一种基于叶片开孔的降噪离心风轮及吸油烟机

技术领域

本发明涉及离心风轮技术领域，尤其是一种基于叶片开孔的降噪离心风轮及吸油烟机。

背景技术

离心风轮是一种轴向进风、径向吹风的送风装置，广泛应用于各种抽油烟设备。随着吸油烟机的新国标即将推行，其中有关工作噪声的要求引发人们的关注。工作噪声直接影响到用户的使用体验，因此，如何降低吸油烟机的工作噪声，尤其是吸油烟机在高管道阻力下的工作噪声，将具有重要意义。

发明内容

本发明提供一种基于叶片开孔的降噪离心风轮及吸油烟机，能够在高管道阻力的情况下，降低离心风轮的工作噪声。

为解决上述问题，本发明采用如下技术方案：

根据本发明的第一方面，本发明的实施例提供一种基于叶片开孔的降噪离心风轮，包括后盘以及固定在后盘上的多个第一叶片组和多个第二叶片组，任意相邻两个第一叶片组之间均设置有一个第二叶片组，所述第一叶片组均由M个第一叶片组成，所述第二叶片组均由N个第二叶片组成，所述M和N均为大于或等于1的整数；所有第一叶片上均设置有多个贯穿第一叶片的通孔。

在一些实施例中，任意相邻两个叶片之间的间距均为10-15cm。

在一些实施例中，所述第一叶片和第二叶片的厚度均为0.3-1mm。

在一些实施例中，所述通孔为方形孔，且通孔的边长为1-3mm，或者，所述通孔为圆形孔，且通孔的孔径为1-3mm。

在一些实施例中，所述第一叶片由叶片前缘和叶片后缘组成，所述叶片前缘的宽度小于或等于第一叶片宽度的2/3，所述通孔均匀分布于所述叶片前缘。

在一些实施例中，所述通孔沿第一叶片的长度方向呈矩阵状排列。

在一些实施例中，所述M≥N；或者，所述M为1或2，所述N为1或2。

在一些实施例中，所述基于叶片开孔的降噪离心风轮还包括第一前盘和第二前盘，所述后盘位于第一叶片和第二叶片的中部，所述第一叶片的两端和第二叶片的两端均分别与第一前盘和第二前盘相连。

在一些实施例中，所述第一叶片的形状和尺寸均分别与第二叶片的形状和尺寸相同。

根据本发明的第二方面，本发明的实施例提供一种吸油烟机，包括上述第一方面任一实施例的基于叶片开孔的降噪离心风轮。

本发明至少具有如下有益效果：本发明的离心风轮的叶片间隔开孔，开孔的第一叶片形成穿孔板，第一叶片以及与第一叶片相邻并在叶片转动方向上位于第一叶片前方的第二叶片之间形成空气层。在高管道阻力的情况下，当离心风轮高速转动，气流会高速通过第一叶片和第二叶片之间的空气层，当入射声波频率与第一叶片和第二叶片之间空气层的固有频率一致时，发生共振，此时共振振幅最大，空气通过孔径的速度最大，此时由于摩擦损耗，将声能转换成热能，从而达到共振吸声效果，就可以降低工作噪声。

附图说明

图1为本发明一种实施例的基于叶片开孔的降噪离心风轮的结构示意图；

图2为本发明一种实施例的基于叶片开孔的降噪离心风轮的分解示意图；

图3为本发明一种实施例的第一叶片的结构示意图；

图4为本发明一种实施例的吸油烟机的工作噪声试验布置图；

图5为本发明一种实施例的叶片截面分布示意图；

图6为本发明另一种实施例的叶片截面分布示意图。

其中，附图标记为：后盘100，固定槽110，第一前盘210，第二前盘220，第一叶片300，通孔301，叶片前缘310，叶片后缘320，连接件330，第二叶片组40，第二叶片400。

具体实施方式

本公开提供以下参照附图的描述来帮助全面理解如权利要求及其等同物所限定的本公开的各种实施例。在以下描述和权利要求中使用的术语和字词不受限于字面含义，而只是被发明人用来使得能够对于本公开有清楚且一致的理解。因此，本领域技术人员应当清楚，提供以下对本公开的各种实施例的描述只是为了说明，而不是为了限制如所附权利要求及其等同物所限定的本公开。

本公开的各种实施例中使用的术语“具有”、“可具有”、“包括”或“可包括”指示公开的相应功能、操作、元素等等的存在，但不限制额外的一个或多个功能、操作、元素等等。此外，应当理解，本公开的各种实施例中使用的术语“包括”或“具有”是要指示说明书中描述的特征、数字、操作、元素、部件或者其组合的存在，但并不排除一个或多个其他特征、数字、操作、元素、部件或其组合的存在或添加。

虽然本公开的各种实施例中使用的诸如“第一”和“第二”之类的术语可修饰各种实施例的各种元素，但这些术语并不限制相应的元素。例如，这些术语不限制相应元素的顺序和/或重要性。这些术语可用于区分一个元素与另一元素。例如，在不脱离本公开的各种实施例的权利范围的情况下，第一元素可被命名为第二元素，并且类似地，第二元素可被命名为第一元素。

应理解，当一元素(例如，第一元素)与另一元素(例如，第二元素)“连接”时，该元素可直接与另一元素连接，或者在该元素和另一元素之间可以有居间的元素(例如，第三元素)。

本发明的实施例提供一种基于叶片开孔的降噪离心风轮，如图1-3所示，其包括后盘100以及固定在后盘100上的多个第一叶片组和多个第二叶片组，第一叶片组和多个第二叶片组均匀分布在后盘100的周边上，第一叶片组和第二叶片组的数量相同，且第一叶片组和第二叶片组间隔设置，任意相邻两个第一叶片组之间均设置有一个第二叶片组。第一叶片组均由M个第一叶片300组成，第二叶片组均由N个第二叶片400组成，其中，M和N均为大于或等于1的整数。

所有第一叶片300上均设置有多个贯穿第一叶片300的通孔301，第二叶片400的表面则不穿孔。第一叶片300形成穿孔板，第一叶片300以及与第一叶片300相邻并在叶片转动方向上位于第一叶片300前方的第二叶片400之间形成空气层。以图6为例，图6所示的离心风轮沿顺时针转动，图6中附图标记300所指示的第一叶片与附图标记400所指示的第二叶片彼此相邻，且在叶片的转动方向上，附图标记400所指示的第二叶片位于附图标记300所指示的第一叶片的前方，因此，图6中附图标记300所指示的第一叶片与附图标记400所指示的第二叶片之间形成空气层。

当本实施例的基于叶片开孔的降噪离心风轮处于高管道阻力的情况时，为了使气流可以沿管道流出，一般会提升离心风轮的转速，高速转动的离心风轮会加快气流，气流会高速通过第一叶片300和第二叶片400之间的空气层，当入射声波频率与第一叶片300和第二叶片400之间空气层的固有频率一致时，发生共振，此时共振振幅最大，空气通过孔径的速度最大，此时由于摩擦损耗，将声能转换成热能，从而达到共振吸声效果，就可以降低工作噪声。

根据实际情况，M可以取值为1、2或其他值，N可以取值为1、2或其他值。M的取值可以大于或等于N的取值，也可以小于N的取值。如图5所示，第一叶片组包括一个第一叶片300，第二叶片组40包括两个第二叶片400，此时M＝1，N＝2；如图6所示，第一叶片组包括一个第一叶片300，第二叶片组包括一个第二叶片400，此时M＝1，N＝1。为了方便对照说明书附图来理解本发明，下文将以M和N均取值为1来进行说明。

在一种实施例中，基于叶片开孔的降噪离心风轮还包括前盘，第一叶片的两端和第二叶片的两端可分别固定在前盘和后盘上，前盘呈环状结构，空气从前盘沿轴向吸入，再通过第一叶片和第二叶片之间的空气层沿径向吹出，形成单侧进风的离心风轮。

在另一种实施例中，如图1所示，基于叶片开孔的降噪离心风轮还包括第一前盘210和第二前盘220，后盘100位于第一叶片300和第二叶片400的中部，相当于将叶片分隔成两组，第一叶片300的两端和第二叶片400的两端均分别与第一前盘210和第二前盘220相连。第一前盘210和第二前盘220均呈环状，当本实施例的离心风轮转动，空气同时从第一前盘210和第二前盘220沿轴向吸入，再通过第一叶片300和第二叶片400之间的空气层沿径向吹出，形成双侧进风的离心风轮。

本实施例中，后盘100上可设置多个固定槽110，固定槽110的形状与第一叶片300和第二叶片400的截面形状相匹配，第一叶片300和第二叶片400可穿设在固定槽110中。

第一叶片300的两端和第二叶片400的两端均可设置有连接件330，第一前盘210和第二前盘220上均可设置有安装槽，第一叶片300两端的连接件330和第二叶片400两端的连接件330均可分别穿过第一前盘210上的安装槽和第二前盘220上的安装槽，并分别扣接在第一前盘210和第二前盘220上。此连接结构方便安装和拆卸。

上述单侧进风的离心风轮和双侧进风的离心风轮可由用户根据实际需要来选择，为了方便对照附图来理解本发明，下文将以上述双侧进风的离心风轮为例，并做具体说明。

在声学理论中，声阻抗表示声波传导使所需要克服的阻力，声阻抗越大，降噪效果越好。本实施例的第一叶片300形成穿孔板结构，穿孔板的声阻抗主要由两部分构成。一部分是孔内效应，由孔内的粘滞摩擦引起，主要发生在粘滞边界层内；另一部分是末端效应，由声波出入微孔时沿穿孔板流动产生的摩擦损失和末端的声辐射组成。穿孔板具有较好的吸声性能主要是因为其声阻与空气特性阻抗相接近，而声抗较小且随着频率的增加变化较小。

当离心风轮处于高管道阻力的情况时，离心风轮的转速会迅速加快，气流流动相应也会明显加快，所以穿孔板的孔内效应和末端效应会更加明显，声阻抗也会越大，降噪效果会更加明显。

在一些实施例中，任意相邻两个叶片之间的间距均为10-15cm，该间距具体是叶片转动路径上的距离。

当M＝1且N＝1，第一叶片300和与其相邻的第二叶片400之间的间距为10-15cm；

当M>1且N＝1时，第一叶片300和与其相邻的第二叶片400之间的间距以及相邻两个第一叶片300之间的间距均为10-15cm；

当N>1且M＝1时，第一叶片300和与其相邻的第二叶片400之间的间距以及相邻两个第二叶片400之间的间距均为10-15cm；

当M>1且N>1时，第一叶片300和与其相邻的第二叶片400之间的间距、相邻两个第一叶片300之间的间距以及相邻两个第二叶片400之间的间距均为10-15cm。

一方面，本实施例使得叶片的分布更加均匀，利于形成稳定的气流。另一方面，上述限定的距离使得第一叶片300以及与其相邻并在转动方向上位于其后方的第二叶片400之间形成足够的空气层，保障降噪效果。

进一步的，第一叶片和第二叶片的厚度均为0.3-1mm，通孔301为方形孔，且通孔301的边长为1-3mm，此结构和参数可以提升降噪效果。当然，根据实际需要，通孔301也可以是圆形孔，孔径为1-3mm，或者，通孔301也可以是其他多边形孔。

为保证静压和半消声室噪声，通孔301应靠近叶片入口(即空气层靠近叶片转动中心那一端的开口)，经过实际测试发现，叶片出口处对吸油烟机的静压和半消声室噪声影响很大，如果通孔301位于叶片出口处，会很大程度地降低静压以及增大半消声室噪声。

基于此，本实施例的第一叶片300由叶片前缘310和叶片后缘320组成，叶片前缘310为靠近叶片入口的那一部分，叶片后缘320为靠近叶片出口的那一部分，叶片前缘310的宽度小于或等于第一叶片300宽度的2/3，通孔301均匀分布于叶片前缘310。其中，以叶片前缘310的宽度等于第一叶片300宽度的2/3的实施例为最佳。

为了客观说明上述问题，本实施例将提供通孔301位于叶片前缘310的离心风轮(叶片前缘310的宽度等于第一叶片300宽度的2/3，且M＝1，N＝1)与通孔301位于叶片后缘320的离心风轮的对比实验，实验数据如下：

通过对比实验可以看出，对于通孔301位于叶片后缘320的离心风轮，其半消声室噪声会增大1dB，且静压下降了约30Pa。

进一步的，通孔301沿第一叶片300的长度方向呈矩阵状排列，使得通孔301的分布更加均匀，相应的，气流流动也更加均匀，可以保障降噪效果。当然，通孔301也可以呈其他排列形状均匀分布在叶片前缘310上，或者，通孔301也可以在叶片前缘310不均匀分布。

更进一步的，相邻两个通孔301之间的间距为2-5mm，具体可以是在第一叶片300的长度方向上的相邻两个通孔301之间的间距为2-5mm。

在一些实施例中，第一叶片300的形状和尺寸均分别与第二叶片400的形状和尺寸相同，这使得整个离心风轮的叶片的形状和规格统一，气流更加稳定，可以保障降噪效果。

本发明的实施例提供一种吸油烟机，包括离心风机，该离心风机包括上述任一实施例的基于叶片开孔的降噪离心风轮。

为了说明本实施例的离心风轮的降噪效果，本实施例采用如图4所示的实验，管道阻力为250Pa，风量为10m

可以看出，相同的管道阻力和相同的风量下，本发明的离心风轮比叶片未穿孔的离心风轮的工作噪声低，尤其是相邻两个第一叶片300之间均设置有1个第二叶片400的实施例，可以降噪约1dB，降噪效果明显。

以上内容是结合具体的实施方式对本发明所作的进一步详细说明，不能认定本发明的具体实施只局限于这些说明。对于本发明所属技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明构思的前提下，还可以做出若干简单推演或替换。