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。
[0077]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°C，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°C，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:
[0078](I)热效率高
[0079]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。
[0080](2)加热速度快
[0081]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。
[0082](3)加热均匀
[0083]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。
[0084](4)防风稳焰
[0085]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。
[0086](5)污染物排放量低
[0087]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。
[0088](6)有利于使用者身体健康
[0089]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。
[0090](7)溢锅易于处理
[0091]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。
[0092](8)保温性能好
[0093]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。
[0094](9)安放稳固、方便
[0095]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。
[0096](10)锅体美观、不易破损
[0097]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。
[0098]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，本实用新型的集热盘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。
[0099]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。本实用新型中传热翅片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。
[0100]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I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。
[0101]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。本实用新型没有在集热盘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。
[0102]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，本实用新型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。
[0103]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，本实用新型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。
[0104]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