本发明涉及发生装置，特别涉及油烟发生装置。
背景技术：
随着人们环境和健康意识的提升，近年来厨房烹饪和室外油烟污染引起了广泛关注。研究表明餐饮油烟污染已经成为大气污染重要的颗粒物和挥发性有机物(vocs)来源之一，对于大气雾霾的贡献约为6％，尤其是北京、上海、广州等大型城市比重较大。此外油烟产生的颗粒物及气态污染物污染对人体健康也造成了严重威胁。迫切且庞大的市场需求带来了油烟净化及检测相关产业的快速发展，也给油烟净化产品性能、油烟检测仪器精度及油烟净化科学研究提出了更高的要求。
然而油烟成分复杂、影响因素多、粘附性强等特点都对油烟净化技术的研究及设备的研制提出了诸多挑战。设计一套能够模拟真实烹饪油烟的标准油烟发生装置对于产品性能检测及油烟净化研究的重要性不言而喻。油烟净化器生产厂家需要有一套稳定的油烟发生源来检测产品的性能，为产品设备参数的制定提供统一的检测标准。油烟检测仪器生产厂家需要稳定的油烟发生源来校准检测装置的待测指标是否稳定和准确。此外对于科学研究而言，获得稳定的油烟源是研究油烟污染物成分及净化的基础。
国家环保部等公布的行业标准《hj/t62-2001饮食业油烟净化设备技术要求及检测技术规范》、《hj2526-2012环境保护产品技术要求便携式饮食油烟检测仪》和国家标准《gbt17713-2011吸油烟机》中有对简易油烟发生装置的简单描述，为相关厂家设计制造油烟发生器提供技术指导。但这些标准中的设计均存在着所发生的油烟不能代表真正的油烟、油烟浓度精度不高、油烟浓度稳定性差、油烟浓度可控制性不强等缺点，因此不利于相关厂家和行业产品的检测比较和校准，无法为油烟污染物及净化的科研工作提供高品质的油烟源。
技术实现要素：
本发明的目的在于在理论和实验研究的基础上，提供一套能够模拟真实烹饪油烟的油烟发生装置。该装置能够满足油烟机性能测试及油烟检测仪器的校准要求，为产品性能评价及行业标准制定以及科研领域提供标准的油烟发生源。
为达到上述目的，本发明采用的技术方案是：
一种油烟发生装置，包括外壳，在所述的外壳内沿竖直方向设置有竖隔板，所述的竖隔板将所述的外壳内分隔为左腔室和右腔室，在所述的竖隔板顶部开有油烟出口，上端整流板和下端整流板上下间隔的沿水平方向固定在左腔室内，所述的上端整流板和下端整流板的四壁与左腔室内壁固定，在所述的上端整流板和下端整流板之间的油烟发生空腔内安装有油烟发生系统，在所述的上端整流板和下端整流板上分别开有均流孔，在所述的下端整流板中间开有废液流出孔，所述的上端整流板的高度低于油烟出口；
所述的油烟发生系统包括安装在下端整流板上的筒形油烟发生腔，所述的筒形油烟发生腔包括腔室底部与下端整流板上的废液流出孔相对设置的外壳，所述的外壳包括内外间隔设置的三层筒形结构壳体，在外层壳体和中间壳体之间填充有玻璃棉，在内层壳体外壁上缠绕有电热丝，在所述的外层壳体和中间壳体之间的顶部设置有顶部凹槽，在所述的顶部凹槽内连续布满旋转钢珠，一个齿轮体的底壁上开有与所述的旋转钢珠对应设置的一圈连续的底部凹槽，所述的旋转钢珠上部安装在底部凹槽内，在所述的齿轮体的顶壁上开有两个圆柱形凹槽，一个内壳顶部固定有环形顶盖，在顶盖上与两个圆柱形凹槽对应的位置分别设置有圆柱形凸起，内壳伸入内层壳体的空腔中并且所述的顶盖上的圆柱形凸起插入圆柱形凹槽设置，在齿轮体的中间圆周方向上设置有环形转动齿轮，在一个电动机的转动轴上安装有主动齿轮，所述的主动齿轮与环形转动齿轮啮合配合，在所述的内壳中安装有热电偶，所述的电热丝的开关以及热电偶通过控制线分别与安装在油烟发生空腔内的筒形油烟发生腔温度控制器相连，在油烟发生腔上部安装有雾化喷头，所述的雾化喷头对准所述的内壳的空腔设置；
在所述的下端整流板和外壳底壁之间的左侧下部腔室内从下至上依次安装有翅片电加热器、变频风机、空气过滤器以及带导流管的废液收集盘，废液收集盘与内壳空腔底部相对设置，回收废液，在所述的左侧下部腔室内安装有空气温湿度控制系统，所述的空气温湿度控制系统包括安装在变频风机和空气过滤器之间的热电偶和湿度传感器，所述的热电偶通过控制线与空气温度控制器相连，并将温度信号转换为电信号反馈到空气温度控制器，所述的空气温度控制器通过控制线与翅片电加热器相连，所述的湿度传感器通过控制线与空气湿度控制器相连并向空气湿度控制器实时传输数据，所述的空气湿度控制器与超声波振子相连，所述的超声波振子安装在雾化水槽内，所述的雾化水槽安装在左侧下部腔室的外壳底壁上，在左侧下部腔室底部的外壳上开有多个风机进气口，所述的翅片电加热器位于多个风机进气口内侧，空气温度控制器设定温度值，当空气温度低于该设定温度值时，位于风机进气口内侧的翅片加热器开始工作，当空气温度高于此设定温度时，翅片加热器停止工作，当空气湿度低于设定值时，安装在风机进气口内侧雾化水槽中用于产生水雾的超声波振子开始工作，当空气湿度高于设定值时，超声波振子停止工作；
在所述的右腔室的上部上下交错间隔固定有多个混流板形成混流腔，其中最上部的混流板低于油烟出口，在所述的混流腔底部的外壳上开有油烟出口，混合均匀之后的油烟从油烟出口排出；
在所述的油烟出口底部的右腔室内设置有隔板将混流腔和右侧下部腔室隔离，在所述的右侧下部腔室内安装有一台油水混合容器和雾化系统，在所述的油水混合容器内安装有电加热器和温度传感器，一台乳化器通过支撑装置固定在油水混合容器上部，所述的乳化器的搅拌棒伸入油水混合容器中设置，所述的乳化器、电加热器和温度传感器分别通过控制线与油水乳化温度控制器相连，一条油水输送管线的一端插在油水混合容器的腔室内并且另一端依次连接蠕动泵、超压保护装置和所述的雾化喷头，所述的超压保护装置通过控制线和蠕动泵连接，所述的油水混合容器用于盛装油和水；所述的雾化系统包括通过管线依次连接的气泵、流量计和所述的雾化喷头，在所述的流量计和气泵之间的管线上连接有排气阀门。
与现有技术相比，本发明具有以下有益效果：
(1)该装置使用油水混合液搅拌乳化之后再加热的方法来产生油烟，代替现有标准中水滴入热油中或者油水同时滴入热锅中产生油烟的方法，从根本上改变了油烟的发生方式，使得该装置产生的油烟实现了真正能够模拟和获得真实烹饪过程中发生的油烟。真实烹饪过程中随着不断翻炒，油水会均匀混合，加热经充分混合乳化之后的油水混合物所产生的油烟更能代表真实的油烟，此外可实现不同的油水混合乳液，用来模拟不同的烹饪过程(爆炒、小炒及不同菜系的制作过程等)及产生不同的油烟；(2)首次在油水混合液中加入温控系统，油水混合液的温度是影响油烟稳定性的因素之一，控制油水混合液的温度能够避免外界温度对油烟发生稳定性的影响。(3)采用油水乳化雾化之后喷射在热筒型油烟发生腔的方式代替现有的水滴入热油中或者油水同时滴入热锅中方式，一方面可以使得乳化液更充分的受热裂解，另一方面也克服了目前标准规定的水滴入热油或者油水同时滴入热锅中会产生迸溅的现象；(4)本装置中的筒形加热腔结构分为两部分，外层为外壳、玻璃棉和电热丝组成，内层为带齿轮可旋转的内壳及电动机，内外层均为筒形无底盘的结构且采用分体设计，油水乳化液喷在筒形侧壁上，产生的积油可以沿侧壁流到带导流管的废液收集盘中，和目前的平底锅加热相比，可以避免积油的问题。此外内层不锈钢内壳的旋转功能可以避免油水乳化液受热不均的问题，且内层不锈钢内壳可以拆卸，方便清洗和晾干。(5)本装置在油烟加热腔的上下端安放了整流板，主要是为了整流通过筒形油烟发生腔的气流，使得筒形油烟发生腔各部分散热更均匀，解决了由于筒形油烟发生腔受热不均对油水混合物加热不均的问题，使得油烟的发生浓度稳定性更好。(6)在引气口加入空气过滤器和变频风机，空气过滤器既可以是过滤颗粒物的纤维过滤器或者是过滤气态污染物的活性炭过滤器，也可以两种过滤器同时安装，使得该装置产生的油烟避免了不同环境下大气颗粒物及气态污染物背景浓度的干扰，提升了油烟浓度的精度和稳定性。(7)在前端引气口加入空气温湿度处理系统，避免不同测试环境中空气温湿度对油烟发生的影响，进一步提升油烟浓度的精度和稳定性。(8)现有的发生装置一般不带外壳或者带有简易外壳，本装置在实验和理论的基础之上重新设计带有混流腔的外壳，使得该外壳不仅能够合理容纳该装置的各部分，实现紧凑便携的基本功能，而且能够实现空气和油烟的充分混合，提升油烟的浓度和稳定性。(9)利用油烟发生系统的供液系统实现了油烟发生装置的自清洗功能，可实现油水混合容器、油水输送管路、雾化喷头和筒形油烟发生腔的清洗，此外通过加热水和洗涤剂使得清洗更加干净彻底，极大的减轻了实验人员的清洗负担。
附图说明
图1本发明装置实施例油烟发生装置结构示意图；
图2为本发明图1所示的装置中的下端整流板结构示意图；
图3为本发明图1所示的装置中的上端整流板结构示意图；
图4为本发明图1所示的装置中的空气温度控制系统原理示意图；
图5为本发明图1所示的装置中的空气湿度控制系统原理示意图；
图6为本发明图1所示的装置中的油烟发生系统原理示意图；
图7为本发明图1所示的装置中的筒形油烟发生腔结构拆解示意图；
图8为本发明图1所示的装置中的筒形油烟发生腔结构整体示意图；
图9为本发明图1所示的装置中的筒形油烟发生腔内壳的立体图。
具体实施方式
为使本发明的目的、技术方案和优点更加清楚明白，下面结合实施方式和附图，对本发明做进一步详细说明。在此，本发明的示意性实施方式及其说明用于解释本发明，但不作为对本发明的限定。
如附图1所示，本发明的一种油烟发生装置，包括外壳10，在所述的外壳10内沿竖直方向设置有竖隔板，所述的竖隔板将所述的外壳10内分隔为左腔室和右腔室，在所述的竖隔板顶部开有油烟出口，上端整流板9和下端整流板6上下间隔的沿水平方向固定在左腔室内，所述的上端整流板9和下端整流板6的四壁与左腔室内壁固定，在所述的上端整流板9和下端整流板6之间的油烟发生空腔内安装有油烟发生系统，在所述的上端整流板9和下端整流板6上分别开有均流孔，在所述的下端整流板6中间开有废液流出孔。所述的上端整流板9的高度低于油烟出口。
所述的油烟发生系统包括安装在下端整流板6上的筒形油烟发生腔7，所述的筒形油烟发生腔7包括腔室底部与下端整流板6上的废液流出孔相对设置的外壳24，所述的外壳24包括内外间隔设置的三层筒形结构壳体，在外层壳体和中间壳体之间填充有玻璃棉25，在内层壳体外壁上缠绕有电热丝26。在所述的外层壳体和中间壳体之间的顶部设置有顶部凹槽，在所述的顶部凹槽内连续布满旋转钢珠27，一个齿轮体的底壁上开有与所述的旋转钢珠27对应设置的一圈连续的底部凹槽，所述的旋转钢珠27上部安装在底部凹槽内，在所述的齿轮体的顶壁上开有两个圆柱形凹槽，一个内壳29顶部固定有环形顶盖，在顶盖上与两个圆柱形凹槽对应的位置分别设置有圆柱形凸起，内壳29伸入内层壳体的空腔中并且所述的顶盖上的圆柱形凸起插入圆柱形凹槽设置。在齿轮体的中间圆周方向上设置有环形转动齿轮28，在一个电动机12的转动轴上安装有主动齿轮，所述的主动齿轮与环形转动齿轮28啮合配合，使得电动机12主动齿轮带动环形转动齿轮28旋转，进而带动内壳29旋转。内壳29在每次发烟之后会取下清洗且多次使用之后会因表面油垢而丢弃，内壳29和环形转动齿轮28分体设置，一方面有利于清洗另一方面有利于减少因丢弃产生的成本。所述的电动机12可以通过支撑装置安装在下端整流板6上。外壳24、齿轮体和内壳29的材质可以采用不锈钢。在所述的内壳29中安装有热电偶30，所述的电热丝26的开关以及热电偶30通过控制线分别与安装在油烟发生空腔内的筒形油烟发生腔温度控制器31相连。在油烟发生腔7上部安装有雾化喷头8，所述的雾化喷头8对准所述的内壳29的空腔设置。
在所述的下端整流板6和外壳底壁之间的左侧下部腔室内从下至上依次安装有翅片电加热器1、变频风机3、空气过滤器4以及带导流管的废液收集盘5，废液收集盘5与内壳空腔底部相对设置，回收废液。在所述的左侧下部腔室内安装有空气温湿度控制系统，所述的空气温湿度控制系统包括安装在变频风机3和空气过滤器4之间的热电偶18和湿度传感器22，所述的热电偶18通过控制线与空气温度控制器19相连，并将温度信号转换为电信号反馈到空气温度控制器19，所述的空气温度控制器19通过控制线与翅片电加热器1相连，所述的湿度传感器22通过控制线与空气湿度控制器23相连并向空气湿度控制器23实时传输数据，所述的空气湿度控制器23与超声波振子20相连，所述的超声波振子20安装在雾化水槽21内，所述的雾化水槽21安装在左侧下部腔室的外壳底壁上，在左侧下部腔室底部的外壳上开有多个风机进气口2，所述的翅片电加热器1位于多个风机进气口2内侧。空气温度控制器19设定温度值，当空气温度低于该设定温度值时，位于风机进气口2内侧的翅片加热器1开始工作，当空气温度高于此设定温度时，翅片加热器1停止工作。当空气湿度低于设定值时，安装在风机进气口2内侧雾化水槽21中用于产生水雾的超声波振子20开始工作，当空气湿度高于设定值时，超声波振子20停止工作。
在所述的右腔室的上部上下交错间隔固定有多个混流板13形成混流腔11，其中最上部的混流板低于油烟出口，在所述的混流腔11底部的外壳上开有油烟出口38，混合均匀之后的油烟从油烟出口38排出。
在所述的油烟出口38底部的右腔室内设置有隔板将混流腔11和右侧下部腔室隔离，在所述的右侧下部腔室内安装有一台油水混合容器17和雾化系统，在所述的油水混合容器17内安装有电加热器33和温度传感器34，一台乳化器16通过支撑装置固定在油水混合容器17上部，所述的乳化器16的搅拌棒伸入油水混合容器中设置，所述的乳化器16、电加热器33和温度传感器34分别通过控制线与油水乳化温度控制器35相连，一条油水输送管线的一端插在油水混合容器17的腔室内并且另一端依次连接蠕动泵14、超压保护装置32和所述的雾化喷头8，所述的超压保护装置32通过控制线和蠕动泵14连接。
油水混合容器17用于盛装油和水，油和水每次发烟之前手动注入，所述的雾化系统包括通过管线依次连接的气泵15、流量计36和所述的雾化喷头8，在所述的流量计36和气泵15之间的管线上连接有排气阀门37。
需要自动清洗系统时清洗液直接加入油水混合容器17中即可。
本装置的工作过程如下：
(1)空气循环和油烟发生，空气循环过程为：空气从本装置外壳底部的风机进气口2进入，首先经过温度控制系统(图4)和湿度控制系统(图5)，热电偶18处于风机3和空气过滤器4之间，并将温度信号转换为电信号反馈到温度控制器19，空气温度控制器19设定温度值，当空气温度低于该值时，位于新风机进气口2内侧的翅片加热器1开始工作，当空气温度高于此温度时，翅片加热器1停止工作。同时空气湿度控制器23设定湿度值，湿度传感器22处于风机3和空气过滤器4之间，并向空气湿度控制器23实时传输数据，当空气湿度低于设定值时，安装在风机进气口2内侧雾化水槽21中用于产生水雾的超声波振子20开始工作，当空气湿度高于此湿度时，超声波振子20停止工作。经过温湿度控制系统处理之后的空气经过变频风机3和空气过滤器4，经下端整流板6均流之后带走筒形油烟发生腔7产生的油烟；油烟发生过程为：油烟发生系统原理示意图如图6所示，油烟发生原理为油水乳液雾化喷射到管壁，加热分解或裂解产生油烟。供液系统中油水混合容器17内的油和水按照一定比例混合，乳化器16使油和水充分混合乳化，油水乳化温度控制器35、温度传感器34和电加热器33实时控制油水乳化液温度恒定，蠕动泵14把一定温度及油水混合比的油水乳化液经过超压保护装置32输送到雾化喷头8，超压保护装置32主要作用是在管路堵塞时能及时切断蠕动泵14的电源，保护蠕动泵及输送管路。气泵15输送的气体经过流量计36输送到雾化喷头8，使得油水乳化液雾化成小液滴，流量计36控制并显示气体输送量，排气阀门37排出气泵15产生的多余气体量。筒形油烟发生腔中不锈钢内壳29的内壁安装有热电偶30，热电偶30将不锈钢内壳29的温度信号转化为电信号反馈到筒形油烟发生腔温度控制器31上，筒形油烟发生腔温度控制器31根据自身的设定温度及热电偶反馈的信号控制电热丝26的加热开关，控制不锈钢内壳29温度的为某一定值。油水乳化液在雾化喷头8处雾化成细小的雾滴，喷射到加热的不锈钢内壳29上进而产生油烟。
(2)筒形油烟发生腔7的油烟之后经过上端整流板9进入混流腔11，经过混流板13的油烟和空气充分混合，最终形成均匀稳定的油烟通过油烟出口38排出。
(3)发烟结束之后可开启自动清洗系统，在油水混合容器17中加入水和洗涤剂，设定油水乳化温度控制器35的温度为某高温定值，开启乳化器16使水和洗涤剂充分混合，调节蠕动泵14为清洗模式，开启气泵15并调整流量计36为清洗模式，雾化喷头获得足够的高温清洗液和气体，即可实现油烟发生装置的自清洗功能。废液回收系统主要为带导流管的废液收集盘5，可收集发烟过程中未加热的油水混合液以及加热油水混合液过程中产生的油垢，此外还可以收集自动清洗过程中产生的污水。
本装置油烟浓度大小可根据实际需求调节，主要是通过调节油水乳化液的流量来实现，油水乳化液的流量通过蠕动泵14的转速来调节。此外油烟浓度还受到变频风机3的风量、筒形油烟发生腔7中不锈钢内壳29的设定温度、油和水的混合比例等因素的影响，其中变频风机3的风量可根据实际的油烟风量需求来确定，筒形油烟发生腔7中不锈钢内壳29的设定温度参考iec61591或者国标的相关规范要求确定。油水混合比例可根据所需要模拟的不同烹饪过程(爆炒、小炒及不同菜系的制作过程等)及所需要的油烟种类来确定。油烟浓度测量方法依据饮食业油烟排放标准(gb18483-2001)，通过油烟采样仪采样和红外分光测油仪分析得到。本装置配合油烟浓度数据库使用，油烟浓度数据库通过实验获得不同工况条件下，包括不同变频风机3风量、不同不锈钢内壳29温度以及不同油水混合比的情况下油烟浓度随蠕动泵14转速变化的油烟浓度曲线，使得本装置更方便操作使用。
油烟发生装置所产生的油烟通过本装置油烟出口38连接到不同的实验台风道上，为油烟净化产品性能检测提供气溶胶污染源，用于测试效率等参数；本装置油烟出口38连接到不同的实验舱上，为油烟检测仪器的校准提供稳定的油烟发生源，用于检验校准油烟检测仪器的的待测指标是否稳定和准确；此外通过油烟浓度采样仪、化学污染物浓度采样仪(例如tenax吸附管)、颗粒物浓度采样仪等相关仪器来检测分析本装置油烟出口38所产生的油烟污染物浓度，用于研究油烟的颗粒物及化学污染物成分及净化方法。