一种风机组件的设计方法、风机组件及吸油烟机与流程

本发明涉及油烟净化，尤其涉及一种风机组件的设计方法、风机组件及吸油烟机。

背景技术：

1、吸油烟机是现代家庭中必不可少的厨房设备之一，风机组件包括离心风机和出风罩，出风罩是吸油烟机的重要组成部分，起到衔接离心风机的蜗壳出口与排烟管的作用，通过出风罩和排烟管将油烟引导输送到楼房公用烟道中。

2、目前行业中出风罩通常采用方转圆形的结构，即：出风罩进风口的横截面呈矩形，出风罩出风口的横截面呈圆形，出风罩进风口与风机系统出口相连接，出风罩出风口与排烟管相连接，为了降低风机的流动损失，提高油烟机的净化效果，如专利号为zl201920298157.5(授权公告号为cn209672407u)的中国实用新型专利公开了一种出风罩、止回阀及油烟机，该出风罩包括罩体，罩体的进气口用于与风机蜗壳的出风管连通，罩体的内壁设有第一倾斜区，蜗壳出风管的内壁与蜗舌对应的区域为第二倾斜区，罩体与蜗壳的出风管连通时，第一倾斜区与所述第二倾斜区相对应且倾斜方向一致。

3、虽然上述的出风罩能通过内壁的第一倾斜区降低风机的流动损失，但由于这种出风罩存在如下使用局限性：当该出风罩应用于超薄吸油烟机时，则出风罩的第一倾斜区很容易凸出于吸油烟机的主体，使装饰罩难以遮挡住出风罩，或者即使装饰罩能遮挡住出风罩，也会在超薄吸油烟机部分凸出，影响超薄吸油烟机的美观度；如果缩小出风罩体积的话，则会影响排烟效果，另外如果对出风罩的出风口进行倾斜的话，则会改变气流方向，故会使流阻较大，使出风罩的导流性能变差。为此需要对现有技术作进一步的改进。

技术实现思路

1、本发明所要解决的第一个技术问题是针对上述现有技术，而提供一种能有效避免凸出吸油烟机，且能提高导流性能的风机组件的设计方法。

2、本发明所要解决的第二个技术问题是提供一种应用有上述设计方法的风机组件。

3、本发明所要解决的第三个技术问题是提供一种应用有上述风机组件的吸油烟机。

4、本发明解决上述第一个技术问题所采用的技术方案为：一种风机组件的设计方法，所述风机组件包括：

5、离心风机，包括蜗壳，所述蜗壳具有出风口；

6、出风罩，包括内部中空的罩体和形成在罩体两端的进气口和出气口，所述罩体的进气口与蜗壳的出风口连通，记所述进气口所在的罩体的端面为第一端面，记所述出气口所在的罩体的端面为第二端面，所述进气口的横截面呈矩形，所述出气口的横截面呈圆形，其特征在于：所述第二端面自上而下逐渐朝向第一端面倾斜，所述蜗壳出风口的平均流动法向面与第一端面的夹角为α；

7、所述风机组件的设计方法包括：

8、将第二端面在平均流动法向面的投影看作一个椭圆，以椭圆的圆心为第一原点，以椭圆的长轴为x轴，以椭圆的短轴为y轴，建立第一坐标系；

9、获取第一端面上任一个顶点p在第一坐标系中的坐标点，并计算椭圆边缘上距离点p最短的点q的坐标；最后计算点q的坐标在第二端面上的坐标值；

10、按照上述相同的方式分别获取第二端面上与第一端面上各个顶点最接近的控制点坐标，并将第一端面上各个顶点与第二端面上对应的控制点相连接，即形成罩体上各个壁面的外轮廓。

11、优选地，所述第一端面上各个顶点在第一坐标系中的坐标点获取方式为：

12、以第一端面的中心为第二原点，以第一端面的长度方向为x′轴，以第一端面的宽度方向为y′轴，建立第二坐标系，获取第一端面上的各个顶点在第二坐标系内的坐标，并根据第一端面上的各个顶点在第二坐标系内的坐标计算得到各个顶点在平均流动法向面上投影的坐标；

13、并利用第二坐标系绕其第二原点逆时针旋转后而与第一坐标系重合，即可得到第一端面上的各个顶点在第一坐标系中的坐标点。

14、具体地，所述第一端面上的各个顶点在第二坐标系内的坐标分别为a为第一端面的长度，b为第一端面的宽度，则第一端面上的各个顶点在平均流动法向面上投影的坐标分别为

15、具体地，第一端面上的各个顶点在第一坐标系中的坐标点的计算过程为：

16、将分别代入到下述的计算公式中即可得到所述第一端面上的各个顶点在第一坐标系中的坐标点，l为第二端面的中心和第一端面的中心在第二坐标系上的偏移；

17、计算公式为：

18、x′＝x\cosβ-y\sinβ

19、y′＝x\sinβ+y\cosβ

20、其中，(x,y)为第二坐标系上任一个坐标，(x′,y′)为第二坐标系绕其第二原点逆时针旋转后(x,y)所对应的坐标，β为第二坐标系绕其第二原点逆时针旋转的角度。

21、优选地，椭圆边缘上距离点p最短的点q坐标具体计算过程为：

22、假设点q的坐标为(xq，yq)，则点q坐标满足方程式1：(xq/a)2+(yq/b)2＝1；其中a为椭圆的半长轴，l1为出风口的孔径；b为椭圆的半短轴，γ为第二端面与平均流动法向面的夹角；

23、由于点q是椭圆上距离p最短的点，所以点p与点q的连线与椭圆在q点处的切线垂直，因此满足方程式2：

24、联立方程式1与方程式2即可解得(xq，yq)的坐标值。

25、优选地，所述γ的计算公式为：

26、以垂直于第一端面的方向为z轴，并将x′轴、y′轴和z轴共同组成空间坐标系；

27、第一端面在空间坐标系的单位法向量

28、第二端面在空间坐标系的单位法向量

29、平均流动法向面在空间坐标系的单位法向量

30、

31、其中，θ为第二端面与第一端面之间的倾角。

32、优选地，点q的坐标在第二端面上的坐标值的计算具体过程为：

33、当第二坐标系绕其第二原点顺时针旋转β角度后，则点q的坐标由(xq，yq)变为(xq′，yq′)；

34、xq′＝xq\cos(-β)-yq\sin(-β)

35、yq′＝xq\sin(-β)+yq\cos(-β)

36、则(xq′，yq′)在第一坐标系上的坐标为(xq″，yq″)；

37、xq″＝xq′+lcosα

38、yq″＝yq′

39、则该(xq″，yq″)在空间坐标系为(xq″′，yq″′,zq″′)；

40、xq″′＝-yq″

41、yq″′＝xq″*cosθ

42、zq″′＝xq″*sinθ

43、并根据如下联立公式得到点q在第二端面上的坐标值(x,y,z)，具体为：

44、x＝xq″′

45、

46、sinθ*x+cosθ*(z–h)＝0

47、其中，h为第二端面上的其中一点与第一端面之间的高度。

48、在上述方案中，所述蜗壳在邻近出风口处还设有蜗舌，所述蜗壳在邻近出风口的内壁上设有靠近蜗舌的第一倾斜区和远离蜗舌的第二倾斜区，所述第一倾斜区与水平面的夹角为θ1，所述第二倾斜区与水平面的夹角为θ2，则

49、本发明解决上述第二个技术问题所采用的技术方案为：一种风机系统，其特征在于：应用有如上述的设计方法。

50、本发明解决上述第三个技术问题所采用的技术方案为：一种吸油烟机，其特征在于：应用有如上述的风机系统。

51、与现有技术相比，本发明的优点在于：通过第二端面自上而下逐渐朝向第一端面倾斜，从而使得出风罩在不改变出风口孔径的情况下，能有效避免出风罩的结构超出吸油烟机，使吸油烟机的装饰罩容易遮挡出风罩，提高吸油烟机的美观度；并且选取第二端面在垂直平均流动法向面的视角上，距离第一端面上各个顶点最近的点作为控制点，可以得到导流效果较好的出风罩，使得气流的流线也更加平滑，更好地避免了气流的扰动和分离，从而提高了导流性能。