隨著我國電器設備市場的不斷發展,越來越多的電器設備走進了人們的生活。然而,由此而引發的不安全事故比比皆是,主要是由此引發的火災、觸電、爆炸等。電磁爐就是其中的一種,現已基本普及于人們的生活,而它的安全隱患就很有可能會危及人們的生命財產安全。本文就針對電磁爐進行了產品的安全性分析,并就存在的缺陷提出了相應的改進措施。
一、 電磁爐簡介
電磁爐又名電磁灶,是現代廚房革命的產物,它無需明火或傳導式加熱而讓熱直接在鍋底產生,因此熱效率得到了極大的提高。是一種高效節能櫥具,完全區別于傳統所有的有火或無火傳導加熱廚具 <http://baike.so.com/doc/1928137.html>。電磁爐 <http://baike.so.com/doc/3490989.html>是利用電磁感應 <http://baike.so.com/doc/3569219.html>加熱原理制成的電氣 <http://baike.so.com/doc/345398.html>烹飪器具。由高頻感應加熱線圈(即勵磁線圈)、高頻電力轉換裝置、控制器及鐵磁材料鍋底炊具等部分組成。使用時,加熱線圈中通入交變電流,線圈周圍便產生一交變磁場,交變磁場的磁力線大部分通過金屬鍋體,在鍋底中產生大量渦流,從而產生烹飪所需的熱。在加熱過程中沒有明火,因此安全、衛生。
二、工作原理介紹
如圖1所示為電磁爐的加熱原理圖,它打破了傳統的明火烹調方式采用磁場感應電流 <http://baike.so.com/doc/191383.html>(又稱為渦流 <http://baike.so.com/doc/3459309.html>)的加熱原理,電磁爐是通過電子線路板組成部分產生交變磁場、當用含鐵質鍋具底部放置爐面時,鍋具即切割交變磁力線而在鍋具底部金屬部分產生交變的電流(即渦流),渦流使鍋具底部鐵質材料中的自由電子呈漩渦狀交變運動,通過電流的焦耳熱(P=I^2*R)使鍋底發熱。(故:電磁爐煮食的熱源來自于鍋具底部而不是電磁爐本身發熱傳導給鍋具,所以熱效率要比所有炊具的效率均高出近1倍)使器具本身自行高速發熱,用來加熱和烹飪食物,從而達到煮食的目的。
圖1 電磁爐的發熱原理
由于電磁爐是由鍋底直接感應磁場產生渦流來產生熱量的,因此應選用符合電磁爐設計負荷要求的鐵質(不銹鋼 <http://baike.so.com/doc/2298191.html>)炊具,其他材質的炊具由于材料電阻率過大或過小,會造成電磁爐負荷異常而啟動自動保護,不能正常工作。同時由于鐵對磁場 <http://baike.so.com/doc/3693253.html>的吸收充分、屏蔽效果也非常好,這樣減少了很多的磁輻射,所以鐵鍋比其他任何材質的炊具也都更加安全。此外,鐵是對人體健康有益的物質,也是人體長期需要攝取的必要元素。
三、主要危險分析
風險識別是指在風險事故發生之前,人們運用各種方法系統的、連續的認識所面臨的各種風險以及分析風險事故發生的潛在原因。電磁爐的的廣泛應用雖然大大方便了人們的生活,但也帶來了一些不可接受的危險,比如:火災、觸電等。
1、火災
(1)由于操作者的疏忽而引發的火災
對于電磁爐而言,發生火災的原因有很多種,可能的原因有:電流過大,線路老化等。有人平時習慣于將空的廚具放在電磁爐上,這樣就隱藏了空燒的危險。如果沒人開啟電磁爐,這個危險是不會導致事故的;可是如果人在干別的事情時,無意間會碰觸到電磁爐的開關,又或者是家里的寵物碰觸到電磁爐的開關,而人有沒有意識到,這樣的話,就會有可能產生危險,發生火災。這將給人們的生命和財產造成不必要的損失。
由于內部元件短路造成的火災
用電磁爐燒水時,水量不能加的太多,大概七分滿為好。加水過少時對電能的一種浪費,而過多時就有可能會溢出容器,流進電磁爐,造成電路板短路而引發火災。
2、觸電
凡是用電器,操作者或者周圍人都有可能發生觸電危險,這主要是由于電線老化、質量問題等。試想,如果我們使用的電磁爐有漏電的可能,有誰還敢在用此產品。
3、燙傷
現在非山寨版的電磁爐爐面都是使用了能耐高溫的黑晶板,是一種相對安全的烹煮器具。在使用過程中,因為黑晶板會與鍋具接觸,會局部產生高溫,所以在加熱后的一段時間里,不要觸摸爐面,以防燙傷。
4、廚具滑落
放置電磁爐的桌面要平整,特別是在餐桌上吃火鍋等時更應注 意。如果桌面不平,使電磁爐的某一腳懸空,使用時鍋具的重力將會迫使爐體強行變形甚至損壞。另外,如桌面有傾斜度,當電磁爐對鍋具加溫時,鍋具產生的微震也容易使鍋具滑出而發生危險。
四、現有控制措施的分析及評價
現在的電磁爐本身設有多重安全防護措施,包括爐體傾斜斷電、超時斷電、于燒報警、過流、過壓、欠壓保護、使用不當自動停機等等,即使有時湯汁外溢,也不存在煤氣灶熄火跑氣的危險,使用起來省心。尤其是爐子面板不發熱,不存在燙傷 <http://baike.so.com/doc/2888577.html>的危險,今老人和兒童倍感放心,它的安全性明顯優于其它爐具。
1、無鍋保護
在工作狀態下移開鍋具,觀察電磁爐是否能自動報警,通常在2分鐘左右會自動切斷電源。
2、空鍋保護
空鍋加熱時間稍長,電磁爐應當會自動發出報警并停止加熱。有些電磁爐沒有此項功能。
3、不當加熱保護
試試在爐面放置鐵湯勺等小件物品然后開機,通常鍋具面積少于65%時不能正常加熱。有的電磁爐沒有此項功能。
現在的設計,在很大程度上防止了事故的發生,提升了它的安全性,給使用者提供了一個相對安全的產品。可是它也有美中不足的地方,萬一這種保護措施由于質量原因失效了,那時,電磁爐還安全嗎?作為安全人,我們必須想方設法將危險降到最低程度,接近本質安全。從產品的自身設計出發,降低危險,從而解決這些不足。
五、存在的缺陷及改進措施
存在的缺陷
在無意中碰觸電磁爐的開關,可能會空燒或者空鍋,導致火災;(2)放置電磁爐的桌面不平整時,可能會導致廚具滑落;
容器水量太多時,溢出的水可能會使電路板短路等。
改進措施
基于上述存在的缺陷,追求本質安全的產品,給消費者設計出安全的產品,我對電磁爐現有設計提出以下建議:
設計“雙開關”。一個開關就是現在電磁爐的電源開關,另一個則是安全保護開關。為了方便操作者使用,可以將保護開關裝在電磁爐的底部人可以輕松按到的地方。在每次使用電磁爐是必須兩個同時閉合,電磁爐才能正常工作,以防無意間打開電磁爐造成不必要的損失。為了防止消費者貪圖省事,平時就將保護開關閉合,那樣就起不到我們預想的保護效果了,可以在兩個開關之間連接一個感應設備:關閉電源開關時,保護開關同時自動關閉,這樣的話就能起到保護作用了。
防止廚具滑落,我們可以適當增加爐面的摩擦系數。
防止溢出的水使電路板短路,我們可以給爐面設計一個小坡度,讓溢出的水從沒有開口的一側流出,從而保證安全。
六、總結
危險時絕對的,安全是相對的。任何產品都不可能保證完美,總會有不盡人意的地方,我們安全人就是想方設法將危險降低到最小。系統安全強調的就是針對產品設計的一種未雨綢繆,在事故發生前解決掉危險,這樣我們設計的產品才會被廣泛接受。在產品設計階段,一定要將可能發生的危險考慮到,否則,這樣的產品就是一個隱形的殺手,一旦爆發,后果將不堪設想。