陳津蕊(國家燃氣用具質量監督檢驗中心)
家用燃氣灶
陳津蕊(國家燃氣用具質量監督檢驗中心)
家用燃氣灶是用支架支撐烹調器皿,用火直接加熱,利用燃氣燃燒的熱量加熱食物的燃氣燃燒器具。該產品進入中國市場先后經歷了完全依賴國外進口、模仿國外產品、自主設計研發到產品出口海外等過程,技術日漸成熟。隨著居民生活水平的提高和城市燃氣的普及,已成為生活必需品之一。
按照使用氣源的不同,燃氣灶分為天然氣灶具、液化石油氣灶具、人工燃氣灶具和沼氣灶具。按照灶眼數不同可分為單眼灶、雙眼灶和多眼灶。按照燃燒器類型的不同,可分為大氣式灶和紅外線灶。目前,市場上以天然氣和液化石油氣雙眼灶居多,面板材質主要為不銹鋼和鋼化玻璃,結構分為嵌入式和臺式。
家用燃氣灶的種類繁多,但其結構大致相同,如圖1所示。

圖1 燃氣灶結構圖
各零部件按其作用可分為供氣系統、燃燒器、點火裝置、熄火保護裝置以及輔助部件等。
(1)供氣系統由供氣管路、閥體總成、電磁閥等組成。供氣管路的尺寸是按照不同氣源設計的,以保證燃燒器的設計燃氣流量,進氣管接頭可分為軟管接頭和管螺紋(見圖2)。家用燃氣灶要求至少設置兩道閥門:第一道為電磁閥,可集成在閥體總成上(見圖3),或單獨設置在管路上;第二道為旋塞閥。

圖2 進氣管接頭

圖3 閥門
(2)燃燒器:常見的燃燒器形式有大氣式和紅外線式(見圖4)。燃燒器頭部主要由火蓋、底座組成。

圖4 燃燒器
(3)點火裝置:臺式燃氣灶多選用壓電陶瓷點火器,工藝簡單,成本較低。家用嵌入式燃氣灶常采用干電池作電源的脈沖點火器,點火率高,安全可靠(見圖5)。

圖5 點火裝置
(4)熄火保護裝置:目前家用燃氣灶上常見的熄火保護裝置有兩種,一種是熱電式,另一種是離子感應針式(見圖6)。熱電式結構簡單,成本低廉,但工作時需用外力推動電磁閥開啟,反應速度較慢,開閥和閉閥時間較長。離子感應針式屬于火焰導電式熄保裝置,熱惰性小,不受高溫熱輻射的影響,但電極容易被燒壞,同時需要外電源。

圖6 熄火保護裝置
(5)輔助部件包括面板、鍋支架、盛液盤和灶腳等。
目前,我國家用燃氣灶產品執行 GB 16410—2007《家用燃氣灶具》和 GB 30720—2014《家用燃氣灶具能效限定值及能效等級》。
(1)GB 16410—2007《家用燃氣灶具》
該標準以 GB 16410—1996《家用燃氣灶具》為基礎框架,吸收歐盟、日本等國外先進標準中的內容,并結合灶具的特點,將 GB/T 16411《家用燃氣用具通用試驗方法》中的內容具體化。
(2)GB 30720—2014《家用燃氣灶具能效限定值及能效等級》
該標準規定了家用燃氣灶具的能效限定值、節能評價值、能效等級、試驗方法和檢驗規則,對家用燃氣灶產品的質量提升有積極意義。《家用燃氣灶具能源效率標識實施規則》也于 2015 年 12 月 1日實施,規定家用燃氣灶產品應進行能效備案,張貼能效標識,標志著家用燃氣灶進入能效標識管理時代。
目前,國外家用燃氣灶產品相關標準主要包括:歐洲 EN 30、日本JIS S 2103、北美 ANSI 21.1、澳大利亞 AS 4551。
(1)產品標準對比
我國家用燃氣灶產品標準 GB 16410 早期主要參照日本標準JIS S 2103,隨著燃氣灶具行業的全球化發展,也逐步向歐洲標準靠攏。現行版本 GB 16410—2007 與歐洲標準 EN 30 在很多方面有著聯系,也存在著區別,這是因為這 2 項標準面向的用戶不同。中國人喜歡大火烹飪,灶具的熱負荷較大,且喜歡使用尖底鍋。歐洲人使用的燃氣灶普遍火力較小,且喜歡使用平底鍋進行煎炒。因此產品設計上存在差異,相應的標準也就存在著不同。
(2)能效標準對比
國際上確定器具能效標準的方法主要有 3 種:最小標準值系統、平均標準值系統、最大值標準系統(領跑者系統)。我國和歐洲采用的是最小標準值系統,產品標準與能效標準中規定的限定值一致,如果產品達不到標準值,則不允許銷售。日本目前采用的是最大值標準系統,新產品必須達到或優于市場的最高水平。北美有具體的法律法規規定各種產品的能效,因為產品標準不對能效進行規定,但目前沒有燃氣灶具能效的相關法規。我國能效標準的技術指標處于國際領先水平。
2011 年~2015 年,國家質檢總局共組織了 5 次國家監督抽查工作,其中 2013 年和 2015 年為專項抽查,其他為季度抽查。總共抽查了 432家企業的450 批次產品,企業平均合格率為 86.6%,產品平均合格率為87.1%。歷次家用燃氣灶產品質量監督抽查結果見下圖,合格率基本接近,家用燃氣灶產品整體質量水平變化不大。

圖7 歷次家用燃氣灶產品國家監督抽查結果匯總圖
(1)按企業所在地分析抽查結果
從企業所在地分析歷次抽查情況,涉及廣東、浙江、上海、江蘇、四川、湖南共 6 個省市,僅在主產區廣東和浙江出現過不合格現象,其他省市合格率均為 100%。廣東和浙江抽查情況見圖8、圖9。

圖8 廣東省歷次家用燃氣灶產品國家監督抽查結果匯總圖

圖9 浙江省歷次家用燃氣灶產品國家監督抽查結果匯總圖

圖10 歷次家用燃氣灶產品國家監督抽查小型企業抽查結果
浙江省的合格率略高于廣東省。一方面是因為廣東省企業多,產品質量參差不齊;另一方面是因為浙江省擁有一批質量過關的零部件供應商,一線品牌企業的比例也高于其他地區,積極引領了浙江省燃氣灶具行業發展的方向。
(2)按企業規模分析抽查結果
根據企業規模不同對家用燃氣灶產品近年的國家監督抽查結果進行了統計,僅小型企業出現過不合格情況,具體分析見圖10。出現不合格情況是因為小型企業發展不穩定,企業所有者沒有長遠的發展規劃,僅僅依靠產品價格優勢沖擊市場,其產品存在設計不合理、性能指標低等問題。
(1)總體情況
2011 年~2015 年家用燃氣灶產品質量國家監督抽查不合格項目統計見表 1,其中 2015 年新版家用燃氣灶產品抽查實施規范中測試項目與往年略有不同,測試項目減少為 13 個,保留的測試項目涉及的測試要求和方法與往年基本相同。
5 次抽查中涉及的不合格項目包括 6 個安全性能指標:操作時手必須接觸的部位溫升、干煙氣中一氧化碳濃度、氣密性、燃氣導管、熄火保護裝置閉閥時間、熄火保護裝置結構要求;3個使用性能指標:熱負荷偏差、主火實測折算熱負荷、熱效率。總體來說,各項目合格率平穩,干煙氣中一氧化碳濃度和熄火保護裝置項目合格率 2015 年有所降低。
(2)主要不合格項目原因分析
1)操作時手必須接觸的部位溫升
旋鈕溫升過高主要是由于企業為降低成本,減小灶具尺寸,造成旋鈕與爐頭距離太近,燃燒的大量輻射熱使旋鈕溫度過高。解決的方法是改進產品的結構,或者在鍋支架上加裝阻隔熱輻射的擋板,來降低旋鈕溫升。

表1 歷次家用燃氣灶產品國家監督抽查檢測項目統計表
2)干煙氣中一氧化碳濃度
干煙氣中一氧化碳濃度項目不合格的主要原因是引射器和火蓋設計不合理。有的產品還同時伴有熱負荷正偏差過大的問題,大量燃氣沒有能夠充分燃燒,導致煙氣中一氧化碳濃度過高。
3)氣密性
氣密性項目不合格的主要原因是企業采購低價劣質配件所致。企業必須予以重視,采購質量可靠的熄火保護裝置、旋塞閥等零部件,嚴格進行來料檢驗、過程檢驗和出廠檢驗,防止不合格產品流入市場。
4)燃氣導管
燃氣導管項目不合格,其原因一方面是企業為了降低成本選擇劣質零部件,另一方面則是進貨檢驗不嚴格。
5)熄火保護裝置閉閥時間和熄火
保護裝置結構要求2015 年抽查中發現有 3 家企業的產品沒有安裝熄火保護裝置,這是非常危險的。熄火保護裝置是當爐頭意外熄火時能夠自動關閉燃氣閥,防止燃氣泄漏的保護裝置,消費者在日常使用燃氣灶具時意外熄火的狀況時有發生,如果不安裝熄火保護裝置,一旦燃氣泄漏將威脅到消費者的生命安全。
6)熱負荷
熱負荷項目不合格,不能滿足居民猛火烹調的使用需求,這樣的產品流入市場,嚴重影響消費者的正常使用,說明企業的工藝控制和檢驗水平非常差。
7)熱效率
熱效率不合格的影響因素包括鍋支架過高、高溫煙氣與鍋底熱交換不充分、爐頭體積大吸熱量多等。
(1)消費者在選購家用燃氣灶時,首先應注意包裝箱上的標識,識別家用燃氣灶的使用氣源、供氣壓力等,也可以從家用燃氣灶的型號中辨別它所適用的燃氣種類。例如:型號為 JZT-A 的家用燃氣灶,J 代表家用,Z 代表燃氣灶,T 代表天然氣,A為企業自編號。如果第三位字母是 R 則代表人工燃氣,Y 代表液化石油氣。
(2)選購時不但要看外型等加工質量,還要進行點火試驗。如果賣場不具備試火條件,買回家后要及時試火,如不好用,應及時退換。試火時,連續打火 10 次,至少應有 8 次點著,并且火焰應在 4s內傳遍整個火眼。
(3)選購時應用手掂量灶具,符合標準的灶具有足夠分量,劣質灶具重量較輕。
從節約能源和安全性角度出發,消費者使用燃氣灶具時應做好以下幾點:
(1)燃氣軟管安全使用年限為 2年,應定期更換。在日常使用過程中還應隨時檢查燃氣軟管的連接是否穩固,是否有老化和漏氣現象,發現問題應及時向有關部門反映,找專業人員進行更換。
(2)燃氣灶具在經過長時間的使用后表面會有油污和異物,不僅影響美觀,也會導致產品熱效率降低、燃燒效果不好和煙氣中一氧化碳超標等問題,因此需要定期清理火蓋、噴嘴等易堵塞的地方,使灶具保持最佳的燃燒工況,延長灶具的使用壽命。
(3)消費者在對燃燒器進行清理后千萬注意要保證正確的裝配狀態,裝配錯誤會嚴重影響燃氣灶具工作狀態,甚至導致危險的發生。此外,在清理過程中,注意不要損傷燃氣管路,引發燃氣泄漏事故。
(4)消費者發現灶具不能正常點火或者火焰出現不清晰等現象時,可以根據說明書的提示,適當地調節位于產品底部的風門,這樣一方面能夠改善灶具的使用狀態,另一方面能夠有效地保證燃氣充分燃燒,產生較少的一氧化碳有害氣體。
(5)鍋的選用對灶具的節能有一定影響,有的消費者習慣將鍋的外表面擦拭干凈,這樣就使得鍋的外表面反射熱量,降低了熱效率。