吸油烟机及其他烹饪烟气吸排装置性能试验的影响因素

石峰 傅鸿博 高嘉祺

中国日用五金技术开发中心

吸油烟机及其他烹饪烟气吸排装置是日常生活中家庭必备的家用电器，近些年来随着百姓生活水平的提高原本的吸油烟机已经不能完全满足家庭的需求，一些新形态的烹饪烟气吸排装置（下吸式系统）逐渐出现在人们的视野中并占据一定的市场份额。然而，如集成灶等产品没有相应的国家标准加以规范和引导。这对集成灶厂家和消费者都带来了较大的困扰。伴随着新国家标准的更改将新产品纳入了检验范畴。空气动力性能便是检测吸油烟机及其他烹饪烟气吸排装置的一项关键指标。所以检测方式和方法也是众多企业面临的一个重要问题，因为该项指标关乎产品的质量。

1 .检测标准的强制要求

1.1根据GB/T 17713-2011的要求外排式吸油烟机空气动力性能试验装置的要求。被测吸油烟机出风口通过连接器与空气性能测试仪的十字整流器连接。试验时，吸油烟机产生的气流依次通过连机口、十字整流器和气流扩散段后进入减压筒。通过变换减压筒后端的开孔板，测得每个测试点的动态数据，并通过计算得出空气动力性能的试验结果。

1.2本试验要求应在环境温度为20℃±5℃，相对湿度不大于85%，无外界气流和热辐射的实验室内进行。

1.3被测样本的进风口应处于自由空间，并与试验装置采用直接连接的方式。外排式器具与试验装置进口公用段管道连接可使用制造商随机附带的过渡罩（除去止逆阀等遮盖件），但不必安装随机附带的排风管。如果器具设计上有附加的过滤装置的话，应安装干净的过滤装置，否则会影响实验效果。

1.4在进行空气性能试验之前应对试验装置、试验仪器、大气条件和试验运转条件检查正常后方可进行工况测试，器具在试验装置上以额定电压、额定频率运行至转速稳定（1 h以上）后测量读数。

1.5环境温度计安放在被测器具的进气口前，在速度为零的区域中测量环境温度；温度场平均温度与最大温度差超过1℃时，应测量温度场，取其平均值。

1.6气压表应放在被测器具的进气口前的位置，不得靠近何高温物体传热影响，并防止日光直射和大气对流等外界因素的影响。在实验过程中，每次测量的时间间隔为30分钟。

1.7将干湿球温度计放置在被测样品前面规定的位置，用于确定相对湿度。

1.8为了保证试验精度， 测试点数应不小于25个。

以上几点均是影响整个实验结果的相关环境因素。所以在制定检测标准的时候都是要考虑的问题。

2 .安装方式对检测结果的影响

2.1被测器具与测试装置连接示意图被测样品直接连接到检测设备上进行检测，在日常的实验过程中我们发现样品如果通过软连接烟管将样品和检测设备相连接，对实验数据影响为0.02%左右（软连接烟管距离小于0.5m）。

2.2被测样品与测试装置连接，连接方式为伸缩软管连接的情况下，软连接烟管长度越长对烟机空气动力性能测试结果影响成线性的比例。距离越长影响数值越大。

2.3被测样品与测试装置连接，连接方式为伸缩软管连接的情况下，如果软管出现90°的弯角，将对实验结果产生绝对的影响，正常情况下测量空气动力性能结果为20m³的样本，在出现90°的弯角情况下实验结果平均会减少2-3m³，这个实验结果对被检测烟机的影响非常大。

2.4即使直排的环境下（1米烟管+90度弯头+1米烟管），吸油烟机实际工作风量也要小于最大风量，吸油烟机实际运行工况不可能在最大风量点，运行工况点随着阻力变化而变化，为了更加真实的考虑用户的使用效果，提出工作风量的指标：对于用户具有重大意义。

2.5在IEC、HVI（美国）等国际标准的风量均指一定排烟阻力下的风量即工作风量。对此我们在日常检测过程中也会根据这些标准来进行检测对实验数据进行分析，该指标也对各个企业的产品设计研发提供了一些参考标准。

3 .检测设备结构对实验结果的影响

图1 吸油烟机及其他烹饪烟气吸排装置原理图

3.1喷嘴喉管的选择，本实验检测设备选用的文丘里喷嘴，来测试器具的风量，我们根据IEC欧洲标准来定义的空气动力性能测试仪，喷嘴组合为φ12mm、φ17mm、φ24mm、φ40mm各1个，φ60mm直径4个。根据不同测试点的需求由塞堵自动排列组合来堵喷嘴达到测试风量的目的。这种设计理念对比国内检测设备测试出的风量大小绝对值会大4%左右，我们用实验验证导致此问题是由于国内的检测设备为喇叭口形状的结构，内部直径尺寸固定。而新IEC标准的检测设备由于内部有文丘里喷嘴结构通过不同的排列组合进行测试，这样气流在内部流速更为稳定，所以测试的数据更为准确。但无论用哪种检测设备对器具进行检测都需要在室内无外接气流和热辐射的情况下进行，如果有外界气流影响会对检测结果产生很大影响。因实验室及设备问题我们并未对此数据进行对比验证。

3.2 IEC欧标空气动力性能检测设备在设备前端安置两台变频引流风机，在实验的时候与喷嘴同时变化风量，使设备内部始终处于平衡状态。这样检测结果更为精准。

3.3由于吸油烟机和其他烹饪烟气吸排装置产品不断更新换代，之前产品内部均为普通直流电机现在部分厂家已经更新为变频电机驱动，这样产品的环保、噪声、能效等指标均得到了很大的提高，在我们日常检测中发现变频器具会根据压力来调整电机转数，当压力越大电机转数越大，当压力变小电机转数变小。这样能耗和噪声效率等相关指标都会得到提升。而现有的检测设备也为变频引流风机在前端引流内部风量，这样会导致烟机内部电机变频后检测设备的变频引流风机也会变频，这样试验结果会变小，导致吸油烟机和其他烹饪烟气吸排装置在最大风量的数值结果变小。影响检测数据，导致检测结果不合格。

3.4目前市场上流行的欧式吸油烟机用浅层形集烟罩，有些甚至是近乎平底的“超薄”、“流线”形的设计。这种设计对空气动力学原理的影响是值得商榷的，它将使油烟机的收集效率收到一定影响。实验中测试这种集烟罩会对实验结果有20%的影响，可以说对结果影响很大。

4 .性能优化

4.1从实验效果来看吸油烟机和其他烹饪烟气吸排装置采用变频电机驱动会带来更好能效级别，实验测试采用变频电机的吸油烟机和其他烹饪烟气吸排装置噪音方面表现的非常好，油脂分离度方面的表现也有所提高，在节能减排方面表现尤为突出。

4.2从空气动力性能方面来考虑，由于采用变频电机驱动，空气动能性能曲线波动比较大，在实验测试中我们发现变频的吸油烟机和其他烹饪烟气吸排装置会随着测试仪器随时调整风量的大小，风量和静压力成正比，根据国家标准的测试方式我们发现安装变频电机的吸油烟机和其他烹饪烟气吸排装置根据静压力调整风量时也直接影响到测试仪器的测试时间，导致测试时间变长，因为检测仪器调整压力时，吸油烟机和其他烹饪烟气吸排装置也在根据压力调整风量大小，这也会影响实验结果，为此我们对测试仪器的逻辑算法，以及调整时间等做成调整，这样将实验时间缩短了50%，效率大幅提升。

总的来说吸油烟机和其他烹饪烟气吸排装置只要设计结构合理，就会达到很好的使用性能，不必一味追求最大工作风量，衡量设备的指标很多，各项指标达到一个很好的结合点就不失为一台好的设备。我国是一个拥有近5亿用户的大国，吸油烟机及其他烹饪烟气吸排装置市场巨大。吸油烟机和其他烹饪烟气吸排装置的空气动力性能是其使用效果及日常检测的一项重要指标，各个厂家还是有可提升空间的。