一種風量調節功能的吸油煙機及其控制系統的製作方法
2023-11-30 00:51:26 1
一種風量調節功能的吸油煙機及其控制系統的製作方法
【專利摘要】本實用新型公開了一種風量調節功能的吸油煙機及其控制系統，該吸油煙機的控制系統包括電源模塊、電機驅動模塊、系統控制模塊，系統控制模塊包括主控晶片、從控晶片、傳感器組，主控晶片與傳感器組連接，電機驅動模塊由智能功率模塊、電機驅動晶片、採樣及保護電路組成，傳感器組檢測吸油煙機運行狀態並輸入到主控晶片，主控晶片根據吸油煙機運行狀態來控制電機驅動模塊，從而驅動直流電機工作。本實用新型還包括帶有該控制系統的吸油煙機。本實用新型解決了現有技術不能綜合考慮廚房環境和公共煙道對吸油煙效果的影響的問題，使得吸油煙機既降低噪音又節能環保。
【專利說明】一種風量調節功能的吸油煙機及其控制系統
【技術領域】
[0001]本實用新型涉及一種風量調節功能的吸油煙機及其控制系統。
【背景技術】
[0002]在現有技術中，吸油煙機一般只設置兩檔或者三檔風量鍵，當電機轉速設定好後，電機不會根據實際廚房環境或烹飪方式，調節吸油煙機風量和風壓，使其隨時適應並處於最合理工作狀態。例如蒸煮和爆炒時需要的風量是不一樣的，蒸煮時一般並不需要很高的風量，如果在蒸煮時開最高轉速檔就會造成不必要的電能浪費。在烹飪過程中往往產生的油煙或水汽是隨時變化的，現有的吸油煙機不會主動去檢測這種變化，隨時調節電機轉速改變風量去適應，只能手動通過按鍵去不斷切換，這非常的不方便，也不夠節能環保。參見申請號為201210036642.8，專利申請名稱為「一種油煙機的風機轉速自適應調節裝置及其控制方法」的說明書，其只能根據出風口的阻力情況，去調節電機轉速補償風量，而沒有根據進風口的油煙、7K汽濃度去調整電機輸出，也沒有其他廠家能夠綜合考慮廚房環境、烹飪方式和公共煙道對風機的影響的問題。
實用新型內容
[0003]本實用新型的目的是克服現有技術存在的不足，提供一種結構合理，具有自動檢測廚房環境、烹飪方式及風量風壓並調節風量風壓的吸油煙機及其控制系統和控制方法，解決了當前的產品中不能綜合考慮廚房環境和公共煙道對吸油煙效果的影響的問題。
[0004]本實用新型解決其技術問題採用的技術方案包括:一種風量調節功能的吸油煙機的控制系統，其特徵是所述控制系統主要包括電源模塊、電機驅動模塊、系統控制模塊，電源模塊為電機驅動模塊和系統控制模塊工作提供直流電源，系統控制模塊包括主控晶片、從控晶片、傳感器組，從控晶片與按鍵輸入、系統顯示界面以及主控晶片均連接，主控晶片與傳感器組連接，電機驅動模塊由智能功率模塊、電機驅動晶片、採樣及保護電路組成，電機驅動晶片與主控晶片、智能功率模塊、採樣及保護電路均連接，採樣及保護電路與直流電機、智能功率模塊連接，傳感器組檢測吸油煙機運行狀態並輸入到主控晶片，主控晶片根據吸油煙機運行狀態來控制電機驅動模塊，從而驅動直流電機工作。
[0005]本實用新型所述傳感器組包括進風口油煙傳感器、進風口水汽傳感器，進風口油煙傳感器用來檢測進風口的油煙濃度，進風口水汽傳感器用來檢測進風口的水汽濃度。
[0006]本實用新型所述採樣及保護電路中設置有直流電機反向電動勢檢測模塊，直流電機反向電動勢檢測模塊與直流電機、智能功率模塊連接並用來檢測直流電機的驅動電流。
[0007]本實用新型所述傳感器組還設置有出風口氣壓傳感器，出風口氣壓傳感器用來檢測出風口的氣壓。
[0008]本實用新型所述直流電機可以為直流變頻電機。
[0009]本實用新型所述的傳感器組可以包括感知烹飪方式、溫度、溼度、油煙濃度、氣體成分的任意傳感器。[0010]本實用新型解決其技術問題採用的技術方案還包括:
[0011]一種風量調節功能的吸油煙機，包括機體、直流電機，所述直流電機安裝在機體上，其特徵是所述吸油煙機設置有上述的控制系統。
[0012]如果吸油煙機工作過程中，廚房中的水氣或油煙濃度有變化，傳感器組將採集到的信號發送給主控晶片，主控晶片根據濃度的變化的差值驅動直流電機加速或減速。
[0013]同樣，如果吸油煙機工作過程中，由於公共煙道堵塞或進風口變窄，以至於氣流不暢導致進風口靜壓增大，直流電機反向電動勢檢測模塊或出風口氣壓傳感器會檢測到這種變化並將其反饋給主控晶片；或者風量減小，風葉阻力變大做功減少，直流電機反向電動勢檢測模塊採集到的實時電流信號發生變化，計算得到直流電機轉矩變小，從而感知風道系統發生了變化並對主控晶片進行反饋。為了維持吸油煙效果，主控晶片通過電機驅動晶片立刻進行轉矩補償，使直流電機維持恆定轉矩輸出不變，這時直流電機轉速上升，風葉做功功率提升，風量加大，基本增加到風道堵塞前的風量狀態，從而得到近似的恆風量效果，保證吸油煙效果不受影響。
[0014]本實用新型與現有技術相比，具有以下優點和效果:對於廚房環境和公共煙道進行全面檢測，當廚房環境或者公共煙道的氣壓變化時，主控晶片根據接受到的信號進行綜合計算處理，並控制直流增大或減小直流電機驅動電流(輸出功率)，相應增加或降低轉速，從而既能保證對損失風量的補償，又能做到節能環保。
【專利附圖】
【附圖說明】
[0015]圖1是本實用新型吸油煙機的正視圖。
[0016]圖2是本實用新型吸油煙機的側視圖。
[0017]圖3是本實用新型實施例吸油煙機控制系統的結構框圖。
【具體實施方式】
[0018]下面結合附圖並通過實施例對本實用新型作進一步的詳細說明，以下實施例是對本實用新型的解釋而本實用新型並不局限於以下實施例。
[0019]參見圖1?圖3，本實施例吸油煙機包括現有技術的機體1、進風口 2、風道3、操作面板4、風葉6、直流電機7、出風口 9，操作面板4上設有按鍵輸入41和系統顯示界面42，其設計特點是還設置有控制系統5和傳感器組8，所述控制系統5主要由電源模塊、電機驅動模塊、系統控制模塊組成。
[0020]電源模塊包括電源輸入51、濾波穩壓模塊52、開關電源模塊，電源輸入51經過濾波穩壓模塊52穩壓濾波後，分別為智能功率模塊55 (IPM模塊)和開關電源模塊提供電源輸入，開關電源模塊包括電機驅動控制系統電源53 (為電機驅動控制系統提供電源)和系統控制模塊電源54 (為系統控制模塊工作提供直流電源)。系統控制模塊包括主控晶片58、從控晶片59、傳感器組8。從控晶片59對按鍵輸入41信號進行處理，並控制系統顯示界面42指示當前吸油煙機運行狀態；從控晶片59和主控晶片58之間採用串行方式進行通信。[0021 ] 主控晶片58對傳感器組8、電機驅動模塊信號進行處理，傳感器組8檢測運行狀態(包括廚房內油煙濃度、水汽濃度，也可以通過設置出風口傳感器來檢測風道3排氣狀況)，並將其轉換為電信號輸入到主控晶片58，主控晶片58對吸油煙機運行狀態(包括油煙濃度、水汽濃度，還可以包括直流電機反向電動勢)是否在初始設定範圍判斷後確定恰當的風量值(即恰當的直流電機7驅動電流或轉速)並將該指令發送給電機驅動模塊的智能功率模塊55，從而驅動直流電機7按照該指令工作；主控晶片58與電機驅動晶片56通過串行方式通信，主控晶片58還控制照明輸出60。
[0022]本實用新型所述傳感器組8包括進風口油煙傳感器、進風口水汽傳感器。進風口油煙傳感器安裝在進風口 2處用來檢測進風口 2的油煙濃度，進風口水汽傳感器安裝在進風口 2處用來檢測進風口 2的水汽濃度。
[0023]作為一種特例，電機驅動模塊由智能功率模塊55、電機驅動晶片56、採樣及保護電路57組成，採樣及保護電路57中設置有直流電機反向電動勢檢測模塊，直流電機反向電動勢檢測模塊與直流電機7、智能功率模塊55連接並用來檢測直流電機7的驅動電流(或者風葉6的實際轉速)。電機驅動晶片56接收到主控晶片58的風量值信號後，控制智能功率模塊55驅動直流電機7運行，並通過採樣及保護電路57對直流電機7和智能功率模塊55的工作狀態進行實時採樣，出現異常及時保護。
[0024]本實施例直流電機反向電動勢檢測模塊可以用來檢測風道3排氣狀況，當風道3排氣狀況發生變化時(即直流電機反向電動勢檢測值超出吸油煙機直流電機反向電動勢的初始設定範圍)，由於阻力增加從而無法提供最合理的風量時，電機驅動晶片56 (採樣及保護電路57)即可通過直流電機反向電動勢檢測模塊監測到這種變化，並反饋給主控晶片58，主控晶片58經過運算，得出合理風量補償量，然後把運算結果再傳遞給直流電機7，直流電機7通過提高轉速來做到風量的基本恆定。由於不需要出風口傳感器，這種方式節約了成本且不易損壞。
[0025]本實用新型所述恰當的風量值可根據實際吸油煙機技術參數來確定。
[0026]本實用新型實施例所述油煙濃度、水汽濃度、直流電機反向電動勢的初始設定範圍是指該型號吸油煙機在某一種工作狀態時油煙濃度、水汽濃度、風道排氣狀況對應的標準數值範圍，可根據實際情況通過檢測統計確定。
[0027]當出風口 9氣壓或者直流電機7驅動電流發生變化，由於阻力增加從而無法提供最合理的風量時，出風口氣壓傳感器或者電機驅動傳感器就會監測到這種變化，並反饋給主控晶片58，主控晶片58經過運算，得出合理風量補償量，然後把運算結果再傳遞給直流電機7的電機驅動晶片56，驅動直流電機7通過提高轉速來做到風量的基本恆定。
[0028]同樣，當廚房中的水汽或油煙濃度有變化，進風口水汽傳感器或進風口油煙傳感器將採集到的信號發送給主控晶片58，主控晶片58經計算根據水汽濃度或者油煙濃度的變化驅動直流電機7加速或減速以維持合理的風量。
[0029]本實用新型這種具有廚房環境檢測和風量風壓反饋功能的吸油煙機，始終使吸油煙機處在最合理的工作狀態，通過直流電機7的實時變速調整風量來滿足當前烹飪方式和廚房內的油煙環境，可以起到節能的目的。當採用產生油煙量相對較少的烹飪方式時，降低直流電機7轉速，從而降低噪音，給用戶一個靜音舒適的廚房環境，當油煙變大或外界壓力變大時，提升直流電機7轉速。
[0030]本實用新型克服了現有技術考慮因素片面的問題，充分考慮了可能影響抽油煙效果的各種因素，通過主控晶片綜合處理各種信號數據，使得設備效果更加智能，也更加節能環保。需要特別指出的是，主控晶片58綜合處理各種信號數據的數據處理技術是本領域技術人員可以知曉的，但是從來沒有人想到將進風口油煙傳感器、進風口水汽傳感器、出風口氣壓傳感器、直流電機反向電動勢的檢測信號綜合起來考慮，這也是本專利申請經過長期的市場研究和生產實踐而獨創的實用新型構思，並且在生產中得到了更好的技術效果。
[0031]本說明書中所描述的以上內容僅僅是對本實用新型結構所作的舉例說明。本實用新型所屬【技術領域】的技術人員可以對所描述的具體實施例做各種各樣的修改或補充或採用類似的方式替代，只要不偏離本實用新型的結構或者超越本權利要求書所定義的範圍，均應屬於本實用新型的保護範圍。
【權利要求】
1.一種風量調節功能的吸油煙機的控制系統，其特徵是:所述控制系統主要包括電源模塊、電機驅動模塊、系統控制模塊，電源模塊為電機驅動模塊和系統控制模塊工作提供直流電源，系統控制模塊包括主控晶片、從控晶片、傳感器組，從控晶片與按鍵輸入、系統顯示界面以及主控晶片均連接，主控晶片與傳感器組連接，電機驅動模塊由智能功率模塊、電機驅動晶片、採樣及保護電路組成，電機驅動晶片與主控晶片、智能功率模塊、採樣及保護電路均連接，採樣及保護電路與直流電機、智能功率模塊連接，傳感器組檢測吸油煙機運行狀態並輸入到主控晶片，主控晶片控制電機驅動模塊並驅動直流電機工作。
2.根據權利要求1所述的吸油煙機的控制系統，其特徵是:所述傳感器組包括進風口油煙傳感器、進風口水汽傳感器，進風口油煙傳感器用來檢測進風口的油煙濃度，進風口水汽傳感器用來檢測進風口的水汽濃度。
3.根據權利要求2所述的吸油煙機的控制系統，其特徵是:所述採樣及保護電路中設置有直流電機反向電動勢檢測模塊，直流電機反向電動勢檢測模塊與直流電機、智能功率模塊連接並用來檢測直流電機的驅動電流。
4.根據權利要求2所述的吸油煙機的控制系統，其特徵是:所述傳感器組還設置有出風口氣壓傳感器，出風口氣壓傳感器用來檢測出風口的氣壓。
5.根據權利要求1?4任一權利要求所述的吸油煙機的控制系統，其特徵是:所述直流電機為直流變頻電機。
6.一種風量調節功能的吸油煙機，包括機體、直流電機，所述直流電機安裝在機體上，其特徵是:所述吸油煙機設置有權利要求1?4任一權利要求所述的控制系統。
【文檔編號】F24C15/20GK203375507SQ201320389581
【公開日】2014年1月1日 申請日期:2013年7月2日 優先權日:2013年7月2日
【發明者】顧林濤, 李林 申請人:德意電器股份有限公司