我国住宅厨房抽油烟机的现状及发展方向
摘要:对我国现行住宅厨房抽油烟机的现状及发展方向进行了研究，认为我国现行住宅厨房抽油烟机从环境保护的角度来看还存在盲区，以静态净化技术处置厨房油烟的方式有待改进。本文提出住宅厨房抽油烟机应以风量、风压、本体阻力、噪声、油烟净化率等五个指标作为主要设计依据和产品标准，并认为离心除油式家用抽油烟净化机应是我国住宅厨房抽油烟机的发展方向。
关键词:住宅厨房抽油烟机,烹调油烟,发展方向
1 引言
烹调油烟是食用油和食物在高温条件下发生一系列变化而形成的。食用油加热到170℃时开始出现少量油烟雾，随着温度升高，油的分解速度加快，当温度达到250℃时会产生大量的烹调油烟。烹调油烟成分极为复杂，含各类污染物达200～300种之多，将菜油和豆油加热至270℃时，从其油烟中能检测到微量巴豆醛等致突变物质。吉林大学公共卫生学院完成的科研项目“烹调油烟对健康危害的研究”表明，烹调油烟中含有多种有毒化学成分，对机体具有肺脏毒性、免疫毒性、遗传毒性和潜在致癌性。油烟不但直接影响人们的居住生活，还会损害人们的身体健康，污染城市环境。由于油烟是食物烹饪过程中挥发的油脂，属有机物质加热分解或裂解的产物，这种高浓度的油烟排放到空气中后，其中的短链醛、酮、酸、醇等有害气体发生扩散，容易与其它尘埃混合形成可吸入颗粒物，随空气侵入人体呼吸道进而引起食欲减退、心烦、精神不振、嗜睡、疲乏无力等症状。烹调油烟污染已经成为影响居民健康的隐型杀手。
我国现行使用的住宅厨房抽油烟机从外观主要分为中式和欧式，从内部结构看，绝大多数只是简单的将风机与排烟管相接，唯一的功能就是抽烟排烟，将室内的环境污染转移到室外，从而会引起两方面的环境问题：一是排入室外的油烟会附着在建筑物和物体上，不仅严重污染了城市大气环境，而且还破坏了城市景观；二是抽油烟机风机运转产生的噪声使室内的声环境恶劣。针对我国家用抽油烟机的现状，本文提出住宅厨房抽油烟机应以风量、风压、本体阻力、噪声、油烟净化率等5个指标作为主要设计依据和产品标准，并认为离心除油式家用抽油烟净化机是我国住宅厨房抽油烟机的发展方向。呼吁国家尽快出台环保型家用厨房抽油烟机的产品标准，对现有家用厨房抽油烟机实行限制生产和限期淘汰政策。
2 我国住宅厨房抽油烟机的现状
住宅厨房抽油烟机属家电产品类。1993年，原国家轻工业部发布了我国第一个抽油烟机的行业标准《吸油烟机》（QB/T1816-1993）；1999年，国家质量技术监督局发布了我国第一个抽油烟机的国家标准《吸油烟机》（GB/T17713-1997）。上述标准对吸油烟机的风量、风压、噪声等有了技术指标要求，其中风量要求大于7m3/min、风压要求大于80Pa、噪声要求小于74dB(A)，对油烟机的油烟净化率和本体阻力指标没有要求。
2005年笔者对武汉市部分市场和使用中的家用厨房抽油烟机进行的调查和检测表明，通常情况下，新机一般都可以满足国家标准《吸油烟机》（GB/T17713-1997）的技术要求。其中风量范围的检测结果是7～16m3/min，风压为80～200Pa，噪声一般在68～73dB(A)，个别机型噪声大于74dB(A)。对于使用1年以上的抽油烟机，其风量范围的检测结果为4～12m3/min，风压为60～160Pa，噪声一般在68～80dB(A)。传统的家用抽油烟机随着使用时间的延长，机壳内及风轮上的大量积油会导致风轮失去平衡，从而造成抽油烟机的整体噪声增大。
由于油烟中的雾状油粒、烟尘、烟气和烟垢对油烟机自身的侵蚀和污染，国内开始研究油烟净化机。本世纪初，家用油烟净化技术主要是惯性分离法和过滤法。
（1）惯性分离法
惯性分离法的净化原理为含尘含油烟气通过格栅式构造，气流方向发生改变，油雾颗粒因惯性碰撞到沉积面而从气流中分离出来。其特点是结构简单，但油烟净化效率较低、清洗维护量大、清洗不及时易堵塞。
（2）过滤法
过滤法的净化原理为含尘含油烟气通过吸油性能高的高分子复合材料滤布、纤维垫或活性碳纤维时，油雾由于过滤作用被净化。其特点是油烟净化效率高，但是在较短时间内就达到饱和，阻力增大，使厨房的通风状况严重恶化。
到目前为止，我国住宅厨房抽油烟机油烟净化技术仅停留在静态处置的思维范畴。2001年国家环境保护总局发布的《饮食业油烟净化设备技术要求及检测技术规范（试行）》（HJ/T62-2001）中规定：油烟净化效率应大于60%，本体阻力应小于300Pa。而2006年笔者对采用惯性分离法和过滤法油烟净化技术的家用厨房抽油烟机进行的调查和检测结果是：采用惯性分离油烟净化技术的厨房抽油烟机的本体阻力为50～200Pa，油烟净化效率为10%～20%。采用过滤法油烟净化技术的厨房抽油烟机的本体阻力为500～1400Pa，油烟净化效率为60%～80%。由此可见，我国现行的住宅厨房抽油烟机从环境保护的角度来看还存在缺陷，因此，以静态净化技术处置厨房油烟的方式有待改进。
3 我国住宅厨房抽油烟机的发展方向
油烟包括雾状油粒、烟尘和烟气，是污染大气的一种特殊形式。油烟中的有害物质包括硝基芳烃、多环芳烃、杂环胺等强致癌物质以及焦油、CO、CO2、尘粒和部分未燃尽的炭粒。住宅厨房抽油烟机的作用是对油烟进行净化，尽量减少排出烟气中的含尘量和含油量，满足厨房抽油烟的吸净率，以及油烟机本身不产生新的噪声污染。因此要求住宅厨房抽油烟机的风量、功率、风压、噪声、本体阻力和油烟净化效率等各个参数都要全面综合考虑。
（1）住宅厨房抽油烟机的吸净率不是一个独立的性能参数，它与功率、风压、噪声、本体阻力、油烟净化率等性能参数是相互制约的。提高功率固然可以提升风量和风压，使吸净率升高，但是功率越大，噪声就越大，耗电也越多。最佳选择应该是在抽净率最好的前提下，做到功率和噪声最小。
（2）住宅厨房抽油烟机的本体阻力和油烟净化率也是相互制约的，本体阻力越大，油烟净化率越高。但在油烟净化技术选择合理的情况下，本体阻力和油烟净化率的相关性是可以互不制约的。例如根据家庭厨房油烟的物理特性，采用动态离心脱油技术的原理，可以使抽油烟机的本体阻力和油烟净化率互不制约。
动态离心脱油技术是在抽油烟机的进风口前端安置高速旋转的离心脱油装置，与油烟中的固态颗粒物及油粒发生碰撞、切割时将其吸附捕捉并从气流中分离出来，同时利用离心力的作用将它们甩入机内的集油槽，经净化后的气体穿过高速离心脱油盘，通过风机排入室外大气环境。
经对采用动态离心脱油净化技术的家用厨房抽油烟机的本体阻力和油烟净化率进行检测，其结果是：本体阻力为10～50Pa，油烟净化效率为60%～75%。从检测结果看，采用动态离心脱油净化技术的家用厨房抽油烟机的本体阻力和油烟净化率的指标均达到并优于国家相关标准，在技术上已相当成熟，能够充分保证厨房内油烟的吸净率和净化率。
（3）噪声是衡量家用抽油烟机性能的一个重要技术指标。对于家用抽油烟机的噪声，国家标准规定不大于74dB（A）。传统的家用抽油烟机为避免因机身及风轮大量积油导致风轮失去平衡而不得不加大抽风电机的功率，从而增大了噪声（新机一般在68～73dB（A），随着使用时间的延长，噪声会随之增加，通常在75～80dB（A））。采用前置动态离心除油离心盘技术，可解决风轮积油失衡的问题，所以可以选用较小功率的抽风电机，使噪声降低且不会随着使用时间的延长而增加。在排风烟管设计迷宫消音器，在抽油烟机机内腔粘贴防振降噪材料，可实施全方位的降噪防振技术处理。对采用该类技术的家用厨房抽油烟机的噪声进行检测，整机工作时的噪声在62dB（A）以下，较传统的家用抽油烟机降低了10dB（A）左右。
由此可见，我国住宅厨房抽油烟机的发展方向应该是：低振运行，无噪声污染；环保主导，免整机拆洗；厨房油烟的净化率达标。采用动态离心脱油净化技术的家用厨房抽油烟机可以实现上述要求。
4 离心除油式家用抽油烟净化机的设计
离心除油式家用抽油烟净化机在设计中应考虑风量、风压、噪声、本体阻力和油烟净化效率等参数，使之实现最佳配合。在设计中应根据家庭厨房油烟的物理性质，将油烟分离和抽吸烟气设计为两个独立的系统，充分发挥前置离心盘的动态离心力，将油烟中的炭黑颗粒和雾状油粒分离出来，利用后置涡轮风机的抽吸功能将烟气排入室外。其设计方案应是集旋流、离心分离油烟和涡轮抽气三种技术于一体，以充分保证家用厨房抽油烟处理机的净化率。
（1）离心除油式家用抽油烟净化机在外观上采用壁挂式斜面集风设计，低位安装，可使油烟机的吸排功能大大增强；采用小功率的涡轮风机，却能达到大功率风机的吸烟效果，并可从根本上降低风机的噪声。该机摒弃了传统顶置吊装模式，可顺墙安装，无碰头之虞，亦无压抑之感，且机身超薄，外观线条明朗简洁，风格别致，人性化设计，符合现代民众的使用和审美要求。
（2）在抽油烟机的外表正面采用纳米不沾油材料涂层，外观斜面结构设计结合空气动力学原理，可使油烟气流产生后快速形成旋流并从吸风口进入离心脱油盘，进行油气分离，避免了油污进入风机内，使机器内部保持清洁，免除整机拆洗的烦恼。安全网采用内钩式设计，少量粘附的油污可沿安全网栅条导入机内油槽，使整机无滴油之忧。
（3）为防止噪声，在机内安装了防振降噪材料，进行了静音设计，排风烟管内设计安装迷宫消音器，实施了全方位的降噪防振技术。
（4）在废油收集系统中，应考虑在油烟机底部安装集油管道，机内油槽的废油可收集于油壶中存储，统一交付有关部门再生利用。
5 结语
动态离心脱油家用厨房抽油烟机为家用抽油烟机产业提供了一个新的思路，它从根本上改变了原有的市场格局和消费者的观念，不仅能够给消费者带来一个宁静、清洁的厨房环境，而且可以大幅度减少油烟对大气环境的污染，同时离心分离出来的废油可作为生物柴油的良好原料，因此具有较好的社会效益、经济效益和环境效益。建议国家尽快出台环保型家用厨房抽油烟机的产品标准，并对现有家用厨房抽油烟机实行限制生产和限期淘汰政策。
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