一种油烟综合净化设备的制作方法

1.本发明涉及环保领域，具体涉及一种油烟净化设备。


背景技术：

2.随着城镇化社会快速发展，餐饮业数量日趋增多，规模越来越大。在经营过程中，油烟异味污染，以及油烟产生氧化型有机颗粒物的pm2.5污染危害贡献，严重干扰和影响了周边居民的身体健康和正常生活。一直以来，餐饮业的厨房油烟污渍油大、烟雾弥漫异味刺鼻，净化设备处理效果差、维护清洗困难、拆装成本昂贵等问题突出，餐饮企业损失惨重，亟待开发能够支撑绿色环保型餐饮企业有序发展的商用厨房油烟分解净化设备。
3.油烟净化传统技术主要包括：机械分离、过滤、物理吸附、蜂窝沉积、湿法洗涤等方法。其中蜂窝沉积技术主要是利用固形蜂窝结构物理降温，使快速凝结的油烟和水蒸气能够在蜂窝腔内冷却凝聚成为大颗粒的油珠并完成液化集油净化。“一种集成灶”cn203215801u实用新型专利，采用具有结构强度的粘接固型蜂窝纸，开发了集成灶吸风口内嵌式油烟分离蜂窝纸。粘接固型蜂窝纸，其孔径结构相对规则，蜂窝孔具有直接通透穿过的特性，一定程度上制约了对油烟的截留净化效果，采用蜂窝纸多层交错叠加提高截留净化效果，也受粘接式蜂窝纸层相对较厚的限制，交错叠层越多占据空间越大。粘接固型油烟分离蜂窝纸孔径的直接通透穿过特性，应用于商用大风量厨房油烟抽除净化，其油烟透过率较大，降低了油烟净化效率。现有的湿法洗涤法，是将吸收净化液通过特殊的装置形成液膜或液雾，通过气液接触使污染物从气相向液相转移，对小颗粒去除效率则较差。湿法技术吸收净化容量大，但现有的湿法投资和运行成本很高，室外安装净化设备，在北方冬季使用需要解决防冻问题。
4.鉴于上述背景，有必要提供一种新的油烟净化设备，以改善油烟净化效果、降低油烟净化成本，使其更有利于推广。


技术实现要素：

5.本发明为克服现有技术的上述问题，希望提供一种油烟综合净化设备，在提升净化效果的同时，能够降低净化成本，并且易于维护，利于推广。
6.本发明实现上述目的的技术方案如下：
7.提供一种油烟综合净化设备，它包括相互连通的过滤单元和湿式净化单元；所述的过滤单元包含由两层以上蜂巢网格纸上下重叠构成的过滤层，其中相邻两层所述的蜂巢网格纸之间存在蜂巢网格的错位；所述的湿式净化单元包括湿式截留净化箱，所述的湿式截留净化箱内盛装有净化溶液和若干球体堆积组成的球界面系统，所述的净化溶液位于所述湿式截留净化箱底部，所述的球界面系统仅下部浸没于所述的净化溶液中。
8.本发明所述的净化设备中，所述的过滤单元主要用于通过多层叠放的蜂巢网格纸对油烟进行过滤处理；所述的湿式净化单元主要用于利用净化溶液对油烟中的有害成分进行湿式吸附净化。
9.本发明所述的方案中，所述的过滤单元中的过滤层可以是单级过滤层，也可以是多个独立的所述过滤层依次间隔设置组成的多级过滤层。当过滤层为多个时，优选所述的多个独立的过滤层以垂直于烟气流动的方向相互平行间隔设置。
10.本发明优选的方案中，所述的“蜂巢网格纸”是指密布有规则通孔的二维平面纸张，大量规则通孔在纸张上密布，形成的网格类似蜂巢的形貌。所述规则通孔的形状没有特别的限制，既可以是矩形(包括菱形、正方形)、三角形、圆形、椭圆形、多边形等等。每张所述的蜂巢网格纸上的所述的规则通孔的形状统一，但不同的纸张上的规则通孔的形状可以相同也可以不同。所述的规则通孔孔径通常不大于40mm；优选8～15mm。任意两个所述通孔间的间隔宽度为2～20mm；优选4～10mm。构成本发明所述过滤层的“蜂巢网格纸”既可以是通过机械或人工开孔直接得到的，也可以是市购的“蜂窝包装纸”或“蜂窝拉网纸”在外力牵拉作用下形成的均匀分布有菱形孔或蜂窝孔的平面纸张。
11.本发明优选的所述油烟综合净化设备中，所述的过滤单元的每个过滤层由五层以上的所述蜂巢网格纸上下重叠构成；进一步优选由十层以上的所述蜂巢网格纸上下重叠构成。
12.本发明优选的一种实施方式中，所述的蜂巢网格纸是密布有菱形或椭圆形通孔的二维平面纸张，且相邻两层所述的蜂巢网格纸之间的铺设方向相互垂直。
13.本发明更优选的所述油烟综合净化设备中，所述的过滤单元进一步包括用于承托和固定所述过滤层的刚性网架。
14.本发明更优选的方案中，所述的刚性网架由孔径不小于10cm的孔网和孔网四周固定连接的刚性框架构成。包含多层蜂巢网格纸的所述过滤层可以铺设在所述的孔网表面，并且四周通过合适的紧固件与所述的刚性框架连接。
15.本发明优选的所述油烟综合净化设备中，所述的过滤单元还包括刚性外壳，所述的刚性框架通过固定连接件与所述刚性外壳内壁固定连接，形成垂直于烟气走向的过滤装置。
16.本发明进一步优选的方案中，所述的过滤单元中，每个所述的过滤层与所述的外壳呈可拆卸式连接。更进一步优选的方案中，所述的可拆卸式连接是通过可插换结构实现的。
17.本发明优选的方案中，所述的过滤层表面还设有阻燃材料层。所述的阻燃材料层可以是有机阻燃材料层、无机阻燃材料层或其二者复合的阻燃材料层。所述的无机阻燃材料可以选自氢氧化铝、氢氧化镁、磷酸一铵、磷酸二铵、氯化铵或硼酸中的任意一种两种以上的混合物。所述的有机阻燃材料可以选自卤系、磷酸酯、卤代磷酸酯中的任意一种或多种的混合物，具体如六溴水散体、十溴-三氧化二锑；以及非水溶性有机磷酸酯水乳液。
18.本发明优选的方案中，所述湿式净化单元的湿式截留净化箱设有入口和出口，所述的入口内部进一步设有开口于湿式截留净化箱底部的导流管，用于将外部的油烟引入所述的湿式截留净化箱底部，所述的出口不低于所述的球界面系统的顶部。油烟从所述入口进入后，会首先充分接触位于所述湿式截留净化箱底部的净化溶液，净化溶液中含有可以与油烟中有害物质反应的成分，通过在溶液中反应，完成对油烟有害成分的湿式截留。与净化溶液发生反应的同时，油烟气会从净化溶液底部向上涌动，并推动分散在截留净化溶液中的诸多球体发生上下涌动、翻腾和滚动，由此在多个球体表面附着有净化溶液，形成球界
面湿式截留净化系统，能够增大截留净化面积，提高截流净化效率。同时，在截留净化溶液中添加诸多球体，能够减少截留净化溶液的添加使用量。经所述球界面系统净化后的烟气由所述的出口排出所述的湿式净化单元。
19.本发明进一步优选的方案中，为了进一步提高油烟气进入所述净化溶液的均匀分散性，在所述湿式截留净化箱内的所述的导流管开口处可以设置筛板对进入净化溶液的油烟气进行筛板分散。
20.本发明优选的方案中，为了防止所述湿式截留净化箱内的球体随油烟气体由所述截留净化箱的出口排出，所述的出口内侧可以设置孔径小于所述球体外径的挡网。
21.本发明优选的方案中，为了及时了解所述湿式截留净化箱内的液体量，可以在所述湿式净化单元的湿式截留净化箱侧壁设置与湿式截留净化箱内部连通的透明观察窗。更优选的方案中，所述的透明观察窗上进一步设加液口。可以通过液面高度观测窗和添液口进行观测调节溶液量。
22.本发明优选的方案中，所述湿式净化单元的湿式截留净化箱底部还设有排液口，用于排出截留净化废液。
23.本发明所述的方案中，所述湿式净化单元内的净化溶液可以是现有技术中的各种可与油烟气中有害成分反应的溶液，例如可以是碱性截留净化溶液，也可以是含有嗜油微生物的净化溶液。所述的碱性截留净化溶液可以选自含有氢氧化钠或氢氧化钾的水溶液、或者含有碳酸、磷酸、焦磷酸、硅酸、硼酸或柠檬酸的钠或钾盐中的一种或多种混合物的水溶液，或者进一步含有任意一种或多种非离子型表面活性剂的溶液。所述的嗜油微生物可以是油螺旋菌属、neptunomonas菌属、thalassolituusoleivorans菌属、假单胞菌属(pseudomonas)、棒杆菌属(corynebaeterium)、微球菌属(mieroeoeeus)、产碱杆菌属(alcaligenes)诺卡氏菌属(nocardia)、解脂假丝酵母(candidalipolytiea)、热带假丝酵母(c.tropicalis)、青霉属(penieillium)、曲霉属(aspergillus)或黄单胞菌属(xanthomonas)中的任意一种或多种的复合微生物。含有嗜油微生物的净化液，其净化功能能够维持在相对持续稳定的能力水平，比化学的碱性截留净化液能够更长时间保持高净化效率。因此，本发明优选含有嗜油微生物的净化溶液。
24.球界面湿式截留嗜油微生物分解的油烟净化系统，与球界面湿式碱性溶液截留净化系统的主要不同点，是利用具有嗜油微生物营养功能的截留净化溶液，替代碱性截留净化溶液，并结合添加适宜浓度的嗜油微生物发挥功能作用，实现对截留的油烟进行微生物分解净化。
25.在球界面湿式截留嗜油微生物分解的油烟净化系统运行过程中，在所述湿式截留净化溶液中，还可以配制氮磷和矿物质营养，或通过人工曝气增加氧的浓度，调节适宜温度和ph值，为嗜油微生物提供更有利的营养条件，被截留的油烟油雾可以成为嗜油微生物的炭营养物质。
26.本发明所述的方案中，所述湿式净化单元的湿式截留净化箱内的球界面系统由多个球体堆积组成，不仅能够增大截留净化面积，提高截流净化效率，而且在净化溶液中添加多个球体能够减少所述净化溶液的添加使用量。所述的球体的材质没有特别的限制，可以是现有技术中各种质量较轻的球体，优选耐酸碱的轻质陶瓷、高分子树脂等的实心球体，或空心球体；所述的轻质陶瓷优选多孔陶瓷，例如通过微孔发泡制得的微孔陶瓷；所述的球体
直径优选5～10cm。大量的发泡微孔空间有利于为嗜油微生物提供良好的生存环境空间，并且在发泡微孔球上涌、上下翻转滚动过程中，形成有氧环境，球界面以及发泡微孔中附着留存嗜油微生物营养和截留的油物质，球界面以及发泡微孔中的嗜油微生物对油污进行分解净化。
27.本发明的一种优选的具体实施方案中，所述的油烟综合净化设备包括油烟导入管路、湿式净化单元、单元间连接管路、过滤单元、净化气导出管路和风机；所述的油烟导入管路一端与所述的湿式净化单元或过滤单元的入口连接，所述的湿式净化单元或过滤单元的出口与所述的单元间连接管路一端连接，所述的单元间连接管路另一端与所述的过滤单元或湿式净化单元的入口连接，所述的过滤单元或湿式净化单元的出口与所述的净化气导出管路一端连接，所述的净化气导出管路另一端通过所述的风机与外界连通。所述的风机用于提供负压抽吸作用力，使油烟被抽吸进入本发明所述综合净化设备内部，并且设置在所述净化气导出管路出口以内，使油烟在所述综合净化设备内部按照一定的顺序经过所述的过滤单元和湿式净化单元被处理。
28.本发明优选的方案中，为了最大限度地提升油烟净化效率，根据油烟气在所述净化设备内部的移动路线，将所述的湿式净化单元设置在所述过滤单元的上游，并通过所述的单元间连接管路连通；所述的油烟导入管路连接所述的湿式净化单元入口，所述的净化气导出管路连接所述的过滤单元的出口。这样油烟气进入本发明的净化设备后能够首先在所述湿式净化单元被最大限度地截留净化或截留微生物分解净化，再经过滤单元进一步截留净化湿式系统的飞沫，由此能够最大限度提高净化效率，同时也能够最大限度地降低后期的维护性投入。反之，如果先利用过滤单元对油烟气进行截留净化，会使得过滤单元的滤网很快附满油烟而频繁更换维护，造成相对较多的劳力付出和增加成本。
29.与现有技术中的油烟净化设备相比，本发明的油烟净化设备综合了物理和化学或生物分解净化两种净化方式，可以对油烟进行多层面的综合净化处理，同时还具有空间占用少、投入成本低等诸多优势。其中，过滤单元的过滤层是蜂窝式多层油烟过滤装置，未使用粘结固型立体蜂窝纸进行层叠粘结，而是由多张平张的蜂巢网格纸上下层叠构成，相邻的平张蜂巢网格纸存在网格的错位，可以在本发明的蜂窝式多层油烟过滤装置内部形成非规则复杂孔径的多孔结构，该多孔结构可以实现对油烟的截留净化。本发明的这种过滤层不仅节约空间，而且其多孔结构截留效率高，对油烟净化处理效果好。湿式净化单元由净化溶液和所述球界面系统共同组成核心净化体系，借助油烟气被抽吸力驱动形成的气流，在净化装置内形成多球体在净化溶液内及净化溶液液面上方的翻腾涌动。翻腾涌动会在多个球体表面形成净化溶液附着，能够显著增加油烟气与净化溶液的接触面积，增加接触反应时间；同时，如果净化溶液是含有嗜油微生物的净化溶液，在油烟截留净化作业停止状态时，在截留净化溶液中添加的诸多球体一少部分球体浸没在嗜油微生物分解净化营养溶液中，更多具有多孔特性表面附着有嗜油微生物分解净化营养溶液的球体，在嗜油微生物分解净化营养溶液的液面之上，是好氧状态，是嗜油微生物继续持续分解净化的最佳状态。分散在嗜油微生物分解净化营养溶液中的诸多球体整体上向上涌的上下翻转滚动，也是处于优良好氧状态，是嗜油微生物继续持续分解净化的最佳状态。其重要创新在于，一部分球体在嗜油微生物分解净化营养溶液中，一部分球体表面附着或多孔吸附嗜油微生物分解净化营养溶液，形成更大面积的嗜油微生物营养溶液富氧更有利于微生物好氧分解净化的界
面，以及部分在经过嗜油微生物分解净化营养溶液之后，向上涌动翻转滚动，实现营养溶液的更新，以及在短暂厌氧环境向富氧环境转化的过程，厌氧环境和富氧环境交替，促进对微生物活性的激发活化。此外，多个球体的加入还能够节约设备内部的净化溶液用量，节约油烟净化处理成本。经过本发明所述的净化设备处理后，油烟气中的污油成分和颗粒物以及刺激性气味净化率均可达到近100％的水平，碱溶液截留净化持效时间可达3个月以上，嗜油微生物分解净化持效时间可达8～18个月。
附图说明
30.图1是实施例1所述的油烟综合净化设备整体结构示意图。
31.图2是实施例1所述的平张的蜂巢网格纸结构示意图。
32.图3是实施例1所述的多层蜂巢网格纸错位层叠后的结构和效果示意图。
33.图4是实施例1所述的蜂窝包装纸的结构示意图。
34.图5是实施例1所述的刚性网架结构示意图。
35.图6是实施例1所述的过滤网箱中可插换结构的示意图。
具体实施方式
36.为使本发明的上述目的、特征和优点能够更加明显易懂，下面结合附图对本发明的具体实施方式做详细的说明。
37.在下面的描述中阐述了很多具体细节以便于充分理解本发明，但是本发明还可以采用其他不同于在此描述的其它方式来实施，本领域技术人员可以在不违背本发明内涵的情况下做类似推广，因此本发明不受下面公开的具体实施例的限制。
38.其次，本发明结合示意图进行详细描述，在详述本发明实施例时，为便于说明，表示装置结构的剖面图会不依一般比例作局部放大，而且所述示意图只是示例，其在此不应限制本发明保护的范围。此外，在实际制作中应包含长度、宽度及深度的三维空间尺寸。
39.实施例1
40.一种油烟综合净化设备，其结构如图1所示，包括油烟导入管路1、湿式净化单元2、单元间连接管路3、过滤单元4、净化气导出管路5和风机6；所述的湿式净化单元2和过滤单元4分别设有入口和出口，所述的油烟导入管路1的一端与所述的湿式净化单元2的入口连接，所述的湿式净化单元2的出口与所述的单元间连接管路3的一端连接，所述的单元间连接管路3的另一端与所述的过滤单元4的入口连接，所述的过滤单元4的出口与所述的净化气导出管路5的一端连接，所述的净化气导出管路5的另一端通过所述的风机6与外界连通。
41.如图1所示，所述的湿式净化单元2包括湿式截留净化箱21，所述的湿式截留净化箱21内盛装有净化溶液22和若干直径5～10cm的轻质陶瓷球堆积组成的球界面系统23，所述的净化溶液22位于所述湿式截留净化箱21的底部，所述的球界面系统23仅下部浸没于所述的净化溶液22中；所述的湿式截留净化箱21的入口内部设有导流管24，导流管24一端与所述油烟导入管路1连接，另一端向内开口于净化溶液22的液位以下，用于将外部的油烟引入所述的湿式截留净化箱底部的净化溶液内；导流管24向内的开口处还设置筛板241用于对进入净化溶液的油烟气进行筛板分散。所述湿式截留净化箱21的出口不低于所述的球界面系统23的顶部，并在所述出口内侧设置有孔径小于所述球体外径的挡网25，用于防止所
述湿式截留净化箱内的球体随油烟气体由所述截留净化箱的出口排出。为了及时了解所述湿式截留净化箱21内的液体量，在所述湿式截留净化箱21侧壁上设有与其内部连通的透明观察窗26，透明观察窗26上进一步设加液口27，用于实时观测和添液。湿式截留净化箱21底部还设有排液口28，用于排出截留净化废液。所述的净化溶液22可以是现有技术中的各种可与油烟气中有害成分反应的溶液，例如可以是碱性截留净化溶液，也可以是含有嗜油微生物的净化溶液。所述的碱性截留净化溶液可以选自含有氢氧化钠或氢氧化钾的水溶液、或者含有碳酸、磷酸、焦磷酸、硅酸、硼酸或柠檬酸的钠或钾盐中的一种或多种混合物的水溶液，或者进一步含有任意一种或多种非离子型表面活性剂的溶液。所述的嗜油微生物可以是油螺旋菌属、neptunomonas菌属、thalassolituusoleivorans菌属、假单胞菌属(pseudomonas)、棒杆菌属(corynebaeterium)、微球菌属(mieroeoeeus)、产碱杆菌属(alcaligenes)诺卡氏菌属(nocardia)、解脂假丝酵母(candidalipolytiea)、热带假丝酵母(c.tropicalis)、青霉属(penieillium)、曲霉属(aspergillus)或黄单胞菌属(xanthomonas)中的任意一种或多种的复合微生物。
42.如图1、6所示，所述的过滤单元4包含一个过滤网箱41和其内平行设置的若干过滤网42，多个独立的所述过滤网42在过滤网箱41内以垂直于烟气流动的方向通过可插换方式依次间隔设置，组成多级可插换过滤网43，过滤网箱41一侧壁上设有若干通孔作为可插换口44，每个可插换口44正对的过滤网箱41的另一侧内壁上设有可插换嵌入槽45，每层过滤网42由可插换口44插入过滤网箱41内，并且一端留在可插换口44外，另一端嵌入可插换嵌入槽45内。插换口44可以根据可插换过滤网的厚度，设置稍宽松的插口尺寸大小，设置合页闭合口，闭合合页46连接松放开口47，在松放开口47上设置松放固定栓48，放松固定栓打开松放开口47，通过可插换口44插换过滤网，闭合松放口拧紧松放固定栓48，密封可插换口44缝隙，避免油烟气净化的缝隙泄露。合页闭合口可以设置在可插换口44的松放开口47，也可以根据可插换过滤网更换方便，对过滤网箱的过滤网插换安装部位的整体设置合页闭合口，开缝的上下部位可以设置密封橡胶圈49，在完成可插换过滤网43的更换后，闭合合页46闭合口拧紧松放固定栓48，密封可插换口缝隙。
43.如图2-图5所示，每个所述的过滤网42由至少10层蜂巢网格纸421上下重叠构成的过滤层422和承托所述过滤层422的刚性网架423构成；每个所述的过滤层422中，如图2所示，每层蜂巢网格纸421都是密布有规则的平行四边形通孔4211的二维平面纸张，大量平行四边形规则通孔4211在纸张上密布，形成的网格类似蜂巢的形貌。所述的通孔4211的孔径通常不大于40mm；优选8～15mm。蜂窝与蜂窝之间的纸条宽度为2～20mm；优选4～10mm。如图3所示，相邻两层所述的蜂巢网格纸421之间存在蜂巢网格(即通孔4211)的错位。
44.本实施例中所述的蜂巢网格纸421既可以是通过机械或人工开孔直接得到的，也可以是由如图4所示的“蜂窝包装纸”又称“蜂窝拉网纸”拉伸后得到的，该产品是轻薄柔软的平张纸结构，生产中在纸张表面做好切口，使用时在外力f牵拉作用下，各切口被拉开，可在纸上形成均匀分布的菱形或平行四边形通孔4211。
45.使用图4所示的蜂巢网格纸421制造过滤层422时，可以将平张蜂窝包装纸先拉伸形成轻薄柔软的蜂巢网格纸421，然后进行分层铺展，每间隔一层对拉伸形成轻薄柔软的蜂窝纸网平面转动90
°
，成“十”字交叉层层叠加，至少层层叠加10张平张蜂巢网格纸421，形成平张的过滤层422。平张的蜂窝包装纸拉伸形成的轻薄柔软蜂窝纸网的“十”字交叉叠层之
间形成线条性交错，通透孔径结构具有很大的非规则复杂性，能够最大程度地实现对油烟的截留净化效果。同时，“十”字交叉层层叠加，在横竖两个方向交错，能够避免单一方向叠层形成拉伸网的回缩力，在横竖方向形成“十”字交叉制约拉伸蜂窝纸网回缩的稳固力，并增大横竖方向平张蜂窝纸过滤网的韧性强度。
46.进一步优选的实施例中，在过滤层422表面进一步喷涂阻燃材料，形成阻燃层。所述的阻燃材料可以是有机阻燃材料、无机阻燃材料或其二者的复合材料。所述的无机阻燃材料可以选自氢氧化铝、氢氧化镁、磷酸一铵、磷酸二铵、氯化铵或硼酸中的任意一种两种以上的混合物。所述的有机阻燃材料可以选自卤系、磷酸酯、卤代磷酸酯中的任意一种或多种的混合物，具体如六溴水散体、十溴-三氧化二锑；以及非水溶性有机磷酸酯水乳液。
47.由于平张蜂窝纸油烟截留净化滤网其具有的柔软性，特别是商用厨房使用大面积滤网的情况下，需要利用大孔径钢性构件对平张蜂窝纸油烟截留净化滤网进行夹持支撑。因此，本实施例中的刚性网架423，如图5所示，由孔径15-30cm的孔网4231和孔网4231四周固定连接的刚性框架4232构成。过滤层422铺设在所述的孔网4231表面，并且四周通过合适的紧固件与所述的刚性框架4232连接固定。
48.本实施例的油烟综合净化设备实际使用中，风机6启动后会在设备内部形成负压，在负压抽吸作用下，油烟从所述油烟导入管路1进入设备，首先被导流管24导入湿式截留净化箱21底部的净化溶液22内，通过筛板241分散于净化溶液内，充分接触净化溶液，净化溶液中含有可以与油烟中有害物质反应的成分，通过在溶液中反应，完成对油烟有害成分的湿式截留。与净化溶液发生反应的同时，油烟气会从净化溶液22底部向上涌动，并推动分散在净化溶液22中的诸多球体发生上下涌动、翻腾和滚动，由此在多个球体表面附着有净化溶液，形成球界面湿式截留净化系统，能够增大截留净化面积，提高截流净化效率。同时，在截留净化溶液中添加诸多球体，能够减少截留净化溶液的添加使用量。经所述球界面系统23净化后的烟气由所述的湿式截留净化箱21出口排出湿式净化单元2，经单元间连接管路3导入过滤单元4的过滤网箱41内。油烟在过滤网箱41内依次经过平行设置的多级过滤网42，在多层平张蜂窝纸过滤网的非规则复杂性孔径结构中，实现对油烟的多级的充分的截留净化，最后，净化气通过风机6排出设备外。