CN207797153U - 智能油烟净化器 - Google Patents

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Abstract

本实用新型智能油烟净化器由吸油烟风机、排油烟风机、和电动止逆阀执行器、控制电路和智能控制器共同构成装置动力系统;由吸油烟风机、静压箱构成吸油烟系统;由静压箱、排油烟系统和止逆风阀构成排油烟系统;由油烟预过滤器和消声器实现对油烟的两道过滤功能;由油烟预过滤器、消声器、静压箱组成静音系统。本实用新型建立在充分研究油烟发生与扩散机理的基础之上,并结合各种厨房结构和公共烟道阻力状况而发明;在最低能耗下彻底吸净油烟、排净油烟,杜绝烹饪油烟对室内污染和最大限度降低油烟污染室外空气,静音运行,实现绿色环保。

Description

智能油烟净化器
本实用新型智能油烟净化器涉及一种烹饪油烟处理集成装置,尤其是由油烟过滤器、吸油烟风机、消声器(兼二次过滤功能)、静压箱、增压风机共同构成的智能油烟净化器。
技术背景
中餐烹饪油烟是污染居民室内空气的主要因素,同时也是污染大气的源头之一。解决烹饪油烟污染问题事关居家生活和健康。
目前油烟机和集成灶是处理油烟的主要装置,在处理过程有三个步骤,即吸油烟、脱油烟和排油烟,吸油烟是由风机通过作功产生负压区诱导油烟和空气进入以体内,再通过风轮作功获得动压和静压即让油烟气流获得动能和势能,沿着管道排到户外,后一过程为排油烟;脱油烟是指把油烟中的油脂从油烟中分离出来,避免油脂污染风轮和内腔以及减少油脂对户外的污染。
就目前技术而言,油烟机和集成灶都无法实现彻底排净油烟和实现油脂污染机体内部和室外空气,尤其是公共烟道对油烟机和集成灶的性能提出了更高的要求,近些年来,厂家为了提高油烟机和集成灶的效果一味增加油烟机和集成灶的功率,实际情况并不能改善其使用效果,反而造成更大的能源浪费和噪声的增加。
本发明人一直从事油烟发生机理与扩散研究,通过建立油烟发生机理与扩散模型,提出吸油烟有效负压区理论。烹饪油烟在与空气混合之前主要由四种物态构成:燃料燃烧尾气、食材溢出物、水蒸气和油脂气化、裂解物,它们混合后以气溶胶的形态存在,在热动力的作用下会发生温度差扩散、压力差扩散,另外还会发生浓度差扩散和密度差扩散,抑制油烟扩散,防止油烟逃逸,减少油烟与空气的混合,需要强大的负压场即吸油烟有效负压区。
研究表明,如何保证获得吸油烟有效负压区?一般的企业都采用不断加大风机风量,当油烟机和集成灶的风量超过15立方米/分钟时,即为无效风量,这是因为风量的增加,意味着排烟管中的气体密度增加,密度增加,气体与管道之间的粘滞力呈几何积数增加,即管道对油烟的阻力成倍增加,气流在管道中出现拥堵,不能及时排出,一部分油烟会通过风机叶轮反窜到负压区,破坏了吸油烟负压区的完整性,完全抑制油烟扩散,防止油烟逃逸的条件不再,所以大风量并不能保证吸净油烟。因此,采用低风量高压力避免发生排油烟时管道拥堵是关键。
本使用新型智能油烟净化器运用上述研究的基础上,采用风机串联加上智能控制,实现低排量高增压,实现100%排尽油烟的目的;同时过滤器的合理配置和消声器的使用,使本使用新型实现高效、静音和环保。
发明内容
本实用新型智能油烟净化器由吸油烟风机、排油烟风机和电动止逆阀执行器、控制电路和智能控制器共同构成装置动力系统;由吸油烟风机、静压箱构成吸油烟系统;由静压箱、排油烟系统和止逆风阀构成排油烟系统;由油烟预过滤器和消声器实现对油烟的两道过滤功能;由油烟预过滤器、消声器、静压箱组成静音系统。
本实用新型的动力装置是建立在充分研究油烟发生与扩散机理的基础之上,并结合各种厨房结构和公共烟道阻力状况而设置的。在控制方面智能控制器根据吸油烟风机风量的大小自动调节排油烟风的的风量大小,还可通过感知排烟管道阻力增大对排油烟风机进行实时自动增压。以上动力配置是为了本实用新型在最低能耗下彻底吸净油烟,克服过滤油烟、消声器和排烟管道以及建筑公共烟道的阻力排净油烟,同时少消耗室内空气,避免装置工作对室内冷气、暖气的大量浪费,将环境能耗降到最低,实现本实用新型绿色低碳。
本实用新型动力装置实现气流低风量高压力配置。本发明人在伦敦格林尼治大学热动力实验室对烹饪油烟发生的绝对量、油烟热动力运动形态研究以及油烟在空气中的扩散速度的测定,民用厨房中餐烹饪爆炒时瞬时产生的油烟绝对量小于5立方米/分钟。
本实用新型由吸油烟风机和静压箱构成吸油烟系统。吸油烟风机工作,风机进风口向外形成吸油烟有效负压区,油烟在负压和热动力作用下被导向吸油烟风机进风口;静压箱、增压风机减小吸油烟风机排放阻力,绝对不会发生气流回流破坏吸油烟负压区,从而实现吸油烟机风机100%的吸净油烟。
本实用新型由静压箱、增压风机和止逆风阀构成排油烟系统。前述不能排净油烟就不能吸净油烟,排净油烟对于本实用新型也是重要环节。静压箱将吸油烟风机形成的油烟气流动压转换成静压,降低气流动压对增压风机风轮的冲击,高静压有助于增压风机提高工作效率,增压风机对油烟气流进行绝对增压,以提高气流势能克服排管道和公共烟道的阻力,使整个装置高效运行。止逆风阀由电动执行器驱动,阀体与阀片呈90度开合,装置工作,阀片完全打开,对气流无阻力;装置停机,阀片与阀体完全闭合,100%杜绝公共烟道油烟倒灌,同时因装置与公共烟道连接起到防火的功能。
本实用新型由油烟预过滤器和消声器实现对油烟的两道过滤功能。油烟中含有大量的有害物质,这些有害物质主要是食材在高温油脂的作用下挥发出来的有机物,如丙烯酰胺、苯并芘、丁二烯、丙烯醛、硝基多环芳香烃等,这些挥发出来的有机物一部分呈游离状态,表现为烹饪时的气味,另一部分溶入油脂。在高温爆炒时,食材中的水分遇高温油脂迅速气化,大量油脂包裹水汽在热动力作用下成雾状升腾,形成由燃烧尾气、有雾、水蒸气、有机挥发物构成的气溶胶。油烟中绝大多数有机挥发物的凝点温度低于40度,挥发后多数凝结颗粒被水汽颗粒吸附或溶于油脂。本实用新型过滤和消声材料都采用透气性好特制阻燃膨化纤维制成的滤网,过滤材料和消声的厚度在25毫米左右,由于这种材料膨化后形成大量毛细管,比表面积大,具有超强的吸附力,通过两道过滤,实验测定,能100%除去油烟中的凝结性油脂和水雾,使装置内的动力叶轮和装置内腔始终清洁如新,从而保证所有动力装置高效运行;另一方面,通过过滤,油烟中的绝大多数有害物质被滤材吸附,大大减轻油烟直排对大气的污染。作为专业研究人员必须指出的,油脂凝结在油烟机和集成灶的风机叶轮表面,叶轮的离心作用为什么不能将油脂除去呢?主要是经过高温处理后的油脂黏度增加,另一方面油脂与油烟中的固形物颗粒掺杂之后油脂发生化学触变性,风轮运转在离心力的作用下,油脂瞬间固化,牢牢粘附在风轮表面,破坏风轮的动平衡,造成油烟机和集成灶使用效率、使用寿命降低和噪声的增加。
本实用新型由油烟预过滤器、消声器和静压箱组成静音系统,本系统所使用的消声材料与过滤材料相同,膨化纤维大量的毛细管对本发明动力噪声和空气动力性噪声有非常强的阻尼吸音效果,纤维本身在气流通过时发生的微震荡对噪声也起到阻尼消声作用;静压箱将气流动压装换成静压的同时有效降低空气动力性噪声。综上所述为本实用新型静音系统的原理。
本实用新型智能油烟净化器将为广大的用户提供更为健康、低碳、环保、安全的家居生活保障。
附图说明
图1是所述智能油烟净化器实施例正视图。
图2是所述智能油烟净化器实施例侧视图。
图3是所述智能油烟净化器实施例消声器外形图。
图4是所述智能油烟净化器实施例消声器爆炸图。
图5是所述智能油烟净化器实施例电路控制描述图。
图6是所述智能烟净化器开关面板示意图。
图1中:1.吸油烟风机;2.增压风机;3.消声器外罩;4.消声器内衬罩;5.消音材料;6连接法兰;7.预过滤器;8.过滤材料;9.冷凝导流板;10.油盒;11.照明灯;12静压箱底板;13.静压箱;14.控制电路盒;15.智能控制器;16.止逆风阀执行器;17.止逆风阀;18.出风烟管;19.开关面板;30.油烟进风口。
图2中:1.吸油烟风机;2.增压风机;3.消声器外罩;4.消声器内衬罩;5.消音材料;6连接法兰;7.预过滤器;8.过滤材料;9.冷凝导流板;10.油盒;11.照明灯;12静压箱底板;13.静压箱;14.控制电路盒;15.智能控制器;16.止逆风阀执行器;17.止逆风阀;18.出风烟管。
图4中:3.消声器外罩;4.消声器内衬罩;5.消音材料。
图5中:M1吸油烟风机电机;M2增压风机电机;M3止逆风阀执行器电机。
具体实施方式
下面结合附图和实施例,对本实用新型油烟净化器的具体实施方式作进一步详细描述。以下实施例用于说明本发明,但不用来限制本实用新型的范围。
如图1、图2、图3、图4、图5和图6所示,是本实用新型智能油烟净化器实施例图。包括1.吸油烟风机;2.增压风机;3.消声器外罩;4.消声器内衬罩;5.消音材料;6连接法兰;7.预过滤器;8.过滤材料;9.冷凝导流板;10.油盒;11.照明灯;12静压箱底板;13.静压箱;14.控制电路盒;15.智能控制器;16.止逆风阀执行器;17.止逆风阀;18.出风烟管;19.开关面板;30.油烟进风口;M1吸油烟风机电机;M2增压风机电机;M3止逆风阀执行器电机。由这些主要部件和未标注的部件共同构成本实用新型智能油烟净化器。
本实用新型智能油烟净化器由吸油烟风机、排油烟风机和电动止逆阀执行器、控制电路和智能控制器共同构成装置动力系统,以下描述动力系统工作流程。
如图5、图6所示,打开开关面板图6上的开关键,开启电源,开启低速键或高速键,吸油烟风机1工作,随即智能控制器控制执行器16开启止逆风阀17,同时启动增压风机2(M2);关闭电源,吸油烟风机1停止工作,随即智能控制器关闭电动止逆风阀17,同时关停增压风机2(M2)。
需要说明的是,本实用新型智能控制器为本发明人已经开发出的成熟技术产品。智能控制器可根据出风烟管18以及厨房公共烟道的阻力自动增压或减压,即时在最低能耗下实现完全排净静压箱13中的烟气。目前智能控制器已在国内外市场公开销售,本实用新型不再公开发布本智能控制器的电路设计原理和计算机控制程序。
烹饪开始前,开启开关面板19上的电源开关键,电源灯亮,电路接通,开启照明灯,根据烹饪方式选择,选择开启低速键或低速键,本发明零和式低碳油烟净化器开始工作。
烹饪开始,锅灶生成油烟,在热动力、吸油烟风机1工作产生的负压诱导下,油烟气流上升,经冷凝导流板9导流沿分布在冷凝导流板9的吸风口30流入预过滤器7,烟气经过过滤材料8的过滤,烟气中的绝大部分固态颗粒物和液态颗粒物等凝结性物质被过滤材料吸附,过滤后的烟气被吸入吸油烟风机1,进入吸油烟风机1的烟气中不再有凝结性的物质粘附到吸油烟风机1的风轮上,烟气通过吸油烟风机1作功,排出吸油烟风机1的烟气获得了较高的流速和静压;吸油烟风机1作功产生空气动力性噪声、机械性噪声和电磁噪声,增压后的烟气流速增加,加大了烟气与机体部件的摩擦声;排出吸油烟风机1的烟气被送入消声器,消声器外罩3的底座安装在静压箱13的静压箱底板12上,进入消声器内腔的烟气被释放,流速降低,烟气动压一部分转换成静压,烟气气流穿过消声器消音材料5获得第二次过滤后,从消声器周边和顶部流入静压箱13,进入静压箱13的烟气释放到更大的空间,烟气气流动压进一步转变成静压;静压箱13中的烟气被增压风机2全部吸入排出经止逆风阀和出风烟管送到户外;本实用新型使用时产生的噪声主要来自吸油烟风机1、增压风机2作功过程和烟气气流的空气动力性噪声,这些噪声在机体内经过预过滤器7的过滤材料8和消音材料5的吸收、消声器和静压箱消音作用以及机体隔板的阻隔,传导到室内的噪音已经很低;长期频繁使用本实用新型开发的产品,使用者需自行不定期更换过滤材料8和消音材料5。
烹饪结束,开启开关面板19上的延时键或关闭电源键。
以上所述仅是本实用新型的优先实施方式,应当指出,对于本技术领域的普通技术人员来说,在不脱离本实用新型的技术原理的前提下,还可以做出若干改进和变型,这些改进和变型也应视为本实用新型的保护范围。

Claims (3)

1.智能油烟净化器,其特征在于,由冷凝导流板、预过滤器、吸油烟风机、消声器、静压箱、增压风机、止逆风阀、出风烟管、油盒、机体壳体、控制电路、智能控制器、照明灯、开关面板构成;预过滤器置于吸油烟风机吸风口前端,预过滤器由过滤器框架内置过滤材料;吸油烟风机、止逆风阀位于静压箱外部,消声器、增压风机位于静压箱内部;吸油烟风机出风口通过连接法兰与静压箱密封连接,出风开口的位置位于消声器底部,烟气气流在静压箱内进入增压风机排出户外。
2.如权利要求1所述的智能油烟净化器,其特征在于,由吸油烟风机、排油烟风机、电动止逆阀执行器、控制电路和智能控制器共同构成装置动力系统;由吸油烟风机和静压箱构成吸油烟系统;由静压箱、排油烟系统和止逆风阀构成排油烟系统;由油烟预过滤器和消声器实现对油烟的两道过滤;由油烟预过滤器、消声器、静压箱组成静音系统。
3.如权利要求1所述的智能油烟净化器,其特征在于,消声器由消声器外罩、消声器内衬罩和消音材料构成,消音材料充填在外罩与衬罩中间夹心层。
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