氣流倍增式吸油煙機的探討

楊向萍 楊勇

（杭州金魚電器集團有限公司 浙江杭州 310012）

氣流倍增式吸油煙機完全有別于傳統(tǒng)離心式吸油煙機。我們知道離心式吸油煙機的核心部件是離心風機，而該風機通常稱多葉輪風機，其葉輪的葉片數(shù)較多（一般取Z=24～36），且葉片的徑向長度很短：

D1/D2=0.8～0.9 D1—葉輪外徑，D2—葉輪內(nèi)徑

采用等速氣流流道，葉片一般呈圓弧形，圓弧半徑R可以通過計算得到，如采用出口角為900的葉片：

R=（D21- D22）/4D1×COSβ1

β1—進口角

該種離心式吸油煙機存在效率低、功耗大，吵聲大、全壓低等缺點，從國標GB 17713—2011《吸油煙機》的要求：全壓效率為>15%；靜壓>100Pa(風量7m3/min時)，也可看出其效率低、功耗大的缺點。

圖1中，1—風管，2—出風口，3—蝸殼出風管，4—蝸殼，5—電機，6—多葉風輪，7—集油罩，8—接油杯。從圖1中可看出：空氣從下方吸入，直接經(jīng)過葉輪后，在葉輪離心力的作用下再經(jīng)風管排出，日久葉輪沾滿油污是必然的。如此造成電機功耗增加與葉輪的清洗困難。

我們所探討的氣流倍增式吸油煙機可以有效地提高吸煙效率、降低功耗、噪音。事實上運用氣流倍增原理的相關(guān)產(chǎn)品已用于汽車與航空業(yè)，也已運用于電風扇等送風產(chǎn)品上，如無葉風扇。

氣流倍增式吸油煙機是采用氣流倍增式風機的方式，依據(jù)高速氣流具有附壁效應(yīng)的特點，即高速氣流能沿著物體表面流動，同時在一定范圍內(nèi)帶動相鄰層面空氣一起流動，空氣流速越快帶動相應(yīng)的鄰層空氣越多，同時高速流動的空氣產(chǎn)生的局部低壓效果會吸入更多的外界空氣。因此該技術(shù)的應(yīng)用可以用較少量的高速氣流，帶動附近10倍以上的空氣一起流動，大大提高了吸油煙機的吸煙能力，促使油煙空氣盡快地排除，有效提高吸油煙機的效率。

圖1 離心式吸油煙機簡圖

圖2 氣流倍增式吸油煙機簡圖

圖2中所示1～6為軸流式氣流倍增器（集流器、一組葉輪、一組導葉、高速直流電動機、擴散筒、連接套），7為排煙管，8為裝飾外筒，9為油煙腔，10為擴流錐，11為恒壓腔上環(huán)，12為恒壓腔下環(huán)，13為主殼體，14為主殼體下罩板，15、16為上、下油煙過濾網(wǎng)罩，17為接油盤。箭頭方向為氣流流動路徑。一路空氣由集流器進入軸流式氣流倍增器，經(jīng)過氣流倍增器增壓后進入恒壓腔，此時空氣靜壓應(yīng)在1200Pa以上。而后高壓氣體從由擴流錐、恒壓腔下環(huán)組成的唇形狹縫（狹縫寬度1.5～3.0mm）逸出，在附壁效應(yīng)作用下高速沿擴流錐內(nèi)壁向上流動，唇形狹縫出口的空氣流速應(yīng)大于15m/s。

另一路室內(nèi)油煙氣體從下向上經(jīng)第一層過濾網(wǎng)罩（15）進入擴流錐。在擴流錐內(nèi)由于高速空氣流產(chǎn)生的低壓以及空氣的粘滯性帶動了10倍以上于己的油煙氣體迅速經(jīng)第二層過濾網(wǎng)罩、油煙腔進入排煙管，最后經(jīng)煙道排出。

由于采用氣流倍增器和恒壓腔的結(jié)構(gòu)方式，使空氣全壓幾倍于離心式風機，高壓空氣通過唇形狹縫以高于15m/s流速吹出，所以實際通過風機的空氣流量大大減少，使得風機實際所需消耗的電功率在90w以下，因而具有顯著的節(jié)能性。目前市售不論何種形式的吸油煙機，其離心式通風機所消耗的功率大致都在180W～250W之間，所以氣流倍增式吸油煙機與目前市售吸油煙相比可節(jié)能50%以上。

氣流倍增式吸油煙機采用氣流倍增器提高空氣靜壓，恒壓腔內(nèi)的空氣保持高壓，高壓空氣從1.5mm～3.0mm唇形狹縫高速沿擴流錐內(nèi)壁流出，帶動室內(nèi)油煙空氣直接通過擴流錐進入排煙管排出。氣流倍增器與恒壓腔直接連通，氣流倍增器與擴流錐不直接相連，互為獨立零件，因而所吸的油煙空氣不直接經(jīng)過氣流倍增器的，保持了葉輪干凈免于油污沾垢，可長期不拆洗。目前市售不論何種形式的吸油煙機所采用離心式風機，其所吸的油煙空氣一般都直接經(jīng)過離心葉輪排出，無法避免油污沾垢離心葉輪。這樣不僅容易增加電機功耗，且離心葉輪的清洗也較難。

氣流倍增式吸油煙機由于所吸的油煙空氣不與葉輪接觸，葉輪的制作材質(zhì)也可從鋁合金材料改為工程塑料，從而降低制作成本。

圖2所示的氣流倍增式吸油煙機所使用的氣流倍增器為軸流式雙排葉輪氣流倍增器，當然也可以用離心式葉輪氣流倍增器來產(chǎn)生高壓空氣，但是離心式氣流倍增器的體積較大。

氣流倍增式吸油煙機恒壓腔內(nèi)的排氣唇形狹縫整體形狀隨恒壓腔室而定為環(huán)形，當然也可以為橢圓形、方形等其他幾何形狀。為減少空氣流動阻力與噪音，排氣狹縫唇口應(yīng)形成一定的弧形，特別應(yīng)該注意排氣唇形狹縫的設(shè)計，唇形狹縫的大小關(guān)系到吸油煙機的風量與噪音等性能。

氣流倍增式吸油煙機采用了氣流倍增器與擴流錐分離方法使排氣管中央暢通無阻，可以適用于多種形式的吸油煙機，如：上排式、下排式、側(cè)排式。又由于擴流錐與導煙管是直筒形的，所以可設(shè)置雙重油煙過濾網(wǎng)以進一步過濾油煙。

國標GB 17713—2011《吸油煙機》的實施，提高了對吸油煙機的性能要求，我們冀以對氣流倍增式吸油煙機的探討能更好地貫徹國標的要求，并提出一個完全新型的吸油煙機供大家研討。