高层住宅厨房集中烟道变风量装置及变风量控制方法技术领域
本发明属于建筑结构领域，涉及一种住宅厨房排烟系统及控制方法。
背景技术
目前，为了保证高层住宅厨房油烟的有效净化处理以及住宅建筑外立面的美观，
现有的住宅厨房普遍采用集中烟道排烟。然而，在高层住宅中，各楼层住户使用厨房的时间
不统一，具有很大的随机性，进而造成集中烟道系统的排风量具有多变性。
有鉴于此，如何根据住宅使用的特点设计集中排烟系统，并进行恰当的运行调节，
使系统能够高效的运行，成为现行技术寻求突破的目标和方向。
发明内容
为了解决上述高层住宅厨房集中排烟系统的问题，本发明提供一种高层住宅厨房
集中烟道变风量装置，目的在于解决集中烟道总排风量设计计算、运行能耗大、运行的优化
等问题。
为达到上述目的，本发明采用的技术方案如下：
首先提供一种高层住宅厨房集中烟道变风量装置，包括：
集中烟道，贯穿于高层住宅各楼层；
多个厨房排烟支管，分别位于所述高层住宅各楼层中并与所述集中烟道连通，且
每个所述厨房排烟支管均安装有油烟机；
屋顶风机，与所述集中烟道的顶端连通；
多个信号采集装置，分别安装于每个所述油烟机处以供识别各个所述油烟机的状
态后采集并发出所述油烟机的位置信号和启闭信号；
信号处理装置，通过信号传输通道分别与所述信号采集装置以及所述屋顶风机相
连接以供接收所述位置信号和所述启闭信号后统计已开启的所述油烟机的位置和数量并
向所述屋顶风机发出变频控制指令。
优选地，所述屋顶风机的排风总量与所述油烟机的开启数量成正比，所述排风总
量＝各楼层中所述厨房排烟支管的设计排风量×所述油烟机安装的总数×最大同时使用
系数。
优选地，所述最大同时使用系数与楼层数呈负相关关系，该系数的数值上限为
0.6，具体与楼层对应数值需参考实际调查结果。
优选地，所述信号处理装置存储有所述屋顶风机对应不同工况下的各种运行频
率，所述工况为所述油烟机的开启位置和开启数量；
当所述信号处理装置接收到所述位置信号和所述启闭信号后，即与所存储的各种
所述运行频率比对并响应出对应该工况下的所述屋顶风机的所述运行频率。
优选地，所述信号传输通道包括并联连接于各个所述油烟机的信号有线装置或信
号无线装置、连接于所述屋顶风机的信号收集装置及信号整合装置。
同时，还提供一种高层住宅厨房集中烟道变风量控制方法，包括以下步骤：
在贯穿各楼层的集中烟道的顶端设置屋顶风机，其中，在每个楼层设有与所述集
中烟道连通的厨房排烟支管，每个所述厨房排烟支管安装有油烟机；
提供多个信号采集装置并分别安装于每个所述油烟机处；
提供信号处理装置，通过信号传输通道将所述信号处理装置分别与所述信号采集
装置以及所述屋顶风机相连接；
当所述油烟机的状态发生变化时，由所述信号采集装置识别各个所述油烟机的状
态后采集并发出所述油烟机的位置信号和启闭信号，由所述信号处理装置接收所述位置信
号和所述启闭信号后统计已开启的所述油烟机的位置和数量并向所述屋顶风机发出变频
控制指令。
优选地，还包括以下步骤：预先在所述信号处理装置内存储不同运行工况，即对应
所述油烟机的不同开启数量和开启位置下所述屋顶风机的运行频率，当所述信号处理装置
获取运行工况信号时，通过分析并进行检索对应，找出对应工况，再对所述屋顶风机发出变
频指令。
优选地，还包括以下步骤：所述信号传输通道包括信号有线装置或信号无线装置、
信号收集装置及信号整合装置，将所述信号有线装置或所述信号无线装置并联连接于各个
所述油烟机，将所述信号收集装置及所述信号整合装置分别连接于所述屋顶风机。
优选地，还包括以下步骤：将所述屋顶风机的排风总量与所述油烟机的开启数量
的关系设置成正比，所述排风总量＝各楼层中所述厨房排烟支管的设计排风量×所述油烟
机安装的总数×最大同时使用系数。
优选地，还包括以下步骤：将所述最大同时使用系数与楼层数设置为负相关关系，
并设置所述最大同时使用系数的数值上限为0.6。
由于采用上述技术方案，本发明高层住宅厨房集中烟道变风量装置的有益效果包
括：
1)采用同时使用系数设计方法，进行系统总风量的设计计算，降低风机配置；
2)通过对各楼层中油烟机开启状态及开启位置的实时信号采集与处理，调整屋顶
风机的运行风量，最大可能降低系统运行能耗。
附图说明
图1为本发明高层住宅厨房集中烟道变风量装置的结构示意图；
图2为对应于图1实施状态下的控制流程图。
标号说明：屋顶风机1、集中烟道2、排烟支管3、油烟机4、信号采集装置5、信号处理
装置6。
具体实施方式
以下结合附图所示实施例对本发明作进一步的说明。
参照图1所示，本发明首先提供了一种高层住宅厨房集中烟道变风量装置，包括：
集中烟道2，贯穿于高层住宅各楼层；多个厨房排烟支管3，分别位于所述高层住宅各楼层中
并与所述集中烟道2连通，且每个所述厨房排烟支管3均安装有油烟机4；屋顶风机1，与所述
集中烟道2的顶端连通；多个信号采集装置5，分别安装于每个所述油烟机4处以供识别各个
所述油烟机4的状态后采集并发出所述油烟机4的位置信号和启闭信号；信号处理装置6，通
过信号传输通道分别与所述信号采集装置5以及所述屋顶风机1相连接以供接收所述位置
信号和所述启闭信号后统计已开启的所述油烟机4的位置和数量并向所述屋顶风机1发出
变频控制指令。
具体地，所述屋顶风机1接收所述变频控制指令后的排风总量与所述油烟机4的开
启数量成正比，所述排风总量＝各楼层中所述厨房排烟支管3的设计排风量×所述油烟机4
安装的总数×最大同时使用系数。较为优选地，所述最大同时使用系数与楼层数呈负相关
关系，数值上限为0.6。所述信号传输通道包括并联连接于各个所述油烟机的信号有线装置
或信号无线装置、连接于所述屋顶风机的信号收集装置及信号整合装置。
同时，所述信号处理装置6存储有所述屋顶风机1对应不同工况下的各种运行频
率，所述工况为所述油烟机4的开启位置和开启数量；当所述信号处理装置6接收到所述位
置信号和所述启闭信号后，即与所存储的各种所述运行频率比对并响应出对应该工况下的
所述屋顶风机1的所述运行频率。进而，以适宜的最小风量，保证各楼层排烟效果。
结合图1和图2所示，本发明还提供一种高层住宅厨房集中烟道变风量控制方法，
上述高层住宅厨房集中烟道变风量装置亦可通过该方法实施，该控制方法的过程包括：
在本实施例中，各层油烟机4的排风量是各层厨房排烟所需，而屋顶风机1的排风
量是同时开启油烟机4的排风量之和。油烟机4完全由住户控制，即根据住户需要开启或关
闭。信号采集装置5应具有两个功能：一是识别油烟机4的变化状态，二是采集油烟机的开启
或关闭信号。当信号采集装置5判断出油烟机4状态发生变化时，即采集此时油烟机4的状
态，并传递给信号处理装置6。信号处理装置6应能获取两种信号，包括油烟机4的状态和对
应变化状态的油烟机4的位置。信号处理装置6通过统计油烟机4开启位置和开启数量，对屋
顶风机1发出控制指令，从而提高或降低风机频率，满足各层厨房排烟需求，并保证系统低
能耗下运行，系统控制流程如图2所示。
具体而言，在高层住宅厨房集中烟道2变风量装置的使用过程中，首先保证至少有
一层厨房内的油烟机4正常开启，只要有一层油烟机4开启，屋顶风机1也开启。
在信号处理装置6内，首先存储不同运行工况，即不同开启数量和开启位置下风机
的运行频率，当信号处理装置6获取运行工况信号时，通过分析并进行检索对应，找出对应
工况，即可对风机发出变频指令。
完成上述实施过程后，应能体现出本发明的以下特点：
1)基于开启率的总排风量设计，采用同时使用系数设计方法，进行系统总风量的
设计计算，降低风机配置。具体地，由于高层住宅各层用户使用厨房的时间不一致，所以系
统各支路不可能同时开启，即存在同时使用率的问题。而本系统中系统总排风量的设计，由
最大同时使用系数确定，即系统总排风量＝各层设计排风量×楼层总数×最大同时使用系
数；
2)基于信号传递的变排风量控制方法，通过对开启状态及开启位置的实时信号采
集与处理，调整风机运行风量和压头，最大可能降低系统运行能耗。具体地，在每层油烟机
处安装一个信号采集装置，当住户开启或关闭油烟机时，信号采集装置采集油烟机的开启
或关闭信号，连同油烟机位置信号一起传递给信号处理装置；信号处理装置通过对传递来
的信号进行处理分析，抽象该时刻油烟机的开启数量和开启位置，作为控制屋顶风机的依
据，并以此对屋顶风机发出变频指令，以最低能耗保证各层厨房的排烟效果。
上述对实施例的描述是为了便于该技术领域的普通技术人员能理解和应用本发
明。熟悉本领域技术的人员显然可以容易地对这些实施例做出各种修改，并把在此说明的
一般原理应用到其他实施例中而不必经过创造性的劳动。因此，本发明不限于这里的实施
例，本领域技术人员根据本发明的揭示，不脱离本发明范畴所做出的改进和修改都应该在
本发明的保护范围之内。