CN112121622A - 臭氧水雾油烟净化装置 - Google Patents

Abstract

一种用臭氧发生器生成的臭氧气体，经气液混合阀、气液混合泵与循环水充分混合加压到雾化喷头，在流通腔体内向污染气流喷射臭氧水雾的净化装置。电源控制模块和流量调节组合利用油烟在线监测传感器和臭氧检测仪传感器的检测信号控制臭氧发生器的臭氧投入量。臭氧水雾与污染物混合碰撞接触，被吸入鱼鳞网分离装置再次雾化混合接触，臭氧有极强的氧化力，与污染物发生氧化反应，将空气中和循环水箱内的污染物分解，进行无害化处理，臭氧在水中容易分解，不会造成二次污染。

Description

臭氧水雾油烟净化装置

所属技术领域

本发明涉及一种在循环水中混合臭氧，向污染气流喷射臭氧水雾的净化装 置。

背景技术

目前，餐饮油烟净化有多种技术，均各有优缺点，为了提高处理油烟、颗 粒物、非甲烷总烃等污染气流的净化率，必须采用两种以上的净化技术配合的 复合式净化设备。即使复合式净化设备，湿式油烟净化器仍然存在循环水排放 的二次污染，净化率偏低，达不到环保标准的要求。光解氧化油烟净化器利用 UV管紫外线照射空气产生臭氧，净化油烟，由于紫外光泄漏对人体有害，就必 须采取遮光板避光，遮光板大多采取多层哑光板阻挡紫外光泄漏，增加了排烟 阻力和制作成本。臭氧是一种不稳定气体，在30℃时在1分钟内分解一半，温度 达到60℃，臭氧就迅速分解，失去氧化作用。炒菜灶的热气和炉灶喷射的烟气温度很高，吸入排烟罩，与臭氧混合，大幅度降低臭氧的氧化作用。臭氧需要在 较低温度的空气中，保证臭氧的浓度，与油烟等污染物充分碰撞接触才能发生 氧化反应。因此，对管道长度和风速都有严格要求。否则，达不到净化油烟的 作用。

发明内容

为了克服现有已知的净化技术的不足，本发明的目的在于提供一种控制臭 氧发生装置产生的臭氧与水充分混合，向污染气流喷射臭氧水雾，水雾中的臭 氧与气流中的油烟、颗粒物、非甲烷总烃等污染物混合碰撞接触，与污染物发 生氧化反应的净化装置。均匀混合臭氧的水雾扩大了与气流中污染物的接触面 积和均匀度，撞击扑获和接触传质时发生快速氧化反应，在流通腔体内充分氧 化分解，缩短了氧化流程，大大提高氧化反应效率。在排烟风管内安装油烟在 线监测和臭氧检测仪的检测传感器，油烟传感器检测到有油烟颗粒物，或臭氧 检测仪检测到有臭氧超标，都会把信号传递给电源控制模块和流量调节组合， 控制调整臭氧投放量，提高臭氧利用效率和净化效率。臭氧具有极强的氧化能 力，污染物经氧化后分解成二氧化碳、水和微量粉末，分解为无害化物质。对 最难净化的非甲烷总烃也具有优于其它净化技术的效果。全过程都控制在污染 气流流通的通道内，溶解臭氧的水雾进入循环水箱，与水雾拦截的较大油烟雾 滴和颗粒物，在水箱中继续进一步氧化分解，无害化处理循环水，可以直接排 放，臭氧在水中容易分解，不会造成二次污染。

本发明所采用的技术方案是：臭氧水雾油烟净化装置由向污染气流喷射臭 氧水雾的流通腔体、臭氧发生器、循环水箱组成。为净化油烟把排烟罩作为流 通腔体，鱼鳞网分离装置设在排烟罩上，离心风机叶轮下设有导流圈吸风口， 导流圈吸风口下设有隔板，隔板与排烟罩后立板连接，留有与导流圈吸风口的 流通通道，隔板两侧设有油烟吸风口，油烟吸风口下部是风口挡板与排烟罩侧 板、后立板围成的油烟吸入口。隔板接收喷雾滴落的循环水，并与上下回流管 联通，循环水流入排烟罩下部的接油槽，再经接油槽回流管流入循环水箱。在 导流圈吸风口和油烟吸入口设有多个向污染气流逆向喷射臭氧水雾的雾化喷 头。其特征在于：控制臭氧与水在气液混合泵中均匀混合加压输送到雾化喷头， 在流通腔体内向污染气流喷射臭氧水雾。污染气流与臭氧水雾均匀混合撞击接 触，发生氧化反应，被排烟负压经导流圈吸风口吸入离心风机叶轮。

选择臭氧产量略有余量的臭氧发生器，臭氧发生器的进气管经过空气过滤 器预处理和流量调节组合控制气体流量，进入臭氧发生器放电管高压电晕电场 生成臭氧气体，经出气口输气管、止回阀、气液混合阀，与气液混合泵吸入口 连接。电源控制模块和流量调节组合可以根据需要设置，在运行中可以根据排 烟风管油烟在线监测和臭氧检测仪的检测信号控制臭氧发生器臭氧的投入量， 调整混合臭氧浓度，降低能耗和臭氧富余量。止回阀防止停机时水流倒灌输气 管。气液混合阀控制气体混合气泡的大小和均匀预混。臭氧气体和水在气液混 合泵充分加压混合，臭氧混合水中有溶解在水里和游离的臭氧气体，经气液混 合泵加压，输送到喷头雾化生成臭氧水雾，逆向喷向含污染物的气流。水雾扩 大了均匀混合的臭氧与气流中污染物的接触面积和均匀度。臭氧具有极强的氧 化能力，撞击扑获和接触传质时立即发生氧化反应，污染物经氧化后分解成二 氧化碳、水和微量粉末，被吸入鱼鳞网分离装置的离心风机叶轮中。

鱼鳞网分离装置设在排烟罩上，可根据实际需要设计为有动力或无动力鱼 鳞网分离装置。有动力的鱼鳞网分离装置离心风机叶轮安装电机，无动力离心 风机叶轮在负压气流的带动下，也会旋转。鱼鳞网分离装置由离心风机叶轮、 星形鱼鳞网折板、消音导流装置、出风口鱼鳞网折板组成，与排烟风管连接。 在排烟风管内安装油烟在线监测和臭氧检测仪的检测传感器。油烟传感器检测 到有油烟颗粒物，或臭氧检测仪检测到有臭氧超标，都会把信号传递给电源控 制模块和流量调节组合，调整臭氧投放量，提高臭氧利用效率和净化效率。星 形鱼鳞网折板是在离心风机叶轮同心圆周均布的鱼鳞网板连接围成的鱼鳞网板 星形结构，星形鱼鳞网折板是均布有沿气流方向张开一定角度鱼鳞网孔的鱼鳞 板。星形鱼鳞网折板可根据气流流线将鱼鳞网板制成多个相同的斜二面角或多 个相同的蜗壳弧面角，星形鱼鳞网折板内角顶设有与内角顶固定的导流风舌， 星形鱼鳞网折板上部与上固定板固定连接，下部与底板固定连接，留有循环水 流流通的间隙。离心风机叶轮设在星形鱼鳞网折板的轴心上，与内角顶的导流 风舌留有均匀的间隙，导流圈的进风口与离心风机叶轮同轴心并保持均匀的间 隙。在导流圈吸风口和油烟吸入口设有多个向污染气流逆向喷射臭氧水雾的雾 化喷头，污染气流、游离臭氧气体和水雾雾滴被吸入离心风机叶轮形成涡旋气 流，涡旋气流中的雾滴与旋转叶轮叶片碰撞产生2次雾化，增加污染物和游离臭氧、水雾碰撞接触的机率，进一步发生氧化反应。气流与雾滴在离心风机叶轮 中被加速，经导流风舌导流，高速流向星形鱼鳞网折板内角，水雾高速碰撞鱼 鳞网板后，产生第3次雾化，涡旋气流中的油烟雾滴、烟尘、非甲烷总烃等污染 物，经过3次含有臭氧水雾和游离臭氧的充分混合接触，不断被氧化分解为二氧 化碳、水和微量粉末，又与水雾碰撞接触粘附成为颗粒物。气流中的颗粒物密 度大，被叶轮加速，惯性大，转弯半径大，不能急速转弯进入鱼鳞网板的网孔， 与鱼鳞网板碰撞粘附，附着鱼鳞网板流下，风压使水流经星形鱼鳞网折板下部 与底板之间的流通间隙流出，流入鱼鳞网分离装置底板上的回流槽，回流槽连接回流管，流入排烟罩下部接油槽底部连接的回流管，流回循环水箱。气体密 度小，转向的曲率半径小，受风压作用绕过鱼鳞板网孔流出。由于臭氧氧化分 解、水雾碰撞捕集和惯性分离的多重净化作用，大大提高了净化率，也减少了 失水消耗。鱼鳞网板折板增加了网孔流通总面积，保证气流流通，降低风阻， 减少能耗。

星形鱼鳞网折板外围设有由导流消音网、消音层、导流外壳组成的消音导 流装置，导流消音网和导流外壳之间填充消音层，导流消音网根据消音需要选 用网板或筛网，消音导流装置可根据控制气流流向的需要，制成不同的形状。 如将气流控制水平排出，可将消音导流装置制成蜗壳形导流外壳或两边对称的 蜗壳形导流外壳。两边对称的蜗壳形导流外壳是在星形鱼鳞网折板外围两边各 设半个蜗壳导流外壳，蜗壳导流外壳一边与星形鱼鳞网折板远端外角顶连接， 另一边与出风口连接，蜗壳曲面上边与上固定板紧密连接，下边与底板紧密连 接。出风口内设有均布的出风口鱼鳞网折板，与出风口管道紧密衔接，鱼鳞网 板网孔有沿气流方向张开一定角度的鱼鳞板。在固定两侧对称的蜗壳形导流外壳的底板上设有回流槽，下接回流管口和回流管，经排烟罩接油槽，接入循环 水箱。蜗壳导流外壳的导流消音网和出风口鱼鳞网折板能进一步净化空气，拦 截水雾，并具有均衡气流、消音的作用。

循环水箱内设有浮子阀、过滤器、回流水管、溢流管、手动排污管和自动 排污管，气液混合泵吸入口经密封管路与过滤器连接，气液混合泵不断吸入经 过滤器过滤的循环水，经喷淋上水管连接加压到雾化喷头。雾化喷头设置在朝 向污染气流流经管路截面的对应处，使臭氧水雾逆向喷向污染气流，增加冲击 速度。自动排污管设有上出水管和下出水管，经三通与电磁阀连接，电磁阀由 温度传感器控制，根据设定温度控制开启。当水箱内水温较高时，电磁阀开启， 上出水管排出漂浮物，下出水管排出沉淀物，水位下降，浮子阀开启补水，使 循环水水温下降，减缓臭氧分解速度。当水位超过溢流管管口自动溢流，打开手动排污管，可以排出污水，定期更换循环水。没有参加氧化反应的游离臭氧， 被风机负压吸入排入风管，不会溢流到室内。含有臭氧的循环水，流入循环水 箱，与被水雾拦截的较大油烟雾滴和颗粒物，在水箱中继续进一步氧化分解， 无害化处理循环水，臭氧在水中的含量很低，也容易分解，不会造成二次污染。

本发明相比现有的技术具有以下优点：

1.臭氧发生器具有技术成熟稳定，使用寿命长，便于臭氧产量、输送、混 合等流程控制，无紫外光漏光和臭氧外溢的忧虑，大大优于利用UV管光解氧化 的油烟净化器。

2.由于气液混合阀与气液混合泵充分加压混合，溶解混合效率高。经气液 混合泵加压喷射的臭氧水雾，扩大了与气流中污染物的接触面积和均匀度，在 流通腔体内充分氧化分解，缩短了氧化流程，大大提高氧化反应效率。

3.由于喷射的臭氧水雾和在鱼鳞网分离装置内多次雾化，均匀混合，撞击、 接触，氧化分解机率大大增加，氧化分解、雾化冲击和惯性分离的多重净化， 大大提高净化效率。

4.鱼鳞网分离装置具有拦截水雾增加净化效率的作用，减少失水消耗。

5.臭氧发生器技术成熟稳定，氧化反应可以智能控制，长时间运行净化率 稳定，净化率不会随时间下降。

6.臭氧水雾具有极强的氧化作用，设备内部不结污油和污渍，循环水内残 留臭氧无害化净化循环水和水箱，不需要在循环水中加化学制剂，免除内部清 洗工作和费用，可以直接排放，消除二次污染。

7.臭氧发生器、流量调节组合、自动排污管可以实施智能控制，提高臭氧 利用率和净化率，降低能耗。

附图说明

图1是本发明实施实例正视剖面示意图。

图2是图1的侧视剖面示意图。

图3是图1的俯视剖面示意图。

图4是图1的局部放大示意图。

图中1.星形鱼鳞网折板、2.上固定板、3.离心风机叶轮、4.导流风舌、5. 导流圈、6.出风口鱼鳞网折板、7.雾化喷头、8.回流槽、9.回流管、10.隔板、 11.油烟吸入口、12.风口挡板、13.接油槽、14.接油槽排污管、15.电机、16. 消音导流装置、17.排烟管、18.底板、

20.循环水箱、21.浮子阀、22.上出水管、23下出水管、24.溢流管、25.接 油槽回流管、26.过滤器、27.电磁阀、28.气液混合泵、29.喷淋上水管、30.手 动排污管、

31.臭氧发生器、32.电源控制模块、33.流量调节组合、34.空气过滤器、 35.输气管、36.止回阀、37.气液混合阀、38.进气管、39.油烟在线检测传感器、40臭氧检测仪传感器、41鱼鳞网板、42.鱼鳞网孔。

具体实施方式

利用附图中所示的实例对本发明作进一步说明。图1是用臭氧水雾油烟净化 装置制作的油烟净化排烟罩的正视剖面示意图。在图1所示的臭氧水雾油烟净化 排烟罩方案是：臭氧水雾油烟净化装置由向污染气流喷射臭氧水雾的流通腔体、 臭氧发生器、循环水箱组成。为净化油烟把排烟罩作为流通腔体，也可以用排 烟管道作为流通腔体，鱼鳞网分离装置设在排烟罩上，离心风机叶轮(3)下设 有导流圈(5)吸风口，导流圈吸风口下设有隔板(10)，隔板与排烟罩后立板 连接，留有与导流圈吸风口的流通通道，隔板两侧设有油烟吸风口(11)，油 烟吸风口下部是风口挡板(12)与排烟罩侧板、后立板围成的油烟吸入口(11)。 隔板接收喷雾滴落的循环水，并与上下回流管(9)联通，循环水流入排烟罩下 部的接油槽(13)，再经接油槽回流管(14)流入循环水箱(20)。在导流圈 吸风口和油烟吸入口设有多个向污染气流逆向喷射臭氧水雾的雾化喷头(7)。 其特征在于：控制臭氧与水在气液混合泵(28)中均匀混合，在流通腔体内向 污染气流喷射臭氧水雾。污染气流与臭氧水雾均匀混合撞击接触，发生氧化反 应，被排烟负压经导流圈吸风口吸入离心风机叶轮。

选择臭氧产量略有余量的臭氧发生器(31)，臭氧发生器的进气管(38) 经过空气过滤器(34)预处理和流量调节组合(33)控制气体流量，进入臭氧 发生器放电管高压电晕电场生成臭氧气体，经出气口输气管(35)、止回阀(36)、 气液混合阀(37)，与气液混合泵(28)吸入口连接。电源控制模块(32)和 流量调节组合可以根据需要设置，在运行中可以根据排烟风管油烟在线监测传 感器(39)和臭氧检测仪传感器(40)的检测信号控制臭氧发生器臭氧的投入 量，调整混合臭氧浓度，降低能耗和臭氧富余量。止回阀防止停机时水流倒灌 输气管。气液混合阀控制气体混合气泡的大小和均匀预混。臭氧气体和水在气 液混合泵充分加压混合，臭氧混合水中有溶解在水里和游离的臭氧气体，经气 液混合泵加压，输送到喷嘴雾化生成臭氧水雾，逆向喷向含污染物的气流。水 雾扩大了均匀混合的臭氧与气流中污染物的接触面积和均匀度。臭氧具有极强 的氧化能力，撞击扑获和接触传质时立即发生氧化反应，污染物经氧化后分解 成二氧化碳、水和微量粉末，被吸入鱼鳞网分离装置的离心风机叶轮中。

鱼鳞网分离装置设在排烟罩上，可根据实际需要设计为有动力或无动力鱼 鳞网分离装置。有动力的鱼鳞网分离装置离心风机叶轮安装电机(15)，无动 力离心风机叶轮在负压气流的带动下，也会旋转。鱼鳞网分离装置由离心风机 叶轮(3)、星形鱼鳞网折板(1)、消音导流装置(16)、出风口鱼鳞网折板 (6)组成，与排烟风管(17)连接。在排烟风管内安装油烟在线监测传感器(39) 和臭氧检测仪传感器(40)，监测排出气体。油烟传感器检测到有油烟颗粒物， 或臭氧检测仪传感器检测到有臭氧超标，都会把信号传递给电源控制模块和流 量调节组合，调整臭氧投放量，提高臭氧利用效率和净化效率。星形鱼鳞网折 板是在离心风机叶轮同心圆周均布的鱼鳞网板连接围成的鱼鳞网板星形结构， 星形鱼鳞网折板是均布有沿气流方向张开一定角度鱼鳞网孔(42)的鱼鳞板 (41)。星形鱼鳞网折板可根据气流流线将鱼鳞网板制成多个相同的斜二面角 或多个相同的蜗壳弧面角，星形鱼鳞网折板内角顶设有与内角顶固定的导流风 舌(4)，星形鱼鳞网折板上部与上固定板(2)固定连接，下部与底板(18) 固定连接，留有循环水流流通的间隙。离心风机叶轮设在星形鱼鳞网折板的轴 心上，与内角顶的导流风舌留有均匀的间隙，导流圈的进风口与离心风机叶轮 同轴心并保持均匀的间隙。在导流圈吸风口和油烟吸入口设有多个向污染气流 逆向喷射臭氧水雾的雾化喷头，污染气流、游离臭氧气体和水雾雾滴被吸入离 心风机叶轮形成涡旋气流，涡旋气流中的雾滴与旋转叶轮叶片碰撞产生2次雾 化，增加污染物和游离臭氧、水雾碰撞接触的机率，进一步发生氧化反应。气 流与雾滴在离心风机叶轮中被加速，经导流风舌导流，高速流向星形鱼鳞网折 板内角，水雾高速碰撞鱼鳞网板后，产生第3次雾化，涡旋气流中的油烟雾滴、 烟尘、非甲烷总烃等污染物，经过3次含有臭氧水雾和游离臭氧的充分混合接触， 不断被氧化分解为二氧化碳、水和微量粉末，又与水雾碰撞接触粘附成为颗粒物。气流中的颗粒物密度大，被叶轮加速，惯性大，转弯半径大，不能急速转 弯进入鱼鳞网板的网孔，与鱼鳞网板碰撞粘附，附着鱼鳞网板流下，风压使水 流经星形鱼鳞网折板下部与底板之间的流通间隙流出，流入鱼鳞网分离装置底 板上的回流槽(8)，回流槽连接回流管(9)，流入排烟罩下部接油槽(13) 底部连接的接油槽回流管(14)，流回循环水箱(20)。气体密度小，转向的 曲率半径小，受风压作用绕过鱼鳞板网孔流出。由于臭氧氧化分解、水雾碰撞 捕集和惯性分离的多重净化作用，大大提高了净化率，也减少了失水消耗。鱼 鳞网板折板增加了网孔流通总面积，保证气流流通，降低风阻，减少能耗。

星形鱼鳞网折板外围设有由导流消音网、消音层、导流外壳组成的消音导 流装置(16)，导流消音网和导流外壳之间填充消音层，导流消音网根据消音 需要选用网板或筛网，消音导流装置可根据控制气流流向的需要，制成不同的 形状。如将气流控制水平排出，可将消音导流装置制成蜗壳形导流外壳或两边 对称的蜗壳形导流外壳。两边对称的蜗壳形导流外壳是在星形鱼鳞网折板外围 两边各设半个蜗壳导流外壳，蜗壳导流外壳一边与星形鱼鳞网折板远端外角顶 连接，另一边与出风口连接，蜗壳曲面上边与上固定板紧密连接，下边与底板 紧密连接。出风口内设有均布的出风口鱼鳞网折板(6)，与出风口管道紧密衔 接，鱼鳞网板网孔有沿气流方向张开一定角度的鱼鳞板。在固定两侧对称的蜗 壳形导流外壳的底板上设有回流槽，下接回流管口和回流管，经排烟罩接油槽， 接入循环水箱。蜗壳导流外壳的导流消音网和出风口鱼鳞网折板能进一步净化 空气，拦截水雾，并具有均衡气流、消音的作用。

循环水箱(20)内设有浮子阀(21)、过滤器(26)、接油槽回流水管(25)、 溢流管(24)、手动排污管(30)和自动排污管，气液混合泵吸入口经密封管 路与过滤器连接，气液混合泵不断吸入经过滤器过滤的循环水，经喷淋上水管 (29)连接加压到雾化喷头。雾化喷头设置在朝向污染气流流通管路截面的对 应处，使臭氧水雾逆向喷向污染气流，增加冲击速度。自动排污管设有上出水 管(22)和下出水管(23)，经三通与电磁阀(27)连接，电磁阀由温度传感 器控制，根据设定温度控制开启。当水箱内水温较高时，电磁阀开启，上出水管排出漂浮物，下出水管排出沉淀物，水位下降，浮子阀开启补水，使循环水 水温下降，减缓臭氧分解速度。当水位超过溢流管管口自动溢流，打开手动排 污管和接油槽下的接油槽排污管，可以排出污水，定期更换循环水。没有参加 氧化反应的游离臭氧，被风机负压吸入排入风管，不会溢流到室内。含有臭氧 的循环水，流入循环水箱，与被水雾拦截的较大油烟雾滴和颗粒物，在水箱中 继续进一步氧化分解，无害化处理循环水，臭氧在水中的含量很低，也容易分 解，不会造成二次污染。

Claims (4)

1.一种臭氧水雾油烟净化装置，其特征在于：控制臭氧与水在气液混合泵中均匀混合加压输送到雾化喷头，在流通腔体内向污染气流喷射臭氧水雾。

2.根据权利要求1所述的臭氧水雾油烟净化装置，其特征在于：利用油烟在线监测传感器和臭氧检测仪传感器的检测信号控制臭氧发生器臭氧的投入量。

3.根据权利要求1所述的臭氧水雾油烟净化装置，其特征在于：臭氧水雾喷射气流进入鱼鳞网分离装置。

4.根据权利要求1所述的臭氧水雾油烟净化装置，其特征在于：臭氧与水在气液混合阀中预混。

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