一种吸油烟机及其降噪控制方法与流程

本发明涉及油烟净化装置，尤其是一种吸油烟机，以及该吸油烟机的降噪控制方法。

背景技术：

吸油烟机已成为现代家庭中不可或缺的厨房家电设备之一。吸油烟机是利用流体动力学原理进行工作，通过安装在吸油烟机内部的离心式风机吸排油烟，并使用滤网过滤部分油脂颗粒。离心式风机包括蜗壳、安装在蜗壳中叶轮及带动叶轮转动的电机。当叶轮旋转时，在风机中心产生负压吸力，将吸油烟机下方的油烟吸入风机，经过风机加速后被蜗壳收集、引导排出室外。

噪声一直是困扰使用者的一个严重的问题，吸油烟机的噪声主要分为以下三类：

1)空气动力性噪声，该类噪声包括以下两类：

1.1)旋转噪声：叶轮旋转时，叶片击打周围气体介质，引起周围气体的压力脉动而形成。

1.2)涡流噪声：流道中气流漩涡或者压力突变，引起空气的扰动而产生的噪声。

2)机械噪声：由固定振动而产生的，蜗壳、叶轮、电机、风机、箱体的结构件的振动。

3)电磁噪声：电机内磁场脉动，引起电器部件振动而产生的噪声。

吸油烟机中主要的噪声来源是动力系统(风机系统)所产生的空气动力性噪声，而当将该噪声源与用户之间的距离适当增加时，可显著地降低噪声。因此，目前有一种降噪的做法是将吸油烟机的风机系统置于吊顶上，使得噪声源远离人耳，自身相比传统油烟机有一定的降噪优势。如申请号为201420736783.5的中国专利公开的一种抽油烟机，包括：集烟罩，所述集烟罩上设有第一进烟口和第一出烟口；排烟箱，所述排烟箱内设有抽油烟组件，所述排烟箱上设有第二进烟口和第二出烟口；连接所述第一出烟口和所述第二进烟口的用于进烟的第一管件，抽油烟机便顺利安装在吊顶内，排烟箱中的叶轮和电机远离用户，抽油烟机工作时，用户感知到的噪音降低；又如申请号为201820663244.1的中国专利公开的一种油烟机，包括由下至上依次设置的集烟罩和主机通道，以及位于油烟机的顶部的离心风机，其中，主机通道的一端与集烟罩相连，另一端与离心风机的风机进风口相连，且离心风机位于吊顶的上方，能够降低油烟机噪声对人体造成的不利影响。

上述这些现有的吸油烟机，风机系统下方的风道采用直通形腔体，由于距离较远，占用橱柜空间，阶梯型腔体又会噪声吸力不均匀；虽然会使得噪声源远离人耳，但阻止噪声向下传播且能保障风量的技术方案并没有，导致存在如下问题：

1、噪声通过风道腔体向下传播，没有针对噪声进行降噪处理，实际降噪效果并不理想，等截面的吊顶吸油烟机会在流速均衡上有一定优势，但占用了大量的橱柜空间，且成本会有很大的增加。

2、无法根据噪声的频率进行针对性的降噪处理，油烟机在不同档位下风机转速不同，叶片切割气流所产生的气动噪声频率也不同，单一的降噪会有一定的效果，但在宽频噪声下表现较差。

技术实现要素：

本发明所要解决的第一个技术问题是针对上述现有技术存在的不足，提供一种吸油烟机，确保气流流动均匀性，同时避免噪声向下传递，减少噪声。

本发明所要解决的第二个技术问题是提供一种上述吸油烟机的降噪控制方法。

本发明解决上述第一个技术问题所采用的技术方案为：一种吸油烟机，包括进风组件、用于设置在吊顶上方的动力装置以及将进风组件和动力装置流体连通的连接管道，其特征在于：所述连接管道和动力装置之间设置有降噪组件，所述降噪组件包括第一箱体，所述第一箱体包括位于前侧的前侧壁，所述前侧壁包括至少位于上部的弯曲段，所述弯曲段由前侧壁的上端向下逐渐向后倾斜成圆滑弯曲的形状。

进一步地，为便于吸收动力装置和风道内的气动噪声，所述第一箱体内还设置有吸音组件。

进一步地，为便于引导气流，均衡气流减小涡流，所述吸音组件包括第一吸音件和第二吸音件，所述第一吸音件设置在前侧壁的弯曲段的上端，所述第二吸音件设置在前侧壁的弯曲段的下端，所述第一吸音件和第二吸音件与前侧壁贴合，并且所述第一吸音件和第二吸音件远离前侧壁的表面也呈圆滑的弯曲形状。

进一步地，为便于吸收动力装置和风道内的气动噪声，所述第一箱体内还设置有降噪导流板，所述降噪导流板设置在前侧壁的弯曲段上，所述降噪导流板上开设有降噪孔。

进一步地，为使得噪声在腔体内相消，减小动力装置产生的向下传播的噪声，所述第一箱体还包括位于后侧的后侧壁，所述后侧壁上设置有第三吸音件，所述第三吸音件能够吸收由降噪导流板反射而来的动力装置向下传递的噪声。

进一步地，为便于根据不同频率的噪声进行针对性地吸收，所述第三吸音件具有至少两个不同噪声吸收频率的区域，所述降噪导流板与前侧壁通过转轴转动连接，所述转轴在左右方向上延伸，所述第一箱体内设置有用于驱动降噪导流板转动的驱动机构，从而调节降噪导流板的角度，将动力装置的噪声反射到第三吸音件对应噪声吸收频率的区域。

优选的，为便于形成不同噪声吸收频率的区域，所述第三吸音件包括有至少两个尖劈，所述尖劈的尖端朝前，各尖劈上下布置，各尖劈的结构尺寸不完全相同，从而使得第三吸音件具有至少两个不同噪声吸收频率的区域。

进一步地，为使得动力装置产生的负压下沉，防止负压损失过多影响吸油烟效果，所述进风组件包括第二箱体和开设在第二箱体上的进风口，所述连接管道和第二箱体的前侧均与第一箱体的前侧壁的下端对应，由第一箱体的前侧壁竖直向下延伸而形成。

优选的，为便于减少烟管长度和烟管弯头数，进而减少后端阻力减小，在相同风量和公共背压下，使得风机系统的电机档位小，转速低，噪声低，所述动力装置包括第三箱体和设置在第三箱体内的风机系统，所述风机系统呈卧式布置。

为进一步吸收风机系统产生的噪声，在风机系统外部和第三箱体之间的空间内设置有第四吸音件。

进一步地，为使得风机系统向下传播的噪声在降噪组件和第四吸音件之间反复反射，以达到消噪吸收噪声的效果，同时避免造成风量、静压损失，所述风机系统包括朝下的风机进风口，设置在风机系统下方的第四吸音件的与风机进风口对应的位置开设有通孔，所述通孔的形状和尺寸分别与风机进风口匹配。

本发明解决上述第二个技术问题所采用的技术方案为：一种如上所述的吸油烟机的降噪控制方法，所述吸油烟机的动力装置包括风机系统，所述风机系统包括蜗壳、设置在蜗壳内的叶轮和用于驱动叶轮的电机，所述蜗壳上开设有朝下的风机进风口，其特征在于：所述第三吸音件具有低频噪声吸收区域和高频噪声吸收区域，所述降噪控制方法包括如下步骤：

1)吸油烟机开启；

2)获取风机系统的电机的当前转速n，根据公式f1＝n/60*k，其中k为叶轮的叶片数，得到吸油烟机当前主要噪声频率f1，根据f1调节降噪导流板的角度：

2.1)如果f1小于噪声频率预设值fa，所述驱动机构驱动降噪导流板转动而朝向第三吸音件的低频噪声吸收区域；

2.2)如果f1不小于噪声频率预设值fa，所述驱动机构驱动降噪导流板转动而朝向第三吸音件的高频噪声吸收区域。

与现有技术相比，本发明的优点在于：通过设置箱体具有圆滑弯曲结构的降噪组件，能够对经过的油烟气流进行导流，能够均衡气流从而减少涡流，减少气动噪声，同时还能反射动力装置向下传播的噪声，使得向下传播的噪声减小；通过设置吸音件，能够吸收风道内的噪声，进一步减少噪声，而设置成圆滑弯曲的形状，能够起到导流的作用，有助于风道内气体流动的均匀；通过设置降噪导流板，能够反射动力装置向下传播的噪声，噪声会被吸收反射再吸收反射，减小噪声；通过设置具有不同噪声吸收频率区域的吸引件，与降噪导流板配合，降噪导流板通过转动将不同频率的噪声反射到对应的噪声吸收区域，实现对不同频率噪声的有效吸收；风机系统的卧式布置，安装时排烟管长度减小，排烟管弯头数减少，后端阻力减小，在相同风量和公共背压下，电机档位小，转速低，噪声低；连接管道和进风组件构成薄型长风道，使得风机系统产生的负压下沉，防止负压损失过多影响吸油烟效果。

附图说明

图1为本发明实施例的吸油烟机的示意图；

图2为本发明实施例的吸油烟机的剖视图；

图3为本发明实施例的降噪组件的剖视图(前后向剖面)；

图4为本发明实施例的降噪组件的剖视图(左右向剖面)；

图5为本发明实施例的降噪组件的剖面侧视图(前后向剖面，隐藏降噪导流板)；

图6为本发明实施例的降噪组件的剖面侧视图(前后向剖面，高频)；

图7为本发明实施例的降噪组件的剖面侧视图(前后向剖面，低频)。

具体实施方式

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。

在本发明的描述中，需要理解的是，术语“中心”、“纵向”、“横向”、“长度”、“宽度”、“厚度”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”“内”、“外”、“顺时针”、“逆时针”、“轴向”、“径向”、“周向”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，由于本发明所公开的实施例可以按照不同的方向设置，所以这些表示方向的术语只是作为说明而不应视作为限制，比如“上”、“下”并不一定被限定为与重力方向相反或一致的方向。此外，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括一个或者更多个该特征。

参见图1和图2，一种吸油烟机，为吊顶吸油烟机，包括进风组件1、连接管道2、降噪组件3和动力装置4，进风组件1、连接管道2、降噪组件3和动力装置4由下至上依次连接。

其中，连接管道2呈扁平的长方体管道，此处扁平是指前后方向上的厚度远小于宽度的扁平状，连接管道2上下两端开口并且呈中空。

降噪组件3包括第一箱体31，第一箱体31内设置有吸音组件和降噪导流板35，其中吸音组件包括第一吸音件32、第二吸音件33和第三吸音件34，各吸音件优选的为吸音棉。第一箱体31呈上下两端开口的中空箱体，第一箱体31包括位于前侧的前侧壁311(安装状态下朝向使用者一侧)，前侧壁311包括至少位于上部的弯曲段3111，弯曲段311由前侧壁311的上端由上向下逐渐向后倾斜成圆滑弯曲的形状。第一箱体31还包括后侧壁312，安装状态下，其靠墙设置。第一箱体31的下端与连接管道2的上端连接并且连接处密封，第一箱体31和连接管道2之间流体连通。前侧壁311还可以包括位于弯曲段3111下方的竖直段3112，弯曲段和竖直段3112之间圆滑过渡，竖直段3112的下端与连接管道2的上端连接，后侧壁312保持竖直延伸。

参见图3～图5，上述的第一吸音件32设置在前侧壁311的弯曲段3111的上端，第二吸音件33设置在前侧壁311的弯曲段3111的下端，第三吸音件34设置在后侧壁312的上部，此外，降噪导流板35也设置在前侧壁311上并且位于第一吸音件32和第二吸音件33之间。第一吸音件32和第二吸音件33与前侧壁311贴合，分别设置在前侧壁311与降噪组件4和连接管道2过渡的位置，第一吸音件32和第二吸音件33远离前侧壁311的表面同样呈圆滑的弯曲形状，优选的与前侧壁311的弯曲弧度一致，从而不仅起到吸音降噪的作用，还能对经过的气体起到导流的作用，使得降噪组件3内部空间内的气流均匀。

第三吸音件34具有至少两个不同噪声吸收频率的区域，在本实施例中，具有低频噪声吸收区域和高频噪声吸收区域。具体的，第三吸引件34包括有至少两个尖劈341，尖劈341的尖端朝前，各尖劈341上下布置。各尖劈341的结构尺寸不完全相同，尖劈341的截止频率f截与其吸声结构尺寸相关，尖劈341的截止频率f截约等于或稍低于吸声结构1/4波长频率，公式如下：

f截＝c/(l*4)。

其中，c代表声速(实际油烟环境下取值为340m/s)，l表示尖劈341的结构尺寸，在本实施例中，为前后方向上的长度，单位为m。由上述公式可知，l越大，则f截越小。尖劈341的降噪与风机系统42之间的关系将在下文详述。

为了保障导流效果，会在第三吸音件34前侧上下两端继续延伸做导流处理，尺寸范围会被均分成n份以达到宽频率吸收噪声效果，可将频率范围分成5～12份，吸收对应频率噪声。如本实施例中为五个尖劈351，即对应五个频率范围，由上至尖劈341的结构尺寸l分别为106.25mm、75mm、65mm、55mm和42.5mm。针对不同频率噪声，通过尖劈341尺寸的不同来吸收对应频率的噪声。根据上述公式，从上到下，尖劈341吸收噪声频率由低频到高频。

降噪导流板35的后端与前侧壁311通过转轴351转动连接，并且转轴351在左右方向上延伸。降噪导流板35上开设有降噪孔352，降噪孔352可呈阵列排布。第一箱体31内还设置有用于驱动降噪导流板35相对前侧壁311转动的驱动机构36，如本实施例中所示，驱动机构36为电动推杆，也可以其他任何可驱动降噪导流板35转动的机构。

进风组件1包括第二箱体11以及开设在第二箱体11上的进风口12，在本实施例中，进风口12开设在第二箱体11前侧的底部，可在进风口12上方设置挡烟板13，挡烟板13由第二箱体11前侧向前延伸而形成。第一箱体11的上端开口并且与连接管道2的下端连接，第一箱体11和连接管道2之间流体连通。或者，进风组件1也可以采用常用的顶吸、侧吸的结构，来替代本实施例的低吸结构。第一箱体11和连接管道2类似的，前侧都与第一箱体31的前侧壁311下端对应，即由第一箱体31的前侧壁311下端竖直向下延伸而形成，由此两者都为扁平的薄型箱体，其内构成薄型的腔体，由此可节约上层橱柜空间，此外，还能使得风机系统(将在下文详述)产生的负压下沉，防止负压损失过多影响吸油烟效果。

动力装置4包括第三箱体41和设置在第三箱体41内的风机系统42，第三箱体41的下端开口并且与第一箱体31的上端连接，第一箱体31和第三箱体41之间流体连通。风机系统42可采用卧式布置的离心风机，即风机系统42具有风机进风口421和风机出风口(未示出)，风机进风口421朝下，最大程度减小压力和风量的损失；而风机出风口则朝向侧面，使得排烟管与风机出风口处的出风罩422连接时无需弯折，在与公共烟道的连接过程中没有弯头，减小了排烟管的阻力，在相同风量和公共背压下降低了风机系统42的转速与噪声。风机系统42包括蜗壳423、设置在蜗壳423内的叶轮424以及用于驱动叶轮424转动的电机425，上述的风机进风口421开设在蜗壳423能够。动力装置4这部分安装时位于厨房吊顶上方。

风机系统42的这种布置方法，主要噪声垂直向下，经过降噪导流板35反射，进入第四吸音件34对应频率吸收区域，其他噪声经过降噪导流板35的多次反射进行消耗吸收。

在风机系统42外部和第三箱体41之间的空间内设置有第四吸音件43，如吸音棉，如可包覆在风机系统42的外部和蜗壳423的下方。位于风机系统42下方的第四吸音件43呈平板状，其与风机进风口421对应的位置开设有通孔431，并且通孔431的形状和尺寸分别与风机进风口421匹配，从而避免造成风量、静压损失。同时由风机系统42向下传播的噪声会在降噪组件3和第四吸音件43之间反复反射，以达到消噪吸收噪声的效果。

吸油烟机的噪声频率与风机系统42的转速相关，风机系统42的转速为n，叶轮424的叶片数量为k，则最主要的吸油烟机噪声频率f1＝n/60*k，各参数单位为国标，计算中只取数值。吸油烟机在实际使用过程中，电机425的转速位于(n1,n2)，则实际的噪声频率也为(n1,n2)，这是因为一般叶轮424叶片数为60，噪声频率与转速数值上相同。

由上文可知，尖劈341的结构尺寸l＝c/4n，而电机425的噪声频率为(n1,n2)，则对应的尖劈341结构尺寸的范围为(c/4n2,c/4n1)。如电机425的转速范围为(800，2000)，则尖劈341的尺寸范围为(42.5,106.25)。

第一箱体31作为一个过渡部件，其上下尺寸差异较大，第一吸音件32、第二吸音件33和降噪导流板35所起的导流作用，是为了油烟顺畅的流动，第一吸音件32、第二吸音件33和第三吸音件34可以在第一箱体31的上大下小的结构中更好的吸收由风机系统42向下传播的噪声。前侧壁311、第一吸音件32和第二吸音件33优选的弯曲呈弧形，降低了油烟流过腔体的阻力，同等风量下降低了电机425转速，降低噪声，同等噪声下提升了风量。根据实验得到的数据，相比无导流矩形的框体，同等噪声60db下风量多1.5～2m^3/min，同等风量13m^3/min下噪声小2.5～3db)。

此外，噪声由风机系统42向下传播，一部分噪声被降噪导流板35的降噪孔352吸收，其余噪降声通过反射进入各吸音件吸收大部分噪声，剩余噪声通过反射被第三吸音件34吸收。通过降噪导流板35将不同频率的噪声反射至第三吸音件34对应的区域进行更有效的噪声吸收。降噪导流板35通过驱动机构36的驱动来调节噪声反射到第三吸音件34的区域。由此，噪声会在第一箱体31内部不断消耗，最大程度减小噪声向下传递。

上述吸油烟机的降噪控制方法，包括如下步骤：

1)吸油烟机开启；

2)获取风机系统42的电机425的当前转速n，获取的方式可以采用现有技术，如可根据档位获取电机转速，档位对应风量q对应电机转速n(每台吸油烟机的性能曲线会得到q-n曲线，空气性能测试会得到p-q曲线，记录每个点q对应的电机425转速即可以得到q-n曲线)，吸油烟机内置程序即可以读取电机425的当前转速n，根据公式f1＝n/60*k，由于对于确定的风机系统42而言，叶轮424的叶片数k为确定的值，因此可得到当前吸油烟机主要噪声频率f1，根据当前主要噪声频率f1调节降噪导流板35的角度：

2.1)如果f1小于噪声频率预设值fa(可通过多次实验得到，也可以为经验值)，则表示风机系统42转速较低，当前主要的噪声为低频噪声，参见图7，驱动机构36的输出端收缩，将降噪导流板35向前侧壁311方向转动，从而将风机系统42向下传递的噪声向第三吸音件34低频噪声吸收区域(第三吸音件34上部)反射；

2.2)如果f1不小于噪声频率预设值fa，则表示风机系统42转速较大，当前主要的噪声为高频噪声，参见图6，驱动机构36的输出端伸出，将降噪导流板35向远离前侧壁311的方向转动，从而将风机系统42向下传递的噪声向第三吸音件34高频噪声吸收区域(第三吸音件34下部)反射。

在上述步骤2)中，以风机系统42的叶轮424中心线向下代表噪声源，噪声源在经过降噪导流板35的反射(入射角＝出射角)，调节降噪导流板35的角度是为了与调节将主要噪声源的入射角度，将噪声反射到第三吸音件34的对应区域。

本发明所称的“流体连通”是指两个部件或部位(以下统一分别称为第一部位、第二部位)之间的空间位置关系，即流体(气体、液体或两者的混合)能从第一部位沿着流动路径流动或/和被运送到第二部位，可以是所述的第一部位、第二部位之间直接相连通，也可以是第一部位、第二部位之间通过至少一个第三者间接连通，该第三者可以是诸如管道、通道、导管、导流件、孔、槽等流体通道、也可以是允许流体流过的腔室或以上组合。