一種吸油煙機(jī)用仿生葉輪的制作方法
【專利摘要】本發(fā)明涉及一種應(yīng)用于吸油煙機(jī)中的吸油煙機(jī)用仿生葉輪。該吸油煙機(jī)用仿生葉輪，包括若干組環(huán)形端面和葉片，每兩組環(huán)形端面間均勻跨接有葉片，其特征是，所述的葉片為仿生葉片，仿生葉片朝向葉輪油煙機(jī)吸入側(cè)為波形結(jié)構(gòu)的前緣，朝向葉輪油煙機(jī)吹出側(cè)為鋸齒結(jié)構(gòu)的尾緣。本產(chǎn)品的葉片有利于降低前緣壓力沖擊以及尾緣渦脫落頻率，從而降低葉輪工作時的氣動噪聲；此外，新型結(jié)構(gòu)葉片較原型葉片相比，葉片展開面積可降低13.5%，從而降低葉輪質(zhì)量，降低電機(jī)負(fù)荷，有利于風(fēng)機(jī)效率的提高。
【專利說明】一種吸油煙機(jī)用仿生葉輪

【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本發(fā)明涉及一種應(yīng)用于吸油煙機(jī)中的吸油煙機(jī)用仿生葉輪。

【背景技術(shù)】
[0002] 前向式多翼離心通風(fēng)機(jī)被廣泛應(yīng)用于吸油煙機(jī)，其具有結(jié)構(gòu)緊湊、壓力系數(shù)高、流 量系數(shù)低等特點(diǎn)。其結(jié)構(gòu)包括電機(jī)、蝸殼以及葉輪。其中葉輪為多翼離心風(fēng)機(jī)核心部件，具 有葉片數(shù)目較多、葉片曲率較大、葉輪內(nèi)外徑較大、葉道流道較短等特點(diǎn)，其性能的好壞直 接影響吸油煙機(jī)的性能。吸油煙機(jī)工作時電動機(jī)直聯(lián)帶動葉輪旋轉(zhuǎn)，軸向吸入的油煙在離 心力的作用下，從葉輪中心被徑向甩出葉輪。但由于氣流對葉片前緣的沖擊較大，且葉片曲 率較大，在葉片表面容易形成逆壓梯度，引起吸力面尾緣處的流動分離，不僅擾亂葉輪主流 區(qū)的流動，尾緣產(chǎn)生渦脫落，從而增加流動損失，同時葉片壁面會產(chǎn)生較大的壓力脈動，產(chǎn) 生較大的氣動噪聲，成為干擾環(huán)境安靜的禍源，嚴(yán)重影響廚房環(huán)境。因此如何改善葉輪流道 內(nèi)氣流流動、降低葉片表面壓力脈動從而降低氣動噪聲，仍有必要對葉輪葉片結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)進(jìn) 一步進(jìn)行改進(jìn)。
[0003] 中國專利號"200920027969. 2"公開了一種高效吸排油煙機(jī)葉輪，包括主端部、環(huán) 形端部及若干長條形葉片，各長條形葉片一端固定在環(huán)形端部上，另一端固定在主端部上； 特征是所述長條形葉片由至少兩類長條形葉片組成，其中第一類長條形葉片，朝向葉輪油 煙吸入側(cè)的一類葉片第一邊部為直線狀邊部，朝向葉輪油煙吹出側(cè)的一類葉片第二邊部也 為直線狀邊部；其他各類長條形片體，至少朝向葉輪外側(cè)的該他類葉片第二邊部為齒形曲 線狀邊部。本實(shí)用新型在不降低排出風(fēng)量的同時，一方面能將氣態(tài)油煙充分排出，另一方面 由于二類葉片第二邊部采取鋸齒形結(jié)構(gòu)，附著力得以減小，液態(tài)油污就很容易地被從葉片 上甩出，從而使得排油煙效果大大提高。但是在實(shí)際應(yīng)用中上述產(chǎn)品的葉片結(jié)構(gòu)不利于降 低前緣壓力沖擊以及尾緣渦脫落頻率，葉輪工作時的氣動噪聲較高；此外，上述產(chǎn)品的葉片 面積大，葉輪質(zhì)量大，增加了電機(jī)負(fù)荷，降低了風(fēng)機(jī)的工作效率。
[0004] 研究表明，鳥類在長期的進(jìn)化過程中，進(jìn)化出具有多樣結(jié)構(gòu)以及優(yōu)異性能的翅膀 和羽毛。通過對蒼鷹飛行的研究，發(fā)現(xiàn)蒼鷹在飛行時幾乎沒有聲音。研究結(jié)構(gòu)，發(fā)現(xiàn)翅膀前 緣非光滑結(jié)構(gòu)，該結(jié)構(gòu)正弦特征，尾緣為鋸齒結(jié)構(gòu)特征，天然的消聲功能。逆向重構(gòu)工程，將 兩種特殊結(jié)構(gòu)采用多元仿生設(shè)計(jì)理論應(yīng)用于多翼離心風(fēng)機(jī)葉輪中，使其葉片前緣具有正弦 結(jié)構(gòu)特征，尾緣具有鋸齒結(jié)構(gòu)特征，這樣可以降低葉片前緣壓力沖擊，并可以降低其尾緣渦 脫落頻率和葉片表面的壓力脈動，從而降低葉輪的氣動噪聲。


【發(fā)明內(nèi)容】

[0005] 本發(fā)明的目的是克服現(xiàn)有技術(shù)中所存在的上述問題，采用特殊降噪結(jié)構(gòu)葉片的吸 油煙機(jī)用仿生葉輪。
[0006] 本發(fā)明解決上述技術(shù)問題所采用的技術(shù)方案是：該吸油煙機(jī)用仿生葉輪，包括兩 組環(huán)形端面和葉片，兩組環(huán)形端面間均勻跨接有葉片，其特征是，所述的葉片為仿生葉片， 仿生葉片朝向葉輪油煙機(jī)吸入側(cè)為波形結(jié)構(gòu)的前緣，朝向葉輪油煙機(jī)吹出側(cè)為鋸齒結(jié)構(gòu)的 尾緣。
[0007] 所述的波形結(jié)構(gòu)的前緣為葉片前緣中點(diǎn)向兩側(cè)均勻分布，所述波形結(jié)構(gòu)為正弦曲 線，正弦波數(shù)目取其周期的整數(shù)倍；波形結(jié)構(gòu)的波高為2a，波長為2 π /b，式中a、b為常數(shù)， 滿足0. lR，b > 10/R，其中R為圓弧形葉片曲率半徑，圓弧形葉片即單圓弧等厚度葉片 (葉片的型線是單圓弧)。
[0008] 所述的鋸齒結(jié)構(gòu)的尾緣為鋸齒型曲線，其結(jié)構(gòu)滿足：0. 1R彡S彡0. 2R，H=0. 5S-2S， B=0. 7H-1. 5H，其中R為圓弧型葉片曲率半徑，S為鋸齒形結(jié)構(gòu)間隔，Η為鋸齒高度，B為鋸齒 寬度。通過逆向工程，將蒼鷹翼獨(dú)特結(jié)構(gòu)提取出來，通過多元耦合理論同時進(jìn)行風(fēng)機(jī)葉輪前 后緣結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì)，其葉片前緣為仿生正弦結(jié)構(gòu)，可降低前緣壓力沖擊；尾緣為仿生鋸齒結(jié)構(gòu) (此仿生結(jié)構(gòu)一個周期包含齒寬和齒底兩部分)，可降低尾緣渦脫落頻率；提取蒼鷹翼特殊 降噪結(jié)構(gòu)，其主要目的在于降低尾緣渦脫落頻率和葉片表面壓力脈動，從而降低多翼離心 風(fēng)機(jī)的氣動噪聲。
[0009] 作為優(yōu)選，參數(shù)組合為 S ?0· 14R，Η ?0· 75S，Β ?0· 87Η，a=0. 05R，b ?12. 9/R， 其中：?的含義為本領(lǐng)域技術(shù)人員可以理解的誤差范圍之內(nèi)。
[0010] 作為優(yōu)選，所述的葉片數(shù)為60片。
[0011] 作為優(yōu)選，所述的鋸齒結(jié)構(gòu)的尾緣的鋸齒型波峰、波谷處為倒圓角。仿生尾緣在不 改變基本尺寸的前提下，進(jìn)行倒角改進(jìn)，由于基本尺寸不變，因此其降噪功能并不改變，且 不會影響到氣動性能，且具有便于加工，具有耐磨損、防油污粘附等優(yōu)點(diǎn)。
[0012] 本發(fā)明的有益效果是：與軸流風(fēng)機(jī)不同，本產(chǎn)品適用的多翼離心風(fēng)機(jī)氣流存在由 軸向轉(zhuǎn)為徑向的過程，氣流在進(jìn)入流道時存在一定的攻角，且葉片為等厚度直葉片，不同于 軸流風(fēng)機(jī)的翼型葉片，因此設(shè)計(jì)理念存在不同。本產(chǎn)品適用于吸油煙機(jī)用多翼離心風(fēng)機(jī)，其 具有葉輪內(nèi)外徑比較大，葉片數(shù)目較多，葉片曲率較大，葉道較短等特點(diǎn)。其葉片為等厚度 葉片，具有耐磨損，易加工等特性。設(shè)計(jì)葉輪易于加工，有利于降低前緣壓力沖擊以及尾緣 渦脫落頻率，從而降低葉輪工作時的氣動噪聲；此外，新型結(jié)構(gòu)葉片較原型葉片相比，葉片 展開面積可降低13. 5%，從而降低葉輪質(zhì)量，降低電機(jī)負(fù)荷，有利于風(fēng)機(jī)效率的提高。

【專利附圖】

【附圖說明】
[0013] 圖1是本實(shí)施例的結(jié)構(gòu)示意圖。
[0014] 圖2是圖1的局部放大圖。
[0015] 圖3是本實(shí)施例單片葉片的結(jié)構(gòu)示意圖。
[0016] 圖4是本實(shí)施例葉片波形結(jié)構(gòu)的前緣的結(jié)構(gòu)示意圖。
[0017] 圖5是本實(shí)施例葉片鋸齒結(jié)構(gòu)的尾緣的結(jié)構(gòu)示意圖。
[0018] 圖6是本實(shí)施例葉片鋸齒結(jié)構(gòu)的氣流通過的示意圖。
[0019] 標(biāo)號說明：環(huán)形端面1、葉片2、波形結(jié)構(gòu)的前緣21、鋸齒結(jié)構(gòu)的尾緣22。

【具體實(shí)施方式】
[0020] 下面結(jié)合附圖和實(shí)施例對本發(fā)明作進(jìn)一步說明。
[0021] 實(shí)施例一： 本實(shí)施例中的仿生葉輪是在原型葉輪基礎(chǔ)上進(jìn)行的改進(jìn)，原型葉輪參數(shù)表1 :

【權(quán)利要求】
1. 一種吸油煙機(jī)用仿生葉輪，包括若干組環(huán)形端面和葉片，每兩組環(huán)形端面間均勻跨 接有葉片，其特征在于：所述的葉片為仿生葉片，仿生葉片朝向葉輪油煙機(jī)吸入側(cè)為波形結(jié) 構(gòu)的前緣，朝向葉輪油煙機(jī)吹出側(cè)為鋸齒結(jié)構(gòu)的尾緣； 所述的波形結(jié)構(gòu)的前緣為波形結(jié)構(gòu)，所述波形結(jié)構(gòu)為正弦曲線，波形結(jié)構(gòu)的波高為2a， 波長為2 π /b，式中a、b分別為波高變量和波長變量，滿足a彡0. 1R，b > 10/R ;所述的鋸 齒結(jié)構(gòu)的尾緣為鋸齒形曲線，其結(jié)構(gòu)滿足：〇. 1R彡S彡0. 2R，H=0. 5S-2S，B=0. 7H-1. 5H ;其 中R為圓弧形葉片曲率半徑，S為鍋齒形結(jié)構(gòu)間隔，Η為鍋齒高度，B為鍋齒寬度。
2. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的吸油煙機(jī)用仿生葉輪，其特征在于：所述的波形結(jié)構(gòu)的前緣 為正弦曲線形波形結(jié)構(gòu)，由葉片前緣中點(diǎn)向兩側(cè)均勻分布，正弦波數(shù)目取其周期的整數(shù)倍。
3. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的吸油煙機(jī)用仿生葉輪，其特征在于：所述圓弧形葉片為單圓 弧葉片。
4. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的吸油煙機(jī)用仿生葉輪，其特征在于：所述的葉片數(shù)大于50 片。
5. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的吸油煙機(jī)用仿生葉輪，其特征在于：所述的鋸齒結(jié)構(gòu)的尾緣 的鋸齒型波峰、波谷處為倒圓角。
6. 根據(jù)權(quán)利要求1-5任意項(xiàng)所述的吸油煙機(jī)用仿生葉輪，其特征在于：所述的葉片前 緣、尾緣，設(shè)計(jì)參數(shù)組合為S?14R，Η?75S，Β?(λ 87Η，a=0. 05R，b?12. 9/R。
【文檔編號】F24C15/20GK104100570SQ201410324541
【公開日】2014年10月15日 申請日期:2014年7月9日 優(yōu)先權(quán)日:2014年7月9日
【發(fā)明者】高德康, 劉小民 申請人:德意電器股份有限公司