CN106560657A - 一种中央油烟净化系统及其实时自动控制方式 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种中央油烟净化系统，包括公共烟道，各层厨房设有与公共烟道连接的连接管，公共烟道的上端串连油烟净化器和风机，各层厨房均设有集烟罩，集烟罩通过连接管与公共烟道连接。并进一步的发明了一种中央油烟净化系统的实时自动控制方式，通过公司计算调节不同层高风阀的开启角度，使抽风量可以均匀分配。本发明的有益效果是：可以消除烹饪高峰期公共烟道内的压力，均匀分配高低楼层之间的排烟效果，防止回烟串味。

Description

一种中央油烟净化系统及其实时自动控制方式

技术领域

本发明属于家用电器领域，特别是涉及一种中央油烟净化系统，及其实时自动控制方式。

背景技术

现有高层住宅普遍设计有公共烟道，每层楼的同一位置住宅内厨房的油烟都是通过油烟机排入公共烟道，再通过公共烟道在楼顶的出口进入到大气环境中。中国专利文献CN104566588A，于2015年4月29日公开了“一种中央净化系统”， 包括油烟收集管道、净化器和风机管道，油烟收集管道、净化器和风机管道依次连接构成一整体并通过紧固件安装在减震器和安装基座上，其中油烟收集管道内油烟连接管A的一端通过安装基座与公共烟道的油烟出口相连通，油烟连接管A的另一端与应急排烟口相连接，公共烟道上每一层通过电动止回阀与吸油烟机的风管相连通，油烟收集管道、安装基座和公共烟道设置在同一轴线上；油烟连接管A的侧面与油烟连接管B的一端相连接构成三通管道结构，油烟连接管B的另一端通过净化器与风机管道相连通并通过风机排烟。油烟的集中排放给建筑设计带来便利，但是也带来诸多问题。由于公共烟道一般只有一个位于楼顶的出口，这种结构特点，造成内部压力自上而下递增，高楼层的位置压力较小，低楼层的位置压力较大。所以高楼层和低楼层的油烟机排烟效果差异非常大，高楼层效果好，低楼层效果差。在烹饪高峰期，各个油烟机都通过自带的风机向公共烟道内主动排烟，公共烟道内累积压力很大，导致使用中的油烟机的排烟效果变差；而无论是否使用，如果油烟机的止回阀闭合不严、安装不良或者烟道开裂等，都会导致烟道内的油烟串入厨房中，给厨房环境带来负面影响。

发明内容

针对上述缺陷，本发明旨在提供一种中央油烟净化系统，并提供该种中央油烟净化系统的实时自动控制方式，可以消除烹饪高峰期公共烟道内的压力，均匀分配高低楼层之间的排烟效果，防止回烟串味。

为了实现上述目的之一，本发明采用如下技术方案：一种中央油烟净化系统，包括公共烟道，各层厨房设有与公共烟道连接的连接管，公共烟道的上端串连油烟净化器和风机，各层厨房均设有集烟罩，集烟罩通过连接管与公共烟道连接。

在本技术方案中，各层厨房内安装的不再是传统的带风机的油烟机，而是不包括风机的集烟罩。集烟罩通过连接管与公共烟道导通，公共烟道的串联油烟净化器和风机。油烟净化器和风机为前后串联，经过油烟净化器净化后的空气，可以减少油烟凝结在风机上导致风机工作效率下降，因此推荐风机置于油烟净化器的下游侧。这样的设计，取消了各层厨房内油烟机中的风机，仅使用公共烟道的上端的风机进行抽风，使传统的油烟机向公共烟道内的吹送动作被取消，而由此带来的公共烟道内的正压也同步消失。与此同时，公共烟道上端的风机抽风还为公共烟道内带来了负压。公共烟道内正压变为负压，从根本上解决了油烟倒灌的问题，无论是哪个楼层的厨房产生油烟，无论有多少层的厨房在同时使用，从公共烟道经连接管分配至每层厨房的集烟罩的都是负压，都可以将本层厨房的油烟吸走。使用中的厨房多和少，油烟量的多和少，均可以通过调节风机抽风量来适配。本方案还产生了一个附带的有益效果，由于集风罩内不再设置主动排风的风机了，因此在开启抽油烟功能时，厨房依然安静，完全没有传统油烟机的风机噪音。

作为优选，所述连接管内设有风阀，风阀阀片以仅可向下游方开启的方式铰接在连接管的内壁上，其形状与连接管的截面形状适配。风阀实质上为一个单向阀，仅可以使空气由上游的集烟罩侧流向下游的公共烟道侧。这样的设计，进一步提高了各个连接管对封闭倒灌油烟的效果。

作为优选，还包括控制中心；每个风阀上均安装有控制阀片开启角度的阀片控制器，控制中心通过信息传递连接并控制风机和各个阀片控制器。控制中心可采用PLC控制器为核心部件，通过有线或无线的方式连接风机和各个风阀上的阀片控制器，并通过调节不同层的连接管上的风阀的阀片的开度与风机的抽风量，将风机总的抽风量在各层处于使用状态下的连接管之间进行合理分配，确保每个处于使用状态下的厨房都能得到尽可能均衡的抽油烟效果。

作为优选，所述控制中心还设有无线智能控制模块，电机、风机和各个阀片控制器均连接有无线终端，无线智能控制模块通过收发无线信号，将控制中心与风机和各个阀片控制器连接在一起。为了减少走线对各户装修的影响，本方案采用了无线方法进行信息传递。为此，各个风阀的阀片控制器上都安装了无线端子，风机上也同样安装了无线端子，控制中心内建无线智能控制模块，通过无线连接各个无线端子，将控制指令传达给风机和各个阀片控制器。

作为优选，所述集烟罩上设置有过滤网，油烟气在进入集烟罩之前先通过过滤网进行初次过滤。过滤网位于每家每户的室内，更换清洁比较方便。通过初次过滤，可以拦截相当一部分油烟进入连接管和公共烟道，减少了在这些位置凝结的油烟量，也减轻了油烟净化器的工作压力，提高了风机的抽风效率。

为了实现上述目的之二，本发明采用如下技术方案：一种中央油烟净化系统的实时自动控制方式，包括如下步骤：

A，根据包括集烟罩、风阀、连接管、公共烟道、油烟净化器在内的整个中央油烟净化系统的风阻进行模拟和计算，获取各楼层的连接管内的阻力P1~Pn；

B，对同一风阀的各角度的阻力进行模拟和计算，得出对应的关系f(θ)=Pθ；

C，计算不同风阀的角度控制，计算方法如下：设当处于使用状态的楼层为a、b、c，其中a<b<c，通过前面的计算得出各层的阻力为Pa、 Pb、 Pc，设各层的风量为Qa、Qb、Qc，要达到Qa=Qb=Qc，则需对a、b、c三层做阻力补偿，使得Pa=Pb+ Pθb=Pc +Pθc，根据步骤B得出的公式f(θ)=Pθ进行计算，可以分别计算出b、c两层的阻力补偿角度θb、θc；

D，以步骤C计算所得角度值为预设值，分别开启楼层a、b、c的风阀至预设值；

E，如果工况改变为使用状态的楼层为d、e，则按照步骤C的计算方法重新计算，再按照步骤D的开启方式关闭不使用的风阀，开启应开启的风阀。

要解决在各个使用中的厨房的连接管之间均衡分配抽风量的问题，主要要对不同层高的在用连接管内的压力进行平衡。为此，本方案设计的控制方式先计算系统内各连接管的风阻，然后求取风阀开启角度与连接管风阻之间的对应关系公式，再代入各个开启中连接管的实际数据，求得应调整层的风阀的补偿角度，使开启中的不同层的风阀的开启角度不同，但是各自的连接管内的阻力都基本一致。这样一来，无论有几户厨房的集烟罩在用，风机的总抽风量始终都可以平均的分摊在每个连接管上，保证所有在用集风罩都能具备相同的抽吸能力。其它的解决方案包括在各个连接管内安装可监测气流速度的风力传感器，风力传感器采集的数据送至控制中心，再以此为基础调整各风阀的阀片开度至各风力传感器采集的数据相同。该方案的缺陷在于，油烟气会很快粘附在风力传感器上，导致监测数据失真，系统整体失效。因此，在污染问题尚未解决之前，该方案并不具备实用性。

作为优选，所述风机的工作时间与系统内任一集风罩的开启时间同步，风机的工作强度与系统内集风罩的开启数量成正比。本方案设定只要有任何一个集烟罩处于工作状态，风机就会持续工作，直至所有集风罩都处于停止状态；而风机工作的强度与同时工作的集烟罩的数量成正比，数量多则意味着需要的抽风量大，风机工作强度就大，数量少则风机可以降低工作强度。这样的设计是为了在确保抽油烟效果的前提下节能降耗。

综上所述，本发明的有益效果是：可以消除烹饪高峰期公共烟道内的压力，均匀分配高低楼层之间的排烟效果，防止回烟串味。

附图说明

图1是本发明的结构示意图。

其中：1公共烟道，2连接管，3油烟净化器，4风机，5集烟罩，6风阀，7控制中心，8无线智能控制模块，9无线终端，10过滤网。

具体实施方式

下面结合附图与具体实施方式对本发明做进一步的描述。

如图1所示，为一种中央油烟净化系统。该系统安装于多层或高层建筑内，包括由底层至顶层的公共烟道1，每层住宅的厨房内都在灶具上方安装有集烟罩5，集烟罩通过连接管2连通公共烟道。集烟罩上设有过滤网10。连接管内设有风阀6，风阀的阀片以仅可向下游方开启的方式铰接在连接管的内壁上，其形状与连接管的截面形状适配。公共烟道的顶端位于楼顶上方，依次连接油烟净化器3和风机4。本系统在楼顶的油烟净化器外壁上还安装有控制中心7，控制中心的核心控制部件为PLC控制器。控制中心设有无线智能控制模块8，而每层的风阀均安装有阀片控制器，以阀片控制器来控制阀片的开度。阀片控制器连接有无线终端9，风机的控制系统也连接有无线终端，无线智能控制模块通过无线连接的方法将控制中心和风机及个风阀的阀片控制器连接起来，使PLC控制器可以对风机及各个阀片进行控制。

本中央油烟净化系统的实时自动控制方式，包括如下步骤：

A，根据包括集烟罩、风阀、连接管、公共烟道、油烟净化器在内的整个中央油烟净化系统的风阻进行模拟和计算，获取各楼层的连接管内的阻力P1~Pn；

B，对同一风阀的各角度的阻力进行模拟和计算，得出对应的关系f(θ)=Pθ；

C，计算不同风阀的角度控制，计算方法如下：设当处于使用状态的楼层为a、b、c，其中a<b<c，通过前面的计算得出各层的阻力为Pa、 Pb、 Pc，设各层的风量为Qa、Qb、Qc，要达到Qa=Qb=Qc，则需对a、b、c三层做阻力补偿，使得Pa=Pb+ Pθb=Pc +Pθc，根据步骤B得出的公式f(θ)=Pθ进行计算，可以分别计算出b、c两层的阻力补偿角度θb、θc；

D，以步骤C计算所得角度值为预设值，分别开启楼层a、b、c的风阀至预设值；

E，如果工况改变为使用状态的楼层为d、e，则按照步骤C的计算方法重新计算，再按照步骤D的开启方式关闭不使用的风阀，开启应开启的风阀。

本例中，假设处于使用状态的集烟罩分别位于2层、5层、6层，即a、b、c分别为2、5、6，则需要通过上述步骤，计算出5、6层的补偿角度，然后PLC通过无线智能控制模块将相关控制信息传递至风机和各风阀的阀片控制器，将这三层的风阀阀片角度分别按照初始角度再加计算所得的补偿角度开启，至三层的连接管内的阻力均相等即可。此时来自风机的总抽风量就会被平均的分配至各个开启的风阀，对各个开启中的集烟罩都产生等效的抽油烟功效。如果部分层的用户关闭使用，另一些层的用户开启使用，导致处于使用状态的连接管发生数量和/或楼层的变化，例如变成3、6层处于使用状态，则PLC根据当前工况会重新分配抽风量，再度进入新的平衡状态。PLC存储有风机的工作时间与工作强度的设定：风机的工作时间与系统内任一集风罩的开启时间同步，只有所有集风罩均处于关闭状态，风机才会停机；风机的工作强度与系统内集风罩的开启数量成正比，开启的越多，风机的工作强度就更大，分配给各个集风罩的抽风量才足以将油烟抽走。

本例的一种中央油烟净化系统，在使用时，任意一层的用户通过开启集烟罩的工作按钮，就可触发风机工作；最后一个使用中的集风罩的关闭即可触发风机停机。油烟首先经过过滤网进行初级过滤，再经过连接管导入公共烟道，各层的油烟都汇集在公共烟道，并由风机抽吸进入公共烟道上方的油烟净化器，最终无污染的排放至大气中。整个系统内的任意几层的工作中的集烟罩都能从系统中平均的分到风机的抽风量，确保各层产生的油烟都可以可靠的经公共烟道抽走。由于集烟罩内不设置主动排烟的风机，公共烟道内不可能出现正压，因此也不可能出现油烟倒灌的情形。同时，由于不在集风罩内设置主动排风的风机了，因此抽油烟时的噪音大幅度下降，居住品质得到很好的保障。

Claims (7)

1.一种中央油烟净化系统，包括公共烟道（1），各层厨房设有与公共烟道连接的连接管（2），公共烟道的上端串连油烟净化器（3）和风机（4），其特征是，各层厨房均设有集烟罩（5），集烟罩通过连接管与公共烟道连接。

2.根据权利要求1所述的一种中央油烟净化系统，其特征是，所述连接管内设有风阀（6），风阀阀片以仅可向下游方开启的方式铰接在连接管的内壁上，其形状与连接管的截面形状适配。

3.根据权利要求2所述的一种中央油烟净化系统，其特征是，还包括控制中心（7）；每个风阀上均安装有控制阀片开启角度的阀片控制器，控制中心通过信息传递连接并控制风机和各个阀片控制器。

4.根据权利要求3所述的一种中央油烟净化系统，其特征是，所述控制中心还设有无线智能控制模块（8），电机、风机和各个阀片控制器均连接有无线终端（9），无线智能控制模块通过收发无线信号，将控制中心与风机和各个阀片控制器连接在一起。

5.根据权利要求1至4中所述的任一一种中央油烟净化系统，其特征是，所述集烟罩上设置有过滤网（10），油烟气在进入集烟罩之前先通过过滤网进行初次过滤。

6.一种中央油烟净化系统的实时自动控制方式，其特征是，包括如下步骤：A，根据包括集烟罩、风阀、连接管、公共烟道、油烟净化器在内的整个中央油烟净化系统的风阻进行模拟和计算，获取各楼层的连接管内的阻力P1~Pn；

B，对同一风阀的各角度的阻力进行模拟和计算，得出对应的关系f(θ)=Pθ；

C，计算不同风阀的角度控制，计算方法如下：设当处于使用状态的楼层为a、b、c，其中a<b<c，通过前面的计算得出各层的阻力为Pa、 Pb、 Pc，设各层的风量为Qa、Qb、Qc，要达到Qa=Qb=Qc，则需对a、b、c三层做阻力补偿，使得Pa=Pb+ Pθb=Pc +Pθc，根据步骤B得出的公式f(θ)=Pθ进行计算，可以分别计算出b、c两层的阻力补偿角度θb、θc；

D，以步骤C计算所得角度值为预设值，分别开启楼层a、b、c的风阀至预设值；

E，如果工况改变为使用状态的楼层为d、e，则按照步骤C的计算方法重新计算，再按照步骤D的开启方式关闭不使用的风阀，开启应开启的风阀。

7.根据权利要求6中所述的一种中央油烟净化系统的实时自动控制方式，其特征是，所述风机的工作时间与系统内任一集风罩的开启时间同步，风机的工作强度与系统内集风罩的开启数量成正比。