一种油烟机的制作方法
【专利摘要】本实用新型公开了一种油烟机，属于厨房家电领域，解决了现有油烟机风机系统附着油脂难以清洗的问题，本实用新型的油烟机包括壳体和具有进风口的集烟罩，所述壳体内设有与所述进风口对应的风机和蜗壳，所述油烟机还包括半导体元件和与该半导体元件连接的电流换向电路，所述半导体元件安装在所述蜗壳上，所述电流换向电路控制所述半导体元件中的电流方向，以对半导体元件的制冷状态和制热状态进行切换。本实用新型实施例应用于各类顶吸式油烟机和侧吸式油烟机。
【专利说明】
_种油烟机
技术领域
[0001 ]本实用新型涉及一种厨房家电，尤其涉及一种油烟机。
【背景技术】
[0002]油烟机又称吸油烟机或者抽油烟机，它是一种净化厨房环境的厨房家电，能将炉灶燃烧的废物和烹饪过程中产生的对人体有害的油烟迅速抽走，排出室外，减少污染，净化空气。目前的吸油烟机大都通过风机系统吸排油烟，并使用滤网过滤部分油脂颗粒，风机系统包括蜗壳和安装在蜗壳中的风轮，滤网安装在蜗壳的进风口处，通电后风轮转动吸入油烟，通过滤网时过滤掉大部分油烟颗粒，剩余的油烟从出风口排出。油烟机长期使用后，不仅滤网上沾满油脂颗粒，风轮叶片和蜗壳壁上都会附着厚厚的油垢，这些油垢若不及时清理，时间一久便产生异味，同时还会影响到风轮的动平衡，工作时产生噪音并易使电机损坏。虽然现有技术中有提出解决方案，比如利用蒸汽清洗等，但实际效果并不理想，且存在安全隐患，因此有必要提出更为合理、有效的方案，以保证油烟机的使用性能。
【实用新型内容】
[0003]本实用新型所要解决的技术问题在于克服现有技术的不足而提供一种油烟机，有效改善风机系统的清洁问题，进而保证油烟机的使用性能。
[0004]解决上述技术问题，本实用新型采用如下技术方案:
[0005]—种油烟机，包括壳体和具有进风口的集烟罩，所述壳体内设有与所述进风口对应的风机和蜗壳，所述油烟机还包括半导体元件和与该半导体元件连接的电流换向电路，所述半导体元件安装在所述蜗壳上，所述电流换向电路控制所述半导体元件中的电流方向，以对半导体元件的制冷状态和制热状态进行切换。
[0006]进一步的方案，所述半导体元件沿着所述蜗壳周壁间隔设置有多个。
[0007]更进一步的方案，所述蜗壳周壁周向间隔地设置有若干组插槽，所述半导体元件插装在插槽内。
[0008]进一步的方案，所述蜗壳包括外壳体和内壳体，所述外壳体包覆在所述内壳体外周，所述半导体元件设在所述外壳体和内壳体之间的空隙中且贴靠内壳体外周壁设置。
[0009]更进一步的方案，所外壳体和内壳体之间的空隙中填充隔音材。
[0010]更进一步的方案，所述外壳体将内壳体整周包覆，或者所述外壳体包覆内壳体外周下部。
[0011]更进一步的方案，所述外壳体外侧设有散热凸起。
[0012]更进一步的方案，所外壳体和内壳体通过螺钉连接和/或卡扣连接进行装配。
[0013]进一步的方案，所述电流换向电路包括正向驱动电路、反向驱动电路和驱动电源，所述正向驱动电路上设有第一继电器，所述反向驱动电路上设有第二继电器，所述半导体元件设有冷效应端和热效应端，所述冷效应端通过第一继电器的输出端连接到驱动电源上，所述热效应端通过第二继电器的输出端连接到驱动电源上。
[0014]更进一步的方案，所述正向驱动电路上设置三极管或者MOS管控制正向驱动电路的导通和截止，所述反向驱动电路上设置三极管或者MOS管控制反向驱动电路的导通和截止。
[0015]本实用新型的有益效果:
[0016]本实用新型的油烟机，在其蜗壳上增设半导体元件，利用电流换向电路控制该半导体元件中的电流方向，以对半导体元件的制冷状态和制热状态进行切换。这样做的好处在于:油烟机工作时，半导体元件通正向电流以吸收蜗壳热量，使蜗壳及其蜗壳内部空间温度降低，有效分离油脂，保证外排油烟的环保性，在蜗壳内部空间温度降低的情况下，还降低了电机温升，保证电机工作可靠性；油烟机不工作时，半导体元件通反向电流以放出热量，使蜗壳及其蜗壳内部空间温度升高，促进蜗壳壁以及风轮叶片上的油脂溶解，以利于油脂排出，减少风轮和蜗壳壁的油脂吸附，从而有效改善了风机系统的清洁问题，用户清洗更加方便，甚至可以达到免拆洗的效果。另外，半导体制冷/制热技术相对成熟，其受空间限制小，设置于本实用新型的油烟机上，安装方便且不占空间。
[0017]本实用新型的半导体元件沿着蜗壳周壁间隔设置有多个，蜗壳周向受冷受热均匀，提升冷凝集油和加热融油效果。
[0018]本实用新型在蜗壳周壁周向间隔地设置若干组插槽，半导体元件插装在插槽内，便于半导体元件安装和维修。
[0019]本实用新型的蜗壳包括外壳体和内壳体，外壳体包覆在所述内壳体外周，半导体元件设在所述外壳体和内壳体之间的空隙中且贴靠内壳体外周壁设置，采用双层结构的蜗壳，不仅能很好的保护半导体元件不受油烟侵蚀，延长使用寿命，而且相对整体风机系统而言，蜗壳比重增加，使其重心外移，减小油烟机运行过程中蜗壳共振，一定程度上可降低整机噪音。进一步的，可在外壳体和内壳体之间的空隙中填充隔音材，以进一步减小蜗壳共振，使得整机工作噪音更小，达到静音清洁的效果;另外，隔音材还能起到保温效果，减少半导体元件工作时的能量损失，以优先保证蜗壳内壳体及其内部空间的制热/制冷效果。
[0020]本实用新型蜗壳包括外壳体和内壳体，外壳体将内壳体整周包覆，提升蜗壳强度，抗共振效果好;也可以诶选择外壳体包覆内壳体外周下部，这样兼顾成本和使用效果，而且能使蜗壳重心下移，优化减振效果。外壳体和内壳体通过螺钉连接和/或卡扣连接进行装配，便于拆装。
[0021]本实用新型的这些特点和优点将会在下面的【具体实施方式】、附图中详细的揭露。
【附图说明】
[0022]下面结合附图对本实用新型做进一步的说明:
[0023]图1为本实用新型实施例一中油烟机的结构示意图；
[0024]图2为本实用新型实施例一中蜗壳的爆炸图；
[0025]图3为本实用新型实施例一中蜗壳的组装图；
[0026]图4为本实用新型实施例一中蜗壳的剖面图；
[0027]图5为本实用新型实施例一中电流换向电路正向通电时的状态图；
[0028]图6为本实用新型实施例一中电流换向电路反向通电时的状态图。
【具体实施方式】
[0029]下面结合本实用新型实施例的附图对本实用新型实施例的技术方案进行解释和说明，但下述实施例仅为本实用新型的优选实施例，并非全部。基于实施方式中的实施例，本领域技术人员在没有做出创造性劳动的前提下所获得其他实施例，都属于本实用新型的保护范围。
[0030]实施例一
[0031]参照图1，本实用新型实施例一提出的油烟机为顶吸式油烟机，包括壳体1、具有进风口的集烟罩2、导烟板3和油杯4，集烟罩2设于壳体I底部，导烟板3位于进风口下方，壳体I内还设有与进风口相通的风机系统，风机系统包括蜗壳5和设在蜗壳5中有电机7驱动的风轮6。油烟机工作时，籍由风机系统产生抽吸动力，将炒菜时产生的油烟经进风口吸入，再由风机系统排出室外，从油烟中分离出来的油脂落在导烟板3上，沿着导烟板3流到油杯4中进行收集。然而在油烟机长期使用后，风轮6叶片和蜗壳5壁上都会附着厚厚的油垢，这些油垢若不及时清理，时间一久便产生异味，同时还会影响到风轮6的动平衡，工作时产生噪音并易使电机7损坏。
[0032]为此，本实施例提出的方案是在其蜗壳5上增设半导体元件，利用电流换向电路控制该半导体元件中的电流方向，以对半导体元件的制冷状态和制热状态进行切换，进而实现冷凝集油和加热融油的目的。具体原理是利用半导体材料的珀尔帖效应，当直流电通过两种不同半导体材料串联成的电偶时，在电偶的两端即可分别吸收热量和放出热量，可以实现制冷制热的目的。当油烟机工作时，半导体元件通正向电流以吸收蜗壳5热量，使蜗壳5及其蜗壳5内部空间温度降低，有效分离油脂，保证外排油烟的环保性，在蜗壳5内部空间温度降低的情况下，还降低了电机7温升，保证电机7工作可靠性；当油烟机不工作时，半导体元件通反向电流以放出热量，使蜗壳5及其蜗壳5内部空间温度升高，促进蜗壳5壁以及风轮6叶片上的油脂溶解，以利于油脂排出，减少风轮6和蜗壳5壁的油脂吸附，从而有效改善了风机系统的清洁问题，用户清洗更加方便，甚至可以达到免拆洗的效果。另外，半导体制冷/制热技术相对成熟，其受空间限制小，设置于本实用新型的油烟机上，安装方便且不占空间。
[0033]参照图2-4，具体实现时，本实施例的蜗壳5采用双层结构，即蜗壳5包括外壳体52和内壳体51，外壳体52包覆在内壳体51外周，将半导体元件8设置在外壳体52和内壳体51之间的空隙53中且贴靠内壳体51外周壁设置，如此设计，一方面，外壳体52能很好的保护半导体元件8不受油烟侵蚀，延长使用寿命，另一方面，相对整体风机系统而言，双层结构的蜗壳5比重增加，使其重心外移，从而能减小油烟机运行过程中蜗壳5的共振，一定程度上可降低整机噪音。优选的:本实施例是在内壳体51周壁的下半部间隔设置多个半导体元件8，这样，蜗壳5周向受冷受热均匀，提升冷凝集油和加热融油效果；由于蜗壳5形状大致呈圆形，且考虑到分离的油脂在重力作用下会向下流动，在内壳体51周壁的下半部设置半导体元件8兼顾了成本和使用效果。在本实用新型的其他实施例中，也可以是内壳体整周间隔设置多个半导体元件，或者以同样的布局将多个半导体元件设置在外壳体上，半导体元件与内壳体外周壁直接接触或者通过导热材料传热。
[0034]本实施例的外壳体52将内壳体51整周包覆，提升蜗壳5强度，抗共振效果好。其他实施例中，外壳体可以采用半包结构，即外壳体即包覆内壳体下半周，只要将内壳体周壁的所有半导体元件全部覆盖即可，这样兼顾成本和使用效果，而且能使蜗壳整体重心下移，优化减振效果。设计双层蜗壳的主旨在于增加蜗壳相对整体风机系统的比重，从而减轻共振，达到降低噪音的目的，因此，在其他实施例中，只要满足减振的设计要求，外壳体可以仅覆盖部分半导体元件。本实施例的外壳体52和内壳体51通过螺钉连接和/或卡扣连接进行装配，这样方便安装和后期的维修，也就是说，外壳体52和内壳体51可以仅通过螺钉连接或者卡扣连接方式进行固定连接，还可以是通过卡扣卡接方式预先将外壳体52定位到内壳体51上，再进一步通过螺钉紧固。在其他实施例中，外壳体和内壳体还可以采用目前常规的机加工方式连接，例如焊接、粘接等。
[0035]为便于安装和维修，本实施例采用插拔式结构来安装半导体元件8，具体而言是在内壳体51周壁周向间隔地设置若干组插槽，每组插槽包括两个间隔并排设置的导轨511，这些导轨511可以是内壳体51周壁冲压形成，或者后期通过机加工方式安装在内壳体51周壁上。组装时，将半导体元件8直接插入插槽中即可，半导体元件8与插槽可采用过盈配合，从而定位半导体元件8，防止蜗壳5振动而松脱。由于半导体元件8多为平直状，本实施例的插槽沿着蜗壳5轴向方向设置，半导体元件8插装比较方便，而且能保证半导体元件8与内壳体51可靠接触。当然，在本实用新型的其他实施例中，半导体元件与内壳体的组装可以采用现有常规的其他机加工方式，或者利用其他辅助结构进行安装，这些方案都应在本实用新型的保护范围内。可以理解:上述插拔式结构也可以应用到外壳体上，具体不再详述。
[0036]更佳的:本实施例还在外壳体52和内壳体51之间的空隙53中填充隔音材，例如软质发泡材料、隔音棉等等，以进一步减小蜗壳5共振，使得整机工作噪音更小，达到静音清洁的效果;另外，隔音材还能起到保温效果，减少半导体元件8工作时的能量损失，以优先保证蜗壳5内壳体51及其内部空间的制热/制冷效果。
[0037]本实施例所述的半导体元件8是具有一定厚度的长方形PN型半导体材料组合部件，即半导体元件8是由一块N型半导体材料和一块P型半导体材料联结形成的，当有直流电流通过时，半导体元件8两端之间就会产生热量转移，热量就会从一端转移到另一端，从而产生温差形成冷热端，即半导体元件8的冷效应端和热效应端，但由于半导体元件8自身存在电阻，当电流经过半导体元件8时就会产生热量，从而会影响热传递，而且热量也会通过空气和半导体材料自身进行逆向热传递，当冷效应端和热效应端达到一定温差，这两种热传递的能量相等，就会达到一个平衡点，正逆向热传递相互抵消，此时冷效应端和热效应端的温度就不会继续发生变化。为了达到更好的制冷效果，可以采取散热等方式降低热效应端的温度来实现，还原理应用到本实施例中，在双层蜗壳5的情况下，可以用铝等散热性能较好的金属材料制作外壳体52，并且在外壳体52外侧设置散热凸起521，类似于空调换热器上的翅片结构，以此来增加散热面积，确保半导体元件8热传递的平衡性能。
[0038]通常来说，半导体元件8吸热量和放热量的大小是通过电流的大小以及半导体材料N、P的元件对数来决定。为此可以优化电路设计来满足制冷/制热的需求，结合图5，本实施例为实现半导体元件8电流方向的控制，进而达到制冷/制热的切换，优选采用如下电路:电流换向电路包括正向驱动电路、反向驱动电路和驱动电源，正向驱动电路上设有第一继电器，反向驱动电路上设有第二继电器，半导体元件8的冷效应端通过第一继电器的输出端连接到驱动电源上，热效应端通过第二继电器的输出端连接到驱动电源上。同时，正向驱动电路上设置三极管控制正向驱动电路的导通和截止，反向驱动电路上设置三极管控制反向驱动电路的导通和截止。
[0039]具体而言，正向驱动电路中，三极管Ql的基极连接一电阻Rl，三极管Ql的发射极接地，三极管Ql的集电极接到12V电源上，三极管Ql的基极与三极管Ql的发射极之间连接电容Cl，继电器Kl的输入端并联连接到三极管Ql的集电极线路上，继电器Kl的输出端连接在驱动电源和半导体元件8的冷效应端之间。反向驱动电路中，三极管Q2的基极连接一电阻R2，三极管Q2的发射极接地，三极管Q2的集电极接到12V电源上，三极管Q2的基极与三极管Q2的发射极之间连接电容C2，继电器K2的输入端并联连接到三极管Q2的集电极线路上，继电器K2的输出端连接在驱动电源和半导体元件8的热效应端之间。
[0040]上述电流换向电路的工作原理为:
[0041]参照图5，在油烟机工作状态下，油烟机的控制系统给电阻Rl端施加5V信号，电阻R2端施加OV信号，三极管Ql导通，三极管Q2截止，控制继电器Kl吸合，半导体元件8的热效应端81连接至驱动电源的负极(接地极)，控制继电器K2不吸合，半导体元件8的冷效应端82连接至驱动电源的正极(12V)，由此使得半导体元件8中正向通电工作运行制冷。
[0042]参照图6，在油烟机关闭后，油烟机的控制系统给电阻Rl端施加OV信号，电阻R2端施加5V信号，三极管Ql截止，三极管Q2导通，控制继电器Kl不吸合，半导体元件8的热效应端81连接至驱动电源的正极(12V)，控制继电器K2吸合，半导体元件8的冷效应端82连接至驱动电源的负极(接地极)，由此使得半导体元件8中反向通电工作运行制热。
[0043]可以理解:电流换向电路上用于控制电路截止或导通的三极管也可以用MOS管或者IGBT模块来实现。另外，采用目前常用的场效应管或者继电器组成的桥式控制电路串接在半导体元件8上完成电流方向控制的电路都可应用于本实施例中。
[0044]结合上述电流换向电路的工作原理，本实施例油烟机的工作原理如下:
[0045]工作状态:用户启动油烟机后，电流换向电路工作，半导体元件8正向通电而制冷，蜗壳5壁及其内部空间处于降温状态，此时用户炒菜产生的油烟被吸入蜗壳5后，冷凝为大颗粒的油分子会结块附着在蜗壳5内壁和风轮6表面，一般会在蜗壳5及风轮6表面设置特氟龙等耐油涂层，降低油脂的附着性能，使其便于清理；同时电机7在长时间工作状态下温度逐渐上升，而蜗壳5内部产生的降温状态有利于电机7的散热，确保电机7不会因为长时间工作造成的温升过高，触发内部温度保险丝动作。
[0046]停止状态:用户停止油烟机后，控制系统的计时器开始计时，如果中间用户再次启动油烟机进行吸烟功能，那么计时器清零，半导体元件8按照工作状态进行控制；如果计时器计时超过预定时间，油烟机将启动自动清洁蜗壳5功能，即电流换向电路再次工作，半导体元件8反向通电而制热，蜗壳5壁及其内部空间处于升温状态，此时附着在蜗壳5内壁和风轮6表面的油脂受热流动，加热持续一定时间，油脂由于重力作用会向蜗壳5底部流动，蜗壳5底部通常设置漏油孔，油脂从漏油孔中流出，再通过油烟机上的油杯4进行收集;如果在加热期间，用户启动油烟机，那么控制系统控制半导体元件8停止工作，延时一定时间后进入工作状态进行制冷;如果是在预定的加热时间完成后，用户没有启动油烟机，控制系统控制风轮6转动一定时间，目的在于通过风轮6的离心力分离加热油脂，促使其快速流动，达到清洁蜗壳5内部的效果。
[0047]由上述工作原理可以看出，为了避免半导体元件8因频繁在制冷制热状态切换而出现老化、断裂等问题，控制系统通过电流换向电路在切换半导体元件8制冷制热状态时都进行了延时处理，从而能延长半导体元件8的使用寿命。
[0048]实施例二
[0049]本实施例的油烟机与实施例一大致相同，不同之处在于，本实施例的蜗壳为单层结构，半导体元件设置在该蜗壳的周壁上，具体安装方式可以参照实施例一中所述方案，相比而言，本实施例的蜗壳结构更加简单，可以降低产品的成本。当然，如果考虑到半导体元件工作时的能量损失问题，可以采用其他连接方式固定半导体元件，例如:将半导体元件设置在蜗壳内周壁上;或者在蜗壳周壁上冲出与半导体元件匹配的安装槽，将半导体元件8内嵌到安装槽内，从而增加半导体元件与蜗壳的接触面积，保证换热效果。
[0050]虽然以上实施例所提出的油烟机为顶吸式油烟机，但本领域技术人员可以想到，上述实施例的技术方案也可以应用到侧吸式油烟机。
[0051]以上所述，仅为本实用新型的【具体实施方式】，但本实用新型的保护范围并不局限于此，熟悉该本领域的技术人员应该明白本实用新型包括但不限于附图和上面【具体实施方式】中描述的内容。任何不偏离本实用新型的功能和结构原理的修改都将包括在权利要求书的范围中。
【主权项】
1.一种油烟机，包括壳体和具有进风口的集烟罩，所述壳体内设有与所述进风口对应的风机和蜗壳，其特征在于，所述油烟机还包括半导体元件和与该半导体元件连接的电流换向电路，所述半导体元件安装在所述蜗壳上，所述电流换向电路控制所述半导体元件中的电流方向，以对半导体元件的制冷状态和制热状态进行切换。2.如权利要求1所述的油烟机，其特征在于，所述半导体元件沿着所述蜗壳周壁间隔设置有多个。3.如权利要求2所述的油烟机，其特征在于，所述蜗壳周壁周向间隔地设置有若干组插槽，所述半导体元件插装在插槽内。4.如权利要求1所述的油烟机，其特征在于，所述蜗壳包括外壳体和内壳体，所述外壳体包覆在所述内壳体外周，所述半导体元件设在所述外壳体和内壳体之间的空隙中且贴靠内壳体外周壁设置。5.如权利要求4所述的油烟机，其特征在于，所外壳体和内壳体之间的空隙中填充隔音材。6.如权利要求4所述的油烟机，其特征在于，所述外壳体将内壳体整周包覆，或者所述外壳体包覆内壳体外周下部。7.如权利要求4所述的油烟机，其特征在于，所述外壳体外侧设有散热凸起。8.如权利要求4所述的油烟机，其特征在于，所述外壳体和内壳体通过螺钉连接和/或卡扣连接进行装配。9.如权利要求1至8之一所述的油烟机，其特征在于，所述电流换向电路包括正向驱动电路、反向驱动电路和驱动电源，所述正向驱动电路上设有第一继电器，所述反向驱动电路上设有第二继电器，所述半导体元件设有冷效应端和热效应端，所述冷效应端通过第一继电器的输出端连接到驱动电源上，所述热效应端通过第二继电器的输出端连接到驱动电源上。10.如权利要求9所述的油烟机，其特征在于，所述正向驱动电路上设置三极管或者MOS管控制正向驱动电路的导通和截止，所述反向驱动电路上设置三极管或者MOS管控制反向驱动电路的导通和截止。
【文档编号】F25B21/02GK205655366SQ201620254192
【公开日】2016年10月19日
【申请日】2016年3月30日 公开号201620254192.3, CN 201620254192, CN 205655366 U, CN 205655366U, CN-U-205655366, CN201620254192, CN201620254192.3, CN205655366 U, CN205655366U
【发明人】朱泽春, 陈震, 杨金华
【申请人】九阳股份有限公司