稳流板对全嵌式吸油烟机性能影响的实验研究

蒋 磊 张煜圣

（广东万和电气股份有限公司 佛山 528305）

前言

21世纪，随着物质水平的整体升高，人们对厨房的升级改造进行的坚决且彻底。城镇化的步伐深入，用户对厨房品质的追求，更多的是在整体设计上的“品质梦”，这就包含着中国用户对嵌入式、全嵌式厨房电器成套化的青睐，对健康厨房的渴望、对个性化厨房定制的渴望。

全嵌式的吸油烟机因其能全部嵌入到橱柜中，契合整体橱柜、外观一致性强等优点，而深受用户喜爱。在现有技术中，因国内橱柜的尺寸限制，因此决定了嵌入式吸油烟机的整机尺寸，故在现有的产品中，嵌入式吸油烟机能很好的实现“全嵌”功能，却存在以下两个问题：①目前的全嵌式吸油烟机因其整机深度尺寸的影响，决定了其拢烟效果不尽人意，国内烹饪环境中，尤其在爆炒瞬间，油烟会迅速的上升，未及时吸走的油烟会迎面吹向用户面部，造成健康隐患；②为了更好的实现全嵌功能，吸油烟机的安装尺寸与橱柜平齐，其安装高度决定了核心负压区距离吸烟口距离被拉长，故其吸烟效率比传统侧吸式烟机要低。

本文基于全嵌式吸油烟机的现状，以现有平台的用户痛点为索引，对结构进行优化升级，以期提高整机的拢烟能力。为克服上述缺陷，创新性的采用稳流板，使其对极速上升的油烟产生聚拢稳流的作用，减少紊流、乱流现象，迫使横向逃逸的油烟重新聚集在辅助吸烟口，等待被吸入排出。

1 吸油烟机关键性能的影响因素

1.1 最大静压

在额定电压和额定频率下，吸油烟机以最高档转速运转，在特定的试验装置中，风量为7 m3/min 时，吸油烟机的静压值，单位为帕斯卡（Pa），应不低于100 Pa。风压值越大，吸油

烟机抗倒风能力越强，也即吸油烟机的拢烟能力越强。当风量为零时，吸油烟机的静压值称为最大静压，单位为帕斯卡（Pa）。如果公共烟道的阻力较大或者排烟管较长或排烟管折弯次数较多，均会造成排烟压力的较大损失，由此就需要更大的风压，才能保证将烟气排出。

同理，如果吸油烟机的核心负压区距离油烟聚集区太远，同样会造成吸油烟机的拢烟差、有油烟逃逸的现象。所以，在安装高度以及其它因素相同的前提下，吸油烟机的最大静压越大，则表明吸油烟机的拢烟能力越好。

1.2 风量

在额定电压和额定频率下，吸油烟机以最高档转速运转，在特定的试验装置中，静压为0 Pa时，吸油烟机单位时间内输送的气体体积，单位为立方米/分钟（m3/min）。对应的风量不低于10 m3/min。在其它因素相同的前提下，若风量越大，则表明吸油烟机越能快速、及时地将厨房的油烟排尽。

吸油烟机静压与风量的关系：静压随着风量的减小，静压会越来越大，当风量为零时的静压值为最大静压。

2 理论分析及结构优化

如图1所示是市面上类似的全嵌式吸油烟机结构剖视图，该吸油烟机为顶吸+侧吸机型，其中侧吸部分为可沿竖直方向移动的集烟腔，当可移动集烟腔为打开状态时，部分油烟通过可移动集烟腔顺利进入风柜系统，由此形成了拢烟路径Ⅰ；剩余升腾的部分油烟经由顶部的辅助集烟腔进入风柜系统，由此形成了拢烟路径Ⅱ。

由于全嵌式吸油烟机的安装要求，整机完全嵌入橱柜中，由此导致了吸油烟机的核心负压区相对被迫上移，早期的全嵌式吸油烟机只有拢烟路径Ⅰ，也即所有的油烟都必须经过可移动集烟腔再进入风柜系统，由于核心负压区与油烟聚集区的距离越来越远，导致早期的全嵌式吸油烟机拢烟效果极差，用户的使用环境也很恶劣。

由此，第二代的全嵌式吸油烟机进行升级改造，增加了顶部的拢烟路径Ⅱ（辅助集烟腔），相对解决了第一代拢烟效果差的问题。按照国内常见的橱柜安装高度计算，灶台距离吸油烟机底部的高度为700 mm，由此计算出锅具距离辅助集烟腔的高度约为650 mm，经专家数百次试验和大量实践发现，油烟的黄金拢烟区是离锅具口为300～500 mmm，在这个范围内吸走油烟，能确保抓烟能力（如图3所示）。所以，即便第二代升级增加了辅助集烟腔，在中式烹饪环境的条件下，爆炒时仍会有部分油烟沿a-b路径横向飘逸，对用户面部造成困扰。

图1 无稳流板

图2 有稳流板

鉴于以上论述前提，本文在现有平台基础上对吸油烟机结构进行优化升级。①在不影响油路系统的前提下降低风柜系统的高度，使得核心负压区尽可能的趋近于油烟聚集区；②在辅助集烟腔前侧优化增加稳流板（如图2所示），理论上稳流板的长度越长，就可以更早的将爆炒油烟聚集起来，但是同时造成一个问题：对某些身高的用户造成视线阻碍。同理，稳流板打开的角度越大越能更好的聚拢油烟，但是同样会造成问题：碰头以及阻挡视线。因此，我们通过理论计算对比分析得出：稳流板的长度尺寸为辅助集烟腔深度的1/2至2/3，打开的优选角度为115 °，既能更多的照顾不同身高用户的视线问题，又可以更早更及时的聚拢油烟。

如图2所示，在吸油烟机打开状态下共有三条拢烟路径，在爆炒瞬间，还未升腾的油烟或者距离移动集烟腔附件的油烟，第一时间由路径Ⅰ被吸走；升腾的油烟，部分由路径Ⅱ被吸走；而升腾的油烟为被吸走的，则经过a-b被稳流板 “挡”住，折返后沿c重新被辅助集烟腔吸走，由此便解决了用户面部被侵袭的困扰。

3 实验验证

3.1 空气性能实验（见图4）

吸油烟机在额定电压、额定功率下，以正常工作时的最高转速运转，按照GB/T 17713测试要求进行试验，测得数据如表1所示。

通过表1可以得出结论：稳流板对全嵌式吸油烟机的空气性能指标均有所提升，具体表现为：稳流板提升风量约为5 %～10 %，提升静压约为10 %～19 %，提升最大静压约为9 %～15 %，提升全压效率约为5 %～9 %。

3.2 拢烟能力模拟实验

图3 黄金拢烟区

图4 空气性能测试

表1 全嵌式吸油烟机空气性能对比分析

按照模拟用户试验要求，将整机按照规定安装高度悬挂，吸油烟机底部距离灶台按照700 mm设置，按此高度放置发烟锅，发烟锅前后位置按照灶具孔位相应放置到位。将吸油烟机安装稳流板和拆掉稳流板分别进行发烟实验，为保证实验环境的一致性，实验为连续进行。如图5所示为无稳流板状态，由图中明显看出发烟锅升起的模拟油烟，在未进入辅助集烟腔前出现逃逸现象；与之形成鲜明对比的是开启稳流板功能的吸油烟机，可以顺利的将升腾的油烟起到聚拢的作用，使之顺利被负压区吸走（如图6所示）。由此得出结论：稳流板可以对升腾的油烟有聚拢、稳流的作用，有防止油烟逃逸的作用。

图5 无稳流板

图6 有稳流板

4 结论

本文通过对目前全嵌式吸油烟机的现状分析，基于现存问题点，结合吸油烟机关键性能的影响因素，利用理论对比分析方法，运用实验测试研究手段得出最优性能的参数值。

风柜系统的下移，使得负压区趋近于油烟聚集区，降低了负压区在油烟炸起区域的损失。稳流板对爆炒引起的升腾油烟有稳定、聚拢的作用，间接增强了辅助集烟腔处的负压区域面积，可有效防止油烟逃逸现象。其参数值既考虑了结构设计本身的需求，又兼顾到用户不同身高的视线问题，优化了用户使用体验，彻底解决了用户面部遭受油烟侵袭的困扰；另外吸油烟机整机性能的升级，提升了整机的拢烟能力和吸排效果，对厨房环境的净化作用显著增强。产品已申请多项国家专利。