一种用于燃气灶的聚能环及燃气灶的制作方法

1.本发明涉及灶具技术领域，尤其涉及一种用于燃气灶的聚能环及安装有聚能环的燃气灶。


背景技术：

2.燃气灶燃烧产生的高温火焰及高温烟气，主要通过热对流及热辐射的方式对锅具进行传热，同时高温火焰及烟气也会对周围的物体，如空气、灶具面板、锅支架、灶具火盖等进行传热，导致热量损失。同时，因为气流的引射作用，灶具外环火焰有一定的速度，该高温、一定速度的高温烟气从火盖火孔喷射出来后，周围热空气聚集，导致二次空气无法有效到达外环及内环火焰根部（只有到达火焰根部，才能保证火焰的充分燃烧），从而降低火焰的燃烧充分性，进一步的降低了灶具的热效率。
3.目前家用燃气灶的热效率（锅具实际吸收的热量与燃气燃烧产生的热量的比）普遍较低，为63-65%左右。而家用燃气灶的功率一般为4.2kw，用户实际烹饪得到的功率为4.2*63%=2.6kw，用户烹饪时锅具获得的热量太低，无法满足中式爆炒对于火力的需求，因此需要增加聚能装置提高燃气灶的热效率。
4.现有聚能环普遍采用单层金属片的形式，将高温火焰及烟气与底部二次空气通道隔开，但该种单层聚能环受热后温升较快，温度很高，与周围空气的热交换较大，灶具热效率提升不明显。


技术实现要素：

5.本发明提供了一种用于燃气灶的聚能环，提高了燃气灶的热效率。
6.为达到上述技术目的，本发明采用以下技术方案实现：一种用于燃气灶的聚能环，包括：上层聚能环，其包括上下层叠布设的上环形体和下环形体，所述上环形体与下环形体围成密闭的上腔体，所述上腔体为真空腔体；下层聚能环，其位于所述下环形体的下方，与所述下环形体层叠布设，与所述下环形体围成下腔体。
7.进一步的，所述上环形体包括第一上层外环形斜面、第一上层环形底面、第一上层内环形斜面；所述第一上层外环形斜面自外边缘向内边缘逐渐向下倾斜；所述第一上层内环形斜面自外边缘向内边缘逐渐向上倾斜；所述第一上层环形底面的外边缘与第一上层外环形斜面的内边缘连接，所述第一上层环形底面的内边缘与第一上层内环形斜面的外边缘连接。
8.又进一步的，所述第一上层外环形斜面与第一上层环形底面的夹角为100
°
～145
°
；所述第一上层内环形斜面与第一上层环形底面的夹角为95
°
～135
°
。
9.更进一步的，所述下环形体具有外边缘和内边缘；所述第一上层外环形斜面的外边缘向外弯折并延伸，形成第一上层外环安装折边；所述下环形体的外边缘向外弯折并延
伸，形成第二上层外环安装折边；所述第二上层外环安装折边位于第一上层外环安装折边的下方，且二者焊接在一起；所述第一上层内环形斜面的内边缘向内弯折并延伸，形成第一上层内环安装折边；所述下环形体的内边缘向内弯折并延伸，形成第二上层内环安装折边；所述第二上层内环安装折边位于第一上层内环安装折边的下方，且二者焊接在一起。
10.再进一步的，所述下层聚能环具有外边缘和内边缘；所述下层聚能环的外边缘向外弯折并延伸，形成下层外环安装折边；所述下层外环安装折边上沿周向间隔布设有多个外支柱，所述外支柱的顶端与所述第二上层外环安装折边的底端抵接；所述下层聚能环的内边缘向内弯折并延伸，形成下层内环安装折边，所述下层内环安装折边与第二上层内环安装折边之间具有设定距离。
11.进一步的，所述下层外环安装折边上外支柱的外侧形成有限位台阶；所述第一上层外环安装折边的外边缘向下弯折并延伸，形成外竖环形折边；所述外竖环形折边的底端抵靠在限位台阶上。
12.又进一步的，在所述下环形体上形成有定位凹槽，在所述下层聚能环的相应位置形成有定位凸起；所述定位凸起定位在所述定位凹槽内。
13.更进一步的，所述聚能环还包括支爪环，所述支爪环上沿周向间隔设置有多个支爪；所述支爪的底端形成有限位凸起；在所述第一上层外环安装折边的相应位置形成有限位凹槽；所述第一上层外环安装折边上沿周向间隔布设有多个上层外支柱，所述支爪环放置在所述上层外支柱上，所述限位凸起限位在所述限位凹槽内。
14.基于上述聚能环的设计，本发明还提出了一种燃气灶，包括外火盖、内火盖、所述的聚能环；所述聚能环套设在所述外火盖的外侧。
15.进一步的，所述聚能环的内径比外火盖的外径大2mm～20mm；所述聚能环的内边缘比外火盖的火孔低2mm-10mm。
16.与现有技术相比，本发明的优点和积极效果是：本发明的用于燃气灶的聚能环及燃气灶，通过设计上腔体和下腔体，且上腔体为真空腔体，上环形体的热量无法通过气体对流的形式向下环形体传递；而且，由于下腔体的存在，下环形体的热量也很难向下层聚能环传递，因此，上层聚能环的热量很难传递给下层聚能环，减少了上层聚能环与下层聚能环之间热量的传递，提高了燃气灶的热效率。
17.结合附图阅读本发明的具体实施方式后，本发明的其他特点和优点将变得更加清楚。
附图说明
18.为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作一简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动性的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
19.图1是本发明所提出的聚能环的一种实施例的结构示意图；图2是图1的爆炸图；图3是图1的剖面图；图4是图2中上层聚能环的剖面图；
图5是图2中上层聚能环的底部的结构示意图；图6是图2中下层聚能环的结构示意图；图7是本发明所提出的燃气灶的一种实施例的结构示意图；图8是图7的剖面图。
20.附图标记：1、上层聚能环；11、上环形体；11-1、第一上层外环形斜面、11-2、第一上层环形底面、11-3、第一上层内环形斜面；11-4、第一上层外环安装折边；11-5、外竖环形折边；11-6、第一上层内环安装折边；11-7、内竖环形折边；11-8、上层外支柱；11-9、限位凹槽；12、下环形体；12-1、第二上层外环形斜面、12-2、第二上层环形底面、12-3、第二上层内环形斜面；12-4、第二上层外环安装折边；12-5、第二上层内环安装折边；12-6、定位凹槽；2、下层聚能环；2-1、下层外环形斜面；2-2、下层环形底面；2-3、下层内环形斜面；2-4、下层外环安装折边；2-5、下层内环安装折边；2-6、外支柱；2-7、定位凸起；2-8、支腿；2-9、限位台阶；3-1、上腔体；3-2下腔体；4、支爪；4-1、限位凸起；6、支爪环；7、外火盖；7-1、火孔；7-2、二次空气通道；7-3、空位；8、内火盖；9、盛液盘。
具体实施方式
21.为了使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下将结合附图和实施例，对本发明作进一步详细说明。
22.需要说明的是，在本发明的描述中，术语“上”、“下”、“左”、“右”、“竖”、“横”、“内”、“外”等指示的方向或位置关系的术语是基于附图所示的方向或位置关系，这仅仅是为了便于描述，而不是指示或暗示所述装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。此外，术语“上层”、“第二”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性。
23.此外，还需要说明的是，在本发明的描述中，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，
可以是两个元件内部的连通。对于本领域技术人员而言，可根据具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。
24.本实施例提出了一种燃气灶，包括外火盖7、内火盖8、聚能环等，外火盖7套设在内火盖8的外侧，聚能环套设在外火盖7的外侧，聚能环放置在盛液盘9上，参见图7、图8所示；外火盖7的外周具有多个火孔7-1，外火盖7的火孔7-1喷出的高温烟气喷到聚能环上，由于聚能环的聚能作用，提高灶具的热效率。
25.本实施例的聚能环，主要包括上层聚能环1和下层聚能环2，参见图1至图6所示。在本实施例中，向内是指向靠近聚能环中轴线的方向，向外是指向远离聚能环中轴线的方向。
26.上层聚能环1包括上下层叠布设的上环形体11和下环形体12，上环形体11与下环形体12围成密闭的上腔体3-1，上腔体3-1用真空机抽至真空，成为真空腔体。
27.下层聚能环2位于下环形体12的下方，下层聚能环2与下环形体12层叠设置，下层聚能环2与下环形体12围成下腔体3-2。
28.外火盖7的火孔喷出高温烟气，高温烟气接触上层聚能环1的上环形体11，使得上环形体11受热升温，由于上腔体3-1为真空腔体，上环形体11的热量无法通过气体对流的形式向下环形体12传递；而且，由于下腔体3-2的存在，下环形体12的热量也很难向下层聚能环2传递，因此，上层聚能环1的热量很难传递给下层聚能环2，减少了上层聚能环1与下层聚能环2之间热量的传递，提高了燃气灶的热效率。
29.参见图2所示，上环形体11包括第一上层外环形斜面11-1、第一上层环形底面11-2、第一上层内环形斜面11-3；第一上层外环形斜面11-1自外边缘向内边缘逐渐向下倾斜；第一上层内环形斜面11-3自外边缘向内边缘逐渐向上倾斜；第一上层环形底面11-2的外边缘与第一上层外环形斜面11-1的内边缘连接，第一上层环形底面11-2的内边缘与第一上层内环形斜面11-3的外边缘连接。
30.高温烟气从外火盖7的火孔喷出后，首先撞到上层聚能环1的上环形体11的第一上层外环形斜面11-1，然后接触第一上层环形底面11-2，再然后通过第一上层内环形斜面11-3的导向作用，与火孔刚排出的高温烟气碰撞，碰撞的过程降低了烟气的速度，提高了高温烟气在上层聚能环1上方区域的停留时间，同时使得高温烟气在该区域实现二次燃烧，提高了高温烟气与锅底的换热效率，参见图8中的实线箭头所示。
31.因此，本实施例的聚能环，通过设计下层聚能环2与上层聚能环1层叠设置，形成上腔体3-1和下腔体3-2，减少了上层聚能环1与下层聚能环2之间热量的传递，提高了燃气灶的热效率；而且，由于上环形体11的第一上层外环形斜面11-1、第一上层环形底面11-2、第一上层内环形斜面11-3这三个面的共同作用，提高了高温烟气在上环形体11上方区域的停留时间，同时使得高温烟气在上环形体11上方区域实现二次燃烧，提高了高温烟气与锅底的换热效率。
32.在本实施例中，第一上层外环形斜面11-1与第一上层环形底面11-2的夹角为100
°
～145
°
；第一上层内环形斜面11-3与第一上层环形底面11-2的夹角为95
°
～135
°
。通过选用上述角度范围，既能保证第一上层外环形斜面11-1可以有效聚拢烟气，又能保证第一上层内环形斜面11-3可以起到有效的导向作用；从而提高了高温烟气在上层聚能环1上方的停留时间，同时使得高温烟气在上层聚能环1上方实现二次燃烧，提高了高温烟气与锅底的换热效率。
33.在本实施例中，子腔体3-2内的空气降低了下环形体12与下层聚能环2之间的热量传递。作为本实施例的一种优选设计方案，子腔体3-2内填充有隔热材料，如气凝胶垫、石棉等，以进一步减少下环形体12与下层聚能环2之间热量的传递，提高了灶具热效率。
34.作为本实施例的另一种优选设计方案，对子腔体3-2也进行抽真空形成真空腔体。上层聚能环1的热量无法通过气体对流的形式向下层聚能环2传递，进一步的降低了热量的传递，进而提高灶具热效率。
35.在本实施例中，下环形体12主要包括第二上层外环形斜面12-1、第二上层环形底面12-2、第二上层内环形斜面12-3；第二上层外环形斜面12-1自外边缘向内边缘逐渐向下倾斜；第二上层内环形斜面12-3自外边缘向内边缘逐渐向上倾斜；第二上层环形底面12-2的外边缘与第二上层外环形斜面12-1的内边缘连接，第二上层环形底面12-2的内边缘与第二上层内环形斜面12-3的外边缘连接。下环形体12具有外边缘和内边缘，下环形体12的外边缘是指第二上层外环形斜面12-1的外边缘，下环形体12的内边缘是指第二上层内环形斜面12-3的内边缘。
36.参见图4所示，第一上层外环形斜面11-1的外边缘向外弯折并延伸，形成第一上层外环安装折边11-4；下环形体12的外边缘（即第二上层外环形斜面12-1的外边缘）向外弯折并延伸，形成第二上层外环安装折边12-4；第二上层外环安装折边12-4位于第一上层外环安装折边11-4的下方，且二者焊接在一起。
37.参见图4所示，第一上层内环形斜面11-3的内边缘向内弯折并延伸，形成第一上层内环安装折边11-6；下环形体12的内边缘（即第二上层内环形斜面12-3的内边缘）向内弯折并延伸，形成第二上层内环安装折边12-5；第二上层内环安装折边12-5位于第一上层内环安装折边11-6的下方，且二者焊接在一起。
38.通过第二上层外环安装折边12-4与第一上层外环安装折边11-4焊接在一起，第二上层内环安装折边12-5与第一上层内环安装折边11-6焊接在一起，使得上腔体3-1成为密闭腔体，然后再抽真空，成为真空腔体。通过焊接实现上腔体的密封，不仅简单方便，而且效果好。同时，在保证焊接效果的同时，焊接面积要尽量小，以减小热传递面积。
39.参见图6所示，下层聚能环2主要包括下层外环形斜面2-1、下层环形底面2-2、下层内环形斜面2-3；下层外环形斜面2-1自外边缘向内边缘逐渐向下倾斜；下层内环形斜面2-3自外边缘向内边缘逐渐向上倾斜；下层环形底面2-2的外边缘与下层外环形斜面2-1的内边缘连接，下层环形底面2-2的内边缘与下层内环形斜面2-3的外边缘连接。下层聚能环2具有外边缘和内边缘，下层聚能环2的外边缘是指下层外环形斜面2-1的外边缘，下层聚能环2的内边缘是指下层内环形斜面2-3的内边缘。
40.下层聚能环2的外边缘（即下层外环形斜面2-1的外边缘）向外弯折并延伸，形成下层外环安装折边2-4；下层外环安装折边2-4上沿周向间隔布设有多个外支柱2-6，外支柱2-6的顶端与第二上层外环安装折边12-4的底端抵接。即第二上层外环安装折边12-4与下层外环安装折边2-4并不直接接触，而是由外支柱2-6间隔开，实现点接触，减小了热传导接触面积。在本实施例中，多个外支柱2-6在下层外环安装折边2-4上沿周向均布，提高了外支柱2-6对第二上层外环安装折边12-4的支撑均匀性。
41.下层聚能环2的内边缘（即下层内环形斜面2-3的内边缘）向内弯折并延伸，形成下层内环安装折边2-5；下层内环安装折边2-5位于第二上层内环安装折边12-5的下方，且下
层内环安装折边2-5与第二上层内环安装折边12-5之间具有设定距离，如大约1mm～2mm的距离；即，下层内环安装折边2-5与第二上层内环安装折边12-5不接触，二者之间没有热传导，避免热量损失，进一步提高灶具的热效率。
42.即通过外支柱2-6使得第二上层外环安装折边12-4与下层外环安装折边2-4隔开，且下层内环安装折边2-5与第二上层内环安装折边12-5不接触，从而减少了上层聚能环1与下层聚能环2的接触面积，减小了热传导接触面积，进一步降低了上层聚能环1与下层聚能环2之间的热量传递。
43.参见图3、图4、图6所示，下层外环安装折边2-4上外支柱2-6的外侧形成有限位台阶2-9；第一上层外环安装折边11-4的外边缘向下弯折并延伸，形成外竖环形折边11-5；外竖环形折边11-5的底端抵靠在限位台阶2-9上，即限位台阶2-9对外竖环形折边11-5起到支撑限位的作用，同时，外竖环形折边11-5可以遮挡住外支柱2-6，提高了整体美观性。
44.参见图3、图4所示，第一上层内环安装折边11-6的内边缘向下弯折并延伸，形成内竖环形折边11-7，遮挡住第二上层内环安装折边12-5，提高了整体美观性。
45.在本实施例中，为了避免上层聚能环1放置在下层聚能环2上后再次转动，在下环形体12上形成有定位凹槽12-6，参见图5所示；在下层聚能环2的相应位置形成有定位凸起2-7。当上层聚能环1放置在下层聚能环2上时，第二上层外环安装折边12-4的底端与外支柱2-6的顶端抵接，外竖环形折边11-5的底端抵靠在限位台阶2-9上，定位凸起2-7定位在定位凹槽12-6内，防止上层聚能环1转动。
46.参见图2所示，聚能环还包括支爪环6，支爪环6上沿周向间隔设置有多个支爪4，多个支爪4焊接在支爪环6上；支爪环6的设计，提高了支爪4的强度。支爪4的底端形成有限位凸起4-1；在第一上层外环安装折边11-4的相应位置形成有限位凹槽11-9，用于与限位凸起4-1匹配，实现支爪环6的安装定位。第一上层外环安装折边11-4上沿周向间隔布设有多个上层外支柱11-8，支爪环6放置在上层外支柱11-8上，限位凸起4-1限位在限位凹槽11-9内，防止支爪环6旋转。因此，支爪环6与第一上层外环安装折边11-4不直接接触，而是由上层外支柱11-8间隔开，实现点接触，减小了支爪环6与第一上层外环安装折边11-4的热传导接触面积，降低了热量的传递，提高了灶具热效率。
47.支爪4与支爪环6的材质为黄铜、铸铁、不锈钢、铝合金等金属材质，保证强度，同时支爪4上设计有多个齿，保证锅具放在支爪4上后不会滑动。
48.上层聚能环1的材质为不锈钢、铝合金等材质，考虑加工成型方便，优选不锈钢。同时不锈钢热导率较低，可降低上下层聚能环的传热。
49.下层聚能环2的材质为不锈钢、铝合金、铸铁等材质，考虑加工成型方便，优选铝合金。紧固件5的材质优选不锈钢，使得支爪4的热量无法迅速传递至上层聚能环1。
50.在本实施例中，支爪4的高度为5mm～15mm。支爪4的高度是指支爪4凸出支爪环6的高度。支爪4的上述高度范围，可以保证第一上层外环安装折边11-4与锅具底部形成环形的空隙，该空隙高度与支爪4高度相同。若是空隙的高度太小，则高温烟气排出阻力过大；若是空隙的高度太大，则无法对高温烟气形成一定阻力，将空隙高度控制在5mm～15mm，可对外火盖7的火孔排出的高温烟气形成一定阻力，从而使得高温烟气撞击到第一上层外环形斜面11-1上，然后接触第一上层环形底面11-2，再然后通过第一上层内环形斜面11-3的导向作用，与火孔刚排出的高温烟气碰撞，碰撞的过程降低了烟气的速度，进而提高了高温烟气
在上层聚能环1上方的停留时间，同时使得高温烟气在上层聚能环1上方实现二次燃烧，提高了高温烟气与锅底的换热效率。
51.下层聚能环2的底部安装有多个支腿2-8，通过支腿2-8与盛液盘9接触，聚能环与外火盖7同心安装；外火盖7外周上没有火孔的位置称为空位7-3，支爪4与外火盖7的空位7-3对应，保证外火盖7出火不会灼烧支爪4。
52.聚能环的内径比外火盖7的外径大2mm～20mm；内竖环形折边11-7是聚能环直径最小的部位，因此，聚能环的内径是指内竖环形折边11-7的内径，内竖环形折边11-7的内径比外火盖7的外径大2mm～20mm。聚能环的内边缘比外火盖7的火孔7-1低2mm-10mm，即内竖环形折边11-7的内边缘的顶端比外火盖7的火孔7-1低2mm-10mm。通过上述两个参数的调节，可有效将火焰热量隔绝在上层聚能环1之上，同时外火盖7的火孔7-1喷出的火焰，通过聚能环与外火盖7的间隙，将二次空气从聚能环底部吸入（引射效应，参见图8中虚线箭头所示），二次空气可直接到达外火盖7的火孔7-1处，保证外火盖7喷出的燃气充分燃烧。同时，外火盖7的内周壁上沿周向间隔形成有多个二次空气通道7-2，参见图7所示，二次空气通过二次空气通道7-2对内火盖8的火焰进行空气补充，保证内环火焰的充分燃烧。
53.本实施例的聚能环，通过减小上层聚能环1与下层聚能环2的接触面积，设计真空的上腔体3-1以及下腔体3-2等，降低了上层聚能环1与下层聚能环2之间的热传导，提高了灶具的热效率。
54.最后应说明的是：以上实施例仅用以说明本发明的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述实施例对本发明进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本发明个实施例技术方案的精神和范围。