CN111678181A - 侧吹风幕式顶吸烟机及工作方法 - Google Patents

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葛浩
张世中
童乐
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Abstract

本发明涉及一种侧吹风幕式顶吸烟机及工作方法，属于节能减排领域。该侧吹风幕式顶吸烟机包括：一号喷嘴（1）、第一分配器（2）、二号喷嘴（3）、排烟管道（4）、三号喷嘴（5）、第二分配器（6）、四号喷嘴（7）、喷嘴管道（8）、五号喷嘴（9）、二号风机（10）、集烟罩（11）、一号风机（12）和平竖转向器（13）等设备。该侧吹风幕式顶吸烟机通过五个喷嘴形成完整的侧吹风幕环，可以有效将油烟隔离在风幕环内，在风幕环中心形成的螺旋卷吸效应还可快速收拢聚集油烟，阻止油烟向厨房内扩散。本发明因此具有减少炊事操作者受到的近距离油烟颗粒和高温辐射的危害、提高炊事操作舒适度以及降低抽油烟机功率的优势。

Description

侧吹风幕式顶吸烟机及工作方法
技术领域
本发明涉及一种侧吹风幕式顶吸烟机及工作方法，属于节能减排领域。
技术背景
烟机和灶具一体化的集成灶具是现代厨房广泛应用的一种炊事设备。通过合理设计灶具和烟机的布置位置和距离，能够有效的抽除炊事过程所产生的油烟，目前已有多种不同形式的集成灶具。针对目前一体化的集成灶具，存在的主要问题有三个：第一是烟机和灶具之间距离较短，操作不便；第二是直接从事炊事操作的人员容易受到近距离烟气颗粒污染和高温辐射的危害；第三是长期炊事操作后对室内的装修及空气造成的二次污染较大。
为了更快更有效的排除室内油烟，增大集成灶具中抽油烟机的功率是目前的主要方法。通过增大抽油烟机功率使抽油烟机的吸力增大，从而能够更多的排除炊事过程产生的油烟。然而，由于抽油烟机功率增大，一方面使得抽油烟机在工作时能耗和噪声增大；另一方面抽油烟机功率增大，但吸力作用范围有限，特别对于烟机和灶具距离较大的集成灶，在烟机进口较远的位置，还是具有部分油烟从抽油烟机四周逃逸，污染厨房空气。因此常规的抽油烟机在工作过程中不仅能耗、噪音大，而且抽除油烟的效果并不理想。
近年来，随着人们对更高生活品质的追求，将风幕用于集成灶具。风幕可以将炊事操作者和油烟隔离，以此来减少炊事操作者受到的近距离烟气颗粒污染和高温辐射的危害，但是这种方法对排除室内油烟没有明显效果。
所以，如何更加有效的排除烹饪过程中产生的油烟同时减小抽油烟机功率是今后抽油烟机工作性能和节能改造的重要研究方向。
发明内容
本发明的目的在于提供一种侧吹风幕式顶吸烟机及工作方法，该系统可形成完整的侧吹风幕。相比于目前的上吹形式的风幕，侧吹风幕不存在不能在抽油烟机顶部形成完整的风幕环的问题；相比于目前的下吹形式的风幕，侧吹风幕不存在将油烟吹出抽油烟机作用区的问题。本发明所设计的侧吹风幕能够有效排尽烹饪过程所产生的油烟，降低抽油烟机功率，从而改善厨房空气品质和减少能耗。
一种侧吹风幕式顶吸烟机，包括集烟罩、吸烟部件主体、排烟管道；集烟罩安装于吸烟部件主体下方，排烟管道安装于吸烟部件主体上方；其特征在于：
该侧吹风幕式顶吸烟机还包括一号风机、二号风机、第一分配器、第二分配器，喷嘴管道还包括五个喷嘴，分别是一号喷嘴、二号喷嘴、三号喷嘴、四号喷嘴、五号喷嘴；
上述一号风机安装于吸烟部件主体的右侧壁，它经过第一分配器以及喷嘴管道后分别与一号喷嘴、二号喷嘴和三号喷嘴同时相连；
上述二号风机安装于吸烟部件主体的左侧壁，它经过第二分配器及喷嘴管道后分别与四号喷嘴和五号喷嘴同时相连；
上述一号喷嘴、二号喷嘴、三号喷嘴、四号喷嘴、五号喷嘴通过平竖转向器安装于集烟罩的四周，具体分别布置在右前角处、右后角处、后壁中间、左后角处、左前角处。
所述的侧吹风幕式顶吸烟机，其特征在于包括以下过程：
上述五个喷嘴通过平竖转向器由水平转为竖立；
室内干净空气被吸入到一号风机、二号风机内，形成高速气流，通过第一分配器、第二分配器将气流按比例分配到五个喷嘴管道中，从喷嘴喷出的气流形成侧吹风幕，五个喷嘴喷出的侧吹风幕最终形成密封性良好的风幕环；
当灶具产生烹饪油烟，油烟上升至一定距离，由于抽油烟机的作用范围有限，油烟开始扩散，此时，由于烟机子系统中五个喷嘴喷出的气流所形成的风幕环，将烹饪油烟封闭在风幕环内，阻碍了油烟向室内逃逸的趋势；此外由于五个喷嘴所产生的侧吹风幕，在相互作用的下会在风幕环中心形成螺旋卷吸效应，进一步收拢聚集油烟，最终烹饪油烟被完全隔离收拢在风幕环以内，通过抽油烟机抽除至室外。
该侧吹风幕式顶吸烟机在通过五个喷嘴在炊事操作者的前方所形成的完整的侧吹风幕，可以将油烟隔离在风幕环内，降低炊事操作区油烟浓度，同时由于风幕的隔离作用，降低了炊事操作区的温度，减少了炊事操作者受到的近距离油烟颗粒和高温辐射的危害，可以有效提高烹饪操作舒适度；由于该侧吹风幕式顶吸烟机的五个喷嘴所形成的侧吹风幕在相互作用下可形成密封性良好的风幕环，在风幕环的中心可形成螺旋卷吸效应，对周围的油烟具有收拢聚集的作用，因此可以更快更有效的抽尽油烟，同时，由于所形成的风幕环密封性良好，因此可以减小烟机子系统中抽油烟机的风机功率，达到节约能耗的目的；此外由于抽油烟机的风机功率减小，在工作过程所产生的噪音也相对降低，对炊事操作者的健康更为有利。
所述的侧吹风幕式顶吸烟机，其特征在于：上述喷嘴为三段可折叠。喷嘴开启之前被折叠收容放置在集烟罩侧部，如附图3及附图4所示，烹饪时，开启平竖转向器，喷嘴通过平竖转向器由水平转为竖立，三段折叠式喷嘴展开合并成一节完整喷嘴；烹饪结束后，开启平竖转向器，喷嘴被三段折叠合并，通过平竖转向器作用，由竖立转为水平，并被收容放置在集烟罩侧部。
所述的侧吹风幕式顶吸烟机，其特征在于：上述喷嘴采用渐阔槽式结构，如附图5所示，利用此结构，可以使得从上至下形成的风幕均匀，保证形成的风幕环密封性良好，解决由于从上至下喷嘴风速衰减造成风幕密封性减弱的问题。
所述的侧吹风幕式顶吸烟机，其特征在于：上部喷嘴宽度为15mm，下部喷嘴宽度为30mm。通过CFD仿真，喷嘴宽度在15mm以上才能起到良好的隔离油烟效果，喷嘴宽度在30mm时隔离油烟效果最佳。
所述的侧吹风幕式顶吸烟机，其特征在于：第一分配器和第二分配器的获得的风量比例为是1:1.2；一号喷嘴、二号喷嘴和三号喷嘴通过第一分配器分配的风量比例是1.5:1:1；4号喷嘴和5号喷嘴通过第二分配器分配比例是1:1.7，经过CFD仿真，分析得出1号喷嘴的出口风幕速度在3-4m/s之间最佳，2号喷嘴和3号喷嘴的出口风幕速度在2-3m/s之间最佳，4号喷嘴的出口风幕速度在3-4m/s之间最佳，5号喷嘴的出口风幕速度在4-5m/s之间最佳。
基于该侧吹风幕式顶吸烟机中五个喷嘴吹出的侧吹风幕，避免了传统的上吹形式风幕不能在抽油烟机顶部区域形成完整风幕环，造成隔离油烟效果不理想的问题和下吹形式风幕将油烟吹出抽油烟机作用区的问题，侧吹形式的风幕形成的风幕环更加完整，因此，可有效降低厨房内油烟浓度。
综上，本发明所提供的一种侧吹风幕式顶吸烟机及工作方法，可有效排尽炊事过程所产生的油烟，提高烹饪操作舒适度，降低抽油烟机的风机功率，从而具有改善厨房空气品质、减少能耗和有利于炊事操作者健康的作用。
附图说明
附图1为一种侧吹风幕式顶吸烟机示意图；
附图2为一种侧吹风幕式顶吸烟机系统示意图；
附图3及附图4为喷嘴工作原理示意图；
附图5为喷嘴结构示意图；
附图6为CFD仿真未加风幕（左侧）与加设计风幕（右侧）的侧视图油烟浓度对比；
附图7为CFD仿真未加风幕（左侧）与加设计风幕（右侧）的俯视图油烟浓度对比。
图中标号名称：1、一号喷嘴，2、第一分配器，3、二号喷嘴，4、排烟管道，5、三号喷嘴，6、第二分配器，7、四号喷嘴，8、喷嘴管道，9、五号喷嘴，10、二号风机，11、集烟罩，12、一号风机，13、平竖转向器，14、吸烟部件主体，15、公共烟道，16、墙壁，17、灶台，18、灶具。
具体实施方法
下面参照附图1、附图2说明一种侧吹风幕式顶吸烟机的运行过程。
炊事操作者炊事之前开启五个喷嘴，喷嘴被设计为三段折叠，工作过程如附图3及附图4所示，烹饪时，开启平竖转向器13，五个喷嘴通过平竖转向器由水平转为竖立，三段折叠式喷嘴展开合并成一节完整喷嘴；接着打开一号风机12和二号风机10，厨房内的洁净空气被吸入一号风机12和二号风机10中成为高速气流，通过与其相连接的第一分配器2和第二分配器6将两个风机产生的风量按比例分配至五个喷嘴管道8中，五个喷嘴管道8与五个喷嘴相连接，从五个喷嘴中吹出侧吹风可形成一个完整环形风幕。如附图6、附图7所示，风幕环将油烟隔离在其内部，减小了油烟向厨房内的扩散量，从附图6及附图7的油烟质量分数对比可以看出设计风幕的隔离油烟效果，室内油烟在开启风幕后明显降低。
形成环形风幕后炊事操作者打开烹饪灶具18和吸烟部件主体14进行炊事操作，烹饪灶具所产生的烹饪油烟被形成的环形风幕隔绝在内部，在吸烟部件主体14作用下，由排烟管道4将油烟通向墙体16外的公共烟道15排出。
完成炊事操作后，按步骤先关闭烹饪灶具18，在关闭一号风机12和二号风机10，随后关闭五个喷嘴，开启平竖转向器13，喷嘴被三段折叠合并，通过平竖转向器13作用，由竖立转为水平，并被收容放置在集烟罩侧部，完成一次炊事操作。

Claims (6)

1.一种侧吹风幕式顶吸烟机，包括集烟罩（11）、吸烟部件主体（14）、排烟管道（4）；集烟罩（11）安装于吸烟部件主体（14）下方，排烟管道（4）安装于吸烟部件主体（14）上方；其特征在于：
该侧吹风幕式顶吸烟机还包括一号风机（12）、二号风机（10）、第一分配器（2）、第二分配器（6）、喷嘴管道（8），还包括五个喷嘴，分别是一号喷嘴（1）、二号喷嘴（3）、三号喷嘴（5）、四号喷嘴（7）、五号喷嘴（9）；
上述一号风机（12）安装于吸烟部件主体（14）的右侧壁，它经过第一分配器（2）以及喷嘴管道（8）后分别与一号喷嘴（1）、二号喷嘴（3）和三号喷嘴（5）同时相连；
上述二号风机（10）安装于吸烟部件主体（14）的左侧壁，它经过第二分配器（6）及喷嘴管道（8）后分别与四号喷嘴（7）和五号喷嘴（9）同时相连；
上述一号喷嘴（1）、二号喷嘴（3）、三号喷嘴（5）、四号喷嘴（7）、五号喷嘴（9）通过平竖转向器（13）安装于集烟罩（11）的四周，具体分别布置在右前角处、右后角处、后壁中间、左后角处、左前角处。
2.根据权利要求1所述的侧吹风幕式顶吸烟机，其特征在于：
上述喷嘴为三段折叠式。
3.根据权利要求1所述的侧吹风幕式顶吸烟机，其特征在于：
上述喷嘴为渐阔槽式结构。
4.根据权利要求3所述的侧吹风幕式顶吸烟机，其特征在于：
上述喷嘴的上部宽度为15mm，下部宽度为30mm。
5.根据权利要求1所述的侧吹风幕式顶吸烟机，其特征在于：
第一分配器和第二分配器的获得的风量比例为是1:1.2；
一号喷嘴、二号喷嘴和三号喷嘴通过第一分配器分配的风量比例是1.5:1:1；
四号喷嘴和五号喷嘴通过第二分配器分配的风量比例是1:1.7。
6.根据权利要求1所述的侧吹风幕式顶吸烟机，其特征在于包括以下过程：
上述五个喷嘴通过平竖转向器（13）由水平转为竖立；
室内干净空气被吸入到一号风机（12）、二号风机（10）内，形成高速气流，通过第一分配器（2）、第二分配器（6）将气流按比例分配到五个喷嘴管道中，从喷嘴喷出的气流形成侧吹风幕，五个喷嘴喷出的侧吹风幕最终形成密封性良好的风幕环；
当灶具产生烹饪油烟，油烟上升至一定距离，由于抽油烟机的作用范围有限，油烟开始扩散，此时，由于五个喷嘴喷出的气流所形成的风幕环，将烹饪油烟封闭在风幕环内，阻碍了油烟向室内逃逸的趋势；此外五个喷嘴所产生的侧吹风幕，在相互作用的下会在风幕环中心形成螺旋卷吸效应，进一步收拢聚集油烟，最终烹饪油烟被完全隔离收拢在风幕环以内，通过抽油烟机抽除至室外。
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