一种基于涡流原理的油烟净化结构的制作方法
【技术领域】
[0001]本实用新型属于油烟净化处理技术领域，涉及对厨房内烹调过程中产生的油烟进行净化处理的技术。
【背景技术】
[0002]早年，餐饮业单位的厨房使用的抽油烟机多为直排式抽油烟机，随着环保意识的增强及环保要求的提高，为了减少油烟对空气的污染，需对餐饮单位的直排式抽油烟机换装或另行加装油烟净化装置。
[0003]现有油烟净化装置从净化方式上分很多种，主流的包括滤网过滤式、水淋式、静电吸附式、光解式等。此外还有一些小众的尚未推广开来的净化方式，如基低温等离子技术、生物分解技术进行油烟净化的方式等。
[0004]滤网过滤式的缺点是滤网使用寿命短，需要更换，不仅给用户带来麻烦，而且不断更换的滤网导致用户使用成本增高。采用水淋式净化原理的设备最常见的是运水烟罩，是湿法除尘技术在油烟净化上的一种应用，最大缺点是用于净化油烟的水需要处理。静电式一般通过静电栅板吸附油烟，其缺点是静电栅板被油污覆盖后，会降低静电场的强度，使其油烟净化功能迅速衰减。为维持其净化功能需对其进行定期清洗。如不进行清洗，长时间后还会导致堵塞。光解式是通过紫外光对油烟分子进行分解，进而达到净化的目的，该方法去味效果比较好，但去油能力相对要弱。其它尚未得到推广的技术多不成熟或者因某些缺点而不适合推广。
[0005]从油烟净化装置的安装位置来分，油烟净化设备则可以分为两种。
[0006]其中一种安装在室外，一般是采用静电式、光解式等原理进行净化的油烟净化器，其体积庞大，不适宜室内安装，多安装在楼顶。
[0007]另一种安装在室内，与抽油烟机集成在一起，也叫油烟抽排净化一体机，或者简单的称为抽油烟机、烟罩(带净化功能)等，如在进风口加装了滤网去除油烟的设备仍称为抽油烟机，再如集成了水淋式油烟净化装置在内的设备俗称运水烟罩。也有为了从名称上区分带油烟净化功能的设备与普通抽油烟机的，将净化装置与烟罩一起统称为油烟净化系统。本文中，我们可以将净化装置安装于室内与烟罩集成在一起的设备称为集成式油烟净化设备。集成式油烟净化设备的优点在于:1、室内安装相比较室外安装更为方便，安装成本低，适于推广。2、对油的净化在前端进行，进入外排管道内的油烟已经经过净化，可以有效避免外排管道内积累油污，降低管道内的火灾隐患。因此目前人们更倾向于集成式油烟净化设备研究与开发。
[0008]由于油烟中油的成分是以液态小油珠的形式存在，而不是气态油分子。因此，油烟净化过程，是一种油与空气分离的过程，属于气液分离的一种。不难确定的是，即使不设置专门的油烟净化装置，如果能设计出合理的油烟通道结构，使油烟在烟道内有更多的机会自然冷凝和附着在表面上，也可以达油烟净化的目的。这种凭借自然冷凝和表面附着来完成油烟净化的油烟净化方式，我们可以称为油气自然分离式。
[0009]采用油气自然分离的方式进行油烟净化，而又要设计成室内安装的设备，其面临的最大难点是:如何使用更少的接触表面和更小空间(1、避免过多的表面增加烟道结构的复杂性，增加了风阻;2、受室内灶台上方空间有其局限性，过多的接触表面增加烟道的整体体积，进而无法实现室内安装)达到更高的净化效率。
[0010]油烟在管道内流动的过程中，基于冷凝和表面附着现象，使油从空气中自然分离出来的效率通常与油烟的温度、压力、表面接触概率三个因素有关。对于此，业内有提出一种通过小腔体连接大腔体的设计，使烟气从小腔体进入大腔体后产生负压与沉降作用，进而达到油气自然分离目的的油烟净化方法。这种方法不借助专门的净化装置，可以避免常见几种净化方法的堵塞、功能衰减、使用麻烦、使用成本高等缺点。但其缺点是，需要设计足够大的大腔体，这对减小油烟静化设备的整体体积是一个障碍，而且其净化效果决定于大、小腔体的尺寸及尺寸关系的精巧设计，要达到很高的净化效率难度很大。
【发明内容】
[0011]本实用新型的目的在于，针对现有油烟抽排净化技术各有不足，提出一种新的油烟净化方式，该方式基于烟道风路的结构设计，实现油烟净化，无需设置额外净化装置，不存在堵塞、功能衰减、使用麻烦、使用成本高等缺点，而且也不依懒于较大空间。
[0012]基于上述目的，本实用新型提出:一种基于涡流原理的油烟净化方法，其特征在于，在油烟通道的侧面设置与油烟通道连通的可以使进入其内的气体形成涡流的涡流腔。
[0013]在油烟通道内流动的油烟，经过涡流腔时，部分烟气进入涡流腔，在涡流腔内旋转形成涡流，在旋转过程中，基于惯性而处于涡流外层的油珠碰到涡流腔壁时附着在涡流腔壁上，进而被分离出来。
[0014]进入涡流腔内烟气旋转一周回到涡流腔开口时，由于惯性从开口沿切线冲出，与油烟通道中其它油烟气流发生交叉对流。对流过程中，相互碰撞的小油珠聚合成大油珠。从涡流腔冲出的烟气，一部分冲入油烟通道流走，另一部分随新冲入涡流腔的烟气重新进入涡流腔，进入下一圈的旋转中。重新进入涡流腔的烟气中，带有因碰撞而聚合形成的大油珠。大油珠因质量更大，旋转中更易于着壁，进一步增加了油气分离的机率。
[0015]涡流的形成一方面增加油烟在通道内的停留时间，增加了油珠着壁机会。
[0016]另一方面，基于惯性，由于油珠质量大于空气质量，在涡流腔旋转的过程中，油珠与颗粒物更多分布在涡流的外层。涡流内的油珠具有更大的着壁机会，进而达到更好的油气分离效果。
[0017]第三方面，不论是，在涡流腔内(涡流不规则时)，油珠随气流交叉对流而发生碰撞聚合，油珠变大质量增加;还是，在油烟从涡流腔开口冲出来时，油珠随气流交叉对流而发生碰撞聚合，油珠变大质量增加。都可以使油珠更容易被从油烟中分离出来。
[0018]基于上述方法，进一步可以得到一种基于涡流原理的油烟净化结构，包括油烟通道，其特征在于，油烟通道的侧面设置有与油烟通道连通的可以使进入其内的气体形成涡流的涡流腔。
[0019]前文所述的涡流腔应为半封闭腔体，一面开口，其余面封闭，涡流腔的开口应处于油烟通道上。油烟从涡流腔开口进入涡流腔，在涡流腔内旋转半圈、一圈或多圈后，只能从涡流腔开口重新再进入油烟通道。
[0020]涡流腔可以设置一个或多个，全部设置在油烟通道的一侧，或者对称或不对称设置在油烟通道的两侧。
[0021]涡流腔宽度优选等于该涡流腔所在处油烟通道在该涡流腔宽度方向上的宽度。该尺寸关系的设计，可以有效减少油烟从油烟通道进入涡流腔的阻力。
[0022]涡流腔深度优选大于该涡流腔所在处油烟通道在该涡流腔深度方向上的宽度。涡流腔的体积优选大于对应该涡流腔的这一段油烟通道的体积。这样可以让更多的油烟有机会进入涡流腔。
[0023]作为一种选择，所述涡流腔内表面可以由平面和折角构成。以形成不规则涡流，增加油珠着壁机会。
[0024]作为一种选择，涡流腔为环形腔体，围绕油烟通道设置。烟气流经环形涡流腔时，向四周扩散进入涡流腔。进入涡流腔的烟气经不定圈数的旋转后向中间聚拢回到油烟通道内流走。
[0025]作为改进，涡流腔设置在油烟通道弯角处的外侧。当油烟气流经过弯角处发生转向时，基于惯性，相对于空气质量更大的油珠和颗粒物较多分布在外层，这样进入涡流腔的油烟中油气比更大。有利于更多的油进入涡流腔内并被分离净化出来。
[0026]—般情况下，设置在弯角处的涡流腔同样优选涡流腔宽度大于或等于油烟通道的宽度。同样是为了让更多油烟更容易地进入涡流腔。
[0027]进一步地，优选油烟通道的弯角为下沉的弯角，涡流腔设置在弯角的下方。这种选择可以发挥油珠的自重的作用。使油珠相对于空气更容易进入涡流腔。
[0028]进一步地，优选转弯前的油烟通道的厚度小于转弯后的油烟通道的厚度。这样的结构设置，其效果是经过涡流腔之后的气流速度小于经过涡流腔之前气流的速度。可以使更多的油烟进入涡流腔。
[0029]进一步地，优选油烟通道为宽且扁的通道，弯角在厚度方向上弯曲形成。同样的横截面积下，宽且扁的油烟通道将油烟在宽度方向分散开来，可以让更多的油烟从不同的横向位置同时进入涡流腔。
[0030]油烟通道弯角的角度优选大于90度小于或等于180度。同样的流速下，弯角越大，向心加速度越大。
[0031]涡流腔内还可以加设扰流结构。如设置扰流档板、扰流挡条或片、或者扰流槽等等。
[0032]本实用新