蜗壳型线生成方法、风机蜗壳、离心风机以及吸油烟机

技术领域

本申请涉及吸油烟机技术领域，具体涉及一种蜗壳型线生成方法、风机蜗壳、离心风机以及吸油烟机。

背景技术

吸油烟机可以将烹饪过程中产生的油烟、水蒸气等吸入并通过离心风机排出室外。离心风机作为吸油烟机重要的核心零部件，其作用是将离开的气流集中，导向，并将气流的动压转变为静压，其设计好坏直接影响吸油烟机整机的性能。

请参阅图1，相关技术提供了一种离心风机蜗壳，该离心风机蜗壳的蜗壳型线包括位于型线一端的起始线AC和位于型线另一端的结束线MN，起始线AC和结束线MN均邻近风机出风口，且起始线AC位于蜗舌附近。该蜗壳型线还包括第一螺旋线CD和第二螺旋线EM，第一螺旋线CD与起始线AC相连，第二螺旋线EM与结束线MN相连。该蜗壳型线采用正向设计，即从起始线AC开始绘制，然后沿顺时针方向依次绘制第一螺旋线CD、直线DE和第二螺旋线EM。

在安装风机蜗壳时，通常需要在风机蜗壳与风机机架的左右两侧留有一定的间隙。采用正向设计时，由于第一螺旋线CD的最大张开度小于第二螺旋线EM的最大张开度，在第一螺旋线CD和风机机架之间留有的间隙过小时，第二螺旋线EM容易和风机机架发生干涉，甚至第二螺旋线EM超出风机机架的范围内；而在第一螺旋线CD和风机机架之间留有的间隙过大时，则无法有效利用风机机架的宽度，导致蜗壳容积变小。

发明内容

本申请的目的在于提出一种蜗壳型线生成方法、风机蜗壳、离心风机以及吸油烟机，以解决上述问题。本申请通过以下技术方案来实现上述目的。

第一方面，本申请实施例提供了一种风机蜗壳的蜗壳型线生成方法，该方法包括：获取风机蜗壳的最大张开度；基于风机蜗壳的最大张开度依次绘制第一圆弧线、第二圆弧线、第三圆弧线和第四圆弧线；其中，第一圆弧线、第二圆弧线、第三圆弧线和第四圆弧线依次光滑连接；第一圆弧线具有第一弧线最大张开度，且第一弧线最大张开度等于风机蜗壳的最大张开度，第二圆弧线具有第二弧线最大张开度，第三圆弧线具有第三弧线最大张开度，第四圆弧线具有第四弧线最大张开度，且第一弧线最大张开度、第二弧线最大张开度、第三弧线最大张开度、第四弧线最大张开度依次减小。

第二方面，本申请实施例提供了一种风机蜗壳，包括第一盖板、第二盖板和围板，第一盖板和第二盖板相对设置，围板连接于第一盖板和第二盖板之间，围板的内侧型面的轮廓线为蜗壳型线，蜗壳型线根据第一方面所述的方法生成。

第三方面，本申请实施例提供了一种离心风机，包括风机叶轮以及第二方面所述的风机蜗壳，风机叶轮安装于风机蜗壳内。

第四方面，本申请实施例提供了一种吸油烟机，包括风机机架以及第三方面所述的离心风机，离心风机安装于风机机架内。

本申请实施例提供的蜗壳型线生成方法、风机蜗壳、离心风机以及吸油烟机，首先获取风机蜗壳的最大张开度，然后基于风机蜗壳的最大张开度依次绘制第一圆弧线、第二圆弧线、第三圆弧线和第四圆弧线，其中，第一圆弧线、第二圆弧线、第三圆弧线和第四圆弧线对应的最大张开度依次减小，相当于蜗壳的起始型线在蜗舌的对侧，然后沿逆时针方向绘制蜗壳型线，从而能够充分的利用风机机架的宽度，增大风机蜗壳的容积。

附图说明

为了更清楚地说明本申请实施例中的技术方案，下面将对实施例描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本申请的一些实施例，对于本领域技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为相关技术提供的离心风机蜗壳的蜗壳型线示意图。

图2为本申请实施例提供的吸油烟机的结构示意图。

图3为图2所示的吸油烟机的内部结构示意图。

图4为本申请实施例提供的风机蜗壳的结构示意图。

图5为本申请实施例提供的风机蜗壳的蜗壳型线示意图。

图6为本申请实施例提供的蜗壳型线生成方法的流程示意图。

图7为本申请实施例提供的蜗壳型线生成方法的另一流程示意图。

图8为本申请实施例提供的蜗壳型线生成方法的又一流程示意图。

图9为本申请另一实施例提供的风机蜗壳的蜗壳型线示意图。

图10为本申请实施例提供的正向设计和逆向设计绘制的蜗壳型线对比图。

具体实施方式

下面详细描述本申请的实施方式，所述实施方式的示例在附图中示出，其中自始至终相同或类似的标号表示相同或类似的元件或具有相同或类似功能的元件。下面通过参考附图描述的实施方式是示例性的，仅用于解释本申请，而不能理解为对本申请的限制。

为了使本技术领域的人员更好地理解本申请方案，下面将结合本申请实施例中的附图，对本申请实施例中的技术方案进行清楚、完整的描述。显然，所描述的实施例仅仅是本申请一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本申请中的实施例，本领域技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本申请保护的范围。

为便于更好的理解本申请实施例提供的蜗壳型线生成方法、风机蜗壳和离心风机，下面先对本申请实施例提供的吸油烟机进行描述，蜗壳型线生成方法、风机蜗壳和离心风机适用于该吸油烟机。

请一并参阅图2和图3，本申请实施例提供了一种吸油烟机100，吸油烟机100包括风机机架110以及离心风机200，离心风机200安装于风机机架110内。

风机机架110的底部设有进风口111。吸油烟机100还包括止回阀120，止回阀120安装于风机机架110的顶部，离心风机200安装于进风口111和止回阀120之间。当吸油烟机100开始工作时，通过离心风机200的作用可以将烹饪过程中产生的油烟、水蒸气等从进风口111吸入，然后从止回阀120将吸入的油烟、水蒸气等排入公共烟道。当吸油烟机100停止工作时，止回阀120自动关闭，将油烟通道与公共烟道相隔离，公共烟道内的烟油不会倒灌进吸油烟机100。

请一并参阅图3和图4，离心风机200包括风机叶轮210、风机蜗壳300和驱动电机220，风机叶轮210可转动地安装于风机蜗壳300内，驱动电机220与风机叶轮210传动配合，用于驱动风机叶轮210转动。

其中，风机蜗壳300可以包括第一盖板310、第二盖板320和围板330，第一盖板310和第二盖板320相对设置，围板330连接于第一盖板310和第二盖板320之间，围板330的内侧型面的轮廓线为蜗壳型线340(详见图5)。第一盖板310和第二盖板320的外形轮廓大致相同，第二盖板320可以设有电机固定孔321，驱动电机220固定于电机固定孔321内。

风机机架110可以包括第一面板111(详见图2)、第二面板112、第三面板113和第四面板(图中视角下未标出)，第一面板111和第四面板相对设置，第二面板112连接于第一面板111和第四面板的一侧，且第二面板112可与第一面板111和第四面板相互垂直；第三面板113连接于第一面板111和第四面板的另一侧，且第三面板113可与第一面板111和第四面板相互垂直，以围合形成长方体结构。第二面板112和第三面板113可以沿风机机架110的宽度方向相对，风机机架110的宽度等于第二面板112和第三面板113之间的间距。

在离心风机200安装于风机机架110内时，第一盖板310可以朝向第一面板111，第二盖板320朝向第四面板，围板330的一侧朝向第二面板112，且围板330和第二面板112之间预留有一定的间隙，围板330的另一侧朝向第三面板113，且围板330和第三面板113之间预留有一定的间隙。

请一并参阅图5和图6，本申请实施例还提供了一种风机蜗壳300的蜗壳型线生成方法，该蜗壳型线生成方法可以包括以下步骤S110和步骤S120。

步骤S110、获取风机蜗壳300的最大张开度H

步骤S120、基于风机蜗壳300的最大张开度H

其中，第一圆弧线AB、第二圆弧线BC、第三圆弧线CD和第四圆弧线DE依次光滑连接可以是指第一圆弧线AB和第二圆弧线BC在交点B相切，第二圆弧线BC和第三圆弧线CD在交点C相切，第三圆弧线CD和第四圆弧线DE在交点D相切。

风机蜗壳300的最大张开度H

风机蜗壳300的出风口位于第二象限。第一圆弧线AB位于第二象限和第三象限，第一圆弧线AB和X轴负半轴相交于A

在风机蜗壳300安装在风机机架110内时，第一圆弧线AB邻近第二面板112，且第一圆弧线AB和第二面板112之间具有一定的间隙；第三圆弧线CD邻近第三面板113，且第三圆弧线CD和第三面板113之间具有一定的间隙。

本申请实施例提供的蜗壳型线生成方法，首先获取风机蜗壳300的最大张开度H

本实施例中，蜗壳型线340可以仅包括第一圆弧线AB、第二圆弧线BC、第三圆弧线CD和第四圆弧线DE，也即蜗壳型线340由第一圆弧线AB、第二圆弧线BC、第三圆弧线CD和第四圆弧线DE组成，使得蜗壳型线340全是由圆弧线组成，避免出现切边的情况，从而不会出现局部流场压力和速度突变，改善了蜗壳内部气流收集与通过的流畅度。

本实施例中，蜗壳型线340还包括位于蜗壳型线340一端的第一直线LA，以及位于蜗壳型线340的另一端的第二直接EF，第一直线LA连接于第一圆弧线AB的起点A，且第一直线LA与第一圆弧线AB在起点A相切，第二直线段EF与第四圆弧线DE光滑连接且呈弧线过渡。第一直线LA和第二直接EF有利于风机蜗壳300中的动压向静压转换，能够减少能量损失。

在一些实施例中，第一圆弧线AB的起点A与风机叶轮210中心O的连线相对水平参考线(X轴)的夹角β满足关系式：0°≤β≤24°。示例性的，夹角β可以等于0°、10°、15°、20°或者24°等。

夹角β决定蜗壳出口的扩张角度，夹角β越小，扩张角度越大，夹角β越大，扩张角度越小。经过多次设计及尝试，发现将夹角β控制在0°～24°的范围内，能够在满足离心风机200对风量风压要求的同时，最大限度地降低能耗，并控制噪声。

请一并参阅图3、图5和图7，在一些实施例中，上述步骤S110具体可以包括以下步骤S111和步骤S112。

步骤S111、确定风机叶轮210与风机机架110的相对位置关系。

风机蜗壳300的蜗壳型线340基于风机叶轮210的外径和圆心进行设计，在设计蜗壳型线340时，首先需要确认风机叶轮210的外径和圆心，然后确定风机叶轮210与风机机架110的相对位置关系，也即确定风机叶轮210在风机机架110上的安装位置，从而可以确定风机叶轮210的圆心在风机机架110上的位置，获取风机叶轮210的圆心与第二面板112之间的距离m。

步骤S112、根据风机叶轮210的直径Φ和风机机架110的宽度确定风机蜗壳300的最大张开度H

具体地，在确定风机叶轮210与风机机架110的相对位置关系后，需要考虑第一圆弧线AB和第二面板112之间的预留间隙n，根据关系式m＝n+H

请一并参阅图3、图5和图8，在一些实施例中，上述步骤S120具体可以包括以下步骤S121至步骤S125。

步骤S121、基于风机蜗壳300的最大张开度H

作为一种实施方式，可以基于风机叶轮210的中心O和风机蜗壳300的最大张开度H

风机叶轮210的中心O和第一圆心O

边长a、b、c、d的具体数值根据风机蜗壳300的最大张开度H

本实施方式中，|a-b|＝|b-c|＝|c-d|，也即第一圆弧线AB、第二圆弧线BC、第三圆弧线CD和第四圆弧线DE的变化曲率相同，a和b的差值、b和c的差值以及c和d的差值呈现规律性变化，使得第一圆弧线AB、第二圆弧线BC、第三圆弧线CD和第四圆弧线DE组成的蜗壳型线340更接近阿基米德螺旋线，以减小气流阻力，并降低噪音。

本实施方式中，蜗舌间隙t与风机叶轮210的直径Φ可以满足关系式：0.03≤t/Φ≤0.05。例如，t/Φ等于0.03、0.035、0.04、0.045或者0.05等。由此，可以改善风机蜗壳300内部的流畅度，提升最大静压以及有效风量段的静压。

步骤S122、基于风机叶轮210的直径Φ和风机蜗壳300的最大张开度H

其中，第一半径等于第一圆心O

步骤S123、基于第一圆弧线AB确定第二圆弧线BC的第二半径，并根据第二圆心O

其中，第二半径等于第二圆心O

步骤S124、基于第二圆弧线BC确定第三圆弧线CD的第三半径，并根据第三圆心O

其中，第三半径等于第三圆心O

步骤S125、基于第三圆弧线CD确定第四圆弧线DE的第四半径，并根据第四圆心O

其中，第四半径等于第四圆心O

请参阅图9，作为上述步骤S121的另一种实施方式，可以基于风机叶轮210的中心O和风机蜗壳300的最大张开度H

第一矩形位于第一象限，第一矩形相邻两边的长度分别为a

其中，|b

风机叶轮210的中心O和第一圆心O

边长a

边长a

优选地，通过调整边长a

本申请实施例提供的蜗壳型线340生成方法，首先获取风机蜗壳300的最大张开度H

进一步地，图10示出了正向设计和逆向设计的蜗壳型线对比图，其中，虚线为相关技术采用正向设计绘制的蜗壳型线，实线为本申请采用逆向设计绘制的蜗壳型线，结合图10所示，二者基于相同弧度的第一圆弧线AB、相同基准的风机叶轮、相同的二阶变化率绝对值(即正向设计中|a-b|、|b-c|、|c-d|的值和逆向设计中|a-b|、|b-c|、|c-d|的值均等于同一数值)，采用逆向设计绘制的蜗壳型线，蜗壳型线的半径减小程度更小，可知正向设计绘制的蜗壳型线位于逆向设计绘制的蜗壳型线内，逆向设计绘制的蜗壳型线容积更大，较大地提升了最大静压，且风机叶轮的直径可以更大，能够在降低转速同时降低噪音，提升用户体验。

以上所述，仅是本申请的较佳实施例而已，并非对本申请作任何形式上的限制，虽然本申请已以较佳实施例揭示如上，然而并非用以限定本申请，任何本领域技术人员，在不脱离本申请技术方案范围内，当可利用上述揭示的技术内容做出些许更动或修饰为等同变化的等效实施例，但凡是未脱离本申请技术方案内容，依据本申请的技术实质对以上实施例所作的任何简介修改、等同变化与修饰，均仍属于本申请技术方案的范围内。