一种用于油烟机油脂分离的双层同轴异向旋转滤网的制作方法

本发明涉及一种过滤装置，尤其是一种用于油烟机油脂分离的双层同轴异向旋转滤网

背景技术：

近年，在我国大部分地区爆发的长时间、高强度的雾霾天气已严重影响人们的生活与健康。根据大气雾霾溯源可知，烹饪油烟污染物是局部地区空气质量恶化的重要来源。

中式烹饪产生的油烟废气含有大量的油滴、VOCs和SVOCs污染物。高温油滴遇冷后粘度很大，容易粘附在油烟机的导油板、滤网、烟机内腔和风机上。若不及时清洗，时间长后会形成油垢，降低油烟机抽烟效率，从而增大油烟的逃逸几率，污染室内和大气环境。

目前常见的油烟治理技术是静态物理滤网和静电吸附。静态物理滤网主要是安装在油烟机进风口处，通过增加滤网孔的密度来提高油烟与滤网的物理碰撞几率，进而提升油脂的分离能力。但长久使用后，油脂易堵塞滤网孔，增加抽风阻力。静电吸附式油烟净化器主要是安放在油烟机出风口处。在高压电场的作用下，油烟颗粒荷电并向电场的正负极板运动而被捕集。但长久使用后，极板累积的油垢难以清洗，然而油垢本身是可燃的，遇明火或温度过高会燃烧而有火灾的危险。因此有必要寻找一种低成本、高效的油脂分离技术。

近来，一些研究人员通过在油烟机进风口处安装由独立电机带动的旋转式过滤网，通过油烟污染物与旋转滤网发生物理碰撞，拦截油滴，并在离心力的作用下被甩出，从而提高了油烟机油脂分离的效果。如申请号为200820065337.0的中国专利公开了一种用于空气烟尘净化装置中的单层离心式旋转滤网盘。它包括外轮辋和中心盘，且通过支撑筋相连，中心盘的中央设置有与电机输出轴插接配合的轴套，外轮辋和轴套之间设置有由一根滤网丝构成的、沿圆周方向均匀分布的径向辐射状滤网。该离心式旋转滤网盘主要是由外轮辋和径向支撑筋组成，由于支撑筋径向末端空隙率较高，气阻较网盘中心小，故油烟与滤网盘物理碰撞几率由网盘中心沿外轮辋逐渐减小，油滴和细颗粒物容易通过滤网进入油烟机腔体。

再如申请号为201410246649.1的中国专利公开了一种油烟机旋转油脂分离滤网轮，是单层结构的旋转滤网。该滤网盘的盘体呈圆形，盘体设有滤孔，滤孔以盘体的中心孔为圆心，呈不同半径的圆周排列，盘体通过冲压成型为相连的阶梯形扇叶斜面。滤网盘中心孔通过套筒和旋钮安装于网轮电机的转动轴，滤网盘主体则安装于油烟机吸风口。由于滤网孔是通过平板冲压而成的，孔隙率较低，滤网在高速旋转下易形成屏蔽层，进风阻力增大，影响油烟机的吸烟效果并产生极大的噪声。

技术实现要素：

针对上述现有技术的不足，本发明的目的在于设计一种孔隙率高、截油效果好的旋转滤网，且方便安装于油烟机中，净化室内外环境。

一种用于油烟机油脂分离的双层同轴异向旋转滤网。该油脂分离旋转滤网包括双层滤网盘主体。所述滤网盘主体由直齿锥齿轮、圆形轮辋、不锈钢滤网和空心轴组成。所述直齿锥齿轮两两配合，使相对的一组齿轮沿相反方向传动；所述圆形轮辋与轴套之间通过带导油槽结构辐条焊接为一体；所述不锈钢滤网由不锈钢丝编织而成，并焊接于辐条与轮辋之间，不锈钢滤网相对于所述圆形轮辋所在平面呈倾斜；所述双层滤网由轴套通过平键分别固定在主动轴和空心轴上；所述主动轴和空心轴分别固定于上下一组直齿锥齿轮，所述空心轴内孔两端分别固定轴承，从而实现双层滤网等速同轴异向旋转；所述不锈钢滤网表面具有疏油疏水涂层。双层滤网能克服单层滤网孔隙率过高或过小的缺点，通过合理调节两层滤网的目数，能分级地截留不同尺寸的油烟颗粒物，另外，颗粒物在正反气流漩涡中停留时间更长，有效地截留于滤网上。最后，滤网上截留的油烟颗粒物汇集于辐条的导油槽中，并在离心力作用下向外甩出，保持滤网清洁。

所述直齿锥齿轮的齿数为15～20。齿轮两两配合后，使相对一组齿轮沿相反方向传动。

所述带导油槽结构辐条的横截面呈六边形，内角为80～160°，导油槽开口方向与所述滤网的旋转方向相同。带导油槽结构的辐条与不锈钢滤网相连，有利于滤网截留的油烟颗粒物汇集于导油槽，并在离心力作用下向外甩出，保持滤网清洁，进一步稳定了机体内的压降和气流。

所述不锈钢滤网目数为4～24目，且丝径为0.2～1.0mm。目数过小，则孔隙率过高，油烟颗粒物容易通过滤网进入烟道；目数过大，则孔隙率过低，吸烟风阻增大，故目数优选为4～24目。滤网丝径过大，则造成滤网孔隙率过小，当滤网在高速旋转下，会增大风阻与噪声；丝径过小，则机械强度小，滤网在高速旋转下易变形，故丝径优选为0.2～1.0mm。

所述直齿锥齿轮替换为行星齿轮，并安置于主动轴与空心轴之间，实现双层滤网同轴异向旋转。上述结构能实现双层滤网不等速异向旋转，从而进一步降低进风阻力和噪声水平。

所述带导油槽结构辐条呈弧线形，弧线对应的圆心角为10～60°，并且所述带导油槽结构辐条弧形弯曲方向与所述滤网的旋转方向相反。上述弧线形的设计，能匹配导油槽中油脂在旋转中被甩出的轨迹，以达到更好的滤油效果。

所述第一不锈钢滤网与第二不锈钢滤网的滤网目数的比值为1：1～1：6。第二滤网的目数等于或大于第一滤网，能实现不同粒径的颗粒物分级截留。

所述不锈钢滤网所在倾斜面与圆形轮辋所在平面形成的角度为-2～-10°。滤网倾斜的设计是为了使截留在滤网上的油脂在重力和离心力下更好地汇集于导油槽，故倾斜角度优选为-2～-10°。

所述不锈钢滤网表面疏油疏水涂层的有效成分是含氟丙烯酸酯聚合物、全氟烷烃化合物、含氟硅聚合物或表面改性氧化物纳米颗粒。不锈钢滤网表面疏油疏水涂层的改性，是为了使截留的油脂更容易在离心力作用下被甩出，保持滤网清洁。

所述滤网盘主体使用的材质是铁素体不锈钢，奥氏体不锈钢，马氏体不锈钢，双相不锈钢或沉淀硬化不锈钢。

所述滤网盘主体通过主动轴固定在可调速电机上，单独安装于油烟机进风口处，电机转速为300～1300rpm。合适的转速有利于稳定吸烟气流，使油烟颗粒物在较低气阻下被滤网截留，故电机转速优选为300～1300rpm。

本发明能在较低气阻下对不同粒径的油烟颗粒物进行分级截留，尽可能的增大油烟颗粒物与滤网的物理碰撞几率，且油脂能在离心力的作用下容易被甩出，保持了滤网的清洁，能长期使用。双层同轴异向旋转滤网结构设计合理，方便装卸和免清洗，适用于油烟机进风口油脂的过滤和分离。

附图说明

图1是本发明的双层同轴异向旋转滤网的立体结构示意图；

图2是本发明的双层同轴异向旋转滤网的爆炸结构示意图；

图3是本发明的不锈钢滤网的结构示意图；

图4是图3中带导油槽结构辐条的剖视图；

图5是本发明的行星齿轮的结构示意图；

图6是图3中滤网支架的结构示意图；

图7是图3中不锈钢滤网的剖视图；

图8是本发明的双层同轴异向旋转滤网在近吸式油烟机上的安装示意图；

图9是本发明的双层同轴异向旋转滤网在侧吸式油烟机上的安装示意图；

附图序号及名称：1、直齿锥齿轮，2、主动轴，3、空心轴，4、轴套，5、圆形轮辋，6、带导油槽结构辐条，71、第一不锈钢滤网，72、第二不锈钢滤网，8、轴承，9、行星齿轮，10、安全网，11、主风机，12、叶轮。

具体实施方式

以下结合附图对本发明的结构和使用作进一步说明。

如图1～图4、图6～图7所示，该双层同轴异向旋转滤网主要包括双层滤网盘主体、空心轴3和直齿锥齿轮1。直齿锥齿轮两两配合，使相对的一组齿轮沿相反方向传动；圆形轮辋5与轴套4之间通过带导油槽结构辐条6焊接为一体；不锈钢滤网71、72由不锈钢丝编织而成，并焊接于辐条与轮辋之间，不锈钢滤网相对于圆形轮辋所在平面呈倾斜；滤网盘主体由轴套4通过平键分别固定在主动轴2和空心轴3上，主动轴和空心轴分别固定于上下一组直齿锥齿轮，空心轴内孔两端分别固定轴承，从而实现双层滤网等速同轴异向旋转。

该旋转滤网的特征还在于：直齿锥齿轮的齿数为15～20，带导油槽结构辐条的横截面呈六边形，内角α为80～160°，导油槽开口方向与所述滤网的旋转方向相同，不锈钢滤网目数为4～24目，且丝径为0.2～1.0mm，带导油槽结构辐条呈弧线形，弧线对应的圆心角β为10～60°，并且辐条弧形弯曲方向与滤网的旋转方向相反，第一不锈钢滤网71与第二不锈钢滤网72的滤网目数的比值为1：1～1：6，不锈钢滤网所在倾斜面与圆形轮辋所在平面形成的角度γ为-2～-10°。不锈钢滤网表面疏油疏水涂层的有效成分是含氟丙烯酸酯聚合物、全氟烷烃化合物、含氟硅聚合物或表面改性氧化物纳米颗粒。滤网盘主体使用的材质是铁素体不锈钢，奥氏体不锈钢，马氏体不锈钢，双相不锈钢或沉淀硬化不锈钢。

如图5所示，直齿锥齿轮替换为行星齿轮9，并安置于主动轴与空心轴之间，实现双层滤网同轴异向旋转。

如图7～图8所示，滤网盘主体通过主动轴固定在可调速电机上，单独安装于近吸式或侧吸式油烟机进风口处，电机转速为300～1300rpm。

当油烟机开始工作时，由单独电机控制的双层旋转滤网也随之转动。油烟中的油脂和颗粒物在风机吸力作用下，与旋转滤网发生两次物理碰撞，且在正反气流漩涡中停留时间更长，能有效地截留于滤网上。滤网上截留的油烟颗粒物汇集于辐条的导油槽中，并在离心力作用下向外甩出，保持滤网清洁。

下面举几个具体实施例，以进一步理解本发明：

实施例1：

按照图1，齿数为18的4个直齿锥齿轮两两配合，圆形轮辋直径为200mm，圆形轮辋与轴套之间通过6条带导油槽结构辐条焊接为一体，导油槽开口方向与滤网旋转方向相同，开口角度为80°，弧线形辐条弯曲方向与滤网的旋转方向相反，且对应的圆心角为30°，第一不锈钢滤网目数为8目，丝径为0.6mm，第二不锈钢滤网目数为14目，丝径为0.4mm，滤网目数比为1：1.75，滤网相对于圆形轮辋所在平面的倾斜角度为-5°，空心轴内径为9mm，外径为13mm，不锈钢滤网表面疏油疏水涂层的有效分成是含氟硅聚合物，滤网盘主体使用的材质为铁素体不锈钢，油烟机为近吸式抽油烟机，当电机转速为1000rpm时，该装置对油烟废气中油滴去除效率为97％。

实施例2：

按照图1，齿数为20的4个直齿锥齿轮两两配合，圆形轮辋直径为200mm，圆形轮辋与轴套之间通过6条带导油槽结构辐条焊接为一体，导油槽开口方向与滤网旋转方向相同，开口角度为100°，弧线形辐条弯曲方向与滤网的旋转方向相反，且对应的圆心角为20°，第一不锈钢滤网目数为10目，丝径为0.5mm，第二不锈钢滤网目数为18目，丝径为0.3mm，滤网目数比为1：1.8，滤网相对于圆形轮辋所在平面的倾斜角度为-6°，空心轴内径为9mm，外径为13mm，不锈钢滤网表面疏油疏水涂层的有效分成是全氟烷烃化合物，滤网盘主体使用的材质为马氏体不锈钢，油烟机为近吸式抽油烟机，当电机转速为1200rpm时，该装置对油烟废气中油滴去除效率为99％。

实施例3：

按照图1，齿数为20的4个直齿锥齿轮两两配合，圆形轮辋直径为200mm，圆形轮辋与轴套之间通过6条带导油槽结构辐条焊接为一体，导油槽开口方向与滤网旋转方向相同，开口角度为120°，弧线形辐条弯曲方向与滤网的旋转方向相反，且对应的圆心角为40°，第一不锈钢滤网目数为4目，丝径为1mm，第二不锈钢滤网目数为20目，丝径为0.25mm，滤网目数比为1：5，滤网相对于圆形轮辋所在平面的倾斜角度为-4°，空心轴内径为9mm，外径为13mm，不锈钢滤网表面疏油疏水涂层的有效分成是含氟丙烯酸酯聚合物，滤网盘主体使用的材质为奥氏体不锈钢，油烟机为侧吸式抽油烟机，当电机转速为900rpm时，该装置对油烟废气中油滴去除效率为96％。

实施例4：

按照图1，齿数为18的4个直齿锥齿轮两两配合，圆形轮辋直径为200mm，圆形轮辋与轴套之间通过6条带导油槽结构辐条焊接为一体，导油槽开口方向与滤网旋转方向相同，开口角度为90°，弧线形辐条弯曲方向与滤网的旋转方向相反，且对应的圆心角为50°，第一不锈钢滤网目数为12目，丝径为0.45mm，第二不锈钢滤网目数为20目，丝径为0.25mm，滤网目数比为1：1.7，滤网相对于圆形轮辋所在平面的倾斜角度为-7°，空心轴内径为9mm，外径为13mm，不锈钢滤网表面疏油疏水涂层的有效分成是含氟硅聚合物，滤网盘主体使用的材质为铁素体不锈钢，油烟机为侧吸式抽油烟机，当电机转速为1100rpm时，该装置对油烟废气中油滴去除效率为98％。

实施例5：

按照图5和实施例1，直齿锥齿轮替换为行星齿轮，并安置于主动轴与空心轴之间，第一不锈钢滤网目数为12目，丝径为0.45mm，第二不锈钢滤网目数为20目，丝径为0.25mm，滤网目数比为1：1.7，空心轴内径为12mm，外径为16mm，油烟机为近吸式抽油烟机，当电机转速为800rpm时，该装置对油烟废气中油滴去除效率为93％。