官闊榮 譚朝輝

（浙江蘇泊爾股份有限公司廚衛(wèi)大家電事業(yè)部 浙江杭州 310052）

1 引言

當(dāng)前吸油煙機行業(yè)技術(shù)發(fā)展，有朝向大吸力方向發(fā)展趨勢，從最早幾年的15m3/分鐘到當(dāng)前的20m3/分鐘，也許在未來的一兩年，更有廠家將風(fēng)量能提升到20～25m3/分鐘。但風(fēng)量在提升過程，相伴產(chǎn)生的整機運行噪音問題，在這幾年技術(shù)發(fā)展中，并未看到實質(zhì)的發(fā)展。在前幾年，雖然有廠家在竭力推薦48dB(聲壓級，聲功率級應(yīng)為62dB(A))，但此整機風(fēng)量也僅僅15m3/分鐘左右，若再提升風(fēng)量或煙道有一定程度堵塞，電機自動提速后噪音會相應(yīng)增加，于是就出現(xiàn)大風(fēng)量與低噪音不可兼得的矛盾關(guān)系。

因此在市場上，出現(xiàn)了以大風(fēng)量為主要宣傳點的激進(jìn)品牌派系及以低噪音低風(fēng)量為主要宣傳點的穩(wěn)健品牌派系。大風(fēng)量與低噪音都是實際用戶所需要的，此兩者如何才能很好的平衡呢？

風(fēng)量的測試方法，是依據(jù)當(dāng)前國標(biāo)GB/T 17713-2011中5.3條空氣性能所規(guī)定，測試方法是按此國標(biāo)中附錄C外排式吸油煙機空氣性能試驗方法。直白地說就是，此機若排風(fēng)量越大，則在單位時間內(nèi)排出煙管的空氣量越大，室內(nèi)的空氣將被更快地吸排出室外。

對用戶來講，吸油煙機的功能就是能以盡可能低的噪音將灶臺上方的小區(qū)域內(nèi)產(chǎn)生的煙氣在還未飄散到廚房其他區(qū)域時就能被吸油煙機以盡可能快的速度抽走。再具體量化，即要求如下：

（1）盡可能低噪音（62dB（A）及以下，聲功率級，下同）；

（2）灶具、鍋具產(chǎn)生的油煙氣不飄散到廚房其他區(qū)域；

（3）吸油煙機能在盡可能短的時間內(nèi)將油煙氣吸排走。

從上述三條要求來看，以大風(fēng)量為宣傳點的激進(jìn)品牌未必能符合第1條要求；其技術(shù)特點一是加大風(fēng)機轉(zhuǎn)速，最高的能達(dá)到1100轉(zhuǎn)/分鐘；二是加大葉輪直徑，大的能到260mm；三是加大出風(fēng)管直徑，從最早的160mm到當(dāng)前的180mm，在風(fēng)速不變情況下，出風(fēng)截面積越大，出風(fēng)量將越大。但此帶來的弊端就是，伴隨風(fēng)機轉(zhuǎn)速的上升，噪音將極大地增加，在20m3/分鐘的風(fēng)量下，噪音將很難低于68dB（A），高的能達(dá)到73dB（A）國標(biāo)上所規(guī)定的極限。雖然有廠家將最高風(fēng)速設(shè)置為極速檔，即運轉(zhuǎn)幾分鐘后風(fēng)機將自動降檔，但依然解決不了在短時間內(nèi)產(chǎn)生極大噪音的問題。

以低噪音為宣傳點的保守品牌未必能符合第2、3條要求。其技術(shù)特點是保持較低電機轉(zhuǎn)速，例如900轉(zhuǎn)/分鐘以下，但在此低速運轉(zhuǎn)時，噪音雖然低下來，但勢必造成吸力不夠。在有些用戶習(xí)慣爆炒，瞬間將產(chǎn)生極大油煙，此時此吸油煙機將很難瞬間將油煙吸排出，從而造成油煙飄逸。

本文試圖從另一個角度來嘗試解決大風(fēng)量（準(zhǔn)確地來說，應(yīng)該是大吸力）低噪音的問題的可能性。

2 新的吸排煙方案

廚房中油煙產(chǎn)生處主要是灶臺上鍋具部位，也就是說，產(chǎn)生油煙的局部空間，是在灶臺與吸油煙機之間的區(qū)域（見圖1）。以測試機型為例，即左右寬1米，深0.65米，高0.9米區(qū)域，總空間在0.6m3左右。一臺標(biāo)稱15m3/分鐘的吸油煙機，理論上即可在2.4秒內(nèi)吸光此空間氣體，若是標(biāo)稱20m3/分鐘的吸油煙機，1.8秒即可吸光此空間氣體。但實際使用的效果是，鍋具爆炒產(chǎn)生的油煙，很大可能逃逸出此0.6m3的區(qū)域，因為此區(qū)域是開放的空間，當(dāng)吸油煙機的面板處吸力不夠時，及產(chǎn)生的負(fù)壓不夠時，將不足以將油煙吸入。

當(dāng)吸油煙機面板處進(jìn)煙口的風(fēng)速越大，則負(fù)壓也就越大。吸塵器的做法就是在整個風(fēng)量不變的情況下，將吸口做小，即吸塵器的風(fēng)扇的速度是不變的，因此單位時間內(nèi)通過吸塵器的空氣量是不變的。無論進(jìn)氣口的大小與否，每秒鐘吸入吸塵器的空氣量是相同的。如果進(jìn)氣孔小一些，每個空氣粒子運動速度更快。依據(jù)伯努利原理，空氣速度的增加，將是壓力減少，壓力減小將使吸力增大。結(jié)論就是更小的吸口能產(chǎn)生更大的吸力，更大的吸力能更有力地吸附更大更重的臟物，吸油煙機也是同樣道理。

表1 不同風(fēng)量機型對應(yīng)不同面板進(jìn)煙口處風(fēng)速

表2 面板處進(jìn)風(fēng)口處風(fēng)速

參見圖2，以市場上一款側(cè)吸機型為例進(jìn)行分析，為簡化進(jìn)煙口面積計算，將進(jìn)煙口簡化成圖示4個區(qū)域，即11、12、13、14四個區(qū)域，每個區(qū)域口長0.3米，寬0.1米。圖中3為箱體，內(nèi)裝電機、葉輪等裝置；9為吸煙口處風(fēng)速及煙霧濃淡的探測裝置；18為可控制11～14進(jìn)風(fēng)口大小的一種裝置。

以當(dāng)前市場上三種不同風(fēng)量的機型為例，同一機型當(dāng)最大風(fēng)速固定時，我們知道其面板進(jìn)煙口處吸入空氣量是固定的，以表1對比來看不同風(fēng)量機型對應(yīng)不同面板進(jìn)煙口處風(fēng)速。

依據(jù)風(fēng)量（F）=風(fēng)速（v）× 截面積（s），只要測得整機實際風(fēng)量，就可得出出風(fēng)管處風(fēng)速及面板進(jìn)風(fēng)口處風(fēng)速，見表1中各數(shù)據(jù)。

從表1中數(shù)據(jù)可以看出，當(dāng)面板進(jìn)煙口總面積在0.12m2時，最大風(fēng)量機型的吸力風(fēng)速也僅在2.64米/秒。從實際使用效果來看，只有當(dāng)面板進(jìn)煙口的風(fēng)速在5米/秒及以上時，產(chǎn)生的負(fù)壓才令人滿意。同比吸塵器，其吸塵口處風(fēng)速大致在10～20米/秒范圍。

調(diào)整面板進(jìn)風(fēng)口的大小，再看風(fēng)速，見表2。

如表2中所示，15m3/分鐘的機型若進(jìn)風(fēng)面積控制在0.03m2其局部吸煙效果將好于進(jìn)煙口面積在0.06m2的標(biāo)稱20m3/分鐘的機型。

結(jié)論就是，若能調(diào)整進(jìn)煙口面積大小，越大風(fēng)量的機型不見得就比小風(fēng)量機型的吸煙效果要好，正確的說法應(yīng)該是若想取得較好的吸煙效果，應(yīng)該是努力提升進(jìn)煙口處風(fēng)速而不僅僅是提升出風(fēng)管處管徑大小及風(fēng)速。

另一個用戶使用中的事實就是，在使用雙灶臺時，炒菜產(chǎn)生的煙霧往往是最大的，且單邊炒菜的可能性為最大。也就是說，吸油煙機往往只要開放左或右一邊進(jìn)煙口就可，而不是全部打開，造成出風(fēng)管排除的除了油煙外更多的是無效的干凈空氣。

綜上當(dāng)前市場上吸油煙機的問題有這樣幾點：

（1）大風(fēng)量如僅僅是排煙管處風(fēng)量大而面板進(jìn)煙口處風(fēng)速小，則吸煙效果并不理想；

（2）大風(fēng)量如果電機轉(zhuǎn)速超過800轉(zhuǎn)/分鐘以上，噪音會大過62DB(A)；

（3）同理，低噪音機型僅僅通過小風(fēng)量來實現(xiàn)而面板進(jìn)煙口處風(fēng)速小，則進(jìn)煙效果仍將不理想；

（4）同時具備大風(fēng)量而又低噪音，當(dāng)前市場上還未看到此機型出現(xiàn)。

此處提出更佳的一種解決方案設(shè)想供行業(yè)各位探討。就是設(shè)計一種能調(diào)節(jié)面板不同區(qū)域進(jìn)煙口面積大小的吸油煙機。此吸油煙機技術(shù)特點如下：

（1）面板上具有2個以上相互隔離的進(jìn)煙口；

（2）每個進(jìn)煙口均有單獨控制風(fēng)口面積大小的裝置；

（3）在每個進(jìn)煙口處均安裝有能判別煙霧濃淡或風(fēng)速（風(fēng)壓）大小的裝置；

（4）具備煙灶聯(lián)動功能，煙機能判斷灶具左右爐的打開及關(guān)閉。

結(jié)合圖2及上述技術(shù)特點，依據(jù)當(dāng)前技術(shù)實現(xiàn)的可行性及成本控制，舉例來說明此類型吸油煙機操作。

此機標(biāo)稱風(fēng)量設(shè)置為17m3/分鐘，實際風(fēng)量為16.15m3/分鐘，側(cè)吸機型，面板上有4個相互隔離的進(jìn)煙口。每個進(jìn)煙口大小為300x100mm，面積為0.03m2。

當(dāng)用戶使用時，假設(shè)左邊爐頭未使用，僅在用右邊爐頭炒菜。

當(dāng)用戶按電源鍵打開吸油煙機并按自動鍵運行時或判斷到灶具打開時，按如下步驟動作：

（1）4個面板進(jìn)煙口全部自動打開，煙霧濃淡裝置及風(fēng)速檢測裝置開始檢測數(shù)據(jù)。

（2）當(dāng)檢測到4個進(jìn)煙口油煙濃淡大小依次為13口＞12口＞11口＞14口時，控制裝置全打開13口，半打開12口，關(guān)閉11口及14口。

（3）再次監(jiān)測13口及12口的煙霧濃淡，設(shè)最濃值為255，最淡為0，并根據(jù)濃淡值來自動調(diào)整風(fēng)機轉(zhuǎn)速，并將進(jìn)煙口風(fēng)速控制在合適值。

例如，檢測到13口濃淡值為150，則進(jìn)煙口風(fēng)速控制在5米/秒比較合適，此時折算成整機排風(fēng)量為13.5m3/分鐘，電機轉(zhuǎn)速在600轉(zhuǎn)/分鐘，噪音在58dB(A)左右。

（4）若監(jiān)測到灶具左邊爐頭打開，則按上述第1步重新進(jìn)行。

（5）監(jiān)測到灶具關(guān)閉，吸油煙機將延時運行，當(dāng)檢測到煙霧濃淡值完全變?。ㄐ∮?0）時，關(guān)閉全部進(jìn)煙口并關(guān)機。

實際運行來看，整機在極低電機轉(zhuǎn)速，噪音極低情況下，能很好地將油煙排出室外。

3 結(jié)語

要將灶具上方產(chǎn)生的油煙迅速的吸排干凈不飄逸，最關(guān)鍵還是在于吸油煙機面板進(jìn)煙口處的負(fù)壓大小，即進(jìn)煙口處的風(fēng)速越大，吸力將越強勁。而僅僅追求及宣傳排煙管處的更大風(fēng)量是不太恰當(dāng)?shù)摹Ａ硗?，用戶在實際使用中，往往油煙的產(chǎn)生主要發(fā)生在灶具的一邊，兩邊同時產(chǎn)生較大油煙的機會不多，只要做到吸油煙機吸入的空氣中主要是油煙而非無效空氣，即提升吸油煙機的有效吸排能力是非常重要的。故恰當(dāng)?shù)目刂莆蜔煓C面板合適位置的進(jìn)煙口大小及吸力大小，就可以在極低噪音情況下將進(jìn)煙口風(fēng)量做到最大，從而解決大風(fēng)量低噪音矛盾問題。

希望本文能向各位技術(shù)專家起到拋磚引玉的作用，大家共同探討如何有更好的方案在極低噪音條件下能以最大吸力極速地吸排油煙，給用戶更好的使用體驗。

[1]離心通風(fēng)機.化學(xué)工業(yè)出版社.成心德編