家用燃?xì)庠罹咝o溫升影響因素的研究

姚 東 許志欽 彭賢忠 林佳羽

（廣州海關(guān)技術(shù)中心 廣州 510623）

引言

我國家用燃?xì)庠罹咦畛跏褂糜?0世紀(jì)70年代末和80年代初，當(dāng)初只有少數(shù)幾個(gè)使用人工煤氣的城市開始使用，經(jīng)過40多年的發(fā)展和更新，家用燃?xì)庠罹攥F(xiàn)已成為城市和農(nóng)村居家必備廚房器具之一，從當(dāng)初的結(jié)構(gòu)簡單功能單一的鑄鐵灶具發(fā)展到現(xiàn)在的耐用性和安全性大幅提高的多品種多款式灶具產(chǎn)品。家用燃?xì)庠罹叩臋z測標(biāo)準(zhǔn)也經(jīng)歷了2次更新，從GB 16410-1996更新至GB 16410-2007，再從GB 16410-2007更新至GB 16410-2020，不管哪個(gè)版本的檢測標(biāo)準(zhǔn)都要求器具在正常使用期間其旋鈕溫升都必須滿足標(biāo)準(zhǔn)要求：GB 16410-1996[1]第5.2條規(guī)定金屬材質(zhì)旋鈕溫升限值25 K，非金屬材質(zhì)旋鈕溫升限值35 K；GB 16410-2007[2]第5.2.4條規(guī)定金屬材質(zhì)旋鈕溫升限值35 K，非金屬材質(zhì)旋鈕溫升限值45 K；GB 16410-2020[3]第5.2.4條規(guī)定金屬材質(zhì)旋鈕溫升限值35 K，非金屬材質(zhì)旋鈕溫升限值45 K。經(jīng)過對(duì)家用燃?xì)庠罹叩拈L期實(shí)際檢測經(jīng)驗(yàn)總結(jié)，其中旋鈕溫升是最容易出現(xiàn)不合格安全項(xiàng)目之一。

1 旋鈕溫升影響因素

通過大量的試驗(yàn)（本文中的試驗(yàn)方法均按GB 16410-2007[2]第6.9條規(guī)定）和長期的檢測經(jīng)驗(yàn)總結(jié),發(fā)現(xiàn)以下因素對(duì)燃?xì)庠罹叩男o溫升有直接的影響：灶具的結(jié)構(gòu)（是否帶火焰擋板、旋鈕離火焰的距離）、旋鈕的材質(zhì)（常見的材質(zhì)為金屬和塑料）、旋鈕的顏色（常見的顏色為黑色和白色）等。為了驗(yàn)證上述因素對(duì)燃?xì)庠罹叩男o溫升有直接的影響，我們進(jìn)行了一系列比對(duì)試驗(yàn)，試驗(yàn)用樣機(jī)為一普通天然氣（12 T）雙灶頭灶具，灶具的左右爐頭額定熱負(fù)荷均為5.0 kW。比對(duì)試驗(yàn)情況和結(jié)果分別如下。

2 火焰擋板對(duì)旋鈕溫升的影響

灶具帶有火焰擋板，進(jìn)行溫升試驗(yàn)，測量旋鈕的溫升T1；然后將火焰擋板撤除，保持其他條件相同的情況下再次進(jìn)行溫升試驗(yàn)，測量旋鈕的溫升T2；對(duì)T1 和T2進(jìn)行比較分析，結(jié)果見表1。

表1 火焰擋板對(duì)旋鈕溫升影響的比對(duì)試驗(yàn)數(shù)據(jù)

在相同的條件下，帶有火焰擋板的旋鈕溫升明顯低于不帶火焰擋板的情況。主要原因是火焰擋板能有效阻擋火焰對(duì)旋鈕的熱輻射，可以有效降低燃?xì)庠罹哒９ぷ髌陂g旋鈕的溫度，降低了旋鈕對(duì)使用者的熱燙傷危險(xiǎn)。

3 旋鈕離火焰距離對(duì)旋鈕溫升的影響

灶具在正常條件下進(jìn)行溫升試驗(yàn)，測量旋鈕溫升T1；將旋鈕從原位置上遠(yuǎn)離火焰1 cm，保持其他條件相同的情況下進(jìn)行溫升試驗(yàn)，測量旋鈕溫升T2；將旋鈕從原位置上遠(yuǎn)離火焰2 cm，保持其他條件相同的情況下再次進(jìn)行溫升試驗(yàn)，測量旋鈕溫升T3；對(duì)T1 、T2和T3進(jìn)行比較分析，結(jié)果見表2。

表2 旋鈕離火焰距離對(duì)旋鈕溫升影響的比對(duì)試驗(yàn)數(shù)據(jù)

相同條件下旋鈕離火焰距離越遠(yuǎn)溫升越低。主要原因是旋鈕離火焰的距離大可以有效降低火焰對(duì)旋鈕的熱輻射，增加旋鈕離火焰距離可以有效降低燃?xì)庠罹哒９ぷ髌陂g旋鈕的溫度，降低旋鈕對(duì)使用者的熱燙傷危險(xiǎn)。

4 旋鈕材質(zhì)對(duì)旋鈕溫升的影響

家用燃?xì)庠罹叩男o材質(zhì)主要有金屬材質(zhì)和塑料材質(zhì)兩種，灶具在正常條件下進(jìn)行溫升試驗(yàn)，測量金屬材質(zhì)旋鈕溫升T1；然后將金屬材質(zhì)旋鈕更換為塑料材質(zhì)旋鈕，保持其他條件相同的情況下再次進(jìn)行溫升試驗(yàn)，測量旋鈕溫升T2；對(duì)T1 和T2進(jìn)行比較分析，結(jié)果見表3。

相同條件下，金屬材質(zhì)旋鈕溫升遠(yuǎn)低于塑料材質(zhì)旋鈕溫升。主要原因是金屬材質(zhì)比塑料材質(zhì)導(dǎo)熱快，金屬材質(zhì)可以快速將吸收的熱量傳遞給周圍空氣，快速降低了自身溫度。值得注意的是，如果使用塑料材質(zhì)旋鈕溫升不合格并不一定改用金屬材質(zhì)旋鈕后就合格，原因是GB 16410-2007[2]第5.2.4條規(guī)定金屬材質(zhì)旋鈕溫升限值35 K，非金屬材質(zhì)旋鈕溫升限值45 K，從附表3的試驗(yàn)結(jié)果來看，不管是金屬材質(zhì)旋鈕還是塑料材質(zhì)旋鈕均不符合標(biāo)準(zhǔn)要求。

5 旋鈕顏色對(duì)旋鈕溫升的影響

家用燃?xì)庠罹叩男o顏色主要有白色和黑色兩種，灶具在正常條件下進(jìn)行溫升試驗(yàn)，測量白色旋鈕的溫升T1；將白色旋鈕更換為黑色旋鈕，保持其他條件相同的情況下再次進(jìn)行溫升試驗(yàn)，測量旋鈕的溫升T2；對(duì)T1和T2進(jìn)行比較分析，結(jié)果見表4。

表4 旋鈕顏色對(duì)旋鈕溫升影響的比對(duì)試驗(yàn)數(shù)據(jù)

相同條件下，白色旋鈕溫升明顯低于黑色旋鈕溫升。主要原因是黑色更容易吸收熱輻射能量，吸收熱輻射能量越多自身溫度上升越快，因此相同結(jié)構(gòu)的燃?xì)庠罹呤褂冒咨o對(duì)使用者的熱燙傷風(fēng)險(xiǎn)更低。

6 小結(jié)

為了驗(yàn)證上述試驗(yàn)數(shù)據(jù)不是因偶然因素而得出的，我們更換另外一臺(tái)液化石油氣灶具（雙灶頭灶具，灶具的左右爐頭額定熱負(fù)荷均為5.0 kW）重復(fù)上述的試驗(yàn)，對(duì)試驗(yàn)結(jié)果數(shù)據(jù)進(jìn)行分析，并與上述試驗(yàn)數(shù)據(jù)進(jìn)行比較后發(fā)現(xiàn)與上述結(jié)論和規(guī)律基本一致。

鑒于燃?xì)庠罹呓Y(jié)構(gòu)（火焰擋板、旋鈕離火焰的距離）、旋鈕材質(zhì)、旋鈕顏色等都對(duì)旋鈕溫升有直接的影響，為了保護(hù)使用者的人身安全，同時(shí)為了保護(hù)燃?xì)庠罹呱a(chǎn)和銷售企業(yè)的經(jīng)濟(jì)利益免受損失，建議燃?xì)庠罹呱a(chǎn)企業(yè)在研發(fā)階段應(yīng)充分考慮上述因素，結(jié)合自身產(chǎn)品的特點(diǎn)需求（設(shè)計(jì)額定熱負(fù)荷、能效等級(jí)、成本控制、外觀審美等）設(shè)計(jì)出既安全又符合市場需求的合格產(chǎn)品。

本文的主要目的是通過試驗(yàn)驗(yàn)證灶具結(jié)構(gòu)（火焰擋板、旋鈕離火焰的距離）、旋鈕材質(zhì)、旋鈕顏色等對(duì)旋鈕溫升的影響，不對(duì)試驗(yàn)結(jié)果是否符合GB 16410-2007[2]標(biāo)準(zhǔn)要求作出判定，是否符合標(biāo)準(zhǔn)要求的唯一判定依據(jù)是：GB 16410-2007[2]第5.2.4條規(guī)定金屬材質(zhì)旋鈕溫升限值35 K，非金屬材質(zhì)旋鈕溫升限值45 K。燃?xì)庠罹呱a(chǎn)企業(yè)一旦發(fā)現(xiàn)生產(chǎn)產(chǎn)品存在旋鈕溫升過高不符合標(biāo)準(zhǔn)要求，可以根據(jù)上述試驗(yàn)現(xiàn)象及時(shí)用最經(jīng)濟(jì)的方式對(duì)產(chǎn)品做出調(diào)整，最終必須通過試驗(yàn)證明是否符合標(biāo)準(zhǔn)要求。