家用燃氣灶具旋鈕溫升影響因素的研究

姚 東 許志欽 彭賢忠 林佳羽

（廣州海關技術中心 廣州 510623）

引言

我國家用燃氣灶具最初使用于20世紀70年代末和80年代初，當初只有少數幾個使用人工煤氣的城市開始使用，經過40多年的發展和更新，家用燃氣灶具現已成為城市和農村居家必備廚房器具之一，從當初的結構簡單功能單一的鑄鐵灶具發展到現在的耐用性和安全性大幅提高的多品種多款式灶具產品。家用燃氣灶具的檢測標準也經歷了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，不管哪個版本的檢測標準都要求器具在正常使用期間其旋鈕溫升都必須滿足標準要求：GB 16410-1996[1]第5.2條規定金屬材質旋鈕溫升限值25 K，非金屬材質旋鈕溫升限值35 K；GB 16410-2007[2]第5.2.4條規定金屬材質旋鈕溫升限值35 K，非金屬材質旋鈕溫升限值45 K；GB 16410-2020[3]第5.2.4條規定金屬材質旋鈕溫升限值35 K，非金屬材質旋鈕溫升限值45 K。經過對家用燃氣灶具的長期實際檢測經驗總結，其中旋鈕溫升是最容易出現不合格安全項目之一。

1 旋鈕溫升影響因素

通過大量的試驗（本文中的試驗方法均按GB 16410-2007[2]第6.9條規定）和長期的檢測經驗總結,發現以下因素對燃氣灶具的旋鈕溫升有直接的影響：灶具的結構（是否帶火焰擋板、旋鈕離火焰的距離）、旋鈕的材質（常見的材質為金屬和塑料）、旋鈕的顏色（常見的顏色為黑色和白色）等。為了驗證上述因素對燃氣灶具的旋鈕溫升有直接的影響，我們進行了一系列比對試驗，試驗用樣機為一普通天然氣（12 T）雙灶頭灶具，灶具的左右爐頭額定熱負荷均為5.0 kW。比對試驗情況和結果分別如下。

2 火焰擋板對旋鈕溫升的影響

灶具帶有火焰擋板，進行溫升試驗，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行溫升試驗，測量旋鈕的溫升T2；對T1 和T2進行比較分析，結果見表1。

表1 火焰擋板對旋鈕溫升影響的比對試驗數據

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旋鈕的熱輻射，可以有效降低燃氣灶具正常工作期間旋鈕的溫度，降低了旋鈕對使用者的熱燙傷危險。

3 旋鈕離火焰距離對旋鈕溫升的影響

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

表2 旋鈕離火焰距離對旋鈕溫升影響的比對試驗數據

相同條件下旋鈕離火焰距離越遠溫升越低。主要原因是旋鈕離火焰的距離大可以有效降低火焰對旋鈕的熱輻射，增加旋鈕離火焰距離可以有效降低燃氣灶具正常工作期間旋鈕的溫度，降低旋鈕對使用者的熱燙傷危險。

4 旋鈕材質對旋鈕溫升的影響

家用燃氣灶具的旋鈕材質主要有金屬材質和塑料材質兩種，灶具在正常條件下進行溫升試驗，測量金屬材質旋鈕溫升T1；然后將金屬材質旋鈕更換為塑料材質旋鈕，保持其他條件相同的情況下再次進行溫升試驗，測量旋鈕溫升T2；對T1 和T2進行比較分析，結果見表3。

相同條件下，金屬材質旋鈕溫升遠低于塑料材質旋鈕溫升。主要原因是金屬材質比塑料材質導熱快，金屬材質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，如果使用塑料材質旋鈕溫升不合格并不一定改用金屬材質旋鈕后就合格，原因是GB 16410-2007[2]第5.2.4條規定金屬材質旋鈕溫升限值35 K，非金屬材質旋鈕溫升限值45 K，從附表3的試驗結果來看，不管是金屬材質旋鈕還是塑料材質旋鈕均不符合標準要求。

5 旋鈕顏色對旋鈕溫升的影響

家用燃氣灶具的旋鈕顏色主要有白色和黑色兩種，灶具在正常條件下進行溫升試驗，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行溫升試驗，測量旋鈕的溫升T2；對T1和T2進行比較分析，結果見表4。

表4 旋鈕顏色對旋鈕溫升影響的比對試驗數據

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，因此相同結構的燃氣灶具使用白色旋鈕對使用者的熱燙傷風險更低。

6 小結

為了驗證上述試驗數據不是因偶然因素而得出的，我們更換另外一臺液化石油氣灶具（雙灶頭灶具，灶具的左右爐頭額定熱負荷均為5.0 kW）重復上述的試驗，對試驗結果數據進行分析，并與上述試驗數據進行比較后發現與上述結論和規律基本一致。

鑒于燃氣灶具結構（火焰擋板、旋鈕離火焰的距離）、旋鈕材質、旋鈕顏色等都對旋鈕溫升有直接的影響，為了保護使用者的人身安全，同時為了保護燃氣灶具生產和銷售企業的經濟利益免受損失，建議燃氣灶具生產企業在研發階段應充分考慮上述因素，結合自身產品的特點需求（設計額定熱負荷、能效等級、成本控制、外觀審美等）設計出既安全又符合市場需求的合格產品。

本文的主要目的是通過試驗驗證灶具結構（火焰擋板、旋鈕離火焰的距離）、旋鈕材質、旋鈕顏色等對旋鈕溫升的影響，不對試驗結果是否符合GB 16410-2007[2]標準要求作出判定，是否符合標準要求的唯一判定依據是：GB 16410-2007[2]第5.2.4條規定金屬材質旋鈕溫升限值35 K，非金屬材質旋鈕溫升限值45 K。燃氣灶具生產企業一旦發現生產產品存在旋鈕溫升過高不符合標準要求，可以根據上述試驗現象及時用最經濟的方式對產品做出調整，最終必須通過試驗證明是否符合標準要求。