CN111219754B - 一种智能升降吸油烟机 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及一种智能升降吸油烟机，包括壳体，设置在壳体下方的导烟板或集烟罩，壳体内设有用于驱动导烟板或集烟罩上升或下降的驱动电机，及与驱动电机电连接的用于启动或关闭驱动电机的控制板，驱动电机通过传动机构与导烟板或集烟罩联接，由传动机构将驱动电机输出轴的旋转运动转为导烟板或集烟罩的上下运动，其特征在于：所述壳体内设有第一磁体，第一磁体与驱动电机的输出轴联接、并由驱动电机驱动其转动；所述壳体内与第一磁体相对的位置还设有检测装置，控制板根据检测电路的输出信号实时检测驱动电机的旋转角度，获取导烟板或集烟罩当前的升降位置。与现有技术相比，本发明能精确获取导烟板或集烟罩当前的升降位置，达到智能控制吸油烟效果的目的。

Description

一种智能升降吸油烟机
技术领域
本发明涉及一种智能升降吸油烟机。
背景技术
目前，为了提高吸油烟机的吸油烟效果，人们发明了各种带有活动导烟板的吸油烟机，吸油烟机工作时，通过驱动机构驱动导烟板或集烟罩进行升降运动或者偏转运动，进而调节吸油烟机的进风口角度和进风量。
现有的吸油烟机的导烟板升降机构，如申请号为CN201720875268.9的中国专利，主要通过电动推杆装置(2)带动升降连接装置(3)上下移动，所述导烟板(4)安装在所述升降连接装置(3)的底部，电动推杆装置(2)驱动通过升降连接装置(3)和导烟板(4)作升降运动。电动推杆装置(2)包括电机(21)、传动机构(22)、丝杆(23)和螺母(24)，所述电机(21)通过传动机构(22)带动丝杆(23)转动，所述丝杆(23)竖直设置，所述螺母(24)安装在所述丝杆(23)上。所述U型连接板(31)的中部安装在所述螺母(24)上。所述升降连接装置(3)包括U型连接板(31)和升降杆(32)，所述U型连接板(31)的中部连接在安装在所述螺母(24)上，所述升降杆(32)有两根并设于所述安装架(1)的左右两侧，升降杆(32)的上端连接在所述U型连接板(31)的对应侧部上，升降杆(32)的下端连接在所述的导烟板(4)上。
虽然通过电机的转动，能够驱动挡烟板或者集烟腔下降一定距离使得吸油烟效果变好，但目前的缺陷是这种控制只是一种开环控制：通过计算电机下降的时间而粗略计算下降的距离，并且只能下降到指定的距离，不能下降到任一指定的精确高度。
发明内容
本发明所要解决的技术问题是针对上述现有技术提供一种能精确获取导烟板或集烟腔上升或下降距离的智能升降吸油烟机。
本发明解决上述技术问题所采用的技术方案为：一种智能升降吸油烟机，包括壳体，设置在壳体下方的导烟板或集烟罩，壳体内设有用于驱动导烟板或集烟罩上升或下降的驱动电机，及与驱动电机电连接的用于启动或关闭驱动电机的控制板，驱动电机通过传动机构与导烟板或集烟罩联接，由传动机构将驱动电机输出轴的旋转运动转为导烟板或集烟罩的上下运动，其特征在于：所述壳体内设有第一磁体，第一磁体与驱动电机的输出轴联接、并由驱动电机驱动其转动；所述壳体内与第一磁体相对的位置还设有检测装置，该检测装置内设有第一半导体、第二半导体、第二磁体及用于检测第一半导体和第二半导体两端电压的检测电路，第二磁体与第一磁体之间的距离小于等于30mm，且第一半导体和第二半导体位于第一磁体与第二磁体之间产生的垂直磁场中，所述检测电路的输出端与控制板电连接，所述控制板根据检测电路的输出信号实时检测驱动电机的旋转角度，获取导烟板或集烟罩当前的升降位置。
作为改进，所述导烟板或集烟罩上设有用于检测是否有遮挡物的红外检测装置，该红外检测装置与控制板电连接，在控制板控制驱动电机开启过程中，如果收到红外检测装置检测到有遮挡物信号时，控制驱动电机关闭。
再改进，所述壳体上设有与控制板电连接的控制开关，在控制板控制驱动电机开启过程中，如果收到控制开关的控制信号时，控制驱动电机关闭。
再改进，所述壳体上设有与用于输入导烟板或集烟罩的下降距离的输入部件，输入部件与控制板电连接，控制板根据检测电路的输出信号实时检测驱动电机的旋转角度，计算导烟板或集烟罩的下降距离，当导烟板或集烟罩的下降距离满足输入部件输入的下降距离时，控制驱动电机关闭。
再改进，第一磁体为圆盘形永磁体，圆盘形永磁体的一半极性为N极，另一半为S极；第二磁体也为圆盘形永磁体，圆盘形永磁体的一半极性为N，另一半为S极，第一磁体的N极与第二磁体的S极相对应，第一磁体的S极与第二磁体的N极相对应。
再改进，所述传动机构包括与驱动电机输出轴连接的螺纹齿条，与螺纹齿条啮合的齿轮，以及竖直设置的丝杆，设置在丝杆上的螺母，与螺母固定的卡扣，及与卡扣固定的支架；其中齿轮固定在丝杆的上部，导烟板或集烟罩与支架连接；所述第一磁体为圆盘形永磁体，固定在丝杆的顶部、齿轮的上方。
与现有技术相比，本发明的优点在于：本发明将电机的转动转变为磁场的变化，磁场的变化导致电信号变化，从而能够实时检测电机转动角度，进而精确获取导烟板或集烟罩当前的升降位置，达到智能控制吸油烟效果的目的；在改进方案中，通过红外检测装置检测挡烟板是否有遮挡，以防止挡烟板或者集烟腔升降过程中有遮挡，以便及时控制驱动电机关闭。
附图说明
图1为本发明实施例中智能升降吸油烟机结构示意图。
图2为本发明实施例中驱动电机、传动机构结构及检测装置6结构示意图。
图3为本发明实施例中驱动电机及传动机构另一视角的结构示意图。
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所述的智能升降吸油烟机，包括壳体1，设置在壳体下方的集烟罩2，集烟罩2内设有进风口，集烟罩2下方设有导烟板3，壳体1内设有用于驱动导烟板或集烟罩上升或下降的驱动电机4，及与驱动电机电连接的用于启动或关闭驱动电机的控制板10，驱动电机4通过传动机构与导烟板3联接，由传动机构将驱动电机输出轴的旋转运动转为导烟板3的上下运动，所述壳体内设有第一磁体5，第一磁体5与驱动电机的输出轴联接、并由驱动电4机驱动其转动；所述壳体内与第一磁体相对的位置还设有检测装置6，该检测装置内设有第一半导体61-1、第二半导体61-2、第二磁体62及用于检测半导体两端电压的检测电路63，第二磁体62与第一磁体5之间的距离小于等于30mm，且第一半导体61-1、第二半导体61-2位于第一磁体5与第二磁体62之间产生的垂直磁场中，所述检测电路63的输出端与控制板10电连接，所述控制板5根据检测电路的输出信号实时检测驱动电机4的旋转角度，精确获取导烟板3当前的升降位置。根据检测电路的输出信号实时检测驱动电机4的旋转角度的计算公式采用现有技术中已公开的常规数学计算方法。
所述导烟板或集烟罩上设有用于检测是否有遮挡物的红外检测装置13，该红外检测装置与控制板电连接，在控制板控制驱动电机开启过程中，如果收到红外检测装置检测到有遮挡物信号时，控制驱动电机关闭。
所述传动机构包括与驱动电机4输出轴连接的螺纹齿条7，与螺纹齿条啮合的齿轮8，以及竖直设置的丝杆9，设置在丝杆上的螺母，与螺母固定的卡扣11，及与卡扣11固定的支架12；其中齿轮8固定在丝杆9的上部，导烟板与支架12连接，支架12的两侧与升降滑轨连接；所述第一磁体5为圆盘形永磁体，固定在丝杆的顶部、齿轮的上方；第一磁体5中一半极性为N极，另一半为S极；第二磁体也为圆盘形永磁体，圆盘形永磁体的一半极性为N，另一半为S极，第一磁体的N极与第二磁体的S极相对应，第一磁体的S极与第二磁体的N极相对应。
当驱动电机4转动时，与驱动电机4连接的螺纹齿条7转动，与之啮合的齿轮8随之转动，带动第一磁体5转动，此时第一磁体与第二磁体之间的磁场产生变化，根据霍尔效应，第一半导体61-1、第二半导体61-2两端会有电压产生，给两个材质和尺寸均相同的第一半导体61-1、第二半导体61-2分别通以不同方向的相同大小的电流，可以检测磁场X、Y方向的磁场分量Bx，By，X、Y方向为平行于第一磁体5的表面，z方向垂直于第一磁体5的表面；根据霍尔效应，第一半导体61-1在X方向产生的电压和第二半导体61-2在Y方向产生的电压分别为：
Figure BDA0001877504300000031
Figure BDA0001877504300000032
其中Vx是第一半导体上63-1的霍尔电压；Vy是第二半导体上63-2的霍尔电压；I是通过两个半导体的电流；q是载流子电荷量；ρn为单位体积的载流子数，t为载流子厚度。
那么驱动电机4的旋转角度为：
Figure BDA0001877504300000041
齿轮8转动后，丝杆9也随之转动，丝杆9转动后，螺母10及卡扣11沿着丝杆9上下移动，在卡扣5的作用下支架12同时做直线运动，从而使得导烟板3直线升降，达到将电机1的转动转化成直线运动。当齿轮10转动一圈，卡扣11刚好运动一个丝杠9齿距的距离，记录齿轮8转动的角度α，转动圈数c＝α/360,根据丝杠9的齿距d,即可计算出导烟板3的直线运动距离L＝cd，将此值反馈给吸油烟机的控制板，可以精确获取导烟板3当前的升降位置。当导烟板3下降过程中遇到阻碍时，红外检测装置13检测到信号，并将此信号反馈给吸油烟机的控制板，控制板控制驱动电机停止转动，防止导烟板3下降过程中遇到阻碍。
当然，也可以直接在壳体上设有与控制板电连接的控制开关，在控制板控制驱动电机开启过程中，如果收到控制开关的控制信号时，控制驱动电机关闭。
与可以在所述壳体上设有与用于输入导烟板或集烟罩的下降距离的输入部件，输入部件与控制板电连接，控制板根据检测电路的输出信号实时检测驱动电机的旋转角度，计算导烟板或集烟罩的下降距离，当导烟板或集烟罩的下降距离满足输入部件输入的下降距离时，控制驱动电机关闭。

Claims (5)

1.一种智能升降吸油烟机，包括壳体，设置在壳体下方的导烟板或集烟罩，壳体内设有用于驱动导烟板或集烟罩上升或下降的驱动电机，及与驱动电机电连接的用于启动或关闭驱动电机的控制板，驱动电机通过传动机构与导烟板或集烟罩联接，由传动机构将驱动电机输出轴的旋转运动转为导烟板或集烟罩的上下运动，其特征在于：所述壳体内设有第一磁体，第一磁体与驱动电机的输出轴联接、并由驱动电机驱动其转动；所述壳体内与第一磁体相对的位置还设有检测装置，该检测装置内设有第一半导体、第二半导体、第二磁体及用于检测第一半导体和第二半导体两端电压的检测电路，第二磁体与第一磁体之间的距离小于等于30mm，且第一半导体和第二半导体位于第一磁体与第二磁体之间产生的垂直磁场中，所述检测电路的输出端与控制板电连接，所述控制板根据检测电路的输出信号实时检测驱动电机的旋转角度，获取导烟板或集烟罩当前的升降位置；
所述传动机构包括与驱动电机输出轴连接的螺纹齿条，与螺纹齿条啮合的齿轮，以及竖直设置的丝杆，设置在丝杆上的螺母，与螺母固定的卡扣，及与卡扣固定的支架；其中齿轮固定在丝杆的上部，导烟板或集烟罩与支架连接；
其中驱动电机的旋转角度α通过公式
Figure FDA0003023933690000011
获得；其中Vx是第一半导体上的霍尔电压，Vy是第二半导体上的霍尔电压，且：
Figure FDA0003023933690000012
Figure FDA0003023933690000013
I是通过两个半导体的电流；q是载流子电荷量；ρn为单位体积的载流子数，t为载流子厚度；Bx、By分别为X、Y方向的磁场分量，X、Y方向为平行于第一磁体的表面，z方向垂直于第一磁体的表面；
导烟板或集烟罩的直线运动距离L＝cd；c为转动圈数c＝α/360，d为丝杠的齿距。
2.根据权利要求1所述的智能升降吸油烟机，其特征在于：所述导烟板或集烟罩上设有用于检测是否有遮挡物的红外检测装置，该红外检测装置与控制板电连接，在控制板控制驱动电机开启过程中，如果收到红外检测装置检测到有遮挡物信号时，控制驱动电机关闭。
3.根据权利要求1所述的智能升降吸油烟机，其特征在于：所述壳体上设有与控制板电连接的控制开关，在控制板控制驱动电机开启过程中，如果收到控制开关的控制信号时，控制驱动电机关闭。
4.根据权利要求1所述的智能升降吸油烟机，其特征在于：所述壳体上设有与用于输入导烟板或集烟罩的下降距离的输入部件，输入部件与控制板电连接，控制板根据检测电路的输出信号实时检测驱动电机的旋转角度，计算导烟板或集烟罩的下降距离，当导烟板或集烟罩的下降距离满足输入部件输入的下降距离时，控制驱动电机关闭。
5.根据权利要求1所述的智能升降吸油烟机，其特征在于：第一磁体为圆盘形永磁体，圆盘形永磁体的一半极性为N极，另一半为S极；第二磁体也为圆盘形永磁体，圆盘形永磁体的一半极性为N，另一半为S极，第一磁体的N极与第二磁体的S极相对应，第一磁体的S极与第二磁体的N极相对应。
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