專利名稱：用于增強(qiáng)捕獲和封鎖能力的排氣裝置、系統(tǒng)和方法
用于增強(qiáng)捕獲和封鎖能力的排氣裝置、系統(tǒng)和方法背景技術(shù)
排氣裝置比如排風(fēng)罩和通風(fēng)天花板被用來(lái)去除充滿污染源的空間內(nèi)的污染物。這 樣的例子包括工廠、廚房、車(chē)間和食物間，這些地方分別有工業(yè)加工、廚房用具、工具和可攜 帶的烹調(diào)用具。優(yōu)選地，排風(fēng)罩從靠近污染源的集中區(qū)域把污染物抽出來(lái)，將其排出，而且 它還具有封鎖功能，通常是保證靠近污染源的排風(fēng)速度足夠大，以克服任何局部的浮力或 氣流效應(yīng)，確保防止所有的污染物逃離通常的占據(jù)空間。通過(guò)這種方式來(lái)管理瞬時(shí)物質(zhì)，提 供了一種有效的捕獲區(qū)。
在排氣系統(tǒng)中，為了將污染物和空氣直接從污染源抽走，抽風(fēng)機(jī)產(chǎn)生一個(gè)負(fù)壓區(qū)。 在廚房中，排氣通常要將含有室內(nèi)空氣的污染物經(jīng)過(guò)濾器抽走，并通過(guò)管道系統(tǒng)將這些污 染物排出廚房?？梢允褂每勺兯亠L(fēng)扇來(lái)調(diào)節(jié)排氣流速，與現(xiàn)存的捕獲與封鎖條件相匹配。 即，根據(jù)產(chǎn)生廢物的速度和污染源附近廢物的積累程度，抽風(fēng)機(jī)的速度可以通過(guò)手動(dòng)設(shè)定 以在實(shí)現(xiàn)捕獲及封鎖的最低點(diǎn)處將流速降到最低。
實(shí)現(xiàn)完全的捕獲和封鎖所要求的排氣速度是通過(guò)發(fā)生的最高瞬時(shí)負(fù)荷脈沖進(jìn)行 管理的。這要求排氣速度必須高于廢物的平均體積(廢物不可避免地會(huì)混在被帶走的空氣 里)。周?chē)臻g內(nèi)的陣風(fēng)和/或氣流(由于浮力導(dǎo)致出現(xiàn)溫度較高的廢物羽流上升)不暢 引起的渦流能夠?qū)е逻@樣的瞬時(shí)物質(zhì)。因此，為了充分地捕獲和封鎖，必須通過(guò)抽風(fēng)機(jī)在 足夠捕獲所有瞬時(shí)物質(zhì)的高速運(yùn)轉(zhuǎn)下才能夠去除廢氣，所述廢氣包括排氣負(fù)荷中的局部脈 沖。因?yàn)檎{(diào)溫后的空氣必須從安裝有排風(fēng)罩的空間內(nèi)抽出，所以為了減少能量損失，要提供 很高的排氣速度，即強(qiáng)力排氣方法。此外，大容量的運(yùn)轉(zhuǎn)增加了抽風(fēng)機(jī)的運(yùn)轉(zhuǎn)成本而且提升 了通風(fēng)系統(tǒng)的噪音等級(jí)。
此外已知的是“補(bǔ)償”空氣系統(tǒng)，已經(jīng)有人提出一些這樣的系統(tǒng)與排風(fēng)罩組合使 用，其方式是補(bǔ)償空氣被推向排風(fēng)罩的排氣入口。這種“短路”系統(tǒng)要使用輸出抽風(fēng)機(jī)，該 抽風(fēng)機(jī)將調(diào)溫后的空氣和未調(diào)溫空氣之一或者二者的混合物導(dǎo)向排風(fēng)罩以及抽風(fēng)機(jī)組件。 還沒(méi)有證明這樣的“短路”系統(tǒng)能夠減少在給定負(fù)荷條件下實(shí)現(xiàn)完全的捕獲和封鎖所需的 調(diào)溫后空氣的量。
現(xiàn)有技術(shù)中另一個(gè)解決方案是美國(guó)專利US 4475534描述的“廚房通風(fēng)系統(tǒng)”。在 該專利中，發(fā)明人公開(kāi)了一個(gè)排風(fēng)罩前端內(nèi)的氣體出口，該出口將相對(duì)低速的氣流向下排 出。按照該專利說(shuō)明書(shū)，相對(duì)低速的氣流形成空氣簾，防止調(diào)溫后的空氣被抽吸進(jìn)排風(fēng)罩。 在該發(fā)明中，排風(fēng)罩前端內(nèi)的氣體出口輔助將部分調(diào)溫后的空氣從排風(fēng)罩分離出來(lái)。被導(dǎo) 向排風(fēng)罩的其它空氣源產(chǎn)生文氏管效應(yīng)，如在前面的短路系統(tǒng)中描述的。如該專利的附圖 所示，抽風(fēng)機(jī)必須從大量的空氣源中“吸入”空氣以及載有廢物的空氣。相對(duì)低速的氣流也 就要求必須使更大量的氣流經(jīng)過(guò)氣體出口，以克服周?chē)目諝鈱?duì)該氣流產(chǎn)生的粘滯效應(yīng)。
在名稱為“用于Range罩的補(bǔ)償空氣裝置”的美國(guó)專利US 4346692中，發(fā)明人公 開(kāi)了一種典型的短路系統(tǒng)，該系統(tǒng)依靠文氏管效應(yīng)來(lái)去除絕大部分的廢物。該專利還公開(kāi) 了分流葉片或分流百葉的使用，以沿著向下方向引導(dǎo)空氣源。除了與上述這些短路系統(tǒng)有 關(guān)的問(wèn)題外，該發(fā)明還利用葉片來(lái)引導(dǎo)輸出抽風(fēng)機(jī)的氣流。這些帶有大開(kāi)口的葉片的使用，空氣通過(guò)所述開(kāi)口被排出，需要更大容量的空氣流來(lái)產(chǎn)生足夠的空氣速度輸出。該大容量 氣流必須被抽風(fēng)機(jī)抽吸，這就增加了調(diào)溫后空氣離開(kāi)室內(nèi)的速度。大容量的氣流也造成大 范圍的渦流，渦流增加了廢物分散到室內(nèi)其它空間的速度。
目前，在煙、灰塵或化學(xué)氣體存在有害成分的工作場(chǎng)合，使用局部排氣通風(fēng)裝置來(lái) 防止工人吸入污染空氣。通常，外部排風(fēng)罩比如接收罩布置在排放源上方以去除空中的污 染物。然而，這樣的接收罩的理論捕獲效率只能在平靜的空氣中保持，由于周?chē)h(huán)境中存在 側(cè)風(fēng)，無(wú)論側(cè)風(fēng)有多弱，捕獲效率都會(huì)降低。為了控制側(cè)風(fēng)的負(fù)面效果，設(shè)計(jì)了具有背板、兩 個(gè)側(cè)板和罩框的煙櫥來(lái)代替接收罩。然而，煙櫥的側(cè)板和罩框限制操作者上肢的操作空間。 因此，如何消除側(cè)風(fēng)的負(fù)面效果，同時(shí)保持操作者上肢的自由成為接收罩的關(guān)鍵問(wèn)題。
為了解決上述關(guān)鍵問(wèn)題，1988年12月6日公開(kāi)的美國(guó)專利US4788905公開(kāi)了一 種烹飪、加熱和通風(fēng)的組合系統(tǒng)。該系統(tǒng)具有被無(wú)孔平底鍋包圍的敞開(kāi)式明火烤架，鍋和烤 架被餐桌包圍。風(fēng)扇位于烹飪烤架和鍋的下方，其迫使餐桌和鍋之間的空氣上升而形成空 氣簾，用于去除烹飪區(qū)域的熱煙氣。然而，由于尺寸有限，風(fēng)扇不能適用于大尺寸的工作臺(tái)。 此外，通常而言，在工作臺(tái)下方?jīng)]有必須的足夠空間來(lái)放置風(fēng)扇。
1991年8月27日公布的美國(guó)專利US504M56公開(kāi)了一種空氣護(hù)罩通風(fēng)系統(tǒng)。該 系統(tǒng)包括一個(gè)表面，該表面具有兩個(gè)基本平行間隔布置的側(cè)板，兩個(gè)側(cè)板在各自的上邊緣 安裝護(hù)罩。具有多個(gè)出口的通風(fēng)裝置在所述側(cè)板之間和所述表面的整個(gè)前邊緣長(zhǎng)度延伸。 連接通風(fēng)裝置的風(fēng)扇用于驅(qū)動(dòng)氣流向上穿過(guò)通風(fēng)裝置，在系統(tǒng)的前方形成空氣簾，于是把 所在區(qū)域的煙和氣味帶走。向上流動(dòng)的空氣、煙和氣味被排氣裝置去除。盡管該系統(tǒng)能夠解 決煙霧的橫向分散和側(cè)風(fēng)的影響，但垂直于側(cè)板的氣流影響向上的空氣簾和護(hù)罩的效率。 同時(shí)，該系統(tǒng)具有側(cè)板和背板的結(jié)構(gòu)限制了操作者能夠操作的操作空間。
此外，2002年9月17日公開(kāi)的美國(guó)專利US6450879公開(kāi)了一種空氣簾發(fā)生器，其 包括外殼，外殼內(nèi)部容納有風(fēng)扇以從外殼開(kāi)口處吹動(dòng)空氣簾，空氣簾將工作者和產(chǎn)生污染 空氣的源分離。然而，空氣簾僅僅隔離朝向操作者橫向分散的煙霧，不能隔離朝向無(wú)空氣 簾發(fā)生器的側(cè)邊分散的煙霧。另外，本發(fā)明的發(fā)明人在2004年6月22日公開(kāi)的美國(guó)專利 UW6752144中公開(kāi)了一種空氣簾發(fā)生器，本發(fā)明是此發(fā)明的延續(xù)發(fā)明。
在US685121中，排風(fēng)罩具有豎直的簾幕噴氣，其有助于防止污染源附近的污染物 的逃逸。US48117M和5220910描述了一種具有水平噴氣以提高捕獲能力的護(hù)罩型排風(fēng)罩。 在后者中，通常的通風(fēng)空氣設(shè)置在護(hù)罩的側(cè)表面。US5063834描述了一種系統(tǒng)，其中具有頂 棚式通風(fēng)帶來(lái)去除來(lái)自排風(fēng)罩的沒(méi)有通過(guò)管道排出的煙氣。US4903894描述了一種置換通 風(fēng)技術(shù)，其中通風(fēng)空氣以較低的速度被帶進(jìn)被調(diào)節(jié)的空間，沒(méi)有與捕獲雜質(zhì)混合，并將其輸 送向頂棚附近的去除帶。US5312296描述了一種排風(fēng)罩，該罩位于頂棚附近，帶有在頂棚高 度伸出的排氣入口。通風(fēng)空氣通過(guò)沿著頂棚高度延伸的水平噴氣以及以低速(非混合)分 布空氣的置換通風(fēng)調(diào)節(jié)裝置進(jìn)入占用空間。發(fā)明內(nèi)容
按照一個(gè)實(shí)施方案，排氣裝置具有其長(zhǎng)寬比至少為10的外殼。所述外殼的表面 限定至少一個(gè)具有排氣入口的凹陷。所述外殼的周界靠近所述至少一個(gè)凹陷，所述凹陷具 有位于所述排氣入口下方并能夠產(chǎn)生噴氣的噴氣調(diào)節(jié)機(jī)構(gòu)，第一噴氣被導(dǎo)向排氣入口并位6于該入口下方，第二噴氣被基本上豎直向下引導(dǎo)。所述外殼中具有排氣入口的部分的下邊 緣與外殼中含有噴氣調(diào)節(jié)機(jī)構(gòu)的部分的下邊緣基本豎直對(duì)齊。用來(lái)限定所述至少一個(gè)凹陷 的每一個(gè)的表面構(gòu)成一段拱形連續(xù)表面，該連續(xù)表面具有位于所述噴氣調(diào)節(jié)機(jī)構(gòu)附近的光 源。所述排氣入口限定線性水平入口區(qū)域，該水平入口區(qū)域的至少一部分被可拆卸的板坯 覆蓋。所述噴氣調(diào)節(jié)機(jī)構(gòu)具有用于形成第一噴氣的可定向噴嘴，第一噴氣指向未被可拆卸 板坯覆蓋的排氣入口區(qū)域。要指出的是，所述噴嘴可以由帶有可移動(dòng)葉片或滑動(dòng)阻尼件的 排風(fēng)口替換。所述第一噴氣終止在排氣入口處或者在緊接未達(dá)到(immediately short of) 排氣入口之處終止。第二噴氣終止在地板上方約1.8米之上。煙霧源位于所述外殼下方， 煙霧源的邊緣的位置在豎直方向與噴氣調(diào)節(jié)機(jī)構(gòu)成至少20度角，于是所有的煙霧源擱置 在所述至少一個(gè)凹陷的下方?？刂葡到y(tǒng)用來(lái)根據(jù)在放置外殼的空間內(nèi)實(shí)時(shí)測(cè)量的氣流狀況 至少控制第二噴氣的體積流速。所述控制系統(tǒng)也可以根據(jù)在放置外殼的空間內(nèi)實(shí)時(shí)測(cè)量的 氣流狀況控制第一噴氣。普通通風(fēng)調(diào)節(jié)機(jī)構(gòu)放置在噴氣調(diào)節(jié)機(jī)構(gòu)附近，所述普通通風(fēng)調(diào)節(jié) 機(jī)構(gòu)以非混合速度將通風(fēng)空氣向下引導(dǎo)。所述噴氣調(diào)節(jié)機(jī)構(gòu)的結(jié)構(gòu)可設(shè)置成包圍所述外殼 周界。第一和第二噴氣從共用增壓空間進(jìn)行供應(yīng)。第一和第二噴氣可以由單獨(dú)的增壓空間 進(jìn)行供應(yīng)，這些單獨(dú)的增壓空間被單獨(dú)控制流速的空氣源供應(yīng)空氣。
按照另一實(shí)施方案，排氣裝置具有其長(zhǎng)寬比至少為10的外殼。所述外殼的表面限 定至少一個(gè)具有排氣入口的凹陷。所述外殼的周界靠近所述至少一個(gè)凹陷，所述周界具有 位于所述排氣入口下方并能夠產(chǎn)生噴氣的噴氣調(diào)節(jié)機(jī)構(gòu)，第一噴氣被導(dǎo)向排氣入口并位于 該入口下方，第二噴氣被基本上豎直向下引導(dǎo)。優(yōu)選地，所述外殼中具有排氣入口的部分的 下邊緣與外殼中含有噴氣調(diào)節(jié)機(jī)構(gòu)的部分的下邊緣基本豎直對(duì)齊。優(yōu)選地，用來(lái)限定所述 至少一個(gè)凹陷的每一個(gè)的表面構(gòu)成一段拱形連續(xù)表面，該連續(xù)表面具有位于所述噴氣調(diào)節(jié) 機(jī)構(gòu)附近的光源。優(yōu)選地，所述排氣入口限定線性水平入口區(qū)域，該水平入口區(qū)域的至少一 部分被可拆卸的板坯覆蓋。所述噴氣調(diào)節(jié)機(jī)構(gòu)具有用于形成第一噴氣的可定向噴嘴，第一 噴氣指向未被可拆卸板坯覆蓋的排氣入口區(qū)域。第一噴氣終止在排氣入口處或者在緊接未 達(dá)到排氣入口之處終止。優(yōu)選地，第二噴氣終止在地板上方約1.8米處。優(yōu)選地，煙霧源位 于所述外殼下方，煙霧源的邊緣位置在豎直方向與噴氣調(diào)節(jié)機(jī)構(gòu)成至少20度角，于是所有 的煙霧源擱置在所述至少一個(gè)凹陷的下方。優(yōu)選地，控制系統(tǒng)用來(lái)根據(jù)在放置外殼的空間 內(nèi)實(shí)時(shí)測(cè)量的氣流狀況至少控制第二噴氣的體積流速。
按照一個(gè)實(shí)施方案，排氣裝置具有其長(zhǎng)寬比至少為10的外殼。所述外殼的表面 限定至少一個(gè)具有排氣入口的凹陷。所述外殼的周界靠近所述至少一個(gè)凹陷，所述凹陷具 有位于所述排氣入口下方并能夠產(chǎn)生噴氣的噴氣調(diào)節(jié)機(jī)構(gòu)，第一噴氣被導(dǎo)向排氣入口并位 于該入口下方，第二噴氣被基本上豎直向下引導(dǎo)。所述外殼中具有排氣入口的部分的下邊 緣與外殼中含有噴氣調(diào)節(jié)機(jī)構(gòu)的部分的下邊緣基本豎直對(duì)齊。用來(lái)限定所述至少一個(gè)凹陷 的每一個(gè)的表面構(gòu)成一段拱形連續(xù)表面，該連續(xù)表面具有位于所述噴氣調(diào)節(jié)機(jī)構(gòu)附近的光 源。所述第一噴氣終止在排氣入口處或者在緊接未達(dá)到排氣入口之處終止。第二噴氣終止 在地板上方約1.8米之上。煙霧源位于所述外殼下方，煙霧源的邊緣位置在豎直方向與噴 氣調(diào)節(jié)機(jī)構(gòu)成至少20度角，于是所有的煙霧源擱置在所述至少一個(gè)凹陷的下方?？刂葡?統(tǒng)用來(lái)根據(jù)在放置外殼的空間內(nèi)實(shí)時(shí)測(cè)量的氣流狀況控制第一噴氣。普通通風(fēng)調(diào)節(jié)機(jī)構(gòu)放 置在噴氣調(diào)節(jié)機(jī)構(gòu)附近，所述普通通風(fēng)調(diào)節(jié)機(jī)構(gòu)以非混合速度將通風(fēng)空氣向下引導(dǎo)。所述噴氣調(diào)節(jié)機(jī)構(gòu)的結(jié)構(gòu)可設(shè)置成包圍所述外殼周界。第一和第二噴氣從共用增壓空間進(jìn)行供 應(yīng)。第一和第二噴氣可以由單獨(dú)的增壓空間進(jìn)行供應(yīng)，這些單獨(dú)的增壓空間被單獨(dú)控制流 速的空氣源供應(yīng)空氣。


在此結(jié)合的并作為說(shuō)明書(shū)組成部分的附圖用來(lái)描述本發(fā)明的示意性實(shí)施例，而且 附圖與前面給出的概括說(shuō)明以及后面的詳細(xì)說(shuō)明一起來(lái)解釋本發(fā)明的特征。
圖1表示照明通風(fēng)裝置(LVD)和被調(diào)節(jié)空間內(nèi)的煙霧源的側(cè)視圖/截面視圖。
圖2A和2B表示圖1中LVD的截面和底面視圖。
圖3表示LVD的另一實(shí)施例。
圖4A和4B表示按照本發(fā)明實(shí)施例的水平和豎直噴氣調(diào)節(jié)機(jī)構(gòu)的部分視圖。
圖4C表示按照本發(fā)明另一實(shí)施例的水平和豎直噴氣調(diào)節(jié)機(jī)構(gòu)的部分視圖。
圖4D表示LVD的截面視圖，其中水平噴氣源自不低于入口的位置，在這里沒(méi)有燈 的支架，而且噴氣調(diào)節(jié)機(jī)構(gòu)的結(jié)構(gòu)與圖4C實(shí)施例的一致，這里所有的特征都可以與其它實(shí) 施例的任一對(duì)應(yīng)特征和所有的特征進(jìn)行組合或者替換。
圖5表示控制系統(tǒng)的特征。
圖6表示具有在多個(gè)側(cè)面圍繞LVD的豎直和水平噴氣的LVD。
圖7A、7B和7C表示可瞄準(zhǔn)的水平噴氣噴嘴。
圖8表示組合在廚房通風(fēng)系統(tǒng)中的通風(fēng)元件的各種組合。
具體實(shí)施方式
其中排氣入口位于頂棚高度的采用通風(fēng)頂棚系統(tǒng)的排氣系統(tǒng)的效率特別有挑戰(zhàn) 性。為了防止雜質(zhì)擴(kuò)散至整個(gè)調(diào)節(jié)空間，必須保證系統(tǒng)的捕獲效率。已經(jīng)表明，采用靠近頂 棚表面的水平噴氣能夠提高排氣系統(tǒng)的效率。所述噴氣被水平噴出穿過(guò)頂棚，這有助于將 熱量和空氣雜質(zhì)導(dǎo)向排氣入口。優(yōu)選地，這樣的噴氣的體積流速僅僅為總供應(yīng)空氣流速的 約10%。在通風(fēng)頂棚中，噴氣提高了通風(fēng)系統(tǒng)的總效能。具有水平噴氣的情況下，占據(jù)帶內(nèi) 的平均污染水平比沒(méi)有水平噴氣的情況低40%，而且估計(jì)潛在的能量節(jié)約能夠高達(dá)23%。
通風(fēng)頂棚具有的特征和1999年4月1日申請(qǐng)的D407473以及1991年1月30日 申請(qǐng)的US5312296中描述的裝置相同，這兩個(gè)申請(qǐng)?jiān)诖艘?。在一個(gè)實(shí)施例中，US5312296 的通風(fēng)裝置的改進(jìn)方案包括位于非混合通風(fēng)調(diào)節(jié)機(jī)構(gòu)17和水平噴氣調(diào)節(jié)機(jī)構(gòu)15之間的豎 直簾噴氣調(diào)節(jié)機(jī)構(gòu)。當(dāng)置于室內(nèi)空間時(shí)，該實(shí)施例的所述豎直簾噴氣調(diào)節(jié)機(jī)構(gòu)具有的速度、 厚度和寬度能夠形成連續(xù)的簾式噴氣，約在工作者頭部高度或者地板上方約1.8m處終止。 在另一實(shí)施例中，所述裝置的改進(jìn)方案是提升入口增壓空間18并降低通風(fēng)調(diào)節(jié)機(jī)構(gòu)，于是 形成類似于圖1的結(jié)構(gòu)。優(yōu)選地，在該實(shí)施例中，可以具有圖1中以108標(biāo)記的凹陷。所述 凹陷108可具有一個(gè)或多個(gè)如圖1中109標(biāo)記的拱形表面。
現(xiàn)在參照?qǐng)D1，該圖表示照明通風(fēng)裝置(LVD)IO的優(yōu)選實(shí)施例。普通通風(fēng)調(diào)節(jié)機(jī) 構(gòu)132接收來(lái)自增壓空間134的空氣，所述空氣可以通過(guò)與另一增壓空間136共用的軸環(huán) (collar) 104或者通過(guò)單獨(dú)的軸環(huán)(沒(méi)有畫(huà)出)進(jìn)行供應(yīng)。調(diào)節(jié)機(jī)構(gòu)132優(yōu)選的結(jié)構(gòu)是，以 與用于置換通風(fēng)場(chǎng)合的通常速度相同的非混合速度提供比位于調(diào)節(jié)機(jī)構(gòu)下方的周?chē)鷾囟鹊偷耐L(fēng)空氣。普通通風(fēng)調(diào)節(jié)機(jī)構(gòu)132可以有，也可以沒(méi)有。如圖所示，它可以置于所述裝 置10的一側(cè)，或者在其兩側(cè)或三側(cè)，或者它完全包圍LVD10。
另外的豎直及水平組合式噴氣調(diào)節(jié)機(jī)構(gòu)138噴射空氣，以形成分別如箭頭122和 120所示的基本豎直和基本水平的噴氣。通過(guò)增壓空間136(由軸環(huán)104供應(yīng))供應(yīng)所述豎 直和水平噴氣，所述豎直和水平噴氣包圍LVD10，或者位于兩個(gè)或者三個(gè)側(cè)面上或者在單個(gè) 側(cè)面搭界。通過(guò)通風(fēng)空氣、周?chē)諝饣蛘哒{(diào)溫后的室內(nèi)空氣供應(yīng)豎直和水平噴氣。每個(gè)噴 氣可以由這些空氣源中的不同源進(jìn)行供應(yīng)。優(yōu)選地，水平噴氣120的速度使其能夠大體終 止在到達(dá)排氣入口 114的點(diǎn)，排氣入口 114優(yōu)選具有可拆卸的過(guò)濾器113。被排出的煙霧和 空氣通過(guò)增壓空間106和排氣軸環(huán)102去除，所述軸環(huán)安裝到合適的管道上。盡管其名稱 為“水平”，水平噴氣120的角度可以指向排氣入口 114的中心或者處于這個(gè)角度與水平之 間的某個(gè)中間角度。
與US5312^6的裝置不同，在圖1的實(shí)施例中，所述入口相對(duì)而言降低了高度，而 且水平噴氣調(diào)節(jié)機(jī)構(gòu)的起點(diǎn)降低高度，以形成具有兩個(gè)凹陷108的窄輪廓(low profile) 結(jié)構(gòu)。這種結(jié)構(gòu)的好處是將水平噴氣置于所述入口下方，同時(shí)使通風(fēng)頂棚保持如USD407473 那樣的窄輪廓和良好的外觀。它還產(chǎn)生了很淺的凹陷108。優(yōu)選地，擴(kuò)散裝置或窗口 111位 于凹陷108的表面109內(nèi)，帶有燈110，比如放置在窗口后方的熒光燈，以形成連續(xù)的平滑表 面109。燈和擴(kuò)散裝置140、141也可以放置在凹陷108之間的中心位置。要指出的是，在備 選實(shí)施例中，與圖示具有置于設(shè)置噴氣調(diào)節(jié)機(jī)構(gòu)138的點(diǎn)上方的凹陷和入口 114的這種結(jié) 構(gòu)相組合時(shí)，只提供水平噴氣120和豎直噴氣122之一。
優(yōu)選地，豎直和水平噴氣122，120源自基本同一個(gè)位置(調(diào)節(jié)機(jī)構(gòu)138)，該位置 與LVDlO的周界相重合。它們不需要用同一個(gè)空氣源進(jìn)行供應(yīng)，也不需要源自共同的調(diào)節(jié) 機(jī)構(gòu)。然而，優(yōu)選的是，它們都位于與豎直方向呈20°角的位置并且其頂點(diǎn)位于用具100中 產(chǎn)生污染物的部分121的最外邊緣處。因此，較低的用具必須置于更靠里的位置，較高的用 具應(yīng)置于更靠外的位置。如果排氣氣流增大或者噴氣流速增大，該最小角度可以減小。
優(yōu)選地，用于通常的廚房場(chǎng)合時(shí)，水平噴氣的速度為6-lOm/s，LVDlO周界的每線 性米的每線性米體積流速為21-35cm/hr。這些大致與前面確認(rèn)的射程狀況相一致。優(yōu)選 地，豎直噴氣的總體積量對(duì)水平噴氣的總體積量?jī)?yōu)選約為0. 25-0. 35。這些值不是必須要求 的值，但是這些值對(duì)于廚房場(chǎng)合而言是有代表性的。排氣裝置的長(zhǎng)寬比(比如圖3所示的 W/Y)優(yōu)選大于10。
圖2A和2B表示LVD的截面圖2A和平面圖(從下方看)2B。對(duì)應(yīng)入口長(zhǎng)度的一 部分設(shè)置板坯118，防止煙和空氣被吸進(jìn)LVD的部分139。板坯118可以替換可拆卸的過(guò)濾 盒(沒(méi)有畫(huà)出，但是比如，緊湊型的油脂過(guò)濾器或者如1988年9月16日申請(qǐng)的US4872892 所示)。板坯118使得排氣在覆蓋污染源的位置被吸入。優(yōu)選地，它們只用于沒(méi)有污染源 的區(qū)域上方，并且如前所述參照?qǐng)D1的懸垂角，使打開(kāi)的入口 114相對(duì)于每個(gè)污染源以至少 20度的角懸垂。
參照?qǐng)D3，如上所述，水平噴氣可以設(shè)置成如201所示接近水平方向指向，如202所 示，稍微向上地朝向入口 210的中心，或者如203所示，更朝上地指向，從而該噴氣沿著凹陷 217的表面215流動(dòng)。也可以采用這些噴氣的組合。在圖3所示的實(shí)施例中，燈光擴(kuò)散器、 燈罩或透鏡214位于水平噴氣附近，有助于使其保持清潔，從而水平噴氣承擔(dān)雙重責(zé)任，即有助于捕獲煙霧(引導(dǎo)含污染物的羽流)和保持燈罩214清潔。也可以設(shè)置豎直噴氣218。 圖3還表示帶有凹陷217的實(shí)施例，該實(shí)施例具有位于入口下方的水平噴氣出口，但其中只 有一個(gè)入口 210，而不是如前面的實(shí)施例那樣有兩個(gè)入口，該入口 210在一側(cè)連接用于每個(gè) 凹陷217的共用增壓空間。在備選實(shí)施例中，只有一個(gè)入口 210和一個(gè)凹陷217，在這樣的 結(jié)構(gòu)中，優(yōu)選地，壁237限定LVD223的入口側(cè)的邊界。
圖4A和4B表示從增壓空間250輸送的共用豎直和水平調(diào)節(jié)機(jī)構(gòu)的結(jié)構(gòu)。圖4A 表示截面視圖，圖4B表示底視圖?？?38產(chǎn)生豎直噴氣228。噴嘴231產(chǎn)生水平噴氣230。 噴嘴231可鍛造成圖示的形狀，具有在金屬平板240中的規(guī)則間距的開(kāi)口，所述金屬平板構(gòu) 成增壓空間250的殼體。尺寸的舉例如圖所示。噴嘴231的開(kāi)口 232為3. 5mm深，12mm寬。 孔238的直徑為4. 5mm。所述噴氣/孔之間的間隔為30mm。這些尺寸僅僅是示意的。圖4C 表示通過(guò)在箱形延長(zhǎng)部分242中限定的增壓空間252輸送的噴氣調(diào)節(jié)機(jī)構(gòu)的另一構(gòu)造的截 面視圖。孔236產(chǎn)生豎直噴氣228。在箱形延長(zhǎng)部分242 —側(cè)的另一孔234產(chǎn)生水平噴氣 230。所述多個(gè)孔沿著所述調(diào)節(jié)機(jī)構(gòu)以規(guī)則間距形成。尺寸的例子如圖所示。開(kāi)口 234的 直徑為6. 5mm?？?36的直徑為4. 5mm。所述噴氣/孔之間的間距為30mm。這些尺寸僅僅 是示意的。
圖4D表示LVD293的截面圖，其中水平噴氣290源自不低于入口四2的位置，其中 沒(méi)有燈架而且噴氣調(diào)節(jié)機(jī)構(gòu)296的結(jié)構(gòu)同圖4C的實(shí)施例，所有的這些特征都可以由其它實(shí) 施例的對(duì)應(yīng)特征的任一特征或所有特征進(jìn)行組合或替換。LVD293具有在噴氣調(diào)節(jié)機(jī)構(gòu)296 內(nèi)限定的凹陷四4，基本與排氣入口 292的底部平齊。豎直噴氣291從噴氣調(diào)節(jié)機(jī)構(gòu)296發(fā)出ο
圖5表示可以用在各個(gè)實(shí)施例中的控制系統(tǒng)。傳感器(其包括有關(guān)的信號(hào)調(diào)節(jié)元 件和數(shù)據(jù)處理元件)310可以包括下列中的一個(gè)或多個(gè)
空氣速度傳感器，指示響應(yīng)于在調(diào)節(jié)空間內(nèi)空氣運(yùn)動(dòng)的平均或最大速度(或者一 些其它的統(tǒng)計(jì)值)，所述空氣的運(yùn)動(dòng)影響上升的煙流的穩(wěn)定性，比如氣流、人的運(yùn)動(dòng)引起的 空氣的運(yùn)動(dòng)等，被標(biāo)記為周?chē)鷼饬?10a ；
響應(yīng)于調(diào)節(jié)空間內(nèi)的運(yùn)動(dòng)的活動(dòng)水平傳感器310b，所述運(yùn)動(dòng)會(huì)引起干擾煙流的空 氣運(yùn)動(dòng)，所述運(yùn)動(dòng)包括從視頻流內(nèi)的事件識(shí)別提取的信息，從接近或紅外線距離檢測(cè)器或 測(cè)距儀測(cè)得的活動(dòng)；
每天的時(shí)間310c，從其可以推斷所述活動(dòng)水平，比如在商業(yè)廚房這樣的工作間內(nèi) 的活動(dòng)水平；
煙霧負(fù)荷310d，其可以由下述手段進(jìn)行指示，熱源比如火爐或烤架的燃料使用指 示器、二氧化碳檢測(cè)器、溫度或濕度傳感器或者其它的指示煙流成分的成分傳感器、以視頻 流為基礎(chǔ)的事件識(shí)別裝置，比如一個(gè)用于識(shí)別用具沒(méi)有使用、輕度使用、中度使用和過(guò)度使 用以及用途特性的結(jié)構(gòu)；和
溫度310e，比如室內(nèi)溫度、室外溫度和氣流溫度。
控制器302接收一個(gè)或多個(gè)傳感器310的信號(hào)，控制一個(gè)或多個(gè)包括驅(qū)動(dòng)機(jī) 構(gòu)304-308的輸出，驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)304-308控制由扇形符號(hào)312-316指示的流速。驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu) 304-308可以是阻尼驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)或者速度驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)或者任意的用于控制體積流速的裝置。驅(qū) 動(dòng)信號(hào)可以控制排氣速度、豎直噴氣流速、水平噴氣流速、和/或置換通風(fēng)流速。按照各個(gè)機(jī)械實(shí)施例(比如共用增壓空間提供豎直噴氣和水平噴氣用空氣的實(shí)施例)，這些信號(hào)中 的任一個(gè)都可以單獨(dú)控制或者一起控制(比如在控制和機(jī)械方面的共用驅(qū)動(dòng)信號(hào)或者機(jī) 械連接)。
在一個(gè)實(shí)施例中，排氣流速優(yōu)選根據(jù)調(diào)節(jié)空間內(nèi)的煙霧負(fù)荷和/或氣流或運(yùn)動(dòng)指 示器進(jìn)行調(diào)節(jié)。豎直噴氣和/或水平噴氣的速度也可以根據(jù)這樣的輸入進(jìn)行調(diào)節(jié)。比如， 當(dāng)調(diào)節(jié)空間內(nèi)具有較大的空氣運(yùn)動(dòng)時(shí)，比如由走來(lái)走去的工人引起，排氣速度可以成正比 增加，豎直噴氣速度也可成正比地增加。
圖6表示整個(gè)結(jié)構(gòu)的透視圖，其中豎直噴氣311和水平噴氣312沿著LVDlO的整 個(gè)周界延伸。圖7A、7B和7C表示可瞄準(zhǔn)的水平噴氣噴嘴350。該噴嘴350可以是壓配式塑 料件。當(dāng)LVD的一部分安裝有板坯并因此它具有一些不帶排氣入口的區(qū)域時(shí)，水平和豎直 噴氣調(diào)節(jié)機(jī)構(gòu)的對(duì)齊部分可以發(fā)生傾斜，引導(dǎo)某些的機(jī)構(gòu)376以水平角度朝向臨近的入口 部分370，并遠(yuǎn)離有板坯372的部分，如圖7C所示。對(duì)于長(zhǎng)板坯部分372，可以關(guān)閉或堵塞 一些水平噴氣出口。圖中還畫(huà)出了用于豎直噴氣356的孔。圖示的是傾斜位置354。任一 個(gè)噴嘴可以由帶有可移動(dòng)葉片和/或滑動(dòng)阻尼葉片的排放口替換。
盡管已經(jīng)參照一些實(shí)施例描述了本發(fā)明，但是在不脫離權(quán)利要求所限定的本發(fā)明 范圍的情況下，對(duì)所述實(shí)施例作出各種改進(jìn)、改變和變化是可能的。因此，本發(fā)明不應(yīng)受到 所述實(shí)施例的限制，而是它具有由后面的權(quán)利要求及其等同特征的內(nèi)容限定的完整范圍。
盡管圖示的LVD包括照明部件，但是這些不是所有實(shí)施例都必須有的，任一個(gè)實(shí) 施例可以通過(guò)去除這些部件進(jìn)行改進(jìn)。LVD結(jié)構(gòu)可由組件式部件構(gòu)成，這些組件式部件能夠 進(jìn)行組裝而形成各種形狀，覆蓋生產(chǎn)空間內(nèi)各種布置下的污染源。覆蓋排氣入口的板坯被 作為成套元件的一部分，并且當(dāng)通過(guò)污染源的替換、去除或重新布置來(lái)改進(jìn)生產(chǎn)空間時(shí)，它 用于重新限定排氣入口的覆蓋范圍。上述討論的控制調(diào)節(jié)可以手動(dòng)完成，也可以自動(dòng)完成。 LVD實(shí)施方案可以是安裝在頂棚或假頂棚的表面或者是從頂棚或假頂棚凹陷的表面。普通 通風(fēng)調(diào)節(jié)機(jī)構(gòu)可以位于LVD的所有側(cè)面或僅僅一些側(cè)面。普通通風(fēng)調(diào)節(jié)機(jī)構(gòu)可以置于LVD 附近或者遠(yuǎn)離LVD。需要指出，盡管前述實(shí)施例中的豎直和水平噴氣是形成線性排列的單點(diǎn) 噴氣，但在備選實(shí)施例中，這些噴氣可以為槽式，以形成豎直和水平簾。
圖8表示在廚房通風(fēng)系統(tǒng)中組合的各種通風(fēng)元件的組合。多個(gè)凹陷比如以860指 示的凹陷覆蓋廚房的整個(gè)頂棚面積，于是保護(hù)位于廚房任意位置的多個(gè)用具816。被多個(gè)凹 陷860覆蓋的區(qū)域具有能夠產(chǎn)生水平噴氣807和豎直噴氣808以及構(gòu)成空氣排放810的任 意個(gè)部分，比如823所示。每個(gè)凹陷具有吸入由802所示煙霧的排氣入口 846。水平噴氣布 置在多個(gè)凹陷的各個(gè)位置，來(lái)幫助引導(dǎo)煙霧到達(dá)排風(fēng)口，并遠(yuǎn)離比如燈804這樣的其它頂 棚固定結(jié)構(gòu)。豎直噴氣808優(yōu)選置于限定要保護(hù)的邊界的位置。備選地，所述邊界可以由 置換通風(fēng)調(diào)節(jié)機(jī)構(gòu)830或壁(沒(méi)有畫(huà)出)進(jìn)行限定。
在本系統(tǒng)和所有的系統(tǒng)中，通風(fēng)頂棚不同于傳統(tǒng)的罩，因?yàn)榫推浞胖玫母叨榷裕?它是非常淺的。這里，凹陷860的深度842可大于從煙霧源到凹陷860的封閉端的距離840 的五倍。
要指出，前述任一實(shí)施例可以通過(guò)消除照明部件進(jìn)行改變。因此在使用術(shù)語(yǔ)“LVD” 的場(chǎng)合，缺少燈源的備選方案也可以是可行的實(shí)施例。
權(quán)利要求
1.一種排氣裝置，包括 長(zhǎng)寬比至少為10的外殼；所述外殼的表面限定至少一個(gè)具有排氣入口的凹陷；所述外殼具有靠近所述至少一個(gè)凹陷的周界，所述周界具有位于所述排氣入口下方并 構(gòu)造成產(chǎn)生噴氣的噴氣調(diào)節(jié)機(jī)構(gòu)，第一噴氣被導(dǎo)向排氣入口并位于該排氣入口下方，第二 噴氣被實(shí)質(zhì)上豎直向下引導(dǎo)；所述外殼中具有排氣入口的部分的下邊緣與外殼中含有噴氣調(diào)節(jié)機(jī)構(gòu)的部分的下邊 緣實(shí)質(zhì)上豎直對(duì)齊；用來(lái)限定所述至少一個(gè)凹陷中的每一個(gè)的表面構(gòu)成一段拱形連續(xù)表面，該連續(xù)表面具 有位于所述噴氣調(diào)節(jié)機(jī)構(gòu)附近的光源；所述排氣入口限定線性水平入口區(qū)域，該水平入口區(qū)域的至少一部分被可拆卸的板坯覆蓋；所述噴氣調(diào)節(jié)機(jī)構(gòu)具有用于形成第一噴氣的可定向噴嘴，第一噴氣指向未被可拆卸板 坯覆蓋的排氣入口區(qū)域；所述第一噴氣終止在排氣入口處或者在緊接未達(dá)到排氣入口之處終止； 第二噴氣終止在地板上方約1. 8米之上； 煙霧源，位于所述外殼下方；煙霧源的邊緣定位成在豎直方向與噴氣調(diào)節(jié)機(jī)構(gòu)成至少20度角，于是所有的煙霧源 位于所述至少一個(gè)凹陷的下方；和控制系統(tǒng)，構(gòu)造成根據(jù)在放置外殼的空間內(nèi)實(shí)時(shí)測(cè)量的氣流狀況至少控制第二噴氣的 體積流速。
2.如權(quán)利要求1所述的裝置，所述控制系統(tǒng)構(gòu)造成根據(jù)在放置外殼的空間內(nèi)實(shí)時(shí)測(cè)量 的氣流狀況控制第一噴氣。
3.如權(quán)利要求1所述的裝置，還包括放置在噴氣調(diào)節(jié)機(jī)構(gòu)附近的普通通風(fēng)調(diào)節(jié)機(jī)構(gòu)， 所述普通通風(fēng)調(diào)節(jié)機(jī)構(gòu)以非混合速度將通風(fēng)空氣向下引導(dǎo)。
4.如權(quán)利要求1所述的裝置，其中所述噴氣調(diào)節(jié)機(jī)構(gòu)圍繞所述外殼的周界。
5.如權(quán)利要求1所述的裝置，其中第一和第二噴氣從共用增壓空間供應(yīng)。
6.如權(quán)利要求1所述的裝置，其中第一和第二噴氣由單獨(dú)的增壓空間供應(yīng)，這些單獨(dú) 的增壓空間被單獨(dú)控制流速的空氣源供應(yīng)空氣。
7.一種排氣裝置，包括 長(zhǎng)寬比至少為10的外殼；所述外殼的表面限定至少一個(gè)具有排氣入口的凹陷；所述外殼具有靠近所述至少一個(gè)凹陷的周界，所述周界具有位于所述排氣入口下方并 構(gòu)造成產(chǎn)生噴氣的噴氣調(diào)節(jié)機(jī)構(gòu)，第一噴氣被導(dǎo)向排氣入口并位于該排氣入口下方，第二 噴氣被實(shí)質(zhì)上豎直向下引導(dǎo)。
8.如權(quán)利要求7所述的裝置，其中所述外殼中具有排氣入口的部分的下邊緣與外殼中 含有噴氣調(diào)節(jié)機(jī)構(gòu)的部分的下邊緣實(shí)質(zhì)上豎直對(duì)齊。
9.如權(quán)利要求7所述的裝置，其中用來(lái)限定所述至少一個(gè)凹陷中的每一個(gè)的表面構(gòu)成 一段拱形連續(xù)表面，該連續(xù)表面具有位于所述噴氣調(diào)節(jié)機(jī)構(gòu)附近的光源。
10.如權(quán)利要求7所述的裝置，其中所述排氣入口限定線性水平入口區(qū)域，該水平入口 區(qū)域的至少一部分被可拆卸的板坯覆蓋。
11.如權(quán)利要求10所述的裝置，其中所述噴氣調(diào)節(jié)機(jī)構(gòu)具有用于形成第一噴氣的可定 向噴嘴，第一噴氣指向未被可拆卸板坯覆蓋的排氣入口區(qū)域。
12.如權(quán)利要求7所述的裝置，其中第一噴氣終止在排氣入口處或者在緊接未達(dá)到排 氣入口之處終止。
13.如權(quán)利要求7所述的裝置，其中第二噴氣終止在地板上方約1.8米之上。
14.如權(quán)利要求7所述的裝置，還包括煙霧源，位于所述外殼下方；和煙霧源的邊緣定位成在豎直方向與噴氣調(diào)節(jié)機(jī)構(gòu)成至少20度角，于是所有的煙霧源 位于所述至少一個(gè)凹陷的下方。
15.如權(quán)利要求7所述的裝置，還包括控制系統(tǒng)，構(gòu)造成根據(jù)在放置外殼的空間內(nèi)實(shí)時(shí)測(cè)量的氣流狀況至少控制第二噴氣的 體積流速。
16.一種排氣裝置，包括長(zhǎng)寬比至少為10的外殼；所述外殼的表面限定至少一個(gè)具有排氣入口的凹陷；所述外殼具有靠近所述至少一個(gè)凹陷的周界，所述周界具有位于所述排氣入口下方并 構(gòu)造成產(chǎn)生噴氣的噴氣調(diào)節(jié)機(jī)構(gòu)，第一噴氣被導(dǎo)向排氣入口并位于該排氣入口下方，第二 噴氣被實(shí)質(zhì)上豎直向下引導(dǎo)；所述外殼中具有排氣入口的部分的下邊緣與外殼中含有噴氣調(diào)節(jié)機(jī)構(gòu)的部分的下邊 緣實(shí)質(zhì)上豎直對(duì)齊；用來(lái)限定所述至少一個(gè)凹陷中的每一個(gè)的表面構(gòu)成一段拱形連續(xù)表面，該連續(xù)表面具 有位于所述噴氣調(diào)節(jié)機(jī)構(gòu)附近的光源；第一噴氣終止在排氣入口處或者在緊接未達(dá)到排氣入口之處終止；第二噴氣終止在地板上方約1. 8米之上；煙霧源，位于所述外殼下方；煙霧源的邊緣定位成在豎直方向與噴氣調(diào)節(jié)機(jī)構(gòu)成至少20度角，于是所有的煙霧源 位于所述至少一個(gè)凹陷的下方。
17.如權(quán)利要求1所述的裝置，包括控制系統(tǒng)，構(gòu)造成根據(jù)在放置外殼的空間內(nèi)實(shí)時(shí)測(cè) 量的氣流狀況控制第一噴氣。
18.如權(quán)利要求1所述的裝置，還包括放置在噴氣調(diào)節(jié)機(jī)構(gòu)附近的普通通風(fēng)調(diào)節(jié)機(jī)構(gòu)， 所述普通通風(fēng)調(diào)節(jié)機(jī)構(gòu)以非混合速度將通風(fēng)空氣向下引導(dǎo)。
19.如權(quán)利要求1所述的裝置，其中所述噴氣調(diào)節(jié)機(jī)構(gòu)圍繞外殼的周界。
20.如權(quán)利要求1所述的裝置，其中第一和第二噴氣從共用增壓空間供應(yīng)。
21.如前述任一權(quán)利要求所述的裝置，其中所述凹陷的深度大于凹陷的封閉端和煙霧 源之間距離的五倍。
22.如前述任一權(quán)利要求所述的裝置，其中所述凹陷的深度大于凹陷的封閉端和煙霧 源之間距離的八倍。
23.一種排氣系統(tǒng)，包括表面具有多個(gè)凹陷的通風(fēng)頂棚部件，每個(gè)凹陷均具有排氣入口 ； 所述凹陷分布在頂棚的區(qū)域上； 所述區(qū)域具有靠近所述凹陷的周界； 所述周界具有下列中的至少一個(gè)位于所述排氣入口下方并構(gòu)造成產(chǎn)生噴氣的噴氣調(diào)節(jié)機(jī)構(gòu)，第一噴氣被導(dǎo)向所述排氣 入口中的至少一個(gè)并位于排氣入口下方，第二噴氣被實(shí)質(zhì)上豎直向下引導(dǎo)； 置換通風(fēng)調(diào)節(jié)機(jī)構(gòu)；和壁。
24.如權(quán)利要求23所述的系統(tǒng)，還包括位于所述區(qū)域內(nèi)并產(chǎn)生水平噴氣的多個(gè)排出單元。
25.如權(quán)利要求23所述的系統(tǒng)，其中限定所述至少一個(gè)凹陷中的每一個(gè)的表面構(gòu)成一 段拱形連續(xù)表面，該連續(xù)表面具有位于所述噴氣調(diào)節(jié)機(jī)構(gòu)附近的光源
26.如權(quán)利要求23所述的系統(tǒng)，其中所述排氣入口限定線性水平入口區(qū)域，該水平入 口區(qū)域的至少一部分被可拆卸的板坯覆蓋。
全文摘要
一種通風(fēng)排氣入口裝置位于生產(chǎn)空間的頂棚高度處并具有低外形，帶有豎直噴氣和水平噴氣的組合。凹陷和其它特征用于改進(jìn)捕獲和抑制能力以及其它功能方面。某些實(shí)施方案包括靠近噴氣調(diào)節(jié)機(jī)構(gòu)的光源。
文檔編號(hào)F24C15/20GK102037286SQ200980118055
公開(kāi)日2011年4月27日 申請(qǐng)日期2009年4月20日 優(yōu)先權(quán)日2008年4月18日
發(fā)明者A·V·利夫恰克, F·米爾貝格爾, H·里策爾 申請(qǐng)人:奧義霍爾頓集團(tuán)有限公司