一种风机及油烟机的制作方法

1.本发明涉及油烟机技术领域，尤其涉及一种风机及油烟机。


背景技术：

2.目前，伴随着人们生活水平的提升，吸油烟机逐渐在普通家庭中普及。吸油烟机在不断的发展中，吸油烟机不仅需要满足吸烟效果，同时也要考虑到吸烟过程中的噪音问题。
3.油烟机包括外壳和设于外壳内的风机，风机包括固定在外壳上的蜗壳和转动设置在蜗壳内部的叶轮以及与叶轮传动连接的动力件，叶轮在动力件的作用下发生转动，且在转动过程中产生的不均匀气流会流向蜗壳，在蜗壳的导向作用下从蜗壳的出口流出，但是现有的风机结构，在工作过程会产生较大的噪声。


技术实现要素：

4.本发明的目的在于提供一种风机及油烟机，以解决现有技术中的风机在工作过程中出现的噪声较大的问题。
5.为达上述目的，本发明采用以下技术方案：
6.一方面，本发明提供一种风机，该风机包括：
7.蜗壳；
8.动力件，所述动力件设于所述蜗壳内；
9.叶轮，所述叶轮与所述动力件的输出端传动连接，且所述叶轮的叶片沿所述蜗壳的宽度方向与所述动力件的输出轴的轴向呈夹角设置且不垂直。
10.作为优选，所述叶片与所述动力件的输出轴的轴向之间的夹角为12
°‑
16
°
。
11.作为优选，所述风机还包括过渡段，所述过渡段设于所述蜗壳的出口处。
12.作为优选，所述蜗壳包括蜗壳前板、蜗壳后板和蜗壳侧板，所述蜗壳侧板连接在所述蜗壳后板和所述蜗壳前板之间；所述叶片沿所述蜗壳后板到所述蜗壳前板的方向倾斜于所述过渡段。
13.作为优选，所述过渡段包括依次连接的前曲面、左曲面、后曲面和蜗舌面，所述前曲面、所述左曲面、所述后曲面和所述蜗舌面的下端均呈直线状，所述前曲面和所述后曲面分别用于与蜗壳前板和所述蜗壳后板连接；所述蜗舌面和所述左曲面分别用于与所述蜗壳侧板的起始端和末端连接；和/或
14.所述过渡段的所述蜗舌面位于壳体内，所述蜗壳前板与所述蜗壳后板之间的距离为b，所述壳体的前后板面之间的距离为c，c≥1.5b，所述前曲面、所述左曲面、所述后曲面和所述蜗舌面的上端呈四条非同心的弧线状。
15.作为优选，所述蜗舌面靠近所述蜗壳的出口处为内凹面，所述蜗舌面靠近所述蜗壳的起点处为平面。
16.作为优选，所述蜗舌面的平面与所述输出轴呈夹角设置且不垂直。
17.作为优选，所述蜗舌面的平面和所述输出轴的轴向之间的夹角为12
°‑
16
°
。
18.作为优选，所述风机还包括出风口段，所述出风口段的入口与所述过渡段的出口连通，所述出风口段的入口形状与所述过渡段的出口形状相同，所述出风口段的出口形状为圆形
19.另一方面，本发明提供一种油烟机，包括外壳，还包括上述任一技术方案所述的风机。
20.本发明的有益效果为：
21.本发明提供一种风机即油烟机，该风机包括蜗壳、动力件和叶轮，其中，动力件设于蜗壳内，叶轮与动力件的输出端传动连接，且叶轮的叶片沿蜗壳的宽度方向与动力件的输出轴的轴向呈夹角设置且不垂直。上述设置使得叶片流出的周向不均匀气流沿垂直于输出轴的方向分散在蜗舌面上，即使得作用在蜗舌面上的脉冲气流相位错开，进而减小了在蜗舌面上产生的脉冲力，使得风机的噪声大大下降。
附图说明
22.图1为本发明实施例中油烟机的结构示意图；
23.图2为本发明实施例中风机的结构示意图；
24.图3为本发明实施例中风机的分解结构示意图；
25.图4为本发明实施例中形成蜗壳的螺旋线结构示意图；
26.图5为本发明实施例中过渡段的结构示意图；
27.图6为本发明实施例中叶片的结构示意图；
28.图7为本发明实施例中过渡段的俯视结构示意图；
29.图8为本发明实施例中蜗舌面的第一视角结构示意图；
30.图9为本发明实施例中蜗舌面的第二视角结构示意图；
31.图10为本发明实施例中风机的俯视结构示意图；
32.图11为本发明实施例中风机的侧视结构示意图；
33.图12为本发明实施例中风机的主视结构示意图。
34.图中：
35.100、外壳；200、动力件；300、叶轮；301、叶片；
36.1、蜗壳前板；2、蜗壳后板；3、蜗壳侧板；
37.s1、第一蜗壳曲线；s2、第二蜗壳曲线；l1、蜗壳直线；s3、第三蜗壳曲线；s4、第四蜗壳曲线；s5、过渡外轮廓弧线；s6、第一外轮廓弧线；s7、第二外轮廓弧线；s8、蜗舌轮廓弧线；
38.4、过渡段；41、前曲面；411、前第一面；412、前第二面；413、前第三面；42、左曲面；43、后曲面；44、蜗舌面；
39.5、出风口段；51、第一曲面；52、第二曲面；53、第三曲面；54、第四曲面；501、曲线簇。
具体实施方式
40.下面将结合附图对本发明的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通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，都属于本发明保护的范围。
41.在本发明的描述中，需要说明的是，术语“中心”、“上”、“下”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。此外，术语“第一”、“第二”、仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性。其中，术语“第一位置”和“第二位置”为两个不同的位置，而且，第一特征在第二特征“之上”、“上方”和“上面”包括第一特征在第二特征正上方和斜上方，或仅仅表示第一特征水平高度高于第二特征。第一特征在第二特征“之下”、“下方”和“下面”包括第一特征在第二特征正下方和斜下方，或仅仅表示第一特征水平高度小于第二特征。
42.在本发明的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。
43.下面详细描述本发明的实施例，所述实施例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例是示例性的，仅用于解释本发明，而不能理解为对本发明的限制。
44.实施例一
45.如图1-12所示，本实施例提供一种蜗壳，该蜗壳包括蜗壳后板2、蜗壳前板1和蜗壳侧板3，蜗壳侧板3连接在蜗壳后板2和蜗壳前板1之间。蜗壳侧板3的内侧壁由第一蜗壳曲线s1、第二蜗壳曲线s2、蜗壳直线l1、第三蜗壳曲线s3、第四蜗壳曲线s4依次连接而成，蜗壳在第一蜗壳曲线s1处、第二蜗壳曲线s2处、第三蜗壳曲线s3处以及第四蜗壳曲线s4处的张开度沿出口方向逐渐增大，蜗壳直线l1为蜗壳底部的水平线，蜗壳在蜗壳直线l1处的开度沿出口方向保持不变。上述蜗壳中，由于蜗壳曲线整体上沿蜗壳的出口方向逐渐增加，蜗壳在蜗壳的底部处的开度已经远大于叶轮300的外径，仅在蜗壳的底部设置蜗壳直线l1不会对叶轮300的外径尺寸产生影响，因此，上述设置在使得整个蜗壳的高度h尺寸降低的基础上，不需要缩小叶轮300的外径，蜗壳在适应高度略小的外壳100的基础上，不会导致叶轮300的功率降低。本实施例的设置，相较于现有技术中通过减小蜗壳的整体尺寸进而缩小叶轮300外径的方案，转速相同时有助于提高叶轮300的功率，功率相同时有助于降低噪声。
46.关于第一蜗壳曲线s1的具体结构，可选地，第一蜗壳曲线s1由方程确定；其中，第一蜗壳曲线s1的角度范围为38
°
到205
°
，d为叶轮300的外径，e为自然数底数，t1为曲线控制参数，且0＜t1≤0.1，为第一蜗壳曲线s1上的点与圆心o的连线与起始射线之间的夹角。上述方程更简单，调整更加灵活、方便。
47.关于第四蜗壳曲线s4的具体结构，可选地，第四蜗壳曲线s4由方程确定；其中，第四蜗壳曲线s4的角度范围为265
°
到360
°
，d为叶轮300的外径，e为自然数底数，t2为曲线控制参数，且0＜t2≤0.1，为第二蜗壳曲线s2上的点与圆心o的连线与起始射线之间的夹角。上述方程更简单，调整更加灵活、方便。
48.关于蜗壳在各处的张开度，本实施例中，作为优选，蜗壳在第一蜗壳曲线s1处的张开度为蜗壳在第四蜗壳曲线s4处的张开度为
其中，t2≥t1。作为优选，t1为t1＝0.0439，t2为t1＝0.0445。当然，在其他实施例中，t1和t2可以为其他数值，具体地，可以根据外壳100的高度尺寸确定。上述设置能实现蜗壳的螺旋线靠近出口侧变宽，增大排风通道面积。上述方程的配合一方面能实现蜗壳的张开度的变化，将蜗壳的螺旋线分成五条，能实现分段控制，更加容易调节；有助于第一蜗壳曲线s1在205度处垂直于该点与圆心0的连线，且有助于第四蜗壳曲线s4在265度处垂直于该点与圆心0的连线，便于第二蜗壳曲线s2和第三蜗壳曲线s3的绘制，有利于实现第二蜗壳曲线s2和第三蜗壳曲线s3分别与第一蜗壳曲线s1和第四蜗壳曲线s4相切，减小整体突变。
49.为实现蜗壳的平滑连接，本实施例中，优选地，第二蜗壳曲线s2为圆弧，且两端分别与第一蜗壳曲线s1和蜗壳直线l1相切。第三蜗壳曲线s3为圆弧，且两端分别与第四蜗壳曲线s4和蜗壳直线l1相切。当然，在其他实施例中，可以采用椭圆弧进行连接，并不以此为限。
50.实施例二
51.本实施例还提供一种风机，包括过渡段4和上述任一实施例中的蜗壳，过渡段4设于蜗壳的出口处。风机的蜗壳内还设有动力件200和叶轮300，动力件200优选为电机，其中，叶轮300和固定于外壳100上的电机的输出端传动连接。借助上述蜗壳的结构，使得该风机能适应具有高度略低的外壳100，不会降低叶轮300的工作效率且不会提高风道内的噪声。
52.具体地，过渡段4包括依次连接的前曲面41、左曲面42、后曲面43和蜗舌面44，前曲面41、左曲面42、后曲面43和蜗舌面44的下端均呈直线状，前曲面41和后曲面43分别用于与蜗壳前板1和蜗壳后板2连接；蜗舌面44和左曲面42分别用于与蜗壳侧板3的起始端和末端连接；和/或
53.过渡段4的蜗舌面44位于外壳100内，蜗壳前板1与蜗壳后板2之间的距离为b，外壳100的前后板面之间的距离为c，c≥1.5b，前曲面41、左曲面42、后曲面43和蜗舌面44的上端呈四条非同心的弧线状。其中，90mm≤b≤120mm，c＝180mm。由于受到外壳100高度的限制，保证蜗壳的出口处宽度尺寸与过渡段4的出口的直径尺寸的平缓过渡，为避免流道引起突变，过渡段4在外壳100内无法过渡到圆形。
54.前曲面41和后曲面43上端的两条弧线之间的最大距离w1≥第四蜗壳曲线s4在360
°
位置的张开度a2，本例中t2＝0.0445，左曲面42弧度顺着第四蜗壳曲线s4形成的蜗壳侧板3延伸，左曲面42上端形成的弧线与蜗舌面44上端形成的弧线之间的最大距离w2与w1接近。该过渡端的目的，将蜗壳侧面终止截面处的四边形过渡为近似圆形的弧线连接结构，并保证扩压段的尺寸接近，防止突变损失。
55.蜗舌面44基于贝塞尔曲线围成，蜗舌面44靠近蜗壳的出口处为内凹面的结构，靠近蜗壳的起点处为平面的结构，蜗壳的出口处为360
°
处，即0
°
处，蜗壳的起点处为38
°
处。蜗舌面44于内凹面结构处的上部、下部更靠近叶轮300，有助于提高出口静压和风机效率，叶轮300中间部位处的气流速度较大，内凹面结构可减少流动阻力，消除出口涡流。
56.具体的，蜗舌面44的二维曲线型线方程如下式，
57.58.该表达式可表示为一条n次贝塞尔曲线，以通过改变控制点的位置来改变曲线的形状，其中p为控制点坐标，n为控制点个数。贝塞尔曲线可以通过改变控制点的位置来改变曲线的形状，这种曲线生成方式比较直观和灵活，可以生成任意曲线形状。
59.第一列数：n＝4，p0＝28.5，p1＝43.4，p2＝47.6，p3＝51.7，p4＝42.8，即
[0060][0061]
第二列数：n＝4，p0＝151.6，p1＝146.0，p2＝144.7，p3＝154.4，p4＝167.9，即：
[0062][0063]
第一列数表示该曲线上对应的所有x轴向量的坐标，t为0～1范围内的任意数。第二列数表示该曲线上对应的所有y轴向量的坐标，t为0～1范围内的任意数。通过b1(t)和b2(t)可表示该样条曲线上所有点的位置，也就确定了该曲线的形状与尺寸参数。
[0064]
本实施例中，叶轮300包括叶片301和输出轴，叶片301沿蜗壳的宽度方向与输出轴之间呈夹角设置且不垂直。其中，如图2所示，蜗壳的宽度方向为蜗壳前板1到蜗壳后板2或者蜗壳后板2到蜗壳前板1的方向。其中，夹角θ可以为12
°‑
16
°
之间的任一度数。该设置使得叶片301流出的周向不均匀气流沿垂直于输出轴的方向分散在蜗舌面44上，即使得作用在蜗舌面44上的脉冲气流相位错开，进而减小了在蜗舌面44上产生的脉冲力，使得风机的噪声大大下降。
[0065]
优选地，叶片301沿蜗壳后板2到蜗壳前板1的方向倾斜于过渡段4。该设置有利于将气流向蜗壳前板1输送，进而适应过渡段4的出口端位于蜗壳后板2前方的结构。
[0066]
可选地，蜗舌面44下端的平面与输出轴之间的成夹角设置。上述设置能使得从叶片301流出的气流沿输出轴的轴向分散在蜗舌面44上，进一步减小了在蜗舌面44上产生的脉冲力，进而使得油烟机的噪声进一步降低。可选地，蜗舌面44下端的直线与输出轴之间的夹角与叶片301与轴之间夹角相同。即蜗舌面44的平面和输出轴的轴向之间的夹角为12
°‑
16
°
。
[0067]
关于过渡段4设置，本实施例中，前曲面41部分向前突出于蜗壳前板1，前曲面41上端形成的弧线与蜗壳前板1之间的水平距离＞0，后曲面43部分向前突出于蜗壳后板2，后曲面43上端形成的弧线与蜗壳后板2之间的水平距离≥0；左曲面42和蜗舌面44均沿朝向蜗壳前板1的方向倾斜。上述结构使得过渡段4的出口在水平面的投影位于蜗壳后板2在水平面的投影的前方。进而将装配有该蜗壳的油烟机安装在墙面后，过渡段4与墙面之间不干涉。
[0068]
具体地，前曲面41包括从左至右依次连接的前第一面411、前第二面412和前第三面413，其中，前第一面411向前突出于蜗壳前板1，前第一面411上端形成的弧线与蜗壳前板1之间的水平距离＞0，后曲面43包括从左至右依次连接的后第一面、后第二面和后第三面，其中，后第一面向前突出于蜗壳后板2，后第一面上端形成的弧线与蜗壳后板2之间的水平距离≥0。其中，前第二面和后第二面的下端分别连接于蜗壳前板1和蜗壳后板2靠近蜗壳侧板3的末端处；前第二面和后第二面的上端分别连接蜗舌面44的前后两侧边；前第三面和后第三面的上端分别连接于蜗壳前板1和蜗壳后板2靠近蜗壳侧板3的初始端处。
[0069]
油烟由过渡段4出来后需要继续传输，本实施例中，优选地，风机还包括出风口段5，风机还包括出风口段5，出风口段5的入口与过渡段4的出口连通，出风口段5的入口形状
与过渡段4的出口形状相同，出风口段5的出口形状为圆形。具体地，出风口段5包括依次连接的第一曲面51、第二曲面52、第三曲面53和第四曲面54，第一曲面51、第二曲面52、第三曲面53和第四曲面54于出风口段5的下端为四段非同心弧线，第一曲面51、第二曲面52、第三曲面53和第四曲面54于出风口段5的上端为四段同心弧线。该设置中，出风口段5由入口到出口平滑过渡为圆形，能顺畅的接入圆形排烟管，减少流通阻力，减少蜗壳内气流因为曲率突变造成的损失。
[0070]
其中，优选地，出风口段5由入口到出口平滑过渡通过控制曲线簇501实现，其中，在计算机图形学中，仅通过边线的构建样条曲面，无法控制该曲面空间内的尺寸关系，曲线簇501为一系列圆弧形，按照一定轮廓控制线，在空间上上形成疏密均匀且逐渐过渡的空间曲线簇501，将空间曲线簇501通过面扫描，即形成光滑过渡且饱满的流道空间。
[0071]
曲线簇501的第一外轮廓弧线s6，该弧线为内凹型圆弧线，与过渡段4的过渡外轮廓弧线s5平滑连接，抑制气流过早的流动分离，可使出风口段5的出口气流减速增压，抑制气体过早从出风口段5的壁面发生流动分离，减小气动噪声。
[0072]
曲线簇501的第二外轮廓弧线s7，该弧线为外凸型圆弧线，平滑连接蜗舌面44的蜗舌轮廓弧线s8，起到收拢气流作用。
[0073]
基于第一外轮廓弧线s6和第二外轮廓弧线s7的共同作用，可使气流过渡平缓，先放后收，减小气流分离噪声，避免较大形状的突变损失。可使出风口段5的出口气流分布均匀，解决出风口段5出口区域存在的大尺度涡流与流动死区问题。
[0074]
可选地，出风口段5的上端圆形的圆形o与蜗壳底板之间的距离为l2，蜗壳前板1与蜗壳后板2之间的距离为b，b/2＜l2＜b。该设置能保证将装配有该蜗壳的油烟机安装在墙面后，出风口段5与墙面之间不干涉。
[0075]
实施例三
[0076]
本实施例还提供一种油烟机，包括外壳100和设于外壳100内的风机，风机设于外壳100的内部。
[0077]
显然，本发明的上述实施例仅仅是为了清楚说明本发明所作的举例，而并非是对本发明的实施方式的限定。对于所属领域的普通技术人员来说，在上述说明的基础上还可以做出其它不同形式的变化或变动。这里无需也无法对所有的实施方式予以穷举。凡在本发明的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本发明权利要求的保护范围之内。