專利名稱：具有抗擾動氣流能力的排油煙機的制作方法
技術領域：
本發明有關一種排油煙機，尤指一種能阻擋來自各方向的擾動氣流，以排除油煙污染物，使適用于家庭廚房、營業餐廳廚房及其他會產生污染氣體的作業場所。
背景技術：
傳統型廚房排油煙機與一般用于作業場所的頂吸式氣罩沒有太大差別。此類排油煙機在吸氣口下方很短的距離內，流體往上的速度即已變得很小，而使得向上的抽吸力不足，因此，極容易受到來自人員走動、風扇或冷氣運轉等擾動氣流的影響，使得有效的油煙捕集區縮成非常小的范圍。如此一來，緊貼著吸氣口附近的油煙即會隨著擾動氣流的流動而逸散，危害在廚房烹飪者的健康。因此，本發明人曾利用氣體動力學原理，研發出一種具有“氣簾”的排氣裝置，以克服上述問題。其主要的技術內容在于流理臺的前側設置一道往斜上方逆吹的氣流，在爐臺上方設置一道狹縫形抽氣罩，并讓爐臺臺面的左、右兩側完全透空以作為補氣之用，并使吹、吸的氣流形成一個幾近二維的氣簾。而此一符合氣體動力學原理的流場，將使得處于斜向氣簾與后墻之間的油煙與有毒氣體被氣流穩定的帶至上方的吸氣罩而排出。實施時，上述排氣裝置確實可以在沒有強烈擾亂氣流的狀態下，有效排除、阻隔油煙及有害氣體，并可將因人員于流理臺前走動以及因輕微擾動氣流(大約在20cm/s以下的擾動速度)而引致的泄漏降至最低。惟，該排氣裝置借助爐臺臺面的左、右兩側無阻隔的空間吸入空氣以進行補氣，使形成一個面向烹飪者的二維氣簾。因此，雖然可以對流理臺前方的干擾氣流形成強健的阻擋作用，但是，廚房空間內很難完全排除其他來自四面八方的稍為強烈的擾動氣流，例如電風扇的吹拂，或是由門、窗外面流入的空氣，其將使得廚房空間的擾動氣流變得相當復雜，且當擾動氣流作用在爐臺臺面的左、右兩側時，由于爐臺臺面的左、右兩側透空以作為補氣空間，來自側向的擾動氣流將會通過該補氣空間而破壞氣簾結構，讓排除油煙的能力大幅降低。依據臺灣科技大學的實驗結果，在擾動氣流的速度大于大約20cm/s以上時，一般市售的傳統型排油煙機即顯現嚴重的泄漏，而二維氣簾式的排油煙亦有產生泄漏的現象。而一般廚房普遍存在的擾動氣流，很難期待并控制在很小的速度范圍，因此油煙飄散泄漏頗為嚴重。再者，由于上述的二維氣簾式的排油煙必須同時安裝吹氣及排氣的裝置，因此，在更換或安裝作業上相當麻煩，相對的將增加設備及人力作業成本。有鑒于此，為了提供一種有別于現有技術的結構，并改善上述的缺點，使排油煙機能阻擋來自各方向的擾動氣流，以有效排除油煙及有害氣體，發明人積多年的經驗及不斷的研發改進，遂有本發明的產生。
發明內容
本發明的主要目的在于提供一種具有抗擾動氣流能力的排油煙機，借助在吸氣罩的底部設有狹長形的抽氣口，并在吸氣罩的左側面及右側面下方分別設有長形立板的結構，能阻擋來自側向的擾動氣流，使形成完整的向上導引氣流，以排除油煙及有害氣體。本發明的次要目的在于提供一種具有抗擾動氣流能力的排油煙機，借助在吸氣罩的左、右側面下方分別設有長形立板，并在二個立板的前端分別設有導流形狀的結構，能讓空氣由立板的前端進入吸氣罩的下方空間時，能縮小流體從左、右立板前端面分離而形成的回流區，以確保形成順暢的排氣氣流。為達上述發明的目的，本發明所設的具有抗擾動氣流能力的排油煙機的后端面安裝在一墻上，并位于一平臺的上方，平臺的臺面上設有一排氣裝置。該排油煙機包括一吸氣罩、一長形左立板以及一長形右立板。其中，該吸氣罩的底部設有一狹長且開口朝下的抽氣口，該狹長形抽氣口與一抽氣裝置連通，供向上抽吸空氣；且該狹長形抽氣口設置在吸氣罩的前端面與后端面之間，并平行該前端面與該后端面；該長形左立板固定在吸氣罩的左側面下方，長形左立板的水平寬度不小于排氣裝置的后緣至墻之間的 水平距離，長形左立板的立面長度不小于平臺至長形左立板底端的高度；而該長形右立板固定在吸氣罩的右側面下方，長形右立板的水平寬度不小于排氣裝置的后緣至墻之間的水平距離，長形右立板的立面長度不小于平臺至長形右立板底端的高度。實施時，該左立板的前端右側設有一弧形的第一導流部，該右立板的前端左側設有一弧形的第二導流部。實施時，當本發明所設的具有抗擾動氣流能力的排油煙機直接懸掛在一平臺的上方時，該排油煙機的狹長形抽氣口設置在吸氣罩的前端面與后端面的中間位置；長形左立板的水平寬度不小于1/4吸氣罩的左側面的水平寬度，且長形右立板的水平寬度不小于1/4吸氣罩的左側面的水平寬度，借以遮住排氣裝置的左、右側面。為便于對本發明能有更深入的了解，在此詳述于后
圖I為本發明的第一實施例安裝在平臺上方的立體外觀示意圖。圖2為本發明的第一實施例安裝在墻上的剖面示意圖。圖3及4為本發明的集風箱的另一形狀的剖面示意圖。圖5為本發明的第一實施例在排氣時的側視圖。圖6為本發明的第一實施例在排氣時的俯視圖。圖7為本發明的第二實施例在排氣時的側視圖。圖8為本發明的第三實施例的側視圖。圖9為本發明的第三實施例在排氣時的側視圖。圖10為本發明在爐臺上面釋放煙霧，以雷射輔助煙霧流場可視化技術所觀察到的水平面與中間立面的煙霧照片。圖11為本發明與其他排油煙機在進行靜態測試后，分別得到的捕捉效率比較曲線圖。圖12為本發明與其他排油煙機在進行動態測試后，分別得到的捕捉效率比較曲線圖。主要元件符號說明排油煙機I 墻11平臺12排氣裝置13
后緣131 前緣132吸氣罩2集風箱21空間211 底板212擋油框213入口 214抽氣口 22 前端面23后端面24儲油盒25抽氣裝置26第一補氣空間27第二補氣空間28 第三補氣空間29第四補氣空間30長形左立板3第一導流部31分離點311、411長形右立板4第二導流部41吹氣端5、6吹氣口 51、61鼓風機52氣簾53、6具體實施例方式請參閱圖1、2所示，其為本發明具有抗擾動氣流能力的排油煙機I的第一實施例，其后端面安裝在一墻11上，并位于一平臺12的上方，該平臺12的臺面上設有一爐頭，該爐頭的上方可設有鍋具，該爐頭設為排氣裝置13，其中，該排氣裝置13朝向墻11的一面界定為后緣131,而反向該后緣131且遠離墻11的一面界定為前緣132。實施時,該排氣裝置13亦可包括一鍋具，或其他可產生有害氣體的器具。而該排油煙機I包括一吸氣罩2、一長形左立板3以及一長形右立板4該吸氣罩2包括一集風箱21，該集風箱21為一概略呈長方形的殼體，其內部形成一空間211，集風箱21的底板212上設有一狹長且開口朝下的抽氣口 22，狹長形抽氣口 22位于吸氣罩2的前端面23與后端面24之間，并平行前端面23與后端面24。該集風箱21的底板212的板面上設有一擋油框213，擋油框213由底板212的板面向上凸出，并框圍在狹長形抽氣口 22的四周。該集風箱21的底板212的板面后端下方設有一儲油盒25，所述的儲油盒25亦可設置于底板212的板面前端下方或側邊下方。另，該集風箱21的頂面經由一抽氣的入口 214以向上連接一抽氣裝置26，且該入口 214偏離狹長形抽氣口 22的正上方。實施時，該抽氣裝置26為抽風扇、鼓風機或其它可抽氣的流體機械。實施時，該集風箱21亦可為一概略呈L形的殼體，且如圖3所示，狹長形抽氣口 22以傾斜角度朝下；或如圖4所示，狹長形抽氣口 22朝向遠離集風箱21的后端面24的方向。該長形左立板3概略呈長方形，其頂端固定在集風箱21的左側面下方，并由集風箱21的左側面下方向下延伸，并使長形左立板3與狹長形抽氣口 22概略呈垂直。該長形左立板3的前端右側設有一弧形的第一導流部31，該長形左立板3的水平寬度W不小于排氣裝置13的后緣131至墻11之間的水平距離Wl，亦即，長形左立板3至少會阻擋住排氣裝置13的左側面的一部份；而該長形左立板3的立面長度H不小于平臺12頂端至長形左立板3底端的高度Hl。該長形右立板4與長形左立板3對稱于集風箱21的左、右兩側，長形右立板4的頂端固定在集風箱21的右側面下方，并由集風箱21的右側面下方向下延伸，并使長形右立板4與狹長形抽氣口 22概略呈垂直。另，該長形右立板4的前端左側設有一弧形的第二導流部41，該長形右立板4的水平寬度不小于排氣裝置13的后緣131至墻11之間的水平距離，亦即，長形右立板4至少會阻擋住排氣裝置13的右側面的一部份，且該長形右立板4的立面長度不小于平臺12頂端至長形右立板4底端的高度。如此一來，長形左立板3的前端面與吸氣罩2的左側面前端的下方形成一概略呈長方形的第一補氣空間27,長形右立板4的前端面與吸氣罩2的右側面前端的下方形成一概略呈長方形的第二補氣空間28。且該左立板3底端至平臺12的左側之間形成一概略呈長方形的第三補氣空間29，該右立板4底端至平臺12的右側之間形成一概略呈長方形的第四補氣空間30。借此，如圖5、6所示，當本發明固定在墻壁上，且排氣裝置13開始產生油煙或其他有害氣體時，抽氣裝置26的運轉將使狹長形抽氣 口 22開始向上抽氣，并借助狹長形抽氣口22的高速吸氣作用，在集風箱21的前端下方形成斜向的氣流，以帶動排氣裝置13所產生的油煙或其他有害氣體上升，并在通過集風箱21內部的空間211后，經由抽氣裝置26向外排出。而由于抽氣裝置26的抽氣入口 214偏離狹長形抽氣口 22的正上方，因此，累積的廢油將不會直接經由狹長形抽氣口 22向下滴落，而會附著在底板212的板面上。而由于擋油框213框圍在狹長形抽氣口 22的四周，以阻擋廢油從吸氣槽22往下滴出，因此，廢油即會向下流進儲油盒25內。由于長形左立板3及長形右立板4的阻擋，即可抵抗自來側向的擾動氣流，以防止上述斜向的氣流結構被破壞，從而形成完整的向上導引氣流，以排除油煙及有害氣體。再者，由于左立板3的前端右側設有弧形的第一導流部31，右立板4的前端左側設有一弧形的第二導流部41，因此，當空氣通過第一補氣空間27及第二補氣空間28而進入集風箱21下方的空間時，將使得空氣流體與第一導流部31及第二導流部41的分離點(311、411)延后。如此一來，即可將空氣流體所產生的回流區縮小，以確保形成順暢的排氣氣流。請參閱圖7所示，其為本發明的第二實施例，其與第一實施例不同之處在于該平臺12的前端設有一狹長形吹氣端5，狹長形吹氣端5設有一斜向對應狹長形抽氣口 22的狹長形吹氣口 51，且狹長形吹氣口 51與一鼓風機52相互連通，以經由鼓風機52的作用，讓吹氣口 51以一傾斜角度向上噴出空氣噴流，進入狹長形抽氣口 22內，并在狹長形吹氣口51與狹長形抽氣口 11之間形成一斜向氣簾53。實施時，所述的鼓風機52亦可為橫流扇或其它流體機械取代。而如圖8所示，其為本發明的第三實施例，其與第一、二實施例不同之處在于該排油煙機直接懸掛在平臺12的上方，以使吸氣罩2的前、后側面透空，該狹長形抽氣口 22設置在吸氣罩21的前端面與后端面的中間位置，且長形左立板3的水平寬度W2不小于1/4吸氣罩2的左側面的水平寬度W3，長形右立板4的水平寬度不小于1/4吸氣罩2的右側面的水平寬度，借以遮住排氣裝置13的左、右側面。而如圖9所示，該平臺12的后端亦可設有另一狹長形吹氣端6，該狹長形吹氣端6設有一對應狹長形抽氣口 22的狹長形吹氣口 61，狹長形吹氣口 61與鼓風機52相互連通。借此，當狹長形吹氣口 61以一傾斜角度向上噴出空氣噴流，并進入狹長形抽氣口 22時，可在狹長形吹氣口 61與狹長形抽氣口 22之間形成另一道斜向氣簾62。借此，無論是沒有吹氣端(5、6)、或有吹氣端(5、6)而產生一道氣簾或二道氣簾，皆可以氣流將油煙或其他有害氣體穩定的帶至上方的吸氣罩2內，并經由抽氣裝置26的作動向外排出。針對本發明的設計，在爐臺上面釋放煙霧，以雷射輔助煙霧流場可視化技術(Laser-assisted smoke flow visualization technique)對此一裝置多個水平面與立面做檢視。圖10顯示觀察到的水平面與中間立面的煙霧照片。由立面的煙霧分布可以知道，從煙霧產生器上升的煙霧會隨著高度上升而往后墻方向傾斜，接著被吸入設置于靠后側的吸氣槽內，不會從前方散溢出來；由水平面的煙霧分布可以知道，從煙霧產生器上升的煙霧大致集中在中間區域，不會往兩側擴散。另外,經由臺灣科技大學的熱流實驗室,使用追蹤氣體法(tracer gas detectionmethod)檢驗此發明對污染物的移除效果。將六氟化硫(SF6)氣體經由安裝在爐臺上的氣體釋放器以一定的流率與濃度釋出，然后量測上方吸氣罩管道遠端的六氟化硫濃度與流率，可以計算捕捉效率(capture efficiency, n)，亦即在吸氣罩管道遠端所量到的“每單位時間流過的SF6體積除以由氣體釋放器每單位時間所釋放出來的SF6體積”。第一種測試是靜態測試將吸氣罩安裝于距離流理臺不同的高度(H)處，在周遭環境的擾動氣流速度Vdraft很小(大約0. 03m/s)的條件下，對5種排油煙機(I)傳統型排油煙機、(2)傳統型排油煙機加上流理臺前緣有一道槽狀上吹氣流、(3)傳統型排油煙機左右側加上護板、(4)氣簾式排油煙機、(5)本發明的排油煙機，進行捕捉效率的測試。結果如圖11所示。很明顯的⑴傳統型排油煙機、⑵傳統型排油煙機加上流理臺前緣有一道槽狀上吹氣流以及(3)傳統型排油煙機左右側加上護板三種型式的的捕捉效率遠比(4)氣簾式排油煙機以及(5)本發明的排油煙機的捕捉效率低很多。而(5)本發明的排油煙機的捕捉效率又比(4)氣簾式排油煙機高，尤其是當排油煙機高度大于0. 5m以上時，差異就更明顯。第二種測試是對抗周遭環境擾動氣流能力的測試將吸氣罩安裝于距離流理臺上方高度H = 0. 6m處，使用不同的擾動氣流速度Vdraft以45°的斜角在2m外對5種排油煙機吹拂，進行捕捉效率的測試，結果如圖12所示。很明顯的，⑴傳統型排油煙機、⑵傳統型排油煙機加上流理臺前緣有一道槽狀上吹氣流以及(3)傳統型排油煙機左右側加上護板三種型式的的捕捉效率遠比⑷氣簾式排油煙機以及(5)本發明的排油煙機的捕捉效率低很多。而(5)本發明的排油煙機的捕捉效率又比(4)氣簾式排油煙機明顯的高，尤其是當擾動氣流的速度大于0. 2m/s以上時，本發明的優勢就更明顯。甚至當擾動氣流的速度達到lm/s時，本發明的捕捉效率亦無太大的降低，其他四種排油煙機的捕捉效率則隨著擾動氣流的增強而快速降低到很難接受的數值。其他以不同角度提供擾動氣流的測試亦顯現類似的結果。因此，本發明具有以下的優點I、本發明借助狹長形的抽氣口進行抽氣，并借助長形左、右立板以阻擋來自側向的擾動氣流，因此，可以形成完整的向上導引氣流，以排除油煙及有害氣體。2、本發明借助設在長形左、右立板前端的弧形導流部以縮小進入吸氣罩下方空間的回流泡，因此，可以避免回流泡往外凸出而使油煙容易擴散，且影響向上導引氣流的完整性，以確保形成較順暢的排氣氣流。3、本發明借助狹長形抽氣口及長形左、右立板的組合，以形成完整的向上導引氣流，進而排除油煙及有害氣體，因此，可以在不更換其他廚具的狀況下，直接取代傳統型的排油煙機，在使用及安裝上相當方便。綜上所述，依上文所揭示的內容，本發明確可達到發明的預期目的，提供一種能阻 擋來自各方向的擾動氣流，以有效排除油煙及有害氣體的具有抗擾動氣流能力的排油煙機，極具產業上利用的價值，爰依法提出發明專利申請。
權利要求
1.一種具有抗擾動氣流能力的排油煙機，其后端面安裝在墻上，并位于平臺的上方，該平臺的臺面上設有一個排氣裝置，該排氣裝置朝向墻的一面界定為后緣，該排油煙機包括 一個吸氣罩，其底部設有一個狹長且開口朝下的抽氣口，該狹長形抽氣口與一個抽氣裝置連通，供向上抽吸空氣；且該狹長形抽氣口設置在吸氣罩的前端面與后端面之間，并平行該前端面與該后端面； 一個長形左立板，固定在吸氣罩的左側面下方，該長形左立板的水平寬度不小于排氣裝置的后緣至墻之間的水平距離，該長形左立板的立面長度不小于平臺至長形左立板底端的高度；以及 一個長形右立板，固定在吸氣罩的右側面下方，該長形右立板的水平寬度不小于排氣裝置的后緣至墻之間的水平距離，該長形右立板的立面長度不小于平臺至長形右立板底端的高度。
2.如權利要求I所述的具有抗擾動氣流能力的排油煙機，其特征在于，該左立板的前端面與吸氣罩的左側面前端的下方形成一個第一補氣空間，該右立板的前端面與吸氣罩的右側面前端的下方形成一個第二補氣空間。
3.如權利要求I所述的具有抗擾動氣流能力的排油煙機，其特征在于，該左立板的前端右側設有弧形的第一導流部，該右立板的前端左側設有弧形的第二導流部。
4.如權利要求1、2或3所述的具有抗擾動氣流能力的排油煙機，其特征在于，該吸氣罩包括一個集風箱，該抽氣裝置連接在集風箱的頂面，而狹長形抽氣口形成在集風箱的底部。
5.如權利要求4所述的具有抗擾動氣流能力的排油煙機，其特征在于，該抽氣裝置具有一個抽氣的入口，該入口偏離狹長形抽氣口的正上方。
6.如權利要求5所述的具有抗擾動氣流能力的排油煙機，其特征在于，該平臺的前端設有一個狹長形吹氣端，該狹長形吹氣端設有一個對應狹長形抽氣口的狹長形吹氣口，供狹長形吹氣口以傾斜角度向上噴出空氣噴流，并進入狹長形抽氣口時，在狹長形吹氣口與狹長形抽氣口之間形成一個斜向氣簾。
7.如權利要求4所述的具有抗擾動氣流能力的排油煙機，其特征在于，該集風箱設有一個底板，該狹長形抽氣口形成在底板上，且該底板的板面上設有一個擋油框，該擋油框由底板向上凸出且框圍在狹長形抽氣口的四周。
8.一種具有抗擾動氣流能力的排油煙機，安裝在一平臺的上方，該平臺的臺面上設有一個排氣裝置，該排油煙機包括 一個吸氣罩，其底部設有一個狹長且開口朝下的抽氣口，該狹長形抽氣口與一個抽氣裝置連通，供向上抽吸空氣；且該狹長形抽氣口設置在吸氣罩的前端面與后端面的中間位置，并平行該前端面與該后端面； 一個長形左立板，固定在吸氣罩的左側面的中間下方，該長形左立板的水平寬度不小于1/4吸氣罩的左側面的水平寬度，供遮住排氣裝置的左側面，該長形左立板的立面長度不小于平臺至長形左立板底端的高度；以及 一個長形右立板，固定在吸氣罩的右側面的中間下方，該長形右立板的水平寬度不小于1/4吸氣罩的右側面的水平寬度，供遮住排氣裝置的右側面，該長形右立板的立面長度不小于平臺至長形右立板底端的高度。
9.如權利要求8所述的具有抗擾動氣流能力的排油煙機，其特征在于，該平臺的前、后端分別設有一個狹長形吹氣端，該二個狹長形吹氣端分別設有一個對應狹長形抽氣口的狹長形吹氣口，供分別以傾斜角度對 應向上噴出空氣噴流，并同時進入狹長形抽氣口時，在狹長形抽氣口與二個狹長形吹氣口之間形成二道對應的斜向氣簾。
全文摘要
一種具有抗擾動氣流能力的排油煙機，安裝在一平臺的上方，平臺的臺面上設有一排氣裝置。該排油煙機包括一吸氣罩，吸氣罩的底部設有一狹長且開口朝下的抽氣口，狹長形抽氣口與抽氣裝置連通，供向上抽吸空氣；且該吸氣罩的左、右側面下方分別設有一長形左立板及一長形右立板。借此，當抽氣裝置運轉以使長形抽氣口抽氣時，將形成斜向的氣流，而長形左立板及長形右立板則可阻擋來自側向的擾動氣流，以防止上述斜向的氣流結構被破壞，從而形成完整的向上導引氣流，以排除油煙及有害氣體。
文檔編號F24C15/20GK102620331SQ20111003357
公開日2012年8月1日 申請日期2011年1月31日 優先權日2011年1月31日
發明者黃榮芳 申請人:黃榮芳