專利名稱：一種節(jié)能型燃氣灶的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種燃氣灶，特別是涉及一種節(jié)能型燃氣灶，該節(jié)能型燃氣灶適用于餐飲行業(yè)和家庭使用，尤其是適合炒菜使用。
背景技術(shù)：
目前，隨著旅游業(yè)和飲食服務(wù)業(yè)的發(fā)展，以及人民生活方式的改變，在外就餐的人數(shù)與日俱增，用于烹飪菜肴的燃氣炒菜灶的品種和數(shù)量也在不斷增加。據(jù)了解，目前我國已有數(shù)百家從事商業(yè)用燃氣設(shè)備的生產(chǎn)廠家，每年生產(chǎn)的燃氣炒菜灶數(shù)萬臺。對民用灶具，熱效率是一個重要參數(shù)，燃氣炒菜灶加熱速度快，火力猛，其產(chǎn)生的溫度普遍在1000°c以上，而鐵鍋的熱吸收率只有20%左右，所以有大部分的熱量沒有得到充分利用，導(dǎo)致了熱效率低。如何充分利用這部分熱量，提高熱效率和燃氣利用率，將具有十分重要的經(jīng)濟和實用價值。專利號為96102243. 4的中國發(fā)明專利公開了一種應(yīng)用氣體燃料的節(jié)能燃氣灶，包括灶體、支架、進氣管、調(diào)節(jié)閥，進氣管和調(diào)節(jié)閥之間設(shè)有頂桿受壓于支架的壓力連通開關(guān)，連接調(diào)節(jié)閥的燃燒出氣管頂部設(shè)有燃燒噴頭，噴頭上套有其上開有進氣口的燃燒罩，燃燒罩附近設(shè)有長明火裝置。該本發(fā)明與現(xiàn)有技術(shù)相比，具有如下優(yōu)點經(jīng)測試，熱效率大于70%，該節(jié)能燃氣灶主要是通過調(diào)節(jié)氣體燃料的燃燒效率實現(xiàn)節(jié)能，但是在現(xiàn)實中，燃氣燃燒后很大一部分熱能并沒有被鍋具利用，而是通過周圍空氣散發(fā)了。專利號為200710009380. 5的中國發(fā)明專利公開了復(fù)合式燃氣灶增熱器，主要用于家用燃氣灶，直接套入到現(xiàn)有的各種規(guī)格型號的燃氣灶爐頭上使用。該復(fù)合式燃氣灶增熱器設(shè)有輻射網(wǎng)、網(wǎng)架、遠紅外輻射盤和輻射盤底座，輻射網(wǎng)固定在網(wǎng)架上，輻射網(wǎng)上涂有高溫遠紅外輻射涂料，網(wǎng)架套在遠紅外輻射盤上，遠紅外輻射盤內(nèi)設(shè)有可翻轉(zhuǎn)的支托架和交錯式導(dǎo)火與擋火圈，用于支托不同形狀大小的鍋體，使各種鍋體都能與遠紅外輻射網(wǎng)保持最佳的燃燒輻射距離及引導(dǎo)燃燒火焰沿著交錯式導(dǎo)火圈橫向路徑燃燒，從而延長火焰在鍋底的停留時間。輻射盤底座設(shè)有用于調(diào)整輻射盤高低的斜槽或至少3個螺釘，以適應(yīng)不同規(guī)格型號的爐具。該裝置雖能使氣體燃料燃燒產(chǎn)生的熱量通過輻射的方式傳送到灶具上，一定程度上提高燃氣燃燒產(chǎn)生的熱量利用效率，但是只是增加鍋具在燃氣燃燒時得到的熱量，多余的熱量并不能儲存，一旦燃氣關(guān)閉，鍋具就沒有熱源，總體來說，燃氣利用的效率還有待提聞。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的是克服現(xiàn)有技術(shù)存在的問題，提供一種節(jié)能型燃氣灶，該燃氣灶能通過反射熱量、產(chǎn)生高效紅外輻射和相變儲存熱量以提高中餐燃氣炒菜灶的燃氣利用率。本發(fā)明為實現(xiàn)上述目的采用的技術(shù)方案是一種節(jié)能型燃氣灶，其特征在于包括聚能腔、爐壁、相變蓄熱體、肋片、紅外輻射陶瓷板和燃氣爐頭；所述爐壁為開口腔體結(jié)構(gòu)，開口上端用于放置鍋具，爐壁底部中心開口設(shè)有燃氣爐頭；爐壁腔體內(nèi)下端設(shè)有聚能腔，聚能腔為柱形空腔結(jié)構(gòu)，聚能腔上表面為半球形曲面，聚能腔的空腔內(nèi)從上表面到下底面之間間隔設(shè)有多塊肋片，紅外輻射陶瓷板貼在聚能腔上表面上；聚能腔內(nèi)設(shè)有相變蓄熱體。 為進一步實現(xiàn)本發(fā)明目的，所述聚能腔的材質(zhì)優(yōu)選為鈷基耐高溫合金。所述肋片的材質(zhì)優(yōu)選與聚能腔材質(zhì)相同。所述肋片的橫截面優(yōu)選為環(huán)型。所述肋片優(yōu)選為6片。所述相變蓄熱體的材質(zhì)優(yōu)選為無水氯化鈉。所述聚能腔外側(cè)和爐壁腔體內(nèi)側(cè)之間優(yōu)選設(shè)有隔熱材料。所述隔熱材料優(yōu)選為陶瓷纖維。所述爐壁的上端壁上優(yōu)選設(shè)有排氣口。所述聚能腔的下底面優(yōu)選為水平面。相對于現(xiàn)有技術(shù)，本發(fā)明具有如下優(yōu)點和有益效果(I)本發(fā)明的燃氣灶的原理是通過反射熱量、產(chǎn)生高效紅外輻射和相變儲存熱量結(jié)合，最后達到提高中餐燃氣炒菜灶的燃氣利用率的效果?，F(xiàn)有的技術(shù)人員提高燃氣灶的燃氣利用率都是從改變?nèi)細獾娜紵绞街?，而本設(shè)備主要是從提高余熱、廢熱的利用率著手。此外，相變儲熱一般都是運用在電子、太陽能、建筑等領(lǐng)域，而運用在燃氣灶方面比較少，而且和紅外輻射聚能板結(jié)合來提高燃氣灶余熱、廢熱的利用率就更加少見。紅外輻射陶瓷板為鍋形或者說半球形，這樣能起到凸透鏡的作用，把熱量反射并集中在鐵鍋上面，集中加熱；聚能腔的上表面也應(yīng)為鍋形結(jié)構(gòu)，弧度與紅外輻射陶瓷板一致，有利于它們之間的換熱；聚能腔設(shè)有環(huán)形肋片，延伸到聚能腔的內(nèi)部，使聚能材料能均勻換熱，強化換熱 ’聚能腔的鍋形曲面和紅外輻射陶瓷板相接，而其它各面都應(yīng)被隔熱性能極好的陶瓷纖維所包裹，這樣聚能腔只有與紅外輻射陶瓷板換熱，起到定向的作用，效率更加高；聚能腔的相變儲熱材料的相變溫度須較高，而且無毒。通過以上的設(shè)計，再利用紅外輻射陶瓷板可以產(chǎn)生高效紅外輻射和相變材料蓄熱的特征，相變材料儲存的熱量便可以更加有效的被紅外輻射陶瓷板轉(zhuǎn)化成高效紅外輻射，對鐵鍋進行加熱。(2)堇青石紅外輻射陶瓷是一種高紅外輻射率的陶瓷材料，有著很好的吸收熱量并產(chǎn)生紅外輻射的能力；傳熱包括熱傳導(dǎo)、熱對流和熱輻射，當溫度大于1000°c時，熱輻射對鐵鍋的加熱最為高效，其中，熱輻射主要就是紅外輻射；(3)氯化鈉的相變溫度為800°C，潛熱為492X 103J/kg，無毒，是一種很好的適用于中餐燃氣炒菜灶的高溫相變材料；(4)鈷基耐高溫合金與氯化鈉有很好的相容性，并且此耐高溫合金能耐高強度和高溫，它的柔韌性和傳質(zhì)阻抗也很好，其適合作為本聚能腔的材質(zhì)；(5)聚能腔的多片環(huán)型肋片能強化相變蓄熱體的傳熱；(6)陶瓷纖維是一種很好的隔熱保溫材料，此隔熱材料能對紅外輻射陶瓷板和聚能腔起到很好的隔熱保溫作用，防止熱量的流失。


圖I為本發(fā)明節(jié)能型燃氣灶的結(jié)構(gòu)示意圖。圖2為圖I的A-A截面的剖面圖。
圖3為圖I的左視圖。圖中示出鐵鍋I、排氣口 2、聚能腔3、爐壁4、隔熱材料5、相變蓄熱體6、肋片7、紅外輻射陶瓷板8和燃氣爐頭9。
具體實施例方式為進一步理解本發(fā)明，下面結(jié)合附圖對本發(fā)明作具體介紹，需要說明的是，本發(fā)明要求保護的范圍并不局限于實施方式表述的范圍。如圖1-3所示，一種節(jié)能型燃氣灶，包括聚能腔3、爐壁4、隔熱材料5、相變蓄熱體6、肋片7、紅外輻射陶瓷板8和燃氣爐頭9 ;爐壁4為開口腔體結(jié)構(gòu)，開口上端用于放置鍋具的,爐壁4底部中心開口設(shè)有燃氣爐頭9 ;爐壁4腔體內(nèi)下端設(shè)有聚能腔3，聚能腔3為柱形空腔結(jié)構(gòu)，聚能腔3上表面為半球形曲面，下底面為優(yōu)選為水平面，聚能腔3的空腔內(nèi)從上表面到下底面之間間隔設(shè)有多塊肋片7，聚能腔3的材質(zhì)優(yōu)選為鈷基耐高溫合金，其以鈷作為主要成分，含有鎳、鉻、鎢，少量的鑰、鈮、鉭、鈦、鑭等合金元素，或者還含有鐵；鈷基耐高溫合金包括Haynessl88 (北京融品有限公司)，Haynes25 (L-605)(深圳市天華不銹鋼材料有限公司)，AlloyS-816 (東莞市勤加緣金屬材料有限公司)，UMCo-50 (上海鄂信特殊鋼有限責任公司)，MP-159(東莞市長安德芬模具鋼材有限公司)，F(xiàn)SX-414(深圳市龍崗區(qū)意興隆模具鋼材有限公司)，X_40(深圳市雄興金屬材料有限公司)，Stellite6B(東莞市晨華金屬材料有限公司)等，進一步優(yōu)選北京融品有限公司生產(chǎn)的HaynesslSS鈷基耐高溫合金；肋片7的材質(zhì)優(yōu)選與聚能腔3材質(zhì)相同，肋片7的橫截面優(yōu)選為環(huán)型；肋片7優(yōu)選為6片；紅外輻射陶瓷板8貼在聚能腔3上表面上。聚能腔3內(nèi)設(shè)有相變蓄熱體6 ;相變蓄熱體6的材質(zhì)優(yōu)選為無水氯化鈉，(TS9，上海合輕化工有限公司)，其相變溫度為800°C，潛熱為492X 103J/kg，無毒；鈷基耐高溫合金與無水氯化鈉有很好的相容性，并且此耐高溫合金能耐高強度和高溫,它的柔韌性和傳質(zhì)阻抗也很好。相變蓄熱體6由固體變成液體儲存熱量，由液體變成固體釋放熱量。聚能腔3外側(cè)和爐壁4腔體內(nèi)側(cè)之間優(yōu)選設(shè)有隔熱材料5，隔熱材料優(yōu)選為陶瓷纖維。爐壁4的上端壁上優(yōu)選設(shè)有排氣口 2，排放廢氣。陶瓷纖維是一種很好的隔熱保溫材料，此隔熱材料能對紅外輻射陶瓷板和聚能腔起到很好的隔熱保溫作用，防止熱量的流失。紅外輻射陶瓷板8的材質(zhì)優(yōu)選為遠紅外陶瓷，其主要成分是堇青石。本發(fā)明采用由華銳節(jié)能科技有限公司生產(chǎn)的紅外輻射陶瓷板，其根據(jù)大小的不同，有19. 7型、25型、33型、46型等，；此紅外輻射陶瓷是一種高紅外輻射率的陶瓷材料，有著很好的吸收熱量并產(chǎn)生紅外輻射的能力；傳熱包括熱傳導(dǎo)、熱對流和熱輻射，當溫度大于1000°C時，熱輻射對鐵鍋的加熱最為高效，其中，熱輻射主要就是紅外輻射。聚能腔的8片環(huán)型的肋片7能強化相變蓄熱體的傳熱。
當燃氣炒菜灶開始工作時，燃氣爐頭9中燃氣燃燒的熱量一部分被鐵鍋I吸收并傳遞給加熱物體得到有效利用，其余部分熱量現(xiàn)有技術(shù)則難以被利用，本發(fā)明的節(jié)能型燃氣灶通過三種方式將燃氣燃燒未被利用的熱量回收利用一是通過紅外輻射陶瓷板8向鐵鍋I反射熱量；二是紅外輻射陶瓷板8直接吸收熱量轉(zhuǎn)換成紅外輻射，對鐵鍋I進行加熱；三是通過紅外輻射陶瓷板8將熱量傳遞給聚能腔3，由相變蓄熱體6儲存，當燃氣灶停止工作時，聚能腔3中相變蓄熱體6釋放熱量給紅外輻射陶瓷板8，產(chǎn)生紅外輻射加熱鐵鍋1，這三種方式共同起到了節(jié)能的效果。特別是第三種儲熱方式，使得應(yīng)用本發(fā)明的節(jié)能型燃氣灶可以在加熱食品到一定程度時，停止燃氣供應(yīng)，此時，聚能腔3儲存的熱量釋放出來，繼續(xù)對食品進行加熱，直接減少了燃氣的使用時間，提高了燃氣的利用率。本發(fā)明中，紅外輻射陶瓷板8為反射、輻射和傳熱部件；紅外輻射陶瓷板8不但對鐵鍋I沒有利用到的熱量進行反射，而且還進行吸收，并將熱量傳遞給聚能腔3。被紅外輻射陶瓷板8反射的熱量對鐵鍋I進行加熱，因紅外輻射陶瓷板8為鍋形曲面結(jié)構(gòu)，所以能很好的起到聚能的作用；被紅外輻射陶瓷板8吸收的熱量一部分被轉(zhuǎn)化為紅外輻射，對鐵鍋I進行二次加熱，另一部分則傳給聚能腔3，再被相變蓄熱體6吸收升溫，當溫度達到相變蓄熱體6的相變溫度，即800°C左右時，相變蓄熱體6會發(fā)生相變，由固體變成液體，儲存大量的熱量。當燃氣爐頭9不工作時，相變蓄熱體6的溫度降低，由液體變成固體，熱量從聚能腔3釋放出來，被紅外輻射陶瓷板8吸收，并轉(zhuǎn)化為紅外輻射，對鐵鍋I進行加熱燃氣炒菜灶加熱速度快，火力猛，而鐵鍋的熱吸收率只有20%左右。經(jīng)測試，本發(fā)明節(jié)能型燃氣灶加熱12公斤的水從20°C到100°C，其熱效率可高達52%。該測試中，聚能腔3材料選用北京融品有限公司生產(chǎn)的HayneSS188鈷基耐高溫合金，爐壁4材料選用耐火磚，隔熱材料5選用陶瓷纖維，相變蓄熱體6選用無水氯化鈉，肋片7選用的材料與聚能腔3的相同，為5_厚的環(huán)狀肋片，紅外輻射陶瓷板8選用堇青石陶瓷，燃氣爐頭9為鼓風(fēng)式燃氣爐頭，上端開口的直徑為8. 7cm，是廣州市恒鼎酒店設(shè)備有限公司提供的第一代ZCY1-28高效節(jié)能燃氣爐頭(為ZL201020178605. 7專利產(chǎn)品)，此爐頭通過國家燃氣用品產(chǎn)品質(zhì)量監(jiān)督檢驗中心檢測，熱效率為32.3% (國標為20%)，比國標高61.5%。此外，實驗器材還有兩紅外溫度檢測器，其溫度范圍為-100°C至1100°C;—秒表；一鐵鍋；12公斤20°C水；液化石油氣。實驗過程用燃氣爐頭9對裝有12公斤水的鐵鍋進行加熱，秒表計時，紅外溫度檢測器測定紅外輻射陶瓷板和水的溫度。當紅外輻射陶瓷板的溫度達到800°C時，關(guān)閉燃氣爐頭9供氣，停止加熱，記錄秒表的時間、水的溫度和燃氣的用量，其分別為4分12秒，70 V和O. 195公斤，環(huán)境溫度為20°C，液化氣壓力為2. 8KPa。然后利用聚能腔3傳遞給紅外輻射陶瓷板8的能量繼續(xù)加熱水，并測量紅外輻射陶瓷板的溫度、水的溫度和陶瓷板繼續(xù)加熱水的溫度。當水溫到達沸騰時，記錄時間和紅外輻射陶瓷板的溫度，其分別為2分32秒和100°C。可以看出，加熱12公斤20°C水到沸騰，總共需要6分54秒和O. 195公斤的液化氣，環(huán)境溫度20°C，液化氣壓力為2. 8KPa。熱效率為52%，具體為12公斤20°C水升高到100°C所需熱量的理論值除以82. 9L液化氣燃燒所提供的熱量，而單獨運用高效節(jié)能燃氣爐頭加熱所消耗的液化氣為O. 314公斤，其熱效率為32. 3%，由此看出，運用該裝置的熱效率比沒有運用該裝置的熱效率提高了 61%，節(jié)能效果明顯。聚能腔3中的肋片7是高效導(dǎo)熱材料，能迅速將的紅外輻射陶瓷板8的熱量導(dǎo)入均勻相變蓄熱體6中，或者將相變蓄熱體6釋放的熱量導(dǎo)入紅外輻射陶瓷板8上；聚能腔3為儲熱部件，紅外輻射陶瓷板和聚能腔在爐膛內(nèi)組合形成有效的節(jié)能裝置；同時聚能腔3起到很好的隔熱保溫作用，防止熱量的流失，并可以省去隔熱材料5。也就是說在聚能腔3外側(cè)和爐壁4腔體內(nèi)側(cè)之間可以不設(shè)隔熱材料5，簡化燃氣灶結(jié)構(gòu)。
權(quán)利要求
1.一種節(jié)能型燃氣灶，其特征在于包括聚能腔、爐壁、相變蓄熱體、肋片、紅外輻射陶瓷板和燃氣爐頭；所述爐壁為開口腔體結(jié)構(gòu)，開口上端用于放置鍋具，爐壁底部中心開口設(shè)有燃氣爐頭；爐壁腔體內(nèi)下端設(shè)有聚能腔，聚能腔為柱形空腔結(jié)構(gòu)，聚能腔上表面為半球形曲面，聚能腔的空腔內(nèi)從上表面到下底面之間間隔設(shè)有多塊肋片，紅外輻射陶瓷板貼在聚能腔上表面上；聚能腔內(nèi)設(shè)有相變蓄熱體。
2.根據(jù)權(quán)利要求I所述的節(jié)能型燃氣灶，其特征在于所述聚能腔的材質(zhì)為鈷基耐高溫合金。
3.根據(jù)權(quán)利要求I所述的節(jié)能型燃氣灶，其特征在于所述肋片的材質(zhì)與聚能腔材質(zhì)相同。
4.根據(jù)權(quán)利要求I或3所述的節(jié)能型燃氣灶，其特征在于所述肋片的橫截面為環(huán)型。
5.根據(jù)權(quán)利要求I或3所述的節(jié)能型燃氣灶，其特征在于所述肋片為6片。
6.根據(jù)權(quán)利要求I所述的節(jié)能型燃氣灶，其特征在于所述相變蓄熱體的材質(zhì)為無水氯化鈉。
7.根據(jù)權(quán)利要求I所述的節(jié)能型燃氣灶，其特征在于所述聚能腔外側(cè)和爐壁腔體內(nèi)側(cè)之間設(shè)有隔熱材料。
8.根據(jù)權(quán)利要求7所述的節(jié)能型燃氣灶，其特征在于所述隔熱材料為陶瓷纖維。
9.根據(jù)權(quán)利要求I所述的節(jié)能型燃氣灶，其特征在于所述爐壁的上端壁上設(shè)有排氣□。
10.根據(jù)權(quán)利要求I所述的節(jié)能型燃氣灶，其特征在于所述聚能腔的下底面為水平面。
全文摘要
本發(fā)明公開了一種節(jié)能型燃氣灶，包括聚能腔、爐壁、相變蓄熱體、肋片、紅外輻射陶瓷板和燃氣爐頭；爐壁為開口腔體結(jié)構(gòu)，開口上端用于放置鍋具，爐壁底部中心開口設(shè)有燃氣爐頭；爐壁腔體內(nèi)下端設(shè)有聚能腔，聚能腔為柱形空腔結(jié)構(gòu)，聚能腔上表面為鍋形曲面，聚能腔的空腔內(nèi)從上表面到下底面之間間隔設(shè)有多塊肋片，紅外輻射陶瓷板貼在聚能腔上表面上；聚能腔內(nèi)設(shè)有相變蓄熱體。本發(fā)明紅外輻射陶瓷板反射和吸收輻射鐵鍋沒有利用到的熱量，部分熱量傳輸給儲存能量的聚能腔，當聚能腔放出熱量時，將熱量傳遞給紅外輻射陶瓷板，并產(chǎn)生紅外輻射，對鐵鍋進行加熱。本發(fā)明燃氣炒菜灶提高了燃氣炒菜灶的熱能利用率，達到節(jié)能的目的。
文檔編號F24C15/00GK102620321SQ20121012327
公開日2012年8月1日 申請日期2012年4月24日 優(yōu)先權(quán)日2012年4月24日
發(fā)明者李志文, 李靜, 樊栓獅, 黃建彬 申請人:廣州市恒鼎酒店設(shè)備有限公司