稳流板对全嵌式吸油烟机性能影响的实验研究

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）
摘要：全嵌式吸油烟机既要注重嵌入式效果，又要兼顾拢烟效果，鉴于其独特的结构，结合吸油烟机产品的应用环境与使用条件，应用理论分析的研究方法，经过反复实验数据对比验证，在现有结构基础上进行优化升级，创造性的增加稳流板，从而提升整机的性能参数和拢烟能力。

关键词：全嵌式；实验数据；优化升级；稳流板；拢烟能力
Ａｂｓｔｒａｃｔ：Ｂｏｔｈ　ｏｆ　ｔｈｅ　ｅｍｂｅｄｄｅｄ　ｅｆｆｅｃｔ　ａｎｄ　ｓｍｏｋｅ　ｃｏｌｌｅｃｔｉｏｎ　ｅｆｆｅｃｔ　ｏｆ　ｆｕｌｌ－ｅｍｂｅｄｄｅｄ　ｒａｎｇｅ　ｈｏｏｄ　ｓｈｏｕｌｄ　ｂｅ　ｃｏｎ－ｓｉｄｅｒｅｄ．　Ｃｏｍｂｉｎｅｄ　ｗｉｔｈ　ｔｈｅ　ａｐｐｌｉｃａｔｉｏｎ　ｅｎｖｉｒｏｎｍｅｎｔ　ａｎｄ　ｔｈｅ　ｕｓｅ　ｃｏｎｄｉｔｉｏｎｓ　ｏｆ　ｒａｎｇｅ　ｈｏｏｄ　ｐｒｏｄｕｃｔｓ，　ａｄｏｐｔｉｎｇ　ｔｈｅ　ｔｈｅｏｒｅｔｉｃａｌ　ａｎａｌｙｓｉｓ　ｍｅｔｈｏｄ，　ａｆｔｅｒ　ｒｅｐｅａｔｅｄ　ｅｘｐｅｒｉｍｅｎｔａｌ　ｄａｔａ　ｃｏｍｐａｒｉｓｏｎ　ａｎｄ　ｖｅｒｉｆｉｃａｔｉｏｎ，　ｔｈｅ　ｅｘｉｓｔｉｎｇ　ｓｔｒｕｃｔｕｒｅ　ｏｆ　ｆｕｌｌ－ｅｍｂｅｄｄｅｄ　ｒａｎｇｅ　ｈｏｏｄ　ｉｓ　ｏｐｔｉｍｉｚｅｄ　ａｎｄ　ｕｐｇｒａｄｅｄ　ｂｙ　ｃｒｅａｔｉｖｅｌｙ　ａｄｄｉｎｇ　ａ　ｓｔｅａｄｙ　ｆｌｏｗ　ｐｌａｔｅ　ｗｈｉｃｈ　ｃａｎ　ｉｍｐｒｏｖｅ　ｔｈｅ　ｐｅｒｆｏｒｍａｎｃｅ　ｐａｒａｍｅｔｅｒｓ　ａｎｄ　ｔｈｅ　ｓｍｏｋｅ－ｃａｒｒｙｉｎｇ　ａｂｉｌｉｔｙ　ｏｆ　ｔｈｅ　ｗｈｏｌｅ　ｍａｃｈｉｎｅ．
Ｋｅｙ　ｗｏｒｄｓ：ｆｕｌｌｙ　ｅｍｂｅｄｄｅｄ；ｅｘｐｅｒｉｍｅｎｔａｌ　ｄａｔａ；ｏｐｔｉｍｉｚａｔｉｏｎ　ａｎｄ　ｕｐｇｒａｄｉｎｇ；ｓｔｅａｄｙ　ｆｌｏｗ　ｐｌａｔｅ；ｇａｔｈｅｒｉｎｇ　ｓｍｏｋｅ　ａｂｉｌ－ｉｔｙ
Ｅｘｐｅｒｉｍｅｎｔａｌ　Ｓｔｕｄｙ　ｏｎ　Ｉｎｆｌｕｅｎｃｅ　ｏｆ　Ｓｔｅａｄｙ　Ｆｌｏｗ　Ｐｌａｔｅ　ｏｎ　Ｐｅｒｆｏｒｍａｎｃｅ　ｏｆ　Ｆｕｌｌｙ　Ｅｍｂｅｄｄｅｄ　Ｒａｎｇｅ　Ｈｏｏｄ
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
图1 无稳流板
图2 有稳流板
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。

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
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
图
4 空气性能测试
图3 黄金拢烟区
序号档位最大风量(m³/min)
静压(Pa)最大静压(Pa)
全压效率(%)
1六档有稳流板17.1431.0582.030.22六档无稳流板16.2362.0512.228.73五档有稳流板14.9320.0424.024.54五档无稳流板14.3275.2368.923.35四档有稳流板11.3266.0363.024.76
四档无稳流板
10.6
226.1
315.8
23.5
表1 全嵌式吸油烟机空气性能对比分析
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。

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。

图5 无稳流板图6 有稳流板
参考文献：
参考文献：
作者简介：
作者简介：
[1] 郑泽.计算机房建设中的节能应用[J].电脑知识与技术, 2010, 23:6636-6639.
[2] 孙祾. 节能减排技术在移动通信机房中的应用[J]. 吉林大学学报信
息科学版, 2014, 32(2):138-144.
[3] 李博. 节能减排技术在移动通信机房中应用探讨[J]. 中国新通信, 2015(24):128-128.
[4] 乔栋. 数据中心机房节能减排技术研究与实践[J]. 电信工程技术与标准化, 2011.6:47-50.
[5] 刘海静 , 刘芳 , 杨晖 . 带自然冷源的风冷冷水机组应用于数据中心的节能潜力分析 [J]. 暖通与空调 , 2015(4).
[6] 安真 . 数据中心空调系统可靠性研究 [J]. 暖通与空调 , 2013(10)：35-38.
[7] 杜文忠 . 数据中心机房连续制冷设备供电措施 [J]. 建筑电气 , 2013, 32(1)：47-53.
[8] 许叶 ,钟世民,朱洪波. 名气通数据中心主机房恒温恒湿空调设计 [J]. 暖通空调 , 2011.41(8)：15-18.
[9] 刑萍. 外溶冰盘管作为数据中心应急冷源的设计方法 [J]. 暖通空调 , 2015, 45(4)：34-38.
[10] 王强,夏成军,唐智文. 分布式能源在数据中心应用的可行性探讨[J]. 电网与清洁能源 , 2013, 29(9)：87-91.
[1] 苏颜丽,韩卫国,董建波.基于负压理论的隔离式抽油烟机开发设计[J].低碳世, 2015(32):146-147.
[2] 王迪.叶轮设计对吸油烟机风机系统风量及噪声的影响研究[D].杭州：浙江大学, 2014.
[3] 冯黔军,徐茂青.吸油烟机性能指标及关键技术分析[J].家电科技, 2012(12): 44-46.
[4] 刘小民,王星,汤虎,等.我国吸油烟机性能改进技术研究进展[J].轻工机械, 2011,29(3): 122-127.
[5] 叶军.新型吸油烟机的概念性设计理念(上)[J].家电科技, 2009(11): 56-58.
李大振(1981.10-)，工程硕士在读，制冷中级工程师，主要研究方向：数据中心机房制冷系统效率提升。

蒋磊（1990-），男，山东临沂人，硕士，工程师，主要从事家用吸油
烟机新技术的研发工作。

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