风机防粘油及油垢清洗装置、油烟机及其清洗方法与流程

本发明涉及油烟机领域，特别是一种油烟机清洗装置及其清洗方法。

背景技术：

现有的各种低高档抽排油烟机都无法解决风机粘油的问题。在高速旋转产生强大吸力的同时，离心风机的叶轮是最容易粘附油烟的部件，其次是正对叶轮旋转方向的机壳内壁部位。实测表明，一支崭新的喷涂了泰富龙等不沾涂层的叶轮投入运转，只需炒1～2个菜，每一片叶片上就会粘上一层油。10天半月下来，叶片上的油垢已经十分可观。1～2个月之后，由于油垢积累的不均匀性，就会导致风机转动的不平衡，不仅噪音加大，使用寿命也很快下降。海尔，方太，老板，美的，樱花和三星等大型企业都在加紧研发新的叶轮和内壁防粘技术。但一直没有实质性突破。有的厂家为了抢占市场，甚至不惜亏本，推出半年或一年免费更换叶轮的服务。即便如此，粘满油污的叶轮换装和油烟机内壁的清洗仍然是费力费钱的工作。所以市场急需一种简单方便，不增加太多成本，不改变抽排油烟机原有设计，可维持1年或更长时间都不用清洗的技术，以期彻底解决这一家电行业的难题。

由于饮食习惯的差异，发达国家的烹饪油烟污染不大。油烟污染问题难以引起这些国家研究机构或发明人的关注。所以有关专利主要出现在中国及亚洲国家。国家知识产权局公示了从2002年初到2009年底的157个油烟净化器专利，其中利用静电吸附原理的净化器占了36％。油烟回收专利则集中在水雾法。在防粘油方面，相关专利也很多。如采用高温蒸汽清洗；采用电加热；采用不沾涂料，采用机械清除装置，采用超声波，甚至机器人清洗，但是这些方法的效果有限，不仅设备复杂，耗能耗水，成本高昂，循环水中还因添加乳化剂而对环境不利。

技术实现要素：

本发明的目的是提供一种风机防粘油及油垢清洗装置、油烟机及其清洗方法，要解决现有油烟机防油污效果不理想、油垢清洗效率低的技术问题。

为实现上述目的，本发明采用如下技术方案：

一种风机防粘油及油垢清洗装置，包括设置在旋转轮进风口一侧的水雾装置和设置在风机壳体内壁下方的水槽；所述水雾装置和水槽之间依次连接有出水管、水泵和吸水管。

所述水雾装置包括至少一个喷雾头，所述喷雾头与出水管连接，位于旋转轮进风口一侧；所述喷雾头连续喷出水雾粒子时，使得所述旋转轮的外表面及壳体内壁上附着有一层水膜层。

所述水雾装置包括至少一个超声波雾化器，所述超声波雾化器设置在旋转轮的进风口一侧；所述超声波雾化器连续产生水雾粒子时，使得所述旋转轮的外表面及壳体内壁上附着有一层水膜层。

所述水槽与壳体可拆卸连接；水槽为方形环或者圆形环、沿着壳体内壁下方环向设有一圈；或者水槽为条状结构、沿着壳体内壁一侧设置。

所述吸水管的一端与水泵连通、另一端连通于水槽的下部。

所述水槽的中部或者上部沿其长向通长设有一层过滤层，所述吸水管末端连通于水槽的过滤层下方，过滤层可以将油、废渣等物质隔离在上层中，清水可以经过过滤层进入下层后被吸水管吸收进行下一次的循环，有效提高循环使用过程中水雾的形成，保证防粘油的效果。

一种应用所述的风机防粘油及油垢清洗装置的油烟机，包括壳体和位于壳体内部的旋转轮，还包括在壳体内壁和旋转轮外表面上形成水膜层的水雾装置，所述水雾装置设置在旋转轮进风口一侧；所述壳体的内壁下方设置有收集内壁上水膜层循环水的水槽；所述水雾装置和水槽之间依次连接有出水管、水泵和吸水管。

所述油烟机的排烟道内还设有净化器；所述净化器包括一组用于阻挡水油混合物的除雾板和位于除雾板下方的收集槽。

所述油烟机的排烟道内还设有净化器；所述净化器包括电晕丝、电极板、集油板、收集槽以及高压发生器；所述电晕丝与电极板间隔交替排列；所述高压发生器的两极分别与电极板和电晕丝电连接；所述集油板与电极板的电极相同；所述收集槽位于所述集油板下方。

所述电晕丝通电后形成电晕场；所述电晕场的最小深度H的计算公式为：H = LK /(sv)。

其中，L为所述抽风机的风量，K为两电极之间的极距，s为所述抽风机的出风口面积，v是荷电粒子在电场力作用下的运动速度。

一种应用所述的油烟机的清洗方法，具体步骤如下：

步骤一，向水槽中灌入清水。

步骤二，油烟机使用时，开启水泵，水槽中的水经喷雾头喷发形成水雾粒子，在旋转轮的外表面及壳体内壁上附着有一层水膜层。

步骤三，油烟机启动时吸附的油烟随水雾掉回水槽中。

步骤四，油漂浮于水槽上层，水则位于水槽下层并通过吸水管、水泵、出水管再次被喷雾头吸收喷发完成一次循环的防粘油过程。

步骤五，油烟机在使用一定时间后，将水槽里的残余的浮油去掉，灌满清水后，再加入乳化剂。

步骤六，开动油烟机和水泵，让含有乳化剂的水雾喷向旋转的旋转轮和壳体内壁。

步骤七，水雾中的乳化剂让旋转轮和壳体内壁的油垢分子和水分子紧紧连接并脱离旋转轮和壳体内壁。

步骤八，油垢分子随着水雾在壳体内壁汇聚，最终流入水槽之中。

步骤九，重复步骤七和步骤八，清洗至少两次后，关闭风机和水泵。

步骤十，拆下水槽，将水槽中的油水混合液倒掉后集中处理，至此，完成油烟机的清洗过程。

与现有技术相比本发明具有以下特点和有益效果：

本发明设计了水雾回收设备，将油烟机壳体内壁流下的油水混合液体引导回收到水槽中，并通过水泵抽吸至喷雾头，重新向旋转轮和壳体表面喷出水雾，形成用水循环，以此达到节水的目的；另外，水槽的设计还实现了油垢的收集，油垢随水雾回收到水槽中后，油层浮在水面上，烹饪一段时间之后进行集中回收处理，可以减少了油烟排放对环境的污染；烹饪一段时间之后，水槽中的清水变成油水混合物，此时将混合物倒掉，灌入溶有乳化剂的水，开动水泵，向旋转轮和壳体表面喷雾，由于乳化剂的作用，旋转轮和壳体表面因长期使用而黏附的少量油垢能被有效清洗，含有油垢的混合液经机壳内表面流下，循环回到水槽中后被集中处理，一次保证旋转轮和壳体表面的长时期清洁。

本发明技术与常规水雾清洗方法有本质差别：后者是通过向油烟中或叶轮表面喷洒水雾来吸收油烟或清洗油垢，为达到此目的，水中通常需加油-水乳化剂之类的化学药物，以增加水和油之间的亲和力；而本发明则是利用喷雾头在旋转轮和壳体上预先形成一层水膜层，利用水和油之间的不润湿特性，有效防止油垢吸附在旋转轮和壳体上，来达到隔绝油烟防止粘附的目的；在油烟机使用一段时间之后，通过在水槽中加入含有乳化剂的水进行油垢清洗，方便快捷，效果好。

采用本发明，油烟难以粘附在旋转轮以及烟道和壳体的表面，油烟机内外非常干净，叶轮或桨叶长期运转也不需任何清洗或置换，彻底解决了传统抽排油烟设备的最大问题；用水量很少；技术简单实用，成本很低；部件表面难以积油，彻底杜绝了火灾隐患；可以采用同一装置，在使用一段时间后，用含乳化剂的水雾清洗油烟机旋转轮以及内壁上残存的油垢；油烟机内水雾的存在能够吸收部分异味气体和少量二氧化碳以及降低排放气流温度；不需任何耗材和替换元件，系统不需频繁维护或检修。

综上本发明的方案设计简单实用，可用在各种抽排油烟机上。叶轮使用数年时间都不用替换或清洗，水雾装置的加入还可净化部分油烟，吸收异味气体和减少火灾风险，是解决油烟机粘油问题的理想方案，此外，经过实验发现，本发明还可以适用于其他气溶胶粒子（如烟尘，酸雾，碳烟）的回收和净化，效果十分理想，具有十分广阔的应用前景。

附图说明

下面结合附图对本发明做进一步详细的说明。

图1是本发明实施例一的结构示意图。

图2是本发明实施例二的结构示意图。

图3是本发明实施例三的结构示意图。

图4是本发明实施例四的结构示意图。

附图标记：1－离心式抽排油烟机、2－叶轮、3－水槽、4－水泵、5－吸水管、6－出水管、7－喷雾头、8－扇桨叶、9－轴流式油烟机、10－壳体、11-旋转轮、12-排烟道、13-除雾板、14-收集槽、15-电晕丝、16-电极板、17-集油板、18-高压发生器。

具体实施方式

一种风机防粘油及油垢清洗装置，包括设置在旋转轮11进风口一侧的水雾装置和设置在风机壳体10内壁下方的水槽3；所述水雾装置和水槽3之间依次连接有出水管6、水泵4和吸水管5。

实施例一参见图1所示，将该装置应用在离心式抽排油烟机1中，包括壳体10和位于壳体内部的叶轮2，还包括在壳体内壁和叶轮2外表面上形成水膜层的水雾装置，所述水雾装置设置在叶轮2进风口一侧；所述壳体10的内壁下方设置有收集内壁上水膜层循环水的水槽3；所述水雾装置和水槽3之间依次连接有出水管6、水泵4和吸水管5。

采用水泵4为水雾装置供水，可以十分方便的控制进水量，使得水雾装置持续稳定的连续喷出水雾粒子。为了减少水雾粒子的直径及提供水雾粒子的分布均匀性，需要增大水泵4压力和/或减少水雾装置的孔径，由于过小的孔径容易被堵塞，故优选软化水，尤其是纯净水，作为水泵4工作水源。水泵4采用室内电源供电，可以在叶轮2转动之后，通过人工打开电源开关来启动；也可以与离心式油烟机共用同一电源和启动开关。

所述水雾装置包括至少一个喷雾头7，所述喷雾头7与出水管6连接，位于叶轮2进风口一侧；所述喷雾头7连续喷出水雾粒子时，使得所述叶轮2的外表面及壳体内壁上附着有一层水膜层：喷雾头7对水具有较好的雾化效果，辅助叶轮2对水雾粒子的抽吸作用，使得叶轮2的外表面及壳体10内壁容易形成水膜层。

另外的实施例中，所述水雾装置包括至少一个超声波雾化器，所述超声波雾化器设置在叶轮2的进风口一侧；所述超声波雾化器连续产生水雾粒子时，使得所述叶轮2的外表面及壳体内壁上附着有一层水膜层：超声波雾化器能够有效保证其连续产生水雾粒子大小均匀，利于在叶轮2的外表面及壳体10内壁形成稳定水膜层。

所述水槽3与壳体10可拆卸连接；水槽3为方形环、沿着壳体10内壁下方环向设有一圈；或者水槽3为条状结构、沿着壳体10内壁一侧设置；所述吸水管5的一端与水泵4连通、另一端连通于水槽3的下部。

所述水槽的中部沿其长向通长设有一层过滤层，所述吸水管末端连通于水槽的过滤层下方，过滤层可以将油、废渣等物质隔离在上层中，清水可以经过过滤层进入下层后被吸水管吸收进行下一次的循环，有效提高循环使用过程中水雾的形成，保证防粘油的效果。

水雾粒子的直径控制在10～1000µm。当水雾粒子的直径小于10µm时，水雾粒子的运动惯性较小，不易沉积在叶轮2的外表面及壳体10内壁上，当水雾粒子的直径大于1000µm时，易导致叶轮2的外表面及壳体10内壁上形成的水膜层不均匀，且造成水浪费。通常在烧制一顿饭炒菜3～4道的过程中，用水量约为10ml。此外，水雾粒子还可以吸收部分异味气体，减少了火灾的风险。

使用时，叶轮2抛甩出的水滴在油烟机内壁上汇聚后，向下流入水槽3中；水泵4的吸水管5设置在水槽底部，将水槽中回收的水吸入水泵4后，再通过水泵的出水管6端口的喷雾头7重新喷向叶轮表面，由此形成用水的循环。在叶轮2转动的同时，水泵4也启动，使喷雾头7喷出水雾，在叶轮的叶片表面和壳体内壁先期附着一层水膜。水膜将形成沿内壁表面的水流，流入机壳内壁下方的水槽。同时沿内壁表面流下来的还有部分未能黏附在叶轮和内壁表面的油脂。由于比重的差异，水槽中的上层是油脂，下层是清水，所以水泵吸水管5的吸水口应该设置在水槽的底部，避免吸入上层的油脂。

实施例二参见图2所示，与实施例一不同的是，该装置连接与轴流式油烟机9中，包括壳体10和位于壳体内部的扇桨叶8，还包括在壳体内壁和扇桨叶8外表面上形成水膜层的水雾装置，所述水雾装置设置在扇桨叶8进风口一侧；所述壳体10的内壁下方设置有收集内壁上水膜层循环水的水槽3；所述水雾装置和水槽3之间依次连接有出水管6、水泵4和吸水管5。

所述水槽3与壳体10可拆卸连接；水槽3为圆形环、沿着壳体10内壁下方环向设有一圈；或者水槽3为条状结构、沿着壳体10内壁一侧设置；所述吸水管5的一端与水泵4连通、另一端连通于水槽3的下部。

使用时，扇桨叶8抛甩出的水滴在油烟机内壁上汇聚后，向下流入水槽3中。水泵4的吸水管5设置在水槽底部，将水槽中回收的水吸入水泵4后，再通过水泵的出水管6端口的喷雾头7重新喷向叶轮表面，由此形成用水的循环。

在实施例一中的叶轮2与实施例二中的扇桨叶8优选由不锈钢材质或者碳钢加防锈漆制成，亲水性好且价格便宜,扇桨叶也可以采用塑料材质制作，可在表面稍加处理，如：喷漆及磨砂，可使其亲水性得到提高。此外，由于水膜的存在，壳体10需要采用防锈措施，故优选壳体10采用不锈钢材质制成，也可采用采用碳钢涂漆或塑料，均可防锈蚀。

实施例三参见图3所示，与实施例一不同的是，所述油烟机的排烟道12内还设有净化器；净化器适用于当离心式油烟机排放的油烟量较大的工况下，减少油烟排放，且净化器能够净化油烟，利于保护环境。所述净化器包括一组用于阻挡水油混合物的除雾板13和位于除雾板13下方的收集槽14；除雾板13之间相间分布，除雾板13用于阻挡水油混合物，流经叶轮2的水雾及油烟形成水雾-油烟混合物，水雾-油烟混合物中较大的粒子因与除雾板13发生一次或者多次惯性而下沉，形成水-油混合液流，最后被位于多块除雾板13下方的收集槽14所收集。这种净化器主要优点是结构简单，成本低廉且维修保养方便。

实施例四参见图4所示，与实施例一不同的是，所述油烟机的排烟道12内还设有净化器；所述净化器包括电晕丝15、电极板16、集油板17、收集槽14以及高压发生器18；所述电晕丝15与电极板16间隔交替排列；所述高压发生器18的两极分别与电极板16和电晕丝15电连接；所述集油板17与电极板16的电极相同；所述收集槽14位于所述集油板17下方。

本例中，有三块电极板16，在三块电极板之间设置电晕丝15；所述高压发生器18的正极与电极板16电连接，其负极与电晕丝15电连接；所述集油板17带正电；在高压发生器18的作用下使得电极板16带正电，电晕丝15带负电。电晕丝15通电后形成电晕场，穿过电晕场的水雾粒子及油烟粒子都会带上负电，在电场力的作用下，将被带正点的集油板17吸引而发生沉积，当然，也可以将所述高压发生器18的负极与所述电极板16电连接，其正极与电晕丝15电连接；所述集油板17带负电；只要保证电极板16和集油板17相同而与电晕丝15相反即可；由于水雾粒子的电阻较小，一般小于10¹⁰Ω·cm，同样直径的水雾粒子，荷电量超过油烟粒子，故水雾粒子收到的电场力更大，会优先附着在集油板17上。由于水和油烟的不润特性，集油板17被水先占据后，后期达到的油烟粒子就难以在集油板17附着，而直接落入到收集槽14中被收集，故水雾-油烟混合后，在静电场的作用下，会使得集油板17被水层保护，从而有效解决了集油板17需要定期清理的问题，且提供集油板17净化能力及安全性。因为如果没有水雾，气流中荷电的油烟粒子一旦在阳极板上沉积粘附，就会使阳极板的电位迅速下降，净化器将很快失去净化能力，粘附的油垢还有引起火灾的危险。

作为优选方案，高压发生器18的电压范围约为5-20KV，电晕极与板状或管状电极之间的距离为极距，极距的优选范围为3-25mm，极距越小，放电击穿的电压门栏值越低，例如：当极距为15 mm时，击穿电压约为15Kv。

电晕场的最小深度H的计算公式为：

H = LK /(sv)

其中，L为抽风机的风量，K为两电极之间的极距，s为抽风机的出风口面积，v是荷电粒子在电场力作用下的运动速度。以方太CXW-200-EN05E家用抽油烟机为例，其风量L约15 m³/min。出风口面积s为0.002 m2。当电晕丝极和板状或管状电极之间的距离K为15mm时，荷电油烟粒子在电场力作用下向板状或管状电极运动的平均速度v约为5-8 m/s，从电晕丝极到达板状或管状电极所需时间不超过0.003s，电晕场的最小深度为375mm。高压发生器64可以采用室内220V交流电源，经振荡升压电路升压后，再经倍压整流电路整流并升压成为所需直流高压，倍压整流电路优选配置为由整流二极管和电容组成的电路。

油烟产生过程结束后，可以人工关闭水泵，让抽排油烟机继续抽吸剩余烹饪过程产生的异味物质，二氧化碳和热空气。但也可以让水泵继续工作，用水雾吸收部分异味气体以及少量的二氧化碳，并降低排放到室外的气流温度；烹饪工作完成之后，可以拆下水槽，倒掉里面剩余的油和水，清洗干净之后，重新加入清水，以备下一次烹饪时使用。

本发明设计的防油烟黏附装置可以大大减少油烟机内部部件，尤其是叶轮或桨叶表面的粘油。但使用较长时间之后（比如半年以上），叶轮或者桨叶表面仍有可能会积累少量的油垢。为此，本发明采用下面的方式对这些积累的油垢进行自动清洗，具体步骤如下：

步骤一，向水槽3中灌入清水。

步骤二，油烟机使用时，开启水泵4，水槽3中的水经喷雾头喷发形成水雾粒子，在旋转轮11的外表面及壳体10内壁上附着有一层水膜层。

步骤三，油烟机启动时吸附的油烟随水雾掉回水槽3中。

步骤四，油漂浮于水槽3上层，水则位于水槽3下层并通过吸水管5、水泵4、出水管6再次被喷雾头7吸收喷发完成一次循环的防粘油过程。

步骤五，油烟机在使用一定时间后，将水槽里的残余的浮油去掉，灌满清水后，再加入一定量的乳化剂。

步骤六，开动油烟机和水泵，让含有乳化剂的水雾喷向旋转的旋转轮和壳体内壁。

步骤七，水雾中的乳化剂让旋转轮和壳体内壁的油垢分子和水分子紧紧连接并脱离旋转轮和壳体内壁：水雾中的乳化剂让叶轮或桨叶表面的油垢分子和水分子紧紧连接，最终使得油垢脱离叶轮或桨叶表面，并随着水雾在油烟机内壁汇聚，最终流入水槽之中。

步骤八，油垢分子随着水雾在壳体内壁汇聚，最终流入水槽之中；

步骤九，重复步骤七和步骤八，清洗过程持续一定时间之后，关闭风机和水泵：一般情况下，清洗至少两次。

步骤十，拆下水槽，将水槽中的油水混合液倒掉后集中处理，至此，完成油烟机的清洗过程。

上述清洗过程采用的乳化剂乳化剂一般是表面活性剂与矿物油和油脂的混合物，但也可以溶于水。它可以通过把油和油脂分解成非常细小的颗粒而将其形成的污垢从附着表面驱逐下来。一旦乳化在水中，油和油脂即可通过稀释作用被移除。乳化剂有助于在洗涤过程中去除衣物上粘着的矿物质油或油脂。如果和适量的碱和洗涤剂混合则可以用来去除汽油。碱和喜油的表面活性剂相结合可以将油和油脂形成的小珠分解成非常细小的颗粒。之后，乳化剂就会将其包围并在其表面形成—层奶状物质。这样在乳化和溶入水之后，油和油脂就会通过稀释作用而被去除了。包括但不限于：1、聚丙烯酰胺乳化剂；2、非离子表面活性剂：烷基酚聚氧乙烯醚类，苄基酚聚氧乙烯醚，苯乙基酚聚氧乙烯醚，脂肪醇聚氧乙烯醚及其类似产品，苯乙基酚聚氧乙烯醚聚氧丙烯醚及其类似产品，脂肪胺聚氧乙烯醚；以及酯类非离子助剂，如脂肪酸环氧乙烷加成物，多元醇脂肪酸酯及其环氧乙烷加成物。还包括甘油为基本原料的非离子助剂，如二聚甘油和脂肪酸酯；3、对称结构的端羟基封闭的非离子助剂4、不对称结构的端羟基封闭的非离子助剂阴离子表面活性剂：烷基苯磺酸盐，十二烷基苯磺酸钠（钙）DBS-Na(（农乳500号），烷基磺酸盐，烷基丁二酸酯磺酸盐，N-甲基脂肪酰胺基牛磺酸盐洗涤剂209胰加漂T；5、高分子型助剂：烷基酚聚氧乙烯醚甲醛缩合物 农乳700号，芳烷基酚聚氧乙烯醚甲醛缩合物，联苯酚聚氧乙烯醚甲醛缩合物；6、阴离子型乳化剂：聚合羧酸盐聚丙烯酸、聚丙烯酸钠、聚丙烯酰胺，烷基酚聚氧乙烯醚甲醛缩合物硫酸盐 SOPA-Ⅱ(270)SOPA-Ⅴ(570)；7、阳离子表面活性剂：烷基铵盐型，氨基醇脂肪酸衍生物型，多胺脂肪酸衍生物型；8、季铵盐型乳化剂：烷基三甲基铵盐型十二烷基三甲基氯化铵1231十六烷基三甲基氯化铵1631十八烷基三甲基氯化铵1831；9、两性表面活性剂：氨基酸型。