CN110906395B - 一种吸油烟机的控制方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种用于吸油烟机的PM2.5检测装置，包括PM2.5检测仪，其特征在于：所述PM2.5检测装置还包括用于通入大气的第一进气通道、用于通入待测气体的第二进气通道、以及将两个进气通道进入的气体混合的混合腔，在气体流动路径上，所述PM2.5检测仪连通在混合腔的下游。还公开了一种应用有上述PM2.5检测装置的吸油烟机，以及该吸油烟机的控制方法。与现有技术相比，本发明的优点在于：通过PM2.5检测仪检测油烟浓度，能够避免水汽的影响，提高检测精度，通过设置两个进气通道，能够使得进入PM2.5检测仪的油烟浓度下降，避免因油烟浓度过高造成的堵塞，延长使用寿命。

Description

一种吸油烟机的控制方法

技术领域

本发明涉及油烟净化装置，尤其是一种用于吸油烟机的PM2.5检测装置，应用有该PM2.5检测装置的吸油烟机，以及该吸油烟机的控制方法。

背景技术

用户在烹饪的过程中容易产生油烟，若不及时排出，容易对用户的健康造成损害。吸油烟机已成为现代家庭中不可或缺的厨房家电设备之一。吸油烟机是利用流体动力学原理进行工作，通过安装在吸油烟机内部的离心式风机吸排油烟，并使用滤网过滤部分油脂颗粒。

传统吸油烟机在工作过程中电机转速固定，即风机档位固定，自适应能力差，用户根据肉眼感知油烟的大小选择不同的工作档位对油烟进行吸排。现已有一些自动调节电机风机转速的方式，主要有以下几种：1、通过设置烟雾浓度传感器，根据传感器的信号进行风机转速的自动调节，对油烟进行智能吸排；2、利用压力传感器测量排烟阻力的大小，从而根据阻力大小自动调节变频风机的转速，对油烟进行智能吸排；3、通过在吸油烟机上设置摄像头来采集烹饪时锅具附近的实时图像，通过实时图像与无烟雾的背景图片进行差异对比，来判断油烟浓度大小和逃逸方向，再根据实时检测的油烟浓度值来自动调节风机转速，对油烟进行智能吸排。

然而，通过压力或者油烟浓度大小，以及通过油烟图像与无烟雾的背景图片进行差异对比的自动控制方式，都忽略了吸油烟机外部环境的对人体有害的颗粒浓度值的大小；一些光电式烟雾传感器和超声波式烟雾传感器等采用红外光或超声波的发射与接收值的大小判断烟雾浓度的大小，忽略了水汽对检测的影响，检测精度不高；图像识别的控制方式容易受环境光照的影响，并且长期处于油烟的环境下，容易失效，且精度不高，容易产生误判。

此外，也有利用检测PM2.5来控制风机转速的方案，如申请号为201710056487.9的中国专利公开的一种基于PM2.5浓度及去除率控制风量与关闭的节能气幕式油烟机，包括排烟风道、变频油烟离心风机、气幕轴流风机、PM2.5检测器和PLC控制器，在油烟机壳体前表面设置有PM2.5检测器和人机交互面板，实时显示风机风量值和PM2.5浓度值；又如申请号为201520424805.9的中国专利公开的一种可检测厨房空气质量的抽油烟机，包括抽油烟机本体和与抽油烟机本体上控制装置通过有线或者无线连接的油烟检测装置，油烟检测装置包括设有腔室的壳体，在壳体腔室设有PM2.5检测器，PM2.5检测器则对壳体腔室内的油烟进行检测及分析，当PM2.5检测器所检测的油烟达到设定值时，PM2.5检测器则向抽油烟机本体上的控制装置发出信号，以驱动抽油烟机工作，净化厨房内的空气。

上述的现有技术，采用普通的PM2.5检测装置直接用来检测油烟浓度容易造成堵塞，使得装置寿命较短，可靠性不高。

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的不足，提供一种用于吸油烟机的PM2.5检测装置，不易受烟雾中水汽的影响，提高检测可靠性和精度，延长使用寿命。

本发明所要解决的第二个技术问题是提供一种应用有上述PM2.5检测装置的吸油烟机。

本发明所要解决的第三个技术问题是提供一种上述吸油烟机的控制方法。

本发明解决上述第一个技术问题所采用的技术方案为：一种用于吸油烟机的PM2.5检测装置，包括PM2.5检测仪，其特征在于：所述PM2.5检测装置还包括用于通入大气的第一进气通道、用于通入待测气体的第二进气通道、以及将两个进气通道进入的气体混合的混合腔，在气体流动路径上，所述PM2.5检测仪连通在混合腔的下游。

为便于调节两个进气通道的流量，所述第一进气通道上设置有能调节开度从而调节第一进气通道流量的第一阀门，所述第二进气通道上设置有能调节开度从而调节第二进气通道流量的第二阀门。

为便于测量两个进气通道的流量，所述第一进气通道上还设置有用于检测大气流量的第一流量计，所述第二进气通道上还设置有用于检测待测气体流量第二流量计，在气体流动路径上，第一流量计位于第一阀门的下游，第二流量计位于第二阀门的下游。

本发明解决上述第二个技术问题所采用的技术方案为：一种应用有如上所述的PM2.5检测装置的吸油烟机，包括吸油烟机本体，所述吸油烟机本体内形成有油烟通道，其特征在于：所述PM2.5检测装置设置在油烟通道内。

根据本发明的一个方面，所述吸油烟机本体包括风机架，所述PM2.5检测装置设置在风机架内的风机的进风口处。

根据本发明的另一个方面，所述吸油烟机本体包括出口烟管，所述PM2.5检测装置设置在出口烟管内。

本发明解决上述第三个技术问题所采用的技术方案为：一种如上所述的吸油烟机的控制方法，其特征在于：包括如下步骤：

1)启动PM2.5检测装置；

2)判断吸油烟机的风机是否动作，如果是，进入步骤3)，如果否，进入步骤8)；

3)PM2.5检测装置的第一进气通道和第二进气通道按照预设比例进气，开始检测当前的油烟浓度值；

4)然后判断时间区间Δt内，PM2.5检测装置的反馈信号是否处于有效量程内，如果是，进入步骤7)，如果否，进入步骤5)；

5)调节第一进气通道和第二进气通道的进气比例；

6)再次判断时间区间Δt内，PM2.5检测装置的反馈信号是否处于有效量程内，如果是，进入步骤7)；如果否，返回步骤5)；

7)根据PM2.5检测装置的反馈信号计算油烟浓度大小，并按照油烟浓度大小控制吸油烟机的风机的转速，当前一次风机转速控制流程完成；

8)关闭第一进气通道，PM2.5检测装置检测从第二进气通道进入的室内气体的PM2.5浓度值；

9)判断时间区间Δt1内，PM2.5检测装置的反馈信号是否大于预设值，如果是，进入步骤10)；如果否，则回到步骤8)；

10)启动吸油烟机的风机吸排室内气体，并运行T时间后停止；

11)再次判断时间区间Δt1内，PM2.5检测装置的反馈信号是否大于预设值，如果是，发送相应的预警信号；如果否，则回到步骤10)。

优选的，在步骤7)中，由PM2.5检测装置检测到的PM2.5浓度值计算油烟浓度的计算公式如下：

其中：S为待测气体的油烟浓度值；

x1、x2分别为第一进气通道与第二进气通道的混合比例；

S1、S2分别为大气的油烟浓度值、PM2.5检测仪的检测值。

优选的，在步骤5)中，单独调节第一进气通道和第二进气通道的流量，或者同时调节第一进气通道和第二进气通道的流量。

与现有技术相比，本发明的优点在于：通过PM2.5检测仪检测油烟浓度，能够避免水汽的影响，提高检测精度，通过设置两个进气通道，能够使得进入PM2.5检测仪的油烟浓度下降，避免因油烟浓度过高造成的堵塞，延长使用寿命；通过在每个进气通道设置阀门，能使得双进气通道混合后的气体在PM2.5检测装置的有效量程内，提高检测可靠性。

附图说明

图1为本发明实施例的吸油烟机的示意图；

图2为本发明实施例的PM2.5检测装置示意图；

图3为本发明实施例的吸油烟机的控制流程图。

具体实施方式

下面详细描述本发明的实施例，所述实施例的示例在附图中示出，其中相同或类似的标号表示相同或类似的元件或具有相同或类似功能的元件。

在本发明的描述中，需要理解的是，术语“中心”、“纵向”、“横向”、“长度”、“宽度”、“厚度”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”“内”、“外”、“顺时针”、“逆时针”、“轴向”、“径向”、“周向”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，由于本发明所公开的实施例可以按照不同的方向设置，所以这些表示方向的术语只是作为说明而不应视作为限制，比如“上”、“下”并不一定被限定为与重力方向相反或一致的方向。此外，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括一个或者更多个该特征。

参见图1，一种吸油烟机，包括吸油烟机本体，其内形成有油烟通道，在该油烟通道内设置有PM2.5检测装置1。在本实施例中，吸油烟机为顶吸式吸油烟机，吸油烟机本体包括集烟罩100以及设置在集烟罩100上方的风机架200，风机架2内用于设置风机(未示出，风机的类型、布置方式均采用现有技术)，集烟罩100和风机架200内形成油烟通道。

参见图2，PM2.5检测装置1包括第一进气通道11、第二进气通道12、混合腔13和PM2.5检测仪14，第一进气通道11上设置有第一阀门15和第一流量计16，第二进气通道12上设置有第二阀门17和第二流量计18。第一进气通道11连通室外、用于通入大气，第二进气通道12用于通入待测气体，待测气体为油烟或者室内气体，图2中的箭头所示为进气的方向。第一阀门15和第二阀门17可以控制开度，从而控制通入各自进气通道的气体的流量。在气体流动路径上，第一流量计16位于第一阀门15的下游，第二流量计18位于第二阀门17的下游，分别对相应通道内的流量进行监测，这样就可以达到对待测气体进行“稀释”的目的。上述结构形成了双通道结构的PM2.5检测装置1。

大气的PM2.5浓度值是已知的S1微克/立方米。可选的，第一进气通道11可以内置过滤器，使得大气得到净化，此时默认该通道内PM2.5的浓度值为0。也可以使第二进气通道12的流量为0(关闭第二阀门17)，然后先检测大气的PM2.5浓度值。

混合腔13，被设置为将第一进气通道11和第二进气通道12通入的气体充分混合。可选的，混合腔13为球形。优选的，为保证混合充分，两通道进入到混合腔13处可以设置扰流板，使两通道气体混合充分，保证测试精确。也可以采用其他使得两通道气体混合充分均匀的技术手段。

PM2.5检测仪14，在气体流动路径上，位于混合腔13的下游，被设置为检测混合腔13排出的混合气体的PM2.5的值，其有效量程为a～b微克/立方米。

一些光电式烟雾传感器和超声波式烟雾传感器等采用红外光或超声波的发射与接收值的大小判断烟雾浓度的大小，水汽会对检测产生干扰，检测精度不高。但在本发明中，由于采用了PM2.5检测仪14，而通常PM2.5检测仪14是激光模块，受水汽的影响小，使检测装置更精准。

但如果直接采用PM2.5检测仪14用来检测油烟浓度容易造成堵塞，使得装置寿命较短，可靠性不高。因此，本发明中通过引入了第一进气通道11的气体使得烟雾的浓度下降，避免了因烟雾浓度过高，造成PM2.5检测装置1发生堵塞，使双通道混合后的气体在PM2.5检测装置1的有效量程内，由此解决了PM2.5检测装置1可靠性的问题，还延长了使用寿命。

上述第一阀门15、第一流量计16、第二阀门17、第二流量计18、PM2.5检测仪14和吸油烟机的风机，均电连接到吸油烟机自身的控制器。大气和待测气体的流量预设比例为1:1，控制器被设置为根据预设比例的PM2.5浓度值调节两通道的混合比例，使得待测气体始终处于有效量程的最佳测量区间内，提高PM2.5检测仪14的使用寿命和检测精度。

可选的，在本实施例中，整个PM2.5检测装置1可以安装在吸油烟机本体的风机的进风口处。可替代的，也可安装在吸油烟机本体的出口烟管300内。

可选的，可以再增加一个通道，通道内为室内气体，可以检测室内气体的PM2.5浓度值，第二进气通道12关闭，室内气体通道和第一进气通道11打开，最后计算室内气体的PM2.5浓度值，若检测的室内气体的PM2.5浓度值超过室内气体的预设值，则判断吸油烟机“跑烟”，增加风机的转速，对油烟进行吸排。

优选的，为应对不同的烹饪状态的油烟检测需求，可以通过控制第一阀门15和第二阀门17的开度，对两通道的流量进行调节，最终使PM2.5检测装置1始终处在最佳测量范围内。从而提高PM2.5检测装置1的检测精度和使用寿命。

当吸油烟机的风机动作的时候，PM2.5检测装置1的双通道开启，可以检测油烟的浓度，风机依据油烟的浓度进行转速控制。当吸油烟机的风机未动作的时候，关闭第一进气通道11，这样就可以监测室内的PM2.5的值，从而可以选择进行预警或开启吸油烟机进行室内空气的吸排。

上述的PM2.5检测装置1可以由用户选择开启或关闭，使得该吸油烟机的工作模式选择更加灵活。在具体实施时，包括上述PM2.5检测装置1的吸油烟机的具体逻辑判断描述如下，参见图3，包括如下步骤：

1)启动PM2.5检测装置1；

2)判断吸油烟机内风机是否动作，如果是，进入步骤3)，如果否，表示此时不处于烹饪状态，进入步骤8)；此步骤可以通过检测电机流量或检测叶轮转速等实现；

3)PM2.5检测装置1的双通道按照预设比例进气，开始检测当前的油烟浓度值；

4)然后判断时间区间Δt内，PM2.5检测装置1的反馈信号是否处于有效量程内，如果是，进入步骤7)，如果否，进入步骤5)；判断是否处于有效量程内的方法如下：例如，当前使用PM2.5检测装置1的量程为(0，100)，其有效量程或者检测精度较高的量程为(20，80)，若PM2.5检测装置1的反馈信号显示待测气体的PM2.5的浓度值为50，则判断处于有效量程内；若PM2.5的反馈信号显示待测气体的PM2.5的浓度值为10(比有效量程的极小值还小)或90(比有效量程的极大值还大)，则判断不处于有效量程内；

5)调节第一进气通道11和第二进气通道12的进气比例，可选的，进气比例的调节可单独增加或减少第一进气通道11的流量，也可单独增加或减少第二进气通道12的流量，或者两通道同时调节，目的是使得待测气体的PM2.5的浓度值处于有效量程内；

6)再次判断时间区间Δt内，PM2.5检测装置1的反馈信号是否处于有效量程内，目的是使得待测气体的PM2.5浓度值始终处于其有效量程或者检测精度较高的量程内，如果是，进入步骤7)；如果否，返回步骤5)；

7)控制器根据PM2.5检测装置1的反馈信号计算油烟浓度大小，并按照油烟浓度大小控制吸油烟机的风机的转速，油烟浓度越大，则风机的转速越大；可使得某个油烟浓度区间对应风机的其中一个转速，或者也可以设定油烟浓度阈值，超过该预设的阈值，则使得风机运转在高档，否则低档运行；当前一次风机转速控制流程完成，可选的，当烹饪状态有变时，可回到步骤4)进行重复；由PM2.5检测装置1检测到的PM2.5浓度值计算油烟浓度的计算公式如下：

其中：S为待测气体的油烟浓度值；

x1、x2分别为第一进气通道11与第二进气通道12的混合比例；

S1、S2分别为大气的油烟浓度值、PM2.5检测仪14的检测值。大气浓度值可以采用关闭第二进气通道12然后进行测定，也可以采用经验值或记为0，或者采用其他手段测得；

8)关闭第一进气通道11，PM2.5检测装置1检测从第二进气通道12进入的室内气体的PM2.5浓度值；

9)判断时间区间Δt1内，PM2.5检测装置1的反馈信号是否大于预设值，如果是，进入步骤10)；如果否，则回到步骤8)；

10)启动吸油烟机内的风机吸排室内气体，并运行T时间后停止；

11)再次判断时间区间Δt1内，PM2.5检测装置1的反馈信号是否大于预设值，如果是，发送相应的预警信号，控制流程完成；如果否，则回到步骤10)。

时间区间Δt和时间区间Δt1可由用户自行选择，两个时间区间可相等也可以不相等。

优点：1.能够使PM2.5检测装置保证在有效量程内，不易受烟雾中水汽的影响，使检测装置更精准，且烟雾不易对装置造成堵塞，使用寿命长；

2.能够测量室内和室外环境的PM2.5值的大小，并进行相应的预警或动作；

3.根据风机的状态，结合PM2.5检测装置的信号自动调节风机的档位或转速。

1.利用“双通道”的结构，一个通大气，一个通检测气体，对两通道的气体流量进行调节，对检测气体进行了“稀释”，使PM2.5始终在有效量程内，从而提高了PM2.5的检测精度和使用寿命；

2.通过对双通道所通气体进行选择可以测量多处环境的PM2.5颗粒浓度值，根据信号大小进行相应的动作或预警。

Claims (7)

1.一种吸油烟机的控制方法，所述吸油烟机包括吸油烟机本体，所述吸油烟机本体内形成有油烟通道，所述油烟通道内设置有PM2.5检测装置，所述PM2.5检测装置包括PM2.5检测仪(14)，其特征在于：所述PM2.5检测装置还包括用于通入大气的第一进气通道(11)、用于通入待测气体的第二进气通道(12)、以及将两个进气通道进入的气体混合的混合腔(13)，在气体流动路径上，所述PM2.5检测仪(14)连通在混合腔(13)的下游，所述控制方法包括如下步骤：

1)启动PM2.5检测装置；

2)判断吸油烟机的风机是否动作，如果是，进入步骤3)，如果否，进入步骤8)；

3)PM2.5检测装置的第一进气通道(11)和第二进气通道(12)按照预设比例进气，开始检测当前的油烟浓度值；

4)然后判断时间区间Δt内，PM2.5检测装置的反馈信号是否处于有效量程内，如果是，进入步骤7)，如果否，进入步骤5)；

5)调节第一进气通道(11)和第二进气通道(12)的进气比例；

6)再次判断时间区间Δt内，PM2.5检测装置的反馈信号是否处于有效量程内，如果是，进入步骤7)；如果否，返回步骤5)；

7)根据PM2.5检测装置的反馈信号计算油烟浓度大小，并按照油烟浓度大小控制吸油烟机的风机的转速，当前一次风机转速控制流程完成；

8)关闭第一进气通道(11)，PM2.5检测装置检测从第二进气通道(12)进入的室内气体的PM2.5浓度值；

9)判断时间区间Δt1内，PM2.5检测装置的反馈信号是否大于预设值，如果是，进入步骤10)；如果否，则回到步骤8)；

10)启动吸油烟机的风机吸排室内气体，并运行T时间后停止；

11)再次判断时间区间Δt1内，PM2.5检测装置的反馈信号是否大于预设值，如果是，发送相应的预警信号；如果否，则回到步骤10)。

2.根据权利要求1所述的控制方法，其特征在于：在步骤7)中，由PM2.5检测装置检测到的PM2.5浓度值计算油烟浓度的计算公式如下：

其中：S为待测气体的油烟浓度值；

x1、x2分别为第一进气通道(11)与第二进气通道(12)的混合比例；

S1、S2分别为大气的油烟浓度值、PM2.5检测仪(14)的检测值。

3.根据权利要求1所述的控制方法，其特征在于：在步骤5)中，单独调节第一进气通道(11)和第二进气通道(12)的流量，或者同时调节第一进气通道(11)和第二进气通道(12)的流量。

4.根据权利要求1～3中任一项所述的控制方法，其特征在于：所述第一进气通道(11)上设置有能调节开度从而调节第一进气通道(11)流量的第一阀门(15)，所述第二进气通道(12)上设置有能调节开度从而调节第二进气通道(12)流量的第二阀门(17)。

5.根据权利要求1～3中任一项所述的控制方法，其特征在于：所述第一进气通道(11)上还设置有用于检测大气流量的第一流量计(16)，所述第二进气通道(12)上还设置有用于检测待测气体流量第二流量计(18)，在气体流动路径上，第一流量计(16)位于第一阀门(15)的下游，第二流量计(18)位于第二阀门(17)的下游。

6.根据权利要求1～3中任一项所述的控制方法，其特征在于：所述吸油烟机本体包括风机架(200)，所述PM2.5检测装置设置在风机架(200)内的风机的进风口处。

7.根据权利要求1～3中任一项所述的控制方法，其特征在于：所述吸油烟机本体包括出口烟管(300)，所述PM2.5检测装置设置在出口烟管(300)内。

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