專利名稱：用于帶管道排氣罩的空氣過濾系統(tǒng)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種空氣過濾系統(tǒng)，用來過濾有管道的排氣罩中的由炊具上方排出的烹飪廢氣。
要在商業(yè)廚房中除去炊具上方產(chǎn)生的煙、油和氣味一直是個(gè)問題。目前這個(gè)問題是由位于爐灶、烤架及炸鍋上方的帶有管道或不帶管道的罩子來解決的。在無管道的系統(tǒng)中，烹飪廢氣通過一個(gè)過濾器，被過濾的空氣再返回廚房。雖然這樣的系統(tǒng)可以為有效地過濾而提供所需的足夠空氣量，但它們必須被設(shè)計(jì)在非常小的尺寸內(nèi)。
因而，往往更希望用有一系列的過濾器的管道的系統(tǒng)來去掉烹飪廢氣。
現(xiàn)有技術(shù)的排氣系統(tǒng)通常包括一個(gè)裝在烹調(diào)區(qū)域上方的排氣罩和一個(gè)排風(fēng)機(jī)。排氣罩內(nèi)裝有一系列的除油污過濾器，風(fēng)機(jī)通常是裝在屋頂上的。罩內(nèi)的過濾器的效率是很低的，因?yàn)槠湓O(shè)計(jì)只是從烹飪廢氣中除去最大的油微粒，這種過濾器無法除去其中的煙和氣味。
在公知的系統(tǒng)中通常使用上流的離心風(fēng)機(jī)，它使氣流通過濾器并垂直地進(jìn)入大氣。這樣風(fēng)機(jī)要帶走充滿煙、氣味和油霧的空氣就取決于風(fēng)量了。
管理飯店排放氣體的地方法律各地不同，但通常把烹飪廢氣排入大氣都是非法的，因?yàn)樗泻Νh(huán)境。而且許多防火法規(guī)都提到在排氣扇附近的屋頂上油污集結(jié)的問題。
因此本發(fā)明的目的在于真正地消除烹飪廢氣中的所有微粒并進(jìn)而消除現(xiàn)有技術(shù)的排風(fēng)扇上油污的集結(jié)。
另外，許多現(xiàn)有技術(shù)的系統(tǒng)在安裝時(shí)總要斟酌一下以確信從烹飪區(qū)域排出的空氣總量是適當(dāng)?shù)?，而這些空氣與為保證在烹飪區(qū)域內(nèi)消除油污的集結(jié)而補(bǔ)充的空氣的總量差不多。通常這些補(bǔ)充的空氣，視季節(jié)不同，來自該企業(yè)所管轄的空調(diào)或采暖設(shè)備。
現(xiàn)有技術(shù)的系統(tǒng)在運(yùn)行時(shí)，油污集結(jié)在空氣過濾器、排氣管道和排風(fēng)扇的葉片上，結(jié)果減少了從烹飪區(qū)域排出的空氣總量。雖然過濾器和排氣管道可以清洗，但通常清洗總是跟不上油污的集結(jié)，而且對油污在排風(fēng)扇葉片的集結(jié)是沒辦法的。甚至導(dǎo)致該系統(tǒng)中不適當(dāng)?shù)目諝馄胶猓约把a(bǔ)充空氣與排出空氣的比例不平衡。當(dāng)排出的空氣多于該區(qū)域內(nèi)補(bǔ)充空氣的總量時(shí)，則產(chǎn)生負(fù)壓，相反若排出的少于補(bǔ)充的，則該區(qū)域的入口(如門和窗)就會凸出。這樣造成了公司能源系統(tǒng)的浪費(fèi)，這種系統(tǒng)變成了不平衡的無效的和昂貴的系統(tǒng)。
因而本發(fā)明的另一個(gè)目的在于切實(shí)地過濾烹飪排放物中的所有的煙和油霧，然后再排放到周圍的大氣中去。
其進(jìn)一步的目的是通過本發(fā)明的系統(tǒng)控制烹飪排放的流量，保持恒定的氣流，提供一個(gè)平衡的、廉價(jià)而又有效的空氣過濾系統(tǒng)。對熟悉本專業(yè)的人是顯而易見的上述目的及其他均已被本發(fā)明的空氣過濾系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)了，該系統(tǒng)在其入口和出口之間安裝了一系列的除微粒的粗精過濾器。借助于由變速馬達(dá)驅(qū)動的風(fēng)機(jī)，烹飪廢氣從烹飪區(qū)被吸入并通過該系統(tǒng)。當(dāng)空氣通過該系統(tǒng)時(shí)，有一個(gè)葉片開關(guān)監(jiān)視空氣的流量，以把馬達(dá)的轉(zhuǎn)速控制在一定的范圍之內(nèi)并保持空氣流量不變。
特別地，當(dāng)油污和其他微粒集結(jié)在過濾器上時(shí)，排出空氣的流量減小，這種變化被葉片開關(guān)機(jī)構(gòu)測到了，它反過來通過計(jì)算機(jī)控制系統(tǒng)來增加馬達(dá)的速度，以保持空氣流量不變，直到達(dá)到馬達(dá)的最大速度。馬達(dá)的最大速度由一個(gè)指示裝置指示，最好是一個(gè)指示燈，操作人員監(jiān)視它以確定什么時(shí)侯系統(tǒng)的過濾器堵了需要更換或清洗。
說明書


圖1是本發(fā)明的空氣過濾系統(tǒng)的剖面圖。
圖2是本發(fā)明的空氣過濾系統(tǒng)的俯視圖。
本發(fā)明的系統(tǒng)1聯(lián)接最好是裝在屋頂?shù)膸Ч艿赖臓t罩(圖中未示出)，最好如圖1所示裝一個(gè)金屬的外殼2。外殼2可使用的材料包括鋁、鋁合金或任何其他公知技術(shù)的不被腐蝕的或有保護(hù)層的金屬。
該系統(tǒng)的入口4接在由爐罩過來的管道上。風(fēng)機(jī)3由變速馬達(dá)10驅(qū)動，該馬達(dá)最好是公知技術(shù)的“新式”型號的，如圖1所示該馬達(dá)裝在外殼的入口4附近。這樣，帶有烹飪油煙的廢氣17被吸入該過濾系統(tǒng)，并被風(fēng)機(jī)的葉片推入并通過系統(tǒng)1。
風(fēng)機(jī)3最好安裝在入口4附近以推動廢氣17通過該系統(tǒng)。如果風(fēng)機(jī)3的位置是拉著廢氣17而不是推著它通過系統(tǒng)，那么各個(gè)門和接頭的滲漏處都要密封以避免大量地外部的空氣和微粒進(jìn)入該系統(tǒng)。此外系統(tǒng)的任何滲漏都不會被葉片開關(guān)檢測到，因而將不能精確地確定通過系統(tǒng)的廢氣17的量。
變速馬達(dá)10可以是任何公知技術(shù)的型號，用來產(chǎn)生風(fēng)機(jī)3工作的速度范圍，而且最好安裝在系統(tǒng)入口4處的風(fēng)機(jī)3的附近。
指示裝置聯(lián)接到馬達(dá)電路用于檢測馬達(dá)10的最大速度，該指示裝置最好是個(gè)指示燈，當(dāng)達(dá)到馬達(dá)的最大速度時(shí)指示燈亮。該指示裝置12被安裝在烹飪區(qū)，所以很容易被操人員看到。
此外，馬達(dá)10還可以聯(lián)接到計(jì)算機(jī)控制單元13，該單元被用于控制過濾裝置的工作，如圖1所示。
葉片開關(guān)15安裝在系統(tǒng)的出口16附近，并通過任意的公知技術(shù)的電路去控制風(fēng)機(jī)3和馬達(dá)10的速度。該葉片開關(guān)最好聯(lián)接到計(jì)算機(jī)控制單元13并由來自該控制單元的信號控制馬達(dá)的速度。
葉片開關(guān)15通過測量從系統(tǒng)1的入口4流向出口16的廢氣的速度來確定其流量。測量到的速度可乘以該系統(tǒng)區(qū)域的面積(平方米)得到通過系統(tǒng)的廢氣的體積。當(dāng)廢氣17通過系統(tǒng)的過濾器時(shí)，烹飪產(chǎn)物或微粒被濾掉，由于這些微粒在過濾器上的集結(jié)，空氣的速度減小，隨著速度的減小葉片開關(guān)15由傾斜的位置15b(如虛線所示)移到較垂直的位置15a，并由計(jì)算機(jī)控制單元13產(chǎn)生的信號在控制范圍內(nèi)增加馬達(dá)的速度，直到馬達(dá)的最大速度。
廢氣的流量被定義為至少以流經(jīng)管道457.5米/分的速度通過系統(tǒng)1的空氣的體積。當(dāng)系統(tǒng)的過濾器逐步被它所俘獲的油污和其他微粒堵塞時(shí)，氣流的速度和體積都減小，也就使其流量減小。流量的減小使葉片開關(guān)由傾斜的位置15b(如圖1虛線所示)移動到較垂直的位置15a，這樣使馬達(dá)控制電路加速，直到最大速度。最可取的馬達(dá)速度范圍是1725至3450轉(zhuǎn)/分。
過濾系統(tǒng)通常分為粗過濾系統(tǒng)和精過濾系統(tǒng)。粗過濾系統(tǒng)濾出粗的油粒，如飛濺的油滴等，而精過濾系統(tǒng)除去烹飪系統(tǒng)中產(chǎn)生的煙以及有害氣體，如氧化氮，一氧化碳等。
粗過濾裝置包括一塊擋板20和袋狀油霧過濾器21，如圖1所示。擋板21最好用例如鋁的金屬制作并裝在入口4附近。該擋板從外殼2的頂部22伸展到底部23，并且其表面積25至少應(yīng)象入口4的截面積那么大。
當(dāng)廢氣17借助馬達(dá)驅(qū)動的風(fēng)機(jī)3進(jìn)入系統(tǒng)并通過入口4時(shí)，它首先撞擊在擋板20上。，擋板把空氣的路經(jīng)分開使之繞過擋板的兩側(cè)26，27。氣流17中的大微粒和油滴就會落到安放擋板的外殼的底部23。
改變了方向的空氣繞過擋板的邊緣26，27繼續(xù)前進(jìn)流入袋式油霧過濾器21。這些變向的空氣17從兩側(cè)和正面進(jìn)入過濾器21，以確保過濾器21的全部區(qū)域都被同樣地利用，從而延長過濾器21的壽命和提高其效率。過濾袋21最好做成如圖2所示的象手風(fēng)琴的皺褶那樣表面積大的結(jié)構(gòu)。油霧濾袋21最好用膨松的材料如聚丙烯，聚乙烯制成的纖維氈、布或無紡布等。顯然任何膨松的大面積的材料都可用來構(gòu)造過濾袋21。
可使用1977年11月1日公開的美國專利No.4056375中的那些袋式油霧過濾器。該專利屬于聯(lián)邦德國的弗瑪·卡爾·弗雷登伯格(FirmaCarlFreudenberg)。
袋式油霧過濾器去掉了大約75-80%的微粒物質(zhì)，包括碳、灰塵、油污、食油等。
精過濾裝置包括一個(gè)電子裝置30和一個(gè)HEPA過濾裝置31。
電子裝置30最好是金屬的電子過濾器，它有許多金屬的斷面，并給它們充電以產(chǎn)生一個(gè)斷面到另一斷面的極性。這些斷面最好排成一排垂直地裝在該系統(tǒng)的頂部22和底部23之間，這樣聚集的微粒物質(zhì)可以落到系統(tǒng)的底部。正是在這個(gè)電子裝置中氣流中的大部分有害的氣味被除掉了。在該最佳的電子裝置中至少0.03微米以上的微粒被除掉了，而且至少70%的煙塵被俘獲并除掉了。
HEPA過濾器31是一些公知的高效微粒濾器，常被用在需要無菌條件的區(qū)域，如手術(shù)室。該過濾器裝在電子裝置的后邊，葉片開關(guān)15的前邊，以從氣流17中除去遺留的任何微?；蚺腼儚U氣。氣流17從HEPA過濾裝置出來，經(jīng)過葉片開關(guān)15，通過出口16排出，已經(jīng)是不含烹飪產(chǎn)生的微粒、煙或氣味的空氣了。
該系統(tǒng)1的一側(cè)35最好是活動的，用任何公知技術(shù)的方法裝到外殼上，并且可以被去掉，使人可以方便地進(jìn)入該過濾裝置進(jìn)行維護(hù)或修理。
在另一個(gè)最佳的實(shí)施例中還可在本系統(tǒng)的電子裝置30和HEPA過濾裝置31之間安裝另一個(gè)過濾裝置，以除去任何其他過濾器沒除掉的氣味。這樣的過濾裝置可以包括例如活性碳、硅膠及無紡材料等去除氣味的材料。該裝置是任選的，因?yàn)橥ㄟ^上述的粗的和精的過濾器已在該設(shè)備中除去了大多數(shù)的氣味。
上述的最佳實(shí)施例達(dá)到了本發(fā)明的目的，然而，顯然它能被熟知此技術(shù)的人做出各種變換而不背離僅由下面權(quán)利要求所限定的本發(fā)明的精神和范圍。
權(quán)利要求
1.一個(gè)用于帶管道的排氣罩的空氣過濾系統(tǒng)，包括(a)一個(gè)有入口和出口的外殼；(b)與所述外殼聯(lián)接的具有一變速范圍的馬達(dá)裝置；(c)一個(gè)與所述外殼聯(lián)接且位于所述馬達(dá)裝置附近的，并被所述的馬達(dá)裝置驅(qū)動以迫使含有烹飪廢物的空氣通過所述的空氣過濾系統(tǒng)的風(fēng)機(jī)；(d)一個(gè)表面積大于所述的入口截面積并被裝在所述外殼的入口后邊的空氣擋板；(e)一個(gè)安裝在所述的擋板和所述外殼的出口之間的，用以除去被吸入所述系統(tǒng)的空氣中的粗的烹飪廢物的，具有膨松表面的油霧過濾系統(tǒng)；(f)一個(gè)位于所述的袋式油霧過濾系統(tǒng)和所述的外殼出口之間用以產(chǎn)生一種靜電效應(yīng)，以除去被吸入該系統(tǒng)的烹飪廢氣中的小微粒的電子過濾裝置；(g)一個(gè)位于所述的電子過濾裝置和所述的出口之間用以完全除去被吸入該系統(tǒng)的烹飪廢氣中的所有的微粒的高效微粒過濾裝置；(h)位于所述高效過濾裝置和所述外殼出口之間用于控制上述馬達(dá)裝置的可變速度，從而在上述馬達(dá)裝置的控制范圍內(nèi)保持所述空氣流量為一恒定值的葉片開關(guān)裝置；(i)聯(lián)接于所述馬達(dá)裝置用于指示所述馬達(dá)裝置最大速度的指示裝置。
2.根據(jù)權(quán)利要求1的空氣過濾系統(tǒng)，其中所說的葉片開關(guān)裝置包括一個(gè)用來檢測所述被吸入空氣流量并增加所述的馬達(dá)裝置的可變速度的葉片開關(guān)，即隨著流量的減小增加所述馬達(dá)裝置的可變速度的葉片開關(guān)。
3.根據(jù)權(quán)利要求1的空氣過濾系統(tǒng)，其中所說的指示裝置聯(lián)接于上述的馬達(dá)裝置，用于在系統(tǒng)工作期間當(dāng)所述的流量減到足夠小時(shí)以可見方式指示所述馬達(dá)的最大速度。
4.根據(jù)權(quán)利要求1的空氣過濾系統(tǒng)，其中所說的外殼還包括一個(gè)位于所述的外殼的入口和出口之間的可拆卸的側(cè)板。
5.一個(gè)空氣過濾系統(tǒng)包括用于含有烹飪廢物的空氣的空氣過濾裝置;可產(chǎn)生一種氣體驅(qū)動力以迫使烹飪廢氣通過所述的空氣過濾裝置的裝置;對被迫通過所述空氣過濾裝置的空氣速度起作用以用于控制所述的氣體驅(qū)動裝置，使之在被迫通過所述空氣過濾裝置的空氣速度減小時(shí)增加氣體驅(qū)動力的裝置。
6.根據(jù)權(quán)利要求5的空氣過濾系統(tǒng)，其中所說的空氣過濾裝置包括多種用于分別除去烹飪廢氣中不同尺寸的微粒的過濾裝置。
7.根據(jù)權(quán)利要求5的空氣過濾系統(tǒng)，其中所說的氣體驅(qū)動力產(chǎn)生裝置包括一個(gè)馬達(dá)和一個(gè)與它聯(lián)接的風(fēng)機(jī)。
8.根據(jù)權(quán)利要求7的空氣過濾系統(tǒng)，其中所說的馬達(dá)是一種變速馬達(dá)。
9.根據(jù)權(quán)利要求8的空氣過濾系統(tǒng)，其中所說的控制裝置產(chǎn)生一個(gè)代表被迫通過所述空氣過濾裝置的空氣的速度以控制所述馬達(dá)的速度的電信號。
10.根據(jù)權(quán)利要求9的空氣過濾系統(tǒng)，它包括對所述的電信號起作用以控制上述馬達(dá)速度的計(jì)算機(jī)裝置。
11.一個(gè)用于烹飪廢氣的空氣過濾系統(tǒng)包括一個(gè)有一定表面積的，可從流過所述系統(tǒng)的空氣中除去粗的烹飪廢物的過濾系統(tǒng);一個(gè)被安裝在沿該過濾系統(tǒng)的氣流方向并位于油霧過濾袋系統(tǒng)的后邊，用來產(chǎn)生一種靜電效應(yīng)除去通過該過濾系統(tǒng)的烹飪廢氣氣流中小微粒的電子過濾裝置;以及一個(gè)沿該過濾系統(tǒng)的氣流方向并位于電子過濾裝置的后邊，用于完全除去流過該過濾系統(tǒng)的烹飪廢氣中所有小微粒的高效微粒過濾裝置。
12.根據(jù)權(quán)利要求11的空氣過濾系統(tǒng)，它包括一個(gè)沿該過濾系統(tǒng)的氣流方向并位于油霧過濾袋系統(tǒng)的前邊的擋板。
13.根據(jù)權(quán)利要求11的用于烹飪廢氣的空氣過濾系統(tǒng)，其中所說的過濾袋系統(tǒng)是個(gè)油霧過濾袋系統(tǒng)。
全文摘要
這里公開了一個(gè)從帶管道的爐罩中的烹飪廢氣中除去煙塵和油污的空氣過濾系統(tǒng)。特別是該系統(tǒng)包括一個(gè)粗過濾裝置和一個(gè)精過濾裝置，可以把被風(fēng)機(jī)吸入系統(tǒng)的烹飪廢氣中的廢物全部除去，其風(fēng)機(jī)又是由變速馬達(dá)驅(qū)動的。一個(gè)葉片開關(guān)裝置與馬達(dá)相聯(lián)并安裝在系統(tǒng)內(nèi)部，以確定被吸入該系統(tǒng)的空氣流量，并通過控制馬達(dá)的速度保持流量為一恒定值。馬達(dá)達(dá)到最大速度時(shí)被一個(gè)指示裝置檢測到，并指示操作人員更換被烹飪廢物堵塞了的過濾器。
文檔編號B01D36/02GK1033574SQ88107449
公開日1989年7月5日 申請日期1988年10月29日 優(yōu)先權(quán)日1987年10月30日
發(fā)明者奧斯汀·麥克林 申請人:食品自動化服務(wù)技術(shù)公司