关于多功能电暖炉发热试验最不利状况的探讨

2022-11-26郭记伟李佳琦黄昌远

日用电器 2022年10期

郭记伟李佳琦黄昌远

（赛旺检验检测认证有限公司重庆 401120）

引言

多功能电暖炉是一种组合型器具，集烹饪、取暖等功能于一体，实用、便捷，在西南地区特别是贵州深受普通消费者的喜爱。此器具额定输入功率大、功能多，且大多还具备升降功能，但在对其进行发热试验时，往往忽视升降功能，使容易引起危险的状况漏测，导致最不利状况判定错误，结果不准确。本文就如何确定多功能电暖炉发热试验最不利状况进行了分析、验证。

1 器具基本情况描述

一种多功能电暖炉外观形状如图1所示，属于驻立式器具，Ⅰ类防触电保护类别，额定输入功率：3 000 W，额定电压：220 V～，额定频率：50 Hz，其中，烹饪输入功率：1 500 W，取暖输入功率：2 400 W；额定输入功率是通过“CPU”芯片集成电路精准分配烹饪、取暖输入功率而得到，各输入功率对应的功能分别是烹饪+取暖功能、烹饪功能、取暖功能，也即是器具的主要功能。升降功能通过器具底部内自带的直流电机（直流24 V）运转而实现；在正常使用中可开启一个功能，也可同时开启多个功能；此器具的安全考核标准为GB 4706.1-2005 《家用和类似用途电器的安全第1部分：通用要求》、GB 4706.22-2008 《家用和类似用途电器的安全驻立式电灶、灶台、烤炉及类似用途器具的特殊要求》、GB 4706.23-2007 《家用和类似用途电器的安全第2部分：室内加热器的特殊要求》。

图1 多功能电暖炉外观形状及功能区域图

2 发热试验测试理论分析

在日常使用中，消费者会根据个人身高、使用习惯，借助升降功能来调整器具的高度，以获得最佳坐姿、舒适感。因此，不管是标准中试验的一般条件[1]所要求，还是基于实际情形需要进行的验证，在发热试验中，都必须考虑器具的升降功能，确定试验的最不利状况，确保器具本身和环境的温度符合标准要求，避免由于温度过高对使用者和环境产生危险。

根据器具的主要功能与升降功能的结合方式，对器具进行了六种形式发热试验测试分析，见表1，试验是在符合标准要求的相同环境条件下进行。

表1 器具的六种形式发热试验

2.1 烹饪功能发热试验测试理论分析

针对该器具烹饪功能，依据标准GB 4706.1-2005、GB 4706.22-2008进行发热试验测试，并从以下条件进行对比分析。

1）器具位置摆放：器具放置在测试角底板上，并尽可能的靠近测试角的两边壁，一矩形箱尽可能靠近器具的任一侧并靠着测试角的后壁。

在灶头上放置盛有冷水的容器。

2）温升测试方法：器具相关部位及周围环境温升通过相关仪器设备用热电偶测得。

3）试验电压：依据标准GB 4706.22-2008第11.6条款规定“组合型器具按电热器具规定工作”[2]和标准GB 4706.1-2005第11.4条款规定“电热器具在正常工作状态下以1.15倍额定输入功率工作”，发热试验A、B，试验电压无明显变化。

4）试验时间：依据标准GB 4706.22-2008第11.7.101条款规定“其他灶头工作60 min”。

发热试验A、B，上述条件是相同的，唯一不同点，对发热试验B，测试过程中直流电机处于运转状态。

对发热试验A，器具高度固定在3种位置，即最高位置处、中间位置处、最低位置处，并分别开展测试。模拟使用者在开启烹饪功能时，器具高度已固定在某一位置。

对发热试验B，模拟使用者在开启烹饪功能后，通过升降功能调整器具高度。

针对发热试验A，由于烹饪功能主要发热源集中在器具的上部位，器具高度的升高与降低对限制热散发无明显影响，因此，3种位置处器具相关部位及周围环境温升会无明显变化。

针对发热试验B，测试过程中，直流电机处于运转状态，因直流电机处于器具下部位的内部，烹饪功能主要发热源对其无明显影响，其温升主要受自身运转发热影响，因此，相比发热试验A，直流电机温升会略高，但由于直流电机发热对其他部位影响不明显，器具的其他部位及周围环境的温升会无明显变化。

2.2 取暖功能发热试验测试理论分析

针对该器具取暖功能，依据标准GB 4706.1-2005、GB 4706.23-2007进行发热试验测试，并从以下条件进行对比分析。

1）器具位置摆放：器具放置在测试角底板上，使其背部尽可能紧靠一边壁，并远离另一边壁。

2）温升测试方法：器具相关部位及周围环境温升通过相关仪器设备用热电偶测得。

3）试验电压：依据标准GB 4706.23-2007第11.6条款规定“组合型器具按电热器具规定工作”[3]和标准GB 4706.1-2005第11.4条款规定“电热器具在正常工作状态下以1.15倍额定输入功率工作”，发热试验C、D，试验电压无明显变化。

4）试验时间：依据标准GB 4706.23-2007第11.7条款规定“加热器应工作至稳定状态建立”。

发热试验C、D，上述条件是相同的，唯一不同点，对发热试验D，测试过程中直流电机处于运转状态。

对发热试验C，器具高度固定在3种位置，即最高位置处、中间位置处、最低位置处，并分别开展测试。模拟使用者在开启取暖功能时，器具高度已固定在某一位置。

对发热试验D，模拟使用者在开启取暖功能后，通过升降功能调整器具高度。

针对发热试验C，由于取暖功能主要发热源集中在器具的中部区域，器具高度的升高与降低对限制热散发影响较大，因此，3种位置处器具相关部位及周围环境温升会有明显变化；当器具高度处于最低位置时，由于器具中部空间区域最小，限制热散发，器具的相关部位及周围环境温升会略高。

针对发热试验D，测试过程中，直流电机处于运转状态，除了受取暖功能发热源的影响外，还受自身运转发热的影响，因此，相比发热试验C，当器具高度从最低位置处向上上升的短时间内，直流电机温升会略高，但由于直流电机发热对其他部位影响不明显，因此，器具的其他部位及周围环境的温升会无明显变化。

2.3 烹饪+取暖发热试验测试理论分析

针对该器具烹饪+取暖功能，依据标准GB 4706.1-2005、GB 4706.22-2008、GB 4706.23-2007进行发热试验测试。根据标准GB 4706.1-2005第5.5条款规定“器具或它的任一运动部件、都应处在正常使用中可能出现的最不利位置上进行试验”和本文2.2、2.3的相关分析，从以下条件进行对比分析。

器具位置摆放、温升测试方法、试验电压：和本文2.2所述的一致。

试验时间：取暖功能工作至稳定状态建立、烹饪功能工作60 min，且直至最后一个功能完成试验为止。

结合本文2.1、2.2的理论分析，相比发热试验E，发热试验F在器具高度从最低位置处向上上升的短时间内，直流电机温升会略高，且相比发热试验B、D，发热试验F由于烹饪、取暖功率都不同程度的降低，而矩形箱表面温升主要受烹饪功能的辐射影响，测试角壁、测试角底、金属外壳温升主要受取暖功能的辐射影响，因此这些部位的温升都会不同程度的降低，也基于此，所以对器具的各主要功能分别进行发热试验测试。

3 发热试验测试结果验证

根据上述理论分析，对器具进行了多次试验，得到发热试验A、B的温升数据，如图2所示。从图中可以看出，发热试验A的3种位置处的温升数据无明显变化；对直流电机温升而言，发热试验B的比发热试验A的高6.9 K，但对测试的其他部位温升而言，发热试验A、B无明显变化。

图2 发热试验A、B温升数据图

发热试验C、D温升数据如图3所示，从图中可以看出，对发热试验C的3种位置，当器具高度处于最低位置时，测试角壁、金属外壳的温升略大些；对直流电机温升而言，发热试验D的比发热试验C的高2.1 K，但对测试的其他部位温升而言，发热试验C、D无明显变化。

图3 发热试验C、D温升数据图

发热试验E、F的温升数据如图4所示，从图中可以看出，对发热试验E的3种位置，当器具高度处于最低位置时，测试角壁、金属外壳的温升略大些；对直流电机温升而言，发热试验F的比发热试验E的高1.6 K，但对测试的其他部位温升而言，发热试验E、F无明显变化。相比发热试验B、D温升数据，发热试验F的矩形箱表面、测试角壁、测试角底、金属外壳温升分别低了1.6 K、5.1 K、1.0 K、19.1 K。