CN109882898B - 一种具有识别油烟中有害气体及颗粒物功能的油烟机 - Google Patents

Abstract

一种具有识别油烟中有害气体及颗粒物功能的油烟机,设置有烟机主体和有害气体及颗粒物检测装置，有害气体及颗粒物检测装置与烟机主体电连接。有害气体及颗粒物检测装置根据检测的烹饪区域内温度和烹饪区域油烟中颗粒物的浓度进行计算得到烹饪区域当前的多环芳烃浓度。本发明的油烟机能检测烹饪区域内温度、PM2.5的浓度、PM10的浓度和多环芳烃浓度，还能对当前环境的多环芳烃的浓度进行多环芳烃环境等级划分，进行空气质量指数评定和得到健康等级，同时该油烟机还具有风速控制模块、提示模块和火力控制模块，当前环境健康等级自动调节风速和外部炉具的火力，使当前环境的多环芳烃浓度降低，同时提醒用户注意防护。

Description

一种具有识别油烟中有害气体及颗粒物功能的油烟机

技术领域

本发明涉及油烟机领域，特别涉及一种具有识别油烟中有害气体及颗粒物功能的油烟机。

背景技术

现代生活中，许多家庭在烹饪中会产生大量的油烟。研究表明，烹饪油烟成分复杂，具有一定的吸入毒性、免疫毒性和致突变性，对人体健康存在一定的危害。油烟气体中多种有害物质，如多环芳烃类物质和多种颗粒物。其中多环芳烃类物质中有相当部分具有致癌性，如苯并[α]芘，颗粒物对人体呼吸系统有不同程度的影响。现有技术的油烟机并不能自动识别当前烹饪环境中的油烟的多环芳烃类物质浓度和颗粒物浓度，大大限制了油烟机的智能化发展。

因此针对现有技术不足，提供一种具有识别油烟中有害气体及颗粒物功能的油烟机以解决现有技术不足甚为必要。

发明内容

本发明的目的在于避免现有技术的不足之处而提供一种具有识别油烟中有害气体及颗粒物功能的油烟机。该具有识别油烟中有害气体及颗粒物功能的油烟机能识别前烹饪环境中多环芳烃浓度和检测颗粒物浓度。

本发明的上述目的通过以下技术措施实现：

提供一种具有识别油烟中有害气体及颗粒物功能的油烟机,设置有烟机主体和有害气体及颗粒物检测装置，有害气体及颗粒物检测装置与烟机主体电连接。

有害气体及颗粒物检测装置根据检测的烹饪区域内温度和烹饪区域油烟中颗粒物的浓度进行计算得到烹饪区域当前的多环芳烃浓度。

优选的，上述有害气体及颗粒物检测装置设置有用于检测烹饪区域内温度的温度传感模块、用于检测当前烹饪区域油烟中当量直径小于等于2.5微米颗粒物浓度的PM2.5传感器、用于检测当前烹饪区域油烟中当量直径小于等于10微米颗粒物浓度的PM10传感器和用于计算当前烹饪区域的多环芳烃浓度的计算模块，温度传感模块、PM2.5传感器和PM10传感器分别与计算模块电连接，温度传感模块、PM2.5传感器、PM10传感器和计算模块分别与烟机主体电连接。

温度传感模块感应烹饪区域内温度得到温度输出信号并传输至计算模块，PM2.5传感器采集当前烹饪区域油烟中当量直径小于等于2.5微米颗粒物浓度得到PM2.5浓度信号并传输至计算模块，PM10传感器采集当前烹饪区域油烟中当量直径小于等于10微米颗粒物浓度得到PM10浓度信号并传输至计算模块，计算模块分别接收温度传感模块的温度输出信号、PM2.5浓度信号和PM10浓度信号然后处理实时得到当前烹饪区域的多环芳烃浓度。

优选的，上述计算模块为以数学建模构建得到关于烹饪区域内温度和颗粒物浓度与油烟中有害气体中多环芳烃浓度的数学关系的计算模块。

优选的，上述计算模块为线性型计算模块或者非线性计算模块；

当计算模型为非线性计算模块时，非线性计算模块为指数型计算模块、幂型计算模块、对数型计算模块、类神经网络计算模块或者机器学习计算模块；当非线性计算模块为机器学习计算模块时，机器学习计算模块为深度学习计算模块。

优选的，上述计算模块的计算公式为式(Ⅰ)，

C_多环芳烃＝0.05κ+0.002(C_PM2.5+C_PM10)+0.33κ(C_PM2.5+C_PM10)+475.1

……式(Ⅰ)；

其中C_多环芳烃为烹饪区域内的多环芳烃气体总浓度，κ为温度传感模块的输出数据，C_PM2.5为PM2.5传感器的输出数据，C_PM10为PM10传感器的输出数据。

优选的，上述计算模块的计算公式为式(Ⅱ)，

C_多环芳烃＝0.05κ^0.98+0.002(C_PM2.5+C_PM10)^1.05+0.33κ(C_PM2.5+C_PM10)+469.5

……式(Ⅱ)；

其中C_多环芳烃为烹饪区域内的多环芳烃气体总浓度，κ为温度传感模块的输出数据，C_PM2.5为PM2.5传感器的输出数据，C_PM10为PM10传感器的输出数据。

优选的，上述计算模块还根据多环芳烃浓度进行多环芳烃环境等级划分。

通过国标规定的苯并[a]芘平均限定浓度与多环芳烃浓度对比进行多环芳烃环境等级划分；

当

时，则多环芳烃环境等级判定为健康，

当

时，则多环芳烃环境等级判定为不健康。

其中C_苯并[a]芘为国标规定的苯并[a]芘平均限定浓度，且C_苯并[a]芘＝1ng/m³。

通过多环芳烃浓度与国标规定的苯并[a]芘平均限定浓度相除进行多环芳烃环境等级划分，如式(Ⅲ)所示：

当0≤ε≤0.5时，则多环芳烃环境等级判定为健康。

当0.5＜ε≤1时，则多环芳烃环境等级判定为良好。

当1＜ε≤5时，则多环芳烃环境等级判定为中等。

当5＜ε≤10时，则多环芳烃环境等级判定为较差。

当10＜ε时，则多环芳烃环境等级判定为严重。

优选的，上述多环芳烃环境等级划分是以多环芳烃浓度与当量毒性因子加权后结果进行的多环芳烃环境等级划分。

通过式(Ⅳ)计得多环芳烃的总当量毒性浓度:

其中BEQ为多环芳烃的总当量毒性浓度，μ为多环芳烃种类的标记，1≤μ≤ξ且μ和ξ为自然数，beq_μ为第μ种多环芳烃的当量毒性浓度，beq_μ通过式(Ⅴ)计得，

beq_μ＝C_μ*TEF_μ 式(Ⅴ)，

C_μ为第μ种多环芳烃的浓度，TEF_μ为第μ种多环芳烃对应的当量毒性因子。

多环芳烃的总当量毒性浓度与国标规定的苯并[a]芘平均限定浓度对比进行多环芳烃环境等级划分。

当BEQ＜C_苯并[a]芘时，则多环芳烃环境等级判定为健康，

当BEQ≥C_苯并[a]芘时，则多环芳烃环境等级判定则判定为不健康。

多环芳烃的总当量毒性浓度与国标规定的苯并[a]芘平均限定浓度相除进行多环芳烃环境等级划分，如式(Ⅵ)：

当0≤δ≤0.5时，则多环芳烃环境等级判定为健康。

当0.5＜δ≤1时，则多环芳烃环境等级判定为良好。

当1＜δ≤5时，则多环芳烃环境等级判定为中等。

当5＜δ≤10时，则多环芳烃环境等级判定为较差。

当10＜δ时，则多环芳烃环境等级判定为严重。

优选的，上述计算模块还将多环芳烃环境等级进行健康定值划分得到多环芳烃健康等级U_多环芳烃。

优选的，上述计算模块根据PM2.5传感器的输出数据或者PM10传感器的输出数据与选定的空气质量标准进行空气质量指数评定，如式(Ⅶ)所示；

其中M为当前的空气质量指数，

C为颗粒物浓度且C为C_PM2.5或者C_PM10。

BM_Hi为选定的空气质量标准与C对应颗粒物浓度限值的高位值。

BM_Lo为选定空气质量标准中与C对应颗粒物浓度限值的低位值。

M_Hi为选定空气质量标准中与BM_Hi对应的空气质量分指数。

M_Lo为选定空气质量标准中与BM_Lo对应的空气质量分指数。

优选的，上述计算模块还将空气质量指数进行健康定值划分得到颗粒物健康等级U_颗粒物。

优选的，上述计算模块还将多环芳烃健康等级U_多环芳烃和颗粒物健康等级U_颗粒物对比，选取最大值为当前烹饪区域的健康等级U，如式(Ⅷ)所示，

U＝max(U_颗粒物,U_多环芳烃) 式(Ⅷ)；或者

优选的，上述计算模块还将多环芳烃健康等级U_多环芳烃和颗粒物健康等级U_颗粒物加和得到当前烹饪区域的健康等级U，如式(Ⅸ)所示，

U＝U_颗粒物+U_多环芳烃 式(Ⅸ)；或者

优选的，上述计算模块还将多环芳烃健康等级U_多环芳烃乘以多环芳烃权重因子Q_多环芳烃和颗粒物健康等级U_颗粒物乘以颗粒物权重因子Q_颗粒物对比，选取最大值为当前烹饪区域的健康等级U，如式(Ⅹ)所示，

U＝max(U_颗粒物*Q_颗粒物,U_多环芳烃*Q_多环芳烃) 式(Ⅹ)；或者

优选的，上述计算模块还将多环芳烃健康等级U_多环芳烃乘以多环芳烃权重因子Q_多环芳烃和颗粒物健康等级U_颗粒物乘以颗粒物权重因子Q_颗粒物进行加和得到当前烹饪区域的健康等级U，如式(Ⅺ)所示，

U＝U_颗粒物*Q_颗粒物+U_多环芳烃*Q_多环芳烃 式(Ⅺ)。

优选的，上述烟机主体还设置有风速控制模块，风速控制模块与计算模块电连接。

优选的，上述风速控制模块根据计算模块发送的健康等级对烟机主体进行风速调节。

优选的，上述烟机主体设置有提示模块，提示模块与计算模块电连接。

优选的，上述提示模块根据计算模块发送的健康等级对用户进行当前多环芳烃环境等级提示。

优选的，上述烟机主体还设置有火力控制模块，火力控制模块与计算模块电连接。

优选的，上述火力控制模块根据计算模块发送的健康等级对外部炉具进行火力调节。

本发明的一种具有识别油烟中有害气体及颗粒物功能的油烟机,设置有烟机主体和有害气体及颗粒物检测装置，有害气体及颗粒物检测装置与烟机主体电连接。有害气体及颗粒物检测装置根据检测的烹饪区域内温度和烹饪区域油烟中颗粒物的浓度进行计算得到烹饪区域当前的多环芳烃浓度。本发明的油烟机能检测烹饪区域内温度、PM2.5的浓度、PM10的浓度和多环芳烃浓度，还能对当前环境的多环芳烃的浓度进行多环芳烃环境等级划分，进行空气质量指数评定和得到健康等级，同时该油烟机还具有风速控制模块、提示模块和火力控制模块，当前环境健康等级自动调节风速和外部炉具的火力，使当前环境的多环芳烃浓度降低，同时提醒用户注意防护。

附图说明

利用附图对本发明作进一步的说明，但附图中的内容不构成对本发明的任何限制。

图1为实施例1的一种具有识别油烟中有害气体及颗粒物功能的油烟机的工作流程示意图。

图2为实施例10的一种具有识别油烟中有害气体及颗粒物功能的油烟机的工作流程示意图。

具体实施方式

结合以下实施例对本发明的技术方案作进一步说明。

实施例1。

一种具有识别油烟中有害气体及颗粒物功能的油烟机,如图1所示，设置有烟机主体和有害气体及颗粒物检测装置，有害气体及颗粒物检测装置与烟机主体电连接。

有害气体及颗粒物检测装置根据检测的烹饪区域内温度和烹饪区域油烟中颗粒物的浓度进行计算得到烹饪区域当前的多环芳烃浓度。

有害气体及颗粒物检测装置设置有用于检测烹饪区域内温度的温度传感模块、用于检测当前烹饪区域油烟中当量直径小于等于2.5微米颗粒物浓度的PM2.5传感器、用于检测当前烹饪区域油烟中当量直径小于等于10微米颗粒物浓度的PM10传感器和用于计算当前烹饪区域的多环芳烃浓度的计算模块，温度传感模块、PM2.5传感器和PM10传感器分别与计算模块电连接，温度传感模块、PM2.5传感器、PM10传感器和计算模块分别与烟机主体电连接。

温度传感模块感应烹饪区域内温度得到温度输出信号并传输至计算模块，PM2.5传感器采集当前烹饪区域油烟中当量直径小于等于2.5微米颗粒物浓度得到PM2.5浓度信号并传输至计算模块，PM10传感器采集当前烹饪区域油烟中当量直径小于等于10微米颗粒物浓度得到PM10浓度信号并传输至计算模块，计算模块分别接收温度传感模块的温度输出信号、PM2.5浓度信号和PM10浓度信号然后处理实时得到当前烹饪区域的多环芳烃浓度。

本发明计算模块为以数学建模构建得到关于烹饪区域内温度和颗粒物浓度与油烟中有害气体中多环芳烃浓度的数学关系的计算模块。

本发明的计算模块通过数学建模获得，数学建模是通过实验收集不同温度和油烟中颗粒物的浓度等因素与油烟中有害气体多环芳烃浓度的数学关系。根据不同的实验条件进行采样检测得到不同种类多环芳烃浓度进行分析归类得到数学模型，从而计算模块能够根据烹饪区域内温度和油烟中颗粒物的浓度的检测条件判断出当前不同种类多环芳烃浓度。

本发明的计算模块为线性型计算模块、非线性计算模块、指数型计算模块、幂型计算模块、对数型计算模块、类神经网络计算模块、机器学习计算模块或者深度学习计算模块的其中一种。

本发明的计算模块是通过温度输出信号、PM2.5浓度信号和PM10浓度信号计算出当前烹饪区域的多环芳烃浓度，该计算模块为计算器或者具备计算功能的模块均可作为本发明的计算模块，对于这类型的计算模块为工业生产中的计算模块的公知常识，本领域的技术人员应当知晓，在此不再赘述。

本发明的烹饪区域内温度优选为检测厨具温度，也可以为检测烹饪区域内空气温度、油烟温度或者灶具温度等，具体的实施方式根据实际情况而定。本实施例有烹饪区域内检测温度为厨具温度。

一种具有识别油烟中有害气体及颗粒物功能的油烟机,设置有烟机主体和有害气体及颗粒物检测装置，有害气体及颗粒物检测装置与烟机主体电连接。有害气体及颗粒物检测装置根据检测的烹饪区域内温度和烹饪区域油烟中颗粒物的浓度进行计算得到烹饪区域当前的多环芳烃浓度。本发明的油烟机能检测烹饪区域内温度、PM2.5的浓度、PM10的浓度和多环芳烃浓度。

实施例2。

一种具有识别油烟中有害气体及颗粒物功能的油烟机，其他特征与实施例1相同，不同之处在于：计算模块的计算公式为式(Ⅰ)，

C_多环芳烃＝0.05κ+0.002(C_PM2.5+C_PM10)+0.33κ(C_PM2.5+C_PM10)+475.1

……式(Ⅰ)。

其中C_多环芳烃为烹饪区域内的多环芳烃气体总浓度，κ为温度传感模块的输出数据，C_PM2.5为PM2.5传感器的输出数据，C_PM10为PM10传感器的输出数据。

当κ∈(0℃，200℃)，(C_PM2.5+C_PM10)∈(0,3000μg/m³)时，C_(2-3)＝70％C_多环芳烃,C₍₄₎＝20％C_多环芳烃,C_(5-6)＝10％C_多环芳烃。

当κ∈(200℃，240℃)，(C_PM2.5+C_PM10)∈(3000μg/m³,5000μg/m³)时，C_(2-3)＝60％C_多环芳烃,C₍₄₎＝25％C_多环芳烃,C_(5-6)＝15％C_多环芳烃。其中C_(2-3)为二环多环芳烃和三环多环芳烃的浓度,C₍₄₎为四环多环芳烃的浓度，C_(5-6)为五环多环芳烃和六环多环芳烃的浓度。

例如当κ为100℃时，(C_PM2.5+C_PM10)为1000μg/m³时，分别将κ和(C_PM2.5+C_PM10)的数据值直接代入公式，计得C_多环芳烃为33482.1且C_多环芳烃的单位为pg/m³，即当前环境中的多环芳烃的浓度为33482.1pg/m³。C_(2-3)的浓度为23437.47pg/m³，C₍₄₎的浓度为6696.42pg/m³，C_(5-6)的浓度为3348.21pg/m³。

本实施例的油烟机可以通过检测烹饪区域内温度、PM2.5的浓度和PM10的浓度进行计算得到当前烹饪区域的多环芳烃浓度，能够计算出当前环境中的二环多环芳烃、三环多环芳烃、四环多环芳烃、五环多环芳烃和六环多环芳烃的浓度。

实施例3。

一种具有识别油烟中有害气体及颗粒物功能的油烟机，其他特征与实施例1相同，不同之处在于：计算模块的计算公式为式(Ⅱ)，

C_多环芳烃＝0.05κ^0.98+0.002(C_PM2.5+C_PM10)^1.05+0.33κ(C_PM2.5+C_PM10)+469.5

……式(Ⅱ)。

其中C_多环芳烃为烹饪区域内的多环芳烃气体总浓度，κ为温度传感模块的输出数据，C_PM2.5为PM2.5传感器的输出数据，C_PM10为PM10传感器的输出数据。

当κ∈(0℃，200℃)，(C_PM2.5+C_PM10)∈(0,3000μg/m³)时，C_(2-3)＝70％C_多环芳烃,C₍₄₎＝20％C_多环芳烃,C_(5-6)＝10％C_多环芳烃。

当κ∈(200℃，240℃)，(C_PM2.5+C_PM10)∈(3000μg/m³,5000μg/m³)时，C_(2-3)＝60％C_多环芳烃,C₍₄₎＝25％C_多环芳烃,C_(5-6)＝15％C_多环芳烃。

其中C_(2-3)为二环多环芳烃和三环多环芳烃的浓度,C₍₄₎为四环多环芳烃的浓度，C_(5-6)为五环多环芳烃和六环多环芳烃的浓度。

例如当κ为100℃时，(C_PM2.5+C_PM10)为1000μg/m³时，分别将κ和(C_PM2.5+C_PM10)的数据值直接代入公式，计得C_多环芳烃为33476.36且C_多环芳烃的单位为pg/m³，即当前环境中的多环芳烃的浓度为33476.36pg/m³。C_(2-3)的浓度为23433.452pg/m³，C₍₄₎的浓度为6695.272pg/m³，C_(5-6)的浓度为3347.636pg/m³。

本实施例的油烟机可以通过检测烹饪区域内温度、PM2.5的浓度和PM10的浓度进行计算得到当前烹饪区域的多环芳烃浓度，能够计算出当前环境中的二环多环芳烃、三环多环芳烃、四环多环芳烃、五环多环芳烃和六环多环芳烃的浓度。

实施例4。

一种具有识别油烟中有害气体及颗粒物功能的油烟机，其他特征与实施例2或者实施例3相同，不同之处在于：本发明的计算模块还根据多环芳烃浓度进行多环芳烃环境等级划分。

本实施例是通过国标规定的苯并[a]芘平均限定浓度与多环芳烃浓度对比进行多环芳烃环境等级划分。

当

时，则多环芳烃环境等级判定为健康。

当

时，则多环芳烃环境等级判定为不健康。

其中C_苯并[a]芘为国标规定的苯并[a]芘平均限定浓度，且C_苯并[a]芘＝1ng/m³。

本实施例是根据GBT18883-2室内空气质量标进行健康等级划分的，本发明也可以根据其他的质量标准进行划分，如GB3059-2012、WTO的《环境质量标准》。本发明也可以根据其他预设的环境质量值进行划分。

与实施例2或3相比，本实施例根据多环芳烃浓度进行多环芳烃环境等级划分，能够更加直观地去评判当前烹饪环境的空气质量。

实施例5。

一种具有识别油烟中有害气体及颗粒物功能的油烟机，其他特征与实施例4相同，不同之处在于：通过多环芳烃浓度与国标规定的苯并[a]芘平均限定浓度相除进行多环芳烃环境等级划分，如式(Ⅲ)所示：

当0≤ε≤0.5时，则多环芳烃环境等级判定为健康。

当0.5＜ε≤1时，则多环芳烃环境等级判定为良好。

当1＜ε≤5时，则多环芳烃环境等级判定为中等。

当5＜ε≤10时，则多环芳烃环境等级判定为较差。

当10＜ε时，则多环芳烃环境等级判定为严重。

与实施例2或3相比，本实施例根据多环芳烃浓度进行多环芳烃环境等级划分，能够更加直观地去评判当前烹饪环境的空气质量。

实施例6。

一种具有识别油烟中有害气体及颗粒物功能的油烟机，其他特征与实施例4或者实施例5相同，不同之处在于：多环芳烃环境等级划分是以多环芳烃浓度与当量毒性因子加权后结果进行的多环芳烃环境等级划分。

通过式(Ⅳ)计得多环芳烃的总当量毒性浓度:

其中BEQ为多环芳烃的总当量毒性浓度，μ为多环芳烃种类的标记，1≤μ≤ξ且μ和ξ为自然数，beq_μ为第μ种多环芳烃的当量毒性浓度，beq_μ通过式(Ⅴ)计得，

beq_μ＝C_μ*TEF_μ 式(Ⅴ)，

C_μ为第μ种多环芳烃的浓度，TEF_μ为第μ种多环芳烃对应的当量毒性因子。不同多环芳烃的当量毒性因子如表1所示：

表1为各种多环芳烃的当量毒性因子

与实施例4或者实施例5相比，本实施例引入了不同多环芳烃的当量毒性因子，因为对于不同的多环芳烃的毒性不同，因而对人体危害也不同。

实施例7。

一种具有识别油烟中有害气体及颗粒物功能的油烟机，其他特征与实施例6相同，不同之处在于：本实施例为多环芳烃的总当量毒性浓度与国标规定的苯并[a]芘平均限定浓度对比进行多环芳烃环境等级划分；

当BEQ＜C_苯并[a]芘时，则多环芳烃环境等级判定为健康，

当BEQ≥C_苯并[a]芘时，则多环芳烃环境等级判定则判定为不健康。

与实施例4相比，本实施例引入了不同多环芳烃的当量毒性因子，因为对于不同的多环芳烃的毒性不同，因而对人体危害也不同。

实施例8。

一种具有识别油烟中有害气体及颗粒物功能的油烟机，其他特征与实施例6相同，不同之处在于：多环芳烃的总当量毒性浓度与国标规定的苯并[a]芘平均限定浓度相除进行多环芳烃环境等级划分，如式(Ⅵ)：

当0≤δ≤0.5时，则多环芳烃环境等级判定为健康。

当0.5＜δ≤1时，则多环芳烃环境等级判定为良好。

当1＜δ≤5时，则多环芳烃环境等级判定为中等。

当5＜δ≤10时，则多环芳烃环境等级判定为较差。

当10＜δ时，则多环芳烃环境等级判定为严重。

需说明的是，本发明的多环芳烃环境等级也可根据δ的其他值进行划分，本实施例仅是提供一种实施的方案，对于其他内只能根据的多环芳烃浓度进行的多环芳烃环境等级划分方法也落入本发明的保护范围。

将多环芳烃环境等级进行健康定值划分得到多环芳烃健康等级U_多环芳烃。

当多环芳烃环境等级为健康时，则U_多环芳烃为1。

当多环芳烃环境等级为良好时，则U_多环芳烃为2。

当多环芳烃环境等级为中等时，则U_多环芳烃为3。

当多环芳烃环境等级为较差时，则U_多环芳烃为4。

当多环芳烃环境等级为严重时，则U_多环芳烃为5。

需说明的是，本发明的空气质量指数对应的颗粒物健康等级U_颗粒物可以如上述所示，也可以根据实际情况不同的空气质量指数对应不同的U_颗粒物值，本实施例仅示出一种可能，对于各样空气质量标准对应U_颗粒物值均落入本发明的保护范围。

与实施例5相比，本实施例引入了不同多环芳烃的当量毒性因子，因为对于不同的多环芳烃的毒性不同，因而对人体危害也不同。同时本实施例根据多环芳烃环境等级进行健康定值划分得到多环芳烃健康等级U_多环芳烃。

实施例9。

一种具有识别油烟中有害气体及颗粒物功能的油烟机，其他特征与实施例8相同，不同之处在于：本发明的计算模块根据PM2.5传感器的输出数据或者PM10传感器的输出数据与选定的空气质量标准进行空气质量指数评定，如式(Ⅶ)所示；

其中M为当前的空气质量指数。

C为颗粒物浓度且C为C_PM2.5或者C_PM10。

BM_Hi为选定的空气质量标准与C对应颗粒物浓度限值的高位值。

BM_Lo为选定空气质量标准中与C对应颗粒物浓度限值的低位值。

M_Hi为选定空气质量标准中与BM_Hi对应的空气质量分指数。

M_Lo为选定空气质量标准中与BM_Lo对应的空气质量分指数。

本实施例根据表2对本发明进行解释，如下所示：

表2、空气质量指数及PM10和PM2.5项目浓度限值

例如当前实际测得的C_PM2.5＝425μm/m³，查找出PM2.5浓度限值的高位值和低位值，则BM_Hi＝500，BM_Lo＝350。BM_Hi的值对应的空气质量分指数(IAQI)为500，即M_Hi＝500。BM_Lo的值对应的空气质量分指数(IAQI)为400，即M_Lo＝400。然后分别将BM_Hi、BM_Lo、M_Hi、M_Lo和C_PM2.5代入式(Ⅶ)。

得到M＝450。

需说明的是，本实施仅选定了一个空气质量标准和C_PM2.5对应数，但是对于不同的空气质量标准和C_PM10也在本发明的保护范围内。

将空气质量指数进行健康定值划分得到颗粒物健康等级U_颗粒物；

当0≤M≤400时，则U_颗粒物＝1；

当400＜M≤600时，则U_颗粒物＝2；

当600＜M≤700时，则U_颗粒物＝3；

当700＜M≤800时，则U_颗粒物＝4；

当900＜M时，则U_颗粒物＝5。

需说明的是，本发明的空气质量指数也可根据M的其他值进行划分。本实施例仅是提供一种实施的方案，对于其他的根据的PM10和PM2.5输出数据进行的颗粒物健康等级划分的方法也落入本发明的保护范围。

需说明的是，本发明的空气质量指数对应的颗粒物健康等级U_颗粒物可以如上述所示，也可以根据实际情况不同的空气质量指数对应不同的U_颗粒物值，本实施例仅示出一种可能，对于各样空气质量指数对应U_颗粒物值均落入本发明的保护范围。

与实施例8相比，本实施例增加了空气质量指数的评定，因为颗粒物对人体健康也有危害。同时也增加了基于空气质量指数的颗粒物健康等级，能够对烹饪区域环境评价更加全面。

实施例10。

一种具有识别油烟中有害气体及颗粒物功能的油烟机，如图2所示，其他特征与实施例9相同，不同之处在于：本发明的计算模块对健康等级U计算有如下的方法：

1、计算模块将多环芳烃健康等级U_多环芳烃和颗粒物健康等级U_颗粒物对比，选取最大值为当前烹饪区域的健康等级U，如式(Ⅷ)所示，

U＝max(U_颗粒物,U_多环芳烃) 式(Ⅷ)。

2、计算模块将多环芳烃健康等级U_多环芳烃和颗粒物健康等级U_颗粒物加和得到当前烹饪区域的健康等级U，如式(Ⅸ)所示，

U＝U_颗粒物+U_多环芳烃 式(Ⅸ)。

3、计算模块将多环芳烃健康等级U_多环芳烃乘以多环芳烃权重因子Q_多环芳烃和颗粒物健康等级U_颗粒物乘以颗粒物权重因子Q_颗粒物对比，选取最大值为当前烹饪区域的健康等级U，如式(Ⅹ)所示，

U＝max(U_颗粒物*Q_颗粒物,U_多环芳烃*Q_多环芳烃) 式(Ⅹ)。

4、计算模块将多环芳烃健康等级U_多环芳烃乘以多环芳烃权重因子Q_多环芳烃和颗粒物健康等级U_颗粒物乘以颗粒物权重因子Q_颗粒物进行加和得到当前烹饪区域的健康等级U，如式(Ⅺ)所示，

U＝U_颗粒物*Q_颗粒物+U_多环芳烃*Q_多环芳烃 式(Ⅺ)。

本实施例的健康等级U计算具体为第一种。例如当U_多环芳烃＝2，U_颗粒物＝3时，当前烹饪区域的健康等级U为3。对于U的值越小表示越健康，U的值越大表示越不健康。

需说明的是，本发明的4种方法可以选用第一种，也可以根据实际情况而选根据其他三种，具体的实施方式根据实际情况而定。对于本发明第三种方法的Q_颗粒物为0.8，Q_多环芳烃为1.2，Q_多环芳烃和Q_颗粒物可以为其他数值，具体的实施方式根据实际情况而定。对于本发明第四种方法的Q_颗粒物为0.2，Q_多环芳烃为0.8，Q_多环芳烃和Q_颗粒物可以为其他数值，具体的实施方式根据实际情况而定。

烟机主体还设置有风速控制模块，风速控制模块与计算模块电连接。风速控制模块，根据计算模块发送的健康等级U对烟机主体进行风速调节。

烟机主体设置有提示模块，提示模块与计算模块电连接。提示模块，根据计算模块发送的健康等级U对用户进行当前健康等级U提示。

烟机主体还设置有火力控制模块，火力控制模块与计算模块电连接。火力控制模块，根据计算模块发送的健康等级U对外部炉具进行火力调节。

与实施例9相比，本实施例的油烟机能对当前环境的多环芳烃的浓度进行健康等级U划分，同时该油烟机还具有风速控制模块、提示模块和火力控制模块，当前健康等级自动调节风速和外部炉具的火力，使当前环境的多环芳烃浓度和颗粒物浓度降低，同时提醒用户注意防护。

最后应当说明的是，以上实施例仅用以说明本发明的技术方案而非对本发明保护范围的限制，尽管参照较佳实施例对本发明作了详细说明，本领域的普通技术人员应当理解，可以对本发明技术方案进行修改或者等同替换，而不脱离本发明技术方案的实质和范围。

Claims (14)

1.一种具有识别油烟中有害气体及颗粒物功能的油烟机,其特征在于：设置有烟机主体和有害气体及颗粒物检测装置，有害气体及颗粒物检测装置与烟机主体电连接；

有害气体及颗粒物检测装置根据检测的烹饪区域内温度和烹饪区域油烟中颗粒物的浓度进行计算得到烹饪区域当前的多环芳烃浓度；

所述有害气体及颗粒物检测装置设置有用于检测烹饪区域内温度的温度传感模块、用于检测当前烹饪区域油烟中当量直径小于等于2.5微米颗粒物浓度的PM2.5传感器、用于检测当前烹饪区域油烟中当量直径小于等于10微米颗粒物浓度的PM10传感器和用于计算当前烹饪区域的多环芳烃浓度的计算模块，温度传感模块、PM2.5传感器和PM10传感器分别与计算模块电连接，温度传感模块、PM2.5传感器、PM10传感器和计算模块分别与烟机主体电连接；

温度传感模块感应烹饪区域内温度得到温度信号并将所得到的温度信号作为温度输出信号传输至计算模块，PM2.5传感器采集当前烹饪区域油烟中当量直径小于等于2.5微米颗粒物浓度得到PM2.5浓度信号并传输至计算模块，PM10传感器采集当前烹饪区域油烟中当量直径小于等于10微米颗粒物浓度得到PM10浓度信号并传输至计算模块，计算模块分别接收温度传感模块的温度输出信号、PM2.5浓度信号和PM10浓度信号然后处理实时得到当前烹饪区域的多环芳烃浓度；

所述计算模块为以数学建模构建得到关于烹饪区域内温度和颗粒物浓度与油烟中有害气体中多环芳烃浓度的数学关系的计算模块。

2.根据权利要求1所述的具有识别油烟中有害气体及颗粒物功能的油烟机,其特征在于：所述计算模块为线性型计算模块或者非线性计算模块；

当计算模型为非线性计算模块时，非线性计算模块为指数型计算模块、幂型计算模块、对数型计算模块、类神经网络计算模块或者机器学习计算模块；当非线性计算模块为机器学习计算模块时，机器学习计算模块为深度学习计算模块。

3.根据权利要求2所述的具有识别油烟中有害气体及颗粒物功能的油烟机,其特征在于：所述计算模块的计算公式为式（Ⅰ），

……式（Ⅰ）；

其中

为烹饪区域内的多环芳烃气体总浓度，

为温度传感模块的输出数据，

为PM2.5传感器的输出数据，

为PM10传感器的输出数据。

4.根据权利要求2所述的具有识别油烟中有害气体及颗粒物功能的油烟机,其特征在于：所述计算模块的计算公式为式（Ⅱ），

……式（Ⅱ）；

其中

为烹饪区域内的多环芳烃气体总浓度，

为温度传感模块的输出数据，

为PM2.5传感器的输出数据，

为PM10传感器的输出数据。

5.根据权利要求1所述的具有识别油烟中有害气体及颗粒物功能的油烟机,其特征在于：所述计算模块还根据多环芳烃浓度进行多环芳烃环境等级划分。

6.根据权利要求5所述的具有识别油烟中有害气体及颗粒物功能的油烟机,其特征在于，通过国标规定的苯并[a]芘平均限定浓度与多环芳烃浓度对比进行多环芳烃环境等级划分；

当

＜

时，则多环芳烃环境等级判定为健康，当

≥

时，则多环芳烃环境等级判定为不健康；

其中

为国标规定的苯并[a]芘平均限定浓度，且

=1ng/m³。

7.根据权利要求5所述的具有识别油烟中有害气体及颗粒物功能的油烟机,其特征在于，通过多环芳烃浓度与国标规定的苯并[a]芘平均限定浓度相除进行多环芳烃环境等级划分，如式（Ⅲ）所示：

式（Ⅲ），

当0≤ε≤0.5时，则多环芳烃环境等级判定为健康，

当0.5＜ε≤1时，则多环芳烃环境等级判定为良好，

当1＜ε≤5时，则多环芳烃环境等级判定为中等，

当5＜ε≤10时，则多环芳烃环境等级判定为较差，

当10＜ε时，则多环芳烃环境等级判定为严重。

8.根据权利要求5所述的具有识别油烟中有害气体及颗粒物功能的油烟机,其特征在于：所述多环芳烃环境等级划分是以多环芳烃浓度与当量毒性因子加权后结果进行的多环芳烃环境等级划分；

通过式（Ⅳ）计得多环芳烃的总当量毒性浓度:

式（Ⅳ），

其中

为多环芳烃的总当量毒性浓度，μ为多环芳烃种类的标记，1≤μ≤ξ且μ和ξ为自然数，

为第μ种多环芳烃的当量毒性浓度，

通过式（Ⅴ）计得，

式（Ⅴ），

为第μ种多环芳烃的浓度，

为第μ种多环芳烃对应的当量毒性因子；

多环芳烃的总当量毒性浓度与国标规定的苯并[a]芘平均限定浓度对比进行多环芳烃环境等级划分；

当

＜

时，则多环芳烃环境等级判定为健康，

当

≥

时，则多环芳烃环境等级判定则判定为不健康；

或者

多环芳烃的总当量毒性浓度与国标规定的苯并[a]芘平均限定浓度相除进行多环芳烃环境等级划分，如式（Ⅵ）：

式（Ⅵ），

当0≤δ≤0.5时，则多环芳烃环境等级判定为健康，

当0.5＜δ≤1时，则多环芳烃环境等级判定为良好，

当1＜δ≤5时，则多环芳烃环境等级判定为中等，

当5＜δ≤10时，则多环芳烃环境等级判定为较差，

当10＜δ时，则多环芳烃环境等级判定为严重。

9.根据权利要求1至8任意一项所述的具有识别油烟中有害气体及颗粒物功能的油烟机,其特征在于：所述计算模块还将多环芳烃环境等级进行健康定值划分得到多环芳烃健康等级U_多环芳烃。

10.根据权利要求9所述的具有识别油烟中有害气体及颗粒物功能的油烟机,其特征在于：所述计算模块根据PM2.5传感器的输出数据或者PM10传感器的输出数据与选定的空气质量标准进行空气质量指数评定，如式（Ⅶ）所示；

式（Ⅶ），

其中

为当前的空气质量指数，

为颗粒物浓度且

为

或者

，

为选定的空气质量标准与

对应颗粒物浓度限值的高位值，

为选定空气质量标准中与

对应颗粒物浓度限值的低位值，

为选定空气质量标准中与

对应的空气质量分指数，

为选定空气质量标准中与

对应的空气质量分指数。

11.根据权利要求10所述的具有识别油烟中有害气体及颗粒物功能的油烟机,其特征在于：所述计算模块还将多环芳烃健康等级U_多环芳烃和颗粒物健康等级U_颗粒物对比，选取最大值为当前烹饪区域的健康等级U，如式（Ⅷ）所示，

U=max(U_颗粒物,U_多环芳烃) 式（Ⅷ）；或者

所述计算模块还将多环芳烃健康等级U_多环芳烃和颗粒物健康等级U_颗粒物加和得到当前烹饪区域的健康等级U，如式（Ⅸ）所示，

U=U_颗粒物+U_多环芳烃式（Ⅸ）；或者

所述计算模块还将多环芳烃健康等级U_多环芳烃乘以多环芳烃权重因子Q_多环芳烃和颗粒物健康等级U_颗粒物乘以颗粒物权重因子Q_颗粒物对比，选取最大值为当前烹饪区域的健康等级U，如式（Ⅹ）所示，

U=max(U_颗粒物*Q_颗粒物,U_多环芳烃*Q_多环芳烃) 式（Ⅹ）；或者

所述计算模块还将多环芳烃健康等级U_多环芳烃乘以多环芳烃权重因子Q_多环芳烃和颗粒物健康等级U_颗粒物乘以颗粒物权重因子Q_颗粒物进行加和得到当前烹饪区域的健康等级U，如式（Ⅺ）所示，

U=U_颗粒物*Q_颗粒物+U_多环芳烃*Q_多环芳烃 式（Ⅺ）。

12.根据权利要求11所述的具有识别油烟中有害气体及颗粒物功能的油烟机,其特征在于：所述烟机主体还设置有风速控制模块，风速控制模块与计算模块电连接；

所述风速控制模块根据计算模块发送的健康等级对烟机主体进行风速调节。

13.根据权利要求12所述的具有识别油烟中有害气体及颗粒物功能的油烟机,其特征在于：所述烟机主体设置有提示模块，提示模块与计算模块电连接；

所述提示模块根据计算模块发送的健康等级对用户进行当前多环芳烃环境等级提示。

14.根据权利要求13所述的具有识别油烟中有害气体及颗粒物功能的油烟机,其特征在于：所述烟机主体还设置有火力控制模块，火力控制模块与计算模块电连接；

所述火力控制模块根据计算模块发送的健康等级对外部炉具进行火力调节。

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