CN110375362A - 一种吸油烟机恒风量控制方法 - Google Patents

Abstract

一种吸油烟机恒风量控制方法，室内机总的内置档位数目为x，强档的风量区间[Q₁,Q₂]的默认初始档位为x/2，当室内油烟机运行的档位等于x且风量小于Q1时，目标风量从[Q₁,Q₂]减小为[q₁,q₂]，实现档位降低，噪音降低。当目标风量在[q₁,q₂]区间，且运行档位编号小于x‑2时，目标风量从[q₁,q₂]重新变为[Q₁,Q₂]，实现风量增加，吸油烟效果提升。本发明的优点在于：该吸油烟机恒风量控制方法应用于中央烟道系统，从降低噪音的角度出发，在很高开机率的时候适当的降低风量区间，牺牲一点吸油烟效果，来使得噪音降低，通过降低高楼层的排风量，增加低楼层的排烟动力，提升低楼层的排风量，同时保证各楼层的风量均衡且满足排烟要求，使用户具有较好的使用体验。

Description

一种吸油烟机恒风量控制方法

技术领域

本发明涉及一种风量控制方法，尤其是涉及一种吸油烟机恒风量控制方法。

背景技术

目前的高层住宅大多采用集中排烟方式，室内油烟机、烟管、止回阀和公共烟道相连，使厨房中的油烟通过室内的油烟机经过烟管排到公共烟道当中。但是，中国人大油烟的烹饪习惯和现有油烟机的大风量、大风压现状，使公共烟道中压力分布极不均匀，烟道内压力大，同时由于烟管和止逆阀的安装不善，经常会出现排烟不畅问题。特别是对于精装修的高层住宅，由于室内油烟机性能较差，烟道质量无法保证，烟管安装不善，止逆阀选购不合理，吸油烟效果一般都比较差。

现有室内油烟机基本采用恒档位控制，即用户点击控制面板上的强、中、弱某一个档位时，油烟机只能在该档位下的性能曲线上运行，而这样的运行方式会出现风量随着后端阻力的变化而变化。若是档位性能很好，虽然吸油烟效果可以保证，但是用户在使用的时候厨房噪音很大；若是档位性能一般，虽然油烟机的噪音低，但是风量小，吸油烟效果难以保证。总之，目前恒档位控制方式很难实现噪音和吸油烟效果的兼顾。

另外，目前为了提升吸油烟效果并且解决厨房噪音大的问题，一种“中央净化系统”的概念应运而生。其通过放置在公共烟道顶端的大功率风机产生动力，结合室内无动力的空壳油烟机，并配合与公共烟道相连的电动止回阀阀片调节来实现各楼层的流量均匀分配，从而达到顺畅排烟的目的，同时解决噪音问题。该技术虽然原理上可行(要求烟道密封效果很好)，但是实际上由于烟道漏风问题，一般很难使负压往低楼层传输，也就是说低楼层的风量是比较小的，可能比现有的有动力室内油烟机的风量小很多，所以吸油烟效果是难以保证的。

目前有些用户家的油烟机由于安装不规范、油烟机性能较差、烟道尺寸较小、使用时开机率较高等因素，使得排烟效果较差，实际风量也难以达到较优排烟效果所需要的风量(比如以进风口翻版式的近吸式油烟机为例，使用时刻实际风量在10-12m³/min时可以保证较好的吸油烟效果，风量12m³/min以上时，吸油烟效果会很好)，特别是低楼层的排烟效果较差。如图1所示为35层高层住宅，烟道内截面尺寸470mm×370mm(国家建筑标准设计图集住宅排气道标准16J916-1)，室内分别安装某型号1油烟机(实测的最大风量15.6m³/min，实测最大静压362Pa，交流电机)和某型号2油烟机(实测的最大风量18.5m³/min，实测最大静压735Pa，直流电机)时，采用CFD计算40％均匀开机率下的流量分布结果。可以看到各楼层的流量分布是不均匀的，高层的流量大，低层用户能排出的流量比较小，型号1油烟机低层只有5m³/min左右，型号2油烟机低层只有7m³/min左右，均难以满足使用需求。室内安装型号1油烟机和型号2油烟机时，在40％均匀开机率下的各楼层流量分布计算结果对于毛坯交付的楼盘，由于各楼层用户选购的室内油烟机性能差异可能较大，同时由于楼层位置和开机率的影响，会使得低楼层用户在安装较差性能油烟机时，吸油烟效果不好。

如图2所示，用于说明吸油烟机在使用时刻，风量随阻力的变化关系。一般吸油烟机不接烟管，裸机运行时，风量基本在最大风量附近，这也是目前国标中评价油烟机风量大小的指标。当吸油烟机安装到用户家接上烟管、止逆阀、与烟道连接时，就会引入N1的阻力，也就是说，用户家的最大风量在最理想情况下也只能是N1处对应的风量。当随着开机率不断增加，烟道里面的压力逐渐增大，低楼层用户家油烟机出风罩位置处的阻力越大，即阻力从N1—N2—N3—N4—N5—变化，风量逐渐减小。当风量小于Q1时，吸油烟效果就会比较差。

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，提供一种能保证各楼层风量均衡并满足排烟要求、噪声较小的吸油烟机恒风量控制方法。

本发明解决上述技术问题所采用的技术方案为：该吸油烟机恒风量控制方法，其特征在于包括如下步骤：

①、室内吸油烟机开机，选择吸油烟机风量区间[Q₁,Q₂]；

②、室内吸油烟机运行至默认的初始档位x/2，并记录档位编号，同时控制变量M设定为0，x为吸油烟机内置档位的数目，若x为奇数，则x＝x+1或x＝x-1；

③、获取吸油烟机当前的电机转速值，并计算对应的风量值Q；

④、判断当前的风量值Q是否在风量区间[Q₁,Q₂]内，及当前档位编号是否等于最大值x；

⑤、若Q<Q₁，且档位编号小于最大值x，则向高一档位跳档，并记录档位编号，并返回至步骤④；

⑥、若Q>Q₂，且档位编号小于最大值x，则向低档位跳档并记录档位编号，并返回至步骤④；

⑦、若Q₁≤Q≤Q₂，则保持在当前档位运行；

⑧、若当前档位编号等于最大值x且Q<Q₁，则减小目标风量区间[Q₁,Q₂]的值至[q₁,q₂]，且控制变量M变为1；

⑨、降低风机档位并记录档位编号，同时计算风量值Q；

⑩、判断当前风量值Q是否在风量区间[q₁,q₂]内；

若风量值Q不在风量区间[q₁,q₂]内，则返回步骤⑨；

若风量值Q在风量区间[q₁,q₂]内，则在判断当前档位是否小于x-n档位，n＝2～4；

若当前档位不小于x-n，则在该档位运行；

若当前档位小于x-n，则目标风量区间从[q₁,q₂]重新变为[Q₁,Q₂]，且控制变量M变为0。

优选地，所述吸油烟机的电机为直流电机。

进一步优选，风量区间[Q₁,Q₂]为12-13m³/min，风量区间[q₁,q₂]为10-11m³/min。

与现有技术相比，本发明的优点在于：该吸油烟机恒风量控制方法应用于中央烟道系统，从降低噪音的角度出发，在很高开机率的时候适当的降低风量区间，牺牲一点吸油烟效果，来使得噪音降低，通过降低高楼层的排风量，增加低楼层的排烟动力，提升低楼层的排风量，同时保证各楼层的风量均衡且满足排烟要求，使用户具有较好的使用体验。

附图说明

图1为本发明实施例的高层楼宇在40％均匀开机率下的各楼层流量分布计算结果；

图2为本发明实施例的吸油烟机的风量-压力的关系示意图；

图3为本发明实施例的吸油烟机恒风量控制程序原理示意图；

图4为本发明实施例的直流电机驱动的吸油烟机风量-转速对应关系示意图；

图5为本发明实施例的恒风量控制方法的逻辑图。

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3所示，用户开启室内油烟机，选择吸油烟机内置的最大档位，该档位的风量区间为[Q₁,Q₂]，假设内置最大档位为10档，则启动时默认的初始档位是5档。目前油烟机的控制面板上基本有强、中、弱三个固定档位，每个固定档位对应有若干个内置档。

如图4所示，室内吸油烟机的电机采用的是直流电机，判断当前电机转速，通过电机风量-转速的关系式Q＝A+B×n+C×n²来计算对应档位下当前转速时的实际风量值Q。比较Q值与Q1、Q2的差值，若Q大于Q2值，说明此时风量太大，则需要减小电机的输入电流值，即向低一档位跳转。反之，若Q小于Q1值，说明此时风量太小，则需要增加电机的输入电流值，即向高一档位跳转。当Q值正好处于Q1和Q2之间时，说明此时风量是满足很好的吸油烟效果的，则保持该档位不变。

如图5所示，本实施例的吸油烟机恒风量控制方法包括如下步骤：

①、室内吸油烟机开机，选择吸油烟机风量区间[Q₁,Q₂]；

②、室内吸油烟机运行至默认的初始档位x/2，并记录档位编号，同时控制变量M设定为0，x为吸油烟机内置档位的数目，若x为奇数，则x＝x+1或x＝x-1；

③、获取吸油烟机当前的电机转速值，并计算对应的风量值Q；

④、判断当前的风量值Q是否在风量区间[Q₁,Q₂]内，及当前档位编号是否等于最大值x；

⑤、若Q<Q₁，且档位编号小于最大值x，则向高一档位跳档，并记录档位编号，并返回至步骤④；

⑥、若Q>Q₂，且档位编号小于最大值x，则向低档位跳档并记录档位编号，并返回至步骤④；

⑦、若Q₁≤Q≤Q₂，则保持在当前档位运行；

⑧、若当前档位编号等于最大值x且Q<Q₁，则减小目标风量区间[Q₁,Q₂]的值至[q₁,q₂]，且控制变量M变为1；

⑨、降低风机档位并记录档位编号，同时计算风量值Q；

⑩、判断当前风量值Q是否在风量区间[q₁,q₂]内；

若风量值Q不在风量区间[q₁,q₂]内，则返回步骤⑨；

若风量值Q在风量区间[q₁,q₂]内，则在判断当前档位是否小于x-n档位，n＝2～4；

若当前档位不小于x-n，则在该档位运行；

若当前档位小于x-n，则目标风量区间从[q₁,q₂]重新变为[Q₁,Q₂]，且控制变量M变为0。

该控制方法具体说明如下：程序设置一个控制变量M，该控制变量M在开机的初始状态下会初始化为0。用户开启吸油烟机，程序实时计算转速和风量。若风量小于Q1值，档位逐步往高档跳。若某一时刻，程序判断出此时油烟机运行档位已经达到最大档x档，并且此时的风量比Q1值还小，说明此时的转速太高，噪音太大。程序自动减小风量区间[Q₁,Q₂]至[q₁,q₂]，比如从原先的12-13m³/min降低到10-11m³/min，同时把控制变量M变为1。那么室内油烟机运行档位就会从原先的10档往低档位跳，噪音就会降低。当开机率逐渐降低的时候，油烟机的排烟阻力减小，同样为维持10-11m³/min的风量区间，运行档位会继续往低档位跳。当程序判断出此时的运行档位小于x-n档时且此时的M值为1，说明开机率已经比较低了，程序自动调节风量区间至初始值[Q₁,Q₂]，比如从当前的10-11m³/min变为原来的12-13m³/min，且控制变量M变为0。此时油烟机运行档位可能会略微往上跳，但噪音也不会大，同时吸油烟效果也会很好。通过这样的方式，就可以解决高开机率下油烟机噪音太大的问题。

该恒风量控制方法应用于毛坯交付楼盘时，恒风量控制程序可以保证油烟机在阻力区间N1-N6时都能保证实际风量在[Q₁,Q₂]之间，满足很好的吸油烟效果，只有当阻力很大时，室内油烟机档位已经运行在最高档位10时，实际风量才会随着阻力增大而减小，吸油烟效果变差，但一般这种非常高的阻力情况很少出现。比如，室内油烟机开启到最大档，比如以图3的7号曲线为例，当在阻力区间N3以下时，虽然风量是在Q2以上，吸油烟效果很好，但是此时运行的档位高、转速大，噪声相对于恒风量程序来说也要大一些。当在阻力区间N3以上时，随着阻力的增大，风量是逐渐减小的，即此时的吸油烟效果是难以保证的。如果把强档的性能直接设置为10号曲线，虽然在阻力N6区间以下，吸油烟效果都能够保证，但是用户使用时刻的噪声会比较大。总之，恒风量程序在满足吸油烟效果的同时，能够尽量降低用户在绝大部分使用时刻的噪声体验。

该恒风量控制方法应用于精装修交付楼盘时，每层的吸油烟机型号相同，恒风量程序更能凸显优势。表1是某精装修盘在40％均匀开机率下，采用恒风量程序和采用恒档位控制方式的各楼层风量、噪音对比。首先可以看到，恒风量程序可以使各个楼层的风量都保持在11-12m³/min之间，实现各楼层的风量均匀调节。而恒档位控制方式，就算室内机都运行在最好性能的10档位时，低楼层的风量也难以达到11m³/min以上，并且当室内机的强档性能并不是很好的时候，比如6档位，各楼层的风量都会比较低。总之，恒风量程序对于低楼层来说，在保证噪音不增加的情况下，风量有所提升，对于高楼层来说，在保证很好吸油烟效果的时候，噪音可以显著降低。

表1 室内采用某直流驱动的近吸式油烟机，某楼盘40％开机率下的测试结果

Claims (3)

1.一种吸油烟机恒风量控制方法，其特征在于包括如下步骤：

①、室内吸油烟机开机，选择吸油烟机风量区间[Q₁,Q₂]；

②、室内吸油烟机运行至默认的初始档位x/2，并记录档位编号，同时控制变量M设定为0，x为吸油烟机内置档位的数目，若x为奇数，则x＝x+1或x＝x-1；

③、获取吸油烟机当前的电机转速值，并计算对应的风量值Q；

④、判断当前的风量值Q是否在风量区间[Q₁,Q₂]内，及当前档位编号是否等于最大值x；

⑤、若Q<Q₁，且档位编号小于最大值x，则向高一档位跳档，并记录档位编号，并返回至步骤④；

⑥、若Q>Q₂，且档位编号小于最大值x，则向低档位跳档并记录档位编号，并返回至步骤④；

⑦、若Q₁≤Q≤Q₂，则保持在当前档位运行；

⑧、若当前档位编号等于最大值x且Q<Q₁，则减小目标风量区间[Q₁,Q₂]的值至[q₁,q₂]，且控制变量M变为1；

⑨、降低风机档位并记录档位编号，同时计算风量值Q；

⑩、判断当前风量值Q是否在风量区间[q₁,q₂]内；

、若风量值Q不在风量区间[q₁,q₂]内，则返回步骤⑨；

、若风量值Q在风量区间[q₁,q₂]内，则在判断当前档位是否小于x-n档位，n＝2～4；

、若当前档位不小于x-n，则在该档位运行；

、若当前档位小于x-n，则目标风量区间从[q₁,q₂]重新变为[Q₁,Q₂]，且控制变量M变为0。

2.根据权利要求1所述的吸油烟机恒风量控制方法，其特征在于：所述吸油烟机的电机为直流电机。

3.根据权利要求1或2所述的吸油烟机恒风量控制方法，其特征在于：所述风量区间[Q₁,Q₂]为12-13m³/min，所述风量区间[q₁,q₂]为10-11m³/min。