CN105465864B - 用于吸油烟机的风速风压传感器及吸油烟机 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种用于吸油烟机的风速风压传感器，包括采样部分，所述采样部分包括取压管，设置在所述取压管端部的第一引压管和第二引压管，以及压力传感器，所述第一引压管和第二引压管分别通过导管连接到所述压力传感器；所述取压管内设有隔板，所述隔板将所述取压管内分为第一取压腔和第二取压腔，所述第一取压腔朝向气流，而所述第二取压腔远离气流；所述第一引压管与所述第一取压腔内连通，所述第二引压管与所述第二取压腔内连通；所述取压管(1)上设有与第一取压腔(12)内连通的高压取压孔(14)，所述取压管(1)上设有与第二取压腔(13)内连通的有低压取压孔(15)，其特征在于：所述高压取压孔的最小径大于等于3mm，且所述高压取压孔的面积大于等于9mm²。

Description

用于吸油烟机的风速风压传感器及吸油烟机

技术领域

本发明涉及一种传感器，尤其是一种用于吸油烟机的风速风压传感器，一种应用有该风速风压传感器的吸油烟机，以及该吸油烟机的风机转速自适应调节控制方法。

背景技术

吸油烟机在使用时，当室内油烟量增大或公共烟道的风压增大时，就需要调整电机转速以增大排风量而改善排烟效果，传统的吸油烟机往往需要用户根据主观感受手动调节，这样不仅占用忙碌的双手，而且手指也容易沾染油污；根据环境自动调节风速可以大大提升油烟机的智能化，这是未来厨房电器的典型特征之一；在油烟浓度低时自动降低风速，可以节约电能，也可以一定程度降低噪音，营造舒适的烹饪环境。

现有的几种自动调节油烟机风速的原理和装置为：1、通过油烟机进风口温度值而感知炉灶加热火力的大小，再调整电机的转速；2、通过分析拍摄的厨房内的图像，对图像进行烟雾检测，并判断烟雾的级别，根据烟雾的程度调节电机的转速；3、通过光电检测方法检测油烟浓度，然后根据油烟浓度控制电机的转速；4、通过霍尔传感器检测电机转速，电流互感器检测电机电流。然后根据风机的负载来调节电机的转速。以上专利都是采用间接参数(温度、图像、油烟浓度、电流)反应风速，受到很多因素的影响，例如随着使用时间的增加，电机电流会越来越大，此时即使是背压没有增大的情况下，电机转速也是增大的，吸油烟机的响应速度和灵敏度都较低。

此外还有一种具有直接获取风速风压的传感器的自适应调节装置，如本申请人的申请号为201210036642.8的中国专利公开的一种油烟机的风机转速自适应调节装置，包括有风机系统和改变该风机系统的电机转速的转速控制模块，以及传感器，用于直接或间接地感知风机系统的排风压力大小，然而，其中的传感器较为泛泛而谈，并不清楚传感器的具体结构。而现有的用于空调、暖通系统用的威力巴管，作为常用的流量计，则不适用于吸油烟机的工作环境，由于吸油烟机内的烟气含有大量油烟，使用一段时间后，凝聚的油污往往会堵塞取压孔，使得取压管不能正常工作，因此还需要作进一步研究，以获得适合于吸油烟机工作环境的风速风压传感器。

发明内容

本发明所要解决的第一个技术问题是针对上述现有技术中存在的问题，提供一种检测及时方便的用于吸油烟机的风速风压传感器。

本发明所要解决的第二个技术问题是提供一种应用有上述风速风压传感器的吸油烟机。

本发明所要解决的第三个技术问题是提供一种上述吸油烟机的风机转速自适应调节控制方法。

本发明解决上述第一个技术问题所采用的技术方案为：一种用于吸油烟机的风速风压传感器，包括采样部分，所述采样部分包括取压管，设置在所述取压管端部的第一引压管和第二引压管，以及压力传感器，所述第一引压管和第二引压管分别通过导管连接到所述压力传感器；所述取压管内设有隔板，所述隔板将所述取压管内分为第一取压腔和第二取压腔，所述第一取压腔朝向气流，而所述第二取压腔远离气流；所述第一引压管与所述第一取压腔内连通，所述第二引压管与所述第二取压腔内连通；所述取压管上设有与第一取压腔内连通的高压取压孔，所述取压管上设有与第二取压腔内连通的有低压取压孔，其特征在于：所述高压取压孔的最小径大于等于3mm，且所述高压取压孔的面积大于等于9mm²。

上述所述高压取压孔的孔心可以位于取压管底部且两侧孔口分别向取压孔的两侧壁延伸，从而使高压取压孔整体呈U型。也可以将所述高压取压孔的孔心设于取压管的侧壁且下侧孔口靠近取压管底部。

所述高压取压孔朝向重力方向的底部孔口孔径大于远离重力方向的侧壁上沿孔口孔径，从而使高压取压孔从垂直于重力的取压管侧壁方向看成呈倒V形或倒U型或倒梯形。

为进一步避免油污堵塞高压取压孔，所述高压取压孔远离重力方向的内壁孔沿设有向内凸起的内引导部，内引导部能将油污导离高压取压孔。

为进一步避免油污堵塞高压取压孔，所述高压取压孔靠近重力方向的外壁孔沿设有能将油污导离高压取压孔的外引导部。

所述外引导部可以为倾斜切割的管壁或向外凸起的外引导片。

由于低压取压孔与第二取压腔连通，而所述第二取压腔远离气流，因此将低压取压孔设置在所述取压管的侧壁上，即可保证低压取压孔不会被油污堵塞；而为了保证采样部分的采样精度，所述取压管与所述高压取压孔交错分布。

同样的，所述低压取压孔的最小径大于等于3mm，且所述抵压取压孔的面积大于等于9mm²。

为避免油污堵塞第一引压管、第二引压管甚至后面的导管，所述第一引压管和第二引压管从与所述取压管的连接处向远离气流的方向倾斜延伸，有了该倾斜的角度，即使有油污积累也会从第一引压管和第二引压管倒流回来。

为便于根据风速风压传感器的采样部分测得的数据来控制吸油烟机的风机，所述风速风压传感器还包括能根据所述压力传感器输出的信号对油烟机的风机转速进行实时控制的电路控制部分。所述电路控制部分位于所述出风罩外。

所述电路控制部分包括主控模块和控制所述吸油烟机的风机转速的转速控制模块，所述主控模块分别与所述压力传感器和转速控制模块电连接，从而主控模块将压力传感器检测到的实时数值与预先设定的阈值相比较，从而对转速控制模块输出转速信号，以控制风机的电机转速。

为进一步避免油污堵塞第一引压管、第二引压管甚至后面的导管，所述第一取压腔靠近第一引压管处设有第一油污挡片，所述第二取压腔靠近第二引压管处设有第二油污挡片。

本发明解决上述第二个技术问题所采用的第一种技术方案为：一种吸油烟机，包括风机，和位于所述风机的出风口处的出风罩，其特征在于：所述出风罩上设置有如上所述的风速风压传感器，所述风速风压传感器的取压管水平设置在所述出风罩内，所述第一引压管、第二引压管、压力传感器和电路控制部分位于所述出风罩外。

本发明解决上述第二个技术问题所采用的第二种技术方案为：一种吸油烟机，包括烟机壳体和设置在烟机壳体内的风机，其特征在于：所述风机进风口前方的烟道或出风口后方的烟道设置有如上所述的风速风压传感器，所述风速风压传感器的取压管水平设置在烟道内，所述第一引压管、第二引压管、压力传感器和电路控制部分设置于一保护罩内，该保护罩设置在烟机壳体内。

本发明解决上述第二个技术问题所采用的第三种技术方案为：一种吸油烟机，包含与公共烟道连接的出烟管，其特征在于：所述出烟管上设置有如上所述的风速风压传感器，所述风速风压传感器的取压管水平设置在所述出烟管内，所述第一引压管、第二引压管、压力传感器)和电路控制部分位于所述出烟管外。

本发明解决上述第三个技术问题所采用的第一种技术方案为：一种吸油烟机的风机转速自适应调节控制方法，其特征在于：包括如下步骤：

1)开启所述吸油烟机，所述风机在指定n档位下运行；

2)由所述风速风压传感器的采样部分检测实时风速V并传输到所述电路控制部分，由所述电路控制部分将实时风速V与风速阈值X％*V_n0比较，X％为预设值，V_n0为所述风机在无背压环境下测得的n档位下的风速，判断V与X％*V_n0的大小关系；

3)如果V不小于X％*V_n0，则所述风机保持运转在n档位；如果V小于X％*V_n0，则所述电路控制部分控制所述风机跳转到n+1档位运转，此后重复步骤3)。

本发明解决上述第三个技术问题所采用的第二种技术方案为：一种吸油烟机的风机转速自适应调节控制方法，其特征在于：将风速风压传感器的电路控制部分与吸油烟机的主控制板连接，所述风机的转速由吸油烟机的主控制板控制，然后根据下述步骤控制风机转速：

1)、所述吸油烟机的风机被开启后；

2)、由所述风速风压传感器监测实时风速，并将风速传输给吸油烟机的主控制板，吸油烟机的主控制板将实时风速与风速阈值X％*V_n0比较，X％为预设值，V_n0为所述风机在无背压环境下测得的转速，判断V与X％*V_n0的大小关系；

3)、如果V不小于X％*V_n0，则使所述风机保持当前转速；如果V小于X％*V_n0，则油烟机的主控制板控制所述风机增加转速，此后重复步骤3)。

与现有技术相比，本发明的优点在于：不论高压取压孔是何种形状位于何种位置，只要保证高压取压孔的最小径大于等于3mm，且所述高压取压孔的面积大于等于9mm²，该尺寸比一滴油污的尺寸要大，因此能很好的防止油污堵塞。

附图说明

图1为本发明实施例一中风速风压传感器的采样部分示意图；

图2为本发明实施例一中风速风压传感器的取压管的剖视图；

图3为图1中A-A向剖视图。

图4为图1中I部放大图。

图5为图2中I部放大图。

图6为本发明实施例一中风速风压传感器的电路控制部分示意图；

图7为本发明的应用有实施例一风速风压传感器的吸油烟机的出风罩的示意图；

图8为本发明的吸油烟机自适应调节控制方法流程图；

图9为本发明的吸油烟机第一种工作状态的风速背压关系曲线图；

图10为本发明的吸油烟机第二种工作状态的风速背压关系曲线图；

图11为本发明的吸油烟机第三种工作状态的风速背压关系曲线图。

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。

参见图1，一种风速风压传感器，用于吸油烟机，包括采样部分和电路控制部分，采样部分包括取压管1，设置在取压管1端部的第一引压管21和第二引压管22，以及压力传感器3。

其中，取压管1内具有沿取压管1轴向设置的隔板11，从而将取压管1分为位于隔板11两侧的第一取压腔12和第二取压腔13。第一取压腔12正面朝向气流，而第二取压腔13远离气流，即气流经过取压管1时，先经过第一取压腔12，再经过第二取压腔13。

取压管1上开设有多个与第一取压腔12内连通的高压取压孔14，以及与第二取压腔13内连通的低压取压孔15，气流可通过高压取压孔14进入到第一取压腔12内，还可通过低压取压孔15进入到第二取压腔13内。第一引压管21与第一取压腔12内连通引导高压气流，第二引压管22与第二取压腔13内连通引导低压气流，由此，第一引压管21和第二引压管22引导出不同压力的气流，压力传感器3则能获取上述两个不同的气流压力值，电路控制部分则可以通过两个不同气流压力值的压差测得风速。上述取压管1、压力传感器3的原理类似于空调、暖通系统用的威力巴管。

在本实施例中，取压管1水平设置，气流由下至上经过取压管1，第一取压腔12位于第二取压腔13下方。所述第一引压管21和第二引压管22从与所述取压管1的连接处向远离气流的方向倾斜延伸，所述第一取压腔12靠近第一引压管21处设有第一油污挡片16，所述第二取压腔13靠近第二引压管22处设有第二油污挡片17，能避免油污堵塞第一引压管、第二引压管甚至后面的导管，参见图3所示。

为使得取压管1适用于吸油烟机的工作环境，所述高压取压孔的最小径大于等于3mm，且所述高压取压孔的面积大于等于9mm²。该尺寸下，高压取压孔比一滴油污的尺寸要大，因此能很好的防止油污堵塞。

在本实施例中，高压取压孔14的孔心位于取压管1底部且两侧孔沿分别向取压孔14的两侧壁延伸，从而使高压取压孔14整体呈U型，且高压取压孔的上侧孔径大于等于3mm，高压取压孔的整个面积大于等于9mm²，参见图2所示；且高压取压孔14朝向重力方向的底部孔口孔径大于远离重力方向的侧壁上沿孔口孔径，从而使高压取压孔从垂直于重力的取压管侧壁方向看成呈倒V形或倒U型或倒梯形，参见图1所示；这种高压取压孔14的孔形结构，能方便利用附壁效应使得油污轻松容易的从高压取压孔的底部孔口边沿流出，还能使没有滴出、而悬挂的油污悬挂于高压取压孔孔口边沿的管壁上，高压取压孔14不易被油污堵塞。

当然，高压取压孔14的位置也可以整体开设在取压管1的侧壁上，即：即所述高压取压孔14的孔心位于取压管1的侧壁且下侧孔口靠近取压管1底部，同时还可以使高压取压孔14朝向重力方向的底部孔径大于远离重力方向的上部孔口孔径，从而使高压取压孔14从垂直于重力方向的成呈倒V形或倒U型或倒梯形；这种情况下，不管是取压管的底部正面迎向气流，还是取压管的侧壁正面迎向气流，也均可以达到高压取压孔14不易被油污堵塞的目的。

本实施例中，高压取压孔14远离重力方向的内壁孔沿设有向内凸起、并能将油污导离高压取压孔14的内引导部18，参见图2和图5所示；靠近重力方向的外壁孔沿设有能将油污导离高压取压孔14的外引导部19，本实施例中外引导部19为倾斜切割的管壁，参见图1、4所示，外引导部19能将油污导离高压取压孔，使油污滴挂在取压管1的管壁上。

低压取压孔15位于取压管1的侧壁上，并且与高压取压孔14交错分布，即在取压管1的径向上与高压取压孔14不重叠，由此低压取压孔15上的油污不会直接流到高压取压孔14。

第一引压管21和第二引压管22分别通过第一导管41和第二导管42连接到压力传感器3，压力传感器3根据两个引压管输出的压差，依据伯努利方程中动压与风速关系，并经过温度、湿度、气压等参数的补偿，得到实时风速V。

参见图6，另外，风速风压传感器还包括能根据所述压力传感器3输出的信号对油烟机的风机转速进行实时控制的电路控制部分，该电路控制部分，包括主控模块5和转速控制模块6，可参考背景技术中的专利文献中所公开的，转速控制模块5控制并改变吸油烟机的风机的电机转速，主控模块5与压力传感器3电连接，将压力传感器3检测到的实时数值与预先设定的阈值相比较，从而对转速控制模块6输出转速信号，以控制风机的电机转速。

参见图7，本发明的风速风压传感器，取压管1水平地安装在出风罩7内，第一引压管21、第二引压管22、压力传感器3和电路控制部分位于出风罩7外。出风罩7设置在吸油烟机的风机出风口。

本发明的风速风压传感器中取压管1也可以水平设置在与公共烟道或者无公共烟道的建筑物的排烟口连接的出烟管内，第一引压管21、第二引压管22、压力传感器3和电路控制部分位于所述出烟管7外；此时，采集的风速比较精准和平稳。

本发明的风速风压传感器也可以直接防止在油烟机壳体内部，风机进风口前方的烟道或出风口后方的烟道上；即将风速风压传感器的取压管1水平设置在烟道内，所述第一引压管21、第二引压管22、压力传感器3和电路控制部分设置于一保护罩内，再将该保护罩设置在烟机壳体内。

上述的吸油烟机，在工作时，可对吸油烟机的风机转速进行自适应调节，吸油烟机的风机转速设置为多个档位，采用自动调整动压的阈值的方式来进行风机转速的自动调节，其依据是：在吸油烟机的同一风速档位下，风速随着背压的增加而减小，经实验证明，风机在不同档位下，其风速与背压的关系曲线互不相交。

参见图8，将风速风压传感器的电路控制部分与吸油烟机的风机连接，风机自适应调节的控制方法为：

1)开启吸油烟机，由用户或其他传感器开机，并在指定n档位下运行；

2)由风速风压传感器的采样部分检测实时风速V，传输到主控模块5，主控模块5将该实时风速V与风速阈值X％*V_n0比较，其中，X％为预设值，如90％，可以为根据吸油烟机使用环境得到的经验值，V_n0为在实验环境下(无背压情况下)测得的n档位下的风速，判断V与X％*V_n0的大小关系；

3)如果V不小于X％*V_n0，则吸油烟机保持运转在n档位；如果V小于X％*V_n0，则主控模块5向转速控制模块6输出转速信号，使得吸油烟机的风机的电机自动跳转到n+1档位运转(风速加大)，此后继续判断V和X％*V_n0之间的大小，重复步骤3。

具体地，参见图9，在该曲线图中，1、2、3、4、5曲线分别为档位1、档位2、档位3、档位4和档位5在不同背压下的风速，如开启时档位为2，此时，工作点在B点，B点的风速大于A点(阈值点)，则吸油烟机则保持在档位2工作。

参见图10，同样的，在该曲线图中，1、2、3、4、5曲线分别为档位1、档位2、档位3、档位4和档位5在不同背压下的风速，如开启时档位为2，此时，工作点在B点，B点的风速小于A点(阈值点)，则吸油烟机自动跳到档位3，此时工作点为C点，C点的风速大于A点，此后吸油烟机就保持在档位3工作。

参见图11，同样的，在该曲线图中，1、2、3、4、5曲线分别为档位1、档位2、档位3、档位4和档位5在不同背压下的风速，如开启时档位为2，此时，工作点在B点，B点的风速小于A点(阈值点)，则吸油烟机自动跳到档位3，此时工作点为C点，C点的风速仍然小于A点，则吸油烟机继续往上跳档到档位4工作，直到工作点风速大于A点。

如果风速风压传感器不包括能根据所述压力传感器3输出的信号对油烟机的风机转速进行实时控制的电路控制部分，也可以将风速风压传感器与吸油烟机的主控制板连接，而现有的风机的转速是由吸油烟机的主控制板控制的，然后主控制板控制根据下述步骤控制风机转速：

1)、所述吸油烟机的风机被开启后；

2)、由所述风速风压传感器监测实时风速，并将风速传输给吸油烟机的主控制板，吸油烟机的主控制板将实时风速与风速阈值X％*V_n0比较，X％为预设值，V_n0为所述风机在无背压环境下测得的转速，判断V与X％*V_n0的大小关系；

3)、如果V不小于X％*V_n0，则使所述风机保持当前转速；如果V小于X％*V_n0，则油烟机的主控制板控制所述风机增加转速，此后重复步骤3)。

Claims (14)

1.一种用于吸油烟机的风速风压传感器，包括采样部分，所述采样部分包括取压管(1)，设置在所述取压管(1)端部的第一引压管(21)和第二引压管(22)，以及压力传感器(3)，所述第一引压管(21)和第二引压管(22)分别通过导管连接到所述压力传感器(3)；

所述取压管(1)内设有隔板(11)，所述隔板(11)将所述取压管(1)内分为第一取压腔(12)和第二取压腔(13)，所述第一取压腔(12)朝向气流，而所述第二取压腔(13)远离气流；所述第一引压管(21)与所述第一取压腔(12)内连通，所述第二引压管(22)与所述第二取压腔(13)内连通；所述取压管(1)上设有与第一取压腔(12)内连通的高压取压孔(14)，所述取压管(1)上设有与第二取压腔(13)内连通的低压取压孔(15)，其特征在于：所述高压取压孔的最小径大于等于3mm，且所述高压取压孔的面积大于等于9mm²；所述高压取压孔(14)远离重力方向的内壁孔沿设有向内凸起的内引导部；所述高压取压孔(14)靠近重力方向的外壁孔沿设有能将油污导离高压取压孔(14)的外引导部。

2.根据权利要求1所述的用于吸油烟机的风速风压传感器，其特征在于：所述高压取压孔的孔心位于取压管底部且两侧孔口分别向取压孔的两侧壁延伸，从而使高压取压孔(14)整体呈U型。

3.根据权利要求1所述的用于吸油烟机的风速风压传感器，其特征在于：所述高压取压孔(14)的孔心位于取压管(1)的侧壁且下侧孔口靠近取压管(1)底部。

4.根据权利要求2或3所述的用于吸油烟机的风速风压传感器，其特征在于：所述高压取压孔(14)朝向重力方向的底部孔口孔径大于远离重力方向的侧壁上沿孔口孔径，从而使高压取压孔从取压管长度方向的侧壁看成呈倒V形或倒U型或倒梯形。

5.根据权利要求1所述的用于吸油烟机的风速风压传感器，其特征在于：所述外引导部为倾斜切割的管壁或向外凸起的外引导片。

6.如权利要求1所述的用于吸油烟机的风速风压传感器，其特征在于：所述第一取压腔(12)靠近第一引压管(21)处设有第一油污挡片，所述第二取压腔(13)靠近第二引压管(22)处设有第二油污挡片。

7.如权利要求1所述的用于吸油烟机的风速风压传感器，其特征在于：所述风速风压传感器还包括能根据所述压力传感器(3)输出的信号得到实时风速V的电路控制部分。

8.如权利要求7所述的用于吸油烟机的风速风压传感器，其特征在于：所述电路控制部分包括主控模块(5)和控制所述吸油烟机的风机转速的转速控制模块(6)，所述主控模块(5)分别与所述压力传感器(3)和转速控制模块(6)电连接。

9.如权利要求1所述的用于吸油烟机的风速风压传感器，其特征在于：所述低压取压孔设置在所述取压管的侧壁上，且所述低压取压孔的最小径大于等于3mm，且所述低压取压孔的面积大于等于9mm²。

10.一种吸油烟机，包括风机，和位于所述风机的出风口处的出风罩(7)，其特征在于：所述出风罩(7)上设置有如权利要求1所述的风速风压传感器，所述风速风压传感器的取压管(1)水平设置在所述出风罩(7)内，所述第一引压管(21)、第二引压管(22)、压力传感器(3)和电路控制部分位于所述出风罩(7)外。

11.一种吸油烟机，包括烟机壳体和设置在烟机壳体内的风机，其特征在于：所述风机进风口前方的烟道或出风口后方的烟道设置有如权利要求1所述的风速风压传感器，所述风速风压传感器的取压管(1)水平设置在烟道内，所述第一引压管(21)、第二引压管(22)、压力传感器(3)和电路控制部分设置于一保护罩内，该保护罩设置在烟机壳体内。

12.一种吸油烟机，包含与公共烟道连接的出烟管，其特征在于：所述出烟管上设置有如权利要求1所述的风速风压传感器，所述风速风压传感器的取压管(1)水平设置在所述出烟管内，所述第一引压管(21)、第二引压管(22)、压力传感器(3)和电路控制部分位于所述出烟管外。

13.一种如权利要求10所述的吸油烟机的风机转速自适应调节控制方法，其特征在于：将风速风压传感器的电路控制部分与吸油烟机的风机连接，风速风压传感器的电路控制部分根据下述步骤控制风机转速：

1)、开启所述吸油烟机，所述风机在指定n档位下运行；

2)、由所述风速风压传感器监测实时风速V，由所述电路控制部分将实时风速V与风速阈值X％*V_n0比较，X％为预设值，V_n0为所述风机在无背压环境下测得的n档位下的风速，判断V与X％*V_n0的大小关系；

3)、如果V不小于X％*V_n0，则所述风机保持运转在n档位；如果V小于X％*V_n0，则所述电路控制部分控制所述风机跳转到n+1档位运转，此后重复步骤3)。

14.一种如权利要求11或12所述的吸油烟机的风机转速自适应调节控制方法，其特征在于：将风速风压传感器与吸油烟机的主控制板连接，所述风机的转速由吸油烟机的主控制板控制，主控制板根据下述步骤控制风机转速：

1)、所述吸油烟机的风机被开启后；

2)、由所述风速风压传感器监测实时风速V，并将实时风速V传输给吸油烟机的主控制板，吸油烟机的主控制板将实时风速V与风速阈值X％*V_n0比较，X％为预设值，V_n0为所述风机在无背压环境下测得的n档位下的风速，判断V与X％*V_n0的大小关系；

3)、如果V不小于X％*V_n0，则使所述风机保持当前转速；如果V小于X％*V_n0，则油烟机的主控制板控制所述风机增加转速，此后重复步骤3)。