權(quán)利要求書: 1.一種用于吸油煙機(jī)的離心風(fēng)機(jī)蝸殼,包括出風(fēng)口和用以容置葉輪的空腔,所述蝸殼內(nèi)壁在鄰近出風(fēng)口處具有向空腔內(nèi)凸出的蝸舌,且所述蝸殼的型線包括位于型線一端并對(duì)應(yīng)于蝸舌部位的起始線AP和位于型線另一端的結(jié)束線HG,其特征在于:所述起始線AP和結(jié)束線HG之間設(shè)有相對(duì)于葉輪的圓心偏心設(shè)置的圓弧段PE,所述圓弧段PE的起始點(diǎn)P點(diǎn)位于所述蝸舌處,且該圓弧段PE上具有能與葉輪外圓周之間形成最小間隙的位置點(diǎn)D,點(diǎn)D與葉輪圓心O的連線OD與經(jīng)過O點(diǎn)的水平線在鄰近出風(fēng)口一側(cè)所成的夾角為θ0,θ0∈(90°,170°],所述圓弧段PE的圓心的橫坐標(biāo)為X,縱坐標(biāo)為Y,該圓弧段PE的半徑為R3,葉輪外徑為R2,其中,X/R2∈[-0.4,-0.02],Y/R2∈[-0.4,-0.02],R2/R3∈[0.55,0.8]。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的用于吸油煙機(jī)的離心風(fēng)機(jī)蝸殼,其特征在于:所述連線OD與葉輪外圓周的交點(diǎn)為N,點(diǎn)P與葉輪圓心O的連線OP與葉輪外圓周的交點(diǎn)為M,N點(diǎn)與D點(diǎn)之間的距離ND=t,OD=t+R2,MP=k*t,連線OD與經(jīng)過O點(diǎn)的水平線所成的夾角為θ0,其中,ND≤MP,R2為葉輪外徑,t為蝸殼與葉輪外圓周之間的實(shí)際設(shè)計(jì)間隙,t/R2∈[0.02,0.15],k∈[1,4]。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的用于吸油煙機(jī)的離心風(fēng)機(jī)蝸殼,其特征在于:所述連線OP與連線OD之間所成的夾角為θ0-ω,其中,ω為連線OP與過葉輪圓心O的水平線在鄰近出風(fēng)口一側(cè)所成的夾角,ω∈[40°,90°]。
4.根據(jù)權(quán)利要求2所述的用于吸油煙機(jī)的離心風(fēng)機(jī)蝸殼,其特征在于:所述蝸殼的型線還包括與圓弧段PE相連的直線段EF和與直線段EF相連的螺旋線FG,所述螺旋線FG為擴(kuò)張角變化的變角對(duì)數(shù)螺旋線。
5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的用于吸油煙機(jī)的離心風(fēng)機(jī)蝸殼,其特征在于:所述螺旋線FG的極半徑 其中,可變擴(kuò)張角
α1和α2都∈[3°,9°],且α1≥α2,
調(diào)節(jié)項(xiàng)s∈[-0.5,0.5],r∈[-5,5]且r≠1,α1為F的擴(kuò)張角,α2為G點(diǎn)的擴(kuò)張角,為可變螺旋線對(duì)應(yīng)包角度,θ為螺旋線FG上任意點(diǎn)的極坐標(biāo)角度變量。
6.根據(jù)權(quán)利要求4所述的用于吸油煙機(jī)的離心風(fēng)機(jī)蝸殼,其特征在于:所述直線段EF的E點(diǎn)和F點(diǎn)分別位于經(jīng)過葉輪中心O點(diǎn)的水平線OJ的上下兩側(cè),且直線段EF垂直于水平線OJ。
7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的用于吸油煙機(jī)的離心風(fēng)機(jī)蝸殼,其特征在于:所述直線段EF上的J點(diǎn)與葉輪圓心O之間的距離L與葉輪外徑R2的關(guān)系為:L/R2∈[1.1,1.7]。
說明書: 一種用于吸油煙機(jī)的離心風(fēng)機(jī)蝸殼技術(shù)領(lǐng)域[0001] 本發(fā)明涉及風(fēng)機(jī)領(lǐng)域,具體涉及一種用于吸油煙機(jī)的離心風(fēng)機(jī)蝸殼。背景技術(shù)[0002] 家用的吸油煙機(jī)利用離心風(fēng)機(jī)實(shí)現(xiàn)將含油空氣抽出廚房而排放到公共煙道或直接排出室外,其中,離心風(fēng)機(jī)以其吸力大、噪聲低、結(jié)構(gòu)緊湊等優(yōu)點(diǎn)而在吸油煙機(jī)中得到了廣泛應(yīng)用。[0003] 蝸殼是離心風(fēng)機(jī)的核心部件之一,其作用是將離開葉輪的氣體集中,導(dǎo)出至蝸殼出口,并將動(dòng)壓轉(zhuǎn)變?yōu)殪o壓?,F(xiàn)有離心風(fēng)機(jī)的蝸殼包括前蓋板、后蓋板及連接前蓋板和后蓋板的環(huán)壁圍板,其中蝸殼頂板和蝸殼底板除蝸舌部位外其余型線一致,離心風(fēng)機(jī)蝸殼出口附近安裝有蝸舌,蝸舌的作用是將導(dǎo)向蝸殼出口的氣體進(jìn)行分流,防止部分氣體在蝸殼內(nèi)循環(huán)流動(dòng),蝸舌的形狀及形式對(duì)離心風(fēng)機(jī)風(fēng)量、風(fēng)壓、效率以及噪音等有者重要的影響。而傳統(tǒng)蝸殼設(shè)計(jì)一般按一元理論進(jìn)行,有兩個(gè)假設(shè),即假設(shè)進(jìn)口圓周上流動(dòng)參數(shù)均勻分布并且蝸殼內(nèi)氣流動(dòng)量矩不變,按一元理論設(shè)計(jì)的蝸殼型線通常為等角螺旋線。但實(shí)際上由于蝸殼形狀非軸對(duì)稱,特別是蝸舌的影響,在葉輪出口會(huì)形成一個(gè)非均勻的壓力場(chǎng),必然會(huì)使葉輪出口,即蝸殼進(jìn)口流場(chǎng)不均勻。[0004] 本申請(qǐng)人在先申請(qǐng)專利號(hào)為CN201720594983.5(授權(quán)公告號(hào)為CN206957987U)的中國(guó)實(shí)用新型專利《一種離心風(fēng)機(jī)蝸殼》,該蝸殼型線還包括有擴(kuò)張角不變的第一螺旋線CD和擴(kuò)張角漸縮的第二螺旋線EM,第一螺旋線CD與起始線AC相連,第二螺旋線EM與結(jié)束線MN相連,并且,環(huán)壁在風(fēng)機(jī)出風(fēng)口的外側(cè)邊的前后寬度大于內(nèi)側(cè)邊的前后寬度,該蝸殼的設(shè)計(jì)通過用蝸殼前后尺寸來補(bǔ)償蝸殼左右尺寸變小而導(dǎo)致的流動(dòng)損失,然而吸油煙機(jī)實(shí)際使用環(huán)境下,由于介質(zhì)為油煙氣流,蝸舌截留時(shí)容易使得油煙分離,油脂積累流動(dòng)到蝸舌最低點(diǎn),特別是天氣冷的時(shí)候最為明顯,長(zhǎng)時(shí)間使用油滴聚集積累并干后容易在蝸舌處形成固體滴,從而使得蝸舌與葉輪間隙變小,容易導(dǎo)致噪聲明顯增大,甚至產(chǎn)生嘯叫聲;而普通淺舌或者內(nèi)凹蝸舌雖然在一定程度上可以減少油脂積累,但實(shí)際間隙也增大了,使得最大靜壓和用戶實(shí)際流量都有下降。發(fā)明內(nèi)容[0005] 本發(fā)明所要解決的第一個(gè)技術(shù)問題是針對(duì)上述現(xiàn)有技術(shù)的現(xiàn)狀,提供一種通過改變?nèi)~輪與蝸殼的最小間隙處距離蝸舌的位置,從而減小氣流在最小間隙處沖擊進(jìn)而達(dá)到減小油氣分離及積累目的的用于吸油煙機(jī)的離心風(fēng)機(jī)蝸殼。[0006] 本發(fā)明所要解決的第二個(gè)技術(shù)問題是,提供一種減小氣流回流的同時(shí)達(dá)到降低噪音目的的離心風(fēng)機(jī)蝸殼。[0007] 本發(fā)明所要解決的第三個(gè)技術(shù)問題是,提供一種在保持蝸殼左右尺寸縮小的同時(shí)能提高蝸殼內(nèi)部氣流通過的流暢度的離心風(fēng)機(jī)蝸殼。[0008] 本發(fā)明解決上述第一個(gè)技術(shù)問題所采用的技術(shù)方案為:一種用于吸油煙機(jī)的離心風(fēng)機(jī)蝸殼,包括出風(fēng)口和用以容置葉輪的空腔,所述蝸殼在鄰近出風(fēng)口處具有向葉輪方向凸出的蝸舌,且該蝸殼的型線包括位于型線一端并對(duì)應(yīng)于蝸舌部位的起始線AP和位于型線另一端的結(jié)束線HG,其特征在于:所述起始線AP和結(jié)束線HG之間設(shè)有相對(duì)于葉輪的圓心偏心設(shè)置的圓弧段PE,所述圓弧段PE的起始點(diǎn)P點(diǎn)位于所述蝸舌處,且該圓弧段PE上具有能與葉輪外圓周之間形成最小間隙的位置點(diǎn)D,點(diǎn)D與葉輪圓心O的連線OD與經(jīng)過O點(diǎn)的水平線在鄰近出風(fēng)口一側(cè)所成的夾角為θ0,θ0∈(90°,170°]。[0009] 為了達(dá)到減小氣流沖擊的同時(shí)減小油氣分離,所述圓弧段PE的圓心的橫坐標(biāo)為X,縱坐標(biāo)為Y,該圓弧段PE的半徑為R3,其中,X/R2∈[-0.4,-0.02],Y/R2∈[-0.4,-0.02],R2/R3∈[0.55,0.8],R2為葉輪外徑。因?yàn)閺奈仛ぜ叭~輪設(shè)計(jì)及匹配的角度,PE段為了實(shí)現(xiàn)蝸殼葉輪間隙的偏轉(zhuǎn)變化,將最小間隙進(jìn)行相對(duì)可靠的控制,故將X、Y的坐標(biāo)偏移和半徑變化也都統(tǒng)一到R2這個(gè)基礎(chǔ)上,若X、Y偏移量太大會(huì)導(dǎo)致局部間隙變??;偏移量太小,減小氣流沖擊的效果不明顯。[0010] 本發(fā)明解決上述第二個(gè)技術(shù)問題所采用的技術(shù)方案為:所述連線OD與葉輪外圓周的交點(diǎn)為N,點(diǎn)P與葉輪圓心O的連線OP與葉輪外圓周的交點(diǎn)為M,N點(diǎn)與D點(diǎn)之間的距離ND=t,OD=t+R2,MP=k*t,連線OD與經(jīng)過O點(diǎn)的水平線所成的夾角為θ0,其中,ND≤MP,R2為葉輪外徑,t為蝸殼與葉輪外圓周之間的實(shí)際設(shè)計(jì)間隙,t/R2∈[0.02,0.15],k∈[1,4],圓心O點(diǎn)為定點(diǎn),蝸殼與葉輪的最小間隙關(guān)系到葉輪出流氣流的分離與收集,當(dāng)t/R2比值小于0.02時(shí),相對(duì)間隙越小,氣流回流少,但是噪聲會(huì)明顯增加甚至嘯叫聲;而當(dāng)t/R2比值大于0.15時(shí),相對(duì)間隙越大,但是氣流回流越多,泄露損失越大,需要綜合考慮噪聲、泄露、回流等諸多因素。[0011] 為了提高抗阻力性同時(shí)適應(yīng)大流量工況,所述連線OP與連線OD之間所成的夾角為θ0-ω,其中,ω為連線OP與過葉輪圓心O的水平線在鄰近出風(fēng)口一側(cè)所成的夾角,ω∈[40°,90°]。蝸舌位于蝸殼鄰近出風(fēng)口的位置,在ω角度大于90°時(shí),出口過大容易的導(dǎo)致蝸殼有效收集段減少,即蝸殼收集氣流能力降低、氣流從葉輪出來后蝸殼將此氣流動(dòng)壓轉(zhuǎn)化為靜壓的能力下降,整個(gè)風(fēng)機(jī)系統(tǒng)的抗阻力變差;若ω角度小于40°,容易導(dǎo)致出口太小,蝸殼收集好的氣流出去時(shí)候因出口太小被自身截流,流動(dòng)阻力增加,無法適應(yīng)大流量工況工作,ω角度在此范圍內(nèi)綜合了蝸殼動(dòng)靜壓轉(zhuǎn)化、出口阻力等諸多因素及吸油煙機(jī)要適應(yīng)高阻力及大流量等多工況。[0012] 為了有助于整體降噪,所述蝸殼的型線還包括與圓弧段PE相連的直線段EF和與直線段EF相連的螺旋線FG,所述螺旋線FG為擴(kuò)張角變化的變角對(duì)數(shù)螺旋線。螺旋線FG采用了變角度,可以更加方便的控制不同角度區(qū)域的擴(kuò)張度,使得葉輪出口氣流的動(dòng)壓轉(zhuǎn)靜壓回收能力增加,部分區(qū)域的擴(kuò)張度變化還有助于整體降噪。[0013] 優(yōu)選地,所述螺旋線FG的極半徑 其中,可變擴(kuò)張角α1和α2都∈[3,9],且α1≥α2, 調(diào)節(jié)項(xiàng)s
∈[-0.5,0.5],r∈[-5,5]且r≠1,α1為F的擴(kuò)張角,α2為G點(diǎn)的擴(kuò)張角,為可變螺旋線對(duì)應(yīng)包角度,θ為螺旋線FG上任意點(diǎn)的極坐標(biāo)角度變量。
[0014] 本發(fā)明解決上述第三個(gè)技術(shù)問題所采用的技術(shù)方案為:所述直線段EF的E點(diǎn)和F點(diǎn)分別位于經(jīng)過葉輪中心O點(diǎn)的水平線OJ的上下兩側(cè),且直線段EF垂直于水平線OJ。[0015] 為了降低蝸殼型線對(duì)離心風(fēng)機(jī)性能的影響,所述直線段EF上的J點(diǎn)與葉輪圓心O之間的距離L與葉輪外徑R2的關(guān)系為:L/R2∈[1.1,1.7]。這樣,改善了蝸殼內(nèi)部氣流收集與通過的流暢度,提升了最大靜壓和有效風(fēng)量段的靜壓,實(shí)現(xiàn)了在小尺寸下達(dá)到大蝸殼效果,降低了氣動(dòng)噪音。[0016] 與現(xiàn)有技術(shù)相比,本發(fā)明的用于吸油煙機(jī)的離心風(fēng)機(jī)蝸殼在保留淺蝸舌或者內(nèi)凹蝸舌不容易因?yàn)橛椭e累產(chǎn)生嘯叫聲特點(diǎn)的同時(shí),PE段相對(duì)葉輪圓心偏心設(shè)置,實(shí)現(xiàn)了蝸殼與葉輪間隙的偏轉(zhuǎn)變化,并通過圓弧段PE上最小間隙處D點(diǎn)偏轉(zhuǎn)角度θ0的設(shè)計(jì),改變最小間隙處與蝸舌處之間的位置,由此在油煙氣流經(jīng)過圓弧段PE時(shí),能夠利用在圓弧段PE的最小間隙處到蝸舌處的大轉(zhuǎn)彎,減少氣流在最小間隙處的沖擊導(dǎo)致的油氣分離及積累,進(jìn)而減小后續(xù)油污在蝸舌處的積累,此外,還能在噪音不增加的同時(shí)提升靜壓和效率;而直線段EF的設(shè)計(jì),減小了蝸殼左右尺寸,改善了蝸殼內(nèi)部氣流收集與通過的流暢度,提升了最大靜壓和有效風(fēng)量段的靜壓,實(shí)現(xiàn)了在小尺寸下達(dá)到大蝸殼效果,降低了氣動(dòng)噪音。附圖說明[0017] 圖1為本發(fā)明實(shí)施例的蝸殼的結(jié)構(gòu)示意圖;[0018] 圖2為圖1的剖視圖;[0019] 圖3為本發(fā)明實(shí)施例的蝸殼型線的結(jié)構(gòu)示意圖。具體實(shí)施方式[0020] 以下結(jié)合附圖實(shí)施例對(duì)本發(fā)明作進(jìn)一步詳細(xì)描述。[0021] 如圖1至圖3所示,本發(fā)明實(shí)施例的用于吸油煙機(jī)的離心風(fēng)機(jī)蝸殼包括前蓋板11、后蓋板12及連接前蓋板11和后蓋板12之間的環(huán)壁圍板13,上述的前蓋板11、后蓋板12及環(huán)壁圍板13圍合形成頂部具有出風(fēng)口1a的空腔1b,該空腔1b用于容置葉輪,出風(fēng)口1a位于蝸殼的頂部,且蝸殼內(nèi)壁在鄰近出風(fēng)口1a的位置具有向空腔1b內(nèi)凸出的蝸舌131,蝸舌131相對(duì)于蝸殼外壁向內(nèi)凹陷,即為淺蝸舌或者內(nèi)凹蝸舌,且該蝸舌131形成在環(huán)形圍板13上,環(huán)壁圍板13呈整體型線,蝸舌131位于環(huán)形圍板內(nèi)壁型線的起始位置,該型線包括位于型線一端并對(duì)應(yīng)于蝸舌131部位的起始線AP和位于型線另一端的結(jié)束線HG,起始線AP和結(jié)束線之間依次設(shè)有圓弧段PE、直線段EF及螺旋線FG,其中,圓弧段PE相對(duì)于葉輪的圓心O偏心設(shè)置、并與起始線AP相連接,圓弧段PE的起始點(diǎn)P點(diǎn)位于蝸舌131處,P點(diǎn)隨蝸舌131半徑大小及蝸舌131的位置變化而變化,且該圓弧段PE上具有能與葉輪外圓周之間形成最小間隙的位置點(diǎn)D,點(diǎn)D與葉輪圓心O的連線OD與經(jīng)過O點(diǎn)的水平線在鄰近出風(fēng)口一側(cè)所成的夾角為θ0,θ0∈(90°,170°],圓心O為定點(diǎn),即位置不變。[0022] 上述PE段相對(duì)葉輪圓心偏心設(shè)置,實(shí)現(xiàn)了蝸殼與葉輪間隙的偏轉(zhuǎn)變化,并通過圓弧段PE上最小間隙處D點(diǎn)偏轉(zhuǎn)角度θ0的設(shè)計(jì),改變最小間隙處與蝸舌處之間的位置,由此在油煙氣流經(jīng)過圓弧段PE時(shí),能夠利用在圓弧段PE的最小間隙處到蝸舌處的大轉(zhuǎn)彎,也即是利用油煙氣流經(jīng)過大轉(zhuǎn)彎的行程變化,減少氣流在最小間隙處的沖擊導(dǎo)致的油氣分離及積累,進(jìn)而減小后續(xù)油污在蝸舌處的積累,此外,還能在噪音不增加的同時(shí)提升靜壓和效率。[0023] 圓弧段PE的圓心的橫坐標(biāo)為X,圓心的縱坐標(biāo)為Y,該圓弧段PE的半徑為R3,其中,X/R2∈[-0.4,-0.02],Y/R2∈[-0.4,-0.02],R2/R3∈[0.55,0.8],R2為葉輪外徑。PE段為了實(shí)現(xiàn)蝸殼與葉輪之間的間隙的偏轉(zhuǎn)變化,為了將最小間隙進(jìn)行相對(duì)可靠的控制,估將X、Y的坐標(biāo)偏移和半徑變化統(tǒng)一到R2基礎(chǔ)上,若X、Y偏移量太大會(huì)導(dǎo)致局部間隙變小;偏移量太小,減小氣流沖擊的效果不明顯。[0024] 如圖3所示,點(diǎn)D與葉輪圓心O的連線OD與葉輪外圓周的交點(diǎn)為N,點(diǎn)P與葉輪圓心O的連線OP與葉輪外圓周的交點(diǎn)為M,N點(diǎn)與D點(diǎn)之間的距離ND=t,OD=t+R2,MP=k*t,連線OD與經(jīng)過O點(diǎn)的水平線所成的夾角為θ0,其中,ND≤MP,t為蝸殼與葉輪外圓周之間的實(shí)際設(shè)計(jì)間隙,t/R2∈[0.02,0.15],k∈[1,4]。此外,連線OP與連線OD之間所成的夾角為θ0-ω,其中,ω為連線OP與過葉輪圓心O的水平線在鄰近出風(fēng)口一側(cè)所成的夾角,ω∈[40°,90°],圓心O為定點(diǎn)。蝸舌位于鄰近蝸殼出風(fēng)口的位置,在ω角度大于90°時(shí),會(huì)使得P點(diǎn)離出風(fēng)口的距離增大,即氣流出口過大,將容易導(dǎo)致蝸殼有效收集段減少,即蝸殼收集氣流能力降低、氣流從葉輪出來后蝸殼將此氣流動(dòng)壓轉(zhuǎn)化為靜壓的能力下降,整個(gè)風(fēng)機(jī)系統(tǒng)的抗阻力變差;若ω角度小于40°,容易導(dǎo)致出口太小,蝸殼收集好的氣流出去時(shí)候因出口太小被自身截流,流動(dòng)阻力增加,無法適應(yīng)大流量工況工作,ω角度在此范圍內(nèi)綜合了蝸殼動(dòng)靜壓轉(zhuǎn)化、出口阻力等諸多因素及吸油煙機(jī)要適應(yīng)高阻力及大流量等多種工況。[0025] 本實(shí)施例中,螺旋線FG與直線段EF相連,螺旋線FG為擴(kuò)張角變化的變角對(duì)數(shù)螺旋線。螺旋線FG采用了變角度,可以更加方便的控制不同角度區(qū)域的擴(kuò)張度,使得葉輪出口氣流的動(dòng)壓轉(zhuǎn)靜壓回收能力增加,部分區(qū)域的擴(kuò)張度變化還有助于整體降噪。具體地,螺旋線FG的極半徑 其中,可變擴(kuò)張角α1和α2都∈[3,9],且α1≥α2, 調(diào)節(jié)項(xiàng)s
∈[-0.5,0.5],r∈[-5,5]且r≠1,α1為F的擴(kuò)張角,α2為G點(diǎn)的擴(kuò)張角, 為可變螺旋線對(duì)應(yīng)包角度,θ為螺旋線FG上任意點(diǎn)的極坐標(biāo)角度變量。
[0026] 如圖3所示,直線段EF與圓弧段PE相連,并且直線段EF的E點(diǎn)和F點(diǎn)分別位于經(jīng)過葉輪中心O點(diǎn)的水平線OJ的上下兩側(cè),且直線段EF垂直于水平線OJ,直線段EF上的J點(diǎn)與葉輪圓心O之間的距離L與葉輪外徑R2的關(guān)系為:L/R2∈[1.1,1.7]。直線段EF與水平線OJ垂直設(shè)計(jì),改善了蝸殼內(nèi)部氣流收集與通過的流暢度,提升了最大靜壓和有效風(fēng)量段的靜壓,實(shí)現(xiàn)了在小尺寸下達(dá)到大蝸殼效果,降低了氣動(dòng)噪音。
聲明:
“用于吸油煙機(jī)的離心風(fēng)機(jī)蝸殼” 該技術(shù)專利(論文)所有權(quán)利歸屬于技術(shù)(論文)所有人。僅供學(xué)習(xí)研究,如用于商業(yè)用途,請(qǐng)聯(lián)系該技術(shù)所有人。
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