CN108180589B - 一种用于健康建筑的高舒适度低能耗智能厨房补风系统 - Google Patents

Abstract

一种用于健康建筑的高舒适度低能耗智能厨房补风系统，包括粗效过滤网、初/中效过滤器、内螺纹连接口、可转向风口、外螺纹连接口、可伸缩软风管、电动风阀、电子过滤器、一级加热器、不燃软接头、变频低噪风机、渐扩接口、送风静压箱、燃气灶、二级加热器、高速条缝风口、低速条缝风口、辐射采暖电热膜模块、地板辐射采暖地面、人脸识别摄像头、可燃气体传感器、室内PM2.5传感器、室内温度传感器、室内湿度传感器、CO传感器、厨房气压传感器、辐射采暖墙壁、置菜台面电热膜、智能控制器、室外PM2.5传感器、室外温度传感器、室外湿度传感器等。本发明具有人体舒适度高，自动化智能化程度高，安全程度高，排除厨房烟气的效果更好等优点。

Description

一种用于健康建筑的高舒适度低能耗智能厨房补风系统

技术领域

本发明涉及一种用于健康建筑的高舒适度低能耗智能厨房补风系统。

背景技术

住宅新风系统将室外的新鲜空气处理（升温或降温、加湿或除湿、过滤）后引入到室内，并将室内空气（含有二氧化碳、有害气体甲醛、苯、二甲苯等有害物质）排向室外，通过室内外空气不间断循环，改善室内环境空气污染，让居室在享受空调的同时不必开启外窗（开窗会影响室内空调舒适度）就享受新鲜空气。

住宅内的厨房排油烟机打开时，由于油烟机风量较大（可达到1000m³/h）,室内负压将非常严重，如果不打开外窗、开启厨房门，起居室等相邻房间内的空调冷空气（或冬季的热空气）会大量涌入厨房（即使关闭厨房门也会从门缝涌入），从排油烟机排走，造成大量能量浪费（类似商场大门夏季涌出冷空气和冬季流失热空气的情况），并影响起居室等相邻房间的空调效果。而如果打开外窗、关闭厨房门，则大量室外未经处理的空气侵入室内，造成厨房夏季很热（比如南方地区夏季35℃的空气大量进入室内）、冬季很冷（比如北方地区室外零下20℃的空气大量进入室内），严重影响厨房使用者的热舒适度。并且，在空气污染严重的地区，也需要避免室外受污染的空气大量涌入室内影响人员健康或污染菜品，并避免起居室等相邻房间内的经过过滤净化处理的空气被排油烟机排走而白白流失。

现有的设专用新风机为厨房排油烟补风的技术存在能耗较高、气流组织不好、无法根据室内外空气参数对新风按需处理和智能化程度低等问题。

此外，住宅厨房一般要求系统尽量简洁，减少管路和电动风阀。住宅小区物业一般也不同意在厨房的外墙加开洞口（特别是直径大于80mm的洞口）。所以，用于住宅的进风系统的需有一些手动切换措施并尽量避免在外墙开洞。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是，提供一种用于健康建筑的高舒适度低能耗智能厨房补风系统。

本发明解决其技术问题所采用的技术方案是：一种用于健康建筑的高舒适度低能耗智能厨房补风系统，包括粗效过滤网、初/中效过滤器、内螺纹连接口、可转向风口、外螺纹连接口、可伸缩软风管、电动风阀、电子过滤器、一级加热器、不燃软接头、变频低噪风机、渐扩接口、送风静压箱、燃气灶、二级加热器、高速条缝风口、低速条缝风口、辐射采暖电热膜模块、地板辐射采暖地面、人脸识别摄像头、可燃气体传感器、室内PM2.5传感器、室内温度传感器、室内湿度传感器、CO传感器、厨房气压传感器、辐射采暖墙壁、置菜台面电热膜、智能控制器、室外PM2.5传感器、室外温度传感器、室外湿度传感器、AQI参数接收通讯模块、厨房外窗固定扇、厨房台面、风管洞口盖板、带密封条厨房门；

所述粗效过滤网、初/中效过滤器、内螺纹连接口安装在住宅厨房外窗固定扇上；

所述可伸缩软风管、电动风阀、电子过滤器、一级加热器、不燃软接头、变频低噪风机、渐扩接口、送风静压箱安装在住宅厨房橱柜内，并依次连接；

所述内螺纹连接口和外螺纹连接口可相互连接，所述外螺纹连接口连接在可伸缩软风管端部；

所述可转向风口的连接口可与内螺纹连接口进行螺纹连接，可进行拆卸；

所述送风静压箱位于燃气灶下方，所述二级加热器安装在送风静压箱内；所述高速条缝风口、低速条缝风口与送风静压箱相连；

所述辐射采暖电热膜模块安装在吊顶上，避开灯位，在操作燃气灶人员的上方；

所述智能控制器与辐射采暖电热膜模块、地板辐射采暖地面的控制阀、人脸识别摄像头、可燃气体传感器、室内PM2.5传感器、室内温度传感器、室内湿度传感器、CO传感器、厨房气压传感器、辐射采暖墙壁、置菜台面电热膜、室外PM2.5传感器、室外温度传感器、室外湿度传感器、AQI参数接收通讯模块电路连接。

进一步，所述内螺纹连接口和外螺纹连接口均为硬质塑料材质。所述内螺纹连接口可连接风口封堵板，在厨房长期不使用或不使用该风口进风时使用风口封堵板将该风口封堵。

进一步，所述可转向风口的出风口采用喷口，该喷口可手动调节出风方向。可转向风口拆卸后，可伸缩软风管可通过外螺纹连接口与内螺纹连接口连接，室外空气可通过粗效过滤网、初/中效过滤器、内螺纹连接口、外螺纹连接口进入可伸缩软风管。

进一步，所述可伸缩软风管为不燃、耐用的加厚铝箔伸缩风管，可自由伸长或收缩。所述可伸缩软风管及其外螺纹连接口不使用时收缩在厨房台面下，并使用风管洞口盖板遮盖。所述风管洞口盖板与厨房台面同材质。

本发明所有部件均在厨房排油烟机工作时工作。本发明与侧吸厨房排油烟机配合使用较佳。

所述电动风阀与变频低噪风机连锁启闭。

变频低噪风机在可伸缩软风管通过外螺纹连接口与内螺纹连接口连接的状态下方可开启。

所述电子过滤器、一级加热器、二级加热器可在变频低噪风机开启的状态下，在智能控制器的控制下开启或关闭。但在变频低噪风机停机时，所述电子过滤器、一级加热器、二级加热器均立即自动连锁关闭。

所述电子过滤器在室外PM2.5传感器检测到室外PM2.5浓度超标时（比如超过50μg/m³此值可根据实际需要确定），与变频低噪风机自动连锁启闭；在室外PM2.5浓度低于设定值时，保持关闭。

所述一级加热器和二级加热器在室外温度传感器检测到室外温度低于设定值时（比如8℃），与变频低噪风机自动连锁启闭；在室外温度高于设定值时，保持关闭。

进一步，所述一级加热器和二级加热器可采用电加热（或氟利昂盘管）加热。所述一级加热器对室外进风进行预热，二级加热器可进一步提高进风温度，在贴近人体的低速条缝风口喷出，提高正在操作燃气灶的人员的舒适性。

进一步，所述变频低噪风机两端通过不燃软接头与风管连接。从电动风阀到渐扩接口的风管采用加厚镀锌钢板材质。所有设备均单独设支架。风管通过渐扩接口与送风静压箱连接。

进一步，所述送风静压箱在燃气灶下方的橱柜内安装，预留出燃气表和燃气管道的位置。送风静压箱使用镀锌钢板材质。

进一步，所述高速条缝风口、低速条缝风口与送风静压箱连接，风口顶部稍高于厨房台面。与燃气灶留有一定间隔，形成导流槽，避免台面上液体进入条缝。高速条缝风口分布在燃气灶两侧，高速气流喷出阻挡厨房其他空间的空气进入排风罩、避免有害烟气外泄（进入人员呼吸区）且为厨房排油烟机补风。为提高人员的舒适性，低速条缝风口也低于高速条缝风口的风速送风，起到与高速条缝风口同样的气流隔离和补风作用。具体的条缝送风风速根据实际工程情况经由实验和CFD模拟确定。

进一步，所述高速条缝风口、低速条缝风口均可配套与厨房台面同材质盖板，在不用时封闭。

进一步，所述辐射采暖电热膜模块由两个以上电热模块根据需要拼接而成。

所述辐射采暖电热膜模块可在智能控制器的控制下根据室内温度传感器、室内湿度传感器的参数进行智能启闭，当室内温度过低时（比如在冬季设定为低于20℃，可根据使用者需要进行设定），启动进行采暖，温度达标时关闭。由于人体的体感温度与湿度相关，所以本发明也同时对室内湿度进行采集，并在智能控制器的面板上显示。

所述地板辐射采暖地面为现有技术的地板辐射采暖地面。在上有辐射采暖电热膜模块下有地板辐射采暖地面的情况下，且室外进风直接从条缝送出进入油烟机不流经人体活动区，人体热舒适度显著提高。

所述智能控制器带有触摸液晶面板可显示各种参数或进行参数设定，并具有发声提示或报警功能。智能控制器可接收本发明所有传感器的参数并根据预设的程序对所有执行器、风机、净化器和加热器进行控制。人脸识别摄像头可对进入厨房的人员进行人脸识别，智能控制器可根据对所识别到的人员预设的程序对系统进行运行控制。比如，年轻人希望室温不要过高，识别到年轻人进入厨房操作燃气灶时，系统自动进行较低设定温度运行，即将室内温度设定到较低值（比如在冬季设定为16℃，可根据年轻使用者需要进行设定），低于16℃时再启动辐射采暖电热膜模块。

所述可燃气体传感器可对燃气泄漏进行报警。CO传感器可对CO超标进行报警。

所述厨房气压传感器、室外PM2.5传感器、室外温度传感器、室外湿度传感器、AQI参数接收通讯模块的参数可为执行器、风机、净化器和加热器的启闭和功率输出量的控制提供参数依据。

室内湿度传感器与室外湿度传感器的检测值由智能控制器采集记录，一般仅作为检测值可不作为控制变量。但在长江中下游地区，当相对湿度高于80%时，虽然室外温度高于0℃（比如2℃），但形成气流流经人体表面时 ，体感温度已经低于0℃。在这种情况下，室内湿度传感器与室外湿度传感器的检测值可根据现有技术编写入控制程序加以采用。

本发明所在厨房的带密封条厨房门在关闭时应有良好的气密性。当厨房气压传感器检测到厨房负压超过一定值时（比如-10Pa），智能控制器发出声音提示（根据室外空气质量和温度等参数的不同分别进行下述5种工况的提示，事故报警通风工况除外），此时使用者检查厨房外窗固定扇上的连通风口是否移除了封堵板为开启状态，检查在风机加压工况下是否将内螺纹连接口、外螺纹连接口进行了连接。在实施时，如果住宅建造者和用户需要，还可将各系统集成，进一步提高自动化程度，通过厨房排油烟机连锁启动5种工况（事故报警通风工况除外），通过电动风阀自动切换自然和机械进风工况，采用电动外窗自动开启进风等。厨房外窗固定扇上的连通风口和各种切换风管也可安装在吊顶上部的侧墙上或者吊顶内部及竖井内，采用风阀自动切换，提升美观程度。

本发明有6种工况：自然进风工况、负压过滤进风工况、风机加压加热进风工况、风机加压加热过滤进风工况、风机加压过滤进风工况和事故报警通风工况。简言之室外温度和空气质量高时，按自然进风工况运行；室外温度较高但空气质量较差时，按负压过滤进风工况运行；室外温度较高和空气质量很差时，按风机加压加热过滤进风工况运行但不开启一级和二级加热器；室外温度低但空气质量好时，按风机加压加热进风工况运行但不开启电子净化器（风机加压加热进风工况下也可外窗开启，风管洞口盖板打开，但软风管外螺纹接口不与外窗上的进风口连接，直接从台面附近进风）；室外温度低且空气质量差时，按风机加压加热过滤进风工况运行。

1.自然进风工况（室外参数在参数范围A内）。及厨房油烟机启动，厨房门关闭，开窗进风，各种传感器正常工作。在该工况下，当室外的室外PM2.5传感器、室外温度传感器检测到的参数超出参数范围A时，智能控制器发出提示声音，根据变化后的参数值建议进入其他工况。

参数范围A：室外PM2.5传感器参数范围为0-50μg/m³且室外温度传感器的参数范围为＞8℃。参数范围A可根据不同地域、不同使用者的实际需要进行调整。

2.负压过滤进风工况（室外参数在参数范围B内）。根据智能控制器发出提示声音，使用人员关闭外窗，此时厨房油烟机仍在工作，厨房门关闭，室内形成较大负压，室外气流通过粗效过滤网、初/中效过滤器、内螺纹连接口、可转向风口进入室内。可转向风口的喷口应转向墙壁，使得气流流向厨房油烟机的流线不经过人员工作区，具体实施时流线可采用CFD技术进行模拟，确定可转向风口的喷口的方向。在该工况下，当室外的室外PM2.5传感器、室外温度传感器检测到的参数超出参数范围B时，智能控制器发出提示声音，根据变化后的参数值建议进入其他工况。

参数范围B：室外PM2.5传感器参数范围为50-200μg/m³且室外温度传感器的参数范围为＞8℃。参数范围B可根据不同地域、不同使用者的实际需要进行调整。

当室外参数超出参数范围A和B时，智能控制器可以发出提示音，提示使用人员系统将进入其他工况，使用人员此时手动将可转向风口从外窗拆除可转向风口，并将外螺纹连接口与内螺纹连接口连接，这样可伸缩软风管就通过外螺纹连接口与外窗上的进风口部连接。之后，使用人员通过智能控制器将系统设定在自动运行状态，系统可在以下风机加压加热进风工况、风机加压加热过滤进风工况和风机加压过滤进风工况等工况下运行。

3.风机加压加热进风工况（室外参数在参数范围C内，一般发生在进入冬季换季时）。室外参数在参数范围C时，系统进入风机加压加热进风工况。此工况下，变频低噪风机和加热器开启为厨房送风，室外气流经粗效过滤网、初/中效过滤器、可伸缩软风管、电动风阀、电子过滤器、一级加热器、不燃软接头、变频低噪风机、渐扩接口、送风静压箱、二级加热器、高速条缝风口和低速条缝风口从台面下送入厨房。其中，一级和二级加热器根据室外温度根据现有技术有选择性开启加热（一般可采用电加热器，保证高速条缝风口送风温度不低于8℃，低速条缝风口送风温度不低于12℃），电子过滤器电源关闭。

参数范围C：室外PM2.5传感器参数范围为0-100μg/m³且室外温度传感器的参数范围为＜8℃。参数范围C可根据不同地域、不同使用者的实际需要进行调整。

4.风机加压加热过滤进风工况（室外参数在参数范围D内）

本工况下，需在智能控制器的控制下打开电子过滤器电源，进行电子净化处理。系统其他部件的工作方式与风机加压加热进风工况相同。

参数范围D：室外PM2.5传感器参数范围为＞100μg/m³且室外温度传感器的参数范围为＜8℃。参数范围D可根据不同地域、不同使用者的实际需要进行调整。

5.风机加压过滤进风工况（室外参数在参数范围E内）

本工况下，需在智能控制器的控制下关闭一级、二级加热器的加热功能，打开电子过滤器电源，进行电子净化处理。系统其他部件的工作方式与风机加压加热进风工况相同。

参数范围E：室外PM2.5传感器参数范围为＞200μg/m³且室外温度传感器的参数范围为＞8℃。参数范围E可根据不同地域、不同使用者的实际需要进行调整。

6.事故报警通风工况（室外参数在参数范围F内）

本工况下，在智能控制器的控制下关闭本系统一切用电的加热器、电热膜、风机、电动风阀和电子净化器的电源，并由智能控制器发出声音报警。

参数范围F：可燃气体传感器和CO传感器的任一参数超过国家标准的安全范围时。参数范围E可根据国家现行标准、规范确定。

为避免系统频繁切换工况，各个工况的参数范围、智能控制器的提示可根据需要设定或屏蔽。一般而言，在春夏秋季只运行自然进风工况和负压过滤进风工况，换季时（秋季进入冬季时），将可转向风口从外窗拆除可转向风口，并将外螺纹连接口与内螺纹连接口连接，系统在智能控制器的控制下在风机加压加热进风工况、风机加压过滤进风工况和风机加压加热过滤进风工况之间自动切换运行。

各工况下，辐射采暖电热膜模块根据室内温度启闭。辐射采暖墙壁、置菜台面电热膜可手动开启。在夏季非常炎热、厨房新风降温需求很高的地区，一级加热器和二级加热器可以按现有技术更换为一级冷热盘管和二级冷热盘管。冷热盘管可采用氟利昂盘管，与普通分体空调室内机采用的氟利昂盘管近似，与冷暖空调室外机连接，夏季制冷，冬季制热。采用一级和二级冷热盘管时，系统夏季的各个工况的参数范围可根据现有技术和不同地域、不同使用者的实际需要进行确定。

在高湿度的南方地区，各个参数范围的温度值也可采用计算得出的体感温度值。体感温度值可使用室外温度、室外相对湿度和风口风速等参数按现有技术计算（风速采用实际使用时低速条缝风口的风速）。

在风机加压加热进风工况、风机加压过滤进风工况和风机加压加热过滤进风工况下，当室外PM2.5传感器的参数未达到启动电子过滤器的阀值，而AQI参数接收通讯模块接收到的气象台发布的AQI参数超标时（说明除了PM2.5外的其他污染物超标），在风机运行的情况下，仍需启动电子过滤器。

与现有技术相比，本发明具有以下优势：

1、人体舒适度高。本发明提高人体舒适度有以下3种措施：1）燃气灶操作人员上有辐射采暖电热膜模块下有地板辐射采暖地面联合采暖，实现局部采暖的良好效果。2）自然进风时利用喷口控制进风流向，避免低温气流流经人体工作区。3）加压进风时设有条缝空气幕补风，室外进风直接从条缝送出进入油烟机不流经人体活动区，并减少通过人体工作区负压补风，避免低温气流流经人体工作区，且避免烟气外泄，人体热舒适度显著提高。4）空气幕补风设有一二级加热器，由于侧面条缝的补风不流经人体工作区，所以，经过一级加热使得温度不至于过低即可。而正面的条缝气流流经人体工作区，所以，经过二级进一步加热，使得与人体接触的气流温度适宜。

2、节能、节材。分各种工况对室外空气进行处理，节能、节约过滤器使用寿命、延长电子过滤器清洗周期。由于有自然进风工况和不开电子净化器的工况，节约风机运行和净化器电耗。在不需风机加压、或不开启电子净化器的工况下均可工作。避免气流经过人员工作区，所以对气流的加热可以降低温度要求，节约加热能耗。

3、自动化智能化程度高，安全程度高。设有各种传感器和智能控制器，通过人脸识别摄像头和智能控制器内预置的程序可实现个性化工作。

4、排除厨房烟气的效果更好。厨房热加工的烟气含有PM2.5等多种致癌物，本发明使用低位空气幕补风，可以在普通厨房排油烟机的基础上进一步降低油烟外泄，显著降低对人体的危害。

5.气流组织好。负压过滤进风工况下，利用喷口可将进风射流从低位引向墙壁，之后进入排油烟机（见气流流向图），尽量避免经过人员活动区。风机加压工况下，补风自下而上局部补风，只有低速条缝风口的气流可能吹到操作者手臂避免了在吊顶的补风口送出的相对低温气流直接经过操作者头部进入排油烟机。良好的气流组织带来了良好的舒适、节能和避免污染物扩散的效果。

附图说明

图1 为本发明实施例的结构示意图；

图2 为外窗风口示意图；

图3 为自然进风平面流线图；

图4 为条缝风口局部补风示意图；

图中：1、粗效过滤网，2、初/中效过滤器，3、内螺纹连接口，4、可转向风口，5、外螺纹连接口，6、可伸缩软风管，7、电动风阀，8、电子过滤器，9、一级加热器，10、不燃软接头，11、变频低噪风机，12、渐扩接口，13、送风静压箱，14、燃气灶，15、二级加热器，16、高速条缝风口，17、低速条缝风口，18、辐射采暖电热膜模块，19、地板辐射采暖地面，20、人脸识别摄像头，21、可燃气体传感器，22、室内PM2.5传感器，23、室内温度传感器，24、室内湿度传感器，25、CO传感器，26、厨房气压传感器，27、辐射采暖墙壁，28、置菜台面电热膜，29、智能控制器，30、室外PM2.5传感器，31、室外温度传感器，32、室外湿度传感器，33、AQI参数接收通讯模块，34、厨房外窗固定扇，35、厨房台面，36、风管洞口盖板，37、带密封条厨房门。

具体实施方式

以下结合附图及实施例对本发明作进一步说明。

参照图1-图4，一种用于健康建筑的高舒适度低能耗智能厨房补风系统，包括粗效过滤网1、初/中效过滤器2、内螺纹连接口3、可转向风口4、外螺纹连接口5、可伸缩软风管6、电动风阀7、电子过滤器8、一级加热器9、不燃软接头10、变频低噪风机11、渐扩接口12、送风静压箱13、燃气灶14、二级加热器15、高速条缝风口16、低速条缝风口17、辐射采暖电热膜模块18、地板辐射采暖地面19、人脸识别摄像头20、可燃气体传感器21、室内PM2.5传感器22、室内温度传感器23、室内湿度传感器24、CO传感器25、厨房气压传感器26、辐射采暖墙壁27、置菜台面电热膜28、智能控制器29、室外PM2.5传感器30、室外温度传感器31、室外湿度传感器32、AQI参数接收通讯模块33、厨房外窗固定扇34、厨房台面35、风管洞口盖板36、带密封条厨房门37；

所述粗效过滤网1、初/中效过滤器2、内螺纹连接口3安装在住宅厨房外窗固定扇34上；

所述可伸缩软风管6、电动风阀7、电子过滤器8、一级加热器9、不燃软接头10、变频低噪风机11、渐扩接口12、送风静压箱13安装在住宅厨房橱柜内，并依次连接；

所述内螺纹连接口3和外螺纹连接口5可相互连接，所述外螺纹连接口5连接在可伸缩软风管6端部；

所述可转向风口4的连接口可与内螺纹连接口3进行螺纹连接，可进行拆卸；

所述送风静压箱13位于燃气灶14下方，所述二级加热器15安装在送风静压箱13内；所述高速条缝风口16、低速条缝风口17与送风静压箱13相连；

所述辐射采暖电热膜模块18安装在吊顶上，避开灯位，在操作燃气灶14人员的上方；

所述智能控制器29与辐射采暖电热膜模块18、地板辐射采暖地面19的控制阀、人脸识别摄像头20、可燃气体传感器21、室内PM2.5传感器22、室内温度传感器23、室内湿度传感器24、CO传感器25、厨房气压传感器26、辐射采暖墙壁27、置菜台面电热膜28、室外PM2.5传感器30、室外温度传感器31、室外湿度传感器32、AQI参数接收通讯模块33电路连接。

所述初/中效过滤器2可根据具体工程需要选用现有技术的各种空气滤芯。

所述内螺纹连接口3和外螺纹连接口5均为硬质塑料材质。所述内螺纹连接口3可连接风口封堵板，在厨房长期不使用或不使用该风口进风时使用风口封堵板将该风口封堵。

所述可转向风口4的出风口采用喷口，该喷口可手动调节出风方向。可转向风口4拆卸后，可伸缩软风管6可通过外螺纹连接口5与内螺纹连接口3连接，室外空气可通过粗效过滤网1、初/中效过滤器2、内螺纹连接口3、外螺纹连接口5进入可伸缩软风管6。

所述可伸缩软风管6为不燃、耐用的加厚铝箔伸缩风管，可自由伸长或收缩。所述可伸缩软风管6及其外螺纹连接口5不使用时收缩在厨房台面35下，并使用风管洞口盖板36遮盖。风管洞口盖板36与厨房台面35同材质。

本发明所有部件均在厨房排油烟机工作时工作。本发明与侧吸厨房排油烟机配合使用较佳。

所述电动风阀7与变频低噪风机11连锁启闭。

所述变频低噪风机11在可伸缩软风管6通过外螺纹连接口5与内螺纹连接口3连接的状态下方可开启。

所述电子过滤器8、一级加热器9、二级加热器15可在变频低噪风机11开启的状态下，在智能控制器29的控制下开启或关闭。但在变频低噪风机11停机时，所述电子过滤器8、一级加热器9、二级加热器15均立即自动连锁关闭。

所述电子过滤器8在室外PM2.5传感器30检测到室外PM2.5浓度超标时（比如超过50μg/m³此值可根据实际需要确定），与变频低噪风机11自动连锁启闭；在室外PM2.5浓度低于设定值时，保持关闭。

所述一级加热器9和二级加热器15在室外温度传感器31检测到室外温度低于设定值时（比如8℃），与变频低噪风机11自动连锁启闭；在室外温度高于设定值时，保持关闭。

所述一级加热器9和二级加热器15可采用电加热（或氟利昂盘管）加热。所述一级加热器9对室外进风进行预热，二级加热器15可进一步提高进风温度，在贴近人体的低速条缝风口17喷出，提高正在操作燃气灶14的人员的舒适性。

所述变频低噪风机11两端通过不燃软接头10与风管连接。从风阀到渐扩接口12的风管采用加厚镀锌钢板材质。所有设备均单独设支架。风管通过渐扩接口12与送风静压箱13连接。

所述送风静压箱13在燃气灶14下方的橱柜内安装，预留出燃气表和燃气管道的位置。送风静压箱12使用镀锌钢板材质。

所述高速条缝风口16、低速条缝风口17与送风静压箱13连接，风口顶部稍高于厨房台面。与燃气灶14留有一定间隔，形成导流槽，避免台面上液体进入条缝。高速条缝风口16分布在燃气灶14两侧，高速气流喷出阻挡厨房其他空间的空气进入排风罩、避免有害烟气外泄（进入人员呼吸区）且为厨房排油烟机补风。为提高人员的舒适性，低速条缝风口17也低于高速条缝风口16的风速送风，起到与高速条缝风口16同样的气流隔离和补风作用。具体的条缝送风风速根据实际工程情况经由实验和CFD模拟确定。

所述高速条缝风口16、低速条缝风口17均可配套与厨房台面同材质盖板，在不用时封闭。

所述辐射采暖电热膜模块18由两个以上电热模块根据需要拼接而成。

所述辐射采暖电热膜模块18可在智能控制器29的控制下根据室内温度传感器23、室内湿度传感器24的参数进行智能启闭，当室内温度过低时（比如在冬季设定为低于20℃，可根据使用者需要进行设定），启动进行采暖，温度达标时关闭。由于人体的体感温度与湿度相关，所以本发明也同时对室内湿度进行采集，并在智能控制器29的面板上显示。

所述地板辐射采暖地面19为现有技术的地板辐射采暖地面。在上有辐射采暖电热膜模块18下有地板辐射采暖地面19的情况下，且室外进风直接从条缝送出进入油烟机不流经人体活动区，人体热舒适度显著提高。

所述智能控制器29带有触摸液晶面板可显示各种参数或进行参数设定。智能控制器29可接收本发明所有传感器的参数并根据预设的程序对所有执行器、风机、净化器和加热器进行控制。人脸识别摄像头20可对进入厨房的人员进行人脸识别，智能控制器29可根据对所识别到的人员预设的程序对系统进行运行控制。比如，年轻人希望室温不要过高，识别到年轻人进入厨房操作燃气灶时，系统自动进行较低设定温度运行，即将室内温度设定到较低值（比如在冬季设定为低于16℃，可根据年轻使用者需要进行设定），低于16℃时再启动辐射采暖电热膜模块18。

所述可燃气体传感器21可对燃气泄漏进行报警。CO传感器25可对CO超标进行报警。

所述厨房气压传感器26、室外PM2.5传感器30、室外温度传感器31、室外湿度传感器32、AQI参数接收通讯模块33的参数可为执行器、风机、净化器和加热器的启闭和功率输出量的控制提供参数依据。

室内湿度传感器24与室外湿度传感器32的检测值由智能控制器采集记录，一般仅作为检测值可不作为控制变量。但在长江中下游地区，当相对湿度高于80%时，虽然室外温度高于0℃（比如2℃），但形成气流流经人体表面时，体感温度已经低于0℃。在这种情况下，室内湿度传感器24与室外湿度传感器32的检测值可根据现有技术编写入控制程序加以采用。

本发明所在厨房的带密封条厨房门在关闭时应有良好的气密性。当厨房气压传感器检测到厨房负压超过一定值时（比如-10Pa），智能控制器发出声音提示（根据室外空气质量和温度等参数的不同分别进行5种工况的提示，事故报警通风工况除外），此时使用者检查厨房外窗固定扇上的连通风口是否移除了封堵板为开启状态，检查在风机加压工况下是否将内螺纹连接口、外螺纹连接口进行了连接。在实施时，如果住宅建造者和用户需要，还可将各系统集成，进一步提高自动化程度，通过厨房排油烟机连锁启动5种工况（事故报警通风工况除外），通过电动风阀自动切换自然和机械进风工况，采用电动外窗自动开启进风等。厨房外窗固定扇上的连通风口和各种切换风管也可安装在吊顶上部的侧墙上或者吊顶内部及竖井内，采用风阀自动切换，提升美观程度。

本发明有6种工况：自然进风工况、负压过滤进风工况、风机加压加热进风工况、风机加压加热过滤进风工况、风机加压过滤进风工况和事故报警通风工况。简言之室外温度和空气质量高时，按自然进风工况运行；室外温度较高但空气质量较差时，按负压过滤进风工况运行；室外温度较高和空气质量很差时，按风机加压加热过滤进风工况运行但不开启一级和二级加热器；室外温度低但空气质量好时，按风机加压加热进风工况运行但不开启电子净化器（风机加压加热进风工况下也可外窗开启，风管洞口盖板打开，但软风管外螺纹接口不与外窗上的进风口连接，直接从台面附近进风）；室外温度低且空气质量差时，按风机加压加热过滤进风工况运行。

1.自然进风工况（室外参数在参数范围A内）。及厨房油烟机启动，厨房门关闭，开窗进风，各种传感器正常工作。在该工况下，当室外的室外PM2.5传感器、室外温度传感器检测到的参数超出参数范围A时，智能控制器发出提示声音，根据变化后的参数值建议进入其他工况。

参数范围A：室外PM2.5传感器参数范围为0-50μg/m³且室外温度传感器的参数范围为＞8℃。参数范围A可根据不同地域、不同使用者的实际需要进行调整。

2.负压过滤进风工况（室外参数在参数范围B内）。根据智能控制器发出提示声音，使用人员关闭外窗，此时厨房油烟机仍在工作，厨房门关闭，室内形成较大负压，室外气流通过粗效过滤网、初/中效过滤器、内螺纹连接口、可转向风口进入室内。可转向风口的喷口应转向墙壁，使得气流流向厨房油烟机的流线不经过人员工作区，具体实施时流线可采用CFD技术进行模拟，确定可转向风口的喷口的方向。在该工况下，当室外的室外PM2.5传感器、室外温度传感器检测到的参数超出参数范围B时，智能控制器发出提示声音，根据变化后的参数值建议进入其他工况。

参数范围B：室外PM2.5传感器参数范围为50-200μg/m³且室外温度传感器的参数范围为＞8℃。参数范围B可根据不同地域、不同使用者的实际需要进行调整。

当室外参数超出参数范围A和B时，智能控制器可以发出提示音，提示使用人员系统将进入其他工况，使用人员此时手动将可转向风口从外窗拆除可转向风口，并将外螺纹连接口与内螺纹连接口连接，这样可伸缩软风管就通过外螺纹连接口与外窗上的进风口部连接。之后，使用人员通过智能控制器将系统设定在自动运行状态，系统可在以下风机加压加热进风工况、风机加压加热过滤进风工况和风机加压过滤进风工况等工况下运行。

3.风机加压加热进风工况（室外参数在参数范围C内，一般发生在进入冬季换季时）。室外参数在参数范围C时，系统进入风机加压加热进风工况。此工况下，变频低噪风机和加热器开启为厨房送风，室外气流经粗效过滤网、初/中效过滤器、可伸缩软风管、电动风阀、电子过滤器、一级加热器、不燃软接头、变频低噪风机、渐扩接口、送风静压箱、二级加热器、高速条缝风口和低速条缝风口从台面下送入厨房。其中，一级和二级加热器根据室外温度根据现有技术有选择性开启加热（一般可采用电加热器，保证高速条缝风口送风温度不低于8℃，低速条缝风口送风温度不低于12℃），，电子过滤器电源关闭。

参数范围C：室外PM2.5传感器参数范围为0-100μg/m³且室外温度传感器的参数范围为＜8℃。参数范围C可根据不同地域、不同使用者的实际需要进行调整。

4.风机加压加热过滤进风工况（室外参数在参数范围D内）

本工况下，需在智能控制器的控制下打开电子过滤器电源，进行电子净化处理。系统其他部件的工作方式与风机加压加热进风工况相同。

参数范围D：室外PM2.5传感器参数范围为＞100μg/m³且室外温度传感器的参数范围为＜8℃。参数范围D可根据不同地域、不同使用者的实际需要进行调整。

5.风机加压过滤进风工况（室外参数在参数范围E内）

本工况下，需在智能控制器的控制下关闭一级、二级加热器的加热功能，打开电子过滤器电源，进行电子净化处理。系统其他部件的工作方式与风机加压加热进风工况相同。

参数范围E：室外PM2.5传感器参数范围为＞200μg/m³且室外温度传感器的参数范围为＞8℃。参数范围E可根据不同地域、不同使用者的实际需要进行调整。

6.事故报警通风工况（室外参数在参数范围F内）

本工况下，在智能控制器的控制下关闭本系统一切用电的加热器、电热膜、风机、电动风阀和电子净化器的电源，并由智能控制器发出声音报警。

参数范围F：可燃气体传感器和CO传感器的任一参数超过国家标准的安全范围时。参数范围E可根据国家现行标准、规范确定。

为避免系统频繁切换工况，各个工况的参数范围、智能控制器的提示可根据需要设定或屏蔽。一般而言，在春夏秋季只运行自然进风工况和负压过滤进风工况，换季时（秋季进入冬季时），将可转向风口从外窗拆除可转向风口，并将外螺纹连接口与内螺纹连接口连接，系统在智能控制器的控制下在风机加压加热进风工况、风机加压过滤进风工况和风机加压加热过滤进风工况之间自动切换运行。

各工况下，辐射采暖电热膜模块根据室内温度启闭。辐射采暖墙壁、置菜台面电热膜可手动开启。在夏季非常炎热、厨房新风降温需求很高的地区，一级加热器和二级加热器可以按现有技术更换为一级冷热盘管和二级冷热盘管。冷热盘管可采用氟利昂盘管，与普通分体空调室内机采用的氟利昂盘管近似，与冷暖空调室外机连接，夏季制冷，冬季制热。采用一级和二级冷热盘管时，系统夏季的各个工况的参数范围可根据现有技术和不同地域、不同使用者的实际需要进行确定。

在高湿度的南方地区，各个参数范围的温度值也可采用计算得出的体感温度值。体感温度值可使用室外温度、室外相对湿度和风口风速等参数按现有技术计算（风速采用实际使用时低速条缝风口的风速）。

在风机加压加热进风工况、风机加压过滤进风工况和风机加压加热过滤进风工况下，当室外PM2.5传感器的参数未达到启动电子过滤器的阀值，而AQI参数接收通讯模块接收到的气象台发布的AQI参数超标时（说明除了PM2.5外的其他污染物超标），在风机运行的情况下，仍需启动电子过滤器。

Claims (7)

1.一种用于健康建筑的高舒适度低能耗智能厨房补风系统，其特征在于：包括粗效过滤网、初/中效过滤器、内螺纹连接口、可转向风口、外螺纹连接口、可伸缩软风管、电动风阀、电子过滤器、一级加热器、不燃软接头、变频低噪风机、渐扩接口、送风静压箱、燃气灶、二级加热器、高速条缝风口、低速条缝风口、辐射采暖电热膜模块、地板辐射采暖地面、人脸识别摄像头、可燃气体传感器、室内PM2.5传感器、室内温度传感器、室内湿度传感器、CO传感器、厨房气压传感器、辐射采暖墙壁、置菜台面电热膜、智能控制器、室外PM2.5传感器、室外温度传感器、室外湿度传感器、AQI参数接收通讯模块、厨房外窗固定扇、厨房台面、风管洞口盖板、带密封条厨房门；

所述粗效过滤网、初/中效过滤器、内螺纹连接口安装在住宅厨房外窗固定扇上；

所述可伸缩软风管、电动风阀、电子过滤器、一级加热器、不燃软接头、变频低噪风机、渐扩接口、送风静压箱安装在住宅厨房橱柜内，并依次连接；

所述内螺纹连接口和外螺纹连接口可相互连接，所述外螺纹连接口连接在可伸缩软风管端部；

所述可转向风口的连接口可与内螺纹连接口进行螺纹连接，可进行拆卸；

所述送风静压箱位于燃气灶下方，所述二级加热器安装在送风静压箱内；所述高速条缝风口、低速条缝风口与送风静压箱相连；

所述辐射采暖电热膜模块安装在吊顶上，避开灯位，在操作燃气灶人员的上方；

所述智能控制器与辐射采暖电热膜模块、地板辐射采暖地面的控制阀、人脸识别摄像头、可燃气体传感器、室内PM2.5传感器、室内温度传感器、室内湿度传感器、CO传感器、厨房气压传感器、辐射采暖墙壁、置菜台面电热膜、室外PM2.5传感器、室外温度传感器、室外湿度传感器、AQI参数接收通讯模块电路连接；

所述一级加热器和二级加热器采用电加热或氟利昂盘管加热；所述一级加热器对室外进风进行预热，二级加热器可进一步提高进风温度，在贴近人体的低速条缝风口喷出，提高正在操作燃气灶的人员的舒适性；

所述高速条缝风口、低速条缝风口与送风静压箱连接，风口顶部稍高于厨房台面；与燃气灶留有一定间隔，形成导流槽，避免台面上液体进入条缝；

所述高速条缝风口、低速条缝风口均配套与厨房台面同材质盖板，在不用时封闭；

所述用于健康建筑的高舒适度低能耗智能厨房补风系统有6种工况：自然进风工况、负压过滤进风工况、风机加压加热进风工况、风机加压加热过滤进风工况、风机加压过滤进风工况和事故报警通风工况；室外温度和空气质量高时，按自然进风工况运行；室外温度较高但空气质量较差时，按负压过滤进风工况运行；室外温度较高和空气质量很差时，按风机加压加热过滤进风工况运行但不开启一级和二级加热器；室外温度低但空气质量好时，按风机加压加热进风工况运行但不开启电子净化器，风机加压加热进风工况下也可外窗开启，风管洞口盖板打开，但软风管外螺纹接口不与外窗上的进风口连接，直接从台面附近进风；室外温度低且空气质量差时，按风机加压加热过滤进风工况运行。

2.根据权利要求1所述的用于健康建筑的高舒适度低能耗智能厨房补风系统，其特征在于：所述内螺纹连接口和外螺纹连接口均为硬质塑料材质；所述内螺纹连接口连接风口封堵板，在厨房长期不使用或不使用该风口进风时使用风口封堵板将该风口封堵。

3.根据权利要求1或2所述的用于健康建筑的高舒适度低能耗智能厨房补风系统，其特征在于：所述可转向风口的出风口采用喷口，该喷口可手动调节出风方向；可转向风口拆卸后，可伸缩软风管可通过外螺纹连接口与内螺纹连接口连接，室外空气可通过粗效过滤网、初/中效过滤器、内螺纹连接口、外螺纹连接口进入可伸缩软风管。

4.根据权利要求1或2所述的用于健康建筑的高舒适度低能耗智能厨房补风系统，其特征在于：所述可伸缩软风管为不燃、耐用的加厚铝箔伸缩风管，可自由伸长或收缩；所述可伸缩软风管及其外螺纹连接口不使用时收缩在厨房台面下，并使用风管洞口盖板遮盖；所述风管洞口盖板与厨房台面同材质。

5.根据权利要求1或2所述的用于健康建筑的高舒适度低能耗智能厨房补风系统，其特征在于：所述变频低噪风机两端通过不燃软接头与风管连接；从电动风阀到渐扩接口的风管采用加厚镀锌钢板材质；所有设备均单独设支架；风管通过渐扩接口与送风静压箱连接。

6.根据权利要求1或2所述的用于健康建筑的高舒适度低能耗智能厨房补风系统，其特征在于：所述送风静压箱在燃气灶下方的橱柜内安装，预留出燃气表和燃气管道的位置；送风静压箱使用镀锌钢板材质。

7.根据权利要求1或2所述的用于健康建筑的高舒适度低能耗智能厨房补风系统，其特征在于：所述辐射采暖电热膜模块由两个以上电热模块拼接而成。

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