上进风燃烧器在集成灶上的应用浅析

■ 游友静

随着消费升级时代的到来，居民对厨房的要求越来越高。在当今小型化，集约化，多功能的需求牵引下，集成灶充分迎合了续费升级的需求，以其功能集成，吸烟效果佳以及体积小等优势迅速占领烟灶市场，并有逐渐替代“革命”传统烟灶套装之势。

在此背景下，厨电的头部品牌也纷纷加入角逐，在集成灶的各个模块进行差异化升级迭代。

灶具模块做为集成灶的核心，在集成灶的发展前期大部分是只注重集成灶的吸烟效果，而往往被忽略，忽视了明火在烹饪时的体验感受。

但随着品类竞争的加剧，灶具模块也强势回归，在进风方式，火力，热效率等方面重启赛道。

本文就针对集成灶的核心模块——灶具模块燃烧器部分的进风方式做趋势及优缺点分析。

完全上进风成必然趋势之一

下上风

灶具燃烧的重要条件之一，就是燃烧时必须具有助燃剂-空气中的氧气。传统的燃烧器都是通过喷嘴喷出的高速燃气，来引射周围的空气形成预混火焰，同时预混火焰靠其扩散作用又随后搏得了另外一部分大气中的空气。

专业术语上称被引射的空气为一次空气，靠扩散作用所获得的另外一部分空气被成为二次空气。

对于燃气灶具产品来说，燃烧所需要的一次空气需要流经机体内部再被引射的方式被称为下进风燃烧器。反之，一次空气不流经机器内部则被称为上进风燃烧器。

下进风

简单来说也就是看喷嘴的位置，喷嘴如果在机体的内部和内腔，靠机器自身所带的缝隙以及开孔和大气相通，这部分就是下进风，完全上进风则是喷嘴外装，直接和外界大气相通。如64页图。

集成灶品类在2020年以前，市场上大部分产品都为下进风产品，但是随着消费者体验的提升和集成灶的竞争加剧，上进风成为了一种必然的趋势。

上进风优劣势分析

集成灶对机体的内部空间利用要求很高，所以外装的完全上进风燃烧器恰好迎合该特点需求，除此之外，还存在以下好处：

即使对于普通灶具来说，由于灶具的一次空气量来源于机体内部。对于一些密封性较好的橱柜，空气量不足，长时间燃烧后将导致机器内部缺氧气，火焰熄灭。

上进风炉头的一次空气来源不受限于集成灶的柜体，柜门开启的影响，燃烧稳定。

欧洲的燃气具测试的界限气居多，一直以来都把安全放在功率、热能利用率的前面。

从欧洲一直以来对上进风的坚持不难看处，上进风在安全方面的优势。尤其是由于气源条件改变，火孔堵塞等外界因素引起的回火时，火焰会直接在喷嘴和文丘里之间进行燃烧。形成一束火柱造成局部高温，且不易被观察到。这样以来，对于下进风的灶具或者集成灶，就极易造成玻璃面板的受热不均而爆裂。

同时，火焰产生的持续局部高温度会在短时间内严重损伤机体内部的电子元器件。

相对来说，对于上进风燃烧器，由于喷嘴外装，即便产生回火，由于和大气外界相通，大气散热的同时，回火也因为喷嘴的外装容易被发现，且外部除燃烧器其它金属部件外，也没有剩余的电器元气件的安装，所以既不易损伤机器元气件，同时也在短时间内不易造成玻璃的爆裂，更加完全。

对于集成灶来说，由于集成了烟机的机头，操作面板等，对于下进风的灶具来说，要想更换燃烧器的零部件如喷嘴，必须要拆开机头，断开线束，拿掉集成灶的面板等才能实现。上进风则不然，可直接更换，对燃烧器的维修更换显得更加便利。

集成灶是一个集成系统，机体内部涉及风道系统、灶具的引射系统、吸烟系统等形成了一个循环。

尤其对于传统的下进风的集成灶来说，由于机壳内部没有完全密封，被吸烟口引进机体内部的少量部分油烟被喷嘴吸入燃烧器内再燃烧。

特别是在炒菜时，油烟颗粒物中带有微量的盐分子，盐分子中钠离子一旦参与燃烧，火焰会形成红色透明火焰，此时消费者会认为这种颜色的火焰不是蓝色火苗，没有完全燃烧，担心产生有害气体等体验端的烦恼。

与此同时，上进风也存在需要补足的短板。

由于喷嘴外装在燃烧器的下端，而此部分恰恰也是高温分布区域，所以喷嘴处的温度场始终处于高位，根据气态常量方程，温度升高后，气体膨胀，使得流速下降，热负荷变小。

尤其是在座锅时，由于高温火焰的传导及向下辐射，高温温度场在面板和锅底之间以温度梯度的形式出现，体积膨胀做功，造成喷嘴下降，负荷变低。

上进风燃气灶在工作时由于本体自身的导热而温度较高，空气在被燃气喷射引射进入燃气灶的腔体之后，被不断的加热，同时对燃气灶进行冷却，使燃气和空气的混合物温度不断升高并膨胀，这对燃气灶的引射是不利的。

笔者曾利用CFD 软件对上进风燃烧器进行了数值模拟，并与实验数据对比来验证由数值模拟来计算上进风燃气灶的引射能力，综合结果表明上进风燃烧器的引射能力除了与本身的结构有关之外，还对燃气入口压力较为敏感，尤其是在压力较低时一次空气引射性能急剧下降。

另外，上进风燃气灶的高温工作状态对空气的引射也有不利的影响。

相比之下，上进风的喷嘴外装，用户在每次清洁时，喷嘴部位都极易被接触到，尤其沾有油污的抹布擦拭喷嘴时，极易把喷嘴微小的出火孔堵塞，从而出现火焰偏小，无力，黄焰等体验端的不良。

上进风燃烧器在集成灶的应用前景

综合以上分析，上进风燃烧器在集成灶上优缺点分析，笔者认为上进风由于其外装，安全的特性，在集成灶上是一种必然趋势。

对于燃烧端出现的负荷衰减，需要通过喷嘴的散热、喷嘴的温度区隔、温度场的优化等去匹配优化。

对于上进风的灶具喷嘴的易堵特性需要通过创新的方法得到解决。例如，上进风灶具未来在火力和热效率上的追求会不断加剧；重视火焰的均匀性及大风力档位下的火焰偏斜对消费者带来的体验提升。