способ и устройство для разделения

Формула изобретения

1. Способ разделения, отличающийся тем, что пропускают поток газа или пара, загрязненного нежелательными или загрязняющими веществами, в направлении вниз через слой скрученной разделительной среды, размещенной между впуском и выпуском газа или пара, при этом скорость потока газа или пара, протекающего через слой, ниже скорости подачи потока газа или пара через впуск газа или пара; отделяют нежелательные или загрязняющие вещества от газа или пара по мере его прохождения через указанный слой, причем избыток нежелательных или загрязняющих веществ стекает в виде капель из разделительной среды; выводят очищенный газ или пар из указанного слоя и пропускают его через участок разделительной зоны со скоростью, меньшей чем скорость потока газа или пара, протекающего через указанный слой; производят накопление избытка нежелательных или загрязняющих веществ на дне разделительной зоны.

2. Способ по п.1, отличающийся тем, что поток газа или пара имеет повышенную температуру, при которой нежелательные или загрязняющие вещества находятся в конденсируемой парообразной форме, причем ранее пропускания потока загрязненного газа или пара через слой скрученной разделительной среды осуществляют его охлаждение непосредственно на входе слоя скрученной разделительной среды, с конденсацией нежелательных или загрязняющих веществ, которые в результате отделяются от потока газа или пара при его прохождении через слой.

3. Способ по п.2, отличающийся тем, что охлаждение потока горячего газа или пара осуществляют за счет непосредственного контакта потока горячего газа или пара с охлаждающей средой, которая имеет температуру от - 30^oС до температуры окружающей среды.

4. Способ по п.3, отличающийся тем, что охлаждающая среда содержит поток газа или пара, причем скорость охлаждающего потока газа или пара регулируют в соответствии с температурой и скоростью потока горячего газа или пара, для управления температурой охлажденного перемешанного потока газа или пара.

5. Способ по п.3, отличающийся тем, что охлаждающая среда содержит охлаждающую жидкость, которую распыляют в потоке горячего газа или пара.

6. Способ по одному из пп.1-5, отличающийся тем, что он предусматривает, в том случае, когда падение давления через слой разделительной среды становится избыточным в результате загрязнения среды и/или накопления твердых загрязняющих веществ в слое, перемещения слоя таким образом, чтобы поток газа или пара входил в различные зоны слоя.

7. Способ по п.6, отличающийся тем, что слой имеет входную зону или участок, через которые поток загрязненного газа или пара входит в слой, и выходную зону или участок, через которые поток очищенного газа или пара выходит из слоя, причем указанные зоны расположены на противоположных сторонах оси вращения, при этом слой может быть повернут на 180^o путем вращения вокруг оси, так что входная зона становится выходной зоной, а выходная зона становится входной зоной.

8. Способ по п.6 или 7, отличающийся тем, что он предусматривает промывку слоя скрученной разделительной среды после ее поворота, чтобы очистить или регенерировать среду для улучшения прохождения потока газа или пара через слой.

9. Способ по п.8, отличающийся тем, что промывка включает в себя распыление горячей промывочной жидкости на слой, при сохранении пропускания потока газа или пара через слой, сбор, по истечении определенного промежутка времени, промывочной жидкости, пропущенной через слой, рециркулирование промывочной жидкости, и сброс промывочной жидкости по истечении определенного промежутка времени.

10. Способ по одному из пп.1-9, отличающийся тем, что загрязненный поток газа или пара представляет собой поток отработанного газа, выделяющегося от домашнего, торгового или промышленного варочного агрегата, причем загрязняющим или нежелательным веществом может быть жир и/или масло.

11. Разделительное устройство, отличающееся тем, что оно включает в себя: резервуар, ограничивающий разделительную зону; впуск загрязненного газа или пара, ведущий в резервуар; выпуск газа или пара, ведущий из резервуара; разделительное средство, которое содержит слой скрученной разделительной среды в разделительной зоне, причем впуск, разделительное средство и выпуск выполнены таким образом, что поток загрязненного газа или пара, который входит в разделительную зону через впуск, проходит в направлении вниз через указанный слой, проходит через участок разделительной зоны ниже слоя и выходит из зоны через выпуск, при этом скрученная разделительная среда осуществляет разделение загрязняющих веществ от газа или пара при прохождении потока газа или пара через слой, причем слой имеет большую площадь поперечного сечения, чем впуск, так что скорость потока газа или пара через слой ниже, чем скорость потока газа или пара через впуск газа или пара, причем размеры участка разделительной зоны ниже слоя выбраны таким образом, что скорость газа или пара, протекающего через этот участок разделительной зоны, ниже чем скорость потока газа или пара через слой, и зону сбора загрязнений, которая расположена внутри резервуара ниже слоя скрученной разделительной среды.

12. Устройство по п.11, отличающееся тем, что резервуар имеет основание или пол, крышку, смещенную от основания, и боковую стенку, идущую от основания до крышки.

13. Устройство по п.12, отличающееся тем, что впуск газа или пара расположен на крышке, а выпуск на боковой стенке, при этом относительные размеры впуска и резервуара таковы, что имеет место уменьшение скорости потока газа или пара при его входе в разделительную зону.

14. Устройство по п. 12, отличающееся тем, что зона сбора загрязнений смещена от слоя скрученной разделительной среды, а выпуск газа или пара расположен на стенке и/или на крышке таким образом, что он сообщается с пространством между слоем скрученной разделительной среды и зоной сбора загрязнений.

15. Устройство по п.14, отличающееся тем, что основание и крышка являются квадратными или прямоугольными в плане, при этом боковая стенка содержит четыре стенные панели, которые соединяют крышку с основанием, причем впуск расположен на одной из стенных панелей, а выпуск на противоположной стенной панели на более низком уровне, чем впуск.

16. Устройство по п.14, отличающееся тем, что основание и крышка являются квадратными или прямоугольными в плане, при этом боковая стенка содержит четыре стенные панели, которые соединяют крышку с основанием, причем на каждой из двух противоположных стенных панелей предусмотрено по одному впуску газа или пара, при этом для каждого из впусков предусмотрен свой слой скрученной разделительной среды, причем общий выпуск предусмотрен на крышке, а основание имеет V-образное поперечное сечение, которое сужается в направлении вниз внутрь от стенных панелей, содержащих впуски, при этом зона сбора загрязнений размещена у вершины основания или вдоль нее.

17. Устройство по п. 12, отличающееся тем, что зона сбора загрязнений смещена от слоя скрученной разделительной среды, а выпуск газа или пара расположен центрально таким образом, что слой скрученной разделительной среды расположен вокруг выпуска.

18. Устройство по одному из пп.12-17, отличающееся тем, что оно включает в себя средство охлаждения потока газа или пара непосредственно перед вводом в слой скрученной разделительной среды.

19. Устройство по п.18, отличающееся тем, что оно содержит газовую или паровую камеру между впуском и слоем разделительной среды, причем средство охлаждения имеет впуск охлаждающего газа или пара, который ведет в газовую или паровую камеру.

20. Устройство по п.18, отличающееся тем, что оно содержит газовую или паровую камеру между впуском и слоем разделительной среды, причем средство охлаждения содержит средство инжекции охлаждающей жидкости во внутрь газовой или паровой камеры.

21. Устройство по одному из пп.18-20, отличающееся тем, что слой разделительной среды является перемещаемым.

22. Устройство по п.21, отличающееся тем, что слой разделительной среды имеет входную зону или участок, через которые поток загрязненного газа или пара входит в слой, и выходную зону или участок, через которые поток очищенного газа или пара выходит из слоя, причем устройство включает в себя держатель разделительной среды, который имеет противоположные отверстия, создающие указанные входную и выходную зоны, при этом указанные отверстия перекрыты средством удержания разделительной среды.

23. Устройство по п.21 или 22, отличающееся тем, что оно включает в себя промывочное средство для промывки разделительной среды после ее перемещения, причем средство промывки включает в себя резервуар для хранения промывочной жидкости; средство дозирования для ввода химикатов в этот резервуар; средство нагрева для осуществления нагрева промывочной жидкости в резервуаре; насос для подачи горячей промывочной жидкости с химикатами из резервуара через форсунки в слой разделительной среды; средство сбора использованной промывочной жидкости, которая была пропущена через слой разделительной среды, причем насос выполнен с возможностью повторной подачи использованной промывочной жидкости к форсункам.

24. Устройство по одному из пп.12-23, отличающееся тем, что толщина слоя разделительной среды составляет от 3 до 15 см, а каждый элемент скрученной разделительной среды имеет длину от 3 до 30 мм.

25. Устройство по п.24, отличающееся тем, что скрученной разделительной средой является металлические стружки, причем толщина одной стружки составляет менее 1 мм, ширина стружки составляет от 1 до 10 мм, а радиус кривизны стружки составляет от 2 до 15 мм, при этом стружки имеют форму завитка или спирали.

26. Установка для приготовления пищи, отличающаяся тем, что она включает в себя: варочное устройство на котором может готовиться пища; средство сбора воздуха, предназначенное для сбора содержащихся в воздухе масел и жиров, которые выделяются при приготовлении пищи на варочном устройстве; вытяжной трубопровод, который выходит из средства сбора воздуха, причем впуск этого трубопровода предусмотрен в средстве сбора воздуха; средство вытяжки воздуха, объединенное с вытяжным трубопроводом, предназначенное для вывода воздуха из пространства между средством сбора воздуха и варочным устройством в вытяжной трубопровод; и разделительное устройство в соответствии с любым из пп. 12-25, установленное на средстве сбора воздуха таким образом, что выпуск разделительного устройства сообщается с впуском трубопровода.

Приоритет по пп.1-26 установлен от 20.11.95 с уточнениями от 25.04.96 и 24.10.96.

Описание изобретения к патенту

Настоящее изобретение касается создания устройств для разделения. Оно также имеет отношение к созданию процесса разделения и варочного аппарата (установка для приготовления пищи).

В соответствии с первым аспектом настоящего изобретения предлагается разделительный процесс, в соответствии с которым предусматривается:

пропускание потока газа или пара, загрязненного нежелательными или загрязняющими веществами, в направлении вниз через слой скрученной разделительной среды (разделительной среды, элементы которой скручены в спираль);

отделение нежелательных или загрязняющих веществ от газа или пара по мере его прохождения через указанный слой;

вывод очищенного газа или пара из указанного слоя.

Слой может быть локализован в разделительной зоне, которая имеет впуск газа/пара и выпуск газа/пара, при этом разделительный слой расположен между указанными впуском и выпуском. Поток газа или пара может входить в разделительную зону и пропускаться через слой при относительно высокой скорости (V1), причем скорость уменьшается до нижнего ее значения (V2) при выходе из слоя и ранее прохождения потока через выпуск. Так, например, скорость V1 может быть от 2 до 10 м/с, в то время как скорость V2 преимущественно составляет менее 2 м/с. Таким образом, отношение V1/V2 может составлять от 5:1 до 1:1. Следует отметить, что уменьшенная скорость потока газа или пара при его прохождении через разделительный слой способствует отделению загрязняющего вещества от газа или пара.

Процесс может предусматривать удаление избытка нежелательных или загрязняющих веществ из слоя за счет каплеобразования, и улавливание этого избытка нежелательных или загрязняющих веществ на дне разделительной зоны.

Процесс может также предусматривать пропускание потока газа или пара из разделительной зоны через газоочиститель для удаления из этого потока нежелательного вещества, такого как аммиак, и/или пропускание потока через биологический фильтр для удаления из него таких веществ, как сера, перед выпуском обработанного потока газа или пара в атмосферу.

Температура потока газа или пара может быть повышенной, при которой нежелательные или загрязняющие вещества находятся в конденсируемой парообразной форме. Процесс может также предусматривать ранее пропускания потока загрязненного газа или пара через слой скрученной разделительной среды охлаждение потока горячего газа или пара непосредственно на входе слоя скрученной разделительной среды с конденсацией нежелательных или загрязняющих веществ, которые в результате отделяются от потока газа или пара при его прохождении через слой.

Охлаждение потока горячего газа или пара может быть осуществлено за счет непосредственного контакта потока горячего газа или пара с охлаждающей средой. Охлаждающая среда может иметь температуру от -30^oC до температуры окружающей среды, например, от -15^oC до +10^oC.

В соответствии с одним из вариантов осуществления настоящего изобретения охлаждающая среда может содержать поток газа или пара. Процесс может также предусматривать перемешивание потока горячего газа или пара с охлаждающим потоком газа или пара, с образованием перемешанного потока газа или пара, который затем пропускается в направлении вниз через слой скрученной разделительной среды.

Указанным образом охлаждающий поток газа или пара использован для управления температурой потока газа или пара, который проходит через слой скрученной разделительной среды. Процесс может также предусматривать регулирование скорости охлаждающего потока газа или пара в соответствии с температурой и скоростью потока горячего газа или пара, для управления температурой охлажденного перемешанного потока газа или пара. Так, например, температура потока горячего газа или пара обычно лежит в диапазоне от 40 до 180^oC, например в диапазоне от 80^oC до 110^oC, при этом желательная температура перемешанного потока газа или пара обычно составляет от 15 до 60^oC, а преимущественно от 30 до 50^oC, например 40^oC, поэтому должно быть подмешано достаточное количество охлаждающего газа или пара за счет ввода потока охлаждающего газа или пара в горячий поток газа или пара, чтобы установить желательную температуру или температуру в пределах желательного температурного диапазона для перемешанного потока газа или пара.

Вместо этого охлаждающая среда может содержать охлаждающую жидкость. Процесс также может предусматривать распыление охлаждающей жидкости в потоке горячего газа или пара. Распыление может производиться непрерывно или прерывисто.

По желанию, охлаждающий газ и охлаждающая жидкость могут быть использованы совместно. Так, например, если это необходимо или желательно, распыление жидкости может производиться в перемешанном потоке газа или пара.

Процесс также может предусматривать, в том случае, когда падение давления через слой разделительной среды становится избыточным в результате загрязнения среды и/или накопления твердых загрязняющих веществ в слое, перемещение слоя таким образом, чтобы поток газа или пара входил в различные зоны слоя. Так, например, слой может иметь входную зону или участок, через которые загрязненный поток газа или пара входит в слой, и выходную зону или участок, через которые очищенный поток газа или пара выходит из слоя, которые расположены на противоположных сторонах оси вращения, при этом слой может быть повернут на 180^o путем вращения вокруг оси, так что входная зона становится выходной зоной, а выходная зона становится входной зоной.

Процесс также может предусматривать в цикле очистки промывку слоя скрученной разделительной среды после ее указанного выше поворота, чтобы очистить или регенерировать среду для улучшения прохождения потока газа или пара через слой.

Промывка может включать в себя распыление горячей промывочной жидкости, например промывочной воды на слой, при сохранении пропускания потока газа или пара через слой. Промывочная жидкость может содержать промывочное средство, например очиститель, для содействия очистке среды. Процесс также может предусматривать сбор, по истечении определенного промежутка времени, промывочной жидкости, пропущенной через слой; рециркулирование промывочной жидкости, например ее повторное использование для распыления в слое среды; и сброс промывочной жидкости по истечении определенного промежутка времени, например, в конце цикла очистки.

Загрязненный поток газа или пара может представлять собой поток отработанного газа, выделяющегося от домашнего, торгового или промышленного варочного агрегата (плиты). Так, например, газом или паром может быть воздух, а загрязняющим или нежелательным веществом может быть кулинарный жир и/или масло. Воздух может быть нагрет, как это указывалось ранее, при этом жир и/или масло могут присутствовать в конденсируемой парообразной форме. В этом случае охлаждающий поток газа или пара, если он есть, может представлять собой охлаждающий воздух, например атмосферный воздух или охлажденный воздух, не загрязненный указанным жиром или маслом. Охлаждающая жидкость, если она есть, может представлять собой воду.

Заявитель обнаружил, что скрученная разделительная среда позволяет не только разделить сконденсированные или жидкие загрязняющие вещества, но и удалить твердые загрязняющие вещества. Не подводя глубокой теории, заявитель полагает, что это может быть вызвано локализованными циклонными актионами, которые имеются в скрученной разделительной среде.

В соответствии со вторым аспектом настоящего изобретения предлагается разделительное устройство, которое включает в себя:

резервуар, ограничивающий разделительную зону;

впуск загрязненного газа или пара, ведущий в резервуар;

выпуск газа или пара, ведущий из резервуара;

разделительное средство, которое содержит слой скрученной разделительной среды в разделительной зоне, впуск, разделительную среду и выпуск, устроенные таким образом, что загрязненный поток газа или пара входит в разделительную зону через впуск, проходит в направлении вниз через слой и выходит из зоны через выпуск, при этом скрученная разделительная среда осуществляет разделение загрязняющих веществ от газа или пара при прохождении потока газа или пара через слой.

Резервуар может иметь основание или пол, крышку, смещенную от основания, и боковую стенку, идущую от основания до крышки. Относительные размеры впуска и резервуара могут быть таковы, что имеет место уменьшение скорости потока газа или пара при его входе в разделительную зону.

В соответствии с одним из вариантов осуществления настоящего изобретения впуск может быть расположен на крышке, а выпуск воздуха (воздуховыпускное отверстие) может быть предусмотрен на боковой стенке. Разделительное средство может содержать корзину с отверстиями, расположенную в резервуаре ниже впуска воздуха (воздухозаборника), причем в корзине содержится разделительная среда в виде фиксированного слоя. Впуск от выпуска может быть разделен перегородкой, причем эта перегородка закреплена на крышке резервуара и имеет зазор у основания резервуара. При этом поток газа или пара будет проходить последовательно в направлении вниз через слой разделительной среды, под перегородкой и в направлении вверх через пространство между перегородкой и боковой стенкой резервуара, а затем выходить через выпуск.

Устройство может содержать зону сбора загрязняющего вещества, расположенную внутри резервуара рядом с его основанием, которая отделена от слоя скрученной разделительной среды. В соответствии с другим вариантом осуществления настоящего изобретения в таком случае впуск может быть предусмотрен на стенке на более высоком уровне, а выпуск предусмотрен на стенке и/или на крышке таким образом, что он сообщается с пространством между слоем скрученной разделительной среды и зоной сбора загрязняющего вещества.

В соответствии с первой модификацией этого варианта осуществления настоящего изобретения основание и крышка могут быть квадратными или прямоугольными при виде сверху (в плане), при этом боковая стенка содержит четыре стенные панели, которые соединяют крышку с основанием, причем впуск предусмотрен на одной из стенных панелей на указанном высоком уровне, а выпуск предусмотрен на противоположной стенной панели на более низком уровне.

В соответствии со второй модификацией этого варианта осуществления настоящего изобретения основание и крышка могут быть квадратными или прямоугольными при виде сверху (в плане), при этом боковая стенка содержит четыре стенные панели, которые соединяют крышку с основанием, причем на каждой из двух противоположных стенных панелей предусмотрено по одному впуску, при этом для каждого из впусков предусмотрен один (свой) слой скрученной разделительной среды. В этом случае общий выпуск может быть предусмотрен на крышке. Основание может иметь V-образное поперечное сечение, которое сужается в направлении вниз внутрь от стенных панелей, содержащих впуски, причем зона сбора загрязняющих веществ предусмотрена у вершины основания или вдоль нее.

Поверхность (поверхности) отклонения газа/пара может быть предусмотрена напротив впуска (впусков) для отклонения газа или пара в направлении вниз в сторону слоя (слоев). Поверхность (поверхности) отклонения может быть изогнута. В соответствии с первой разновидностью варианта осуществления настоящего изобретения поверхность отклонения может быть обеспечена при помощи панели крышки и того участка стенной панели, в котором локализован выпуск. В соответствии со второй версией варианта осуществления настоящего изобретения поверхности отклонения могут быть обеспечены при помощи дополнительных панелей, которые смещены от стенных панелей, в которых локализованы впуски, и панелью крышки.

Впуск (впуски) могут идти на полную длину стенной панели (стенных панелей), в то время как выпуск преимущественно может идти на полную длину стенной панели или крышки.

В соответствии с еще одним вариантом осуществления настоящего изобретения впуск может вести в резервуар на более высоком уровне, а выпуск может быть расположен центрально таким образом, что слой скрученной разделительной среды расположен вокруг выпуска.

В таком случае стенка может быть цилиндрической. В частности, в этом случае стенка может иметь кольцевое поперечное сечение, так что основание кольцевое (вид сверху). Основание может иметь вогнутую форму или форму в виде тарелки, которая изгибается вниз и внутрь от цилиндрической стенки до самой низшей центральной точки.

Выпуск может содержать цилиндрический, например кольцевой в поперечном сечении элемент, который расположен центрально внутри резервуара таким образом, что самый нижний конец этого элемента имеет зазор от основания, а верхний конец выступает выше верхнего конца стенки. Кольцевой фланец может выступать радиально наружу из верхнего конца или из верхнего концевого участка цилиндрического элемента. При использовании устройства этот фланец может быть применен для крепления устройства к потолку помещения, кухонному вытяжному шкафу и т. п. Смещенные по окружности средства крепления, например кронштейны, могут быть использованы для крепления цилиндрического элемента к стенке.

В этом случае впуск может быть локализован между фланцем и верхним концом стенки. Так, например, впуск может идти по окружности или вокруг периферии резервуара.

Фланец и верхний концевой участок цилиндрического элемента могут иметь форму, которая обеспечивает поверхность отклонения газа или пара, который проходит через впуск в направлении вниз в сторону слоя скрученной разделительной среды.

В таком случае слой скрученной разделительной среды локализован между стенкой и цилиндрическим элементом и простирается вокруг этого элемента. В этом случае слой имеет цилиндрическую форму.

Устройство может включать в себя средство охлаждения потока газа или пара непосредственно перед тем, как он проходит через слой скрученной разделительной среды. В таком случае устройство может содержать газовую/паровую камеру между впуском и слоем разделительной среды.

Средство охлаждения может быть приспособлено для непосредственного охлаждения газа или пара. Средство охлаждения может иметь впуск охлаждающего газа/пара, который ведет в газовую/паровую камеру. Впуск охлаждающего газа/пара может иметь отверстие в резервуаре для охлаждающего газа/пара и перемещаемый запорный элемент (затвор) для управления количеством охлаждающего газа/пара, проходящего через это отверстие. Могут быть также предусмотрены средства перемещения запорного элемента, такие как электродвигатель и ходовой винт.

Вместо этого (или дополнительно) средство охлаждения может содержать средство инжекции охлаждающей жидкости, такой как охлаждающая вода, во внутрь газовой/паровой камеры. Средство инжекции может содержать множество форсунок для распыления охлаждающей жидкости, которые расположены в камере непосредственно над слоем среды, причем эти форсунки подключены или могут быть подключены к источнику охлаждающей жидкости. Форсунки могут быть установлены на подходящем элементе, таком как штанга, которая может проходить через слой среды. При этом штанга может быть снабжена средствами перемещения, такими как электродвигатель и ходовой винт, что позволяет ей перемещаться в сторону слоя среды и в противоположном направлении, например, непрерывным образом.

Слой разделительной среды может быть перемещаемым. Так, например, слой разделительной среды может иметь входную зону или участок, через которые загрязненный поток газа или пара входит в слой, и выходную зону или участок, через которые очищенный поток газа или пара выходит из слоя. Устройство может также содержать держатель разделительной среды, который имеет противоположные отверстия, создающие входную и выходную зоны, причем эти отверстия перекрыты средством удержания разделительной среды, которое имеет отверстия, например, таким средством, как сетка. Держатель может иметь возможность перемещения вокруг оси вращения. При этом форма держателя должна позволять осуществление его вращения, а резервуар должен иметь дополнительные установочные компоненты для установки держателя и обеспечения того, чтобы загрязненный газ/пар не мог огибать слой разделительной среды (проходить минуя его).

Устройство также может включать в себя промывочное средство для промывки разделительной среды после ее перемещения. Средство промывки может включать в себя резервуар для хранения промывочной жидкости, средство дозировки для ввода химикатов в этот резервуар, средство нагрева для осуществления нагрева промывочной жидкости в резервуаре, насос для подачи горячей промывочной жидкости с химикатами из резервуара через форсунки в слой разделительной среды, средство сбора для сбора использованной промывочной жидкости, которая была пропущена через слой разделительной среды, причем насос также обладает возможностью повторной подачи использованной промывочной жидкости к форсункам. В этом случае форсунки могут представлять собой форсунки для охлаждающей жидкости. Вместо того, чтобы использовать насос для нагнетания горячей промывочной жидкости из резервуара, резервуар может быть установлен над форсунками, причем в таком случае горячая промывочная жидкость самотеком проходит через форсунки. Как это уже было упомянуто ранее, промывочной жидкостью, в частности, может быть вода.

Толщина или высота слоя разделительной среды может составлять от 3 до 15 см, а обычно от 5 до 12 см. Каждый элемент скрученной разделительной среды может иметь размер или длину от 3 до 30 мм, например, от 15 до 20 мм. Под "скрученной разделительной средой" следует понимать разделительную среду, которая включает в себя элементы в виде по меньшей мере частично завитков или спиралей.

В соответствии с одним из вариантов осуществления настоящего изобретения скрученная разделительная среда может представлять собой древесные опилки. Однако в соответствии с другим из вариантов осуществления настоящего изобретения это могут быть металлические стружки, например алюминиевые или стальные стружки.

Толщина одной стружки может быть менее 1 мм и даже менее 0,5 мм, например около 0,1 мм, в то время как ширина стружки может быть от 1 до 10 мм, например около 5 мм. Радиус кривизны стружки может составлять от 2 до 15 мм, например около 8 мм. Длина полоски металла, которая может быть получена при выпрямлении завитой стружки, может составлять от 30 до 100 мм, например от 40 до 60 мм. Стружка может иметь форму завитка или спирали.

В соответствии с третьим аспектом настоящего изобретения предлагается варочный агрегат (установка для приготовления пищи), который включает в себя:

варочное устройство (плита), на которой может готовиться пища;

средство сбора воздуха над плитой, предназначенное для сбора содержащихся в воздухе масел и жиров, которые выделяются при приготовлении пищи на плите;

вытяжной трубопровод, который выходит из средства сбора воздуха, причем впуск этого трубопровода предусмотрен в средстве сбора воздуха;

средство вытяжки (экстракции) воздуха, объединенное с вытяжным трубопроводом, предназначенное для вывода воздуха из пространства между средством сбора воздуха и плитой в вытяжной трубопровод;

разделительное устройство, такое как описанное ранее, установленное на средстве сбора воздуха таким образом, что выпуск разделительного устройства сообщается с впуском трубопровода.

Варочное устройство (плита) может быть устроено так, что на нем можно жарить пищу, например, за счет использования газового пламени.

Средство сбора воздуха может представлять собой вытяжной шкаф или аналогичное устройство, в то время как трубопровод может иметь форму короба (воздуховода). Средство вытяжки может представлять собой вытяжной вентилятор, установленный в воздуховоде.

Кроме воздуха с содержащимися в нем жирами и маслами, входящего в разделительное устройство, в него также вводится снизу от вытяжного шкафа холодный воздух, причем этот холодный воздух предназначен для конденсации жиров и масел, находящихся в газообразной форме при повышенной температуре, которая непосредственно над плитой обычно составляет около 170^oC, и находящихся в жидкой форме при более низкой температуре, которая обычно лежит в диапазоне от температуры окружающей среды до 100^oC, например от 20 до 70^oC, причем при этой более низкой температуре может быть произведено эффективное разделение в слое скрученной разделительной среды.

Далее изобретение будет описано на примере со ссылкой на сопроводительные чертежи.

На фиг. 1 показана упрощенная блок-схема разделительного процесса в соответствии с первым аспектом настоящего изобретения, когда используется разделительное устройство в соответствии с первым вариантом осуществления в соответствии со вторым аспектом настоящего изобретения.

На фиг. 2 приведено с увеличением сечение разделительного устройства в соответствии с фиг. 1.

На фиг. 3 приведен с увеличением вид в плане (сверху) разделительного устройства в соответствии с фиг. 1.

На фиг. 4 (а), (b) и (с) показаны трехмерные изображения типичных элементов скрученной разделительной среды, которая использована в разделительном устройстве в соответствии с фиг. 1 - 3 и 5 - 15.

На фиг. 5 показано трехмерное изображение разделительного устройства в соответствии с вторым вариантом второго аспекта настоящего изобретения.

На фиг. 6 показано поперечное сечение варочного аппарата (установки), который включает в себя разделительное устройство в соответствии с фиг. 5.

На фиг. 7 показано трехмерное изображение разделительного устройства в соответствии с третьим вариантом второго аспекта настоящего изобретения.

На фиг. 8 показано поперечное сечение варочного аппарата (установки), который включает в себя разделительное устройство в соответствии с фиг. 7.

На фиг. 9 приведен вид в плане (сверху) разделительного устройства в соответствии с четвертым вариантом второго аспекта настоящего изобретения.

На фиг. 10 показано поперечное сечение по линии X-X разделительного устройства в соответствии с фиг. 9.

На фиг. 11 показано поперечное сечение по линии XI-XI разделительного устройства в соответствии с пятым вариантом второго аспекта настоящего изобретения, причем некоторые детали опущены для большей ясности.

На фиг. 12 приведен вид в плане (сверху) разделительного устройства в соответствии с фиг. 11, причем некоторые детали опущены для большей ясности.

На фиг. 13 приведен вид с торца с частичным вырывом разделительного устройства в соответствии с фиг. 11.

На фиг. 14 приведен вид сверху (в плане) с частичным вырывом разделительного устройства в соответствии с шестым вариантом второго аспекта настоящего изобретения, причем некоторые детали опущены для большей ясности.

На фиг. 15 приведен вид сбоку с частичным вырывом разделительного устройства в соответствии с фиг. 14, причем некоторые детали опущены для большей ясности.

Обратимся теперь к рассмотрению фиг. 1-3, на которых позицией 10 в общем виде обозначен способ в соответствии с настоящим изобретением.

В процессе 10 способа используется варочный аппарат (плита) 12, который включает в себя средство нагрева (не показано) для нагревания пищевых продуктов или приготовления пищи. Вытяжной шкаф 14 расположен над плитой 12. Трубопровод 16 выходит из вытяжного шкафа 14 и имеет открытое ответвление 18, которое перекрыто съемной крышкой 20. Трубопровод 16 ведет в верхнюю часть разделительного устройства, которое в общем виде обозначено позицией 22. Трубопровод 24 идет с боковой стороны устройства 22 к газоочистителю 26, а трубопровод 28 от газоочистителя 26 ведет к биологическому фильтру 30. Трубопровод 32 ведет от биологического фильтра 30 к стороне всасывания вентилятора 34, а трубопровод выпуска воздуха 36 ведет от вентилятора 34 в атмосферу.

Разделительное устройство 22 имеет квадратную крышку 38, смещенное от крышки 38 квадратное основание 40 и боковые стенки 42, 44, 46 и 48, которые идут от основания до крышки. Трубопровод 24 отходит от стенки 42, а стенка 46 присоединена к стенкам 44, 48 с возможностью скольжения, так что она может быть сдвинута, в результате чего образуется доступ к разделительной зоне 50, предусмотренной внутри устройства 22. На основании 40 установлен поднос 52, который может быть извлечен из разделительной зоны 50 через зазор, который образуется при сдвиге стенки 46.

Устройство 22 также включает в себя корзину, которая в общем виде обозначена позицией 54. Корзина 54 имеет основание с отверстиями 56, верхнюю часть корзины 58, которая расположена с ограниченным зазором от крышки 38 и имеет отверстие, которое совмещено с трубопроводом 16, и боковые стенки 60. Фиксированный слой скрученной разделительной среды 70 расположен в корзине 54 на дырчатом основании или решетке 56. Корзина 54 является съемной и установлена на кронштейнах 57, выступающих из стенок 44, 48.

Описание скрученной разделительной среды 70 будет дано далее со ссылкой на фиг. 4.

Перегородка 64, закрепленная на крышке 38, имеет зазор от основания 40. Эта перегородка идет от стены 44 до стены 48.

При работе устройства пищевые продукты готовятся на плите 12. При нагревании пищевых продуктов в воздушное пространство над плитой выделяются горячие жиры и масла, которые могут иметь форму жидких капелек или газообразную форму. Эти жиры и масла увлекаются воздухом, который всасывается при помощи вентилятора или воздуходувки 34 в вытяжной шкаф 14. Воздух, содержащий жиры и масла, проходит по трубопроводу 16 и поступает в разделительное устройств 22 в направлении вниз, как это показано на фиг. 2 стрелкой 66. Таким образом, содержащий жиры и масла воздух проходит по трубопроводу 16 и поступает в верхнюю часть разделительной зоны 50. По причине увеличенной площади поперечного сечения корзины 54 по сравнению с трубопроводом 16 скорость (VI) входящего в корзину и пропускаемого через слой 62 воздуха падает. При прохождении воздуха все еще в направлении вниз он встречает скрученную разделительную среду 70. Разделительная среда 70 с учетом формы ее элементов создает контактные поверхности, с которыми сталкиваются жиры и масла и оседают на них. Как только в разделительной среде 70 накапливается достаточное или избыточное количество жиров или масел, они начинают под действием силы тяжести стекать в направлении вниз из среды 70 в поднос 52. Главным образом, свободный от жиров или масел воздух входит в участок разделительной зоны 50, который расположен под корзиной 54, и проходит его при еще меньшей скорости (V2). После этого при более высокой скорости воздух проходит, как это показано стрелкой 68, в пространство между нижним краем перегородки 64 и трубопроводом 24, а затем выходит через трубопровод 24 все еще при этой более высокой скорости.

Разделительное устройство 22 может иметь такие размеры, что в нем достигаются следующие скорости воздуха:

V1 - от 0, 5 до 1,5 м/с

V2 - от 0,3 до 0,8 м/с

После этого главным образом свободный от жиров и масел воздух проходит в газоочиститель 26, где из него удаляется аммиак путем очистки воздуха водой. После этого воздух по трубопроводу 28 поступает в биологический фильтр 30, где удаляются серные соединения, такие как меркаптаны, а затем воздух выпускается в атмосферу через трубопровод 36.

Пример

Разделительное устройство 22 было испытано в прототипе установки, построенной в соответствии с блок-схемой процесса 10.

В прототипе установки размеры разделительного устройства 22 составляли 40 х 40 х 40 см. Корзина 54 имела размеры 30 х 30 х 30 см. Диаметр трубопровода 16 составлял 200 мм, а диаметр трубопровода 24 был 140 мм. Вместо металлической стружки в качестве скрученной разделительной среды в корзине 54 были использованы дубовые опилки, которые имели максимальный размер от 3 до 15 мм, при этом толщина слоя 62 опилок составляла 12 мм.

Смесь твердого белого животного жира и кулинарного масла, которая имитировала нагрев на промышленной плите 12, нагревалась до температуры 180^oC. В горячую смесь жиров и масел добавлялась вода, которая доводилась до кипения. Температура окружающего воздуха составляла 21^oC. Обнаружили, что температура на выходе варочного устройства, то есть температура воздуха, увлекающего с собой жиры и масла, на входе вытяжного шкафа 14 была в диапазоне от 65 до 70^oC.

Скорости воздуха в разделительном устройстве 22 составляли:

V1 - 1,3 м/с

V2 - 0,7 м/с

Обнаружили также, что только нижняя часть толщиной 3 мм слоя 62 толщиной 12 мм скрученной разделительной среды становится полностью насыщенной маслом, при этом верхние 9 см остаются относительно свободными от масла и жира. Избыток масла стекает в поднос 52. Визуальный осмотр трубопровода 16, который был осуществлен при съеме крышки 20, показал, что этот трубопровод был в высшей степени загрязнен жиром и маслом. В отличие от этого визуальный осмотр трубопровода 24 показал, что этот трубопровод является главным образом чистым и не содержит загрязнений жиром и маслом. После 5 ч описанной имитации процесса промышленного приготовления пищи трубопровод 24 все еще оставался главным образом сухим и не имел следов масла или жира, которые образовали бы отложения на его стенках, о чем свидетельствует чистота протирочной ткани после проведения ею по стенкам трубопровода 24.

После того, как процесс приготовления пищи был остановлен, теплота, которая все еще присутствует в устройстве 22, способствует тому, чтобы главным образом все жиры и масла стекали из разделительной среды в поднос 52. После того, как устройство охладилось ниже 10^oC, обнаружили, что имеется увеличение давления через слой 62, которое составляет только 3,5 мм водяного столба по сравнению с падением давления через неиспользованный слой 62 перед началом проведения испытания. Также определили, что только 600 г жира и масла поглощено древесной стружкой.

В качестве варианта испытания осуществляли всасывание 25% избытка холодного воздуха в трубопровод 18. Обнаружили, что это приводит к уменьшению температуры воздуха в трубопроводе 24 на 15^oC, не снижая производительность устройства 22.

В качестве другого варианта испытания после 5 ч описанной выше нормальной работы (приготовления пищи) осуществляли охлаждение устройства 22 и заливку в нее 2 л холодного твердого жира и 4 л масла, которые вводили непосредственно в верхнюю часть слоя разделительной среды. После этого медленно повышали температуру воздуха в устройстве 22 до 40^oC в течение 15 мин, после чего производили охлаждение до 18^oC. Обнаружили, что вес задержанного в разделительной среде масла и жира и падение давления через среду соответствуют указанным ранее, что свидетельствует о том, что среда достигла точки насыщения, при этом дополнительные жир и масло будут просто стекать и собираться в подносе 52.

В связи с изложенным, заявитель полагает, что устройство 22 является эффективным средством удаления из воздуха жиров и масел, таких как жиры и масла, попадающие в воздух от промышленного варочного аппарата (плиты).

Обратимся теперь к рассмотрению фиг. 4 (а), (b) и (с), на которых позицией 70 обозначен элемент скрученной разделительной среды, которая использована в устройствах в соответствии с фиг. 1-3 и 5-15.

Каждый элемент скрученной разделительной среды 70 имеет форму металлической стружки 72 длиной L, которая составляет от 15 до 25 мм. Стружка 72 имеет толщину порядка 0,1 мм и ширину ориентировочно 6 мм, причем при выпрямлении стружки длина полученной полоски составит ориентировочно от 40 до 60 мм. Естественно, что эти размеры не будут строго одинаковыми для всех стружек в слое, а будут нормально варьировать от стружки к стружке. Так, например, обычно длина L может изменяться от 5 до 25 мм, а ширина - от 2 до 8 мм. Длина вытянутой полоски может изменяться от 30 до 100 мм. Радиус кривизны стружечной петли 72 составляет ориентировочно от 5 до 10 мм, но обычно может варьировать от 2 до 15 мм. Таким образом, стружки 72 имеют форму спиралей или завитков.

Металлическая стружка может быть изготовлена из алюминия или стали. Вместо этого разделительная среда может быть древесной и состоять из древесной стружки, такой как дубовая стружка. Кроме того, разделительная среда может быть образована из пластмассы, керамики и т.п.

Обратимся теперь к рассмотрению фиг. 5 и 6, на которых позицией 100 обозначено в общем виде разделительное устройство в соответствии со вторым вариантом второго аспекта настоящего изобретения.

Разделительное устройство 100 включает в себя резервуар, который в общем виде обозначен позицией 102, содержащий разделительную зону, которая в общем виде обозначена позицией 104.

Резервуар 102 имеет крышку 106, которая прямоугольная в виде сверху и содержит выпуск воздуха 108, который идет по всей длине крышки. Резервуар 102 также имеет V-образное основание 110 и две раздвинутые друг от друга параллельные стенные панели 112, 114, идущие между крышкой 106 и основанием 110, причем основание 110 идет на конус в направлении вниз внутрь от стенных панелей 112, 114. При этом вершина 116 основания 110 идет параллельно выпуску воздуха 108 на крышке 106. В стенной панели 112 предусмотрен впуск воздуха 118 на относительно высоком уровне вблизи от крышки 106, причем впуск воздуха 118 идет на полную длину стенной панели 112. Аналогичный впуск воздуха 120 предусмотрен в стенной панели 114.

Зона накопления (сбора) масла/жира 122 предусмотрена у вершины основания 110.

Слой 124 скрученной разделительной среды 70 объединен с каждым из впусков воздуха 118, 120, причем слои 124 расположены внутри разделительной зоны 104. Каждый слой 124 покоится на основании 128 с отверстиями, которое может представлять собой кусок сетки или нечто подобное, в то время как дополнительная опора 130 с отверстиями установлена сверху от слоев 124 для удержания в заданном положении разделительной среды 70. Обычно слои имеют толщину около 12 мм, однако эта толщина может быть и меньшей, например около 5 см.

Слои 124 расположены между стенными панелями 112, 114 и внутренними панелями 132, которые закреплены на крышке 106 и спускаются вниз. Крышка 106 и панели 132 устроены таким образом, что они образуют изогнутые отражающие поверхности 134, которые предназначены для отражения воздуха, поступающего через впуски воздуха 118, 120 в направлении вниз через слои 124.

Резервуар 102 также содержит торцевые панели 136, 138, перекрывающие соответствующие торцы крышки 106, стенок 112, 114 и основания 110. Дренажная масляная трубка 140 выступает из торцевой панели 136; она снабжена запорным краном 142. При этом трубка 140 сообщается с зоной 122 и накопленные в этой зоне 122 масло и жир могут быть удалены через трубку 140.

Разделительное устройство 100 используется совместно с кухонным вытяжным шкафом 144, который с зазором установлен над устройством для приготовления пищи 146, таким как газовая плита. Крышка 106 разделительного устройства 100 соединена с вытяжным шкафом 144 таким образом, что выпуск воздуха 108 расположен напротив впуска в воздуховод 148, идущий от вытяжного шкафа. Вытяжной вентилятор 150 установлен в воздуховоде 148.

Когда пищевые продукты, такие как чипсы или цыплята, жарятся на плите 146 (не показаны), над плитой 146 в воздух попадают пары жира и масла. Горячий воздух поднимается при содействии вытяжного вентилятора 150. Горячий воздух, содержащий пары жира и масла, который обычно имеет температуру около 170^oC непосредственно над плитой 146, при прохождении от плиты 146 вверх к разделительному устройству 100 охлаждается, так как он перемешивается с холодным воздухом, который всасывается снизу от вытяжного шкафа. При этом воздух обычно охлаждается до температуры в диапазоне от 30 до 40^oC в течение времени, которое требуется для его входа в воздухозаборники 118, 120 разделительного устройства 100. После этого воздух проходит в направлении вниз через слои 124, где по причине наличия скрученных элементов разделительной среды 70 происходят снижение скорости воздуха и снижение его температуры, в результате чего жиры и масла разделяются от воздуха. Жиры и масла накапливаются на поверхностях скрученных элементов разделительной среды 70, а затем сдуваются в зону сбора 122, откуда они периодически удаляются при помощи трубы 140 и запорного крана 142.

Изогнутые поверхности 134 предназначены для отражения воздуха в слои 124, в результате чего повышается эффективность процесса разделения.

Очищенный воздух, выходящий со дна слоев 124, проходит вверх через промежуток между панелями 132 в воздуховод 148, из которого он выпускается в атмосферу.

Размеры различных узлов устройства выбраны таким образом, что скорость, при которой воздух, содержащий жиры и масла, входит во впуски 118, 120, составляет около 4 м/с. После этого скорость воздуха сразу уменьшается и воздух проходит через слои 124 при скорости около 2, 5 м/с. Размеры зазора между панелями 132 таковы, что скорость V2 проходящего через него воздуха составляет 1 м/с или меньше.

Заявитель обнаружил, что слои 124 служат не только для эффективного разделения жиров и масел от воздуха, но и действуют как пламенные ловушки, при этом пламя, которое может поступать во впуски 118, 120, например, при ненормальной работе плиты 146, захватывается слоями 124 и не достигает зоны 122. Обнаружено, что разделительная среда 70 является главным образом сомоочищающейся, так как накапливающиеся в ней жиры и масла перемещаются в направлении вниз под действием силы тяжести и потока воздуха, втекающего в зону 122, причем дополнительная очистка среды не требуется. Свидетельством этого является то, что даже после продолжительной работы испытания показывают, что падение давления через слои 124 остается низким, обычно около 1, 5 мм водяного столба, что говорит о том, что нет накопления жиров или масел в разделительной среде 70.

Обратимся теперь к рассмотрению фиг. 7 и 8, на которых позицией 200 в общем виде обозначено разделительное устройство в соответствии с третьим вариантом второго аспекта настоящего изобретения.

Узлы устройства 200, которые такие же или аналогичные устройству 100, которое показано на фиг. 5 и 6, имеют такие же позиционные обозначения.

Устройство 200 аналогично устройству 100, с тем исключением, что в нем предусмотрен только один слой 124 разделительной среды. При этом имеется только один воздушный впуск 118, а на стенной панели 114 такого впуска не имеется. Однако вместо этого на стенной панели 114 предусмотрен воздушный выпуск 108.

Разделительное устройство 200 функционирует главным образом аналогично разделительному устройству 100.

Обратимся теперь к рассмотрению фиг. 9 и 10, на которых позицией 300 в общем виде обозначено разделительное устройство в соответствии с четвертым вариантом второго аспекта настоящего изобретения.

Разделительное устройство 300 включает в себя цилиндрический резервуар, который в общем виде обозначен позицией 302 и содержит разделительную зону 304.

Резервуар 302 имеет вогнутое основание 310 тарельчатой формы, от которого вверх отходит цилиндрическая стенка 312. Стенка 312 имеет кольцевое поперечное сечение.

По центру резервуара 302 внутри него расположен цилиндрический элемент 314, таким образом, что его нижняя часть смещена от основания 310, в то время как его верхняя часть выступает выше верхнего конца стенки 312. На верхнем конце элемента 314 имеется выступающий наружу кольцевой фланец 306. При этом элемент 314 образует центральный кольцевой воздушный выпуск 308.

При этом стенка 312 образует главным образом наружную стенку, а элемент 314 образует внутреннюю стенку.

Внутренняя стенка 314 обычно имеет диаметр D₁ около 300 мм, а внешняя стенка 312 обычно имеет диаметр D₂ около 500 мм. Внутренняя и внешняя стенка 312, 314 обычно имеют толщину около 0,7 мм.

Предусмотрены кронштейны 315 для раздвижки и соединения друг с другом внешней стенки 312 и внутренней стенки 314, как это показано на фиг. 10.

Основание 310 изгибается в направлении вниз внутрь от внешней стенки 312 в направлении к самой нижней центральной точке 316 основания, как это показано на фиг. 10. Другими словами, центральная точка 316 основания 310 является самой нижней точкой резервуара 302. На основании 310 предусмотрена зона сбора жира/масла 322. Кроме того, резервуар 302 имеет дренажную трубу 340, выходящую из центральной точки 316 основания 310, при этом дренажная труба 340 снабжена запорным краном 342.

Между верхним концом внешней стенки 312 и фланцем 306 образован кольцевой воздушный впуск 318.

Цилиндрический слой 324 скрученной разделительной среды 70 локализован внутри разделительной зоны 304 и идет по окружности вокруг внутренней стенки 314 между внутренней стенкой 314 и наружной стенкой 312, как это показано на фиг. 10. Слой 324 лежит на кольцевом основании с отверстиями 328, например, на куске сетки или чего-то подобного, при этом сверху от слоя 324 расположен опорный элемент с отверстиями 330, который удерживает скрученную разделительную среду 70 в определенном положении. Обычно слой 324 имеет толщину около 12 см.

Фланец 306 и внутренняя стенка 314 расположены под прямым углом друг к другу, так что они образуют поверхности отклонения воздуха 334, которые служат для отклонения входящего через воздухозаборник 318 воздуха в направлении вниз через слой 324.

Разделительное устройство 300 используется совместно с кухонным вытяжным шкафом 344, который с зазором установлен над устройством для приготовления пищи 346, таким как газовая плита. Фланец 306 разделительного устройства 300 соединен с вытяжным шкафом 344 таким образом, что выпуск воздуха 308 расположен напротив впуска в воздуховод 348, идущий от вытяжного шкафа 344. Вытяжной вентилятор 350 установлен в воздуховоде 348.

Разделительное устройство 300 функционирует главным образом аналогично разделительному устройству 100, 200.

Обратимся теперь к рассмотрению фиг. 11, 12 и 13, на которых позицией 400 в общем виде обозначено разделительное устройство в соответствии с пятым вариантом второго аспекта настоящего изобретения.

Разделительное устройство 400 включает в себя камеру, которая в общем виде обозначен позицией 402. Камера имеет прямоугольное основание 404 и боковые стенки 406, 408, 410 и 412, выступающие вверх из основания 404. Стенки 406, 410 расположены напротив друг друга, в то время как стенки 408, 412 расположены напротив друг друга.

Камера 402 включает в себя резервуар, который в общем виде обозначен позицией 414 и содержит разделительную зону 416. Резервуар 414 имеет прямоугольное основание 418, фронтальную стенку 420, заднюю стенку 422 и противоположные боковые стенки 424, 426. Крышка 428 перекрывает верхние торцы стенок 420, 422, 424 и 426.

На фронтальной стенке 420 резервуара 414 предусмотрен впуск загрязненного воздуха, который в общем виде обозначен позицией 430, причем воздуховод 432 подключен к впуску 430.

Выпуск воздуха 434 предусмотрен на боковой стенке или панели 426, причем трубопровод 436 ведет от окрестности выпуска воздуха 434 к вытяжному воздуховоду 438, который снабжен электрическим вытяжным вентилятором 439.

Внутри разделительной зоны 416 имеется отсек 440, так что вблизи от воздухозаборника 430 образуется воздушная камера 442. Воздухозаборник атмосферного или охлаждающего воздуха 444 предусмотрен на крышке 428 внутри воздушной камеры 442, что позволяет атмосферному или охлаждающему воздуху входить в воздушную камеру 442. Для эффективного регулирования размера впуска или отверстия 444 и, следовательно, объема проходящего через него охлаждающего воздуха предусмотрен запорный элемент в виде поворотной заслонки. Положение заслонки 446 контролируется или регулируется при помощи пары электродвигатель/ходовой винт 448.

Слой 450 скрученной разделительной среды 70 предусмотрен под воздушной камерой 442, так что входящий в воздушную камеру 442 воздух должен проходить в направлении вниз через слой 450. Слой 450 закреплен в виде бутерброда между сетками 452, которые удерживают разделительную среду 70 на месте.

Относительные размеры воздухозаборника 430 и воздушной камеры 442 таковы, что имеет место уменьшение скорости воздуха при входе в воздушную камеру 442. При этом скорость воздуха V1 через слой 450 может составлять от 2 до 10 м/с, а скорость воздуха V2 в разделительной зоне 416 под этим слоем может составлять менее 2 м/с. Толщина слоя 450 обычно лежит в диапазоне от 5 до 12 см.

Выпуск или дренажное отверстие для масла предусмотрен на основании 418, причем от этого выпуска идет дренажная труба 454.

Устройство 400 также включает в себя промывочное средство, которое в общем виде обозначено позицией 460 и предназначено для промывки слоя 450 скрученной разделительной среды. Промывочное средство 460 включает в себя водяной резервуар или бак 462, бак 464 промывочного химиката, например, очистителя (моющего средства), который подключен к баку 462 при помощи трубопровода 466, электронагревательный элемент 468, установленный внутри бака 462, трубопровод холодного воздуха 470, ведущий в бак 462, и выпускной трубопровод 472, идущий со дна бака 462. Трубопровод 472 идет к распылительным форсункам (не показаны), которые расположены над слоем 450. Трубопровод 474 идет от дренажной трубы 454 на сторону всасывания насоса 476, а трубопровод 478, который включает в себя электронагреватель 480, идет от выпуска насоса к трубопроводу 472.

На различных трубопроводах предусмотрены соответствующие вентили (не показаны), предназначенные для осуществления описанной ранее операции промывки. Указанные вентили, так же как и электродвигатель 448 и насос 476, могут быть связаны с автоматическим контроллером, например, электронным процессором, при этом работа устройства 400 осуществляется автоматически.

При работе устройства горячий воздух, загрязненный нежелательными жирами и маслами в конденсируемой парообразной форме, которые выделяются, например, промышленным аппаратом для приготовления пищи, например аппаратом для приготовления картофельных чипсов, входит в воздушную камеру 442 через воздуховод 432. Этот поток воздуха обычно имеет температуру свыше 87^oC. Этот воздух перемешивается с более холодным атмосферным воздухом или охлаждающим воздухом, который поступает через впуск 444, при этом устанавливается его температура около 41^oC, при которой жиры и масла конденсируются, то есть находятся в жидкой форме. Заслонка 446 может быть использована для регулирования объема более холодного атмосферного или охлаждающего воздуха, который поступает в воздушную камеру 442.

Образованный указанным образом более холодный поток перемешанного воздуха проходит в направлении вниз через слой 450 скрученной разделительной среды, причем скрученная разделительная среда обеспечивает разделение жиров и масел от воздуха. Очищенный воздух проходит через основание слоя в разделительную камеру 416 и далее наружу через выпуск воздуха 434 и выпускается через воздуховод 438.

Жиры и масла стекают из слоя 450, протекают вдоль основания 418 и выгружаются через дренажную трубу 454.

Периодически, например, когда падение давления через слой 450 становится избыточным, например, превышающим 50 кПа, или же в противном случае просто на регулярной основе, когда произошло существенное накопление жира и масла в разделительной среде, активизируют цикл промывки с использованием промывочного средства 460. Это может быть осуществлено автоматически при помощи соответствующих средств контроля дифференциального давления (не показаны) или при помощи других средств управления. При активизации цикла промывки вода подается в водяной бак 460 по трубопроводу 470. Из резервуара 464 в бак 462 подают достаточное количество очистителя или другого моющего средства. После этого производят нагрев бака 462 до желательной температуры, при которой имеет место эффективная промывка разделительной среды. Горячая вода, содержащая моющее средство, самотеком поступает из бака 462 через моющие форсунки, в результате чего имеет место ее распыление на слое 450. При пропускании этой воды через слой 450 происходит его промывка, а загрязненная вода собирается на основании 418. Вода течет до точки выгрузки масла и затем при помощи вентилей в трубопроводах 454, 474 рециркулирует при помощи трубопровода 474, насоса 476 и трубопровода 478, причем происходит повторный нагрев воды нагревателем 480. После того, как произведена рециркуляция воды указанным образом в течение желательного промежутка времени для осуществления цикла промывки, насос 476 выключается и вода выпускается через дренажную трубу 454.

Следует иметь в виду, что в то время, когда идет цикл промывки, загрязненный воздух продолжает одновременно проходить через слой 450.

Обратимся теперь к рассмотрению фиг. 14 и 15, на которых позицией 500 в общем виде обозначено разделительное устройство в соответствии с шестым вариантом второго аспекта настоящего изобретения.

Узлы устройства 500, которые такие же или аналогичные устройству 400, которое показано на фиг. 11 - 13, имеют такие же позиционные обозначения.

Несмотря на то, что это не показано на чертежах, следует иметь в виду, что устройство 500 также включает в себя промывочное средство 460, соответствующее ранее описанному.

Распылительные форсунки устройства 500, которые предназначены для распыления горячей воды на слой разделительной среды, установлены на поперечной распылительной штанге 502, которая обладает возможностью перемещения в поперечном направлении относительно слоя разделительной среды при помощи блока 504 электродвигателя и ходового винта.

В устройстве 500 слой 450 заключен в держателе, который в общем виде обозначен позицией 506. Держатель 506 имеет торцевые панели 508 и противоположные боковые панели 510, которые идут между торцевыми панелями таким образом, что образуются противоположные отверстия 512 между боковыми панелями 510. Боковые панели 510 изогнуты. Слой 450 заключен между торцевыми панелями 508 и боковыми панелями 510 и удерживается на месте при помощи кусков сетки 514, которые перекрывают отверстия 512. Держатель 506 с осью 516 подключен к электродвигателю 518, что позволяет производить вращение держателя 514 на 180, так что любое из отверстий 512 может быть направлено вверх.

Резервуар 414 имеет элементы 519 с основаниями (седлами), которые соответствуют сторонам 510 держателя 514. Это гарантирует отсутствие прохода воздуха, минуя слой, заключенный в держателе 514.

Устройство 500 работает аналогично ранее описанному устройству 400. Однако устройство 500 может быть применено и для очистки потока загрязненного воздуха, содержащего твердые вещества. Эти твердые вещества захватываются слоем 450. Когда падение давления через слой 450 становится достаточно высоким, например, превышающим 50 кПа, этот слой автоматически поворачивается на 180^o, при этом верхний участок слоя, который загрязнен твердыми веществами, располагается внизу. После этого сила пропущенного через слой воздуха будет содействовать выбиванию твердых веществ из слоя, при этом они будут накапливаться на основании 418. Кроме того, дополнительно можно создавать пульсацию воздуха, который воздействует на верхний участок слоя при его перевороте, имея в виду, что когда один из боковых элементов 510 перекрывает выпуск воздуха воздушной камеры, то поток воздуха через слой отсутствует, что также способствует ударному выбиванию твердых веществ.

После поворота слоя на 180^o он подвергается циклу промывки, аналогично описанному ранее для устройства 400.

Следует иметь в виду, что в устройстве 500 установленные на распылительной штанге 502 форсунки могут быть также использованы для впрыска чистой воды в пространство над слоем при нормальном проходе через него воздуха, что позволяет производить дополнительное охлаждение воздуха. Обычно такое распыление охлаждающей воды может быть осуществлено сразу после того, как заслонка 446 открывается максимально для впуска максимального объема охлаждающего воздуха в камеру 52. При открывании заслонки 446 ориентировочно на 55% уже можно включать распыление охлаждающей воды.

В ходе цикла промывки положение заслонки 446 может контролироваться таким образом, чтобы поддерживать температуру воздуха при проходе через слой несколько выше нормальной рабочей температуры, например около 60^oC, если нормальная рабочая температура составляет около 41^oC, что способствует лучшей очистке разделительной среды в слое.