對(duì)開(kāi)發(fā)深型吸油煙機(jī)的幾點(diǎn)建議
吸油煙機(jī)的分類
目前市場(chǎng)上出售的吸油煙機(jī)雖然琳瑯滿目、品種繁多,但從結(jié)構(gòu)來(lái)看基本上可歸納為以下五種。
薄型機(jī)(有的也叫超薄型機(jī)):這種類型的吸油煙機(jī)是早期的產(chǎn)品,其集煙罩基本為一個(gè)平坦的表面,所以吸煙慢,排油煙效果差,基本上屬于淘汰機(jī)型。其機(jī)體高度(厚度)一般在150mm~200mm 之間,雙電動(dòng)機(jī)驅(qū)動(dòng),混流式雙葉輪抽吸油煙。
亞深型機(jī):其特點(diǎn)是把平面形集煙罩的四周邊向下適當(dāng)延伸,以形成較短的垂直導(dǎo)流面,阻止吸油煙機(jī)周邊的空氣過(guò)于自由地被吸入吸煙口,使進(jìn)入框形集煙罩的油煙有所約束而不至于太多的擴(kuò)散,使用效果要好于薄型吸油煙機(jī),其機(jī)體高度約為240mm左右。
深型機(jī):雖然有許多種有所差別的構(gòu)造,但其有一個(gè)共同的結(jié)構(gòu)特點(diǎn),就是由機(jī)殼四壁形成垂直導(dǎo)流面,其高度大幅度向下延伸,形成明顯的“箱”形結(jié)構(gòu),其垂直導(dǎo)流面的高度遠(yuǎn)大于薄型機(jī),是亞深型機(jī)的2倍左右;其機(jī)體高度400mm~570mm,是薄型機(jī)體高度的2.5~3倍。
近吸型機(jī):其結(jié)構(gòu)很像是把薄型機(jī)豎起來(lái)安裝在墻上,兩者的空氣流動(dòng)模式十分相似,機(jī)體四周空氣都會(huì)直接大量涌入吸煙口,由于離灶臺(tái)較近,抽吸油煙效果優(yōu)于薄型機(jī)。
歐式機(jī):其外形和結(jié)構(gòu)有所差別,若集煙罩表面設(shè)計(jì)成平坦的表面,則屬于薄型機(jī)類型;若集煙罩表面設(shè)置為一定空間的形腔,則屬于亞深型機(jī)。
從吸油煙的效果來(lái)看,以上五種機(jī)型首推深型吸油煙機(jī)。而深型機(jī)又分為頂吸式和側(cè)吸式兩種。從結(jié)構(gòu)上看,頂吸式的頂部安裝了風(fēng)機(jī)部件,其機(jī)殼四壁形成垂直導(dǎo)流面的內(nèi)腔,深度不如側(cè)吸式,但其四壁均勻?qū)ΨQ;而側(cè)吸式內(nèi)側(cè)裝有風(fēng)機(jī)部件(靠墻壁),其寬度比頂吸式要窄,但深度超過(guò)頂吸式。總之,兩者的區(qū)別就在于內(nèi)腔形狀的各異。但是,從吸油煙效果來(lái)看,兩者有明顯的不同:其一,頂吸式的風(fēng)機(jī)出風(fēng)口有一個(gè)L形風(fēng)道,在抽吸油煙時(shí)容易造成部分出風(fēng)的回流,增加了出風(fēng)阻力,降低了出風(fēng)量,從而影響抽吸油煙的效果,而側(cè)吸式的風(fēng)機(jī)部件沒(méi)有L型風(fēng)道,其蝸殼出氣口直接對(duì)準(zhǔn)出風(fēng)管道,抽吸流暢,無(wú)任何阻礙,風(fēng)量基本無(wú)損失。其二,側(cè)吸式是將風(fēng)機(jī)部件和進(jìn)風(fēng)口下移,縮短了與灶臺(tái)的距離,因而獲得較頂吸式更為理想的抽吸效果。其三,頂吸式風(fēng)機(jī)部件位于人頭頂上,烹飪者置身于油煙霧、燃?xì)鈴U氣中,飽吸各種有害氣體,其無(wú)論如何改進(jìn)提高都不能解決對(duì)烹飪者的毒害,而側(cè)吸式風(fēng)機(jī)運(yùn)轉(zhuǎn)產(chǎn)生的負(fù)壓,迫使油煙霧、燃?xì)鈴U氣作側(cè)向運(yùn)動(dòng),讓油煙霧等與人體隔離,因而不再對(duì)人體造成傷害。所以說(shuō),側(cè)吸式優(yōu)于頂吸式。也就是說(shuō),目前市場(chǎng)上所有類型的吸油煙機(jī)中,深型側(cè)吸式抽吸油煙最具競(jìng)爭(zhēng)優(yōu)勢(shì)。
深型機(jī)(包括側(cè)吸式和頂吸式)是目前市場(chǎng)上的主流(主導(dǎo))產(chǎn)品。
深型側(cè)吸式吸油煙機(jī)組成部分如何科學(xué)構(gòu)造
深型側(cè)吸式吸油煙機(jī)主要由箱體部件、集煙罩部件、蝸殼部件、止逆閥部件和電器部件等組成。其中,箱體部件、集煙罩部件和蝸殼部件是由金屬薄板件(冷軋板)沖壓成型,然后通過(guò)焊接的方式連接在一起;而止逆閥部件是由塑料一次注塑成型。顯而易見(jiàn),金屬薄板件在吸油煙機(jī)當(dāng)中所占的比例和面積最大,所以說(shuō),深型側(cè)吸式吸油煙機(jī)主要由金屬薄板件構(gòu)成。之所以要采用它是因?yàn)榻饘賹俦“寮?特別厚度在1毫米以下)具有沖壓加工方便、重量輕、強(qiáng)度好、成本較低等一系列優(yōu)點(diǎn)。所以家電產(chǎn)品除大量使用塑料零件外,金屬薄板零件也被廣泛采用,尤其是那些大、中型家電。
1.箱體部件
箱體部件主要由面板、頂背板、左、右側(cè)板、蝸殼固定板和操作面板等零部件組成。在這些零件當(dāng)中,頂背板的結(jié)構(gòu)尺寸最大,其表面積也最大,除了左、右側(cè)板和面板與它連接組成箱體以外,蝸殼部件、集煙罩部件和電器盒部件都固定在它上面,而將整機(jī)懸掛在廚房的墻壁上是通過(guò)它上面的兩個(gè)掛鉤孔,它支撐著整個(gè)煙機(jī)的重量。所以說(shuō)頂背板是整個(gè)煙機(jī)中最重要的支撐件和“頂梁柱”。為了增加它的剛性,一般在其表面沖壓相應(yīng)對(duì)稱形狀的加強(qiáng)筋。這是因?yàn)榧译姰a(chǎn)品中的金屬薄板零件往往都出現(xiàn)強(qiáng)度有余而剛性不足現(xiàn)象,因此可省略強(qiáng)度計(jì)算,而僅通過(guò)實(shí)驗(yàn)或經(jīng)驗(yàn)對(duì)零件穩(wěn)定性差的部位進(jìn)行強(qiáng)化處理,以增加其剛性。而左、右側(cè)板為增加其剛度和相應(yīng)性,有的也壓制成對(duì)應(yīng)形狀的加強(qiáng)筋。當(dāng)然,面板一般不沖壓加強(qiáng)筋,而保持其平整的外表面或者壓制成流線形的圓弧形狀,也有的在它的表面繪制些花紋圖案等等。
箱體部件是將面板、頂背板、左、右側(cè)板和蝸殼固定板等零件(點(diǎn))焊接在一起,形成一個(gè)箱形結(jié)構(gòu)。因?yàn)榻饘俦“辶慵挠谰眯赃B接大多采用鉚接或(點(diǎn))焊接,即省力又方便,結(jié)構(gòu)緊湊、可靠性好、工效也高。隨著時(shí)間的推移和煙機(jī)的不斷改進(jìn),現(xiàn)在的深型機(jī)有的面板不與箱體焊接在一起,而是做成可以單獨(dú)拆卸的面板部件,從而解決了油煙清洗不方便的難題,滿足消費(fèi)者在這方面的需求。
組成箱體各零件的板材厚度一般在δ=0.6~0.8mm之間,其中面板δ=0.7~0.8mm、左、右側(cè)板0.5~0.6mm、頂背板δ=0.6~0.8mm。筆者根據(jù)實(shí)踐的經(jīng)驗(yàn)認(rèn)為,頂背板是唯一承受整個(gè)煙機(jī)重量的薄板件,為了保證其強(qiáng)度和剛性、提高承載能力、延長(zhǎng)使用壽命、降低運(yùn)行噪音(若板料太薄的話,煙機(jī)在運(yùn)行過(guò)程中,容易產(chǎn)生共振現(xiàn)象而增加工作噪音),取上限即δ=0.8比較合適。倘若板材厚度小于0.6mm,則箱體部件在焊接以后的整體剛性就顯得不足,接下來(lái)的二次加工如噴粉、電泳、噴塑等的加工中及搬運(yùn)過(guò)程中和產(chǎn)品的運(yùn)輸途中,容易造成箱體凹陷、突起等變形。倘若材料厚度超過(guò)0.8mm,對(duì)箱體本身沒(méi)有現(xiàn)而易見(jiàn)的益處,而增加了材料的費(fèi)用和制造成本。另外,組成箱體的薄板件是通過(guò)焊接的方式連接在一起,即采用點(diǎn)焊(接觸焊)。然而,點(diǎn)焊不可避免出現(xiàn)表面凸凹不平的焊點(diǎn),若操作不當(dāng)容易造成表面不平整而影響美觀,而且生產(chǎn)效率比較低,僅適合單件或小批量生產(chǎn);若大批量生產(chǎn),一般采用排焊的制造方法,以提高生產(chǎn)率和表面平整度。
操作面板一般安裝在面板上,它的作用是通過(guò)它上面的按鍵控制煙機(jī)的工作狀況。它分為機(jī)械式(經(jīng)濟(jì)實(shí)用)和電子式(高檔豪華)。機(jī)械式一般采用琴鍵式的開(kāi)關(guān),其最基本功能有三個(gè):電源按鍵(接通和斷開(kāi)電源)、風(fēng)機(jī)運(yùn)行按鍵
?。?、慢、停)、照明按鍵(打開(kāi)、關(guān)閉),當(dāng)然現(xiàn)在的機(jī)型增加了若干其它功能;而電子式的功能比較多,例如某豪華機(jī)型設(shè)置微動(dòng)功能按鍵,9種工作模式即:時(shí)間設(shè)置、功能觸發(fā):5分鐘延時(shí)關(guān)機(jī)、自動(dòng)監(jiān)控、時(shí)鐘調(diào)整、定時(shí)關(guān)機(jī)、定時(shí)提醒、停/取消、強(qiáng)/弱、照明,不同的模式在彩色液晶顯示下出現(xiàn)不同的界面。操作面板一般由塑料制造,并要求耐高溫和耐油污,
2.集煙罩部件
集煙罩部件一般由前集煙板、后集煙板、左、右集煙板和集油槽、照明裝置和油杯等零(部)件組成。前集煙板俗稱導(dǎo)流板,顧名思意就是引導(dǎo)油煙進(jìn)入風(fēng)機(jī),所以導(dǎo)流板的表面要做成利于油煙流過(guò)的光順曲面;在導(dǎo)流板的中部開(kāi)有一進(jìn)風(fēng)口,上邊安裝進(jìn)風(fēng)圈,其作用是引導(dǎo)油煙進(jìn)入蝸殼,還有一個(gè)作用是讓沾附在它表面的油煙導(dǎo)入集油槽然后進(jìn)入油杯;在進(jìn)風(fēng)圈的里面裝有安全網(wǎng)罩,其作用是防止操作者的手由于誤動(dòng)作與蝸殼內(nèi)高速運(yùn)轉(zhuǎn)的離心葉輪發(fā)生碰撞而受傷。在導(dǎo)流板的下部或兩側(cè)一般裝有照明燈,其作用是提高灶臺(tái)的亮度,滿足烹飪時(shí)的照明,它前面有一塊可拆卸的透明的濾光板將照明裝置封閉起來(lái),避免油煙、水汽腐蝕燈具,并保證電氣安全。在導(dǎo)流板最下面與之連接的零件是集油槽,其作用是收集蝸殼內(nèi)和導(dǎo)流板表面留下的油污,并匯集于集油槽下面的油杯內(nèi),避免油污從集煙罩四周流滴于灶臺(tái)上,干凈衛(wèi)生。所以說(shuō),導(dǎo)流板是集煙罩部件中最重要的零件。
近年來(lái),有的煙機(jī)生產(chǎn)廠家對(duì)集煙罩部件作了優(yōu)化,即省去后集煙板和左、右集煙板,將集油槽直接焊接在箱體的下部,整個(gè)集煙罩部件只剩下導(dǎo)流板一個(gè)零件,將它用若干個(gè)自攻螺釘連接在箱體上。最大限度地簡(jiǎn)化煙機(jī)結(jié)構(gòu)和降低制造成本,這不得不說(shuō)是一種結(jié)構(gòu)上的創(chuàng)新。
前集煙板、后集煙板、左、右集煙板和集油槽等零件所選用的金屬薄板材厚度一般δ=0.5~0.7mm。它們通過(guò)焊接的方式連接在一起,形成一個(gè)內(nèi)腔體。集煙罩部件裝入箱體內(nèi)并用螺釘連接。這種結(jié)構(gòu)主要是為了方便打開(kāi)煙機(jī)內(nèi)部,便于維修,也為了清洗的方便。進(jìn)風(fēng)圈選用的薄板材厚度一般δ=0.5~0.6mm。安全網(wǎng)罩一般用Φ2、Φ3的鋼絲組焊成孔雀開(kāi)屏形,這種結(jié)構(gòu)可以讓沾附在它上面的油污自然流入導(dǎo)流板的油嘴處,然后順利流入集油槽至油杯中。為了防止其生銹和提高美觀程度,焊接后的安全網(wǎng)罩要進(jìn)行鍍鉻。
油杯的作用是容納油污,由于在整個(gè)煙機(jī)中它一般安裝在最下面,也就是說(shuō)它離灶臺(tái)最近,所以要求油杯的材料除了耐油外還要耐高溫。油杯一般選用聚碳酸酯塑料(俗稱PC)一次注塑成型。照明裝置中的濾光板除了透光性要好以外,還要耐油和耐高溫,由于它處的環(huán)境與油杯相似,所以也選用聚碳酸酯塑料一次注塑成型。
3.風(fēng)機(jī)部件
風(fēng)機(jī)部件由離心葉輪、電動(dòng)機(jī)、蝸殼等零件組成。風(fēng)機(jī)部件是整個(gè)吸油煙機(jī)的核心部件,也是技術(shù)含量最高的部分。
其中的離心葉輪是風(fēng)機(jī)部件乃至整個(gè)煙機(jī)中最關(guān)鍵的零件,它一般由前盤(pán)、后盤(pán)、葉片和聯(lián)軸器所構(gòu)成。離心葉輪抽吸油煙的過(guò)程是這樣的:旋轉(zhuǎn)的葉輪處產(chǎn)生真空負(fù)壓區(qū),周?chē)鷼怏w在外界壓力作用下而被吸入葉輪,葉片間的氣體在離心力的作用下,從葉輪中心被甩向外沿,以較高的速度離開(kāi)葉輪,進(jìn)入蝸殼沿其內(nèi)壁運(yùn)動(dòng),最后經(jīng)過(guò)出風(fēng)口和排氣管(萬(wàn)向?qū)эL(fēng)管)排向室外。離心葉輪的結(jié)構(gòu)形式多為鼠籠式,葉片形狀為弧形,出口角為前彎式,葉片數(shù)量一般為60片(其范圍在50~70片之間)。由金屬薄板件沖壓而成,葉片厚度一般選0.35mm左右, 前盤(pán)和后盤(pán)的厚度取0.7mm左右,聯(lián)軸器采用鋁合金(ZL102)鑄造。
蝸殼由進(jìn)氣口、出氣口、進(jìn)氣室等部分組成。蝸殼的作用是將離開(kāi)葉輪的氣體集中、導(dǎo)流,并將氣體的部分動(dòng)能擴(kuò)壓轉(zhuǎn)變成靜壓。為了讓氣體順暢流動(dòng),蝸殼內(nèi)壁輪廓線都做成阿基米德螺旋線。由于受材料性能及目前加工技術(shù)制約,蝸殼內(nèi)壁輪廓線加工成標(biāo)準(zhǔn)的阿基米德螺旋線比較困難,在實(shí)際設(shè)計(jì)中,通常采用正方形和不等距方形法近似繪制成阿基米德螺旋線,生產(chǎn)中易于加工成形。蝸殼由蝸殼上蓋、蝸殼下蓋、蝸殼身和逆止閥法蘭板等零件組成,它們由金屬薄板件沖壓、焊接而成,其板厚一般取δ=0.5~0.7mm。
深型煙機(jī)一般采用全封閉單相電容式異步電動(dòng)機(jī),即四極電容式電動(dòng)機(jī)。其額定輸入功率在140W~210W之間。一般要求電機(jī)有2~3檔不同速度:快檔轉(zhuǎn)速≤1000±30r/min,慢檔轉(zhuǎn)速是快檔轉(zhuǎn)速的80%左右。其防護(hù)等級(jí)為IP4X。電動(dòng)機(jī)采用E級(jí)和B級(jí)絕緣。電機(jī)繞組溫升≤68℃。電機(jī)的制造材料:繞組為銅芯高強(qiáng)度漆包線,轉(zhuǎn)子為鑄鋁,定子為矽鋼片,外殼為Q235并鍍彩鋅。
手緊螺母的作用是通過(guò)電動(dòng)機(jī)軸上的螺紋固定離心葉輪。它是用鑄鋁(ZL102)制造而成。
4.止逆閥部件
止逆閥部件主要由止逆閥座、止逆閥葉片及萬(wàn)向?qū)эL(fēng)管等零件組成,其作用是將蝸殼出風(fēng)口的氣體排向萬(wàn)向?qū)эL(fēng)管(排風(fēng)管)至室外。在排氣的過(guò)程中,止逆閥上的兩個(gè)葉片被風(fēng)機(jī)內(nèi)離心葉輪排出氣體的壓力頂開(kāi),使油煙氣在無(wú)阻力的狀況下順利通過(guò)萬(wàn)向?qū)эL(fēng)管至室外。當(dāng)氣體排完以后(風(fēng)機(jī)部件中的離心葉輪停止工作),兩葉片在其重力作用下自動(dòng)關(guān)閉出風(fēng)口,以防止遇上大風(fēng)天氣,發(fā)生倒風(fēng)現(xiàn)象,即外面的風(fēng)通過(guò)吸油煙機(jī)的萬(wàn)向?qū)эL(fēng)管吹入室內(nèi)。而萬(wàn)向?qū)эL(fēng)管是可以收縮和拉伸的薄壁螺紋形狀的空心軟管,其特點(diǎn)是根據(jù)安裝位置可以任意伸長(zhǎng)或縮短,還可以變換任意角度,連接和安裝非常方便。止逆閥密封墊是在止逆閥部件與風(fēng)機(jī)部件的連接中起密封作用,防止由于銜接不嚴(yán)而造成油煙氣體泄露。
止逆閥座、葉片及萬(wàn)向?qū)эL(fēng)管一般由塑料制造,因?yàn)槭窃谟蜔煹沫h(huán)境下工作,一般選用耐油聚丙烯塑料,俗稱耐油PP,而萬(wàn)向?qū)эL(fēng)管選用軟質(zhì)聚氯乙烯,俗稱PVC;止逆閥密封墊由耐油的丁腈橡膠制造。
深型側(cè)吸式抽吸油煙最具競(jìng)爭(zhēng)優(yōu)勢(shì)
薄型機(jī)或類似結(jié)構(gòu)的歐式機(jī)沒(méi)有設(shè)置集煙罩,只靠風(fēng)機(jī)吸油煙,因而油煙捕集效率較低。由于機(jī)箱太薄,吸入的油煙氣流還未來(lái)得及轉(zhuǎn)到風(fēng)機(jī)口就受到頂部、側(cè)壁的阻擋,在箱內(nèi)形成無(wú)定向的紊流狀態(tài)的逆風(fēng)區(qū),有部分油煙反瀉出來(lái),導(dǎo)致室內(nèi)空氣污染。根據(jù)有關(guān)資料,在無(wú)集煙罩抽吸油煙的情況下,離風(fēng)機(jī)部件吸入口一倍直徑的距離,其空氣流速僅為風(fēng)機(jī)入口最近處風(fēng)速的7.5%~10%,即約1/10。
從空氣動(dòng)力學(xué)角度來(lái)講,烹飪時(shí)產(chǎn)生的油煙溫度較高,受室內(nèi)空氣流動(dòng)的影響有向四周擴(kuò)散的趨勢(shì)。若要在短時(shí)間內(nèi)把這些油煙捕集,就應(yīng)使吸油煙機(jī)能夠形成較強(qiáng)的負(fù)壓吸力。因此,在吸油煙機(jī)結(jié)構(gòu)方面,需要加裝和加深集煙罩,把油煙在局部范圍內(nèi)控制住,使它集中在吸油煙機(jī)的吸入口附近,從而提高吸油煙的效率。即使在烹飪過(guò)程中,瞬時(shí)產(chǎn)生油煙太多,部分油煙來(lái)不及被風(fēng)機(jī)排出,集煙罩也可以暫存容納,起到緩沖作用,從而避免油煙外溢現(xiàn)象。
“根據(jù)中國(guó)建筑科學(xué)研究院空氣調(diào)節(jié)研究室和中國(guó)建筑技術(shù)發(fā)展研究中心對(duì)廚房吸油煙機(jī)油煙捕集效率的測(cè)定所得出的結(jié)論:當(dāng)吸油煙機(jī)具備了必要的排風(fēng)量時(shí),影響油煙捕集效率的主要因素是集煙罩的結(jié)構(gòu)形式,而不是風(fēng)量值的大小。因此可以說(shuō),目前國(guó)內(nèi)較流行的”超薄型“(歐式機(jī))的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì),是走入了吸油煙機(jī)開(kāi)發(fā)生產(chǎn)的一個(gè)誤區(qū),推出深型集煙罩產(chǎn)品,逐步取代淺(?。┬彤a(chǎn)品,以切實(shí)解決廚房油煙污染問(wèn)題。”所以,筆者認(rèn)為,目前市場(chǎng)上所有類型的吸油煙機(jī)中,深型側(cè)吸式抽吸油煙最具競(jìng)爭(zhēng)優(yōu)勢(shì)。
(責(zé)編 蔣士樺)
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