CN110857791A - 一种具有集流器的吸油烟机 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种具有集流器的吸油烟机，包括有蜗壳、叶轮以及集流器，集流器具有导风面，导风面中间具有中心轴线与叶轮转轴重合的通风口，导风面沿叶轮轴向方向的横截面呈现为导风线段AC，该导风线段AC包括远离叶轮端的第一导风段AB和邻近叶轮端的第二导风段AC，其中第二导风段BC为对数螺旋线并且与第一导风段AB圆滑过渡。采用对数螺旋线使得叶轮进口冲击进一步地降低，减小了油烟流动损失，同时能够部分改变气流后续进入叶轮的冲角角度以让气流提前拐入叶轮的进口区域，进而使得后续流入进叶轮中的区域宽度增加，此外，区域宽度增加会使出叶轮叶片后的油烟气流的整体速度变小，回流进一步减小，进而减少了进口端气流的冲击降低噪音。

Description

一种具有集流器的吸油烟机

技术领域

本发明涉及一种吸油烟机，具体涉及一种具有集流器的吸油烟机。

背景技术

家用吸油烟机利用离心风机实现将含油空气抽出厨房而排放到公共烟道或直接排出室外，为改善空气入流条件，提高风机工作效率，降低噪音，通常在风机进口设置一集流器，集流器的作用是将流体平滑的导向叶轮。使用集流器能有效提高风机性能，这时风机流量较大，工作在设计工况条件下，噪音值较低。

目前的集流器通常设计成圆弧形，如申请号为201220095994.6(授权公告号为CN202468384U)的中国实用新型专利公开了《一种离心式油烟净化风机》，该离心式油烟净化风机包括带有进风口和出风口的蜗壳，置于蜗壳一侧对应于进风口处的进气集流器，蜗壳为等边基圆法的对数螺旋线蜗壳，进风集流器为弧形设置，其对应地安装于蜗壳前侧板上。

又如本申请人在先申请的申请号为201710318907.6(申请公布号为CN107965471A)的中国发明专利申请《一种集流器及应用有该集流器的离心风机》，该集流器包括有导风面和固定面，导风面包括从固定面的径向内侧在径向方向上延伸一定距离的径向导风面、以及从径向导风面的径向内侧在轴向上延伸一定距离的轴向导风面，导风面的中间形成进风口，该轴向导风面包括呈平直的第一导风段和圆弧形的第二导风段，第一导风段和第二导风段构成封闭的环状。该集流器为油烟气流的冲击增加了缓冲空间，但是油烟气流进入时需要由轴向导风面直接流经径向导风面进入进风口而流入叶轮内，此时，油烟气流进入叶轮后会经过大的拐弯，冲击较大。

又如现有技术中，如图8和图9所示，现有的集流器的导风面33’沿叶轮轴向方向的横截面所成的导风线段A’C’包括有圆弧段曲线A’B’和直线段B’C’，其中直线段B’C’靠近叶轮，将该集流器应用在吸油烟机上，如图10所示，叶轮和集流器直线段B’C’之间存在较大的间隙I’，造成油烟气流的泄露，同时该集流器的结构会使得流入叶轮内气流的流动区域沿叶轮轴向方向的宽度W’较窄，这样，流出叶轮叶片的气流速度大，会导致回流，回流通过间隙I’将进一步冲击进口处的油烟气流，造成油烟损失。此外，采用该集流器结构，当油烟气流经集流器会经过大的拐弯，然后进入后续的叶轮内，从而造成大的冲击。

因此，需要对现有的集流器作进一步的改进。

发明内容

本发明所要解决的第一个技术问题是针对上述现有技术的现状，提供一种通过部分改变油烟气流流入叶轮后的冲角角度，以使油烟气流平稳流至叶轮，进而达到减小对叶轮进口冲击目的的具有集流器的吸油烟机。

本发明所要解决的第二个技术问题是针对上述现有技术的现状，提供一种减小第二导风段的出风口端与叶轮之间的间隙，以降低油烟气流的流动损失的具有集流器的吸油烟机。

本发明解决上述第一个技术问题所采用的技术方案为：一种具有集流器的吸油烟机，包括有蜗壳和设置在蜗壳内的叶轮，所述蜗壳的进风口处设置有将气流导入所述叶轮的集流器，所述集流器具有由至少两段弧形段围合成环状的导风面，所述导风面中间具有中心轴线与叶轮的转轴重合的通风口，其特征在于：所述导风面沿叶轮轴向方向的横截面呈现为导风线段AC，该导风线段AC包括远离叶轮端的第一导风段AB和邻近叶轮端的第二导风段BC，其中第二导风段BC为对数螺旋线并且与第一导风段AB圆滑过渡。

第一导风段AB采用结构形式之一：所述第一导风段AB为对数螺旋线。这样，能够减小了集流器进口端的气流冲击。

为了更好地适应大流量的工况范围，所述导风线段AC为扩张角逐渐扩大或者扩张角渐缩的变角对数螺旋线。

为了降低油烟气流的流动损失，所述导风线段AC的极半径R定义为

可变螺旋扩张角

λ₁和λ₂都∈[1°，10°]，λ₁≠λ₂，

为导风线段AC的包角，

R₁为叶轮的外径，r∈[-5，5]且r≠1，s为调节系数θ₀为导风线段AC的A点的起始角度，θ为导风线段AC上任意点的极坐标角度变量。这样，导风线段采用对数螺旋线减小了油烟流动损失，同时对数螺旋线对气流的导向，能够部分改变气流后续进入叶轮的冲角角度，从而让气流提前拐入叶轮的进口区域，进而使得后续流入进叶轮中的区域宽度增加，此外，区域宽度增加使出叶轮叶片后的油烟气流的整体速度差变小，回流进一步减小，进而减少了进口端气流的冲击，减少损失，降低噪音。

第一导风段AB采用结构形式之二：所述第一导风段AB为直线段。这样，方便模具加工。

所述第二导风段BC极半径R定义为

可变螺旋扩张角

λ₁和λ₂都∈[1°，10°]，

为第二导风段BC的包角，

R₁为叶轮的外径，r∈[-5，5]且r≠1，s为调节系数

θ₀为第二导风段BC的B点的起始角度，θ为BC上任意点的极坐标角度变量。

本发明解决上述第二个技术问题所采用的技术方案为：在油烟气流流出通风口的一侧为集流器的出风口端，所述集流器出风口端的直径D₂与叶轮外径R₁的关系为

为了减小油烟气流在叶轮内的回流，所述导风曲线AB在叶轮轴向方向上的投影长度H与叶轮外径R1的关系为

这样，解决了蜗壳厚度尺寸一般比叶轮厚度尺寸大而容易造成集流器出风口端的泄漏与回流问题，同时，集流器凸出蜗壳高度为了对气流进行导向，从而方便使气流进入到叶轮的轴向方向上。

为了减小集流器的进口端的气流冲击，在油烟气流流入通风口的一侧为集流器的进风口端，所述集流器进风口端的直径D₁与叶轮外径R₁的关系为这样，在考虑叶轮设计基础尺寸的条件下保证具有更好的导流效果，减少由于箱体(一般吸油烟机的机壳)存在而导致气流进入集流器区域的冲击，若取值小于1.9，容易造成进口节流，取值大于2.1时，导致集流器进风口端导风面外凸的部分外扩并与蜗壳区域形成一圈低压区，容易造成集流器进风口端外凸的部分诱发蜗壳内回流气体的分离。

作为另一种优选方案，所述导风线段AC为扩张角相等的等角对数螺旋线。

为了方便集流器的安装，所述集流器在位于导风面周向外侧设有用于与所述蜗壳固定的固定面。

与现有技术相比，本发明的优点在于：该具有集流器的吸油烟机的集流器的导风线段AC包括远离叶轮端的第一导风段AB和邻近叶轮端的第二导风段BC，其中第二导风段BC为对数螺旋线且与第一导风段AB圆滑过渡，由于对数螺旋线对偏转气流冲击小、分离少的特点，使得进口冲击进一步地降低，提升了整体流动效率；同时，第二导风段采用对数螺旋线减小了油烟流动损失，且对数螺旋线对气流进行导向，能够部分改变气流后续进入叶轮的冲角角度，即油烟气流经过集流器能更加平稳地流入叶轮内，从而让气流能够提前拐入叶轮的进口区域，进而使得流入叶轮中的区域在叶轮轴向方向上的宽度增加，流入叶轮区域宽度增加会使得流出叶轮叶片后的油烟气流的整体速度减小；此外，集流器出风口端直径与叶轮外径的设计，减小了叶轮前端与第二导风段出口端之间的间隙，这样，气流经过间隙流出的速度减小，即减小了回流，进而减少了进口端气流的冲击，减少气流损失，并且降低噪音。

附图说明

图1为本发明实施例一的离心风机的结构示意图；

图2为本发明实施例一的集流器的结构示意图；

图3为本发明实施例一的集流器的剖视图；

图4为本发明实施例一的集流器的剖面图；

图5为本发明实施例一的吸油烟机的部分结构的剖视图；

图6为本发明实施例一的吸油烟机的剖面图；

图7为本发明实施例二的集流器的剖面图；

图8为现有技术中集流器的剖视图；

图9为图8中集流器型线的结构示意图；

图10为现有技术中吸油烟机部分结构的剖面图。

具体实施方式

以下结合附图实施例对本发明作进一步详细描述。

实施例一：

如图1至图6所示，为本发明的第一个实施例。该集流器3主要用于吸油烟机的离心风机上，还可以用在吸油烟机的轴流风机上。

如图1所示，本实施例的离心风机包括有蜗壳1、设置在蜗壳1内的叶轮2以及集流器3，集流器3设置在蜗壳1前侧进风口处，并且与叶轮2同轴。叶轮2旋转时，蜗壳1内的空气通过设置在蜗壳1出风口而排出蜗壳1外，在蜗壳1内部形成负压，油烟在负压的作用下通过集流器3进入到蜗壳1内后，在叶轮2的作用下排到公共烟道或者排出室外。

如图2和图3所示，集流器3包括有固定面32和导风面33，其中，集流器在位于导风面33周向外侧设有用于与蜗壳1固定的固定面32，固定面32呈圆环状，固定面沿叶轮2轴向方向的横截面呈现为直线段AD，本实施例中，集流器3通过该固定面32安装在蜗壳1的前侧进风口处。

导风面33由至少两段弧形段围合成呈环状结构，且该环状导风面的中间具有中心轴线与叶轮2的转轴重合的通风口31，导风面33沿叶轮2轴向方向的横截面呈现为导风线段AC，该导风线段AC包括远离叶轮端的第一导风段AB和邻近叶轮端的第二导风段BC，其中，第二导风段BC为对数螺旋线，并且该第二导风段BC与第一导风段AB圆滑过渡。其中，上述的导风面33可以为圆环状，也可以为椭圆环状，还可以采用其他弧形段围成的环状结构。

如图3和图4所示，第一导风段AB和第二导风段BC均为对数螺旋线，为了更好地适应宽流量的工况范围，该导风线段AC整体为扩张角逐渐扩大或者扩张角渐缩的变角对数螺旋线，导风线段AC的极半径R定义为

其中，可变螺旋扩张角

λ₁和λ₂都∈[1°,10°]，λ₁≠λ₂，

为导风线段AC的包角，

R₁为叶轮2的外径，r∈[-5，5]且r≠1，s为调节系数

θ₀为导风线段AC的A点的起始角度，θ为导风线段AC上任意点的极坐标角度变量。此外，若仅在某个小流量工况下，第一导风段AB还可采用扩张角相等的等角对数螺旋线，此时，上述λ₁＝λ₂。

本实施例中，如图6所示，第二导风段BC采用对数螺旋线，减小了集流器3出风口端312与叶轮2之间的间隙，减小了油烟流动损失，同时对数螺旋线对气流的导向，能够部分改变气流后续进入叶轮2的冲角角度，从而让气流提前拐入叶轮2的进口区域，进而使得后续流入进叶轮2中的区域宽度W增加，其中，区域宽度W为在叶轮2轴向方向上的宽度，此外，区域宽度W增加使流出叶轮2叶片后的油烟气流的整体速度差变小，回流进一步减小，进而减少了蜗壳1前进风口处气流的冲击，减少损失，降低噪音。其中，箭头的指向为气流的流动方向。

如图1和图2所示，油烟气流流入通风口31的一侧为进风口端311，油烟流出通风口31的一侧为出风口端312，集流器3出风口端312的直径D₂与叶轮2外径R₁的关系为

出风口端直径的设计，使得集流器3出风口端312螺旋线部分改变气流进入叶轮2后的冲角角度，让气流提前拐入叶轮2进口区域，减少间隙泄露导致的气流损失。此外，若取值小于1.3，容易造成集流器3与叶轮2之间泄露，若取值大于1.7，对叶轮2的动平衡要求很高，而且在运行过程中容易导致集流器3与叶轮2的擦碰。

集流器3进风口端311的直径D₁与叶轮2外径R₁的关系为

这样的设计在考虑叶轮设计基础尺寸的条件下保证具有更好的导流效果，减少由于箱体(一般吸油烟机的前段有风箱机壳)存在而导致气流进入集流器3区域的冲击，若取值小于1.9，容易造成进口节流，取值大于2.1时，导致集流器3进风口端311外凸的部分外扩并与蜗壳1区域形成一圈低压区，容易造成集流器3进风口端311外凸的部分诱发蜗壳1内回流气体的分离。

此外，导风曲线AB在叶轮2轴向方向上的投影长度H与叶轮2外径R₁的关系为

解决了蜗壳1厚度尺寸一般比叶轮2厚度尺寸大而容易造成集流器3出风口端312的泄漏与回流问题，同时，集流器3凸出蜗壳1高度，其为了方便气流从箱体进入叶轮2的轴向方向，从而对气流进行导向。

实施例二：

如图7所示，为本发明的第二个实施例。该实施例与上述实施例的区别在于：第一导风段AB采用直线段，从而方便模具的加工。与第一导风段AB相衔接的第二导风段BC的极半径R定义为

可变螺旋扩张角λ₁和λ₂都∈[1°,10°]，

为第二导风段BC的包角，R₁为叶轮的外径，r∈[-5，5]且r≠1，s为调节系数

θ₀为第二导风段BC的B点的起始角度，θ为第二导风段BC上任意点的极坐标角度变量。其中，当λ₁≠λ₂，第二导风段BC为扩张角逐渐扩大或者扩张角渐缩的变角对数螺旋线，当λ₁＝λ₂，第二导风段BC为等角对数螺旋线。

Claims (11)

1.一种具有集流器的吸油烟机，包括有蜗壳和设置在蜗壳内的叶轮，所述蜗壳的进风口处设置有将气流导入所述叶轮的集流器，所述集流器具有由至少两段弧形段围合成环状的导风面，且导风面中间具有中心轴线与叶轮转轴重合的通风口，其特征在于：所述导风面沿叶轮轴向方向横截面呈现为导风线段AC，该导风线段AC包括远离叶轮端的第一导风段AB和邻近叶轮端的第二导风段BC，其中第二导风段BC为对数螺旋线并且与第一导风段AB圆滑过渡。

2.根据权利要求1所述的具有集流器的吸油烟机，其特征在于：所述第一导风段AB为对数螺旋线。

3.根据权利要求2所述的具有集流器的吸油烟机，其特征在于：所述导风线段AC为扩张角逐渐扩大或者扩张角渐缩的变角对数螺旋线。

4.根据权利要求3所述的具有集流器的吸油烟机，其特征在于：所述导风线段AC的极半径R定义为

可变螺旋扩张角λ₁和λ₂都∈[1°,10°]，λ₁≠λ₂，

为导风线段AC的包角，

R₁为叶轮的外径，r∈[-5，5]且r≠1，s为调节系数

θ₀为导风线段AC的A点的起始角度，θ为AC上任意点的极坐标角度变量。

5.根据权利要求1所述的具有集流器的吸油烟机，其特征在于：所述第一导风段AB为直线段。

6.根据权利要求5所述的具有集流器的吸油烟机，其特征在于：所述第二导风段BC极半径R定义为可变螺旋扩张角

λ₁和λ₂都∈[1°,10°]，

为第二导风段BC的包角，

R₁为叶轮的外径，r∈[-5，5]且r≠1，s为调节系数

θ₀为第二导风段BC的B点的起始角度，θ为BC上任意点的极坐标角度变量。

7.根据权利要求1至6中任一项权利要求所述的具有集流器的吸油烟机，其特征在于：在油烟流出通风口的一侧为集流器的出风口端，所述集流器出风口端的直径D₂与叶轮外径R₁的关系为

8.根据权利要求7所述的具有集流器的吸油烟机，其特征在于：所述导风线段AC在叶轮轴向方向上的投影长度H与叶轮外径R₁的关系为

9.根据权利要求7所述的具有集流器的吸油烟机，其特征在于：在油烟气流流入其通风口的一侧为集流器的进风口端，所述集流器进风口端的直径D₁与叶轮外径R₁的关系为

10.根据权利要求2所述的具有集流器的吸油烟机，其特征在于：所述导风线段AC为扩张角相等的等角对数螺旋线。

11.根据权利要求1所述的具有集流器的吸油烟机，其特征在于：所述集流器在位于导风面周向外侧设有用于与所述蜗壳固定的固定面。

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