CN105455608B - 高效节能烹饪器具及其支架 - Google Patents

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Abstract

本发明是一种高效节能烹饪器具及其支架。包括有内锅、集热盘,圆筒,其中内锅包括有内锅底、内锅壁、内锅盖,内锅壁与内锅底相连接,内锅盖装设在内锅壁的上方开口处,集热盘装设在内锅底的下方,集热盘的上表面与内锅底之间形成空隙A,集热盘的外边沿连接圆筒,圆筒的内壁面与内锅壁的外壁面之间形成环状空隙B,环状空隙B内装设有连接圆筒的内壁面与内锅壁的外壁面的连接件,集热盘上设有开孔,开孔的位置和尺寸与加热装置H的位置和尺寸相适应。本发明热效率高,加热速度快,加热均匀,保温性能好,且防风稳焰,污染物排放量低,有利于使用者身体健康,溢锅易于处理,安放稳固、方便,锅体美观、不易破损。

Description

高效节能烹饪器具及其支架
技术领域
本发明是一种高效节能烹饪器具及其支架,属于高效节能烹饪器具及其支架的创新技术。
背景技术
人们每天必须做的事情之一是使用烹饪器具来烹煮食物。常用的锅具有饭锅、煮锅、炒锅、汤锅等,灶具有燃气灶、燃煤灶、柴灶等。厨房设备相关技术规范要求烹饪器具的热效率达到55%以上,但实际使用的烹饪器具的热效率常低于40%。(参见:GB16410-2007《家用燃气灶具》;CJ/T28-2003《中餐燃气炒菜灶》;同济大学等编著,《燃气燃烧与应用》,中国建筑工业出版社,2011,p.231-244;金志刚著,《燃气应用理论与实践》,中国建筑工业出版社,2011,p.437-438)。
针对烹饪器具热效率较低的问题,人们已经提出了许多种改进型烹饪器具如翅片节能锅、夹层节能锅等。以下为这些已有技术的概述和分析说明。
(一)翅片节能锅
(1)翅片节能锅的基本技术思想
目前普通家庭烹调食物是将盛有食物的锅具架在燃气灶上方,用燃气燃烧产生的火焰来加热锅具内的食物。但锅底受热面积较小,热烟气与锅底的接触时间很短,造成相当大部分的烟气热量没有传递给需要加热的食物,而是被厨房油烟机抽走,排放到周围环境而浪费掉了。有鉴于此,翅片节能锅的基本技术思想就是:在锅底(有时也包括锅侧壁)上增设传热翅片,加大传热面积,从而提高传热量和热效率。
(2)翅片节能锅的已有技术
日本特开JPS54106365“Device for efficiently heating kettle”、JPS57180922“Energy saving kettle”JPS6137219“Energy saving kettle”、美国专利US5411014“Rapid heating cookware”、US2010206884“Gas burner boiling pot”、PCT国际公布WO2010110813 “Methods of making energy efficient cookware”、WO2010042453“Energy efficient griddle plate” 以及下列的中国专利是翅片节能锅技术的一些例子:85201777“节能锅”、86200108“节能锅”、95246092“集热柱式节能锅具”、01247466“吸热式节能锅具”、200410046875“一种旋气节能锅”、200610035843“一种节能锅及其加工方法”、200620002132“具有立体聚热装置的容器”、200620022296“节能管眼加热容器”、200620111501“凹弧组合式吸热快速节能锅具”、200620111945“斜槽式吸热片快速节能锅具”、200720188279“兼容性吸热式节能锅具”、 201020541799“新型锅”、201120158329“一种节能锅具”、201210307010“一种锅底带有翅片的节能锅及制作方法”、201210328197“一种节能炊具结构”、201210364325“集热片节能锅及其生产工艺方法”、201220728493“一种聚能锁热锅具”、201410308729“一种炒菜节能锅”、201420419799“锅具”。
(3)翅片节能锅所存在的问题
(a)装设在锅底的传热翅片会影响燃烧火焰结构的完整性,引起局部不完全燃烧,导致污染物浓度增高。
(b)翅片节能锅的锅底有许多的传热翅片,不容易在锅支架上安放稳当,尤其是当使用者进行放入、取出或者搅拌食物等操作时,锅体有时滑动、倾斜。
(c)有些翅片节能锅形状较为复杂,难以清洗和去除锅底和传热翅片上的积碳和污垢。
(d)传热翅片要求有良好的耐热性能和机械性能,一定程度上增加了锅具的制造成本。
(e)与普通的锅具相比较,翅片节能锅一般只能提高热效率约10至20%。
(二)夹层节能锅
(1)夹层节能锅的基本技术思想
人们常用的煮锅、汤锅等都是圆柱形容器,其下端封闭处为锅底,上端开口处有锅盖。将这些锅具架在灶具上方来加热时,锅底为受热面,锅侧壁不一定是受热面。厨房内通常要求空气流通条件良好以减少燃烧污染物如一氧化碳对人体的危害。热烟气离开锅底后会与周围的冷空气相互混合,锅侧壁更多的是与周围流动的冷空气相接触,而不是与热烟气相接触。换句话说,普通锅具在锅底受热的同时,又不断地通过锅侧壁(以及锅盖)向外散失热量,这是其热效率不高的原因之一。夹层节能锅的基本技术思想就是:在锅侧壁外增设夹层,热烟气离开锅底后流入此夹层,使得锅侧壁能够与热烟气充分地接触,这样锅侧壁就成为了受热面,从而提高传热量和热效率。
(2)夹层节能锅的形式
夹层节能锅可以分为三种:双口、单口和无口夹层锅。双口夹层锅的夹层在靠近锅底和锅盖处都有开口,热烟气通过靠近锅底的开口流入夹层,然后从靠近锅盖的开口流出夹层。单口夹层锅只在靠近锅底处有开口,热烟气通过该开口的一部分流入夹层,然后通过该开口的另一部分流出夹层。无口夹层锅有全封闭的夹层,夹层内部封装有气态或液态的导热介质,锅底受热时这些导热介质可以将热量传递给锅侧壁,使锅侧壁成为受热面。
(3)双口夹层锅的已有技术
英国专利GB187494 “Improvements in kettles”、法国专利FR1227147“Casserole”、FR2331988 “Perfectionnements aux casseroles ou récipientanalogues”、 意大利专利IT19840022251 “Vessel for cooking food”、美国专利US5564589“Pot or pan”、德国专利DE102012024448 “Energy-saving jacket used forgas cooker”、DE202004005699 “Double walled cooking pot”、 日本特开JPS62102713“Energy saving cooking kettle”、JP2011078715“Energy-saving pan with heat-transfer fin”、PCT国际公布WO2010037323“罩外套的尖底锅”、WO2012087041“Ovencooker”、WO2012115598“The vessel with a sealed air way”、WO2013166636“一种节能锅具”、以及下列的中国专利是双口夹层锅的一些例子:88220907“省时节能饭锅”、91214307“一种新型的节能锅套”、95237490“带围裙的炒锅”、96208505“导流罩节气锅”、98230165“节能双层锅”、200310108316“煤气灶快速烧水节能壶”、200420087337“一种特别高效节能的壶/锅/煲”、200820203639“一种用火加热的厨具”、200910101266“高效能加热容器”、200910180328“罩外套的平底锅”、201110119683“套外壳的平底锅”、201210478017“节能炒锅”、201310053913“带烟道锅”、2014100639956“套外壳的尖底锅”、201420574614“一种导流聚热节能锅”。
(4)单口夹层锅的已有技术
法国专利FR686798“Casserole express à chambre de chauffe”、美国专利US3982479“Energy saving cooking utensil”、US4296728“Energy saving pots, pansand adapter”、德国专利DE19514747“Energiesparender kochtopf”、以及中国专利:201120394387“锅具结构”、201320231363“一种聚热高效节能锅”、201420470865“一种节能锅”。
(5)无口夹层锅的已有技术
美国专利US1505703“Heating utensil”、法国专利FR773573“Marmite pour lacuisson à l'air chaud”、英国专利GB2329573“Vessel for uniform heating”、PCT国际公布WO9412085“Cooking utensil”、WO0054638“Heat pipe cookware incorporatingporous material”、WO2015047336“Hollow-cavity, gas-filled cookware”、以及中国专利:201120121139“一种导热节能锅”、201320220446“节能煮锅”、201510007379“一种节能锅及其导热媒介”、201510057364“一种无温差加热节能锅”。
(6)夹层节能锅所存在的问题
双口和单口夹层锅存在以下问题:
(a)有些夹层锅的夹层容易烧坏:常用灶具的火力调节档位一般有微火、小火、中火、大火,由使用者根据食物的烹饪需要来调节。大火的火焰体积(或烟气量)可超过微火的火焰体积(或烟气量)的10倍以上。在开大火时,不但夹层节能锅的锅底与火焰直接接触,而且靠近锅底的那部分夹层的内壁面和外壁面也与火焰直接接触。夹层节能锅内部有食物吸收热量,因此与火焰直接接触的锅底不会烧坏。但是,靠近锅底的那部分夹层缺乏散热措施,无法散热,相当于放在火焰里干烧,即使采用耐热钢材料制作夹层,长时间烹饪时这些夹层也会烧红、烧软,其材料结构被破坏。
(b)在灶具的火力调节档位调到微火时,烟气量很小,较多外界冷空气流入夹层,减弱对锅侧壁的加热效果。
(c)在多数情况下,由于火焰的卷吸(夹带)作用以及外界冷空气流动,一定数量的冷空气会流入夹层,引起冷空气与热烟气混合的热损失。
(d)夹层内的积碳和污垢难以清洗和去除,导致传热性能下降。
(e)夹层节能锅要求有良好的耐热性能和机械性能,在一定程度上增加了锅具的制造成本。
(f)与普通锅具相比较,可提高热效率约10至30%,在适当的条件下,可提高热效率40%。
无口夹层锅存在的问题:
(a)无口夹层锅是全封闭的,在意外干烧的情况下(例如,煮开水时不小心煮干了),全封闭夹层内部封装的导热介质的压力较高时可能存在安全风险。
(b)加热时首先要加热导热介质,然后导热介质才能加热锅内食物,因此食物升温速度较慢。
(c)制造工艺一般需要抽真空,再灌注导热介质,然后封装。工艺复杂,成本较高。
(d)与普通锅具相比较,只能提高热效率约10至30%。
(三)其它类型的节能锅
许多人曾提出另外一种节能锅形式:在锅具内部设置换热管,换热管内通入热烟气,换热管外表面与锅具内的食物相接触来加热食物。例如:美国专利US2250892“Teakettle”、日本特开JPH0622844“Kettle and pot having improved thermalefficiency”、中国专利200620046366“燃气节能型加热锅”、200820056282“改进型节能锅”、200920064740“一种家用快速节能锅”、201010529641“可保温节能的烧水壶”、201020044794“快热节能锅”、201020132941“一种烟管式节能汤锅”、201220178689“高效节能锅”、201420766802“一种节能锅”。这种形式的节能锅中,锅具内部有较大的换热面积,热烟气的热量能够被充分地利用,因此可以获得令人满意的高热效率(超过90%)。遗憾的是,这些节能锅只适用于煮开水。如果用于煮饭、汤、面、粥、甜品等,与食物接触的换热管表面很快结垢,传热性能迅速下降,锅具内部布置的换热管又不方便清洗。
除了以上的节能锅外,其它类型的节能锅还有中国专利201420510878“真空超导高效节能锅”、201010286737“体外循环加热锅”、200910193286“一种明火加热容器的节能环保装置”、201010511100“高效节能锅”、201220139939“无烟锅具结构”、201220589505“一种带保温外套的聚热式高效节能煲锅”、201410140038“一种新型环保节能锅”等。近年国外还有人提出了不同设计理念的高效节能烹饪器具,例如:US2003136270“Fuel-efficientsteam cooking device”、EP20080164015“Combinational energy-saving apparatus forheating pot”、WO2011087512“Energy efficient cookware and methods ofmanufacturing same”、WO2014078572“Efficiency pot and kettle for use withcooking stoves”、WO2015002636“Cooking system”、WO2015084109“Double cookingcontainer having improved stability and improved heat efficiency”。
尽管人们已经做出了很大的努力来研发高效节能锅具,迄今为止,并没有一种能够大幅度地减少烹饪过程的热损失来获得令人满意的高热效率(起码达到80%)、而且在常见灶具使用时能够适应微火、小火、中火、大火等实际使用条件、既能顺畅地排出燃烧烟气、又能同时供给适量的助燃空气的、安全、简便、耐用的节能锅形式。人们普遍使用的锅具仍然是最简单的圆柱容器形状。在各种各样的饭店、餐馆、快餐店、食堂、城市、农村家庭厨房所使用的烹饪器具的热效率仍然较低,造成了能源的浪费。因此,有必要寻求高效节能的烹饪器具。
发明内容
本发明的目的在于考虑上述问题而提供一种热效率高, 加热速度快, 加热均匀,保温性能好的高效节能烹饪器具。本发明防风稳焰, 污染物排放量低, 有利于使用者身体健康, 溢锅易于处理,安放稳固、方便,锅体美观、不易破损。
本发明的另一目的在于提供一种烹饪器具的支架,该支架可与普通锅具组合使用来构成热效率高, 加热速度快, 加热均匀的高效节能烹饪器具。
本发明的技术方案是:本发明的高效节能烹饪器具,包括有内锅、集热盘,圆筒,其中内锅包括有内锅底、内锅壁、内锅盖,内锅壁与内锅底相连接,内锅盖装设在内锅壁的上方开口处,集热盘装设在内锅底的下方,集热盘的上表面与内锅底之间形成空隙A,集热盘的外边沿连接圆筒,圆筒的内壁面与内锅壁的外壁面之间形成环状空隙B,环状空隙B内装设有连接圆筒的内壁面与内锅壁的外壁面的连接件,集热盘上设有开孔,开孔的位置和尺寸与加热装置H的位置和尺寸相适应。
上述圆筒的外侧面设有外壳,外壳的下端设有若干支撑凸台,若干支撑凸台之间的空间为助燃空气进口。
上述集热盘的开孔的直径比加热装置H的直径大10~60mm,开孔的上边缘不高于加热装置H相应的上边缘;集热盘的设置方式是避开与加热装置H的火焰的直接接触。
上述集热盘的上表面与环状空隙B相对应的部分为可以将加热装置H散失的热辐射反射到内锅壁的圆锥面或曲面;上述集热盘的下表面连接有沿集热盘的径向排列的、均匀分布的若干传热翅片;传热翅片为铝箔翅片。
上述圆筒的顶端设有集液槽,集液槽与顶盖相配合,顶盖与内锅盖之间形成空隙D,顶盖上设置有排烟口;内锅壁设置有夹层,集热盘为中空结构,内锅壁的夹层上端与集热盘中空结构上端通过导汽管相互连通,内锅壁的夹层下端与集热盘中空结构下端通过导液管相互连通,集热盘中空结构内有导热介质。
上述内锅底和内锅壁合并成圆底锅,集热盘为与圆底锅的形状相适应的半球形或弧面状的无孔板或者多孔板。
上述集热盘、传热圆筒组合构成内锅支架,集热盘上设置有锅支撑爪及支杆,内锅支承在锅支撑爪上,锅支撑爪支承在支杆上,集热盘上设有的开孔与支杆的位置相互错开。
上述集热盘设有圆锥形过渡段或凸出体,开孔位于集热盘的圆锥形过渡段或凸出体的那些与水平面的夹角为30°至60°的壁面上,开孔设置有平板玻璃窗或者凹洞玻璃窗,凹洞玻璃窗为玻璃圆筒。
上述集热盘、圆筒与内锅合并为同一个圆柱状容器,集热盘同时兼作为烹饪食物的内锅,其上部装设锅盖;集热盘设有圆锥形过渡段或凸出体,开孔位于集热盘的圆锥形过渡段或凸出体的那些与水平面的夹角为30°至60°的壁面上,开孔设置有平板玻璃窗或者凹洞玻璃窗,凹洞玻璃窗为玻璃圆筒。
本发明的烹饪器具支架,包括有集热盘和圆筒,集热盘的外边沿连接圆筒,集热盘上设有开孔,开孔的位置和尺寸与加热装置H的位置和尺寸相适应,集热盘的上表面设置有锅支撑爪及支杆,集热盘的下表面连接有沿集热盘的径向排列的、均匀分布的若干传热翅片,圆筒的外侧面设有外壳,外壳的下端设有若干支撑凸台,若干支撑凸台之间的空间为助燃空气进口。
本发明高效节能烹饪器具由于采用内锅底和内锅壁都是受热面的结构,传热面积比普通平底锅增大约5倍,加热速度快,可显著提高加热速度,且基本上没有辐射热损失和对流热损失,热效率较高,可节省燃料;此外,本发明内锅底和内锅壁都是受热面,整个锅体受热均匀,可以一定程度上减少锅底食物烧焦,但上部食物未熟的现象;另外,本发明受到外界风吹的影响较小,具有防风稳焰的作用; 同时,本发明能够供给燃烧区适宜的空气量,燃烧稳定、完全,污染物生成和排放量较低,且本发明不向周围发出火焰热辐射,有利于厨房工作人员身体健康,锅具外表面为常温,不会烫伤使用者,当锅出现溢锅时,溢出物沿外壳流到灶面,容易清洁;另外,本发明烹饪完成后,关闭排烟口,使热烟气留存在环状空隙,再加上保温层的作用,内锅内的食物可以长时间保温;此外,本发明通过支撑凸台支撑在灶面,安放稳固、方便。本发明是一种设计巧妙,性能优良,方便实用的高效节能烹饪器具。
附图说明
图1是本发明实施例1的一种节能平底锅的结构示意图。
图2是图1的A-A剖视图。
图3是本发明实施例2的一种节能平底锅的结构示意图。
图4是本发明实施例3的一种节能圆底锅的结构示意图。
图5是本发明实施例4的一种节能锅支架的结构示意图。
图6是本发明实施例5利用太阳灶和节能平底锅进行烹饪的示意图。
图7是本发明实施例6的一种用于旋镜太阳灶的节能锅支架的结构示意图。
图8是本发明实施例6的一种用于菲镜太阳灶的节能锅支架的结构示意图。
图9是本发明实施例7的一种用于菲镜太阳灶的节能锅的结构示意图。
图10是本发明实施例7的一种用于旋镜太阳灶的节能锅的结构示意图。
图11是本发明实施例8的一种用于菲镜太阳灶的节能锅的结构示意图。
图12是本发明实施例8的一种用于旋镜太阳灶的节能锅的结构示意图。
图13是现有的敞焰烹饪的示意图。
图14是现有的太阳灶烹饪的示意图。
具体实施方式
下面结合具体实施方式对本发明作进一步的说明。其中,附图仅用于示例性说明,表示的仅是示意图,而非实物图,不能理解为对本专利的限制;为了更好地说明本发明的实施例,附图某些部件会有省略、放大或缩小,并不代表实际产品的尺寸;对本领域技术人员来说,附图中某些公知结构及其说明可能省略是可以理解的。
在本发明的描述中,术语“安装”、“连接”应做广义理解,例如,可以是固定连接,也可以是可拆卸连接;可以是直接相连,也可以是通过中间媒介间接连接;可以是刚性连接,也可以是柔性连接(如通过金属波纹管或金属伸缩管的连接)。
实施例1
如图1所示,为本发明中一种节能平底锅的示意图。参见图1,由圆柱状金属容器构成的内锅1具有内锅底2、内锅壁3,其上方开口处有内锅盖4。内锅底2下方有集热盘5,集热盘5的上表面51与内锅底2之间形成圆盘状(或类似于圆盘状)的空隙A。集热盘5的外边沿连接有圆筒6。圆筒6的内壁面与内锅壁3之间形成环状空隙B。环状空隙B内均匀地分布有十个垂直走向的平板状连接件7。圆筒6的上边沿连接有园环形盖板8。园环形盖板8上设置有两个相对的锅耳9。集热盘5在中心有开孔52,集热盘5的上表面51由两个锥面组成,其下表面53连接有沿集热盘5的径向排列的、均匀分布的32个传热翅片54。圆筒6的外侧面还包绕有由阻燃隔热材料构成的保温层10和圆筒形塑料外壳11。圆筒形塑料外壳11的下端有四个支撑凸台12。这四个支撑凸台12之间的空间形成四个圆弧状助燃空气进口13。在圆筒6的上端位于该节能平底锅的后侧开设有排烟口14,排烟口14与环状空隙B相通,排烟口14上还设置有用于调节排烟量的阀板15和转柄16。
该节能平底锅的使用方法和原理如下(以燃气灶煲老火汤为例,加热装置H为燃气灶的燃烧器):将水和汤料放入内锅1内,盖上内锅盖4。摘下燃气灶原来配备的锅支架。节能平底锅集热盘5的中心开孔52对准加热装置H,将节能平底锅安放在灶面T上,使加热装置H位于集热盘5的中心开孔52处。将燃气灶的火力调节档位转到点火位置,点燃火焰后调到小火位置,火焰加热内锅底2。热烟气从圆盘状空隙A流入环状空隙B,热烟气在环状空隙B内继续加热内锅壁3。降温后的烟气从排烟口14排出。主要在火焰热辐射的作用下,集热盘5也同时被加热,被加热的集热盘5的热量的一部分通过圆筒6和连接件7传递给内锅壁3,集热盘5的热量的另一部分经其下表面53传导至传热翅片54。从四个助燃空气进口13进入的冷空气沿径向流经32个传热翅片54之间的通道,与传热翅片54表面接触从而被预热升温,预热后的助燃空气再经集热盘5的中心开孔52与加热装置H之间的环状空隙C流入火焰燃烧区。当内锅1内的汤被加热达到沸腾状态,将燃气灶的火力调节档位调到微火位置,并且将排烟口14的阀板15调节为较小开度,从而延长热烟气在该节能平底锅内的停留时间,充分利用热烟气的热量来加热内锅1内的食物。维持燃气灶微火直至达到该种汤料所要求的煲汤时间。
以下分析该节能平底锅和普通平底锅在烹饪食物时的热损失情况。使用普通平底锅烹饪食物是将盛有食物的平底锅置于火焰上方来加热锅内的食物(如图13所示),这种方式简称为敞焰加热或敞焰烹饪方式。敞焰烹饪方式的热损失包括辐射热损失、对流热损失和排烟热损失。辐射热损失包括火焰的直接辐射热损失、火焰的间接辐射热损失和锅底的辐射热损失。在图13中火焰旁边的水平方向和倾斜向下方向的箭头表示火焰的直接辐射热损失。火焰辐射的特点是在整个火焰体积内向空间的所有方向同时发出热辐射。图13中火焰辐射实际上是向上、下、左、右、前、后及之间的空间的所有方向同时发出的。由于普通平底锅是置于火焰上方,仅有约40%的火焰辐射到达锅底,其余60%的火焰辐射向周围散发而损失掉了。到达锅底的火焰辐射中的一部分被锅底吸收,另一部分被反射向周围,这些反射的火焰辐射也被损失掉了。这部分由于锅底的反射而被浪费的火焰辐射是火焰的间接辐射热损失。在图13中火焰旁边的倾斜向上方向的反射方向的箭头表示火焰的间接辐射热损失(锅底对于热辐射的吸收率取决于锅底材料和表面状况,比较新的表面抛光的不锈钢或铝合金锅底对于热辐射的吸收率仅为10至20%)。最后,当锅底有较高温度时,锅底本身也向外界发出红外辐射,因此会有锅底本身的红外辐射热损失。上述的火焰直接辐射热损失、火焰间接辐射热损失和锅底辐射热损失这三个部分合计的辐射热损失一般占到火焰燃烧产生的总热量的20至30%。另外,还有对流热损失:由于敞焰烹饪时锅体外表面与周围冷空气接触,其对流热损失相当大。再加上排烟热损失,敞焰烹饪方式的总热损失一般占到火焰燃烧总热量的60%,因此,敞焰烹饪方式的热效率(用于烹饪食物的热量占燃料燃烧产生的总热量的百分比)仅有40%是可以理解的。
本实施例的节能平底锅设置集热盘5可以避免火焰的辐射热损失。如图1中火焰右边的箭头所示,火焰的水平方向的热辐射到达集热盘5的上表面51后部分被上表面51吸收,部分被反射至环状空隙B内,然后在多次反射的过程中被吸收;如图1中火焰左边的箭头所示,火焰的偏向下方向的热辐射到达集热盘5的上表面51后部分被上表面51吸收,部分被反射至环状空隙B内,然后在多次反射的过程中被吸收。环状空隙B对于入射的热辐射具有“黑体效应”,可以使入射的热辐射在多次反射的过程中最终被全部吸收。集热盘5所吸收的热量的一部分通过圆筒6和连接件7传递给内锅壁3,另一部分经其下表面53传导至传热翅片54,用于预热助燃空气。少量经集热盘5的中心开孔52与加热装置H之间的环状空隙C向下泄漏的热辐射经多次反射后也被集热盘5的下表面53和传热翅片54吸收,并用于预热助燃空气。因此,本实施例中火焰热辐射能够全部得到有效利用。另外,本实施例的节能平底锅具有保温层10,其塑料外壳11外表面温度基本上为常温,与周围冷空气接触引起的对流热损失极小。
从上述的分析可见,使用本实施例的节能平底锅烹饪食物时基本上没有辐射热损失和对流热损失,只有排烟热损失。再次以燃气灶煲老火汤为例:开微火时烟气量很小,因为内锅底2和内锅壁3的全部外表面都是烟气换热面,烟气热量能被充分利用,因此排烟温度可低至100℃,此时排烟热损失约占火焰燃烧总热量的10%,热效率约为90%;开小火时,排烟温度约为200℃,此时排烟热损失约占火焰燃烧总热量的20%,热效率约为80%(由于节能平底锅的热效率较高,开小火就可以达到普通平底锅开中火的加热效果,因此节能平底锅一般没有必要开中火或大火)。综上所述,由于本实施例的节能平底锅的辐射热损失和对流热损失很小,其热效率显著地高于普通平底锅的热效率。另外,本实施例还有其它有益效果。以下一并列出本实施例的节能平底锅的优点:
(1)热效率高
目前普遍采用的敞焰烹饪方式的辐射热损失和对流热损失较大,热效率较低。使用本实施例的节能平底锅烹饪食物基本上没有辐射热损失和对流热损失,热效率较高,可节省燃料。
(2)加热速度快
普通平底锅只有锅底是受热面,传热面积小,加热速度慢。本实施例的节能平底锅的内锅底和内锅壁都是受热面。以直径20cm,高20cm的平底锅为例,锅底面积为314cm2,锅侧壁面积为1256cm2,锅底面积加上锅侧壁面积的总传热面积为1570cm2,总传热面积与锅底面积之比为5。因此,本实施例的节能平底锅的传热面积比普通平底锅增大约5倍,可显著提高加热速度。
(3)加热均匀
普通平底锅主要是锅底受热,当锅内放入比较多的食物或者用于烹饪某些种类食物时,有时会出现锅底的食物烧焦,但上部的食物未熟的现象。本实施例的节能平底锅的内锅底和内锅壁都是受热面,整个锅体受热均匀,可以一定程度上减少锅底食物烧焦,但上部食物未熟的现象。
(4)防风稳焰
敞焰烹饪方式的火焰裸露在空气中,随风摆动,风大时可能吹熄火焰,造成燃气泄漏,引起火灾。本实施例的节能平底锅受到外界风吹的影响较小,具有防风稳焰的作用。
(5)污染物排放量低
首先,由于本实施例的节能平底锅的热效率高,排放烟气量小,因此,污染物排放量低。其次,普通敞焰烹饪方式的助燃空气供给是没有调节的,微火和小火时周围空气量供给过大,氮氧化物生成量较大。中火和大火时仅依靠周围空气的扩散和自然对流供给的助燃空气量又不足,容易出现黄焰、黑烟,生成一氧化碳、碳氢化合物、黑碳等不完全燃烧产物。其中黑碳是大气中PM2.5的主要来源。本实施例的节能平底锅的助燃空气供给是有调节的。参见图1,周围空气从助燃空气进口13进入加热装置H上方的燃烧区是依靠三个推动力:(a)环状空隙B内热烟气的浮升力;((b)火焰从加热装置H火孔喷出时对于集热盘5的中心开孔52与加热装置H之间的环状空隙C处空气产生的卷吸力;以及(c)集热盘5的下表面53和传热翅片54之间的热空气的浮升力。随着火力调节档位的增大,这三个推动力都增大。开微火时助燃空气进气量最小,加大火力时助燃空气进气量随之加大。因此,本实施例的节能平底锅能够供给燃烧区适宜的空气量,燃烧稳定、完全,污染物生成和排放量较低。第三,本实施例预热助燃空气可以提高燃烧温度,降低污染物排放。第四,现有敞焰烹饪方式的锅底必须有锅支架,锅支架的温度较低,对于火焰有淬冷作用,引起局部不完全燃烧,一氧化碳浓度增大。本实施例的节能平底锅的锅底处没有锅支架,对火焰燃烧没有影响。
(6)有利于使用者身体健康
敞焰烹饪方式容易使厨房工作人员吸入一氧化碳、碳氢化合物、黑碳等污染物;长时间受到火焰热辐射可加速人体皮肤老化;火焰的温度很高,在长时间烹饪后锅体、锅支架和灶面也有较高温度,容易烫伤人。使用本实施例的节能平底锅进行烹饪时,一氧化碳、碳氢化合物、黑碳等污染物排放量低,不向周围发出火焰热辐射,有利于厨房工作人员身体健康。锅具外表面为常温,不会烫伤使用者。
(7)溢锅易于处理
使用普通平底锅时,当锅内食物加热达到沸腾时,使用者不留神就会溢锅。溢出物沿锅壁滴到加热装置上,难以清洁,有时还会堵塞火孔,损坏加热装置,溢锅量大时可能熄灭火焰,造成燃气泄漏,引起火灾。本实施例的节能平底锅出现溢锅时,溢出物只是沿塑料外壳11流到灶面,容易清洁,对加热装置H没有任何影响。
(8)保温性能好
普通平底锅没有保温性能,煮好的食物未食用完,下次食用需重新加热,浪费燃料。本实施例的节能平底锅烹饪完成后,关闭排烟口14,使热烟气留存在环状空隙B,再加上保温层10的作用,内锅内的食物可以长时间保温。
(9)安放稳固、方便
普通燃气灶的锅支架是一个简单的有四至六个支爪的铁架子,锅具放在上面有时会滑动,甚至倾倒。本实施例的节能平底锅不需要锅支架,依靠塑料外壳11下端的四个支撑凸台12支撑在灶面,安放稳固、方便。
(10)锅体美观、不易破损
普通平底锅容易被烟熏黑,不够美观;在厨房难免磕碰,造成锅体变形、损坏。本实施例的节能平底锅的圆筒形塑料外壳14更为美观,不容易损坏。
本实施例的节能平底锅区别于普通平底锅的重要技术特征之一是设置有集热盘5。集热盘5的首要作用是收集火焰的直接辐射热损失、火焰的间接辐射热损失和锅底的辐射热损失,并将这些辐射能转换为热能,然后将一部分热能传递给锅侧壁,并用另一部分热能预热助燃空气。为了达到收集辐射能的目的,集热盘5的设置方式是使得集热盘5能够接收到绝大部分的火焰的直接辐射、间接辐射和锅底的红外辐射。为此,集热盘5的中心开孔52的上边沿应该低于火焰的根部;在保证适量的助燃空气能够流入的前提下,集热盘5的中心开孔52与加热装置H之间的环状空隙C应尽可能窄,以减少火焰热辐射的泄漏。另外,本发明的集热盘5的设置方式还使得集热盘5避开与火焰的直接接触,即使燃气灶开大火,集热盘5也不会被火焰烧到。家庭燃气灶一般为大气式燃烧器(又称为部分预混式燃烧器),燃烧器直径一般为100mm,燃烧所需总空气量的45至75%由下进风供给加热装置,其余的25至55%由上进风供给。因此,用于家庭燃气灶的节能平底锅的集热盘5的中心开孔52直径大约为120mm。集热盘5的上表面51和下表面53可以是各种各样的形状和表面性质。上表面51的表面性质可以是对于火焰辐射有较高反射率的(如高度抛光的金属表面),亦可以是对于火焰辐射有较低反射率的(如非抛光的金属表面)。当上表面51有较高反射率时,更多热辐射被反射到内锅底2和内锅壁3;当上表面51有较低反射率时,则更多热辐射被上表面51吸收,并通过圆筒6传导至内锅壁3或通过传热翅片54预热助燃空气。较佳的实施方式是如图1中火焰旁边箭头所示,火焰的热辐射被集热盘5的上表面51反射到内锅壁3,为此,集热盘5的上表面51与环状空隙B相对应的部分应制作为圆锥面或曲面。
本实施例的另外一个重要技术特征是在集热盘5下方设置传热翅片54,传热翅片54之间为助燃空气通道,这种设置方式可以起到三个作用:(a)冷却集热盘5:集热盘5靠近火焰,直接受到火焰热辐射的持续加热。尤其是其中心开孔52处,离火焰很近。如果没有冷却措施,集热盘5容易过热损坏(相比较,与火焰接触的内锅底2的温度较高,但内锅内有食物吸收热量,所以内锅底2不会烧坏。但假如煮开水时煮干了,内锅底2干烧就会烧坏)。本实施例的节能平底锅中,当冷空气流经集热盘5的下表面53和传热翅片54时,对集热盘5起到良好的冷却作用,有效防止集热盘5过热,这样可降低集热盘5制作材料的耐热性能要求;(b)预热助燃空气:外界冷空气经预热后进入燃烧区,可提高燃烧温度和热效率;(c)防止过量的外界冷空气进入:本实施例的节能平底锅中,外界过量的冷空气不会进入圆盘状空隙A和环状空隙B,完全避免了普通平底锅中热烟气与外界冷空气混合带来的热损失。本发明中传热翅片54可以采用现有技术中任何形式的传热翅片。传热翅片的数目不限于图1所示的32个。为了最大限度地减少地经集热盘5的中心开孔52与加热装置H之间的环状空隙C向外界泄漏的火焰热辐射,传热翅片54最好是具有一定的弯曲度,和/或者,传热翅片54的走向与集热盘5的径向之间具有一定的夹角。由于集热盘5下方的空间窄小,为了获得较大的传热面积,优选地,可采用铝箔翅片。例如,铝箔翅片的数目为100片,铝箔翅片之间的距离在靠近开孔52处约为3mm,在靠近进气口13处约为6mm,这些铝箔翅片提供的总传热面积达0.72m2。另外,传热翅片54也可以与集热盘5组合为一体,如采用其他能够提供较大换热面积的透气型或多孔型集热盘结构。
本实施例的节能平底锅可用金属材料整体铸造制成,也可以采用焊接、铆接等机械加工方法制成。内锅1、集热盘5、圆筒6、连接件7等可以是同一种金属材料,也可以是不同种类的金属材料。例如,内锅1为不锈钢,集热盘5、圆筒6、连接件7为铝合金。从提高传热性能的角度来考虑,内锅底2和内锅壁3越薄约好。目前人们常用的普通平底锅的锅底和锅壁较厚,其作用是增加机械强度,防止锅具在使用中磕碰变形、损坏。本实施例的节能平底锅外部有保温层10和塑料外壳11,内锅底2和内锅壁3不会直接磕碰到,所以节能平底锅的内锅底2和内锅壁3可以制作为比普通平底锅更薄。而且,从外面看不见内锅底2和内锅壁3,不必要象普通平底锅那样为了美观进行抛光。节能平底锅的内锅底2和内锅壁3可以采用深黑颜色和非抛光表面,从而增大对于火焰辐射的吸收率,进一步提高热效率。连接件7宜采用简单的形状,方便清洁积碳。
圆筒6可以采用金属或非金属材料。采用金属材料时,集热盘5收集的热量可以经圆筒6和连接件7以热传导方式传递至温度较低的内锅壁3,是一种较佳的实施方式。圆筒6采用非金属材料时,集热盘5收集的热量不能以热传导方式传递至内锅壁3,连接件7可取消,集热盘5收集的热量就主要用于预热助燃空气。本发明没有在集热盘5的上表面51与内锅底2之间的圆盘状空隙A内设置任何构件,是为了避免这些构件对于火焰结构完整性的影响。
虽然图1所示的节能平底锅的排烟口设置为:圆筒6的上端位于锅的后侧开设排烟口14,排烟口14与环状空隙B相通,本发明亦可以采用其它的排烟口设置方式,例如:将盖板8改为非固定的,烹饪时取下盖板8,使烟气从环状空隙B的顶端向外排出,保温时盖上盖板8,这样就可取消排烟口14。采用非固定式盖板的好处是便于清洁环状空隙B处的积碳。
虽然图1所示的节能平底锅的支撑方式设置为:圆筒6的外侧面设有外壳11,外壳11的下端设有若干支撑凸台12,本发明亦可以采用其它的支撑方式,例如:(a)在集热盘5下表面53或者圆筒6下端增设若干个支脚,使节能平底锅支承在这些支脚上。(b)使节能平底锅支承在传热翅片54上。(c)使用燃气灶原来配备的锅支架支撑在集热盘5下表面。(d)在集热盘5上开设与燃气灶原配锅支架的支撑爪的数目、尺寸和位置相对应的缺口,使燃气灶原配锅支架的支撑爪穿过集热盘5上的缺口,支承内锅底2。
本实施例的节能平底锅可用作煮锅、汤锅、饭锅、蒸锅、炸锅、开水壶等(内锅盖4采用气密结构时,还可用作压力锅);既可用于家庭烹饪,亦可以制作成餐饮企业如餐馆、饭堂使用的直径达50cm的大煮锅、大汤锅等(对于这些大型锅具,由于助燃空气流量大,适宜在排烟口14外接一个排烟筒,利用其“烟囱效应”的引风作用使更多的助燃空气经进气口13和环状空隙C流入燃烧区)。虽然本实施例的说明主要涉及使用大气式燃气灶具的情况,该节能平底锅也可以使用其它类型的加热装置如扩散式燃烧器灶具、鼓风式燃烧器灶具、红外线灶具、燃油灶具、燃煤灶具、柴灶、太阳灶等。图1所示的节能平底锅为本发明的一种较佳实施方式,针对不同情况可以对该节能平底锅作出各种变动或简化。例如:(a)有些类型的燃气灶如红外线燃气灶具、仅具有下进风和中进风方式的燃气灶具不需要在灶面以上补充助燃空气,适用于这些燃气灶的本发明实施方式为:图1所示的节能平底锅中取消助燃空气进口13和传热翅片54。(b)有些大煮锅的锅体和锅底是方形的,则集热盘5可设计为与方形锅底相对应的方形形状。这些针对具体情况所能作出的各种形式的变动均包含在本发明权利要求的保护范围之内。
本实施例以上的说明同样适用于本发明其它的实施例。
实施例2
本实施例与实施例1类似,其不同之处在于,本实施例增设了顶盖和分离式热管。具体地如图3所示,在圆筒6的顶端有集液槽17,集液槽17与透明顶盖18相配合,透明顶盖18与内锅盖4之间形成圆盘状(或类似于圆盘状)的空隙D,透明顶盖18上设置有该节能平底锅唯一的一个排烟口14。在集液槽17上设置有两个相对的锅耳9。内锅壁3设置有夹层,集热盘5为中空结构,内锅壁3的夹层上端与集热盘5中空结构上端通过导汽管19相互连通,内锅壁的夹层下端与集热盘5中空结构下端通过导液管20相互连通,集热盘5中空结构内有导热介质。
该节能平底锅的使用方法、原理和优点与实施例1类似。热烟气从圆盘状空隙A流到环状空隙B,再流到圆盘状空隙D,然后从排烟口14排出。因此,内锅盖4成为受热面(相比较,在普通平底锅以及实施例1的节能平底锅中,与外界冷空气接触的锅盖都是散热面)。集热盘5中空结构内的导热介质受热蒸发产生的蒸气经导汽管19流入内锅壁3的夹层上端,这些蒸气在内锅壁3的夹层内冷凝放热,冷凝液再经导液管20流回集热盘5中空结构内。内锅壁3的夹层与集热盘5中空结构组成分离式热管,将集热盘5的热量高效地传递给内锅壁3来加热内锅1内的食物。另外,热烟气所含有的水蒸气在透明顶盖18内侧冷凝,产生的冷凝水流入集液槽17,水蒸气的冷凝潜热部分地得到利用,因此,本实施例可利用燃料的高位热值,比实施例1有更高的热效率。当用于烹饪某些种类的食物或者非烹饪用途如为了干燥、消毒等目的来加热物品时,内锅盖4可取消。热烟气经圆盘状空隙A、环状空隙B到达圆盘状空隙D后,部分热烟气可流入内锅1内部来加热食物/物品。
为了确保在意外干烧时不发生超压,集热盘5中空结构内的导热介质的性质和充注量要符合以下条件:在常温时,导热介质为液态,集热盘5中空结构内部处于负压状态;当持续加热使导热介质全部蒸发为气态时,集热盘5中空结构内部压力接近常压。
本实施例描述的这种内锅壁3的夹层与集热盘5中空结构组成分离式热管的方式亦可用于其它实施例。
本实施例未提及的部分与实施例1类似,此处不再赘述。
实施例3
本实施例与实施例1类似,其不同之处在于,本实施例涉及圆底锅。圆底锅是指用于炒菜的具有半球形(或类似于半球形或弧面状)锅底的锅。中式烹饪习惯使用圆底锅,开大火爆炒菜肴。圆底锅的热效率一般低于20%,其原因在于:(a)圆底锅的形状不利于热烟气在锅底停留,相当多的热烟气没有接触锅底就已经散失到周围空气里;(b)圆底锅的形状也不利于吸收火焰辐射;(c)圆底锅开大火时不完全燃烧相当严重,只有火焰根部是蓝焰,其余大部分火焰为黄焰,生成大量黑碳;(d)黄焰的热辐射强度数倍于蓝焰的热辐射强度,因此圆底锅开大火时向外界散发的辐射热损失更大;(e)圆底锅内有较多烹调用油(其沸点达260℃),锅底温度较高,锅底本身向外界发出红外辐射的热损失较大。
如图4所示,本实施例的节能圆底锅在锅底2下方设置有与锅底2的形状相适应的用金属多孔板制作的集热盘5(例如,金属多孔板的上表面积为1000cm2,开孔率为10%,开孔孔径5mm,开孔数目为510个),集热盘5的上表面51与锅底2之间形成半球状(或类似于半球状)的空隙A。集热盘5的下表面53连接有传热翅片54。集热盘5在中心有开孔52,开孔52与加热装置H之间形成环状空隙C。集热盘5的外边沿连接有圆筒6。圆筒6的上边沿与圆底锅1的上边沿连接,圆筒6后侧靠近上边沿处设置有排烟口14及调节排烟量的阀板15和转柄16,圆筒6的下端连接有收缩圆锥段61,收缩圆锥段61的下端有四个支撑凸台12。这四个支撑凸台12之间的空间形成四个圆弧状助燃空气进口13。整个节能圆底锅是由四个支撑凸台12支承在灶面T上。
该节能圆底锅的使用方法、原理和优点与实施例1类似。集热盘5收集火焰的直接辐射热损失、火焰的间接辐射热损失和锅底的辐射热损失,通过圆筒6将一部分热能传递给圆底锅1,并通过传热翅片54用另一部分热能预热助燃空气。预热后的助燃空气的其中一部分在火焰从加热装置H火孔喷出时产生的卷吸力作用下经环状空隙C流入燃烧区;其余的预热后的助燃空气在热烟气和热空气的浮升力作用下经集热盘5上的小孔流入燃烧区,有助于减少黄焰,降低不完全燃烧所引起的热损失。与实施例1相同,本实施例的节能圆底锅基本上没有辐射热损失和对流热损失,有较高的热效率。
本实施例亦可以省略圆筒6,采用集热盘5的外边沿与圆底锅1的上边沿直接连接的方式,排烟口14设在集热盘5的上部。当本实施例的节能圆底锅用于普通家庭炒菜锅时,锅直径较小,集热盘5也可以不采用金属多孔板,助燃空气只由环状空隙C进入燃烧区。当本实施例的节能圆底锅用作为餐饮企业的炒菜锅时,锅直径较大,集热盘5适宜采用金属多孔板,助燃空气同时由环状空隙C和集热盘5上的小孔进入燃烧区。为了减少火焰热辐射由环状空隙C和集热盘5上的小孔向外界泄漏,传热翅片54最好是具有一定的弯曲度,和/或者,传热翅片54与集热盘5的径向之间具有一定的夹角。集热盘5还可以采用多层的金属多孔板,上层与下层的开孔位置错开,层与层之间有若干个金属连接件。采用多层的金属多孔板的作用是增大预热助燃空气的传热面积。
在本实施例的基础上,另外一种用于餐饮企业的节能圆底锅为:圆筒的底端靠近灶面处只设置一个助燃空气进口,增设一台调速型助燃空气风机在该助燃空气进口。集热盘不采用金属多孔板,集热盘下方的传热翅片改为连续螺旋形,使传热翅片之间形成连续螺旋形通道。由助燃空气风机驱动的助燃空气流经连续螺旋形通道被预热后,以旋转气流的形式经环状空隙C高速喷入燃烧区,达到紊流燃烧和传热状态,可减少黄焰,进一步提高热效率。
本实施例应该认为是实施例1的一种特殊形式。即是实施例1的内锅底2和内锅壁3合并成圆底锅,集热盘5采用与圆底锅的形状相适应的半球形或弧面状的无孔板或者多孔板。
本实施例未提及的部分与实施例1类似,此处不再赘述。
实施例4
本实施例与以上实施例类似,其不同之处在于,以上实施例中集热盘、圆筒、内锅等构成一个整体的节能锅,本实施例中集热盘、圆筒等构成一个有节能作用的锅支架(以下简称节能锅支架),这个节能锅支架再与家庭厨房现有的各种规格和用途的锅组合使用,达到高效节能的目的。具体地如图5所示,集热盘5的上表面51设置有锅支撑爪21及支杆22。集热盘5的外边沿与圆筒6的下边沿连接。圆筒6的内径为26cm,从支撑爪21至圆筒6的上边沿的高度为16cm。圆筒6的上部有两个相对的缺口23。集热盘5在中心有开孔52,其下表面53连接有传热翅片54。圆筒6的外侧面还包绕有保温层10和圆筒形塑料外壳11。圆筒形塑料外壳11的下端有四个支撑凸台12。这四个支撑凸台12之间的空间形成四个圆弧状助燃空气进口13。
使用该节能锅支架时,首先摘下燃气灶原来配备的锅支架,使节能锅支架的集热盘5的中心开孔52对准加热装置H,将节能锅支架安放在灶面T上,加热装置H位于集热盘5的中心开孔52处。待烹饪的食物放入家庭厨房现有的普通平底锅内,盖上锅盖,两个锅耳对准圆筒6上边沿的两个开口23,将普通平底锅放入圆筒6直至其锅底支撑在四个支撑爪21上。如果这个普通平底锅较大(如直径24cm,高15cm),则其两个锅耳位于圆筒6的两个缺口23内;如果这个普通平底锅较小(如直径14cm,高9cm),则整个锅包括锅耳位于圆筒6的内部。这样普通平底锅与节能锅支架就组合为一套节能烹饪器具,其结构与实施例1基本相同,使用方法、原理和节能效果也与实施例1基本相同。
本实施例的节能锅支架与普通平底锅组合成的节能烹饪器具与实施例1的一个区别是:实施例1的节能平底锅有连接件7,可以通过热传导方式将热量从圆筒6传导给内锅壁3;而本实施例的圆筒6与普通平底锅的侧壁之间没有连接件,不能通过热传导方式将热量从圆筒6传导给普通平底锅的侧壁。虽然如此,本实施例中普通平底锅的侧壁被加热的途径仍然包括有:(a)热烟气在圆筒6与普通平底锅侧壁之间空隙流过时热烟气对普通平底锅侧壁的加热作用;(b)集热盘5和圆筒6将火焰热辐射反射到普通平底锅侧壁的加热作用;(c)圆筒6本身发出的红外辐射的加热作用。在圆筒6的内壁面涂覆红外辐射涂料如碳化硅系、铁锰酸稀土钙复合涂料可增强其红外辐射能力。另外的一种改进是在圆筒6与普通平底锅的侧壁之间增设起到热传导作用的活动部件(例如,设置若干块垂直金属板,每个金属板沿高度方向分布有若干个弹簧,这些弹簧的一端连接圆筒,另一端连接金属板,放入普通平底锅后,这些金属板与普通平底锅侧壁相接,弹簧使金属板压紧在普通平底锅侧壁,因而热量从圆筒经过弹簧和金属板传导给普通平底锅侧壁)。
类似于实施例1,本实施例的节能锅支架与普通平底锅组合成的节能烹饪器具的辐射热损失较小、对流热损失较小,其热效率与图12所示的敞焰烹饪方式的热效率相比较有大幅度提高。本实施例同样具有实施例1所列的第1至6点和第9点优点。多数家庭厨房有一台双眼燃气灶和许多个不同规格和用途的锅(直径最大的一般为24cm)。只要将燃气灶原来配备的锅支架更换为本实施例的节能锅支架,则家庭厨房里所有的普通平底锅都可以安放在节能锅支架上使用。值得指出的是除了金属锅外,非金属锅(如砂锅、搪瓷锅等)也同样可以安放在节能锅支架上使用,达到高效节能的目的。
本实施例可以省略锅支撑爪21,只用若干个支杆22来支承普通平底锅的锅底。本实施例还有多种改进形式。例如,增设一个与圆筒6的上边沿相配合的顶盖,并且圆筒6的上部的缺口23增设用于打开和关闭缺口23的盖子后,就构成一套与实施例2结构相似的节能烹饪器具。另外,可以在外壳11下端的四个支撑凸台12及其这四个支撑凸台12之间的四个圆弧状助燃空气进口13外面增设一个可转动的圆筒(其内径相当于外壳11的外径),该圆筒上有四个开口,转动这个圆筒可以调节助燃空气进气量。本实施例还有多种简化形式。例如,如果希望保留燃气灶的原来配备的锅支架,则可以将本实施例简化为一个节能罩,包括有集热盘5及传热翅片54、圆筒6等,集热盘5上增设若干个凹槽或缺口,这些凹槽或缺口的数目、尺寸和位置与燃气灶的原来配备的锅支架的支撑爪的数目、尺寸和位置相对应,将该节能罩通过这些凹槽或缺口安放在燃气灶的原来配备的锅支架上,就构成一个与图5类似的节能锅支架。
如实施例1所述,集热盘5的上表面51与锅底2之间设置任何金属构件对于火焰结构完整性都有一定的影响,容易引起局部不完全燃烧。因此,图5的节能锅支架的进一步改进是取消锅支撑爪21和支杆22,改为依靠普通平底锅的两个锅耳架在圆筒6的上部来支承整个锅体。圆筒6的上部可设置若干对的相对的缺口23,,每对缺口的高度不同,以便于放入不同直径和高度的普通平底锅。使用直径小于14cm的普通平底锅时,可以用一些辅助挂钩将普通平底锅悬挂在圆筒6上边沿,或者用一条金属横杆架在圆筒6上边沿的一对缺口23内,再使用一些诸如三角板状挂钩、小铁链这样的辅助工具来将位于圆筒6内部的锅具挂在金属横杆上。
进一步地,集热盘5与圆筒6之间为可拆式连接,同一个集热盘5可方便地更换和安装上不同直径和高度的圆筒6或者圆锥筒,以便使用不同直径和高度的普通平底或者圆底炒锅。
与本实施例类似,实施例3的节能圆底锅除去圆底锅后的其余部分可制作为一个用于圆底锅的节能锅支架,与家庭厨房现有的普通圆底锅组合使用。这种用于圆底锅的节能锅支架,在集热盘5上安放普通锅支架后也可以用于普通平底锅的烹饪。
本实施例未提及的部分与以上实施例类似,此处不再赘述。
实施例5
本实施例与以上实施例类似,其不同之处在于,本实施例使用太阳灶。太阳灶在太阳能资源丰富的地区较为常用。例如,在中国西部地区太阳灶的保有量达80万台。使用太阳灶既不消耗矿物燃料,又不排放任何污染物,是最为节能环保的烹饪方式。但现有太阳灶的热效率一般低于50%(太阳灶的热效率是指用于烹饪食物的热量占太阳灶采光面积接受的太阳辐射能的百分比),其原因在于:(a)辐射热损失较大。太阳灶多是利用旋转抛物面反光镜(以下简称为旋镜)将太阳光聚焦到锅底来加热锅内食物(如图14所示)。聚光器的平均聚光效率约为85%(其余15%为散射和聚焦误差损失),锅底对于光斑能量的平均吸收率约为75%(其余25%是锅底对于光斑的反射和散射损失)。图14中粗箭头表示聚焦到锅底的太阳辐射,细箭头表示锅底反射引起的辐射热损失。(b)对流热损失较大。太阳灶烹饪时整个锅体裸露在周围的流动空气中,当环境气温低,风速大时,其对流热损失相当大。举个例子,太阳灶煮开水达到约80℃水温,此时锅体与环境冷空气(假定气温为10℃)的温度差为70℃,锅壁与环境冷空气接触的对流热损失可能刚好与锅底从聚焦光斑中吸收的热量达到平衡,则锅内水温就会一直维持在80℃,不可能将水煮开。这时就需要将已加热到80℃的水锅从太阳灶上拿下来,再用其它的灶具将水烧开,这是太阳灶实际使用时经常出现的一种情况。
使用本发明的节能平底锅可以克服上述问题,大幅度提高太阳灶的热效率。如图6所示,本实施例的节能平底锅的结构与实施例1的大致相同。图6中曲折箭头线表示聚焦的光斑照射到锅底,其中一部分被锅底吸收,另一部分被锅底反射,这些被锅底反射的热辐射到达集热盘5的上表面51,然后被上表面51反射(或多次反射)后进入圆筒6的内壁面与内锅壁3之间的环状空隙B,最终绝大部分被锅体吸收。由此可见,图6情况下的辐射热损失大幅度小于图14的敞开式加热的辐射热损失。太阳灶不需要排放烟气,节能平底锅的烟气排放口14关闭,此时节能平底锅内的空隙A和 B内充满热空气,热空气具有浮升力,外界冷空气难以进入,对流热损失很小。因此,在图6的情况下,基本上没有辐射热损失和对流热损失,太阳灶的热效率即为聚光器的聚光效率,接近85%。
再对比图13和14,可以发现燃气灶的敞焰烹饪方式与太阳灶的敞开式烹饪方式的热效率低的原因部分相同,例如,锅底反射热辐射引起的辐射热损失较大,锅体与冷空气接触引起的对流热损失过大。因此,本发明的节能平底锅应用于燃气灶和太阳灶都能够取得大致相同的提高热效率的效果。
本实施例未提及的部分与以上实施例类似,此处不再赘述。
实施例6
本实施例与实施例5类似,其不同之处在于,上述集热盘5、圆筒6组合构成内锅支架,其中集热盘5包括有底部和顶部,集热盘5上设置有锅支撑爪21及支杆22,支杆22设置在集热盘5的底部与顶部之间,锅支撑爪21设置在集热盘5的顶部,内锅1支承在锅支撑爪21上,集热盘5上设有的开孔52与支杆22的位置错开。内锅支架再与其它的锅组合使用,达到提高热效率的目的。如图7所示,集热盘5上有一个直径约为6至15cm的开孔52,该开孔与支杆22的位置错开。集热盘5的外边沿与圆筒6的下边沿连接,圆筒6的上边沿放置有活动的园环形盖板8。
使用时将该内锅支架安放在太阳灶的锅圈上,再将内有食物的普通平底锅放在锅支架上(图7中虚线为普通平底锅的位置),调整太阳灶的锅圈位置及其聚光器的水平角和仰角,使其聚焦的光斑通过集热盘5的开孔52照射到普通平底锅的锅底(如图7中曲折箭头线所示)。其余与以上实施例类似。
根据不同的使用条件,本实施例还应该在以下方面作进一步的调整,以达到最佳的使用效果:
(1)开孔52的大小、形状和位置
开孔52的大小、形状和位置需要考虑所采用的太阳灶聚光器的类型以及当地太阳辐照情况来确定。采光面积1.5m2的高精度旋镜聚光器聚焦光斑的直径约为6cm,低精度的约为12cm。开孔52的直径最好是稍大于光斑直径,开孔52的形状是圆形或椭圆形(短轴位于水平方向)。确定开孔52最佳位置的其中一个考虑因素是太阳辐照方向与水平面的夹角(以下称为太阳辐照高度角)。太阳辐照高度角在不同纬度地区、一年中的四季、一天中的不同时刻都是不同的。太阳辐照高度角在夏天的中午有时接近90°,在冬天的上午和下午有时只有10°。因此,开孔52的位置最好是可调整的。可以在集热盘5上布置若干个适合不同太阳辐照高度角的开孔,使用时选择合适的一个开孔,其余用盖板封住。或者在集热盘5上开一个直径较大的洞,配一块滑板,滑板上有相当于聚焦光斑直径的开孔52,通过移动滑板来调整开孔52的位置以适应在夏天和冬天的不同的太阳辐照高度角。
(2)集热盘5的形状
集热盘5的形状可以是平板、弧面板、圆柱体、圆锥体、多面体等,也可以是非对称的,主要考虑所采用的聚光器的情况来确定。目前常用的旋镜聚光器聚焦光斑的照射方向是倾斜向上的,可选用图6或图7所示的集热盘5,图7所示的圆锥面形状的集热盘5的锥面与水平面的夹角在30°至60°之间(需要考虑当地纬度来选取,低纬度地区选取较大的角度,高纬度地区选取较小的角度),这样太阳辐照高度角在10°至90°之间变化时均能使绝大部分聚焦光斑射入开孔52。但有些类型的聚光器的照射方向是水平的或倾斜向下的(如复合抛物面聚光器、透射聚光器包括凸透镜、菲涅尔透镜等)。作为一个例子,图8涉及一种适用于菲涅尔透镜(以下简称为菲镜)聚光器的圆柱状集热盘5,其一侧有一个圆锥形的凸出体55,该凸出体的靠上边的锥面上有一个短轴直径约为3cm、长轴直径约为5cm的椭圆形开孔52(该圆锥形凸出体及开孔的位置应该使得椭圆形开孔52的长轴方向与水平面的夹角为45°,短轴方向平行于水平面)。聚焦光斑通过该开孔52射入集热盘5内部,沿a方向射入时太阳辐照高度角约为20°,b方向约为40°,c方向约为80°。上述的圆锥形凸出体及开孔的设置方式使得在各种太阳辐照高度角时下绝大部分焦斑都能够射入集热盘5内部。射向集热盘5底部的太阳辐照的其中一部分反射至锅底,另一部分被集热盘5底部吸收转换为热能,这些热能加热空隙A内空气,热空气再加热锅底。上述凸出体55的形状除了圆锥体外,亦可以采用其它形状如梯形体、多面体等。另外,集热盘5也可以采用更复杂的变截面、非对称形状、或具有凸出或凹陷部位使得集热盘5的开孔52能够位于与水平面的夹角在30°至60°之间的壁面上。
(3)开孔52处增设玻璃窗
在图7和8所示节能锅支架的集热盘5的开孔52处可增设玻璃窗,聚焦的光斑透过该玻璃窗射入空隙A。玻璃窗的主要作用是减少空隙A与外界冷空气的质量和热量交换带来的热损失。设置玻璃窗后,本实施例除了可以采用上述操作方式外,还可以采用如下的热管操作方式:往空隙A内加入几个cm高的水,再将内有食物的普通平底锅放在节能锅支架上。聚焦的光斑透过玻璃窗照射到空隙A内的水,太阳辐射中的红外部分被水吸收,紫外和可见光部分被锅底和其它壁面吸收。空隙A内产生水蒸气,水蒸气在锅壁和锅底冷凝放热,对锅内食物产生蒸煮作用,其传热原理与现有的热管技术相同。上述玻璃窗可选用石英玻璃、有机玻璃、高硼硅玻璃或者其它透明材料如塑料薄膜。
(4)保温层
本实施例在圆筒外壁不能包绕普通保温层,因为太阳灶聚焦的光斑温度很高,调整不当时,光斑可能偏离集热盘5的开孔52而照射到其它部位引起保温层过热。适用于本实施例的保温材料是不燃耐高温材料如玻璃纤维布、硅酸铝纤维布。如果在集热盘5和圆筒6的壁面增设真空夹层,可取得最佳的保温效果。
(5)使用不同规格的普通平底锅
本实施例可使用不同直径和高度的普通平底锅(包括金属锅和非金属锅)。为了不让环状空隙B内的热空气向外界泄漏,除了使用园环形盖板8外,还可以使用其它不燃耐热柔性材料(如玻璃纤维布)包绕在普通平底锅的锅壁上部。类似于实施例2和4,本实施例可增设一个与圆筒6的上边沿相配合的顶盖。普通平底锅的支撑方式除了可以采用锅支撑爪21和支杆22的方式外,还可以采用实施例4说明的依靠普通平底锅的两个锅耳架在圆筒6的上部来支承整个锅体的方式。
(6)使用普通平底炒锅和圆底炒锅
集热盘5的外边沿与圆筒6的下边沿之间采用可拆卸式连接,拆下圆筒6后就可以使用普通平底炒锅和圆底炒锅。
以上六点说明同样适用于其它实施例。
本实施例未提及的部分与以上实施例类似,此处不再赘述。
实施例7
本实施例与以上实施例类似,其不同之处在于,本实施例的集热盘、圆筒与内锅合并为同一个圆柱状容器。具体地如图9所示,集热盘5为圆柱状容器,其上部有圆锥形过渡段56(锥面与水平面的夹角为45°)。该圆锥形过渡段壁面上有一个短轴直径约为3cm、长轴直径约为5cm的椭圆形开孔52(其短轴方向平行于水平面,长轴方向与水平面的夹角为45°)。集热盘5同时兼作为烹饪食物的内锅,其上部有锅盖4。由菲镜聚光器F聚焦的光斑通过开孔52射入集热盘5内部,一部分太阳辐射被集热盘5内的食物直接吸收,其余的太阳辐射被集热盘5内壁面反射(或多次反射)后被集热盘5内的食物吸收。锅内食物是在锅内部的整个体积内被加热,可称为锅内加热。
与以上实施例类似,本实施例基本上没有辐射热损失和对流热损失,太阳灶的热效率即为菲镜聚光器的聚光效率,在90%以上。因此,本实施例同样具有热效率高等一系列优点。另外,与图14所示的已有技术旋镜太阳灶的敞开式加热方式相比较,本实施例图9所示的菲镜太阳灶还具有以下优点:
(1)携带方便
旋镜太阳灶采光面积一般为2m2,配套有较复杂的对焦机构,总重量一般有20kg。菲镜太阳灶的热效率较高,达到同样加热功率所需的采光面积较小。PMMA材质1m2采光面积的菲镜重量约7kg,便于携带。
(2)安装方便
旋镜太阳灶是聚光器在下,锅具在上,其安装占地面积较大,一般要在较开阔的空地(如野外、庭院空地、建筑物屋顶)露天安装使用。菲镜太阳灶是锅具在下,聚光器在上,其安装占地面积较小,不但可以在室外使用,而且可以在普通民宅、高层建筑公寓的阳台、窗户边的有阳光照射到的室内使用。
(3)使用方便
(a)旋镜太阳灶调焦操作需要使入射的太阳光反射聚焦照到锅底,这是一件较困难和耗时的事情。另外,由于旋镜太阳灶是聚光器在下,锅具在上,锅具可能遮挡一部分本来应该射到聚光器的太阳光,调焦操作还需要考虑尽可能减少锅具遮挡太阳光。菲镜太阳灶调焦操作更简便,只需使菲镜面基本垂直于太阳光,然后使锅具的开孔52位于焦斑处即可。由于菲镜太阳灶是锅具在下,聚光器在上,锅具不会遮挡射到聚光器的太阳光。
(b)旋镜太阳灶是聚光器在下,锅具在上,锅具的位置较高,烹饪操作不便,烹饪时锅具难免滴下油和汤汁等,容易弄脏旋镜的反光膜,降低聚光效率。菲镜太阳灶是锅具在下,聚光器在上,烹饪操作更方便,溢锅对聚光器没有任何影响。
(c)旋镜太阳灶安装后不方便移动。菲镜太阳灶容易移动,使用时可移到阳光照射的位置,不使用时可将菲镜的镜面垂直地竖放,靠墙边放置,不占用室内地方。
(d)烹饪速度快
图14所示的已有技术旋镜太阳灶中,太阳辐射能转换为热能(光热转换)发生在锅底的外表面,然后部分热能以热传导的方式通过锅底壁面传递到锅底的内表面,再以对流传热的方式传递给锅内食物,可称为外加热方式。外加热方式的传热步骤较多,传热效率较低。本实施例图9所示的菲镜太阳灶中,光热转换大部分发生在锅内食物表面,小部分发生在锅具的内表面,所获得的热能直接加热锅内食物,不再需要通过锅具壁面进行热传导。本实施例的菲镜太阳灶烹饪为内加热方式,具有加热速度更快、热效率较高等优点。
图9所示的菲镜太阳灶可用于烹饪以液体水为主的食物(如煮汤)和不加水的固体食物(如烘烤熟食)。加热固体食物时,最好增设一些辅助器具,例如:(a)在锅内待烹饪的固体食物与开孔52之间放置一块黑色吸热板;或者(b)在锅内底部增设一个转盘,待烹饪的固体食物置于转盘上。
本发明的另外一种与旋镜聚光器配合使用的内加热方式的节能锅具如图10所示。圆柱状集热盘5的底部设置具有玻璃窗的开孔52,内部放置蒸架M,蒸架M由若干个支脚N支撑,这些支脚N上安装黑色吸热盘K,内有待烹饪食物的蒸盘S置于蒸架M上,集热盘5内加入水(其液面在吸热盘K与蒸盘S底之间)。旋镜聚光器聚焦光斑沿a方向经开孔52射入集热盘5内加热水产生水蒸气,水蒸气加热蒸盘S内的食物,可用于蒸饭、蒸肉、蒸鱼、蒸蛋等。
与以上实施例类似,本实施例集热盘5的形状以及开孔52的大小、形状和位置需要考虑所采用的聚光器和当地太阳辐照情况来确定。集热盘5的形状可以是圆柱体、正方体、长方体、多面体等。与图8类似,集热盘5可以有凸出体。开孔52可设置在凸出体、锅侧壁、锅底或锅盖上,可取得大致相同的技术效果,均属于本发明权利要求保护范围内。在太阳辐照高度角很大或很小时,可以在本实施例或其它实施例所描述的锅具或锅支架下的一边放垫片,使锅具或锅支架稍为倾斜,以便让大部分聚焦光斑射入开孔52内。
图9中锅内食物加热产生的水蒸气进入冷凝盘管P冷凝,冷凝水从排水口V排出,可另外用容器收集这些冷凝水。
本实施例未提及的部分与以上实施例类似,此处不再赘述。
实施例8
本实施例与实施例7类似。图9节能锅中当锅内食物对太阳辐射有较大的吸收率时,可能出现锅内上部食物温度较高,下部食物温度较低的情况。为了避免这种情况,本实施例中太阳辐射是从位于锅体中部的开孔52射入锅内的。为了不让锅内液体食物从锅体中部开孔52流出,开孔52必须配置玻璃窗。一般玻璃对太阳辐射的透射率约为90%,反射率约为10%。配置通常的平板玻璃窗后,太阳灶聚焦光斑的10%会被平板玻璃窗反射损失掉。为了降低玻璃反射损失,本实施例设计了一种凹洞玻璃窗。具体地如图11所示,圆柱状的集热盘5上部直径较小,下部直径较大,中间的圆锥形过渡段56上有开孔52。开孔52上连接有玻璃圆筒57,其连接处用密封胶圈和粘合剂密封。当太阳辐射由a箭头方向射入开孔52后,太阳辐射的90%透过玻璃圆筒壁到达集热盘5内壁面转换为热能来加热食物,其余10%被玻璃圆筒壁反射后按b箭头方向到达另一边的玻璃圆筒壁后,有9%透过玻璃圆筒壁到达集热盘5内壁面,另外的1%则按c箭头方向到达另一边的玻璃圆筒壁,又有0.9%透过玻璃圆筒壁。可见,设置这种凹洞玻璃窗后,由太阳灶聚焦的光斑可以接近100%射入集热盘5内部,(只有少量散射损失)。
对于不宜被太阳辐射中的紫外线直接照射的食物,适合的锅具是在图11的基础上,在玻璃圆筒57外增设一个与玻璃圆筒57的外形和尺寸相配合的金属圆筒,该金属圆筒与开孔52周围的壁面固定连接,使玻璃圆筒57与该金属圆筒之间形成约2至3mm宽的环状空隙,该金属圆筒的面向环状空隙的这一边壁面上涂覆有选择性吸收太阳辐射膜层。当太阳辐射由a箭头方向射入开孔52后,太阳辐射的90%透过玻璃圆筒壁到达选择性吸收太阳辐射膜层而被转换为热能,这些热能再由金属圆筒壁传递至锅内食物,其余10%被玻璃圆筒壁反射(或多次反射)后也被吸收。上述配置中,金属圆筒及选择性吸收太阳辐射膜层起到高效吸收太阳辐射的作用;玻璃圆筒57及玻璃圆筒57与金属圆筒之间的环状空隙起到减少金属圆筒壁与外界冷空气接触的对流热损失的作用。在设置有金属圆筒及选择性吸收太阳辐射膜层的情况下,如果取消玻璃圆筒57,则由开孔52射入金属圆筒的太阳辐射仍然可以在金属圆筒内多次反射而被高效地吸收,但经开孔52流出和流入的热/冷空气对流将引起一定的对流热损失。以上说明的本实施例这种凹洞玻璃窗和/或金属圆筒及选择性吸收太阳辐射膜层的设置同样适用于其它实包括有内锅、集热盘,圆筒,其中内锅包括有内锅底、内锅壁、内锅盖,内锅壁与内锅底相连接,内锅盖装设在内锅壁的上方开口处,集热盘装设在内锅底的下方,集热盘的上表面与内锅底之间形成空隙A,集热盘的外边沿连接圆筒,圆筒的内壁面与内锅壁的外壁面之间形成环状空隙B,环状空隙B内装设有连接圆筒的内壁面与内锅壁的外壁面的连接件,集热盘上设有开孔,开孔的位置和尺寸与加热装置H的位置和尺寸相适应例。
类似地,一种与旋镜聚光器配合使用的具有凹洞玻璃窗的内加热方式的节能锅具如图12所示,其中K为圆筒状的具有许多透水小孔的黑色吸热筒,其余与图10和11的说明相同。
本实施例未提及的部分与以上实施例类似,此处不再赘述。
以上的实施例1至8有着相同的起到核心作用的特定技术特征,就是:设置有集热盘5,集热盘5上设置有与拟使用的加热装置H相适应的开孔52,起到减少加热装置H的直接辐射热损失和间接辐射热损失的作用。从以上实施例可见,本发明的基本技术思想就是用集热盘来减少加热装置的直接辐射热损失和间接辐射热损失,并且利用集热盘收集到的热量来加热助燃空气和/或锅侧壁,从而提高烹饪器具的热效率。与已有技术的翅片节能锅、夹层节能锅等的基本技术思想相比较,本发明的基本技术思想有着实质性的区别。
本发明的涉及燃气灶的实施例1至4与涉及太阳灶的实施例5至8的技术目的相同,技术原理相同,核心技术特征相同,主要技术效果相同,其区别仅在于锅具和灶具、集热盘5和圆筒6的形式、以及锅具和灶具与集热盘5和圆筒6的组合方式有所不同。因此,本发明的实施例1至8合案申请符合专利申请的单一性原则。
本发明有多种实施方式。例如,应用于备有燃气灶的厨房,从简单到复杂有以下五种实施方式:(1)使用原来的燃气灶、锅支架和普通平底锅,增加一个实施例4中所描述的节能罩(由集热盘5及传热翅片54、圆筒6等构成),将该节能罩安装在原来的锅支架上;(2)使用原来的燃气灶和普通平底锅,用一个实施例4中所描述的节能锅支架(由集热盘5及传热翅片54、圆筒6、锅支撑爪21等构成)替换原来的锅支架;(3)使用原来的燃气灶,用实施例1或2所描述的节能平底锅(由内锅1、集热盘5及传热翅片54、圆筒6等构成)替换原来的普通平底锅和锅支架;(4)使用原来的普通平底锅,用一个由集热盘5及传热翅片54、圆筒6、锅支撑爪21等和燃气灶组合构成的节能燃气灶替换原来的燃气灶和锅支架;(5)对于餐饮企业的厨房而言,还可以将节能平底锅(由内锅1、集热盘5及传热翅片54、圆筒6等构成)与燃气灶组合为节能燃气大煮锅、大汤锅等。
本发明有多种产品形式,以本发明应用于太阳灶为例说明如下:可生产一个由集热盘5和圆筒6等构成的节能锅支架产品,消费者购买该产品后,再与该消费者已拥有的或从其它途径购买的普通太阳灶和普通锅具组合使用;或者,可生产一个由内锅1、集热盘5和圆筒6等构成的节能锅产品,消费者购买该产品后,再与该消费者已拥有的或从其它途径购买的普通太阳灶组合使用;或者,可生产一个由集热盘5、圆筒6和太阳灶组合构成的高效太阳灶产品,消费者购买该产品后,再与该消费者已拥有的或从其它途径购买的普通锅具组合使用。
包含有本发明的核心技术特征的任何形式的锅具、灶具、辅件、配件及其它们的组合均属于本发明权利要求的保护范围之内。
本发明的用途不限于烹饪食物。本发明可用于与物品的加热相关的任何用途。以下给出一个与获取淡水相关的例子,蒸馏法和吸附法是公知技术中获取淡水的方法的其中两种。蒸馏法可与本发明组合使用:将海水装入图9或11所示的锅内(开孔52有玻璃窗),用菲镜太阳灶加热锅内的海水,海水受热后产生的水蒸气在冷凝盘管P冷凝为淡水,用另外的容器在排水口V收集。类似地,吸附法可与本发明组合使用:用吸湿剂吸附空气水分,将饱和的吸湿剂放入图9或11所示的锅内(开孔52有玻璃窗),最好再在吸湿剂与开孔52之间放一块黑色吸热板,菲镜聚焦光斑射入开孔52内,吸湿剂受热解吸产生的水蒸气在冷凝盘管P冷凝为淡水,用另外的容器在排水口V收集。本发明与任何其它技术的组合运用均属于本发明权利要求的保护范围之内。
显然,本发明的上述实施例仅仅是为清楚地说明本发明所作的举例,而并非是对本发明的实施方式的限定。对于所属领域的普通技术人员来说,在上述说明的基础上还可以做出其它不同形式的变化或变动,这里无需也无法对所有的实施方式予以穷举。凡在本发明的精神和原则之内所作的任何修改、简化、替代、添加、组合、修饰、等同替换和改进等,均应包含在本发明权利要求的保护范围之内。

Claims (8)

1.一种高效节能烹饪器具,其特征在于,包括有内锅、集热盘,圆筒,其中内锅包括有内锅底、内锅壁、内锅盖,内锅壁与内锅底相连接,内锅盖装设在内锅壁的上方开口处,集热盘装设在内锅底的下方,集热盘的上表面与内锅底之间形成空隙A,集热盘的外边沿连接圆筒,圆筒的内壁面与内锅壁的外壁面之间形成环状空隙B,环状空隙B内装设有连接圆筒的内壁面与内锅壁的外壁面的连接件,集热盘上设有开孔,开孔的位置和尺寸与加热装置H的位置和尺寸相适应;
上述集热盘的开孔的直径比加热装置H的直径大10~60mm,开孔的上边缘不高于加热装置H相应的上边缘;集热盘的设置方式是避开与加热装置H的火焰的直接接触;
上述集热盘的上表面与环状空隙B相对应的部分为可以将加热装置H散失的热辐射反射到内锅壁的圆锥面或曲面。
2.根据权利要求1所述的高效节能烹饪器具,其特征在于上述集热盘的下表面连接有沿集热盘的径向排列的、均匀分布的若干传热翅片;传热翅片为铝箔翅片。
3.根据权利要求1所述的高效节能烹饪器具,其特征在于上述圆筒的顶端设有集液槽,集液槽与顶盖相配合,顶盖与内锅盖之间形成空隙D,顶盖上设置有排烟口;内锅壁设置有夹层,集热盘为中空结构,内锅壁的夹层上端与集热盘中空结构上端通过导汽管相互连通,内锅壁的夹层下端与集热盘中空结构下端通过导液管相互连通,集热盘中空结构内有导热介质。
4.根据权利要求1所述的高效节能烹饪器具,其特征在于上述内锅底和内锅壁合并成圆底锅,集热盘为与圆底锅的形状相适应的半球形或弧面状的无孔板或者多孔板。
5.根据权利要求1所述的高效节能烹饪器具,其特征在于上述集热盘、圆筒组合构成内锅支架,集热盘上设置有锅支撑爪及支杆,内锅支承在锅支撑爪上,锅支撑爪支承在支杆上,集热盘上设有的开孔与支杆的位置相互错开。
6.根据权利要求1至5任一项所述的高效节能烹饪器具,其特征在于上述集热盘设有圆锥形过渡段或凸出体,开孔位于集热盘的圆锥形过渡段或凸出体的那些与水平面的夹角为30°至60°的壁面上,开孔设置有平板玻璃窗或者凹洞玻璃窗,凹洞玻璃窗为玻璃圆筒。
7.根据权利要求1所述的高效节能烹饪器具,其特征在于上述集热盘、圆筒与内锅合并为同一个圆柱状容器,集热盘同时兼作为烹饪食物的内锅,其上部装设锅盖;集热盘设有圆锥形过渡段或凸出体,开孔位于集热盘的圆锥形过渡段或凸出体的那些与水平面的夹角为30°至60°的壁面上,开孔设置有平板玻璃窗或者凹洞玻璃窗,凹洞玻璃窗为玻璃圆筒。
8.一种烹饪器具支架,其特征在于,包括有集热盘和圆筒,集热盘的外边沿连接圆筒,集热盘上设有开孔,开孔的位置和尺寸与加热装置H的位置和尺寸相适应,集热盘的上表面设置有锅支撑爪及支杆,集热盘的下表面连接有沿集热盘的径向排列的、均匀分布的若干传热翅片,圆筒的外侧面设有外壳,外壳的下端设有若干支撑凸台,若干支撑凸台之间的空间为助燃空气进口。
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