CN118008886A - 蜗壳、离心风机及吸油烟机 - Google Patents
蜗壳、离心风机及吸油烟机 Download PDFInfo
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Abstract
本发明提供一种蜗壳、离心风机及吸油烟机,蜗壳包括沿预设轴线间隔相向设置的顶盖与底盖、围绕预设轴线并连接顶盖与底盖的侧板,侧板靠近预设轴线的一侧用于形成气体流道;顶盖连接侧板的部位包括第一顶边,底盖连接侧板的部位包括第一底边,第一顶边与第一底边均与气体流道相邻;第一顶边正投影于预设轴线的垂直面以形成第一线迹,第一底边正投影于同一垂直面以形成第二线迹,第一线迹位于第二线迹靠近预设轴线的一侧。
Description
技术领域
本发明涉及家电技术领域,尤其涉及一种蜗壳、离心风机及吸油烟机。
背景技术
离心风机广泛应用于吸油烟机等各类电器产品,这些电器产品的性能评价项目包括噪声表现,降低离心风机的噪声是优化电器产品的噪声表现的重要途径。以用于吸油烟机的离心风机为例,按照离心风机的排风阻力大小定义了高阻力工况噪音和低阻力工况噪音。
现有一种通过离心风机运行单吸模式以改善高阻力工况噪音的方案,即空气通过位于离心风机轴向一端的吸入端被吸入离心风机内,然后从位于离心风机的周侧的出风口排出。当离心风机的风轮转速提高后,吸入离心风机的空气对离心风机的冲击越发显著,尤其在蜗舌附近,风轮转速升高时,气流的冲击和扰动愈发明显,其对噪声的影响也最大,离心风机内部轰鸣的振幅越大。
发明内容
鉴于此,本发明提供一种能够改善离心风机内部轰鸣现象、以获得更好降噪效果与噪声表现的蜗壳、离心风机和吸油烟机。
本发明提供的蜗壳包括沿预设轴线间隔相向设置的顶盖与底盖、围绕预设轴线并连接顶盖与底盖的侧板,侧板靠近预设轴线的一侧用于形成气体流道;顶盖连接侧板的部位包括第一顶边,底盖连接侧板的部位包括第一底边,第一顶边与第一底边均与气体流道相邻;第一顶边正投影于预设轴线的垂直面以形成第一线迹,第一底边正投影于同一垂直面以形成第二线迹,第一线迹位于第二线迹靠近预设轴线的一侧。
本发明的蜗壳具有以下有益效果:第一顶边到预设轴线的距离小于第一底边到预设轴线的距离,当蜗壳与风轮配套组成离心风机之后,风轮叶片与第一底边之间的流道相较于第一顶边与风轮叶片之间的流道更宽,风轮叶片—蜗舌间隙从顶盖到底盖变大,如此不仅可以降低更靠近底盖的气流的流速,以缩小靠近底盖的气流与靠近顶盖的气流之间的流速差,而且降低了更靠近底盖区域的气压,达到减小气流对蜗舌及附近侧板上更靠近底盖区域的压力的目的,改善气流在进风方向上对离心风机冲击蜗舌及附近侧板力度的不均匀性,更加均匀的冲击力度使气流对离心风机的冲击峰值降低,避免风轮在提升转速之后产生蜗壳轰鸣,改善了离心风机的噪声表现。
在其中一个实施方式中,侧板包括与气体流道相邻并连接第一顶边与第一底边的第一斜壁,第一斜壁被任意第一截面截切形成第一断面,第一截面截切第一顶边与第一底边,且包含预设轴线,第一断面到预设轴线的距离沿风轮的进风方向增大。
如此设置,空气在蜗壳内的集聚量与第一斜壁到风轮叶片的距离沿进风方向递增,空气集聚量更高的区域与更大的流道宽度相适应,蜗壳内的气流流速差异沿进风方向趋于弱化,总体上第一斜壁与风轮叶片之间的气流流速和压强沿进风方向趋于均衡,最终气流作用于第一斜壁的冲击力沿进风方向趋于均衡分布,不会在第一斜壁上产生较大的冲击力峰值,同理,空气集聚量更高的区域与更宽的叶片—蜗舌间隙相适应,使气流对蜗舌的干扰及冲击也沿进风方向趋于平衡,减弱了气流对蜗舌的冲击效果;
此外,第一斜壁相对于底盖和预设轴线倾斜设置,也即第一斜壁与底盖之间形成小于90°的坡度角,因而第一斜壁能够将抵达第一斜壁靠近风轮叶片一侧的声波能量向远离顶盖的方向反射,以使这些声波能量向远离用户的方向传递,以使蜗壳与风轮组成的离心风机拥有更好的噪声表现。
在其中一个实施方式中,还包括位于顶盖与底盖之间的折弯板,折弯板的一端衔接第一斜壁,另一端向第一斜壁远离预设轴线的一侧弯折以形成蜗舌。
如此设置,第一斜壁与蜗舌相邻设置,蜗壳与风轮组成离心风机后,从风轮外周排出的空气将会在最短的时间内到达第一斜壁与风轮叶片之间,从而使第一斜壁提早地对蜗壳内的压强差和气流的流速差进行均匀化调节,也即当气流排出风轮之后,能够提早地在第一斜壁与风轮叶片之间实现压强与气流流速沿进风方向均匀分布,以确保气流在随后的流动中均能够保持在进风方向上均匀地向侧板施加冲击力,避免侧板上靠近底盖的区域产生过大的冲击力峰值。
在其中一个实施方式中,第一线迹与第二线迹被同一第一截面截切形成两个截点,两个截点的距离为拓宽间距,第一截面为截切第一顶边与第一底边、且包含预设轴线的平面,任意一个第一截面截切第一线迹与第二线迹所得的拓宽间距不小于2㎜,且不大于10㎜。
在其中一个实施方式中,第一线迹与第二线迹被同一第一截面截切形成两个截点,两个截点的距离为拓宽间距,第一截面为截切第一顶边与第一底边、且包含预设轴线的平面,任意一个第一截面截切第一线迹与第二线迹所得的拓宽间距为定值。
在其中一个实施方式中,第一线迹在以预设轴线为中心的第一圆弧角内围绕预设轴线,第二线迹在以预设轴线为中心的第二圆弧角内围绕预设轴线,第一圆弧角与第二圆弧角具有重叠区域,重叠区域的圆弧角不小于10°,且不大于40°。
如此设置,当蜗壳与风轮组成离心风机后,可以确保风轮叶片与侧板之间的空气能够在较长的时长内接受流速均匀化调节,以使蜗壳内的压强大小和气流流速沿进风方向的均匀化获得更好的功效,最终能够在更大程度上实现蜗壳内压强与气流流速沿进风方向的均匀分布,以使气流更均匀地冲击侧板,同时侧板内壁向底盖倾斜,有利于噪声向远离人耳的方向反射。
在其中一个实施方式中,顶盖连接侧板的部位包括连接第一顶边的第二顶边,底盖连接侧板的部位包括连接第一底边的第二底边,第二顶边与第二底边均与气体流道相邻;第二顶边正投影于预设轴线的垂直面以形成第三线迹,第二底边正投影于同一垂直面以形成第四线迹,第三线迹位于第四线迹靠近预设轴线的一侧。
如此设置,第二顶边到预设轴线的距离小于第二底边到预设轴线的距离,当蜗壳与风轮配套组成离心风机之后,风轮叶片与第二底边之间的流道相较于第二顶边与风轮叶片之间的流道更宽,如此不仅可以降低更靠近底盖的气流的流速,以缩小靠近底盖的气流与靠近顶盖的气流之间的流速差,而且降低了更靠近底盖区域的气压,达到减小气流对侧板上更靠近底盖区域的压力的目的,改善气流在进风方向上对离心风机的冲击力度的不均匀性,更加均匀的冲击力度使气流对离心风机的冲击峰值降低,避免风轮在提升转速之后产生蜗壳轰鸣,改善了离心风机的噪声表现。
在其中一个实施方式中,第三线迹与第四线迹被同一第二截面截切形成两个断点,两个断点的距离为收敛间距,第二截面为截切第二顶边与第二底边、且包含预设轴线的平面,沿远离第一顶边与第一底边的方向,第二截面截切第三线迹与第四线迹所得的收敛间距呈减小趋势。
在其中一个实施方式中,第三线迹在以预设轴线为中心的第三圆弧角内围绕预设轴线,第四线迹在以预设轴线为中心的第四圆弧角内围绕预设轴线,第三圆弧角与第四圆弧角具有重叠区域,重叠区域的圆弧角不小于10°,且不大于60°。
如此设置,当蜗壳与风轮组成离心风机后,可以确保风轮叶片与侧板之间的空气能够在较长的时长内接受流速均匀化调节,以使蜗壳内的压强大小和气流流速沿进风方向的均匀化获得更好的功效,最终能够在更大程度上实现蜗壳内压强与气流流速沿进风方向的均匀分布,以使气流更均匀地冲击侧板。
在其中一个实施方式中,顶盖与底盖之间形成用于容纳风轮的壳腔,顶盖开设有连通壳腔的进风口,底盖开设有连通壳腔的透风孔。
如此设置,至少第一斜壁能够凭借自身与底盖之间的坡度角将抵达第一斜壁靠近风轮叶片一侧的声波能量向远离顶盖的方向反射,然后这些声波能量通过透风孔向蜗壳之外传递出去,以使这些声波能量向远离用户的方向传递,避免声波能量在蜗壳内反复反射致使蜗壳内的轰鸣声难以消退,蜗壳与风轮组成的离心风机拥有更好的噪声表现;此外,允许一部分空气通过透风孔进入蜗壳,以使这部分空气将形成于风轮朝向底盖的一端与底盖之间及附近区域所形成的空气涡流冲散,消除空气涡流所引发的噪声。
在其中一个实施方式中,透风孔的总开口面积小于进风口的总开口面积。
如此设置,透风孔的开设不影响搭载蜗壳的离心风机的单侧进风模式,通过进风口进入蜗壳的气流量多于通过透风孔进入蜗壳的气流量。
在其中一个实施方式中,透风孔的数量为多个,多个透风孔均匀设置。
如此设置,底盖开设有透风孔的位置近似于网状结构,空气通过透风孔时形成的流体束小、流体束的动能低,可以消除底盖与风轮朝向底盖一端之间及附近区域的空气涡流,且不会干扰气流正常进行转弯流动从而不影响离心风机正常排风,离心风机运行在高阻力工况时,空气主要从进风口进入蜗壳,从而可以充分确保离心风机运行单吸模式。
在其中一个实施方式中,透风孔的总开口面积为S网,底盖的面积为S总,S网与S总之比不小于0.05,且不大于0.25。
如此设置,既可以消除底盖与风轮朝向底盖的一端之间及附近区域的空气涡流,还可以避免穿过底盖进入蜗壳的空气对通过进风口进入蜗壳的空气产生干扰,以使通过进风口进入离心风机的空气能够顺利地转弯并排出离心风机。
在其中一个实施方式中,任意一个透风孔的最大开口尺寸不大于1.5㎜,且任意一个透风孔的最小开口尺寸不小于0.5㎜。
如此设置,空气通过透风孔时形成的流体束更细小,且具有更低的动能,不会对通过进风口进入离心风机的空气造成显著的动能抑制,因而不影响离心风机的正常运行和空气流动。
本发明提供的离心风机包括以上的蜗壳和设于顶盖与底盖之间的风轮,预设轴线与风轮的轴线重合,风轮包括多个沿预设轴线的周向呈环形队列布置的叶片,侧板围绕多个叶片形成的环形队列。
本发明的离心风机改善了因风量与风力在进风方向上不均匀分布所导致的气流以不均匀力度冲击蜗壳,特别是气流以不均匀力度冲击蜗舌与侧板的问题,空气所形成的气流在蜗壳内沿进风方向以更加均衡一致的流速流动,因而气流作用于蜗舌及侧板的冲击力沿进风方向趋于均匀分布,避免了侧板上靠近底盖的区域产生过高的冲击力峰值,消除了诱发轰鸣噪声的来源。
在其中一个实施方式中,侧板包括用于朝向风轮并连接第一顶边与第一底边的第一斜壁,第一斜壁被任意第一截面截切形成第一断面,叶片被同一第一截面截切形成第二断面,第一截面截切第一顶边、第一底边与风轮,且包含预设轴线,第一断面到预设轴线的距离沿风轮的进风方向增大,第一断面到第二断面的距离沿风轮的进风方向增大。
如此设置,总体上第一斜壁与风轮叶片之间的气流流速和压强沿进风方向趋于均衡,气流作用于第一斜壁的冲击力沿进风方向趋于均衡,不会在第一斜壁上产生较大的冲击力峰值;此外第一斜壁与底盖之间形成小于90°的坡度角,第一斜壁能够将抵达第一斜壁靠近风轮叶片一侧的声波能量向远离顶盖的方向反射,以使这些声波能量向远离用户的方向传递,从而为离心风机带来更好的降噪效果和使用体验。
本发明提供的吸油烟机包括以上的离心风机。
附图说明
图1为本发明一个实施例的蜗壳的立体结构示意图;
图2为本发明一个实施例的蜗壳的第一视角示意图;
图3为图2所示的蜗壳沿A-A面剖切所得的剖视图;
图4为本发明一个实施例的离心风机的第一视角示意图;
图5为图4所示的离心风机沿B-B面剖切所得的剖视图;
图6为图4所示的离心风机沿C-C面剖切所得的剖视图。
附图标记:100、离心风机;10、蜗壳;11、顶盖;111、进风口;112、第一顶边;1121、第一线迹;113、第二顶边;1131、第三线迹;12、底盖;121、透风孔;122、第一底边;1221、第二线迹;123、第二底边;1231、第四线迹;13、侧板;130、气体流道;131、第一斜壁;1311、第一断面;132、第二斜壁;14、折弯板;140、蜗舌;15、壳腔;20、风轮;21、进风端;22、背风端;23、轮腔;24、叶片;241、第二断面;25、排气间隙;30、驱动器;31、电机;32、驱动轴。
具体实施方式
下面将结合本发明实施方式中的附图,对本发明实施方式中的技术方案进行清楚、完整地描述,显然,所描述的实施方式仅仅是本发明一部分实施方式,而不是全部的实施方式。基于本发明中的实施方式,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它实施方式,都属于本发明保护的范围。
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方式的目的,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。
本发明提供一种用于离心风机100的蜗壳10、一种包括所述蜗壳10的离心风机100以及一种搭载有所述离心风机100的吸油烟机。本发明旨在改善搭载有所述蜗壳10的离心风机100在一些使用场合中所产生的轰鸣声、降低搭载所述蜗壳10的离心风机100的噪声,以使搭载有所述离心风机100的吸油烟机获得更好的噪声表现,从而为用户使用吸油烟机时带来更舒适的听觉体验。
参阅图1和图3,本发明提供的蜗壳10包括顶盖11、与顶盖11相向且间隔设置的底盖12、连接顶盖11与底盖12的侧板13以及连接侧板13的折弯板14,顶盖11与底盖12之间的间隔区域形成用于容纳风轮20的壳腔15,顶盖11用于形成离心风机100的吸入端,且开设有连通壳腔15的进风口111,空气从进风口111穿过吸入端从而被吸入蜗壳10内,侧板13形成有位于顶盖11与底盖12之间并且连通壳腔15的出风口,被吸入蜗壳10的空气从出风口排出蜗壳10,折弯板14连接于侧板13相对靠近出风口的一端,用于形成蜗壳10的蜗舌140。
参阅图4~图5,本发明的离心风机100包括蜗壳10和容置于壳腔15内的风轮20,风轮20的轴向两端分别形成进风端21与背风端22,顶盖11与底盖12沿风轮20的轴线间隔设置,风轮20内部具有贯通进风端21的轮腔23,风轮20还包括多个叶片24,多个叶片24沿风轮20的轴线呈环形队列间隔地布置,相邻叶片24之间形成连通轮腔23的排气间隙25。进风端21背离背风端22的一侧朝向顶盖11,背风端22背离进风端21的一侧朝向底盖12,侧板13围绕风轮20的轴线,并且围绕在多个叶片24所形成的环形队列的外周。
参阅图5和图6,本发明的离心风机100还包括驱动器30,驱动器30包括电机31和连接于电机31的驱动轴32,驱动轴32与风轮20连接,驱动轴32的轴线与风轮20的轴线相重合。电机31启动后带动驱动轴32转动,驱动轴32带动风轮20绕风轮20的轴线转动,风轮20绕风轮20轴线转动即代表离心风机100正式启动运行。可以理解,在其它实施方式中,离心风机100也可以不包括驱动器30,驱动器30作为外部动力源,在需要利用离心风机100抽取并排放空气时连接风轮20,而在不使用离心风机100时与风轮20分离。
当风轮20和蜗壳10组合形成离心风机100后,侧板13内侧与叶片24间隔设置,从而形成围绕风轮20轴线的气体流道130,侧板13内侧也即侧板13靠近风轮20轴线与叶片24的一侧,所述气体流道130属于壳腔15的一部分,所述气体流道130的一端连通叶片24之间的排气间隙25,另一端通向出风口。离心风机100启动后,空气从进风口111被吸入位于壳腔15内的风轮20,然后流经轮腔23,随后空气从叶片24之间的排气间隙25中被排出风轮20,接着被排出风轮20的空气在气体流道130内流动直至从出风口完全排出离心风机100。
在介绍本发明的蜗壳10与离心风机100的降噪原理之前,首先对现有离心风机100的运行模式与噪声来源作简单的阐述。为方便叙述,以下将风轮20轴线延伸方向当中远离顶盖11并且靠近底盖12的直线方向定义为进风方向,离心风机100启动之后,蜗壳10外部的空气,主要是位于顶盖11远离底盖12一侧的空气大体上沿所述进风方向从进风口111流入蜗壳10,进而沿进风方向流入风轮20。
以离心风机在吸油烟机中的应用为例,行业内根据离心风机的排风阻力大小定义了高阻力工况噪音和低阻力工况噪音。现有的离心风机采用单吸模式抑制高阻力工况噪音,单吸模式即空气沿进风方向通过进风口被吸入端吸入离心风机内,然后空气的流动方向发生转弯,空气沿风轮的径向从排气间隙被排出风轮,接着空气沿气体流道流动直至流出出风口。
以单吸模式运行的离心风机100在运行时会产生如下附带效果:由于空气仅从顶盖11的进风口111进入蜗壳10,底盖12并不用于吸入空气,因此无论是空气沿进风方向在离心风机100内流动,还是空气沿气体流道130流动,离心风机100内部存在风量和风力不均的现象,具体来说,大部分空气气流集聚于更靠近底盖12的区域,而更靠近顶盖11的区域仅有少量空气气流,造成风量与风力沿进风方向增大,更关键的是气流流速以及空间压强均呈现出沿进风方向增大的分布趋势。
例如,大量空气气流集聚于气体流道130内更靠近底盖12的区域,使得气流作用于侧板13内侧的冲击力沿进风方向呈现出不均匀的分布特性,侧板13相对靠近底盖12的区域将受到过大的气流冲击力度,侧板13所受冲击沿进风方向的方差增大,随着风轮20转速的提高,风量与风力沿进风方向的不均匀性将更为显著,最终导致侧板13相对靠近底盖12的区域承受更大峰值的冲击力,过高的冲击峰值会诱发蜗壳10产生巨大的轰鸣,风轮20转速越高、冲击振幅越大、轰鸣声越响。
以下详细介绍本发明的蜗壳10与离心风机100,参阅图1~图2、图4~图5,顶盖11连接侧板13的部位包括第一顶边112,底盖12连接侧板13的部位包括第一底边122,侧板13包括连接第一顶边112与第一底边122的第一斜壁131,第一顶边112与第一底边122分别连接于第一斜壁131沿风轮20轴线的延伸方向的两边。第一顶边112与气体流道130相邻并用于形成气体流道130的一部分内壁,第一底边122与气体流道130相邻并用于形成气体流道130的一部分内壁,第一斜壁131与气体流道130相邻并且也用于形成气体流道130的一部分内壁。气体流道130是风轮20周侧与侧板13朝向风轮20轴线一侧之间的区域,该区域围绕风轮20轴线且不包括与折弯板14相邻的出风口,但连通所述出风口。
参阅图2、图4~图5,将第一顶边112正投影于风轮20轴线的垂直面,且定义第一顶边112正投影于所述垂直面的图形为第一线迹1121,以及将第一底边122正投影于同一垂直面,且定义第一底边122正投影于所述垂直面的图形为第二线迹1221,第一线迹1121位于第二线迹1221靠近风轮20轴线的一侧。以上垂直面均为同一个平面,该平面垂直于风轮20轴线。图2和图4示意了第一顶边112与第一底边122投影于同一个风轮20轴线的垂直面后的图形位置关系,其中顶盖11、侧盖与侧板13均为厚度均匀的板状件,第一线迹1121与第二线迹1221均沿远离风轮20轴线的方向凸出,第一斜壁131正投影于所述垂直面之后形成的图形近似于圆弧段。
本发明的蜗壳10与风轮20组合成离心风机100后,叶片24与第一底边122之间的流道宽度大于叶片24与第一顶边112之间的流道宽度,至少第一流速匀化段的宽度具有沿进风方向加宽的趋势,第一流速匀化段的宽度与该区域内的待排空气的集聚量相适应,第一斜壁131对第一流速匀化段具有沿进风方向的压强削弱效应,同时第一斜壁131对第一流速匀化段内的待排空气具有沿进风方向的流速削弱效应,压强削弱量和流速削弱量沿进风方向增加,在第一流速匀化段内,更靠近底盖12的气流流速减小,靠近底盖12的气流与靠近顶盖11的气流的流速差缩小,更靠近底盖12的气压也降低,靠近底盖12的气压与靠近顶盖11的气压的气压差缩小。
以上压强削弱效应与流速削弱效应的结果可归结为:在第一流速匀化段内,沿进风方向,无论是气压分布还是待排空气的气流流速都更加均匀,使得待排空气气流作用于侧板13的冲击力沿进风方向更为均匀。作为对比,现有的离心风机100在运行时更容易在侧板13靠近底盖12的位置受到过大的峰值冲击力,本发明的蜗壳10可以凭借更均匀的冲击力度使侧板13上更靠近底盖12区域的冲击力发生峰值下降,也即在本发明中,待排空气作用于侧板13的冲击力的峰值显著小于现有离心风机100中待排空气作用于侧板13的冲击力峰值,更小的峰值冲击力可以避免当风轮20转速提升之后诱发蜗壳10轰鸣。
如此设置,本发明的蜗壳10和离心风机100具有以下有益效果:
可选的,参阅图1、图2和图4,当风轮20安装到位于蜗壳10时,侧板13上与风轮20周侧距离最近的一段形成第一斜壁131。沿图2和图4视角的顺时针方向,侧板13与风轮20叶片24之间的距离逐渐增大,因而气体流道130的宽度沿图2和图4视角的顺时针方向逐渐增大,同时第一斜壁131自身与风轮20叶片24之间的距离也沿图2和图4视角的顺时针方向逐渐增大,折弯板14的一端衔接于第一斜壁131,具体而言折弯板14的一端衔接于第一斜壁131距离叶片24最近的一端,折弯板14的另一端向第一斜壁131远离风轮20轴线的一侧弯折从而形成蜗舌140。
蜗舌140的迎风面及第一斜壁131处所受的冲击对噪声的影响尤为剧烈,如此设置,第一斜壁131与蜗舌140相邻设置,蜗舌140的迎风面与第一斜壁131相连,被排出风轮20轮腔23的待排空气能够在更短时间内到达第一斜壁131与叶片24之间,并在该区域内提早进行沿进风方向的流速调整和均匀化,同时该区域内的压强也率先在进风方向上调整和均匀化,也即在更短时间内,使第一斜壁131与叶片24之间的压强和气流流速实现在进风方向上近似于均匀,从而更快地将气流作用于侧板13的冲击力实现在进风方向上的均匀化分布,防止侧板13上承受过大的峰值冲击力,从而有效降低峰值冲击带来的噪声增加。
为方便叙述,现定义出包含风轮20轴线在内、并且截切第一顶边112与第一底边122的截切面为第一截面,第一截面的数量为无数个,只要包含风轮20轴线,并且同时截切第一顶边112与第一底边122的平面均为第一截面。在一些实施方式中,任意一个第一截面截切第一斜壁131,第一斜壁131被任意一个第一截面截切后形成的断面为第一断面1311,第一断面1311到风轮20轴线的距离沿风轮20的进风方向逐渐增大。
图4~图5所示实施例中,多个叶片24的形状与尺寸相同,每个叶片24到风轮20轴线的距离相同,叶片24被第一截面截切后形成的断面为第二断面241,第一断面1311近似于矩形条形,当第一斜壁131与一个叶片24被同一个第一截面截切之后,第一断面1311到第二断面241的距离沿风轮20的进风方向增大,也即第一断面1311到叶片24的距离沿进风方向增大,因而第一断面1311与底盖12之间形成锐角。如此设置,第一斜壁131与底盖12之间形成小于90°的坡度角。
如此设置,待排空气在蜗壳10内的集聚量与第一斜壁131到叶片24的距离沿进风方向递增,沿进风方向气流流速差异和压强差均趋于弱化,总体上第一斜壁131与叶片24之间的气流作用于侧板13的冲击力沿进风方向趋于均衡。
进一步地,参阅图1~图6,在一些实施方式中,底盖12开设有与连通壳腔15的透风孔121,当风轮20安装到位于蜗壳10时,轮腔23通过贯通进风端21以连通壳腔15,且轮腔23通过排气间隙25连通壳腔15与透风孔121。在第一斜壁131与底盖12之间形成小于90°的坡度角的情况下,抵达第一斜壁131靠近风轮20轴线一侧的声波能量被第一斜壁131反射,被第一斜壁131反射的声波能量具有近似于远离顶盖11并且靠近底盖12的传播方向,而透风孔121的存在允许这些声波能量通过透风孔121传出蜗壳10,最终轮腔23内的声波能量可以通过排气间隙25和透风孔121离开蜗壳10,避免声波能量在蜗壳10内不断反射造成反射噪声难以消退,因此进一步降低了离心风机100的噪声。
此外,透风孔121的存在还允许少量空气从透风孔121进入蜗壳10内,为方便叙述,将通过透风孔121进入蜗壳10内的空气称为抑噪空气,抑噪空气用于抑制离心风机100内的涡流噪声。当离心风机100以单吸模式运行时,风轮20的背风端22与底盖12之间、以及风轮20与底盖12之间的附近区域会产生空气涡流,空气涡流正是因为离心风机100内部风量与风力沿进风方向不均匀,以及空气在蜗壳10内发生转弯流动所造成的,特别是空气在前一刻沿进风方向流动,接着发生转弯并沿风轮20的径向流动时,将会出现空气涡流并伴随出现涡流噪声。而进入蜗壳10的抑噪空气能够扰乱上述空气涡流,从而降低或消除涡流噪声。
可选的,透风孔121的数量为多个,多个透风孔121均匀设置从而在底盖12上形成孔群,孔群使得底盖12上开设有透风孔121的部位呈现网状结构,参阅图1、图2和图4,孔群沿风轮20轴线的周向环绕风轮20轴线。如此设置,通过透风孔121进入蜗壳10的抑噪空气的流体束更细小、流体束的动能更低,抑噪空气的总量更小,在消除涡流噪声的同时,抑噪空气不会干扰空气从进风口111进入离心风机100,因此不会影响到离心风机100的正常排风运行。
可选的,透风孔121的总开口面积小于进风口111的总开口面积,当透风孔121的数量为多个时,透风孔121的总开口面积为所有透风孔121的开口面积之和。为方便叙述,以下将通过进风口111沿进风方向被吸入离心风机100的空气称为待排空气,待排空气被吸入离心风机100后流经风轮20的轮腔23,然后从排风间隙中排出风轮20,接着在蜗壳10内沿气体流道130向出风口流动,最终从出风口排出离心风机100。在相同时间内,进入蜗壳10的抑噪空气的量明显少于从进风口111进入离心风机100的空气的量,从整体上看,吸入离心风机100内的空气仍以待排空气为主,因而离心风机100整体上继续运行单吸模式,也即透风孔121不影响离心风机100在高阻力工况下的抑噪。
可选的,透风孔121的总开口面积为为S网,底盖12的面积为S总,S网与S总之比不小于0.05,且不大于0.25;任意一个透风孔121的最大开口尺寸不大于1.5㎜,且任意一个透风孔121的最小开口尺寸不小于0.5㎜。
如此设置,更小的透风孔121对抑噪空气有减速效果,抑噪空气通过透风孔121后所形成的流体束的动能更低,不会对从进风口111进入离心风机100的待排空气产生抑制阻碍作用,也不会干扰待排空气在离心风机100内的转弯流动,以使待排空气能够以较高的流速顺利地流出出风口,不会干扰离心风机100的正常运行。
在一些实施方式中,假定某个第一截面同时截切第一顶边112与第一底边122,且该第一截面也同时截切位于同一个风轮20轴线的垂直面上的第一线迹1121与第二线迹1221,第一线迹1121与第二线迹1221被所述第一截面截切形成两个截点,所述两个截点的距离定义为拓宽间距。参阅图2和图4,第一截面截切第一线迹1121与第二线迹1221之后,所得的两个截点的连线经过风轮20轴线,拓宽间距为两个截点沿风轮20轴线的径向方向的距离。为方便叙述,风轮20轴线的垂直面简称为投影所在面。
可选的,任意一个第一截面截切位于同一个投影所在面上的第一线迹1121和第二线迹1221之后,所得的两个截点的拓宽间距不小于2㎜,且不大于10㎜。如此设置,可以确保第一斜壁131与底盖12之间所形成的坡度角大小适宜,而且不会增大蜗壳10的制造难度。
为方便叙述,以下将位于第一斜壁131与叶片24之间的气体流道130部分简称为第一流速匀化段,待排空气在第一流速匀化段内进行流速匀化,流速匀化是指当待排空气处于第一流速匀化段时,沿进风方向待排空气的流速趋于均衡,也即针对于第一流速匀化段内的待排空气而言,更靠近底盖12的气流的流速与更靠近顶盖11的气流的流速之间的差值通过流速匀化过程而降低。
可选的,参阅图2,任意一个第一截面截切位于同一个投影所在面的第一线迹1121和第二线迹1221之后,所得的两个截点的拓宽间距为一个定值。如此设置,第一流速匀化段内的任意位置对待排空气具有一致的流速匀化效率。
在一些实施方式中,第一线迹1121在以风轮20轴线为中心的第一圆弧角范围内围绕风轮20轴线,第一圆弧角为第一线迹1121第一端到风轮20轴线的连线与第一线迹1121第二端到风轮20轴线的连线所形成的夹角,第二线迹1221在以风轮20轴线为中心的第二圆弧角范围内围绕风轮20轴线,第二圆弧角为第二线迹1221第一端到风轮20轴线的连线与第二线迹1221第二端到风轮20轴线的连线所形成的夹角。第一圆弧角与第二圆弧角具有重叠区域,重叠区域仍为一个以风轮20轴线为中心的圆弧角区域
可选的,参阅图2,第一圆弧角与第二圆弧角的重叠区域所对应的圆弧角以α表示,其中α不小于10°,且不大于40°。
如此设置,第一流速匀化段的长度占气体流道130的总长度之比适宜,可确保被排出风轮20轮腔23的待排空气能够在第一流速匀化段内充分进行流速匀化,也即第一流速匀化段为待排空气提供了较长的流动行程,在该流动行程内,沿进风方向待排空气的流速趋于均匀,进而气压与待排空气作用于侧板13的冲击力沿进风方向趋于均匀,以达到降低侧板13所受冲击的峰值的目的;第一流速匀化段的圆弧角被限制在40°内,可防止因第一流速匀化段过长,而造成待排空气在气体流道130下游产生过于显著的流速下降,确保待排空气以足够的流速流出出风口。
在一些实施方式中,参阅图1、图2和图4,顶盖11连接侧板13的部位还包括连接于第一顶边112相对远离蜗舌140的一端的第二顶边113,底盖12连接侧板13的部位还包括连接于第一底边122相对远离蜗舌140的一端的第二底边123,侧板13还包括连接于第一斜壁131相对远离蜗舌140的一端的第二斜壁132。第二顶边113与第二底边123分别连接于第二斜壁132沿风轮20轴线的延伸方向的两边。第二顶边113与气体流道130相邻并用于形成气体流道130的一部分内壁,第二底边123与气体流道130相邻并用于行程气体流道130的一部分内壁,第二斜壁132与气体流道130相邻并且也用于形成气体流道130的一部分内壁。
参阅图2~图3、图4和图6,将第二顶边113正投影于投影所在面的图形定义为第三线迹1131,将第二底边123正投影于同一个投影所在面的图形定义为第四线迹1231,第三线迹1131位于第四线迹1231靠近风轮20轴线的一侧。如前所述,投影所在面为垂直于风轮20轴线的平面。图2和图4示意了第二顶边113与第二底边123正投影于同一个投影所在面之后所形成的两段线迹的位置关系,第三线迹1131与第四线迹1231均沿远离风轮20轴线的方向凸出,第二斜壁132正投影于所述投影所在面的图形近似于圆弧段。
为方便叙述,以下将位于第二斜壁132与叶片24之间的气体流道130部分简称为第二流速匀化段,与第一流速匀化段的作用相类似,待排空气在第二流速匀化段内继续接受流速匀化,第二流速匀化段对待排空气的流速调节作为对待排空气在第一流速匀化段内匀化之后的补充。
为方便叙述,现定义出包含风轮20轴线在内、并且截切第二顶边113与第二底边123的截切面为第二截面,第二截面的数量为无数个,只要包含风轮20轴线,并且同时截切第二顶边113与第二底边123的平面均为第二截面。在一些实施方式中,任意一个第二截面截切第二斜壁132,第二斜壁132被任意一个第二截面截切后形成的断面为第三断面,第三断面到风轮20轴线的距离沿风轮20的进风方向增大。
可选的,风轮20呈圆柱状,包含风轮20轴线在内的任意一个平面截切风轮20之后,具体是截切风轮20的叶片24之后,叶片24被该平面截得的断面为矩形条形,且叶片24被该平面截得的断面具有与风轮20轴线相平行的姿态。第三断面近似于矩形条形,当第二斜壁132与一个叶片24被同一个第二截面截切之后,第三断面到第二断面241的距离沿风轮20的进风方向增大,也即第三断面到叶片24的距离沿进风方向增大,因而第二斜壁132与底盖12之间也形成小于90°的坡度角。
假定某个第二截面同时截切第二顶边113与第二底边123,且该第二截面同时截切位于同一个投影所在面上的第三线迹1131与第四线迹1231,第三线迹1131与第四线迹1231被所述第二截面截切形成两个断点,所述两个断点的距离定义为收敛间距。参阅图2和图4,第二截面截切第三线迹1131与第四线迹1231后,所得的两个断点的连线经过风轮20轴线,收敛间距即为两个断点沿风轮20轴线的径向方向的距离。
具体地,当待排空气沿远离蜗舌140与第一流速匀化段的方向流动并且流经第二流速匀化段时,第二流速匀化段对待排空气的流速匀化效果逐渐消退。任意一个第二截面截切位于同一个投影所在面的第三线迹1131和第四线迹1231之后,所得的两个断点的收敛间距沿远离第一顶边112、第一底边122与蜗舌140的方向呈减小趋势。参阅图2和图4,第三线迹1131与第四线迹1231之间的间隔沿图2和图4视角下的顺时针方向呈减小趋势,也即收敛间距沿顺时针方向减小,第二斜壁132所呈现出的姿态为:沿图2和图4视角下的顺时针方向,第二斜壁132与底盖12之间的夹角逐渐增大,但第二斜壁132与底盖12之间的夹角始终不大于90°。
可选的,第三线迹1131在以风轮20轴线为中心的第三圆弧角范围内围绕风轮20轴线,第三圆弧角为第三线迹1131的第一端到风轮20轴线的连线和第三线迹1131的第二端到风轮20轴线的连线所形成的夹角,第四线迹1231在以风轮20轴线为中心的第四圆弧角范围内围绕风轮20轴线,第四圆弧角为第四线迹1231的第一端到风轮20轴线的连线和第四线迹1231的第二端到风轮20轴线的连线所形成的夹角。第三圆弧角与第四圆弧角具有重叠区域,重叠区域仍为一个以风轮20轴线为中心的圆弧角区域。
可选的,参阅图2,第三圆弧角与第四圆弧角的重叠区域所对应的圆弧角以β表示,其中β不小于10°,且不大于60°。
如此设置,第二流速匀化段的长度占气体流道130的总长度之比适宜,可以更充分地对离开第一流速匀化段的待排空气进行补充性的流速匀化,同时第一斜壁131通过第二斜壁132向侧板13上除去第一斜壁131与第二斜壁132之外的部分顺利地过渡,防止侧板13的刚性与连接顶盖11及底盖12的可靠性下降;第二流速匀化段的圆弧角被限制在60°内,可防止因第二流速匀化段过长,而造成待排空气在气体流道130下游产生过于显著的流速下降,确保待排空气以足够的流速流出出风口。
以上所述实施方式的各技术特征可以进行任意的组合,为使描述简洁,未对上述实施方式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。
本技术领域的普通技术人员应当认识到,以上的实施方式仅是用来说明本发明,而并非用作为对本发明的限定,只要在本发明的实质精神范围内,对以上实施方式所作的适当改变和变化都落在本发明要求保护的范围内。
Claims (14)
1.一种蜗壳,其特征在于,包括沿预设轴线间隔相向设置的顶盖(11)与底盖(12)、围绕所述预设轴线并连接所述顶盖(11)与所述底盖(12)的侧板(13),所述侧板(13)靠近所述预设轴线的一侧用于形成围绕风轮(20)的气体流道(130);
所述顶盖(11)连接所述侧板(13)的部位包括第一顶边(112),所述底盖(12)连接所述侧板(13)的部位包括第一底边(122),所述第一顶边(112)与所述第一底边(122)均与所述气体流道(130)相邻;
所述第一顶边(112)正投影于所述预设轴线的垂直面以形成第一线迹(1121),所述第一底边(122)正投影于同一所述垂直面以形成第二线迹(1221),所述第一线迹(1121)位于所述第二线迹(1221)靠近所述预设轴线的一侧。
2.根据权利要求1所述的蜗壳,其特征在于,所述侧板(13)包括与所述气体流道(130)相邻并连接所述第一顶边(112)与所述第一底边(122)的第一斜壁(131),
所述第一斜壁(131)被任意第一截面截切形成第一断面(1311),所述第一截面截切所述第一顶边(112)与所述第一底边(122),且包含所述预设轴线,所述第一断面(1311)到所述预设轴线的距离沿所述风轮(20)的进风方向增大。
3.根据权利要求2所述的蜗壳,其特征在于,还包括位于所述顶盖(11)与所述底盖(12)之间的折弯板(14),所述折弯板(14)的一端衔接所述第一斜壁(131),另一端向所述第一斜壁(131)远离所述预设轴线的一侧弯折以形成蜗舌(140)。
4.根据权利要求1所述的蜗壳,其特征在于,所述第一线迹(1121)与所述第二线迹(1221)被同一第一截面截切形成两个截点,
两个所述截点的距离为拓宽间距,所述第一截面为截切所述第一顶边(112)与所述第一底边(122)、且包含所述预设轴线的平面,
任意一个所述第一截面截切所述第一线迹(1121)与所述第二线迹(1221)所得的拓宽间距不小于2㎜,且不大于10㎜。
5.根据权利要求1~4任意一项所述的蜗壳,其特征在于,所述第一线迹(1121)与所述第二线迹(1221)被同一第一截面截切形成两个截点,
两个所述截点的距离为拓宽间距,所述第一截面为截切所述第一顶边(112)与所述第一底边(122)、且包含所述预设轴线的平面,
任意一个所述第一截面截切所述第一线迹(1121)与所述第二线迹(1221)所得的拓宽间距为定值。
6.根据权利要求5所述的蜗壳,其特征在于,所述第一线迹(1121)在以所述预设轴线为中心的第一圆弧角内围绕所述预设轴线,所述第二线迹(1221)在以所述预设轴线为中心的第二圆弧角内围绕所述预设轴线,
所述第一圆弧角与所述第二圆弧角具有重叠区域,所述重叠区域的圆弧角不小于10°,且不大于40°。
7.根据权利要求5所述的蜗壳,其特征在于,所述顶盖(11)连接所述侧板(13)的部位包括连接所述第一顶边(112)的第二顶边(113),所述底盖(12)连接所述侧板(13)的部位包括连接所述第一底边(122)的第二底边(123),所述第二顶边(113)与所述第二底边(123)均与所述气体流道(130)相邻;
所述第二顶边(113)正投影于所述预设轴线的垂直面以形成第三线迹(1131),所述第二底边(123)正投影于同一所述垂直面以形成第四线迹(1231),所述第三线迹(1131)位于所述第四线迹(1231)靠近所述预设轴线的一侧。
8.根据权利要求7所述的蜗壳,其特征在于,所述第三线迹(1131)与所述第四线迹(1231)被同一第二截面截切形成两个断点,
两个所述断点的距离为收敛间距,所述第二截面为截切所述第二顶边(113)与所述第二底边(123)、且包含所述预设轴线的平面,
沿远离所述第一顶边(112)与所述第一底边(122)的方向,所述第二截面截切所述第三线迹(1131)与所述第四线迹(1231)所得的收敛间距呈减小趋势。
9.根据权利要求8所述的蜗壳,其特征在于,所述第三线迹(1131)在以所述预设轴线为中心的第三圆弧角内围绕所述预设轴线伸,所述第四线迹(1231)在以所述预设轴线为中心的第四圆弧角内围绕所述预设轴线,
所述第三圆弧角与所述第四圆弧角具有重叠区域,所述重叠区域的圆弧角不小于10°,且不大于60°。
10.根据权利要求1~4任意一项所述的蜗壳,其特征在于,所述顶盖(11)与所述底盖(12)之间形成用于容纳所述风轮(20)的壳腔(15),所述顶盖(11)开设有连通所述壳腔(15)的进风口(111),所述底盖(12)开设有连通所述壳腔(15)的透风孔(121)。
11.根据权利要求10所述的蜗壳,其特征在于,所述透风孔(121)的总开口面积小于所述进风口(111)的总开口面积;及/或,
所述透风孔(121)的数量为多个,多个所述透风孔(121)均匀设置;及/或,
所述透风孔(121)的总开口面积为S网,所述底盖(12)的面积为S总,S网与S总之比不小于0.05,且不大于0.25;及/或,
任意一个所述透风孔(121)的最大开口尺寸不大于1.5㎜,且任意一个所述透风孔(121)的最小开口尺寸不小于0.5㎜。
12.一种离心风机,其特征在于,包括如权利要求1~11任意一项所述的蜗壳和设于所述顶盖(11)与所述底盖(12)之间的风轮(20),所述预设轴线与所述风轮(20)的轴线重合,所述风轮(20)包括多个沿所述预设轴线的周向呈环形队列布置的叶片(24),所述侧板(13)围绕多个所述叶片(24)所述形成的环形队列。
13.根据权利要求12所述的离心风机,其特征在于,所述侧板(13)包括用于朝向所述风轮(20)并连接所述第一顶边(112)与所述第一底边(122)的第一斜壁(131),
所述第一斜壁(131)被任意第一截面截切形成第一断面(1311),所述叶片(24)被同一所述第一截面截切形成第二断面(241),所述第一截面截切所述第一顶边(112)、所述第一底边(122)与所述风轮(20),且包含所述预设轴线,
所述第一断面(1311)到所述预设轴线的距离沿所述风轮(20)的进风方向增大,所述第一断面(1311)到所述第二断面(241)的距离沿所述风轮(20)的进风方向增大。
14.一种吸油烟机,其特征在于,包括如权利要求12或13所述的离心风机。
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Legal Events
Date | Code | Title | Description |
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PB01 | Publication | ||
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SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
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