一种高效节能烹饪器具及其支架的制作方法
【技术领域】
[0001]本实用新型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】
[0002]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，ρ.437-438)。
[0003]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。
[0004](一)翅片节能锅
[0005](I)翅片节能锅的基本技术思想
[0006]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。
[0007](2)翅片节能锅的已有技术
[0008]日本特开JPS54106365 “Device for efficiently heating kettle，，、JPS57180922uEnergy saving kettle” JPS6137219“Energy saving kettle”、美国专利US5411014“Rapid heating cookware”、US2010206884“Gas burner boiling pot，，、PCT国际公布W02010110813 “Methods of making energy efficient cookware”、W02010042453“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”。
[0009](3)翅片节能锅所存在的问题
[0010](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。
[0011](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。
[0012](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。
[0013](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。
[0014](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%。
[0015](二)夹层节能锅
[0016](I)夹层节能锅的基本技术思想
[0017]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。
[0018](2)夹层节能锅的形式
[0019]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。
[0020](3)双口夹层锅的已有技术
[0021 ]英国专利GB187494 “Improvements in kettles”、法国专利FR1227147“Casserole”、FR2331988 uPerfect1nnements aux casseroles ou recipientanalogues”、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 W02010037323 “罩外套的尖底锅”、W02012087041 “Ovencooker”、W02012115598 “The vessel with a sealed air way”、W02013166636 “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”。
[0022](4)单口夹层锅的已有技术
[0023]法国专利FR686798“Casseroleexpress a chambre de chauffe”、美国专利US3982479“Energy saving cooking utensil，，、US4296728“Energy saving pots, pansand adapter”、德国专利DE19514747 uEnergiesparender 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”。
[0024](5)无口夹层锅的已有技术
[0025]美国专利US1505703“Heatingutensil”、法国专利FR773573“Marmite pour lacuisson a I 'air chaud”、英国专利GB2329573“Vessel for uniform heating”、PCT国际公布W09412085“Cooking utensil”、W00054638“Heat pipe cookware incorporatingporous material”、W02015047336“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”。
[0026](6)夹层节能锅所存在的问题
[0027]双口和单口夹层锅存在以下问题:
[0028](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。
[0029](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。
[0030](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。
[0031](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。
[0032](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。
[0033](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%。
[0034]无口夹层锅存在的问题:
[0035](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。
[0036](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。
[0037](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。
[0038]( d )与普通锅具相比较，只能提高热效率约1至30%。
[0039](三)其它类型的节能锅
[0040]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。
[0041 ]除了以上的节能锅外，其它类型的节能锅还有中国专利20