我國住宅廚房抽油煙機的現(xiàn)狀及發(fā)展方向
摘要:對我國現(xiàn)行住宅廚房抽油煙機的現(xiàn)狀及發(fā)展方向進行了研究，認為我國現(xiàn)行住宅廚房抽油煙機從環(huán)境保護的角度來看還存在盲區(qū)，以靜態(tài)凈化技術處置廚房油煙的方式有待改進。本文提出住宅廚房抽油煙機應以風量、風壓、本體阻力、噪聲、油煙凈化率等五個指標作為主要設計依據(jù)和產(chǎn)品標準，并認為離心除油式家用抽油煙凈化機應是我國住宅廚房抽油煙機的發(fā)展方向。
關鍵詞:住宅廚房抽油煙機,烹調(diào)油煙,發(fā)展方向
1 引言
烹調(diào)油煙是食用油和食物在高溫條件下發(fā)生一系列變化而形成的。食用油加熱到170℃時開始出現(xiàn)少量油煙霧，隨著溫度升高，油的分解速度加快，當溫度達到250℃時會產(chǎn)生大量的烹調(diào)油煙。烹調(diào)油煙成分極為復雜，含各類污染物達200～300種之多，將菜油和豆油加熱至270℃時，從其油煙中能檢測到微量巴豆醛等致突變物質(zhì)。吉林大學公共衛(wèi)生學院完成的科研項目“烹調(diào)油煙對健康危害的研究”表明，烹調(diào)油煙中含有多種有毒化學成分，對機體具有肺臟毒性、免疫毒性、遺傳毒性和潛在致癌性。油煙不但直接影響人們的居住生活，還會損害人們的身體健康，污染城市環(huán)境。由于油煙是食物烹飪過程中揮發(fā)的油脂，屬有機物質(zhì)加熱分解或裂解的產(chǎn)物，這種高濃度的油煙排放到空氣中后，其中的短鏈醛、酮、酸、醇等有害氣體發(fā)生擴散，容易與其它塵；旌闲纬煽晌腩w粒物，隨空氣侵入人體呼吸道進而引起食欲減退、心煩、精神不振、嗜睡、疲乏無力等癥狀。烹調(diào)油煙污染已經(jīng)成為影響居民健康的隱型殺手。
我國現(xiàn)行使用的住宅廚房抽油煙機從外觀主要分為中式和歐式，從內(nèi)部結(jié)構(gòu)看，絕大多數(shù)只是簡單的將風機與排煙管相接，唯一的功能就是抽煙排煙，將室內(nèi)的環(huán)境污染轉(zhuǎn)移到室外，從而會引起兩方面的環(huán)境問題：一是排入室外的油煙會附著在建筑物和物體上，不僅嚴重污染了城市大氣環(huán)境，而且還破壞了城市景觀；二是抽油煙機風機運轉(zhuǎn)產(chǎn)生的噪聲使室內(nèi)的聲環(huán)境惡劣。針對我國家用抽油煙機的現(xiàn)狀，本文提出住宅廚房抽油煙機應以風量、風壓、本體阻力、噪聲、油煙凈化率等5個指標作為主要設計依據(jù)和產(chǎn)品標準，并認為離心除油式家用抽油煙凈化機是我國住宅廚房抽油煙機的發(fā)展方向。呼吁國家盡快出臺環(huán)保型家用廚房抽油煙機的產(chǎn)品標準，對現(xiàn)有家用廚房抽油煙機實行限制生產(chǎn)和限期淘汰政策。
2 我國住宅廚房抽油煙機的現(xiàn)狀
住宅廚房抽油煙機屬家電產(chǎn)品類。1993年，原國家輕工業(yè)部發(fā)布了我國第一個抽油煙機的行業(yè)標準《吸油煙機》（QB/T1816-1993）；1999年，國家質(zhì)量技術監(jiān)督局發(fā)布了我國第一個抽油煙機的國家標準《吸油煙機》（GB/T17713-1997）。上述標準對吸油煙機的風量、風壓、噪聲等有了技術指標要求，其中風量要求大于7m3/min、風壓要求大于80Pa、噪聲要求小于74dB(A)，對油煙機的油煙凈化率和本體阻力指標沒有要求。
2005年筆者對武漢市部分市場和使用中的家用廚房抽油煙機進行的調(diào)查和檢測表明，通常情況下，新機一般都可以滿足國家標準《吸油煙機》（GB/T17713-1997）的技術要求。其中風量范圍的檢測結(jié)果是7～16m3/min，風壓為80～200Pa，噪聲一般在68～73dB(A)，個別機型噪聲大于74dB(A)。對于使用1年以上的抽油煙機，其風量范圍的檢測結(jié)果為4～12m3/min，風壓為60～160Pa，噪聲一般在68～80dB(A)。傳統(tǒng)的家用抽油煙機隨著使用時間的延長，機殼內(nèi)及風輪上的大量積油會導致風輪失去平衡，從而造成抽油煙機的整體噪聲增大。
由于油煙中的霧狀油粒、煙塵、煙氣和煙垢對油煙機自身的侵蝕和污染，國內(nèi)開始研究油煙凈化機。本世紀初，家用油煙凈化技術主要是慣性分離法和過濾法。
（1）慣性分離法
慣性分離法的凈化原理為含塵含油煙氣通過格柵式構(gòu)造，氣流方向發(fā)生改變，油霧顆粒因慣性碰撞到沉積面而從氣流中分離出來。其特點是結(jié)構(gòu)簡單，但油煙凈化效率較低、清洗維護量大、清洗不及時易堵塞。
（2）過濾法
過濾法的凈化原理為含塵含油煙氣通過吸油性能高的高分子復合材料濾布、纖維墊或活性碳纖維時，油霧由于過濾作用被凈化。其特點是油煙凈化效率高，但是在較短時間內(nèi)就達到飽和，阻力增大，使廚房的通風狀況嚴重惡化。
到目前為止，我國住宅廚房抽油煙機油煙凈化技術僅停留在靜態(tài)處置的思維范疇。2001年國家環(huán)境保護總局發(fā)布的《飲食業(yè)油煙凈化設備技術要求及檢測技術規(guī)范（試行）》（HJ/T62-2001）中規(guī)定：油煙凈化效率應大于60%，本體阻力應小于300Pa。而2006年筆者對采用慣性分離法和過濾法油煙凈化技術的家用廚房抽油煙機進行的調(diào)查和檢測結(jié)果是：采用慣性分離油煙凈化技術的廚房抽油煙機的本體阻力為50～200Pa，油煙凈化效率為10%～20%。采用過濾法油煙凈化技術的廚房抽油煙機的本體阻力為500～1400Pa，油煙凈化效率為60%～80%。由此可見，我國現(xiàn)行的住宅廚房抽油煙機從環(huán)境保護的角度來看還存在缺陷，因此，以靜態(tài)凈化技術處置廚房油煙的方式有待改進。
3 我國住宅廚房抽油煙機的發(fā)展方向
油煙包括霧狀油粒、煙塵和煙氣，是污染大氣的一種特殊形式。油煙中的有害物質(zhì)包括硝基芳烴、多環(huán)芳烴、雜環(huán)胺等強致癌物質(zhì)以及焦油、CO、CO2、塵粒和部分未燃盡的炭粒。住宅廚房抽油煙機的作用是對油煙進行凈化，盡量減少排出煙氣中的含塵量和含油量，滿足廚房抽油煙的吸凈率，以及油煙機本身不產(chǎn)生新的噪聲污染。因此要求住宅廚房抽油煙機的風量、功率、風壓、噪聲、本體阻力和油煙凈化效率等各個參數(shù)都要全面綜合考慮。
（1）住宅廚房抽油煙機的吸凈率不是一個獨立的性能參數(shù)，它與功率、風壓、噪聲、本體阻力、油煙凈化率等性能參數(shù)是相互制約的。提高功率固然可以提升風量和風壓，使吸凈率升高，但是功率越大，噪聲就越大，耗電也越多。最佳選擇應該是在抽凈率最好的前提下，做到功率和噪聲最小。
（2）住宅廚房抽油煙機的本體阻力和油煙凈化率也是相互制約的，本體阻力越大，油煙凈化率越高。但在油煙凈化技術選擇合理的情況下，本體阻力和油煙凈化率的相關性是可以互不制約的。例如根據(jù)家庭廚房油煙的物理特性，采用動態(tài)離心脫油技術的原理，可以使抽油煙機的本體阻力和油煙凈化率互不制約。
動態(tài)離心脫油技術是在抽油煙機的進風口前端安置高速旋轉(zhuǎn)的離心脫油裝置，與油煙中的固態(tài)顆粒物及油粒發(fā)生碰撞、切割時將其吸附捕捉并從氣流中分離出來，同時利用離心力的作用將它們甩入機內(nèi)的集油槽，經(jīng)凈化后的氣體穿過高速離心脫油盤，通過風機排入室外大氣環(huán)境。
經(jīng)對采用動態(tài)離心脫油凈化技術的家用廚房抽油煙機的本體阻力和油煙凈化率進行檢測，其結(jié)果是：本體阻力為10～50Pa，油煙凈化效率為60%～75%。從檢測結(jié)果看，采用動態(tài)離心脫油凈化技術的家用廚房抽油煙機的本體阻力和油煙凈化率的指標均達到并優(yōu)于國家相關標準，在技術上已相當成熟，能夠充分保證廚房內(nèi)油煙的吸凈率和凈化率。
（3）噪聲是衡量家用抽油煙機性能的一個重要技術指標。對于家用抽油煙機的噪聲，國家標準規(guī)定不大于74dB（A）。傳統(tǒng)的家用抽油煙機為避免因機身及風輪大量積油導致風輪失去平衡而不得不加大抽風電機的功率，從而增大了噪聲（新機一般在68～73dB（A），隨著使用時間的延長，噪聲會隨之增加，通常在75～80dB（A））。采用前置動態(tài)離心除油離心盤技術，可解決風輪積油失衡的問題，所以可以選用較小功率的抽風電機，使噪聲降低且不會隨著使用時間的延長而增加。在排風煙管設計迷宮消音器，在抽油煙機機內(nèi)腔粘貼防振降噪材料，可實施全方位的降噪防振技術處理。對采用該類技術的家用廚房抽油煙機的噪聲進行檢測，整機工作時的噪聲在62dB（A）以下，較傳統(tǒng)的家用抽油煙機降低了10dB（A）左右。
由此可見，我國住宅廚房抽油煙機的發(fā)展方向應該是：低振運行，無噪聲污染；環(huán)保主導，免整機拆洗；廚房油煙的凈化率達標。采用動態(tài)離心脫油凈化技術的家用廚房抽油煙機可以實現(xiàn)上述要求。
4 離心除油式家用抽油煙凈化機的設計
離心除油式家用抽油煙凈化機在設計中應考慮風量、風壓、噪聲、本體阻力和油煙凈化效率等參數(shù)，使之實現(xiàn)最佳配合。在設計中應根據(jù)家庭廚房油煙的物理性質(zhì)，將油煙分離和抽吸煙氣設計為兩個獨立的系統(tǒng)，充分發(fā)揮前置離心盤的動態(tài)離心力，將油煙中的炭黑顆粒和霧狀油粒分離出來，利用后置渦輪風機的抽吸功能將煙氣排入室外。其設計方案應是集旋流、離心分離油煙和渦輪抽氣三種技術于一體，以充分保證家用廚房抽油煙處理機的凈化率。
（1）離心除油式家用抽油煙凈化機在外觀上采用壁掛式斜面集風設計，低位安裝，可使油煙機的吸排功能大大增強；采用小功率的渦輪風機，卻能達到大功率風機的吸煙效果，并可從根本上降低風機的噪聲。該機摒棄了傳統(tǒng)頂置吊裝模式，可順墻安裝，無碰頭之虞，亦無壓抑之感，且機身超薄，外觀線條明朗簡潔，風格別致，人性化設計，符合現(xiàn)代民眾的使用和審美要求。
（2）在抽油煙機的外表正面采用納米不沾油材料涂層，外觀斜面結(jié)構(gòu)設計結(jié)合空氣動力學原理，可使油煙氣流產(chǎn)生后快速形成旋流并從吸風口進入離心脫油盤，進行油氣分離，避免了油污進入風機內(nèi)，使機器內(nèi)部保持清潔，免除整機拆洗的煩惱。安全網(wǎng)采用內(nèi)鉤式設計，少量粘附的油污可沿安全網(wǎng)柵條導入機內(nèi)油槽，使整機無滴油之憂。
（3）為防止噪聲，在機內(nèi)安裝了防振降噪材料，進行了靜音設計，排風煙管內(nèi)設計安裝迷宮消音器，實施了全方位的降噪防振技術。
（4）在廢油收集系統(tǒng)中，應考慮在油煙機底部安裝集油管道，機內(nèi)油槽的廢油可收集于油壺中存儲，統(tǒng)一交付有關部門再生利用。
5 結(jié)語
動態(tài)離心脫油家用廚房抽油煙機為家用抽油煙機產(chǎn)業(yè)提供了一個新的思路，它從根本上改變了原有的市場格局和消費者的觀念，不僅能夠給消費者帶來一個寧靜、清潔的廚房環(huán)境，而且可以大幅度減少油煙對大氣環(huán)境的污染，同時離心分離出來的廢油可作為生物柴油的良好原料，因此具有較好的社會效益、經(jīng)濟效益和環(huán)境效益。建議國家盡快出臺環(huán)保型家用廚房抽油煙機的產(chǎn)品標準，并對現(xiàn)有家用廚房抽油煙機實行限制生產(chǎn)和限期淘汰政策。
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