CN204458530U - 一种进风口可调节的离心风机 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种进风口可调节的离心风机，包括蜗壳和安装在蜗壳内的叶轮，在所述叶轮的进风端面处设有进风口圈，其特征在于：所述的进风口圈为在驱动机构的驱动下能在进风口平面上转动的异形进风口圈，进风口形状随所述异形进风口圈的转动相应改变并适应风机在不同出口压力环境下的进气要求。与现有技术相比，本实用新型的优点在于：该进风口可调节的离心风机通过设置在驱动机构的驱动下能在进风口平面上转动的异形进风口圈，异形进风口圈转动后可以调节进风口形状，使进风口形状适应在风机不同出口压力环境下的进气要求，达到在出口低压环境下增大流量及出口高压环境下减少回流的效果。

Description

一种进风口可调节的离心风机

技术领域

本实用新型涉及一种离心风机，尤其是涉及一种进风口可调节的离心风机。

背景技术

目前吸油烟机的风机***多采用体积较小而流量和压力相对较大的多翼叶离心风机，而且多翼叶离心风机的集流器(进风口圈)基本上都采用圆形。如专利号为ZL201420476452(授权公告号为CN 203975597 U)的实用新型专利所公开的《一种吸油烟机的离心风机》，该离心风机包括蜗壳、装设在蜗壳内的叶轮、设置在叶轮端面的进风圈和驱动叶轮运动的电机，其蜗壳包括蜗壳顶板，蜗壳顶板上设置有若干进风圈固定卡扣，进风圈边缘对应固定卡扣设置有相同数量的卡槽，进风圈通过卡槽固定在蜗壳顶板的固定卡扣上。又如专利号为ZL 201320524594.5(授权公告号为CN 203454243 U)的中国实用新型专利所公开的《吸油烟机的进风圈和具有其的吸油烟机》，该进风口圈包括圈体，圈体的上端设有沿着圈体的径向向外延伸的第一安装法兰，圈体的下端设有向内径向延伸的第二安装法兰，第一安装法兰可以与导流板相连，第二安装法兰可以与蜗壳相连。上述两份专利中所公开的进风口圈为固定安装结构，风机的进风口面积无法进行调节。

离心风机本身不像轴流风机一样360°环向均匀进气，由多翼叶离心风机在低出口压力大流量的工况下的流场仿真图可以看出，其压力与速度分布在不同角度(以初始水平线为0°，顺时针增加为正，逆时针为负)上分布存在很大差异，靠近蜗舌头前段进气速度与负压比其他区域大，即叶片旋转形成的最大低压区域最主要是在蜗舌前部-100～70°处，此处为最主要的吸入区。另外，当吸油烟机公用烟道阻力增加时，由于蜗壳内部回流增加，导致分离点由原来的蜗舌前部继续往前移，使30～70°处气流逃逸回来明显，同时蜗壳内部子午面对二次流也导致气流从蜗壳内通过进风口圈往外流动。在该高出口压力小流量的工况下，若依然采用-100～70°增大面积的方法将会导致气体逃逸增加，此时反而应该减小30～70°处的进气面积以阻止气流逃逸，将气流憋回去并同时增大风机***的最大静压。虽然，现有技术中也有对离心风机的进风口进行调节的结构，但主要集中对进风口圈的圈体横截面的圆弧或者圆弧高度进行改变，这种调节结构仅对进风口不同角度的进气面积进行均匀调整，可见其不能适应离心风机不同角度的进气要求。

实用新型内容

本实用新型所要解决的技术问题是针对上述现有技术现状，提供一种能使进风口适应风机在不同出口压力环境下进气要求的进风口可调的离心风机。

本实用新型解决上述技术问题所采用的技术方案为：该进风口可调节的离心风机，包括蜗壳和安装在蜗壳内的叶轮，在所述叶轮的进风端面处设有进风口圈，其特征在于：所述的进风口圈为在驱动机构的驱动下能在进风口平面上转动的异形进风口圈，进风口形状随所述异形进风口圈的转动相应改变并适应风机在不同出口压力环境下的进气要求。

异形进风口圈可以具有不同形状的进风口，优选地，所述的异形进风口圈为长腰形进风口圈，所述长腰形进风口圈具有在基础圆基础上拉伸形变成的长腰形进风口，拉伸程度由以下关系确定：设所述基础圆的半径为R，所述长腰形中与长轴相交的圆弧段的圆心与基础圆的圆心之间的距离为d，则R与d的数值关系满足0.06≤d/R≤0.12。

进一步优选，所述的异形进风口圈为椭圆形进风口圈，所述的椭圆形进风口圈具有椭圆形进风口，设所述椭圆形进风口所对应椭圆的长轴为a，椭圆的短轴为b，则a与b的数值关系满足0.84≤b/a≤0.91。

优选地，在所述异形进风口圈的外周设有安装法兰，在所述的安装法兰上沿着圆周方向开有圆弧形孔，所述安装法兰通过定位件安装在所述的蜗壳上，所述的定位件设于所述的圆弧形孔内并通过与圆弧形孔的两端相碰而限制异形进风口圈的转动角度。

为了对进风口圈的转动角度进行限制，在进风口圈处于转动之前的初始状态下，所述异形进风口圈的长轴方向垂直于风机出口的气流流出方向，且所述的定位件位于所述圆弧形孔的中间。

优选地，所述圆弧形孔的弧度为55～65°。

进一步优选，所述圆弧形孔的弧度为60°。

进一步优选，所述的圆弧形孔至少有三个并沿着进风口圈的圆周方向间隔均匀分布，所述的定位件为台阶螺钉，且所述的台阶螺钉至少为三枚并设于对应的圆弧形孔内。这样，进风口圈的安装结构不仅简单、牢固，而且在驱动机构的驱动下能顺利在进风口平面上进行转动。

驱动机构可以有多种结构，优选地，所述驱动机构包括电机、传动齿轮和传动齿条，所述电机安装在与蜗壳相固定的电机固定架上，所述传动齿轮安装在所述电机的输出轴上，所述传动齿条为固定在进风口圈上的圆弧形齿条并与所述传动齿轮相啮合，所述进风口圈在传动齿轮与传动齿条的传动下作顺时针和逆时针旋转。

与现有技术相比，本实用新型的优点在于：该进风口可调节的离心风机通过设置在驱动机构的驱动下能在进风口平面上转动的异形进风口圈，异形进风口圈转动后可以调节进风口形状，使进风口形状适应风机在不同出口压力环境下的进气要求，达到在出口低压环境下增大流量及出口高压环境下减少回流的效果。

附图说明

图1为本实用新型实施例在初始状态下的结构示意图；

图2为本实用新型实施例在低出口压力环境下的结构示意图；

图3为本实用新型实施例在高出口压力环境下的结构示意图；

图4为本实用新型实施例的驱动机构的结构示意图；

图5为本实用新型实施例的长腰形进风口圈的结构示意图；

图6为本实用新型实施例的椭圆形进风口圈的结构示意图。

具体实施方式

以下结合附图实施例对本实用新型作进一步详细描述。

如图1至图3所示，本实施例中的进风口可调节的离心风机包括蜗壳1和安装在蜗壳1内部的叶轮2，在叶轮2的进风端面上设有异形进风口圈，异形进风口圈在驱动机构5的驱动下在进风口平面上转动，进风口形状能随异形进风口圈的转动相应改变，并且，改变后的进风口形状适应风机在低出口压力和高出口压力等工况下的进气要求。

结合图4所示，本实施例中的驱动机构5包括电机51、传动齿轮52和传动齿条53，其中，电机51采用步进电机，步进电机安装在与蜗壳1相固定的电机固定架54上，传动齿轮52安装在电机的输出轴上，传动齿条53为固定在进风口圈上的圆弧形齿条并与传动齿轮52相啮合。步进电机工作时，通过传动齿轮52与传动齿条53的传动带动传动齿条作顺时针和逆时针转动，进而带动进风口圈作顺时针和逆时针旋转，使得进风口圈可以在一定的角度范围内正反调整姿态。

结合图5所示，异形进风口圈为长腰形进风口圈31，长腰形进风口圈31具有在基础圆7基础上拉伸形变成的长腰形进风口32，基础圆是一个虚拟圆，其大小与叶轮进风端口的口径相一致。经实验，长腰形进风口圈31的拉伸程度由以下关系确定：设基础圆的半径为R，长腰形中与长轴相交的圆弧段的圆心与基础圆的圆心之间的距离为d，则R与d的数值关系满足0.06≤d/R≤0.12。此外，长腰形中与短轴相交的部分可以是直线段，也可以是弧形段。

在长腰形进风口圈31的外周设有安装法兰33，在安装法兰33上沿着圆周方向间隔均布有四个圆弧形孔34，安装法兰33通过台阶螺钉4安装在蜗壳1上，台阶螺钉4有四枚并设于对应的圆弧形孔34内。台阶螺钉4的使用可以保证进风口圈可以在进风口平面内自由旋转，同时可以避免造成进风面积损失，且通过台阶螺钉4与圆弧形孔34的两端相碰可以限制进风口圈的转动角度。本实施例中，圆弧形孔34的弧度为60°，在进风口圈处于转动之前的初始状态下，长腰形进风口圈31的长轴方向垂直于风机出口6的气流流出方向，且台阶螺钉4位于圆弧形孔34的中间，即进风口圈可以在初始状态的基础上顺时针旋转30°或逆时针旋转30°。

如图1所示，在长腰形进风口圈31转动之前的初始状态下，长腰形进风口圈31的长轴方向垂直于风机出口6的气流流出方向，且台阶螺钉4位于圆弧形孔34的中间，此时，长腰形进风口圈31的初始角度设为0°。

如图2所示，电机51带动长腰形进风口圈31顺时针旋转了30°，此时，台阶螺钉4与对应圆弧形孔34的一端相抵，长腰形长轴方向对应蜗壳1的30～70°处的进气面积有较大增加，使气流进入低压区更加迅速，从而有效提升在风机低出口压力大流量工况下的流量。当长腰形进风口圈31的拉伸程度满足0.06≤d/R≤0.12后，在长腰形进风口圈31顺时针旋转30°的情况下，流量增加最为明显。在进行吸油烟机测试时，低出口压力区域即大流量区域相对于同样进风口面积的圆形进风口圈流量有3％(0.5立方米/min)左右的增加。

如图3所示，电机51带动长腰形进风口圈31逆时针旋转了30°，此时台阶螺钉4与对应圆弧形孔34的另一端相抵，由于长腰形短轴方向对应蜗壳1的30～70°处进气面积有较大减小，因而对阻止逃逸有较好效果，将气流憋出去，同时还可以增大风机***的最大静压，最大静压的增加可以明显提升风机在大阻力下的排烟效果。经实验，R与d的数值关系满足0.06≤d/R≤0.12时，在长腰形进风口圈31逆时针旋转30°的情况下，具有明显的高压区增加出口压力的效果。在进行吸油烟机测试时，高出口压力区域即小流量区域相对于同样进风口面积的圆形进风口圈流量有6-7％(25Pa-30Pa)左右的增加。

本实施例中的进风口面积可以进行自动调节，在吸油烟机上设置有对应低出口压力和对应高出口压力的按钮，按下对应低出口压力的按钮，电机正向转动并带动异形进风口圈顺时针旋转30°，按下对应高出口压力的按钮，电机反向转动并带动异形进风口圈逆时针旋转30°，从而实现异形进风口圈的自动调整。另外，用按钮控制电机的正反转是本领域的常用技术手段，在此不再展开描述。

如图6所示，异形进风口圈为椭圆形进风口圈35，椭圆形进风口圈35具有椭圆形进风口36。设椭圆形进风口36所对应椭圆的长轴为a，椭圆的短轴为b，则a与b的数值关系满足0.84≤b/a≤0.91时，椭圆形进风口圈35为最佳结构的异形进风口圈。其余结构与采用长腰形进风口圈的结构相同，在此不展开描述。

以上所述仅为本实用新型的优选实施方式，应当指出，对于本领域普通技术人员而言，在不脱离本实用新型的原理前提下，可以对本实用新型进行多种改型或改进，比如异形进风口圈的进风口形状也可以采用类似凸轮的形状或者其他合适的形状，只需配合离心风机的进气分布的变化做调整就可以找到进风口形状的参数比例，这些均被视为本实用新型的保护范围之内。

Claims (9)

1.一种进风口可调节的离心风机，包括蜗壳(1)和安装在蜗壳内的叶轮(2)，在所述叶轮的进风端面处设有进风口圈，其特征在于：所述的进风口圈为在驱动机构(5)的驱动下能在进风口平面上转动的异形进风口圈，进风口形状随所述异形进风口圈的转动相应改变并适应风机在不同出口压力环境下的进气要求。

2.根据权利要求1所述的进风口可调节的离心风机，其特征在于：所述的异形进风口圈为长腰形进风口圈(31)，所述长腰形进风口圈(31)具有在基础圆基础上拉伸形变成的长腰形进风口(32)，拉伸程度由以下关系确定：设所述基础圆的半径为R，所述长腰形中与长轴相交的圆弧段的圆心与基础圆的圆心之间的距离为d，则R与d的数值关系满足0.06≤d/R≤0.12。

3.根据权利要求1所述的进风口可调节的离心风机，其特征在于：所述的异形进风口圈为椭圆形进风口圈(35)，所述的椭圆形进风口圈(35)具有椭圆形进风口(36)，设所述椭圆形进风口(35)所对应椭圆的长轴为a，椭圆的短轴为b，则a与b的数值关系满足0.84≤b/a≤0.91。

4.根据权利要求1或2或3所述的进风口可调节的离心风机，其特征在于：在所述异形进风口圈的外周设有安装法兰(33)，在所述的安装法兰(33)上沿着圆周方向开有圆弧形孔(34)，所述安装法兰(33)通过定位件安装在所述的蜗壳(1)上，所述的定位件设于所述的圆弧形孔(34)内并通过与圆弧形孔的两端相碰而限制异形进风口圈的转动角度。

5.根据权利要求4所述的进风口可调节的离心风机，其特征在于：在进风口圈处于转动之前的初始状态下，所述异形进风口圈的长轴方向垂直于风机出口(6)的气流流出方向，且所述的定位件位于所述圆弧形孔(34)的中间。

6.根据权利要求4所述的进风口可调节的离心风机，其特征在于：所述圆弧形孔(34)的弧度为55～65°。

7.根据权利要求6所述的进风口可调节的离心风机，其特征在于：所述圆弧形孔(34)的弧度为60°。

8.根据权利要求4所述的进风口可调节的离心风机，其特征在于：所述的圆弧形孔(34)至少有三个并沿着进风口圈的圆周方向间隔均匀分布，所述的定位件为台阶螺钉(4)，且所述的台阶螺钉(4)至少为三枚并设于对应的圆弧形孔(34)内。

9.根据权利要求1所述的进风口可调节的离心风机，其特征在于：所述驱动机构(5)包括电机(51)、传动齿轮(52)和传动齿条(53)，所述电机(51)安装在与蜗壳(1)相固定的电机固定架(54)上，所述传动齿轮(52)安装在所述电机的输出轴上，所述传动齿条(53)为固定在进风口圈上的圆弧形齿条并与所述传动齿轮(52)相啮合，所述进风口圈在传动齿轮(52)与传动齿条(53)的传动下作顺时针和逆时针旋转。