上進風(fēng)燃燒器在集成灶上的應(yīng)用淺析

■ 游友靜

隨著消費升級時代的到來，居民對廚房的要求越來越高。在當(dāng)今小型化，集約化，多功能的需求牽引下，集成灶充分迎合了續(xù)費升級的需求，以其功能集成，吸煙效果佳以及體積小等優(yōu)勢迅速占領(lǐng)煙灶市場，并有逐漸替代“革命”傳統(tǒng)煙灶套裝之勢。

在此背景下，廚電的頭部品牌也紛紛加入角逐，在集成灶的各個模塊進行差異化升級迭代。

灶具模塊做為集成灶的核心，在集成灶的發(fā)展前期大部分是只注重集成灶的吸煙效果，而往往被忽略，忽視了明火在烹飪時的體驗感受。

但隨著品類競爭的加劇，灶具模塊也強勢回歸，在進風(fēng)方式，火力，熱效率等方面重啟賽道。

本文就針對集成灶的核心模塊——灶具模塊燃燒器部分的進風(fēng)方式做趨勢及優(yōu)缺點分析。

完全上進風(fēng)成必然趨勢之一

下上風(fēng)

灶具燃燒的重要條件之一，就是燃燒時必須具有助燃劑-空氣中的氧氣。傳統(tǒng)的燃燒器都是通過噴嘴噴出的高速燃?xì)?，來引射周圍的空氣形成預(yù)混火焰，同時預(yù)混火焰靠其擴散作用又隨后搏得了另外一部分大氣中的空氣。

專業(yè)術(shù)語上稱被引射的空氣為一次空氣，靠擴散作用所獲得的另外一部分空氣被成為二次空氣。

對于燃?xì)庠罹弋a(chǎn)品來說，燃燒所需要的一次空氣需要流經(jīng)機體內(nèi)部再被引射的方式被稱為下進風(fēng)燃燒器。反之，一次空氣不流經(jīng)機器內(nèi)部則被稱為上進風(fēng)燃燒器。

下進風(fēng)

簡單來說也就是看噴嘴的位置，噴嘴如果在機體的內(nèi)部和內(nèi)腔，靠機器自身所帶的縫隙以及開孔和大氣相通，這部分就是下進風(fēng)，完全上進風(fēng)則是噴嘴外裝，直接和外界大氣相通。如64頁圖。

集成灶品類在2020年以前，市場上大部分產(chǎn)品都為下進風(fēng)產(chǎn)品，但是隨著消費者體驗的提升和集成灶的競爭加劇，上進風(fēng)成為了一種必然的趨勢。

上進風(fēng)優(yōu)劣勢分析

集成灶對機體的內(nèi)部空間利用要求很高，所以外裝的完全上進風(fēng)燃燒器恰好迎合該特點需求，除此之外，還存在以下好處：

即使對于普通灶具來說，由于灶具的一次空氣量來源于機體內(nèi)部。對于一些密封性較好的櫥柜，空氣量不足，長時間燃燒后將導(dǎo)致機器內(nèi)部缺氧氣，火焰熄滅。

上進風(fēng)爐頭的一次空氣來源不受限于集成灶的柜體，柜門開啟的影響，燃燒穩(wěn)定。

歐洲的燃?xì)饩邷y試的界限氣居多，一直以來都把安全放在功率、熱能利用率的前面。

從歐洲一直以來對上進風(fēng)的堅持不難看處，上進風(fēng)在安全方面的優(yōu)勢。尤其是由于氣源條件改變，火孔堵塞等外界因素引起的回火時，火焰會直接在噴嘴和文丘里之間進行燃燒。形成一束火柱造成局部高溫，且不易被觀察到。這樣以來，對于下進風(fēng)的灶具或者集成灶，就極易造成玻璃面板的受熱不均而爆裂。

同時，火焰產(chǎn)生的持續(xù)局部高溫度會在短時間內(nèi)嚴(yán)重?fù)p傷機體內(nèi)部的電子元器件。

相對來說，對于上進風(fēng)燃燒器，由于噴嘴外裝，即便產(chǎn)生回火，由于和大氣外界相通，大氣散熱的同時，回火也因為噴嘴的外裝容易被發(fā)現(xiàn)，且外部除燃燒器其它金屬部件外，也沒有剩余的電器元氣件的安裝，所以既不易損傷機器元氣件，同時也在短時間內(nèi)不易造成玻璃的爆裂，更加完全。

對于集成灶來說，由于集成了煙機的機頭，操作面板等，對于下進風(fēng)的灶具來說，要想更換燃燒器的零部件如噴嘴，必須要拆開機頭，斷開線束，拿掉集成灶的面板等才能實現(xiàn)。上進風(fēng)則不然，可直接更換，對燃燒器的維修更換顯得更加便利。

集成灶是一個集成系統(tǒng)，機體內(nèi)部涉及風(fēng)道系統(tǒng)、灶具的引射系統(tǒng)、吸煙系統(tǒng)等形成了一個循環(huán)。

尤其對于傳統(tǒng)的下進風(fēng)的集成灶來說，由于機殼內(nèi)部沒有完全密封，被吸煙口引進機體內(nèi)部的少量部分油煙被噴嘴吸入燃燒器內(nèi)再燃燒。

特別是在炒菜時，油煙顆粒物中帶有微量的鹽分子，鹽分子中鈉離子一旦參與燃燒，火焰會形成紅色透明火焰，此時消費者會認(rèn)為這種顏色的火焰不是藍色火苗，沒有完全燃燒，擔(dān)心產(chǎn)生有害氣體等體驗端的煩惱。

與此同時，上進風(fēng)也存在需要補足的短板。

由于噴嘴外裝在燃燒器的下端，而此部分恰恰也是高溫分布區(qū)域，所以噴嘴處的溫度場始終處于高位，根據(jù)氣態(tài)常量方程，溫度升高后，氣體膨脹，使得流速下降，熱負(fù)荷變小。

尤其是在座鍋時，由于高溫火焰的傳導(dǎo)及向下輻射，高溫溫度場在面板和鍋底之間以溫度梯度的形式出現(xiàn)，體積膨脹做功，造成噴嘴下降，負(fù)荷變低。

上進風(fēng)燃?xì)庠钤诠ぷ鲿r由于本體自身的導(dǎo)熱而溫度較高，空氣在被燃?xì)鈬娚湟溥M入燃?xì)庠畹那惑w之后，被不斷的加熱，同時對燃?xì)庠钸M行冷卻，使燃?xì)夂涂諝獾幕旌衔餃囟炔粩嗌卟⑴蛎?，這對燃?xì)庠畹囊涫遣焕摹?/p>

筆者曾利用CFD 軟件對上進風(fēng)燃燒器進行了數(shù)值模擬，并與實驗數(shù)據(jù)對比來驗證由數(shù)值模擬來計算上進風(fēng)燃?xì)庠畹囊淠芰ΓC合結(jié)果表明上進風(fēng)燃燒器的引射能力除了與本身的結(jié)構(gòu)有關(guān)之外，還對燃?xì)馊肟趬毫^為敏感，尤其是在壓力較低時一次空氣引射性能急劇下降。

另外，上進風(fēng)燃?xì)庠畹母邷毓ぷ鳡顟B(tài)對空氣的引射也有不利的影響。

相比之下，上進風(fēng)的噴嘴外裝，用戶在每次清潔時，噴嘴部位都極易被接觸到，尤其沾有油污的抹布擦拭噴嘴時，極易把噴嘴微小的出火孔堵塞，從而出現(xiàn)火焰偏小，無力，黃焰等體驗端的不良。

上進風(fēng)燃燒器在集成灶的應(yīng)用前景

綜合以上分析，上進風(fēng)燃燒器在集成灶上優(yōu)缺點分析，筆者認(rèn)為上進風(fēng)由于其外裝，安全的特性，在集成灶上是一種必然趨勢。

對于燃燒端出現(xiàn)的負(fù)荷衰減，需要通過噴嘴的散熱、噴嘴的溫度區(qū)隔、溫度場的優(yōu)化等去匹配優(yōu)化。

對于上進風(fēng)的灶具噴嘴的易堵特性需要通過創(chuàng)新的方法得到解決。例如，上進風(fēng)灶具未來在火力和熱效率上的追求會不斷加??；重視火焰的均勻性及大風(fēng)力檔位下的火焰偏斜對消費者帶來的體驗提升。