专利名称：典型的吸油烟机风机蜗壳结构的制作方法
技术领域：
本发明涉及一种吸油烟机的零部件结构，特别是一种吸油烟机的风机蜗壳结构。
背景技术：
现在，吸油烟机已成为普通家庭必不可少的厨房设备之一，其中采用离心风机的油烟机以其相对吸力较大、噪音较低而深受欢迎，然而无论如何，噪音还是存在，噪音一般来自两个方面，一是风扇噪声，二是气流在风机蜗壳内运动发出的湍流噪音，现有的降噪结构多是基于如何减少已产生噪音源(如隔声、吸声等被动降噪)的设计。而在降噪技术中，除了上述被动降噪外，还有一种主动消声即“有源降噪”原理，即人为地形成一个与噪音源振幅大小相同但相位相反的新声源来对消原噪声，然而经频谱分析，吸油烟机的噪声是一个在6.3Hz到20KHz范围内均有相当强度的连续谱，因此要完全对消是很难做到的，但要做到部分对消还是可能的。为此，本公司的在先中国发明专利ZL 01132056.7公开的“一种顶吸式吸油烟机的风机蜗壳结构”提供了这样一种有源降噪的设计方案，其包括上壳体、下壳体和连接二者的环状中间壳体，上壳体与下壳体为不对称结构，在蜗舌处的中间壳体以连续平滑过渡的扭曲面将两者相连接，且下壳体边缘轮廓的曲率半径与上壳体边缘轮廓的曲率半径之比为529.1。在此基础上，本公司又继续研究，并申请了申请号为200510049092.3的中国专利申请“一种顶吸式吸油烟机的风机蜗壳结构”，其对上、下壳体在其他各处的边缘轮廓进行了优化设计，从而在降噪的基础上有效防止了气流的分离，为风压、风量指标做出了贡献，同时还含有消减流体动力噪音的新成份。
发明内容
本发明所要解决的主要技术问题是如何利用“有源降噪”原理来有效降低吸油烟机噪音的风机蜗壳结构。
为解决上述技术问题，本发明采用下述技术方案该种典型的吸油烟机风机蜗壳结构，包括上壳体、下壳体和连接二者的环状中间壳体，上壳体与下壳体为不对称结构，在蜗舌处的中间壳体以连续平滑过渡的扭曲面将上壳体与下壳体相连接，其特征在于蜗舌处上壳体边缘的圆弧段的曲率半径R1大于或小于下壳体边缘相应的圆弧段的曲率半径R2，也即所述的扭曲面在该处为一正锥体或倒锥体的部分锥面，且该部分锥面的中心线与该部分锥面的中心垂线的夹角Φ的大小为0°≤Φ≤11°。锥面中心线与中心垂线的夹角φ的具体数值可根据具体风机的尺寸及性能等要求而进行优选。
所述曲率半径R1的大小为2mm≤R1≤30mm。
所述曲率半径R2的大小为2mm≤R2≤30mm。
为便于理解本发明技术方案，参见附图1、图2可见，蜗壳由上壳体1、下壳体2和连接两者的环状中间壳体3组成。所述的上壳体边缘曲线在蜗舌处以由曲线AB、圆弧BC及曲线CD圆滑过渡连接而成，其中圆弧BC的半径数值为R1(见图1)。所述的下壳体边缘曲线在蜗舌处以由曲线AE、圆弧EF及曲线FD圆滑过渡连接而成，其中圆弧EF的半径数值为R2(见图1)。在蜗壳的局部示意图中(见图2)，圆弧BC所在圆的圆心为O1，圆弧EF所在圆的圆心为O2，O1在圆弧EF所在圆上的垂直投影点为O1′，∠O1′O1O2即为倾斜角φ。
本发明的基本思路是针对连续谱的特点，我们用连续变化的曲率(变R)和连续变化的长度(不同倾斜角构成边对各波长均是连续变化的长度)来反射形成有源消声，调整和优化曲率R1、R2与倾斜角φ达到最大的总体抵消，从而形成最佳的降噪。
圆弧R(R1、R2)值取2mm到30mm范围，具体有以下原因。
不同的R值对应不同曲率，反射声波的效应不同，这是采用变R的原因。之所以变化起点选择R值为2mm是因为蜗舌在这里不仅是反射，其本身在气流中就会产生噪音，若R值太小，其本身产生的噪音就很大，那么反射部分的收益就会被抵消了。所以R值不能取太小，故我们从2mm开始。
R变化范围的终点确定为30mm，主要是结构限制，因为蜗舌在离心风机的出风道处，R越大阻挡风道面积越大，不能降低了噪声却严重损失了风量。因此，对吸油烟机的风机我们取半径30mm为限。
图1中所画在蜗舌处上壳体边缘曲线半径R1与下壳体边缘曲线半径R2的变化范围是颠倒的，也就是此锥面可以是大头朝下，或者大头朝上，降噪情况差不多，它主要由风机的结构需要而定，没有特别强调。
倾斜角φ(即夹角φ)取0°与11°之间(包括0°及11°)，具体原因如下。
当φ角等于0°时，就是正锥(即锥面不倾斜)。这个起始角是必然的，因此角度没有负值。但实践中发现，φ角值最好是大于或等于1°，若φ角值太小，其对上述连续变化的长度的贡献较小，降噪效果不够明显。
当φ角等于11°时，是考虑了变R已占一部分出风道空间，再倾斜又占一部分空间，不能占太多而影响出风量，故取11°为限。
实际设计中需针对所设计的风机具体情况，在以上R范围内和φ角范围内变化，寻求各自的最优(如果空间大，则可在保证风量风压的条件下，使噪声下降达最优。看具体条件，例如空间限制，那么只能照顾全面性能的情况下达到局部优化)。
实践中发现，当R1为5mm、R2为28.5mm、φ角为10°时；或者，当R1为28.5mm、R2为5mm、φ角为10°时，噪声下降尤为明显。
本发明有以下有益效果本发明的上下壳体在蜗舌处的不对称设计使得气流在该处产生一个新的噪音源，而由于蜗舌处的弧度是连续变化的，且锥面母线是连续线，因此所形成的噪音也是一个连续频谱，并且通过变R和倾斜角φ的设计，所形成的噪音的连续频谱的范围较宽，这些新噪音源可以在较宽频谱范围内有效地抵消一部分吸油烟机原来的噪音，从而使总的噪音下降，使用户的厨房环境更为安静舒适。
图1为蜗壳的俯视图；图2为蜗舌处蜗壳的局部示意图。
具体实施例方式
以下结合附图实施例对本发明作进一步详细描述。
如图1、图2所示，典型的吸油烟机风机蜗壳结构包括上壳体1、下壳体2和连接二者的环状中间壳体3，上壳体1与下壳体2为不对称结构，在蜗舌处的中间壳体3以连续平滑过渡的扭曲面将上壳体1与下壳体2相连接。在蜗舌处，所述的上壳体边缘曲线由曲线AB、圆弧BC及曲线CD圆滑过渡连接而成，其中圆弧BC的半径数值为R1(见图1)；所述的下壳体边缘曲线由曲线AE、圆弧EF及曲线FD圆滑过渡连接而成，其中圆弧EF的半径数值为R2(见图1)。参见图2，圆弧BC所在圆的圆心为O1，圆弧EF所在圆的圆心为O2，O1在圆弧EF所在圆上的垂直投影点为O1′，∠O1′O1O2即为倾斜角φ。在对风机蜗壳的设计中，我们针对R1、R2及倾斜角φ试验了以下几个实例实例一为R1＝5mm、R2＝28.5mm、φ＝10°；实例二为R1＝28.5mm、R2＝5mm、φ角＝10°；实例三为R1＝2mm、R2＝11mm、φ＝1°；实例四为R1＝25mm、R2＝5mm、φ＝6°；实例五为R1＝30mm、R2＝6mm、φ＝11°。结果发现，实例一、实例二、实例四及实例五对应各自结构情况的降噪情况均较好，能起到非常明显的降噪效果，其中尤以实例一和实例二的降噪效果为佳；实例三的降噪效果相对差些，但也能起到明显降噪的作用。
权利要求
1.一种典型的吸油烟机风机蜗壳结构，包括上壳体、下壳体和连接二者的环状中间壳体，上壳体与下壳体为不对称结构，在蜗舌处的中间壳体以连续平滑过渡的扭曲面将上壳体与下壳体相连接，其特征在于蜗舌处上壳体边缘的圆弧段的曲率半径R1大于或小于下壳体边缘相应的圆弧段的曲率半径R2，也即所述的扭曲面在该处为一正锥体或倒锥体的部分锥面，且该部分锥面的中心线与该部分锥面的中心垂线的夹角Φ的大小为0°≤Φ≤11°。
2.根据权利要求1所述的典型的吸油烟机风机蜗壳结构，其特征在于所述曲率半径R1的大小为2mm≤R1≤30mm。
3.根据权利要求1所述的典型的吸油烟机风机蜗壳结构，其特征在于所述曲率半径R2的大小为2mm≤R2≤30mm。
4.根据权利要求2或3所述的典型的吸油烟机风机蜗壳结构，其特征在于所述曲率半径R1为5mm，所述曲率半径R2为28.5mm，所述夹角Φ为10°；或者，所述曲率半径R1为28.5mm，所述曲率半径R2为5mm，所述夹角Φ为10°。
全文摘要
本发明公开了一种典型的吸油烟机风机蜗壳结构，包括上壳体、下壳体和连接二者的环状中间壳体，上壳体与下壳体为不对称结构，在蜗舌处的中间壳体以连续平滑过渡的扭曲面将上壳体与下壳体相连接，其特征在于蜗舌处上壳体边缘的圆弧段的曲率半径R
文档编号F24C15/20GK1752460SQ20051006074
公开日2006年3月29日 申请日期2005年9月9日 优先权日2005年9月9日
发明者茅忠群 申请人:宁波方太厨具有限公司