CN106457117A - 用于吸收环境空气中的有机组分的装置与方法 - Google Patents

Abstract

本发明涉及用于吸收由烹饪用具形成的环境空气中的有机组分的装置。此装置包括含有包括亲脂溶液的第一液体(12)的第一储液器(10)。第一储液器包括空气入口(14)与空气出口(16)，出口与液体上方的空间(18)连通。此装置还包括用于将环境空气通过入口抽送到第一储液器的系统(20)。此装置还包括用于使抽送的环境空气在第一液体(12)中起泡的第一系统(24,26)，以产生经由出口(16)离开第一储液器的输出空气流。亲脂溶液(12)包括植物油。本发明提供了低成本且安全的空气过滤装置，其在去除诸如烹饪烟的有机物质上是有效的。

Description

用于吸收环境空气中的有机组分的装置与方法

技术领域

本发明涉及吸收诸如可能通过烹饪形成的环境空气中的有机组分。

背景技术

在全世界烹饪都在日常生活中起着重要作用。尽管烹饪使得食物安全且美味以便人类消费，但是烹饪过程通常涉及在烹饪油中加热食物。室内空气质量通常受到烹饪过程的极大影响。

在烹饪过程中，尤其在煎烤中，可能产生大量的烹饪油烟(COF)。烹饪油烟是室内颗粒物质的主要来源之一。可能在厨房周围的表面区域上形成顽固油脂，这事关卫生、气味、与安全问题。油脂涂层形成光滑表面并且在属性上是易燃的。

此外，由于存在一些化合物，包括多环芳烃(PAH)、杂环芳香胺和不饱和醛，因此COF具有不利的健康影响。

此外，研究还报导烹饪油烟是通常大气颗粒有机物质的重要来源。

当前，烹饪油烟被自由地释放到空气中或者通过抽油烟机抽出并且然后排放到室外大气。这对室内与室外环境造成严重污染。当然，将污染物排放到室外环境至少降低了使用者暴露的浓度，从而抽油烟机提供了健康益处。抽油烟机当然不是便携的。由于抽油烟机及其用于排放到室外大气的附件的大尺寸，因此其通常地仅作为厨房组件的一部分购买并且占据相当大的空间。

US2005/145108描述了用于清洗空气的系统，其中待清洁的空气通过水相与有机相起泡。空气向上地通过液体气泡。有机相通常地在水相的顶部上。描述了气体被持续地或周期性地去除以确保存在以水相与有机相的足够试剂，从而可以如所需地替换其中的试剂。描述了对可能使用的柱体的数量没有限制，这取决于不纯净度以及由此在处理空气中要使用的试剂的量。

GB2258623描述了利用中间排放风扇与泵来抽吸流动通过烟道的废气到至少一个清洗箱中的净化装置。清洗箱包括可以去除废气中的颗粒或者有毒气体的清洗液，净化气体然后经由线路向回排放到烟道。可以使用不止一个清洗箱。在箱中的气体入口管的端部附近设有气泡破碎器以形成细微气泡并且由此形成更好的接触。

WO97/48475描述了流体提取装置，其包括具有上游端、下游端与用于沿着其的下游方向的第一流体的抽送流的横截面流动区域。此装置还包括流体流动区域控制装置，其具有上游侧与下游侧，并且在所述下游侧处提供所述上游端与下游端之间的所述通道的可获得横截面流动区域的增加。此装置还包括到位于所述装置的所述下游侧处或在所述装置的所述下游侧的下游的所述通道的入口，由此沿着所述通道经过所述装置的抽送的第一流体的流减小了在所述入口处的流体压力以致使第二流体经由所述入口抽入到所述通道中以随着所述第一流体朝向所述下游端流动。

发明内容

本发明的目的是提出用于吸收通过烹饪用具形成的环境空气中的有机组分的改进的装置与方法。

通过独立权利要求的主题解决了此目的，其中其它实施方式被结合到从属权利要求中。

为此目的，根据本发明的装置包括：

含有包括亲脂溶液的第一液体的第一储液器，所述第一储液器包括空气入口与空气出口，所述出口与所述液体上方的空间连通；

用于将环境空气通过所述入口抽送到第一储液器的系统；以及

用于使抽送的环境空气在第一液体中起泡的第一系统，以产生经由所述出口离开所述第一储液器的输出空气流，其中亲脂溶液包括植物油。

此装置使空气经过亲脂溶液以便去除有机颗粒。可以通过烹饪形成这些有机颗粒，并且被处理的空气通常地包括烹饪烟。这提供了有效且低成本的过滤操作。特别地，普通的家用产品或原料可以用于形成亲脂溶液。通过使空气通过亲脂溶液(例如在室温下)，已经发现可以实现烹饪烟中的油基颗粒的非常高效的去除。

此空气处理装置可以以成本有效且用户友好的方式从空气去除潜在有害的有机化合物，这使得其适于通过消费者在家里使用。此装置可以制成便携式，并且可以在不需要重新设计厨房的情况下在厨房中简单地实施。

由于亲脂溶液包括植物油，因此该过滤器可以使用容易获得的产品实施以形成亲脂溶液，并且当需要时此溶液可以通过使用者替换。当使用植物油时，其可以例如包括大豆油、葵花籽油、花生油、玉米油、椰子油或橄榄油。它可以包括与通过与吸收装置相关的烹饪装置使用的相同的油。这意味着吸收装置可以利用与用于烹饪相同的油清洗与填充吸收装置，以简化吸收装置的维护。

用于起泡的第一系统可以包括连接到所述入口的传送管，所述传送管包括开口阵列以将抽送的环境空气释放到所述第一储液器中的液体的不同区域中。

此传送管致使烟在吸收液体内扩散以提高吸收处理的效率。

第一储液器可以含有包括亲水溶液的第二液体，其中所述第一液体与所述第二液体是不相融合的，并且其中使抽送的环境空气在所述第一液体中起泡的所述第一系统还适于将抽送的环境空气在所述第二液体中起泡。

通过此种方式，亲脂液体在亲水液体上漂浮并且可以在单个储液器内执行两种不同的吸收处理。

第二液体可以包括水或水性溶液。水性溶液可以包括盐溶液。这可能用于使得两种液体更加不能融合。

在替代的实施中，此装置还包括：

含有包括亲水溶液的第二液体的第二储水器，所述第二储水器包括空气入口与空气出口，出口与在所述第二液体上方的空间连通；以及

第二系统，用于使空气在所述第二液体中起泡，以便在所述第二储液器的出口处产生输出空气流，其中：

储液器以第一储液器然后第二储液器的顺序布置，使得第一储液器的出口连接到第二储液器的入口，或者

储液器以第二储液器然后第二储液器的顺序布置，使得第二储液器的出口连接到第一储液器的入口。

此布置提供了串联的两个单独储液器，以提供两种不同的吸收处理。它们可以是以任一顺序。

用于起泡的第二系统还可以包括连接到第二储液器的空气入口的第二传送管，并且其还包括用于将空气释放到第二储液器中的第二液体的不同区域中的开口阵列。

在一个布置中第二储液器的出口连接到第一储液器的入口。

此布置首先提供了水含量的去除(通过第二储液器)，并且这可以使得随后的有机组分的去除(通过第一储液器)更加有效。此第二液体还可以又包括水或水性溶液。

本发明的实施方式还提供了烹饪用具，包括：

加热元件；

定位在所述加热元件上方的空气收集器；以及

用于收集和处理来自空气收集器的环境空气的本发明的装置。

通过此种方式，空气处理装置可以形成为烹饪用具的整体部分。这提供了使用者选择在房间内部或外部的任意地方烹饪的自由，而不用担忧烹饪油烟。

可以提供装置以用于调节空气收集器在加热元件上方的位置。这使得能够优化烟的收集以提供烟的最大减少。

根据本发明的另一个实施方式，提供了吸收环境空气中有机组分的方法，所述方法包括步骤：

将环境空气抽送到含有包括亲脂溶液的液体的储液器，其中亲脂溶液包括植物油；

使抽送的环境空气在液体中起泡；以及

提供从所述液体离开的输出空气流。

环境空气还可以在包括亲水溶液的液体中起泡。

附图说明

现在将参照附图详细地描述本发明的实例，在附图中；

图1示出了根据本发明的实施方式的空气处理装置的第一实例；

图2示出了根据本发明的实施方式的空气处理装置的第二实例；

图3示出了根据本发明的实施方式的空气处理装置的第三实例；

图4示出了根据本发明的实施方式的空气处理装置的第四实例；

图5示出了根据本发明的吸收环境空气中的有机组分的方法的流程图。

具体实施方式

本发明提供了用于吸收环境空气中的有机组分的装置，其中储液器包含亲脂溶液，环境空气通过其起泡以去除环境空气的有机组分。这提供了低成本且安全的空气过滤装置，其在去除诸如烹饪油烟的有机物质上是有效的。

图1示出了空气处理装置的第一实例，其最适合用于处理烹饪装置附近的环境空气，尤其用于去除含有有机组分的烹饪油烟。

该装置具有含有包括亲脂溶液的液体12的储液器10。储液器10具有空气入口14与空气出口16，此出口与液体上方的空间18连通。

该装置包括系统20，例如泵，以用于将待处理的空气通过入口14抽送到储液器10。泵可以例如是真空泵、隔膜泵或蠕动泵。使空气通过液体12起泡，并且然后作为经由出口16离开储液器10的输出空气流排出。

装置(24,26)形成用于使抽送的环境空气在第一液体12中起泡的第一系统，以产生经由出口16离开第一储液器的输出空气流。实心或网格过滤器22可以选择性地设置在如所示出的出口处。

此装置使空气经过亲脂溶液以便去除有机颗粒。这提供了有效且低成本的过滤操作。特别地，普通的家用产品或原料可以用于形成溶液。实例是植物油或石蜡。

通过使空气通过亲脂溶液(例如在室温下)，已经发现可以实现烹饪烟中的油基颗粒的非常高效的去除。

各种植物油或石蜡是可以广泛地获得的以作为可以通过消费者购买的无害低成本供给。这意味着此装置可以通过消费者容易地且安全地维护(例如，换油)。植物油可以例如包括大豆油、葵花籽油、花生油、玉米油、椰子油或橄榄油。

空气处理装置可以是用于诸如深油炸锅的特定厨具的便携式单元。通过此种方式，其可以在其储液器中使用与通过烹饪装置使用的油相同的油。这意味着吸收装置可以利用与用于烹饪的相同的油清洗与填充吸收装置，以简化空气处理装置的维护。

入口14连接到传送管24，传送管24经过到储液器的底部。它具有开口阵列26以将抽送的环境空气分散到液体的不同区域中。此传送致使烟在吸收液体内扩散以提高吸收处理的效率。

图1的装置具有用于去除空气流中的有机颗粒的单个储液器。可以使用串联的多个类似装置，每个都设计为去除特定类别的污染物。

图2示出了具有两个空气处理装置的实施。此装置30与图1中的相同(但是没有出口过滤器22)。它连接到类似设计的第二装置32。由此，第二装置32具有含有第二液体36的第二储液器34。空气入口38联接到第二系统40以使空气在第二液体36中起泡。输出空气流在第二储液器的出口42处离开。空气出口42与第二液体36上方的空间连通。

具有亲脂溶液的储液器30可以在入口侧或出口侧，使得两个储液器可以以任一顺序布置。图2示出了连接到第二储液器34的入口38的第一储液器30的出口。

在第二储液器中的液体包括亲水溶液。这用作水蒸汽的吸收器。它可以包括水或水性溶液。

用于起泡的第二系统40还包括传送管40，其具有用于将空气释放到第二储液器中的第二液体的不同区域中的开口阵列41。

如果首先去除水蒸汽(即，与图2中示出的相反顺序)，这可以使得有机组分的去除更加有效。

使用两种不同吸收液体可以结合到如图3中所示的具有单个储液器的装置中。

图3示出了与图1具有相同设计但是含有漂浮在相同储液器10内的亲水溶液36上的亲脂溶液12的装置。

亲水溶液与亲脂溶液是不融合的，并且抽送的空气通过两种液体起泡。第二液体可以选择为用于通过使它们更加不融合而在两种液体之间改善分离。为此目的盐溶液可以用作亲水溶液36。

上面说明的空气处理方案可以集成到烹饪装置中。例如，其可以用作诸如炸锅(如果此厨具还在使用中就不能利用固定抽油烟机)或厨具的便携式烹饪装置的一部分。

图4示出了根据图3的双重液体空气处理方案的实例。

图4的烹饪装置具有加热元件，此加热元件在此实例中包括烹锅62可以布置在其上的电热板60。空气收集器64定位在加热元件60上方。空气收集器将空气供给到图3中示出类型的空气处理装置66。当然其可以替代地是图1或图2中示出的类型。

热板通过层61与装置的剩与部分隔离。

泵20容纳在烹饪装置内并且从空气收集器抽吸空气。

使用者可以在房间内部或外部的任何地方使用此烹饪装置，而不用担忧烹饪油烟。

空气收集器可以具有可调节位置，例如通过铰接装置68使得可以优化烟的收集以提供烟的最大减少。

处理装置具有填充端口70与清空端口72以便使用者可以通过周期性地改变液体或多种液体维护此装置。在图1至图3中未示出这些端口，但是这些储液器当然还可以被同样地填充与清空。

此装置可以在热板不在使用中的情况下关于另一个烹饪装置进行空气处理。由此，其可以用作便携式空气处理装置或烹饪装置，具有集成的空气处理以降低烹饪油烟浓度。

各种替代装置全部以相同方式运行。环境空气被抽送到含有至少包括亲脂溶液的液体的储液器中。在以净化形式排出以前抽送的环境空气在液体中起泡。

此装置可以用作独立的空气处理单元，这可以是安装的固定部分或者其可以是便携的。它还可以形成为固定或便携烹饪装置的一体部分。此烹饪装置可以包括，但不限于炸锅、壁炉、烤箱、蒸锅或者将潜在地提供污染的任何其它类型的烹饪装置。

储液器可以具有选择为与用于家用或商用厨房的烹饪装置的类型匹配的尺寸。例如，对于家用厨房来说其可以具有0.3升到1.5升的体积。在0.2升到1升范围内体积的油可以用作亲脂溶液并且在0.2到1升范围内体积的水可以用作亲水溶液。

此泵可以将流量传送到储液器，这可以通过使用者调节，例如具有不同的风扇速度以满足家用或商用厨房的需要。对于家庭应用来说空气流量将通常地在每分钟0.2升到每分钟5升的范围内并且对于商用厨房来说可能更高。

图5示出了根据本发明的吸收环境空气中的有机组分的相应方法的流程图。该方法包括步骤：

(501)将环境空气抽送到含有包括亲脂溶液的液体的储液器；

(502)使所述抽送的环境空气在所述液体中起泡；以及

(503)提供从所述液体离开的输出空气流。

通过本领域中的技术人员，经由研究附图、公开、以及所附权利要求实施要求的发明可以理解并且实现公开实施方式的其它变型。在此权利要求中，术语“包括”不排除其它元件或步骤，并且不定冠词“一”或“一个”不排除多个。在相互不同的从属权利要求中叙述的一些措施的单纯事实不表示不能利用这些措施的组合。在权利要求中的任何附图标记都不应该理解为限定范围。

Claims (13)

1.一种用于吸收通过烹饪用具形成的环境空气中的有机组分的装置，所述装置包括：

含有包括亲脂溶液的第一液体(12)的第一储液器(10)，所述第一储液器包括空气入口(14)与空气出口(16)，所述出口与所述液体上方的空间(18)连通；

用于将所述环境空气通过所述入口抽送到所述第一储液器的系统(20)；以及

用于使所抽送的环境空气在所述第一液体(12)中起泡的第一系统(24，26)，以产生经由所述出口(16)离开所述第一储液器的输出空气流；其中所述亲脂溶液(12)包括植物油。

2.根据前述权利要求中任一项所述的装置，其中用于起泡的所述第一系统包括连接到所述入口(14)的传送管(24)，所述传送管包括开口(26)阵列以将所抽送的环境空气释放到所述第一储液器(10)中的所述液体(12)的不同区域中。

3.根据前述权利要求中任一项所述的装置，其中所述第一储液器(10)含有包括亲水溶液的第二液体(36)，其中所述第一液体(12)与所述第二液体(36)是不相融合的，并且其中使所抽送的环境空气在所述第一液体中起泡的所述第一系统还适于使所抽送的环境空气在所述第二液体中起泡。

4.根据权利要求3所述的装置，其中所述第二液体(36)包括水或水性溶液。

5.根据权利要求4所要求的装置，其中所述水性溶液包括盐溶液。

6.根据权利要求1至2中的一项所述的装置，还包括：

含有包括亲水溶液的第二液体(36)的第二储液器(34)，所述第二储液器包括空气入口与空气出口，所述出口与在所述第二液体上方的空间连通；以及

用于使所述空气在所述第二液体(36)中起泡的第二系统(40)，以便产生在所述第二储液器的所述出口处离开的输出空气流，其中：

所述储液器以所述第一储液器(30)然后所述第二储液器(34)的顺序布置，使得所述第一储液器(30)的所述出口连接到所述第二储液器(34)的所述入口，或者

所述储液器以所述第二储液器(34)然后所述第一储液器(30)的顺序布置，使得所述第二储液器(34)的所述出口连接到所述第一储液器(30)的所述入口。

7.根据权利要求6所述的装置，其中用于起泡的所述第二系统(40)包括连接到所述第二储液器的所述空气入口的第二传送管(40)，所述第二传送管(40)包括开口(41)阵列以用于将所述空气释放到所述第二储液器中的所述第二液体的不同区域中。

8.根据权利要求6或7所述的装置，其中所述第二储液器(34)的所述出口连接到所述第一储液器(30)的所述入口。

9.根据权利要求6至8中的任一项所述的装置，其中所述第二液体(36)包括水或水性溶液。

10.一种烹饪用具，包括：

加热元件(60)；

定位在所述加热元件上方的空气收集器(64)；以及

如前述权利要求中的任一项所述的装置，以用于收集和处理来自所述空气收集器的环境空气。

11.根据权利要求10所述的烹饪用具，包括用于调节所述空气收集器在所述加热元件上方的位置的装置(68)。

12.一种吸收环境空气中的有机组分的方法，所述方法包括步骤：

将环境空气抽送(501)到含有包括亲脂溶液的液体的储液器，其中所述亲脂溶液包括植物油；

使所抽送的环境空气在所述液体中起泡(502)；以及

提供(503)从所述液体离开的输出空气流。

13.根据权利要求12所述的方法，还包括使所述环境空气在包括亲水溶液的液体中起泡。