本發(fā)明屬于廚房空氣調節(jié)和熱量回收利用技術領域，具體涉及一種廚房油煙凈化和余熱回收利用一體化裝置。

背景技術：

近年來，人們對生活環(huán)境的重視程度日益提高，室內環(huán)境成了人們關注的焦點，隨著經濟的發(fā)展和人民生活水平的日益提高，廚房煙氣問題已成為一個受人關注的熱點，越來越多的人開始意識到廚房煙氣對室內環(huán)境的不良影響，廚房煙氣主要是指廚房操作產生的熱油煙氣，這些煙氣對人體的危害比香煙對人的危害更為嚴重。

世界石油危機不斷凸顯，燃氣作為不可再生能源成為重要的節(jié)能話題，如何節(jié)省燃氣的使用，提高燃氣的利用率成為關注的熱點。如何在廚房的設計上進一步提高其節(jié)能性能，不僅可以使人們從節(jié)約燃氣中直接受益，而且對于燃氣資源的有效利用及燃氣資源的保護都具有重要的現實意義。在廚房中熱量的利用效率成為節(jié)能的重要指標，普通的爐灶的能量利用率在55％-60％，吸油煙機也排出高溫氣體，如果能將這部分余量回收再利用，對能源的節(jié)約有著重大的意義。

技術實現要素：

為了解決現有技術存在的上述問題，本發(fā)明提供了一種廚房油煙凈化和余熱回收利用一體化裝置。

為了實現上述目的，本發(fā)明提供如下技術方案：一種廚房油煙凈化和余熱回收利用一體化裝置，包括油煙凈化系統(tǒng)和余熱回收系統(tǒng)；

所述油煙凈化系統(tǒng)包括依次連接的排風扇、油煙慣性分離管段、紫外光油煙催化管段、油煙靜電除塵管段、油煙活性炭吸附管段、第一風機和油煙管段蒸發(fā)器，所述余熱回收系統(tǒng)包括爐灶段蒸發(fā)器、壓縮機、節(jié)流裝置和冷凝器，所述油煙慣性分離管段采用慣性分離法對油煙進行凈化，所述紫外光油煙催化管段采用紫外光催化法對油煙進行凈化，所述油煙靜電除塵管段采用靜電高壓除塵法對油煙進行凈化，所述油煙活性炭吸附管段采用吸附法對油煙進行凈化；

油煙通過所述排風扇進入所述油煙慣性分離管段，所述油煙慣性分離管段去除所述油煙中大油煙顆粒，對所述油煙進行預處理得到一級油煙氣，所述一級油煙氣進入所述紫外光油煙催化管段，所述紫外光油煙催化管段將所述一級油煙氣中的油脂分子進行氧化并去除其中的細小顆粒氣溶膠得到二級油煙氣，所述二級油煙氣進入所述高壓靜電除塵管段，在所述高壓靜電除塵管段的強電場中進行油煙分離得到三級油煙氣，所述三級油煙氣進入所述油煙活性炭吸附管段對所述三級油煙氣進行過濾得到四級油煙氣，所述四級油煙氣被所述第一風機送入所述油煙管段蒸發(fā)器，所述四級油煙氣通過所述油煙管段蒸發(fā)器時與所述油煙管段蒸發(fā)器中的盤管進行熱交換，換熱后所述油煙管段蒸發(fā)器中的工質汽化成為第一低溫低壓氣體，而所述四級油煙氣熱交換后成為低溫油煙氣；

所述爐灶段蒸發(fā)器與工作時的爐灶周圍高溫氣體進行換熱，所述爐灶段蒸發(fā)器內部的工質吸熱汽化，換熱后汽化成第二低溫低壓氣體，所述壓縮機吸收來自所述油煙管段蒸發(fā)器的第一低溫低壓氣體和所述爐灶段蒸發(fā)器的第二低溫低壓氣體并將其壓縮成高溫高壓氣體，所述高溫高壓氣體再被排入所述冷凝器，所述高溫高壓氣體在所述冷凝器中放熱并冷凝成高壓液體，再經所述節(jié)流裝置節(jié)流為低壓低溫的制冷劑，再一次進入所述油煙管段蒸發(fā)器和所述爐灶段蒸發(fā)器吸熱汽化；

冷水從冷水入水管路進入所述冷凝器，并與所述冷凝器中高溫高壓氣體換熱形成熱水，所述熱水從熱水出水管路排出。

優(yōu)選地，還包括空氣調節(jié)系統(tǒng)，所述空氣調節(jié)系統(tǒng)包括依次連接的進風口慣性分離段、空氣靜電除塵段、第一空氣活性炭吸附管段、第二風機、空氣處理蒸發(fā)器和送風口，進風口慣性分離段采用慣性分離法對吸入空氣進行凈化，所述空氣靜電除塵段采用靜電高壓除塵法對吸入空氣進行凈化，所述第一空氣活性炭吸附管段采用吸附法對吸入空氣進行凈化；

空氣由所述進風口慣性分離段進入所述空氣靜電除塵段進行電解除塵，除塵后的空氣通過所述第一空氣活性炭吸附管段進行過濾處理，經過過濾的空氣被所述第二風機送入所述空氣處理蒸發(fā)器，空氣通過所述空氣處理蒸發(fā)器內部時與所述空氣處理蒸發(fā)器中的盤管進行熱交換，換熱后所述空氣處理蒸發(fā)器中的工質汽化成為第三低溫低壓氣體，而進入所述空氣處理蒸發(fā)器的空氣換熱后成為低溫空氣，低溫空氣經所述送風口被送入到廚房空間；

所述壓縮機吸收來自所述空氣處理蒸發(fā)器的第三低溫低壓氣體和來自所述油煙管段蒸發(fā)器的第一低溫低壓氣體及來自所述爐灶段蒸發(fā)器的第二低溫低壓氣體并將其壓縮成高溫高壓氣體。

優(yōu)選地，所述空氣調節(jié)系統(tǒng)還包括第二空氣活性炭吸附管段、第三風機和風量控制板，所述第二空氣活性炭吸附管段采用吸附法對吸入空氣進行凈化；

空氣由所述量控制板進入第二空氣活性炭吸附管段進行過濾處理，經過過濾的空氣被所述第三風機送至所述送風口，通過所述送風口進入廚房空間。

優(yōu)選地，所述余熱回收系統(tǒng)還包括過濾器，所述過濾器設置在所述冷水入水管路上。

優(yōu)選地，所述余熱回收系統(tǒng)還包括水箱，所述水箱通過所述熱水出水管路與所述冷凝器連通。

優(yōu)選地，所述水箱內設置有相變材料。

優(yōu)選地，所述相變材料為膨脹石墨/石蠟復合相變材料。

本發(fā)明提供的廚房油煙凈化和余熱回收利用一體化裝置通過慣性分離法、紫外光催化法、靜電高壓除塵法、吸附法相結合的復合式油煙凈化部分可提高凈化效率，充分分解回收油煙污染物，除去油煙氣味，增強廚房室內環(huán)境并減少油煙對于大氣的污染；通過空氣調節(jié)部分，運用空氣過濾裝置及熱泵，在節(jié)約能源的前提下，改善廚房室內空氣品質，增強舒適性；通過余熱回收部分，運用熱泵，充分回收廚房內的余熱并加以利用，通過相變水箱對熱量進行存儲合理利用，節(jié)約能源。提高了廚房油煙凈化效率，減少油煙對人和環(huán)境造成的危害；改善廚房室內空氣環(huán)境，增強廚房舒適性；提高了廚房中能源的利用率，減少能量損失，節(jié)約能源，將油煙凈化、廚房空氣調節(jié)、廚房余熱回收，綠色合理的結合。

附圖說明

圖1為本發(fā)明實施例提供的廚房油煙凈化和余熱回收利用一體化裝置的結構示意圖；

圖2為本裝置中水箱的結構示意圖。

本實施例中各標記的含義如下所述：

1：排風罩 2：油煙慣性分離管段 3：紫外光油煙催化管段

4：油煙靜電除塵管段 5：油煙活性炭吸附管段 6：第一風機

7：油煙管段蒸發(fā)器 8：爐灶段蒸發(fā)器 9：壓縮機 10：節(jié)流裝置

11：冷凝器 12：水箱 13：過濾器 14：送風口

15：風量控制板 16:爐灶 17:冷水入水管路 18:熱水出水管路

19:相變材料 20:排水管路

2-1：進風口慣性分離段 4-1：空氣靜電除塵段

5-1：第一空氣活性炭吸附管段 5-2：第二空氣活性炭吸附管段

6-1：第二風機 6-2：第三風機

7-1：空氣處理蒸發(fā)器

具體實施方式

下面結合附圖，對本發(fā)明的具體實施方式作進一步描述。以下實施例僅用于更加清楚地說明本發(fā)明的技術方案，而不能以此來限制本發(fā)明的保護范圍。

實施例1

本實施例提供了一種廚房油煙凈化和余熱回收利用一體化裝置，如圖1和圖2所示，包括油煙凈化系統(tǒng)和余熱回收系統(tǒng)，油煙凈化系統(tǒng)包括依次連接的排風扇1、油煙慣性分離管段2、紫外光油煙催化管段3、油煙靜電除塵管段4、油煙活性炭吸附管段5、第一風機6和油煙管段蒸發(fā)器7，余熱回收系統(tǒng)包括爐灶段蒸發(fā)器8、壓縮機9、節(jié)流裝置10和冷凝器11，本實施例中節(jié)流裝置10為常用節(jié)流閥。油煙慣性分離管段2采用慣性分離法對油煙進行凈化，紫外光油煙催化管段3采用紫外光催化法對油煙進行凈化，油煙靜電除塵管段4采用靜電高壓除塵法對油煙進行凈化，油煙活性炭吸附管段5采用吸附法對油煙進行凈化。

本實施例中，油煙凈化系統(tǒng)的工作原理和流程具體為，由排風罩1收集廚房工作時產生的油煙氣體，油煙通過排風扇1進入油煙慣性分離管段2，此處采用慣性分離法處理油煙霧，是在油煙霧通過格柵時通過改變氣流方向從而使油煙霧顆粒靠慣性與碰撞從氣流中分離出來，流入油槽，該管段凈化效率不高(約為50％～70％),適合預處理，油煙慣性分離管段2去除油煙中大油煙顆粒，對油煙進行預處理得到一級油煙氣，一級油煙氣進入紫外光油煙催化管段3，紫外光油煙催化管段3用185nm的專用紫外線燈將一級油煙中的油脂分子鏈切斷,形成小的油脂分子,同時這種紫外光與空氣中的氧反應后產生臭氧,臭氧將小油脂分子氧化,生成水和二氧化碳及微量白色粉末,油煙中的有機物被光解氧化,煙道中的異味也隨之消除，得到二級油煙氣，二級油煙氣進入高壓靜電除塵管段4，二級油煙氣在通過高壓靜電除塵管段4時，由220v電壓通過變壓器變壓至上萬伏，然后經整流器轉換成直流電，在兩極板間構成一個強電場，油煙顆粒帶電荷后到達集塵極，油煙沿極板流下，收集后處理，從而達到油煙分離的目的，得到三級油煙氣。三級油煙氣進入油煙活性炭吸附管段5，油煙活性炭吸附管段5中設置了大表面積多孔性固體吸附物，三級油煙氣在通過油煙活性炭過濾管段5時與大表面積多孔性固體吸附物(如活性炭)相接處，使其中的一種或多種組分在固體表面未平衡的分子引力或化學鍵力的作用下，相互碰撞、攔截，從空氣中分離出來而吸附在固體表面，得以凈化過濾得到四級油煙氣，油煙氣體經過油煙慣性分離管段2可以去除大油煙顆粒，對油煙進行預處理，進入紫外光油煙催化管段3可以氧化油脂分子并形成臭氧，去除異味，在進入高壓靜電除塵管段4對細小顆粒氣溶膠的除去能力極強，油煙活性炭吸附管段5作為蒸發(fā)器7前端的保護措施對油煙氣進行最后的過濾，四者結合相互彌補不足，效果極佳，縮短后期維護周期。

四級油煙氣被第一風機6送入油煙管段蒸發(fā)器7，四級油煙氣通過油煙管段蒸發(fā)器7時與油煙管段蒸發(fā)器7中的盤管進行熱交換，換熱后油煙管段蒸發(fā)器7中的工質汽化成為第一低溫低壓氣體，而四級油煙氣熱交換后成為低溫油煙氣，低溫油煙氣只是在油煙管段蒸發(fā)器7中與熱媒進行熱交換，而不接觸，換熱后的油煙管段蒸發(fā)器7被排出系統(tǒng)，或者再利用。

本實施例將慣性分離法、靜電高壓除塵法、吸附法和紫外光催化法進行合理組合，由于紫外光催化法對管道的要求太高，所以單獨使用比較困難，本實施例選擇了紫外光催化法與前三者復合使用，取長補短，達到凈化油煙的最好的效果。

本實施例中，余熱回收系統(tǒng)的工作原理和流程具體為，爐灶段蒸發(fā)器8與工作時的爐灶16周圍高溫氣體進行換熱，爐灶段蒸發(fā)器內部的工質吸熱汽化，換熱后汽化成第二低溫低壓氣體，壓縮機9吸收來自油煙管段蒸發(fā)器7的第一低溫低壓氣體和爐灶段蒸發(fā)器8的第二低溫低壓氣體并將其壓縮成高溫高壓氣體，高溫高壓氣體再被排入冷凝器11，高溫高壓氣體在冷凝器11中放熱并冷凝成高壓液體，再經節(jié)流裝置10節(jié)流為低壓低溫的制冷劑，再一次進入油煙管段蒸發(fā)器7和爐灶段蒸發(fā)器8吸熱汽化；

冷水從冷水入水管路17進入冷凝器11，并與冷凝器11中高溫高壓氣體換熱形成熱水，熱水從熱水出水管路18排出。如此反復循環(huán)工作，油煙氣和爐灶中的熱能被不斷泵送到水中，使水溫逐漸升高，最后達到55℃左右，正好適合人們使用。

進一步地，本裝置還包括空氣調節(jié)系統(tǒng)，空氣調節(jié)系統(tǒng)包括依次連接的進風口慣性分離段2-1、空氣靜電除塵段4-1、第一空氣活性炭吸附管段5-1、第二風機6-1、空氣處理蒸發(fā)器7-1和送風口14，進風口慣性分離段2-1采用慣性分離法對吸入空氣進行凈化，空氣靜電除塵段4-1采用靜電高壓除塵法對吸入空氣進行凈化，第一空氣活性炭吸附管段5-1采用吸附法對吸入空氣進行凈化；

本實施例中，空氣調節(jié)系統(tǒng)的工作原理和流程具體為，空氣由進風口慣性分離段2-1進入空氣靜電除塵段4-1進行電解除塵，除塵后的空氣通過第一空氣活性炭吸附管段5-1進行過濾處理，經過過濾的空氣被第二風機6-1送入空氣處理蒸發(fā)器7-1，空氣通過空氣處理蒸發(fā)器7-1內部時與空氣處理蒸發(fā)器7-1中的盤管進行熱交換，換熱后所述空氣處理蒸發(fā)器7-1中的工質汽化成為第三低溫低壓氣體，而進入空氣處理蒸發(fā)器7--的空氣換熱后成為低溫空氣，低溫空氣經送風口14被送入到廚房空間；

壓縮機9吸收來自空氣處理蒸發(fā)器7-1的第三低溫低壓氣體和來自油煙管段蒸發(fā)器7的第一低溫低壓氣體及來自爐灶段蒸發(fā)器8的第二低溫低壓氣體并將其壓縮成高溫高壓氣體，該系統(tǒng)主要用于夏季使用。

為適應不同時期對室內環(huán)境的需求，本實施例的空氣調節(jié)系統(tǒng)還包括第二空氣活性炭吸附管段5-2、第三風機6-2和風量控制板15，第二空氣活性炭吸附管段5-2采用吸附法對吸入空氣進行凈化。

其工作原理和流程具體為：空氣由風量控制板15進入第二空氣活性炭吸附管段5-2進行過濾處理，經過過濾的空氣被第三風機6-2送至送風口14，通過送風口14進入廚房空間。

廚房空氣調節(jié)裝置作為一種全年調節(jié)室內環(huán)境的設備，冬夏兩季都可以調節(jié)室溫。風量控制板15關閉，右側設備運行，冬季進風口2關閉，左側設備運行。該裝置改善了廚房室內空氣環(huán)境，增強廚房舒適性；提高了廚房中能源的利用率，減少能量損失，節(jié)約能源。

本實施例還在余熱回收系統(tǒng)還包括過濾器13，過濾器13設置在冷水入水管路17上，將冷水進入冷凝器11前進行過濾，延長冷凝器11的使用壽命。

進一步地，余熱回收系統(tǒng)還包括水箱12，水箱12通過熱水出水管路18與冷凝器11連通，冷水從冷水入水管路17進入冷凝器11，并與冷凝器11中高溫高壓氣體換熱形成熱水，熱水從熱水出水管路18排出進入水箱12，并可通過水箱12上的排水管路20排出。

本實施例中，水箱11內設置有相變材料19，相變材料19為膨脹石墨/石蠟復合相變材料，相變材料選擇石蠟，石蠟熔點為47-64℃，融化過程中的溫度分布不均勻，膨脹石墨具有良好的吸附性能和導熱性能，所以選擇膨脹石墨/石蠟復合相變材料。水箱11內設置有相變材料19還可以為其它相變材料，任何符合要求的現有相變材料都可以用到本實施例中，本實施例對相變材料19的具體材質不做限制。

綜上所述，實施例提供的廚房油煙凈化和余熱回收利用一體化裝置，運用空氣源熱泵回收油煙及爐灶產生的余熱，回收的熱量傳遞到水中供廚房使用，通過相變水箱收集熱水并將多余熱量儲存在相變材料中?？梢越鉀Q廚房的油煙處理問題，提高油煙的凈化效率，提高凈化后的空氣質量，減少油煙對人體造成的危害，減小大氣污染；通過本裝置的空氣得到凈化過濾并加以冷卻，在夏天改善室內空氣品質，提高廚房舒適性；本裝置同時能夠收集廚房余熱，并加以回收利用制成適合廚房使用的生活熱水。

本實施例中，油煙管段蒸發(fā)器7、爐灶段蒸發(fā)器8、壓縮機9、節(jié)流裝置10和冷凝器11組成的空氣源熱泵，簡稱為熱泵。

以上所述實施例僅為本發(fā)明較佳的具體實施方式，本發(fā)明的保護范圍不限于此，任何熟悉本領域的技術人員在本發(fā)明披露的技術范圍內，可顯而易見地得到的技術方案的簡單變化或等效替換，均屬于本發(fā)明的保護范圍。