CN107975854A - 一种内循环净化油烟集成系统 - Google Patents

Abstract

本发明属于烹饪油烟净化处理技术领域，公开了一种内循环净化油烟集成系统，由灶台、灶具、射流聚焦发生器、引风机、油烟净化装置、增压风机、循环管道构成；引风机、油烟净化装置、增压风机、气流聚焦发生器、引风机通过管道依次连通。对空气的损耗仅仅为灶头燃烧所必需耗氧量，对室内空气能源损耗几乎为零。由于气流内循环，动力损耗只是克服气流循环中的阻力，动力装置产生的动能和势能得到充分利用。试验综合能耗不到油烟机(含商用油烟机)和集成灶五十分之一。更重要的是彻底解决了烹饪油烟污染室内外空气的难题，本发明的普及使用，将对改善大气环境，降低PM2.5有着重大现实意义。

Description

一种内循环净化油烟集成系统

技术领域

本发明属于烹饪油烟净化处理技术领域，尤其涉及一种内循环净化油烟集成系统。

背景技术

目前，业内常用的现有技术是这样的：烹饪油烟主要由三个组成部分，即燃料燃烧产生的尾气、食材溢出物、油脂在高温下裂解气化物以及水蒸气。燃料燃烧产生的尾气、食材溢出物、油脂在高温下裂解气化物对室内外环境造成污染，现行油烟排放装置包含油烟机(含商用油烟机)、集成灶，油烟净化装置包含高压静电、等离子、过滤、化学吸收等装置。

不论是哪种油烟机和集成灶，也不论是何种净化装置，受排放环境和净化技术的影响，都不能有效解决烹饪油烟污染室内外环境和造成巨大能源浪费。

以下举例说明油烟机(含商用油烟机)、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。

再分析一下现行的油烟净化技术，以高压静电电离技术为例。

这项技术是在油烟行进的路径上安装正负极板，油烟从极板中间穿过，极板通电，在极板之间形成强力电场，油烟中的部分有机物在通过电场时被电离碳化，从而实现净化油烟的目的。

实际情况是，由于油烟通过极板之间的流速快和流量大，电场不能完全电离油烟中的有机物；另外，由于有机物被炭化后，碳颗粒物附着在极板表面，使极板钝化，随着碳颗粒物的增加，净化效果和效率都会下降，不能真正起到净化油烟，保护环境的目的。

综上所述，现有技术存在的问题是：由于油烟通过极板之间的流速快和流量大，电场不能完全电离油烟中的有机物；另外，由于有机物被炭化后，碳颗粒物附着在极板表面，使极板钝化，随着碳颗粒物的增加，净化效果和效率都会下降，不能真正起到净化油烟，保护环境的目的。

发明内容

针对现有技术存在的问题，本发明提供了一种内循环净化油烟集成系统。

本发明是这样实现的，一种内循环净化油烟集成系统，由灶台、灶具、射流聚焦发生器、引风机、油烟净化装置、增压风机和风道共同组成。

灶台由箱体和台面构成，箱体内可内置蒸、烤箱或消毒碗柜以及用于放置净化装置化学吸收剂的容器和动力装置。

灶具置于灶台台面，位于射流聚焦发生器内，其灶头中心点与射流聚焦发生器重合，与引风机进风口中心垂直对齐。

射流聚焦发生器为本发明的关键部件，它由气流分布器、机体和导风口共同组成。它将增压风机通过风道送来的气流经过整流、导流，经出风口形成一层均匀的圆台风幕，风幕圆台底部最大直径为出风口外侧内径，风幕圆台顶部与引风机进风口重合，其直径正好等于引风机进风口直径，风幕在自身正压强和动压以及引风机负压的作用下，包裹烹饪油烟一同进入引风机，排除环境空气流入引风机，避免增加系统工作负荷和系统工作对室内空气的影响。风幕的功能还在于抑制烹饪油烟扩散、防止油烟在净化前逃逸，避免油烟与风幕外的空气混合，从而将净化的油烟浓度保持在最大状态，有利于提高净化装置的工作效率。

引风机作为系统中的主要动力装置，将风幕和油烟引入系统经做工后，使油烟与风幕混合气流获得克服油烟净化装置的阻力所必需的能量。引风机进风口的直径必须与风幕圆台顶部外经相等。

油烟净化装置是本发明的核心部件之一，它的净化效率和净化结果直接影响本发明的应用和使用效果。根据烹饪油烟的物质构成，采用双效净化，每效净化采用化学吸收与物理过滤相结合，每效分三层布置，上下层为物理过滤网，在上下层之间为化学吸收反应层。一效净化处理针对油烟中的油脂和酸性有机物，采用安全碱性化学吸收剂与物理过滤网相结合处理。碱性化学吸收剂经过雾化与油烟中的酸性有机物和油脂混合反应，物理过滤网过滤油烟中的颗粒物和本效净化形成的皂化物，增加化学反应时间和化学反应彻底密度，同时避免碱性化学吸收剂与二效酸性化学吸收剂发生中和反应，降低化学吸收剂的使用效果。二效净化处理针对油烟中的氧化物和碱性有机物，采用安全酸性化学吸收剂与物理过滤网结合处理。酸性化学吸收剂经雾化与油烟中的氧化物和碱性有机物混合反应，物理过滤网进一步过滤油烟中的颗粒物和本效净化形成的絮化物，增加化学反应时间和化学反应彻底密度，同时避免酸性性化学吸收剂进入风幕气流。

油烟通过油烟净化装置不净油烟中的有害物质被净化，同时油烟中的水蒸气被凝结从油烟中分离，同时热油烟与风幕混合气流在化学吸收剂的冷却下，体积迅速减小，加上油烟中的有害气体、水蒸气、油脂、颗粒物被吸收，将保持系统环形气流流量基本恒定。

增压风机与引风机构成系统循环气流动力装置，增压风机一方面为油烟净化装置提供气流负压，与引风机形成的气流正压共同克服油烟净化装置对气流的阻力，同时为射流聚焦发生器的风幕提供动压和静压。

导流风道是连接增压风机和射流聚焦发生器的管道。

综上所述，本发明的优点及积极效果为：对空气的损耗仅仅为灶头燃烧所必需耗氧量，对室内空气能源损耗几乎为零。由于气流内循环，动力损耗只是克服气流循环中的阻力，动力装置产生的动能和势能得到充分利用。试验综合能耗不到油烟机(含商用油烟机)和集成灶五十分之一。更重要的是彻底解决了烹饪油烟污染室内外空气的难题，本发明的普及使用，将对改善大气环境，降低PM2.5有着重大现实意义。

附图说明

图1是本发明实施例提供的内循环净化油烟集成系统实施例结构外形图；

图2是本发明实施例提供的内循环净化油烟集成系统实施例之射流聚焦发生器原理图；

图中：1、灶台；2、射流聚焦发生器；3、射流聚焦发生器导风口；4、射流聚焦发生器气流分布器；5、内循环气流流向；6、引风机；7、油烟净化装置化学吸收、物理过滤区；8、油烟净化装置；9、增压风机；10、导流风道进风口；11、导流风道；12、射流聚焦发生器风幕顶端；13、射流聚焦发生器风幕底端；O、风幕焦点；O1、风幕顶端中心和引风机进风口中心；O2、风幕底端中心与射流聚焦发生器导风口中心；A、风幕底端与风幕流向的切线交点；B、风幕顶端与风幕流向的切线交点；a、射流聚焦发生器导风口和风幕与风幕水平截面的夹角。

具体实施方式

为了使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合实施例，对本发明进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。

本发明内循环净化油烟集成系统彻底颠覆传统油烟机(含商用油烟机)吸排原理，用循环净化的方法。在系统内，气流流程依次经过引风机——油烟净化装置——增压风机——射流聚焦发生器——引风机，实现气流闭环循环流动和烟气循环净化。

开启系统烹饪时，气流依次经过引风机——油烟净化装置——增压风机——射流聚焦发生器——引风机，实现气流闭环循环流动，锅灶产生的油烟被气流聚焦发生器产生的环形风幕包裹送入引风机，油烟被净化后，油烟中的颗粒物、氧化物、有机物等有害成分大部分被净化装置第一次净化，净化后的油烟即使没有完全得到净化，由于气流闭合循环，油烟中的有害成分在系统内不断循环净化，不会发生有害成分扩散到室内外。

本系统的净化装置可采用物理过滤和化学吸收原理，颗粒物被反复过滤，氧化物和有机物则被化学吸收剂反复吸收，最终油烟达到完全净化。

在烹饪连续进行时，如何实现气流流量平衡？由于气流闭合循环，在整过流程中，烹饪油烟不断产生，系统环流流量似乎在不断增加，试验表明，经过净化装置处理后，油烟中的有机物、氧化物、颗粒物以及水蒸气被过滤和化学药剂吸收，由于热态油烟遇到化学药剂迅速冷却，烹饪油烟增加的流量被净化装置过滤、吸收、冷却的容量所平衡，所以在系统工作时，系统中循环气流流量基本平衡。

在此还要说明的是，本发明中气流聚焦发生器出风口直径、气流喷射角度与引风机进风口直径以及其彼此中心垂直及距离按照图2设置。

本发明内循环净化油烟集成系统为完全处理餐厨油烟，避免餐厨油烟污染空气，尤其对中餐烹饪油烟的处理找到了最重解决方法，实现低碳、环保、健康的生活生产方式。

如图1所示，是本发明内循环净化油烟集成系统实施例图。包含1.灶台；2.射流聚焦发生器；3.射流聚焦发生器导风口；4.射流聚焦发生器气流分布器；5.内循环气流流向；6.引风机；7.油烟净化装置化学吸收、物理过滤区；8.油烟净化装置；9.增压风机；10.导流风道进风口；11.导流风道。

如图2所示，是本发明内循环净化油烟集成系统之射流聚焦发生器原理图。包含12.射流聚焦发生器风幕顶端；13.射流聚焦发生器风幕底端。

烹饪开始前，先开启内循环净化油烟集成系统。

本发明中引风机6、油烟净化装置8、增压风机9同时工作，引风机6吸入室内空气，气流5流经油烟净化装置8后进入增压风机9，经增压风机9增压后流经导流风道11后，气流被送入射流聚焦发生器2的射流聚焦发生器气流分布器4，气流5经过射流聚焦发生器2整流形成分布均匀、静压均匀和流速均匀的气流5按图2所示的原理从射流聚焦发生器导风口3喷出环形风幕，风幕气流在自身正压力和引风机6形成的负压力共同作用下流入引风机6，气流在本发明内循环净化油烟集成系统中做循环流动。

开启灶具，烹饪开始。

灶具燃烧的尾气、烹饪炊具中食材溢出物、油脂气化裂解物以及水蒸气共同组成烹饪油烟，油烟在热动力、温度差、密度差、压力差、浓度差的共同作用下，向上及炊具外沿运动，由于油烟被射流聚焦发生器2形成的风幕包裹，在油烟自身热动力、温度差、密度差、压力差、浓度差形成的动力作用和引风机6产生的负压共同作用下与风幕气流混合后被完全导入油烟净化装置8，油烟经过流经油烟净化装置双效化学吸收和物理过滤区7的净化处理，油烟中的有害成分、颗粒物、水蒸气基本被净化的同时油烟所带的热量也被油烟净化器中的化学吸收剂吸收，转化为促进化学反应的能量，从油烟净化装置8流出的尾气流量小于烹饪时进入引风机6的气流流量，净化后的尾气在增压风机9的作用下经导流风道11被送到射流聚焦发生器2的气流分布器4，气流在分布器4的作用下，在射流聚焦发生器导风口3形成环形风幕，包裹烹饪油烟经引风机6送入油烟净化装置8净化。

本发明内循环净化油烟集成系统工作，烹饪产生的油烟就不断净化和循环净化。

停止烹饪工作后，让本系统继续工作数分钟，直到循环气流中的有害物质被彻底净化后关闭本系统。

图2所示，是所述内循环净化油烟集成系统实施例之射流聚焦发生器原理图。

射流聚焦发生器2的导风口3的直径、引风机6进风口的直径、射流聚焦发生器2的导风口3和风幕与风幕水平截面的夹角a、以及风幕顶端中心和引风机进风口中心O1与风幕底端中心与射流聚焦发生器导风口中心O2之间的距离确定依据三角函数关系。在保证不影响烹饪操作的前提下，为了保证风幕的有效性，夹角a度数的选取和引风机6进风口中心O1到射流聚焦发生器中心O2的距离是由射流聚焦发生器导风口3的直径和引风机6进风口的直径决定的。

以上所述仅为本发明的较佳实施例而已，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (6)

1.一种内循环净化油烟集成系统，其特征在于，所述内循环净化油烟集成系统由灶台、灶具、射流聚焦发生器、引风机、油烟净化装置、增压风机、循环管道构成；

引风机、油烟净化装置、增压风机、气流聚焦发生器、引风机通过管道依次连通。

2.如权利要求1所述的内循环净化油烟集成系统，其特征在于，所述射流聚焦发生器由气流分布器、机体和导风口组成；

风幕圆台底部最大直径为出风口外侧内径，风幕圆台顶部与引风机进风口完全重合，其直径等于引风机进风口直径。

3.如权利要求1所述的内循环净化油烟集成系统，其特征在于，所述油烟净化装置采用双效，每效分三层布置，上下层为物理过滤网，在上下层之间为化学吸收反应层。

4.如权利要求1所述的内循环净化油烟集成系统，其特征在于，所述增压风机与引风机构成系统循环气流动力装置，引风机为单只或多只并联或串联使用，增压风机为零只或多只并联或串联使用。

5.如权利要求1所述的内循环净化油烟集成系统，其特征在于，射流聚焦发生器的导风口直径、引风机进风口的直径、射流聚焦发生器导风口角度和风幕与风幕水平截面的夹角、以及风幕顶端中心和引风机进风口中心与风幕底端中心与射流聚焦发生器导风口中心之间的距离确定依据三角函数关系决定；

风幕与风幕水平截面的夹角度数的选取和引风机进风口中心到射流聚焦发生器中心的距离是由射流聚焦发生器导风口的直径和引风机进风口的直径决定。

6.如权利要求1内循环净化油烟集成系统，其特征在于，灶台由箱体和台面构成，箱体内置蒸、烤箱或消毒碗柜以及用于放置净化装置化学吸收剂的容器和动力装置。