專利名稱：一種吸油煙機(jī)用離心風(fēng)機(jī)及其蝸殼型線生成方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種吸油煙機(jī)用離心風(fēng)機(jī)及其蝸殼型線生成方法。
背景技術(shù)：
現(xiàn)有離心風(fēng)機(jī)以其吸力大、噪聲低、結(jié)構(gòu)緊湊等優(yōu)點(diǎn)在吸油煙機(jī)中取得廣泛應(yīng)用。 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)向蝸殼出口，并將氣體的部分動(dòng)壓轉(zhuǎn)變?yōu)殪o壓。離心風(fēng)機(jī)的蝸殼型線決定了蝸殼的形狀，對離心風(fēng)機(jī)的風(fēng)量、風(fēng)壓、效率和氣動(dòng)噪音均有較大影響。常規(guī)離心風(fēng)機(jī)蝸殼型線的生產(chǎn)方法如下如圖5所示， 蝸殼型線由第一直線D1E1、圓弧E1F1、對數(shù)螺旋線F1G1和第二直線G1H1光滑過渡連接而成。 由于吸油煙機(jī)需要克服較大的管道阻力，葉輪半徑R2往往較大，而另一方面吸油煙機(jī)受內(nèi)腔尺寸的影響，蝸殼尺寸受到一定的限制，導(dǎo)致葉輪與蝸殼不匹配。如果蝸殼型線按照常規(guī)的設(shè)計(jì)方法設(shè)計(jì)，則會(huì)導(dǎo)致以下兩個(gè)缺陷如圖5所示，蝸殼型線中的對數(shù)螺旋線J1F1G1的方程是基于“蝸殼各不同截面上所
流過的風(fēng)流量與該截面和蝸殼起始截面之間所形成的夾角成正比(=‘1，式中，
Q41為任意截面的流量，Q為終止截面流量)，，的假設(shè)推導(dǎo)出來的，但實(shí)際上在靠近蝸殼出口附近的一部分葉輪出口氣流(如圖5陰影部分)沒有繞著對數(shù)螺旋線J1F1G1旋轉(zhuǎn)流動(dòng)，而是直接從蝸殼出口 D1H1流出，所以，此方法設(shè)計(jì)的蝸殼型線會(huì)導(dǎo)致葉輪出口氣流很不均勻， 靠近蝸殼出口部分(陰影部分)速度很高，葉輪出口氣流的不均勻性會(huì)在氣流進(jìn)入蝸殼后進(jìn)一步發(fā)展惡化，導(dǎo)致蝸殼內(nèi)產(chǎn)生旋渦，使風(fēng)機(jī)的風(fēng)量、風(fēng)壓和效率都大幅度下降，蝸殼內(nèi)較大的壓力梯度也會(huì)導(dǎo)致渦流噪音增大。還有，采用常規(guī)方法設(shè)計(jì)的蝸殼型線，在蝸舌處與葉輪的距離t會(huì)非常小，會(huì)導(dǎo)致旋轉(zhuǎn)噪音增大。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的旨在提供一種結(jié)構(gòu)簡單合理、可以提高離心風(fēng)機(jī)風(fēng)量、風(fēng)壓、效率和降低噪音的吸油煙機(jī)用離心風(fēng)機(jī)及其蝸殼型線生成方法，以克服現(xiàn)有技術(shù)中的不足之處。按此目的設(shè)計(jì)的一種吸油煙機(jī)用離心風(fēng)機(jī)，包括設(shè)置有進(jìn)風(fēng)口和出風(fēng)口的蝸殼、 設(shè)置在蝸殼內(nèi)的葉輪、設(shè)置在進(jìn)風(fēng)口上的進(jìn)風(fēng)圈以及驅(qū)動(dòng)葉輪旋轉(zhuǎn)的電機(jī)；蝸殼包括蝸殼頂板、蝸殼圍板和蝸殼底板，蝸殼圍板連接在蝸殼頂板、蝸殼底板之間，其結(jié)構(gòu)特征是蝸殼圍板由第一平面、第一圓弧面、第二圓弧面、螺旋面和第二平面光滑過渡連接而成。所述螺旋面為等速螺旋面。所述蝸殼圍板的上下兩端分別與蝸殼頂板、蝸殼底板的外緣連接；蝸殼出風(fēng)口設(shè)置有蝸殼法蘭；進(jìn)風(fēng)口設(shè)置在蝸殼頂板上。一種吸油煙機(jī)用離心風(fēng)機(jī)的蝸殼型線，所述離心風(fēng)機(jī)包括設(shè)置有進(jìn)風(fēng)口和出風(fēng)口的蝸殼、設(shè)置在蝸殼內(nèi)的葉輪、設(shè)置在進(jìn)風(fēng)口上的進(jìn)風(fēng)圈以及驅(qū)動(dòng)葉輪旋轉(zhuǎn)的電機(jī)；蝸殼包括蝸殼頂板、蝸殼圍板和蝸殼底板，蝸殼圍板連接在蝸殼頂板、蝸殼底板之間，其特征是蝸殼圍板內(nèi)側(cè)型面的輪廓線為所述蝸殼型線，蝸殼型線由第一直線DE、第一圓弧線EF、第二圓弧線re、螺旋線GH和第二直線HI光滑過渡連接而成。所述螺旋線GH為等速螺旋線。所述螺旋線GH為等速螺旋線A1B1C1的一部分；所述等速螺旋線A1B1C1由等速螺旋線ABC繞其坐標(biāo)軸原點(diǎn)0順時(shí)針旋轉(zhuǎn)Φ1度得到，30°彡Φ1彡75° ；所述等速螺
旋線ABC上的任意一點(diǎn)的坐標(biāo)值為r和Φ，該等速螺旋線ABC的方程為
0° ≤ Φ360°，式中R2為葉輪半徑，L為等速螺旋線ABC的最大張開度。上述最大張開度為等速螺旋線位于0°點(diǎn)與等速螺旋線位于360°點(diǎn)之間的距離。所述第二圓弧線re與螺旋線GH在G點(diǎn)處相切，且點(diǎn)G在坐標(biāo)軸的橫軸OG上，第二圓弧線re的圓心O1在坐標(biāo)軸的縱軸OO1上。第二圓弧線re可大大拉大蝸舌與葉輪出口的距離，大大降低旋轉(zhuǎn)噪音。一種吸油煙機(jī)用離心風(fēng)機(jī)的蝸殼型線生成方法，其特征是首先，畫出等速螺旋線
ABC;設(shè)其上任意一點(diǎn)的坐標(biāo)值為r和Φ，該等速螺旋線ABC的方程為r = + ，
360
0° ^ Φ ^ 360° ；式中R2為葉輪的半徑；L為等速螺旋線ABC的最大張開度；然后，把等速螺旋線ABC繞其坐標(biāo)軸原點(diǎn)0順時(shí)針旋轉(zhuǎn)Φ 1度得到等速螺旋線 A1B1C1，30° 彡 Φ 1 彡 75° ；接著，以等速螺旋線A1B1C1與坐標(biāo)軸的橫軸的交點(diǎn)G為起點(diǎn)畫出與其相切的圓弧 FG,且圓弧線re的圓心O1在坐標(biāo)軸的縱軸OO1上；再根據(jù)設(shè)計(jì)需要作出蝸殼出口線ID，以I點(diǎn)為起點(diǎn)作與等速螺旋線A1B1C1相切的直線HI，以I點(diǎn)為起點(diǎn)作直線DE ；最后，在直線DE與圓弧re的交接處導(dǎo)圓角re便可得到完整的蝸殼型線。上述Φ1根據(jù)蝸殼出風(fēng)口寬度Ll的大小選??；當(dāng)Ll < 1.4L時(shí)，30°彡Φ1 <45° ；當(dāng) Ll 彡 1.4L 時(shí)，45° < Φ1 < 75°。采用上述法設(shè)計(jì)的等速螺旋線AlBlCl的起始截面由0度改為Φ 1度，更加符合葉輪、蝸殼內(nèi)的空氣流動(dòng)情況，使葉輪周圈出口氣流和蝸殼內(nèi)的空氣流動(dòng)更加均勻，可大大提高風(fēng)量、風(fēng)壓和效率，降低渦流噪音。本發(fā)明在考慮現(xiàn)有技術(shù)中問題后，并針對吸油煙機(jī)離心風(fēng)機(jī)葉輪尺寸大、蝸殼尺寸小的特點(diǎn)，提出離心風(fēng)機(jī)蝸殼型線的設(shè)計(jì)方法，徹底解決了傳統(tǒng)吸油煙機(jī)蝸殼型線生成方法的兩大缺點(diǎn)，對提高吸油煙機(jī)用離心風(fēng)機(jī)的風(fēng)量、風(fēng)壓、效率和降低氣動(dòng)噪音作出很大的貢獻(xiàn)。其蝸殼結(jié)構(gòu)簡單合理、設(shè)計(jì)巧妙、方便實(shí)用、可以提高離心風(fēng)機(jī)風(fēng)量、風(fēng)壓、效率和降低噪音。


圖1為本發(fā)明一實(shí)施例結(jié)構(gòu)示意圖。圖2為圖1的A-A剖視結(jié)構(gòu)示意圖。圖3為本發(fā)明的蝸殼型線生成原理圖。圖4為本發(fā)明的等速螺旋線生成原理圖。
圖5為現(xiàn)有離心風(fēng)機(jī)蝸殼型線的常規(guī)設(shè)計(jì)原理圖。
具體實(shí)施例方式下面結(jié)合附圖及實(shí)施例對本發(fā)明作進(jìn)一步描述。參見圖1-圖2，本吸油煙機(jī)用離心風(fēng)機(jī)，包括設(shè)置有進(jìn)風(fēng)口和出風(fēng)口 10的蝸殼1、 設(shè)置在蝸殼1內(nèi)的葉輪2、設(shè)置在進(jìn)風(fēng)口上的進(jìn)風(fēng)圈3以及驅(qū)動(dòng)葉輪2旋轉(zhuǎn)的電機(jī)5 ；蝸殼 1包括蝸殼頂板11、蝸殼圍板12和蝸殼底板13，蝸殼圍板12連接在蝸殼頂板11、蝸殼底板 13之間。蝸殼圍板12由第一平面、第一圓弧面、第二圓弧面、螺旋面和第二平面光滑過渡連接而成。螺旋面為等速螺旋面。蝸殼圍板12的上下兩端分別與蝸殼頂板11、蝸殼底板13 的外緣通過焊接連接；蝸殼1出風(fēng)口 10焊接有蝸殼法蘭4 ；進(jìn)風(fēng)口設(shè)置在蝸殼頂板11上。 進(jìn)風(fēng)圈3通過螺釘和/或卡扣111固定在蝸殼頂板11上；。蝸殼底板13設(shè)置有電機(jī)安裝孔131，電機(jī)5通過螺釘固定在蝸殼底板13上。參見圖3和圖4，本吸油煙機(jī)用離心風(fēng)機(jī)的蝸殼型線，所述離心風(fēng)機(jī)包括設(shè)置有進(jìn)風(fēng)口和出風(fēng)口 10的蝸殼1、設(shè)置在蝸殼1內(nèi)的葉輪2、設(shè)置在進(jìn)風(fēng)口上的進(jìn)風(fēng)圈3以及驅(qū)動(dòng)葉輪2旋轉(zhuǎn)的電機(jī)5 ；蝸殼1包括蝸殼頂板11、蝸殼圍板12和蝸殼底板13，蝸殼圍板12連接在蝸殼頂板11、蝸殼底板13之間，其蝸殼圍板12內(nèi)側(cè)型面的輪廓線為所述蝸殼型線，蝸殼型線由第一直線DE、第一圓弧線EF、第二圓弧線TO、螺旋線GH和第二直線HI光滑過渡連接而成。螺旋線GH為等速螺旋線A1B1C1的一部分；所述等速螺旋線A1B1C1由等速螺旋線ABC繞其坐標(biāo)軸原點(diǎn)0順時(shí)針旋轉(zhuǎn)Φ1度得到，30°彡Φ1彡75° ；所述等速螺旋
線ABC上的任意一點(diǎn)的坐標(biāo)值為(r，Φ)，該等速螺旋線ABC的方程為r =丄*l + i 2，
360
0° ^ Φ ^ 360°，式中R2為葉輪2半徑圖中所示R2為半徑尺寸，L為等速螺旋線ABC的最大張開度(即點(diǎn)C與葉輪2葉片出口的最小距離)。第二圓弧線re與螺旋線GH在G點(diǎn)處相切，且點(diǎn)G在坐標(biāo)軸的橫軸OG上，第二圓弧線半徑為R)的圓心O1在坐標(biāo)軸的縱軸OO1上。第二圓弧線re可大大拉大蝸舌與葉輪出口的距離τ (τ > t)，大大降低旋轉(zhuǎn)噪音。參見圖3和圖4，本吸油煙機(jī)用離心風(fēng)機(jī)的蝸殼型線生成方法，首先，畫出等速螺旋線ABC;設(shè)其上任意一點(diǎn)的坐標(biāo)值為(r，Φ)，該等速螺旋線ABC的方程為
r = L*^- + R2，0°彡Φ彡360° ；式中R2為葉輪2的半徑；L為等速螺旋線ABC的最 360
大張開度；然后，把等速螺旋線ABC繞其坐標(biāo)軸原點(diǎn)0順時(shí)針旋轉(zhuǎn)Φ 1度得到等速螺旋線 A1B1C1，30°彡Φ1彡75° ；接著，以等速螺旋線A1B1C1與坐標(biāo)軸的橫軸的交點(diǎn)G為起點(diǎn)畫出與其相切的圓弧re，且圓弧線re的圓心O1在坐標(biāo)軸的縱軸OO1上；再根據(jù)設(shè)計(jì)需要作出蝸殼出口線ID，以I點(diǎn)為起點(diǎn)作與等速螺旋線A1B1C1相切的直線HI，以I點(diǎn)為起點(diǎn)作直線DE ； 最后，在直線DE與圓弧re的交接處導(dǎo)圓角re便可得到完整的蝸殼型線。上述Φ1根據(jù)蝸殼出風(fēng)口寬度Ll的大小選??；當(dāng)Ll < 1.4L時(shí)，30°彡Φ1 <45° ；當(dāng) Ll 彡 1.4L 時(shí)，45° < Φ1 < 75°。
權(quán)利要求
1.一種吸油煙機(jī)用離心風(fēng)機(jī)，包括設(shè)置有進(jìn)風(fēng)口和出風(fēng)口(10)的蝸殼(1)、設(shè)置在蝸殼⑴內(nèi)的葉輪⑵、設(shè)置在進(jìn)風(fēng)口上的進(jìn)風(fēng)圈(3)以及驅(qū)動(dòng)葉輪(2)旋轉(zhuǎn)的電機(jī)(5) -M 殼(1)包括蝸殼頂板(11)、蝸殼圍板(12)和蝸殼底板(13)，蝸殼圍板(12)連接在蝸殼頂板(11)、蝸殼底板(13)之間，其特征是蝸殼圍板(12)由第一平面、第一圓弧面、第二圓弧面、螺旋面和第二平面光滑過渡連接而成。
2.根據(jù)權(quán)利要求2所述吸油煙機(jī)用離心風(fēng)機(jī)，其特征是所述螺旋面為等速螺旋面。
3.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述吸油煙機(jī)用離心風(fēng)機(jī)，其特征是所述蝸殼圍板(12)的上下兩端分別與蝸殼頂板(11)、蝸殼底板(13)的外緣連接；蝸殼(1)出風(fēng)口(10)設(shè)置有蝸殼法蘭(4)；進(jìn)風(fēng)口設(shè)置在蝸殼頂板(11)上。
4.一種吸油煙機(jī)用離心風(fēng)機(jī)的蝸殼型線，所述離心風(fēng)機(jī)包括設(shè)置有進(jìn)風(fēng)口和出風(fēng)口 (10)的蝸殼(1)、設(shè)置在蝸殼(1)內(nèi)的葉輪(2)、設(shè)置在進(jìn)風(fēng)口上的進(jìn)風(fēng)圈(3)以及驅(qū)動(dòng)葉輪(2)旋轉(zhuǎn)的電機(jī)(5)；蝸殼(1)包括蝸殼頂板(11)、蝸殼圍板(12)和蝸殼底板(13)，蝸殼圍板(12)連接在蝸殼頂板(11)、蝸殼底板(13)之間，其特征是蝸殼圍板(12)內(nèi)側(cè)型面的輪廓線為所述蝸殼型線，蝸殼型線由第一直線DE、第一圓弧線EF、第二圓弧線TO、螺旋線 GH和第二直線HI光滑過渡連接而成；所述螺旋線GH為等速螺旋線A1B1C1的一部分；所述等速螺旋線A1B1C1由等速螺旋線ABC繞其坐標(biāo)軸原點(diǎn)O順時(shí)針旋轉(zhuǎn)Φ1度得到，30°彡Φ1彡75° ；所述等速螺旋線ABC上的任意一點(diǎn)的坐標(biāo)值為r和Φ，該等速螺旋線ABC的方程為
5.根據(jù)權(quán)利要求4所述吸油煙機(jī)用離心風(fēng)機(jī)的蝸殼型線，其特征是所述第二圓弧線re 與螺旋線GH在G點(diǎn)處相切，且點(diǎn)G在坐標(biāo)軸的橫軸OG上，第二圓弧線TO的圓心O1在坐標(biāo)軸的縱軸OO1上。
6.根據(jù)權(quán)利要求5所述吸油煙機(jī)用離心風(fēng)機(jī)的蝸殼型線生成方法，其特征是首先， 畫出等速螺旋線ABC ；設(shè)其上任意一點(diǎn)的坐標(biāo)值為r和Φ，該等速螺旋線ABC的方程為
7.根據(jù)權(quán)利要求6所述吸油煙機(jī)用離心風(fēng)機(jī)的蝸殼型線生成方法，其特征是Φ1根據(jù)蝸殼出風(fēng)口寬度Ll的大小選??；當(dāng)Ll < 1.4L時(shí)，30°彡Φ1 <45° ；當(dāng)Ll彡1. 4L時(shí)， 45° ^ Φ 1 ^ 75°。
全文摘要
一種吸油煙機(jī)用離心風(fēng)機(jī)及其蝸殼型線生成方法，所述離心風(fēng)機(jī)包括設(shè)置有進(jìn)風(fēng)口和出風(fēng)口的蝸殼、設(shè)置在蝸殼內(nèi)的葉輪、設(shè)置在進(jìn)風(fēng)口上的進(jìn)風(fēng)圈以及驅(qū)動(dòng)葉輪旋轉(zhuǎn)的電機(jī)；蝸殼包括蝸殼頂板、蝸殼圍板和蝸殼底板，蝸殼圍板連接在蝸殼頂板、蝸殼底板之間，其特征是蝸殼圍板內(nèi)側(cè)型面的輪廓線為所述蝸殼型線，蝸殼型線由第一直線DE、第一圓弧線EF、第二圓弧線FG、螺旋線GH和第二直線HI光滑過渡連接而成。本發(fā)明在考慮現(xiàn)有技術(shù)中問題后，并針對吸油煙機(jī)離心風(fēng)機(jī)葉輪尺寸大、蝸殼尺寸小的特點(diǎn)，提出離心風(fēng)機(jī)蝸殼型線的設(shè)計(jì)方法，對提高吸油煙機(jī)用離心風(fēng)機(jī)的風(fēng)量、風(fēng)壓、效率和降低氣動(dòng)噪音作出很大的貢獻(xiàn)。
文檔編號F04D29/42GK102182707SQ20111011868
公開日2011年9月14日 申請日期2011年5月9日 優(yōu)先權(quán)日2011年5月9日
發(fā)明者丁蛟, 季俊生, 李志強(qiáng), 梁之博, 黎本鋒 申請人:美的集團(tuán)有限公司