CN110107938B - 一种中央烟道系统及其目标风量控制方法 - Google Patents

Abstract

一种中央烟道系统，包括吸油烟机和安装在公用烟道顶部的室外主机，吸油烟机包括有风机，还包括安装在厨房窗户上的第一门窗传感器和安装在厨房门上的第二门窗传感器，吸油烟机的风机转速能通过反电动势或者转速传感器获取，吸油烟机具有能读取第一门窗传感器和第二门窗传感器输出信号的控制器，且控制器能结合室外主机而调节吸油烟机风机的目标流量。该中央烟道系统通过门窗传感器获取室内对吸油烟效果干扰比较大的因素，当有门窗同时打开或者同时关闭时，提高或者降低目标风量和转速，提前吸走可能产生的跑烟或者潜在的吸负压，并且，结合室外主机对吸油烟机的目标流量进行自适应调整，可以更好地前置化预判可能出现的干扰情况，提升用户体验。

Description

一种中央烟道系统及其目标风量控制方法

技术领域

本发明涉及一种中央烟道系统，尤其是涉及一种中央烟道系统及其目标风量控制方法。

背景技术

吸油烟机是人们日常做菜吸油烟必备的电器，传统吸油烟机的电机采用固定档位或者转速，对烟道阻力及门窗同时开启时自然风对流的抗干扰自适应能力差。现有的传统油烟逃逸干扰检测方法主要是用油烟传感器或者摄像头检测有无烟雾出现或者量化数值的变化判断油烟大小和有无逃逸，这些检测方法都是等油烟弥漫出来后再增加转速或者目标风量进行后置反馈式的吸附，虽然，能够根据油烟大小进行智能控制，但总体来说，等传感器检测到油烟的时候，有一部分油烟已经逃逸了，再吸附也只是减少后续的油烟逃逸量。

如专利号为201310273983.1(申请公布号为CN 103353136 A)的中国发明专利申请所公开的《一种具有风量调节功能的吸油烟机及其控制系统和控制方法》，该吸油烟机的控制系统包括电源模块、电机驱动模块、系统控制模块，系统控制模块包括主控芯片、从控芯片、传感器组，主控芯片与传感器组连接，电机驱动模块由智能功率模块、电机驱动芯片、采样及保护电路组成，传感器组检测吸油烟机运行状态并输入到主控芯片，主控芯片对吸油烟机运行状态判断后确定风量值发送给电机驱动模块，从而驱动直流电机工作，其通过进风口油烟和水气传感器来检测进风口的油烟和水气浓度，根据油烟浓度或水汽浓度偏离初始设定范围的偏离量计算风量的补偿量并调整当前的风量值。上述自动风量调节控制装置和控制方法，具有一定的滞后性，因从传感器组感知油烟或水汽浓度偏离初始设定范围的偏离量计算风量的补偿量并确定当前所需的风量值，并使风机电机的转速达到所需风量档位的值，需要一定的时间，如在爆炒时，开始时吸油烟机的风机电机尚未转动或仍处在小档风量的转速，在油烟传感器感知这较大浓度油烟信息并传输给控制装置，在控制装置使风机电机的转速达到足以排出当前油烟所需的较大风量档位的值前，已有部分油烟向外扩散，污染厨房环境。

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，提供一种能够根据结合室外主机对吸油烟机流量进行控制的中央烟道系统。

本发明所要解决的第二个技术问题是针对上述现有技术，提供一种能够前置化预判可能出现的干扰并进行自适应性调整的中央烟道系统的目标风量控制方法。

本发明解决上述第一个技术问题所采用的技术方案为：该中央烟道系统，包括安装在厨房内的吸油烟机和安装在公用烟道顶部的室外主机，所述吸油烟机包括有风机，其特征在于：还包括安装在厨房窗户上的第一门窗传感器和安装在厨房门上的第二门窗传感器，所述吸油烟机的风机转速能通过反电动势或者转速传感器获取，所述吸油烟机具有能读取第一门窗传感器和第二门窗传感器输出信号的控制器，控制器根据第一和第二门窗传感器的开合信息来调节风机转速，且所述控制器能结合所述室外主机而调节所述吸油烟机风机的目标流量。

优选地，所述的第一门窗传感器和第二门窗传感器均为一个。

本发明解决上述第二个技术问题所采用的技术方案为：该中央烟道系统的目标风量控制方法，其特征在于包括如下步骤：

1)、用户按下对应按键，吸油烟机唤醒或者启动；

2)、吸油烟机风机以默认档位运行；

3)、控制器读取第一门窗传感器和第二门窗传感器的当前开合信息；

4)、利用门窗传感器开合情况作条件判断，若检测到门和窗户均关闭，则判断厨房有负压抽真空的可能性出现，提示用户开门或者开窗补充空气，并设定计时器t1计时，判断t1与条件阈值T范围的关系；

5)、若t1≤T，则保持当前风量或者档位运行，转入下一轮判断；

6)、若t1＞T还未检测到门窗打开，则调低目标风量或者档位，t1清零，转入下一轮判断；

7)、若检测到门和窗户其中一个开启，则认为厨房气流补充顺畅，保持当前风量或者档位运行，转入步骤10)运行；

8)、若检测到门和窗户均开启，则判断将出现门窗对流干扰油烟形成跑烟，提升运行档位或者目标风量；再利用计时器t2计时，判断t2与条件阈值m范围的关系，若t2≤m，则认为用户临时开门进出或者开窗，保持当前风量或者档位运行，转入步骤10)运行；

9)、若t2＞m还未检测到门窗关闭，则控制窗户推杆推动窗户关闭，则t2清零，转入步骤10)运行；

10)、读取当前转速信息或者根据当前反电动势计算出当前转速ni；

11)、判断ni是否大于阈值na；

12)、若ni＞na，则转入步骤14)；

13)、若ni≤na，则获取当前档位i的流量-转速函数系数，并转入步骤16)；

14)、检测当前功率或者电流，计算当前功率；

15)、获取当前档位i的流量-功率函数系数；

16)、利用流量-转速或者流量-功率函数计算当前流量；

17)、判断流量在目标范围内，则继续检测，并且令S＝S+1记录，判断S与S1的大小；

18)、若S≥S1，则将当前档位写入存储，更新为预设档位，并且重置S＝0；

19)、若S＜S1，则转入下轮运行；

20)、接步骤16)，继续判断当前流量是偏大还是偏小；

21)、若偏大，则先判断当前档位或者转速是否最低，若是最低，则反馈给室外主机调高目标流量；

22)、若不是最低，则判断Qm/Qx的比值，利用比值分区调节目标档位，然后稳定一段时间后进入下轮运行；

23)、若当前流量偏小，则判断当前档位或者转速是否最高，若是最高，则反馈给室外主机，调低目标流量；

24)、若不是最高，则判断Qm/Qx的比值，利用比值分区间快速确定需要调高的档位，便于快速达到目标流量，然后等稳定一段时间后进入下一轮运行；

25)、重复步骤3)～24)，进行调节吸油烟机，直到用户关机。

门窗传感器与控制器之间可以通过多种方式通信，优选地，所述第一门窗传感器、第二门窗传感器与所述控制器之间通过Zigbee或者wifi或者射频方式进行通信。

进一步优选，室外主机的调整过程如下：

①、任意吸油烟机用户开机，室外主机唤醒；

②、获取吸油烟机开机信息和流量信息；

③、判断是否有吸油烟机最低档位流量仍然高于目标流量；若有，则转入步骤

④、若无，则继续判断是否有吸油烟机最高档位流量仍然低于目标流量；

⑤、若有吸油烟机最高档位低于目标流量，先判断对应吸油烟机门窗是否均关闭，若吸油烟机门窗没有均关闭，则转入步骤⑩；

⑥、若对应吸油烟机门窗均关闭，则判断ta与预设时间阈值Tt比较；

⑦、若ta＞Tt还未检测到开门或者开窗，则调小目标流量,t1清零，并通知检修；

⑧、若ta≤Tt,则目标流量不变，增压风机不调整，转入步骤

⑨、若没有吸油烟机最高档位低于目标流量，则继续计算判断开机率是否在范围内，若在范围内，则增压风机不调整，吸油烟机目标流量不变。

与现有技术相比，本发明的优点在于：该中央烟道系统可以根据门窗传感器的输出信号来相应风机的转速，且通过门窗传感器获取室内对吸油烟效果干扰比较大的因素，当有门窗同时打开或者同时关闭时候，马上提高或者降低目标风量和转速，提前吸走可能产生的跑烟或者潜在的吸负压，并且，可以结合室外主机对吸油烟机的目标流量进行自适应调整，可以更好地前置化预判可能出现的干扰情况，进而提升用户体验。

附图说明

图1为本发明实施例的结构示意图；

图2为本发明实施例的另一角度的结构示意图；

图3为本发明实施例的吸油烟机的结构剖视图；

图4为本发明实施例的中央烟道系统的结构示意图；

图5为本发明实施例的目标风量控制方法的控制逻辑图；

图6为本发明实施例的室外主机的控制逻辑图。

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。

如图1至图4所示，本实施例的中央烟道系统包括安装在厨房内的吸油烟机1和安装在公用烟道7顶部的室外主机6，吸油烟机1包括有风机11，在厨房的窗户2上安装有第一门窗传感器4，在厨房的门3上安装第二门窗传感器5，门窗传感器通过电磁或者轻触式接触产生开关状态信号，门窗传感器属于现有常规技术，其具体工作原理不再详细展开描述。

吸油烟机1上安装有控制器(图中为示)，控制器可以读取第一门窗传感器4和第二门窗传感器5的输出信号，控制器能结合室外主机6而调节吸油烟机风机的目标流量，进而实现风量调节。第一门窗传感器4、第二门窗传感器5与控制器之间可以通过Zigbee或者wifi或者射频方式进行通信。

吸油烟机1的出风口连接有烟管8，烟管8的出口安装有防火阀9，风机11吸入油烟，并依次通过烟管8和防火阀9向外排出，此为现有吸油烟机排烟系统的常规结构，在此不再展开描述。

如图5所示，本实施例的中央烟道系统的目标风量控制方法，其特征在于包括如下步骤：

1)、用户按下对应按键，吸油烟机唤醒或者启动；

2)、吸油烟机风机以默认档位运行；

3)、控制器读取第一门窗传感器和第二门窗传感器的当前开合信息；

4)、利用门窗传感器开合情况作条件判断，若检测到门和窗户均关闭，则判断厨房有负压抽真空的可能性出现，提示用户开门或者开窗补充空气，并设定计时器t1计时，判断t1与条件阈值T范围的关系；

5)、若t1≤T，则保持当前风量或者档位运行，转入下一轮判断；

6)、若t1＞T还未检测到门窗打开，则调低目标风量或者档位，t1清零，转入下一轮判断；

7)、若检测到门和窗户其中一个开启，则认为厨房气流补充顺畅，保持当前风量或者档位运行，转入步骤10)运行；

8)、若检测到门和窗户均开启，则判断将出现门窗对流干扰油烟形成跑烟，提升运行档位或者目标风量；再利用计时器t2计时，判断t2与条件阈值m范围的关系，若t2≤m，则认为用户临时开门进出或者开窗，保持当前风量或者档位运行，转入步骤10)运行；

9)、若t2＞m还未检测到门窗关闭，则控制窗户推杆推动窗户关闭，则t2清零，转入步骤10)运行；

10)、读取当前转速信息或者根据当前反电动势计算出当前转速ni；

11)、判断ni是否大于阈值na；

12)、若ni＞na，则转入步骤14)；

13)、若ni≤na，则获取当前档位i的流量-转速函数系数，并转入步骤16)；

14)、检测当前功率或者电流，计算当前功率；

15)、获取当前档位i的流量-功率函数系数；

16)、利用流量-转速或者流量-功率函数计算当前流量；

17)、判断流量在目标范围内，则继续检测，并且令S＝S+1记录，判断S与S1的大小；

18)、若S≥S1，则将当前档位写入存储，更新为预设档位，并且重置S＝0；

19)、若S＜S1，则转入下轮运行；

20)、接步骤16)，继续判断当前流量是偏大还是偏小；

21)、若偏大，则先判断当前档位或者转速是否最低，若是最低，则反馈给室外主机调高目标流量；

22)、若不是最低，则判断Qm/Qx的比值，利用比值分区调节目标档位，然后稳定一段时间后进入下轮运行；

23)、若当前流量偏小，则判断当前档位或者转速是否最高，若是最高，则反馈给室外主机，调低目标流量；

24)、若不是最高，则判断Qm/Qx的比值，利用比值分区间快速确定需要调高的档位，便于快速达到目标流量，然后等稳定一段时间后进入下一轮运行；

25)、重复步骤3)～24)，进行调节吸油烟机，直到用户关机。

如图6所示，本实施例的室外主机的调整过程如下：

①、任意吸油烟机用户开机，室外主机唤醒；

②、获取吸油烟机开机信息和流量信息；

③、判断是否有吸油烟机最低档位流量仍然高于目标流量；若有，则转入步骤

④、若无，则继续判断是否有吸油烟机最高档位流量仍然低于目标流量；

⑤、若有吸油烟机最高档位低于目标流量，先判断对应吸油烟机门窗是否均关闭，若吸油烟机门窗没有均关闭，则转入步骤⑩；

⑥、若对应吸油烟机门窗均关闭，则判断ta与预设时间阈值Tt比较；

⑦、若ta＞Tt还未检测到开门或者开窗，则调小目标流量,t1清零，并通知检修；

⑧、若ta≤Tt,则目标流量不变，增压风机不调整，转入步骤

⑨、若没有吸油烟机最高档位低于目标流量，则继续计算判断开机率是否在范围内，若在范围内，则增压风机不调整，吸油烟机目标流量不变；

⑩、若开机率偏高，则增压风机转速调高，吸油烟机目标流量调大；

若开机率偏低，则增压风机转速调低，吸油烟机目标流量调小；

目标流量广播给吸油烟机；

重复步骤②～

调节吸油烟机，直到所有用户关机。

其中，增压风机为室外主机的动力风机。

本实施例的风机转速控制方法通过门窗传感器获取室内对吸油烟效果干扰比较大的因素，当有门窗同时打开时，表示即将出现对流，马上提高目标风量或转速，提前吸走可能产生的跑烟，当门窗同时关闭时，表示即将出现吸负压，马上降低目标风量或者转速，提前吸走可能潜在的吸负压。并且，可以结合室外主机对吸油烟机的目标流量进行自适应调整，可以更好地前置化预判可能出现的干扰情况，进而提升用户体验。

Claims (5)

1.一种中央烟道系统，包括安装在厨房内的吸油烟机(1)和安装在公用烟道(7)顶部的室外主机(6)，所述吸油烟机(1)包括有风机(11)，其特征在于：还包括安装在厨房窗户(2)上的第一门窗传感器(4)和安装在厨房门(3)上的第二门窗传感器(5)，所述吸油烟机的风机转速能通过反电动势或者转速传感器获取，所述吸油烟机(1)具有能读取第一门窗传感器和第二门窗传感器输出信号的控制器，控制器根据第一和第二门窗传感器的开合信息来调节风机转速，且所述控制器能结合所述室外主机(6)而调节所述吸油烟机(1)风机的目标流量。

2.根据权利要求1所述的中央烟道系统，其特征在于：所述的第一门窗传感器(4)和第二门窗传感器(5)均为一个。

3.一种根据权利要求1所述中央烟道系统的目标风量控制方法，其特征在于包括如下步骤：

1)、用户按下对应按键，吸油烟机唤醒或者启动；

2)、吸油烟机风机以默认档位运行；

3)、控制器读取第一门窗传感器和第二门窗传感器的当前开合信息；

4)、利用门窗传感器开合情况作条件判断，若检测到门和窗户均关闭，则判断厨房有负压抽真空的可能性出现，提示用户开门或者开窗补充空气，并设定计时器t1计时，判断t1与条件阈值T范围的关系；

5)、若t1≤T，则保持当前风量或者档位运行，转入下一轮判断；

6)、若t1＞T还未检测到门窗打开，则调低目标风量或者档位，t1清零，转入下一轮判断；

7)、若检测到门和窗户其中一个开启，则认为厨房气流补充顺畅，保持当前风量或者档位运行，转入步骤10)运行；

8)、若检测到门和窗户均开启，则判断将出现门窗对流干扰油烟形成跑烟，提升运行档位或者目标风量；再利用计时器t2计时，判断t2与条件阈值m范围的关系，若t2≤m，则认为用户临时开门进出或者开窗，保持当前风量或者档位运行，转入步骤10)运行；

9)、若t2＞m还未检测到门窗关闭，则控制窗户推杆推动窗户关闭，则t2清零，转入步骤10)运行；

10)、读取当前转速信息或者根据当前反电动势计算出当前转速ni；

11)、判断ni是否大于阈值na；

12)、若ni＞na，则转入步骤14)；

13)、若ni≤na，则获取当前档位i的流量-转速函数系数，并转入步骤16)；

14)、检测当前功率或者电流，计算当前功率；

15)、获取当前档位i的流量-功率函数系数；

16)、利用流量-转速或者流量-功率函数计算当前流量；

17)、判断流量在目标范围内，则继续检测，并且令S＝S+1记录，判断S与S1的大小；

18)、若S≥S1，则将当前档位写入存储，更新为预设档位，并且重置S＝0；

19)、若S＜S1，则转入下轮运行；

20)、接步骤16)，继续判断当前流量是偏大还是偏小；

21)、若偏大，则先判断当前档位或者转速是否最低，若是最低，则反馈给室外主机调高目标流量；

22)、若不是最低，则判断Qm/Qx的比值，利用比值分区调节目标档位，然后稳定一段时间后进入下轮运行；

23)、若当前流量偏小，则判断当前档位或者转速是否最高，若是最高，则反馈给室外主机，调低目标流量；

24)、若不是最高，则判断Qm/Qx的比值，利用比值分区间快速确定需要调高的档位，便于快速达到目标流量，然后等稳定一段时间后进入下一轮运行；

25)、重复步骤3)～24)，进行调节吸油烟机，直到用户关机。

4.根据权利要求3所述的中央烟道系统的目标风量控制方法，其特征在于：所述第一门窗传感器、第二门窗传感器与所述控制器之间通过Zigbee或者wifi或者射频方式进行通信。

5.根据权利要求3所述的中央烟道系统的目标风量控制方法，其特征在于所述室外主机的调整过程如下：

①、任意吸油烟机用户开机，室外主机唤醒；

②、获取吸油烟机开机信息和流量信息；

③、判断是否有吸油烟机最低档位流量仍然高于目标流量；若有，则转入步骤

④、若无，则继续判断是否有吸油烟机最高档位流量仍然低于目标流量；

⑤、若有吸油烟机最高档位低于目标流量，先判断对应吸油烟机门窗是否均关闭，若吸油烟机门窗没有均关闭，则转入步骤⑩；

⑥、若对应吸油烟机门窗均关闭，则判断ta与预设时间阈值Tt比较；

⑦、若ta＞Tt还未检测到开门或者开窗，则调小目标流量,t1清零，并通知检修；

⑧、若ta≤Tt,则目标流量不变，增压风机不调整，转入步骤

⑨、若没有吸油烟机最高档位低于目标流量，则继续计算判断开机率是否在范围内，若在范围内，则增压风机不调整，吸油烟机目标流量不变；

⑩、若开机率偏高，则增压风机转速调高，吸油烟机目标流量调大；

若开机率偏低，则增压风机转速调低，吸油烟机目标流量调小；

目标流量广播给吸油烟机；

重复步骤②～

调节吸油烟机，直到所有用户关机。

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