装有余热式热水器的燃气灶制造技术

本实用新型专利技术运用热力学原理，以导热性能优良的金属制造一种集热导热装置和灶头导热体，收集与传导来自火焰燃烧时的辐射余热和灶头自身的余热，并设置一种替代灶体空间位置的水箱，通过“沉井”式结构，灶头体等部件沉入水箱，使燃烧系统能正常工作，收集的余热量又能经导热肋片完成浸入水中与水发生热对流现象，从而达到利用余热给水加温的目的。本实用新型专利技术能使燃气灶提高约２５％的热效率，适合广大家庭使用。（*该技术在2002年保护过期，可自由使用*）

【技术实现步骤摘要】
所属
：本技术涉及一种改进的燃气灶，特别是一种能在炊事的同时利用余热获取热水的燃气灶。现有技术背景：现有的各种燃气灶，有一种体现总体形状的结构性灶体，或称灶壳，灶体内装有灶头、气门开关、电子点火装置、气路管等部件，灶体朝操作者方向是操作控制面板，灶头上方周围有锅支架。燃气灶通过点燃灶头喷出的可燃气体，以火焰燃烧锅底，达到热能转换目的。现有燃气灶在燃烧过程中产生的较强余热目前还没有得到充分利用，使热效率受到了影响。燃气灶的余热源来自二个方面：1、火焰燃烧锅底时，强猛的火力以及锅底的反射作用，产生很强的热辐射，热量向下方辐射，用手触摸灶体有烫灼感，实测距火焰下方2厘米的位置有200℃以上的高温，这说明热辐射强度的存在。尤其目前一些燃气灶的火力设计增大，单个灶头热负荷达13000kj／h，其余热量亦更大。2、金属体灶头（也称灶眼）由于火焰在每一个气孔口燃烧，使灶头被加热成高温状态，其金属体温度可达300℃以上，成为一个蓄热体。上述二处余热的热量可现，完全有利用的价值。以前在社会上曾出现过一种圆形围圈式箱体的热水器，座在燃气灶的上面、锅的四周，利用火焰余热取得热水。这种热水器有二个明显的弱点：1、它是脱离于燃气灶的附加物，使用累赘，水量有限，不保温。2、形状设计不合理，不适应各种不同形状的锅使用，并且热水器壁距火焰太近，分散主燃体热量，影响烧煮速度，不是纯粹意义上的余热利用，因此，这种热水器受欢迎程度不高。本技术的目的是设计有关余热回收装置，与燃烧系统和水箱-->结合成一个整体，构成具有余热式热水器的燃气灶，从而达到余热利用目的。本技术是以如下方式完成的：运用金属具有导热的特性，在灶头四周设置一种金属制成的圆环形集热器，吸收来自火焰燃烧时的强辐射热量，在集热器上形成高温，在集热器的反面一体化连接多片金属导热肋状翅片。在结构上设计一种“沉井”式结构，使导热肋片完全浸入水中。根据热力学第二定律，当固体两端出现高温和低温形成温差时，热量总是由高温端向低温端传递。这样，由于集热器和导热肋片末端之间有很大的温差，于是集热器吸收的热量向导热助片传递，而导热肋片与水流体接触，发生热对流现象，进行热交换，使水发生升温。导热肋片由于在水中释放热量而使温度始终低于集热器温度，因此传热过程持续不断。由此可见，这一传热系统的物理本质是三种基本传热方式，即热辐射——导热——热对流，符合客观原理。同理，对燃气灶灶头部分产生的余热，灶头金属体本身就是一个高温蓄热体，原金属体下方一体化连接导热肋片延伸于水中，也就达到了利用余热的目的。以下将结合附图对技术作进一步的详细描述：图1是本技术的纵向剖面图。图2是本技术的集热导热装置俯视图。图3是本技术的集热导热装置A－A线剖视图。图4是本技术的灶头导热体（a）俯视图（b）侧视图。图5是本技术的灶头安装架（a）俯视图（b）侧视图。图6是本技术的水箱内部剖视图。图7是本技术的水箱外形图。-->图8是本技术的结构剖面局部放大图。参照图1，这是一台外形与普通燃气灶相仿的燃气灶，所不同的是，它以一个通体水箱（6）替代了原燃气灶灶体的空间位置，水箱（6）内，设置一种具有密封性能的“沉井”式结构，它是有集热导热装置、灶头导热体（4）和灶头安装架（5）以及密封圈组合而成，使这些部件沉入水中，它既能保证灶头燃烧系统正常工作，又能使集热器（1）、导热肋片（2）和灶头导热体（4）以捷径向水传热，构成余热式热水器。原有的气路管、气门开关、电子点火装置等在水箱（6）前壁（图7中A向）和操作控制面板之间的空间组合按装，保持原有的控制操作功能。（注：在图1中因图面小，密封圈及集热器（1）内圆上凸缘未绘出，详见图8）参照图2和图3，集热导热装置是有集热器（1）、导热肋片（2）、锅支架（3）组成的一个整体装置，它是本技术的核心部件。集热器（1）是一种设置在灶头四周的圆环形金属平面，向中心呈20度下斜，使集热面与火焰角度相一致。集热器（1）与锅底保持2厘米以上的距离，以保证收集火焰的辐射热量而不影响其正常火力。集热器（1）的内圆边缘与灶头的平面基本相平，二者之间有不小于1厘米的间距，以保证空气流通。集热器（1）的表面积大小与集热能力成正比，具体应根据灶头体大小也就是火力范围大小确定。本技术在实验中集热器（1）的圆环宽度为7厘米，厚度为4毫米，以供参考。在集热器（1）外圆边缘是一个平面边，与水箱盖板（12）固定之用，集热器（1）内圆边缘是一垂直上下凸缘，其下凸缘与灶头安装架（5）的顶部相接，起固定支撑作用，其上凸缘阻挡烧煮时溢出的汤水类流入结构体内。为了提高集热器（1）的集热效率，对其表面需进行工艺性粗糙处理。因为光洁度高的金属表面对热射线有很高的反射率，而粗糙的表面反-->射率很低，相对就提高了吸热率，越粗糙越好。在集热器（1）表面连接数个锅支架（3），其高度不低于2厘米，如前所述，它决定了集热器（1）与锅底之间的距离。锅支架（3）除支撑锅之外，同时也是集热器（1）的组成部分，可以增强集热效果。在集热器（1）的反面，连接多片导热肋片（2），它的功能在于扩大导热面积加速热量传递，与集热器（1）的反面共同组成在水中的导热面积。导热肋片（2）高度为3厘米，厚度为3毫米，宽度根据集热器（1）圆环形宽度决定。由集热器（1），导热肋片（2），锅支架（3）组成的集热导热装置采用铸造工艺一次成型。金属使用铸铜或铸铝，这两种材料具有较高的导热系数，导热性能优良。灶头导热体（4）是在原灶头结构基础上，使灶头体向下方连接金属导热体的整体装置，其底部是方形底座，在底座反面连接多片导热肋片。方形底座与灶头安装架（5）的方形安装孔相吻合，通过密封紧固，使底座和导热肋片与水接触，从而使灶头体热量与水进行热交换。灶头导热体（4）两侧壁留有开口与灶头中心圆形开口相通，保证空气流通。图4中（a）是灶头导热体（4）的俯视图，（b）是其侧视图，图1、图8中的灶头导热体（4）是其横向剖面。灶头导热体（4）的尺寸和导热体形状应根据所应用的灶头结构而定。灶头导热体（4）的制作采用整体铸造工艺，所用金属亦是铸铜或铸铝，以保证良好导热性能。灶头安装架（5）是本技术“沉井”式结构的重要部件，参照图5，它是能容纳灶头导热体（4）的一中壳体结构，其主体是一个上部开口圆盒形壳体，其底部有一方形安装孔，用于安装灶头导热体（4），其上部圆壁与集热器（1）内圆边缘的下凸缘相接，其A向一侧是相通的长-->方形开口壳体，灶头导热体（4）的气管颈在此通过进而与气门开关相接，同时这个长方形壳体是燃烧系统中的空气流入通道。灶头安装架（5）的圆盒形壳体下方装有支撑脚，用以支撑重量负荷。图5中（a）是灶头安装架（5）的俯视图，（b）是其侧视图，图6是灶头安装架（5）的外形及它在水箱（6）中的设置位置。灶头安装架（5）具体尺寸应根据灶头导热体（4）的外形尺寸确定。灶头安装架（5）的壳体与灶头导热体（4）之间应有比较宽的空隙，便于安装并形成燃烧过程中的空气流通，以保证正常燃烧。灶头安装架（5）可采用两种制造方法：1、用3mm厚度的铝板进行成型和焊接工艺，其优点是同时可作为一种金属散热体，协助与其相连的导热体导热，缺点是制造工艺较复本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种有灶体、灶头、气门开关、气路管、电子点火装置、锅支架及操作控制面板组成的燃气灶，本实用新型的特征是设置一种水箱（６）替代原来灶体的空间位置，水箱（６）内设置一种有集热导热装置、灶头导热体（４）、灶头按装架（６）以及密封圈所组成的沉井式结构，构成余热式热水器装置。

【技术特征摘要】
1、一种有灶体、灶头、气门开关、气路管、电子点火装置、锅支架及操作控制面板组成的燃气灶，本实用新型的特征是设置一种水箱(6)替代原来灶体的空间位置，水箱(6)内设置一种有集热导热装置、灶头导热体(4)、灶头按装架(6)以及密封圈所组成的沉井式结构，构成余热式热水器装置。2、按权利要求1所述的燃气灶，其特征是所说的集热导热装置是有集热器（1）、导热肋片（2）、锅支架（3）组成的整体装置，集热器（1）是设置在灶头四周的向中心呈20度下斜的圆环形金属平面，其正面连接数个高度不低于2cm的锅支架（3），其反面连接多片导热肋片（2），集热器（1）外圆边缘是平面边，与水  箱盖板（12）相接，内圆边缘是一上下凸缘，下凸缘与灶头安装架（5）上部开口圆壁相接。3、按权利要求2所述的燃气灶，其特征是集热导热装置以导热性能优良的金属整体铸造而成。4、按权利要求2所述的燃气灶，其特征是集热器（1）的正面需进行工艺性粗糙处理。5、按权利要...

【专利技术属性】
技术研发人员：朱仁清，
申请(专利权)人：朱仁清，
类型：实用新型
国别省市：32[中国|江苏]