CN102182707A - 一种吸油烟机用离心风机及其蜗壳型线生成方法 - Google Patents

Abstract

一种吸油烟机用离心风机及其蜗壳型线生成方法，所述离心风机包括设置有进风口和出风口的蜗壳、设置在蜗壳内的叶轮、设置在进风口上的进风圈以及驱动叶轮旋转的电机；蜗壳包括蜗壳顶板、蜗壳围板和蜗壳底板，蜗壳围板连接在蜗壳顶板、蜗壳底板之间，其特征是蜗壳围板内侧型面的轮廓线为所述蜗壳型线，蜗壳型线由第一直线DE、第一圆弧线EF、第二圆弧线FG、螺旋线GH和第二直线HI光滑过渡连接而成。本发明在考虑现有技术中问题后，并针对吸油烟机离心风机叶轮尺寸大、蜗壳尺寸小的特点，提出离心风机蜗壳型线的设计方法，对提高吸油烟机用离心风机的风量、风压、效率和降低气动噪音作出很大的贡献。

Description

一种吸油烟机用离心风机及其蜗壳型线生成方法

技术领域

本发明涉及一种吸油烟机用离心风机及其蜗壳型线生成方法。

背景技术

现有离心风机以其吸力大、噪声低、结构紧凑等优点在吸油烟机中取得广泛应用。蜗壳是离心风机的核心部件之一，其作用是将离开叶轮的气体集中，导向蜗壳出口，并将气体的部分动压转变为静压。离心风机的蜗壳型线决定了蜗壳的形状，对离心风机的风量、风压、效率和气动噪音均有较大影响。常规离心风机蜗壳型线的生产方法如下：如图5所示，蜗壳型线由第一直线D₁E₁、圆弧E₁F₁、对数螺旋线F₁G₁和第二直线G₁H₁光滑过渡连接而成。由于吸油烟机需要克服较大的管道阻力，叶轮半径R2往往较大，而另一方面吸油烟机受内腔尺寸的影响，蜗壳尺寸受到一定的限制，导致叶轮与蜗壳不匹配。如果蜗壳型线按照常规的设计方法设计，则会导致以下两个缺陷：

如图5所示，蜗壳型线中的对数螺旋线J₁F₁G₁的方程是基于“蜗壳各不同截面上所流过的风流量与该截面和蜗壳起始截面之间所形成的夹角成正比(即

式中，Q_φ为任意截面的流量，Q为终止截面流量)”的假设推导出来的，但实际上在靠近蜗壳出口附近的一部分叶轮出口气流(如图5阴影部分)没有绕着对数螺旋线J₁F₁G₁旋转流动，而是直接从蜗壳出口D₁H₁流出，所以，此方法设计的蜗壳型线会导致叶轮出口气流很不均匀，靠近蜗壳出口部分(阴影部分)速度很高，叶轮出口气流的不均匀性会在气流进入蜗壳后进一步发展恶化，导致蜗壳内产生旋涡，使风机的风量、风压和效率都大幅度下降，蜗壳内较大的压力梯度也会导致涡流噪音增大。

还有，采用常规方法设计的蜗壳型线，在蜗舌处与叶轮的距离t会非常小，会导致旋转噪音增大。

发明内容

本发明的目的旨在提供一种结构简单合理、可以提高离心风机风量、风压、效率和降低噪音的吸油烟机用离心风机及其蜗壳型线生成方法，以克服现有技术中的不足之处。

按此目的设计的一种吸油烟机用离心风机，包括设置有进风口和出风口的蜗壳、设置在蜗壳内的叶轮、设置在进风口上的进风圈以及驱动叶轮旋转的电机；蜗壳包括蜗壳顶板、蜗壳围板和蜗壳底板，蜗壳围板连接在蜗壳顶板、蜗壳底板之间，其结构特征是蜗壳围板由第一平面、第一圆弧面、第二圆弧面、螺旋面和第二平面光滑过渡连接而成。

所述螺旋面为等速螺旋面。

所述蜗壳围板的上下两端分别与蜗壳顶板、蜗壳底板的外缘连接；蜗壳出风口设置有蜗壳法兰；进风口设置在蜗壳顶板上。

一种吸油烟机用离心风机的蜗壳型线，所述离心风机包括设置有进风口和出风口的蜗壳、设置在蜗壳内的叶轮、设置在进风口上的进风圈以及驱动叶轮旋转的电机；蜗壳包括蜗壳顶板、蜗壳围板和蜗壳底板，蜗壳围板连接在蜗壳顶板、蜗壳底板之间，其特征是蜗壳围板内侧型面的轮廓线为所述蜗壳型线，蜗壳型线由第一直线DE、第一圆弧线EF、第二圆弧线FG、螺旋线GH和第二直线HI光滑过渡连接而成。

所述螺旋线GH为等速螺旋线。

所述螺旋线GH为等速螺旋线A₁B₁C₁的一部分；所述等速螺旋线A₁B₁C₁由等速螺旋线ABC绕其坐标轴原点O顺时针旋转φ1度得到，30°≤φ1≤75°；所述等速螺旋线ABC上的任意一点的坐标值为r和φ，该等速螺旋线ABC的方程为

0°≤φ≤360°，式中R2为叶轮半径，L为等速螺旋线ABC的最大张开度。上述最大张开度为等速螺旋线位于0°点与等速螺旋线位于360°点之间的距离。

所述第二圆弧线FG与螺旋线GH在G点处相切，且点G在坐标轴的横轴OG上，第二圆弧线FG的圆心O₁在坐标轴的纵轴OO₁上。第二圆弧线FG可大大拉大蜗舌与叶轮出口的距离，大大降低旋转噪音。

一种吸油烟机用离心风机的蜗壳型线生成方法，其特征是首先，画出等速螺旋线ABC；设其上任意一点的坐标值为r和φ，该等速螺旋线ABC的方程为

0°≤φ≤360°；式中：R2为叶轮的半径；L为等速螺旋线ABC的最大张开度；

然后，把等速螺旋线ABC绕其坐标轴原点O顺时针旋转φ1度得到等速螺旋线A₁B₁C₁，30°≤φ1≤75°；

接着，以等速螺旋线A₁B₁C₁与坐标轴的横轴的交点G为起点画出与其相切的圆弧FG，且圆弧线FG的圆心O₁在坐标轴的纵轴OO₁上；

再根据设计需要作出蜗壳出口线ID，以I点为起点作与等速螺旋线A₁B₁C₁相切的直线HI，以I点为起点作直线DE；

最后，在直线DE与圆弧FG的交接处导圆角FG便可得到完整的蜗壳型线。

上述Φ1根据蜗壳出风口宽度L1的大小选取；当L1＜1.4L时，30°≤φ1＜45°；当L1≥1.4L时，45°≤φ1≤75°。

采用上述法设计的等速螺旋线A1B1C1的起始截面由0度改为φ1度，更加符合叶轮、蜗壳内的空气流动情况，使叶轮周圈出口气流和蜗壳内的空气流动更加均匀，可大大提高风量、风压和效率，降低涡流噪音。

本发明在考虑现有技术中问题后，并针对吸油烟机离心风机叶轮尺寸大、蜗壳尺寸小的特点，提出离心风机蜗壳型线的设计方法，彻底解决了传统吸油烟机蜗壳型线生成方法的两大缺点，对提高吸油烟机用离心风机的风量、风压、效率和降低气动噪音作出很大的贡献。其蜗壳结构简单合理、设计巧妙、方便实用、可以提高离心风机风量、风压、效率和降低噪音。

附图说明

图1为本发明一实施例结构示意图。

图2为图1的A-A剖视结构示意图。

图3为本发明的蜗壳型线生成原理图。

图4为本发明的等速螺旋线生成原理图。

图5为现有离心风机蜗壳型线的常规设计原理图。

具体实施方式

下面结合附图及实施例对本发明作进一步描述。

参见图1-图2，本吸油烟机用离心风机，包括设置有进风口和出风口10的蜗壳1、设置在蜗壳1内的叶轮2、设置在进风口上的进风圈3以及驱动叶轮2旋转的电机5；蜗壳1包括蜗壳顶板11、蜗壳围板12和蜗壳底板13，蜗壳围板12连接在蜗壳顶板11、蜗壳底板13之间。蜗壳围板12由第一平面、第一圆弧面、第二圆弧面、螺旋面和第二平面光滑过渡连接而成。螺旋面为等速螺旋面。蜗壳围板12的上下两端分别与蜗壳顶板11、蜗壳底板13的外缘通过焊接连接；蜗壳1出风口10焊接有蜗壳法兰4；进风口设置在蜗壳顶板11上。进风圈3通过螺钉和/或卡扣111固定在蜗壳顶板11上；。蜗壳底板13设置有电机安装孔131，电机5通过螺钉固定在蜗壳底板13上。

参见图3和图4，本吸油烟机用离心风机的蜗壳型线，所述离心风机包括设置有进风口和出风口10的蜗壳1、设置在蜗壳1内的叶轮2、设置在进风口上的进风圈3以及驱动叶轮2旋转的电机5；蜗壳1包括蜗壳顶板11、蜗壳围板12和蜗壳底板13，蜗壳围板12连接在蜗壳顶板11、蜗壳底板13之间，其蜗壳围板12内侧型面的轮廓线为所述蜗壳型线，蜗壳型线由第一直线DE、第一圆弧线EF、第二圆弧线FG、螺旋线GH和第二直线HI光滑过渡连接而成。

螺旋线GH为等速螺旋线A₁B₁C₁的一部分；所述等速螺旋线A₁B₁C₁由等速螺旋线ABC绕其坐标轴原点O顺时针旋转Φ1度得到，30°≤φ1≤75°；所述等速螺旋线ABC上的任意一点的坐标值为(r，φ)，该等速螺旋线ABC的方程为

0°≤φ≤360°，式中R2为叶轮2半径图中所示R2为半径尺寸，L为等速螺旋线ABC的最大张开度(即点C与叶轮2叶片出口的最小距离)。

第二圆弧线FG与螺旋线GH在G点处相切，且点G在坐标轴的横轴OG上，第二圆弧线FG(半径为R)的圆心O₁在坐标轴的纵轴OO₁上。第二圆弧线FG可大大拉大蜗舌与叶轮出口的距离T(T＞t)，大大降低旋转噪音。

参见图3和图4，本吸油烟机用离心风机的蜗壳型线生成方法，首先，画出等速螺旋线ABC；设其上任意一点的坐标值为(r，φ)，该等速螺旋线ABC的方程为

0°≤φ≤360°；式中：R2为叶轮2的半径；L为等速螺旋线ABC的最大张开度；然后，把等速螺旋线ABC绕其坐标轴原点O顺时针旋转φ1度得到等速螺旋线A₁B₁C₁，30°≤φ1≤75°；接着，以等速螺旋线A₁B₁C₁与坐标轴的横轴的交点G为起点画出与其相切的圆弧FG，且圆弧线FG的圆心O₁在坐标轴的纵轴OO₁上；再根据设计需要作出蜗壳出口线ID，以I点为起点作与等速螺旋线A₁B₁C₁相切的直线HI，以I点为起点作直线DE；最后，在直线DE与圆弧FG的交接处导圆角FG便可得到完整的蜗壳型线。

上述Φ1根据蜗壳出风口宽度L1的大小选取；当L1＜1.4L时，30°≤φ1＜45°；当L1≥1.4L时，45°≤φ1≤75°。

Claims (7)

1.一种吸油烟机用离心风机，包括设置有进风口和出风口(10)的蜗壳(1)、设置在蜗壳(1)内的叶轮(2)、设置在进风口上的进风圈(3)以及驱动叶轮(2)旋转的电机(5)；蜗壳(1)包括蜗壳顶板(11)、蜗壳围板(12)和蜗壳底板(13)，蜗壳围板(12)连接在蜗壳顶板(11)、蜗壳底板(13)之间，其特征是蜗壳围板(12)由第一平面、第一圆弧面、第二圆弧面、螺旋面和第二平面光滑过渡连接而成。

2.根据权利要求2所述吸油烟机用离心风机，其特征是所述螺旋面为等速螺旋面。

3.根据权利要求1或2所述吸油烟机用离心风机，其特征是所述蜗壳围板(12)的上下两端分别与蜗壳顶板(11)、蜗壳底板(13)的外缘连接；蜗壳(1)出风口(10)设置有蜗壳法兰(4)；进风口设置在蜗壳顶板(11)上。

4.一种吸油烟机用离心风机的蜗壳型线，所述离心风机包括设置有进风口和出风口(10)的蜗壳(1)、设置在蜗壳(1)内的叶轮(2)、设置在进风口上的进风圈(3)以及驱动叶轮(2)旋转的电机(5)；蜗壳(1)包括蜗壳顶板(11)、蜗壳围板(12)和蜗壳底板(13)，蜗壳围板(12)连接在蜗壳顶板(11)、蜗壳底板(13)之间，其特征是蜗壳围板(12)内侧型面的轮廓线为所述蜗壳型线，蜗壳型线由第一直线DE、第一圆弧线EF、第二圆弧线FG、螺旋线GH和第二直线HI光滑过渡连接而成；

所述螺旋线GH为等速螺旋线A₁B₁C₁的一部分；所述等速螺旋线A₁B₁C₁由等速螺旋线ABC绕其坐标轴原点O顺时针旋转φ1度得到，30°≤φ1≤75°；所述等速螺旋线ABC上的任意一点的坐标值为r和φ，该等速螺旋线ABC的方程为

0°≤φ≤360°，式中R2为叶轮(2)半径，L为等速螺旋线ABC的最大张开度。

5.根据权利要求4所述吸油烟机用离心风机的蜗壳型线，其特征是所述第二圆弧线FG与螺旋线GH在G点处相切，且点G在坐标轴的横轴OG上，第二圆弧线FG的圆心O₁在坐标轴的纵轴OO₁上。

6.根据权利要求5所述吸油烟机用离心风机的蜗壳型线生成方法，其特征是首先，画出等速螺旋线ABC；设其上任意一点的坐标值为r和φ，该等速螺旋线ABC的方程为

0°≤φ≤360°；式中：R2为叶轮(2)的半径；L为等速螺旋线ABC的最大张开度；

然后，把等速螺旋线ABC绕其坐标轴原点O顺时针旋转φ1度得到等速螺旋线A₁B₁C₁，30°≤φ1≤75°；

接着，以等速螺旋线A₁B₁C₁与坐标轴的横轴的交点G为起点画出与其相切的圆弧FG，且圆弧线FG的圆心O₁在坐标轴的纵轴OO₁上；

再根据设计需要作出蜗壳出口线ID，以I点为起点作与等速螺旋线A₁B₁C₁相切的直线HI，以I点为起点作直线DE；

最后，在直线DE与圆弧FG的交接处导圆角FG便可得到完整的蜗壳型线。

7.根据权利要求6所述吸油烟机用离心风机的蜗壳型线生成方法，其特征是φ1根据蜗壳出风口宽度L1的大小选取；当L1＜1.4L时，30°≤φ1＜45°；当L1≥1.4L时，45°≤φ1≤75°。

Images