专利名称：一种特别高效节能的壶/锅/煲的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及一种用于燃气加热的炊具容器。
背景技术：
现在人们用的壶/锅/煲类器具，用原始的平底结构进行加热，受热面积小，热效低，以致换热不彻底，遭成大量热量流失。专利号为ZL99216338.2的‘双面加热节能壶’和专利号为ZL01230859.5的‘节能壶’专利，不论是在壶内设置啦叭状管加热，还是在壶底成型上许多小圆柱吸热，都是为了增加壶的受热面积达到节能目的，特别是前者将火焰引入壶肚内加热，效果比较好。但两者均受结构限制，受熟面积都比较小，节能幅度不大。例如要做成受热面积两倍的壶，对两者都是困难的。而且啦叭状管做得越大，壶的容积就越小，小圆柱体做得越大越多就越不成壶的样子，要想壶效更高，必须另谋出路。
发明内容
本实用新型的目的是提供一种特别高效节能的壶/锅/煲，通过把管-串片或管-绕片结构引入器具底部以改进壶/锅/煲的平底换热结构，并在管上引出若干短管或弯头直通器具内部以改善受热液体的循环条件；利用申请号为200420073245.9‘一种受热体导流罩’的实用新型技术，控制火焰尾气热交换后的排烟温度，达到对壶/锅/煲类器具外部侧面加热的目的；在上述两方面还达不到理想的情况下，还可在器具内引入导热管进行加热，以达到最大幅度地节能降耗，从根本上改善此类器具热效低耗能大问题。
本实用新型的目的是这样实现的，一种特别高效节能的壶/锅/煲，含有壶/锅/煲体、壶/锅/煲底及盖、提手等，其特征在于在壶/锅/煲底上离开边沿有向上延伸的凸体，凸体由凸面及其侧壁构成，凸面下设有多根均布的金属管组成的加热排管，其两端与凸体连接、封闭并与壶/锅/煲内连通。
本实用新型技术解决方案的进一步改进是，在加热排管的各管上，径向均布着若干由金属片组成的加热集片，如金属串片或绕制的金属翅片。加热集片可大幅度地提高加热排管管壁的传热强度。
本实用新型技术解决方案的进一步改进是，所述的加热排管的两端均设置在凸体的侧壁上。
本实用新型技术解决方案的进一步改进是，所述的加热排管的中部有向上引出的短管与凸面连接、封闭并与壶/锅/煲内连通。此设置可使加热派管内的受热液体迅速从短管里向上排出，同时壶/锅/煲内冷的液体可同时从加热管的两端进入，形成快速对流的加热换热状态。
本实用新型技术解决方案的进一步改进是，加热排管中部设为开式，各开口有向上的90°的拐角引出弯头管与凸面连接、封闭并与壶/锅/煲内连通，形成两排分立式加热排管快速对流换热结构。本实用新型技术解决方案所述加热排管的这几种形状各有其特点。两端均设置在凸体的侧壁上制作较为容易，换热状态稍差；加热排管中部有向上引出短管，形成三通和多通管使对流换热来得较快；两排分立式结构比三通管对流换热来得更畅通些，但比不上多通管结构。
本实用新型技术解决方案的进一步改进是，壶/锅/煲的凸体及其安装件加热排管、加热集片、短管等组成一个安装在壶/锅/煲底部的吸热盘。吸热盘可作为一个整体组件，完成组装后再与壶/锅/煲底上预留的缺口进行封装，这种工艺设置可使整个壶/锅/煲的制作来得方便。
本实用新型技术解决方案的进一步改进是，在壶/锅/煲外部安装ZL200420073245.9导流罩，使导流罩与壶/锅/煲外侧面之间形成一个流通火焰/烟气的中空的筒型夹层通道。导流罩与这类受热器具侧面形成的中空夹层的宽度可控制对器具侧面的加热强度和排烟温度。
本实用新型技术解决方案的进一步改进是，为防止加热排管堵塞，在壶/锅/煲内的底部可设有能复盖加热排管[6]及短管[8]端口的周沿为圆形的过滤网。
本实用新型技术解决方案的进一步改进是，壶/锅/煲内设有若干根与外界连通的导热管，其上端口设置在壶/锅/煲壁的高处，下端口设置在壶/锅/煲底上的周沿处。火焰气从壶/锅/煲底部进入导热管，与管壁换热后从壶/锅/煲的高位出口排出，壶/锅/煲内的导热管是按周圈设置的。
经过上面一系列的改进，使本实用新型具备了显著特点。底部的改进可使加热面积扩大8～12倍，导流罩的使用可使壶/锅/煲的加热面积扩大2倍有余，将火焰尾气引入壶/锅/煲内加热可使加热面积扩大4～6倍，三个方面的改进总体可使壶的加热面积扩大14～20倍。锅/煲的加热面积在不设置导热管的情况下也可扩大10～14倍。形成了底部和壶/锅/煲内外的多通路快速加热和换热的循环状态。实际上8～12倍的底部加热面积足以将火焰气中的大部热量吸收，余热再利用导流罩或/和内置的导热管进行二次(加热)吸收，总可使烟气的排烟温度降得很低，因而使本实用新型的热效从根本上得到大幅度地提高。
以下将结合附图和实施方式对本实用新型作进一步描述。
图1是本实用新型不同的加热排管在壶/锅/煲底的凸体内安装的局部示意图；图2是本实用新型加热排管及加热集片在壶/锅/煲底上不同设置方式的示意图；图3表示了本实用新型凸体及其安装组件与壶/锅/煲体进行装配的工艺示意图；图4表示了本实用新型的加热排管、导流罩及导热管在壶上设置的局部示意图；图5表示了本实用新型所属的锅的实施例的正示意图；图6表示了本实用新型所属的锅上设置的导流罩的示意图；图7表示了本实用新型所属的壶的实施例的正示意图；图8表示了本实用新型所属壶的实施例的底的示意图；图9表示了本实用新型所属煲的实施例的正示意图；图10表示了本实用新型所属煲的实施例的底部截面示意图。
具体实施方式
从图1上可知，在壶/锅/煲的底[2]上设置加热排管[6]可以增大其加热面积，可直接安在壶/锅的平底上，但更强调把加热排管[6]设置在由侧壁[5]和凸面[4]组成的凸体[3]内。由于火焰气是向上扩散的，进到凸体[3]内的火焰会有一定的滞流，有利于换热。加热排管[6]在凸体[3]内可以按图1-1、1-2、1-3所示的为一体管。图1-1是两端均设置在侧壁[5]上，图1-2是一端设置在侧壁[5]上，另一端通过弯头支承在凸面[4]上，以保障受热的液体与壶/锅/煲内的液体形成正常的对流换热。加热排管[6]可以是水平的直管，也可以是斜管。两端均与凸体[3]连接、封闭并与壶/锅/煲内连通，图1-3是在图1-1的基础上在排管[6]的中部引出短管[8]与凸面[4]连接、封闭并与壶/锅/煲内连通，这样加热排管[6]便形成一个冷水由低处的两端进入，热水从高位的短管[8]排出的三通式快速对流换热的循环通道。如图1-4所示，加热排管[6]中部还可以设为开式，两开口有向上的90°的拐角引出弯头短管与凸面[4]连接、封闭并与壶/锅/煲内连通，形成两排分立式对流换热结构。这种结构因中部有了两个出口，换热对流的速度要比图1-3所示的三通式对流换热的循环来得快些。当然加热排管[6]的中部也可以设有多个短管[8]，如附图4、图9和图10所示。
从图2可以看出，凸体[3]在壶/锅/煲的底部的形状可以是方的，也可以是圆的。在加热排管[6]各光壁管上可安装若干具有相同间隔的金属片，如由金属串片或绕制的螺旋金属翅片构成的加热集片[7]，中心带安装孔的金属串片整体上可以是圆的也可是方的，可以单片安装也可横向连成一体安装在加热排管[6]上。加热集片[7]能从两个侧面吸收火焰的热量，可大幅度地提高加热排管[6]管壁的热流密度，由子管壁的换热强度提高了，可认同提高了壶/锅/煲底部的加热面积。
从图3可知，凸体[3]及其安装件作为一个完整的组装件可有多种装配方式。壶/锅/煲内部不设置导热管[14]时，凸体[3]及其安装好的组件连同壶/锅/煲底[2]的环型沿边与壶/锅/煲体[1]进行封装，如图3-a所示。或者底[2]的环型沿边制成一个截面为U型的金属圈，通过此圈把凸体[3]与壶/锅/煲体[1]连在一起进行封装。另一种是在壶/锅/煲内安装导热管[14]时，可将壶/锅/煲体[1]的根部延伸出底[2]的环型沿边，如图3-b所示。或者说是在制好的底[2]上预留出与凸体[3]完全吻合的安装缺口，待导热管[14]在壶/锅/煲体[1]上安装好后再与凸体[3]及其安装好的组件进行封装(铆装或焊合)。这样的分步安装工艺既适合于工业化规模生产也适合于小型化生产。
从图4可知，这是加热排管[6]、导流罩[9]、导热管[14-1]、导热管[14-2]在壶上设置的一个实施例，加热排管[6]的中部可以引出两个短管[8]与凸面[4]连接、封闭并与壶内连通，为了节省加热集片[7]的空间，短管[8]可选扁管。导热管[14]在壶内可以是竖的直管，也可以是斜管、弯管或锥管，直管制作容易，斜管、弯管和锥管制作较繁锁，但使用上各有特点。锥管入口大可以使多的火焰气进入管内，出口小会限制温度高的烟气排出。斜管、弯管的主要目的是延伸管的长度，增加换热面积，其出口与壶肩壁垂直也是便于封装。就总体而言，导热管[14-1]可沿壶内壁周圈设置，上端设在靠进壶内壁的周肩处，下端设置在壶内壁与侧壁[5]之间的壶底上。为进一步增加换热面积，还可以在凸面[4]的周圈上设置导热管[14-2]，其上端设在靠进壶口的周肩上，下端设在凸面[4]的周沿上或凸面[4]的高处。一般情况下，导热管的这种设置可增加器具的加热面积4-6倍。
从图5上可以看出，这是本实用新型锅的一个基本实施例。锅底[2]离开边沿有向上延伸的侧壁[5]及凸面[4]组成的凸体[3]，凸面[4]的下边设置着加热排管[6]，其两端封闭连接在凸体[3]的侧壁[5]上并与锅内连通。加热排管[6]的各管上全部安装着金属串片组成的加热集片[7]，此改进可使锅的加热面积增加8～12倍。为了防止加热排管[6]阻塞，锅底可设能复盖排管[6]及短管[8]端口的周沿为圆形的过滤网[16-1]，安照实际情况，锅内可不设置导热管[14]。
图6是在图5实施例的基础上增设了导流罩[9]和底部能复盖加热排管[6]及短管[8]端口的周沿为圆形的过滤网[16-2]。过滤网[16-1]和[16-2]的底网均应离开短管[8]的管口，以防堵塞。为了装取方便，也可将滤网[16-2]分两体设计。周圈的侧壁网和隔离短管[8]管口的底面网。
从图4、图6、图7上都可以看出导流罩[9]的设置。按照200420073245.9实用新型技术，导流罩[9]的设置总体上可按固定式和活动式，活动式又分销孔插入式和螺钉调节式进行设计。详情见专利文件。下面仅就固定式导流罩的另一特例描述如下在壶/锅/煲体[1]的外侧面设置的导流罩[9]与壶/锅/煲体[1]的外侧面形成由上而下逐渐变大的中空的夹层[10]，底部大是为了使火焰/烟尾气都能进入，顶部小是为了限制换热不充分的烟气排出，同时保证夹层[10]烟气温度对壶/锅/煲的外侧面加热。夹层[10]的入口和出口宽度分别由径向均布在导热罩[9]底部的支撑[12]和顶部的横向支撑[13]决定。在导流罩[9]的根部具有向壶/锅/煲底的平行延伸，形成圆弧型翻边[11]，壶/锅/煲底[2]与翻边[11]之间要有足够的过火高度，使火焰/烟气不会从底部排到大气中，此高度可由类似槽型支撑[12]的槽宽决定。支撑[12]位于翻边[11]与壶/锅/煲底[2]周沿之间，其顶部与壶/锅/煲底[2]固定，其底部固定到导流罩根部的翻边[11]上。为了加强翻边[11]的刚度，可在其上增设小三角形筋板[17]对导流罩根部支承。或者在翻边[11]的圆口上向上延伸出不高的拐角翻边。横向支承[13]将导流罩的顶部固定到壶/锅/煲体[1]上，使导流罩与壶/锅/煲上下都有牢固的结合。支撑[13]可制成U金属条或两直角型金属条。导流罩[9]可用不锈钢材料制作。为了节省成本及安装方便，可先将下好料的薄板卷成桶形，焊好对接缝后滚压成型，然后铆装或焊装翻边[11]，如果受热体侧面有凸起，可在对接缝的位置，开上相应大小的缺口(如壶嘴根部大的开孔)，最后安装在壶/锅体[1]上。如果对接缝需要割开安装，则要将对接缝上、下用封片对其封固。对接缝一般可选在壶/锅/煲体[1]的对称面处。如壶嘴的对称面上。这样可简化工艺，便于安装，同时也保持了美观。导流罩[9]一般情况下可增加壶/锅/煲的加热面积2倍以上。导流罩形成的中空夹层[10]的宽度可控制对器具侧面的加热的效果和排烟温度。
如此处理后，加强了导流罩与壶/锅/煲的整体性，又使本实用新型的全部使用重量在导流罩根部的翻边上得到支承。
由于热流顺着竖壁向上流动的阻力较小，所以不论在壶/锅/煲内侧还是外侧都具有较好的对流换热状态。
图7是本实用新型壶的一个基本实施例。此实施例所设置的加热排管[6]、导热管[14]、壶底[2]上的凸体[3]及导流罩[9]的形式如前面所述均可做相应的变换。为了降低成本和使用方便，壶内的凸面[4]上没有设置导热管[14-2]，如果换热面积不足，导热管[14-1]可设为弯管，此处设为锥管是为了强调排出的火焰气是受控制的，只让换热充分的废气排出，缩小导热管[14]的出口就可以打到这一目的，当然方式有多种。本实施例的加热排管[6]、加热集片[7]、导流罩[9]、导热管[14]可使壶的加热面积增大12～16倍。
从图8可以看出，这是图7基本实施例底部的示意图。图中可以清楚地看出，壶底[2]周圈上的导热管[14]、凸体[3]内的加热排管[6]及安装其上的加热集片[7]的设置从根本上改变了壶底的面目，这样的改进大幅度地提高了节能壶的加热、换热面积，可让绝大多数的火焰/烟气的热量同时在壶内外进行能量交换。
图9和图10表示了本实用新型煲的基本实施例的示意图和底部截面示图。图中煲底的结构与图6锅底的结构相同，导流罩[9]在煲上的设置与图6导流罩[9]在锅体上的设置也是大同小异。图中煲的周圈与煲外侧面形状吻合并形成周圈均为曲面的由上而下逐渐变大的中空夹层[10]。由于锅、煲底部外形稍有区别，所以翻边[11]上的支承[12]如图所示也作了相应改变。导流罩[9]如果成形后进行装配，其上口径应略大于煲的最粗处直径，并使提手[19]往里缩短一点。如果是半成品装配，可把口径往里收小一点，使提手避开烟气。图10中加热排管6-2至6-6的两端均有不同程度的拐头是为让排管各端口与侧壁[5]垂直，便于封装。排管[6]中引出的多列短管[8]主要是针对煲类器具加热更为均匀而设置，可用扁管或口径较小的圆管制作。为防止堵塞和清洁方便，煲内底部设置了有提环[20]的过滤网[16-2]。
通过以上描述，本实用新型已使壶/锅/煲的加热面积得到大幅度扩展。实际上，由于热效率与加热面积的曲线关系，太多的加热面积致使热容增大，反而影向热效的提高。为了降低成本和使用的便利，需要综合考虑进行取舍。本实用新型仅对壶/锅/煲底的改进，已经基本满足了节能的需要，导流罩[9]或/和导热管[14]的增设，是为了获取一个极高的热效。并不一定是经济效益的最大值。本实用新型所有增大的加热、换热面积，均具有良好的对流的换热状态。通过调整导流罩[9]进、出口的大小，可使排出的烟尘温度得到有效控制。上述的若干改进使本实用新型的热效相当可观。其天然气、液化石油气的热值利用率在空气含氧量21％的普通环境中，理论测算值可高达88％～91％，超过了工业锅炉热效。
权利要求1.一种特别高效节能的壶/锅/煲，含有壶/锅/煲体[1]、壶/锅/煲底[2]、盖[18]、提手[19]等，其特征在于在壶/锅/煲底[2]上离开边沿有向上延伸的的凸体[3]，凸体[3]由凸面[4]及其侧壁[5]构成，凸面[4]的下边设有多根金属管组成的加热排管[6]，其两端分别与凸体[3]连接、封闭并与壶/锅/煲内连通。
2.按照权利要求1所述的一种特别高效节能的壶/锅/煲，其特征在于在加热排管[6]的各管上，径向设置着若干由金属片组成的加热集片[7]。
3.按照权利要求2所述的一种特别高效节能的壶/锅/煲，其特征在于加热排管[6]的两端设置在凸体[3]的侧壁[5]上。
4.按照权利要求3所述的一种特别高效节能的壶/锅/煲，其特征在于加热排管[6]的中部有向上引出的短管[8]与凸面[4]连接、封闭并与壶/锅/煲内连通。
5.按照权利要求3所述的一种特别高效节能的壶/锅/煲，其特征在于加热排管中间设为开式，各开口通过向上的90°的拐角引出弯头与凸面[4]连接、封闭并与壶/锅/煲内连通，形成两排分立式加热排管的对流换热结构。
6.按照权利要求1至5所述之一的一种特别高效节能的壶/锅/煲，其特征在于壶/锅/煲的凸体[3]及其安装件加热排管[6]、加热集片[7]、短管[8]等组成一个安装在壶/锅/煲底部的吸热盘。
7.按照权利要求6所述的一种特别高效节能的壶/锅/煲，其特征在于在壶/锅/煲体[1]的外侧面设置着与壶/锅/煲体[1]形状相似的导流罩[9]，与壶/锅/煲体[1]的外侧面形成一个流通火焰/烟气的由上而下逐渐变大的中空的夹层[10]。
8.按照权利要求8所述的一种特别高效节能的壶/锅/煲，其特征在于导流罩[9]根部周圈下沿低于壶/锅/煲底[2]，并具有向壶/锅/煲底中心平行延伸所形成的圆弧型翻边[11]，壶/锅/煲底[2]与翻边[11]之间设有均布的径向支承[12]支持着壶/锅/煲的重量。
9.按照权利要求7所述的一种特别高效节能的壶/锅/煲，其特征在于为防止加热排管堵塞，在壶/锅/煲内的底部设有能复盖加热排管[6]及短管[8]端口的周沿为圆形的过滤网[16]。
10.按照权利要求7所述的一种特别高效节能的壶/锅/煲，其特征在于壶/锅/煲内设有若干根与外界连通的导热管[14]，其上端口设置在壶/锅/煲壁的高处，下端口设置在壶/锅/煲底上的周沿处。
专利摘要一种特别高效节能的壶/锅/煲，涉及一种用于燃气加热的炊具容器，主要解决壶/锅/煲之类容器热效低问题，方案是含有容器体、容器底、盖、提手等，特征在于在容器底上离开边沿有向上延伸的凸体，凸体由凸面及其侧壁构成，凸面的下边设有多根金属管组成的加热排管，其两端分别与凸体连接、封闭并与容器内连通；在加热排管的各管上，径向设置着若干由金属片组成的加热集片；加热排管的两端设置在凸体的侧壁上；加热排管的中部有向上引出的短管与凸面连接、封闭并与容器内连通；在容器外侧周圈安装了导流罩，形成一个火焰/烟气的筒型夹层通道，容器内部可引入导热管，形成多通路的内外加热系统。改进后的壶/锅/煲，热效达88％～91％，超过了工业锅炉。
文档编号A47J27/02GK2787114SQ20042008733
公开日2006年6月14日 申请日期2004年8月6日 优先权日2004年8月6日
发明者李春华 申请人:李春华