[发明专利]高效节能燃气炉灶

说明书

技术领域

本发明涉及一种燃气炉灶，尤其是一种节能燃气炉灶。

背景技术

家用燃气炉灶是靠火焰（主要通过热传导和对流传热）加热物体（锅底或壶底），但火焰与物体的接触只是一瞬间，大量的热量未被利用就散发到空间（主要形式是辐射和对流），这种现象被称为“热物理损失”。燃气灶燃烧时锅底和火苗辐射区域外围会有热量外泄，既造成能源浪费，夏季还会增加厨房温度，影响人体舒适度。

燃气炉灶水圈装置从上个世纪80年代左右就有人制作，在当时有广泛的应用，大多数的装置都用在农村家庭，这样的装置工艺简单，造价便宜，使用起来方便，但是能源节约性能较差，适用面较窄。目前，随着家庭人口数量的减少，每家每户做饭的时间减少，节能水圈的利用也就逐渐被遗忘。不过在针对最近几年的能源危机和低碳生活的提倡，节能环保理念深入人心，市场上出现多种节能装置，如：专利号： 200710078261，节能燃气灶；专利号：200420045366，节能燃气灶；专利号：ZL94222636，燃气灶燃气节能器，等等，但这些装置存在结构单一、造价较高、适用性较窄等不足。

综上所述，目前急需一种工作原理简单、性能可靠、适用面广而且造价便宜、使用方便的燃气灶节能装置。

发明内容

本发明是要提供一种高效节能燃气炉灶，该节能燃气炉灶不仅能够解决热量外泄的问题，增加对加热物体的传热方式，增加传热效率，还能够减少厨房不必要的温度升高。

为实现上述目的，本发明的技术方案是：一种高效节能燃气炉灶灶芯，包括燃气炉灶，其特点是：燃气炉灶灶芯周围增加一个节能水圈，用来加强燃气灶的传热和用水圈中的水吸收多余的热量。

燃气炉灶灶芯火焰的中心位于节能水圈的弧形处。

节能水圈靠紧灶芯火焰一侧呈半球形。

节能水圈内壁的辐射力：                                               ，其中， 为火焰的温度，为节能水圈半球内壁的发射率。

节能水圈内的水吸收热量能够提高的温度：， 其中η为水圈中的水能够吸收的热量百分比，λ为节能水圈内壁的传热系数，  和 分别为内壁两侧的温度，r₁和r₂分别为节能水圈半球的内、外半径。

本发明的有益效果是：本发明在燃气灶的周围增加一个节能水圈，用来加强燃气灶的传热和用水圈中的水吸收多余的热量。一方面可以取出温水用来洗菜洗碗等，另一方面还可以放在水圈中，待火焰熄灭后，用其余温对饭菜进行保温。普通燃气灶增加了节能水圈之后，可以增强火焰的热辐射能力。使火焰的燃烧最佳处正好位于节能水圈的弧形最佳位置，由光学原理可以使火焰辐射到水圈内壁上的热量反射到加热的物体上，加强了传热的效率，节约了加热时间；在火焰燃烧时，部分热量以辐射的形式传到节能水圈光滑的金属内壁面，可以看作以镜面反射的形式把热量反射到被加热的物体上，增强传热效果；金属吸收的部分热量以热传导的形式传递给节能水圈中的水，使其升温。一方面可以取出温水用来洗菜洗碗等，另一方面还可以放在水圈中，待火焰熄灭后，用其余温对饭菜进行保温。

本发明应用传热学、工程热物理、光学物理、燃烧学、材料力学等原理，实现的装置制造工艺简单、造价低廉、工作性能稳定，具有节能效果，适应节能理念。

附图说明

图1是本发明的结构示意图。

具体实施方式

下面结合附图与实施例对本发明作进一步说明。

如图1所示，本发明的高效节能燃气炉灶，包括燃气炉灶，节能水圈2。

燃气炉灶灶芯周围增加一个节能水圈2，用来加强燃气灶的传热和用水圈中的水3吸收多余的热量。燃气炉灶灶芯火焰1的中心位于节能水圈的弧形处。节能水圈2靠紧灶芯火焰1一侧呈半球形。节能水圈2中上面设有烟气通道5，下面设有空气通道4，节能水圈2外圈与空气6接触。

本发明的工作原理：

对于天然气火焰，火焰的温度为，节能水圈半球内壁的发射率为，可以得到从火焰到一个接收面的辐射热流：

例如：火焰和接收面之间的辐射角系数取决于火焰的形状大小、火焰雨接收面的距离。火焰可以被看做一个长为L，直径为D的圆柱体，对于半径为R长为L的垂直圆筒与一个在圆筒轴向上相距H，正对圆柱的小面积，其角系数为X₁₂。