嵌入式家用燃气灶结构上的不足及改进措施

1、公用科技嵌入式家用燃气灶上海市燃气管理处波摘要,并针对由此而造成的产品性能缺陷,关键词:灶具算,相同热流量的嵌入式燃气灶比台式燃气灶要多耗9%左右的燃气,如果每个用户按月消耗10kg液化石油气使用台式燃气灶,换用嵌入式燃气灶后,一年则要多消耗10.8kg液化石油气。嵌入式燃气灶的热效率一般只有50%54%(装用红外线燃烧器或采用旋流式防风集热节能技术及装置的嵌入式燃气灶等除外)。由于结构限制,嵌入式燃气灶燃烧时,空气的补给远远不如台式燃气灶充分。为保证燃烧烟气中CO浓度不超标,设计上一般只好提高锅架高度,以利于空气的补充。这样做,虽然保证了燃烧烟气中CO浓度不超标,但却导致嵌入式燃气灶热效率难

2、以达到台式燃气灶热效率的标准,这在设计上实属无奈。2.2烟气中CO浓度容易超标嵌入式燃气灶工作时烟气中CO浓度容易超标,特别是多个燃烧器同时工作时。主要原因有以下几方面:一是嵌入式灶具由于美观以及减少溢出液进入灶体内部的需要,灶体上方通过面板、一体化承液盘、炉头装饰压盘和花板等结构措施,使灶体内部与灶上空间尽可能封闭,这就造成了炉头二次空气的补给只能主要通过灶面上方,使得二次空气不足导致烟气中CO浓度超标。第二,下进风的嵌入式燃气灶,燃烧器的一次空气进气口(即引射器进气口)在灶具面板下底壳内腔中,为保证空气的补给,一般在灶具的底壳或后侧面上开有通气孔。为了使灶体内部相对封闭,下壳体开孔面积不会

3、很大,空气补给量容易不足。即使单个燃烧器检测时烟气CO浓度是合格的,471近几年来,嵌入式燃气灶因其造型美观、表面容易清洁,能够与厨房的橱柜统一,形成整体厨房的概念,受到消费者的欢迎,已在城市家用燃气灶市场占据主流地位。但是嵌入式燃气灶结构设计上的一些先天不足,使其在产品性能方面存在着一些问题,使用时也有不尽如人意的地方,消费者有时会觉得好看不好用,因此必须从产品设计上入手对嵌入式燃气灶的先天不足加以改进。2嵌入式燃气灶结构设计上不足及原因分析目前,市售嵌入式燃气灶存在的结构与性能上的不足主要是:热效率不高,多个炉头同时工作时烟气中一氧化碳容易超标,烹调溢出液易流入灶具内部、不易清洁、腐蚀内部

4、零件等。2.1热效率低嵌入式燃气灶热效率普遍要比老式的台式灶低。热效率是燃气灶的一项重要经济能耗指标,热效率高,意味着燃气灶能耗较小;反之,则意味着燃气灶能耗较大。在GB16410家用燃气灶(2007版)中规定燃气灶的热效率是55%以具上,而嵌入式燃气灶的热效率是大于50%。国家标准中之所以将嵌入式燃气灶的热效率指标降低5个百分点,是因为绝大多数生产厂家一时无法从设计上去达到热效率55%以上的规定。这样做,虽然使嵌入式燃气灶得以快速发展,但在客观上掩饰了其热效率较低、能耗较大这一设计上的先天不足。按国标中规定的热效率的最低标准计2008年第22卷第4期当多个燃烧器同时工作时,由于空气补给量不能

5、满足多个燃烧器的需要,烟气CO浓度就可能严重超标,甚至达到原来烟气CO浓度的45倍。第三,为了与安装灶具的橱柜空间隔离,避免因为要从灶下方空间进气而在橱柜上开孔,不少企业开发了上进风灶具,燃烧器一次进风口上移到灶面与炉头之间的间隙处。这样的设计一次进风引射段非常短,同时也是二次空气供给通道,因此加大了设计难度,一方面燃烧器热负荷不能过大,另一方面烟气CO浓度容易超标。2.3保洁性能普遍较差2.4装用上进风燃烧器的嵌入式燃气灶火力较小装用意大利萨巴夫燃烧器或类似结构的上进风燃烧器的嵌入式燃气灶,虽然进风方式先进,由于一次空气的补充受到其结构的制约,火力普遍较小,热流量一般只有3.1kW左右,中心

6、小火一般不能单独调节使用,加大热流量,则出现黄焰,因此,较难满足国内消费者的需求基础上作了改进,。2.5,至110,个别灶具高达120。灶具面板局部温度高,是造成钢化玻璃面板破坏的重要原因,也使灶具底壳内腔温度较高,经测试,装于灶具底壳内腔的电池盒,表面温度可达50左右,脉冲点火器表面温度可达70左右,对电池及脉冲点火器的使用寿命十分不利。造成嵌入式燃气灶面板温度较高的主要原因是燃烧器火焰出口处距面板的距离较近,在燃烧器与面板间未采取减少热辐射的措施,另外,承液盘与面板间的隔热措施不力,或承液盘与面板间的间隙过小或无间隙,致使承液盘的温度传递到面板上。2.6玻璃灶面容易爆裂燃气灶的保洁性能体现

7、在灶具是否容易清洁,内腔等方面,灶体内部相对封闭,所以,嵌入式。如装用下进风燃烧器的嵌入式燃气灶,一般在燃烧器炉头盘下承液盘或面板上都开有通气孔,同时其大小火之间二次空气通道的环形空腔直接与灶具内腔连通,脏物及液体容易通过这些部位进入灶具内腔。装用上进风燃烧器(燃烧器的一次空气进气口位于灶具面板上方,典型结构当数意大利萨巴夫股份公司的燃烧器)的嵌入式燃气灶,面板与灶体内部完全封闭,保洁性能优于装用下进风燃烧器的嵌入式燃气灶。嵌入式燃气灶燃烧器与承液盘或面板的配合面处、点火针、热电偶与承液盘或面板的配合面处,由于存在间隙,如果密封措施或防止液体渗入的相关措施不力,液体及脏物也会从这些部位进入灶具

8、内腔。液体及脏物还会通过灶具面板与承液盘之间的密封面处、灶具面板上燃气阀调节孔或面板上其他部位孔进入灶具内腔。玻璃面板嵌入式燃气灶在面板上燃气阀调节孔处采取专用密封圈进行密封,金属面板嵌入式燃气灶在该处采取向上翻边结构,保洁效果都不理想。灶具面板与柜台台面之间的密封性不好,脏物及液体容易从此处进入台柜内。金属面板周边镶嵌橡胶密封条者,脏物进入密封条与面板之间的缝隙内,极不容易清洗;在橡胶密封条外表面包金属层,虽然装饰效果较好,但密封条与台面间的密封效果却较差。还有,液体及脏物会通过燃烧器的火孔处或火盖与炉头的结合部位进入燃烧器内。48为了使灶具表面美观、容易清洁,一些嵌入式灶具采用了钢化玻璃做

9、灶面材料,但却带来另一问题玻璃灶面容易爆裂。其原因在于:一是灶面温升太高,玻璃灶面在使用时热应力变化过大造成爆裂;二是燃具设计不良,使用时回火,使灶面玻璃过热,造成爆裂;三是玻璃灶面与炉头、承液盘连接处存在装配应力,在使用时各种材料热膨胀系数不同,造成爆裂等。2.7需要在台柜侧壁上开通气孔安装下进风嵌入式燃气灶时,为保证空气从灶具底部进行补充,需要在台柜侧壁上开通气孔,不仅影响了台柜的美观,而且打开柜门时,可能因抽力作用导致灶具火焰熄灭;点火时,有时会因灶具内腔燃气聚集过多造成爆燃,火焰从灶具底部冲出,甚至从台柜侧壁上的通气孔处冲出,危及人身财产安全。3嵌入式燃气灶性能缺陷的改进措施要彻底解决

10、嵌入式燃气灶存在的上述问题,城市公用事业首先要在燃烧器的设计上有所突破,如何保证燃烧所需空气的充分补给,这是燃烧器设计的关键。3.1设计火力大、中心火可以单独调节使用、热密封材料及承液盘材料,有利于降低产品成本。将金属面板周边的镶嵌式密封条改为内置式密封条(从面板上方看不到密封条),不宜采用外表面包金属层的密封条,这样不仅可以提高灶具的保洁性,而且可以降低密封材料成本。尽可能避免在燃烧器顶部设置出口向上的火孔,防止脏物或液体进入火孔内。3.4效率高的上进风燃烧器上进风燃烧器可以解决保洁性能和橱柜开通风口问题。但是理想的上进风结构在设计上要解决高热负荷条件下的空气供给问题是有一定技术难度的。目前

11、,不少厂家在嵌入式燃气灶燃烧器的设计上取得了突破,产生多项专利,主要的解决方案是采用多喷嘴多引射腔的所谓多腔驱动技术,以减小单个喷嘴所承担的一次空气的引射量,如方太的五腔驱动、帅康的三腔驱动灶具,热流量可达3.64.0kW,烟气中CO可以达标3.2。,。,将原玻璃面板上的高温。3.5防止钢化玻璃面板爆裂转火焰,触时间。,要解决好空气的充分补充问题。合理设计燃烧器结构,采用旋转火焰等强化二次空气供给等措施,对下进风结构燃烧器,加大炉头的环状二次风间隙,去除或合理设计炉头中心花板,改善面板下方向上的二次风通道,这样可以在保证燃烧器CO浓度不超标的前提下降低锅架高度,以提高热效率。在燃烧器处安装聚热

12、反射装置,减少热能损失。3.3提高嵌入式燃气灶保洁性能在钢化玻璃面板下面粘贴铝膜或其他隔热防爆材料。粘贴铝膜的钢化玻璃面板,能有效防止因灶具内腔燃气泄漏着火或回火所导致的玻璃面板爆裂。增大承液盘尺寸,使原玻璃面板上的高温区域转移到承液盘上。加强承液盘与玻璃面板之间的隔热措施。承液盘与面板间的橡胶材料,不仅起密封作用,而且还起隔热作用,应保证合理的隔热厚度;承液盘边沿与玻璃面板间的间隙,应大于1mm。减少装配应力。合理确定承液盘处密封材料的压缩量及保证承液盘边沿与玻璃面板间的间隙;在成本许可的情况下,尽可能增大密封材料与面板间的接触面积。在钢化玻璃面板周边采用金属防护层结构。这样做,不仅可以防止

13、钢化玻璃面板因强度最薄弱的边沿部位易受意外撞击而损坏,而且对灶具还有较强的装饰、美化作用。4结论采用上进风燃烧器,完全隔离灶体内部空间与灶面上方空间。承液盘或灶具面板上不开通气孔;承液盘或灶具面板上因装配结构需要开孔处,应向上翻边,翻边高度大于2mm,防止液体从该处流入灶具内腔;在燃烧器与承液盘或灶具面板的有关贴合面、配合孔处,在相关的螺钉孔处,凡可能导致液体或脏物进入灶具内腔的部位,均须设置密封材料或采取相关措施;承液盘或面板上需开孔者,孔应尽可能置于燃烧器炉头盘的下方,避免脏物或液体直接进入孔内。在灶具面板燃气阀调节孔处,宜采用压板与密封材料结合进行密封,尽可能减少压板与阀杆间的配合间隙,防止脏物及液体进入灶具内腔。采用金属面板时,不设置单独的承液盘,将承液盘与面板合为一体。这样做,不仅可以减