本发明属于油烟机技术领域，更具体地，涉及一种磁齿轮变速式油烟分离结构及油烟机。
背景技术：
随着人民生活水平的提高，油烟机产品的内部清洁性、工作噪音已成为了除吸油烟效果外油烟机产品领域的两大重要性能评价指标。目前，为保证油烟机内部如鼓风扇、电机等部件的清洁度以及工作效率，现有油烟机产品通过在进风口处设置油烟分离装置，将油脂、水粒子等大颗粒物质阻挡在分离装置内部并通过油槽滤除，从而实现油脂颗粒与油烟气体的有效分离。
目前市场上油烟分离装置有以下三种常用的技术解决方案：1)内、外双层油网式油烟分离网罩结构。通常外油网为长条孔状，内油网为网孔状，油烟经过两层油网后，油脂颗粒被捕捉、冷凝与收集，油烟气体进入下一级风道。然而，为保证油烟机有效的进风面积，油网网孔面积不宜过小，阻挡油脂颗粒面积受到限制，故此种结构油烟分离效率不高，且双层油网结构亦导致其结构复杂、零部件数量过多、拆卸清洗步骤繁琐的缺点。2)静止隔油网罩 旋转隔油环/风扇结构。静止隔油网罩网为第一级过滤网，网孔形状多为菱形或多边形结构，其为固定件，一般通过螺钉固定在油烟机机壳上；旋转隔油环为二级过滤网，常制成风扇状或环向多根不锈钢细丝均布组合式结构，其为旋转件，其一般有两种固定方式：其一，旋转隔油环通过锁紧螺母紧固在鼓风扇一侧端面，二者为一体式结构，且同速旋转；其二，旋转隔油环通过锁紧螺母紧固在电机转轴末端，其与鼓风扇分离，但与电机转轴为一体式结构，且同速旋转。凭借旋转隔油环的离心力作用，油脂颗粒将被更高效地甩离进入油槽，这种结构油烟分离率较第一种结构而言更高。然而油烟分离率受限于旋转隔油环离心力即旋转隔油环的转速，由于旋转隔油环转速始终与鼓风扇或电机转轴速度保持一致，故油烟分离率实际受限于电机转速(鼓风扇与电机同轴旋转)，而油烟机电机转速不高，最大转速一般低于1500rpm(通常在1000rpm左右)。此外，由于旋转隔油环与鼓风扇或电机转轴直连，旋转隔油环会带来不平衡扰动，严重影响后两者的动平衡，极有可能产生较大的噪音，降低用户使用舒适度。
技术实现要素：
针对现有技术的以上缺陷或改进需求，本发明提供一种磁齿轮变速式油烟分离结构及油烟机。通过采用磁齿轮变速机构，无接触式地实现了低速电机转轴到高速旋转隔油环的转速升速变换，高转速的旋转隔油环凭借其更强劲的离心力可更高效地捕捉、甩离油脂颗粒，极大程度提高了油脂分离率与油烟机内部清洁性。且本磁齿轮变速机构体积小，整体置于鼓风扇锁紧螺母的容设腔，且此油烟分离结构不存在复杂的多层过滤网罩，不会增加油烟风道风阻，可有效保证油烟机吸油烟效率。更优的，旋转隔油环独立设于磁齿轮变速机构的外转子组件上，与电机、电机转轴与鼓风扇无任何机械接触，不会带来不平衡扰动，影响三者的旋转动平衡，因此不会产生额外的油烟机工作噪音，提高了用户使用舒适度。
本发明公开了一种磁齿轮变速式油烟分离结构，包括：
旋转隔油环、磁齿轮变速机构、鼓风扇和电机；
所述磁齿轮变速机构包括内转子组件、中间定子组件和外转子组件；所述中间定子组件设置于所述内转子组件和所述外转子组件之间，以实现所述外转子组件与所述内转子组件的反向转动，且所述外转子组件的转速大于所述内转子组件的转速；
所述内转子组件、所述鼓风扇均与所述电机的电机转轴连接，以使所述内转子组件、所述鼓风扇与所述电机转轴同向同速转动；
所述旋转隔油环与所述外转子组件连接，以使所述旋转隔油环与所述外转子组件同向同速转动；所述旋转隔油环沿气流方向设置于所述鼓风扇的后方。
可选地，所述内转子组件、所述中间定子组件和所述外转子组件径向依次布置或轴向依次布置。
可选地，所述内转子组件包括内转子铁芯和内转子磁钢；所述内转子铁芯套设于所述电机转轴的外侧并与所述电机转轴连接，所述内转子磁钢由不同极性的内转子磁钢块周向依次相邻布置并环设于所述内转子铁芯的外侧构成，所述内转子磁钢与所述内转子铁芯连接；所述外转子组件包括外转子铁芯、外转子磁钢和外转子壳体；所述外转子磁钢由不同极性的外转子磁钢块周向依次相邻布置并环设于所述内转子磁钢的外侧构成，所述外转子铁芯套设于所述外转子磁钢的外侧，所述外转子磁钢与所述外转子铁芯连接，所述外转子壳体套设于所述外转子铁芯的外侧，所述外转子壳体与所述外转子铁芯连接；所述外转子壳体与所述旋转隔油环连接；所述中间定子组件包括调制环和定子支架，所述调制环周设有多个调制单元，所述调制环设置于所述内转子磁钢和所述外转子磁钢之间，所述调制环通过所述定子支架进行固定。
可选地，所述外转子壳体包括沿轴向依次设置的第一环壁和第二环壁，以及用于连接第一环壁和第二环壁的第一环形连接板；所述第一环壁靠近所述旋转隔油环设置，所述第二环壁靠近所述鼓风扇设置；所述定子支架包括沿轴向依次设置的第三环壁和第四环壁，以及用于连接第三环壁和第四环壁的第二环形连接板；所述第三环壁靠近所述旋转隔油环设置，所述第四环壁靠近所述鼓风扇设置；所述外转子壳体套设于所述定子支架的外侧，所述第一环壁套设于所述第三环壁的外侧，且所述第一环壁和所述第三环壁之间设有轴承；所述第一环形连接板与所述旋转隔油环连接，所述旋转隔油环套设于所述第一环壁的外侧；所述第二环壁套设于所述第四环壁的外侧，所述第四环壁与所述调制环连接，所述第二环壁的内侧壁与所述外转子铁芯连接；所述第三环壁与所述电机转轴轴向相对设置。
可选地，所述第二环壁设有用于限制所述外转子组件轴向朝向所述旋转隔油环一侧移动的第一限位部；和/或，所述第一环壁设有用于限制所述轴承轴向朝向所述旋转隔油环一侧移动的第二限位部，所述第三环壁设有用于限制所述轴承轴向朝向所述鼓风扇一侧移动的第三限位部，所述轴承夹设于所述第二限位部和所述第三限位部之间；和/或，所述调制环由多个调制环片轴向依次叠设形成；和/或，所述旋转隔油环和所述鼓风扇之间的间距不大于1mm。
可选地，还包括油烟机端盖，所述油烟机端盖设置于所述旋转隔油环远离所述鼓风扇一侧；所述油烟机端盖与所述定子支架连接，所述油烟机端盖与油烟机机壳连接，以实现所述定子支架与所述调制环的固定。
可选地，所述油烟机端盖包括端盖内圈、端盖外圈和结构肋；所述端盖外圈套设于所述端盖内圈的外侧，且所述端盖内圈和所述端盖外圈通过所述结构肋连接，所述结构肋周向布置。
可选地，所述内转子组件靠近所述鼓风扇一侧设置，所述外转子组件靠近所述旋转隔油环一侧设置；所述内转子组件包括内转子磁钢和内转子轭；不同极性的所述内转子磁钢周向依次布置于所述内转子轭靠近所述中间定子组件一侧的表面；所述中间定子组件包括调制环和定子支架；所述调制环通过所述定子支架进行固定；所述外转子组件包括外转子磁钢和外转子轭；不同极性的所述外转子磁钢周向依次布置于所述外转子轭靠近所述中间定子组件一侧的表面。
可选地，所述鼓风扇通过鼓风扇锁紧螺母与所述电机转轴连接；所述鼓风扇锁紧螺母包括沿径向方向由内而外依次设置的螺纹环壁、第五环壁和第六环壁，以及用于连接所述螺纹环壁和所述第五环壁的第三环形连接板、用于连接所述第五环壁和所述第六环壁的第四环形连接板；所述第三环形连接板与所述第四环形连接板轴向分设于所述第五环壁的两端，所述螺纹环壁与所述第五环壁同侧设置于所述第三环形连接板，所述第三环形连接板靠近所述鼓风扇设置，所述第四环形连接板靠近所述旋转隔油环设置；所述第五环壁和所述第六环壁同侧设置于所述第四环形连接板；所述螺纹环壁与所述电机转轴螺接以将所述鼓风扇固定于所述电机转轴，所述第三环形连接板和所述第五环壁共同围设形成用于容设所述磁齿轮变速机构的容设腔。
本发明还公开了一种油烟机，包括：油烟机机壳和上述任意一项所述的磁齿轮变速式油烟分离结构；所述油烟机机壳罩设于所述磁齿轮变速式油烟分离结构的外侧；所述油烟机机壳对应所述旋转隔油环设有进风口，所述油烟机机壳对应所述鼓风机设有出风口。
总体而言，通过本发明所构思的以上技术方案与现有技术相比，能够取得下列有益效果：
1.本发明中，旋转隔油环与鼓风扇、电机转轴为分体结构，鼓风扇、内转子组件与电机转轴连接，而实现鼓风扇、内转子组件与电机转轴同向同速转动，但旋转隔油环与外转子组件连接并与其同向同速转动，而外转子组件与内转子组件的转向相反且外转子组件的转速高于内转子组件，旋转隔油环的转速高于鼓风扇且旋转隔油环的转向与鼓风扇的转向相反，凭借着高转速的优势，可以更高效地阻挡油烟颗粒，从而解决了现有技术油烟分离率受限于隔油离心力(即旋转隔油环的转速)的难题，使得旋转隔油环的转速不再受限于电机的转速；此外，本发明的旋转隔油环不与鼓风扇或电机转轴连接，实现了旋转隔油环与低速转动的电机转轴无任何机械接触，使得本发明的旋转隔油环不再受到来自鼓风扇或电机的不平衡扰动，不会影响三者的旋转动平衡，因此不会产生额外的油烟机工作噪音，降低了噪音的产生概率，提高了用户使用舒适度；更优的，通过磁齿轮变速机构实现旋转隔油环高速转动，动平衡性良好且噪音低。
2.本发明中，实现旋转隔油环与电机转轴的不同速度运行的磁齿轮变速机构的结构布置方式可为径向或轴向，具体可根据油烟机的结构进行选择性布置，提高了本油烟机产品的多样化和个性化设置，满足不同的市场需求。更优的，根据本油烟机的适用环境，通过调整内转子磁钢极数、外转子磁钢极数与调制环的调制单元个数的配比可得到磁齿轮变速机构的不同传动比，从而进一步提高本产品的多样化和适用范围。更优的，调制环由多个调制环片轴向依次叠设形成，降低了磁齿轮变速机构的铁耗，延长了磁齿轮变速机构的使用寿命。
3.本发明中，径向设置的磁齿轮变速机构结构紧凑，不仅径向实现了各个部件的限位和定位，轴向也实现了各个部件的限位和定位，使得本发明运行更为稳定和低噪音；更优的，本发明的磁齿轮变速机构可容设于用于安装鼓风扇的鼓风扇锁紧螺母的内部空腔内，未占用任何轴向油烟(流体)的流道空间，因此可避免增大流道内风阻而降低油烟机抽风效率。更优的，结构肋的数量限制以及宽度限制，进一步减少了油烟机的轴向流道风阻，从而保证了本油烟机的优良抽风效率。
附图说明
图1为本发明的磁齿轮变速式油烟分离结构一种实施例爆炸图结构示意图；
图2为本发明的磁齿轮变速式油烟分离结构另一种实施例结构示意图；
图3为本发明的磁齿轮变速式油烟分离结构另一种实施例的剖面图结构示意图；
图4为本发明的油烟机端盖的一种实施例结构示意图；
图5为图4的剖面图结构示意图；
图6为本发明的定子支架的一种实施例结构示意图；
图7为本发明的外转子壳体的一种实施例结构示意图；
图8为本发明的磁齿轮变速机构的一种实施例结构示意图；
图9为图8的爆炸图结构示意图；
图10为本发明的油烟机的一种实施例结构示意图。
在所有附图中，同样的附图标记表示相同的技术特征，具体为：1-油烟机端盖、101-螺栓安装孔、102-止口面、103-右端面、104-端盖固定螺栓安装孔、105-端盖内圈、106-结构肋、107-端盖外圈、108-端盖固定螺栓、2-旋转隔油环、201-第一旋转隔油环紧固铆钉安装孔、3-磁齿轮变速机构、4-鼓风扇锁紧螺母、5-鼓风扇、6-电机、7-电机转轴、8-内转子铁芯、9-内转子磁钢、901-内转子磁钢块、10-定子支架、1001-螺纹盲孔、1002-调制环紧固铆钉安装孔、1003-定子支架轴肩、1004-支架左端面、11-调制环、1101-调制单元、1102-调制环固定通孔、12-外转子磁钢、1201-外转子磁钢块、13-外转子铁芯、14-外转子壳体、1401-第二旋转隔油环紧固铆钉安装孔、1402-左端止口面、1403-右端止口面、1404-内表面、15-轴承、16-磁齿轮紧固螺栓、17-旋转隔油环紧固铆钉、18-调制环紧固铆钉、19-轴承挡环、20-调制环挡环、21-键、22-外转子轭、23-内转子轭、24-油烟机机壳、2401-进风口、2402-出风口。
具体实施方式
为了使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本发明进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。此外，下面所描述的本发明各个实施方式中所涉及到的技术特征只要彼此之间未构成冲突就可以相互组合。
在本发明的一种实施例中，如图1-7所示，本发明公开了一种磁齿轮变速式油烟分离结构，包括：旋转隔油环2、磁齿轮变速机构3、鼓风扇5和电机6；磁齿轮变速机构3包括内转子组件、中间定子组件和外转子组件；中间定子组件设置于内转子组件和外转子组件之间，以实现外转子组件与内转子组件的反向转动，且外转子组件的转速大于内转子组件的转速；内转子组件、鼓风扇5均与电机6的电机转轴7连接，以使内转子组件、鼓风扇5与电机转轴7同向同速转动；旋转隔油环2与外转子组件连接，以使旋转隔油环2与外转子组件同向同速转动；旋转隔油环2沿气流方向设置于鼓风扇5的后方。实际应用中，当本油烟机处于工作状态时，油烟在鼓风扇5的作用下先经过旋转隔油环2实现油烟分离再经由鼓风扇5流出，整个过程工作噪音小、油烟分离效率高且效果好，因而油烟机的内部清洁性好，使得本油烟机的性能指标远远大于现有油烟机。
可选地，内转子组件、中间定子组件和外转子组件径向依次布置。
可选地，内转子组件包括内转子铁芯8和内转子磁钢9；内转子铁芯8套设于电机转轴7的外侧并与电机转轴7连接，内转子磁钢9由不同极性的内转子磁钢块901周向依次相邻布置并环设于内转子铁芯8的外侧构成，内转子磁钢9与内转子铁芯8连接；外转子组件包括外转子铁芯13、外转子磁钢12和外转子壳体14；外转子磁钢12由不同极性的外转子磁钢块1201周向依次相邻布置并环设于内转子磁钢9的外侧构成，外转子铁芯13套设于外转子磁钢12的外侧，外转子磁钢12与外转子铁芯13连接，外转子壳体14套设于外转子铁芯13的外侧，外转子壳体14与外转子铁芯13连接；外转子壳体14与旋转隔油环2连接；中间定子组件包括调制环11和定子支架10，调制环11周设有多个调制单元1101，调制环11设置于内转子磁钢9和外转子磁钢12之间，调制环11通过定子支架10进行固定。
可选地，外转子壳体14包括沿轴向依次设置的第一环壁和第二环壁，以及用于连接第一环壁和第二环壁的第一环形连接板；第一环壁靠近旋转隔油环2设置，第二环壁靠近鼓风扇5设置；定子支架10包括沿轴向依次设置的第三环壁和第四环壁，以及用于连接第三环壁和第四环壁的第二环形连接板；第三环壁靠近旋转隔油环2设置，第四环壁靠近鼓风扇5设置；外转子壳体14套设于定子支架10的外侧，第一环壁套设于第三环壁的外侧，且第一环壁和第三环壁之间设有轴承15；第一环形连接板与旋转隔油环2连接，旋转隔油环2套设于第一环壁的外侧；第二环壁套设于第四环壁的外侧，第四环壁与调制环11连接，第二环壁的内侧壁与外转子铁芯13连接；第三环壁与电机转轴7轴向相对设置。
可选地，调制环11由多个调制环片轴向依次叠设形成。优选地，调制环片为齿轮状硅钢片，每一齿轮状硅钢片的齿状结构形成一调制单元1101，且该齿状结构设有调制环固定通孔1102，定子支架10对应调制环固定通孔1102设有调制环紧固铆钉安装孔1002，调制环紧固铆钉18依次贯穿调制环紧固铆钉安装孔1002、调制环固定通孔1102后与调制环挡环20配合，实现调制环11的定位与紧固。值得说明的是，外转子壳体14、定子支架10和调制环挡环20均采用不导磁材料制成，如铝合金、不导磁不锈钢等。在实际应用中，内转子磁钢9可直接通过其与内转子铁芯8的磁吸力紧贴于内转子铁芯8，并通过磁钢胶固定于内转子铁芯8；同样的，外转子磁钢12也可通过磁吸力与磁钢胶与外转子铁芯13连接。
可选地，第二环壁设有用于限制外转子组件轴向朝向旋转隔油环2一侧移动的第一限位部。可选地，第一环壁设有用于限制轴承15轴向朝向旋转隔油环2一侧移动的第二限位部，第三环壁设有用于限制轴承15轴向朝向鼓风扇5一侧移动的第三限位部，轴承15夹设于第二限位部和第三限位部之间。具体地，第二限位部实现了对轴承15的外圈的左端进行限位，从而便于轴承15的外圈与第一环壁过盈配合安装，优选地，还包括用于对轴承15的外圈的右端进行限位的第四限位部(即下文中的轴承挡环19)，第四限位部与外转子壳体14可拆卸式连接，从而便于轴承15于第一环壁的拆装以及限位；轴承15的内圈由下文中的油烟机端盖1以及第三限位部(即下文中的定子支架轴肩1003)实现其于第三环壁的固定安装。
优选地，第二环壁的内径尺寸不相等，靠近鼓风扇5一侧的第一右环壁段的内径尺寸大于靠近旋转隔油环2一侧的第一左环壁段的内径尺寸，使得第二环壁于该第一右环壁段和第一左环壁段的交界处形成右端止口面1403(即第一限位部)，外转子铁芯13与第一右环壁段的内表面1404过盈配合，且外转子铁芯13靠近第一左环壁段一侧的端面与该右端止口面1403抵接；第一环壁远离第二环壁一侧的端部形成左端止口面1402，即第一环壁靠近第二环壁一侧的第二右环壁的内径尺寸大于第一环壁远离第二环壁一侧的第二左环壁的内径尺寸，使得第一环壁于该第二右环壁段和第二左环壁段的交界处形成左端止口面1402(即第二限位部)；第三环壁靠近第四环壁的第三右环壁的外径尺寸大于第三环壁远离第四环壁的第三左环壁的外径尺寸，使得第三右环壁和第三左环壁的交界处形成定子支架轴肩1003(即第三限位部)，轴承15被限制于定子支架轴肩1003和左端止口面1402之间以保证外转子壳体14转动设置于定子支架10。在实际应用中，轴承15的外圈与第一环壁过盈配合。
优选地，进一步通过套设于第三环壁外侧的轴承挡环19与定子支架轴肩1003一起对轴承15靠近第四环壁一侧的端面进行限位，轴承挡环19与外转子壳体14的第一环形连接板连接。具体地，旋转隔油环2包括内环板和外圈，以及径向延展并两端分别与内环板和外圈连接的结构肋条，多根结构肋条呈辐射状设置；内环板套设于第一环壁的外侧，内环板、第一环形连接板以及轴承挡环19轴向对应设有第一旋转隔油环紧固铆钉安装孔201、第二旋转隔油环紧固铆钉安装孔1401、第三旋转隔油环紧固铆钉安装孔，旋转隔油环紧固铆钉17依次贯穿第一旋转隔油环紧固铆钉安装孔201、第二旋转隔油环紧固铆钉安装孔1401、第三旋转隔油环紧固铆钉安装孔而实现内环板、第一环形连接板以及轴承挡环19三者的连接。在实际应用中，轴承挡环19的截面形状可为一字型或l型。
可选地，旋转隔油环2和鼓风扇5之间的间距不大于1mm。即旋转隔油环2靠近鼓风扇5一侧的端面与鼓风扇5靠近旋转隔油环2一侧的端面之间的距离不大于1mm，确保进入鼓风扇5的油烟均先流经旋转隔油环2，从而保证油烟机隔离油烟的优良性能。
可选地，还包括油烟机端盖1，油烟机端盖1设置于旋转隔油环2远离鼓风扇5一侧；油烟机端盖1与定子支架10连接，油烟机端盖1与油烟机机壳24连接，以实现调制环11的固定。
可选地，油烟机端盖1包括端盖内圈105、端盖外圈107和结构肋106；端盖外圈107套设于端盖内圈105的外侧，且端盖内圈105和端盖外圈107通过结构肋106连接，结构肋106周向布置。优选地，结构肋106的数量不多于10，结构肋106的宽度不大于30mm。优选地，结构肋106的数量为5个且均布于端盖内圈105和端盖外圈107之间，并呈辐射状布置；优选地，结构肋106的宽度为20mm。值得说明的是，结构肋106的数量以及宽度具体可根据本油烟机的尺寸或实际需要进行设置。
可选地，端盖内圈105朝向旋转隔油环2一侧凸起有圆台，圆台远离端盖内圈105一侧的右端面103靠近第三环壁设置，且该圆台套设于第三环壁远离第四环壁一侧的端部的外侧，第三环壁远离第四环壁的端面设有螺纹盲孔1001，圆台对应螺纹盲孔1001设有螺栓安装孔101，磁齿轮紧固螺栓16依次贯穿螺栓安装孔101后与螺纹盲孔1001螺接而实现油烟机端盖1与定子支架10的固接。圆台对应第三环壁设有止口面102，使得定子支架10靠近圆台一侧的支架左端面1004抵接于止口面102，以限制定子支架10朝向磁齿轮紧固螺栓16一侧轴移。可选地，端盖外圈107设有端盖固定螺栓安装孔104，端盖固定螺栓108贯穿端盖固定螺栓安装孔104后与油烟机机壳24连接而实现油烟机端盖1与油烟机机壳24的固接，进而实现中间定子组件的固定。
可选地，鼓风扇5通过鼓风扇锁紧螺母4与电机转轴7连接；鼓风扇锁紧螺母4包括沿径向方向由内而外依次设置的螺纹环壁、第五环壁和第六环壁，以及用于连接螺纹环壁和第五环壁的第三环形连接板、用于连接第五环壁和第六环壁的第四环形连接板；第三环形连接板与第四环形连接板轴向分设于第五环壁的两端，螺纹环壁与第五环壁同侧设置于第三环形连接板，第三环形连接板靠近鼓风扇5设置，第四环形连接板靠近旋转隔油环2设置；第五环壁和第六环壁同侧设置于第四环形连接板；螺纹环壁与电机转轴7螺接以将鼓风扇5固定于电机转轴7，第三环形连接板和第五环壁共同围设形成用于容设磁齿轮变速机构3的容设腔。
在实际应用中，磁齿轮变速机构3通过在内转子组件与外转子组件气隙间设置调制环11以改变气隙磁导，从而使气隙磁场空间谐波转速变化而实现内外转子的变速转动。且通过调整内转子磁钢极数、外转子磁钢极数与调制环11的调制单元1101个数的配比，可得到不同的传动比。如图3所示，记内转子磁钢块901个数即内转子磁钢极数为pi、外转子磁钢块1201个数即外转子磁钢极数为po、调制环11的调制单元1101个数为z、内转子组件(电机转轴7、内转子铁芯8、内转子磁钢9)转速为ni、外转子组件(外转子磁钢12、外转子壳体14、旋转隔油环2)转速为no、传动比为gr。
为有效提高旋转隔油环2进行油烟分离的效率，其必须可实现稳定旋转，且转速no需高于电机转轴7转速ni，即为稳定实现磁齿轮变速机构3中内转子组件到外转子组件的升速变换，上述定义的物理量必须满足以下关系：
注意，内转子组件转速与外转子组件转速符号相反，即二者旋转方向相反；内转子磁钢极数必须多于外转子磁钢极数；旋转隔油环2转速no与电机转轴7转速ni间的转速倍数即传动比gr取决于内转子磁钢极数pi与外转子磁钢极数po的比值。
示例性的，如图3所示，当内转子磁钢极数pi为12，外转子磁钢极数po为4，调制单元个数z为16时，可实现电机转轴7到旋转隔油环2的3倍转速提升。
在本发明的另一种实施例中，如图8和9所示，与上述实施例不同的是，本实施例的内转子组件、中间定子组件和外转子组件轴向依次布置。内转子组件靠近鼓风扇5一侧设置，外转子组件靠近旋转隔油环2一侧设置；内转子组件包括内转子磁钢9和内转子轭23；不同极性的内转子磁钢9周向依次布置于内转子轭23靠近中间定子组件一侧的表面；中间定子组件包括调制环11和定子支架10；调制环11通过定子支架10进行固定；外转子组件包括外转子磁钢12和外转子轭22；不同极性的外转子磁钢12周向依次布置于外转子轭22靠近中间定子组件一侧的表面。示例性的，如图8和9所示，本实施例的外转子磁钢极数po为8，调制单元个数z为32，内转子磁钢极数pi为24时，同样能实现电机转轴7到旋转隔油环2的3倍转速提升。
示例性的，如图1-7所示，一种磁齿轮变速式油烟分离结构，包括：包括油烟机端盖1、旋转隔油环2、磁齿轮变速机构3、鼓风扇锁紧螺母4、鼓风扇5、电机6、电机转轴7；其中，磁齿轮变速机构3包含：内转子铁芯8、内转子磁钢9、定子支架10、调制环11、外转子磁钢12、外转子铁芯13、外转子壳体14、轴承15、磁齿轮紧固螺栓16、旋转隔油环紧固铆钉17、调制环紧固铆钉18、轴承挡环19、调制环挡环20。
旋转隔油环2与鼓风扇5、电机转轴7为分体结构。鼓风扇5经鼓风扇锁紧螺母4紧固设于电机转轴7表面，而旋转隔油环2经旋转隔油环紧固铆钉17独立紧固于磁齿轮变速机构3的高速的外转子壳体14上并与其同速旋转。其中，磁齿轮变速机构3无机械接触地实现了两个转子(即内转子组件和外转子组件)间的转速变换：电机转轴7、内转子铁芯8与内转子磁钢9构成磁齿轮变速机构3的低速的内转子组件，且内转子组件与电机6转速相同；外转子磁钢12、外转子铁芯13与外转子壳体14构成磁齿轮变速机构3的高速的外转子组件。本发明中磁齿轮变速机构3属于同心式磁场调制型永磁齿轮拓扑，且优选为径向磁齿轮结构(当然，轴向结构也可作为另一种优选方案)，此种同心式径向磁齿轮结构截面示意图如图3所示，包括内转子组件(电机转轴7、内转子铁芯8、内转子磁钢9)、中间定子组件(调制环11和定子支架10，调制环11和定子支架10通过调制环紧固铆钉18实现两者的连接)与外转子组件(外转子磁钢12、外转子铁芯13和外转子壳体14)。
内转子磁钢9与外转子磁钢12通过磁钢胶分别紧贴于内转子铁芯8的外表面与外转子铁芯13的内表面。内转子铁芯8的右端面抵于电机转轴7的轴肩，其内表面贴于电机转轴7外表面并通过键21连接紧固。外转子铁芯13左端面抵于外转子壳体14的左端止口面1402，且通过过盈配合紧固于外转子壳体14的内表面1404。
外转子壳体14为z型圆筒状结构，采取不导磁材料(如铝合金、不导磁不锈钢等)。旋转隔油环2下缘右端面紧贴于外转子壳体14的左端面(即第一环形连接板)，旋转隔油环紧固铆钉17与第一旋转隔油环紧固铆钉安装孔201与第二旋转隔油环紧固铆钉安装孔1401配合，实现旋转隔油环2与外转子壳体14的紧固连接。优选地，为保证油烟颗粒不进入鼓风扇5内，旋转隔油环2右端面距离鼓风扇5左端面距离应小于1mm。旋转隔油环2独立位于磁轴承高速的外转子壳体14上，与低速的电机转轴7没有任何机械接触，可凭借高转速的优势，更高效地阻挡油烟颗粒。
调制环11由齿轮状硅钢片轴向叠压形成，环向均布多个调制单元1101，各个调制单元1101内开设调制环固定通孔1102，调制环11平行设于定子支架10与调制环挡环20之间。定子支架10与调制环挡环20采取不导磁材料(如铝合金、不导磁不锈钢等)。定子支架10为z型圆筒状结构，其一端环向均布多个调制环紧固铆钉安装孔1002。调制环紧固铆钉18与调制环紧固铆钉安装孔1002、调制环固定通孔1102与调制环挡环20配合，实现调制环11的定位与紧固。
轴承15的外圈与外转子壳体14间采取过盈配合，轴承15的外圈右端面抵于l型薄板的轴承挡环19的左端面，轴承15的外圈左端面抵于外转子壳体14的左端止口面1402；轴承15的内圈右端面抵于定子支架轴肩1003，轴承15的内圈左端面抵于油烟机端盖1的右端面103。由于外转子壳体14与轴承挡环19经旋转隔油环紧固铆钉17紧固相连，油烟机端盖1经端盖固定螺栓108紧固于油烟机机壳24，定子支架10左端面1004限位于油烟机端盖1的止口面102，并通过磁齿轮紧固螺栓16与螺栓安装孔101、螺纹盲孔1001间的配合实现其有效固定，因此轴承15被可靠地限位与固定于定子支架10上，避免其在轴向上滑移。
油烟机端盖1呈扁圆环状，分为端盖内圈105、结构肋106与端盖外圈107三部分。其中，端盖内圈105截面厚度需厚于结构肋106与端盖107，以可靠支撑住定子支架10。此外，为减小油烟机轴向流道风阻，结构肋106个数不宜过多，宽度不宜过厚，本实施例中结构肋106个数优选为5个，宽度为20mm。
磁齿轮变速机构3整体上置于鼓风扇锁紧螺母4的内部空腔内，未占用任何轴向油烟(流体)的流道空间，因此可避免增大流道内风阻，降低油烟机抽风效率。
本实施例通过采用磁齿轮变速机构3，无接触式地实现了低速的电机转轴7到高速的旋转隔油环2的转速升速变换，高转速的旋转隔油环2凭借其更强劲的离心力可更高效地捕捉、甩离油脂颗粒，极大程度提高了油脂分离率与油烟机内部清洁性。磁齿轮变速机构3体积小，整体置于鼓风扇锁紧螺母4内，且此油烟分离结构不存在复杂的多层过滤网罩，不会增加油烟风道风阻，可有效保证油烟机吸油烟效率。更优的，旋转隔油环2独立设于磁齿轮变速机构3的外转子壳体14上，与油烟机的电机6、电机转轴7与鼓风扇5无任何机械接触，不会带来不平衡扰动，影响三者的旋转动平衡，因此不会产生额外的油烟机工作噪音，提高了用户使用舒适度。
在本发明的另一实施例中，如图1-10所示，一种油烟机，包括：油烟机机壳24和上述任意一项所述的磁齿轮变速式油烟分离结构；油烟机机壳24罩设于磁齿轮变速式油烟分离结构的外侧；油烟机机壳24对应旋转隔油环2设有进风口2401，油烟机机壳24对应鼓风机设有出风口2402。
本领域的技术人员容易理解，以上所述仅为本发明的较佳实施例而已，并不用于限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。
1.一种磁齿轮变速式油烟分离结构，其特征在于，包括：
旋转隔油环、磁齿轮变速机构、鼓风扇和电机；
所述磁齿轮变速机构包括内转子组件、中间定子组件和外转子组件；所述中间定子组件设置于所述内转子组件和所述外转子组件之间，以实现所述外转子组件与所述内转子组件的反向转动，且所述外转子组件的转速大于所述内转子组件的转速；
所述内转子组件、所述鼓风扇均与所述电机的电机转轴连接，以使所述内转子组件、所述鼓风扇与所述电机转轴同向同速转动；
所述旋转隔油环与所述外转子组件连接，以使所述旋转隔油环与所述外转子组件同向同速转动；所述旋转隔油环沿气流方向设置于所述鼓风扇的后方。
2.如权利要求1所述的磁齿轮变速式油烟分离结构，其特征在于：
所述内转子组件、所述中间定子组件和所述外转子组件径向依次布置或轴向依次布置。
3.如权利要求2所述的磁齿轮变速式油烟分离结构，其特征在于：
所述内转子组件包括内转子铁芯和内转子磁钢；所述内转子铁芯套设于所述电机转轴的外侧并与所述电机转轴连接，所述内转子磁钢由不同极性的内转子磁钢块周向依次相邻布置并环设于所述内转子铁芯的外侧构成，所述内转子磁钢与所述内转子铁芯连接；
所述外转子组件包括外转子铁芯、外转子磁钢和外转子壳体；所述外转子磁钢由不同极性的外转子磁钢块周向依次相邻布置并环设于所述内转子磁钢的外侧构成，所述外转子铁芯套设于所述外转子磁钢的外侧，所述外转子磁钢与所述外转子铁芯连接，所述外转子壳体套设于所述外转子铁芯的外侧，所述外转子壳体与所述外转子铁芯连接；所述外转子壳体与所述旋转隔油环连接；
所述中间定子组件包括调制环和定子支架，所述调制环周设有多个调制单元，所述调制环设置于所述内转子磁钢和所述外转子磁钢之间，所述调制环通过所述定子支架进行固定。
4.如权利要求3所述的磁齿轮变速式油烟分离结构，其特征在于：
所述外转子壳体包括沿轴向依次设置的第一环壁和第二环壁，以及用于连接第一环壁和第二环壁的第一环形连接板；所述第一环壁靠近所述旋转隔油环设置，所述第二环壁靠近所述鼓风扇设置；
所述定子支架包括沿轴向依次设置的第三环壁和第四环壁，以及用于连接第三环壁和第四环壁的第二环形连接板；所述第三环壁靠近所述旋转隔油环设置，所述第四环壁靠近所述鼓风扇设置；
所述外转子壳体套设于所述定子支架的外侧，所述第一环壁套设于所述第三环壁的外侧，且所述第一环壁和所述第三环壁之间设有轴承；所述第一环形连接板与所述旋转隔油环连接，所述旋转隔油环套设于所述第一环壁的外侧；
所述第二环壁套设于所述第四环壁的外侧，所述第四环壁与所述调制环连接，所述第二环壁的内侧壁与所述外转子铁芯连接；
所述第三环壁与所述电机转轴轴向相对设置。
5.如权利要求3所述的磁齿轮变速式油烟分离结构，其特征在于：
所述第二环壁设有用于限制所述外转子组件轴向朝向所述旋转隔油环一侧移动的第一限位部；和/或，
所述第一环壁设有用于限制所述轴承轴向朝向所述旋转隔油环一侧移动的第二限位部，所述第三环壁设有用于限制所述轴承轴向朝向所述鼓风扇一侧移动的第三限位部，所述轴承夹设于所述第二限位部和所述第三限位部之间；和/或，
所述调制环由多个调制环片轴向依次叠设形成；和/或，
所述旋转隔油环和所述鼓风扇之间的间距不大于1mm。
6.如权利要求3所述的磁齿轮变速式油烟分离结构，其特征在于，还包括：
油烟机端盖，所述油烟机端盖设置于所述旋转隔油环远离所述鼓风扇一侧；所述油烟机端盖与所述定子支架连接，所述油烟机端盖与油烟机机壳连接，以实现所述定子支架与所述调制环的固定。
7.如权利要求6所述的磁齿轮变速式油烟分离结构，其特征在于：
所述油烟机端盖包括端盖内圈、端盖外圈和结构肋；所述端盖外圈套设于所述端盖内圈的外侧，且所述端盖内圈和所述端盖外圈通过所述结构肋连接，所述结构肋周向布置。
8.如权利要求2所述的磁齿轮变速式油烟分离结构，其特征在于：
所述内转子组件靠近所述鼓风扇一侧设置，所述外转子组件靠近所述旋转隔油环一侧设置；
所述内转子组件包括内转子磁钢和内转子轭；不同极性的所述内转子磁钢周向依次布置于所述内转子轭靠近所述中间定子组件一侧的表面；
所述中间定子组件包括调制环和定子支架；所述调制环通过所述定子支架进行固定；
所述外转子组件包括外转子磁钢和外转子轭；不同极性的所述外转子磁钢周向依次布置于所述外转子轭靠近所述中间定子组件一侧的表面。
9.如权利要求1-8任意一项所述的磁齿轮变速式油烟分离结构，其特征在于：
所述鼓风扇通过鼓风扇锁紧螺母与所述电机转轴连接；所述鼓风扇锁紧螺母包括沿径向方向由内而外依次设置的螺纹环壁、第五环壁和第六环壁，以及用于连接所述螺纹环壁和所述第五环壁的第三环形连接板、用于连接所述第五环壁和所述第六环壁的第四环形连接板；所述第三环形连接板与所述第四环形连接板轴向分设于所述第五环壁的两端，所述螺纹环壁与所述第五环壁同侧设置于所述第三环形连接板，所述第三环形连接板靠近所述鼓风扇设置，所述第四环形连接板靠近所述旋转隔油环设置；所述第五环壁和所述第六环壁同侧设置于所述第四环形连接板；
所述螺纹环壁与所述电机转轴螺接以将所述鼓风扇固定于所述电机转轴，所述第三环形连接板和所述第五环壁共同围设形成用于容设所述磁齿轮变速机构的容设腔。
10.一种油烟机，其特征在于，包括：油烟机机壳和权利要求1-9任意一项所述的磁齿轮变速式油烟分离结构；所述油烟机机壳罩设于所述磁齿轮变速式油烟分离结构的外侧；所述油烟机机壳对应所述旋转隔油环设有进风口，所述油烟机机壳对应所述鼓风机设有出风口。
技术总结