一种离心风机及其流量控制方法与流程

本发明涉及一种离心风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，使得吸油烟机偏移设计点运行，从而导致用户侧吸油烟机的实际流量与设计值有较大差异，甚至排不出的状态。从日常试验和CFD分析中发现，随着吸油烟机出口阻力的增大，工况不断恶化，蜗内气流从大流量工况点向小流量转换，实际分离点随着工况恶化有明显地从蜗舌内侧往外侧移动的趋势，而蜗舌前段最大压力点也跟着一起变化，当运行工况偏离设计工况点的时候，由于叶轮速度三角形的变化和出口环境影响回流会导致离心风机性能大幅度下降。另外，目前人们一般通过传统的皮托管压力-流量测试方法进行风机的流量测试，这种测量装置不仅对设备的安装精度和气流方向性要求较高，不便于与机器一体安装，而且还存在传感器容易被污染的情况，因此，这种测量装置并没有真正应用到产品上。综上所述，有待对现有的离心风机结构及其流量控制方法作进一步改进。

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，提供一种能根据蜗舌环壁压力变化而调整风机电机转速的离心风机。

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，提供一种通过采用单个压力传感器实现流量控制的离心风机的流量控制方法。

本发明所要解决的第三个技术问题是针对上述现有技术现状，提供一种通过采用三个压力传感器实现流量控制的离心风机的流量控制方法。

本发明解决上述第一个技术问题所采用的技术方案为：该离心风机包括具有蜗舌的蜗壳、设置在蜗壳内的风机叶轮和驱动风机叶轮转动的电机，其特征在于：还包括有压力传感器和主控制器，所述压力传感器安装在所述蜗舌上，所述压力传感器的输出端用来与主控制器的输入端相连，所述主控制器根据从压力传感器接收的信号控制所述电机的转速。

该离心风机还包括有与所述压力传感器一一对应的基准电压调节器和比较器，压力传感器的输出端和对应基座电压调节器的输出端连接在对应比较器的输入端上，比较器的输出端连接在所述主控制器的输入端上。

优选地，所述的压力传感器为贴装在蜗舌头部的压电感应薄膜。当然，还可以压电晶片、压电陶瓷片等其他压力传感器。

作为一种优选方案，所述的压力传感器为一个并安装在所述蜗舌的舌尖部。

作为另一种优选方案，所述的压力传感器包括第一压力传感器、第二压力传感器和第三压力传感器，所述第一压力传感器安装在所述蜗舌的舌尖部，所述第二压力传感器安装在所述蜗舌舌尖部的内侧，所述第三压力传感器安装在所述蜗舌舌尖部的外侧。

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

①、通过实验测得正常排烟设计工况下压力传感器采集的电压值V0，并设定风机气流处于恶劣流动工况临界点所对应的电压值V，且|V-V0|＝t；

②、通过压力传感器检测用户环境对应的电压值V1；

③、通过主控制器对步骤②得到的电压值V1与步骤①中设定的电压值V0进行数值判断；

④、若V1﹥V0，且|V1-V0|>t，所述主控制器控制电机提高转速；

若V1<V0且|V1-V0|>t，所述主控制器控制电机降低转速或者转速保持不变；

若|V1-V0|≤t，所述主控制器控制电机保持现有转速。

本发明解决上述第三个技术问题所采用的技术方案为：该离心风机的流量控制方法包括如下控制过程：

①、第一压力传感器感应环境气流得到压力P₁，第二压力传感器感应环境气流得到压力P₂，第三压力传感器感应环境气流得到压力P₃；

②、通过主控制器对P₁、P₂和P₃进行数值判断；

③、若P₁最大，主控制器控制所述电机保持现有转速；

若P₂最大，主控制器控制所述电机降低转速或者保持转速不变；

若P₃最大，主控制器控制所述电机提高转速。

与现有技术相比，本发明的优点在于：该离心风机通过在蜗舌上安装压力传感器，直接测量蜗舌所受的压力变化，来判断吸油烟机实际流量大概所处的范围，压力传感器不怕油污、反应快、可靠性高，而且控制模块便于集成到电源板上。另外，该流量控制方法可以根据实际流量反馈控制电机转速来改变吸油烟机的实际流量，从而提高吸油烟效果。

附图说明

图1为本发明实施例一的结构示意图；

图2为本发明实施例一的安装有压力传感器的蜗舌结构示意图；

图3为本发明实施例一的流量控制方法的结构框图；

图4为本发明实施例二的安装有压力传感器的蜗舌结构示意图；

图5为为本发明实施例二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。

实施例一：

如图1至图3所示，本实施例中的离心风机包括蜗舌1、电机、压力传感器2、基准电压调节器3、比较器4、主控制器5、蜗壳6和风机叶轮7，其中，蜗舌1安装蜗壳6上，电机用来驱动风机叶轮7转动，压力传感器2采用一片压电感应薄膜并贴装在蜗舌1的舌尖部，压力传感器2的输出端和基座电压调节器3的输出端连接在比较器4的输入端上，比较器4的输出端连接在主控制器5的输入端上，主控制器5根据从压力传感器2接收的信号控制电机的转速。

本实施例的离心风机的流量控制方法包括如下控制过程：

①、通过实验测得正常排烟设计工况下压力传感器采集的电压值V0，并设定风机气流处于恶劣流动工况临界点所对应的电压值V，且|V-V0|＝t；

②、通过压力传感器检测用户环境对应的电压值V1；

③、通过主控制器对步骤②得到的电压值V1与步骤①中设定的电压值V0进行数值判断；

④、若V1﹥V0，且|V1-V0|>t，此时整体流动情况较差，需要主控制器控制电机提高转速来增加实际流量；

若V1<V0且|V1-V0|>t，此时处于最大流量工况附近，整体流动情况较好，主控制器控制电机降低转速或者转速保持不变；

|V1-V0|≤t，此时处于正常流动分离点附近，即风机最大效率点附近，主控制器控制电机保持现有转速。

实施例二：

如图4和图5所示，本实施例中的离心风机在蜗舌1上安装有三个压力传感器，分别为第一压力传感器21、第二压力传感器22和第三压力传感器23，其中，第一压力传感器21安装在蜗舌1的舌尖部，第二压力传感器22安装在蜗舌1舌尖部的内侧，第三压力传感器23安装在蜗舌舌尖部的外侧。

对应地，基准电压调节器包括第一基准电压调节器31、第二基准电压调节器32和第三基准电压调节器33，比较器包括第一比较器41、第二比较器42和第三比较器43，第一压力传感器21的信号输出端和第一基准电压调节器31的信号输出端分别与第一比较器41的第一输入端、第二输入端相连，第二压力传感器22的信号输出端和第二基准电压调节器32的信号输出端分别与第二比较器42的第一输入端、第二输入端相连，第三压力传感器23的信号输出端和第三基准电压调节器33的信号输出端分别与第三比较器43的第一输入端、第二输入端相连，第一比较器41的输出端、第二比较器42的输出端和第三比较器43的输出端均与主控制器5的信号输入端相连。

本实施例中的离心风机的流量控制方法包括如下控制过程：

①、第一压力传感器感应环境气流得到压力P₁，第二压力传感器感应环境气流得到压力P₂，第三压力传感器感应环境气流得到压力P₃；

②、通过主控制器对P₁、P₂和P₃进行数值判断；

③、若P₁最大，即风机气流处于正常流动分离点附近，主控制器控制电机保持现有转速。

若P₂最大，即处于最大流量工况附近，主控制器控制电机降低转速或者保持转速不变。

若P₃最大，即处于恶劣流量工况附近，主控制器控制电机提高转速来增加实际流量。