一种厨房油烟净化和余热回收利用一体化装置的制作方法

本实用新型属于厨房空气调节和热量回收利用技术领域，具体涉及一种厨房油烟净化和余热回收利用一体化装置。

背景技术：

近年来，人们对生活环境的重视程度日益提高，室内环境成了人们关注的焦点，随着经济的发展和人民生活水平的日益提高，厨房烟气问题已成为一个受人关注的热点，越来越多的人开始意识到厨房烟气对室内环境的不良影响，厨房烟气主要是指厨房操作产生的热油烟气，这些烟气对人体的危害比香烟对人的危害更为严重。

世界石油危机不断凸显，燃气作为不可再生能源成为重要的节能话题，如何节省燃气的使用，提高燃气的利用率成为关注的热点。如何在厨房的设计上进一步提高其节能性能，不仅可以使人们从节约燃气中直接受益，而且对于燃气资源的有效利用及燃气资源的保护都具有重要的现实意义。在厨房中热量的利用效率成为节能的重要指标，普通的炉灶的能量利用率在55%-60%，吸油烟机也排出高温气体，如果能将这部分余量回收再利用，对能源的节约有着重大的意义。

技术实现要素：

为了解决现有技术存在的上述问题，本实用新型提供了一种厨房油烟净化和余热回收利用一体化装置。

为了实现上述目的，本实用新型提供如下技术方案：一种厨房油烟净化和余热回收利用一体化装置，包括油烟净化系统和余热回收系统；

所述油烟净化系统包括依次连接的排风扇、油烟惯性分离管段、紫外光油烟催化管段、油烟静电除尘管段、油烟活性炭吸附管段、第一风机和油烟管段蒸发器，所述余热回收系统包括炉灶段蒸发器、压缩机、节流装置和冷凝器，所述油烟惯性分离管段采用惯性分离法对油烟进行净化，所述紫外光油烟催化管段采用紫外光催化法对油烟进行净化，所述油烟静电除尘管段采用静电高压除尘法对油烟进行净化，所述油烟活性炭吸附管段采用吸附法对油烟进行净化；

油烟通过所述排风扇进入所述油烟惯性分离管段，所述油烟惯性分离管段去除所述油烟中大油烟颗粒，对所述油烟进行预处理得到一级油烟气，所述一级油烟气进入所述紫外光油烟催化管段，所述紫外光油烟催化管段将所述一级油烟气中的油脂分子进行氧化并去除其中的细小颗粒气溶胶得到二级油烟气，所述二级油烟气进入所述高压静电除尘管段，在所述高压静电除尘管段的强电场中进行油烟分离得到三级油烟气，所述三级油烟气进入所述油烟活性炭吸附管段对所述三级油烟气进行过滤得到四级油烟气，所述四级油烟气被所述第一风机送入所述油烟管段蒸发器，所述四级油烟气通过所述油烟管段蒸发器时与所述油烟管段蒸发器中的盘管进行热交换，换热后所述油烟管段蒸发器中的工质汽化成为第一低温低压气体，而所述四级油烟气热交换后成为低温油烟气；

所述炉灶段蒸发器与工作时的炉灶周围高温气体进行换热，所述炉灶段蒸发器内部的工质吸热汽化，换热后汽化成第二低温低压气体，所述压缩机吸收来自所述油烟管段蒸发器的第一低温低压气体和所述炉灶段蒸发器的第二低温低压气体并将其压缩成高温高压气体，所述高温高压气体再被排入所述冷凝器，所述高温高压气体在所述冷凝器中放热并冷凝成高压液体，再经所述节流装置节流为低压低温的制冷剂，再一次进入所述油烟管段蒸发器和所述炉灶段蒸发器吸热汽化；

冷水从冷水入水管路进入所述冷凝器，并与所述冷凝器中高温高压气体换热形成热水，所述热水从热水出水管路排出。

优选地，还包括空气调节系统，所述空气调节系统包括依次连接的进风口惯性分离段、空气静电除尘段、第一空气活性炭吸附管段、第二风机、空气处理蒸发器和送风口，进风口惯性分离段采用惯性分离法对吸入空气进行净化，所述空气静电除尘段采用静电高压除尘法对吸入空气进行净化，所述第一空气活性炭吸附管段采用吸附法对吸入空气进行净化；

空气由所述进风口惯性分离段进入所述空气静电除尘段进行电解除尘，除尘后的空气通过所述第一空气活性炭吸附管段进行过滤处理，经过过滤的空气被所述第二风机送入所述空气处理蒸发器，空气通过所述空气处理蒸发器内部时与所述空气处理蒸发器中的盘管进行热交换，换热后所述空气处理蒸发器中的工质汽化成为第三低温低压气体，而进入所述空气处理蒸发器的空气换热后成为低温空气，低温空气经所述送风口被送入到厨房空间；

所述压缩机吸收来自所述空气处理蒸发器的第三低温低压气体和来自所述油烟管段蒸发器的第一低温低压气体及来自所述炉灶段蒸发器的第二低温低压气体并将其压缩成高温高压气体。

优选地，所述空气调节系统还包括第二空气活性炭吸附管段、第三风机和风量控制板，所述第二空气活性炭吸附管段采用吸附法对吸入空气进行净化；

空气由所述量控制板进入第二空气活性炭吸附管段进行过滤处理，经过过滤的空气被所述第三风机送至所述送风口，通过所述送风口进入厨房空间。

优选地，所述余热回收系统还包括过滤器，所述过滤器设置在所述冷水入水管路上。

优选地，所述余热回收系统还包括水箱，所述水箱通过所述热水出水管路与所述冷凝器连通。

优选地，所述水箱内设置有相变材料。

优选地，所述相变材料为膨胀石墨/石蜡复合相变材料。

本实用新型提供的厨房油烟净化和余热回收利用一体化装置通过惯性分离法、紫外光催化法、静电高压除尘法、吸附法相结合的复合式油烟净化部分可提高净化效率，充分分解回收油烟污染物，除去油烟气味，增强厨房室内环境并减少油烟对于大气的污染；通过空气调节部分，运用空气过滤装置及热泵，在节约能源的前提下，改善厨房室内空气品质，增强舒适性；通过余热回收部分，运用热泵，充分回收厨房内的余热并加以利用，通过相变水箱对热量进行存储合理利用，节约能源。提高了厨房油烟净化效率，减少油烟对人和环境造成的危害；改善厨房室内空气环境，增强厨房舒适性；提高了厨房中能源的利用率，减少能量损失，节约能源，将油烟净化、厨房空气调节、厨房余热回收，绿色合理的结合。

附图说明

图1为本实用新型实施例提供的厨房油烟净化和余热回收利用一体化装置的结构示意图；

图2为本装置中水箱的结构示意图。

本实施例中各标记的含义如下所述：

1：排风罩 2：油烟惯性分离管段 3：紫外光油烟催化管段

4：油烟静电除尘管段 5：油烟活性炭吸附管段 6：第一风机

7：油烟管段蒸发器 8：炉灶段蒸发器 9：压缩机 10：节流装置

11：冷凝器 12：水箱 13：过滤器 14：送风口

15：风量控制板 16:炉灶 17:冷水入水管路 18:热水出水管路

19:相变材料 20:排水管路

2-1：进风口惯性分离段 4-1：空气静电除尘段

5-1：第一空气活性炭吸附管段 5-2：第二空气活性炭吸附管段

6-1：第二风机 6-2：第三风机

7-1：空气处理蒸发器

具体实施方式

下面结合附图，对本实用新型的具体实施方式作进一步描述。以下实施例仅用于更加清楚地说明本实用新型的技术方案，而不能以此来限制本实用新型的保护范围。

实施例1

本实施例提供了一种厨房油烟净化和余热回收利用一体化装置，如图1和图2所示，包括油烟净化系统和余热回收系统，油烟净化系统包括依次连接的排风扇1、油烟惯性分离管段2、紫外光油烟催化管段3、油烟静电除尘管段4、油烟活性炭吸附管段5、第一风机6和油烟管段蒸发器7，余热回收系统包括炉灶段蒸发器8、压缩机9、节流装置10和冷凝器11，本实施例中节流装置10为常用节流阀。油烟惯性分离管段2采用惯性分离法对油烟进行净化，紫外光油烟催化管段3采用紫外光催化法对油烟进行净化，油烟静电除尘管段4采用静电高压除尘法对油烟进行净化，油烟活性炭吸附管段5采用吸附法对油烟进行净化。

本实施例中，油烟净化系统的工作原理和流程具体为，由排风罩1收集厨房工作时产生的油烟气体，油烟通过排风扇1进入油烟惯性分离管段2，此处采用惯性分离法处理油烟雾，是在油烟雾通过格栅时通过改变气流方向从而使油烟雾颗粒靠惯性与碰撞从气流中分离出来，流入油槽，该管段净化效率不高(约为50%～70%),适合预处理，油烟惯性分离管段2去除油烟中大油烟颗粒，对油烟进行预处理得到一级油烟气，一级油烟气进入紫外光油烟催化管段3，紫外光油烟催化管段3用185nm的专用紫外线灯将一级油烟中的油脂分子链切断,形成小的油脂分子,同时这种紫外光与空气中的氧反应后产生臭氧,臭氧将小油脂分子氧化,生成水和二氧化碳及微量白色粉末,油烟中的有机物被光解氧化,烟道中的异味也随之消除，得到二级油烟气，二级油烟气进入高压静电除尘管段4，二级油烟气在通过高压静电除尘管段4时，由220v电压通过变压器变压至上万伏，然后经整流器转换成直流电，在两极板间构成一个强电场，油烟颗粒带电荷后到达集尘极，油烟沿极板流下，收集后处理，从而达到油烟分离的目的，得到三级油烟气。三级油烟气进入油烟活性炭吸附管段5，油烟活性炭吸附管段5中设置了大表面积多孔性固体吸附物，三级油烟气在通过油烟活性炭过滤管段5时与大表面积多孔性固体吸附物（如活性炭）相接处，使其中的一种或多种组分在固体表面未平衡的分子引力或化学键力的作用下，相互碰撞、拦截，从空气中分离出来而吸附在固体表面，得以净化过滤得到四级油烟气，油烟气体经过油烟惯性分离管段2可以去除大油烟颗粒，对油烟进行预处理，进入紫外光油烟催化管段3可以氧化油脂分子并形成臭氧，去除异味，在进入高压静电除尘管段4对细小颗粒气溶胶的除去能力极强，油烟活性炭吸附管段5作为蒸发器7前端的保护措施对油烟气进行最后的过滤，四者结合相互弥补不足，效果极佳，缩短后期维护周期。

四级油烟气被第一风机6送入油烟管段蒸发器7，四级油烟气通过油烟管段蒸发器7时与油烟管段蒸发器7中的盘管进行热交换，换热后油烟管段蒸发器7中的工质汽化成为第一低温低压气体，而四级油烟气热交换后成为低温油烟气，低温油烟气只是在油烟管段蒸发器7中与热媒进行热交换，而不接触，换热后的油烟管段蒸发器7被排出系统，或者再利用。

本实施例将惯性分离法、静电高压除尘法、吸附法和紫外光催化法进行合理组合，由于紫外光催化法对管道的要求太高，所以单独使用比较困难，本实施例选择了紫外光催化法与前三者复合使用，取长补短，达到净化油烟的最好的效果。

本实施例中，余热回收系统的工作原理和流程具体为，炉灶段蒸发器8与工作时的炉灶16周围高温气体进行换热，炉灶段蒸发器内部的工质吸热汽化，换热后汽化成第二低温低压气体，压缩机9吸收来自油烟管段蒸发器7的第一低温低压气体和炉灶段蒸发器8的第二低温低压气体并将其压缩成高温高压气体，高温高压气体再被排入冷凝器11，高温高压气体在冷凝器11中放热并冷凝成高压液体，再经节流装置10节流为低压低温的制冷剂，再一次进入油烟管段蒸发器7和炉灶段蒸发器8吸热汽化；

冷水从冷水入水管路17进入冷凝器11，并与冷凝器11中高温高压气体换热形成热水，热水从热水出水管路18排出。如此反复循环工作，油烟气和炉灶中的热能被不断泵送到水中，使水温逐渐升高，最后达到55℃左右，正好适合人们使用。

进一步地，本装置还包括空气调节系统，空气调节系统包括依次连接的进风口惯性分离段2-1、空气静电除尘段4-1、第一空气活性炭吸附管段5-1、第二风机6-1、空气处理蒸发器7-1和送风口14，进风口惯性分离段2-1采用惯性分离法对吸入空气进行净化，空气静电除尘段4-1采用静电高压除尘法对吸入空气进行净化，第一空气活性炭吸附管段5-1采用吸附法对吸入空气进行净化；

本实施例中，空气调节系统的工作原理和流程具体为，空气由进风口惯性分离段2-1进入空气静电除尘段4-1进行电解除尘，除尘后的空气通过第一空气活性炭吸附管段5-1进行过滤处理，经过过滤的空气被第二风机6-1送入空气处理蒸发器7-1，空气通过空气处理蒸发器7-1内部时与空气处理蒸发器7-1中的盘管进行热交换，换热后所述空气处理蒸发器7-1中的工质汽化成为第三低温低压气体，而进入空气处理蒸发器7--的空气换热后成为低温空气，低温空气经送风口14被送入到厨房空间；

压缩机9吸收来自空气处理蒸发器7-1的第三低温低压气体和来自油烟管段蒸发器7的第一低温低压气体及来自炉灶段蒸发器8的第二低温低压气体并将其压缩成高温高压气体，该系统主要用于夏季使用。

为适应不同时期对室内环境的需求，本实施例的空气调节系统还包括第二空气活性炭吸附管段5-2、第三风机6-2和风量控制板15，第二空气活性炭吸附管段5-2采用吸附法对吸入空气进行净化。

其工作原理和流程具体为：空气由风量控制板15进入第二空气活性炭吸附管段5-2进行过滤处理，经过过滤的空气被第三风机6-2送至送风口14，通过送风口14进入厨房空间。

厨房空气调节装置作为一种全年调节室内环境的设备，冬夏两季都可以调节室温。风量控制板15关闭，右侧设备运行，冬季进风口2关闭，左侧设备运行。该装置改善了厨房室内空气环境，增强厨房舒适性；提高了厨房中能源的利用率，减少能量损失，节约能源。

本实施例还在余热回收系统还包括过滤器13，过滤器13设置在冷水入水管路17上，将冷水进入冷凝器11前进行过滤，延长冷凝器11的使用寿命。

进一步地，余热回收系统还包括水箱12，水箱12通过热水出水管路18与冷凝器11连通，冷水从冷水入水管路17进入冷凝器11，并与冷凝器11中高温高压气体换热形成热水，热水从热水出水管路18排出进入水箱12，并可通过水箱12上的排水管路20排出。

本实施例中，水箱11内设置有相变材料19，相变材料19为膨胀石墨/石蜡复合相变材料，相变材料选择石蜡，石蜡熔点为47-64℃，融化过程中的温度分布不均匀，膨胀石墨具有良好的吸附性能和导热性能，所以选择膨胀石墨/石蜡复合相变材料。水箱11内设置有相变材料19还可以为其它相变材料，任何符合要求的现有相变材料都可以用到本实施例中，本实施例对相变材料19的具体材质不做限制。

综上所述，实施例提供的厨房油烟净化和余热回收利用一体化装置，运用空气源热泵回收油烟及炉灶产生的余热，回收的热量传递到水中供厨房使用，通过相变水箱收集热水并将多余热量储存在相变材料中。可以解决厨房的油烟处理问题，提高油烟的净化效率，提高净化后的空气质量，减少油烟对人体造成的危害，减小大气污染；通过本装置的空气得到净化过滤并加以冷却，在夏天改善室内空气品质，提高厨房舒适性；本装置同时能够收集厨房余热，并加以回收利用制成适合厨房使用的生活热水。

本实施例中，油烟管段蒸发器7、炉灶段蒸发器8、压缩机9、节流装置10和冷凝器11组成的空气源热泵，简称为热泵。

以上所述实施例仅为本实用新型较佳的具体实施方式，本实用新型的保护范围不限于此，任何熟悉本领域的技术人员在本实用新型披露的技术范围内，可显而易见地得到的技术方案的简单变化或等效替换，均属于本实用新型的保护范围。