CN112691463A - 一种外置吸烟滤芯的吸烟机 - Google Patents

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Abstract

本发明提出一种外置吸烟滤芯的吸烟机，包括主机、吸烟滤芯、吸烟臂和吸烟罩，所述主机内设置风机和控制装置，所述吸烟臂与主机连接，所述吸烟罩安装在吸烟臂前端。所述吸烟滤芯设置于吸烟罩内；所述吸烟滤芯包括滤材和容纳滤材并能容烟雾进出的外壳，外壳的出气口对准吸烟臂的抽气管中心；所述滤材由至少两种纤维过滤层、至少两种活性炭过滤层、以及泡沫过滤层交替排列组合而成。本发明采用特殊结构的滤芯，并将滤芯置于吸烟罩内，避免烟气经过吸烟臂污染损坏设备，结构大为简化外，性能也得到明显改善。并通过设置防风裙，进一步降低噪声。

Description

一种外置吸烟滤芯的吸烟机
技术领域
本发明属于烟气排出、过滤净化技术领域，具体涉及在环保及医疗上使用的对烟气进行过滤和排出的吸烟机结构。
背景技术
目前用于医疗的吸烟机主要有两类：医用吸烟机和艾灸吸烟机。这些产品主要存在以下不足：1.因滤芯、风机均置于主机内，维修时需要打开机箱，结构复杂，维修较难。2.置于主机内的滤芯种类较多，一般均设初效、中效、高效等多种滤芯。3.烟雾经吸烟罩、吸烟臂后直达主机内的滤芯，对吸烟臂及主机污染较大，特别是油性烟雾造成的污染非常严重，如当吸附艾灸烟雾时，由于艾灸的油性烟雾的污染，短时间就可对吸烟臂、风机等造成严重污染，致使风机不能运转，整机不能工作。4.噪声大，用吸烟罩收集烟雾时，还同时需将罩下方四周的空气吸走，这就加大风机的负载，使设备噪声增大。
发明内容
本发明针对现有技术存在的不足，提供一种外置吸烟滤芯的吸烟机，将滤芯安装在吸烟臂前端的吸烟罩内，并采用特殊结构的滤芯取代现在安装在主机内使用的初效、中效、高效三种滤芯，进一步在吸烟罩上设置防风裙，很好地解决现有技术存在的问题。
本发明的技术方案如下：
一种外置吸烟滤芯的吸烟机，包括主机、吸烟滤芯、吸烟臂和吸烟罩，所述主机内设置风机和控制装置，所述吸烟臂与主机连接，吸烟罩安装在吸烟臂前端。本发明将吸烟滤芯直接设置于吸烟罩内，吸烟滤芯包括滤材和容纳滤材并能容烟雾进出的外壳，外壳上的出气口对准吸烟臂的抽气管中心，这样烟气可先由滤芯进行过滤，再进吸烟臂和风机排走，大大减少了烟气对整个机器的污染。
为了将滤芯置于吸烟罩内，又不影响吸烟机使用性能，必须对吸烟机的滤芯的结构和吸烟性能均作改进。
首先，为了能让滤芯较容易安装在吸烟罩内，必须要求滤芯的体积和重量均应减小，这样才便于安装和固定，本发明对滤芯的滤材和结构布置作了改进。
发明人对烟雾进行了研究。烟雾中含有大量的固体微尘、油性物质、水汽及有害气体。因而滤芯的滤材应具有上述物质的吸附功能。为此，本发明的滤材选用了至少两种活性炭过滤层、两种纤维过滤层及泡沫过滤层，按交叉排列而成，用多种具有不同性能的材料，交替排列滤芯的滤材，使其体积、重量和过滤效果均优于现有通用的滤芯构成的过滤系统。
进一步优选，所述滤材的中心至少包含两组纤维过滤层，组与组之间至少夹一层活性炭过滤层，每组纤维过滤层由两种不同的纤维过滤层组成。
进一步优选，所述滤材的表面为活性炭过滤层，活性炭过滤层内侧为纤维过滤层。
进一步优选，在靠近进气口方向的表面的活性炭过滤层和纤维过滤层之下，设置所述泡沫过滤层。
进一步优选，所述表面的活性炭过滤层与中心的活性炭过滤层采用不同的活性炭材料。所述表面活性炭过滤层的材质的容尘量大于中心活性炭过滤层的材质，所述中心活性炭过滤层的材质的吸附能力高于的表面活性炭过滤层的材质。即表面的活性炭过滤层为容尘量大的活性炭材料，中心的活性炭过滤层为吸附能力较高的活性炭材料。
进一步优选，所述靠近表面活性炭过滤层的纤维过滤层与位于中心的纤维过滤层采用不同的纤维材料。靠近表面的纤维过滤层对固体微粒过滤性能好于位于中心的纤维过滤层，位于中心的纤维过滤层对微尘和油性物质的吸附能力高于靠近表面的纤维过滤层。即靠近表面活性炭过滤层的纤维过滤层为对固体微粒过滤性能好的纤维材料，位于中心的纤维过滤层为对微尘和油性物质的吸附能力都较高的纤维材料。
进一步，为了适应将滤芯外置安装在吸烟罩内，本发明还在滤芯结构上做了进一步改进，对滤芯在进气和出气方向均设有均流板，所述均流板上分布许多小孔，进气方向的均流板同时为外壳的端盖，出气方向的均流板位于外壳内，距出气口的距离≥3cm，所述滤材一端与出气方向的均流板紧邻，另一端距进气方向的均流板距离≥3cm。
所述均流板上的小孔的孔间距由板中心向外逐渐变小，进气方向的均流板或出气方向的均流板上小孔的总面积S1为吸烟臂抽气管横截面积S2的2.5倍或以上，即S1≥2.5S2。
进一步，滤芯也可作为滤袋形状。当滤芯的外壳为滤袋形式时，所述滤袋设有固定带或万能贴。
采用本发明的滤芯结构，由于采用了不同的过滤材料，并将它们进行特殊的交替组合，使烟雾在滤材中流动时，受到不同材料的综合作用。在滤芯的各种滤材中，分别具有容尘量大、微尘过滤能力强、对油性物质过滤好及吸附能力强的材料。容尘量大的活性炭滤材位于表面，对微尘过滤能力强、对油性物质过滤好和吸附能力强的滤材位于中间。当烟雾在滤材中流动时，烟雾经过多种滤材的过滤后，有效提高了过滤效果。由于在滤芯的前端和后端都设置有均流板，并且靠近均流板的滤材为孔隙较大的滤材，这样的结构使烟雾在滤材中流动更加均衡，充分利用滤材，进一步改善过滤效果，达到充分有效地清除油性烟雾的目的。
进一步，本发明还在所述吸烟罩上设置了防风裙，防风裙可用纤维或布料制作，上端用固定带或万能贴固定到吸烟罩上，下端有固定圈，支撑裙体。
优选地，所述防风裙用透明或半透明材料制成，裙上端内侧安装照明小灯，或在裙体上制作透明窗。
由以上技术方案可知，本发明设计的吸烟机通过对滤芯结构做特殊的设计，对滤材做特殊的配置，特殊结构的滤芯取代了现在使用的初效、中效、高效三种滤芯，使得滤芯既能高效过滤吸附油性烟雾，又具有小巧轻质的特点，由此将滤芯安装在吸烟臂前端的吸烟罩内，避免烟气经过吸烟臂污染损坏设备。进一步在吸烟罩上设置的防风裙，可有效阻断吸烟罩下面的四周空气进入吸烟臂，并可阻止烟雾向外飘移。
附图说明
图1吸烟机(如艾灸吸烟机)的结构示意图；
图2外置滤芯结构示意图
图3防风裙的示意图
图4滤芯的滤材的一种排列组合方式图
图5均流板的结构示意图；
图6本吸烟机工作后的吸烟臂管口照片；
图7对比吸烟机工作后的吸烟臂管口照片。
1.主机机壳
2.吸尘风机
3.吸烟臂
4.吸烟罩
5.吸烟滤芯
5-1滤芯外壳 5-2滤材 5-3出气方向端盖 5-4进气方向的均流板
5-4-1小孔 5-5出气方向的均流板 5-6出气口
6.防风裙
6-1固定带 6-2裙摆 6-3透明窗 6-4固定圈
7.艾灸烟雾。
具体实施方式：
以下以艾灸吸烟机为例结合附图详细说明本发明的结构。
如图1所示，艾灸吸烟机包括主机、吸烟滤芯5、吸烟臂3和吸烟罩4。主机机壳1内设置有风机2和相关控制装置，吸烟臂3与主机连接，吸烟罩4安装在吸烟臂3前端，这些与现有烟机的技术一样。
本发明的改进在于，将吸烟滤芯5直接设置于吸烟罩4内，代替现有的置于主机内滤芯(通常为初效、中效、高效三种滤芯)，这样烟气可先由滤芯进行过滤，再进吸烟臂和风机排走，大大减少了烟气对整个机器的污染。
为了满足吸烟效率要求和安装位置变化要求，对吸烟滤芯5的结构做特殊设计。参见图2，吸烟滤芯包括滤芯外壳5-1和滤材5-2。滤芯外壳5-1的出气方向有出气方向端盖5-3，该端盖的中心有出气口5-6，安装后，出气口对准吸烟臂的抽气管中心。滤芯外壳5-1的进气方向设有进气方向均流板5-4，进气方向均流板5-4同时也作滤芯外壳5-1的端盖。出气方向也设有均流板5-5，位于滤芯外壳5-1之内，在距出气口5-6≥3cm的位置。滤材5-2一端紧邻出气方向的均流板5-5，另一端与进气方向的均流板5-4的距离≥3cm。进气方向的均流板5-4直接接收被吸收的烟雾。滤芯外壳的出气口5-6对准吸烟臂的管道中心。吸烟滤芯底部及吸烟罩内的底面紧密连接，使吸收烟雾只能通过滤芯的滤材和出气口5-6流入吸烟臂。
在进一步的实施例中，均流板的结构参见图5，进气方向均流板5-4和出气方向均流板5-5均设置很多小孔5-4-1，板中间小孔间距较稀，板边缘小孔间距较密，即小孔分布的孔间距由板中心向外逐渐变小，以使气流均匀通过滤材。均流板5-4或均流板5-5的板上所有小孔面积的总和S1应大于吸烟臂抽气管横截面积S2的2.5倍，即S1≥2.5S2。
进一步的实施例给出了滤材5-2的一种排列形式，参见图4，滤材5-2的中心有四组纤维过滤层，每组纤维过滤层均有两种不同的纤维材料组成，分别是2号纤维5-2-6和3号纤维5-2-5。组与组之间夹有一层活性炭过滤层，为2号活性炭5-2-3。
滤材5-2的表面设一层活性炭过滤层，为1号活性炭5-2-1，活性炭过滤层内侧为纤维过滤层，为1号纤维5-2-4，也可以是2号纤维5-2-6。
在靠近进气方向的表面活性炭过滤层和纤维过滤层之下，设置一层泡沫过滤层5-2-2。
以上的1号纤维、2号纤维、3号纤维分别为不同的纤维材料，1号活性炭和2号活性炭也分别为不同的材料。其中1号纤维主要过滤微尘，2号纤维容尘量略大主要过滤微尘，3号纤维过滤油性物质性能相对较强。1号活性炭相对2号活性炭容尘量更大，主要用于过滤清除大量烟尘。2号活性炭吸附能力相对较强，主要用于吸附有毒气体。
以上仅为本发明的一种滤材的排列组合形式，本发明还有其它形式，因为烟雾中含有大量的不同直径的固体微粒、油性物质、水汽、有毒气体等多种物质。选择滤材应考虑对固体微粒的吸附，水汽和油性物质的吸附以及对有毒气体的吸附。因此其滤材应具有对固体微粒、水汽、油性物质、有毒气体的吸附能力的各种过滤材料。一种过滤材料通常只有一种独特性能，所以应选用多种滤材构成滤芯的滤材。另一方面，烟雾含有大量的固体微粒，所以滤材中应选具有容尘量大的滤材，从排列的角度，容尘量大的滤材在表面。容尘量大的滤材和均流板相结合使气流在滤芯中更加均匀，能更充分地利用滤材。
在本发明进一步的实施例中，为降低噪声并减少烟雾的逸出，吸烟罩4上设置了如图3所示的防风裙6，可用纤维或布料制作。裙摆6-2上安装了松紧带或万能贴6-1，用于将裙摆固定在吸烟罩上，并便于裙摆的上下移动。为了便于观察，裙摆可用半透明材料，或在裙摆上设置透明窗6-3。为了便于观察，裙摆上端内侧还可以设置小灯。另外，在裙摆下端设有固定圈6-4，用于固定裙摆的位置，避免空气流动对裙摆的影响，此圈可用约Ф2的铜条固定在裙摆下端而成。
以下是本吸烟机与现在市面上广泛使用在艾灸吸烟机上(装有三级滤芯)的性能对比试验情况：
试验方式：将两种吸烟机，分别放在容量约为30M3的密闭小室内，用艾条燃烧产生烟雾，工作15小时，观察和比较两种吸烟机的滤烟效果。
试验结果：见表1
Figure BDA0002894912290000061
从以上对比结果可以看出，本吸烟机的滤芯的体积约为对比滤芯的体积的40﹪，体积大大减小；本发明吸烟机能够对油性物质进行过滤，而对比吸烟机不能；另外，发明吸烟机的PM2.5残留量比对比吸烟机约低4.4倍。
结果表明，本吸烟机在体积、对油性物质过滤效果及对PM2.5过滤效果上均有明显提高，机型结构简单，便于维护。

Claims (10)

1.一种外置吸烟滤芯的吸烟机，包括主机、吸烟滤芯、吸烟臂和吸烟罩，所述主机内设置风机和控制装置，所述吸烟臂与主机连接，所述吸烟罩安装在吸烟臂前端；其特征在于，所述吸烟滤芯设置于吸烟罩内；所述吸烟滤芯包括滤材和容纳滤材并能容烟雾进出的外壳；所述滤材由至少两种纤维过滤层、至少两种活性炭过滤层、以及泡沫过滤层交替排列组合而成；所述滤材的中心至少包含两组纤维过滤层，每组纤维过滤层由两种不同的纤维过滤层组成，组与组之间至少夹一层活性炭过滤层。
2.根据权利要求1的吸烟机，其特征在于，所述滤材的中心至少包含两组纤维过滤层，每组纤维过滤层由两种不同的纤维过滤层组成，组与组之间至少夹一层活性炭过滤层。
3.根据权利要求1或2的吸烟机，其特征在于，所述滤材的表面为活性炭过滤层；
所述活性炭过滤层内侧为纤维过滤层。
4.根据权利要求3的烟吸烟机，其特征在于，在靠近进气口方向的表面的活性炭过滤层和纤维过滤层之下，设置所述泡沫过滤层。
5.根据权利要求3的吸烟机，其特征在于，所述表面活性炭过滤层的材质的容尘量大于中心活性炭过滤层的材质，所述中心活性炭过滤层的材质的吸附能力高于的表面活性炭过滤层的材质。
6.根据权利要求3的吸烟机，其特征在于，所述靠近表面的纤维过滤层与位于中心的纤维过滤层采用不同的纤维材料，靠近表面的纤维过滤层对固体微粒过滤性能好于位于中心的纤维过滤层，位于中心的纤维过滤层对微尘和油性物质的吸附能力高于靠近表面的纤维过滤层。
7.根据权利要求1-6任一项所述的吸烟机，其特征在于所述滤芯在进气和/或出气方向设有均流板，所述均流板上分布小孔。
8.根据权利要求7所述的吸烟机，其特征在于所述进气方向的均流板同时为外壳的端盖，出气方向的均流板位于外壳内，距出气口的距离≥3cm，所述滤材一端与出气方向的均流板紧邻，另一端距进气方向的均流板距离≥3cm。
9.根据权利要求7所述的吸烟机，其特征在于所述均流板的小孔的孔间距由板中心向外逐渐变小，进气方向的均流板或出气方向的均流板上小孔的总面积S1为吸烟臂抽气管横截面积S2的2.5倍或以上，即S1≥2.5S2。
10.根据权利要求1-6任一项所述的吸烟机，其特征在于，所述吸烟罩上设置防风裙，防风裙用纤维或布料制作，上端用固定带或万能贴固定到吸烟罩上，下端有固定圈，支撑裙体；进一步，所述防风裙为透明或半透明，内侧安装照明灯，或在裙体上制作透明窗。
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