CN110186089B - 一种串联双风机型吸油烟机及其流量控制方法 - Google Patents
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Abstract
一种串联双风机型吸油烟机，风机架内部安装有相互串联的主级风机和次级风机，在风机架内还安装有用来检测主级风机流量的第一检测装置和用来检测次级风机流量的第二检测装置，第一检测装置和第二检测装置的信号输出端与控制器的信号输入端相电连接，控制器的信号输出端与主级风机和次级风机的风机电机驱动模块相电连接。本发明还公开了该吸油烟机的流量控制方法。该串联双风机型吸油烟机的控制器能根据第一检测装置和第二检测装置检测到的输出信号得到主、次两级风机的流量差值，并相应调节主级风机和次级风机的转速，从而使主级风机和次级风机的流量在不同工况下在设计值范围内处于动态平衡，进而确保吸油烟机在不同工况下的吸油烟效果。
Description
技术领域
本发明涉及一种串联双风机型吸油烟机，尤其是涉及一种串联双风机型吸油烟机及其流量控制方法。
背景技术
中式烹饪会产生大量的油烟，为保持厨房环境清洁及人体的健康，吸油烟机已成为现代家庭厨房必不可少的设备之一。但现代住宅的楼层通常较高，同一栋楼不同楼层的住户都将吸油烟机通入公共烟道来进行排烟，这就势必会造成在做饭高峰期公共烟道背压骤升，使吸油烟机排烟困难。吸油烟机在使用状态下的排风流量主要取决于吸油烟机风机系统的风压，风压越大，排风流量也越大。普通家用的吸油烟机在使用时，油烟需要通过排烟管、止逆阀和排烟通道等阻力装置将油烟排出，这些阻力装置的存在，使得油烟在油烟排出口处存在一定的背压，背压的存在会大大影响油烟机的排风流量。风机系统的风压对吸油烟机的排风流量起积极作用，背压的存在则对吸油烟机的排风流量起消极作用。
为了尽可能克服背压带来的不良影响，目前，人们已经设计出了双风机串联的吸油烟机，这样双风机串联的吸油烟机通过匹配主次两级风机来增加风机系统的风压，使风机系统在使用状态下，即使存在较大的背压也能获得较大的排风流量，且主次两级风机的转速无需太高，噪声较小，能满足油烟机高效静吸的要求。如专利号为201410121288.8(申请公布号为CN104949174A)公开了《一种串联双风机型吸油烟机》，其包括风机外壳和集烟罩，风机外壳内设有相互串联的主级风机和次级风机，主级风机的出风口与次级风机的进风口相流体连通。虽然，其通过将两个风机的串联来提升整机静压以克服背压带来的不利影响，从而提升吸排烟效果，但是，这类具备高效吸排烟能力的吸油烟机由于设置了两个串联风机，而两个风机所处的工况不相同，对于主级风机而言，进风口形态、挡烟板、过滤结构是其主要的阻力来源，对于次级风机而言，出风口形态，止回阀，风管，公共烟道以及公共烟道开机率是其主要的阻力来源。由于两个风机的工况不同，即流动损失不同，即便是使用两个相同的风机，也会出现两者流量不相同的情况。而现有技术中无法对两个风机的流量进行实时监测，这就导致串联风机在不同工况下无法按照设计值工作，在使用过程中会出现噪音大，整机抖动等影响人们的烹饪体验。例如，当主级风机的输出的风量大幅超过次级风机吸入的风量，导致次级风机来不及将风量排出或转化，此时次级风机反而成为了主级风机的主要阻力，导致主级风机流动损失加剧，并且会出现次级风机的叶轮动平衡被主级风机输出的风量破坏，导致次级风机抖动，噪音加剧等情况。综上所述，有待对现有的串联双风机型吸油烟机作进一步改进。
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现状，提供一种能使主次两级风机的流量在处于动态平衡状态的串联双风机型吸油烟机。
本发明所要解决的第二个技术问题是针对上述现有技术现状，提供一种能使主次两级风机的流量处于动态平衡状态的串联双风机型吸油烟机的流量控制方法。
本发明解决上述第一个技术问题所采用的技术方案为：该串联双风机型吸油烟机，包括风机架和集烟罩，所述风机架内部安装有相互串联的主级风机和次级风机，所述主级风机的出风口与次级风机的进风口相流体连通，其特征在于：在所述风机架内还安装有用来检测主级风机流量的第一检测装置和用来检测次级风机流量的第二检测装置，还包括有用来控制主级风机和次级风机转速的控制器，所述第一检测装置和第二检测装置的信号输出端与所述控制器的信号输入端相电连接，所述控制器的信号输出端与主级风机和次级风机的风机电机驱动模块相电连接。
第一检测装置和第二检测装置可以有多个结构，优选地，所述的第一检测装置和第二检测装置均包括外壳、进气导管、进气阀门、测压管、水箱、水箱阀门、水压传感器、液位传感器、下水阀门和排水阀门，所述进气导管的进气端与主级风机或次级风机的内腔相连通，进气导管的出气端伸入所述外壳内部并与测压管相连通，所述进气阀门在所述进气导管上，所述水箱安装在外壳内部的上方，水箱出水口与测压管相连通，所述水箱阀门安装在水箱的出水通道上，所述水压传感器安装在所述测压管的下部，所述液位传感器安装在外壳内并能用来检测测压管的液面高度，所述测压管具有下水口和排水口，所述下水口高于设定的液位高度下限，在下水口上安装有所述下水阀门，测压管的底部出口形成所述排水口，在排水口上安装有所述排水阀门。
进一步优选，所述主级风机和次级风机均为离心风机，主级风机和次级风机的进风端面相互平行，所述第一检测装置的进气导管的进气端连接在主级风机的蜗壳侧壁上，第二检测装置的进气导管的进气端连接在次级风机的蜗壳侧壁上。
为了使主、次两级风机的对应导管的进气口处的静压相等，所述第一检测装置的进气导管和第二检测装置的进气导管的进气口均沿着各自叶轮径向进气且进气方向相一致。
作为另一种优选方案，所述第一检测装置为安装在主级风机内腔的第一压力传感器，所述第二检测装置为安装在次级风机内腔的第二压力传感器。第一压力传感器检测主级风机的风压，第二压力传感器检测次级风机的风压，根据风压差来相应调整主级风机和次级风机的转速。
为了使主、次两级风机之间能够顺利流体连通，所述主级风机的出风口与次级风机的进风口通过导风管相连通。
本发明解决上述第二个技术问题所采用的技术方案为：该串联双风机型吸油烟机的流量控制方法，其特征在于包括如下步骤：
①、吸油烟机启动，进气阀门开启；
②、检测程序开启，第一检测装置和第二检测装置的水压传感器分别测得主级风机的风压值a和次级风机的风压值b；
③、控制器进行阈值判断，将主级风机的风压值a和次级风机的风压值的差值与预设阈值k比较，
若a-b<k，则增大主级风机转速，减小次级风机转速；
若a-b>k，则减小主级风机转速，增大次级风机转速；
若a-b＝k，则主级风机和次级风机转速保持不变。
进一步优选，还包括有自动校正程序，所述自动校正程序先启动液位传感器，液位传感器检测到的液面高度与预设值比较，当液面高度大于预设值时，开启下水阀门，当液面高度低于预设值时，开启水箱阀门，当液面高度等于预设值时，关闭下水阀门和水箱阀门。
进一步优选，还包括有冲洗程序，首先打开水箱阀门直到液面高度达到Q点，然后打开下水阀门，排出液体直到液面下降至P点，最后，再次开启水箱阀门直至液面高度达到程序预设位置。
与现有技术相比，本发明的优点在于：该串联双风机型吸油烟机在风机架内部安装有能检测主级风机流量大小的第一检测装置和检测次级风机流量大小的第二检测装置，控制器能根据第一检测装置和第二检测装置检测到的输出信号得到主、次两级风机的流量差值，并相应调节主级风机和次级风机的转速，从而使主级风机和次级风机的流量在不同的安装环境中，或不同的公共烟道开机率下，始终使流量在设计值范围内处于动态平衡，进而确保吸油烟机在不同工况下的吸油烟效果。
附图说明
图1为本发明实施例的结构示意图；
图2为本发明实施例的吸油烟机内部结构示意图；
图3为本发明实施例的进气导管的安装结构示意图；
图4为本发明实施例的检测装置的结构示意图；
图5为本发明实施例的流量控制方法的控制逻辑图；
图6为本发明实施例的自动校正程序的控制逻辑图；
图7为本发明实施例的冲洗程序的控制逻辑图。
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3所示，本实施例的串联双风机型吸油烟机包括风机架1和集烟罩2，集烟罩2安装在风机架1底部，风机架1内部安装有相互串联的主级风机3和次级风机4，主级风机3和次级风机4的叶轮直径相同，主级风机3的出风口与次级风机4的进风口通过导风管6相流体连通。主级风机3和次级风机4均为离心风机，主级风机3和次级风机4在风机架1内部均倾斜设置，且进风端面相互平行。
在风机架1内部安装有第一检测装置5a和第二检测装置5b，第一检测装置5a用来检测主级风机3的流量大小，第二检测装置5b用来检测次级风机4的流量大小。第一检测装置5a的进气导管51的进气端连接在主级风机3的蜗壳侧壁上，第二检测装置5b的进气导管51的进气端连接在次级风机4的蜗壳侧壁上。并且，第一检测装置5a的进气导管51和第二检测装置5b的进气导管51的进气口均沿着各自叶轮径向进气且进气方向相一致。由此，可以确保主、次两级风机的对应导管的进气口处的静压相等，更利于第一检测装置5a和第二检测装置5b检测主级风机3和次级风机4的流量差。
主级风机3和次级风机4包括有风机电机驱动模块(图中未示)，风机电机驱动模块用来驱动风机电机转动，此为常规结构，不再展开说明。该吸油烟机还包括有控制器(图中未示)，第一检测装置5a和第二检测装置5b的信号输出端与控制器的信号输入端相电连接，控制器的信号输出端与风机电机驱动模块相电连接，由此，控制器能根据接收到的第一检测装置5a和第二检测装置5b的输出信号得到主、次两级风机的流量差值，进而相应调节主级风机3和次级风机4的电机转速，使主级风机3和次级风机4的流量得到相应变化。
如图4所示，第一检测装置5a和第二检测装置5b结构相同，均包括外壳50、进气导管51、进气阀门52、测压管53、水箱54、水箱阀门55、水压传感器56、液位传感器57、下水阀门58和排水阀门59。以第一检测装置5a为例，进气导管51的进气端与主级风机3的内腔相连通，进气导管51的出气端伸入外壳50内部并与测压管53相连通，进气阀门52安装在进气导管51上，水箱54安装在外壳50内部的上方，水箱54出水口与测压管53相连通，水箱阀门55安装在水箱54的出水通道上，水压传感器56安装在测压管53的下部，液位传感器57安装在外壳50内并能用来检测测压管53的液面高度，测压管53具有下水口531和排水口532，下水口531高于设定的液位高度下限，在下水口531上安装有下水阀门58，测压管53的底部出口形成排水口532，在排水口532上安装有排水阀门59。
如图5所示，该串联双风机型吸油烟机的流量控制方法，其特征在于包括如下步骤
①、吸油烟机启动，进气阀门52开启；
②、检测程序开启，第一检测装置5a和第二检测装置5b的水压传感器56分别测得主级风机3的风压值a和次级风机4的风压值b；
③、控制器进行阈值判断，将主级风机3的风压值a和次级风机4的风压值b的差值与预设阈值k比较，
若a-b<k，则增大主级风机3转速，减小次级风机4转速；
若a-b>k，则减小主级风机3转速，增大次级风机4转速；
若a-b＝k，则主级风机3和次级风机4转速保持不变。
如图6所示，该流量控制方法还包括有自动校正程序，该自动校正程序先启动液位传感器57，液位传感器57检测到的液面高度与预设值比较。当液面高度大于预设值时，开启下水阀门58，使液面降低至程序预设的位置；当液面高度低于预设值时，开启水箱阀门55，使液面恢复至程序预设的位置；当液面高度等于预设值时，关闭下水阀门58和水箱阀门55。
如图7所示，该流量控制方法还包括有冲洗程序，首先打开水箱阀门55直到液面高度达到Q点，然后打开下水阀门58，排出液体直到液面下降至P点，最后，再次开启水箱阀门55直至液面高度达到程序预设位置。其中，Q点的液面高度高于P点的液面高度。复位程序完成后，关闭所有阀门，防止液体蒸发。
以上所述仅为本发明的优选实施方式，应当指出，对于本领域普通技术人员而言，在不脱离本发明的原理前提下，可以对本发明作出多种改型或改进，比如，第一检测装置可采用安装在主级风机内腔的第一压力传感器，第二检测装置可采用安装在次级风机内腔的第二压力传感器，根据风压差来相应调整主级风机和次级风机的转速，这些均被视为本发明的保护范围之内。
Claims (6)
1.一种串联双风机型吸油烟机，包括风机架(1)和集烟罩(2)，所述风机架(1)内部安装有相互串联的主级风机(3)和次级风机(4)，所述主级风机(3)的出风口与次级风机(4)的进风口相流体连通，其特征在于：在所述风机架(1)内还安装有用来检测主级风机流量的第一检测装置(5a)和用来检测次级风机流量的第二检测装置(5b)，还包括有用来控制主级风机(3)和次级风机(4)转速的控制器，所述第一检测装置(5a)和第二检测装置(5b)的信号输出端与所述控制器的信号输入端相电连接，所述控制器的信号输出端与主级风机(3)和次级风机(4)的风机电机驱动模块相电连接，所述的第一检测装置(5a)和第二检测装置(5b)均包括外壳(50)、进气导管(51)、进气阀门(52)、测压管(53)、水箱(54)、水箱阀门(55)、水压传感器(56)、液位传感器(57)、下水阀门(58)和排水阀门(59)，所述进气导管(51)的进气端与主级风机(3)或次级风机(4)的内腔相连通，进气导管(51)的出气端伸入所述外壳(50)内部并与测压管(53)相连通，所述进气阀门(52)安装在所述进气导管(51)上，所述水箱(54)安装在外壳(50)内部的上方，水箱(54)出水口与测压管(53)相连通，所述水箱阀门(55)安装在水箱的出水通道上，所述水压传感器(56)安装在所述测压管(53)的下部，所述液位传感器(57)安装在外壳(50)内并能用来检测测压管(53)的液面高度，所述测压管(53)具有下水口(531)和排水口(532)，所述下水口(531)高于设定的液位高度下限，在下水口(531)上安装有所述下水阀门(58)，测压管(53)的底部出口形成所述排水口(532)，在排水口(532)上安装有所述排水阀门(59)，所述主级风机(3)的出风口与次级风机(4)的进风口通过导风管(6)相连通。
2.根据权利要求1所述的串联双风机型吸油烟机，其特征在于：所述主级风机(3)和次级风机(4)均为离心风机，主级风机(3)和次级风机(4)的进风端面相互平行，所述第一检测装置(5a)的进气导管(51)的进气端连接在主级风机(3)的蜗壳侧壁上，第二检测装置(5b)的进气导管(51)的进气端连接在次级风机(4)的蜗壳侧壁上。
3.根据权利要求2所述的串联双风机型吸油烟机，其特征在于：所述第一检测装置(5a)的进气导管(51)和第二检测装置(5b)的进气导管(51)的进气口均沿着各自叶轮径向进气且进气方向相一致。
4.一种如权利要求1所述的串联双风机型吸油烟机的流量控制方法，其特征在于包括如下步骤：
①、吸油烟机启动，进气阀门(52)开启；
②、检测程序开启，第一检测装置(5a)和第二检测装置(5b)的水压传感器(56)分别测得主级风机(3)的风压值a和次级风机(4)的风压值b；
③、控制器进行阈值判断，将主级风机(3)的风压值a和次级风机(4)的风压值b的差值与预设阈值k比较，
若a-b<k，则增大主级风机(3)转速，减小次级风机(4)转速；
若a-b>k，则减小主级风机(3)转速，增大次级风机(4)转速；
若a-b=k，则主级风机(3)和次级风机(4)转速保持不变。
5.根据权利要求4所述的串联双风机型吸油烟机的流量控制方法，其特征在于还包括有自动校正程序，所述自动校正程序先启动液位传感器(57)，液位传感器(57)检测到的液面高度与预设值比较，当液面高度大于预设值时，开启下水阀门(58)，当液面高度低于预设值时，开启水箱阀门(55)，当液面高度等于预设值时，关闭下水阀门(58)和水箱阀门(55)。
6.根据权利要求4所述的串联双风机型吸油烟机的流量控制方法，其特征在于还包括有冲洗程序，首先打开水箱阀门直到液面高度达到Q点，然后打开下水阀门(58)，排出液体直到液面下降至P点，最后，再次开启水箱阀门(55)直至液面高度达到程序预设位置。
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