专利名称：智慧型排油烟机电路装置的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及一种排油烟机电路装置。
一般市售的排油烟机均使用简单的机械式开关或电子式按键开关来控制马达转速，但时常发生转速使用不当的情形，如于低油烟量时仍使用最高转速来运作，如此不但噪音极大，甚至浪费能源。
还有一种如图7及图8所示的智慧型排油烟机电路，其包括感测电路50，包含温度感测器或／及光感测器；前置处理电路60，接受感测电路传来讯号，将感测信号予以放大、过滤，并转换为微电脑能接收的模式；微电脑控制电路70，接受前置处理电路传来信号，经A／D转换后送入微电脑资料库，获取判读动作的结果；马达驱动电路80，接收微电脑控制电路讯号控制马达转速；切换电路90，用以控制切换；提供各部份电路所需电压源的电源电路；藉由上述构成，可随时侦测油烟及透光度变化而调整最佳马达转速及排风量。
但上述的电路并不能侦测烹调环境油烟量的变化，致其于低油烟量时，仍使用最高转速来运作，造成噪音极大、浪费资源。
鉴于上述，本实用新型的目的是提供一种能侦测出烹调环境的油烟量与温度值的变化，作为模糊控制器的输入参数的排油烟机电路装置，藉此调整油烟机马达转速，以期能降低噪音量、节省能源，达到全自动化的控制目的。
为达成上述目的，本实用新型采用以下技术手段一种智慧型排油烟机电路装置，其特征在于它包括一侦测温度变化的温度感测元件；一侦测油烟量的密闭式超音波转能器；一温度感测器讯号处理回路，其连接于温度感测元件，将自温度感测元件感测到的讯号予以放大、补偿及输出；一超音波转能器讯号处理回路，其连接于超音波转能器，将自超音波转能器接收到的讯号放大处理，并将杂讯滤除及输出；一微电脑控制电路，其分别连接于温度感测器讯号处理回路及超音波转能器讯号处理回路，该微电脑控制电路接受温度感测器讯号处理回路、超音波转能器讯号处理回路传来信号，经模拟至数字转换后，送入微电脑资料库，获取判读动作的结果；一马达驱动电路，其连接于微电脑控制电路，接收微电脑控制电路的讯号控制马达转速；及一电源电路，其提供各电路单元的工作电力；藉此，使得油烟刚发生或温度刚上升之际，即能由微电脑控制电路根据模糊控制理论自动调整油烟机马达至合理的转速。
此外，所述微电脑控制电路与马达驱动电路之间还可连接一输出及显示回路，除显示油烟机使用状态外，还可作为微电脑控制电路与马达驱动电路的缓冲介面，以保护微电脑因电路放障而遭损坏。所述超音波转能器安装于油烟机的中架扳上。
本实用新型的优点能侦测出烹调环境的油烟量与温度值的变化，作为模糊控制器的输入参数，藉此调整油烟机马达至适当转速，以期能降低噪音量、节省能源，达到全自动化的控制目的，且能将超音波转能器安装于户外的设备上或满布尘埃的场所。
以下结合附图和实施例对本实用新型做详细说明
图1为本实用新型的功能示意图；图2为本实用新型感测器于智慧型排油烟机的外观图；图3为本实用新型的电路方块图；图4为本实用新型感测电路、温度感测器讯号处理回路、超音波转能器讯号处理回路、输出及显示回路的电路图；图5为本实用新型微电脑控制电路的电路图；图6为本实用新型电源电路及马达驱动电路的电路图；图7、8为传统智慧型排油烟机的控制系统方块图和电路方块图。
请参阅图3。本实用新型为一种智慧型排油烟机电路装置，它包括一感测电路1、一温度感测器讯号处理回路21、一超音波转能器讯号处理回路22、一微电脑控制电路3、一输出及显示回路4、一马达驱动电路5及一电源电路6等单元；其中请参阅图6，电源电路6由桥式整流器BD1、稳压IC U6和U7、电容C9-C15…等元件连接组成，电源电路6将输入交流电源整流、稳压，供各电路组成单元的工作电力。
请参阅图3，感测电路1中分别设有一侦测温度变化的温度感测器11、一侦测烹调环境的油烟量的超音波转能器(油烟感测器)12，超音波转能器12是一密闭型超音波元件，可应用安装于户外的设备上或满布尘埃的场所，该超音波转能器乃利用其物理特性具有的压电现象来感应热流的冲击，以判断油烟的大小及浓度的变化。温度感测器11是一密封式的半导体温度感测元件，来进行温度值的测量，用以辅助油烟感测器12的不足。
该超音波转能器12在本实用新型的实施例中系装设于油烟机7的中架板中心位置(请参阅
图1、2)，因位于瓦斯炉8上方，因此可利用其以感知热流方式来侦测出油烟的变化量，并经由滤波、放大及A／D转换电路等，将其输入至微电脑处理器，以控制马达转速。当超音波转能器12感知到热流变化时，会有一低频电压讯号输出，而且此讯号的振幅、斜率与热流的变化量有关。经由低通滤波器滤除7Hz以上的杂讯，并针对讯号的振幅和斜率做适当的分析处理，即可对热流量的大小做初步的辨识，当热气流有明显的增量时，该超音波转能器12输出的电压讯号亦随其增加。
请参阅图4。温度感测器讯号处理回路21由IC U2A、U2B、电阻R19-R22、R26、R27等元件连接组成，其输入连接于温度感测器11。该温度感测器讯号处理回路21将自温度感测器11感测到的讯号予以放大、补偿，并将输出讯号输送至微电脑控制电路3作运算处理。超音波转能器讯号处理回路22由ICU1B、U1C、U1D、电阻R8-R17、R28、电容C4-C8、二极管D1…等元件连接组成，其输入连接于超音波转能器12。该超音波转能器讯号处理回路22将自超音波转能器12接收到的讯号放大处理，并将频率在7Hz以上的杂讯滤除以防杂讯干扰，并将输出讯号输送至微电脑控制电路3作运算处理。
请参阅图5，微电脑控制电路3由微控器U4、IC U1A、电阻R1、R23-R25、电容C1-C3、石英晶体X1、切换模式开关SW2、SW4、控制开关SW1、SW3、齐纳二极管ZD1、蜂鸣器BZ等元件连接组成。分别连接于温度感测器讯号处理回路21、起音波转能器讯号处理回路22的输出，且该微电脑控制电路3的输出连接于一由介面IC U3、发光二极管L1-L7、电阻R2-R8…等元件连接组成的输出及显示回路4，该输出及显示回路4的输出连接于一由马达、继电器RL1-RL5、电容C16、自耦变压器TF1、灯泡…等元件连接组成的马达驱动电路5(参阅图6)。
微电脑控制电路3负责讯号的处理运算以及输出入的控制，其能在油烟量突然暴增时立即拉高马达转速，以便能将油烟立即排出，或者当油烟量中等且持续时提高马达转速，使有足够的吸力排出油烟。又当油烟量变小且持续一段时间后，则再将马达转速逐渐降低至适当转速，同时温度感测元件亦不断的侦测温度的变化状态，使用绝对值与变化量的控制手法，使得该油烟机7虽在极少油烟量但温度仍然存在的情况下(如炖煮或空锅)维持最低转速运作，以便将热空气或瓦斯燃烧所产生废气排出。由于在微电脑控制电路3中包含有切换模式开关SW2和SW4、控制开关SW1和SW3及蜂鸣器BZ，故能接受使用者的控制与告知使用状态。
输出及显示回路4除了显示油烟机7使用状态外，亦可作为微电脑控制电路3与马达驱动电路5的缓冲介面，用以保护微电脑避免因部分电路故障而遭损坏。马达驱动电路5接受微电脑控制电路3送出的信号控制，进而改变马达转速，并提供使用者需要光源时的照明用。
油烟是具有水份或油份的热空气，该热空气在上升时即会冲击到装设于油烟机7下方的超音波转能器12，此时超音波转能器12的讯号会经超音波转能器讯号处理回路12传送到微电脑控制电路3，该微电脑控制电路3再依模糊控制理论，如发现油烟量突然暴增或中量且持续时，则立即拉高马达转速，以便将油烟立即排出，当油烟量变小且持续一段时间后，则将马达转速逐渐降低至适当转速，同时温度感测元件亦不断的侦测温度的变化状态，使用绝对值与变化量的控制手法，使油烟机7虽然在极少油烟量，但温度仍然存在的情况下维持最低转速运作，以便将热空气或瓦斯燃烧所产生的废气排出。
综上所述，透过本实用新型电路的改良，能侦测出烹调环境的油烟量与温度值的变化，作为模糊控制器的输入参数，藉此调整油烟机马达至适当转速，以期能降低噪音量，节省能源，达到全自动化的控制目的，且能将超音波转能器安装于户外的设备上或满布尘埃的场所。
以上所述仅为本实用新型的较佳可行实施例，非因此即拘限本实用新型的专利范围，故举凡运用本实用新型说明书及附图内容所为的等效结构变化，均同理皆包含于本实用新型的专利范围内。
权利要求1．一种智慧型排油烟机电路装置，其特征在于它包括一侦测温度变化的温度感测元件；一侦测油烟量的密闭式超音波转能器；一温度感测器讯号处理回路，其连接于温度感测元件，将自温度感测元件感测到的讯号予以放大、补偿及输出；一超音波转能器讯号处理回路，其连接于超音波转能器，将自超音波转能器接收到的讯号放大处理，并将杂讯滤除及输出；一微电脑控制电路，其分别连接于温度感测器讯号处理回路及超音波转能器讯号处理回路，该微电脑控制电路接受温度感测器讯号处理回路、超音波转能器讯号处理回路传来信号，经模拟至数字转换后，送入微电脑资料库，获取判读动作的结果；一马达驱动电路，其连接于微电脑控制电路，接收微电脑控制电路的讯号控制马达转速；及一电源电路，其提供各电路单元的工作电力。
2．如权利要求1所述的智慧型排油烟机电路装置，其特征在于所述微电脑控制电路与马达驱动电路之间连接一输出及显示回路。
3．如权利要求1所述的智慧型排油烟机电路装置，其特征在于所述超音波转能器安装于油烟机的中架扳上。
专利摘要本实用新型涉及一种排油烟机电路装置,包括温度感测器、油烟感测器、温度感测器讯号处理回路、超音波转能器讯号处理回路、微电脑控制电路、输出及显示回路、马达驱动电路及电源电路。其以油烟感测器为主,温度感测器为辅,利用侦测烹调环境的油烟量和温度值的变化,作为微电脑控制电路的输入参数,微电脑控制电路根据模糊控制理论自动调整油烟机马达至适当转速,使其在大部分低污染的使用情况下,噪音可明显降低,使厨房料理作业环境舒适化,并达到节省能源,操作人性化的目的。
文档编号F24C15/20GK2416403SQ9925823
公开日2001年1月24日 申请日期1999年12月29日 优先权日1999年12月29日
发明者张国明 申请人:台湾樱花股份有限公司