一种基于R744冷媒的降温灭火抽油烟机的制作方法

本发明涉及抽油烟机技术领域，具体涉及的是一种基于r744冷媒的降温灭火抽油烟机。

背景技术：

烹饪油烟是食用油和食物在高温条件下发生一系列物理和化学变化形成的，食用油加热到170℃时开始出现少量油烟雾，随着温度升高，油的分解速度加快，当温度达到250℃时会产生大量的烹调油烟。在我国的饮食方式中，大多数食物需要在高温下进行煎、炒、烹、炸等加工过程，甚至在烹饪过程中会出现“颠锅勾火”现象，油温常常在250℃以上，极易产生大量烹调油烟。

由于受建筑本身结构设计的限制，大型酒店、宾馆、食堂、高层居民楼等建筑的厨房产生的油烟通常不能直接排至室外，而是在楼体内集中设置烟道，将烹饪过程中产生的油烟通过烟道由厨房排出到室外；高温油烟遇到温度相对较低的烟道侧壁后，油烟冷却变为油泥并附着于烟道侧壁，日积月累大量油泥堆积于烟道内部，极易产生烟道火灾，而烟道火灾有以下特点：(1)初起火灾隐蔽，不易被及时发现，一般烟道火灾都是由于烟道温度过高所致，操作人员一般会注意灶台周围可燃物的清理，而容易忽视烟道潜在的火灾危险，由于烟道是一个相对局限的空间，高温油烟被吸入烟道引燃油泥后将很难被及时发现，等到发现时，明火已充满整个烟道，错过最佳扑救时机；(2)易引发多点火灾，扑救难度较大，烟道是一个贯通的狭长空间，不仅会利用烟囱效应造成火势迅速蔓延，而且失火后将火包裹在烟道内，扑救火灾时，烟道外侧的火源较容易扑灭，由于建筑墙体结构的限制，干粉、水等灭火剂很难触及到烟道内部的火源，以至烟道内的明火会迅速蔓延，明火在狭长的烟道内通过烟道接口很容易引燃室内的抽油烟机，以至室内着火引发立体火灾，从而使火势进一步扩大，造成更严重的财产损失和人员伤亡。

r744冷媒的成分为二氧化碳，因其具有极佳的热力性质、不破坏臭氧层、取得容易成本极低、无毒且不会分解出刺激性物质、不可燃、不会爆炸等优势，不仅是性能极佳的冷媒，也是优良的灭火剂。

申请号为cn201510840587.1的中国发明专利公开一种带灭火装置的吸油烟机，通过在烟机上安装喷淋装置，在烟机周围及其本身发生火灾时可以自动喷淋达到灭火的效果，即只有出现明火时才喷淋水雾，实现灭火的效果，其技术目的并非是降低油烟温度，在烹饪过程中并不能降低油烟温度，也不能防止烟道着火情况的发生，并且所述抽油烟机固定安装于墙上，其喷雾头只能朝固定的方向喷洒水雾，并不能根据火源位置调整喷雾方向，其灭火效果并不理想；申请号为cn00209613.7的中国实用新型专利公开一种排油烟机的灭火装置，所述灭火装置设有固定喷管和手持软管，能够对抽油烟机下方位置的着火点进行有效灭火，但同样不能降低烹饪时的油烟温度，也不能防止烟道着火情况的发生。

烟道一旦失火，就会浓烟滚滚，火灾不仅会迅速蔓延扩大到整栋建筑物，威胁生命财产安全，而且也容易给周边地区造成恐慌，影响社会正常秩序和稳定，因此，急需一种能降低油烟温度，并且能自动检测灶台失火位置，对准失火源喷洒二氧化碳灭火剂进行灭火的抽油烟机。

技术实现要素：

本发明的目的在于提供一种基于r744冷媒的降温灭火抽油烟机，其结构新颖，智能化程度高，能有效降低油烟温度、扑灭灶台失火，并且采用的同轴双风扇，能有效吸走油烟，减轻厨房空气的油烟污染，保障人员身体健康。

本发明采取的技术方案为：一种基于r744冷媒的降温灭火抽油烟机，包括位姿调整机构、壳体、第一管、第二管、第三管、第四管、电控节流阀、冷凝器、压缩机、波纹管、管网、喷雾头、第一风扇、下电机、上电机、第二风扇其特征在于：位姿调整机构具有六个自由度，并能监控灶台的热成像情况，壳体为多层半球形结构，其内部安装有管网、第一风扇、下电机、上电机、第二风扇，管网内部充满的r744冷媒介质用于对高温油烟的冷却和扑灭灶台的失火源，下电机驱动第一风扇的旋转，实现对油烟的抽吸作用，上电机驱动第二风扇旋转，作为第一风扇的补充，对油烟进行抽吸，波纹管具有伸缩作用，能使壳体内部与楼体内的烟道连通，从而使被冷却后的油烟通过烟道排至室外，压缩机用于压缩r744冷媒气体，冷凝器用于降低r744冷媒气体的温度，使其由高压气态变为高压液态，电控节流阀用于调控高压液态r744冷媒流入管网的速度。

进一步的，所述的位姿调整机构包括静平台、六个电缸、热成像仪、动平台，六个电缸后端与静平台均构成球副，六个电缸前端与动平台均构成球副，静平台、动平台和六个电缸构成具有六个自由度的stewart机构，静平台下端设有可动态监控灶台上的热源分布及变化的热成像仪，静平台固定安装于墙面上，动平台与壳体紧固连接，则壳体具有六向自由度，壳体为三层结构的半球状，从内到外依次为内壳、中间壳和外壳，内壳上设有条状进气槽，其中心位置设有向下凸起的半球空腔结构，中间壳为圆孔网状结构，下电机为空心轴电机，即其输出轴中心为空心结构，下电机紧固安装于中间壳上端，第一风扇安装于内壳和中间壳之间，第一风扇的中心与下电机输出轴紧固连接，第一风扇的六个扇叶均为球面弧叶结构，能够顺畅地在内壳和中间壳之间旋转，并抽动油烟穿过内壳上的条状进气槽和中间壳圆孔网状结构进入中间壳与外壳之间的空腔，第二风扇安装于内壳向下凸起的半球空腔内，上电机紧固安装于下电机上端，上电机的输出轴穿过下电机的空心轴与第二风扇中心紧固连接，波纹管下端与外壳上端连通，波纹管上端与楼体内的烟道连通。

进一步的，所述管网包括下环仓、上环仓、冷却管、入管、中环仓、出管，管网为半球笼状结构，安装于中间壳与外壳之间的空腔内，上环仓和下环仓安装于外壳上端外侧，多个冷却管周向均匀分布，六个入管周向均匀布置，每个入管上端均与下环仓连通，下端与所有冷却管下端连通，六个入管下端还分别与六个喷雾头连通，每个喷雾头内部均设有一个常闭电磁阀，所有冷却管上端均与中环仓接通，六个出管实现中环仓与上环仓的连通。

进一步的，所述冷凝器安装于室外通风良好处，其下端设有左仓和右仓，右仓通过第三管与电控节流阀的入口端连通，电控节流阀的出口端通过第一管与下环仓连通，左仓通过第四管和压缩机出口端连通，压缩机入口端通过第二管与上环仓连通，冷凝器上端设有横管，左仓通过五个金属管与横管连通，右仓通过五个金属管与横管连通，横管与左仓、右仓之间设有多层用于冷凝r744冷媒的散热片，散热片一侧设有用于加快空气流动的散热风扇，管网、第一管、第二管、第三管、第四管、压缩机、电控节流阀和冷凝器所构成的封闭内腔中充满r744冷媒。

进一步的，第二风扇可以弥补第一风扇中心位置吸力不足的问题，第一风扇和第二风扇结合使用可以对油烟实现更好抽吸效果；

进一步的，对高温油烟的冷却过程：压缩机通过第二管将管网内的低压气态r744冷媒压缩变为高压气态，并通过第四管输送至冷凝器的左仓，高压气态的r744冷媒由左仓通过横管流通至右仓的过程中，经由散热片和散热风扇的冷却，变为高压液态的r744冷媒，并经由第三管、电控节流阀、第一管流通至管网变为低压液态的r744冷媒，在第一风扇和第二风扇的抽吸作用下，高温油烟与冷却管内的低压液态r744冷媒进行充分热交换后，高温油烟变为低温油烟并通过波纹管和楼体烟道排至室外，低压液态的r744冷媒变为低压气态的r744冷媒，再经压缩机压缩为高压气态后进入下一个冷却循环。

进一步的，对灶台失火的灭火过程：热成像仪可动态监控灶台上的热源分布及变化，如检测到灶台上某位置突然出现不明火源，则位姿调整机构迅速将壳体调整到不明火源上方位置，电控节流阀迅速打开，使右仓内的高压液态r744冷媒迅速进入到管网后，六个喷雾头内的常闭电磁阀打开，使高压液态r744冷媒成雾状喷射至不明火源上，由于r744冷媒的成分为二氧化碳，液态二氧化碳汽化可以吸收大量的热能，迅速降低火源温度，二氧化碳又可隔绝可燃物和氧气的接触，从而实现灶台失火后灭火的技术效果。

本发明的有益效果：①相比于传统方形抽油烟机，本发明中的抽油烟机为半球结构，是更加符合流体力学的设计，对油烟的抽吸效果更为明显，油烟不容易溢散；②风扇转速一定时，越靠近中心，扇叶线速度越小，吸力也越小，本发明采用的第一风扇和第二风扇构成同轴双风扇结构，有效避免第一风扇靠近中心位置风扇吸力不足的情况，对油烟的抽吸效果更加明显；③冷凝器和管网组成的冷却系统，能有效降低油烟温度，防止高温油烟引燃烟道；④stewart机构可使喷雾头对准着火点喷洒r744冷媒，可有效扑灭灶台着火的火源；⑤液态二氧化碳作为灭火剂，具有高灭火效率，不额外产生有害气体，事后无需清理灭火剂等优势。

附图说明

图1为本发明的整体结构示意图。

图2为本发明壳体部分的局部剖面结构示意图。

图3为本发明壳体部分的剖面结构示意图。

图4为本发明中位姿调整机构示意图。

图5为第一风扇的结构示意图。

图6为管网的结构示意图。

附图标号：1位姿调整机构、1.1静平台、1.2电缸、1.3热成像仪、1.4动平台、2壳体、2.1外壳、2.2中间壳、2.3内壳、3.1第一管、3.2第二管、3.3第三管、3.4第四管、4电控节流阀、5冷凝器、5.1左仓、5.2右仓、5.3散热风扇、5.4横管、6压缩机、7波纹管、8管网、8.1下环仓、8.2上环仓、8.3冷却管、8.4入管、8.5中环仓、8.6出管、9喷雾头、10第一风扇、11下电机、12上电机、13第二风扇。

具体实施方式

下面结合具体实施例对本发明作进一步描述，在此发明的示意性实施例以及说明用来解释本发明，但并不作为对本发明的限定。

如图1、图2、图3、图4所示，一种基于r744冷媒的降温灭火抽油烟机，包括位姿调整机构1、壳体2、第一管3.1、第二管3.2、第三管3.3、第四管3.4、电控节流阀4、冷凝器5、压缩机6、波纹管7、管网8、喷雾头9、第一风扇10、下电机11、上电机12、第二风扇13其特征在于：位姿调整机构1具有六个自由度，并能监控灶台的热成像情况，壳体2为多层半球形结构，其内部安装有管网8、第一风扇10、下电机11、上电机12、第二风扇13，管网8内部充满的r744冷媒介质用于对高温油烟的冷却和扑灭灶台的失火源，下电机11驱动第一风扇10的旋转，实现对油烟的抽吸作用，上电机12驱动第二风扇13旋转，作为第一风扇10的补充，对油烟进行抽吸，波纹管7具有伸缩作用，能使壳体2内部与楼体内的烟道连通，从而使被冷却后的油烟通过烟道排至室外，压缩机6用于压缩r744冷媒气体，冷凝器5用于降低r744冷媒气体的温度，使其由高压气态变为高压液态，电控节流阀4用于调控高压液态r744冷媒流入管网8的速度。

如图2、图4、图5所示，所述的位姿调整机构1包括静平台1.1、六个电缸1.2、热成像仪1.3、动平台1.4，六个电缸1.2后端与静平台1.1均构成球副，六个电缸1.2前端与动平台1.4均构成球副，静平台1.1、动平台1.4和六个电缸1.2构成具有六个自由度的stewart机构，静平台1.1下端设有可动态监控灶台上的热源分布及变化的热成像仪1.3，静平台1.1固定安装于墙面上，动平台1.4与壳体2紧固连接，则壳体2具有六向自由度，壳体2为三层结构的半球状，从内到外依次为内壳2.3、中间壳2.2和外壳2.1，内壳2.3上设有条状进气槽，其中心位置设有向下凸起的半球空腔结构，中间壳2.2为圆孔网状结构，下电机11为空心轴电机，即其输出轴中心为空心结构，下电机11紧固安装于中间壳2.2上端，第一风扇10安装于内壳2.3和中间壳2.2之间，第一风扇10的中心与下电机11输出轴紧固连接，第一风扇10的六个扇叶均为球面弧叶结构，能够顺畅地在内壳2.3和中间壳2.2之间旋转，并抽动油烟穿过内壳2.3上的条状进气槽和中间壳2.2圆孔网状结构进入中间壳2.2与外壳2.1之间的空腔，第二风扇13安装于内壳2.3向下凸起的半球空腔内，上电机12紧固安装于下电机11上端，上电机12的输出轴穿过下电机11的空心轴与第二风扇13中心紧固连接，波纹管7下端与外壳2.1上端连通，波纹管7上端与楼体内的烟道连通。

如图2、图6所示，所述管网8包括下环仓8.1、上环仓8.2、冷却管8.3、入管8.4、中环仓8.5、出管8.6，管网8为半球笼状结构，安装于中间壳2.2与外壳2.1之间的空腔内，上环仓8.2和下环仓8.1安装于外壳2.1上端外侧，多个冷却管8.3周向均匀分布，六个入管8.4周向均匀布置，每个入管8.4上端均与下环仓8.1连通，下端与所有冷却管8.3下端连通，六个入管8.4下端还分别与六个喷雾头9连通，每个喷雾头9内部均设有一个常闭电磁阀，所有冷却管8.3上端均与中环仓8.5接通，六个出管8.6实现中环仓8.5与上环仓8.2的连通。

如图1所示，所述冷凝器5安装于室外通风良好处，其下端设有左仓5.1和右仓5.2，右仓5.2通过第三管3.3与电控节流阀4的入口端连通，电控节流阀4的出口端通过第一管3.1与下环仓8.1连通，左仓5.1通过第四管3.4和压缩机6出口端连通，压缩机6入口端通过第二管3.2与上环仓8.2连通，冷凝器5上端设有横管5.4，左仓5.1通过五个金属管与横管5.4连通，右仓5.2通过五个金属管与横管5.4连通，横管5.4与左仓5.1、右仓5.2之间设有多层用于冷凝r744冷媒的散热片，散热片一侧设有用于加快空气流动的散热风扇5.3，管网8、第一管3.1、第二管3.2、第三管3.3、第四管3.4、压缩机6、电控节流阀4和冷凝器5所构成的封闭内腔中充满r744冷媒。

如图3所示，第二风扇13可以弥补第一风扇10中心位置吸力不足的问题，第一风扇10和第二风扇13结合使用可以对油烟实现更好抽吸效果；

本发明的实施例：如图1中所示，对高温油烟的冷却过程：压缩机6通过第二管3.2将管网8内的低压气态r744冷媒压缩变为高压气态，并通过第四管3.4输送至冷凝器5的左仓5.1，高压气态的r744冷媒由左仓5.1通过横管5.4流通至右仓5.2的过程中，经由散热片和散热风扇5.3的冷却，变为高压液态的r744冷媒，并经由第三管3.3、电控节流阀4、第一管3.1流通至管网8变为低压液态的r744冷媒，在第一风扇10和第二风扇13的抽吸作用下，高温油烟与冷却管8.3内的低压液态r744冷媒进行充分热交换后，高温油烟变为低温油烟并通过波纹管7和楼体烟道排至室外，低压液态的r744冷媒变为低压气态的r744冷媒，再经压缩机6压缩为高压气态后进入下一个冷却循环。

对灶台失火的灭火过程：热成像仪1.3可动态监控灶台上的热源分布及变化，如检测到灶台上某位置突然出现不明火源，则位姿调整机构1迅速将壳体2调整到不明火源上方位置，电控节流阀4迅速打开，使右仓5.2内的高压液态r744冷媒迅速进入到管网8后，六个喷雾头9内的常闭电磁阀打开，使高压液态r744冷媒成雾状喷射至不明火源上，由于r744冷媒的成分为二氧化碳，液态二氧化碳汽化可以吸收大量的热能，迅速降低火源温度，二氧化碳又可隔绝可燃物和氧气的接触，从而实现灶台失火后灭火的技术效果。

“前”、“后”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，或者是该发明产品使用时惯常摆放的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。此外，术语“第一”、“第二”等仅用于区分描述，而不能理解为指示或暗示相对重要性。