浙江帅康电气股份有限公司 浙江宁波 315490
摘要：通过在油烟机的正前方和左右二边各安装一个粉尘传感器，用于检测油烟颗粒物在烹饪过程中的逃逸量，以此数据为依据判定吸油烟机的吸烟效果好坏。研究了欧式油烟机、近吸式油烟机、潜吸式油烟机的吸烟效果，通过对各种不同的安装状态进行了实验、分析、对比，设计出最佳吸烟效果的吸油烟机。
关键词：吸烟效果；吸油烟机；油烟逃逸
引言：吸油烟机是重要的厨房家用电器，是维持厨房内空气质量的重要工具，目前吸油烟机的生产厂家大都在吸油烟机的性能参数上进行研究，将烟机的风量、风压、噪音进行优化设计和提升。很少有人关注吸油烟机在用户厨房内的实际安装使用状态，本文对烟机的种类、安装状态进行研究，从而提出最佳吸烟效果的实际状态。
本次实验所使用的实验室如图一所示，空间尺寸为：270X230X280cm（长X宽X高），右侧门尺寸：150X210cm（宽X高）。灶具采用5.2Kw的嵌入式玻璃灶，烟机分别采用欧式机、近吸式和潜吸式，烟机的安装高度按照说明书给出的尺寸执行，油烟传感器采用江苏友穗传感科技有限公司的OFST01-A油烟传感器，三个传感器分别安装在油烟机的正前方和左右二边，如图二所示。实验过程中用灶具对普通锅内的500ml的色拉油和20ml的酱油的混合物进行加热，记录锅内温度达到180℃-250℃时，大概120秒时间内，3个传感器读取的颗粒物浓度数值，将这3个仪器的数据总和作为油烟的逃逸量，数据采用电脑自动读数，每0.5秒记录一组数据。
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图一 图二
该实验室的使用环境基本模拟了家庭实际厨房的使用场景，对油烟机进行了油烟逃逸量的测试，本文重点是依据实验和理论分析，研究了灶具的安装位置，探索了不同类型的烟机吸烟效果，从而得出吸烟效果最佳的吸油烟机的安装尺寸。
1、灶具的安装位置对吸烟效果的影响
厨房内灶具的安装位置水平方向都是在烟机的中心位置的，但纵深方向安装位置是否影响油烟机的吸烟效果呢？如图三所示：灶具中心到墙壁的距离对吸烟效果影响如何？我们尝试着更改灶具中心到墙壁的距离A数据，看看三个烟雾传感器读取的数据总和呈现什么样的变化？在实验过程中使用同一台安装高度的烟机，先用欧式机做测试。一般来说厨房的大理石台面宽度为60cm左右，灶具的宽度43cm左右。所以距离A的数据我们设定值为35-20cm，每1cm间隔测量一次。
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图三
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表一
实验数据记录如表一所示：从实验结果来看，灶具的中心到墙壁的距离，对油烟机的吸烟效果是有影响的，距离25cm吸烟效果最佳，考虑到目前各厂家的油烟机的蜗壳进风口到墙壁的距离大概也是25cm左右，也就是说这个数据说明理论和实践是一致的。那么这一规律对近吸式和潜吸式油烟机是否适用呢？我们依据上述规则重复了近吸式和潜吸式油烟机的测试，发现灶具中心到墙壁距离也是25±2cm ，烟机吸烟效果最佳。
2、不同类型油烟机对吸烟效果的影响
从理论上说：油烟机的吸风口离灶具的距离越近，油烟机的吸烟效果越好，但同时锅内产生的油烟属于热气流，热气流上升有一个腾升力，油烟机的吸风口需要克服该腾升力才能将油烟吸附干净，所以烟机吸风口离灶具的距离也不能无限制的近。本实验需要验证二个问题，一个是欧式、近吸式、潜吸式油烟机到底哪个吸烟效果好？另一个问题是最佳的安装高度到底是多少？
先从实验的角度说明哪种形势的油烟机好，实验采用同一台灶具，3台不同的吸油烟机，灶具中心到墙壁的距离是25cm，烟机的外形及款式如图四、五、六所示。油烟机的安装高度按照说明书规定的数据安装，潜吸式油烟机风口下沿到灶台距离30cm，欧式油烟机风口下沿到灶台距离70cm，近吸式油烟机下沿到灶台距离35cm，发烟方式和传感器的安装位置与上面实验的相同。依旧记录3个位置的传感器数据总和作为油烟逃逸量，数据越小说明吸烟效果越好。每款机器进行了五次实验，数据记录如下：
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潜吸式油烟机 欧式油烟机 近吸式油烟机
图四 图五 图六 图七
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表二
实验数据记录如表二所示：从上述表格记录结果来看：油烟机的吸烟效果好坏与风口到灶台的距离成线性关系，距离越近，吸烟效果越好，潜吸式油烟机的吸烟效果是最好的。
最后我们来验证一下潜吸机的安装高度的最佳值到底是多少？它受热空气的腾升力影响有多大？采用的实验方法与上面基本一致，灶具、传感器、发烟方式保持不动，烟机采用潜吸式油烟机，每次改变烟机的安装高度B值，如图七所示，由于说明书上建议安装高度为30cm，我们设定值就采用20-40cm，每2cm间隔测量一次。
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表三
实验数据记录如表三所示：从表格内数据可以看出：安装高度B值与吸烟效果并不是呈线性关系，主要的热空气的升腾力和扩散力与油烟机风口吸力的相互作用关系。在B值低于36cm时，油烟尚未扩散，此时吸附油烟主要是克服升腾力，B值越小，升腾力越大，油烟逃逸越厉害；在B值大于36cm时，油烟开始扩散，此时吸附油烟主要是克服扩散力，B值越大，扩散力越大，油烟逃逸越厉害。所以35±2cm是潜吸式油烟机的最佳吸烟区。
结论：
家庭厨房的油烟机吸烟效果好坏与油烟机的机型有很大关系，就目前而言，潜吸机的吸烟效果最佳；同时吸烟效果还与潜吸机的安装高度有关，目前35cm是最佳安装高度；灶具离墙壁的距离也严重影响吸烟效果，最佳安装尺寸为灶具中心到墙壁距离是25cm左右。
当然家庭厨房的油烟机吸烟效果还与厨房补风情况、横风影响以及出风管安装状态等因素有关，这些不是本文的论述范围，这里就不作论证了。
参考文献：
1、郭建泉、高绪元、陈洁铌 欧式、近吸式和潜吸式吸油烟机排烟效果对比分析 电器 2020.10月增刊
2、中华人民共和国国家标准 吸油烟机 GB/T 17713-2011