李年平
(寧波方太廚具有限公司,浙江 慈溪 315300)
現有近吸式產品特點是風機下置,有雙風機和單風機兩種,雙風機由于風機數量多,結構復雜,成本高,生產效率低;單風機在這方面做了很大的改善。兩者的共同特點是風機安裝位置低,進風口距離鍋具距離近,風壓損失小,吸油煙效果好;同時因為油煙進口接近人耳,并且方向正對著使用者,風機產生的進口噪音直接被人耳接收,所以感覺噪音大;而且為了形成一定程度的負壓區,必須適當縮小油煙進口的尺寸,而縮小油煙進口尺寸,勢必增加噪音,這與降低噪音的目標相矛盾。同時由于風機占用的空間較大,整機外觀造型上的選擇受到限制,因此外觀上感覺不如歐式油煙機,很難有大的突破。
1 新型近吸式油煙機的原理
1.1 科恩達效應
流體(水或空氣)有離開本來的流動方向,改為隨著凸出的物體表面流動的傾向。當流體與它流過的物體表面之間存在表面摩擦時,流體的流速會減慢。只要物體表面的曲率不是太大,依據流體力學中的伯努利原理,流速的減緩會導致流體被吸附在物體表面上流動。下圖所示,圖1為使用"科恩達"整流的效果,圖2為不使用整流板,直接使用風機吸油煙。


1.2 聲音的傳播產生和傳播原理
聲音的產生必須有振動源,聲音的傳播需要介質,并且不同介質速度也不一樣,聲音傳播過程中的繞射、散射和反射依據惠更斯原理,以球面傳播衰減。
1.2.1 流體力學原理
流體在收斂的空間內加速流動,不易造成流動分離,從而減小紊流產生,改善流動狀態。
1.2.2 離心分離原理
不同密度物體混合在一起旋轉時,由于密度的不同,密度大物體由于離心作用沿著大半徑做圓周運動,密度小的物質沿著小半徑做圓周運動,從而分離出來。
根據上述論述,本文重新設計一種新型整流降噪油煙機。該油煙機根據"科恩達"導煙吸附原理,油煙機正前方設計一大的整流板,該整流板向鍋方向傾斜安裝,流體在整流板形成的收斂流動空間內,吸附于固體壁面流動而不擴散;油煙產生時由于熱擴散向上流動,依"科恩達"原理沿著整流板流動;同時因為風機工作時產生負壓,兩者共同作用,油煙很好的吸進油煙機油煙進口內。該油煙機風機安裝于整流板后,風機葉輪背向人的一側,進風口背向人進風,如圖示,這樣由于風機噪音源傳播方向背向人以球面擴散傳播,聲源屏蔽在機身內部,聲音在機身內經過多次反射和多種介質傳播最終傳播到人耳,聲音強度已經大大衰減,傳導出來的噪音很小;經過實際測試,人站立的位置噪音值降低2分貝以上。在風機進風口和油煙進口之間,設計一整流進氣箱,如圖3、圖4示,該進氣箱從油煙進口向風機進口處逐漸收斂,根據流體力學原理,能有效改善機器內空氣流動分離,降低紊流,該善進口氣體均勻性,降低噪音。經過此改善,油煙從油煙進口處流入機身內均勻而不紊亂,無明顯油煙逃逸,降低噪音1.5分貝。風機進口內采用雙層進口導流圈(如圖4),在空氣流量小于額定工流量時,能降低噪音值1分貝以上。經過上述措施,整機性能大大提升,噪音值降低3分貝以上。
油煙從油煙進口經過兩次強轉彎,由于離心力的作用,將油脂分離過濾出來;分離出來的油脂經整流進氣箱向下流動,收集于一長油杯。采用此方法過濾油脂比采用濾網過濾油脂徹底,而且風壓損失小,降低能耗;同時便于維修清洗。在整流進氣箱和油杯內噴不粘油涂層后,還能做到免清洗,或者清洗周期在2年以上。
經過上述改進的油煙機,由于前面整流板為一大平板,無任何空洞,外形美觀大方。

使用本文所設計的吸油煙機,采用可"科恩達"整流板技術,調整風機進風口安裝方向、位置及采用整流進氣箱、進口導流圈等措施,能在一定程度上改善吸油煙效果,同時降低噪音,改進產品外觀,可加以推廣使用。
[1]沈天耀.離心葉輪的內流理論基礎[M].浙江大學出版社,1986.
[2]成心德.離心通風機[M].化學工業出版社,2007.