吸油烟机用风机系统、吸油烟机及其控制方法与流程

1.本发明涉及吸油烟机技术领域，尤其涉及一种吸油烟机用风机系统、吸油烟机及其控制方法。


背景技术：

2.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风机系统吸排油烟，并使用滤网过滤部分油脂颗粒。风机系统通常由集流器、蜗壳、叶轮、电机等部分组成。集流器作为风机的重要组件，安装在风机的进风口处，结构呈环形状，一般包括安装部、径向导流部和轴向导流部，其作用是保证气体平滑、均匀的进入叶轮，减少流动损失，提高风机效率。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。
3.现有吸油烟机风机系统均固定在顶后板组件或者风机架组件上，为了符合油烟气流的上升轨迹，有助于提升吸油烟效果，会将风机倾斜设置，如专利号为cn201610588598.x(申请公开号为cn106051870a)的中国发明专利申请公开的《一种顶吸、侧吸混合式吸油烟机》，该专利中风机进风口与垂直方向呈一定的角度，由于风机系统整体倾斜布置，在减少一侧气流转弯半径的同时，往往会减少另一侧的进风通道，另一方面，吸油烟机在不同工况下的进气量不同，对蜗壳的倾角以及蜗壳在风机架内的相对位置也有不同的要求，蜗壳单一的倾斜角度不能满足吸油烟机的不同工况的要求。
4.故，现有吸油烟机用风机系统还需要进一步改进。


技术实现要素：

5.本发明所要解决的第一个技术问题是针对现有技术的现状，提供一种能根据不同运行工况对进风口所在盖板的倾斜角度进行针对性调节，进而提高进风效率的吸油烟机用风机系统。
6.本发明所要解决的第二个技术问题是针对现有技术的现状，提供一种能根据风机系统的运行工况对风机系统的进风口所在盖板倾斜角度进行针对性调节，进而提高进风效率的吸油烟机。
7.本发明所要解决的第三个技术问题是针对现有技术的现状，提供一种根据风机系统的运行工况对风机系统的进风口所在盖板倾斜角度进行针对性调节，进而提高进风效率的吸油烟机的控制方法。
8.本发明解决第一个技术问题所采用的技术方案为：吸油烟机用风机系统，包括：
9.蜗壳，包括相对布置的两个盖板以及连接在两个所述盖板之间的环壁，至少一个所述盖板上开设有进风口，所述环壁的两端与两个所述盖板之间限定出出风口；
10.叶轮，设于所述蜗壳内，该叶轮的旋转轴线记为第一轴线；
11.所述盖板具有邻近所述出风口的第一侧部以及远离所述出风口的第二侧部，至少
一个盖板包括自其第一侧部至第二侧部依次连接的至少两个板体，各所述板体能独立地相对垂直于所述叶轮的第一轴线的平面以角度可调的方式转动连接在所述环壁上。
12.一般情况下，所述盖板可以是由两块或两块以上的板体拼接形成，为了方便加工、装配以及利于对各板体倾斜角度的精确控制考虑，所述盖板包括邻近所述出风口的第一板体和远离所述出风口的第二板体，所述第一板体与第二板体依次相接，并在两者连接处限定出所述的进风口。可以想到的是，上述的进风口的整体也可以仅设于第一板体上。
13.为了适配不同的风量工况，所述第一板体与垂直于所述叶轮的第一轴线的平面相交形成的夹角记作α，所述第二板体与垂直于所述叶轮的第一轴线的平面相交形成的夹角记作β，所述第一板体与第二板体能由驱动机构驱动而至少具有第一状态、第二状态以及第三状态：
14.在第一状态下，所述第一板体自盖板的第二侧部至第一侧部逐渐朝蜗壳的外部倾斜，所述第二板体与垂直于所述叶轮的第一轴线的平面基本平行或自盖板的第一侧部至第二侧部逐渐朝蜗壳的内部倾斜，其中，α＞β≥0
°
；
15.在第二状态下，所述第一板体与垂直于所述叶轮的第一轴线的平面基本平行，所述第二板体自盖板的第一侧部至第二侧部逐渐朝蜗壳的内部倾斜，其中，β＞α≥0
°
；
16.在第三状态下，所述第一板体自盖板的第二侧部至第一侧部逐渐朝蜗壳的内部倾斜，第二板体均自盖板的第一侧部至第二侧部逐渐朝蜗壳的内部倾斜。
17.上述的第一状态适配于风机处于大风量工况状态，第二状态适用于风机处于中等风量工况情况，第三状态适用于风机处于小风量工况情况，盖体的第一板体(也即上半段)朝向蜗壳外侧方向倾斜较大角度，保证较大的蜗壳出口通流面积，第二板体(也即下半段)朝向蜗壳内侧方向倾斜较小的角度乃至竖直，保证蜗壳下部有足够的通流空间。高背压阻力风量低时，上半段竖直乃至朝向蜗壳内侧方向倾斜，压缩蜗壳出口通流面积匹配此刻的流量，减少高背压下的返混，下半段朝向蜗壳内侧方向倾斜较大的角度，压缩蜗壳底部通流面积，同时加强附壁导流作用。
18.为了实现第一板体及第二板体与环壁的转动连接，所述环壁上具有与所述出风口所在平面基本平行的第一销轴，所述第一板体及第二板体相对的两侧边沿均转动连接在所述的第一销轴上。
19.为了保证第一板体及第二板体在相对偏转过程中与环壁之间的密封性，减少气体泄漏问题，所述第一板体的周缘与所述环壁的周缘对应部分之间通过第一柔性件连接，所述第二板体的周缘与所述环壁的周缘的对应部分之间通过第二柔性件连接。
20.为了避免烟气在进风口处泄漏问题，所述蜗壳的出风口处还设有与该出风口所在平面基本齐平的连接框板，所述第一板体与所述出风口对应的侧边上通过第三柔性件与所述连接框板连接。
21.作为实现第一板体及第二板体在相对偏转过程中与环壁之间的密封性的另一种优选方式，所述第一板体的外周缘具有朝向所述环壁弯折延伸的第一翻边，所述环壁对应于所述第一翻边具有内凹的第一插槽，所述第一翻边插设在所述第一插槽中，并与该第一插槽密封接触；
22.所述第二板体的外周缘具有朝向所述环壁弯折延伸的第二翻边，所述环壁对应于所述第二翻边具有内凹的第二插槽，所述第二翻边插设在所述第二插槽中，并与该第二插
槽密封接触。
23.为了避免烟气在进风口处泄漏问题，所述蜗壳的出风口处还设有与该出风口所在平面基本齐平的连接框板，所述第一板体邻近于所述出风口处与所述连接框板之间还设有辅助连接板，该辅助连接板具有相对第一侧边和第二侧边，所述第一侧边铰接在所述连接框板上，所述第二侧边滑动连接在所述第一板体的外壁面上。
24.为了实现对进风口处气流的导流目的，还包括设于所述蜗壳的进风口处的集流器，所述集流器包括连接在所述第一板体上的第一弧形导流圈和设于所述第二板体上的第二弧形导流圈，所述第一弧形导流圈与所述第二弧形导流圈之间通过第四柔性件连接。
25.第四柔性件的设置，可以保证第一弧形导流圈与第二弧形导流圈之间不会因相对偏转而产生缝隙，减少气流在此处泄漏及噪音问题。
26.本发明解决第二个技术问题所采用的技术方案为：一种吸油烟机，其特征在于：包括机壳以及如上述的风机系统，所述的风机系统设于所述机壳内，所述蜗壳的盖板与所述机壳的侧壁之间形成供烟气自下而上通过的进烟风道，吸油烟机还包括用于检测所述风机系统的运行状态的状态检测装置，所述状态检测装置、驱动机构与吸油烟机的控制系统电连接，控制系统根据接收到的风机运行状态信号控制所述驱动机构动作以带动所述盖板的各板体偏转至与该风机运行状态相匹配的角度。
27.本发明解决第三个技术问题所采用的技术方案为：一种吸油烟机的控制方法，包括以下步骤：
28.s1、吸油烟机启动；
29.s2、状态检测装置获取风机的运行状态信息，并判断当前风机系统所处的风量状态，并输送至控制系统；
30.s3、当状态检测装置检测到当前风机处于小风量工况下，驱动机构动作，调整所述盖板的第一板体及第二板体偏转至与所述第三状态对应的角度；
31.当状态检测装置检测到当前风机处于中等风量工况下，驱动机构动作，调整所述盖板的第一板体及第二板体偏转至与所述第二状态的角度；
32.当状态检测装置检测到当前风机处于大风量工况下，驱动机构动作，调整所述盖板的第一板体及第二板体偏转至与所述第一状态对应的角度。
33.为了获取风机系统的运行状态，所述状态检测装置为风速传感器、风压传感器、用于检测风机系统转速的转速传感器中的至少一种。
34.当然，可以想到的是，检测工况参数可以是如风速、出口静压、风机转速、功率、电源板反馈的电参数等任一能表征运行工况参数，也可组合检测。如，风速检测可在风机出口端(出风罩上端)设置风速探头进行检测，出口静压可在风机出口端设置压力探头测得，风机转速可通过设置在叶轮或电机上的霍尔传感器、电磁传感器等测得反馈，电机功率及电源板电参数都可通过电源板上设置传感器获得相应参数值。
35.与现有技术相比，本发明的优点：将蜗壳的盖板设置为可分段倾斜移动的多个板体，能根据吸油烟机风道内以及蜗壳内部上下区域不同的流动特征(蜗壳上区域以控制出口气流，增加出风面积为主，下区域主要影响蜗壳外侧底部气流的导向以及内部气流控制)分区进行倾斜角度的独立调整。将蜗壳盖板设置一定的夹角，进入风机系统内的气流主要集中于下部，盖体与之对应的下部板体可向蜗壳外倾斜一定角度，基于该特征针对入口气
流，可以减少气流进入风机时的转弯半径，从而减少气流阻力，同样地，蜗壳盖板的上区的盖板倾斜调节可改变蜗壳出口面积，相比于不倾斜的竖直盖板，可增大亦可减少出口面积，有利于大流量时气流更能顺畅排出，以及实现高背压阻力下阻止气流返混的目的。
附图说明
36.图1为本发明实施例1的吸油烟机的立体结构示意图(省去了机壳的前侧板)；
37.图2为本发明实施例1的吸油烟机的正视图；
38.图3为图2中a-a处的剖视图；
39.图4为本发明实施例1的吸油烟机上部的立体结构示意图(示出了风机系统)；
40.图5为本发明实施例1的风机系统的正视图(省去了电机及叶轮)；
41.图6为图5中a-a处的剖视图(盖板的处于第一状态)；
42.图7为图5中a-a处的剖视图(盖板整体上处于竖直状态)；
43.图8为图5中b-b处的剖视图(盖板整体上处于竖直状态)；
44.图9为本发明实施例2的风机系统的竖向剖视图。
45.图10为本发明实施例2的蜗壳盖板处于第一状态的结构示意图(大风量工况)；
46.图11为本发明实施例2的蜗壳盖板处于第二状态的结构示意图(中等风量工况)；
47.图12为本发明实施例2的蜗壳盖板处于第三状态的结构示意图(小风量工况)。
具体实施方式
48.以下结合附图实施例对本发明作进一步详细描述。
49.在本发明的说明书及权利要求书中使用了表示方向的术语，诸如“前”、“后”、“上”、“下”、“左”、“右”、“侧”、“顶”、“底”等，用来描述本发明的各种示例结构部分和元件，但是在此使用这些术语只是为了方便说明的目的，是基于附图中显示的示例方位而确定的。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。
50.实施例1
51.参见图1-图8，一种吸油烟机用风机系统包括蜗壳10、叶轮30、电机32以及集流器50。叶轮30设于蜗壳10内，并由电机32驱动转动，该叶轮的旋转轴线记为第一轴线31。蜗壳10上设有进风口13，集流器50设于蜗壳10的进风口13处，用以对气流进行引导进入叶轮30内部。
52.蜗壳10包括两个相对设置的盖板11以及连接在两个盖板11之间的环壁12，其中，盖板11上开设有进风口13，进风口13与叶轮30的端部相对。环壁12的两个端部与两个盖板11之间共同限定出供气流流出的出风口14。
53.集流器50包括导流部51以及连接在导流板外部的环形安装部52，环形安装部52可与蜗壳10的盖板11前侧面贴合并通过锁紧件固定。导流部51一般包括径向导流部以及轴向导流部，其中，轴向导流部连接径向导流部的内侧并朝向蜗壳10内部延伸。集流器50一般为圆形或椭圆形。
54.盖板11具有邻近出风口14的第一侧部11a(在风机竖向放置时，出风口14朝上，盖
板11的第一侧部11a可以理解为上部)以及远离出风口14的第二侧部11b(也即盖板11的下部)。至少一个盖板11包括自其第一侧部11a至第二侧部11b依次连接的至少两个板体，各板体能独立地相对垂直于叶轮30的第一轴线31的平面以角度可调的方式转动连接在环壁12上。
55.一般情况下，所述盖板11可以是由两块或两块以上的板体拼接形成，为了方便加工、装配以及利于对各板体倾斜角度的精确控制考虑，如图1示出了两个板体，也即，盖板11包括邻近出风口14的第一板体111和远离出风口14的第二板体112，第一板体111与第二板体112在上下方向上依次相接，并在两者连接处限定出进风口13。
56.结合图10，第一板体111与垂直于叶轮30的第一轴线31的平面相交形成的夹角记作α，第二板体112与垂直于叶轮30的第一轴线31的平面相交形成的夹角记作β。第一板体111与第二板体112能由驱动机构驱动而至少具有第一状态、第二状态以及第三状态。其中，驱动机构包括独立动作的第一驱动机构41和第二驱动机构42，第一驱动机构41与第一板体111连接，第二驱动机构42与第二板体112连接。具体地，第一驱动机构41和第二驱动机构42优选为电动推杆。
57.参见图10，在第一状态下，第一板体111自盖板11的第二侧部11b至第一侧部11a逐渐朝蜗壳10的外部倾斜，第二板体112与垂直于所述叶轮30的第一轴线31的平面基本平行或自盖板11的第一侧部11a至第二侧部11b逐渐朝蜗壳10的内部倾斜，其中，α＞β≥0
°
。如图11所示，在第二状态下，第一板体111与垂直于叶轮30的第一轴线31的平面基本平行，第二板体112自盖板11的第一侧部11a至第二侧部11b逐渐朝蜗壳10的内部倾斜，其中，β＞α≥0
°
。如图12所示，在第三状态下，第一板体111自盖板11的第二侧部11b至第一侧部11a逐渐朝蜗壳10的内部倾斜，第二板体112均自盖板11的第一侧部11a至第二侧部11b逐渐朝蜗壳10的内部倾斜。
58.上述的第一状态适配于风机处于大风量工况状态，第二状态适用于风机处于中等风量工况情况，第三状态适用于风机处于小风量工况情况，盖体的第一板体111(也即上半段)朝向蜗壳10外侧方向倾斜较大角度，保证较大的蜗壳10出口通流面积，第二板体112(也即下半段)朝向蜗壳10内侧方向倾斜较小的角度乃至竖直，保证蜗壳10下部有足够的通流空间。高背压阻力风量低时，上半段竖直乃至朝向蜗壳10内侧方向倾斜，压缩蜗壳10出口通流面积匹配此刻的流量，减少高背压下的返混，下半段朝向蜗壳10内侧方向倾斜较大的角度，压缩蜗壳10底部通流面积，同时加强附壁导流作用。
59.环壁12上具有与出风口14所在平面基本平行的第一销轴18，该第一销轴18基本呈水平延伸布置。第一板体111上具有用于与第一销轴18连接的第一连接部1110，第二板体112上具有用来与第一销轴18连接的第二连接，其中，第一板体111的第一连接部1110与第二板体112的第二连接部1120均转动连接在第一销轴18上，且两者在水平方向上交错布置。
60.第一板体111的外周缘具有朝向环壁12弯折延伸的第一翻边1111，环壁12对应于第一翻边1111具有内凹的第一插槽121，第一翻边1111插设在第一插槽121中，并与该第一插槽121密封接触；第二板体112的外周缘具有朝向环壁12弯折延伸的第二翻边1121，环壁12对应于第二翻边1121具有内凹的第二插槽123，第二翻边1121插设在第二插槽123中，并与该第二插槽123密封接触。一般来说，盖板11在偏转过程中，第一板体111的第一翻边1111与环壁12的第一插槽121的内壁之间以及第二板体112的第二翻边1121与环壁12的第二插
槽123的内壁之间通过刚性接触也可实现两者之间的密封，但为了进一步提高两部件之间的密封性，减少气体泄漏问题，第一插槽121以及第二插槽123中嵌设有密封件122(如可以采用橡胶材质)，第一板体111的第一翻边1111插入第一插槽121(第二板体112的第二翻边1121插入第二插槽123也是如此)发生偏转过程中，可始终挤压密封件122实现此处的密封。
61.由于第一板体111在进行偏转时，第一板体111位于出风口14的边沿位置会与出风口板63产生间隙，为了避免烟气在此处泄漏，本实施例的蜗壳10的出风口14处还设有与该出风口14所在平面基本齐平的连接框板16。第一板体111邻近于出风口14处与连接框板16之间还设有辅助连接板15，该辅助连接板15具有相对第一侧边151和第二侧边152，其中，第一侧边151邻近(贴靠)连接框板16的底面或出风口板63的底面，并通过转轴1510铰接在连接框板16上。第二侧边152滑动连接在第一板体111的外壁面上。具体地，第一板体111的外壁面上邻近于出风口14处设有固定架17，该固定架17上具有相对设置的两个滑槽170，两个滑槽170为竖向延伸，辅助连接板15的第二侧边152具有背向延伸且位于同一直线上的第二销轴1520，辅助连接板15的第二侧边152通过该两个第二销轴1520对应滑动约束在两个滑槽170中。
62.盖板11在偏转过程中，辅助连接板15的第二侧边152可沿盖板11上下移动，辅助连接板15的第一侧边151能尽可能地与连接框板16贴合(两者之间也可通过橡胶密封件122填堵缝隙)，而第二侧边152也可与盖板11的外壁面之间尽可能地贴合，由此，可以达到减少烟气在出风口14处的泄漏问题。
63.集流器50设于蜗壳10盖板11的进风口13处，为了与可分区偏转的盖板11相适配，集流器50包括连接在第一板体111上的第一弧形导流圈501和设于第二板体112上的第二弧形导流圈502，第一弧形导流圈501与第二弧形导流圈502之间通过第四柔性件24连接。第四柔性件24可以采用能伸缩变形的橡胶材质，该第四柔性件24的设置可以保证第一弧形导流圈501与第二弧形导流圈502之间不会因相对偏转而产生缝隙，减少气流在此处泄漏及噪音问题。
64.参见图1，本实施例还涉及一种吸油烟机，包括机壳60以及上述的离心风机。机壳60包括风机架61以及连接在风机架61底部的集烟罩62，其中，离心风机设于风机架61内，并相对风机架61固定。集烟罩62的底部设有供油烟进气其中的烟气入口(未示出)。风机架61的顶部具有出风口板63，该出风口板63上开设有开口631，蜗壳10的出风口14处的连接框板16与该出风口板63的开口631周沿连接。蜗壳10的盖板11与机壳60的侧壁之间形成供烟气自下而上通过的进烟风道64。
65.吸油烟机还包括用于检测风机系统的运行状态的状态检测装置。状态检测装置为风速传感器、风压传感器、用于检测风机系统转速的转速传感器中的至少一种。本实施例的状态检测装置、驱动机构与吸油烟机的控制系统电连接，控制系统根据接收到的风机运行状态信号控制驱动机构动作以带动盖板11的各板体偏转至与该风机运行状态相匹配的角度。当然，可以想到的是，检测工况参数可以是如风速、出口静压、风机转速、功率、电源板反馈的电参数等任一能表征运行工况参数，也可组合检测。如，风速检测可在风机出口端(出风罩71上端)设置风速探头72进行检测，出口静压可在风机出口端设置压力探头测得，风机转速可通过设置在叶轮30或电机32上的霍尔传感器、电磁传感器等测得反馈，电机32功率及电源板电参数都可通过电源板上设置传感器获得相应参数值。
66.一种吸油烟机的控制方法，包括以下步骤：
67.s1、吸油烟机启动；
68.s2、状态检测装置获取风机的运行状态信息，并判断当前风机系统所处的风量状态，并输送至控制系统；
69.s3、当状态检测装置检测到当前风机处于小风量工况下，驱动机构动作，调整盖板11的第一板体111及第二板体112偏转至与所述第三状态对应的角度；
70.当状态检测装置检测到当前风机处于中等风量工况下，驱动机构动作，调整盖板11的第一板体111及第二板体112偏转至与所述第二状态的角度；
71.当状态检测装置检测到当前风机处于大风量工况下，驱动机构动作，调整盖板11的第一板体111及第二板体112偏转至与第一状态对应的角度。
72.在本实施例中的第一板体111及第二板体112的倾斜角度是与离心风机的不同运行工况相对应，比如，吸油烟机可设定3个流量区间，具体地，设定3个流量区间作为存储器中的基准区间，即小流量工况(q≤8m3/min)，中等流量工况≤15m3/min)，大流量工况(q＞15m3/min)。同时，预设了3个第一板体111和第二板体112的偏转位置，在第一设定位置时，第一板体111自下而上向蜗壳10外部倾斜，倾斜角度可以为2
°
，第二板体112倾斜角度为0
°
(也即竖直设置)；在第二设定位置时，第一板体111倾斜角度为0
°
(也即竖直设置)，第二板体112自上而下朝蜗壳10内倾斜，倾斜角度为1
°
；在第三设定位置时，第一板体111自下而上向蜗壳10内部倾斜，倾斜角度可以为2
°
；第二板体112自上而下朝蜗壳10内倾斜，倾斜角度为2
°
。当然，上述倾斜角度位置及尺寸仅做示例，实际使用中不局限这些选定位置，可以根据实际工况稍有调整。
73.吸油烟机启动，同步检测装置启动工况参数的检测；
74.处理器处理一个或多个检测信号，转化为与存储器数据可比较的信号数据，本例为流量数据，当存在多个检测信号时，优选2个信号进行加权处理，q＝0.5q1 0.5q2。
75.判断当前流量所处的区间，当处于小流量工况(q≤8m3/min)下，传输信号给控制器，控制器控制第一驱动机构41及第二驱动机构42动作，驱动第一板体111及第二板体112处于第三设定位置；当处于中等流量工况(8＜q≤15m3/min))下，传输信号给控制器，控制器控制第一驱动机构41及第二驱动机构42动作，驱动第一板体111及第二板体112处于第二设定位置；当处于大流量工况(q＞15m3/min)下，控制器控制第一驱动机构41及第二驱动机构42动作，驱动第一板体111及第二板体112处于第一设定位置。
76.实施例2
77.参见图9-图12，本实施例与实施例1的区别在于：第一板体111的周缘与环壁12的周缘对应部分之间通过第一柔性件21连接，第二板体112的周缘与环壁12的周缘的对应部分之间通过第二柔性件22连接。第一板体111与出风口14对应的侧边上通过第三柔性件23与连接框板16连接。其中，第一柔性件21、第二柔性件22、第三柔性件23可采用橡胶材质，第一柔性件21的相对两侧可以粘胶于第一板体111和环壁12上，第二柔性件22的相对两侧可以粘胶于第二板体112和环壁12上，第三柔性件23相对两侧可以粘胶于第一板体111的出风口14侧以及连接框板16的底壁上，在第一板体111及第二板体112转动过程中，第一柔性件21、第二柔性件22以及第三柔性件23可以作弹性伸缩进行补偿。