CN1894545A - 用在厨具通风中的设备 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种用在厨具通风中的设备。该设备设置成与通风系统连接。该设备包括至少一个罩(10)，该罩用来安装在厨具(11)的上方。在每个罩(10)中都设有废气连接件(27)，以将罩(10)连接到属于通风系统的废气管道(12)上。该设备还包括从废气分离油脂的分离器(15)。该设备进一步包括单元(14)，该单元设置在罩(10)之后并与罩(10)分离，分离器(15)装配于该单元上并且该单元连接到废气管道(12)上。

Description

用在厨具通风中的设备

技术领域

本发明涉及用在厨具通风中的设备，该设备设置成与通风系统连接并且包括：

至少一个罩，该罩用来安装在厨具的上方，

每个罩中的废气连接件，用于将罩连接到属于通风系统的废气管道上，以及

分离器，用于从废气中分离油脂。

背景技术

在食物的制备中，会用到例如油菜籽油、橄榄油、大豆油、玉米油以及向日葵油。而油炸尤其是烧烤会导致最大程度的溅射。例如在使用燃气烤架制作汉堡时，每一百千克的食物会产生大约两千克的蒸气。同时还会产生大约三千克的颗粒。食物制备过程中产生的最大油脂颗粒可以使用机械分离器来分离。然而，食物制备过程中离开的大部分油脂都是蒸气形式。由于大量油脂的溅射，因此清洗废气管道以确保用火安全是非常重要的。例如，在旅馆和饭店的厨房中，需要制备大量的食物，通风管道被弄脏是一个严重的问题。一些气化的油脂在通过分离器以后聚集在废气管道中，而油脂在这里是很难除掉的。分离器和过滤器不适于使用或者安装错误或者操作错误都会进一步加重弄脏程度。在一些情况中，分离器完全被省略。实际上，曾发现废气管道中的油脂聚集厚度甚至超过25mm。在连续运行的情况中，推荐的是一年清洗三次，或者优选地甚至是更加频繁。在一些难对付的情况中，废气管道变脏更快而且清洗也很困难，尤其是如果油脂已经遍布较长的距离。而采用螺旋接缝管来制造通风管道尤其是废气管道则更是使问题加剧，因为这种管可以让油漏到其下面的结构中。

原则上，理想的状况是从废气中除掉油脂和其它颗粒来防止通风管道变脏。这样可以提高用火安全性并且减少室外空气的局部变脏。因此，例如废气罩通常安装在厨具的上方，以从废气中分离尤其是油脂和其它杂质。该罩被用来防止食物制备过程中产生的杂质、热量和水汽扩散到工作区。空气通常通过罩中的分离器排出，该分离器用来防止油脂颗粒进入废气管道。例如，厨具是厨灶、热油炸锅或烤架。通常，罩连接到普通的废气管道上。一种已知的罩具有倾斜设置的分离器，废气被引导通过该分离器。此外，替换空气喷嘴也经常连接到罩上，冷的吸入空气被引导通过该喷嘴并冷却罩。吸入空气还可以用来将脏空气导向分离器。吸入空气还被用来冷却分离器，因而还被用来冷凝废气中的油脂以将其除掉。在分离器中还可以设有冲洗流体喷洒部件，该部件用来从油脂分离器的表面除掉杂质。

现有的分离器设计用来主要除掉固体形式的油脂。然而高达60-70％的从厨具喷射的油脂都是蒸气的形式。蒸气形式的油脂穿过分离器并且大部分的油脂仅在其一到达通风管道时固化并聚集在那里。即使现用的分离器可以除掉所有固体形式的颗粒，它们的油脂分离能力也至多达到油脂总量的30-40％。此外，在颗粒尺寸减小时，现有分离器的效果也迅速下降。

然而实际上，尽管有替换空气，罩和分离器也显然会加热，从而会阻止，或至少明显减少油脂的冷凝。于是含油脂的空气进一步进入废气管道，油脂最后就在这里冷凝。实际上，整个废气管道变得很脏并且油脂会蔓延到结构中，这样就大大增加了火灾荷载。油脂还会阻塞可能有的噪声衰减器，并且可以通过风扇扩散到建筑物的屋顶并从那里扩散到环境中。罩安装得靠近厨具以及厨具的连续操作会进一步加剧这种问题，从而使罩和分离器在整个时间内都保持较热(60-70°)。已知的分离器通常相对于空气的量来说太小。而且，必须为每个厨具都安装包含分离器的分离罩，这样增加了购买和操作的成本。

发明内容

本发明的目的在于创造一种新型的用在厨具通风中的设备，该设备比以前的设备更简单有效，并且可以避免现有技术的缺陷。本发明设备的特性特征陈述于所附权利要求中。在本发明的设备中，分离器以一种新的和令人惊奇的方式设置。此外，与以前相比，油脂和颗粒可以更有效地从废气中分离。现在，蒸气形式的油脂也同样被分离。除了有效的分离能力之外，还可以使用比以前更简单的罩，它格外有利于厨具的布置。另一方面，该设备还可以与现有罩装配连接，从而可以简单地消除位置问题。该设备的效果还可以按所要求的简单地进行增加，从而创造出适合每种应用场合的设备。

附图说明

在下文中，将参照附图来详细分析本发明，这些附图示出了本发明的一些实施例，其中

图1示出了本发明设备操作的示意图，

图2示出了该设备的部分横截面图，

图3示出了本发明设备第二实施例的示意图，

图4示出了本发明设备第三实施例的示意图。

具体实施方式

附图示出了用在厨具通风中的本发明设备的示意图。实际上，该设备组成了通风系统的一部分，该设备设计成与通风系统连接。通风系统包括至少废气管道，其中设有适于用来产生足够气流的机器。通风系统还可以包括机械吸气鼓风机，它可以用在本发明的设备中。附图仅示出了通风系统的一部分，该通风系统的构造可以根据不同的应用而变化。

该设备包括至少一个罩10，该罩用来安装在厨具11的上方。该罩尤其用来防止油脂喷射蔓延到厨具的周围环境中。此外，罩10具有废气连接件27，以将罩10连接到组成通风系统一部分的废气管道12上。因此，产生进入该罩的连续吸气。该设备还包括分离器15，其特别用来从废气中分离油脂。同时，其它的杂质也被分离，从而使废气在经过分离器之后尽可能的干净。相同的附图标记用于表示功能相似的部件。

本发明的设备还包括设置在罩10之后的单元14。而且，单元14与罩10分离并且分离器15装配在该单元上。单元14还连接到废气管道12上。换句话说，单元14是通风系统中的一个部件，它位于罩10和废气管道12之间。所述设备用来避免分离器的不利加热和分离能力的下降。此外，如果需要的话可以引导废气进行合适的运动，以促进蒸气油脂的分离。根据本发明，分离单元用来限制油脂冷凝的区域。这样避免了废气管道的弄脏。条件合适的话，还可以在单元中产生油脂的分离，而这对于现有技术来说是很困难的，并且经常实际上是不可能的。

本发明的单元14是一种细长的结构，而分离器15安装在其一端。这样有可能使用来分离油脂的时间最长而不会产生不必要的压力损失。单元14还包括将废气从罩10引导到单元14的连接件26。实际上，该连接件连接到废气管道从罩伸出的部分上。根据本发明，该连接件装配在单元14与分离器15相对的一端上。使用这种布置可以对单元14的整个长度进行最有效的利用。在图1中，单元14安装在天花板24下面。而且，罩10和单元14之间的距离在不同的应用中可以有所变化。

通常，罩安装在厨具上方的天花板上。本发明的细长单元可以容易地相对于其纵轴线基本水平地装配。这样减少了高度方向上所需的安装空间，并且有利于油脂的收集。而且还可以容易地水平支撑该单元。

在某些情况中，油脂仅使用装配到单元上的分离器来分离。为了确保分离，或者为了增加设备的效果，吸气连接件25可以装配到单元14上。该吸气连接件25连接到例如属于通风系统的吸气管道13上，以将吸入空气引导到单元14。通过使用吸入空气，可以容易地降低废气的温度，这样可以进一步增加分离器的效果并且促进气化油脂形成油滴。如果给吸入空气流设定合适的方向，它还可以有利于改变单元中废气的流动，这样就其来说加速了油脂的冷凝。图2-4示出了属于单元14的分配管道23，吸入空气通过该分配管道输入到废气中。箭头示出了吸入空气从分配管道23的流动。图2示出了附加喷嘴元件21，该喷嘴元件连接到分配管23上，从而例如可以引导和推进吸入空气以增加混合的效率。吸入空气甚至可以以与废气流动相逆的方式输送(图3和4)。

还可能使用分离管道来替代吸气管道，例如，室外空气通过该分离管道被引导到单元中。于是通风系统的运行将不会受到干扰并且运行成本也尽可能地低。根据本发明，单元14中按需要调节吸入空气速度、量和/或温度的装置可以与吸气连接件25相关地装配。在这种情况下，所述装置包括热交换器17、温度传感器18、电机19和风门20。因此，吸入空气被用来在废气中产生有利的漩涡，这种漩涡加速废气的冷却和油滴的形成。各种隔板元件同样可以用来引导流动。在图4中，隔板元件28用来将废气引导至单元14位于分离器15之前的壁，以加速油脂的分离。在壁和分离器上冷凝的油脂通过重力向下流入油杯16中。

如果需要，冷却吸入空气还可以使用合适的热交换器17。在这种情况下，在单元14中设置附加的热传感器18，在此基础上通过改变例如电机18的转速或风门20的位置来调节吸入空气的量。其它的传感器，例如流速传感器同样可以用来控制吸入空气的量。在分离器15的下面，还设有油脂杯16，冷凝的油脂和其它杂质流入该油杯中。排放件29还可以连接到油杯16上以让油脂自动离开单元14(图4)。

废气还可以使用例如水雾来冷却。为此，在单元中设有将冲洗液体分配给分离器15和/或废气的冲洗元件31。在图4的实施例中，使用的冲洗液体是水，并且冲洗元件有利地设置成位于实际单元之前的单独总体。因此，有可能对单元进行冲洗元件的翻新。例如，水雾有效地粘合蒸气油脂并同时降低废气的温度。在图3和4的实施例中，用来从废气中除掉较大颗粒的预分离器30装配在罩10上。

单元是按特殊情况进行尺寸设计的，并且各种改进分离效率的可能性将在下面描述。单元的宽度通常为连接件的1.1-2.0倍，优选地1.2-1.8倍。因此单元的宽度优选地大于废气管道的直径，在这种情况中，空气的速度在其达到单元时将下降，这样有利于冷凝。通过将单元拓宽还可以进一步降低该速度。例如，空气流离开罩时的速度可能为8m/s。由于本发明的单元，该速度可以被降至例如3-4m/s的值。该单元还可以设置成几个部件(图2和4)。这样可以使单元的安装和维护变得比较简单。实际上，比通风管道宽的单元形成了混合腔，废气和吸入空气在该腔内进行混合以有效地分离油脂。其它形成单元的方式同样可以引起空气速度的减少，从而提高分离效率。

空气流的混合和流速的减少需要一定的时间。因此，本发明单元的长度为单元宽度的2-6倍，优选地3-5倍。这样，既可以保持合理的单元尺寸而又仍可以保持足够的分离效果。例如，连接到直径为200-300mm废气管道上的本发明单元的长度应为大约2000mm。相应地，单元的高度应为大约600mm并且其宽度为800mm。实际上，单元主要根据废气管道来进行尺寸设计。优选地，单元的长度和宽度是变化的。因此从安装的角度来看，单元的高度将保持足够的小。还可以将单元14的立体容积设置成废气流的分钟体积流量的至少10％来获得足够的延迟时间。

单元优选地为板结构的盒子，因而重量较轻并且易于在后面进行安装。并且对于板结构盒子而言比较容易制造上述的分配管道。该单元还可以是开口的并且分离器可以拆下进行清洗。图2示出了一种易于安装的单元，而且该单元完全由绝热部分22包围。数个罩可以连接到单个单元上，但还有可能为每个罩和厨具设置一个单元。这样单元可以保持合理的尺寸并且其运行可以根据所述的厨具进行适配。

已有颗粒表面上介质中蒸气分子的凝固被称为冷凝。例如，通过降低温度和喷洒水分来加速冷凝。颗粒还可以粘附到各种表面上，从而从实际的颗粒组中分离，这被称为沉积。实际上，通过冷凝团块的最重要部分从气相转换为颗粒相，甚至油脂相当大一部分并尤其是颗粒都粘附到单元的壁上。例如菜油滴的平均尺寸为30-100nm。

实际上，离开厨具的蒸气不仅包含油脂，还包含其它化合物，例如多环芳烃、芳族胺、硝基化合物以及来自食物中的颗粒。换句话说，尤其是与油炸有关的过程中，有害的和致癌的化合物出现在空气中。因此，正确操作罩和分离器对于厨房工作人员的健康是非常重要的。根据本发明，术语油脂指的是在食物制备中产生的并且与废气一起离开的物质。

当大多数喷射的蒸气油脂从废气中分离并以受控制的方式收集时，本发明单元的使用可以产生有效的冷凝。这样避免了废气管道的弄脏以及因此带来的危险和成本。此外，该设备的效果可以进行调节，并且可以为各目的选择合适的组合。厨具由于其加热因而在油脂分离方面是一个很难的目标。另一方面，如果热的废气首先通过设备得到足够的清洁，该废气还可以进行利用。在单元之后，甚至可以在废气管道中安装热交换器，从而可以利用废气所带有的热能，而这在现有条件下是不可能的。

下页的表示出了发生在空气处理过程中的各种现象的集合，这些现象会影响本发明设备中的颗粒含量和颗粒分离。在五种不同现象的情况下对每个处理过程都单独进行分析。每种现象都被标以+或-来表示处理对所述现象的影响。如果对颗粒分离的影响是有利的，则使用+号。从该表中可以容易地看出，除了冷却之外，尤其是混合和加湿对于颗粒的分离具有有利的影响。这些处理过程在本发明的设备中进行。由于单元的作用，空气可以与废气混合，从而降低温度。加湿可以用来进一步降低温度而同时增加颗粒的分离。

空气处理	成核＝从饱和蒸气形成颗粒尺寸级0.0004-1μm	冷凝＝蒸气分子在表面上凝固尺寸级0.082-2μm	蒸发＝蒸气分子从表面蒸发尺寸级0.08-2μm	沉积＝通过撞击表面从颗粒组中除去颗粒尺寸级＞1μm	凝结＝颗粒彼此碰撞以产生较大颗粒尺寸级0.08-2μm
						加热	+尤其增加小颗粒的运动，增加成核	水和油脂蒸气在颗粒表面上的凝固减少	+当空气遇到热表面，蒸发的化合物随着气流从加热器上移走	由于大颗粒减少，表面上的沉积减少	+尤其增加了小颗粒的运动，使凝结更有效
冷却	-尤其减少小颗粒的运动，弱化成核	+水和油脂蒸气在颗粒表面上的凝固增加	对蒸发无意义	+由于大颗粒增加，表面上的沉积增加	-尤其减少了小颗粒的运动，弱化了凝结
						加湿	+由于水分子数量增加，成核增加	+由于水在它们表面上凝固＞气相化合物改变为颗粒相，颗粒增长	-在加湿过程中，颗粒增长多于化合物从它们表面蒸发	+由于大颗粒增加，表面上的沉积增加。通过加湿器颗粒的帮助实现颗粒的湿沉积	+通过增加“颗粒含量”，水(颗粒)增加凝结
干燥	-由于水分子数量减少，成核弱化	-在干燥期间，颗粒的尺寸减少多于团块在颗粒表面的聚集	+由于空气干燥，水和VOC化合物从颗粒表面蒸发＞用于冷凝的新核	-由于大颗粒减少，表面上的沉积减少	-干燥减少了水(颗粒)含量并减少了凝结
						混合	+混合增加了水和油脂蒸气分子的异种成核	+热冷空气的有效混合增加了冷凝	+混合增加了从颗粒表面蒸发的化合物的数量	+混合增加了表面上的颗粒沉积并将颗粒从表面分离	+混合增加了不同尺寸颗粒的凝结
稀释	-由于含量下降和体积流量增加，成核减少	-由于含量下降和体积流量增加，冷凝减少	+由于体积流量增加，从颗粒表面的蒸发增加	-由于冷凝和凝结减少而蒸发增加，颗粒尺寸减少并且沉积减少	-由于含量下降和体积流量增加，凝结减少
						油脂分离	+油脂和水蒸气增加成核	+在除掉油脂蒸气时是很重要的，现有技术在机械分离上没有获得成功	-由于杂质不断聚集在颗粒表面上，蒸发减少	+一些油脂颗粒通过撞击装置的侧边而离开空气	+当颗粒彼此碰撞时，被过滤空气中颗粒的油脂含量减少

Claims (13)

1.一种用在厨具通风中的设备，该设备设置成与通风系统连接，该设备包括

至少一个罩(10)，该罩用来安装在厨具(11)的上方，

每个罩(10)中的废气连接件(27)，以将罩(10)连接到属于通风系统的废气管道(12)上，以及

将油脂从废气中分离的分离器(15)，

其特征在于，该设备还包括单元(14)，该单元设置在罩(10)之后并且与罩(10)分离，分离器(15)装配在该单元上，并且该单元连接到废气管道(12)上。

2.根据权利要求1所述的设备，其特征在于，单元(14)是细长结构，分离器(15)装配在其一端。

3.根据权利要求2所述的设备，其特征在于，单元(14)包括将废气从罩(10)引导至单元(14)的连接件(26)，并且该连接件(26)装配在单元(14)与分离器(15)相对的一端。

4.根据权利要求1-3任一项所述的设备，其特征在于，在通风系统中，单元(14)相对于其纵轴线基本水平地安装。

5.根据权利要求1-4任一项所述的设备，其特征在于，在单元(14)中设有吸气连接件(25)，该连接件将吸入空气导入单元(14)中从而使用吸入空气来改变废气的温度和/或流动。

6.根据权利要求5所述的设备，其特征在于，关于吸气连接件(25)，在单元(14)中设有根据需要调节吸入空气速度、数量和/或温度的装置(17-20)。

7.根据权利要求5或6所述的设备，其特征在于，为了将吸入空气送入废气中，单元(14)包括分配管道(23)和与其连接的喷嘴元件(21)。

8.根据权利要求5-7任一项所述的设备，其特征在于，吸气连接件(25)连接到属于通风系统的吸气管道(13)上。

9.根据权利要求1-8任一项所述的设备，其特征在于，单元(14)包括用于引导单元(14)中废气流动的隔板元件(28)。

10.根据权利要求1-9任一项所述的设备，其特征在于，单元(14)包括用于将冲洗液体分配给单元(14)和/或分离器(15)的冲洗元件(31)。

11.根据权利要求1-10任一项所述的设备，其特征在于，单元(14)的宽度为废气管道(12)宽度的1.1-2.0倍，优选为1.2-1.8倍，以形成混合腔。

12.根据权利要求1-11任一项述的设备，其特征在于，单元(14)的长度为单元(14)宽度的2-6倍，优选为3-5倍。

13.根据权利要求1-12任一项所述的设备，其特征在于，单元(14)的立体容积至少为废气分钟体积流量的10％。

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