專利名稱：一種拆卸式用于煤氣爐燃燒器的火焰熱量控制裝置的制作方法
專利說明 發(fā)明領(lǐng)域 本發(fā)明是屬于一種煤氣爐灶的附加裝置，特別是一種拆卸式的、可用于一煤氣爐燃燒器的火焰熱量傳遞的控制裝置。使用本發(fā)明裝置能增加對炊具的加熱效率。

背景技術(shù)：
簡言之，燃?xì)鉅t及其在爐面上所配置的器件是眾所周知的。以下9個(gè)美國專利和公開的專利申請是最接近本發(fā)明的參考文件。
美國專利編號(hào)1,156,087在1915年10月19日授權(quán)予庫佰弗的名為“煤氣爐的火焰圍罩”公開了一種圓柱形的管子，其被用作為煤氣爐燃燒器的火焰圍罩。在該管子的柱面上有眾多均勻分怖的垂直開槽，最佳為三個(gè)。垂直開槽從下端開始向上伸展至管子的一上部位置。其中一個(gè)開槽并被兼用來連通一煤氣管。該圓柱型管子安置在燃燒器的柵欄和在爐面下的一平板之間。
美國專利編號(hào)2,166,442在1939年7月18日授權(quán)予凱爾的名為“烹調(diào)煤氣爐”公開了一連接燃燒器的圓周邊和爐臺(tái)底面的園環(huán)形的薄壁結(jié)構(gòu)。其連接燃燒器的頭部，并由此向上向外擴(kuò)展至爐面底側(cè)。該結(jié)構(gòu)的作用是引導(dǎo)火焰熱量流向爐柵口。
美國專利編號(hào)3,187,742在1965年6月8日授權(quán)予鮑獲的名為“燃燒器的爐柵和火焰擋板的聯(lián)合體”公開了一種用作為爐柵的聯(lián)合體結(jié)構(gòu)，其包含有8根直條和用來阻止對鍋柄加熱的一弧形屏障。該屏障是安置在兩直條的頂端，而直條是徑向地分怖在聯(lián)合體頂部的外環(huán)上。該聯(lián)合體是含有上述頂部外環(huán)的一杯型的結(jié)構(gòu)，其在杯底面中央與燃燒器的下部結(jié)構(gòu)相連接。
美國專利編號(hào)6,851,419在2005年2月8日授權(quán)予雷納的名為“便攜式露營用爐子”公開了一改進(jìn)的露營用爐子。該爐子有一多孔的水平安置的基座板，在板上有一被用來安置一燃燒器的中心孔洞。該爐子并有三塊相同的垂直板，當(dāng)其連接后能支撐基座板。三塊板的低于基座板的部位有眾多孔洞。該爐子又有一圓柱型的擋風(fēng)圈，擋風(fēng)圈的底端被安置在三塊板的水平延伸結(jié)構(gòu)上。這樣被安置后的擋風(fēng)圈的頂端高于三塊板的頂端。擋風(fēng)圈的底端高于基座板。
美國公開的專利申請編號(hào)2005/0115556在2005年6月2日公開了卡爾勝的專利申請名為“用于對戶外油炸火雞用鍋的擋風(fēng)和保溫的裝置”。其可容納眾多不同形狀和體積的戶外烹調(diào)用器具，包括炊具和燃燒器。該裝置是一向上開口的長方體結(jié)構(gòu)，由一水平底板和相應(yīng)的垂直板所組成。每塊垂直板在近底邊處有用于流通空氣的至少一對孔洞，并在一塊垂直板上有用來通過煤氣軟管的一個(gè)孔洞。
美國公開的專利申請編號(hào)2004/0045542在2004年3月11日公開了以張等人的專利申請名為“戶外烹煮器”。該申請陳述了一便攜式戶外烹煮器，其包括了一燃燒器和擋風(fēng)裝置。該擋風(fēng)裝置能容納一炊具。在裝置上部有不到180度的水平型開口作為廢氣排出通道，在擋風(fēng)裝置底部開口的中央安置了燃燒器。
美國專利申請編號(hào)2005/0109330在2005年5月26日公開了以佰世卻等人的專利申請名為“烹調(diào)用爐，包括可翻轉(zhuǎn)用的具有兩烹調(diào)器支持面的擱架及其使用方法”。其為一戶外用的煤氣爐，包括中空的環(huán)狀圈，支撐部件和一燃燒器的總裝。該總裝是連接在環(huán)狀圈的底面，同時(shí)在環(huán)狀圈上也安置了炊具的擱架。
家用煤氣爐是人們廣為使用的器具。使用煤氣爐耗費(fèi)了巨大數(shù)量的可燃?xì)怏w，同時(shí)也制造了大量的二氧化碳?xì)怏w。這種制造的二氧化碳?xì)怏w是整合在人類社會(huì)制造的所有的具有溫室效應(yīng)的二氧化碳?xì)怏w之中。
當(dāng)今家用的煤氣爐，根據(jù)煤氣燃燒器在爐臺(tái)面上的安裝結(jié)構(gòu)，可分為全封閉式的和開啟式的燃燒器的裝配。前一種所述的裝配可以用兩個(gè)美國專利來描述。第一個(gè)專利編號(hào)5,923,756是在1994年6月28日授權(quán)于哈默等人名為“全封閉燃燒器的裝置”(下述為哈默專利)和第二個(gè)專利編號(hào)6,505,621是在2003年1月14日授權(quán)于善波門的名為“全封閉煤氣燃燒器的裝置”(下述為善波門專利)，(見本申請中圖1和圖2及說明)。
從以上敘述的有關(guān)于烹調(diào)用煤氣爐的器件來看，可發(fā)現(xiàn)在現(xiàn)有的技術(shù)中還缺乏了一種能控制火焰熱量定向傳遞的裝置。該裝置是拆卸式的、可安置在煤氣爐的臺(tái)面上去圍繞一個(gè)燃燒器的上部結(jié)構(gòu)，同時(shí)又支撐一炊具。這樣在烹調(diào)時(shí)從火焰產(chǎn)生的熱輻射和對流的型態(tài)可以被完全地控制?？杀挥糜谌ザㄏ虻亍⒂行У丶訜岽毒?，從而達(dá)到對炊具的高效率的加熱。
為此、本發(fā)明公開了一種拆卸式用于煤氣爐燃燒器的火焰熱量傳遞的控制裝置。在應(yīng)用了本發(fā)明裝置后，可以提高商品煤氣爐在烹調(diào)時(shí)的加熱效率。這樣也就降低了可燃?xì)怏w的消耗，其有利于降低使用的成本；同時(shí)也減少了產(chǎn)生有溫室效應(yīng)的氣體，其有利于對環(huán)境的保護(hù)。
總之，社會(huì)有明顯的對煤氣爐燃燒器提供一種拆卸式的火焰熱量控制裝置的需求，從而來極大地提高加熱的效率。同時(shí)也帶來附加的效益包括節(jié)約所消耗可燃?xì)怏w的成本和減少在烹調(diào)時(shí)所產(chǎn)生的有溫室效應(yīng)的氣體。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明是一種用于煤氣爐燃燒器的拆卸式火焰熱量傳遞的控制裝置。其由一內(nèi)盤和一包括有四邊形形狀在內(nèi)的外圍所組成。內(nèi)盤是一中空的向斜上方伸展的薄壁環(huán)墻，具有一較小尺寸的底端開口的底邊和一個(gè)較大尺寸的頂端開口的頂邊。該內(nèi)盤被眾多的用來流通氣體的孔洞所貫穿，然而相對于在內(nèi)盤較上部位的較稀疏的孔洞分怖而言，在內(nèi)盤較下部位有較稠密的孔洞分怖。在一優(yōu)選的結(jié)構(gòu)下，該內(nèi)盤有內(nèi)凹曲面包括拋物面的園環(huán)形形狀。
四邊形的外圍是由四塊相同的向上安裝的板片相序連接而成。每塊板片上有眾多均勻分怖的孔洞。此外，在每塊板片的頂邊中間位置上有一向上的延伸結(jié)構(gòu)。在每塊板片的內(nèi)表面上有多個(gè)用于固定用的結(jié)構(gòu)，他們可被用來固定若干個(gè)拆卸式的附加的炊具支撐。這樣在烹調(diào)時(shí)如有需要，該炊具支撐可被用來支撐小尺寸的炊具。
該內(nèi)盤和外圍被同時(shí)放置在爐臺(tái)面上內(nèi)盤圍繞一個(gè)火焰燃燒器的上部結(jié)構(gòu)；外圍再圍繞該內(nèi)盤，同時(shí)又支撐安放在其向上延伸結(jié)構(gòu)的頂端上的一炊具。該向上延伸結(jié)構(gòu)在烹調(diào)時(shí)又可用作為火焰熱量擋板來阻止對炊具把柄的加熱。
應(yīng)用本發(fā)明能提高在烹調(diào)時(shí)火焰對炊具的加熱效率。內(nèi)盤對提高加熱效率的貢獻(xiàn)在于控制了火焰產(chǎn)生的熱的對流和輻射的型態(tài)。
在控制熱輻射的型態(tài)時(shí)，內(nèi)盤把火焰背離炊具底部的向下和向外的熱輻射再聚焦反射到炊具的底部去加熱炊具。在控制熱對流、包括空氣的對流的型態(tài)時(shí)，該內(nèi)盤引導(dǎo)了具有較低溫度的二次空氣從火焰的四周環(huán)境流向火焰去參與火焰的燃燒。該二次空氣主要由通過在內(nèi)盤較低部位密集分怖的孔洞所提供的較小流動(dòng)阻力的途徑而流入。內(nèi)盤又包圍了燃燒后產(chǎn)生的具有較高溫度的空氣和燃燒廢氣，使其被控制地向上流動(dòng)去加熱炊具。
四邊形外圍對于提高加熱效率的貢獻(xiàn)在于首先阻擋了由內(nèi)盤向外輻射的熱量；其二為外部環(huán)境較低溫度的二次空氣提供了通道，使其流入內(nèi)盤去參與火焰的燃燒；其三由在每塊板片的向上延伸結(jié)構(gòu)提供了在炊具底部和該外圍頂邊之間的一間隙，從而較高溫度的空氣和燃燒后的廢氣可由該間隙向外、向上流出對炊具的外壁連續(xù)加溫；另外、其向上延伸的突出結(jié)構(gòu)又作為一熱流阻擋板來防止對炊具把柄的加熱。
所以本發(fā)明的一個(gè)目的是對煤氣燃燒器提供一種火焰熱量傳遞的控制裝置。該裝置是由一環(huán)形凹面中空的內(nèi)盤和一四邊形外圍所組成。這樣使用該裝置能提高在烹調(diào)時(shí)對炊具的加熱效率。同時(shí)也帶來另外的效益包括節(jié)約所消耗的可燃燒氣體和減少所產(chǎn)生的有溫室效應(yīng)的氣體。
本發(fā)明還有一個(gè)目的是提供一中空的內(nèi)盤。該內(nèi)盤有圓環(huán)形的內(nèi)凹面、從一個(gè)較小尺寸的底端開口的底圈向上和向外延展成一個(gè)較大尺寸的頂端開口的頂圈。該環(huán)形凹面中空的內(nèi)盤對提高加熱效率的貢獻(xiàn)在于其控制了熱的輻射的型態(tài)把由火焰的向下和向外的輻射熱再反射回到炊具的底部。
本發(fā)明另一個(gè)目的是提供一環(huán)形凹面中空的內(nèi)盤。該內(nèi)盤被眾多的用作為氣體流通的孔洞所貫穿，然而相對于在內(nèi)盤較上部位的較稀疏的孔洞分怖，在內(nèi)盤較下部位有較稠密的孔洞分怖。這樣內(nèi)盤對于提高加熱效率的貢獻(xiàn)在于其控制了熱的對流、包括空氣的對流的型態(tài)具有較低溫度的二次空氣從火焰四周環(huán)境流向火焰時(shí)，被控制地主要通過分怖在內(nèi)盤較下部位的孔洞流向火焰去參與燃燒；具有較高溫度的空氣和燃燒產(chǎn)生的廢氣被內(nèi)盤所包圍，因而被限制地向上流動(dòng)而去加熱炊具。
本發(fā)明的還有一個(gè)目的是提供一四邊形的外圍，其由四塊相同的向上安裝的板片相序連接而成。在每塊板片上有眾多均勻分怖的孔洞。此外，在每塊板片的頂邊中間位置上有一向上的延伸結(jié)構(gòu)。這樣四邊形外圍對于提高加熱效率的貢獻(xiàn)在于阻擋了由內(nèi)盤向外的熱輻射；提供了由頂端延伸結(jié)構(gòu)所造成的間隙，這樣較高溫度的空氣和燃燒產(chǎn)生的廢氣可以通過這間隙向外、向上流出去繼續(xù)加熱炊具。
本發(fā)明的目的是提供一四邊形的外圍，其由四塊相同的向上安置的板片連接而成。在每一板片的橫向頂邊上有一向上的延伸結(jié)構(gòu)，這樣該延伸結(jié)構(gòu)可以被用來支撐一炊具。同時(shí)其還有阻擋火焰熱量的作用來防止火焰熱量對炊具把柄的加熱。
本發(fā)明的另外一個(gè)目的是對內(nèi)盤和外圍的表面提供包括用陶瓷、化學(xué)、電化學(xué)方法的處理，所以經(jīng)過表面處理之后的裝置可有助于對熱輻射和對流的型態(tài)的控制，同時(shí)也增進(jìn)了該裝置的耐用性。
本發(fā)明的又一個(gè)目的是在每塊板片的內(nèi)表面上提供至少一個(gè)連接用結(jié)構(gòu)，其能支持附加的炊具支撐，所以在烹調(diào)時(shí)小尺寸的炊具可以放在附加的炊具支撐之上。
本發(fā)明還有的目的是提供一拆卸式的火焰熱量傳遞的控制裝置，這樣便利保養(yǎng)、包括清洗該裝置。
本發(fā)明的還有的另一目的是提供一體化的可控制火焰熱量傳遞的裝置，這樣更便利使用該裝置。
在以后章節(jié)的詳細(xì)敘述，討論和對權(quán)利要求的請求并參照了附圖之后能對本發(fā)明創(chuàng)造性的結(jié)構(gòu)和目的有更清楚地認(rèn)識(shí)。

特別要指出的是以下公開的結(jié)構(gòu)圖僅是為了說明而不是對本發(fā)明的限制?，F(xiàn)敘述如下 圖1是一有封閉燃燒器裝配結(jié)構(gòu)的已知爐面的全視圖。其包括用于一燃燒器的單個(gè)的柵欄。該圖說明了缺乏一種拆卸式的能控制火焰熱量傳遞的裝置。該裝置可放在爐面上，圍繞一火焰燃燒器的上部結(jié)構(gòu)并同時(shí)能支撐一炊具。
圖2是另一已知爐面結(jié)構(gòu)的正視圖。其包括有用于燃燒器的一種延長的柵欄。該圖也說明了缺乏上述的拆卸式的能控制火焰熱量傳遞的裝置。
圖3是本發(fā)明的按照第一種具體的實(shí)施的能控制火焰熱量傳遞裝置的透視圖。該裝置含有一環(huán)形凹面中空的內(nèi)盤和一四邊形的外圍及其可附加的炊具支撐結(jié)構(gòu)。
圖4是本發(fā)明的按照第一種具體實(shí)施的能控制火焰熱量傳遞裝置的結(jié)構(gòu)分解圖。
圖4A是另一種可附加的炊具支撐的正視圖。
圖4B是還有的另一種可附加的炊具支撐的正視圖。
圖5是說明應(yīng)用本發(fā)明第一種具體實(shí)施的垂直剖面圖。其公開了環(huán)形凹面中空的內(nèi)盤是安置在爐面上而圍繞一火焰燃燒器。四邊形外圍也是放置在爐面上，并圍繞內(nèi)盤同時(shí)又支撐一炊具。為了清楚地表現(xiàn)其應(yīng)用，該圖只顯示了裝置的右半邊的剖面圖，及用虛線表示的空氣流動(dòng)和廢氣流動(dòng)。
圖6是本發(fā)明第二種具體實(shí)施的透示圖。
圖7是向上安置板片變形的正視圖，其變形是指每塊向上板片的底邊至少有一個(gè)向下延伸的支撐體。
具體實(shí)施方法 雖然本發(fā)明的具體的實(shí)施經(jīng)參考附圖后會(huì)在以下敘述，但是必須明確的是這些具體實(shí)施僅代表本發(fā)明精神和目的的許多種具體表現(xiàn)中的少數(shù)例子而已。眾多的對這具體實(shí)施的變形和改良對于具有在同一知識(shí)領(lǐng)域的人來說是顯而易見的。這些變形和改良都與本發(fā)明有聯(lián)系，因而這些變形和改良都被確認(rèn)為是包含在本發(fā)明申請的權(quán)利要求所表達(dá)的精神目的和設(shè)想之中。
圖1和圖2說明了所知的現(xiàn)代煤氣爐的爐面的結(jié)構(gòu)。由圖1所示，爐面具有四個(gè)按全封閉結(jié)構(gòu)安裝的燃燒器和兩個(gè)單獨(dú)的柵欄。每個(gè)柵欄放置在爐面上，罩住了一個(gè)火焰燃燒器的上部結(jié)構(gòu)。所述的圖1是復(fù)制了美國專利編號(hào)5,323,759所公開的圖1。復(fù)制圖中用了在原圖中零部件標(biāo)號(hào)。
圖2是有加長柵欄的爐面的平面圖。其是由美國專利編號(hào)6,505,621的圖2的復(fù)制而成。復(fù)制圖中應(yīng)用了在原圖中的零部件標(biāo)號(hào)。圖2說明了在爐面32上安置了一個(gè)加長的柵欄40，該柵欄從爐面的前邊延伸到爐面的后邊，并有眾多的單端的水平伸展結(jié)構(gòu)來支撐兩炊具。
從圖1和圖2所示的已有煤氣爐的爐面結(jié)構(gòu)，可以看到其缺少一個(gè)可控制火焰熱量傳遞的拆卸式的裝置。該裝置可放置在爐面上并圍繞一燃燒器的上部結(jié)構(gòu)來增加火焰的加熱效率，支撐炊具和防止對炊具把柄的加熱。
眾所周知火焰熱量的傳遞是通過輻射和對流的兩途徑來實(shí)行的。所以在本發(fā)明可控制熱量傳遞裝置的作用之下，熱量的輻射和對流的型態(tài)可以得到完善的控制，因而可對炊具進(jìn)行有效的加熱。這樣本發(fā)明就可以達(dá)到增進(jìn)火焰對炊具的加熱效率的目的。
圖3、4和5介紹了根據(jù)本發(fā)明的第一具體實(shí)施的可控制火焰熱量傳遞的拆卸式裝置100。該裝置是由安置在爐面166上的一環(huán)形曲面中空內(nèi)盤102和一四邊形外圍130所組成。內(nèi)盤102被安置成去圍繞一個(gè)煤氣燃燒器的上部結(jié)構(gòu)178，而其本身又被該外圍130所圍繞。同時(shí)外圍130又支撐一具有底面174的炊具168，該炊具168是安置在燃燒器之上。
如圖4所示，環(huán)形內(nèi)盤102是一中空的向斜上方伸展的薄壁環(huán)墻，有一外表面106，內(nèi)表面108，頂端開口的圓周110和底端開口的圓周112?？招膬?nèi)盤102從底端開口的圓周112起向上和向外延伸到頂端開口的園周110，所以頂端圓周110的尺寸大于底端圓周112的尺寸，同時(shí)他們都有同一的中心旋轉(zhuǎn)軸114。當(dāng)延著從旋轉(zhuǎn)軸114到內(nèi)表面108的方向來看內(nèi)盤102的話，該空心內(nèi)盤有一凹曲環(huán)形的內(nèi)表面108。當(dāng)然最佳的方案是，這個(gè)內(nèi)凹的盤面是對應(yīng)于中心旋轉(zhuǎn)軸114的一個(gè)拋物面。
應(yīng)該明確的是，這種環(huán)形內(nèi)凹面或者是環(huán)形內(nèi)拋物面的內(nèi)盤是特別按照本發(fā)明的目的控制熱的輻射和對流的型態(tài)所設(shè)計(jì)的。
這種內(nèi)凹或者內(nèi)拋物形的環(huán)形內(nèi)盤102能夠把包括由火焰產(chǎn)生的背離炊具底面174的、向外和向下的熱輻射再反射回該炊具的底部。在上述的向外和向下的熱輻射的方向是相對于安置在火焰之上的炊具底面而言。眾所周知，熱的輻射是從一熱源的中心射向周圍三維空間。這樣由火焰產(chǎn)生的熱輻射中有部分是向下和向外的，這就意味著這部分的熱輻射沒有直接用來加熱炊具。在裝有本發(fā)明的環(huán)形中空內(nèi)凹的內(nèi)盤102以后，向下和向外輻射的火焰的熱量可以再被反射回去加熱炊具，這是本發(fā)明，相比于沒有本發(fā)明的內(nèi)盤所造成低的加熱效率，能夠取得高的加熱效率的原因之一。
再如圖4所示，這種中空環(huán)形內(nèi)盤102又有眾多通過盤體的孔洞116。該眾多孔洞116分成了兩組。在第一組中的孔洞是均勻地分怖在內(nèi)盤上的一較高位置的圓周118上，該圓周118的位置接近于盤體的頂部圓周110。在第二組中的孔洞是均勻地分怖在內(nèi)盤上的一較低位置的圓周120上，該圓周120的位置接近于盤體的底部圓周112。但是如圖所述，孔洞116在內(nèi)盤的兩圓周118和120上的分怖密度是不同的。
這種不均勻的孔洞分怖可由在圖4中的在兩個(gè)相鄰孔洞間的不同的距離“A”和“B”來描述。距離A是在較低位置圓周120上的兩個(gè)相鄰孔洞間的距離。距離B是在較高位置圓周118上的相鄰兩孔間的距離。距離A明顯是小于距離B。所以本發(fā)明內(nèi)盤的又一個(gè)結(jié)構(gòu)特征是，在該內(nèi)盤較低部位的孔洞比在較高部位的孔洞有較稠密的分怖。
應(yīng)該明確，這種不均勻孔洞分怖的特征是本發(fā)明為了控制火焰熱量的對流而特別設(shè)置的。而火焰熱量的對流又是憑借了空氣的對流?？芍?，這種空氣的對流發(fā)生在包括火焰所占用空間在內(nèi)的火焰周圍的空間。
在空氣對流時(shí)，具有較低溫度的空氣有較大的比重，因而占據(jù)了較下部位的空間。與此相反，具有較高溫度的空氣有較小的比重，因而占據(jù)了較上部位的空間，當(dāng)然也包括了火焰所占據(jù)的空間。這種比重的特征決定了空氣自然對流的形式即冷的空氣有比較低的溫度從火焰的周圍空間，經(jīng)由占據(jù)較低部位的空間通道流向火焰，去參與火焰的燃燒。熱的空氣具有較高的溫度，其占據(jù)較高的空間部位，從火焰向上流去。
這樣本發(fā)明的設(shè)置在內(nèi)罩較下部位較稠密分怖的孔洞，對較冷的二次空氣向燃燒器的上部結(jié)構(gòu)178的流動(dòng)提供了較小的阻力。二次空氣對于燃燒來說是至關(guān)重要的，因?yàn)檫@流動(dòng)的二次空氣中所含的氧氣對可燃混合氣體的燃燒而形成火焰來說是必不可少的。而該混合氣體是在燃燒器內(nèi)由一次空氣和供給的可燃?xì)怏w的混合而形成的。
圖4所敘述的四邊形外圍130是由四片相同的向上安置的板片132所組成。每塊板片除了有高度“H2”外，還有外表面134和內(nèi)表面136。該四塊板片132依次連接而形成外圍130，其具四邊形的橫向頂邊138和底邊140，和一中心對稱軸142。另外有眾多的孔洞144均勻地分怖在每一塊板片上。根據(jù)所述的本發(fā)明的目的之一包括能控制空氣對流的型態(tài)，可知通過四邊形外墻的孔洞144的數(shù)目要比通過內(nèi)盤孔洞116的要多。其實(shí)質(zhì)是在外圍上孔洞的總面積要大于在內(nèi)盤上的總面積。
再由圖4來看，每塊向上安置的板片在頂邊138中間的位置上有一向上的延伸結(jié)構(gòu)146。該結(jié)構(gòu)由頂端152，還有相同高度“H3”的第一和第二向上的側(cè)邊148和150所組成。如圖所述，兩側(cè)邊的高度“H3”是低于每塊板片的高度“H2”。另外向上延伸結(jié)構(gòu)的頂端152一般長于兩側(cè)邊148和150的邊長，這樣向上延伸146具有熱阻擋的功能。
在炊具安置在燃燒器之上后，可以設(shè)想向上延伸結(jié)構(gòu)146能夠阻擋由火焰產(chǎn)生的向外、流向該延伸結(jié)構(gòu)的熱流。如果不存在該結(jié)構(gòu)的話，這向外流動(dòng)的熱流可以轉(zhuǎn)變?yōu)橄蛏狭鲃?dòng)的熱流。這樣向上流動(dòng)的熱流可以對一安置在火焰之上，并且與該向上流動(dòng)的熱流取向交叉的物體以及部件加熱。如圖4A和5所述，炊具168是放置在四邊形外圍的向上延伸結(jié)構(gòu)146之上，其一部件把柄170是與結(jié)構(gòu)頂部152的中心和外圍的對稱軸142處在同一垂直面上。這樣向上延伸結(jié)構(gòu)146可以防止炊具168的把柄170受到不必要的加熱。
由圖5所示，除了這個(gè)功能外，這種向上延伸結(jié)構(gòu)146是由本發(fā)明設(shè)計(jì)成能支撐一種有平底面174的炊具，或者具有凸底面的如炒鍋之類炊具。
再由圖4來看，在每一向上板片的內(nèi)表面136上有第一組的處在較上部位和較下部位的固定用結(jié)構(gòu)162和164。該在較上部位的固定用結(jié)構(gòu)162是處置在靠近并低于向上板片的橫向頂邊138，而該在較下部位的固定用結(jié)構(gòu)164是處置在靠近向上板片的橫向底邊140。同時(shí)該固定用結(jié)構(gòu)162和164被安置在與向上延伸146的第一側(cè)邊148的連線位置上。同樣的第二組的固定用結(jié)構(gòu)163和165也處置在向上板片的內(nèi)表面136上。在較上部位的固定用結(jié)構(gòu)163是處置在接近橫向頂邊138，在較下部位的固定用結(jié)構(gòu)165是處置在接近橫向的底邊140。他們被安置在與向上延伸146的第二側(cè)邊150的連線位置上。
可知上述的固定用結(jié)構(gòu)、例如半圓形園環(huán)是用來在外圍130上固定相同的第一和第二拆卸式的附加的炊具支撐154和156。這樣，小尺寸的炊具在烹調(diào)時(shí)可安置在附加的炊具支撐之上。如圖4所述，第一附加炊具支撐154具有象倒置的“U”的形狀，由一橫向的頂部154a和相同的第一和第二向下結(jié)構(gòu)154b和154c所組成。該支撐154可由金屬扁條或園棍來制作。
當(dāng)使用炊具支撐154時(shí)，第一向下的結(jié)構(gòu)154b被插入在第一板片132的第一組的固定用結(jié)構(gòu)162和164中，而第二向下的結(jié)構(gòu)154c被插入在第二板片132的第二組的固定用結(jié)構(gòu)163和165中。如圖所述，該第二板片按順時(shí)針方向下緊挨著第一板片132之后，又該順時(shí)針方向是根據(jù)外圍的對稱軸142而言。而且第一和第二板片形成90度角的連接。在上述的連接下，第一炊具支撐154的頂部154a和相鄰的第一和第二板片的兩頂邊138形成一直角三角形，該頂部154a是直角三角形的斜邊。
相同地，可安裝第二炊具支撐156。由圖3所示，這樣就造成第一炊具支撐的頂部154a和第二炊具支撐的頂部156a相平行且有較窄的間隔。這樣小尺寸的平底鍋可以很方便地被放置在該兩平行的頂部結(jié)構(gòu)154a和156a之上。
可以確信，由于存在在相應(yīng)板片上的第一組的固定用結(jié)構(gòu)162和164和第二組的固定用結(jié)構(gòu)163和165，可選擇的附加炊具支撐可有多種變形的型狀。該變形可由圖4A和4B所敘述。
圖4A敘述了四邊形外圍130的另一種可選擇的炊具支撐結(jié)構(gòu)。其有四根相同的、有象倒置的“U”的形狀的支撐157、158、159和160。每根相同的支撐157有一橫向的頂部157a和相同的第一和第二向下的結(jié)構(gòu)(圖中都沒有表示)。當(dāng)使用該支撐157時(shí)，第一向下的結(jié)構(gòu)是被插入到第一板片132的第二組的較上部位的固定用結(jié)構(gòu)163和較下部位的固定用結(jié)構(gòu)中(圖中沒有畫出)，第二向下的結(jié)構(gòu)是被插入到第二板片132的第一組的較上部位的固定用結(jié)構(gòu)162和較下部位的固定用結(jié)構(gòu)中(圖中沒有顯示)。這樣第一支撐157的橫向頂部157a和相鄰的第一和第二板片兩頂邊138形成在外圍130的西北角的一直角三角形，其中橫向頂部157a是三角直角型的斜邊。
按照相同的順序，第二炊具支撐158的橫向頂部158a是在四邊形墻130的東北角的直角三角形的斜邊。第三支撐159的橫向頂部159a是在東南角的直角三角形的斜邊。第四支撐160的橫向頂部160a是在西南角的直角三角形的斜邊。這樣橫向的頂部157a，158a，159a和160a形成一個(gè)四邊形的結(jié)構(gòu)來支撐小尺寸的炊具。
由圖4B所示，還有另外一種附加的炊具支撐結(jié)構(gòu)。其由四個(gè)相同的、有象倒置的“U”的形狀的炊具支撐157’，158’，159’和160’組成。這種由圖4B所敘述的結(jié)構(gòu)同由圖4A所敘述的物體結(jié)構(gòu)類同。只不過圖4B中、炊具支撐157’的頂部157’a是一彎曲90度的橫向結(jié)構(gòu)，其不同于圖4A中的直線形的橫向頂部157a。這樣具有90度彎曲的橫向頂部157’a，158’a，159’a和160’a組成一個(gè)中空的十字形來支撐小尺寸炊具。
可以理解、雖然圖4，4A和4B展示了眾多形式的附加的炊具支撐，但是按照本發(fā)明精神和目的、這種形式的變化是沒有限制的。事實(shí)上，任何一種形式的炊具支撐都是合適的，只要其是拆卸式的、又是可以由應(yīng)用固定用結(jié)構(gòu)來被安裝在四邊形外圍上的。
另外固定用結(jié)構(gòu)162，164，163和165能夠被安置在每塊向上板片的內(nèi)側(cè)面136或外側(cè)面134上。還有按照本發(fā)明的精神和目的，在每塊相同的向上板片132上可有至少一個(gè)固定用的結(jié)構(gòu)。
圖5說明了應(yīng)用本發(fā)明的第一種實(shí)施可控制火焰熱量傳遞的裝置。環(huán)形凹面的中空內(nèi)盤102首先被安置在燃?xì)鉅t的爐面166上去圍繞一燃燒器的上部結(jié)構(gòu)178。四邊形的外圍130再被安置在爐面166上去圍繞該內(nèi)盤。這樣的安置使得內(nèi)盤的旋轉(zhuǎn)軸114與四邊形外圍的對稱軸142重合一致，并且還對準(zhǔn)了上部結(jié)構(gòu)頂蓋180的中心位置。在該頂蓋180的環(huán)墻上有沿著圓周分怖的眾多側(cè)向的燃?xì)鈬娍?82。除此之外，一具有圓柱形外表面176的炊具168的底面174是放置在外圍的每個(gè)向上延伸結(jié)構(gòu)146的頂端152之上。在這樣的安置下，內(nèi)盤102的頂端園周110的位置是高于燃燒器的上部結(jié)構(gòu)頂蓋180的位置，而且外圍130的四邊形頂邊138是被放置的至少同內(nèi)盤102的頂端園周110一樣高。
另外由向上延伸結(jié)構(gòu)146所造成的在四邊形的頂邊138和炊具的底面174之間的間隙172有足夠的高度。該間隙172允許由火焰燃燒產(chǎn)生的熱的廢氣和空氣不受阻擋地向外流出，并繼續(xù)沿著炊具的外表面176向上流動(dòng)。這樣就可以通過加熱外表面來加熱炊具168?？梢韵胂裼捎诖嬖谥銐蚋叩拈g隙172，就不會(huì)產(chǎn)生對熱氣體而言的一個(gè)向外的壓強(qiáng)，這種向外壓強(qiáng)可以使火焰噴出間隙172而造成火焰在間隙外燃燒。如那樣的話，在四邊形外墻外的火焰不能最大程度地用來對炊具168的加熱。因此，四邊形外圍有足夠高度的向上延伸結(jié)構(gòu)146對于提高在烹調(diào)時(shí)的加熱效率是十分重的。
火焰的理論認(rèn)為，其頂部有最高的溫度。其底部有最低的溫度，并且在那里存在著火焰的核心。在火焰的核心里可燃?xì)怏w的燃燒是在氧氣的參與之下發(fā)生的。另外按照隨處可見的對燃?xì)鉅t燃燒器機(jī)械結(jié)構(gòu)的描述，火焰的核心是連接著燃燒器的噴口，因?yàn)樵谀抢锪鞒隽擞袎毫Φ目扇蓟旌蠚怏w。另外在由前述的空氣理論中，具有較低溫度的周圍空氣有較大的比重，其作為二次空氣通過在較低的空間部位，從火焰的四周向火焰的底部流動(dòng)去參與火焰的燃燒。
本發(fā)明的拆卸式可控制火焰熱量傳遞的裝置的第一種實(shí)施正是遵循了這些眾所周知的火焰理論，通過控制火焰熱量的輻射和對流的型態(tài)來取得在烹調(diào)時(shí)的高加熱效率。
圖5還闡述了由內(nèi)盤102所控制的熱的對流包括空氣對流的型態(tài)。具有最低溫度的二次空氣190從燃燒器的四周198流向火焰184的底部188去介入火焰的燃燒。該二次空氣190首先通過四邊形外圍130的孔洞144，其次再主要通過分怖在內(nèi)盤102較下部位靠近底部園周112的密集分怖的孔洞116。
部分進(jìn)入內(nèi)盤102的空氣參與了從燃燒器頭部噴出的可燃混合氣體183的燃燒而形成火焰，產(chǎn)生火焰廢氣的燃燒是連續(xù)不斷地進(jìn)行直至火焰184的頂部186。如圖所示，火焰的頂部186是在炊具的底面174之下。一部分進(jìn)入內(nèi)盤的空氣190沒有介入燃燒，但被加熱然后繼續(xù)向上流動(dòng)，成為具有最高溫度的空氣196。該溫度與燃燒產(chǎn)生廢氣的溫度相同。在這情形下，最熱的空氣196和火焰的頂部186先對炊具的底面174加熱。然后最熱的空氣196和火焰燃燒產(chǎn)生的廢氣189從火焰的頂部186通過間隙172向外流出，繼續(xù)向上沿著炊具的圓柱形外表面176流動(dòng)而遠(yuǎn)離火焰184。同時(shí)其也通過對炊具外表面的加熱而對炊具168的加熱。這樣在烹調(diào)時(shí)，可以通過控制熱的對流的型態(tài)而達(dá)到高效率的加熱。而在這被控制的熱的對流中，最熱的空氣和廢氣的流動(dòng)，都是圍繞在炊具的底面174和外表面176而進(jìn)行的， 在評價(jià)上述的火焰熱的對流對高效率加熱的貢獻(xiàn)時(shí)，本發(fā)明的環(huán)形凹面中孔的內(nèi)盤102極大地控制了火焰熱的對流包括空氣對流的型態(tài)。其一是密集分布在內(nèi)盤102較下部位的孔洞，對較低溫度的二次空氣190流向燃燒器的上部結(jié)構(gòu)178提供了較小的流動(dòng)阻力。該二次空氣中的氧氣對可燃混合氣體所形成的火焰的燃燒來講，是必不可少的，而且其還有助于達(dá)到可燃?xì)怏w的完全燃燒。其二是在內(nèi)盤內(nèi)的熱的空氣196和燃燒產(chǎn)生的廢氣189被內(nèi)盤102所包圍，而被迫向上流動(dòng)。他們首先對炊具的底面174加熱，然后連續(xù)地通過間隙172流出對炊具外表面176加熱。
這種被控制的熱的對流的型態(tài)對于在烹調(diào)時(shí)要取得的高加熱效率來說是極端重要的，特別是在燃燒器頂蓋180和炊具的底面174之間只有非常有限的空間高度的情形下。從燃燒器的噴口182中噴出的有壓力和高流速的可燃混合氣體183立刻與二次空氣中的氧氣相結(jié)合而燃燒。其產(chǎn)生的火焰廢氣具有向上的高速度，但是炊具的底面174阻擋了包括廢氣和空氣在內(nèi)的熱氣流的向上流動(dòng)的途徑。在這種情形下，正常的如前所述的火焰的自然對流的特征會(huì)被破壞而造成大部分的熱氣體側(cè)向地向外流動(dòng)。同時(shí)有部分的熱氣體可能向下朝著爐面166運(yùn)動(dòng)。這樣如果爐面上沒有安置本發(fā)明的環(huán)形凹面中孔內(nèi)盤102的話，就會(huì)導(dǎo)致對炊具的低的加熱效率，而與本發(fā)明所取得的高的加熱效率成鮮明對比。
另外還可以確認(rèn)的是，除了上述的由內(nèi)盤102控制的熱的對流的型態(tài)外，由外圍130提供的足夠高度的間隙172也對高的加熱效率起到了重要的貢獻(xiàn)。因?yàn)樵撟銐蚋叨鹊拈g隙172促成了所取得的被控制的火焰熱的和空氣對流的型態(tài)。
除了控制熱的對流的型態(tài)外，本發(fā)明的內(nèi)盤102也能控制如前所敘述的熱輻射的型態(tài)。這種控制的熱的輻射也對烹調(diào)中的高效加熱起作用。
除此之外，眾所周知熱輻射的發(fā)射總是從一個(gè)具有較高溫度的物體指向其具有較低溫度的周圍環(huán)境。所以在烹調(diào)中被加熱的環(huán)形凹面中孔內(nèi)盤的外表面106總是向外發(fā)射出熱輻射。但是由于存在著四邊形的外圍130，因其圍繞了內(nèi)盤102，所以由內(nèi)盤的外表面106向外的熱輻射被外圍130所阻擋。這樣外圍130就作為一個(gè)保溫墻來幫助維持在燃燒器的上部結(jié)構(gòu)178周圍區(qū)域內(nèi)的高溫，然而這所述的區(qū)域都是處在炊具168之下，這樣四邊形外圍130對高的加熱效率有附加的貢獻(xiàn)。
以上敘述的在烹調(diào)時(shí)對由本發(fā)明裝置能取得的高加熱效率的原理性解釋，可以由測試的結(jié)果來證實(shí)。該測試的結(jié)果例舉在本專利申請的實(shí)例部分。
另外從以上公開的第一具體實(shí)施的結(jié)構(gòu)可以看到其結(jié)構(gòu)可有多種的變化，比如一卷邊或者邊掾可以加在內(nèi)盤的頂圈110和底圈112來加強(qiáng)內(nèi)盤102的機(jī)械強(qiáng)度。
同時(shí)該內(nèi)盤102并不被限制于僅是圓環(huán)形的結(jié)構(gòu)。實(shí)際上任何對稱的結(jié)構(gòu)形狀都是合適的。例如，該環(huán)形凹面中空的內(nèi)盤102可以是多邊形的，比如四邊形、五邊形、六邊形等。同樣的理由，四邊形外圍130也可以是任何對稱的多邊形的。
由圖7所示，其解說了向上安置板片132的變形132’。相比于公開的本發(fā)明的第一具體實(shí)施中的向上安置的板片132，該變形至少有一個(gè)向下的支柱139，其是安置在每一個(gè)向上安置板片132’的底邊140’上。該支柱139用以支撐該板片132’，從而支撐整個(gè)外圍。另外，一高溫橡膠件141可以安裝在每個(gè)支柱139的底部，用以保護(hù)爐面的光滑表面，使其免于摩擦損傷。
本發(fā)明的能控制火焰熱量傳遞的裝置100所包括的環(huán)形內(nèi)凹中孔內(nèi)盤102和四邊形外圍130最好用耐用的金屬或者金屬合金、包括鐵和鋼來做成。
另外，可以對內(nèi)盤的內(nèi)外表面108和106做合適的表面處理，包括表面涂層。表面處理有助于對熱輻射和對流的型態(tài)的控制，以及增加該裝置的耐用性。表面處理可以包括化學(xué)的、電化學(xué)的、或者陶瓷的方法。處理的表面的顏色最好是黑色或者白色。同樣四邊形外圍的內(nèi)表面和外表面136和134也可做同樣的表面處理。
圖6描述了本發(fā)明的第二具體實(shí)施200，其包括了中空的環(huán)形凹面的內(nèi)盤202和環(huán)形的外圍230。
可以確認(rèn)，該中空環(huán)形凹面的內(nèi)盤202是同第一具體實(shí)施中的內(nèi)盤102一模一樣，所以該內(nèi)盤202的每一結(jié)構(gòu)特征不會(huì)再被敘述。其結(jié)構(gòu)特征由有3位數(shù)的數(shù)字所代表。對于一結(jié)構(gòu)其相同于在第一具體實(shí)施中的同一結(jié)構(gòu)，描述該結(jié)構(gòu)的數(shù)字當(dāng)中的第一和第二位的數(shù)字與第一實(shí)施中的數(shù)字相同。不同的是第三位的數(shù)字是更換成200，而不是在第一實(shí)施中的100。
如圖所述，環(huán)形外圍230的高度為“H12”。其并有一外表面234、內(nèi)表面236、頂部園周的頂邊238和底部園周的底邊240以及他們所共有的一旋轉(zhuǎn)軸242。在組合時(shí)，該旋轉(zhuǎn)軸242與內(nèi)盤的旋轉(zhuǎn)軸214重合一致。再者，眾多的孔洞244均勻地分怖并穿透該外圍230。按照本發(fā)明的精神和目的，在環(huán)形外圍230上孔洞的數(shù)目是多于在內(nèi)盤202上孔洞的數(shù)目。
在該外圍的頂邊238上至少有三個(gè)相同的按園周均勻的分怖的向上延伸結(jié)構(gòu)246。該結(jié)構(gòu)246有橫向的頂端252和具有相同高度“H13”的向上的第一和第二側(cè)邊248和250。當(dāng)然該側(cè)邊的高度“H13”是設(shè)計(jì)成低于外圍的高度“H12”。另外，向上延伸結(jié)構(gòu)的橫向頂端252的長度長于兩側(cè)邊248和250的長度。
這樣每個(gè)相同的延伸結(jié)構(gòu)246具有以下三個(gè)功能第一是支持有平底或凸底的炊具；第二是對包括火焰的廢氣和空氣的熱流提供一個(gè)向外和向上流動(dòng)的途徑；第三是作為一熱阻板來阻擋熱量可能對炊具把柄的加熱。另外可以理解的是該外圍230必須有至少三個(gè)向上的延伸來支撐平底的或者凸底的炊具。
圖6敘述了分怖在環(huán)形外圍內(nèi)表面236上的第一組的在較上部位的固定用結(jié)構(gòu)262和在較下部位的固定用結(jié)構(gòu)(圖中沒有畫出)，例如象是半圓形的鉤子。兩固定用結(jié)構(gòu)被安置成平行于并且向右方靠近一向上延伸結(jié)構(gòu)246的垂直中線247。另外，結(jié)構(gòu)262是接近于外圍的頂邊238，而在較下部位的固定用結(jié)構(gòu)接近于外圍的底邊240。同樣的第二組的處在較上部位的固定用結(jié)構(gòu)263和較下部位的固定用結(jié)構(gòu)(圖中沒有畫出)是被安置平行于并且向左方靠近該垂直中線247。結(jié)構(gòu)263又被安置成接近于頂邊238。在較下部位的固定用結(jié)構(gòu)是接近于底邊240。
這種包括半圓形鉤子在內(nèi)的固定用結(jié)構(gòu)是用來在環(huán)形外圍230上固定三個(gè)相同的可附加的炊具支撐256，258和260。這樣在烹調(diào)時(shí)小尺寸的炊具可以放在附加的支撐上。從圖6可知，第一炊具支撐256有象倒置的“U”的形狀，有一橫向頂部256a和相同的第一向下結(jié)構(gòu)256b和第二向下結(jié)構(gòu)(圖中沒有畫出)。
當(dāng)安裝第一炊具支撐256時(shí)，該支撐的第一向下的結(jié)構(gòu)256b是首先被插入到在靠近第一個(gè)向上延伸結(jié)構(gòu)246的第二組的兩固定用結(jié)構(gòu)中。然后第二向下結(jié)構(gòu)是被插入到在靠近第二個(gè)向上延伸246的第一組的兩固定用結(jié)構(gòu)中。由圖所示，第二個(gè)向上延伸246按順時(shí)針方向排列在第一向上延伸246之后。同樣地，第二和第三炊具支撐258和260也能如此地安裝。他們的橫向頂部256a，258a和260a組成了一個(gè)等邊三角形的支撐結(jié)構(gòu)，這樣在三角形的上邊可以方便地放置小尺寸的炊具。
必須說明的是，把固定用結(jié)構(gòu)安置成緊靠每一向上延伸的垂直中線247，就可以得到一個(gè)最小尺寸的等邊三角形的炊具支撐結(jié)構(gòu)。這樣更小的炊具都可以放置在這最小的三角形結(jié)構(gòu)的上面。
顯而易見，這種固定用結(jié)構(gòu)可以放置在外圍230的任何地方，只要是能由這些固定用結(jié)構(gòu)來固定炊具的附加支撐。另外，每一組固定用結(jié)構(gòu)可含有至少一個(gè)結(jié)構(gòu)。
由于存在第一和第二組的固定用結(jié)構(gòu)，多種附加的炊具支撐可由以上敘述的例子變換而成，其中一個(gè)同圖4中描述的結(jié)構(gòu)相同。所以本公開不再對他們作重復(fù)的描述。
還有，如同圖7所示的支柱139和橡膠件141，外圍230在底邊240上也可有用以支撐外圍和保護(hù)爐面的至少三個(gè)向下的支柱和相應(yīng)的橡膠件。
實(shí)例 以下公開的是本發(fā)明用在煤氣爐燃燒器上的實(shí)例。提供該實(shí)例僅僅是為了證實(shí)上述的本發(fā)明能提高加熱效率的闡述，而不是對于本發(fā)明的限制。
(1)制作能控制火焰熱量傳遞的裝置。
一能控制火焰熱量傳遞的裝置是根據(jù)本發(fā)明的第一具體實(shí)施所制作的。其由一環(huán)形凹面中孔的內(nèi)盤102和一四邊形外圍130所組成。內(nèi)盤有一頂端開口的圓周110，其圓周邊長的直徑約為19.3厘米，和一底端開口的圓周112，其圓周邊長的直徑約為7.3厘米。兩園周邊的高度差是3厘米。
貫穿內(nèi)盤的兩組空洞116由鉆孔而成，孔徑約為6毫米。第一組的孔洞均勻地分怖在一個(gè)處在內(nèi)盤較上部位置的直徑約為18.2厘米的圓周118上，該圓周低于內(nèi)盤頂端圓周110一厘米。在圓周118上相鄰兩孔的距離約為3厘米。第二組的孔洞是按圓周均勻地分怖在一個(gè)較下部的直徑約為15厘米的圓周120上，其高于內(nèi)盤的底部圓周112約為0.7厘米。在園周120上的相鄰兩孔間的距離約為1.5厘米。
四邊形外圍130的制作按圖4所述，其由4個(gè)相同的向上板片132相繼聯(lián)接而成。每塊板片具有長度21厘米和高度“H2”4.2厘米。每個(gè)向上延伸結(jié)構(gòu)146有橫向頂端152長為4厘米，和相同的第一和第二向上側(cè)邊148和150邊長為1.8厘米。向上延伸結(jié)構(gòu)是處置在每塊相同的板片頂邊138的中央位置。這樣每塊向上板片的總高度是6厘米。
眾多的直徑約為5毫米的孔洞144均勻地分怖并貫穿每一相同的板片?？斩窗凑帐v例三橫行的形式而分怖。固定用結(jié)構(gòu)162，163，164和165按照圖4所述而制作。兩個(gè)相同的附加炊具支撐154和156由圓鐵棍制成，并與四邊形外圍130相連接。
(2)在一煤氣爐的爐面上安裝可控制火焰熱量傳遞的裝置。
一商品煤氣爐的爐面有一低于四周邊的表面，其與圖2敘述的爐面相仿。該煤氣爐被用于實(shí)驗(yàn)來檢證本發(fā)明的提高加熱效率的功能。在爐面上有四個(gè)具有封閉式安置的火焰燃燒器的上部結(jié)構(gòu)和兩個(gè)前后延伸的柵欄。在爐面低于四周邊的表面上和以每個(gè)燃燒器頸部為中心的位置上，有一向上隆起的圓臺(tái)用來安裝該上部結(jié)構(gòu)。園臺(tái)的直徑約為12厘米和高度約為1厘米。兩個(gè)延長的柵欄從爐面的前端延伸至爐面的后端。柵欄的安裝高度為6厘米，該高度是從柵欄的頂端到爐面的表面來計(jì)算的。這樣，當(dāng)該四邊形外圍130也被放置在爐面的表面上來取代一延長的柵欄時(shí)，四邊形外圍130的總高度同柵欄的高度相同。
當(dāng)移去了在爐面右側(cè)延長的柵欄后，環(huán)形凹面中空的內(nèi)盤102被放置在圓臺(tái)上，其底部較小園形開口112的底邊接觸爐面的表面。該內(nèi)盤并圍繞煤氣爐右側(cè)前端的煤氣燃燒器的上部結(jié)構(gòu)178。然后四邊形外圍130被放置在低于四周邊的爐面表面上，并且圍繞了內(nèi)盤102。這樣，燃燒器頂蓋180是高出隆起圓臺(tái)的表面一厘米，但是低于內(nèi)盤的頂端園周110的三厘米高度。該高度是對應(yīng)于突出的園臺(tái)的表面而言。另外，內(nèi)盤頂端園周110的高度對于爐面的低于四周邊的表面而言是4厘米。該高度低于四邊形外圍的頂邊138的高度約為4.2厘米。
(3)實(shí)驗(yàn)條件。
a對照和實(shí)驗(yàn)樣本。使用現(xiàn)有的商業(yè)爐面裝置來煮沸在一炊具中一定量的水所需的時(shí)間作為對照樣本。商業(yè)爐面的裝置已在上述(2)中敘述，在測試時(shí)用該炊具盛有定量的水放在商業(yè)爐面上的延長柵欄上來加熱。使用由圖5所敘述的本發(fā)明裝置來煮沸在同一炊具中所盛有的相同量的水所需要的時(shí)間作為實(shí)驗(yàn)樣本。然后用實(shí)驗(yàn)樣本與參照樣本相比較，從而判斷使用本發(fā)明的裝置是否達(dá)到了增加對炊具加熱效率的目的。
b可燃?xì)怏w的流量。用商業(yè)煤氣爐所限定的最低的可燃燒氣體的流量來產(chǎn)生一微弱的火焰，在整個(gè)實(shí)驗(yàn)空轉(zhuǎn)的過程中(即不測試對照和實(shí)驗(yàn)樣本時(shí))，保持該微弱火焰的燃燒。采用這一程序的目的是消除測試系統(tǒng)的初始溫度的誤差，即包括煤氣燃燒器及周邊的結(jié)構(gòu)，當(dāng)開始測試對照或者實(shí)驗(yàn)樣本時(shí)都保持在相同的起始溫度。上述的最低的流量是根據(jù)商業(yè)爐上的標(biāo)記“LO”來決定。這個(gè)標(biāo)記“LO”是對所述煤氣爐的一煤氣旋鈕開關(guān)最大轉(zhuǎn)動(dòng)角度的指示。在測試中所用的煤氣流量是選擇在使旋鈕開關(guān)指向一中間的角度。該中間角度是根據(jù)爐面的一標(biāo)記“5”來確認(rèn)。另外又在煤氣的旋鈕開關(guān)上畫上一附加的箭頭，目的是為了能精確和重復(fù)地對準(zhǔn)該標(biāo)記“5”。通過這樣的措施保證了在整個(gè)實(shí)驗(yàn)過程中始終使用了一個(gè)相同的轉(zhuǎn)動(dòng)角度，這樣就保證了用相同的煤氣流量來生成火焰，從而得到對照和實(shí)驗(yàn)樣本。另外，整個(gè)實(shí)驗(yàn)是在同一天的晚上10時(shí)以后開始并完成的。這是因?yàn)樵谶@段時(shí)間內(nèi)，城市供應(yīng)的煤氣壓力變化極小，目的也是為了減少實(shí)驗(yàn)誤差。
c測試的介質(zhì)。城市供應(yīng)的自來水作為測試的介質(zhì)。該水被收集在第一，第二和第三個(gè)的三個(gè)大的容器中。在使用前，這些水被儲(chǔ)藏在一個(gè)儲(chǔ)藏室內(nèi)至少24小時(shí)。儲(chǔ)藏的目的是為了均衡三個(gè)容器里水的溫度。在整個(gè)使用過程中多次測量在該儲(chǔ)藏室中的三個(gè)容器內(nèi)水的溫度，以查看他們溫度的一致性。儲(chǔ)藏在第一和第二個(gè)大容器中的水是用來平衡一個(gè)空的將被用來盛水的容器的溫度。平衡容器溫度的步驟是，首先用流動(dòng)的自來水沖洗該容器，接著將該測試容器浸在第一個(gè)大容器的水中若干時(shí)間，然后將該容器中的水完全倒回到第一個(gè)大容器中為下一次容器的平衡溫度所用。接著再將該空的容器浸在第二個(gè)大的容器中的水中若干時(shí)間來第二次平衡容器本身的溫度。經(jīng)過二次溫度平衡后，再用該容器去盛儲(chǔ)存在第三個(gè)極大容器中的水，該水是作為測試用水。
d測試用的炊具。在實(shí)驗(yàn)中使用兩種不同尺寸的炊具。第一種炊具是具有常用體積的用來煮泡茶用水的不銹鋼的茶壺，水壺的嘴上有一個(gè)蒸汽哨。該茶壺代表小型的炊具。在測量時(shí)該壺被放置在如圖3所示的附加的炊具支撐上。當(dāng)標(biāo)定水壺中所裝的水量時(shí)，先將裝有水的水壺放在一水平面上，然后根據(jù)壺內(nèi)水面是否不到或超過壺嘴與壺體連接的一個(gè)標(biāo)記為基準(zhǔn)，做相應(yīng)的加入水或者取出水的調(diào)節(jié)而達(dá)到水壺里所含的特定量的水量。第二個(gè)炊具是一個(gè)大尺寸的鋁鍋，其有一玻璃的頂蓋。該鋁鍋在測試中，是作為大容器炊具的代表。當(dāng)使用該鋁鍋時(shí)先用上述的茶壺來標(biāo)定水量，然后把在水壺里的規(guī)定量的水全部倒入該大鋁鍋中。
e測試的次序。第一個(gè)測試的為使用茶壺的實(shí)驗(yàn)樣本。第二個(gè)測試的為使用茶壺的對照樣本。第三個(gè)測試的為使用鋁鍋的對照樣本。第四個(gè)測試的為使用鋁鍋的實(shí)驗(yàn)樣本。
f決定煮沸水所需的時(shí)間(分鐘)。當(dāng)使用該小容量的茶壺時(shí)，根據(jù)該茶壺的汽笛發(fā)出連續(xù)的較大音量的笛聲的最初時(shí)刻來決定水被煮沸所用的時(shí)間。當(dāng)用該鋁鍋時(shí)，判斷煮沸水所用的時(shí)間，也是根據(jù)水開時(shí)所產(chǎn)生的煮沸聲的時(shí)間來決定。
(4)測試的結(jié)果。
.表一對實(shí)驗(yàn)和對照樣本測試的結(jié)果. 試驗(yàn) 樣本炊具時(shí)間 時(shí)間差別(分)是對照樣本的％增加的效率％ 1實(shí)驗(yàn)茶壺18.75-4.50 81.4 4+18.56 2對照茶壺24.25 3對照鋁鍋24.67 4實(shí)驗(yàn)鋁鍋21.08-3.59 85.44 +14.56 由表一列出了依次測試的結(jié)果。其證明了相比于應(yīng)用商業(yè)煤氣爐所需要的時(shí)間，應(yīng)用了本發(fā)明的裝置后對較小和較大容器的炊具的加熱都提高了至少百分之14.6以上的加熱效率。增加加熱效率的結(jié)果證明，對于節(jié)約可燃?xì)怏w而言，控制火焰的熱輻射和對流的型態(tài)是至關(guān)重要的。測試的結(jié)果同時(shí)也證明，使用了本發(fā)明的能控制火焰熱量傳遞的裝置極大地降低了在烹調(diào)時(shí)所消耗的可燃?xì)怏w和所產(chǎn)生的有溫室效應(yīng)的二氧化碳?xì)怏w。
在上述的公開表達(dá)中，本發(fā)明的第一和第二具體實(shí)施的論述是針對了爐面安裝有封閉式燃燒器結(jié)構(gòu)的煤氣爐。然而可以確定是本發(fā)明也適合于爐面安裝有開啟式燃燒器結(jié)構(gòu)的煤氣爐。
另外，根據(jù)本發(fā)明的精神和目的，熱傳遞的控制裝置的外圍130或230，可以是一個(gè)延長的結(jié)構(gòu)，其可以用來圍繞2個(gè)并排排列的煤氣燃燒器。
又根據(jù)本發(fā)明的精神和目的，該裝置的內(nèi)盤102或202和所對應(yīng)的外圍130或230可以被制作成一體化。對于一體化的內(nèi)盤102和外圍130的結(jié)構(gòu)而言，內(nèi)盤的頂部園周110同時(shí)與外圍的每一向上板片132相連接。其連接處137如圖4所述，是在每一向上板片內(nèi)表面136上。該連接處137定位在向上板片132的垂直中線和稍低于其頂邊138的平行線的相交處。一體化后，內(nèi)盤的旋轉(zhuǎn)軸114和外圍的對稱軸142相重合。這樣內(nèi)盤102和外圍130各自都能站立在爐面上。
對于第二具體實(shí)施的一體化的結(jié)構(gòu)而言，內(nèi)盤202的頂部圓周210是連接在處在外圍230內(nèi)表面236的較上部位的一圓周上。該圓周平行于外圍的頂邊圓周238，這樣內(nèi)盤的旋轉(zhuǎn)軸214和外圍的旋轉(zhuǎn)軸242相重合。除此之外，一體化的模型可有更多的結(jié)構(gòu)上的改變。
一種改變是，將外圍130或者230縮小成多個(gè)支撐炊具的部件。這眾多的部件具有支撐炊具，防止對炊具把柄的加熱和對熱氣體提供一個(gè)向外及向上離去的間隙的功能。在這原則下，比如四方形外圍130或者環(huán)形的外圍230，可以縮小成具有至少三根相同的向上窄條。他們按照均等間隔與環(huán)形的內(nèi)盤相連接，每一個(gè)窄條具有相同長度的橫向頂端152。另外，每一個(gè)窄條具有同向上板片132一樣的最高高度，同時(shí)其底部是支撐在爐面上。這樣三根窄條的頂部可以用來支撐一炊具底面，并且防止對炊具把柄的加熱。
此外還可以理解的是，本發(fā)明的控制火焰熱量傳遞的裝置只包含有環(huán)形曲面中空的內(nèi)盤。在這種結(jié)構(gòu)之下，該內(nèi)盤是放置在爐面上圍繞煤氣爐的一火焰燃燒器的上部結(jié)構(gòu)，而已有的商品化柵欄被用來支撐炊具。
當(dāng)然雖有以上的公開，但本發(fā)明無意被任何特殊形式或安排或任何特殊的具體化或任何特殊的應(yīng)用所限制。因?yàn)樵诓黄x以上敘述的本發(fā)明的精神和目的下，他們可以被改換成多種特制的形式和關(guān)系。而以上敘述的裝置和方法，僅是為了敘述和公開一種或若干種可操作的具體化并沒有展示本發(fā)明可以展示和操作的所有的眾多形式的改變。
權(quán)利要求1.一種拆卸式用于煤氣爐燃燒器的火焰熱量控制裝置，其特征是包括
a)一中空的盤狀結(jié)構(gòu)具有一較大尺寸的頂端開口的頂邊和較小尺寸的底端開口的底邊，該盤狀結(jié)構(gòu)被眾多的孔洞所貫穿，然而相比在該結(jié)構(gòu)較上部位孔洞的較稀疏的分怖，在該結(jié)構(gòu)較下部位的孔洞有較綢密的分布；和
b)該結(jié)構(gòu)被安置在煤氣爐爐面上去圍繞該燃燒器的一上部結(jié)構(gòu)。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的裝置，其特征是該盤狀結(jié)構(gòu)具有對稱的形狀。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的裝置，其特征是該盤狀結(jié)構(gòu)是一中空的向斜上方伸展的薄壁環(huán)墻。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的裝置，其特征是該盤狀結(jié)構(gòu)具有一凹曲的、包括拋物形的內(nèi)表面。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的裝置，其特征是還包括用來支撐炊具的多個(gè)向上的支柱，該多個(gè)支柱被安置在爐面上去圍繞該中空的盤狀結(jié)構(gòu)。
6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的裝置，其特征是該多個(gè)支柱和盤狀結(jié)構(gòu)是用耐用的金屬或者金屬合金來制作的。
7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的裝置，其特征是還包括該多個(gè)支柱和盤狀結(jié)構(gòu)被制作成一體化。
8.根據(jù)權(quán)利要求6所述的裝置，其特征是該多個(gè)支柱和盤狀結(jié)構(gòu)的表面是化學(xué)處理的表面或者是電化學(xué)處理的表面或者是陶瓷處理的表面。
9.根據(jù)權(quán)利要求8所述的裝置，其特征是該多個(gè)支柱和盤狀結(jié)構(gòu)的處理的表面包括是白色的或者黑色的。
10.根據(jù)權(quán)要求5所述的裝置，其特征是在每一個(gè)支柱的底部都裝有一個(gè)橡膠件，該橡膠件接觸該煤氣爐的爐面。
11.根據(jù)權(quán)利要求1所述的裝置，其特征是還包括在煤氣爐爐面上有一用來支撐炊具的結(jié)構(gòu)。
12.根據(jù)權(quán)利要求1所述的裝置，其特征是安置該裝置的煤氣爐的爐面有封閉燃燒器安裝的結(jié)構(gòu)或開啟式的燃燒器安裝的結(jié)構(gòu)。
專利摘要一種拆卸式用于煤氣爐燃燒器的火焰熱量控制裝置。其涉及煤氣爐灶的器件結(jié)構(gòu)，由一環(huán)形凹面中空的內(nèi)盤和一外圍所組成。該內(nèi)盤有較小尺寸的底端開口的底邊和較大尺寸的頂端開口的頂邊。眾多的孔洞貫穿了該內(nèi)盤，然而孔洞在內(nèi)盤較低部位的分布要比孔洞在內(nèi)盤較高部位的分布較稠密。該外圍也有眾多的孔洞，又有多個(gè)均勻分布在外圍頂邊上的向上的延伸結(jié)構(gòu)用來支撐一炊具。該裝置被安置在爐面上去圍繞一燃燒器的上部結(jié)構(gòu)，同時(shí)內(nèi)盤被外圍所圍繞。使用本裝置能定向地控制火焰產(chǎn)生的熱輻射和熱對流從而增加火焰對炊具的加熱效率和阻止對炊具把柄的加熱。另外，本實(shí)用新型也可只應(yīng)用該環(huán)形凹面中空的內(nèi)盤來增加火焰的加熱效率。
文檔編號(hào)F24C15/24GK201539902SQ200920003268
公開日2010年8月4日 申請日期2007年9月30日 優(yōu)先權(quán)日2007年6月11日
發(fā)明者孫一忠 申請人:孫一慧, 孫一忠