CN111174261A - 一种吸油烟机及其控制方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种吸油烟机，包括风机架和设置在风机架内的风机系统，所述风机架包括位于顶部的出风口板，所述风机系统的顶部与出风口板通过连接结构连接，其特征在于：所述连接结构包括固定螺钉、能作升降运动的升降板和套设在固定螺钉外周的弹簧，所述固定螺钉由上而下穿过升降板和出风口板而与风机系统螺纹连接，所述弹簧抵接在升降板和固定螺钉的顶端之间、从而能随升降板的运动改变施加在固定螺钉上的力。还公开了一种上述吸油烟机的控制方法。能够通过调节升降板的位置实现固定螺钉对风机系统的拉紧和放松，从而对风机系统的姿态和受力情况进行调节，在不同档位下将整机模态调整到最佳状态，从而控制整机运行噪音。

Description

一种吸油烟机及其控制方法

技术领域

本发明涉及油烟净化装置，尤其是一种吸油烟机及其控制方法。

背景技术

多翼离心风机具有高压力，低噪音等特点，因此目前社会普遍用多翼离心风机系统作为动力源，利用高速旋转的叶轮在蜗壳中完成做功和过滤两个功能。如常用于吸油烟机中，通过安装在吸油烟机内部的多翼离心风机吸排油烟，多翼离心风机包括蜗壳、安装在蜗壳中叶轮及带动叶轮转动的电机，当叶轮旋转时，在风机中心产生负压吸力，将吸油烟机下方的油烟吸入风机，经过风机加速后被蜗壳收集、引导排出室外。

常规吸油烟机的离心风机，其进风和出风的方向是垂直的，而出风方向一般是垂直向上的，所以进风方向与重力方向垂直。离心风机启动和关闭状态下，横向受力差异较大，故除了出风口处的固定，往往还需要蜗壳在其它部位与风机架进行固定，整个风机系统的震动就直接传递到了风机架上，导致整机噪音大。如申请号为201710305856.3的中国专利公开的一种油烟机蜗壳，包括蜗壳支架，安装于蜗壳的螺旋度最大的位置处，起到固定的作用。

此外，在吸油烟机长时间使用后，叶轮积油明显，如果不进行清洁，叶轮的动平衡性能明显下降，风机抖动明显，也会造成整机震动噪音大。

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，提供一种吸油烟机风机，能够在不同档位下将整机模态调整到最佳状态，从而控制整机运行噪音。

本发明所要解决的第二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：一种吸油烟机，包括风机架和设置在风机架内的风机系统，所述风机架包括位于顶部的出风口板，所述风机系统的顶部与出风口板通过连接结构连接，其特征在于：所述连接结构包括固定螺钉、能作升降运动的升降板和套设在固定螺钉外周的弹簧，所述固定螺钉由上而下穿过升降板和出风口板而与风机系统螺纹连接，所述弹簧抵接在升降板和固定螺钉的顶端之间、从而能随升降板的运动改变施加在固定螺钉上的力。

为便于自动根据风机系统运行状态调节连接结构，所述连接结构还包括用于检测弹簧压力的传感器。

优选的，所述传感器为设置在升降板上表面的压力感应片，所述弹簧的一端与压力感应片抵接、另一端则与固定螺钉的顶端抵接。

优选的，所述风机系统包括蜗壳，所述蜗壳的顶部形成有出风口，所述出风口处设置有法兰盘，所述连接结构将法兰盘和出风口板连接。

为避免风机架内气体泄漏，同时进一步隔绝风机系统和风机架之间的振动传递，以及配合升降板调节固定螺钉的拉紧力，所述法兰盘和出风口板之间设置有密封垫。

为加强密封效果和密封垫的强度，所述密封垫由橡胶制成，所述法兰盘上表面布置有向下凹陷的压型。

优选的，为便于自动驱动升降板升降，所述连接结构还包括用于驱动升降板升降的丝杆电机。

优选的，为便于设置升降板、固定螺钉等部件，所述连接结构还包括固定盒和防尘盖，所述固定盒固定在出风口板上表面，所述固定螺钉的底端穿过固定盒的底部而与风机系统连接固定，所述固定盒的顶端敞口、并且在敞口处设置防尘盖，所述升降板设置在固定盒内。

本发明解决上述第二个技术问题所采用的技术方案为：一种如上所述的吸油烟机的控制方法，所述风机系统在出风口处的四个角部分别通过互相独立的连接结构与出风口板连接，以风机系统的进风口所在一侧的两个连接结构记为1号、2号连接结构，远离风机系统的进风口所在一侧的两个连接结构记为3号、4号连接结构，其特征在于：当所述连接结构包括传感器时，所述控制方法包括如下步骤：

1)吸油烟机启动，1号、2号、3号、4号连接结构的传感器分别检测对应的当前压力读数N₁、N₂、N₃、N₄，与存储的风机系统不工作时1号、2号、3号、4号连接结构(4)的传感器的读数M₁、M₂、M₃、M₄分别求差O，O＝N-M，得到对应的O₁、O₂、O₃、O₄；

2)将O₁、O₂、O₃、O₄的绝对值求和得到O_N，与第一预设差值O_M比较，如果O_N≤O_M，进入步骤3)，如果O_N＞O_M，则进入步骤6)；

3)启动风机系统，得到时间间隔T内每个传感器读数最大值N_MAX和最小值N_MIN，并分别求得每个传感器对应的读数波动值Nx＝N_MAX-N_MIN，其中x为传感器编号，并求得四个传感器的Nx的和Nx_S，判断Nxs与预设的阈值Nx_T的大小，如果Nxs≤Nx_T，进入步骤4)，如果Nx_S＞Nx_T，风机系统断电并进行叶轮动平衡报警；

4)按照当前档位调整1号、2号连接结构对应的升降板上升，3号、4号连接结构对应的升降板下降；

5)评定4号连接结构的传感器读数N₄与存储的相应档位的F₄的大小，及N₄和F₄的差值绝对值与第二预设差值F的大小：如果|N₄-F₄|>F且N₄<F₄，1号、2号连接结构对应的升降板下降，3号、4号连接结构对应的升降板上升；如果|N₄-F₄|>F且N₄>F₄，1号、2号连接结构对应的动升降板上升，3号、4号连接结构对应的升降板下降；如果|N₄-F₄|≤F，正常运行，此后在完成烹饪时关机，或者手动或自动进行风机系统的档位调节，回到步骤4)；F₄为吸油烟机正常运转时不同档位下的4号传感器的读数F₄；

6)判断O₁、O₂、O₃、O₄的正负：

6.1)如果O₁、O₃同号，O₂、O₄同号，O₁、O₂异号，则机身倾斜报警，倾斜方向在1号、2号连接结构之间；

6.2)如果O₁、O₂同号，O₃、O₄同号，O₁、O₃异号，则机身倾斜报警，倾斜方向在1号、3号连接结构之间；

6.3)如果O₁、O₂、O₃、O₄全部为正，则叶轮清洁报警；

6.4)其他情况，则固定螺钉异常报警。

与现有技术相比，本发明的优点在于：通过设置可作上下升降运动的升降板、以及与固定螺钉和升降板抵接的弹簧，能够通过调节升降板的位置实现固定螺钉对风机系统的拉紧和放松，从而对风机系统的姿态和受力情况进行调节，在不同档位下将整机模态调整到最佳状态，从而控制整机运行噪音；通过设置检测弹簧压力的传感器，实时感应固定螺钉的拉紧力，通过与预先测定的拉紧力进行对比，可以判断风机系统安装是否异常，判断机器风机系统是否异常，提醒用户进行叶轮清洁或报修；风机系统仅通过蜗壳法兰盘上的四个角进行固定，安装好的状态下，风机系统与风机架没有其它连接，能够最大限度降低振动传递，降低整机噪音。

附图说明

图1为本发明实施例的吸油烟机的示意图；

图2为本发明实施例的吸油烟机的剖视图；

图3为图2的局部Ⅰ放大示意图；

图4为本发明实施例的吸油烟机的蜗壳的示意图；

图5为本发明实施例的吸油烟机的连接结构的示意图；

图6为本发明实施例的吸油烟机的连接结构的分解结构示意图；

图7为本发明实施例的吸油烟机的连接结构调节状态剖视图；

图8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和图2，一种吸油烟机，包括集烟罩1、设置在集烟罩1上方的风机架2和设置在风机架2内的风机系统3，在本实施例中，吸油烟机为顶吸式，可替代的，吸油烟机也可以为其他采用风机上置形式的结构。

风机架2包括顶部的出风口板21，风机系统3与出风口板21通过连接结构4连接。风机系统3包括蜗壳31、设置在蜗壳31内的叶轮32和用于驱动叶轮32转动的电机(未示出)。各连接结构4结构相同、可独立调节松紧，来抑制风机系统3档位变化时、蜗壳31受到的侧向力造成的蜗壳倾斜，同时可以实时反馈蜗壳31的抖动情况，当叶轮32积油过多造成风机系统3明显抖动时，通过吸油烟机的集烟罩1或风机架2上的显示界面进行报警，提醒用户进行叶轮32清洁或整机维修。

参见图3、图5和图6，每个连接结构4包括固定盒41、丝杆电机42、升降板43、弹簧44、压力感应片45、固定螺钉46和防尘盖47。丝杆电机42具有两个，优选的对称地设置在固定螺钉46的两侧，丝杆电机42的丝杆421(作为电机的输出轴)、固定螺钉46的轴向互相平行、并且在安装后均在纵向上延伸，优选的，在安装状态下，丝杆421和固定螺钉46在竖直方向上延伸。固定盒41固定在出风口板21上表面，固定螺钉46的底端穿过固定盒41的底部而与蜗壳31连接固定，固定盒41的顶端敞口、并且在敞口处设置防尘盖47，固定螺钉46的顶端穿过防尘盖47。丝杆电机42、升降板43设置在固定盒41内，其中丝杆电机42与固定盒41连接固定，丝杆电机42的丝杆421与升降板43之间通过螺纹连接，固定螺杆46从升降板43中穿过。由此，当丝杆电机42运行时，可带动升降板43上升或下降。优选的，升降板43为平板结构，并且在安装状态下为横向延伸。弹簧44套设在固定螺钉46的外周，固定螺钉46的顶端具有直径大于其余部分的螺钉头461，升降板43的上表面设置有用于检测压力的传感器，在本实施例中，该传感器为压力感应片45，弹簧44的一端与压力感应片45抵接、另一端则与螺钉头461的底端抵接。参见图3，当升降板43上升时，弹簧44产生形变被压缩，施加到固定螺钉46上的力增大，固定螺钉46向上拉风机系统3，整个连接结构4的连接变紧，参见图7，当升降板43下降时，弹簧44产生形变放松，施加到固定螺钉46上的力减小，固定螺钉46放松风机系统3，整个连接结构4的连接变松。

基于每个独立连接结构4的结构特点，压力感应片45反馈压力N直接体现了弹簧44的压力，弹簧44的压力又与固定螺钉46的拉力相同，所以在静态情况下，压力感应片45直接反馈了对应连接结构4位置给风机系统3的拉力。通过分别调整固定风机系统的四个固定螺钉的松紧，在转速较低档位，固定螺钉整体调松，缓解整体受力情况，在转速较高档位，固定螺钉整体调紧，提高连接结构共振频率，避开动力源的振动频率。

本发明中，风机系统3的进风口朝前，因此下文中，前侧两个连接结构4、位于左侧的为1号连接结构、位于右侧的为2号连接结构；后侧两个连接结构4、位于左侧的为3号连接结构、位于右侧的为4号连接结构。每个连接结构4内的传感器采用对应的编号。

参见图2和图4，蜗壳31的顶部形成有出风口311，出风口311处设置有法兰盘312。为了简化控制，蜗壳31在出风口311处、法兰盘312的四个角部与出风口板21连接。法兰盘312的每个角部开设有连接孔313，连接结构4的固定螺钉46的底端可与连接孔313螺纹连接，从而将风机系统3和风机架2连接。

法兰盘312和出风口板21之间设置有密封垫5，密封垫5呈环状，与蜗壳31的法兰盘312适配。密封垫5优选的可以由橡胶制成。为了确保蜗壳31和出风口板21之间的密封效果，法兰盘312上表面布置有向下凹陷的、加强的压型314，可使得密封垫5相应部分压入压型314内，改变简单的面接触，从而增强密封效果。

在吸油烟机正常安装情况下，预先读取风机系统3不工作时的1号、2号、3号、4号连接结构4的传感器的读数分别为M₁、M₂、M₃、M₄，以及正常运转时不同档位下的四个传感器的读数F₁、F₂、F₃、F₄，将其存储在吸油烟机的控制芯片中，用于判断吸油烟机的状态。

吸油烟机在用户家安装好后，每次用户开机都会按照预设的检测及反馈程序运行，对安装异常和运行异常进行判断，并给用户相应的报警，在无异常状态下，根据给定的档位，将四颗固定螺钉46的松紧分别调整到预设的状态下，确保风机系统3具备最佳的固定状态，有效控制整机噪音。具体的运行逻辑如图8所示：

1)吸油烟机启动，读取1号、2号、3号、4号连接结构4的传感器对应的当前压力读数N₁、N₂、N₃、N₄，将其与内存中对应的M₁、M₂、M₃、M₄求差O＝N-M，得到对应的O₁(N₁-M₁)、O₂(N₂-M₂)、O₃(N₃-M₃)、O₄(N₄-M₄)；由于蜗壳31本身结构不对称，风机系统3正常悬挂且叶轮32无积油时四个传感器的读数在开发过程中进行读取，存入芯片内存，分别为M₁、M₂、M₃、M₄，从结构可得出，哪个连接结构4的固定螺钉46对应的位置重，其读数N就大，O＝N-M就代表此处的重量分布比正常情况下的重多少；

2)将O₁、O₂、O₃、O₄绝对值求和得到O_N，与第一预设差值O_M比较，如果O_N≤O_M，进入步骤3)，如果O_N＞O_M，则进入步骤6)；O的绝对值代表重量与正常情况的差异，符号为正则代表此处比正常情况重，符号为负则代表此处重量比正常情况轻，O_N代表四个位置的重量偏差的绝对值求和，考虑到测量误差以及零部件的差异，预设差值O_M，当O_N≤O_M表示四个位置的偏差绝对值总和没有达到预设值，认为其在正常偏差范围内，当O_N＞O_M时说明四处重量至少有一处不正常；

3)启动风机系统3，读取时间间隔T内每个传感器读数最大值N_MAX和最小值N_MIN，并分别求得四个传感器对应的读数波动值Nx＝N_MAX-N_MIN，其中x为传感器编号，并求得四个传感器的Nx的和Nx_S，判断Nxs与预设的阈值Nx_T的大小，如果Nxs≤Nx_T，进入步骤4)，如果Nx_S＞Nx_T，表示波动过大，风机系统3断电并进行叶轮动平衡报警，叶轮动平衡出现问题的时候会出现波动过大的情况，此情况继续运转会对电机等零部件损耗加大，且伴随有异音，所以断电报警；

4)按照当前档位调整1号、2号连接结构4对应的丝杆电机42驱动升降板43上升，3号、4号连接结构4对应的丝杆电机42驱动升降板43下降；当确认压力波动不大的情况下，因为风机系统3运行起来后，风机系统3的进风口对风机系统3整体有一个拉力，会造成风机系统3向前倾斜，此时1号、2号连接结构4的丝杆电机42将升降板43抬升使得固定螺钉46拉紧，3号、4号位置连接结构4的丝杆电机42将升降板43使得固定螺钉46放松，用来平衡进风的拉力；

5)评定4号连接结构4的传感器读数N₄与内存中相应档位的F₄的大小，及其差异绝对值与第二预设差值F的大小(F₄代表开发时对丝杆电机42进行调试，升降板43下降到合适的位置时这个连接结构4的传感器读数)：如果|N₄-F₄|>F且N₄<F₄，表示上一步的调节过多，需要反向调节，1号、2号连接结构4对应的丝杆电机42驱动升降板43下降，3号、4号连接结构4对应的丝杆电机42驱动升降板43上升；如果|N₄-F₄|>F且N₄>F₄，表示上一步的调节还没到位，1号、2号连接结构4对应的丝杆电机42驱动升降板43上升，3号、4号连接结构4对应的丝杆电机42驱动升降板43下降；如果|N₄-F₄|≤F，表示调节在预设范围内，无需再调节，正常运行，此后，可在完成烹饪时关机，或者手动或自动进行风机系统3的档位调节，回到步骤4)；

6)判断O₁、O₂、O₃、O₄的正负，即判断四个位置是哪个位置比正常情况重，哪个位置比正常情况轻：

6.1)如果O₁、O₃同号，O₂、O₄同号，O₁、O₂异号，代表左侧两个都重、右侧两个都轻，或者左侧两个都轻、右侧边两个都重，则机身(风机系统3)左右倾斜报警；

6.2)如果O₁、O₂同号，O₃、O₄同号，O₁、O₃异号，代表前侧两个都重、后侧两个都轻，或者前侧两个都轻、后侧两个都重，则机身(风机系统3)前后倾斜报警；

6.3)如果O₁、O₂、O₃、O₄全部为正，表示四个位置都超重，判断为叶轮积油过多，则叶轮清洁报警；

6.4)其他情况，则固定螺钉46异常报警，这是由于固定于螺钉46的拉力等于此部分的重力和密封垫5推力的和，当固定螺钉46拧得太松时，传感器当前读数N会偏小，固定螺钉46拧得过紧时，密封垫5压缩过度，传感器当前读数N会偏大，因此当出现以上三种情况之外的情况，认为固定螺钉46拧的松紧有问题，需要人工调节。

Claims (9)

1.一种吸油烟机，包括风机架(2)和设置在风机架(2)内的风机系统(3)，所述风机架(2)包括位于顶部的出风口板(21)，所述风机系统(3)的顶部与出风口板(21)通过连接结构(4)连接，其特征在于：所述连接结构(4)包括固定螺钉(46)、能作升降运动的升降板(43)和套设在固定螺钉(46)外周的弹簧(44)，所述固定螺钉(46)由上而下穿过升降板(43)和出风口板(21)而与风机系统(3)螺纹连接，所述弹簧(44)抵接在升降板(43)和固定螺钉(46)的顶端之间、从而能随升降板(43)的运动改变施加在固定螺钉(46)上的力。

2.根据权利要求1所述的吸油烟机，其特征在于：所述连接结构(4)还包括用于检测弹簧(44)压力的传感器。

3.根据权利要求2所述的吸油烟机，其特征在于：所述传感器为设置在升降板(43)上表面的压力感应片(45)，所述弹簧(44)的一端与压力感应片(45)抵接、另一端则与固定螺钉(46)的顶端抵接。

4.根据权利要求1～3中任一项所述的吸油烟机，其特征在于：所述风机系统(3)包括蜗壳(31)，所述蜗壳(31)的顶部形成有出风口(311)，所述出风口(311)处设置有法兰盘(312)，所述连接结构(4)将法兰盘(312)和出风口板(21)连接。

5.根据权利要求4所述的吸油烟机，其特征在于：所述法兰盘(312)和出风口板(21)之间设置有密封垫(5)。

6.根据权利要求5所述的吸油烟机，其特征在于：所述密封垫(5)由橡胶制成，所述法兰盘(312)上表面布置有向下凹陷的压型(314)。

7.根据权利要求1～6中任一项所述的吸油烟机，其特征在于：所述连接结构(4)还包括用于驱动升降板(43)升降的丝杆电机(42)。

8.根据权利要求1～6中任一项所述的吸油烟机，其特征在于：所述连接结构(4)还包括固定盒(41)和防尘盖(47)，所述固定盒(41)固定在出风口板(21)上表面，所述固定螺钉(46)的底端穿过固定盒(41)的底部而与风机系统(3)连接固定，所述固定盒(41)的顶端敞口、并且在敞口处设置防尘盖(47)，所述升降板(43)设置在固定盒(41)内。

9.一种如权利要求1～8中任一项所述的吸油烟机的控制方法，所述风机系统(3)在出风口(311)处的四个角部分别通过互相独立的连接结构(4)与出风口板(21)连接，以风机系统(3)的进风口所在一侧的两个连接结构(4)记为1号、2号连接结构，远离风机系统(3)的进风口所在一侧的两个连接结构(4)记为3号、4号连接结构，其特征在于：当所述连接结构(4)包括传感器时，所述控制方法包括如下步骤：

1)吸油烟机启动，1号、2号、3号、4号连接结构(4)的传感器分别检测对应的当前压力读数N₁、N₂、N₃、N₄，与存储的风机系统(3)不工作时1号、2号、3号、4号连接结构(4)的传感器的读数M₁、M₂、M₃、M₄分别求差O，O＝N-M，得到对应的O₁、O₂、O₃、O₄；

2)将O₁、O₂、O₃、O₄的绝对值求和得到O_N，与第一预设差值O_M比较，如果O_N≤O_M，进入步骤3)，如果O_N＞O_M，则进入步骤6)；

3)启动风机系统(3)，得到时间间隔T内每个传感器读数最大值N_MAX和最小值N_MIN，并分别求得每个传感器对应的读数波动值Nx＝N_MAX-N_MIN，其中x为传感器编号，并求得四个传感器的Nx的和Nx_S，判断Nxs与预设的阈值Nx_T的大小，如果Nxs≤Nx_T，进入步骤4)，如果Nx_S＞Nx_T，风机系统(3)断电并进行叶轮动平衡报警；

4)按照当前档位调整1号、2号连接结构(4)对应的升降板(43)上升，3号、4号连接结构(4)对应的升降板(43)下降；

5)评定4号连接结构(4)的传感器读数N₄与存储的相应档位的F₄的大小，及N₄和F₄的差值绝对值与第二预设差值F的大小：如果|N₄-F₄|>F且N₄<F₄，1号、2号连接结构(4)对应的升降板(43)下降，3号、4号连接结构(4)对应的升降板(43)上升；如果|N₄-F₄|>F且N₄>F₄，1号、2号连接结构(4)对应的动升降板(43)上升，3号、4号连接结构(4)对应的升降板(43)下降；如果|N₄-F₄|≤F，正常运行，此后在完成烹饪时关机，或者手动或自动进行风机系统(3)的档位调节，回到步骤4)；F₄为吸油烟机正常运转时不同档位下的4号传感器的读数F₄；

6)判断O₁、O₂、O₃、O₄的正负：

6.1)如果O₁、O₃同号，O₂、O₄同号，O₁、O₂异号，则机身倾斜报警，倾斜方向在1号、2号连接结构(4)之间；

6.2)如果O₁、O₂同号，O₃、O₄同号，O₁、O₃异号，则机身倾斜报警，倾斜方向在1号、3号连接结构(4)之间；

6.3)如果O₁、O₂、O₃、O₄全部为正，则叶轮清洁报警；

6.4)其他情况，则固定螺钉(46)异常报警。

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