油烟机的工作原理其实是一个巧妙利用空气动力学和物理分离的过程,核心在于产生吸力、捕获油烟、分离油脂、排出废气。以下是其工作原理的详细揭秘:
核心动力:风机系统(产生吸力)
- 油烟机的“心脏”是位于机身内部的风机系统,通常由一个或多个电机驱动叶轮(风扇)。
- 当电机高速旋转时,带动叶轮叶片高速转动。
- 叶轮叶片设计成特定的角度和形状,在高速旋转时,会不断地将空气从叶轮中心向外抛甩。
- 根据伯努利原理(流体流速越大,压强越小),叶轮中心区域(即进风口附近)的空气被高速抽走,导致该区域气压急剧降低,形成负压区(低压区)。
- 由于厨房内(灶台上方)的空气压力相对较高,为了平衡压力差,周围空气(包含烹饪产生的油烟)会自动、高速地流向这个低压区,这就是油烟机“吸力”的来源。
入口拦截:滤网系统(初步分离油脂)
- 油烟和空气混合气体被吸入油烟机后,首先会经过滤网(通常是金属材质,如不锈钢)。
- 物理拦截与冷凝:
- 碰撞: 高速流动的油烟气体撞击到密集的滤网金属丝或网孔上。
- 冷凝: 高温油烟气体遇到温度相对较低的金属滤网时,其中包含的油脂蒸汽会迅速冷却、凝结,从气态变成液态小油滴。
- 表面张力与吸附: 凝结的油滴和未被完全气化的微小油滴会被金属滤网表面吸附、聚集。
- 重力作用: 随着油滴不断聚集、变大变重,最终在重力作用下,沿着滤网表面向下流淌,汇集到下方的集油杯(或油槽)中。
- 这一步至关重要,它拦截了油烟中大部分(约60%-90%)的油脂,防止它们进入风机系统内部造成污染和性能下降,同时也减少了排放到室外的油脂量。
内部导流(引导气流)
- 经过滤网初步过滤的气体(仍含有少量细小油滴和气态油烟),被风机产生的强大吸力引导,通过内部的风道流向风机叶轮。
离心分离(再次分离油脂)
- 当混合气体进入高速旋转的叶轮时:
- 气体在离心力的作用下被甩向叶轮外缘。
- 气体中残留的更细小的油滴由于密度比空气大,在强大的离心力作用下,会被甩到风机蜗壳(风道外壳)的内壁上。
- 撞击到蜗壳内壁的油滴同样会冷凝、聚集成更大的油滴。
- 二次分离: 蜗壳内壁通常设计成利于油滴下滑的形状,最终这些油滴也会沿着内壁向下流淌,同样汇入集油杯中。风机叶轮和蜗壳共同完成了油脂的离心分离。
排出废气
- 经过滤网和离心分离两次净化后,气体中的油脂含量已大大降低(主要是气态有机物和少量极细微颗粒)。
- 这些相对“干净”的气体被风机叶轮驱动,通过油烟机顶部的排烟管(通常连接公共烟道或直接通向室外)强制排出到室外。
- 风压是关键: 油烟机产生的风压必须足够大,才能克服排烟管的阻力(长度、弯头)以及公共烟道(如果使用)内可能存在的正压(倒灌风),确保废气顺利排出,不会倒流回厨房。高楼层或排烟路径长的用户尤其需要关注油烟机的最大静压参数。
集油(收集分离出的油脂)
- 所有被滤网和蜗壳分离出来的液态油脂,最终都汇聚到集油杯(或油槽)中。用户需要定期(通常1-3个月,视使用频率而定)取下集油杯进行清洗,以保持油烟机正常工作。
总结关键步骤:
风机启动 -> 叶轮高速旋转 -> 进风口产生
强负压(吸力)。
厨房油烟空气被
吸入油烟机。
油烟首先撞击
金属滤网 -> 油脂
冷凝、吸附、汇聚 -> 大部分油脂
滴入集油杯。
初步过滤的气体进入
风机叶轮 -> 在
离心力作用下 -> 残留细小油滴被
甩到蜗壳内壁 ->
冷凝、汇聚 ->
滴入集油杯。
相对洁净的气体被风机
加压 -> 通过
排烟管 ->
强制排出室外(克服管道阻力和烟道压力)。
用户定期
清理集油杯。
影响吸油烟效果的关键因素:
- 风量: 单位时间内能吸走多少立方米的空气(m³/min)。风量越大,瞬间吸走油烟的能力越强。但并非越大越好,需平衡噪音和能耗。
- 风压: 油烟机克服管道阻力的能力(Pa)。风压越大,排烟越顺畅,尤其对抗公共烟道压力效果更好。
- 安装高度: 进风口离灶台太远,吸力会衰减;太近则可能影响烹饪和存在安全隐患。侧吸式通常比顶吸式安装高度更低,吸油烟路径更短。
- 滤网类型与清洁度: 滤网堵塞会严重降低吸力和分离效果。定期清洗至关重要。
- 排烟管道设计: 管道过长、弯头过多、管径过小或公共烟道堵塞都会增加阻力,影响排烟效率。
- 拢烟设计: 油烟机(尤其是侧吸式)的进风口形状和导烟板设计,有助于在油烟扩散前将其“拢住”并吸入。
理解了这些原理,就能明白为什么选择油烟机时要关注风量、风压、类型(顶吸/侧吸/集成灶),以及为什么定期清洗滤网和集油杯如此重要。