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，以及该吸油烟机的控制方法。

背景技术

中式烹饪会产生大量的油烟，为保持厨房环境清洁及人体的健康，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。通常吸油烟机包括顶吸式和侧吸式，而顶吸式的吸油烟机由于整洁轻巧、占用空间小、与吊柜好搭配、噪音小等优点，而有着越来越广泛的应用。

顶吸式吸油烟机通常包括集烟罩、位于集烟罩上的风机架，风机架内安装有蜗壳、叶轮以及驱动叶轮的电机，集烟罩中心设置进风口与风机所在的高负压区直接连接。这类吸油烟机存在集烟罩进风口处的风速快，负压强，而远离进风口位置的负压衰减较大的问题。而烹饪时使用的灶具炉头通常设置在油烟机正下方的左右两侧，且油烟在升腾过程中存在扩散现象，这就导致这类吸油烟机的吸烟效果较差，常常出现油烟逃逸的现象。而且油烟气流在吸油烟机内部流道的流动过程中存在着一定的流动损失。

此外，常用的顶吸式吸油烟机通常与吊柜悬挂齐平，在吊柜门关闭后可将风机架隐匿在吊柜中，集烟罩的深度通常为500mm～550mm，而标准吊柜的深度为350mm或370mm。所以集烟罩通常会伸出吊柜，非常不美观。且吊柜通常安装较高，所以吸油烟机通常也安装较高，而油烟存在升腾扩散现象，升腾的越高则扩散的范围越大，所以吸油烟机若挂高则需要更大的集烟罩来笼烟以防止油烟逃逸。

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存在的不足，提供一种吸油烟机，能够通过减少气体流动损失，提升吸油烟效果。

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，其特征在于：所述吸油烟机还包括均为中空的上箱体、中间箱体和下箱体，所述上箱体设置在风机架的下方并且内部形成静压腔，所述上箱体的后侧底部与中间箱体的顶部连接，所述中间箱体内部形成过渡腔并且底部与下箱体的后侧顶部连接，所述下箱体内部形成动压腔，所述下箱体的底板开设有与动压腔流体连通的进风口，所述动压腔和过渡腔之间、过渡腔和静压腔之间互相流体连通，所述静压腔和风机架内流体连通；所述静压腔和动压腔在前后方向上的尺寸均大于过渡腔。

根据本发明的一个方面，为进一步减小动压增大静压，使气流运行更加稳定，流动损失减小，能使风吹得更远，噪音也更低，所述中间箱体内部的过渡腔内设置有扩压板，所述扩压板的上端与中间箱体内部的前侧连接，所述扩压板由上至下逐渐向后倾斜，从而使得过渡腔呈下小上大的结构。

根据本发明的另一个方面，所述中间箱体内部的过渡腔内设置有扩压板，所述扩压板的上端则与中间箱体内侧前部转动连接，扩压板的转动轴在左右方向上延伸，从而扩压板能绕与中间箱体的连接处前后翻转。

为便于自动控制扩压板的翻转，所述吸油烟机还包括用于驱动扩压板翻转的运动机构。

优选的，所述运动机构包括驱动机构和传动机构，所述驱动机构为能推动传动机构前后移动的直线驱动模组，所述传动机构与扩压板的下端连接。

为便于同步改变过渡腔进口和进风口的进风面积，从而使得两者风速相同，所述传动机构包括第一连接板、第二连接板和第三连接板，所述第一连接板贴紧下箱体的内侧顶部横向地延伸，所述第一连接板的后端与扩压板的下端转动连接、而前端延伸到下箱体内部，所述第二连接板在下箱体内纵向延伸，所述第二连接板的上端与第一连接板的前端连接，所述第三连接板在下箱体内横向地延伸并且与下箱体内侧底部贴紧，所述第三连接板的后端与第二连接板的下端连接，所述传动机构的第一连接板和扩压板能够改变过渡腔的进口面积，第三连接板能够改变进风口的面积。

为避免驱动机构受到油烟污染，所述驱动机构位于第二连接板的前侧，所述驱动机构的输出端与第二连接板连接。

为便于根据油烟浓度和风速自动控制扩压板的翻转，所述下箱体的底部外侧设置有油烟传感器，所述过渡腔进口处设置有风速传感器，所述油烟传感器和风速传感器用于控制运动机构。

为使得拢烟范围下沉，提升吸油烟效果，所述下箱体的底部一体成型有集烟罩，所述集烟罩由下箱体的底部向上凹陷而形成，所述进风口开设在集烟罩上。

为便于整机与吊柜更好地适配，所述风机架的前侧位于上箱体的前侧的后方。

为便于置物，下箱体的顶部设置有置物盖板。

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，包括如下步骤：

1)风机系统启动；

2)运动机构驱动扩压板的下端向前，所述进风口和过渡腔处的进风面积逐渐变大；

3)通过风速传感器检测风速是否达到风速阈值，然后根据检测到的风速进行相应的操作：

3.1)若小于风速阈值，则运动机构驱动扩压板的下端向后一定距离，并回到步骤3)；

3.2)若大于风速阈值，则回到步骤2)；

3.3)若等于风速阈值，用油烟传感器检测油烟浓度，然后根据检测到的油烟浓度进行相应的操作：

3.3.1)若小于油烟浓度阈值，则降低风机系统转速，所述风速传感器测得的风速减小，运动机构驱动扩压板的下端向前，减小进风口和过渡腔的进风面积，直到风速维持到设计值；

3.3.2)若大于油烟浓度阈值，则提高风机系统转速，运动机构驱动扩压板的下端向后，扩大进风口和过渡腔的进风面积，直到风速维持到设计值；

3.3.3)若等于油烟浓度阈值，则回到步骤3.3)。

与现有技术相比，本发明的优点在于：通过设置上箱体、中间箱体和下箱体，中间箱体的尺寸最小，使得油烟气流能够在到达下箱体扩散后进入中间箱体过渡，动压减小静压增大地进入上箱体，以减小流动损失，减少噪声，提高风机效率，提高吸油烟效果；通过在中间箱体的过渡腔内设置扩压板，使得过渡腔的进风面积由下至上逐渐增大，进一步使得动压自下而上逐渐减小，静压自下而上逐渐变大，可使气流运行更加稳定，流动损失减小，能使风吹得更远，噪音也更低；通过使得扩压板可翻转地设置，能够根据油烟浓度和风速调节，使得扩压板处于合适的位置，确保较好地风速和风机转速的匹配；集烟罩内形成的拢烟区域下沉，从而更为接近烟源，提升吸油烟效果。

附图说明

图1为本发明第一个实施例的吸油烟机的示意图；

图2为本发明第一个实施例的吸油烟机的示意图；

图3为本发明第一个实施例的吸油烟机的剖视侧视图(前后向剖面)；

图4为本发明第一个实施例的吸油烟机的剖视图(左右向剖面)；

图5为本发明第二个实施例的吸油烟机的示意图；

图6为本发明第二个实施例的吸油烟机的局部剖视图；

图7为本发明第二个实施例的吸油烟机位于第一状态的示意图；

图8为本发明第二个实施例的吸油烟机位于第二状态的示意图；

图9为本发明第二个实施例的吸油烟机位于第三状态的示意图；

图10为本发明第二个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。

实施例一

参见图1～图4，一种吸油烟机，包括上箱体1、中间箱体2、下箱体3和风机架4，上箱体1设置在风机架4的正下方，并且其左右方向上的长度大于风机架4。上箱体1、中间箱体2、下箱体3均为中空的箱体。上箱体1的后侧底部与中间箱体2的顶部连接，中间箱体2的底部与下箱体3的后侧顶部连接，并且上箱体1和中间箱体2之间、中间箱体2和下箱体3之间互相流体连通，上箱体1和风机架4内流体连通。上箱体1和下箱体3在前后方向上的尺寸均大于中间箱体2，中间箱体2呈前后方向上的薄型结构的箱体，即下箱体3向中间箱体2过渡时，截面积减小，中间箱体2向上箱体1过渡时，截面积增大。风机架4内设置有风机系统8。

风机架4的前侧位于上箱体1的前侧的后方，风机架4的前侧和上箱体1的前侧之间的距离为A，优选的，A的取值范围为15～30mm。吸油烟机安装后，风机架4隐匿在吊柜背面，上箱体1前部与吊柜门板齐平，上箱体1顶部可作所在吊柜的底板，从而形成与吊柜整体外观一致性较好的搭配。

下箱体3的底部设置有集烟罩5，集烟罩5由下箱体3的底部向上凹陷而形成，下箱体3与集烟罩5可一体成型。集烟罩5上开设有进风口51，进风口51使得下箱体3内与外部流体连通。在本实施例中，集烟罩5具有两个，在左右方向上间隔布置。

下箱体3的顶部设置有置物盖板6，可作为置物台面使用。

下箱体3的内部构成动压腔Q1，中间箱体2的内部构成过渡腔Q2，上箱体1的内部构成静压腔Q3。动压腔Q1与进风口51流体连通，从而能够提高进风口51处的风速，有效保证吸油烟效果。上述上箱体1和下箱体3在前后方向上的尺寸均大于中间箱体2是指，静压腔Q3和动压腔Q1在前后方向上的尺寸均大于过渡腔Q2。

中间箱体2内部的过渡腔Q2内设置有扩压板7，扩压板7的上端与中间箱体2内部的前侧连接，扩压板7由上至下逐渐向后倾斜，从而使过渡腔Q2呈下小上大的结构。集烟罩5的进风口51的进风面积与过渡腔Q2进口(过渡腔Q2进口是指过渡腔Q2和动压腔Q1的连通处)的面积相等，由此使进风口51流速与过渡腔Q2进口流速相等。

当油烟经进风口51进入动压腔Q1，然后快速流动至动压腔Q1后部，进入过渡腔Q2，由于过渡腔Q2呈下小上大的结构，根据流体连续性方程，Q＝V*S，式中Q为风量，V为流速，S为截面积，在风量Q一定时，流速V与截面积S相关，S越大，V越小。在过渡腔Q2中，流体由下至上的截面积S是逐渐变大的，也就是说风速V在过渡腔Q2的进口处最大，出口(过渡腔Q2出口是指过渡腔Q2和静压腔Q3的连通处)处最小，并呈现由下至上逐渐减小的趋势。又因为，根据伯努利方程，P+1/2ρV2+ρgh＝C可知，C为常数，由于过渡腔Q2内的空气密度较小，且过渡腔高Q2度较短，其空气重力势能ρgh可以忽略不计，又由于已经得出过渡腔Q2内的风速V是逐渐变小的，因此在风机系统8档位不变且不考虑沿程阻力的情况下，可以得出过渡腔Q2中的压力P呈现自下而上逐渐由小变大。即根据伯努利原理，在本发明的过渡腔Q2中，动压自下而上逐渐减小，静压自下而上逐渐变大。动压减少静压增大，可使气流运行更加稳定，流动损失减小，能使风吹得更远，噪音也更低。最终气流经过渡腔进入静压腔Q1中，再进入风机系统8中，经风机系统8排出到室外。

烹饪时，油烟存在炸起，升腾，扩散的物理现象，在升腾阶段将油烟捕获，可减小笼烟腔面积，并具有更好的吸烟效果。采用上述结构的吸油烟机，在吸油烟机风机安装相同高度时，集烟罩5相比传统集烟罩的位置更低，可在油烟大幅扩散前提前捕获油烟，且下箱体3的下表面设置有左右两个集烟罩5，分别对应灶具左右两个炉头，减少两侧的负压衰弱程度，进一步提升吸烟效果。

实施例二

参见图5和图6，与上述实施例一的不同之处在于，扩压板7能相对中间箱体2调节倾斜角度。由于吸油烟机具有不同的档位，即风量在不同档位下不相同，通过对扩压板7的调节，可实现过渡腔Q2面截面积的调节，即在不同风量下实现对过渡腔Q2中的风速的调节。

吸油烟机还包括用于驱动扩压板7翻转的运动机构。运动机构包括驱动机构91和传动机构92，在本实施例中，驱动机构91为电动推杆，设置在下箱体3中。传动机构92为板件，与扩压板7的下端转动连接。扩压板7的上端则与中间箱体2内侧前部转动连接，扩压板7的转动轴在左右方向上延伸。当推动扩压板7的下端前后移动时，可使得扩压板7绕与中间箱体2的连接处翻转。为便于传动机构92稳定地移动，传动机构92包括第一连接板921、第二连接板922和第三连接板923，第一连接板921、第二连接板922和第三连接板923优选的一体成型。其中第一连接板921贴紧下箱体3的内侧顶部横向地延伸，优选的第一连接板921呈水平，第一连接板921的后端与扩压板7的下端转动连接，前端延伸到下箱体3内部。第二连接板922在下箱体3内纵向延伸，优选的第二连接板922呈竖直，第二连接板922的上端与第一连接板921的前端连接。第三连接板923在下箱体3内横向地延伸，优选的第三连接板923呈水平，可滑动地支撑在下箱体3内侧底部上，并且与下箱体3内侧底部贴紧，第三连接板923的后端与第二连接板922的下端连接。驱动机构91的输出端与第二连接板922连接，从而可推动传动机构92前后移动。可替代的，驱动机构91也可以采用其他可输出直线运动的直线驱动模组，如电机齿轮齿条的组合、电机丝杆螺母的组合等。

通过上述的传动机构92的设置，第一连接板921和扩压板7用于改变过渡腔Q2的进口面积，第三连接板923用于改变进风口51的面积，过渡腔Q2进口与集烟罩5的进风口51的面积同比增加或减小，也就是过渡腔Q2进口处风速增加或减小的时候，集烟罩5的进风口51的风速也会同步增加或减小。过渡腔Q2进口是指过渡腔Q2和动压腔Q1过渡处。

在运动机构运动过程中，过渡腔Q2进口通风面积与集烟罩5的进风口51通风面积始终相等。为此，在本实施例中，集烟罩5仅设置有一个，第三连接板923的移动可同步地改变进风口51的进风面积，使过渡腔Q2进口的进风面积与集烟罩5的进风口51面积始终相同，也就是保证了这两处的风速相同。驱动机构91位于第二连接板922的前侧，由此使得驱动机构91始终处于密闭的环境中，防止油污污染。

为便于自动控制运动机构，下箱体3的底部外侧设置有油烟传感器10，过渡腔Q2进口处设置有风速传感器11。

参见图7，当烹饪结束后，传动机构92后移使得扩压板7的下端移动到最后侧的位置，将过渡腔Q2和动压腔Q1之间隔离，过渡腔Q2被完全关闭，可有效减少倒烟窜味，减少风机系统8内部的残留油烟味散发到厨房中。

参见图8，此时，传动机构92由图7的位置向前移动一定距离，扩压板7向前翻转一定角度，使得扩压板7的下端离开中间箱体2的最后侧，过渡腔Q2部分打开。

参见图9，此时，传动机构92由图8的位置继续向前移动，直至扩压板7的下端移动到中间箱体2内最前侧的位置，将过渡腔Q2完全打开，过渡腔Q2上下截面积相等，即风速在流动过程中保持不变。

当油烟量较大时，手动启动吸油烟机高档位，使风量提升，满足吸油烟机效果。当启动高档位时，电动推杆收缩，传动机构92向前移，一方面扩大集烟罩5的进风口51负压区，另一方面适当减小风速以降低吸油烟机噪音。因为过渡段Q2的变径效果，流量损失减小，噪音进一步降低。

当油烟量较小时，启动吸油烟机低档位。启动低档位时，电动推杆伸长，传动机构92后移，使集烟罩5的进风口51和过渡腔Q2进口面积缩小，进而使得进风风速加大提升吸烟效果，又因为过渡腔Q2的变径效果，使流量损失减小，噪音降低。

当吸油烟机关机后，电动推杆伸长，传动机构92后移，直到把过渡腔Q2封闭，防止风机系统8内的油烟异味扩散到厨房，并防止公共烟道倒烟窜味。

具体的，参见图10，本实施例中的吸油烟机的控制方法，包括如下步骤：

1)当开启自动调节程序后，风机系统8启动；

2)电动推杆缩回(关机状态为伸长状态)，缩回过程中进风口51和过渡腔Q2处的进风面积逐渐变大，则风速由快到慢；

3)用风速传感器11检测风速是否达到风速阈值，然后根据检测到的风速进行相应的操作：

3.1)若小于风速阈值，则伸长电动推杆一定距离，并回到步骤3)；

3.2)若大于风速阈值，则回到步骤2)；

3.3)若等于风速阈值，用油烟传感器10检测油烟浓度，然后根据检测到的油烟浓度进行相应的操作：

3.3.1)若小于油烟浓度阈值，则说明油烟量较少，则降低风机系统8转速，使噪音下降，风机系统8转速降低后，风量减小，风速传感器11测得的风速减小，为保证吸烟效果不减弱，电动推杆伸长，减小进风口51和过渡腔Q2的进风面积，直到风速维持到设计值；

3.3.2)若大于油烟浓度阈值，则说明油烟量较大，则提高风机系统8转速以提升风量，风量提升，风速同步提升，则电动推杆缩短，扩大进风口51和过渡腔Q2的进风面积，使吸烟效果提升，并同时使风速稳定到设计值；

3.3.3)若等于油烟浓度阈值，则回到步骤3.3)。

本发明所称的“流体连通”是指两个部件或部位(以下统一分别称为第一部位、第二部位)之间的空间位置关系，即流体(气体、液体或两者的混合)能从第一部位沿着流动路径流动或/和被运送到第二部位，可以是所述的第一部位、第二部位之间直接相连通，也可以是第一部位、第二部位之间通过至少一个第三者间接连通，该第三者可以是诸如管道、通道、导管、导流件、孔、槽等流体通道、也可以是允许流体流过的腔室或以上组合。