CN107747754A - 一种零和式低碳油烟机及净化系统 - Google Patents

Abstract

本发明属于烹饪油烟处理装置技术领域，公开了一种零和式低碳油烟机，包括由冷凝板、过滤层、吸油烟风机、风量分配调节器、增压箱、增压风机、止逆风阀和排烟管组成的外排油烟系统；由冷凝板、过滤层、吸油烟风机、风量分配调节器、静压箱、连接风道、风幕出风口和风幕构成的内循环吸油烟系统。本发明具有比油烟机、集成灶更加优秀的吸油烟功能。油烟通过过滤，机体内无需清洗，减轻油烟对大气的污染；将烹饪产生的油烟包裹流经油烟过滤网后送入吸油烟风机，抑制油烟扩散、防止油烟逃逸、彻底排净油烟。综合能耗将不到现在油烟机和集成灶的十分之一，将为广大的用户提供更为健康、低碳、环保、安全的家居生活保障。

Description

一种零和式低碳油烟机及净化系统

技术领域

本发明属于烹饪油烟处理装置技术领域，尤其涉及一种零和式低碳油烟机。

背景技术

众所周知，现行的油烟机和集成灶在处理烹饪油烟时将油烟与空气混合气体从室内排向户外，当门窗紧闭时，油烟机和集成灶工作会造成室内空气负压，同时会将室内的暖气或冷气排出户外，造成极大的能源损耗。

以下举例说明油烟机和集成灶在工作时造成的能源浪费情况。

假设油烟机和集成灶在工作时室内外温差15℃，油烟机和集成灶的排量为1200立方米/小时，油烟机或集成灶工作1小时浪费的冷气或暖气能量为：Q＝cmΔt，不妨对油烟机和集成灶工作1小时环境能耗做一个粗略计算：Q＝cmΔt,c＝1000J/(kg·℃)，m＝1.29kg/m3*1200m3＝1548kg，Δt＝15℃，油烟机或集成灶一个小时造成的环境能耗为Q＝2.322x10^7焦耳，3600000焦耳的热量约合1度电，折合成电表读数为6.45度电。

一般油烟机和集成灶使用时的直接电耗不超过0.5度电/小时，通过简单演算，油烟机和集成灶一个小时的环境能耗是它自身能耗的10多倍。另外油烟机和集成灶没有有效的过滤措施，油烟中的有害颗粒物直接排向户外污染空气，还有噪声污染严重。

综上所述，现有技术存在的问题是：现有的油烟机和集成灶使用时一个小时的环境能耗是它自身能耗的10多倍。另外油烟机和集成灶没有有效的过滤措施，油烟中的有害颗粒物直接排向户外污染空气，还有噪声污染严重。

发明内容

针对现有技术存在的问题，本发明提供了一种零和式低碳油烟机。

本发明是这样实现的，所述零和式低碳油烟机包括：

由冷凝板、过滤层、吸油烟风机、风量分配调节器、增压箱、增压风机、止逆风阀和排烟管组成的外排油烟系统；

由冷凝板、过滤层、吸油烟风机、风量分配调节器、静压箱、连接风道、风幕出风口和风幕构成的内循环吸油烟系统。

进一步，所述外排油烟系统设置有吸油烟风机，所述吸油烟风机的出风口上端连通风量分配调节器，所述风量分配调节器的调节隔板上端与增压箱铰链连接，下端嵌入吸油烟机的出风口，吸油烟机出风口以调节隔板为界，吸油烟机出风口一侧与增压箱进风口联通，吸油烟机出风口另一侧通过静压箱与风幕连接风道连通；所述增压箱内侧安装有增压风机，所述增压风机的末端连通排烟管，所述增压风机的出风口装有止逆风阀；

所述吸油烟风机的下端设置过滤层框架，过滤层安装在过滤层框架内，所述过滤层的下端设置有冷凝板。

进一步，所述内循环吸油烟系统设置有静压箱，所述静压箱包裹在增压箱的外部；所述吸油烟风机的进风端风道分布于冷凝板四周；

灶头的下端设置有风幕出风口，所述灶头的上端设置有前风幕，所述灶头的两侧设置有侧风幕；所述灶头的下端设置有风幕出风道。

进一步，所述增压箱的进风口安装有调风隔板，所述调风隔板通过隔板铰链嵌装在增压箱进风口面板上；所述冷凝板的下端连通集油盒，所述冷凝板的上端嵌装有照明灯。

进一步，所述增压箱和静压箱顶端的内壁上粘贴有吸声层，所述静压箱顶部外侧通过螺栓固定安装有控制盒；

所述零和式低碳油烟机的开关面板安装在冷凝板和过滤层框架上端外侧，所述吸油烟风机和增压风机在同一控制电路上采用并联连接。

进一步，所述灶头的下端设置有灶具底腔，灶具底腔的底部安装有选配底柜；所述灶头的两侧设置有补缺装饰滑块；所述灶头连通燃气管接口。

进一步，所述调风隔板下端安装有调节螺杆支架，所述调节螺杆支架的后端连接调节螺杆，所述调节螺杆螺旋固定在固定螺杆支架上；所述固定螺杆支架的后端焊接有烟机风柜面板，所述调节螺杆上还套装有调节螺母；

所述调风隔板外表面设置有隔板弯侧面，所述调节螺杆支架的前端设置有风幕气流排风口，风幕气流是由气流调节分配器从吸油烟风机出风口排出的气流中分流形成的，所述调节螺杆支架的后端设置有外排油烟进风口。

本发明的另一目的在于提供一种安装有所述零和式低碳油烟机的厨房、餐厅用油烟净化系统。

本发明的优点及积极效果为：该零和式低碳油烟机具有比油烟机、集成灶更加优秀的吸油烟功能。油烟通过过滤，机体内无需清洗，减轻油烟对大气的污染；风量分配调节器将吸油烟风机排出的气流分流到增压箱和静压箱；分流到增压箱中的气流量为烹饪产生的油烟最大发生量，经排烟管排进公共烟道或户外，在增压箱中气流经过增压风机增压获得更高的静压和动压，用于克服排烟管和公共烟道的阻力；分流到静压箱中的气流通过风幕进气风道在灶台前端和灶台两侧面形成风幕，与吸油烟风机工作时产生的负压区共同作用，将烹饪产生的油烟包裹流经油烟过滤网后送入吸油烟风机，抑制油烟扩散、防止油烟逃逸、彻底排净油烟；吸油烟风机的吸排量等于增压风机的排放量和风幕流量，避免室内空气被排出户外，以避免造成环境能源浪费；由于吸油烟风机排出的气流部分被利用形成风幕实现内循环，吸油烟风机作功后的能量被二次利用，体现出低碳设计效果；整个装置的外排风量仅为烹饪油烟的绝对量，装置工作产生的空气动力性噪声更低，装置工作处于静音状态。

根据本发明开发出的产品的综合能耗将不到现在油烟机和集成灶的十分之一，将为广大的用户提供更为健康、低碳、环保、安全的家居生活保障。

附图说明

图1是本发明实施例提供的零和式低碳油烟机的结构主视示意图；

图2是本发明实施例提供的零和式低碳油烟机实施例侧视图；

图3是本发明实施例提供的零和式低碳油烟机实施例风量分配调节器正视位置图；

图4是本发明实施例提供的零和式低碳油烟机实施例风量分配调节器侧视位置图；

图5是本发明实施例提供的零和式低碳油烟机实施例风量分配调节器正视图；

图6是本发明实施例提供的零和式低碳油烟机实施例风量分配调节器侧视图；

图7是本发明实施例提供的零和式低碳油烟机实施例风量分配调节器调节示意侧视图；

图8是本发明实施例提供的零和式低碳油烟机实施例灶台俯视图；

图9是本发明实施例提供的零和式低碳油烟机实施例电路控制描述图；

图10是本发明实施例提供的零和式低碳油烟机实施例开关面板示意图；

图11是本发明实施例提供的烹饪油烟处理过程流程图；

图中：1.吸油烟风机；2.风量分配调节器；3.增压箱；4.隔板铰链；5.调风隔板；6.风幕气流进风口；7.过滤层；8.冷凝板；9.集油盒；10.连接风道；11.照明灯；12.风轮；13.静压箱；14.吸声层；15.增压风机；16.止逆风阀；17.控制盒；18.排烟管；19.开关面板；20.前风幕；21.侧风幕；22.灶头；23.风幕出风口；24.补缺装饰滑块；25.灶具底腔；26.风幕出风道；27.燃气管接口；28.选配底柜；33.隔板弯侧面；34.烟机风柜面板；35.固定螺杆支架；36.调节螺杆；37.调节螺母；38.调节螺杆支架；39.风幕气流排风口；40.外排油烟进风口；41.吸油烟风机出风口。

具体实施方式

为能进一步了解本发明的发明内容、特点及功效，兹例举以下实施例，并配合附图详细说明如下。

该零和式低碳油烟机包括：

由冷凝板8、过滤层7、吸油烟风机1、风量分配调节器2、增压箱3、增压风机15、止逆风阀16和排烟管18组成的外排油烟系统；

由冷凝板8、过滤层7、吸油烟风机1、风量分配调节器2、静压箱13、连接风道10、风幕出风口23和风幕构成的内循环吸油烟系统。

进一步，所述外排油烟系统设置有吸油烟风机1，所述吸油烟风机1的上端连通风量分配调节器2，所述风量分配调节器2的上端连通增压箱3；所述增压箱3的出气口安装有增压风机15，所述增压风机15的末端连通排烟管18，所述增压风机15的内部嵌装有止逆风阀16；

所述吸油烟风机1的下端粘贴有过滤层7，所述过滤层7的下端设置有冷凝板8。

作为本发明的优选实施例，所述内循环吸油烟系统设置有静压箱13，所述静压箱13包裹在增压箱3的外部；所述吸油烟风机1的进风端安装有连接风道10，所述吸油烟风机1的出风端安装有风幕气流进风口6；

灶头22的下端设置有风幕出风口23，所述灶头22的上端设置有前风幕20，所述灶头22的两侧设置有侧风幕21；所述灶头22的下端设置有风幕出风道26。

作为本发明的优选实施例，所述增压箱3的内部安装有调风隔板5，所述调风隔板5的表面嵌装有隔板铰链4；所述冷凝板8的下端连通集油盒9，所述冷凝板8的上端嵌装有照明灯11。

作为本发明的优选实施例，所述吸油烟风机1的内部嵌装有多个风轮12，所述增压箱3的内壁上粘贴有吸声层14，所述增压箱3的外壁上通过螺栓固定安装有控制盒17；

所述吸油烟风机1的内部安装有开关面板19，所述开关面板19与吸油烟风机1的控制端相连接。

作为本发明的优选实施例，所述灶头22的下端设置有灶具底腔25，灶具底腔25的底部安装有选配底柜28；所述灶头22的两侧设置有补缺装饰滑块24；所述灶头22连通燃气管接口27。

作为本发明的优选实施例，所述调风隔板5下端安装有调节螺杆支架38，所述调节螺杆支架38的后端连接调节螺杆36，所述调节螺杆36螺旋固定在固定螺杆支架35上；所述固定螺杆支架35的后端焊接有烟机风柜面板34，所述调节螺杆36上还套装有调节螺母37；

所述调风隔板5外表面设置有隔板弯侧面33，所述调节螺杆支架38的前端设置有风幕气流排风口39，所述调节螺杆支架38的后端设置有外排油烟进风口40；所述外排油烟进风口40的下端设置有吸油烟风机出风口41。

本发明的另一目的在于提供一种安装有所述零和式低碳油烟机的厨房、餐厅用油烟净化系统。

内循环吸油烟系统是利用经过过滤后、从吸油烟风机1排出的、由风量分配调节器2分流的气流在锅灶周边形成风幕，风幕的能量是对吸油烟风机1作功后的的二次能源的利用，风幕在本发明中有以下作用：1、抑制油烟扩散、防止油烟逃逸；2、隔离油烟与室内空气混合，防止室内空气排向户外，避免油烟机工作造成室内冷气和暖气大量流失而造成的能源浪费；3、风幕气流为正压强，包裹加速油烟快速向吸油烟机运动，可大大节省吸油烟风机1的能耗；4、风幕气流来自于吸油烟机排放的气流，使排油烟系统外排流量近似于油烟的的绝对发生量，外排风量变得极小，整个装置工作产生的空气动力性噪声极低，使本发明零和式低碳油烟机工作处于静音状态。由于外排风量小，在增压箱3中设置一只小型增压风机15对吸油烟风机1外排的气流作绝对增压(由于增压风机15与吸油烟风机1串联，流量不变的情况下的增压)让外排气流获得更高的能量以克服排烟管18和公共烟道对外排气流的阻力。所谓“零和”是指本发明油烟处理过程吸排平衡关系即风幕流量加油烟发生量等于吸油烟机工作流量，而增压风机15的排风量仅仅是油烟的发生量。综合能耗远远低于传统油烟机和集成灶，低碳、环保是本发明最显著的特征。

烹饪油烟主要有四个部分构成，即燃料燃烧后的尾气、食材溢出物、水蒸气和油脂在高温时产生的气化裂解物。油烟处理装置首先是吸净油烟，防止油烟扩散到户内，污染室内环境；其次是脱去油烟中的油脂和烟气中的颗粒物；再其次是将吸油烟风机1吸进的油烟完全排出户外。

零和式低碳油烟机由冷凝板8、过滤层7、吸油烟风机1、风量分配调节器2、增压箱3、增压风机15、止逆风阀16和排烟管18组成的外排油烟系统；由冷凝板8、过滤层7、吸油烟风机1、风量分配调节器2、静压箱13、连接风道10、风幕出风口23和风幕构成的内循环吸油烟系统。油烟过滤层7对油烟过滤实现装置免拆洗功能，同时避免油脂和颗粒物外排污染大气；由油烟过滤层7、静压箱13和风幕系统组成静音系统。

吸、排油烟系统是建立在充分研究油烟发生与扩散机理的基础之上，并结合各种厨房结构和公共烟道阻力状况而设置的。吸油烟风机1风量等于增压风机15风量与风幕风量之和，增压风机15风量为烹饪产生的最大油烟量，风幕风量为烹饪所产生的最大油烟量时保证吸油烟风机1工作时产生吸油烟有效负压区、抑制油烟扩散、防止油烟逃逸所需的最小空气介质流量。以上配置是为了本发明在最低能耗下彻底吸净油烟，克服过滤油烟、排烟管18道以及建筑公共烟道的阻力排净油烟，同时不消耗或少消耗室内空气，避免装置工作对室内冷气、暖气的浪费，将环境能耗降到最低，实现本发明绿色低碳。

发明人在伦敦格林尼治大学热动力实验室对烹饪油烟发生的绝对量、油烟热动力运动形态研究以及油烟在空气中的扩散速度的测定，民用厨房中餐烹饪爆炒时瞬时产生的油烟绝对量小于5立方米/分钟。据此为本发明提供了科学依据。

内循环吸油烟系统，吸油烟风机1工作，风机进风口向外形成负压区，油烟在负压、热动力作用下被导向吸油烟风机1进风口，但如此同时，在热动力作用下，油烟还会向四周发生扩散，这些扩散包括压力差扩散、浓度差扩散、温度差扩散和密度差扩散，要抑制扩散就必须迅速吸净油烟，需要有大的吸风量，但大的吸风量需要实现大的排风量，排风量除了吸油烟风机1功率大外，还受到排烟管18直径、长度和公共烟道阻力的制约。实验证明，吸油烟风机1吸入的油烟不能完全排出，部分油烟会从风轮12进风口窜出，破坏吸油烟有效负压区的完整性，完全抑制油烟，防止油烟逃逸的条件不完备，这种情况将导致吸油烟风机1不能吸净油烟。吸油烟风机1排出的气流经气流分配调节器分配进入静压箱13的气流经风幕风道形成风幕，包裹油烟，抑制油烟扩散，防止油烟逃逸，推动油烟快速进入吸油烟风机1，从而实现吸油烟机风机100％的吸净油烟，同时防止室内空气被排出户外。

外排油烟系统，增压风机15对除形成风幕以外的多余油烟气流进行绝对增压，以提高气流势能克服排管道和公共烟道的阻力，保证进入增压箱3的气流100％排出户外；止逆风阀16在装置不工作时防止公共烟道中的烟气倒灌户内。

由油烟过滤层7实现过滤功能。本发明过滤层7采用透气性好特制阻燃膨化纤维制成的滤网，过滤材料厚度在25毫米左右，由于这种材料膨化后形成大量毛细管，比表面积大，具有超强的吸附力，通过两道过滤，实验测定，能100％除去油烟中的凝结性油脂和水雾，使装置内的动力叶轮和装置内腔始终清洁如新，从而保证所有动力装置高效运行；另一方面，通过过滤，油烟中的油脂被滤材吸附，大大减轻油烟直排对大气的污染。作为专业研究人员必须指出的，油脂凝结在油烟机和集成灶的风机叶轮表面，叶轮的离心作用为什么不能将油脂除去呢？主要是经过高温处理后的油脂黏度增加，另一方面油脂与油烟中的固形物颗粒掺杂之后油脂发生化学触变性，风轮12运转在离心力的作用下，油脂瞬间固化，牢牢粘附在风轮12表面，破坏风轮12的动平衡，造成油烟机和集成灶使用效率、使用寿命降低和噪声的增加。

由油烟过滤层7、静压箱13和风幕系统组成静音系统。膨化纤维大量的毛细管对本发明动力噪声和空气动力性噪声有非常强的阻尼吸音效果，纤维本身在气流通过时发生的微震荡对噪声也起到阻尼消声作用；静压箱13将气流动压装换成静压的同时有效降低空气动力性噪声；风幕系统的应用，在大大降低本发明的流量的同时也就减少了空气动力性噪声。综上所述为本发明静音系统的原理。

吸油烟系统还是节能系统。将吸油烟风机1排出的气流作为风幕介质，一方面避免或减少室内空气被排除到户外，避免或减少装置工作造成室内环境能源的浪费，另一方面充分利用吸油烟风机1对油烟作功后的势能和动能为风幕所利用，再就是节能系统的应用大大降低了本发明的流送流量，使本系统的自身动力能耗大大降低。

零和式低碳油烟机由吸油烟风机1、增压风机15、前风幕20、侧风幕21和控制电路共同构成装置动力系统，以下描述本发明工作流程。

安装完毕，安装人员根据本发明安装地点的油烟外排环境和用户烹饪习惯通过旋转风量分配调节器2上的调节螺杆36，确定风幕气流排风口39和外排油烟进风口40的开口比例；如用户烹饪习惯会产生大量油烟，则适当调大外排油烟进风口40，反之，则适当调小外排油烟进风口40。

如图9、图10所示，打开开关面板19上的开关键，开启电源，开启低速键或中速或高速键，吸油烟风机1(M1)和增压风机15(M2)工作。吸油烟风机1工作，气流被吸进吸油烟风机1进风口，在吸油烟风机1进风口外形成吸油烟有效负压区，被吸进的气流经过吸油烟风机1的叶轮12作功产生动压和静压，流出吸油烟风机出风口41的气流被风量分配调节器2分成两股气流，分别通过外排油烟进风口40和风幕气流排风口39流进增压箱3和静压箱13。气流进入增压箱3后增压风机15对气流做进一步增压，获得更高的动压和静压后，吹开带止逆风阀16的外排出风口16上的阀片进入排烟管18，最后被排进公共烟道或排向户外；进入静压箱13的气流从风幕气流进风口6经连接风道10、风幕出风道26，在风幕出风口23上方形成前风幕20和侧风幕21，风幕气流在自身动、静压作用和吸油烟风机1工作在其进风口外形成吸油烟有效负压区的共同作用下被吸进吸油烟风机1。外排风力作用下开启，同时关闭电源，吸油烟风机1和增压风机15停止工作，随即智能控制器关闭电动止逆风阀16，同时关停增压风机2(M2)和风幕风机25(M4)，本发明零和式低碳油烟机工作。

烹饪开始，如图8所示灶台上灶头22及炊具中生成油烟，油烟在自身热动力、吸油烟风机1工作产生的负压和风幕20、21气流共同作用下，风幕气流与油烟在负压区内混合，后经冷凝板8导流沿分布在冷凝板8周边的的吸风口流入过滤层7，烟气经过过滤层7过滤后，烟气中的固态颗粒物和液态颗粒物等凝结性物质被过滤材料吸附，过滤后的烟气被吸入吸油烟风机1，进入吸油烟风机1的烟气中不再有凝结性的物质粘附到吸油烟风机1的风轮12上，烟气通过吸油烟风机1作功，排出吸油烟风机1的烟气获得了较高的流速和静压；流出吸油烟风机出风口41的气流被风量分配调节器2分成两股气流，分别通过外排油烟进风口40和风幕气流排风口39流进增压箱3和静压箱13。气流进入增压箱3后增压风机15对气流做进一步增压，获得更高的动压和静压后，吹开带止逆风阀16的外排出风口16上的阀片进入排烟管18，最后被排进公共烟道或排向户外；进入静压箱13的气流从风幕气流进风口6经连接风道10、风幕出风道26，在风幕出风口23上方形成前风幕20和侧风幕21，风幕气流在自身动、静压作用和吸油烟风机1工作在其进风口向外区域形成吸油烟有效负压区的共同作用下被吸进吸油烟风机1。

烹饪油烟处理过程流程如图11所示，烹饪结束，开启开关面板19上的延时键，直到本发明零和式低碳油烟机体制工作。

以上所述仅是对本发明的较佳实施例而已，并非对本发明作任何形式上的限制，凡是依据本发明的技术实质对以上实施例所做的任何简单修改，等同变化与修饰，均属于本发明技术方案的范围内。

Claims (8)

1.一种零和式低碳油烟机，其特征在于，所述零和式低碳油烟机包括：

由冷凝板、过滤层、吸油烟风机、风量分配调节器、增压箱、增压风机、止逆风阀和排烟管组成的外排油烟系统；

由冷凝板、过滤层、吸油烟风机、风量分配调节器、静压箱、连接风道、风幕出风口和风幕构成的内循环吸油烟系统。

2.如权利要求1所述零和式低碳油烟机，其特征在于，所述外排油烟系统设置有吸油烟风机，所述吸油烟风机的出风口上端连通风量分配调节器，所述风量分配调节器的调节隔板上端与增压箱铰链连接，下端嵌入吸油烟机的出风口，吸油烟机出风口以调节隔板为界，吸油烟机出风口一侧与增压箱进风口联通，吸油烟机出风口另一侧通过静压箱与风幕连接风道连通；所述增压箱内侧安装有增压风机，所述增压风机的末端连通排烟管，所述增压风机的出风口装有止逆风阀；

所述吸油烟风机的下端设置过滤层框架，过滤层安装在过滤层框架内，所述过滤层的下端设置有冷凝板。

3.如权利要求1所述零和式低碳油烟机，其特征在于，所述内循环吸油烟系统设置有静压箱，所述静压箱包裹在增压箱的外部；所述吸油烟风机的进风端风道分布于冷凝板四周；

灶头的下端设置有风幕出风口，所述灶头的上端设置有前风幕，所述灶头的两侧设置有侧风幕；所述灶头的下端设置有风幕出风道。

4.如权利要求1所述零和式低碳油烟机，其特征在于，所述增压箱的进风口安装有调风隔板，所述调风隔板通过隔板铰链嵌装在增压箱进风口面板上；所述冷凝板的下端连通集油盒，所述冷凝板的上端嵌装有照明灯。

5.如权利要求1所述零和式低碳油烟机，其特征在于，所述增压箱和静压箱顶端的内壁上粘贴有吸声层，所述静压箱顶部外侧通过螺栓固定安装有控制盒；

所述零和式低碳油烟机的开关面板安装在冷凝板和过滤层框架上端外侧，所述吸油烟风机和增压风机在同一控制电路上采用并联连接。

6.如权利要求3所述零和式低碳油烟机，其特征在于，所述灶头的下端设置有灶具底腔，灶具底腔的底部安装有选配底柜；所述灶头的两侧设置有补缺装饰滑块；所述灶头连通燃气管接口。

7.如权利要求4所述零和式低碳油烟机，其特征在于，所述调风隔板下端安装有调节螺杆支架，所述调节螺杆支架的后端连接调节螺杆，所述调节螺杆螺旋固定在固定螺杆支架上；所述固定螺杆支架的后端焊接有烟机风柜面板，所述调节螺杆上还套装有调节螺母；

所述调风隔板外表面设置有隔板弯侧面，所述调节螺杆支架的前端设置有风幕气流排风口，风幕气流是由气流调节分配器从吸油烟风机出风口排出的气流中分流形成的，所述调节螺杆支架的后端设置有外排油烟进风口。

8.一种安装有如权利要求1至7任意一项所述零和式低碳油烟机的厨房、餐厅用油烟净化系统。