CN103968437B - 一种烹饪用环境空气隔断装置及其使用方法 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种烹饪用环境空气隔断装置及其使用方法。该装置包括集风送风两用罩、电磁阀、油旋风分离器、油盒、高效过滤器、风机、U形布气管、导风管和挡板。上述组件之间相互配合实现两种运行模式：上抽油烟模式和下送洁净空气模式。上吸油烟模式通过将油烟通过集风送风两用罩收集，经净化后经导风管喷出，形成风墙。风墙、墙壁和挡板形成的密闭空间将油烟锁于其中，防止烹饪空气污染物和热风向室内环境扩散，提高油烟收集率。下送洁净空气模式通过导风管吸收油烟并净化，经集风送风两用罩向烹饪菜品送出洁净空气，为空气污染严重地区的烹饪营造一个洁净的环境，同时。本发明装置结构合理、使用寿命长、油烟防止空气污染同时保证食品安全等特点。

Description

一种烹饪用环境空气隔断装置及其使用方法

技术领域

本发明涉及烹饪环境空气净化领域，具体涉及一种烹饪用环境空气隔断装置及其使用方法。

背景技术

中国人的膳食结构与西方人不同，在食品加工中，煎、炒、烹、炸占有很大的比例，不管是使用燃煤、天然气、电力等何种能源，烹饪过程中都因食用油加热而不可避免地要产生油烟，油烟中既有悬浮颗粒物(TSP)，又有气体状态的有机污染物。油烟污染物中多环芳烃类(PAH)等为致癌物，我国传统烹饪过程中污染物排放有强致癌物和5~7种有毒有害物。

目前生产、销售和使用的吸(抽)油烟机，都是参照国外油烟处理技术和设备，除了有限的过滤和分离作用外，并不能对含有烹饪释放的污染物空气进行有效诱导，使其不扩散到周围环境；而且也不能在机器内直接对油烟进行处理，大量的油烟通过油烟机后，还是直接排放到了大气，造成了一定的环境污染。传统抽油烟机都是吊顶设计，安装高度一般在700mm左右，而其主流机型的风机功率大都在200~250W之间，其有效抽吸半径大致在400mm左右，由于烹饪面积的开放性，实际的抽吸油烟体积有限，从烹饪器具产生的油烟仍有相当部分向四周漫延，对烹饪者造成很大的健康威胁。研究人员曾对接触烹饪油烟后的老鼠进行研究，发现其肺部遭到损伤；测试接触烹饪油烟后志愿者的肺功能，结果表明油烟对呼吸道有强烈的刺激作用，致使黏膜损伤(张杰，袁寿其，袁建平.烹饪油烟污染与处理技术探讨[J].环境科学与技术.2007,30(9):80-82)。

另一方面，一些污染很严重的特殊的环境中，空气中一些有毒有害的物质容易在食物烹饪的高温过程中与菜肴发生化学反应存留在菜品中，影响菜肴品质甚至引发食品安全问题，此时隔断菜肴和周围的空气显得十分必要，目前当前市场上尚无此类厨具系统的相关技术和产品。

综上所述，对于当代中国，厨房油烟的收集效率低造成烹饪人员等健康问题、油烟中有害污染物的超标排放、空气状况较差地区在菜肴烹饪过程中被污染等问题亟待解决。

发明内容

针对现有国内市场上生产、销售和使用的吸(抽)油烟机存在的不足，发明了一种烹饪用环境空气隔断装置，通过各个组件之间的相互配合可以有效解决烹饪油烟污染问题，污染严重地区的食品烹饪安全问题，阻断油烟有害物质向周围的物质扩散。

本发明为达到以上技术要求，所采取的技术方案是：

本发明涉及的一种烹饪用环境空气隔断装置，该装置结构包含第一管道、第二管道、第三管道和第四管道，所述第一管道一端连接集风送风两用罩，另一端为三通结构，分别连接第二管道和第三管道一端；所述第二管道和第三管道并联，所述第二管道的管路中依次设有第一电磁阀2-1，第一油旋风分离器3-1，第一高效过滤器5-1，第一风机6-1和第四电磁阀2-4，所述第一油旋风分离器3-1底端设有第一油盒4-1；所述第三管道的管路中依次设有第二电磁阀2-2，第二风机6-2，第二高效过滤器5-2，第二油旋风分离器3-2和第三电磁阀2-3，所述第二油旋风分离器3-2底端设有第二油盒4-2；第四管道一端为三通结构，分别连接与第二管道和第三管道一端，第四管道竖直向上，另一端与U形布气管7相连，所述U形布气管铺设在灶台8上。

本发明中，U形布气管7上设有导流管10，所述导流管10垂直于U形布气管7，且向烹饪食物方向偏转，与水平面的垂线的夹角为0~15°，导流管10的出风口为圆孔或椭圆形孔，所述孔的面积为1-10cm²，两个导流管10之间距离为3~10cm，导流管高度为8~20mm，U形布气管7和导流管10内管壁涂有疏油材料。

本发明中，集风送风两用罩安装于挡板9内，挡板9垂直于墙面水平安装，与灶台8宽度相等，灶台8与集风送风两用罩之间的距离为导流管10当量直径的20~60倍。

本发明提出的烹饪用环境空气隔断装置的使用方法，该装置有两种运行模式：上抽油烟模式和下送洁净空气模式；

所述上抽油烟模式由集风送风两用罩1、电磁阀、第一油旋风分离器3-1、第一油盒4-1、第一高效过滤器5-1、第一风机6-1、U形布气管7和导流管10配合实现，关闭第二电磁阀2-2和第三电磁阀2-3，打开第一电磁阀2-1和第四电磁阀2-4，打开第一风机6-1抽动油烟经过集风送风两用罩收集并通过第一管道传输到第二管道，第二管道内主要进行油烟的净化功能；油烟中含有的油滴经过第一油旋风分离器3-1沿其内壁流下被第一油盒4-1收集，去油烟气则从第一油旋风分离器3-1上端流出，经过第一高效过滤器5-1，烟气中的颗粒物被截留，被净化的油烟进入第三管道到U形布气管7由导流管10的出气口喷出，形成风墙，灶台8和挡板9以及所述的风墙阻断烹饪产生的油烟对外部空间的物质扩散和热扩散；

所述下送洁净空气模式由集风送风两用罩、电磁阀、第二油旋风分离器3-2、第二油盒4-2、第二高效过滤器5-2、第二风机6-2、U形布气管7和导流管10配合实现，关闭第一电磁阀2-1和第四电磁阀2-4，打开第二电磁阀2-2和第三电磁阀2-3，打开第二风机6-2抽动油烟经过U形布气管7收集并通过第四管道传输到第三管道，第三管道内主要进行油烟的净化功能，油烟中含有的油滴经过第二油旋风分离器3-2沿其内壁流下被第二油盒4-2收集，去油烟气则从第二油旋风分离器3-2上端流出，经过第二高效过滤器5-2，烟气中的颗粒物被截留，被净化的油烟进入第一管道到集风送风两用罩喷出，为正在烹饪的食物营造一个洁净的空气环境。

本发明中，处于上抽油烟模式时，导流管10出口流速为0.8~5m/s；处于下送洁净空气时，集风送风两用罩口风速为0.8~2m/s。

本发明涉及的一种烹饪用环境空气隔断装置及其使用方法与市场上普遍存在的厨具系统相比，其优势在于：

（1）本发明涉及的一种烹饪用环境空气隔断装置有两种可切换运行模式：上抽油烟模式和下送洁净空气。上抽油烟模式能将烹饪产生的油烟净化并经过U形布气管由导流管喷出，形成风墙，将油烟和烹饪产生的热量锁定在一定空间内，阻断向室内空气环境的扩散，增加抽油烟机的工作效率。下送洁净空气通过U形布气管由导流管将油烟和空气吸入并净化，洁净空气经集风送风两用罩吹出覆盖菜品，为菜肴烹饪营造一个洁净的环境，阻断周围空气向烹饪菜肴的物质扩散过程，保护菜肴品质。

（2）本发明涉及的一种烹饪用环境空气隔断装置包含的油旋风分离器能够通过惯性的原理捕集油烟中油状污染物和粒径较大的颗粒物，经过初步处理的油烟再经过高效过滤器得到净化，实现油烟在装置内部的净化和循环使用，避免了油烟的排放对大气造成的污染。通过油盒收集油烟中的主要污染物，免去传统抽油烟机的清洗的麻烦。

（3）本发明涉及的一种烹饪用环境空气隔断装置通过U形布风管和导风管形成风墙，导风口的出流风速、挡风板与灶台之间的距离、下送洁净空气时集风送风两用罩的出口风速等参数都是经过理论计算确定的，并通过参考实际的应用环境建模，运用计算流体力学软件模拟优化选取的。

附图说明

图1烹饪用环境空气隔断装置整体效果图；

图2上抽油烟模式和下送洁净空气模式流程说明图；其中：(a)为上抽烟模式，(b)为下送洁净空气模式；

图3上抽油烟模式风速分布CFD模拟图；

图4下送洁净空气模式风速分布CFD模拟图；

图5导风管细节说明图，其中：(a)为正视图，(b)为俯视图，(c)为侧视图。

图中标号：1-1、1-2分别为第一、第二集风送风两用罩，2-1、2-2、2-3、2-4分别为第一、第二、第三和第四电磁阀，3-1、3-2为分别为第一、第二油旋风分离器，4-1、4-2分别为第一、第二油盒，5-1、5-2分别为第一、第二高效过滤器，6-1、6-2分别为第一、第二风机，7为U形布风管，8为灶台，9为挡风板，10为导风管。

具体实施方式

实施例1：

应用环境：某市某户独立式厨房，两个灶眼，该区域环境空气质量良好，应用目的为提高油烟的收集率，净化油烟，同时隔断油烟中的有害物质和热风向室内环境扩散。

按照附图1，设定第一集风送风两用罩1-1和第二集风送风两用罩1-2，两个集风送风两用罩分别位于灶眼正上方，集风送风两用罩连接第一管道，第一管道的另一端为三通结构并连接第二管道和第三管道一端；所述第二管道和第三管道并联，第二管道一端连接第一管道，并依次设有第一电磁阀2-1，第一油旋风分离器3-1，第一高效过滤器5-1，第一风机6-1和第四电磁阀2-4，所述第一油旋风分离器3-1底端设有第一油盒4-1；所述第三管道一端连接第一管道，并依次设有第二电磁阀2-2，第二风机6-2，第二高效过滤器5-2和第三电磁阀2-3，所述第二油旋风分离器3-2底端设有第二油盒4-2；第四管道一端为三通结构并连接与第二管道和第三管道一端，第四管道竖直向上，另一端与U形布气管7相连，所述U形布气管铺设在灶台8上。

挡板9尺寸为780*335*80mm，挡板9到灶台8的距离为800mm，U形布气管长边长度为750mm，短边长度为300mm，长边距离灶台8的边界长度为30mm。,每50mm设一个导风管10，其长度为10mm，导风管10垂直于U形布气管偏向灶眼方向偏转，与水平面的垂线的夹角为10°，出风口为圆孔，直径15mm，出口风速为3m/s，U形布气管7和导流管10内管壁涂有疏油材料。

本发明的工作过程如下：在烹饪的时候开启上抽油烟模式，所述上抽油烟模式由集风送风两用罩，电磁阀，第一油旋风分离器3-1，第一油盒4-1，第一高效过滤器5-1，第一风机6-1、U形布气管7和导流管10完成。第二电磁阀2-2和2-3为关闭状态，第一电磁阀2-1和第四电磁阀2-4为打开状态，第一风机6-1抽动油烟经过集风送风两用罩收集并通过第一管道传输到第二管道，第二管道内主要进行油烟的净化功能。油烟中含有的油滴经过第一油旋风分离器3-1沿其内壁流下被第一油盒4-1收集，去油烟气则从第一油旋风分离器3-1上端流出，经过第一高效过滤器5-1，烟气中的颗粒物被截留，被净化的油烟进入第三管道到U形布气管7由导流管10的出气口喷出，形成风墙，灶台8和挡板9以及所述的风墙阻断烹饪产生的油烟对外部空间的物质扩散和热扩散。

实施例2：

应用环境：某市某户独立式厨房，两个灶眼，该区域环境空气质量较差，应用目的为收集油烟并净化，同时隔断空气中的有害物质对烹饪菜肴的扩散，保证食品安全。

按照附图1，设定两个集风送风两用罩1，集风送风两用罩1位于灶眼正上方，集风送风两用罩连接第一管道，第一管道的另一端为三通结构并连接第二管道和第三管道一端；所述第二管道和第三管道并联，第二管道一端连接第一管道，并依次设有第一电磁阀2-1，第一油旋风分离器3-1，第一高效过滤器5-1，第一风机6-1和第四电磁阀2-4，所述第一油旋风分离器3-1底端设有第一油盒4-1；所述第三管道一端连接第一管道，并依次设有第二电磁阀2-2，第二风机6-2，第二高效过滤器5-2，油旋风分离器3-,2，和第三电磁阀2-3，所述第二油旋风分离器3-2底端设有第二油盒4-2；第四管道一端为三通结构并连接与第二管道和第三管道一端，第四管道竖直向上，另一端与U形布气管7相连，所述U形布气管铺设在灶台8上。

挡板9尺寸为780*335*80mm，挡板9到灶台8的距离为800mm，U形布气管长边长度为750mm，短边长度为300mm，长边距离灶台8的边界长度为30mm。,每50mm设一个导风管10，其长度为10mm，导风管10垂直于U形布气管偏向灶眼方向偏转，与水平面的垂线的夹角为10°，出风口为圆孔，直径15mm，U形布气管7和导流管10内管壁涂有疏油材料，集风送风两用罩出风口速度为1.5m/s。

本发明的工作过程如下：在烹饪的时候开启下送洁净空气，下送洁净空气由集风送风两用罩，电磁阀，第二油旋风分离器3-2，第二油盒4-2，第二高效过滤器5-2，第二风机6-2，U形布气管7和导流管10完成。第一电磁阀2-1和第四电磁阀2-4为关闭状态，第二电磁阀2-2和第三电磁阀2-3为打开状态，第二风机6-2抽动油烟经过U形布气管7收集并通过第四管道传输到第三管道，第三管道内主要进行油烟的净化功能。油烟中含有的油滴经过第二油旋风分离器3-2沿其内壁流下被第二油盒4-2收集，去油烟气则从第二油旋风分离器3-2上端流出，经过第二高效过滤器5-2，烟气中的颗粒物被截留，被净化的油烟进入第一管道到集风送风两用罩喷出，为正在烹饪的食物营造一个洁净的空气环境。

上述对实例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，并把在此说明的一股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，对于本发明做出的改进和修改都应该在本发明的保护范围之内。

Claims (5)

1.一种烹饪用环境空气隔断装置，其特征在于该装置结构包含第一管道、第二管道、第三管道和第四管道，所述第一管道一端连接集风送风两用罩，另一端为三通结构，分别连接第二管道和第三管道一端；所述第二管道和第三管道并联，所述第二管道的管路中依次设有第一电磁阀(2-1)，第一油旋风分离器(3-1)，第一高效过滤器(5-1)，第一风机(6-1)和第四电磁阀(2-4)，所述第一油旋风分离器(3-1)底端设有第一油盒(4-1)；所述第三管道的管路中依次设有第二电磁阀(2-2)，第二风机(6-2)，第二高效过滤器(5-2)，第二油旋风分离器(3-2)和第三电磁阀(2-3)，所述第二油旋风分离器(3-2)底端设有第二油盒(4-2)；第四管道一端为三通结构，分别连接第二管道和第三管道的另一端，第四管道竖直向上，另一端与U形布气管(7)相连，所述U形布气管铺设在灶台(8)上。

2.根据权利要求1中所述的一种烹饪用环境空气隔断装置，其特征在于U形布气管(7)上设有导流管(10)，所述导流管(10)垂直于U形布气管(7)，且向烹饪食物方向偏转，与水平面的垂线的夹角为0~15°，导流管(10)的出风口为圆孔或椭圆形孔，所述孔的面积为1-10cm²，两个导流管(10)之间距离为3~10cm，导流管高度为8~20mm，U形布气管(7)和导流管(10)内管壁涂有疏油材料。

3.根据权利要求1所述的一种烹饪用环境空气隔断装置，集风送风两用罩安装于挡板(9)内，挡板(9)垂直于墙面水平安装，与灶台(8)宽度相等，灶台(8)与集风送风两用罩之间的距离为导流管(10)当量直径的20~60倍。

4.一种如权利要求1所述的烹饪用环境空气隔断装置的使用方法，其特征在于该装置有两种运行模式：上抽油烟模式和下送洁净空气模式；

所述上抽油烟模式由集风送风两用罩、电磁阀、第一油旋风分离器(3-1)、第一油盒(4-1)、第一高效过滤器(5-1)、第一风机(6-1)、U形布气管(7)和导流管(10)配合实现，关闭第二电磁阀(2-2)和第三电磁阀(2-3)，打开第一电磁阀(2-1)和第四电磁阀(2-4)，打开第一风机(6-1)抽动油烟经过集风送风两用罩收集并通过第一管道传输到第二管道，第二管道内主要进行油烟的净化功能；油烟中含有的油滴经过第一油旋风分离器(3-1)沿其内壁流下被第一油盒(4-1)收集，去油烟气则从第一油旋风分离器(3-1)上端流出，经过第一高效过滤器(5-1)，烟气中的颗粒物被截留，被净化的油烟进入第三管道到U形布气管(7)由导流管(10)的出气口喷出，形成风墙，灶台(8)和挡板(9)以及所述的风墙阻断烹饪产生的油烟对外部空间的物质扩散和热扩散；

所述下送洁净空气模式由集风送风两用罩、电磁阀、第二油旋风分离器(3-2)、第二油盒(4-2)、第二高效过滤器(5-2)、第二风机(6-2)、U形布气管(7)和导流管(10)配合实现，关闭第一电磁阀(2-1)和第四电磁阀(2-4)，打开第二电磁阀(2-2)和第三电磁阀(2-3)，打开第二风机(6-2)抽动油烟经过U形布气管(7)收集并通过第四管道传输到第三管道，第三管道内主要进行油烟的净化功能，油烟中含有的油滴经过第二油旋风分离器(3-2)沿其内壁流下被第二油盒(4-2)收集，去油烟气则从第二油旋风分离器(3-2)上端流出，经过第二高效过滤器(5-2)，烟气中的颗粒物被截留，被净化的油烟进入第一管道到集风送风两用罩喷出，为正在烹饪的食物营造一个洁净的空气环境。

5.根据权利要求4中所述的一种烹饪用环境空气隔断装置的使用方法，处于上抽油烟模式时，导流管(10)出口流速为0.8~5m/s；处于下送洁净空气时，集风送风两用罩口风速为0.8~2m/s。