使用基于需求的操作的水噴煙凈化的制作方法
【專利說明】
[0001] 巧關(guān)申請的香叉引用
[0002] 本申請要求于2013年3月15日提交的、名稱為"WaterSprayFumeCleansing WithDemand-BasedOperation"的美國臨時(shí)申請No. 61/793,883的優(yōu)先權(quán)，通過引用方式 將其全部內(nèi)容并入本文中。
技術(shù)領(lǐng)域
[0003] 實(shí)施例總體設(shè)及排氣通風(fēng)的系統(tǒng)和方法，且更具體地設(shè)及控制用于烹任器具的排 氣通風(fēng)系統(tǒng)中的冷水噴淋系統(tǒng)。實(shí)施例設(shè)及基于烹任器具的需求負(fù)荷（demandload)來控 制冷水噴淋系統(tǒng)并且/或者維持冷水噴淋系統(tǒng)中的較低水溫W在排氣通風(fēng)系統(tǒng)中有效除 去油脂。額外的實(shí)施例可選地或者可替代地設(shè)及控制并且/或者激活冷水噴淋系統(tǒng)，W基 于上限排氣溫度信號(hào)和/或光學(xué)火、煙和/或火星傳感器信號(hào)來提供消防安全響應(yīng)。
【背景技術(shù)】
[0004] 排氣通風(fēng)系統(tǒng)可W用于除去由烹任器具生成的廢物和氣體沾污物。運(yùn)些系統(tǒng)通常 配備有定位在烹任器具上方的排氣罩，該排氣罩包括除去來自烹任器具被使用之處的區(qū)域 的廢物的油脂過濾器和排風(fēng)扇。特定的排氣通風(fēng)系統(tǒng)也可W起到阻止和/或抑制在烹任器 具上或者在通風(fēng)系統(tǒng)自身中出現(xiàn)的火災(zāi)（例如油脂火災(zāi)）的作用。一些排氣通風(fēng)系統(tǒng)額外 地包括冷水噴淋（coldwaterspray)系統(tǒng)，W從空氣中除去油脂并且/或者對(duì)系統(tǒng)的一個(gè) 或者多個(gè)組件進(jìn)行清潔。
[0005] 油脂除去和/或清潔和/或蒸汽冷凝的效率可W取決于冷水噴淋系統(tǒng)中的水的溫 度和/或雜質(zhì)含量。在沒有關(guān)于溫度和/或雜質(zhì)含量的再調(diào)整的情況下，當(dāng)使用時(shí)，用于處 理廢物流的水值有效地降低。例如，隨著冷水噴淋的溫度增加，油脂除去效率降低。因此， 存在用于通過替換或者再調(diào)整來維持并且/或者增加水的清潔效率W保證其廢物的處理 能力的需求。
[0006] 冷水噴淋系統(tǒng)也可W有利用于提供消防安全響應(yīng)；即幫助抑制排氣通風(fēng)系統(tǒng)中的 火災(zāi)。然而，為了提供該功能，需求精確檢測排氣罩中和/或排氣罩周圍的火災(zāi)，并且響應(yīng) 于火災(zāi)的檢測來激活冷水噴淋系統(tǒng)。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0007] 一個(gè)或者多個(gè)實(shí)施例可W包括一種用于控制排氣通風(fēng)系統(tǒng)中的冷水噴淋系統(tǒng)的 方法，所述排氣通風(fēng)系統(tǒng)包括排氣罩和冷水噴淋系統(tǒng)，所述冷水噴淋系統(tǒng)包括多個(gè)冷水噴 嘴。所述方法包括：確定在所述排氣罩附近生成烹任廢物的烹任器具的需求負(fù)荷并且確定 冷水噴淋系統(tǒng)中的水溫。所述方法還包括：響應(yīng)于確定出的器具需求負(fù)荷和確定出的冷 水噴淋系統(tǒng)中的水溫中的至少一個(gè)來控制所述冷水噴淋系統(tǒng)W維持冷水噴淋系統(tǒng)中的較 低水溫在預(yù)定溫度闊值之下，由此能夠通過所述冷水噴淋系統(tǒng)從所述排氣罩有效移除沾污 物。
[0008] 在實(shí)施例中，所述控制包括當(dāng)烹任廢物超過第一預(yù)定出界溫度闊值時(shí)從冷水噴淋 系統(tǒng)噴淋水。在實(shí)施例中，來自烹任罩或者來自烹任罩的下游的增壓室中的噴嘴來噴淋水。 水噴淋冷卻了冷卻廢物并且被收集且循環(huán)到存儲(chǔ)罐W用于再用。實(shí)施例還可W包括：通過 重新指引被排放的水來從冷水噴淋系統(tǒng)的存儲(chǔ)罐或者從冷卻噴淋系統(tǒng)中排水而同時(shí)從更 冷的水源補(bǔ)充被排放的水，由此降低水溫。在實(shí)施例中，第一預(yù)定出界溫度闊值處于大約華 氏80度和大約華氏90度之間。在實(shí)施例中，第一預(yù)定出界溫度闊值為大約華氏85度。
[0009] 在實(shí)施例中，所述控制包括將水從冷水噴淋系統(tǒng)的水存儲(chǔ)罐循環(huán)通過熱交換器W 降低水溫并且將水返回到存儲(chǔ)罐。實(shí)施例可W包括當(dāng)確定出的冷水噴淋系統(tǒng)中的水溫超 過第二預(yù)定出界溫度闊值時(shí)將水從冷水噴淋系統(tǒng)循環(huán)到熱交換器。實(shí)施例也可W包括：通 過將水流過熱交換器來嘗試恢復(fù)預(yù)先限定的水溫，并且然后在恢復(fù)預(yù)先限定的溫度失敗之 后，將所述水排放到排水管并且用替換水來替換所述水。
[0010] 實(shí)施例還可W包括：控制包括基于確定出的器具需求負(fù)荷和確定出的冷水噴淋循 環(huán)中的水溫來通過冷水噴嘴噴淋水。
[0011] 實(shí)施例還可W包括：基于響應(yīng)于烹任或者器具條件的一個(gè)或者多個(gè)傳感器來確定 器具需求負(fù)荷。在Livchak等人的美國專利申請公開2011/0284091中，通過引用方式將其 全部內(nèi)容并入本文中，通過廢物溫度和烹任器具的烹任表面的福射溫度的組合來預(yù)測烹任 廢物負(fù)荷。在該系統(tǒng)中，當(dāng)福射溫度波動(dòng)時(shí)，控制器將烹任器具分類為輸出較高烹任廢物負(fù) 荷。當(dāng)福射溫度恒定時(shí)，烹任器具被分類為閑置狀態(tài)。福射溫度和烹任廢物溫度可W由控 制器W相同方式組合W分類烹任負(fù)荷。然后，是否是噴淋冷水還是噴淋多少可W由計(jì)算出 的負(fù)荷分類來確定。當(dāng)福射溫度在預(yù)先限定水平之上且廢物溫度在預(yù)先限定水平之上時(shí)， 控制器可W將條件分類為指示火災(zāi)的一個(gè)條件并且可WW最大速率噴淋水來焰滅火災(zāi)。
[0012] 所述系統(tǒng)可W根據(jù)兩個(gè)凈化溫度或者排水溫度來控制。該水的第一溫度為直接從 系統(tǒng)排水的一個(gè)。第二溫度為小于第一溫度的一個(gè)，并且在排放之前該水仍然單次可用。當(dāng) 該水的溫度超過該第二溫度而小于第一溫度時(shí)，將該水噴淋到烹任廢物流并且后來直接從 系統(tǒng)排出。W運(yùn)種方式，來自溫度的邊際增加的熱量未被增加到所存儲(chǔ)的水罐，由此增加了 系統(tǒng)的效率。注意到，如本文中使用的術(shù)語"凈化"與"排水"同義。
[0013] 在又一個(gè)實(shí)施例中，該系統(tǒng)可W被單獨(dú)或者額外地被控制W維持冷水噴淋循環(huán)中 的冷水和廢物溫度之間的預(yù)先限定的溫差而不是預(yù)先限定的絕對(duì)溫度。在實(shí)施例中，兩個(gè) 預(yù)先限定的溫差被限定且使用為上述的絕對(duì)第一溫度和絕對(duì)第二溫度，W控制噴水和排 水。目P，該系統(tǒng)可W根據(jù)相對(duì)于烹任廢物溫度而計(jì)算的兩個(gè)凈化或者排水溫差來控制。低 于烹任廢物溫度的水的第一溫差小于低于烹任廢物溫度的水的第二溫差。當(dāng)該水的溫度在 烹任廢物溫度減去第一溫差之上時(shí)，直接排水。當(dāng)該水的溫度在廢物溫度減去第二溫度之 上而在廢物溫度減去第一溫差之下時(shí)，噴水且排水，之后無需將該水返回到罐，而同時(shí)用來 自源例如清水源的冷水來替換排放的量。如果該水的溫度在廢物溫度減去第二溫差之下， 則不排水而將該水返回到該罐。
[0014] 根據(jù)運(yùn)些控制方法，在替換該水之前，來自溫度上的最后邊際增加的熱量未被增 加到所存儲(chǔ)水的罐，由此增加了系統(tǒng)的效率。相反，熱量上的最后邊際增加隨著假定臟水的 直接下落到排水管。因此，測量了與排氣罩靠近的烹任廢物溫度，并且控制了冷水噴淋系統(tǒng) 維持烹任廢物溫度和冷水噴淋系統(tǒng)中的水溫度之間的預(yù)定溫差，其中，冷水噴淋系統(tǒng)中的 水溫度小于烹任廢物溫度。例如，第一預(yù)定溫差可W為華氏10度，并且第二溫差可W為華 氏15度。第一絕對(duì)溫度可W為華氏90度并且第二絕對(duì)溫度可W為華氏80度。其它絕對(duì) 溫度和溫度差取決于系統(tǒng)的尺寸和負(fù)荷強(qiáng)度、烹任處理類型和水的可接近性等而也是可能 的。
[0015] 注意，基于所有溫度的控制技術(shù)都可W與水恢復(fù)而不是排放一起使用。在運(yùn)種實(shí) 施例中，代替響應(yīng)于第一絕對(duì)溫度和第二絕對(duì)溫度的排水和替換水并且/或者響應(yīng)于第一 相對(duì)溫度和第二相對(duì)溫度（即溫差）的排放和替換，可W將水流過熱交換器例如水加熱器 預(yù)熱器（啟動(dòng)飲用水流到熱水加熱器）或者通過用熱交換器冷卻水來恢復(fù)水。
[0016] 實(shí)施例還可W包括：額外地或者獨(dú)立地，響應(yīng)于器具需求負(fù)荷來控制通過冷水噴 嘴噴淋的水的容積速率。實(shí)施例還可W包括：額外地或者獨(dú)立地，在預(yù)定時(shí)間內(nèi)通過多個(gè)冷 水噴嘴中的一個(gè)或者多個(gè)從冷水噴淋系統(tǒng)的存儲(chǔ)罐噴水W沖洗排氣罩、過濾器或者管道系 統(tǒng)W及注射清洗液到水源W增強(qiáng)表面清洗。實(shí)施例還可W包括：將熱量從冷水噴淋循環(huán)轉(zhuǎn) 移到熱水加熱器。
[0017] 實(shí)施例還可W包括：額外地或者獨(dú)立地，響應(yīng)于指示烹任廢物的闊值溫度、廢物流 的溫度的波動(dòng)的預(yù)先限定的變化范圍和頻帶、氣體或者表面的福射溫度和火災(zāi)、煙和火星 中的一個(gè)或者多個(gè)的存在的指示符中一個(gè)或者多個(gè)的火災(zāi)信號(hào)來控制冷水噴淋系統(tǒng)。預(yù)先 限定的頻帶中的波動(dòng)溫度可W通過觀察來自帶通過濾溫度信號(hào)的功率譜密度來確定，使得 頻率范圍內(nèi)的預(yù)先限定的溫度信號(hào)的功率指示火災(zāi)。頻帶和功率等級(jí)可W根據(jù)火災(zāi)的敏感 性和類型例如潤滑油火災(zāi)、食用油火災(zāi)、油炸鍋火災(zāi)、排氣系統(tǒng)的易燃污染而致使的火災(zāi)等 經(jīng)驗(yàn)性地來確定。
[0018] 其它類型的溫度信號(hào)調(diào)整可W用于識(shí)別且分類火災(zāi)特征，包括將廢物流溫度與福 射溫度組合、包括顏色和亮度的光學(xué)特征及其頻率特征。該特征的存在可W由控制器指示 為火災(zāi)安全信號(hào)。所述控制可W包括：接收火災(zāi)安全信號(hào)，火災(zāi)安全信號(hào)包括上限排氣溫度 信號(hào)和光學(xué)傳感器信號(hào)中的一個(gè)或者多個(gè)，并且當(dāng)接收的火災(zāi)安全信號(hào)指示W(wǎng)下中的一個(gè) 或者多個(gè)時(shí)通過多個(gè)冷水噴嘴中的一個(gè)或者多個(gè)噴水：烹任廢物的溫度超過預(yù)定闊值烹任 廢物溫度，W及火災(zāi)、煙和火星中的一個(gè)或者多個(gè)存在。
[0019] 一個(gè)或者多個(gè)實(shí)施例可W包括排氣通風(fēng)系統(tǒng)，包括：排氣罩、W及包括與所述排氣 罩相關(guān)聯(lián)的多個(gè)噴嘴的冷水噴淋系統(tǒng)，用于向冷水噴淋系統(tǒng)供水且用于致使水通過噴嘴噴 淋的水源、W及用于生成指示冷水噴淋系統(tǒng)中的水溫的信號(hào)的水溫度傳感器。該系統(tǒng)還包 括控制器，其被配置為基于來自與排氣罩靠近的一個(gè)或者多個(gè)傳感器的信號(hào)來確定在所述 排氣罩附近生成烹任廢物的烹任器具的需求負(fù)荷；基于來自水溫度傳感器的信號(hào)來確定冷 水噴淋系統(tǒng)中的水溫；并且響應(yīng)于確定出的器具需求負(fù)荷和確定出的冷水噴淋系統(tǒng)中的水 溫中的至少一個(gè)來控制所述冷水噴淋系統(tǒng)W維持冷水噴淋系統(tǒng)中的較低水溫在預(yù)定溫度 闊值之下，由此能夠通過所述冷水噴淋系統(tǒng)從所述排氣罩有效移除沾污物。
[0020] 在實(shí)施例中，當(dāng)確定出的冷水噴淋系統(tǒng)中的水溫超過第一預(yù)定溫度闊值時(shí)所述控 制器控制所述冷水噴淋系統(tǒng)從冷水噴淋系統(tǒng)排水。在實(shí)施例中，控制器響應(yīng)于確定了由溫 度傳感器指示的冷水噴淋系統(tǒng)中的水溫超過第一預(yù)定溫度闊值，來控制冷水噴淋系統(tǒng)降低 來自冷水噴淋系統(tǒng)的水溫。在實(shí)施例中，控制器響應(yīng)于確定了由溫度傳感器指示的冷水噴 淋系統(tǒng)中的水的渾濁度超過第一預(yù)先確定渾濁度闊值，來控制冷水噴淋系統(tǒng)過濾來自冷水 噴淋系統(tǒng)的水。
[0021] 在一些實(shí)施例中，噴嘴被布置在排氣罩中，并且在其它實(shí)施例中，噴嘴被布置在排 氣罩下游的增壓室。冷水噴淋系統(tǒng)包括水收集元件，其被定位為收集通過噴嘴噴淋的水的 至少一部分。水收集元件或者連接到所述水收集元件的流體電路具有用于將收集的水選擇 性地指引到出口的排水閥。在運(yùn)種實(shí)施例中，控制器通過致使水源通過噴嘴噴水且致使排 水閥將在水收集元件中收集的噴淋的水的一部分指引到水收集元件的出口來凈化來自冷 水噴淋系統(tǒng)的水，W將水的收集部分從冷水噴淋系統(tǒng)移除。在又一個(gè)實(shí)施例中，水源包括具 有用于將水選擇性地從存儲(chǔ)罐排放到出口的排水閥的水存儲(chǔ)罐，并且控制器通過致使排水 閥從存儲(chǔ)罐排水來從冷水噴淋系統(tǒng)凈化水。第一預(yù)定溫度闊值可W位于大約華氏80度和 大約華氏90度之間。在實(shí)施例中，第一預(yù)定溫度闊值為大約華氏85度。
[0022] 在實(shí)施例中，水源包括水存儲(chǔ)罐，并且控制器通過噴淋到廢物流、在恢復(fù)或者收集 機(jī)構(gòu)例如漏斗、水罐、盛液盤、增壓室底部等中捕獲噴淋的水并且將收集到的水運(yùn)輸回到存 儲(chǔ)罐（基于來自傳感器或者智能器具的數(shù)據(jù)根據(jù)計(jì)算出的需求按需再次吸取且噴淋來自 存儲(chǔ)罐的水）來控制冷水噴淋系統(tǒng)對(duì)水進(jìn)行循環(huán)。在實(shí)施例中，噴嘴被布置在排氣罩中，并 且冷水噴淋系統(tǒng)包括水收集元件，其被布置為收集通過噴嘴噴淋的水的一部分，該水收集 元件與存儲(chǔ)罐流體連通。運(yùn)些實(shí)施例的控制器通過致使水源通過噴嘴噴水并且將收集到的 水的部分指引到存儲(chǔ)罐來對(duì)來自冷水噴淋系統(tǒng)的水進(jìn)行循環(huán)。
[0023] 在又一個(gè)實(shí)施例中。水源包括水存儲(chǔ)罐，并且冷水噴淋系統(tǒng)包括與存儲(chǔ)罐流體連 通的熱交換器和用于將水從存儲(chǔ)罐循環(huán)通過熱交換器且返回到存儲(chǔ)罐W降低水溫的累。在 運(yùn)些實(shí)施例中，控制器用于控制累。
[0024] 在又一個(gè)實(shí)施例中，控制器用于基于確定出的器具需求負(fù)荷和確定出的冷水噴淋 循環(huán)中的水溫來致使水源噴水。在實(shí)施例中，與排氣罩靠近的傳感器中的一個(gè)為用于產(chǎn)生 指示烹任廢物溫度的信號(hào)的烹任廢物溫度傳感器，并且控制器用于基于來自烹任廢物溫度 傳感器的信號(hào)來確定器具需求負(fù)荷并且控制冷水噴淋系統(tǒng)維持烹任廢物溫度和冷水噴淋 系統(tǒng)中的水溫之間的預(yù)定溫差，其中，冷水噴淋系統(tǒng)中的水溫低于烹任廢物溫度。預(yù)定溫差 可W位于大約華氏15度和大約華氏25度之間。在實(shí)施例中，預(yù)定溫差為大約華氏20度。 [00巧]在又一個(gè)實(shí)施例中，控制器用于響應(yīng)于器具需求負(fù)荷來致使水源調(diào)整通過冷水噴 嘴噴淋的水的量。
[00%] 在實(shí)施例中，水源包括水存儲(chǔ)罐，并且控制器用于在預(yù)定時(shí)間內(nèi)致使水源通過多 個(gè)冷水噴嘴中的一個(gè)或者多個(gè)噴淋來自存儲(chǔ)罐的水，W沖洗排氣罩。
[0027] 實(shí)施例可W包括用于生成上限排氣溫度信號(hào)的排氣溫度傳感器和用于生成指示 火災(zāi)、煙和火星中的一個(gè)或者多個(gè)存在的光學(xué)信號(hào)的光學(xué)傳感器中的至少一個(gè)。在運(yùn)些實(shí) 施例中，控制器用于基于上限排氣溫度信號(hào)和光學(xué)信號(hào)中的一個(gè)或者多個(gè)來控制冷水噴淋 系統(tǒng)；所述控制包括當(dāng)上限排氣溫度信號(hào)指示出烹任廢物的溫度超過預(yù)定闊值烹任廢物溫 度或者光學(xué)信號(hào)指示出火災(zāi)、煙和火星中的一個(gè)或者多個(gè)存在時(shí)致使水源通過噴嘴噴水。 在實(shí)施例中，福射溫度、光學(xué)顏色和亮度和譜密度帶中的功率被組合W分類火災(zāi)且生成用 于控制水噴淋的第一安全信號(hào)。
[0028] 在實(shí)施例中，與排氣罩靠近的一個(gè)或者多個(gè)傳感器包括用于感測來自烹任表面的 福射熱量、朝向烹任器具的烹任表面的紅外傳感器、和