專利名稱：一種節(jié)能鍋及其加工方法
技術領域：
本發(fā)明涉及一種炊具，具體是一種節(jié)能鍋及其加工方法。
背景技術：
鍋子是人們日常煮食必備的一種炊具。傳統(tǒng)的炊具底部平滑，換熱系數(shù)小，熱能利用率低；目前公開的節(jié)能炊具種類繁多，普遍都是采用不同的工藝方法于炊具底部添加導熱槽、吸熱肋片或吸熱翅片等結構。
如專利號86200108公開的節(jié)能鍋，在鍋的受熱面上配置有中央密、周圍疏呈輻射排列的直線狀或曲線狀吸熱肋片，吸熱肋片增大了鍋的受熱面積，提高了熱能利用率。這些肋片結構是通過焊接、鉚接、鑄造等常用金屬加工工藝，使其與鍋的受熱面連成一體。但其存在以下缺點1)采用焊接工藝于炊具底部添加構件，雖然設備成本低，但工藝費時，加工復雜，而且由于焊接溫度較高，鍋體表面容易產生形變，影響鍋體內表面的光滑度，被焊接的兩者結合部位必定存在間隙，間隙層會影響炊具的傳熱性，降低熱能吸收效率，此外焊點由于長期加熱與冷卻，容易疲勞，導致焊點強度降低而脫落。2)采用鉚接工藝于炊具底部添加構件，其接合的密封程度和光滑度都難以得到保證，容易出現(xiàn)滲水滲油的情況，粗糙的表面又會加快鍋鏟的磨損，縮短其使用壽命。3)鑄造成型的工藝，雖然加工方便快捷，不存在間隙層和焊點疲勞等不利因素，但對模具設備需要較高的精度，制造難度大、成本昂貴。
專利號92214024公開的節(jié)能鍋，鍋底中心內圈是內凹平底，其外圍分布有分別向鍋內和鍋外凸起的螺旋槽。這種一體化結構，增大了鍋的受熱面積，且傳熱快，熱效率高，但具有一定的局限性，鍋體表面凹凸不平，清潔麻煩，而且容易藏殘渣，因此不適用于煮飯炒菜之用。
專利號98113342公開的高效水壺發(fā)明，包括提手、壺蓋、和壺身，壺身底部外側設有若干與壺底連為一體的傳熱柱體。根據(jù)火焰的燃燒特性，一般是垂直于火焰鋒面的表面受熱最大，吸收的熱量最多，即傳熱柱體的下端面受熱最大，吸熱大，而火焰沿傳熱柱體的側壁迅速蔓延，側壁受熱較小，吸熱??；熱量從傳熱柱體的下端面?zhèn)鞯綁氐仔枰欢〞r間，傳遞過程中熱量會自然散失。因此傳熱柱體吸熱效率低，傳熱慢，熱量散失多，提高炊具熱效率的效果不明顯。
專利號02200468公開的新型高效節(jié)能鍋，它是由鍋柄、鍋身、凸起、吸熱齒、鍋底、吸熱塊構成，鍋柄粘接安裝在鍋身的上端位置，鍋身焊接連接在鍋底的上部位置，凸起焊接安裝在鍋底的上部位置，吸熱塊通過焊接方法安裝在鍋底的下部位置，吸熱齒焊接安裝在吸熱塊的下部位置。此實用新型同樣存在專利86200108的問題，而且結構復雜，工藝繁多，而且外觀美感不足。
專利號200310108316公開的煤氣灶快速燒水節(jié)能壺發(fā)明，包括壺體和壺底，壺底的下表面上設有均勻輻射形的吸熱翹片，壺體的側壁外表面上方和下方各設有一圈均勻分布的側壁吸熱翹片，在壺體側壁外表面上設有支承集熱板圈的支座和集熱板圈。此發(fā)明結構復雜，壺體側壁的集熱板圈所吸收熱量更多地自然散失于空氣中，結構有欠合理性。
專利號03238656公開的高效節(jié)能鍋，在鍋體外附設一種能增加受熱面積、利用外焰廢熱以達到節(jié)能目的的集熱條，鍋口部位附設了殘油無法流入鍋底結垢的隔油槽，該鍋由鍋體、集熱條、隔油槽構成，集熱條在鍋底呈放射形排列。其以放射形布置的集熱條代替了市場上原有的螺旋形布置集熱條，解決了螺旋線條只有一面受熱的不足，又解決了集熱條加多、加長后制造時不能脫模的難題。但與螺旋線條相比，直線放射形的集熱條長度短，不利于大面積增加鍋體的受熱面積，而且采用一體脫模成型，設備費用大，成本高，而且其在鑄造過程中增加集熱條，即材料消耗量增多，一定程度增大了生產成本。

發(fā)明內容
針對上述各種因素，本發(fā)明提供一種結構簡單，外形美觀，熱能利用率高的節(jié)能鍋及生產該節(jié)能鍋的一種成本低、速度快、方便簡易的加工方法。
本發(fā)明節(jié)能鍋，包括鍋體，鍋體可以是鑄造或沖壓拉伸成形，鑄造時，預留出加工翅片的厚度，鍋體鍋心厚，鍋邊薄，厚度從鍋心向鍋邊平滑遞減，在鍋體外表面設有以鍋心為中心向鍋邊輻射的導火槽，導火槽的輻射形態(tài)是以鍋心為圓心的漸開線螺旋放射狀或放射狀。
導火槽的輻射形態(tài)是以鍋心為起點且起點逐漸外移的均勻分布的漸開線螺旋放射狀。
導火槽的截面呈底部帶圓角的V形，槽口寬為1～5mm，導火槽與鍋體外表面之間設有過渡圓角，圓角半徑為0.5～2.5mm。。
導火槽均勻分布，間隔角度為0.5°～10°，起點與終點的夾角為1°～30°。
一種生產本發(fā)明節(jié)能鍋的加工方法，利用沖壓或鑄造技術制成鍋胚的形狀后，將鍋胚固定于加工機床工作臺的夾具上，令加工機床上的加工刀具在鍋胚外表面切削出由鍋心向鍋邊輻射的放射狀導火槽。
加工機床的刀具架和工作臺的其中一個固定不動，另一個在專用導軌上滑動。
加工機床的刀具架及工作臺均在專用導軌上相對滑動。
加工機床上設有專用導軌，專用導軌上設有滑動座，電機安裝于滑動座上，上述加工機床的加工刀具是由該電機驅動的銑刀或刨刀。
加工刀具的驅動電機或刀具夾上設有進給量調節(jié)裝置。
切削過程是加工刀具從鍋心向鍋邊或從鍋邊向鍋心切削。
切削過程是加工刀具從鍋心向鍋邊與從鍋邊向鍋心切削交替進行。
切削過程中加工刀具與鍋胚之間產生一定的相對角度旋轉，使鍋體外表面的導火槽成曲線狀。
切削過程由2把或2把以上加工刀具交替切削。
本發(fā)明節(jié)能鍋結構美觀實用，合理的導火槽角系數(shù)，增加炊具的翅化比，提高了炊具的傳熱性，減少火焰與冷空氣的混合，保持火焰的高熱量，輻射式的導火槽與火焰渦團式的運動相適應，減少火焰與鍋體接觸時能量的消耗，使火焰的能量最大地用作加熱，快速實現(xiàn)炊具內液體的冷態(tài)沸騰。本發(fā)明節(jié)能鍋與以往的炊具相比節(jié)能率達20％以上；本發(fā)明的生產工藝使用設備結構簡單，加工快，操作方便，可以大批量生產該節(jié)能鍋，廢品率低，且實現(xiàn)數(shù)控機床的加工效果，但成本僅數(shù)控機床的1/10左右，經濟效益之大。


下面結合附圖和具體實施方式
對本發(fā)明作進一步詳細說明圖1是本發(fā)明的結構仰視圖；圖2是本發(fā)明的結構剖視圖；圖3是本發(fā)明的導火槽的結構圖；圖4是本發(fā)明的導火槽漸開線形狀參數(shù)圖。
具體實施例方式
本發(fā)明節(jié)能鍋，包括鍋體1，鍋體1外表面設有以鍋心為中心向鍋邊輻射的導火槽2，火焰沿導火槽2燃燒，延長了火焰與鍋底的接觸時間，同時增大了鍋底的受熱面積，從而提高了鍋子的翅化比和熱效率。導火槽2均勻分布，導火槽2之間的間隔帶4表面積的大小會影響鍋體的傳熱效果。反復實踐后得知，導火槽2之間的間隔角α為0.5°～10°時，效果較佳。
如圖1所示，導火槽2的輻射形態(tài)是以鍋心為圓心的漸開線螺旋放射狀。導火槽2的輻射形態(tài)以鍋心為起點且起點逐漸外移的均勻分布的漸開線螺旋放射狀。
根據(jù)火焰的結構特性，當雷諾數(shù)Re＜2300時，火焰為層流薄層火焰；當雷諾數(shù)Re＞3200時，火焰為湍流火焰。層流薄層火焰與湍流火焰共同存在，且湍流火焰特性與火焰特性直接相關，湍流火焰又以渦團式的運動為主，而湍流火焰的傳播速度受火焰邊界的曲率度、延伸率、渦團面積、雷諾數(shù)等因素影響。提高火焰的傳播速度，使其最快地與炊具發(fā)生熱傳遞，可以減少火焰在空氣中的能量損失。
一般地，火焰與鍋體之間的熱傳遞，必須經過積聚熱量使鍋底外表面升溫的積熱過程，和熱量從鍋底外表面?zhèn)鬟f到鍋體內表面的傳熱過程。因此，鍋體的厚度越薄，升溫的積熱過程需時也就越短，發(fā)生熱傳遞就越快。此外，介質間溫差的大小也是影響熱傳遞快慢的重要因素。
如圖2所示，鍋體的厚度從鍋心向鍋邊平滑遞減。鍋體1鍋心位置較厚，使其具有足夠的厚度于鍋心的外表形成聚火凹槽3，導火槽2均從聚火凹槽3向鍋邊輻射，鍋邊厚度較薄。炊具底面平順或設有過高的凸起翅片時，火焰因與冷空氣大量混合而使熱量降低，炊具兩側溫差減小，減慢熱量傳遞速度。
開始時火焰豎直向上燃燒，火勢旺盛，遇到鍋壁后，在聚火凹槽3內形成火焰旋渦。旋渦形的導火槽2與火焰旋渦相適應，使火焰旋渦順勢從鍋底的導火槽2蔓延。聚火凹槽3處火勢最強，使鍋具內部與聚火凹槽3相對位置處的液體快速受熱，溫度較鍋具內部其他位置的液體溫度高，達到冷態(tài)沸騰，鍋內液體存在強烈的溫差，加速液體內部的熱傳遞，有利于縮短鍋具內部液體整體沸騰所需時間。
火勢于鍋邊位置逐漸減弱，鍋邊厚度越小越有利于把火焰中的余熱量盡快地被鍋體吸收，并傳遞到鍋體內壁。
如圖3所示，導火槽2的截面呈底部帶圓角的V形，避免了V形尖槽的尖角位置局部受熱過大的情況。根據(jù)導火槽2的間隔角度和間隔帶4的面積大小，確定導火槽2的槽口寬D為1～5mm，導火槽2與鍋體1外表面之間設有過渡圓角，圓角半徑R為0.5～2.5mm。
如圖4所示，為使火焰的鋒面具有較佳較長的自然曲線行徑，避免火焰進行大曲率轉向時產生碰撞，而導致不必要的能量消耗，限定火焰漸開線狀的導火槽2，導火槽2均勻分布，起點與終點的夾角β為1°～30°。增大導火槽2的角系數(shù)，可以延長火焰沿導火槽2運動的時間，有效提高熱能利用率。
本發(fā)明節(jié)能鍋結構美觀實用，角系數(shù)和翅化比合理，傳熱性好，輻射式的導火槽與火焰渦團式的運動相適應，減少火焰與鍋體接觸時能量的消耗，使火焰的能量最大地用作加熱，快速實現(xiàn)鍋內液體的冷態(tài)沸騰，縮短加熱時間，本發(fā)明節(jié)能鍋與以往的炊具相比節(jié)能率達20％以上。
一種生產本發(fā)明節(jié)能鍋的加工方法，利用沖壓或鑄造技術制成鍋胚的形狀后，將鍋胚固定于加工機床工作臺的夾具上，令加工機床上的加工刀具在鍋胚外表面切削出由鍋心向鍋邊輻射的放射狀導火槽2。
加工機床的刀具架和工作臺的其中一個固定不動，另一個在專用導軌上滑動。
加工機床的刀具架及工作臺均在專用導軌上相對滑動。
加工機床上設有專用導軌，專用導軌上設有滑動座，電機安裝于滑動座上，上述加工機床的加工刀具是由該電機驅動的銑刀或刨刀。
加工刀具的驅動電機或刀具夾上設有進給量調節(jié)裝置。
切削過程是加工刀具從鍋心向鍋邊或從鍋邊向鍋心切削。
切削過程是加工刀具從鍋心向鍋邊與從鍋邊向鍋心切削交替進行。
切削過程中加工刀具與鍋胚之間產生一定的相對角度旋轉，使鍋體1外表面的導火槽2成曲線狀。
切削過程由2把或2把以上加工刀具交替切削。
本加工工藝雖然采用固定式導軌加工，功能單一，但使用成本低廉的機械軌道實現(xiàn)了數(shù)控機床的加工效果，在設備成本上節(jié)省近90％的費用，而且可以大批量生產該節(jié)能鍋，經濟效益之大。使用本發(fā)明工藝的專用設備加工，操作方便，廢品率低。
權利要求
1.一種節(jié)能鍋，包括鍋體，其特征在于在所述鍋體外表面設有以鍋心為中心向鍋邊輻射的導火槽。
2.根據(jù)權利要求1所述的節(jié)能鍋，其特征在于所述鍋體鍋心厚，鍋邊薄，厚度從鍋心向鍋邊平滑遞減。
3.根據(jù)權利要求1所述的節(jié)能鍋，其特征在于所述導火槽的輻射形態(tài)是以鍋心為圓心的漸開線螺旋放射狀或放射狀。
4.根據(jù)權利要求3所述的節(jié)能鍋，其特征在于所述導火槽的輻射形態(tài)是以鍋心為起點且起點逐漸外移的均勻分布的漸開線螺旋放射狀。
5.根據(jù)權利要求3所述的節(jié)能鍋，其特征在于所述導火槽的截面呈底部帶圓角的V形，槽口寬為1～5mm，導火槽與鍋體外表面之間設有過渡圓角，圓角半徑為0.5～2.5mm。。
6.根據(jù)權利要求3所述的節(jié)能鍋，其特征在于所述導火槽均勻分布，間隔角度為0.5°～10°，起點與終點的夾角為1°～30°。
7.一種生產權利要求1所述節(jié)能鍋的加工方法，利用沖壓或鑄造技術制成鍋胚的形狀，其特征在于將鍋胚固定于加工機床工作臺的夾具上，令加工機床上的加工刀具在鍋胚外表面切削出由鍋心向鍋邊輻射的放射狀導火槽。
8.根據(jù)權利要求7所述節(jié)能鍋的加工方法，其特征在于所述加工機床的刀具架和工作臺的其中一個固定不動，另一個在專用導軌上滑動。
9.根據(jù)權利要求7所述節(jié)能鍋的加工方法，其特征在于所述加工機床的刀具架及工作臺均在專用導軌上相對滑動。
10.根據(jù)權利要求8或9所述的節(jié)能鍋的加工方法，其特征在于所述加工機床上設有專用導軌，專用導軌上設有滑動座，電機安裝于滑動座上，上述加工機床的加工刀具是由該電機驅動的銑刀或刨刀。
11.根據(jù)權利要求10所述的節(jié)能鍋的加工方法，其特征在于所述的加工刀具的驅動電機或刀具夾上設有進給量調節(jié)裝置。
12.根據(jù)權利要求7所述節(jié)能鍋的加工方法，其特征在于所述切削過程是加工刀具從鍋心向鍋邊或從鍋邊向鍋心切削。
13.根據(jù)權利要求7所述節(jié)能鍋的加工方法，其特征在于所述切削過程是加工刀具從鍋心向鍋邊與從鍋邊向鍋心切削交替進行。
14.根據(jù)權利要求12或13所述節(jié)能鍋的加工方法，其特征在于所述切削過程中加工刀具與鍋胚之間產生一定的相對角度旋轉，使鍋體外表面的導火槽成曲線狀。
15.根據(jù)權利要求12或13所述節(jié)能鍋的加工方法，其特征在于所述切削過程由2把或2把以上加工刀具交替切削。
全文摘要
本發(fā)明公開一種節(jié)能鍋，在鍋體外表面設有以鍋心為中心向鍋邊輻射的導火槽。其加工方法是將利用沖壓或鑄造技術制成的鍋胚固定于加工機床工作臺的夾具上，令加工機床上的加工刀具在鍋胚外表面切削出由鍋心向鍋邊輻射的放射狀導火槽。本發(fā)明節(jié)能鍋結構美觀實用，耗材少，傳熱性好，輻射式的導火槽與火焰渦團式的運動相適應，減少火焰與鍋體接觸時能量的消耗，使火焰的能量最大地用作加熱。本發(fā)明節(jié)能鍋與以往的炊具相比節(jié)能率達20％以上；本發(fā)明的生產工藝使用設備結構簡單，加工快，操作方便，可以大批量生產該節(jié)能鍋，廢品率低，且實現(xiàn)數(shù)控機床的加工效果，但成本僅數(shù)控機床的1/10左右，經濟效益之大。
文檔編號A47J36/02GK1965741SQ20061003584
公開日2007年5月23日 申請日期2006年6月7日 優(yōu)先權日2006年6月7日
發(fā)明者廖偉創(chuàng) 申請人:廖偉創(chuàng)