω等于该叶轮相对于该蜗壳的转速n的2πC倍，其中1/1500≤C≤1/90。

值得注意的是，根据本申请的另一方面，如图8所示，本申请的第二实施例进一步提供了一种自清洁方法，其可以包括步骤：

S210：相对于蜗壳匀速转动叶轮；和

S220：相对于该蜗壳变速转动清洗介质供给件以喷射清洗介质至该叶轮，其中该清洗介质供给件在清洁时刻i的角速度ω_i与该叶轮的转速n之间满足关系式：ω_i＝(nPcos²θ)/h；式中：P为清洗系数；θ为该清洗介质供给件的旋转角度；h为该清洗介质供给件的旋转轴线与所清洗的叶片之间的垂直喷射距离。

此外，根据本申请的另一方面，如图9所示，本申请的第三实施例进一步提供了一种自清洁方法，其可以包括步骤：

S310：相对于蜗壳变速转动叶轮；和

S320：相对于该蜗壳匀速转动清洗介质供给件以喷射清洗介质至该叶轮，其中该叶轮在清洁时刻i的转速n_i与该清洗介质供给件的角速度ω之间满足关系式：n_i＝(ωr²)/(hP)；式中：P为清洗系数；r和h分别为该清洗介质供给件的旋转轴线与所清洗的叶片之间的倾斜喷射距离和垂直喷射距离。

以上实施例的各技术特征可以进行任意的组合，为使描述简洁，未对上述实施例中的各个技术特征所有可能的组合都进行描述，然而，只要这些技术特征的组合不存在矛盾，都应当认为是本说明书记载的范围。

以上实施例仅表达了本发明的几种实施方式，其描述较为具体和详细，但并不能因此而理解为对发明专利范围的限制。应当指出的是，对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明构思的前提下，还可以做出若干变形和改进，这些都属于本发明的保护范围。因此，本发明专利的保护范围应以所附权利要求为准。

Claims (14)

1.自清洁式风机，其特征在于，包括：

风机主体，所述风机主体包括蜗壳和被可转动地设置于所述蜗壳内的叶轮；和

清洗装置，所述清洗装置包括相对于所述蜗壳可转动地设置的清洗介质供给件，用于喷射清洗介质至所述叶轮以进行自清洁，当所述自清洁式风机进行自清洁时，所述清洗介质供给件相对于所述蜗壳的角速度ω等于所述叶轮相对于所述蜗壳的转速n的2πC倍，其中1/1500≤C≤1/90。

2.根据权利要求1所述的自清洁式风机，其特征在于，当所述自清洁式风机进行自清洁时，所述叶轮和所述清洗介质供给件相对于所述蜗壳均进行匀速转动，其中所述清洗介质供给件的角速度ω与所述叶轮的转速n满足关系式：ω＝2πC₂*n，式中1/600≤C₃≤1/90。

3.根据权利要求1所述的自清洁式风机，其特征在于，当所述自清洁式风机进行自清洁时，所述叶轮相对于所述蜗壳进行匀速转动，所述清洗介质供给件相对于所述蜗壳进行变速转动，其中所述清洗介质供给件的最大角速度ω_max与所述叶轮的转速n满足关系式：ω_max＝2πC₃*n，式中1/500≤C₄≤1/400。

4.根据权利要求3所述的自清洁式风机，其特征在于，所述清洗介质供给件的最小角速度ω_min与所述叶轮的转速n满足关系式：ω_min＝2πC₄*n，式中1/1000≤C₅≤1/800。

5.根据权利要求3或4所述的自清洁式风机，其特征在于，所述清洗介质供给件在清洁时刻i的角速度ω_i与所述叶轮的转速n之间满足关系式：ω_i＝(nPcos²θ)/h；式中：P为清洗系数；θ为所述清洗介质供给件的旋转角度；h为所述清洗介质供给件的旋转轴线与所清洗的叶片之间的垂直喷射距离。

6.根据权利要求1所述的自清洁式风机，其特征在于，当所述自清洁式风机进行自清洁时，所述清洗介质供给件相对于所述蜗壳进行匀速转动，所述叶轮相对于所述蜗壳进行变速转动，其中所述清洗介质供给件相对于所述蜗壳的角速度ω与所述叶轮的最大速度n_max满足关系式：ω＝2πC₅*n_max，式中1/500≤C₅≤1/400。

7.根据权利要求6所述的自清洁式风机，其特征在于，所述清洗介质供给件的角速度ω与所述叶轮的最小转速n_min满足关系式：ω＝2πC₆*n_min，式中1/75≤C₆≤1/60。

8.根据权利要求6或7所述的自清洁式风机，其特征在于，所述叶轮在清洁时刻i的转速n_i与所述清洗介质供给件的角速度ω之间满足关系式：n_i＝(ωr²)/(hP)；式中：P为清洗系数；r和h分别为所述清洗介质供给件的旋转轴线与所清洗的叶片之间的倾斜喷射距离和垂直喷射距离。

9.根据权利要求1所述的自清洁式风机，其特征在于，当所述自清洁式风机进行自清洁时，所述叶轮和所述清洗介质供给件相对于所述蜗壳均进行变速转动，其中所述清洗介质供给件在清洁时刻i的角速度ω_i与所述叶轮在该清洁时刻i的转速n_i满足关系式：ω_i＝2πC₇*n_i，式中1/1200≤C₇≤1/90。

10.根据权利要求1至4中任一所述的自清洁式风机，其特征在于，所述叶轮相对于所述蜗壳的转速大于等于30转/分钟，且小于等于200转/分钟。

11.吸油烟机，其特征在于，包括：

壳体；和

如权利要求1至10中任一所述的自清洁式风机，所述自清洁式风机的风机主体被设置于所述壳体之内。

12.自清洁方法，其特征在于，包括步骤：

驱动叶轮相对于蜗壳转动；和

驱动清洗介质供给件相对于该蜗壳转动以喷射清洗介质至该叶轮，其中该清洗介质供给件相对于该蜗壳的角速度ω等于该叶轮相对于该蜗壳的转速n的2πC倍，其中1/1500≤C≤1/90。

13.自清洁方法，其特征在于，包括步骤：

相对于蜗壳匀速转动叶轮；和

相对于该蜗壳变速转动清洗介质供给件以喷射清洗介质至该叶轮，其中该清洗介质供给件在清洁时刻i的角速度ω_i与该叶轮的转速n之间满足关系式：ω_i＝(nPcos²θ)/h；式中：P为清洗系数；θ为该清洗介质供给件的旋转角度；h为该清洗介质供给件的旋转轴线与所清洗的叶片之间的垂直喷射距离。

14.自清洁方法，其特征在于，包括步骤：

相对于蜗壳变速转动叶轮；和

相对于该蜗壳匀速转动清洗介质供给件以喷射清洗介质至该叶轮，其中该叶轮在清洁时刻i的转速n_i与该清洗介质供给件的角速度ω之间满足关系式：n_i＝(ωr²)/(hP)；式中：P为清洗系数；r和h分别为该清洗介质供给件的旋转轴线与所清洗的叶片之间的倾斜喷射距离和垂直喷射距离。