本發(fā)明特別涉及一種吸油煙機(jī)及其設(shè)計(jì)方法。

背景技術(shù)：

1、吸油煙機(jī)作為廚房電器，主要是用于將烹飪時(shí)產(chǎn)生的油煙排出室外?，F(xiàn)有的吸油煙機(jī)，按進(jìn)風(fēng)口位置可分為低吸，側(cè)吸和頂吸等。隨著生活水平的提高，人們對(duì)吸油煙機(jī)的性能、外觀和噪聲提出的更好的要求。對(duì)于低吸式吸油煙機(jī)，特別是集煙腔超薄類型的吸油煙機(jī)，為釋放灶臺(tái)上方的操作空間，通常將集煙腔厚度尺寸設(shè)置的較小，使得油煙機(jī)可釋放灶臺(tái)上方的操作空間，并使得進(jìn)風(fēng)口的位置距離灶臺(tái)相對(duì)較近，這樣的油煙機(jī)可在油煙擴(kuò)散初期將其“捕獲”至進(jìn)氣通道內(nèi)，具有較好的攏煙能力。因此，在近年來收到用戶的青睞。

2、對(duì)于風(fēng)機(jī)上置(風(fēng)機(jī)位于集煙腔上方)的油煙機(jī)產(chǎn)品，為了能夠兼顧兩時(shí)刻(賣場時(shí)刻和用戶時(shí)刻)的噪聲表現(xiàn)，普遍采用較大尺寸的雙進(jìn)氣多翼離心風(fēng)機(jī)豎直擺放在風(fēng)機(jī)架內(nèi)。低吸超薄吸油煙機(jī)的集煙腔通道設(shè)計(jì)狹窄，使得腔體內(nèi)氣流在上置風(fēng)機(jī)負(fù)壓的驅(qū)動(dòng)下，豎直向上流動(dòng)。相比其它集煙腔類型的吸油煙機(jī)，流速相對(duì)較大，且具有一定的指向性。當(dāng)氣流到達(dá)風(fēng)機(jī)進(jìn)口和葉輪進(jìn)口時(shí)發(fā)生轉(zhuǎn)向，更容易產(chǎn)生流動(dòng)分離和渦流，影響吸油煙機(jī)的性能和噪聲。并且，由于集煙腔通道設(shè)計(jì)狹窄，使得離心風(fēng)機(jī)的進(jìn)口前端阻力增加，易在大流量工況下造成離心風(fēng)機(jī)進(jìn)口處的流動(dòng)損失，即進(jìn)入離心風(fēng)機(jī)內(nèi)的流量不足，進(jìn)而影響整機(jī)的排煙效果和增加運(yùn)行噪聲，使得離心風(fēng)機(jī)不能充分發(fā)揮性能，影響用戶體驗(yàn)。

3、針對(duì)上述問題，現(xiàn)有技術(shù)通常對(duì)下箱體結(jié)構(gòu)(或集煙腔)方案進(jìn)行改進(jìn)，雖然一定程度上的改善了集煙腔的阻力情況，但未脫離超薄下箱體的設(shè)計(jì)，并且結(jié)構(gòu)復(fù)雜，增加設(shè)計(jì)成本。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)思路

1、本發(fā)明要解決的技術(shù)問題是為了克服現(xiàn)有技術(shù)中集煙腔狹窄致使離心風(fēng)機(jī)的進(jìn)口前端阻力明顯的缺陷，提供一種吸油煙機(jī)及其設(shè)計(jì)方法。

2、本發(fā)明是通過下述技術(shù)方案來解決上述技術(shù)問題：

3、一種吸油煙機(jī)，所述吸油煙機(jī)包括集煙腔和設(shè)置于所述集煙腔上方的風(fēng)機(jī)組件，所述集煙腔與所述風(fēng)機(jī)組件連通，所述風(fēng)機(jī)組件包括有風(fēng)機(jī)架及設(shè)置于所述風(fēng)機(jī)架上的離心風(fēng)機(jī)，所述離心風(fēng)機(jī)沿所述吸油煙機(jī)的高度方向傾斜設(shè)置于所述風(fēng)機(jī)架內(nèi)，所述離心風(fēng)機(jī)與所述風(fēng)機(jī)架的后蓋板之間對(duì)應(yīng)所述集煙腔的出口方向形成導(dǎo)流區(qū)域，且所述離心風(fēng)機(jī)的進(jìn)口朝向所述導(dǎo)流區(qū)域設(shè)置；所述離心風(fēng)機(jī)與所述風(fēng)機(jī)架的后蓋板之間所呈的夾角θ根據(jù)公式(1)計(jì)算，公式(1)為：其中，l為所述風(fēng)機(jī)架的厚度，h為所述風(fēng)機(jī)架的高度，b為所述離心風(fēng)機(jī)的蝸殼厚度，k為所述離心風(fēng)機(jī)的蝸殼高度。

4、在本方案中，通過將離心風(fēng)機(jī)傾斜設(shè)置于風(fēng)機(jī)架內(nèi)，并與風(fēng)機(jī)架的后背板對(duì)應(yīng)集煙腔的出口方向形成導(dǎo)流區(qū)域，相比于離心風(fēng)機(jī)沿吸油煙機(jī)高度方向設(shè)置且與集煙腔平行的方式來說，離心風(fēng)機(jī)的軸線與集煙腔之間的角度相應(yīng)減小，油煙自集煙腔出口進(jìn)入離心風(fēng)機(jī)的阻力減少，進(jìn)而在集煙腔較為狹窄的吸油煙機(jī)中減少吸油煙機(jī)內(nèi)部流動(dòng)損失，提高離心風(fēng)機(jī)的做功效率，提升吸油煙的氣動(dòng)性能。另外，傾斜設(shè)置的離心風(fēng)機(jī)還使得油煙自離心風(fēng)機(jī)進(jìn)口時(shí)轉(zhuǎn)向更小，減少流動(dòng)分離和渦流，進(jìn)而降低吸油煙機(jī)同工況同風(fēng)量下噪聲。通過上述公式，以根據(jù)風(fēng)機(jī)架和蝸殼的尺寸計(jì)算出離心風(fēng)機(jī)的傾斜角度。

5、較佳地，所述蝸殼的出口處具有相對(duì)設(shè)置的第一平面和第二平面，所述第一平面與所述第二平面平行設(shè)置，且所述第一平面與所述第二平面朝向所述蝸殼遠(yuǎn)離所述離心風(fēng)機(jī)的進(jìn)口一側(cè)傾斜設(shè)置。

6、在本方案中，通過上述設(shè)置，以在蝸殼出口處設(shè)置傾斜的第一平面和第二平面，相比于蝸殼出口與蝸殼表面設(shè)置成平齊的平面來說，改善了離心風(fēng)機(jī)的進(jìn)氣氣流相對(duì)集中于蝸殼回轉(zhuǎn)面的出口區(qū)域的情況。防止因離心風(fēng)機(jī)傾斜擺放，蝸殼出口氣流向蝸殼遠(yuǎn)離進(jìn)口一側(cè)移動(dòng)，避免蝸殼出口區(qū)域的氣流速度梯度增大，減少湍流運(yùn)動(dòng)，提升離心風(fēng)機(jī)的性能。

7、較佳地，所述蝸殼包括上蓋板、下蓋板和位于所述上蓋板和所述下蓋板之間的環(huán)壁，所述第一平面通過折彎線與所述上蓋板傾斜設(shè)置，所述第二平面通過折彎線與所述下蓋板傾斜設(shè)置，所述折彎線包括第一端點(diǎn)和第二端點(diǎn)，其中，所述第一端點(diǎn)位于所述蝸殼的出口處且靠近所述蝸殼的蝸舌設(shè)置，所述第二端點(diǎn)位于所述蝸殼型線上的出口段。

8、在本方案中，通過將蝸殼上、下蓋板的出口區(qū)域分別通過折彎線連接第一平面和第二平面，并實(shí)現(xiàn)第一平面相對(duì)于上蓋板、第二平面相對(duì)于下蓋板傾斜，進(jìn)而改善離心風(fēng)機(jī)傾斜擺放時(shí)，蝸殼出口氣流向蝸殼下蓋板側(cè)移動(dòng)的情況，避免蝸殼出口區(qū)域的氣流速度梯度增大，減少湍流運(yùn)動(dòng)，提升離心風(fēng)機(jī)的性能。另外，第二端點(diǎn)位于蝸殼型線上的出口段能夠保證第一平面和第二平面的面積，改善蝸殼出口的氣流流動(dòng)情況。

9、較佳地，自所述蝸殼的葉輪軸心沿所述蝸殼的高度方向和垂直于所述蝸殼的高度方向形成有坐標(biāo)系，其中，沿所述蝸殼的高度方向朝向所述蝸殼的出口延伸的軸線為y軸正向，垂直于所述蝸殼的高度方向且遠(yuǎn)離所述蝸殼的出口延伸軸線為x軸正向，所述第二端點(diǎn)與所述坐標(biāo)系的x軸正向所呈夾角大于180°。

10、在本方案中，通過上述設(shè)置，相比于第二端點(diǎn)與坐標(biāo)系的x軸正向所呈夾角小于180°來說，第二端點(diǎn)更遠(yuǎn)離蝸舌，使得第一平面和第二平面的面積得到保證。

11、較佳地，所述吸油煙機(jī)還包括有出風(fēng)罩，所述出風(fēng)罩設(shè)置于所述蝸殼的出口處；和/或所述出風(fēng)罩包括有折彎段，所述折彎段位于所述出風(fēng)罩的兩端之間

12、在本方案中，通過設(shè)置出風(fēng)罩，以在蝸殼出口處對(duì)于氣流，即吸油煙機(jī)自集煙腔內(nèi)吸入的油煙進(jìn)行導(dǎo)流并排出至煙道中，防止油煙逃逸。為了更好地將蝸殼出口氣流進(jìn)行導(dǎo)出，以將出風(fēng)罩的兩端之間設(shè)置有折彎段，即彎曲結(jié)構(gòu)。

13、較佳地，所述出風(fēng)罩用于與所述蝸殼的出口連接的端部與所述蝸殼的出口所在平面垂直設(shè)置；和/或所述出風(fēng)罩遠(yuǎn)離所述蝸殼的出口的端部與所述吸油煙機(jī)的出風(fēng)口所在平面垂直設(shè)置。

14、在本方案中，通過上述設(shè)置，以減少蝸殼出口的氣流流動(dòng)損失。并在吸油煙機(jī)中將離心風(fēng)機(jī)傾斜擺放后改善吸油煙機(jī)的出風(fēng)狀態(tài)，進(jìn)而提升整機(jī)的氣動(dòng)性能。

15、一種吸油煙機(jī)設(shè)計(jì)方法，所述設(shè)計(jì)方法用于如上所述的吸油煙機(jī)，其特征在于，所述吸油煙機(jī)設(shè)計(jì)方法包括以下步驟：

16、s1、通過幾何參數(shù)化建模，采用有限元分析軟件對(duì)所述吸油煙機(jī)內(nèi)流場進(jìn)行仿真計(jì)算，獲得α、β、θ對(duì)整機(jī)全壓pt和全壓效率η的影響關(guān)系，其中，pt為所述離心風(fēng)機(jī)的出口靜壓和動(dòng)壓之和，η為所述離心風(fēng)機(jī)的輸出功率/輸入功率，α為所述離心風(fēng)機(jī)的蝸殼上第二端點(diǎn)與坐標(biāo)系的x軸正向所呈的夾角，β為所述蝸殼的第一平面朝向上蓋板一側(cè)與所述上蓋板之間，和/或所述蝸殼的第二平面朝向下蓋板一側(cè)與所述下蓋板之間所呈的夾角，θ為所述離心風(fēng)機(jī)與所述風(fēng)機(jī)架的后蓋板之間所呈的夾角；

17、s2、根據(jù)單因素分析確定α、β、θ的優(yōu)化范圍。

18、在本方案中，通過分析α、β、θ對(duì)整機(jī)全壓pt和全壓效率η的影響關(guān)系，進(jìn)而根據(jù)單因素分析確定α、β、θ的優(yōu)化范圍，便于設(shè)計(jì)人員進(jìn)行優(yōu)化，確定α、β、θ的取值范圍。

19、較佳地，在步驟s2中具體包括：

20、基于所述影響關(guān)系，并利用box-beknken試驗(yàn)設(shè)計(jì)分別得到α、β以及θ對(duì)整機(jī)全壓pt全壓效率η的三元一次回歸方程：

21、pt＝81.36+0.5475α-0.5925β+1.37θ；

22、η＝33.02-0.0984α+0.027β+0.5689θ。

23、在本方案中，根據(jù)單因素分析確定α、β以及θ的優(yōu)化范圍，利用box-beknken試驗(yàn)設(shè)計(jì)分別得到α、β以及θ對(duì)整機(jī)全壓pt全壓效率η的三元一次回歸方程和最優(yōu)參數(shù)組合方案。

24、較佳地，在對(duì)于三元一次回歸方程進(jìn)行計(jì)算時(shí)，采用望大樣本的方式進(jìn)行優(yōu)化。

25、在本方案中，采用望大樣本目標(biāo)的方式進(jìn)行取值，以得到效果更有益的數(shù)值，得到優(yōu)化后的全壓pt和全壓效率η較原型機(jī)有所提升，提升優(yōu)化效果。

26、本發(fā)明的積極進(jìn)步效果在于：本發(fā)明通過將離心風(fēng)機(jī)傾斜設(shè)置于風(fēng)機(jī)架內(nèi)，并與風(fēng)機(jī)架的后背板對(duì)應(yīng)集煙腔的出口方向形成導(dǎo)流區(qū)域，相比于離心風(fēng)機(jī)沿吸油煙機(jī)高度方向設(shè)置且與集煙腔平行的方式來說，離心風(fēng)機(jī)的軸線與集煙腔之間的角度相應(yīng)減小，油煙自集煙腔出口進(jìn)入離心風(fēng)機(jī)的阻力減少，進(jìn)而在集煙腔較為狹窄的吸油煙機(jī)中減少吸油煙機(jī)內(nèi)部流動(dòng)損失，提高離心風(fēng)機(jī)的做功效率，提升吸油煙的氣動(dòng)性能。另外，傾斜設(shè)置的離心風(fēng)機(jī)還使得油煙自離心風(fēng)機(jī)進(jìn)口時(shí)轉(zhuǎn)向更小，減少流動(dòng)分離和渦流，進(jìn)而降低吸油煙機(jī)同工況同風(fēng)量下噪聲。