[发明专利]污染物排放装置及使用该装置的双气帘式排油烟机

说明书

技术领域

本发明涉及一种污染物排放装置，更具体地说，涉及一种利用气体动力 学的原理，在一个平台上方形成两个空气帘幕，以排除被包围在双气帘之间的 污染物，并增强对抗周遭扰动气流的能力，适用于家用厨房的排油烟机、营业 餐厅厨房、实验室、粉尘作业厂房及其它会产生污染气体的作业场所的污染物 排放装置。

背景技术

对于在一般餐厅厨房、实验室、粉尘作业厂房或其它会产生污染气体的作 业场所工作的使用者而言，油烟或有毒气体的散逸不但会形成环境的污染，且 会在无形之中对人体造成伤害。

以现有技术中的传统型排油烟机为例，其结构与配置大致如第12图所示， 排油烟机10固定于上方导风管柜15的下方，后端靠着后方墙壁14，侧边一 定距离处可设置有墙13，导风管柜15的旁边通常有上方橱柜16。排油烟机 10的底面装有抽风扇11，借着抽风扇的旋转作动将炉台上方的油烟或有毒气 体往上吸，经由装设于排油烟机10上方的导风管12而排至户外。在排油烟机 10、上方导风管柜15与上方橱柜16的下方一段距离处设有调理台17，在所 述调理台17上设有炉台18，所述炉台18位于排油烟机10的正下方位置。炉 台18上有瓦斯炉头19或电器炉、电磁炉。调理台17的下方一般设有下方橱 柜20。

上述传统型排油烟机与一般用于作业场所的顶吸式气罩没有太大差别。此 类排烟机或排气罩的有效范围仅在抽气口下方大约1.5倍(或更短)抽气口直径 的距离范围以内，如第13图所示(在图13中，u是气罩开口下方沿中心轴位 置的气流上升速率，Vs是穿过气罩开口面的平均抽吸速率，D是气罩开口直 径，x是气罩开口向下的测量距离)。在此范围以下的位置，流体往上的速度 已经变得很小，抽吸力不足，而且极容易受到来自人员走动、风扇吹拂、冷气 运转、门窗开闭等侧边干扰气流的影响。若有侧边干扰气流时，通常传统排油 烟机或顶吸式气罩的周遭流场将变得如第14图所示。当此状况发生时，有效 的捕集区会缩成如第14图所示的被一条分隔流线所划分的较小范围内。侧风 速度对吸气速度的比值愈大，有效捕集区会缩得愈小。污染物因此将随着干扰 气流而逸散，导致厨房的墙壁容易积油垢并使得常常在厨房烹饪的家庭主妇 (尤其是烹饪方式较多油炸、大火快炒的华人主妇)的健康受威胁。由于炉台上 方需要留有空间以供操作橱具之用，排油烟机的安装位置不能降得很低，而一 般的厨房或多或少存在着人员走动、风扇吹拂、冷气运转、门窗开闭等等因素， 因此传统使用顶吸式气罩的方式显然不适合于厨房油烟与污染物的移除。

而如第15图所示，其为一种针对现有技术的传统型排油烟机进行改良的 产品，此种设计的抽气装置维持原来现有技术的传统型排油烟机，另外在调理 台上炉台的左、右、前三边各安装一把横流扇21(或长形吹气槽)，将空气往 上吹，连同后方墙壁14，将现有技术的传统型排油烟机下方空间的四周包围。 此种设计虽然可以部份改善现有技术的传统型排油烟机在无干扰气流时的捕 捉效率，但因为四周被喷流与固体壁围住的关系，当排油烟机抽气时，在排油 烟机下方空间的流场会呈现不稳定性，动态的流体涡漩会包围着炉台做三维的 翻搅运动。此时的长时间平均流场看似呈现出稳定的涡漩对与停滞点，但实际 上随着时间演变的瞬间状况却是非常紊乱的。再者，由于此种方法所使用的上 吸方式仍为原来的传统式排油烟机的“大面积抽气”策略，因此难以对气流制 造出较长距离的推挽效果，而且喷流容易因扩散而破碎。以物理原理而言，该 设计不符合“推挽式气帘”的原理，无法形成有隔绝兼排放效用的“气帘”。 因此，连带会产生以下两个问题：(1)油烟及污染物被气墙与固体壁包围住， 并随着炉台附近翻搅的流体涡漩而运动，以致滞留于包围区的时间加长许多 (若在炉台附近放烟雾，即可看到炉台上方与周围的烟雾翻搅而不易被上方之 排油烟机吸走)，当受到侧边干扰气流作用时，这些油烟及污染物即容易散逸； (2)因为炉台上的流体涡漩包围着炉台翻搅，会造成火焰飘动的现象，并导致 燃烧效率降低。因此，动态泄漏是现有技术的排油烟机以及基于其架构(如第1 图)的改良品(如第4图)所面临的挑战。

如以上所述，因不良的流场型态导致现有技术的排油烟机有容易泄漏的问 题，而此种不良的流场型态是由于基本的流体力学特性造成的。因此，若依照 现有技术的抽油烟机的基本架构(如第1图)进行改良，效果并不易凸显。为了 解决这个问题，本发明提供一种有别于现有技术的传统型排油烟机的设计，因 其符合气体动力学的原理，经实验验证，其性能非常的好。

发明内容