一種高效節能烹飪器具及其支架的制作方法
【技術領域】
[0001]本實用新型是一種高效節能烹飪器具及其支架，屬于高效節能烹飪器具及其支架的創新技術。
【背景技術】
[0002]人們每天必須做的事情之一是使用烹飪器具來烹煮食物。常用的鍋具有飯鍋、煮鍋、炒鍋、湯鍋等，灶具有燃氣灶、燃煤灶、柴灶等。廚房設備相關技術規范要求烹飪器具的熱效率達到55%以上，但實際使用的烹飪器具的熱效率常低于40%。(參見:GB16410-2007《家用燃氣灶具》;CJ/T28-2003((中餐燃氣炒菜灶》；同濟大學等編著，《燃氣燃燒與應用》，中國建筑工業出版社，2011，p.231-244;金志剛著，《燃氣應用理論與實踐》，中國建筑工業出版社，2011，ρ.437-438)。
[0003]針對烹飪器具熱效率較低的問題，人們已經提出了許多種改進型烹飪器具如翅片節能鍋、夾層節能鍋等。以下為這些已有技術的概述和分析說明。
[0004](一)翅片節能鍋
[0005](I)翅片節能鍋的基本技術思想
[0006]目前普通家庭烹調食物是將盛有食物的鍋具架在燃氣灶上方，用燃氣燃燒產生的火焰來加熱鍋具內的食物。但鍋底受熱面積較小，熱煙氣與鍋底的接觸時間很短，造成相當大部分的煙氣熱量沒有傳遞給需要加熱的食物，而是被廚房油煙機抽走，排放到周圍環境而浪費掉了。有鑒于此，翅片節能鍋的基本技術思想就是:在鍋底(有時也包括鍋側壁)上增設傳熱翅片，加大傳熱面積，從而提高傳熱量和熱效率。
[0007](2)翅片節能鍋的已有技術
[0008]日本特開JPS54106365 “Device for efficiently heating kettle，，、JPS57180922uEnergy saving kettle” JPS6137219“Energy saving kettle”、美國專利US5411014“Rapid heating cookware”、US2010206884“Gas burner boiling pot，，、PCT國際公布W02010110813 “Methods of making energy efficient cookware”、W02010042453“Energy efficient griddle plate”以及下列的中國專利是翅片節能鍋技術的一些例子:85201777 “節能鍋”、86200108“節能鍋”、95246092“集熱柱式節能鍋具”、01247466“吸熱式節能鍋具”、200410046875“一種旋氣節能鍋”、200610035843“一種節能鍋及其加工方法”、200620002132“具有立體聚熱裝置的容器”、200620022296“節能管眼加熱容器”、200620111501“凹弧組合式吸熱快速節能鍋具”、200620111945“斜槽式吸熱片快速節能鍋具”、200720188279“兼容性吸熱式節能鍋具”、201020541799“新型鍋”、201120158329“一種節能鍋具”、201210307010“一種鍋底帶有翅片的節能鍋及制作方法”、201210328197“一種節能炊具結構”、201210364325“集熱片節能鍋及其生產工藝方法”、201220728493“一種聚能鎖熱鍋具”、201410308729“一種炒菜節能鍋”、201420419799 “鍋具”。
[0009](3)翅片節能鍋所存在的問題
[0010](a)裝設在鍋底的傳熱翅片會影響燃燒火焰結構的完整性，引起局部不完全燃燒，導致污染物濃度增高。
[0011](b)翅片節能鍋的鍋底有許多的傳熱翅片，不容易在鍋支架上安放穩當，尤其是當使用者進行放入、取出或者攪拌食物等操作時，鍋體有時滑動、傾斜。
[0012](C)有些翅片節能鍋形狀較為復雜，難以清洗和去除鍋底和傳熱翅片上的積碳和污垢。
[0013](d)傳熱翅片要求有良好的耐熱性能和機械性能，一定程度上增加了鍋具的制造成本。
[0014](e)與普通的鍋具相比較，翅片節能鍋一般只能提高熱效率約10至20%。
[0015](二)夾層節能鍋
[0016](I)夾層節能鍋的基本技術思想
[0017]人們常用的煮鍋、湯鍋等都是圓柱形容器，其下端封閉處為鍋底，上端開口處有鍋蓋。將這些鍋具架在灶具上方來加熱時，鍋底為受熱面，鍋側壁不一定是受熱面。廚房內通常要求空氣流通條件良好以減少燃燒污染物如一氧化碳對人體的危害。熱煙氣離開鍋底后會與周圍的冷空氣相互混合，鍋側壁更多的是與周圍流動的冷空氣相接觸，而不是與熱煙氣相接觸。換句話說，普通鍋具在鍋底受熱的同時，又不斷地通過鍋側壁(以及鍋蓋)向外散失熱量，這是其熱效率不高的原因之一。夾層節能鍋的基本技術思想就是:在鍋側壁外增設夾層，熱煙氣離開鍋底后流入此夾層，使得鍋側壁能夠與熱煙氣充分地接觸，這樣鍋側壁就成為了受熱面，從而提高傳熱量和熱效率。
[0018](2)夾層節能鍋的形式
[0019]夾層節能鍋可以分為三種:雙口、單口和無口夾層鍋。雙口夾層鍋的夾層在靠近鍋底和鍋蓋處都有開口，熱煙氣通過靠近鍋底的開口流入夾層，然后從靠近鍋蓋的開口流出夾層。單口夾層鍋只在靠近鍋底處有開口，熱煙氣通過該開口的一部分流入夾層，然后通過該開口的另一部分流出夾層。無口夾層鍋有全封閉的夾層，夾層內部封裝有氣態或液態的導熱介質，鍋底受熱時這些導熱介質可以將熱量傳遞給鍋側壁，使鍋側壁成為受熱面。
[0020](3)雙口夾層鍋的已有技術
[0021 ]英國專利GB187494 “Improvements in kettles”、法國專利FR1227147“Casserole”、FR2331988 uPerfect1nnements aux casseroles ou recipientanalogues”、意大利專利IT19840022251 “Vessel for cooking food”、美國專利US5564589 “Pot or pan”、德國專利DE102012024448 “Energy-saving jacket used forgas cooker”、DE202004005699 “Double walled cooking pot，，、日本特開 JPS62102713“Energy saving cooking kettle，，、JP2011078715 “Energy-saving pan with heat-transfer fin”、PCT 國際公布 W02010037323 “罩外套的尖底鍋”、W02012087041 “Ovencooker”、W02012115598 “The vessel with a sealed air way”、W02013166636 “一種節能鍋具”、以及下列的中國專利是雙口夾層鍋的一些例子:88220907 “省時節能飯鍋”、91214307“一種新型的節能鍋套”、95237490“帶圍裙的炒鍋”、96208505 “導流罩節氣鍋”、98230165“節能雙層鍋”、200310108316“煤氣灶快速燒水節能壺”、200420087337“一種特別高效節能的壺/鍋/煲”、200820203639“一種用火加熱的廚具”、200910101266“高效能加熱容器”、200910180328“罩外套的平底鍋”、201110119683“套外殼的平底鍋”、201210478017“節能炒鍋”、201310053913“帶煙道鍋”、2014100639956“套外殼的尖底鍋”、201420574614“一種導流聚熱節能鍋”。
[0022](4)單口夾層鍋的已有技術
[0023]法國專利FR686798“Casseroleexpress a chambre de chauffe”、美國專利US3982479“Energy saving cooking utensil，，、US4296728“Energy saving pots, pansand adapter”、德國專利DE19514747 uEnergiesparender kochtopf”、以及中國專利:201120394387“鍋具結構”、201320231363“一種聚熱高效節能鍋”、201420470865 “一種節能鍋”。
[0024](5)無口夾層鍋的已有技術
[0025]美國專利US1505703“Heatingutensil”、法國專利FR773573“Marmite pour lacuisson a I 'air chaud”、英國專利GB2329573“Vessel for uniform heating”、PCT國際公布W09412085“Cooking utensil”、W00054638“Heat pipe cookware incorporatingporous material”、W02015047336“Hollow-cavity，gas-filled cookware”、以及中國專利:201120121139“一種導熱節能鍋”、201320220446“節能煮鍋”、201510007379“一種節能鍋及其導熱媒介”、201510057364“一種無溫差加熱節能鍋”。
[0026](6)夾層節能鍋所存在的問題
[0027]雙口和單口夾層鍋存在以下問題:
[0028](a)有些夾層鍋的夾層容易燒壞:常用灶具的火力調節檔位一般有微火、小火、中火、大火，由使用者根據食物的烹飪需要來調節。大火的火焰體積(或煙氣量)可超過微火的火焰體積(或煙氣量)的10倍以上。在開大火時，不但夾層節能鍋的鍋底與火焰直接接觸，而且靠近鍋底的那部分夾層的內壁面和外壁面也與火焰直接接觸。夾層節能鍋內部有食物吸收熱量，因此與火焰直接接觸的鍋底不會燒壞。但是，靠近鍋底的那部分夾層缺乏散熱措施，無法散熱，相當于放在火焰里干燒，即使采用耐熱鋼材料制作夾層，長時間烹飪時這些夾層也會燒紅、燒軟，其材料結構被破壞。
[0029](b)在灶具的火力調節檔位調到微火時，煙氣量很小，較多外界冷空氣流入夾層，減弱對鍋側壁的加熱效果。
[0030](C)在多數情況下，由于火焰的卷吸(夾帶)作用以及外界冷空氣流動，一定數量的冷空氣會流入夾層，引起冷空氣與熱煙氣混合的熱損失。
[0031](d)夾層內的積碳和污垢難以清洗和去除，導致傳熱性能下降。
[0032](e)夾層節能鍋要求有良好的耐熱性能和機械性能，在一定程度上增加了鍋具的制造成本。
[0033](f)與普通鍋具相比較，可提高熱效率約10至30%，在適當的條件下，可提高熱效率40%。
[0034]無口夾層鍋存在的問題:
[0035](a)無口夾層鍋是全封閉的，在意外干燒的情況下(例如，煮開水時不小心煮干了)，全封閉夾層內部封裝的導熱介質的壓力較高時可能存在安全風險。
[0036](b)加熱時首先要加熱導熱介質，然后導熱介質才能加熱鍋內食物，因此食物升溫速度較慢。
[0037](C)制造工藝一般需要抽真空，再灌注導熱介質，然后封裝。工藝復雜，成本較高。
[0038]( d )與普通鍋具相比較，只能提高熱效率約1至30%。
[0039](三)其它類型的節能鍋
[0040]許多人曾提出另外一種節能鍋形式:在鍋具內部設置換熱管，換熱管內通入熱煙氣，換熱管外表面與鍋具內的食物相接觸來加熱食物。例如:美國專利US2250892“Teakettle”、日本特開JPH0622844 “Kettle and pot having improved thermalefficiency”、中國專利200620046366“燃氣節能型加熱鍋”、200820056282“改進型節能鍋”、200920064740“一種家用快速節能鍋”、201010529641 “可保溫節能的燒水壺”、201020044794“快熱節能鍋”、201020132941“一種煙管式節能湯鍋”、201220178689“高效節能鍋”、201420766802“一種節能鍋”。這種形式的節能鍋中，鍋具內部有較大的換熱面積，熱煙氣的熱量能夠被充分地利用，因此可以獲得令人滿意的高熱效率(超過90%)。遺憾的是，這些節能鍋只適用于煮開水。如果用于煮飯、湯、面、粥、甜品等，與食物接觸的換熱管表面很快結垢，傳熱性能迅速下降，鍋具內部布置的換熱管又不方便清洗。
[0041 ]除了以上的節能鍋外，其它類型的節能鍋還有中國專利20