CN208886871U - 一种具有集流器的吸油烟机 - Google Patents

Abstract

本实用新型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，导风面沿叶轮轴向方向横截面呈现为导风线段AB，导风线段AB包括远离叶轮端的第一导风段AD和邻近叶轮端的第二导风段DB，其中第二导风段DB为贝塞尔曲线并且与第一导风段AD圆滑过渡。贝塞尔曲线对气流进行导向，部分改变气流后续进入叶轮的冲角角度，使得流入叶轮中的区域在叶轮轴向方向上的宽度增加，从而使得出叶轮叶片后的气流整体速度减小，回流减小，减小进口冲击，降低噪音；贝塞尔曲线使导风面的壁面光滑，集流器光滑壁面的科恩达效应能够减小间隙带来的气流损失。

Description

一种具有集流器的吸油烟机

技术领域

本实用新型涉及一种吸油烟机，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M’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。

实用新型内容

本实用新型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。

本实用新型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。

本实用新型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，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AB，该导风线段AB包括远离叶轮端的第一导风段AD和邻近叶轮端的第二导风段DB，其中第二导风段DB为贝塞尔曲线并且与第一导风段AD圆滑过渡。

第一导风段AD采用结构形式之一：所述第一导风段AD为与第二导风段DB相衔接的贝塞尔曲线。

为了降低油烟气流的流动损失，所述导风线段AB的起始点A为坐标原点P_A，终点B坐标为P_B，P_B为导风线段AB上的控制点T坐标为P_t，导风线段AB上点C的坐标为P_C，P_C的坐标为所述导风线段AB的贝塞尔曲线满足B(s)＝(1-s)²P_A+2s(1-s)P_c+s²P_B，s∈[0,1]，其中，在油烟流出通风口的一侧为集流器的出风口端，流入其通风口的一侧为集流器的进风口端，D₂为集流器出风口端的直径，D₁为集流器进风口端的直径，W为蜗壳沿叶轮轴向方向上的投影宽度，w为叶轮叶片沿其轴向方向上的总长度，I为第二导风段DB的后端面与叶轮前端面之间的间隙以及蜗壳后端面与叶轮后端面之间的间隙之和。这样，利用集流器导风面上光滑壁面的科恩达效应带来的附壁气流减缓间隙所带来的流动损失，同时可以调整控制点的位置实现对集流器出风口端即集流器后端部方向的控制，进而部分改变气流进入叶轮后的冲角角度。

控制点T的位置可以有终点B坐标和夹角α共同进行限定，还可以采用其他方式进行限定，优选地，所述控制点T的位置是由夹角α和D_t共同限定的，α∈[0,50°]，D_t/D₂∈[0.85,1]，其中，α为集流器导风面的切线与叶轮轴向方向之间的夹角，所述控制点T为该切线的切点，D_t为控制点T所在圆的直径。这样，能够更好地将气流提前拐入叶轮叶片的进风口区域，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AD采用结构形式之二：所述第一导风段AD为直线段。这样，方便模具加工。

为了降低油烟气流的流动损失，所述第一导风段AD的起始点A为坐标原点，所述第二导风段DB的起始点D坐标为P_D，P_D为(Lcosβ，Lsinβ)，W/w∈[1.05,1.4]，终点B坐标为P_B，P_B为第二导风段DB上的控制点T坐标为P_t，第二导风段DB上点C的坐标为P_C，P_C的坐标为所述第二导风段DB的曲线满足B(s)＝(1-s)²P_D+2s(1-s)P_c+s²P_B，s∈[0,1]，其中，L为第一导风段AD的长度，β为第一导风段AD与叶轮轴向方向之间的夹角，在油烟流出通风口的一侧为集流器的出风口端，流入其通风口的一侧为集流器的进风口端，D₂为集流器出风口端的直径，D₁为集流器进风口端的直径，W为蜗壳沿叶轮轴向方向上的投影宽度，w为叶轮叶片沿其轴向方向上的总长度，I为第二导风段DB的后端面与叶轮前端面之间的间隙以及蜗壳后端面与叶轮后端面之间的间隙之和。

控制点T的位置可以有终点B坐标和夹角α共同进行限定，还可以采用其他方式，优选地，所述控制点T的位置是由夹角α和D_t共同限定的，α∈[0,50°]，D_t/D₂∈[0.85,1]，其中，α为第二导风段切线与叶轮轴向方向之间的夹角，所述控制点T为该切线的切点，D_t为控制点T所在圆的直径。

本实用新型解决上述第二个技术问题所采用的技术方案为：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

为了减小油烟气流在叶轮内的回流，所述导风线段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。

与现有技术相比，本实用新型的优点在于：该具有集流器的吸油烟机的集流器的导风线段AB包括远离叶轮端的第一导风段AD和邻近叶轮端的第二导风段DB，其中第二导风段DB为贝塞尔曲线且与第一导风段AD圆滑过渡，贝塞尔曲线能够对气流进行导向，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，同时，贝塞尔曲线使得导风面的壁面光滑，利用集流器光滑壁面的科恩达效应能够减小间隙所带来的油烟气流损失，此外，区域宽度的增加，还可使得经间隙流出的气流速度减小，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为本实用新型实施例一的离心风机的结构示意图；

图2为本实用新型实施例一的集流器的结构示意图；

图3为本实用新型实施例一的集流器的剖视图；

图4为本实用新型实施例一的集流器的剖面图；

图5为本实用新型实施例一的吸油烟机的部分结构的剖视图；

图6为本实用新型实施例一的吸油烟机的剖面图；

图7为本实用新型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实用新型作进一步详细描述。

实施例一：

如图1至图6所示，为本实用新型的第一个实施例。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EA，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AB，该导风线段AB包括远离叶轮端的第一导风段AD和邻近叶轮端的第二导风段DB，其中第二导风段DB为贝塞尔曲线并且与第一导风段AD圆滑过渡，第一导风段AD为与第二导风段DB相衔接的贝塞尔曲线，即导风线段AB为贝塞尔曲线。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1和图2所示，在油烟气流流入其通风口31的一侧为集流器3的进风口端311，在油烟流出通风口31的一侧为集流器3的出风口端312，其中，集流器出风口端的直径D₂与叶轮外径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即集流器3的后端部的贝塞尔曲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，其为了方便气流从风箱机壳进入叶轮2的轴向方向，从而对气流进行导向。

如图3和图4所示，导风线段AB的起始点A为坐标原点P_A，终点B坐标为P_B，其中，P_B为W/w∈[1.05,1.4]，W为蜗壳沿叶轮轴向方向上的投影宽度，w为叶轮叶片23沿其轴向方向上的总长度，I为第二导风段DB的后端面与叶轮前端面之间的间隙以及蜗壳后端面与叶轮后端面之间的间隙之和，导风线段AB上的控制点T坐标为P_t，导风线段AB上点C的坐标为P_C，P_C的坐标为导风线段AB的曲线满足B(s)＝(1-s)²P_A+2s(1-s)P_c+s²P_B，s∈[0,1]。其中，叶轮2包括有前端圈21和后端圈22，叶轮叶片23的两端分别安装在前端圈21和后端圈22上，叶轮叶片23的总长度w即为前端圈21和后端圈22之间的轴向距离。

限定控制点位置的方式有多种，在本实施例中，控制点T的位置是由夹角α和D_t共同限定的，α∈[0,50°]，D_t/D₂∈[0.85,1]，其中，α为导风线段AB的切线与叶轮轴向方向之间的夹角，控制点T为该切线的切点，D_t为控制点T所在圆的直径。

如图6所示，第二导风段DB采用贝塞尔曲线，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，同时贝塞尔曲线对气流的导向，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M增加，其中，区域宽度M为在叶轮2轴向方向上的宽度，此外，区域宽度M增加使流出叶轮叶片23后的油烟气流的整体速度差变小，回流进一步减小，其由于贝塞尔曲线的包围和诱导使得气流无法直接通过出风口端312与叶轮2之间的间隙而流出叶轮2的前端圈21，进而减少了对蜗壳1前进风口处气流的冲击，减少损失，降低噪音，提高了效率。其中，箭头的指向为气流的流动方向。

实施例二：

如图7所示，为本实用新型的第二个实施例。该实施例与上述实施例的区别在于：第一导风段AD采用直线段，从而方便模具的加工。

与第一导风段AD相衔接的第二导风段DB的起始点D坐标为P_D，终点B坐标为P_B，P_B为W为蜗壳沿叶轮轴向方向上的投影宽度，w为叶轮叶片23沿其轴向方向上的总长度，W/w∈[1.05,1.4]，I为第二导风段DB的后端面与叶轮前端面之间的间隙以及蜗壳后端面与叶轮后端面之间的间隙之和，第二导风段DB上的控制点T坐标为P_t，第二导风段DB上点C的坐标为P_C，P_C的坐标为第二导风段DB的曲线满足B(s)＝(1-s)²P_D+2s(1-s)P_c+s²P_B，s∈[0,1]。本实施例中，控制点T的位置是由夹角α和D_t共同限定的，其中，α为第二导风段DB切线与叶轮轴向方向之间的夹角，控制点T为该切线的切点，α∈[0,50°]，D_t为控制点T所在圆的直径，D_t/D₂∈[0.85,1]。

本实施例中，第一导风段AD具有坐标原点A，第一导风段AD与叶轮2轴向方向所形成的夹角为β，第二导风段DB的起始点D的坐标由β和第一导风段AD的长度L共同限定的，P_D为(Lcosβ，Lsinβ)。

Claims (10)

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AB，该导风线段AB包括远离叶轮端的第一导风段AD和邻近叶轮端的第二导风段DB，其中第二导风段DB为贝塞尔曲线并且与第一导风段AD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AD为与第二导风段DB相衔接的贝塞尔曲线。

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AB的起始点A为坐标原点P_A，终点B坐标为P_B，P_B为W/w∈[1.05,1.4]，导风线段AB上的控制点T坐标为P_t，导风线段AB上点C的坐标为P_C，P_C的坐标为所述导风线段AB的贝塞尔曲线满足B(s)＝(1-s)²P_A+2s(1-s)P_c+s²P_B，s∈[0,1]，其中，在油烟流出通风口的一侧为集流器的出风口端，流入其通风口的一侧为集流器的进风口端，D₂为集流器出风口端的直径，D₁为集流器进风口端的直径，W为蜗壳沿叶轮轴向方向上的投影宽度，w为叶轮叶片沿其轴向方向上的总长度，I为第二导风段DB的后端面与叶轮前端面之间的间隙以及蜗壳后端面与叶轮后端面之间的间隙之和。

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：所述控制点T的位置是由夹角α和D_t共同限定的，α∈[0,50°]，D_t/D₂∈[0.85,1]，其中，α为集流器导风面切线与叶轮轴向方向之间的夹角，所述控制点T为该切线的切点，D_t为控制点T所在圆的直径。

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AD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：所述第一导风段AD的起始点A为坐标原点，所述第二导风段DB的起始点D坐标为P_D，P_D为(Lcosβ，Lsinβ)，终点B坐标为P_B，P_B为W/w∈[1.05,1.4]，第二导风段DB上的控制点T坐标为P_t，第二导风段DB上点C的坐标为P_C，P_C的坐标为所述第二导风段DB的曲线满足B(s)＝(1-s)²P_D+2s(1-s)P_c+s²P_B，s∈[0,1]，其中，L为第一导风段AD的长度，β为第一导风段AD与叶轮轴向方向之间的夹角，在油烟流出通风口的一侧为集流器的出风口端，流入其通风口的一侧为集流器的进风口端，D₂为集流器出风口端的直径，D₁为集流器进风口端的直径，W为蜗壳沿叶轮轴向方向上的投影宽度，w为叶轮叶片沿其轴向方向上的总长度，I为第二导风段DB的后端面与叶轮前端面之间的间隙以及蜗壳后端面与叶轮后端面之间的间隙之和。

7.根据权利要求6所述的具有集流器的吸油烟机，其特征在于：所述控制点T的位置是由夹角α和D_t共同限定的，α∈[0,50°]，D_t/D₂∈[0.85,1]，其中，α为第二导风段切线与叶轮轴向方向之间的夹角，所述控制点T为该切线的切点，D_t为控制点T所在圆的直径。

8.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：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。

9.根据权利要求8所述的具有集流器的吸油烟机，其特征在于：所述导风线段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。

10.根据权利要求8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。