排风控制装置的制作方法

1.本实用新型涉及排风机械领域的排风设备，特别涉及一种排风控制装置，尤指一种结构简单，操作简易、方便，可使排风设备的风速调变智慧化、自动化，达到充分改善室内空气质量的排风控制装置。


背景技术：

2.目前室内的排风设备，大都以交流风扇为主，在使用时，是将排风设备直接连接市电源，而排风设备启动或调节风速的方式，则是以机械式开关或电子式开关(电子遥控器)通过手动切换内部电源回路完成。
3.以一般厨房用的抽油烟机为例，其所使用的排风扇就是以交流风扇为主，使用时，抽油烟机直接连接市电源，而启动和风速调节方式，则是采用机械式的开关和手动切换内部电源回路来完成。
4.上述传统排风设备调变风速的方式，无论是以机械式开关或是以电子式开关(电子遥控器)操作，都是要通过使用者手动切换方式完成，然而，这种调变风速的方式，往往是人们已经感受到室内空气状态不佳或产生变化后，才被动的手动操作、切换该风速调节开关，以达到改变室内空气状态。在实施上，不但较为麻烦、不便，更无法使室内空气质量随时保持在最佳状态，而且经常有不良空气已被人们无感吸入，还会出现不良空气排出缓不济急的现象。当然，此间也有业者曾在炉具与抽油烟机之间，试图以无线传输方式整合加热和排风关系；即，主要是希望以炉具的加热量产生一热量信息，并将该热量信息通过无线信号传输到抽油烟机设置的中控部，而该中控部读取该热量信息信号后，再去控制抽油烟机的抽风部，并使该抽风部的风量大小与该炉具的加热量成正比关系。这种运行方式设想似是可无线连接、整合该炉具和抽油烟机，但在实施上却因未具有具体的技术，而仅为构想并未见诸市场，因此急待突破。
5.有鉴于上述现有的传统排风设备存在的缺陷，本发明人经过不断的研究、设计，并经反复试作样品及改进后，终于创设出确具实用价值的本实用新型。


技术实现要素：

6.本实用新型的主要目的，在于提供一种排风控制装置，其可改善上述缺陷，并使排风设备能依应用设备的智慧旋钮的空间姿态，主动、自动的实现设定风速排风的运作，进而使得室内空气质量随时保持最佳状态，达到维护环境洁净和身体健康的效果。
7.为了达到上述目的，本实用新型的构思主要是在交流排风设备的供电与市电源之间设有调速模块，该调速模块与对应该排风设备之应用设备的智慧旋钮，且通过无线通信连动控制所构成；据之，通过应用设备的智慧旋钮的空间姿态变化，该调速模块将可连动的对排风设备实施开启或关闭或调整风速运作，使得室内空气质量随时保持在最佳状态，达到维护环境洁净和促进人体健康效果。
8.依据本实用新型提出的排风控制装置，包括排风设备、应用设备及调速模块，其
中，调速模块分别与市电源和排风设备电连接，应用设备和调速模块为通信连接，应用设备、排风设备和调速模块互为连动控制。
9.进一步，其中所述的排风设备为交流排风设备，所述的排风设备至少包括有动力马达和排风扇，动力马达电接排风扇和调速模块。
10.进一步，其中所述的应用设备设有智慧旋钮，智慧旋钮至少设有转角探测模块、第二微控制器和第二无线通信模块，转角探测模块与第二微控制器电连接，第二微控制器和第二无线通信模块电连接，转角探测模块是依智慧旋钮当前的空间姿态进行角度量测，该转角探测模块测量取得的角度信息输入第二微控制器并产生信号，第二微控制器产生的信号通过第二无线通信模块传输到调速模块并与排风设备连动控制。
11.进一步，其中所述的调速模块至少设有第一微控制器、电源调变电路和第一无线通信模块，第一微控制器分别与电源调变电路和第一无线通信模块电连接，第一无线通信模块接收智慧旋钮的第二无线通信模块传输的信号，第一无线通信模块接收讯号传输给第一微控制器，第一微控制器将智慧旋钮产生的信号传输到电源调变电路，电源调变电路分别与市电源和排风设备的动力马达电连接，电源调变电路根据第一微控制器输入的信号调变输入的市电源，并使电接的动力马达的输入功率改变，随之使动力马达和排风扇的转速改变。
12.进一步，其中所述的智慧旋钮的转角探测模块是以惯性量测模块配合空间姿态演算法进行角度量测。
13.进一步，其中所述的智慧旋钮的转角探测模块是在该智慧旋钮的底部设有至少一个霍尔传感器，及在该霍尔传感器对应位置以预定角度贴固有多个磁铁，霍尔传感器随着该智慧旋钮转动后，能对应预定角度贴固的磁铁，并据以产生量测角度的信号。
14.进一步，其中所述的电源调变电路是以晶体闸流管对交流电输出进行前缘相位控制，并据以控制动力马达功率和转速。
15.进一步，其中所述电源调变电路，是以控制不同组的相互串联的交流电容，使得动力马达的容抗改变，并据以控制动力马达功率及转速。
16.进一步，其中所述的电源调变电路，是通过控制交流电源的相位输出，以改变该动力马达的平均功率，并据以控制动力马达的转速。
17.进一步，其中所述的排风设备为抽油烟机。
18.进一步，其中所述的应用设备为加热用的炉具；应用设备的智慧旋钮为该炉具开启火力或关闭火力或调整火力用的旋钮。
19.进一步，其中所述的调速模块通信连接一室内空气质量侦测器，该室内空气质量侦测器与调速模块通信连接，室内空气质量侦测器设有气体侦测器，气体侦测器与调速模块连动控制，并使与调速模块电接的排风设备的动力马达和排风扇的转速改变。
20.本实用新型的优点和有益效果：
21.1、设计简单、具实施经济性。
22.2、操作简易、方便，具实施简便性。
23.3、可使排风设备的风速调变智慧化、自动化，达到改善室内空气质量效果。
24.上述说明仅是本实用新型技术方案的概述，为了能够更清楚了解本实用新型的技术手段，而可依照说明书的内容予以实施，并且为了让本实用新型的上述和其他目的、特征
和优点能够更明显易懂，以下特举较佳实施例，并配合附图,详细说明如下。
附图说明
25.图1：是本实用新型实施例1的结构示意图。
26.图2：是本实用新型实施例1的智慧旋钮结构暨与调速模块配合运作的示意图。
27.图3：是本实用新型实施例1的调速模块结构暨与排风设备配合运作的立体示意图。
28.图4是本实用新型实施例1的调速模块结构暨与应用设备和排风设备配合运作的示意图。
29.图5：是本实用新型应用于抽油烟机实施例的立体示意图。
30.图6：是本实用新型应用于抽油烟机实施例的平面示意图。
31.图7：是本实用新型电源调变电路实施例1输入的交流电源波形示意图。
32.图8：是本实用新型电源调变电路实施例1调变后输出的动力马达电源波形示意图。
33.图9：是本实用新型电源调变电路实施例2的示意图。
34.图10：是本实用新型电源调变电路实施例3输入的交流电源波形示意图。
35.图11：是本实用新型电源调变电路实施例3调变后输出的动力马达电源波形示意图。
36.图12：是本实用新型另一实施例的结构示意图
37.【图号简单说明】
38.本实用新型：
39.1：市电源
40.10：排风设备
41.101：动力马达
42.1011：插头
43.102：排风扇
44.11：市电插座
45.20：应用设备
46.201：智慧旋钮
47.2011：转角探测模块
48.20111:霍尔传感器20112：磁铁
49.2012：第二微控制器2013：第二无线通信模块
50.2014:电池
51.30：调速模块
52.301：第一无线通信模块302：第一微控制器
53.303：电源调变电路304：ac电源插座
54.40：室内空气质量侦测器
55.401：气体侦测器
具体实施方式
56.为更进一步阐述本实用新型为达成预定实用新型目的所采取的技术手段及功效,以下结合附图及较佳实施例，对依据本实用新型提出的排风控制装置其具体实施方式、结构、特征及其功效，详细说明如后。
57.下面结合附图给出的实施例对本实用新型做进一步说明，但本实用新型保护的内容并不局限于此。
58.请参阅图1～图6所示，本实用新型一种排风控制装置，主要包括有排风设备10、应用设备20及调速模块30；其中，调速模块30分别与市电源 1和排风设备10电连接，应用设备20和调速模块30为通信连接或电连接。
59.排风设备10为交流排风设备，其至少包括有动力马达101和排风扇 102，动力马达101电接排风扇102和调速模块30；
60.应用设备20及排风设备10与调速模块30互为连动控制，应用设备20设有智慧旋钮201，如图2所示，智慧旋钮201至少设有转角探测模块2011、第二微控制器2012及第二无线通信模块2013，其中，该转角探测模块2011电接第二微控制器2012，转角探测模块2011可对该智慧旋钮201当前的空间姿态进行角度量测，转角探测模块2011所测量取得的角度信息被输入第二微控制器2012并产生信号，第二微控制器2012电接第二无线通信模块2013，并令产生的信号经第二无线通信模块2013传输到调速模块30，使调速模块 30产生连动控制；
61.如图3、图4所示，调速模块30分别电接市电源1(交流电源)和排风设备 10，并与应用设备20的智慧旋钮201连动控制，调速模块30至少设有第一无线通信模块301、第一微控制器302及电源调变电路303，第一微控制器302 电接电源调变电路303，第一无线通信模块301接收来自应用设备20的第二无线通信模块2012发出的信号，第一无线通信模块301取得的信号后输入到第一微控制器302并传输到该电源调变电路303，电源调变电路303除连接第一微控制器302，也同时电接市电源1(流电源)及排风设备10，电源调变电路303依第一微控制器302输入的信号调变输入的市电源1(交流电源)，使得电接的排风设备10的动力马达101的输入功率据以改变，进而达到调变动力马达101转速目的。
62.上述，排风设备10可为抽油烟机。
63.上述，应用设备20可为加热用的炉具。应用设备20的智慧旋钮201可为该炉具火力开启或关闭或调整用的旋钮，智慧旋钮201内装设有电池 2014，使得电接的转角探测模块2011、第二微控制器2012及第二无线通信模块2013运作正常。
64.上述，智慧旋钮201内的转角探测模块2011，可以通过惯性量测模块 (inertial measurement unit，简称imu)配合空间姿态演算法，对该智慧旋钮201当前的空间姿态进行任意角度、方向的角度量测，或如图5、图6所示，转角探测模块2011也可在该智慧旋钮201底部安设至少一个霍尔传感器 20111(hall sensor)及在该霍尔传感器20111对应位置上的预定角度贴固有多个磁铁20112，利用该智慧旋钮201旋转定位时，可使一同转动的该霍尔传感器20111与预定角度贴固的该磁铁20112产生感应信号，将可达到量测该智慧旋钮201当前角度目的。即，通过智慧旋钮201在炉具台面转动时，以开启点火动作、关闭熄火动作及在开启和关闭之间依转动角度不同而区分有小火
→
大火调整动作为例，当转角探测模块2011以惯性量测模块(imu) 配合空间姿态算法运作时，智慧旋钮201旋转定位的角度将可立即被量测出，并据以产生感应信号，并得知当前角度所代表的火力大小或呈开启状态或
呈关闭状态，从而，可将该感应信号通过第二微控器2012、第二无线通信模块2013传输到调速模块30。另，若转角探测模块2011通过霍尔传感器20111(hall sensor)与以预定角度贴固在炉具台面的磁铁20112配合运作时，智慧旋钮201旋转定位的角度，亦可在对应到磁铁20112时立即被检测得知，并据以产生感应信号，得知了当前角度所代表的火力大小或呈开启状态或呈关闭状态，从而就可将该感应信号通过第二微控制器2012、第二无线通信模块2013传输到调速模块30。
65.上述，由于应用设备20的智慧旋钮201，是通过转角探测模块2011、第二微控制器2012和第二无线通信模块2013相互运作配合，将当前的火力大小或呈开启收态或呈关闭状态以无线方式传输到调速模块30，而调速模块30接收到智慧旋钮201并发出的信号后，又可通过第一微控制器302的运作，使得电源调变电路303根据输入信号调变输入的市电源1(交流电源)，进而使得电接的排风设备10的动力马达101转速连动产生改变，则排风设备 10中被动力马达101驱动的排风扇102转速便可据以改变，达到依应用设备 20的火力大小或呈开启状态或呈关闭状态，自动、主动做相对应调变的目的和效果。
66.如图3所示，调速模块30可通过插头(图未示)插置在市电源1(交流电) 的插座11，而排风设备10也可通过插头1011插置在调速模块30的ac电源插座304上。
67.上述，调速模块30的电源调变电路303，至少具有下述方式得以达到调变该排风设备10的动力马达101的转速效果；即：
68.1、利用晶体闸流管(thyristor)对交流电输出进行前缘相位控制，便可据以改变动力马达101的转速。如图7所示，其为输入的交流电源波形图，如图8所示，其为经调变后输出的动力马达101电源波形图；借由控制调速模块30的电源输出占比以控制输出的功率大小，便可达到控制动力马达101转速的目的。
69.2、利用控制不同组的串联的ac电容，使得动力马达101的容抗改变，便可据以改变动力马达101的转速；即，如图9所示，单向ac的动力马达101 设有两组绕组与启动电容capc，其中，借由控制l1导通、l2导通、l3导通，便可在电源回路上串联不同的capa、capb，据此，将可减少动力马达101功率，进而达到控制动力马达101转速的目的。
70.3、控制ac电源的相位输出，以改变动力马达101的平均功率，便可据以改变动力马达101的转速；即，如图10所示为输入的交流电源波形图，图 11所示为经调变后输出的动力马达101电源波形图；借由控制交流电相位输出与否，进而减少动力马达101的平均功率，便可达到控制动力马达101转速的目的。
71.上述，应用设备20的智慧旋钮201所使用的第二无线通信模块2013与调速模块30所使用的第一无线通信模块301，是依据可相互搭配为原则，可为 wifi或ble或subg等。
72.由上述所构成的本实用新型，通过在交流排风设备10的供电与市电源1 (交流电源)之间设有调速模块30，且调速模块30可借内设的第一微控制器302和电源调变电路303调变输入的市电源1(交流电源)，使排风设备10 的动力马达101的输入功率得以改变，还通过应用设备20设有的智慧旋钮 201，且利用智慧旋钮201内设有的转角探测模块2011和第二微控制器2012 测量当前的空间姿态(即包括角度和位置)，并根据智慧旋钮201当前所在的空间姿态信息，通过第二微控制器2012和第二无线通信模块2013同步传输到调速模块30，调速模块30内设置的第一无线通信模块301接收到来自智慧旋钮201的空间姿态信号后，将会通过第一微控制器302和电源调变电路 303调变输入的市电源1(交流电源)，使得
电接的排风设备10的动力马达101 输入功率连动改变情形下，自然的，动力马达101的转速暨被该动力马达101 驱动的排风扇102的转速便会连带改变，达到排风设备10的排风速度(即风力大小)会依该应用设备20的智慧旋钮201的空间姿态，自动、主动做相对应调变的目的和效果。
73.亦即，将本实用新型的排风设备10设为抽油烟机及应用设备20设为炉具做为实施例时，由于该炉具上安设的智慧旋钮201实施开启点火的角度、关闭熄火的角度及小火
→
大火旋转调整的角度，是预先被分别的设定，而智慧旋钮201旋转的角度、空间姿态，又可被内设的转角探测模块2011精准量测检知，并以无线通信方式将量测到的感应信号同步传输到调速模块 30，调速模块30收到来自智慧旋钮201的感应信号后，会相应的调变电接的市电源1(交流电源)，并使电接的抽油烟机的动力马达101转速据以改变。随之，动力马达101驱动的排风扇102的转速也将会同时改变，使得排风扇 102排风的速度、风力大小，可依智慧旋钮201旋转的角度自动、主动的相应的调变，达到该智慧旋钮201旋转至开启点火时
→
抽油烟机会自动启动排风。智慧旋钮201旋转至小火时
→
抽油烟机会自动以小风量实施排风；智慧旋钮201旋转至大火时
→
抽油烟机会自动以大风量实施排风；智慧旋钮201 旋转至关闭熄火时
→
抽油烟机会自动关闭排风等自动运作的效果。据此，不但具有实施简便性，同时，更可使得室内空气质量随时保持洁净，达到促进人体健康的效果。
74.如图12所示，其中该调速模块30亦可再电接或通信连接一室内空气质量侦测器40(indoor air quality；简称iaq)，由于一般的室内空气质量侦测器40都是通过气体侦测器401(voc sensor)来侦测室内的空气质量，并将侦测到的空气质量自动区分等级(如侦测一氧化碳或二氧化碳或粉尘
…
等的浓度)后，以不同的信号显示于仪表或提出警示。将室内空气质量侦测器 40应用在本实用新型时，只要将气体侦测器401侦测出的空气质量信号同步传输到调速模块30，通过调速模块30在接收到不同等级的空气质量信号后，会相应的自动、主动调变电接的市电源1(交流电源)，并使电接的排风设备10的动力马达101和排风扇102转速改变，随之，排风设备10便可与该室内空气质量侦测器40连动，使得排风力的大小随不同等级的空气质量自动、主动转换，达到随时确保室内空气质量维持最佳状态的效果。
75.上述，室内空气质量侦测器40与调速模块30是通过有线或无线通信方式连动控制。
76.使用本实用新型结构简单，操作简易、方便，可使排风设备的风速调变智
77.慧化、自动化，达到充分改善室内空气质量的排风控制装置
78.综上所述，本实用新型一种排风控制装置，确实可达到实用新型之目的与作用，且确可供产业上利用价值。
79.以上所述，仅是本实用新型的较佳实施例而已，并非对本实用新型作任何形式上的限制，虽然本实用新型已以较佳实施例揭露如上，然而并非用以限定本实用新型,任何熟悉本专业的技术人员，在不脱离本实用新型技术方案范围内,当可利用上述揭示的技术内容做出些许更动或修饰为等同变化的等效实施例,但凡是未脱离本实用新型技术方案的内容，依据本实用新型的技术实质对以上实施例所作的任何简单修改、等同变化与修饰，均仍属于本实用新型技术方案的范围内。