CN1211608C

CN1211608C - 分离装置和方法

Info

Publication number: CN1211608C
Application number: CNB981005101A
Authority: CN
Inventors: 伊拉兹马斯·万·尼克尔克
Original assignee: VILITECH FILTERING TECH Ltd
Current assignee: VILITECH FILTERING TECH Ltd
Priority date: 1997-02-10
Filing date: 1998-02-10
Publication date: 2005-07-20
Anticipated expiration: 2018-02-10
Also published as: SG55455A1; TR199800200A2; ZA981032B; ATE257027T1; DE69820805T2; DE69820805D1; EP0857508A1; JP4658271B2; EP0857508B1; NZ329733A; CN1191290A; IL123234A; JPH10314526A; AU5386798A; CA2229468A1; AR010705A1; IL123234A0; BR9800585A

Abstract

一种分离方法，其特征在于，它包括：将一股被不希望的物质或杂质污染的气体或蒸汽流向下通过若干螺旋形的分离介质，使该气体或蒸汽流的运动方向沿着该螺旋形分离介质中的至少一些介质的纵轴线的横向方向；当气体或蒸汽通过分离介质时，使不希望的物质或杂质从气体或蒸汽中分离出来；和从分离介质中抽取净化了的气体或蒸汽。本发明还提供一种实施上述方法的装置。

Description

分离装置和方法

本发明涉及一种分离装置和一种分离方法。

根据本发明的第一方面，提供了一种分离方法，它包括：

将被不希望的物质或杂质污染的气体或蒸汽向下通过若干螺旋形分离介质，使气体或蒸汽流的运动方向沿着至少是一些螺旋形的分离介质的纵轴线的横向方向；

当气体或蒸汽通过该分离介质时，使不希望的物质或杂质从气体或蒸汽中分离出来；

从该分离介质中抽取出净化了的气体或蒸汽。

该螺旋形分离介质可以是一个床的形式，而分离介质则可以一种规则的形状或图形排列在该床中。这样，在该床中，分离介质可以互相平行地延伸，并且，气体或蒸汽流的运动方向或通过该床的方向可以与所有的螺旋形分离介质的纵轴线垂直。该床可以包括若干层螺旋形的分离介质，每一层又包括若干彼此靠近(例如可为紧靠着的关系)放置的分离介质。因此，每一层分离介质搁在其下面的一层分离介质上。该分离介质是长形的。分离介质的直径沿着其长度方向可以是固定不变的，并且，在一个特定层中的所有的分离介质的直径和长度可以相同。在一个实施例中，在所有各层中的所有分离介质的直径和长度可以是相同的。然而，在另一个实施例中，各个交替层的分离介质可以具有相同的直径D₁，而各个中间层的分离介质可以具有相同的直径D₂，并且D₁与D₂是不同的。

该床可位于一具有一气体/蒸汽入口和一气体/蒸汽出口的分离区内。该床位于入口和出口之间。气体和蒸汽流可以以一较高速度V₁进入分离区并经过该床，在流出该床以及在经过出口之前，其速度下降至一较低值V₂。这样，典型地，V₁可在2至10米/秒之间，而V₂最好小于2米/秒。V₁∶V₂之比值因此可在5∶1和1∶1之间。申请人相信，气体或蒸汽在经过该床时其速度下降增强了使杂质从气体或蒸汽的分离作用。

该方法可包括让过量的不希望有的物质或杂质从分离介质滴落，并将此过量的不希望有的物质或杂质捕获在分离区的底部。

该方法还可包括在将处理过的气体或蒸汽流排至大气之前，将气体或蒸汽流从分离区经过一洗涤器，以去除氨之类的不希望有的物质，并且/或让其经过一生物滤器，以去除诸如硫之类的物质。

气体或蒸汽流可以有一较高温度，在该温度下，不希望有的物质或杂质呈可冷凝的汽化形式。该方法包括，在让污染的气体或蒸汽流经过分离介质床之前，紧挨在分离介质之前让热的气体或蒸汽流冷却，冷凝的杂质或不希望有的物质因此就在气体或蒸汽流经过该床时从气体或蒸汽中分离出。

可通过让热气体或蒸汽流与冷却介质直接接触来冷却热的被污染的气体或蒸汽流。冷却介质可以在-30℃和环境温度之间，比如在-15℃和10℃之间。

在本发明的一个实施例中，冷却介质可包括一气体或蒸汽流。该方法因此包括将热的气体或蒸汽流与冷却气体或蒸汽流混合，以形成一混合的气体或蒸汽流，然后让其向下流经分离介质床。

冷却气体或蒸汽流因此用来控制流经分离介床的气体或蒸汽流的温度。该方法然后可包括根据热气体或蒸汽流的温度和流速来调节冷却气体或蒸汽流的流速，以控制冷却后的混合气体或蒸汽流的温度。如此，热气体或蒸汽流的温度一般在40℃-180℃的范围，比如从80℃到100℃，混合气体或蒸汽流的所希望温度一般在15℃至60℃，比如在30℃至50℃之间，比如约40℃；如此，利用冷却气体或蒸汽流让足够的冷却气体或蒸汽与热的气体或蒸汽流混合，以在所需温度下或在所希望的温度范围内控制混合的气体或蒸汽流温度。

或者，冷却介质可包括一冷却液体。该方法然后可以包括将冷却液体喷入热的气体或蒸汽流。该喷射可连续地或间断地进行。

如果需要，气体或蒸汽冷却和液体冷却可以都采用。这样，如果需要或希望的话，混合气体然后可受到液体喷射。

该方法还可包括，在经过介质床的压力落差因介质被污染和/或床中的固体积聚而太大时，使床换位，以使气体或蒸汽流进入床的不同区。这样，该床可具有一进入区或进入部，被污染的气体或蒸汽流经过它而进入该床，该床还包括一流出区或流出部，净化的气体或蒸汽流经过它而离开该床，这些区位于一转动轴的两侧，床可移位180°，并通过让其绕该轴转动来实现移位，从而进入区变成流出区，而流出区变成进入区。

该方法可包括，在一清洗过程中，在分离介质床已移位后对它进行洗涤，以清洁或复原该介质，并改善经过该床的气体或蒸汽流。

该洗涤可以包括喷射热的洗涤液、比如洗涤水到该床上，同时继续让气体或蒸汽流经过该床。洗涤液可包括一洗涤助剂，比如一去污粉，来帮助对介质的洗涤。该方法可包括在一定时间内收集流经该床的洗涤液；再循环该洗涤液，即，再次使用它，以喷到介质床上；在这段时间后，即在清洁过程结束时，排出洗涤液。

被污染的气体或蒸汽流可以是从家用的、商业的或工业的炊具中放出的废气流。因此，气体或蒸汽是空气，而杂质或不希望有的物质则是脂肪和/或油。该空气可以如上所述是热的，在这种情况下，存在于其内的脂肪和/或油呈可冷凝的汽化形式。这里，冷却气体或蒸汽流可因此是较冷的空气，比如大气空气，或是未被这种脂肪或油污染的冷却空气。这里，冷却液可以是水。

申请人发现，分离介质除了用来去除冷凝的或液态的杂质外，还可用来去除固体杂质。在理论上虽未探究，但申请人相信这可能是由于在分离介床内发生局部旋流作用所致。

根据本发明的第二方面，提供了一种分离装置，它包括：

一容器，限定了一分离区；

一受污染的气体/蒸汽的入口，它引导到容器；

一气体/蒸汽出口，从容器引出；

分离机构，包括若干在分离区的螺旋形分离介质。入口、分离机构和出口配置成使得通过入口进入分离区的被污染的气体或蒸汽流向下通过该螺旋形的分离介质，并通过出口从分离区排出。该螺旋形分离介质的作用是当气体或蒸汽流通过分离介质时，将杂质的气体或蒸汽中分离出来。气体或蒸汽流的运动方向沿着该若干分离介质中的至少一些分离介质的纵轴线的横向方向。

容器可具有一底部或底板、一与底部隔开的顶板以及一位于底部和顶板之间的周壁。入口和容器的相对尺寸设计成使得在气体或蒸汽流进入分离区时气体或蒸汽流的速度降低。

该分离介质可以为一个床的形式，如以上所述的那样。

在本发明的一个实施例中，入口可位于顶板上，而出口位于壁上。分离机构则可包括一在容器内空气入口下方的多孔筐，而装在筐内的分离介质作为一被固定的床。一挡板可将入口与出口分开，该挡板从容器顶板垂下，并且其终端与容器底板隔开一间隙。这样，气体或蒸汽将向下流经在挡板下方的分离介质床，并向上流经挡板与容器壁之间的空间，以从出口的流出。

该装置可包括一在容器内靠近底板处的杂质收集区，它与分离介质床隔开。在本发明的另一实施例中，入口则可在壁的一较高位置处，而出口则在壁上和/或在顶板上，并与在分离介质床和杂技收集区之间的空间相联通。

在本发明此实施例的第一方案中，底板和顶板在平面图中可以是方形的或矩形的，而壁因此包括四块连接着底板和顶板的壁板，入口在一个壁板上的所述较高位置处，出口在一相对壁板的较低位置处。

在本发明此实施例的第二方案中，底板和顶板在平面图中可以是方形的或矩形的，从而壁包括四块连接着底板和顶板的壁板，入口之一位于两块相对壁板中的每一块上，对每一入口有一分离介质床。在顶板上可以有一共同的出口。底板可以具有V形横截面，从具有入口的壁板向下向内逐渐缩小，杂质收集区位于底板顶点处或沿着该顶点。

对着入口可以有气体/蒸汽偏转表面，用来使气体或蒸汽向下偏转而流向床。偏转表面可以是弯曲的。在本发明的第一方案中，偏转表面可以由顶板和具有出口的壁板的一部分所提供。在本发明的第二方案中，偏转表面可由与具有入口的壁板隔开的另外的板和顶板所提供。

入口可以沿壁板的整个长度延伸，出口也可同样地沿壁板或顶板的整个长度延伸。

在本发明的还有一个实施例中，入口可在一较高位置处引入容器，而出口位于中央处，从而使分离介质床围绕着出口。

壁可以是圆柱形的。具体地说，此壁的横截面可以是圆形的，从而使底板在平面图中是圆形的。底板可以是凹入形状或碟盘形，从圆柱形壁向下内朝着最下部的中央点弯曲。

出口可包括一位于容器中央处的圆柱形部件，比如横截面为圆柱的部件，使部件的下端与底板隔开一间隙，其上端伸出壁的上端。一周向法兰可从圆柱形部件的上端或上端部分沿径向向外突伸。在使用时，法兰可用来将装置连接于天花板、炊具罩盖之类。从而，比如支架之类的周向隔开的连接装置可将圆柱形部件连接于壁。

入口可因此限定在法兰和壁的上端之间。因此，入口将绕着容器沿周向延伸。

圆柱形部件的法兰和上端部的形状可以设计成或提供一气体或蒸汽偏转表面，以使通过入口进入的气体或蒸汽向下偏转而流向分离介质床。

分离介质床因此位于壁和圆住形部件之间，并绕着部件而延伸。该床也可为圆柱形。

该装置可包括冷却装置，用来紧挨在气体或蒸汽流进入分离床之前冷却气体或蒸汽。该装置可包括一位于入口和分离介质床之间的气体/蒸汽室。

可采用冷却装置来直接冷却气体或蒸汽流。冷却装置可包括一引入气体/蒸汽室的冷却气体/蒸汽入口。冷却气体/蒸汽入口可包括一位于容器内的冷却气体/蒸汽开口，以及一用来控制冷却气体/蒸汽流经开口的数量的可移动封闭件。还可以有诸如电动机和丝杆装置之类的用于封闭件的移动装置。

作为替代，或者另外地，冷却装置可包括冷却液体喷射装置，用来将诸如冷却水之类的冷却液体喷入气体/蒸汽室。喷射装置可包括多个喷嘴，用来将冷却液体喷入紧挨在介质床上方的室内，喷嘴连接于或可连接于冷却液体供给源。喷嘴可以安装于一适当的部件，比如一杆，该部件可横过介质床。这样，该杆可以具有移动装置，比如电动机和丝杆装置，以使之能够横过介质床而前后移动，比如以连续的方式进行。

分离介质床可以是可移位的。这样，分离装置可以具有一进入区或进入部，受污染的气体/蒸汽在该区或通过该区而进入该床，还具有一流出区或流出部，干净的气体/蒸汽可在此区或通过此区离开该床。该装置可包括一保持着分离介质的保持装置，保持装置具有相对的开口，提供了进入和流出区，这些开口由多孔的分离介质固定装置、比如网之类盖住。保持装置可绕一转动轴移位。该保持装置因此具有可允许转动的形状，容器具有互补的支撑部件，以与保持装置相匹配，保证了受污染的气体/蒸汽不会经旁路绕过介质床。

该装置可包括洗涤装置，用来在分离介质床移位后对其进行洗涤。洗涤装置可以包括一装载洗涤液体的容器；用来将洗涤化学物质投配入容器的投配装置；用来加热在容器内的洗涤液体的加热装置；用来将热的化学投配的洗涤液体从容器经喷嘴泵送到分离介质床上的泵送装置；用来收集已流经分离介质床的收集装置，该泵送装置也可将已用过的洗涤液体再循环至喷嘴。除了用泵送装置来从容器泵送热的洗涤液体外，容器也可位于喷嘴上方，而热的洗涤液体则在重力作用下初步流经喷嘴。如前所述，洗涤液体具体地可以是水。

分离介质床的厚度或深度可以在3厘米和15厘米之间，典型地是大约5厘米。每一个螺旋形分离介质的长度至少可以为200mm(例如，在300mm和600mm之间，典型地是在350mm和560mm之间。所谓“螺旋形分离介质”是指每一个分离介质包括一条连续的带，其形状为具有若干圈的一个螺旋或螺旋形。具体地说，这些圈可以沿着该螺旋或螺旋形的长度方向彼此隔开一定距离，使该螺旋或螺旋形的形状不是一个圈或一个匝放在另一个圈或另一个匝内的紧紧地绕成螺旋形的零件的形式。换言之，当在与该螺旋或螺旋形的纵轴线垂直延伸的平面内看或取剖面时，每一个螺旋或螺旋形只包括一个单一的圈或匝。这样，该分离介质包括松散地卷绕的若干匝或螺旋形，其中，相邻的圈或匝在纵向方向是隔开一定距离的，因此，在相邻的圈或匝之间沿纵向或轴向方向存在着隔开的间隙。

虽然分离介质可以由任何适当的材料制成，但是可以相信，金属螺旋一一例如铝或钢(例如不锈钢)的螺旋——将具有良好的性能，并且在它们所应用的环境中基本上是化学惰性的。

连续的螺旋带可以平，使各个圈的宽度比其厚度大得多。一般，金属带(因而也是其圈)的宽度可以在1mm和10mm之间，例如，大约为6mm，而该金属带的厚度可以小于0.5mm例如，大约为0.2mm。螺旋在沿其长度方向的直径可以是固定不变的，该直径可以在5mm和20mm之间，例如，在10mm和15mm之间，典型地是大约为12mm。相邻各圈之间的间隙可以在1mm和10mm之间，例如，大约为6mm。

一般，该分离介质床的每一层可以包括5～15个(例如，7个左右)的螺旋形分离介质，而这种层可以有2～10个，例如，4个左右。一个层的分离介质可以与相邻一层的分离介质排成一线。然而，假如希望的话，可以将一个层的每一个分离介质搁架在该层下面一层的二个分离介质之间。

该螺旋形分离介质可以做成一个分离介质组件的形式，该组件包括一个夹持装置，它将在所述层中的分离介质夹持在一起。该夹持装置可以包括一个工作时位于下部的有小孔的或有孔的支承和一个工作时位于上部的有小孔或有孔的支承，分离介质则夹在该二个支承之间。该夹持装置还可以包括将上述支承固定在一起的窄条或板条等，使该分离介质放在该支承和窄条或板条等之间。这样，该分离介质组件将放置在容器的分离区中，并可以从分离区中取出。

因此，根据本发明的第三方面，提供了一种分离介质组件，它包括若干有规则地配置的螺旋形分离介质和将该螺旋形分离介质夹持在一起的夹持装置。

该螺旋形分离介质和夹持装置可以是如上所述的，而该螺旋形分离介质组件则可以适合于放置在根据本发明的第二方面的分离装置的容器的分离区中。

根据本发明的第四方面，提供了一种烹调设备，它包括：

烹调装置，食物在其上进行烹调；

空气收集装置，位于烹调装置上方，用来收集在烹调装置上烹调食物时产生的携有油和脂肪的空气；

一抽吸导管，从空气收集装置引出，从而在空气收集装置上有一到导管的入口；

空气抽吸装置，在抽吸导管内或与之相联，用来从空气收集装置和烹调装置之间的空间内将空气抽入抽吸导管；以及

如前所述的分离装置，安装于空气收集装置，并且分离装置的出口与导管入口相联通。

烹调装置具体地可以让食物在其上炙烤，比如由一气体火焰炙烤。

空气收集装置可以包括一罩盖之类，百导管可以为一管子形式。抽吸装置可以为一安装在管子内的抽风扇。

在使用时，除了进入分离装置的携有脂肪和油的空气之外，冷空气也从罩盖下方吸入，冷空气用来将脂肪和油从紧挨在烹调装置上方的一般具有约170℃的高温的气态形式冷凝到一般在环境温度和100℃之间、比如20℃-70℃的较低温度的液体形式，在此温度下，所有油和脂肪都呈液体形式。

下面结合附图举例描述本发明。

图1显示了根据本发明第一方面的分离方法的简化流程图，还包括根据本发明第二方面的第一实施例的分离装置；

图2为图1中分离装置的放大剖视图；

图3是图1中分离装置的放大平面图；

图4表示用于图1至图3和图5至图15的分离装置中的一种螺旋形分离介质的三维形式；

图5为根据本发明第二方面的第二实施例的分离装置的三维视图；

图6为采用图5中的分离装置的烹调设备的横剖图；

图7是根据本发明第二方面的第三实施例的分离装置的三维视图；

图8为采用图7中的分离装置的烹调设备的横剖图；

图9为根据本发明第二方面的第四实施例的分离装置的平面图；

图10是图9中的分离装置沿X-X线的横剖图；

图11为根据本发明第二方面的第五实施例的分离装置沿XI-XI的剖视图，为清楚起见，省略了一些细节；

图12为图11中的分离装置的平面图，为清楚起见，省略了一些细节；

图13为图11中的分离装置的部分切除的端视图；

图14为根据本发明第二方面的第六实施例的分离装置的部分切除的平面图，为清楚起见，省略了一些细节；

图15为图14中的分离装置的部分切除的侧视图，为清楚起见，省略了一些细节。

参看图1至图3，标号10概括地指本发明的分离方法。

该方法10包括一炊具12，炊具12包括用来加热或烘烤食物的加热装置(未示)。一罩盖14位于炊具12上方。一导管16从罩盖14导出，具有一开口分支18，该分支18由一可卸下的板20关闭。导管16导入由标号22概括地表示的分离装置的顶部。导管24从装置22一侧引导至一洗涤器26，导管28从洗涤器26引导至一生物滤器30。导管32从生物滤器30引导至风扇34的抽吸侧，一排气导管36从风扇34引导至大气。

分离装置22包括一方形顶板38、一与顶板38隔开的方形底板40以及在顶板和底板之间延伸的侧壁42、44、46及48。导管24因此从壁42导出，而壁46可滑动地连接于壁44、48以便能够卸下，从而提供了该装置22内部的分离区50的入口。盘52位于底板40上，并且当壁46卸走时，它可通过所形成的间隙而从分离区50滑出取走。

该装置22还包括一筐54。筐54有一多孔底部56、顶部58以及侧壁60，顶部58与顶板38隔开一有限间隙并且有一与导管16对准的开口。螺旋形分离介质70的固定床62位于筐54内，在多孔底部56或格栅56的顶部上。筐可卸走，它位于从壁44、48伸出的支承件57上。

下面将结合图4描述螺旋形分离介质70。

一挡板64从顶板38垂下，其终端处与底板40有一间隙。挡板从壁44延伸至壁48。

在使用中，食物在炊具12中烹调。在烹调时，食物将形式可为液滴或蒸汽的热的脂肪或油释放到炊具上方的空气空间内。这些脂肪和油在风扇或鼓风机34作用下和吸入的空气一起被向上携带而抽吸到罩盖14内。携有脂肪和油的空气流经导管16并沿图中箭头66所示的向下方向进入分离装置22。携有脂肪和油的空气就这样流经导管16并进入分离区50的顶部。考虑到筐54的横断面积大于导管16的横断面积，进入筐并流经床62的空气速度V₁下降。仍旧沿着向下方向运动的空气遇到其纵轴线与箭头66的方向垂直延伸的螺旋形分离介质70。由于其形状的关系，分离介质70形状提供了接触表面，被空气携带的脂肪和油可以冲击在此表面上并被收集。一旦足够的或过量的油和脂肪已聚集在介质70上，在重力作用下，油和脂肪从介质70向下滴入盘52。基本上不含有油和脂肪的空气以更低的速度V₂流入并流经分离区50的位于筐54下方的那部分。空气然后以较高速度沿箭头68流入挡板64下边缘与导管24之间的空间，然后以更高速度沿导管24流出。

分离装置22的尺寸设计成可获得下面的空气速度：

V₁ - 0.5至1.5米/秒

V₂ - 0.3至0.8米/秒

然后，基本无油和无脂肪的空气流入洗涤器24，在那里通过用水洗涤空气来去除氨。然后，空气沿导管28流入生物滤器，在那里，诸如硫醇之类的含硫化合物在经由导管36排入空气之前被去除。

申请人相信，装置22提供了一种将诸如脂肪和油从空气中、比如从来自工业炊具有携有油和脂肪的空气中去除的有效手段。

参见图4，标号70总体上表示在图1至图3和图5至图15的分离装置中使用的一种单个螺旋形分离介质。

每一个分离介质70都是由不锈钢螺旋72制成的，其长度在350mm和560mm之间。每一个螺旋72包括一个连续的平的钢带，其宽度约为6mm，其厚度约为0.2mm，并且相邻的圈74做成具有标准直径。螺旋的直径约为12mm。相邻两圈之间的间隙宽度大约为6mm。

一般，当将介质70用在一个床的形式(例如上述的床62)中时，该床可以包括大约4层介质，每一层又包括大约7个介质，这些介质并排地相互靠紧，使其纵轴线互相平行地延伸。

虽然，如上所述，所有各层的所有分离介质70的直径可以是相同的，但不同层的分离介质的直径可以变化。例如，该床可以包括5层分离介质，其中第一，第三和第五层为同一直径D₁，而第二和第四层可以为同一直径D₂。D₁可以为大约10mm，而D₂可以小些，例如，大约为6mm。然后，第一，第三和第五层可以包括6个分离介质，它们并排地互相靠紧放置，而假如希望的话，第二和第四层的分离介质可以分别相应地搁置在第一和第三层的二个分离介质之间。这样，在第二和第四层中将只有5个分离介质。

分离介质也可以是铝带，为了保证足够的强度，铝带的厚度可以大约为1mm。

参看图5和图6，标号100总体上表示本发明第二方面的第二实施例的分离装置。

分离装置100包括一容器102，提供了一分离区104。

容器102包括一顶板106，顶板102在平面图中为矩形，并且其内有一沿顶板整个长度延伸的空气出口108。容器102还包括一V形底板110，一对隔开的平行壁板112、114位于顶板106和底板110之间，并且底板110从壁板112、114向下向内逐渐缩小。这样，底板110的顶点116平行于顶板106内的空气出口108。在壁板112靠近顶板106的一较高位置处有一空气入口118，空气入口118沿壁板112的整个长度延伸。在壁板114也有一个类似的空气入口120。

在底板110的顶点处有一脂肪/油收集区122。

螺旋形的分离介质70的床124与每个空气入口118、120相连，床124位于分离区104内侧。每个床124靠在多孔支承件128上，多孔支承件128可以为网之类的一个物件，还有一个多孔支承件130位于床124的顶部上，以将分离介质70保持在其位置上。典型地，床124约12厘米深，但如果需要的话可以浅一些，比如约5厘米深。

床124位于壁板112、114与从顶板106垂下的内板132之间。顶板106和板132布置成可提供弯曲的空气偏转表面134，用来使进入空气入口118、120的空气向下偏转而穿过床124。

容器102还包括端板136、138，它们封闭着顶板106、壁112、114及底板110的各端。一排油管140从端板136伸出，并具有一旋塞142。排油管140就这样与区122联通，而收集在区112区的油和脂肪可从那里通过排油管140排出。

在使用时，分离装置100与一烹调罩盖144一起使用，罩盖144以一定间隙位于一烹调装置146上、比如位于一煤气炉上。分离装置100的顶板106连接于罩盖144，并使空气出口108与一从罩盖31出的导管148的入口相对。一抽风扇150位于导管148内。

当食物、比如鸡块(未示)之类放在炉146上炙烤时，在炉146上方产生了携有油和脂肪的热空气。在抽风扇150的抽吸入帮助下，热空气向上升起。紧靠在炉146上方的一般温度在约170℃的携有脂肪和油的热空气在从炉146向上行进到分离装置100时被冷却，因为它与从罩盖下方吸入的冷空气混合。这样，空气在进入分离装置100的空气入口118、120时被冷却到一般在30℃至40℃范围的温度。空气然后向下经过床124，在那里，由于分离介质70具有弯曲表面，并且由于空气速度的下降以及温度的下降，脂肪和油从空气分离出。脂肪和油收集在介质的弯曲表面上，然后向下吹入收集区122，并利用管140和旋塞142定期地从收集区122去除掉。

弯曲表面134用来使空气偏转而进入床124，从而增强分离效果。

离开床124底部的干净空气向上从板132之间的空间经过而进入导管148，并从那里被排出。

装置的各组成部分的尺寸设计成使得携有脂肪和油的空气进入入口118、120的速度在4米/秒的范围内。空气速度立刻下降，并且空气以约2.5米/秒的速度穿过床124。板132之间的间隙的尺寸选择成使得从其中经过的空气速度V₂在1米/秒或更小的范围内。

申请人发现，床124除了用来将脂肪和油从空气中有效分离之外，还起到阻挡火焰的作用，比如如果在使用炉146时发生不正常情况，可能会进入入口118、120的火焰被床124所阻止，并阻止其到达区122。申请人还发现，由于收集在分离介质70上的所有油和脂肪受重力的向下作用，分离介质70实际上是自清洁的，空气流入区122而不需要对介质进行清洁。事实上，即使在长期运行后，测试表明通过床124的压力落差仍然非常低，一般约1.5毫米水柱的量值，这表明没有油或脂肪积聚在分离介质上，这证实了以上论断。

参看图7和图8，标号200概括地指概括本发明第二方面的第三实施例的分离装置。

部件200与图5和图6中所示的装置100相似的那些部分用同样的标号表示。

装置200与装置100相似，但只有单一的分离介质床124。因此，只有空气入口118，而在壁板114上没有空气入口。但在壁板114上有一空气出口108作为替代方式。

分离装置200以与分离装置100基本相同的方式工作。

在图9和图10中，标号300概括地表示根据本发明第二方面的第四实施例的分离装置。

分离装置300包括一圆柱形容器302，具有一分离区304。

容器302包括一凹入形状或盘形的底板310，一圆柱形壁312从那里向上突伸。壁312的截面为圆形。

一圆柱形部件314位于容器302内部中央，其下端与底板310隔开，而其上端突伸出壁312的上端。一周向法兰300从部件314的上端向外突出。部件314因此而提供了一中央的圆形空气出口308。

壁312因此实质上是一外壁，而部件314构成了一内壁。

内壁314典型地具有约300毫米的直径D₁，外壁312典型地具有约500毫米的直径D₂。外壁312和内壁314典型地具有约0.7毫米的壁厚。支架315用来隔开并连接外壁312和内壁314，如图10所示。

底板310因此如图所示，从外壁312朝底板310的最低中央点316向内向下弯曲。换句话说，在使用时，底板310的中央点位于容器302的最低点。靠近底板310处有一脂肪/油收集区322。容器302还包括一从底板310的中央点316突出的排油管340，排油管340有一旋塞342。

在外壁312的上端和法兰306之间有一沿周向延伸的空气入口318。

螺旋形的分离介质70的圆柱形床324位于分离区304内，并绕内壁314沿周向在内壁314和外壁312之间延伸，如图所示。这样，分离介质70就排列在内壁314的周围。床324靠在环形多孔支承件328、比如网之类上，还有一个环形多孔支承件330位于床的顶部上，以将分离介质70保持在位。典型地，床324约12厘米深。

法兰306和内壁314布置成相互间成直角，以提供空气偏转表面334，用来使进入空气入口318的空气向下偏转而经过床324。

在使用中，分离装置300与一烹调罩盖344一起使用，罩盖344以一定间隙位于一比如煤气炉之类的烹调装置346上方。分离装置300的法兰306连接至罩盖344，空气出口308与从罩盖344引出的导管348的入口相对。一抽风扇350位于导管348内。

装置300以与装置100、200基本相同的方式工作。

参看图11至图13，标号400指根据本发明第二方面的第三实施例的分离装置。

分离装置400包括一室402。该室包括一矩形底部404以及从底部104向上突伸的侧部406、408、410及412。侧部406与410相对，侧部408与412相对。

室402容纳着一容器414，提供了一封闭的分离区416。容器414包括一矩形底部418、一前壁420、一后壁422以及相对的侧壁424、426。一顶板428封闭了壁420、422、424及426的上端。

在容器414的前壁420上有一受污染空气的入口430，一空气导管432连接至该入口430。

在侧壁或板426上有一空气出口434，一导管436绕空气出口434引导到排气管路438，排气管路438装有电动通风机或抽风扇439。

在分离区416内部有隔离件440，使空气室442限定于空气入口430附近。在顶板428上有一大气入口或冷却空气入口444，位于空气室442内，以让大气或冷却空气进入空气室412。有一形式上为枢轴连接的铰接板446的封闭件用来调节入口或开口444的有效尺寸，从而调节经过其中的冷却空气的体积。铰接板446的定位通过电动马达/丝杆装置448来控制或调节。

螺旋形的分离介质70的床450位于空气室442下方，使所有进入空气室442的空气必须向下经过床450。床450夹在网452之间，网452将分离介质70保持在位。

空气入口430和空气室442的相对尺寸设计成使得在空气进入空气室时空气速度降低。通过床450的空气速度V₁因此可在2至10米/秒之间，而在床下方的分离区416内的空气速度V₂小于2米/秒。床450的厚度或深度一般在5厘米至12厘米的范围内。

在底板418上有一油出口或排油口，一排油管454从那里引出。

装置400还包括洗涤装置460用来洗涤卷曲分离介质床450。洗涤装置460包括一装水的容器或罐462；一装纳洗涤化学物品、比如去污粉的罐464，由导管466连接于罐462；一位于罐462内部的电加热元件468；一引入罐462的冷水导管470；以及一从罐462的底部引出的排放导管472。导管472引到位于床450上方的喷嘴(未示)。一导管474从排放管454引导到泵476的抽吸侧，一装有电加热器480的导管从泵的排出口引至导管472。

在各个导管中有适当的阀(未示)来进行下面将要描述的洗涤工作。这些阀以及电动机448和泵476可以连接于一自动控制器，比如一电子处理器，以自动地进行装置400的工作。

在使用中，被不希望有的可冷凝的汽化脂肪和油、所污染的热空气、比如从土豆片软具之类的工业炊具放出的热空气通过空气导管432进入空气室442。此空气流典型地在约87℃的温度下。此空气与通过入口444进入的较冷大气或冷却空气相混合，并调节至约41℃的温度，在此温度时，脂肪和油呈冷凝的、即液态的形式。可用铰接板446来调节进入空气室442的较冷大气或冷却空气的数量。

如此形成的较冷的混合空气流向下流经分离介质床450，分离介质用来从空气中去除脂肪和油。净化后的空气流经床的底部而进入分离室，并从空气出口434流出，以通过空气导管438排出。

脂肪和油从床450的底部滴下，沿底板418流动，并通过排油管454排出。

周期性地，比如当经过床60的压力落差太大、比如大于50千帕时，或仅仅以规则的时间间隔为基础，当在分离介质上积聚了足够的油和脂肪时，开动采用洗涤装置460的洗涤工作过程。这可用适当的压差控制装置(未示)或其他控制装置来自动地进行。在开动时，冷水通过导管470而进入装水的罐460。足够的去污粉或其他洗涤化学物质从容器464转送入罐462内。然后将罐462加热到一所希望的温度，在这个温度下，可有效地洗涤介质。含有水的热的去污粉在重力作用下从罐462通过洗涤喷嘴，从而喷到床450上。水在经过床450时洗涤了床450，而被污染的水收集在底板418上。水流到排油处，并且然后在导管454、474内的阀门作用下，利用导管474、泵476及导管478进行循环，水在加热器480中被再次加热。一旦水已经以这种方式循环一所需长的时间以完成洗涤过程，使泵476停止，将水从排放管454排出。

可以明白，在进行洗涤过程的同时，被污染的空气继续经过床450。

参看图14和15，标号500概括地表示根据本发明第二方面的第六实施例的分离装置。

装置500与图11至13中所示的装置400相同的或相似的那些部分用相同标号表示。

虽然图中未示，应当明白，装置500还包括上述洗涤装置460。

在装置500中，用来将热水喷到分离介质床上的喷嘴安装在横向喷射杆502上，杆502利用电动机和丝杆装置504可以横过分离介质床而移动。

在装置500中，床450装在一保持装置506内。保持装置506包括端板508及相对的侧板510，侧板510在端板之间延伸，在侧板510之间有相对的开口512。侧板510是弯曲的。床450因此装在端板508和侧板510之间，并由张在开口512上的网514保持在位。保持装置506有一轴516，连接于电动机518，以使保持装置514可转过180°，使开口512中的任何一个可以朝上。

容器414包括部件519，部件519具有与保持装置514的侧部510互补的配合面。这是为了保证受污染的空气不会经旁路绕过装在保持装置514中的床。

在使用时，装置500以与上述装置400相似的方式工作。但是，装置500可用于还含有准备去除的固体物质的被污染的空气流。此固体物质因此也被捕获在床450内。当越过床450的压力落差足够高，比如大于50千帕时，它自动转过180°，使被固体物质污染的床的上部部分位于底部。流经床的空气的力有助于排出固体物质，固体物质因此也收集在底板418上。另外，床在转动时其上侧受到的空气脉动也以震动的方式排出固体物质，请记住，当侧部部件510之一跨着空气室的空气出口时，没有经过床的流动。

在床转过180°后，它进行洗涤方法，正如装置400那样。

可以理解，在装置500中，安装在喷射杆502上的喷嘴也可用来在空气正常流经期间将干净的水喷入床上方的空间，以用作将空气冷却下来的额外的冷却介质。典型地，这种冷却水喷射在一旦铰接板已被开至最大时启动，以使最大数量的冷却空气进入室52。典型地，当铰接板446约开启55％时，启动冷却水的喷射。

在洗涤方法期间，可以控制铰接板446的设定，使得空气在经过床时其温度多多少少地高于其正常工作温度，比如与41℃的正常工作温度相比，其温度为60℃，以增强对床中的分离介质的洗涤。

在图7和图8的分离装置的一种具体形式中，螺旋形分离介质70的床124可以包括直径为D₁的螺旋形分离介质70的多个交替层，而螺旋形分离介质70的插入层的直径为D₂，D₁和D₂如以上所述一样。床124放置成与竖直方向成60°角。为了处理750立方米/时的空气流量，分离介质的长度可以为大约500mm，而为了处理500立方米/时的空气流量，分离介质的长度可以为大约400mm。

假如希望的话，可以提供分离介质组件形式的，带有不同外壳的螺旋形分离介质，该组件还可包括在他离介质下面和上面的有孔支承和将该支承连接在一起的窄条或板条。该分离介质组件可以放置在分离装置的规定位置上，它可以固定地放置或者放置成可从该位置取出的状态。

Claims

1.一种分离方法，它包括：

将一股被不希望的物质或杂质污染的气体或蒸汽流通过由长形的螺旋形分离介质(70)组成的床(62；124；324；450)，其中若干分离介质设置在该床中并且分离介质在该床中有规则地排列，该床位于具有至少一个气体/蒸汽入口(118；120；318；430)和一个气体/蒸汽出口(108；308；434)的分离区(50；104；304；416)中，床放置在入口和出口之间；

从气体或蒸汽中分离不希望的物质或杂质；

从床中抽取净化了的气体或蒸汽；并且

在分离区底部的收集区(52，122，322)中收集多余的不希望的物质或杂质，其特征在于，

(i)不希望的物质或杂质为可冷凝的汽化液体或固体形态；

(ii)被污染的气体或蒸汽流向下通过床；

(iii)气体或蒸汽流的运动方向沿着分离介质的中的是至少一些分离介质的纵轴线的横向方向；

(iv)气体或蒸汽流通过床的速度小于气体或蒸汽流通过入口的速度；

(v)当不希望的物质或杂质通过床时，通过收集在分离介质上而从气体或蒸汽流中分离出来；并且

(vi)从床中抽取的净化后的气体或蒸汽以低于它通过床的速度的速度进入并通过分离区的一部分，使得液体形态的多余的不希望的物质或杂质从分离介质滴落，并使得固体形态的多余的不希望的物质或杂质从分离介质中排出。

2.如权利要求1中所述的方法，其特征在于，该床包括若干层分离介质，每一层又包括若干互相靠紧着的分离介质，而该气体或蒸汽流的运动方向或通过该床的方向与分离介质的纵轴线垂直，并且可选择地，通过偏转净化后的气体或蒸汽实现污染物从分离介质的滴落或排出。

3.如权利要求1或2所述的方法，其特征在于，(i)气体或蒸汽流通过该床的速度在2米/秒和10米/秒之间，而离开该床时气体或蒸汽流的速度降低至，小于2米/秒；和/或(ii)该气体或蒸汽流处在一个较高的温度，在此温度下不希望的物质或杂质为可冷凝的汽化形式，该方法还包括，在使被污染的气体或蒸汽流通过分离介质床之前，就在该分离介质床之前冷却该热的气体或蒸汽流，而当气体或蒸汽流通过该床时冷凝的杂质或不希望的物质从气体或蒸汽流中分离出来，通过使该热的气体或蒸汽流与冷却介质直接接触来冷却该热的、被污染的气体或蒸汽流，冷却介质的温度在-30℃和环境温度之间，该冷却介质包括气体或蒸汽流，该方法还包括，根据该热的气体或蒸汽流的温度和流量来调节冷却气体或蒸汽流的流量以控制冷却的混合气体或蒸汽流的温度；或者该冷却介质包括一种冷却液体，而该方法则包括将该冷却液体喷入该热的气体或蒸汽流中。

4.如权利要求1至3中任一项所述的方法，其特征在于，当通过该介质床的压力降由于介质的被污染和/或聚集在该床中的固体的影响而变得过大时，可以移动该床，使气体或蒸汽流进入该床的一个不同的区；该床具有一个进入区或进入部，被污染的气体或蒸汽流通过该进入部进入该床中，另外还具有一个排出区或排出部，净化了的气体或蒸汽流通过该排出部而离开该床；这些区位于一回转轴线的相对两侧，并且该床的位移为180°，而且是通过使它围绕着该轴线转动而实现的，从而，进入区变成排出区，而排出区变成进入区；该方法还可包括，在一个清洁循环中，在分离介质床移动以后对它进行洗涤，以便清洗或再生该介质，并改善通过该床的气体或蒸汽的流动；该洗涤步骤包括将热的洗涤液体喷射在该床上，同时继续使气体或蒸汽流通过该床，在一段时间内，收集通过该床的洗涤液体，使该洗涤液体再循环，并在这段时间之后，将洗涤液体排出。

5.一种分离装置(22；100；200；300；400；500)，该装置包括：

一个容器(102；302；414)，它形成一个分离区(50；104；304；416)，

至少一个通入该容器的被污染的气体/蒸汽入口(118；120；318；430)，

一个从该容器通出的气体/蒸汽出口(108；308；434)，和

分离机构，它包括由在该分离区中的长形的螺旋形分离介质(70)组成的床(62；124；324；450)，若干分离介质设置在该床中并且分离介质在该床中有规则地排列，以及位于由分离介质组成的床的下面、容器内的杂质收集区(52；122；322)，从而在该杂质收集区中能够收集多余杂质，其特征在于，

(i)该入口、由分离介质组成的床和出口配置成使得通过该入口进入分离区的被污染的气体或蒸汽流可向下通过床，进入并通过在床下面的分离区的一部分，并通过该出口从分离区排出；该分离介质的作用是，当气体或蒸汽流通过床时使可冷凝的汽化液体或固体形态的杂质从气体或蒸汽中分离出来；

(ii)该入口、分离介质和出口配置成使得该气体或蒸汽流的运动方向沿着该分离介质中的至少一些分离介质的纵轴线的横向方向；

(iii)床具有大于入口的横截面从而气体或蒸汽流通过床的速度小于气体或蒸汽流通过气体/蒸汽入口的速度；并且

(iv)调整该装置使得气体或蒸汽通过位于床下面的分离区的一部分的速度小于气体/蒸汽流通过床的速度。

6.如权利要求5所述的装置，其特征在于，该床包括若干层分离介质，每一层包括若干互相靠紧放置的分离介质，该容器具有一个底部或底板(40，110，310)，一个与底部隔开的顶板(38，106)和一个在底部和顶板之间的围壁(42，112，114，312)。

7.如权利要求6所述的装置，其特征在于：(i)该入口设在该顶板上，而该出口设在壁上；或(ii)入口设置在壁中一个较高的位置处，而出口则在壁中和/或在顶板上设置成与分离介质床和杂质收集区之间的空间连通；该底板和顶板在平面图中为方形或矩形的，从而该壁包括四个连接该底板和顶板的壁板，该入口设在一个壁板的所述高度处，而该出口则设在一个相对壁板的较低高度处，或者，设置两个入口，在两个相对壁板的每一个壁板上均有一个入口，每一个入口都有一个分离介质床，在顶板中设有一个公共出口，底板的横截面为V形，从带有入口的壁板向下向内变窄，在底板的顶点处或沿着该顶点设有杂质收集区；或(iii)该入口(318)在一个较高的位置处通入该容器，而该出口(308)则位于中心处，使该分离介质床可以围绕该出口放置；和/或(iv)该装置包括在该入口和该分离介质床之间的一个气体/蒸汽室，和一个冷却装置，该冷却装置用于就在气体或蒸汽流通入分离介质床中之前冷却气体或蒸汽流，该冷却装置包括一个通入气体或蒸汽室的冷却气体/蒸汽入口，或者该冷却装置包括一个冷却液体喷射装置，用于将冷却液体喷入气体/蒸汽室中；和/或(v)该分离介质床是可变位的，该分离介质床具有一个进入区或进入部，被污染的气体/蒸汽在该进入区或通过该区进入该床中，另外还具有一个排出口或排出部，清洁的气体/蒸汽在该排出区或通过该区离开该床，该装置还包括一个夹持分离介质的夹持装置(506)，该夹持装置具有相对的开口(512)而提供进入区和排出区，这些开口由开孔的分离介质固定装置(514)盖住；该装置还包括洗涤装置，用于在分离介质床变位后对其进行洗涤；该洗涤装置包括一个装洗涤液体的容器，一用于将洗涤化学物质投配入容器的投配装置，一个用于加热容器中的洗涤液体的加热装置，一个用于将热的按化学比例投配的洗涤液体从该容器中通过喷嘴泵打至分离介质床上的泵送装置和一个用于收集已经通过分离介质床的用过的洗涤液体的收集装置；该泵送装置还可用于将用过的洗涤液体再循环至喷嘴。

8.如权利要求6或7所述的装置，其特征在于：(i)该分离介质床的厚度在3厘米和15厘米之间；和/或(ii)每一个分离介质的长度至少为200mm；和/或(iii)该分离介质为金属螺旋，每一个金属螺旋包括一个连续的螺旋形状金属带，该金属带有若干圈，相邻的圈在纵向方向彼此隔开，因此在圈之间有纵向隔开的间隙，该金属带因而也是那些圈的宽度在1mm和10mm之间，该金属带的厚度小于0.5mm，该螺旋的直径在5mm和20mm之间，而相邻圈之间的间隙在1mm和10mm之间；和/或(iv)该床的每一层包括5～15个螺旋形分离介质，和2～10个层，一个层的分离介质与相邻一层的分离介质对齐排列。

9.一种烹调设备，它包括：

烹调装置(12)，食物可在其上烹调，

空气收集装置(14)，它位于烹调装置的上方，用于收集在该烹调装置上烹调食物所产生的充满油和脂肪的空气，

一个抽吸导管(16)，它从该空气收集装置上引出，使得在该空气收集装置中有一通至该导管的入口，和

空气抽吸装置(34)，它在该抽吸导管内或与该导管相连，用于从该空气收集装置和该烹调装置之间的空间将空气抽入该抽吸导管中，其特征在于，

如权利要求5至8中任何一条所述的分离装置(22；100；200；300；400；500)安装在该空气收集装置上，使分离装置的气体/蒸汽出口与该导管的入口相连通。