CN104295777A - 上开式限位转动的止逆防火阀与油烟机智能化 - Google Patents

Abstract

在共用烟道通向厨房的进气口，安装上开式限位转动的止逆防火阀，预先设定阀门向上张开的角度，限制油烟机输送进共用烟道的风量；在排烟过程中遭遇拥堵，阀门张开的角度随着共用烟道内的压力增大自动减小，引射进入共用烟道的油烟气流加速上行，形成射流，同时约束进入共用烟道的风量逐渐减小，从油烟机以外的众多层面排解共用烟道拥堵，使住宅共用排烟系统中的油烟机智能化。

Description

上开式限位转动的止逆防火阀与油烟机智能化

技术领域

本发明属于住宅共用烟道排烟技术领域，具体涉及一种上开式限位转动的止逆防火阀，特别涉及在住宅共用排烟系统中的家用油烟机智能化。 

背景技术

住宅共用排烟系统的动力主要来源于油烟机提供的风压，热压的作用很小，GB50096-1999《住宅设计规范》规定：“在全部吸油烟机同时开启的条件下，一般能达到平均每户排气300-500m³/h，处于最不利压力区段的住户能排气280m³/h以上”，油烟机的风量一般不应超过8.3m³/min。《家电科技》2010年02期“再谈GB/T17713《吸油烟机》对风量指标的误导”指出：“GB/T17713《吸油烟机》规定，吸油烟机风量应≥7m³/mim，但标准只规定了下限，没有规定上限，看似不是问题却引发了大问题。为了应对消费者对吸油烟机吸不净油烟的抱怨，企业不断加大产品的风量，并不遗余力地宣传大功率、大风量，彻底吸尽油烟”。使得长期以来共用烟道不堪重负，烹饪高峰的运行状况正如宁波方太厨具有限公司在一则广告中所描述：“到做饭的时候，楼上楼下都开油烟机，共用烟道的压力会明显加大，油烟机排烟阻力增大，容易拥堵，如同开车在上下班高峰的路上，时常遭遇堵车，却又无可奈何。” 

GB50096-1999《住宅设计规范》与GB/T17713-1999《吸油烟机》，这两个国家标准都是国家质量技术监督局公布的，而且后者比前者还迟了4个月实施，为什么油烟机的风量不遵守《住宅设计规范》规定，放任自流？以致杭州老板电器股份有限公司推出“双劲芯”系列吸油烟机，风量超过17m³/min，方太厨具有限公司推出“高效静吸科技第II代”油烟机，搭载自动巡航增压模式，最大风压可增至350Pa，海尔厨房电器针对中国厨房喜用猛火烹饪的特点，推出“深腔变频”吸油烟机，采用18m³/min超大风量和320pa超大风压。这些一线品牌的油烟机虽然可为拥有的用户解难，势必要给共用烟道添堵。业内一线品牌的油烟机带头加大风量、风压，恃强凌弱，只会把油烟机推进“拼比风量的泥潭”，长期以来，在油烟机科技进步的竞技场上没有统一的起跑线！即使油烟机的风量今后从严执法，千家万户的油烟机，它们的风量怎么约束？看来这些实际问题难以在油烟机业内解决，试图从众多层面寻求对策。 

烹饪高峰期共用烟道排烟容易拥堵，如同上下班高峰时常遭遇堵车，缓解交通拥堵出台了小汽车按车牌号单双分流，货车限定装载高度等措施。油烟机虽然不能间隔使用，在公路卡口设“限高杆”，限定车辆装载高度的做法可以借鉴。于是近年来，各地在构建共用烟道的工程实践中，要在共用烟道的进气口安装一个上开式烟道止逆阀，相当于在公路卡口设置的“限高杆”，设定阀门向上张开的角度，就可限定油烟机输送进共用烟道的风量，可以缓解共用烟道排烟拥堵。上开式烟道止逆阀具有疏、导双重功能，还可提升共用烟道的排烟效率。 

盐城市超晨烟道配件厂生产的止逆防火阀(专利号：200820125324.8)，在悬摆式止逆阀门外面重叠设置一扇固定向上张开的防火阀门，引导从悬摆阀门下方排放的油烟折射上行，迂回曲折地进入共用烟道，具有疏、导双重功能，己经成为共用烟道合格的配套产品，网上2005年单价12元。合肥市新建较大规模的住宅区(如科大花园、望湖城住宅区)都在共用烟道进气口安装了超晨厂的上开 式止逆防火阀。经多次测定：这种止逆防火阀的阀门固定向上张开约35°，迂回曲折的排放油烟使局部阻力系数都要达到0.5以上。这样一来，即使在烹饪高峰期都把油烟机开到最高转速档，即使最高转速档的风量达到了15m³/min，输送进共用烟道的风量都要被削减一半，从而缓解了共用烟道排烟拥堵，支持着各家的油烟机每天照常开动。只是被阻挡在共用烟道外面的那一半风量，还要造成高速运转的油烟机噪音骤然升高，成为负能量。 

有一种QV型全不锈钢可调导流止逆防火阀(安徽飞龙阀业制造有限责任公司研发)，只设一扇弧形阀门，阀门向上张开的角度可以调整，张开的阀门在排烟过程中感应排烟阻力变化自动的转动。把这种可调导流止逆防火阀安装在共用烟道进气口，预先设定阀门向上张开的角度，可以限定油烟机输送进共用烟道的风量。在排烟过程中遭遇拥堵，阀门的开度要随着共用烟道内的压力增大自动减小，引射进入共用烟道的油烟加速上行，同时约束进入共用烟道的风量逐渐减小，不用触动油烟机也可应对共用烟道排烟拥堵，又不会给毗邻烟道添堵。只是QV型止逆防火阀把转轴、扭簧、熔断片等配件都设在弧形阀门背面，增加了构造难度和成本，价格比超晨厂的止逆防火阀高出3～4倍，影响了扩大销售。 

现有的防火阀都采用温控元件与扭簧锁定阀门紧闭，火灾蔓延温度升高扭簧变性，会使防火锁定功能减退失灵，火灾过后还要更换温控元件。QV型止逆防火阀采用扭簧的反作用力使张开的阀门复位，扭簧的反作用力要与阀门开度同步加大，要抵消排烟的能量。止逆防火阀存在的上述缺陷有待改进。 

长期以来，人们对于的共用烟道排烟拥堵的尴尬局面己经熟视无睹，而且只要多花一两千元买1台超大吸力的油烟机，就可为自家厨房排烟“保驾护航”。所以，不仅要改进止逆防火阀的结构，降低造价，当今的首要问题，是要让“不用触动油烟机也可应对共用烟道拥堵”的措施被大众认可，都在共用烟道的进气口安装上开式可调导流止逆防火阀，都来限定油烟机输送进共用烟道的风量。要做到这一步，还要贴近生活的演示和科学的论证。 

我们在日常生活中观察到：烹饪高峰都会把油烟机开到最高转速档，遭遇排烟拥堵，共用烟道内排烟阻力加大，会使高速转动的油烟机噪音骤然升高，尚未见到此时有住户中断烹饪，只会有住户改用低转速档降低噪音，继续炒作。方太厨具有限公司在广告中也有同样的描述：“住在底层的用户在排烟高峰遇到的阻力会比高层更大，有时候油烟机即使开到最强档，机器嗡嗡响但油烟还是吸不干净，楼下做饭的味道还串进来”。上述的这些情况，有的是人们的行为习惯，有的是在烹饪高峰随机出现的，在日常生活中都是能看得到听得到嗅得到的，都属于客观呈现的“大数据”。 

世界迎来大数据时代，它标志着社会处理信息方式的变化。从客观呈现的大数据中挖掘出公认的价值、特点，科学的建立模型，之后便可以通过模型带入参数，实验测定带入参数衍生的新数据，深入新数据内部挖掘出公认的价值，研制新的技术与新的产品。新技术与新产品的价值与特点，如同看图识字一样简单明了，容易被大众接受。 

发明内容

本发明“上开式限位转动的止逆防火阀与油烟机智能化”。先研制一种上开式限位转动的止逆防火阀安装在共用烟道通向厨房的进气口，预先设定阀门向上张开的角度，限制油烟机输送进共用烟道的风量；在排烟过程中遭遇拥堵，阀 门张开的角度随着共用烟道内的压力增大自动减小，引射进入共用烟道的油烟气流加速上行，形成射流，同时约束进入共用烟道的风量逐渐减小，从油烟机以外的众多层面排解共用烟道拥堵，使住宅共用排烟系统中的油烟机智能化。 

实施的步骤： 

1、研制一种不用温控元件与扭簧的“上开式限位转动的止逆防火阀”。 

2、科学的建立模拟实验模型。 

3、精确测定模型带入的参数在模拟实验中衍生的新数据。 

用实施例结合附图详述实施步骤及实用效果。 

附图说明：

图1是上开式限位转动的止逆防火阀的正面构造示意图。 

图2是上开式限位转动的止逆防火阀的剖面构造示意图。 

图3是实施例2及实施例3的附图，也是科学建立模拟实验模型的示意图。 

图4是模拟实验中排烟管内风量与止逆防火阀出口形成射流的最大风速相关曲线图。 

实施例1是制作不用温控元件与扭簧的“上开式限位转动的止逆防火阀”的实施例。 

如附图1、附图2所示：在止逆防火阀外壳1的出口下边安装两个轴套2，将一根转轴3安装在弧形阀门4的下边沿，与阀门4边沿相切，转轴3的两端套装在两个轴套2内，在弧形阀门4背面靠近转轴3，安装一根杠杆5与转轴3垂直，在靠近杠杆5末端安装一根顶针6与杠杆5垂直，在杠杆5的末端设重砣7，在止逆防火阀外壳1的外围设方形托板8，在止逆防火阀外壳1的进口安装多用管接头9。 

组装完成的上开式限位转动的止逆防火阀，依托外壳1外围的方形托板8安装在共用烟道进气口。安装到位的止逆防火阀出口裸露在共用烟道进气口的内侧，弧形阀门4下边的转轴3保持水平。打开弧形阀门4，杠杆5上抬，杠杆5上的顶针6要触及外壳1的顶部，多用管接头9裸露在厨房墙壁上的进气口外面，与住户油烟机的排烟管连接，与共用烟道内的压力变化互动，呈现多项实用效果： 

1、预先设定杠杆5上的顶针6长度，可以限定弧形阀门4向上张开的角度。通常预先设定阀门的开度在40°～60°，若设定弧形阀门4向上张开40°，启动最高转速档的油烟机输送进共用烟道的风量，要被削减约40％。设定阀门4向上张开的角度与所连接的油烟机风量成反比，对于小风量油烟机若要加大阀门4张开的角度，只需把顶针6掐断一小段，直观方便。 

2、排烟冲开阀门，杠杆5上抬，重砣7的重力作用减小，使张开的阀门灵敏的感应排烟阻力变化；排烟结束，阀门在没有外力作用时随着杠杆5顶端的重砣7坠落自动关闭，坠楼的重砣下压的力矩加大，使防火阀门关闭严密。 

3、现有的烟道止逆阀(含老式的悬摆止逆阀)，只要在阀门背面安装配置重砣的杠杆，都可以省去温控装置及扭簧，改造成“上开式限位转动的止逆防火阀”。 

实施例2是科学的建立模拟实验模型的实施例。 

如附图3所示：挑选并列两台离心式风机的近吸式油烟机做实验用油烟机，(型号：CXW-220-358，制造商：中山市千禧厨宝电器有限公司，两台风机10的输入功率都是140w)。安装实验用油烟机及排烟管道，全都模拟厨房普遍采用的安装方式，在集烟罩顶上竖立安装直径180mm塑料波纹排烟管11，为了精确测定排烟管内风量，波纹排烟管11弯曲90°所连接的水平排烟管12，改用刚性直圆管，与波纹管组成的排烟管道全长150cm，用排烟管12的出口代表共用烟 道的进气口，在排烟管12的出口安装所研制的上开式限位转动的止逆防火阀。 

模拟实验模型的科学性体现于三个方面： 

1.模拟住宅厨房普遍采用的安装方式，安装实验用油烟机及排烟管道。 

2.实验用油烟机的两台风机输入功率相等，启动1台和2台风机，分别代表油烟机的最低转速档与最高转速档，可使最低转速档与最高转速档的输入功率统一量化，便于模拟实验获得的数据对比分析。 

3.阀门全开，启动1台和2台风机10，实测排烟管内的风量分别为7.5m³/min及10.5m³/min，用这两个风量近似的代表最低转速档与最高转速档的转速，二者的转速之比等于71％，符合GB/T17713-1999《吸油烟机》“最低转速档的转速与最高转速档的转速之比应不大于80％”的规定。 

实施例3是精确测定模型带入的参数，在模拟实验中衍生新数据的实施例。 

如附图3所示：在距排烟管12出口40cm处的截面上设测量断面13，在测量断面13均匀布置的三条测线如14所示，每条测线划分十个等份。模拟实验预先设定止逆防火阀的阀门向上张开40°，每缩小10°带入一组参数，模拟实验从40°开始，开动1台或2台风机，每缩小10°，在测量断面13上每条测线的每个等份内，用热线风速仪测出10个风速，采用面积加权计算测量断面13的平均风速，计算出排烟管内的风量；同时用热线风速仪在止逆防火阀口部形成的射流中心测出最大风速。要求同一实验重复测定的数据误差≯2％。 

模拟实验中带入的每一组参数衍生的新数据便是：排烟管内的风量以及同时测出排烟管出口射流中心的最大风速。 

摘录模拟实验每一组参数衍生的新数据列入附表： 

附表 

附表摘录的新数据显示：排烟管内的风量与阀门出的最大风速呈线性相关关系，开动1台风机与开动21台风机呈现的两条相关曲线，随着阀的开度缩小渐趋一致，当阀门的开度缩小到了10°，开动1台风机与开动2台风机测得的风量持平，(详见右侧的排烟管内风量与射流中心最大风速相关曲线图)符合流体力学的基本原理。测量新数据的误差≯2％，使点据基本压线。 

深入模拟实验衍生的新数据内部挖掘出公认的价值。 

大数据说到底就是人们的行为习惯。我们在日常生活中观察到：烹饪高峰都 会把油烟机开到最高转速档，遭遇排烟拥堵，共用烟道不利压力区段的排烟阻力超过毗邻的区段，区段内高速运转的油烟机噪音也要率先骤然升高，此时位于不利压力区段的住户，绝大多数不会因为油烟机的噪音升高中断烹饪，只会有住户改用低转速档降低噪音，继续炒作。 

模拟实验模型的油烟机及排烟管道，全都按照住宅厨房普遍采用的方式安装，在排烟管出口(相当于共用烟道的进气口)安装一个上开式限位转动的止逆防火阀，采用缩小阀门开度，模拟遭遇排烟拥堵时共用烟道内的压力升高。在模拟实验中观察到阀门开度缩小接近20°时，高转速档的风机(启动2台风机)噪音骤然升高，此时改用低转速档(启动1台风机)，即可消除骤然升高的噪音。并以阀门的开度缩减至最小(10°)，表示该止逆防火阀处于最不利压力区段。 

当阀门的开度缩小到了10°，开动1台风机与开动2台风机测得的风量持平，都是4.8m³/min，都达到了《住宅设计规范》关于“处于最不利压力区段的住户能排气280m³/h以上”的要求。使得处在最不利压力区段住户的油烟机，改用低转速档，即时消除了骤然升高的噪音以后，吸去油烟的效率逐渐与高转速档运转的效率趋于一致。由此可以预见：处在不利压力区段住户的油烟机，在烹饪高峰也只需启动低转速档。 

在模拟共用烟道排烟拥堵的实验中呈现的情况，与人们在日常生活中遭遇排烟拥堵时的行为习惯如出一辙。从而见证了：本发明不仅可以从油烟机以外的众多层面，研发排解共用烟道频发拥堵的新技术。可以预期：推广应用本发明从油烟机以外的众多层面研发的这项新技术，使家用电动吸油烟机的风量遵照GB50096《住宅设计规范》规定，统一量化，都只需设置一个低转速档，变得像傻瓜相机那样一键搞定，实现智能化，进入“物联网”。 

Claims (3)

1.本发明“上开式限位转动的止逆防火阀与油烟机智能化”，研制一种上开式限位转动的止逆防火阀，安装在共用烟道通向厨房的进气口，与油烟机连接，排烟时与共用烟道内压力变化互动。其特征在于：预先设定止逆防火阀的阀门向上张开的角度，限制油烟机输送进共用烟道的风量，在排烟过程中，阀门向上张开的角度随着共用烟道内的压力增大自动减小，引射进入共用烟道的油烟气流加速上行，形成射流，同时约束进入共用烟道的风量逐渐减小。

2.如权利要求1所述的上开式限位转动的止逆防火阀与油烟机智能化，研制一种上开式限位转动的止逆防火阀，特征在于：所研制的止逆防火阀不用温控装置及扭簧，只在阀门背面安装一根杠杆，在杠杆上安装一根顶针，在杠杆末端配置重砣，排烟时利用顶针限定阀门向上张开的角度，重砣使被排烟吹开的阀门自动复位。

3.如权利要求1所述的上开式限位转动的止逆防火阀与油烟机智能化，安装在共用烟道进气口的止逆防火阀，与油烟机连接，排烟时与共用烟道内压力变化互动，特征在于：从油烟机以外的层面排解共用烟道拥堵，使住宅共用排烟系统中的油烟机智能化。