烹飪是讓人愉悅的——只要環境不惡劣。
作者 | 猛獁
2020 年,長壽的星際迷航系列又推出了一部新劇:《星際迷航:皮卡德》。在這套劇集裡,終於展示了太空船上的廚房——好吧,其實是臺叫做「複製機」的機器。
複製機外表像是個微波爐,能將能量轉化為物質,以原子級的精確度複製任何無生命物體,速度飛快,看起來是個理想廚房。快捷方便、種類多樣、食物美味,而且不會產生哪怕一個原子的垃圾。
當然,那是 24 世紀的事。現在我們還沒有這樣的技術,目前與之最相近的是食物 3D 列印;而能用 3D 印表機做出來的食物,也只有少數幾種:糖果,巧克力,以及經過特殊處理的肉。
不過,就算複製機真的出現(想想做頓飯要消耗的能量),它可能也只能用在飛船這類場景,而不適合放在家裡:它是功能主義的,沒有美學和情感價值。
在家做菜,與家人一起吃飯,是幸福感的重要來源。約翰·霍普金斯大學的一項研究發現,經常自己動手做菜的人,比不做菜的人幸福感更強,這是因為製作食物時付出的努力增加了價值感。顯然,按一下按鈕就能獲得一頓晚餐,不能算什麼努力。
雖然道理都懂,但是廚房總能讓做菜的熱情和耐心迅速下降,夏天滑落速度加倍。下一個問題自然浮現:能不能減輕做菜的痛苦,甚至,把做菜變成享受?
也許可以,但是需要支援。我們做了一個小規模調查,結論和生活經驗相符:如果做菜環境合適的話,大部分人願意做菜——這裡的「環境合適」,指的是廚房涼爽、抽油煙機夠勁、菜已洗好;動動菜刀和鍋鏟,斟酌調料和火候,感覺自己像個揮毫創作的藝術家。
的確,烹飪就是創作。創作總是讓人愉悅的,只是不要附加惡劣的環境和繁難的工作就好。
01
「炎熱廚房」需要拯救
今年夏天最熱的時候,方太釋出了一款整合烹飪中心,也許可以讓做菜變得更愉悅一些。最有趣的改變,是這套整合烹飪中心的抽油煙機——它自帶製冷功能,能在廚房裡創造一個又涼又熱的小環境。
又涼又熱?
夏天廚房要解決的最大問題,是用冷氣降低爐灶熱輻射帶來的熱量,同時避免干擾燃氣灶的火焰和吸油煙機的上升氣流。顯然,無論是在廚房中安裝空調,還是加裝涼風扇,都難以達到目的。
要實現這樣看來矛盾的目標,就要引用房地產大亨、美國前總統唐納德·特朗普的名言了:「位置!位置!位置!」
精確計算冷氣出風位置,精確計算排煙位置,才能讓冷氣和油煙各行其道,互不干擾。在這款抽油煙機上,冷空氣出風口設定在頂部,在烹飪時則限定在 47°-70°角度擺風,既能靈活控制出風區域,也避免了擾亂抽油煙機製造的上升氣流。
而與之對應的,是調整了抽油煙機的進風口。進風口距離檯面的高度降到 325 毫米,把油煙控制在爐灶範圍之內,避免受到空調冷氣的影響。進風口內還設定了兩個可以分別開合的獨立擋板,進一步提高風力。
獨特的設計讓冷氣和油煙各行其道,互不干擾
根據實驗室測試報告,這款製冷抽油煙機能讓爐前工作區的溫度保持在 27℃左右,基本上能讓大廚在火爐邊如沐春風,不再受炙烤之苦。
這不是市場上第一款能製冷的抽油煙機。2016 年,就有國內廠商釋出過帶空調的抽油煙機,但是市場反響平平——要安裝那款抽油煙機,需要先在牆上打孔,在外牆安裝一部空調外機才行。而方太新發布的這款,和尋常抽油煙機的安裝方式完全一樣:掛在牆上,連線排風管,完成。
看起來很容易,也很自然。不過稍微想想就會發現,設計這樣的抽油煙機可不是個簡單任務。不能有室外機、不能滴下冷凝水、製冷和排煙功能要能分別開啟、油煙不能影響空調、不能讓冷空氣被煙機吸走……在一個櫥櫃那麼大的空間裡,是怎麼裝下一部空調和一部抽油煙機的?一冷一熱的組合是否會影響排煙效果?
要解決這些問題,就要靠科技了。
02
把空調綁在抽油煙機上有多難?
第一個大問題是體積限制。在 330 毫米厚度裡塞進一套空調,肯定不能用家用空調的設計。不過幸好,有字面意思上的前車之鑑——一體化的汽車空調。
汽車空調工作示意圖
汽車空調有幾個關鍵部件:壓縮機,蒸發器,冷凝器,風機。壓縮機把製冷劑氣體液化,冷凝器將液態製冷劑降溫。冷卻後的液態製冷劑在蒸發器中沸騰,帶走大量熱量,而風機將降溫後的空氣吹出出風口。整個過程迴圈往復,冷氣就能源源不絕。
設計思路很清晰,並不意味著就能做出產品來——這是工科生永遠的痛。畢竟汽車和抽油煙機的內部環境完全不一樣,要面對的挑戰還有很多。
首先是蒸發器。蒸發器是製冷的關鍵,蒸發器的表面積很大程度上決定了製冷能力,還決定了表面會凝結多少水滴。為了增加表面積同時避免冷凝水滴落,研發人員最終拿出了一次成型的鋁製速排水微通道高效蒸發器,不僅提升熱交換效率,還能把收集起來的冷凝水送到冷凝器表面蒸發,隨煙氣一起排出。
接下來是冷凝器。冷凝器用來散熱,它的溫度比較高,還不能和蒸發器離得太近;但又得能在高溼度環境下把冷凝水有效蒸發掉——這又是一項自研課題。最終,研發人員採用了傳統上用於化工生產行業的降膜式蒸發技術,將水轉化成通道內薄薄的水膜來加快蒸發程序,避免水滴聚集。
水滴不會滴落,但是熱量和蒸汽要如何排放呢?這裡的設計很巧妙——吹過冷凝器的熱風,直接透過抽油煙機的煙道排出。這樣的設計節省了時間、簡化了安裝,但是又帶來了新問題:這意味著要將煙機吹來的風吹進冷凝器,那油煙……
那怎麼辦?油煙淨化。
2017 年,方太曾經牽頭承擔過一項國家重點研發計劃的子專案:《油煙高效分離與煙氣淨化關鍵技術與裝置》。專案成果之一,就是分離率高達 98% 的靜電油煙分離技術:為煙氣中的顆粒和油滴加電,利用帶電性質和重量的不同,將細小的固態顆粒和油滴分開;油滴落進積油盒,固態顆粒以靜電吸附。
這樣的技術,也用在了這套製冷抽油煙機上。事實上,這套抽油煙機使用了四重淨化方式,從吸附到離心再到靜電分離,將透過冷凝器的熱風充分淨化。而且,還特別設計了雙風道切換能力,當不使用製冷功能時,油煙會經過常規煙道排放,不再透過冷凝器。
所以,這套新的抽油煙機,表面上看起來像是抽油煙機上捆綁了空調。但是實際上,它是材料科學、流體力學、能源動力、油煙淨化等等領域的綜合研究成果。
03
高科技廚房電器的意義
給廚房降溫的同時又不干擾抽油煙機的運作,這是夏天廚房面對的主要問題,但遠遠不是全部。
比方說,還有抽油煙機的噪音問題。噪音基本上來自空氣的動力性噪音,和轉速、葉片角度、葉片表面結構都有關。為了獲得更大風壓,往往需要更高轉速;而這就意味著更大的噪音。
噪音總是讓人心煩意亂。要讓做菜更愉悅,抽油煙機的噪音當然越低越好。那麼解決問題的方向就明確了:改進電機的運作方式,以及改進葉片結構。
在電機方面,FOC(Field-Oriented Control)是目前無刷直流電機的最優控制方法。FOC 可以譯為「磁場定向控制」,有時也被稱作向量控制(VC,Vector Control)。它能夠透過精確地控制磁場大小與方向,讓電機運動轉矩更平穩、效率更高、噪聲更小,而且還能高速動態響應。不過當然,FOC 控制器的成本和演算法複雜度都遠超常見的電子調速器。
在葉片結構方面,則需要仿生學的支援。鴞形目鳥類就是很好的學習物件:貓頭鷹往往在夜裡捕獵,獵物是那些極其敏感的小型動物。所以貓頭鷹是如何在空中安靜地俯衝而下的?鴞形目仿生靜音研究不算是個很新的領域,不過過去的研究結果往往應用在更大型的機械上:風力發電機、工業風機,以及核電站的汽輪機等等。
這樣兩個方面的改進,降低了抽油煙機的噪音。有媒體曾用手機 APP 測過一些環境音量,可以做個大致參考。地鐵站,平均噪音 77 分貝;晚班地鐵車廂內,平均 81 分貝;網約車內,平均 63 分貝;路邊施工現場,平均 85 分貝……正在打呼嚕的貓,50 分貝。
而使用了仿生學靜音葉片、 FOC 向量演算法和直流變頻無刷電機的抽油煙機,正常工作時的噪音有多大呢?只有 48 分貝。
另一個有意思的地方,是整合烹飪中心的聯動——製冷抽油煙機可以和燃氣灶、蒸烤箱無線通訊,可以彼此無線連線,也能連線到手機 APP 上。
連線在一起的抽油煙機和爐具,可以協同工作。只要開啟燃氣灶或蒸烤機,抽油煙機就能自動啟動;當關閉燃氣灶後兩分鐘,抽油煙機也會自動關閉。這是不難想到的;而整合烹飪中心能做到的不止如此:
使用 NFC 連線手機,能獲得 286 道專屬菜譜;若是安裝 APP,能獲得 1200 道菜譜;
因為能監控煙道阻力,所以抽油煙機可以自動調速改變風力,讓公共煙道的油煙不會倒灌進廚房;
因為能感知空氣溫度,所以抽油煙機的製冷功能會自動啟動,而且會在抽油煙機關閉後再工作一段時間,讓廚房的溫度降到舒適的程度……
結合了感測器、通訊和計算能力,抽油煙機和爐灶這些歷史悠久的廚房電器,也連線上了物聯網——或者說,成了智慧家居的組成部分。
最近幾年來,整合和智慧是廚房電器發展的重點方向。從整合灶市場近幾年的高速成長就能看出來:在整個廚電行業年增長率 10% 左右的大環境下,整合灶市場的年增長率遠高於 20%。
新一代的消費者已經成長起來了。他們注重享受生活,追求高效能、高質量、更智慧,強調產品設計,對服務提出更高要求,也希望科技讓生活變得更輕鬆。整個廚電行業也都在迎接轉變:更智慧,更健康,更切合使用場景。
廚房電器行業邁進了一個全新階段。在接下來的幾年中,我們將會看到廚房電器的科技含量節節升高,廚房也會變成重要的生活場景,讓人們可以單純地享受樂趣,而不必忍受繁難的勞作。
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