一种动态斜碰净烟器的制作方法

1.本发明属于空气净化领域，具体涉及一种动态斜碰净烟器。


背景技术：

2.在现有技术中，当工作人员在厨房作业时，需要使用抽油烟机将油烟抽出，同时抽油烟机也可以过滤油烟中部分颗粒物。
3.在过滤油烟中部分颗粒物时，常常采用物理屏蔽器将油烟中的颗粒物拦截下来，并在离心力的作用下将被拦截的颗粒物抛向油桶壁，从而可以进行废油回收。但是，现有技术存在以下缺点：
4.(1)现有屏蔽器采用圆形辐条，其直径为2mm，只有1mm的工作面，净化率低。在实际应用中，为了保证净化率，只能控制进风口风速在2.1米/秒左右，解决不了猛火浓烟瞬时抽排的实用需求。
5.(2)现有屏蔽器存在中心盘，中心盘面积接近整个屏蔽器工作面的10％，减少了进风面积，使抽排效率更加低下。
6.(3)现有屏蔽器选用金属材料，采用半自动焊接和手工装配，制造工艺复杂，加工精度低，容易造成部件表面翘曲，导致旋转时摆幅大、噪音大，不仅影响屏蔽器的正常工作，且制造成本较高。
7.(4)现有屏蔽器因为净化率不足，在实际应用中，需合用静电净化器或过滤棉进行二次过滤，导致使用成本较高。


技术实现要素：

8.针对现有技术中的上述不足，本发明提供的一种动态斜碰净烟器解决了现有技术中净化率不足、抽排效率低下以及成本较高的问题。
9.为了达到上述发明目的，本发明采用的技术方案为：一种动态斜碰净烟器，其特征在于，包括圆环固定器、若干支撑条、中间连接环、若干辐条以及外圈固定环；
10.所述圆环固定器与中间连接环的圆心重合，所述圆环固定器通过径向设置的若干支撑条与中间连接环连接，任意两根相邻所述支撑条之间的角度相同；所述外圈固定环与中间连接环的圆心重合，所述中间连接环通过径向设置的若干辐条与外圈固定环连接，任意两根相邻所述辐条之间的角度相同；
11.所述辐条的数量大于或等于120，其横剖面的形状设置为三边形；所述三边形的第一条边设置为直线边，所述三边形的第二条边和第三条边均设置为圆弧边，所述第二条边和第三条边的半径分别设置为4mm和2mm。
12.进一步地，所述第一条边的长度设置为4mm，所述第二条边和第三条边在第一条边上的投影长度分别为3mm和1mm。
13.进一步地，所述辐条的一端与中间连接环连接，且其横剖面中直线边垂直于中间连接环所在平面；所述辐条的一端至另一端扭转11
°
，且另一端连接至外圈固定环。
14.进一步地，所述圆环固定器套设于驱动电机的输出轴上。
15.进一步地，所述圆环固定器与驱动电机通过螺母固定。
16.进一步地，所述圆环固定器的直径为50mm。
17.进一步地，所述支撑条为棱柱条或与辐条形状相同。
18.进一步地，所述圆环固定器、若干支撑条、中间连接环、若干辐条和外圈固定环均采用注塑成型方法制成，且所采用的材料均为加纤abs树脂、加纤尼龙或加纤pc材料。
19.进一步地，所述圆环固定器、若干支撑条、中间连接环、若干辐条和外圈固定环均采用压铸成型方法制成，且所采用材料均为铝合金。
20.进一步地，所述圆环固定器、若干支撑条、中间连接环、若干辐条和外圈固定环表面均设置有纳米涂层。
21.本发明的有益效果为：
22.(1)本发明提供了一种动态斜碰净烟器，相比于现有技术，提高了净化率，使油烟中的颗粒物被屏蔽在工作面外，并且通过净烟器旋转产生离心力，将油烟颗粒物抛至油桶壁，实现废油回收。
23.(2)本发明没有设置中心盘，进风面积增大，提高了抽排率。
24.(3)本发明中辐条的横剖面设置为三边形，其中位于工作面的第二条边，在第一条边上的投影长度为3mm，是现有技术中辐条工作面的3倍，工作面倍增，净化率也同样倍增；经试验论证：本发明提供的动态斜碰净烟器在保证99.9％净化率的同时，将风速从现有的2.1米/秒提升到了3
‑
3.5米/秒，解决了现有技术中风速与净化率不可兼得的技术难点。
25.(4)本发明提供的动态斜碰净烟器，在工作时可以产生径向的负压，加快油桶壁上废油的外溢速度，避免了返流。
26.(5)本发明提供的动态斜碰净烟器采用注塑成型方法和压铸成型方法制成，良品率高，且制造成本较低。
27.(6)本发明对0.2微米以上的油烟颗粒物的拦截效率为99.9％，摒弃了静电净化器或过滤棉，即减少了二次污染，又降低了制造成本和使用成本。
附图说明
28.图1为本发明实施例提供的一种动态斜碰净烟器示意图。
29.图2为本发明实施例提供的辐条横剖面示意图。
30.图3为本发明实施例提供的辐条安装角度示意图。
31.图4为发明实施例提供的辐条斜碰原理示意图。
32.其中：1
‑
圆环固定器、2
‑
支撑条、3
‑
中间连接环、4
‑
辐条、5
‑
外圈固定环。
具体实施方式
33.下面对本发明的具体实施方式进行描述，以便于本技术领域的技术人员理解本发明，但应该清楚，本发明不限于具体实施方式的范围，对本技术领域的普通技术人员来讲，只要各种变化在所附的权利要求限定和确定的本发明的精神和范围内，这些变化是显而易见的，一切利用本发明构思的发明创造均在保护之列。
34.下面结合附图详细说明本发明的实施例。
35.实施例1
36.如图1所示，一种动态斜碰净烟器，其应用于抽油烟机上，实现对油烟进行抽排以及净化，包括圆环固定器1、若干支撑条2、中间连接环3、若干辐条4以及外圈固定环5；圆环固定器1与中间连接环3的圆心重合，圆环固定器1通过径向设置的若干支撑条2与中间连接环3连接，任意两根相邻支撑条2之间的角度相同；外圈固定环5与中间连接环3的圆心重合，中间连接环3通过径向设置的若干辐条4与外圈固定环5连接，任意两根相邻辐条4之间的角度相同。
37.辐条4的数量大于或等于120，其横剖面的形状设置为三边形；所述三边形的第一条边设置为直线边，所述三边形的第二条边和第三条边均设置为圆弧边，所述第二条边和第三条边的半径分别设置为4mm和2mm。
38.可以采用模具一体化成形方法制成圆环固定器1、若干支撑条2、中间连接环3、若干辐条4以及外圈固定环5，从而增加动态斜碰净烟器的平整性和整体强度，尤其是保证了动态斜碰净烟器在高转速作业时的稳定性。
39.如图2所示，辐条4横剖面的第一条边设置为4mm，第二条边和第三条边在第一条边上的投影长度分别为3mm和1mm。第二条边和第三条边的交点到辐条4横剖面的第一条边之间的距离设置为2mm。
40.辐条4横剖面的第二条边所在圆弧面为其工作面，在1400转/分的转速驱动下，使本实施例提供的动态斜碰净烟器开始旋转工作，当0.2微米以上的油烟颗粒物和其它气体通过相邻两根辐条4之间的间隙时，在碰撞机理的作用下，0.2微米以上油烟颗粒物粘附在辐条4的工作面上，并经过离心力沿辐条4甩向油桶壁，从而实现油气分离，回收0.2微米以上油雾颗粒物。
41.本实施例提供的动态斜碰净烟器的辐条碰撞面为3mm，是传统屏蔽器的三倍，可以拦截99.9％的0.2微米以上的油烟颗粒物，拦截效率更高。
42.如图3所示，辐条4的一端与中间连接环3连接，且其横剖面中直线边垂直于中间连接环3所在平面；所述辐条4的一端至另一端逐渐扭转11
°
，且另一端连接至外圈固定环5，使得辐条4旋转时，可以产生径向的负压，加快油桶壁上0.2微米以上的油烟颗粒物外溢，避免了返流。
43.可选的，辐条4的一端至其另一端扭转角度还可以设置为其他角度，即辐条4另一端横剖面的第一条边所在平面与外圈固定环5所在平面之间的角度还可以设置为其他角度，例如，辐条4的一端至其另一端扭转角度还可以设置为5
°
、10
°
或者12
°
等。此处设置的角度并不是辐条4固定的工作角度，当设置为11
°
时，净化率最大；并且设置为其他工作角度时，辐条4也可以进行正常工作，并且净化率不会出现较大波动。
44.在一种可能的实施方式中，圆环固定器1套设于驱动电机的输出轴上，圆环固定器1与驱动电机的通过螺母固定，圆环固定器1的直径设置为50mm，减少了净烟器上的风阻面积，使得油烟的抽排率更高。
45.可选的，当圆环固定器1级联接于驱动电机的输出轴上时，可以设置限位装置，避免圆环固定器1从驱动电机的输出轴上滑落，从而保证本实施例提供的动态斜碰净烟器的稳定工作。
46.在一种可能的实施方式中，支撑条2设置为棱柱条或与辐条4的形状相同，即支撑
条2一端至其另一端扭转11
°
，在产生净化和支撑作用时，还可以增加进风能力。通过设置支撑条2和中间连接环3，去除了中心盘的同时，又有足够空间设置若干辐条4；既保证了油烟的净化率，又增大了进风面积。值得注意的是，支撑条2虽然与辐条4的形状相同，但是两者长度不同。
47.在一种可能的实施方式中，圆环固定器1、若干支撑条2、中间连接环3、若干辐条4和外圈固定环5均采用注塑成型方法制成，且所采用的材料均为注塑级工程塑料，如加纤abs(acrylonitrile butadiene styrene plastic，丙烯腈
‑
丁二烯
‑
苯乙烯树脂树脂)、加纤尼龙或加纤pc(polycarbonate，聚碳酸酯材料)。
48.可选的，圆环固定器1、若干支撑条2、中间连接环3、若干辐条4和外圈固定环5还可以均采用压铸成型方法制成，且所采用材料均为铝合金。
49.采用abs树脂、加纤尼龙、加纤pc或铝合金等材料，并通过注塑成型方法或压铸成型的方法制成圆环固定器1、若干支撑条2、中间连接环3、若干辐条4和外圈固定环5，使得本实施例提供的动态斜碰净烟器的一体性高、更易批量生产以及不易变形。
50.圆环固定器1、若干支撑条2、中间连接环3、若干辐条4和外圈固定环5表面均设置有纳米涂层，纳米涂层具有不粘油的特性，更易清洗和维护。
51.本发明的工作原理为：在厨房烟罩上设置若干本实施例提供的动态斜碰净烟器，在实现99.9％的油烟净化率时，净烟器进风口的风速可以达到3.5米/秒，远超过现有技术中屏蔽器的2.1米/秒的风速，并且本实施例提供的动态斜碰净烟器去除了中心盘，进风面积更大，所以需要达到同等排烟量时，安装本实施例提供的动态斜碰净烟器的数量为现有屏蔽器数量的一半。
52.令驱动电机开始工作，从而带动动态斜碰净烟器开始工作，此时辐条4在高速旋转中，将0.2微米以上的油烟颗粒物拦截下来，并通过离心力将油烟颗粒物甩至油桶壁上，同时产生径向负压，使油桶壁上的废油加速流至油桶下端，完成废油的收集。
53.实施例2
54.如图1至图3共同所示，一种动态斜碰净烟器，包括圆环固定器1、若干支撑条2、中间连接环3、若干辐条4以及外圈固定环5；圆环固定器1与中间连接环3的圆心重合，圆环固定器1通过径向设置的若干支撑条2与中间连接环3连接，任意两根相邻支撑条2之间的角度相同；外圈固定环5与中间连接环3的圆心重合，中间连接环3通过径向设置的若干辐条4与外圈固定环5连接，任意两根相邻辐条4之间的角度相同；所述辐条4的数量大于或等于120，其横剖面的形状设置为三边形；所述三边形的第一条边设置为直线边，所述三边形的第二条边和第三条边均设置为圆弧边，所述第二条边和第三条边的半径分别设置为4mm和2mm。
55.在一种可能的实施方式中，可以将圆环固定器1、中间连接环3以及外圈固定环5可以设置为正多边形，并且正多边形的边大于或等于5。当圆环固定器1、中间连接环3以及外圈固定环5设置为正多边形时，中心点应当重合，并且支撑条2和辐条4的长度应进行对应调整，以保证任意两根相邻支撑条2之间的角度相同以及任意两根相邻辐条4之间的角度相同。
56.在一种可能的实施方式中，辐条4横剖面的第二条边和第三条边的半径不限于设置为4mm和2mm，可以根据实际需要，将辐条4等比放大或者缩小。例如，可以将辐条4放大1.5倍，此时辐条4横剖面的第一条边长度为6mm，第二条边在第一条边上的投影长度为4.5mm，
第三条边在第一条边上的投影长度为1.5mm。
57.辐条4的一端至其另一端扭转11
°
，且所述辐条4与中间连接环3连接端的横剖面中直线边垂直于外圈固定环5所在平面。
58.在一种可能的实施方式中，辐条4的一端至另一端的扭转角度也可以设置为其他角度，辐条4与中间连接环3连接端的横剖面中直线边也可以不垂直于外圈固定环5所在平面。当设置为其他角度时，本实施例提供的动态斜碰净烟器也可以正常工作。
59.圆环固定器1的直径为50mm，圆环固定器1套设于驱动电机的输出轴上，圆环固定器1与驱动电机通过螺母固定。
60.可以在圆环固定器1内嵌入金属连接头，再通过金属连接头将圆环固定器1和驱动电机固定在一起，使圆环固定器1更加耐用，不会因为长时间工作而断裂。
61.支撑条2为棱柱条或与辐条4形状相同，当支撑条2设置为棱柱条时，应当使棱柱条与中间连接环3所在平面呈一定角度，从而获得进风的能力，并且中间连接环3可以为辐条4提供足够的安装空间。当支撑条2与辐条4形状相同时，其一端至另一端扭转11
°
，从而使支撑条2起支撑作用时，还可以获得与辐条4相同的净烟能力。
62.在一种可能的实施方式中，可以将支撑条2设置为扇叶状，从而进一步提升本实施例提供的动态斜碰净烟器的进风能力。
63.可选的，圆环固定器1、若干支撑条2、中间连接环3、若干辐条4和外圈固定环5均采用注塑成型方法制成，且所采用的材料均为加纤abs树脂、加纤尼龙或加纤pc材料。
64.可选的，圆环固定器1、若干支撑条2、中间连接环3、若干辐条4和外圈固定环5还可以均采用压铸成型方法制成，且所采用材料均为铝合金。
65.在一种可能的实施方式中，圆环固定器1、若干支撑条2、中间连接环3、若干辐条4和外圈固定环5也可以采用其他耐高温耐腐蚀的阻燃材料，并且采用注塑成型方式或压铸成型方法制造。
66.圆环固定器1、若干支撑条2、中间连接环3、若干辐条4和外圈固定环5表面均设置有纳米涂层。
67.在一种可能的实施方式中，圆环固定器1、若干支撑条2、中间连接环3、若干辐条4和外圈固定环5的表面也可以镀防腐耐磨且不粘油的金属材料，从而保证动态斜碰净烟器不被腐蚀，并且更加容易清洗。
68.在安装本实施例提供的动态斜碰净烟器时，可以水平安装，也可以垂直安装。水平安装在受抽排体正上方的空间时，动态斜碰净烟器的净化率和油烟抽排率都达到最大。
69.将动态斜碰净烟器安装后，可以通过驱动电机带动动态斜碰净烟器进行高速转动，再开启风机抽风，从而开始抽油烟。油烟穿过辐条4之间的间隙时，使油烟颗粒物附着于辐条4的工作面。在离心力的作用下，油烟颗粒物沿辐条4甩至油桶壁上，并且动态斜碰净烟器沿径向会产生负压，使得油桶壁上的油烟颗粒物加速外溢，避免了返流。
70.在理想条件下，风机的进风量为进风面积与风速的乘积，当油烟量固定时，进风量越大，抽排率就越高。所以风速越高，抽排率越高；风速越低，达到等同抽排率所需的进风面积越大。
71.本发明的辐条4设置有两个圆弧面，当0.2微米以上的油烟颗粒物和其它气体通过相邻两根辐条4之间的间隙时，在碰撞机理的作用下，0.2微米以上油烟颗粒物粘附在辐条4
的3/4工作面上，并由离心力将其甩向油桶壁，实现油气分离，从而回收0.2微米以上油烟颗粒物。
72.如图4所示，辐条4在旋转时，其横剖面中第二条边所在圆弧面为辐条4的碰撞面，通过高速旋转，使辐条4的碰撞面与0.2微米以上的油烟颗粒物发生碰撞，使0.2微米以上油烟颗粒物粘附于辐条4的碰撞面上，从而实现油烟净化。
73.辐条4的碰撞过程分析如下，油烟颗粒物通过辐条4的时间t1为：
74.t1＝l1/s
风
75.其中，l1表示辐条4的碰撞面在风速方向的投影长度，s
风
表示风速。
76.可以上式得出风速越快，油烟颗粒物通过辐条4的时间就越短。当动态斜碰净烟器转速固定时，风速越快，油烟颗粒物在辐条4碰撞空间内的滞留时间就越短，使油烟颗粒物与辐条4的碰撞几率减小，因此风速越快，油烟的净化率越低。
77.当风速固定时，辐条4的碰撞面面积越大，其在风速方向的投影长度越长，油烟颗粒物通过辐条4的时间就越长，使油烟颗粒物与辐条4的碰撞几率增大，因此，辐条4的碰撞面面积越大，油烟的净化效率越高。
78.当风速和辐条4的碰撞面面积固定时，油烟颗粒物通过辐条4的时间t1也是固定的，因此，动态斜碰净烟器的转速越快，在油烟颗粒物通过辐条4的时间内，辐条4与油烟颗粒物的碰撞几率越大，油烟的净化效率越高。
79.在本实施例中，辐条4的碰撞面在风速方向的投影长度l1＝3*cos11
°
mm，风速设置为3.5米/秒，因此油烟颗粒物通过辐条4的时间t1为0.00084s。
80.任意两根相邻辐条4之间的最大间隙位于靠近外圈固定环5的一端，当任意一根辐条4位移至下一根辐条所在位置时，其靠近外圈固定环5的一端所要位移的长度w具体为：
81.w＝2πl2/n
82.其中，π表示圆周率，l2表示外圈固定环5到其中心点的距离，n表示辐条4的数量，n≥120。
83.在某一时刻，任意一根辐条4旋转至下一根相邻辐条4所需的时间t2为：
84.t2＝w/s
辐
85.其中，s
辐
表示辐条4与外圈固定环5的固定点的速度。
86.辐条4与外圈固定环5的固定点的速度s
辐
可以为：
87.s
辐
＝2πl2/t388.其中，t3表示辐条4旋转一圈所需时间，当转速设定为r转/秒时，辐条4旋转一圈需要1/r秒。
89.当t1大于t2时，油烟颗粒物在未通过辐条4的碰撞空间的时间内，辐条4的碰撞面已经完全扫过任意两个相邻辐条4之间的间隙，从而使油烟颗粒物在未通过辐条4的时间内，与辐条4发生碰撞，从而实现99.9％的净化率。
90.根据上述各式可以得到t2＝1/rn，当t1＝0.00084s，t2需要小于0.00084s，才可以实现99.9％的净化率。
91.在本实施例中，辐条4的数量n大于或等于120，当r大于或等于10转/秒时，即可使油烟颗粒物与辐条4发生完全碰撞。而本实施例中r为1400转/分，远大于10转/秒，因此能够实现99.9％的净化率。
92.本发明没有设置中心盘，进风面积更大，提高了油烟抽排率。本发明提供的动态斜碰净烟器可以承受更高的风速，进一步提高了油烟抽排率，并保证了净化率。本发明对0.2微米以上的油烟颗粒物的拦截效率为99.9％，摒弃了静电净化器或者过滤棉，使用更加方便以及成本更低。