一种用于吊柜底部补风的动态扩散气流调节方法技术

一种用于吊柜底部补风的动态扩散气流调节方法，利用人员烹饪动作的实时辨识同步实现油烟机排风量与补风量的联动优化控制。通过识别不同的烹饪行为，按行为模式对应调节至最优补风量；其中，烹饪行为图像识别的训练和测试通过深度神经网络实现，最优补风量与烹饪行为的匹配则通过全尺寸厨房吊柜补风实验确定。还包括基于烹饪温度的控制逻辑。补风由吊柜底部直接送到吸油烟机两侧，不与厨房其它空间的气流掺混。本发明专利技术基于温度传感与基于视觉传感两套补风控制逻辑可形成互补，有助于确定最优补风量；大幅降低了冷、热量的损失，克服了导致热不舒适的缺点，显著提升了油烟机性能与厨房空间舒适性，助力营造中式健康厨房。助力营造中式健康厨房。助力营造中式健康厨房。

【技术实现步骤摘要】
一种用于吊柜底部补风的动态扩散气流调节方法


[0001]本专利技术属于室内空气调节
，涉及住宅厨房补风方法。

技术介绍

[0002]厨房油烟中含有大量污染物，除了刺激性的气味对人体粘膜和皮肤有损伤之外，大量有毒有害物质是人体健康的“隐形杀手”，研究发现烹饪油烟与非吸烟女性肺癌患病率较高存在直接关系。厨房油烟产生的健康问题不容忽视，厨房油烟污染主要是采用吸油烟机进行控制。然而，前期人们过度关注吸油烟机的排风量及烟机效率，未对厨房补风方式进行研究与相应引导，导致厨房油烟控制效果欠佳，进而引发了油烟机风量恶性竞争的局面。
[0003]现有住宅厨房补风多为门窗或门窗缝隙的无组织自然补风，该补风方式存在诸多问题： (1)开窗的无组织补风，其横向风会严重破坏烹饪热羽流，将烹饪污染吹散至厨房空间，大幅降低油烟机的捕集性能，此外，冬、夏季的室外补风会对室内热环境造成影响，使室内人员的热舒适感降低；(2)开门的无组织补风，其可能使厨房污染扩散至其他居室空间；(3) 门窗缝隙补风由于补风阻力大，补风效果实质依赖于厨房空间的气密性，补风效果不佳且不可控。
[0004]技术专利《一种具有废热回收及补风功能的被动房住宅排油烟机》(授权号：CN208720312 U)，其包括排油烟机、与排油烟机连通的排油烟管道及补风管道，补风管道内部装有电动密闭风阀和补风机，补风管道进入室内与灶台所在平面形成的角度为45
‑
60
°
，补风能够在天然气灶两侧形成明显的气幕，使得污染物能有效控制在油烟机正下方，减小油烟外溢。然而，补风道置于排烟道中，需要更大面积的公共烟道，开发商、业主难以接受；若要保证补风道的气幕稳定性，需在灶台两侧送风，影响烹饪人员的热舒适性；另外，该补风气流缺乏合理的调节方法，比如，在冬夏季运行时补风的角度、风量等依据何种标准进行调节未有相关技术公开。
[0005]技术专利《一种橱柜框式新风机》(授权号：CN 210463439 U)，其包括抽油烟机、橱柜、新风净化器、新风机，新风前出口位于橱柜大门正面，带有调节开关，新风由新风净化器引入，在净化器中进行净化处理，进而进入橱柜上层新风腔进入室内，新风在新风分配室被分配到3个风幕出风口及橱柜正面出风口。该专利涉及橱柜新风系统，属于新风供氧
，但不包含对新风气流的动态调节方法，其专利核心为橱柜新风系统构造。
[0006]专利《一种家用厨房补风系统及应用该系统的补风方法》(公开号CN109520065A)，其主要包括补风管与均流腔，补风管与室外直接相连，均流腔设于厨房吊顶上部空间中，并布置于靠近远离吸油烟机的一侧墙壁，均流腔与补风管相连，均流腔的底部设有出风口。同样，该专利并未考虑冬夏季时，室外新风温度较为极端，室外补风在厨房空间掺混会严重破坏厨房的热环境，其未涉及针对不同季节的补风气流动态调控方法。

技术实现思路

[0007]针对上述现有技术的缺点，本专利技术的目的在于提供一种住宅厨房补风方法，提升
油烟机性能与厨房空间舒适性。
[0008]为达到上述目的，本专利技术的技术方案是：
[0009]一种住宅厨房补风方法，利用人员烹饪动作的实时辨识同步实现油烟机排风量与补风量的联动优化控制。
[0010]进一步，通过识别不同的烹饪行为，按行为模式对应调节至最优补风量；其中，烹饪行为图像识别的训练和测试通过深度神经网络实现，最优补风量与烹饪行为的匹配则通过全尺寸厨房吊柜补风实验确定。
[0011]优选地，还包括基于烹饪温度的控制逻辑。
[0012]可选地，通常情况下的烹饪补风均由温度控制逻辑实现，当温度传感器监测到1分钟内温度波动超过
±
50℃时，启用视觉控制补风逻辑。
[0013]可选地，补风由吊柜底部直接送到吸油烟机两侧，不与厨房其它空间的气流掺混。
[0014]可选地，所述识别不同的烹饪行为通过以下方式实现：在油烟机下部设置视觉传感器，用于监测人员的不同烹饪行为；采用在网络上搜集的大量包含不同烹饪行为的图片作为视觉特征数据库的主要数据来源，并将旋转、模糊、加噪的图片作为补充。
[0015]可选地，该视觉传感器采用工业级CCD相机。
[0016]可选地，根据烹饪温度调整吊柜补风孔板的开启面积，分高中低三个温度范围设定孔板扩散送风面积。
[0017]可选地，所述吊柜补风孔板结构经CFD(Computational Fluid Dynamics计算流体动力学) 优化，优化目标为通过孔板后的气流均匀度及孔板阻力。
[0018]可选地，在冬季和夏季设置不同出风角度，夏季出风向外倾斜角度，兼顾烹饪区降温，冬季出风角度向墙壁一侧，形成绝对短路气流，通过补风气流与排风气流的衔接提升油烟机的捕集效率。
[0019]可选地，设置可变孔板扩散出风，以两层贴附隔板平移形成几种开孔率、孔出风角度，适应不同场景的厨房补风需求。
[0020]由于采用上述技术方案，本专利技术从优化厨房通风的角度出发，具有提升吸油烟机作用效果、改善烹饪人员热舒适的优点：
[0021]首先，基于温度传感与基于视觉传感两套补风控制逻辑可形成互补，当烹饪过程的温度变化较大时，如多次煎炸，由于温度传感器难以获得一个稳定的温度范围，当温度传感器监测到1分钟内温度波动超过
±
50℃时，即启用视觉控制补风逻辑，采用视觉传感确定的烹饪方式决定最优补风量；
[0022]其次，补风由吊柜底部直接送到吸油烟机两侧，不与厨房其他空间的气流掺混，大幅降低了冷、热量的损失，克服了开窗开门等无组织补冷风或热风直接作用烹饪人员而导致热不舒适的缺点；
[0023]最后，结合烹饪人员行为视觉特征的吊柜底部动态补风调节策略属于本领域的一项重要创新，有望实现利用人员烹饪动作的实时辨识同步实现油烟机排风量与吊柜补风量的联动优化控制，大幅提升油烟机性能与厨房空间舒适性，助力营造中式健康厨房。
附图说明
[0024]图1为本专利技术吊柜底部补风系统及其动态扩散气流调节方法示意图。
[0025]图2为本专利技术一体化补风吊柜及其内部可调补风口实施例的示意图。
[0026]图3为单层补风孔板实施例示意图。
[0027]图4(a)为炒的烹饪行为实际拍摄图帧。
[0028]图4(b)为煮的烹饪行为实际拍摄图帧。
[0029]图4(c)为煎炸的烹饪行为实际拍摄图帧。
[0030]图5为AlexNet深度神经网络结构示意图。
[0031]图6为全尺寸中式厨房吊柜补风实验台实施例图。
[0032]图7为基于温度传感的补风控制逻辑(控制逻辑一)在不同补风量下的补集效率图。
[0033]图8为采用传统开窗补风工况下的厨房空间污染物浓度云图。
[0034]图9为本专利技术吊柜补风(基于温度传感的补风控制逻辑)的厨房空间污染物浓度云图。
[0035]图10为采用传统开窗补风工况下的厨房空间热舒适分布图本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种住宅厨房补风方法，其特征在于：利用人员烹饪动作的实时辨识同步实现油烟机排风量与补风量的联动优化控制。2.根据权利要求1所述的住宅厨房补风方法，其特征在于：通过识别不同的烹饪行为，按行为模式对应调节至最优补风量；其中，烹饪行为图像识别的训练和测试通过深度神经网络实现，最优补风量与烹饪行为的匹配则通过全尺寸厨房吊柜补风实验确定。3.根据权利要求1所述的住宅厨房补风方法，其特征在于：还包括基于烹饪温度的控制逻辑。4.根据权利要求3所述的住宅厨房补风方法，其特征在于：通常情况下的烹饪补风均由温度控制逻辑实现，当温度传感器监测到1分钟内温度波动超过
±
50℃时，启用视觉控制补风逻辑。5.根据权利要求1所述的住宅厨房补风方法，其特征在于：补风由吊柜底部直接送到吸油烟机两侧，不与厨房其它空间的气流掺混。6.根据权利要求2所述的住宅厨房补风方法，其特征在于，所述识别不同的烹饪行为通过以下方式实现：在油烟机下部设置视觉传感器，用于监测人员...

【专利技术属性】
技术研发人员：曾令杰，高军，曹昌盛，侯玉梅，阳帆，章睿妍，
申请(专利权)人：同济大学，
类型：发明
国别省市：