CN105570172A - 通风机控制系统 - Google Patents

Abstract

用于炉灶的通风机，包括带马达的风扇和调节风扇马达速度的微电脑控制器。微电脑控制器具有来自带远程控制器的无线接收器的第一输入，和来自带旋转编码器的可旋转本地控制手柄的第二输入。来自远程控制器和旋转编码器的信号指示增加或减小提供给风扇的动力以及增加减少多少。

Description

通风机控制系统

技术领域

本发明涉及厨房空气排风器，更具体的是涉及控制炉灶或类似设备上方风罩内通风机的风扇操作。

背景技术

在建筑内的炉灶或类似设备上方设置风罩，连接一通向建筑外的排气口和通过该排气口排出空气的通风机风扇是众所周知的。这样一种装置能用于收集和排放充满过量湿气、烟雾、味道或其他烹饪排放物的空气。然而，很多常规通风机对排放空气的量或对风扇本身的操作基本没有控制力。许多常规系统只具有一个带有通断开关的单速风扇。这些系统导致通风机或者没有足够的动力在高排放水平时吸出所有的烟气，或者在低排放水平时动力太足，或者两者都有。第一种情况允许过量烟雾、烹调气味或其他排放物逸入建筑物中，使排风扇未能完成工作。第二种情况浪费能源，特别是在有暖气和空调的建筑物内通风机会昂贵地排放加热的或冷却的空气。

最近几年中，多速通风装置已经发展到允许控制风扇获得不同风扇转速。在这种系统中，风扇马达包括多级绕组和具有多个“开启”位置的调节柄或开关。每套手柄/开关给不同绕组加电，并提供不同动力给风扇马达，从而控制马达的速度。

常规的系统的缺点是，使用者必须手动旋转装置上的手柄或启动装置上的开关来调节风扇的速度或灯。

需要用于通风装置的改良控制系统。

发明内容

根据一个实施例，用于炉灶上方风罩的通风机包括风扇、用于调节风扇速度的控制器、接收器和可操作的控制装置，接收器用于接收无线信号并将将第一信号作为第一输入提供给控制器，第一信号提供来自收到的无线信号的信息，可操作的控制装置用于将指示对控制装置的操作的第二信号作为第二输入提供给控制器，并在操作中控制器监视第一和第二输入，并在接收到第一或第二信号后增加或减小风扇速度。

根据另一个实施例，控制系统用于提供对通风机的操作，该通风机用于炉灶上方的风罩，通风机包括风扇。控制系统包括用与调节风扇运行速度的控制器、用于接收来自远程控制器的无线信号并将表明无线信号的第一信号提供给控制器的无线接收器，和用于给控制器提供第二信号的可操作的输入控制，第二信号用于指示输入控制的操作，而控制器设定在接收第一和第二信号且根据接收到的第一或第二信号改变风扇的速度。

控制器可以设定为将每个第一和第二信号理解为指示是否增加或减小风扇速度，且改变多少风扇速度。控制器可以设定为响应第一或第二信号，而不考虑控制器早先状态是由第一信号或第二信号设定的。

通风设备进一步包括一个或多个环境传感器(例如温度和/或烟雾传感器)，并且可以设定控制器以通过设定风扇在一个速度来响应预设环境条件，该速度覆盖响应第一或第二信号设定的速度。

控制器可以设定为设置风扇到关闭状态和不同于关闭状态的多个速度中的一个。

控制器可以包括一个微处理器。

无线信号可以是无线电信号。

可操作控制装置可以是带有旋转编码器的可旋转的调节柄，用于提供第二输入，该第二输入指示传感器手柄旋转和手柄旋转多少。

通风机或控制系统进一步包括远程控制装置，用于发射无线接收器能接收的无线信号。

通风机还进一步包括用于照亮通风机下方工作区域的照明装置，远程控制装置还用于发送指令来控制照明装置，而无线接收器用于接收指令来控制照明装置。

通风机可以与风罩结合安装在炉灶上方，其中通风机尺寸适于安装在风罩内，通风机的空气入口安装在风罩敞开的下端内，通风机的空气出口可连接到引导通过风罩上端的排气管。

风罩可以允许无线信号通过。

风罩可以由木头制成，无线信号可以是无线电信号。

通风机可以包括金属壳体，壳体内有无线接收器，壳体可以具有允许无线信号通过但不允许空气通过的材料制成的窗口。

附图说明

结合附图和随后对附图中实施例的详细描述，本发明的上述和其他方面、特征和优势变得更加明显。附图中：

图1是安装在烹调炉灶上方的通风机风罩的概图。

图2是风罩通风机的透视图。

图3是图2所示的通风机的仰视图。

图4是图2中通风机中部件的原理图。

图5是通风机一个可替换实施例类似于图4的原理图。

具体实施方式

参考随后本发明示例实施例的详细描述和附图，可以更好理解本发明方法和装置的各种特征和优势。尽管这些附图描述了所设想的方法和装置的实施例，但不应理解为排除对本领域普通技术人员而言显而易见的可替换的或等同实施例。

参考附图，首先参考图1，总体由参考数字10指示的通风机风罩安装在建筑物墙上。通风机风罩10包括宽大、敞口的下端12、锥形中部14和狭窄的顶部16。风罩10的顶部16通过管道18(未详细描绘)连接到建筑物外。风罩10由木头或其他装饰材料制成。

风罩下方是烹调炉灶，总的由参考数字20指示。炉灶20可以包括一个或多个炉排或电热板22、烤箱24和合适的控制装置26。

现在参考图2和3，安装在风罩10内的是总体由参考数字30指示的通风机。通风机30具有尺寸适于安装在风罩10下部12内的下部32，下部32包括用于捕获当空气被从下方吸入并截留在空气中的颗粒。通风机30具有上部36，包括一风扇(参考图4)，风扇运转中通过过滤网34从下方吸入空气并通过连接到管道18的出口38将空气向上排放。

风罩10可以做成不同尺寸，其中一些大于或小于标准尺寸。通风机30的外部尺寸可选为适合可获得的最小风罩尺寸。通风机30配备附加的或可调节的安装支架或其他部件来适合大尺寸风罩10。例如，如果风罩10的下部12的内部尺寸大于通风机30下部32的外部尺寸，和/或两者具有不同的形状，那么可以提供合适的盲板来封闭通风机30和风罩10之间的空间。

通风机30的下侧是用于给炉灶20的工作台照明的灯44。在图示说明的实施例中，通风机30的下侧还包括控制风扇和灯光的控制柄或开关40，42。当然，很容易理解，控制开关可以放在任何合适的易接近位置，如风罩10的前表面。开关可以是拨动、滑动或嵌入式开关。

通风机30的壳体优选由适应期望的温度和条件的合适材料制成，如不锈钢，坚固、经济性合适且易于清洁。在通风机30的下部前方有一窗口46，该窗口允许无线信号到达通风机30内的传感器(见图4)。当风罩10由木头制成且无线信号是无线电信号时，信号能穿过木头，因此不需要在风罩中设置窗口。没有可视开口就美观而言是一个优势。如果风罩是由无法透过无线电信号的材料制成，或无线信号是不能穿过木头的红外光信号，那在风罩10下部12前方的窗口是必须的。

现在再参考图4，将空气从通风机30中抽出去的风扇50的动力由马达52提供。马达52的速度由在微处理器控制下的控制器54从电源56提供动力，可以是普通的建筑用电线。控制器54能根据所使用的马达52的类型以任何合适的方式控制马达52的速度。不同型号的电马达和控制电马达的不同方法都是众所周知的。在一个实施例中，控制器54是可控硅控制器，能改变由电源56提供的电流的工作周期(dutycycle)。

控制器54接收来自通风机30下侧的控制手柄40之中一个和/或窗口46后面的无线接收器58的输入。如果控制手柄是旋钮，有一个传感器探测控制手柄的旋转的量和方向以及给控制器54的信号。合适的旋转传感器是众所周知的，为了简洁，这里不详细描述。控制器54接收指示控制旋钮40旋转的信号，并把旋转方向解释为指示是否增加或减小风扇的速度，把旋转量解释为指示增加或减小风扇的速度的多少。这样，旋钮的物理位置优选不能决定所期望的风扇速度，但旋转位置的变化和方向决定应该调节的速度。在一个实施例中，手柄是具有两个脉冲信号输出(正交)的循环脉冲发生器。这种脉冲发生器允许很容易地确定旋转方向和脉冲率。微控制器监视这些信号，决定照明水平和使用者所要求的风扇速度的变化。

控制器54构造成从无线接收器58接收信号，接收器设置成从便携式遥控器60上的远程发射器62接收信号。遥控器60具有控制开关，使用者能以任何方便的方式输入指令来以期望的量增加或减小风扇50的速度。在一个实施例中，控制器54可以将风扇50设定到五个不同速度，最低速度是“关闭”。遥控器60包括协同控制开关64，例如手柄、滑块、拨块或嵌入式开关，从而允许使用者输入期望的风扇速度或风扇速度的期望变量，类似于在风罩10上的控制。

如果使用无线电控制装置，远程发射器62是无线电波发射器，配置为发送输入到遥控器60的控制指令到无线接收器58。无线电波的使用允许风扇50在无线电波传输的范围内被控制，该范围可以在典型房屋的任何位置，而不需要从发射器62至接收器58成可视的直线。发射器62可以是低功率发射器，功率输出类似于无线门铃中使用的发射器。

可以提供给控制器54其他输入。例如，在通风机30的下侧提供热敏调节器或其他温度传感器70。微处理器55设定为当通风机下部温度超过预设温度时打开风扇50。这在功能和安全方面提供了有益的改进，因为如果使用者使用炉灶20时忘记打开风扇50并且热量堆积时通风机30会自动开启。也保护了通风机30免受热损坏。控制器54(如微处理器)还设定当为温度回落到一定临界值(指示过热不在是问题)时自动关闭风扇。

在通风机30下侧还设计有烟雾探测器72。微处理器55设定为如果烟雾水平超过预设水平则打开风扇50，并且当烟雾回落到一定水平时关闭风扇。微处理器程序编制是这样：基于来自烟雾探测器的信号(即烟雾消散)的关闭可以覆盖控制器的其他输入(即使用者手动输入“开启”)。还可以设计用探测到的烟雾量来改变风扇速度。例如如果烟雾过量，控制器可以将风扇转到最高设置，然后根据烟雾消散逐渐减小风扇速度。

遥控器60还可以包括用于控制灯44的灯光控制开关66。来自开关66的信号是由发射器62发送到接收器58，并送到微处理器55用于控制灯44。微处理器55可设定为控制灯光来提供清楚的输出水平(如低、适中、明亮)，或被控制来通过亮度调节提供变化的光输出。

使用中，包括微处理器55的控制器54连接到电源56。微处理器55进入“睡眠”或“待机”模式，在该模式下微处理器监视来自控制手柄/开关40、接收器58和任何其他传感器用于控制信号的输入。使用者决定开始烹调时，可以操作控制手柄或开关40或遥控器60开启风扇50至期望的速度。当风扇运转时，使用者可以操作控制旋钮40或遥控器60来根据需要改变风扇速度，覆盖以前由控制装置其中一个发出的指令(如遥控器60的输入会覆盖固定控制旋钮40的在先输入，反之亦然)。当使用者完成烹调，可以操作控制旋钮40或遥控器60关闭风扇50。使用者可以选择在完成烹调后让风扇运转一段时间，随后无需返回炉灶20使用遥控器60关闭风扇50。还可以设计微处理器55带有“延迟关闭”计时器，这种情况下，风扇以低速运转预定时间，例如3分钟或5分钟来冷却炉灶关闭后炉灶上方的空气，然后风扇关闭。使用者可以如通过按下遥控器上的附加按钮64来选择“延时关闭”功能。类似的功能能集成在微处理器55(或遥控器60)中，从而允许控制灯，使灯在规定时间后或规定时间点关闭。

如果使用者不手动开启风扇，例如热敏调节器70或烟雾探测器72的附加传感器可以探测环境在需要使用风扇的情况下，微处理器55随即自动启动风扇至合适的速度。类似地，如果使用者以低速手动开启风扇，那么微处理器55可以覆盖使用者的设置并自动增加速度来响应来自诸如热敏调节器70或烟雾探测器72的传感器的输入。

光传感器74可以安装在通风机30内，来感应装置周围区域的环境光线。当感应到的环境光线低于临界值时，发送信号到微处理器55来打开灯44。类似地，当感应到的环境灯光超过临界值，发送信号给微处理器关闭灯44。

因为来自控制手柄40和控制开关64的信号被看做指挥风扇速度改变的方向和量，而不是视为绝对速度，所以接收来自不同输入的连续指令并不困难。微处理器55在存储器中保存当前速度，并响应随后的输入增加或减小速度。当自动程序(如响应过量烟雾或热)覆盖手动设定时，微处理器55可以在存储器中保存使用者最后选择的速度，当覆盖的条件不再适用时返回使用者设定的速度。例如，由于控制手柄40的位置不代表绝对风扇速度，不同控制或程序改变速度时手柄位置和风扇速度之间并不矛盾。

参考图5，通风机30的可替换实施例具有带多级绕组84、86、88、90的马达82，并构造成给不同绕组通电引起马达82和风扇50以不同速度运转。通过继电器单元92中的继电器R1、R2、R3、R4从电源56给绕组84、86、88、90提供电力。继电器单元92由控制器54控制。图5中显示的实施例中的其余部分可以类似于前面描述的实施例，为了简洁起见，不再重复描述。

上文描述的本发明使一个普通技术人员能制作和使用目前认为最佳实施方式，这些普通技术人员应理解和懂得，这里还存在这些具体实施例的改变、组合和等同、方法和例子。因此本发明并不限于上述已描述的实施例、方法和例子，而是包括在本发明范围和精神范围内的所有实施例和方法。

例如，在平面视图中风罩10的下部12和通风机30的下部32显示为矩形。当然其他形状也是可能的。例如，风罩10从一组陈列柜凸出，风罩的凸出部分可以在内部具有辅助加固，从而风罩10底部的实际开口是T形，而不是矩形。在那种情况下，通风机30的下部32可以配备匹配的的盲板给T形通风机，该T形适合风罩10的开口。

图1所示的风罩10安装在垂直壁上具有平直的后侧以靠着壁放置。如果炉灶20安装在厨房中间作为一个岛，那么风罩10将会典型地安装在炉灶正上方的天花板上，且各个面典型地从底部到顶部逐渐减小。这种情况下，如果发射器是红外信号而不是无线电信号，则需要在不只一个侧面具有远程控制传感器接收器。类似地，可以安装附加控制手柄40。

在一个可替换的结构中，风罩10排出厨房中的废气，空气通过过滤器(通常包括活性炭)，其至少清除烹调味道中的绝大部分。

在已描述的实施例中，无线遥控器60和接收器58是无线电发射器和接收器。已经解释过那些特征的不同有点。但是，其他形式的传输方式也是可能的，包括红外光。如果因为任何原因希望限制无线通讯为瞄准线，或者如果根据当地法规无线电通讯无法获得或因为其他发射器的干扰，可以优选红外信号。

在已述实施例中，无线遥控器60专用于控制通风机30。其他安排也是可能的。例如，接收器58可以是蓝牙或其他通用接收器，而遥控器60可以是与特定接收器绑定的相应的通用发射器。例如，遥控器60可以是具有蓝牙发射器的智能手机，运行APP(应用程序)来提供用户界面控制通风机30。

为了简洁起见，示例只描述了一个固定控制手柄40和一个遥控器60。如上所述，为了便于从炉灶20周围超过一个位置控制风扇50，可以提供附加控制手柄40。也可以提供附加遥控器60，假设提供合适的接收器58，附加遥控器可以使用相同或不同方式的无线通讯形式。

这里所描述的系统可以采用任何形式的微处理器。本发明的系统包括储存在微处理器和/储存装置(如媒介)中的软件程序。该方法可以通过储存在不易丢失的可读计算机储存媒介中。

为了增加对本发明原理的理解，参考附图所示的优选实施例和用于描述这些实施例的文字。但是，这些具体文字并不限制本发明的范围，应该理解为本发明包含对一个本领域普通技术人员而言正常出现的所有实施例。

这里所示和描述的特定应用示出了本发明的例子，但并不以任何方式限制本发明的范围。为了简洁的目的，常规的电子产品、控制系统、软件开发和所述系统的其他功能方面没有详细描述。

最后，这里应用的所有例子或示例性文字(如“例如”)仅用于说明本发明，而不是限制本发明的范围。在不脱离本发明精神和范围的情况下，很多修改和改编对本领域技术人员是显而易见的。

因此，应该参考所附权利要求，而不是前面的说明来代表本发明的范围。

Claims (15)

1.用于炉灶上方风罩的通风机，包括：

风扇；

控制器，用于调节风扇速度；

接收器，用于接收无线信号并将提供来自收到的无线信号的信息的第一信号作为第一输入提供给控制器；

可操作的控制装置，用于将表示控制操作装置的第二信号作为第二输入提供给控制器；

其中，在运行中，控制器监视第一和第二输入，并在接收到第一或第二信号后增加或减小风扇速度。

2.根据权利要求1所述的通风机，其中，控制器设定为将每个第一和第二信号理解为指示是否增加或减小风扇速度，且改变多少风扇速度。

3.根据权利要求2所述的通风机，其中，控制器设定为响应第一或第二信号，而不考虑控制器早先状态是由第一信号或第二信号设定的。

4.根据权利要求1所述的通风机，其中，进一步包括一个或多个环境传感器，其中，控制器设定为通过设定风扇在一个速度来响应预设环境条件，该速度覆盖响应第一或第二信号而设定的速度。

5.根据权利要求1所述的通风机，其中，控制器设定为设置风扇到关闭状态和不同于关闭状态的多个速度中的一个。

6.根据权利要求1所述的通风机，其中，控制器包括微处理器。

7.根据权利要求1所述的通风机，其中，无线信号是无线电信号。

8.根据权利要求1所述的通风机，其中，可操作控制装置是带有旋转编码器的可旋转的控制手柄，用于提供第二输入，该第二输入指示传感器控制手柄旋转和控制手柄旋转多少。

9.根据权利要求1所述的通风机，其中，进一步包括远程控制装置，用于发射无线接收器能接收的无线信号。

10.根据权利要求9所述的通风机，其中，进一步包括用于照亮在通风机下方区域的照明装置，远程控制装置还用于发送指令来控制照明装置，而无线接收器用于接收指令来控制照明装置。

11.根据权利要求1所述的通风机，其中，通风机与风罩结合安装在炉灶上方，通风机尺寸适于安装在风罩内，通风机的空气入口安装在风罩敞开的下端内，通风机的空气出口可连接到引导通过风罩上端的排气管。

12.根据权利要求11所述的通风机，其中，风罩允许无线信号通过。

13.根据权利要求1所述的通风机，其中，进一步包括金属壳体，壳体内有无线接收器，壳体具有允许无线信号通过而不允许空气通过的材料制成的窗口。

14.控制用于炉灶上方风罩的通风机操作的控制系统，所述通风机包括风扇，控制系统包括：

控制器，用于调节风扇的运行速度；

无线接收器，用于接收来自远程控制器的无线信号，并将第一信号提供给控制器，第一信号表示无线信号；

可操作的输入控制装置，用于提供第二信号给控制器，第二信号表示输入控制的操作；

控制器设定为接收第一或第二信号，根据收到的第一和第二信号改变风扇速度。

15.根据权利要求14所述的控制系统，其中，可操作的控制装置是连接到脉冲发生器的可旋转手柄，这样，手柄旋转发射脉冲作为第二信号，控制器是微处理器，接收第一输入并决定脉冲率和方向。