CN218269211U - 自清洁雾化油烟净化装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种自清洁雾化油烟净化装置，属于大气污染控制技术领域。在自清洁雾化油烟净化装置的油烟流动路径上依次设置有：进气口；配置成使得油烟中粒径介于0.01‑2μm的第一油烟颗粒物荷电凝并团聚形成第二油烟颗粒物的电凝并模块，第二油烟颗粒物的粒径大于第一油烟颗粒物的粒径；配置成使得所述第二油烟颗粒物荷负电并且进一步团聚形成第三油烟颗粒物的电晕放电模块；配置成捕集被荷负电的第三油烟颗粒物的静电吸附模块；出气口。静电吸附模块中的吸附极板是旋转的；所述雾化电晕放电模块包括雾化喷嘴和动态放电盘。

Description

自清洁雾化油烟净化装置

技术领域

本实用新型的实施例涉及大气污染控制技术领域，尤其涉及一种高效的自清洁雾化油烟净化装置。

背景技术

油烟废气不仅对当前大气质量产生多重环境效应，而且严重危害人体健康和人类生存空间。当油烟废气进入空气介质中，在一定条件下可以生成气溶胶和光化学烟雾形成二次污染，如果油烟废气进入平流层，其在紫外线照射下能与臭氧发生光化学反应产生臭氧层空洞。除此之外，当油烟废气通过呼吸道和皮肤黏膜进入人体后，其将对人体呼吸、血液、肝脏等系统和器官造成病变，尤其当油烟废气中含有的苯并芘类多环芳烃对人体具有致癌效应，严重危害人体健康。

现有油烟净化装置普遍采用静电沉积，相比于其他净化方式，静电式油烟净化装置设备净化效率高，通常可达90％以上，紧凑占地面积小，压降较小，因此应用广泛，市场占有率高，但如果长期使用，集尘极表面形成油膜层阻碍放电，净化效率大幅降低，因此集尘极需要定期清洗。

除此之外，在高温条件下，油烟颗粒物粒径变小，仅在电场力作用下，粒径较小的油烟颗粒物难以荷电，由此导致油烟净化效率急剧下降。

实用新型内容

本实用新型的目的在于提供一种能够高效净化油烟的自清洁雾化油烟净化装置，其中

在一个示例中，雾化喷嘴采用空心锥喷嘴的形式，其喷射区域为环形。如此设置，一方面可以快速传递油烟废气中的热量达到降温效果，另一方面可以达到良好的气载液滴撞击效果形成水包油液滴，由于水包油液滴荷电，可以在后端静电吸附区域捕集。

通过增设雾化喷嘴，实现雾化电晕从而产生等离子体，等离子体体系中含有自由电子、活性基团，可以有效去除VOCs和恶臭气体污染物。

在另一个示例中，雾化喷嘴的喷雾细小均匀，雾滴粒径介于2-50μm。

通过增设例如风量测量装置，来根据处理风量调节喷射角度、喷射压力以及流量大小，喷射角度介于25-150°(例如50-120°)，目标实现最佳加湿雾化效果。

电凝并模块采用万向拉花导体丝，雾化电晕放电模块采用立式的动态放电盘，万向拉花导体丝和动态放电盘的组合实现了对自清洁雾化油烟净化装置的整体结构简化和关键部件的优化改进，使得自清洁雾化油烟净化装置的净化效率得到有效提高。

根据本实用新型的一个方面，提供了一种自清洁雾化油烟净化装置，其特征在于，在自清洁雾化油烟净化装置的油烟流动路径上依次设置有：

进气口；

配置成使得油烟中粒径介于0.01-2μm的第一油烟颗粒物荷电凝并团聚形成第二油烟颗粒物的电凝并模块，第二油烟颗粒物的粒径大于第一油烟颗粒物的粒径；

配置成使得所述第二油烟颗粒物荷负电并且进一步团聚形成第三油烟颗粒物的雾化电晕放电模块；

配置成捕集被荷负电的第三油烟颗粒物的静电吸附模块；

出气口，

其中静电吸附模块中的吸附极板是旋转的；

所述雾化电晕放电模块包括雾化喷嘴和动态放电盘。

雾化电晕等离子体技术兼顾静电沉积与等离子体二者技术优势，可以实现对油烟废气中多种污染物进行协同控制。

集尘极与放电极之间形成非匀强电场，放电极在负高压直流电源作用下产生负电晕放电。在电晕放电过程中，雾化供水系统连续向放电极供水，使得放电极表面形成电流体动力学雾化薄膜，同时雾化水滴被自由电子和离子高度荷电，在电场作用下高速飞向集尘极实现对油烟及颗粒物的净化。雾化电晕等离子体技术除了具有湿式静电除尘机理，雾化电晕放电增加高速水滴的动力凝并、荷电水滴的静电凝并以及对微小粉尘的电子荷电等净化机制，因而对微小粉尘具有更高的去除效率。

由于可以持续进行放电极供水雾化，避免油滴粘污放电极和收尘电极，确保装置长期稳定而高效地运行，雾化电晕等离子体可去除油烟中VOCs并且消除臭味，此外雾化电晕等离子体可随时净化循环水，最大限度降低污水排放。

在电晕放电过程中，空气击穿瞬间产生等离子体，等离子体中含有自由电子、高能粒子和活性粒子，其中水雾可以与等离子体进一步发生相互反应生成·OH、·O等高活性自由基和O₃等强氧化性分子，·OH、·O等高活性自由基和O₃等强氧化性分子可以与油烟废气中VOCs以及具有恶臭异味的气相分子反应生成CO₂、H₂O等无毒无害小分子物质。

传统油烟净化技术和VOCs控制技术针对不同类型污染物各有其特殊去除能力，若仅将二者进行串联式组合很容易造成工艺流程长，系统协调性差，净化效率低，难以达到技术耦合的效果，未来油烟净化技术的发展趋势应瞄准油烟颗粒物和VOCs协同控制方向。

在离心力和电场力作用下，油烟净化效率得到大幅提高。

通过下文中参照附图对本实用新型的实施例所作的描述，本实用新型的其它目的和优点将显而易见，并可帮助对本实用新型有全面的理解。

附图说明

本实用新型将参照附图来进一步详细说明，其中：

图1是本实用新型的一个实施例所提供的自清洁雾化油烟净化装置的整体示意图；

图2是图1所示的自清洁雾化油烟净化装置的横截面示意图；

图3是图1所示的自清洁雾化油烟净化装置中的电凝并模块的示意图；

图4是图1所示的自清洁雾化油烟净化装置中的雾化电晕放电模块的示意图。

具体实施方式

下面通过实施例，并结合附图，对本实用新型的技术方案作进一步具体的说明。在说明书中，相同或相似的附图标号指示相同或相似的部件。下述参照附图对本实用新型实施方式的说明旨在对本实用新型的总体发明构思进行解释，而不应当理解为对本实用新型的一种限制。

另外，在下面的详细描述中，为便于解释，阐述了许多具体的细节以提供对本披露实施例的全面理解。然而明显地，一个或多个实施例在没有这些具体细节的情况下也可以被实施。

参见图1，根据本实用新型的总体发明构思，提供了一种自清洁雾化油烟净化装置100C，在自清洁雾化油烟净化装置100C的油烟流动路径上依次设置有：进气口10、电凝并模块20、雾化电晕放电模块30’、静电吸附模块40以及出气口50。在一个示例中，自清洁雾化油烟净化装置100C还包括壳体60’、位于静电吸附模块40底部的放油阀、集油盒80以及位于壳体60’下面的多个支腿90。

壳体60’整体上可以设置成圆筒状。

在使用中，待处理的油烟从进气口10进入，依次穿过电凝并模块20、雾化电晕放电模块30’、静电吸附模块40，最终从出气口50排出净化后的油烟。

具体地，参见图2，待处理的油烟废气通过进气口10进入自清洁雾化油烟净化装置100C，在经过电凝并模块20时，由于交流高压电源对万向拉花导体丝22供电且相邻两排万向拉花导体丝22分别接在交流高压电源的高压极上和接地极上使得万向拉花导体丝22附近气体被电离产生大量电荷，油烟废气中的小粒径油烟颗粒物在交变电场作用下凝并团聚形成大粒径油烟颗粒物并荷电；与此同时，由于电凝并模块20由圆孔网板21和万向拉花导体丝22组成，其可以起到气流均布板的导流布风作用，使得油烟废气在自清洁雾化油烟净化装置100C内部均匀分布，并依次经过雾化电晕放电模块30’和静电吸附模块40；在经过雾化电晕放电模块30’时，由于负高压直流电源对放电辐条电极31供电使得电极附近气体被电离产生大量负电荷，油烟废气中的大粒径油烟颗粒物在负直流电晕作用下荷负电；与此同时，由于雾化电晕放电模块30’中放电辐条电极31处于高速旋转状态，因此可以产生离心力，油烟废气中的大粒径油烟颗粒物在离心力作用下被甩到雾化电晕放电模块30’的圆筒壁表面，然后经放油阀汇集在集油盒80中；在经过静电吸附模块40时，由于正高压直流电源接电对吸附极板42供电，油烟废气中的荷电油烟颗粒物在静电场作用下被吸附极板42捕集，与此同时，由于静电吸附模块40中吸附极板42处于高速旋转状态，因此可以产生离心力，油烟废气中的荷电油烟颗粒物在离心力作用下被甩到静电吸附模块40的圆筒壁表面，最后经放油阀汇集在集油盒80中。

电凝并模块20配置成使得油烟中粒径介于0.01-2μm的第一油烟颗粒物荷电凝并团聚形成第二油烟油烟颗粒物。第二油烟颗粒物的粒径大于第一油烟颗粒物的粒径。在一示例中，第二油烟颗粒物的粒径大于0.01-2μm。

雾化电晕放电模块30’配置成使得所述第二油烟颗粒物荷负电并且进一步凝聚形成第三油烟颗粒物。第三油烟颗粒物的粒径大于第二油烟颗粒物的粒径。

静电吸附模块40配置成捕集被荷负电的第三油烟颗粒物。

下面将结合附图来详细介绍本实用新型的各个模块的结构和功能。

参见图3，所述电凝并模块20包括圆孔网板21和多个万向拉花导体丝22。圆孔网板21上的圆孔成排布置，万向拉花导体丝22也成排布置并且布置在相邻的两排圆孔之间，每个圆孔周围布置有四个万向拉花导体丝22。圆孔网板21上的圆孔可以设置成预定的图案，以达到更好的气流分布的效果。同理，万向拉花导体丝22也成预定的图案布置，从而达到协同处理油烟废气的效果。

所述电凝并模块20由交流高压电源供电，相邻两排万向拉花丝22分别接在交流高压电源的高压极上和接地极上使得穿过每个圆孔的油烟气体被电离产生大量电荷，其中的第一油烟颗粒物荷电凝并团聚形成所述第二油烟颗粒物。

万向拉花导体丝22的材料可以选择成由钨丝、钢丝或芒刺制成，具体的形状可以为锯齿、针尖、尖刺、蒺藜状刺绳或丝网。

为了实现对油烟中的颗粒的电凝并效果，还可以将万向拉花导体丝22在圆孔网板21上的图案、长度和指向设置成特定的形式。例如图案可以预先设置成圆形、椭圆形、矩形、点阵形式，万向拉花导体丝22的长度可以设置成从圆孔网板21的表面突出0.1cm-5cm，并且其指向可以设置成以30-150度的角度指向。

参见图4并结合图2，雾化电晕放电模块30’包括雾化喷射管35和雾化喷嘴36。所述雾化喷嘴36的数量可以设置成多个并设置在雾化喷射管35上。如图2所示，雾化喷射管35设置有两根，一个位于动态放电盘31的上部，另一个位于动态放电盘31的下部，每根雾化喷射管35上设置有3个雾化喷嘴36。

在一个示例中，雾化喷嘴36采用空心锥喷嘴的形式，其喷射区域为环形。如此设置，一方面可以快速传递油烟废气中的热量达到降温效果，另一方面可以达到良好的气载液滴撞击效果形成水包油液滴，由于水包油液滴荷电，可以在后端静电吸附区域捕集。

通过增设雾化喷嘴36，实现雾化电晕从而产生等离子体，等离子体体系中含有自由电子、活性基团，可以有效去除VOCs和恶臭气体污染物。

在另一个示例中，雾化喷嘴36的喷雾细小均匀，雾滴粒径介于2-50μm。

通过增设例如风量测量装置，来根据处理风量调节喷射角度、喷射压力以及流量大小，喷射角度介于25-150°，目标实现最佳加湿雾化效果。

进一步地，雾化电晕放电模块30’还包括中心轴承(未示出)、位于中心轴承上的动态放电盘31以及驱动动态放电盘31旋转的电机(未示出)，所述动态放电盘31包括位于中心的滚珠轴承32、位于外围的支撑环33以及位于滚珠轴承32和支撑环33之间成预定图案布置的多个放电辐条电极34，多个放电辐条电极34以10-60度之间的周向角间隔布置成圆盘形。

具体地，中心轴承设置在自清洁雾化油烟净化装置100C的壳体60’中心位置即可，主要是起到支撑动态放电盘31。电机可以设置在自清洁雾化油烟净化装置100C的壳体60’内也可以设置在壳体外面。

放电辐条电极34可以由细长条状或丝状的钨丝、不锈钢锯齿或芒刺制成。在使用中，放电辐条电极34以500-1500r/min的速度旋转，从而在放电的过程中与油烟中的油烟颗粒发生碰撞使得油烟颗粒被荷电负电团聚并被旋转甩到自清洁雾化油烟净化装置100C壳体的筒壁上，流到自清洁雾化油烟净化装置100C的集油盒80中。

放电辐条电极34可以设置成例如单螺旋形、双螺旋形、蜿蜒形或锥形的预定图案。所述预定图案包括间隔设置的多个环形，其中每个环上设置有间隔布置的多个放电辐条电极34。

在一个示例中，放电辐条电极34可以选用放电材料可以选择钨丝、不锈钢锯齿、芒刺等，其中优选的采用钨丝。

在另一个示例中，放电辐条电极34中的至少一个布置成与中心轴承的中心轴线成一预设角度(例如10-60°)。通过控制变频器可以调节转速，目的形成旋涡或者涡流，涡流一方面可以提高油烟颗粒物荷电概率，另一方面可以使得粒径较小的的油烟颗粒物彼此黏附形成粒径较大的餐饮油烟颗粒物，在上述两方面作用下，油烟颗粒物净化效率可以显著提高。例如，多个放电辐条电极34中的每一个都与所述中心轴线呈所述预设角度排列，由此多个放电辐条电极34形成圆锥形，以有利于漩涡或涡流的形成。

在使用中，放电辐条电极34的旋转速度介于500-1500r/min，其与油烟发生机械碰撞，可以对油烟起到拦截作用，与此同时，在高速旋转过程中产生离心力，油烟被甩到筒壁，在离心力和电场力共同作用下，油烟净化效率显著提高

由于放电辐条电极34高速旋转，油烟颗粒物不能粘附在放电材料表面，因此放电材料可以一直保持较高的放电效率，从而实现了自清洁的效果。

再次参考图2，所述静电吸附模块40由多个吸附极板42、中心轴承43和导电连杆(未示出)。多个吸附极板42环设在中心轴承43上并且随着中心轴承43的旋转而旋转。导电连杆连接到中心轴承43上并且由正高压直流电源供电。吸附极板42上设置有多个鱼骨形或瓦楞形的图案，相邻的两个吸附极板42之间的间隔为5-15度的圆周角。

所述吸附极板42可以设置成多个。每个吸附极板42可以为铝板、镀锌板、钢板，其中优选铝板，因为铝板质量较轻，散热效果较好，由此不容易着火。

吸附极板42上可以设置有凸凹的结构，例如鱼骨形、瓦楞形的图案以实现更大的接触油烟气体的接触面积。

吸附极板42的旋转方向垂直于图4的纸面或垂直于气流的流动方向。

为了实现更好的吸附效果，吸附极板42的旋转方向可以设置成与放电盘31的旋转方向相反。可以理解，此时吸附极板42和动态放电盘31可以设置成由两个电机驱动，由于动态放电盘31处理之后的油烟气体与吸附极板42处理之后的油烟气体的旋转方向相反，这可以明显增强气体湍流，使得吸附极板42的处理效果更好。

所述出气口50开设在壳体外部右端面；所述集油盒80设置在壳体外部的下端面；所述放油阀开设在集油盒80的外部下端面；所述支撑腿90为四个分别开设在壳体下端面四个顶点处；所述电凝并模块20、雾化电晕放电模块30’和静电吸附模块40依次顺序安装在壳体内部。

利用上面介绍的自清洁雾化油烟净化装置至少具备以下优点中的至少一个：

待处理的油烟废气通过进气口10进入自清洁雾化油烟净化装置100C，在经过电凝并模块20时，由于交流高压电源对万向拉花导体丝22供电且相邻两排万向拉花导体丝22分别接在交流高压电源的高压极上和接地极上使得万向拉花导体丝22附近气体被电离产生大量电荷，油烟废气中的小粒径油烟颗粒物在交变电场作用下凝并团聚形成大粒径油烟颗粒物并荷电；与此同时，由于电凝并模块20由圆孔网板21和万向拉花导体丝22组成，其可以起到气流均布板的导流布风作用，使得油烟废气在自清洁雾化油烟净化装置100C内部均匀分布，并依次经过雾化电晕放电模块30’和静电吸附模块40；在经过雾化电晕放电模块30’时，由于负高压直流电源对放电辐条电极31供电使得电极附近气体被电离产生大量负电荷，油烟废气中的大粒径油烟颗粒物在负直流电晕作用下荷负电；与此同时，由于雾化电晕放电模块30’中放电辐条电极31处于高速旋转状态，因此可以产生离心力，油烟废气中的大粒径油烟颗粒物在离心力作用下被甩到电晕放电模块30’的圆筒壁表面，然后经放油阀汇集在集油盒80中；在经过静电吸附模块40时，由于正高压直流电源接电对吸附极板42供电，油烟废气中的荷电油烟颗粒物在静电场作用下被吸附极板42捕集，与此同时，由于静电吸附模块40中吸附极板42处于高速旋转状态，因此可以产生离心力，油烟废气中的荷电油烟颗粒物在离心力作用下被甩到静电吸附模块40的圆筒壁表面，最后经放油阀汇集在集油盒80中。

以上所述仅为本实用新型的优选实施例而已，并不用于限制本实用新型，对于本领域的技术人员来说，本实用新型可以有各种更改和变化。凡在本实用新型的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种自清洁雾化油烟净化装置，其特征在于，在自清洁雾化油烟净化装置的油烟流动路径上依次设置有：

进气口；

配置成使得油烟中粒径介于0.01-2μm的第一油烟颗粒物荷电凝并团聚形成第二油烟颗粒物的电凝并模块，第二油烟颗粒物的粒径大于第一油烟颗粒物的粒径；

配置成使得所述第二油烟颗粒物荷负电并且进一步团聚形成第三油烟颗粒物的雾化电晕放电模块；

配置成捕集被荷负电的第三油烟颗粒物的静电吸附模块；

出气口，

其中静电吸附模块中的吸附极板是旋转的；

所述雾化电晕放电模块包括雾化喷嘴和动态放电盘。

2.根据权利要求1所述的自清洁雾化油烟净化装置，其特征在于，

所述雾化喷嘴采用空心锥喷嘴，喷射区域为环形，

所述雾化喷嘴的喷雾的雾滴粒径介于2-50μm；

所述雾化喷嘴的喷射角度介于25-150°。

3.根据权利要求1所述的自清洁雾化油烟净化装置，其特征在于，

所述电凝并模块包括圆孔网板和多个万向拉花导体丝，

其中，圆孔网板上的圆孔成排布置，万向拉花导体丝也成排布置并且布置在相邻的两排圆孔之间，每个圆孔周围布置有四个万向拉花导体丝，

所述电凝并模块由交流高压电源供电，相邻两排万向拉花丝分别接在交流高压电源的高压极上和接地极上使得穿过每个圆孔的油烟气体被电离产生大量电荷，其中的第一油烟颗粒物荷电凝并团聚形成所述第二油烟颗粒物。

4.根据权利要求3所述的自清洁雾化油烟净化装置，其特征在于，

由钨丝、钢丝或芒刺制成的万向拉花导体丝的形状为锯齿、针尖、尖刺、蒺藜状刺绳或丝网。

5.根据权利要求4所述的自清洁雾化油烟净化装置，其特征在于，

所述万向拉花导体丝在圆孔网板上成第一预定图案、预定长度以及预定的指向分布。

6.根据权利要求5所述的自清洁雾化油烟净化装置，其特征在于，

所述第一预定图案包括圆形、椭圆形、矩形、或点阵形式；

所述预定长度包括从0.1cm-5cm的长度；

所述预定的指向包括从30-150度之间的指向。

7.根据权利要求1-6中任一项所述的自清洁雾化油烟净化装置，其特征在于，

所述雾化电晕放电模块还包括：

与雾化喷嘴连接的雾化喷射管，所述雾化喷射管上设置有至少一个所述雾化喷嘴，

轴承；

位于轴承上的所述动态放电盘；以及

驱动动态放电盘旋转的电机，所述动态放电盘包括位于中心的滚珠轴承、位于外围的支撑环以及位于滚珠轴承和支撑环之间成第二预定图案布置的多个放电辐条电极，多个放电辐条电极以10-60度之间的周向角间隔布置成圆盘形。

8.根据权利要求7所述的自清洁雾化油烟净化装置，其特征在于

由细长条状或丝状的钨丝、不锈钢锯齿或芒刺制成的放电辐条电极以500-1500r/min的速度旋转，从而在放电的过程中与油烟中的油烟颗粒发生碰撞使得油烟颗粒被荷电负电团聚并被旋转甩到自清洁雾化油烟净化装置壳体的筒壁上，流到自清洁雾化油烟净化装置的集油盒中。

9.根据权利要求7所述的自清洁雾化油烟净化装置，其特征在于，

所述第二预定图案包括单螺旋形、双螺旋形、蜿蜒形或锥形，或者

所述第二预定图案包括间隔设置的多个环形，其中每个环上设置有间隔布置的多个放电辐条。

10.根据权利要求7所述的自清洁雾化油烟净化装置，其特征在于，

静电吸附模块包括多个吸附极板、中心轴承、导电连杆，多个吸附极板环设在中心轴承上并且随着中心轴承的旋转而旋转，导电连杆连接到中心轴承上并且由正高压直流电源供电，其中吸附极板上设置有多个鱼骨形或瓦楞形的图案，相邻的两个吸附极板之间的间隔为5-15度的圆周角。

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