蔣 磊 張煜圣

（廣東萬和電氣股份有限公司 佛山 528305）

前言

21世紀，隨著物質水平的整體升高，人們對廚房的升級改造進行的堅決且徹底。城鎮(zhèn)化的步伐深入，用戶對廚房品質的追求，更多的是在整體設計上的“品質夢”，這就包含著中國用戶對嵌入式、全嵌式廚房電器成套化的青睞，對健康廚房的渴望、對個性化廚房定制的渴望。

全嵌式的吸油煙機因其能全部嵌入到櫥柜中，契合整體櫥柜、外觀一致性強等優(yōu)點，而深受用戶喜愛。在現有技術中，因國內櫥柜的尺寸限制，因此決定了嵌入式吸油煙機的整機尺寸，故在現有的產品中，嵌入式吸油煙機能很好的實現“全嵌”功能，卻存在以下兩個問題：①目前的全嵌式吸油煙機因其整機深度尺寸的影響，決定了其攏煙效果不盡人意，國內烹飪環(huán)境中，尤其在爆炒瞬間，油煙會迅速的上升，未及時吸走的油煙會迎面吹向用戶面部，造成健康隱患；②為了更好的實現全嵌功能，吸油煙機的安裝尺寸與櫥柜平齊，其安裝高度決定了核心負壓區(qū)距離吸煙口距離被拉長，故其吸煙效率比傳統側吸式煙機要低。

本文基于全嵌式吸油煙機的現狀，以現有平臺的用戶痛點為索引，對結構進行優(yōu)化升級，以期提高整機的攏煙能力。為克服上述缺陷，創(chuàng)新性的采用穩(wěn)流板，使其對極速上升的油煙產生聚攏穩(wěn)流的作用，減少紊流、亂流現象，迫使橫向逃逸的油煙重新聚集在輔助吸煙口，等待被吸入排出。

1 吸油煙機關鍵性能的影響因素

1.1 最大靜壓

在額定電壓和額定頻率下，吸油煙機以最高檔轉速運轉，在特定的試驗裝置中，風量為7 m3/min 時，吸油煙機的靜壓值，單位為帕斯卡（Pa），應不低于100 Pa。風壓值越大，吸油

煙機抗倒風能力越強，也即吸油煙機的攏煙能力越強。當風量為零時，吸油煙機的靜壓值稱為最大靜壓，單位為帕斯卡（Pa）。如果公共煙道的阻力較大或者排煙管較長或排煙管折彎次數較多，均會造成排煙壓力的較大損失，由此就需要更大的風壓，才能保證將煙氣排出。

同理，如果吸油煙機的核心負壓區(qū)距離油煙聚集區(qū)太遠，同樣會造成吸油煙機的攏煙差、有油煙逃逸的現象。所以，在安裝高度以及其它因素相同的前提下，吸油煙機的最大靜壓越大，則表明吸油煙機的攏煙能力越好。

1.2 風量

在額定電壓和額定頻率下，吸油煙機以最高檔轉速運轉，在特定的試驗裝置中，靜壓為0 Pa時，吸油煙機單位時間內輸送的氣體體積，單位為立方米/分鐘（m3/min）。對應的風量不低于10 m3/min。在其它因素相同的前提下，若風量越大，則表明吸油煙機越能快速、及時地將廚房的油煙排盡。

吸油煙機靜壓與風量的關系：靜壓隨著風量的減小，靜壓會越來越大，當風量為零時的靜壓值為最大靜壓。

2 理論分析及結構優(yōu)化

如圖1所示是市面上類似的全嵌式吸油煙機結構剖視圖，該吸油煙機為頂吸+側吸機型，其中側吸部分為可沿豎直方向移動的集煙腔，當可移動集煙腔為打開狀態(tài)時，部分油煙通過可移動集煙腔順利進入風柜系統，由此形成了攏煙路徑Ⅰ；剩余升騰的部分油煙經由頂部的輔助集煙腔進入風柜系統，由此形成了攏煙路徑Ⅱ。

由于全嵌式吸油煙機的安裝要求，整機完全嵌入櫥柜中，由此導致了吸油煙機的核心負壓區(qū)相對被迫上移，早期的全嵌式吸油煙機只有攏煙路徑Ⅰ，也即所有的油煙都必須經過可移動集煙腔再進入風柜系統，由于核心負壓區(qū)與油煙聚集區(qū)的距離越來越遠，導致早期的全嵌式吸油煙機攏煙效果極差，用戶的使用環(huán)境也很惡劣。

由此，第二代的全嵌式吸油煙機進行升級改造，增加了頂部的攏煙路徑Ⅱ（輔助集煙腔），相對解決了第一代攏煙效果差的問題。按照國內常見的櫥柜安裝高度計算，灶臺距離吸油煙機底部的高度為700 mm，由此計算出鍋具距離輔助集煙腔的高度約為650 mm，經專家數百次試驗和大量實踐發(fā)現，油煙的黃金攏煙區(qū)是離鍋具口為300～500 mmm，在這個范圍內吸走油煙，能確保抓煙能力（如圖3所示）。所以，即便第二代升級增加了輔助集煙腔，在中式烹飪環(huán)境的條件下，爆炒時仍會有部分油煙沿a-b路徑橫向飄逸，對用戶面部造成困擾。

圖1 無穩(wěn)流板

圖2 有穩(wěn)流板

鑒于以上論述前提，本文在現有平臺基礎上對吸油煙機結構進行優(yōu)化升級。①在不影響油路系統的前提下降低風柜系統的高度，使得核心負壓區(qū)盡可能的趨近于油煙聚集區(qū)；②在輔助集煙腔前側優(yōu)化增加穩(wěn)流板（如圖2所示），理論上穩(wěn)流板的長度越長，就可以更早的將爆炒油煙聚集起來，但是同時造成一個問題：對某些身高的用戶造成視線阻礙。同理，穩(wěn)流板打開的角度越大越能更好的聚攏油煙，但是同樣會造成問題：碰頭以及阻擋視線。因此，我們通過理論計算對比分析得出：穩(wěn)流板的長度尺寸為輔助集煙腔深度的1/2至2/3，打開的優(yōu)選角度為115 °，既能更多的照顧不同身高用戶的視線問題，又可以更早更及時的聚攏油煙。

如圖2所示，在吸油煙機打開狀態(tài)下共有三條攏煙路徑，在爆炒瞬間，還未升騰的油煙或者距離移動集煙腔附件的油煙，第一時間由路徑Ⅰ被吸走；升騰的油煙，部分由路徑Ⅱ被吸走；而升騰的油煙為被吸走的，則經過a-b被穩(wěn)流板 “擋”住，折返后沿c重新被輔助集煙腔吸走，由此便解決了用戶面部被侵襲的困擾。

3 實驗驗證

3.1 空氣性能實驗（見圖4）

吸油煙機在額定電壓、額定功率下，以正常工作時的最高轉速運轉，按照GB/T 17713測試要求進行試驗，測得數據如表1所示。

通過表1可以得出結論：穩(wěn)流板對全嵌式吸油煙機的空氣性能指標均有所提升，具體表現為：穩(wěn)流板提升風量約為5 %～10 %，提升靜壓約為10 %～19 %，提升最大靜壓約為9 %～15 %，提升全壓效率約為5 %～9 %。

3.2 攏煙能力模擬實驗

圖3 黃金攏煙區(qū)

圖4 空氣性能測試

表1 全嵌式吸油煙機空氣性能對比分析

按照模擬用戶試驗要求，將整機按照規(guī)定安裝高度懸掛，吸油煙機底部距離灶臺按照700 mm設置，按此高度放置發(fā)煙鍋，發(fā)煙鍋前后位置按照灶具孔位相應放置到位。將吸油煙機安裝穩(wěn)流板和拆掉穩(wěn)流板分別進行發(fā)煙實驗，為保證實驗環(huán)境的一致性，實驗為連續(xù)進行。如圖5所示為無穩(wěn)流板狀態(tài)，由圖中明顯看出發(fā)煙鍋升起的模擬油煙，在未進入輔助集煙腔前出現逃逸現象；與之形成鮮明對比的是開啟穩(wěn)流板功能的吸油煙機，可以順利的將升騰的油煙起到聚攏的作用，使之順利被負壓區(qū)吸走（如圖6所示）。由此得出結論：穩(wěn)流板可以對升騰的油煙有聚攏、穩(wěn)流的作用，有防止油煙逃逸的作用。

圖5 無穩(wěn)流板

圖6 有穩(wěn)流板

4 結論

本文通過對目前全嵌式吸油煙機的現狀分析，基于現存問題點，結合吸油煙機關鍵性能的影響因素，利用理論對比分析方法，運用實驗測試研究手段得出最優(yōu)性能的參數值。

風柜系統的下移，使得負壓區(qū)趨近于油煙聚集區(qū)，降低了負壓區(qū)在油煙炸起區(qū)域的損失。穩(wěn)流板對爆炒引起的升騰油煙有穩(wěn)定、聚攏的作用，間接增強了輔助集煙腔處的負壓區(qū)域面積，可有效防止油煙逃逸現象。其參數值既考慮了結構設計本身的需求，又兼顧到用戶不同身高的視線問題，優(yōu)化了用戶使用體驗，徹底解決了用戶面部遭受油煙侵襲的困擾；另外吸油煙機整機性能的升級，提升了整機的攏煙能力和吸排效果，對廚房環(huán)境的凈化作用顯著增強。產品已申請多項國家專利。