一种带流量调节的吸油烟机及其流量控制方法与流程

本发明涉及一种吸油烟机，尤其是涉及一种带流量调节的吸油烟机及其流量控制方法。

背景技术：

公用烟道由于其他用户吸油烟机的开关情况会影响出口阻力，从而导致用户侧吸油烟机的实际流量不断变化，甚至出现烟气排不出的现象。目前，很多吸油烟机的电机转速变化范围较小，无法应对严苛的出口调节，使得用户使用时感觉吸油烟效果较差。目前，现有技术中公开了各种带有风量调节的吸油烟机，如专利号为ZL 201310273983.1(授权公告号为CN 103353136 B)的中国发明专利所公开的《一种具有风量调节功能的吸油烟机及其控制系统和控制方法》，该吸油烟机的控制系统包括电源模块、电机驱动模块、系统控制模块，其中系统控制模块包括主控芯片、从控芯片和传感器组，主控芯片与传感器组连接，电机驱动模块由智能功率模块、电机驱动芯片、采样及保护电路组成，传感器组检测吸油烟机运行状态并输入至主控芯片，主控芯片对吸油烟机运行状态判断后确定风量值发送给电机驱动模块，从而驱动直流电机工作。虽然，上述控制系统和控制方法解决了现有技术中不能综合考虑厨房环境和公共烟道对吸油烟效果的影响的问题，使得吸油烟机既降低噪音又节能环保，但是其控制过程仅仅通过控制吸油烟机内部的主风机电机的转速来实现，风量调节效果相对较差。

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现状，提供一种能将辅助风机的转速调节至与吸油烟机主风机相匹配的带流量调节的吸油烟机。

本发明所要解决的第二个技术问题是针对上述现有技术现状，提供一种调节方便、维持风机总流量在正常排烟范围以上的带流量调节的吸油烟机的流量控制方法。

本发明解决上述第一个技术问题所采用的技术方案为：该带流量调节的吸油烟机，包括主风机和连接在主风机出风口的烟管，其特征在于：还包括主控制器和安装在所述烟管上的辅助风机，所述的辅助风机为轴流风机，在所述辅助风机进风口处的叶轮轴中心安装有第一压力传感器，在所述辅助风机的机壳内壁面上安装有第二压力传感器，所述第一压力传感器和第二压力传感器的信号输出端用来与所述主控制器的信号输入端相连，所述主控制器根据从第一压力传感器和第二压力传感器接收的信号控制所述辅助风机的电机转速。

优选地，该吸油烟机还包括有用来探测烟管内部气流温度的温度传感器，所述温度传感器的信号输出端与所述主控制器的信号输入端相连。采用温度传感器后，可以提高控制精度，通过测量对应的温度来查询出烟管内的烟气密度，从而使测得的气流流速更为精确。

压力传感器可以有多种选择，优选地，所述的第一压力传感器和第二压力传感器采用压电感应薄膜或者压电晶体或者压电陶瓷片。

进一步优选，所述的辅助风机至少有两个并前后依次串接。

辅助风机可以有多种安装结构，优选地，所述辅助风机包括与烟管相适配的机壳，在所述机壳上安装有用来固定在墙壁上的固定支架，所述机壳的两端连接在烟管的对应端口上。

本发明解决上述第二个技术问题所采用的技术方案为，该吸油烟机的流量控制方法包括如下控制过程：

①、预先标定辅助风机转速N与烟道中心流速v之间的匹配关系；

②、第一压力传感器和第二压力传感器感应烟管内的环境气流变化，相应得到总压P_f和静压P_s，并计算得到对应叶轮轴中心点的流动压P_d＝P_f-P_s，并根据流动压与气体密度及流速之间的关系计算得到烟道中心的流速v；

③、将步骤②计算得到的流速v与主控制器内置的流速-转速表进行比较；

④、若流速v太低，且排烟困难，则通过主控制器控制辅助风机提高转速或者档位；

若流速换算的流量满足排烟要求，且流速v与辅助风机转速匹配，则保持辅助风机现有状态；

若流速换算的流量满足排烟要求，但流速与辅助风机转速不匹配，则通过主控制器控制辅助风机降低转速或者提高转速。

与现有技术相比，本发明的优点在于：该吸油烟机通过在烟管上安装辅助风机，在辅助风机进风口处的叶轮轴中心安装有第一压力传感器，在辅助风机的机壳内壁面上安装有第二压力传感器，通过第一压力传感器和第二压力传感器测得的烟道中心的流动压得出气流速度，主控制器根据得到的气流速度来调节辅助风机的电机转速，使其自动与吸油烟机主风机相匹配，使得总流量可以维持正常排烟范围以上，从而有效提高吸油烟效果。另外，该吸油烟机的流量控制方法调节非常方便、调节效果好。

附图说明

图1为本发明实施例的结构示意图；

图2为本发明实施例去掉主风机机壳和辅助风机机壳后的结构示意图；

图3为本发明实施例的安装有辅助风机的烟管分解示意图；

图4为本发明实施例的辅助风机的结构示意图；

图5为本发明实施例的流量控制方法的结构框图。

具体实施方式

以下结合附图实施例对本发明作进一步详细描述。

如图1至图4所示，本实施例中的带流量调节的吸油烟机包括主风机1、烟管2和辅助风机3，其中，烟管2连接在主风机1的出风口，辅助风机3为轴流风机并串接在烟管2上，本实施例中，辅助风机3有两个并前后依次串接。辅助风机3包括有叶轮轴31、机壳32、固定支架33和叶片34，机壳32的两端连接在烟管2的对应端口上，叶片34安装在叶轮轴31上，固定支架33安装在机壳32上，安装时，固定支架33固定在墙体上。另外，由于辅助风机3隐藏在厨房吊顶内，因此可以在机壳32外包裹吸音棉灯降噪材料，以减小噪音。

本实施例中，在辅助风机进风口处的叶轮轴31中心安装有第一压力传感器5，在辅助风机3的机壳32内壁面上安装有第二压力传感器6。压力传感器可以有多种选择，可以采用压电感应薄膜、压电晶体或者压电陶瓷片。

通过类似皮托管测量流速的方法，由第一压力传感器测得烟道的总压P_f，由第二压力传感器测得烟道的静压P_s，并由流体力学原理可知第一压力传感器所在中心点的流动压为P_d＝P_f-P_s，并根据流动压与气体密度及流速之间的关系计算得到该中心点的流速v。

如图5所示，第一压力传感器5和第二压力传感器6的信号输出端与主控制器4的信号输入端相连，温度传感器7的信号输出端与主控制器4的信号输入端相连，

该吸油烟机的流量控制方法包括如下控制过程：

①、预先标定辅助风机转速N与烟道中心流速v之间的匹配关系；

②、第一压力传感器5和第二压力传感器6感应烟管内的环境气流变化，相应得到总压P_f和静压P_s，并计算得到对应叶轮轴中心点的流动压P_d＝P_f-P_s，并根据流动压与气体密度及流速之间的关系计算得到烟道中心的流速v。

③、将步骤②计算得到的流速v与主控制器4内置的流速-转速表进行比较；

④、若符合条件A，即流速v太低，且排烟困难，则通过主控制器控制辅助风机提高转速或者档位；

若符合条件B，即流速换算的流量满足排烟要求，且流速v与辅助风机转速匹配，则保持辅助风机现有状态；

若符合条件C，即流速换算的流量满足排烟要求，但流速与辅助风机转速不匹配，则通过主控制器控制辅助风机降低转速或者提高转速。

以上所述仅为本发明的优选实施方式，应当指出，对于本领域普通技术人员而言，在不脱离本发明的原理前提下，可以对本发明进行多种改型或改进，这些均被视为本发明的保护范围之内。