一种崭新的具有平整炉顶面的节能燃气炉 本发明有关于烹调用燃气炉， 特别是有关于一种因有顶部面板而具有平整炉顶面 的美观和节能的燃气炉。
背景技术 简言之， 燃气炉及其所配置的器件是众所周知的。以下 13 个美国专利和公开的专 利申请是最接近本发明的参考文件。
美国专利编号 1,156,087 在 1915 年 10 月 19 日授权予库佰弗的名为 “煤气炉的火 焰围罩” 公开了一种圆柱形的管子， 其被用作为煤气炉燃烧器的火焰围罩来节能。
美国专利编号 2,166,442 在 1939 年 7 月 18 日授权予凯尔的名为 “烹调煤气炉” 公 开了一连接燃烧器的圆周边和炉台底面的圆环形的薄壁结构。 该结构的作用是引导火焰热 量流向炉栅口。
美国专利编号 3,187,742 在 1965 年 6 月 8 日授权予鲍获的名为 “燃烧器的炉栅和 火焰挡板的联合体” 公开了一种炉栅的平面联合体结构， 其被用来阻止对锅柄的加热。
美国专利编号 6,851,419 在 2005 年 2 月 8 日授权予雷纳的名为 “便携式露营用炉 子” 公开了一改进的露营用炉子。
美国公开的专利申请编号 2005/0115556 在 2005 年 6 月 2 日公开了卡尔胜的专利 申请名为 “用于对户外油炸火鸡用锅的挡风和保温的装置” 。 其可容纳众多不同形状和体积 的包括了炊具和燃烧器的户外烹调用器具。
美国公开的专利申请编号 2004/0045542 在 2004 年 3 月 11 日公开了以张等人的 专利申请名为 “户外烹煮器” 。该申请陈述了一便携式户外烹煮器， 其包括了一燃烧器和挡 风装置。
美国公开的专利申请编号 2005/0109330 在 2005 年 5 月 26 日公开了以佰世却等人 的专利申请名为 “烹调用炉， 包括可翻转用的具有两烹调器支持面的搁架及其使用方法” 。 其为一户外用的煤气炉， 包括中空的环状圈， 支撑部件和一燃烧器的总装。
美国专利编号 4,850,335 在 1989 年 7 月 25 日授权于范氏渥斯等人名为 “有排气 结构的煤气炉的燃烧器” 公开了用于煤气炉的燃烧器。其包括了一围绕燃烧器顶部的废气 排放部件， 该部件具有朝斜上方伸展的环形薄壁墙。
美国专利编号 6,851,420 在 2005 年 2 月 8 日授权于杰尼斯 ( 杰尼斯专利 ) 名为 “具有定向喷口的燃烧器” 公开了一改进的燃烧器， 其有若干相同的结构部份。在各部份里 的燃烧器喷口都平行并与一设定的方向相交。
美国专利编号 6,093,018 在 2000 年 7 月 25 日授权于阿佛肖勒姆名为 “煤气燃烧 器” 公开了一改进的煤气燃烧器。该燃烧器综合了控制二次空气的导入和混合的方法。
此外， 也有众所周知的具有二到三个火焰燃烧圈的煤气燃烧器， 在每个燃烧圈上 都有众多传统的侧向气体喷口。例如美国专利编号 6,132,205 在 2000 年 10 月 17 日授权 于哈雷特的名为 “具有多个燃烧圈的封闭式的煤气燃烧器” 。 该燃烧器的二个处在中心位置 的燃烧圈被用来加温。而第三个处在外围的燃烧圈， 在其他的燃烧圈的协同之下被用来烹
调食物。 当今家用的燃气炉， 根据燃烧器在炉台面上的安装结构， 可分为全封闭式的和开 启式的燃烧器的装配。前一种所述的装配可以用两个美国专利来描述。第一个专利编号 5,923,756 是在 1994 年 6 月 28 日授权于哈默等人名为 “全封闭燃烧器的装置” 和第二个 专利编号 6,505,621 是在 2003 年 1 月 14 日授权于善波门的名为 “全封闭煤气燃烧器的装 置” 。
从以上叙述的有关于烹调用燃气炉的器件来看， 可知在现有的技术中还缺乏了 一种能控制火焰热量定向地从火焰燃烧器到在使用中炊具的传递的装置。该装置是拆卸 式的， 可安置在燃气炉的台面上来围绕一个燃烧器的上部结构， 同时又支撑一炊具。这 样在烹调时从火焰产生的热辐射和热对流的形态可以被完全地控制， 即该装置能把热量 聚焦到炊具上， 从防止热量的损失来提高对炊具的加热效率。为了这个目的， 美国专利 7,708,006(006 专利 ) 公开了该发明的一种拆卸式的可控制火焰热量传递的装置。该发明 还用实验结果证明了在应用该装置与现有的具有侧向指向的气体喷口的燃烧器相配合之 后， 可在烹调时显著地增加火焰的加热效率。
然而、 必须明确的是， 对于达到增加加热效率的目的来说， 应用该装置只是一被动 的方案。这是指该装置对节能的贡献只是在于控制已生成火焰的热量传递而已。
由上述的杰尼斯和哈雷特的专利可知， 在西方市场上流行的通常是圆形的， 或者 是长方形的侧向的气体喷口。这些喷口径向地分布在一燃烧圈的外围。这样， 应用现有的 燃烧器就造成了混合可燃气体在冲出燃烧器的众喷口后向各侧向流动的现象。因而， 在各 喷口处形成的相应的火焰中心也朝相应的侧向燃烧。当然这种现象最为明显的时候， 是在 喷口处的混合气体里的燃气具有被燃气炉的使用者所选择的最大流速 ( 或压力 ) 的时候。
再由杰尼斯专利中的图 2 和 2a 可见， 当火焰的顶部与喷口有一距离时， 火焰的顶 部是指向相应的斜上方。这是因为可燃混合气体流出喷口后， 在气体上所作用的压力迅速 地消失了的缘故， 因而急剧地减弱了气体的侧向运动。
在一炊具被安置在该火焰的上方时， 与火焰的那种自然的形状相比， 由现有的侧 向喷口所控制的火焰的形状是被存在的炊具所改变了。这种现象已在美国 006 专利中有所 讨论， 即处在炊具底部之下的火焰的燃烧朝着相应的侧向而延长。这是缘于炊具的底部阻 挡了火焰顶部向上燃烧的通道。从而逼使处在炊具下的火焰为了逸出而向侧向的更加延 伸。
可见， 当可燃混合气体里的燃气具有所供给的最大流速 ( 或压力 ) 时， 这种火焰的 横向延长同时也达到了最大的程度。在这种状态时， 即使应用了本发明的可控制火焰热量 传递的装置之后， 还有两种主要的缺点。 他们会负面地影响到对炊具的加热效率， 特别是对 那些在日常生活中最广泛和最可能地被使用的直径在 15 厘米到 20 厘米之间的炊具的加热 效率。
所述的第一种缺点是， 部份的火焰上部的以辐射热和对流热为代表的热量会在他 们传递到炊具的底部之前就从由炊具底部和该装置的顶端所组成的间隙中向外逃逸， 这就 造成了热能的损失。这样的热能损失是必然发生的。因为具有固定尺寸的装置在实际上不 能照顾到在烹调时包括可燃混合气体的最大流速在内的所有的状况。 事实上该装置的尺寸 包括内盘顶端开口的直径在内， 是在考虑了与应用该装置在烹调时的最可能情况后择优设
计的。该情况包括了该装置的适用性， 其中又包括对被最广泛和最可能地使用炊具尺寸的 适应性， 和节约能源程度的因素。
所述的第二种缺点是， 火焰上部的大部份被迫向外延伸去接触炊具的底面， 而那 些被接触的部份是都朝着炊具底面的外圆周的。 这就造成了由炊具底面的中心向外延伸的 大面积的 “冷温区域” ， 从而影响到加热效率。 另外， 如果炊具的底面放置在高于火焰顶部可 以达到的位置时， 火焰的延长现象更会加剧火焰的冷却现象。这是因为具有最高温度的火 焰顶部不能直接接触到炊具底面的缘故。可见， 该种火焰的冷却现象对于在烹调时要取得 的高加热效率来讲必然是负面的。
必须理解的是， 按照上述对损失热能的第一种缺点的解释， 除了燃烧器喷口的横 向指向的因素外， 另外的火焰 ( 外 ) 圈的过大尺寸因素也能造成在烹调时的热能损失。 甚至 在那些过大尺寸的燃烧圈具有向上的喷口时， 这种热能损失也必然会发生。在以上的结论 中， 火焰圈的过大尺寸是指与本发明装置的径向尺寸和那些最广泛和最可能地被使用炊具 的径向尺寸不相符合而言。 例如在亚洲包括在中国市场上的煤气炉的大多数燃烧器有双火 焰圈的结构。其中有一处在中央的小尺寸的内火焰圈和一处在外围的大尺寸的外火焰圈。 然而外火焰圈的尺寸通常都非常大， 其中最大的直径可达 12.5 厘米。使用那种外火焰圈在 烹调时必然造成热能的损失。 这样为进一步改进在烹调时的加热效率， 必须着眼于具有新型喷口通道和最佳尺 寸的燃烧器的 ( 外部的 ) 火焰圈。其可被用来结合已发明的能控制火焰热量传递的装置， 从而最优化地适应那些具有最广泛和最可能地被使用尺寸的炊具。
为此、 针对上述的两种缺点， 美国专利申请号 12/313,940(940 专利申请 ) 公开了 具有新型气体喷口通道和优选直径的 ( 外 ) 火焰圈， 其并与控制热量传递的装置相结合， 来 恰如其分地适应那些具有最广泛和最可能地被使用尺寸的炊具。该喷口通道具有相对于 外火焰圈所处平面的一个上扬角度的结构， 故能引导可燃混合气体沿该上扬角度方向的流 动。 从而保证了在喷口通道出口处的火焰中心的稳定性、 即来防止火焰中心脱离燃烧圈， 和 火焰中心围绕喷口通道出口反复跳跃的现象。
显而易见， 与在 006 专利中已公开的那种拆卸式的能控制火焰热量传递的装置所 提供的被动的技术方案相比， 对燃烧器喷口包括其指向在内的结构改动和确定外火焰圈的 最佳尺寸， 对于提高火焰加热效率来说是一种主动的技术方案。这样 940 专利申请在结合 这两种方案之后就提出一个在烹调时提高火焰加热效率的较好的技术方案。
940 专利申请还公开了选择具有大热容量的陶瓷材料来制作控制火焰热量传递的 装置， 对于提高在烹调时的热效率来讲也是一种有效的因素。
但是， 940 专利申请未能公开一完整燃烧炉的主要结构， 包括了与节能和美观两项 议题有关的结构。第一个是有关于燃烧器的下部结构， 因其有助于在烹调中节约燃气。第 二个是有关于燃气炉有顶部面板的结构， 因其可以被用来掩盖向上安置的控制热量传递装 置而使得燃气炉有平整的炉顶面。 这样的具有平整炉顶面的燃气炉可以融入一个要求器具 有美观效应和优异功能的现代化厨房。这意味着如果不掩盖该装置的话， 燃气炉就不具有 显著的市场价值。 这是因为该装置的竖向视觉效应与安置燃气炉柜台的顶部的平面视觉效 应不相一致， 而不具备美化厨房的功效。
必须看到上述的两项议题对于一个具有市场价值的燃气炉来讲有同样的重要性，
因为配备了燃气炉的厨房是一居家的主要场所， 与一个家庭的主要活动息息相关。
家用燃气炉是人们广为使用的器具。使用燃气炉耗费了巨大数量的燃气， 同时也 制造了巨大数量的二氧化碳气体， 其是整个人类社会制造的具有温室效应的二氧化碳气体 中的一部分。因此、 当今社会对发明不但能节能而且有助美观厨房的新型燃气炉有明显的 需求。使用这种新型燃气炉可以使得公众能从节约燃气来降低支出和加强对环境的保护， 和从提升一现代化厨房的美观程度的层面上来享受现代的生活方式和乐趣。 发明内容
本发明的目的是提供一种崭新的具有平整炉顶面的美观和节能的燃气炉， 其包括 有炉顶部面板的燃气炉外壳， 创新燃烧器， 和可拆卸和移开的可控制热量传递的装置。 创新 燃烧器包括有混合燃气和空气的气体混合装置， 分散燃气的燃气分散装置， 和新型的气体 喷口通道。 燃烧器的上部结构包括喷口通道被可控制热量传递的装置所围绕而达到聚焦热 能于炊具的效果。该装置被在炉顶部的面板所掩盖， 从而使得燃气炉有平整炉顶面的美观 的视觉效应。 可控制热量传递的装置有用来支撑炊具和包括保护炊具把柄不受到加热的炊 具支撑器， 一个内盘， 和一个围绕了内盘的外围。
本发明对于提供的燃气炉有两个目的， 第一个目的是燃气炉必须具有的美观的视 觉效应。达到这个目的是依赖于燃气炉的结构， 包括应用了顶部面板。因其可掩盖竖向安 置的可控制热量传递装置而使得安置在厨房柜台上的燃气炉有平整炉顶面的视觉效应， 从 而与厨房的包括柜台顶部的横向平面在内的主视觉效应相协调来起到了美观厨房的效果。
第二个目的是应用本发明的燃气炉在烹调中来提高火焰对炊具的加热效率， 从而 能节约燃气和减少排放温室效应气体即二氧化碳气体。为达到高的加热效率， 燃气炉的主 要部件分别作出了下述的贡献。
其一、 因为可控制热量传递的装置能把火焰的热量聚焦到炊具上， 和新型的气体 喷口通道能控制有合适角度的火焰的类形， 他们就阻止了在热传递过程中热量的损失。其 二、 新型的气体喷口通道所具有的向斜上方指向的内表面导致了具有相同的向斜上方指向 角度的火焰， 而其顶部直接地接触了炊具的底部。 从而使得在燃气有较大到最高的流量时、 热传导成为对炊具加热的主要形式。这对于金属炊具的热传递来说特别是有优越性的， 因 为金属是热的良传导体， 而在此情况下具有最高温度的火焰顶部是直接接触了金属炊具的 底部。 其三、 新型的气体喷口通道降低了可燃混合气体在喷出气体喷口通道时的流速， 使得 较多的环境空气作为二次空气参与燃烧的化学反应来提高可燃混合气体充分燃烧的程度， 因而形成具有较高温度的火焰来取得较高的对炊具的加热效率。同时、 相应产生的具有低 流速的包含有燃烧废气和空气的热介质增加了在烹调时与炊具接触的时间， 也就附加地提 高了加热的效率。其四、 分散燃气的燃气分散装置和混合燃气和一次空气的气体混合装置 提高了混合燃气和一次空气的混合均匀度， 从而保证了可燃混合气体的充分燃烧。
本发明的创新燃烧器具有双火焰燃烧圈 ( 火圈 ) 的结构， 包括一较大尺寸的外火 圈和一较小尺寸的内火圈。如就其可拆卸性而言、 外火圈包括有一圆环形顶盖和一底部结 构。底部结构包括有一在其上部的、 向上开口的、 宽的横向圆环形凹槽。该凹槽被用作为在 燃烧器中部的、 用于接收可燃混合气体的圆环形气体接收器。圆环形顶盖和圆环形气体接 收器可匹配连接， 和有相应的锁定结构。这样连接的顶盖和气体接收器可以被定义为外火圈的上部结构， 其被安置有新型的气体喷口通道。 在圆环形气体接收器的底部、 连接了向下 指向的两个相同的空心圆柱体结构， 其被用作为相应的在左侧边和右侧边的外火圈底部的 燃气空气引入管， 和又连接了向下指向的两个相同的并有相应底面的支柱。
底部两侧的燃气空气引入管是具有 “T” 形纵切面的空心圆筒状物体， 包括有一个 在上部的圆环向下和同轴地连接了一个在下部的空心圆筒， 贯穿该圆筒的是一个在上部的 圆柱形孔洞向下和同轴地连接了一个在下部的圆锥台形孔洞。
本发明的气体喷口通道的第一实施方案包括有较小的气体入口、 较大的气体出 口、 和向斜上方指向的内表面的一逐渐扩展的空间， 空间的纵切面包括是圆形或者是非圆 形的。 该喷口通道的变形包括有具有一较小气体入口的一较小空间连接了具有一较大出气 口的和一向斜上方向指向的内表面的一逐渐扩展的较大空间。
内火圈包括了一圆形顶盖和底部结构。 底部结构的组成是由一个在其上部的空心 圆柱体同轴和向下地连接了一个在其下部的空心圆筒， 其被用作为内火圈的燃气空气引入 管。 这样空心圆柱体处在内火圈的中部位置， 和燃气空气引入管处在内火圈的底部位置。 另 外、 空心圆柱体和顶盖可匹配连接和有相应的锁定结构。而匹配连接的顶盖和空心圆柱体 可被定义为内火圈的上部结构， 其被安置有相同于外火圈的喷口通道的新型的气体喷口通 道。 贯穿燃气空气引入管是具有一个在上部的圆柱形孔洞向下和同轴地连接了一个在下部 的圆锥台形孔洞的空心圆筒。 本发明的创新燃烧器包括有三种不同的实施方案。 每种方案燃烧器的差别只在于 其的锁定结构和安置新型的气体喷口通道的的位置。
第一实施方案燃烧器外火圈的锁定结构包括了在气体接收器内环墙顶部上的圆 环状的内搁板和圆环形顶盖内环墙底部的向下突出的底圆环。 气体喷口通道是安置在圆环 形顶盖的外环墙上， 沿外环墙的圆周经向地和间隔地排列、 并切割了包括底圆环面在内的 部分外环墙。新型的气体喷口通道也可同时安置在顶盖的外环墙和气体接收器外环墙上， 因而同时切割了顶盖外环墙的底圆环面和气体接收器外环墙的顶圆环面。 内火圈的的锁定 结构包括了在空心圆柱体环墙顶部上的圆环状的内搁板和圆形顶盖环墙底部的向下突出 的底圆环。新型的气体喷口通道是安置在圆形顶盖的环墙上， 沿环墙的圆周经向地和间隔 地排列、 并切割了包括底圆环面在内的部分环墙。新型的气体喷口通道也可同时安置在顶 盖的环墙和空心圆柱体的环墙上， 因而同时切割了顶盖环墙的底圆环面和空心圆柱体环墙 的顶圆环面。
第二实施方案燃烧器外火圈的锁定结构包括了在气体接收器外环墙顶部上的向 斜上方指向的顶圆环面、 即是倒置圆锥台形的顶面和圆环形顶盖外环墙的向斜上方指向的 外圆环面、 即是倒置圆锥台形的外圆环面。新型的气体喷口通道是安置在气体接收器的外 环墙上， 沿外环墙的圆周经向地和间隔地排列、 并切割了包括倒置圆锥台形的顶面在内的 部分外环墙。内火圈的的锁定结构包括了在空心圆柱体环墙顶部上的倒置圆锥台形的顶 面和圆形顶盖环墙的倒置圆锥台形的外圆环面。 气体喷口通道是安置在空心圆柱体的环墙 上， 沿环墙的圆周经向地和间隔地排列、 并切割了包括倒置圆锥台形顶面在内的部分环墙。
第三实施方案燃烧器的内、 外火圈的锁定结构与第一或第二实施方案燃烧器的相 同。内、 外火圈的气体喷口通道是安置在相应的圆形、 圆环形顶盖的顶部上， 沿着顶盖顶部 的一圆周径向和间隔地排列并贯穿了相应的顶部圆板、 圆环。
本发明燃烧器的顶盖上包括有一侧向圆环形突出的边缘， 其具有向斜上方向指向 的圆环形底面， 而该突出边缘的底环面是沿着对应的众喷口通道的向斜上方指向的内表面 方向。此外， 还包括有一向下开口的圆环槽安置在该突出边缘与顶盖环墙的连接之处。
本发明的混合燃气和空气的气体混合装置包括有一空心圆筒有贯穿其中的一个 在上部的圆柱形孔洞向下和同轴地连接了一个在下部的圆锥台形孔洞， 和任何的可产生气 体涡流的、 不阻挡气体流动的空心结构。
本发明的分散燃气的燃气分散装置包括有具有一圆锥体形状的、 即有一底锥尖连 接了四片相同的向斜上方指向的侧翼的分散器 ； 具有一圆锥体形状的、 即有一底锥尖连接 了侧翼的和有外圆环来连接侧翼顶边的分散器 ； 具有一圆锥体形状的、 即有一底锥尖连接 了至少二片侧翼的分散器 ； 和任何的可分散气体的、 不阻挡气体流动的结构。 上述的侧翼可 有像飞机螺旋桨那样的外形特征。
本发明上述三种方案的燃烧器并不被限制于仅有圆形的结构， 实际上任何对称的 结构形状都是合适的。
本发明的燃气炉包括有双燃烧器的实施方案， 燃气炉包括有一下部结构连接了一 上部结构的燃气炉外壳。外壳的下部结构是有一顶部开口的长方体容器， 包括了底面和多 个穿透其四边形围墙的孔洞。 外壳的上部结构包括有一向上指向的补充墙， 两块顶部面板， 和一个结合成一体的板状结构。燃气炉外壳的变形包括有一个向上开口的长方体的容器， 两块顶部面板， 和一块可拆卸的、 固定在该容器的内侧面上的燃烧器接收平板。 外壳的另一 种变形包括有两顶部面板， 结合成一体的板状结构， 和一向上开口的长方体的容器。 板状结构包括有一个封闭的长方形的顶部边框来向内连接了一个封闭的、 用来支 撑两顶部面板的四边形的内搁板， 内搁板并向内连接了一封闭的四边形的向下的边墙， 边 墙在其底边连接了横向的燃烧器接收平板。 众多的边孔被安置在接近四边形向下边墙和接 收平板的连接处。接收平板包括两组相同的的圆形结构， 每组圆形结构包括了具有边孔和 中央孔的中央突起圆台用来承受和支撑燃烧器、 内圆环形凹槽用来聚集在烹调时溅落的液 体、 中间的突起圆环、 和外圆环形凹槽用来支撑外围和炊具支撑器又限制他们在槽内的移 动。
顶部面板包括有大的中央孔， 和可选择应用的、 众多的小的边孔。 顶部面板的变形 包括有大的中央孔， 和有众多孔洞贯穿了面板的正前面、 正后面和一侧面的向下的边框。 面 板的又一变形包括有大的中央孔， 和有连接在面板的正前面、 正后面和一侧面边缘上的众 多向下的短的延伸结构， 比如像是向下的短柱。 另外、 高温橡胶件也可以分别被安置在延伸 结构的底端。
本发明的可控制热量传递的装置包括有多个 ( 三个或以上 ) 用来支撑炊具和包括 保护炊具把柄不受到加热的炊具支撑器， 一个内盘， 和一个围绕了内盘的外围。 内盘是一中 空的向斜上方伸展的薄壁圆环墙， 具有一较小尺寸的底端开口的底边和一个较大尺寸的顶 端开口的顶边。内盘被众多的用作为气体流通的孔洞所贯穿， 然而相对于在内盘较上部位 的较稀疏的孔洞分布， 在内盘较下部位有较稠密的孔洞分布。 在一优选的结构下， 该内盘有 内凹曲面包括抛物面的圆环形形状。内盘的变形还包括有在顶边和底边上的卷边或边框。 外围包括外表面、 内表面、 顶边和底边， 众多的孔洞贯穿了该外围。内盘和外围具有圆形的 或对称的形状， 可以由耐用的金属或金属合金来制作， 也可以用陶瓷材料来制作。
炊具支撑器包括有 “T” 形的形状。其包括一具有底端的竖向支柱， 支柱的顶端连 接了一向上的横向板状结构， 在板状结构的顶端连接了一向斜下方向倾斜的横向板状结构 就形成了平直的支撑器的顶边。横向的向上板状结构的宽度是远大于竖向支柱的宽度， 可 用作为热阻挡板， 在烹调时来防止炊具的把柄受到不必要的加热。作为向斜下方向倾斜的 横向板状结构的变形可以是向斜下方向倾斜的径向窄条形结构， 具有同竖向支柱相同的宽 度。作为向上的横向板状结构的变形可以是向上的窄条形结构， 进而形成了支撑器的变形 是一竖向支柱连接了一向斜下方向倾斜的径向窄条的结构。 所述的炊具支撑器包括有分散 的多个炊具支撑器， 分散的多个炊具支撑器也可以制作成一整合的结构。在该结构中多个 支撑器按外围的外侧柱面的圆周相距分布而同时连接了一个在上部和一个在下部的横向 安置的圆环。在上部的圆环是连接在竖向支柱的顶部稍下处， 在下部的圆环是固定在竖向 支柱底端的稍上处。有整合结构的炊具支撑器的优点之一是附加地加强了外围， 包括特别 是用陶瓷材料制作的外围的机械强度， 使得外围具有增强结构性能的机理。
外围的底边和支撑器的底端是处在燃烧器接收平板的外圆环形凹槽之中。 内盘包 围了燃烧器的上部结构。内盘的底边被安置成高于并与内圆环形凹槽的中心圆周对齐。内 盘和外围的顶边被可拆卸地整合在一起后， 再被安置在顶部面板的中央孔中， 并与面板的 顶面相对齐。这样顶部面板就在视觉上掩盖了外围和内盘， 从而使得本发明燃气炉具有一 平整的炉顶面。平整炉顶面的视觉效应与安装燃气炉柜台的平整顶面视觉效应相一致。 本发明燃气炉的第二实施方案设计了炊具支撑器的顶边与顶部面板的顶面相对 齐， 这样包括炊具支撑器的顶边在内都被面板所掩盖而达到燃气炉的彻底的平面视觉效 应。
在安置本发明的可拆卸和可移去的燃烧器时， 其在底部两侧的燃气空气引入管穿 过了燃烧器接收平板的中央突起圆台的相应的两边孔， 燃烧器在底部中央的引入管穿过了 圆台的中央孔， 这样内、 外火圈的上部结构就被安置在圆台之上。在这种状态下， 与突起圆 台的顶面相接触的包括有外火圈的两个支柱的底面， 在两侧引入管中部的横向圆环面， 和 内火圈的空心圆柱体的底圆环面， 于是就形成了在外火圈的气体接收器的圆环形底面和中 央突起圆台的顶面之间的间隙。该间隙可让二次空气由外向内、 流向内火圈来支持从内火 圈的喷口通道里流出的可燃混合气体的燃烧。
本发明燃气炉有优化的气体流动的途径。 接近外壳底面的环境空气通过在外壳下 部结构上的孔洞而进入到外壳的下部结构内， 其中的一部分作为一次空气流入燃烧器的燃 气空气引入管。其余的空气继续向上地流过燃烧器接收平板的边孔， 其中部分的空气用作 为二次空气参与从内、 外火圈流出的可燃混合气体的燃烧， 其余的未被利用的空气向上通 过面板的中央孔流走。而燃烧产生的废气则通过内盘的顶端开口而流走。可知上述的燃 气炉的孔洞结构带来一种理想的气体流动的类型 ： 底部的冷的环境空气向上和向燃烧器流 动， 而热空气和废气向上流走。该流动的类型与燃烧可燃物所产生的自然的气体流动的类 型相一致。
本发明的燃气炉还包括有单个燃烧器或多个 ( 三个或以上 ) 燃烧器的实施方案。
本发明的燃烧器与燃烧器接收平板有面接触或点接触的模式。
本发明也实用性地设定了十九厘米来作为一内盘顶边的优选直径。 设定八厘米作 为一最大的园周直径， 在该园周上座落了众多喷口通道的出气口。这两个设定的直径是相
关于另一优选的从喷口出气口的最高位置到一炊具底面的距离为 2.5 厘米到 3 厘米和具有 最普遍和最可能地被使用炊具的径向尺寸为 15 厘米到 20 厘米。
本发明还公开了包括用陶瓷材料来制作内盘和外围。陶瓷材料包括了氧化铝， 氮 化硅， 碳化硅， 碳化钛， 氧化镁和氧化硅， 或者是他们的组合， 也包括了由纤维增强的陶瓷复 合材料。
在以后章节的详细叙述， 讨论和对权利要求的请求并参照了附图之后能对本发明 创造性的结构和目的有更清楚地认识。 附图说明
特别要指出的以下公开的结构图仅是为了说明而不是对本发明的限制。 现叙述如下： 图 1 是本发明的按照第一实施方案的控制火焰热量传递装置的透视图。该装置含 有一圆环形凹面中空的内盘和一四边形的外围及其可附加的炊具支撑结构。
图 2 是本发明的按照第一实施方案的控制火焰热量传递装置的结构分解图。
图 3 是说明应用本发明第一实施方案的垂直剖面图。其公开了内盘是安置在炉面 上而围绕一火焰燃烧器的上部结构。 四边形外围也是放置在炉面上来围绕内盘同时又支撑 了一炊具。 为了清楚地表现其应用， 该图只显示了装置的右半边的剖面图， 及用虚线来表示 空气和废气的流动。 此外， 该图没有显示燃烧器的整个结构， 包括其用于混合一次空气和燃 气的结构。可知燃气包括了城市的管道煤气、 管道天然气、 和瓶装的液化气体。
图 4 是本发明控制火焰热量传递装置的第二实施方案的透示图。
图 5 是向上安置板片变形的正视图， 其变形是指每块向上板片的底边至少有一个 向下的支柱。
图 6 是有众多新型喷口通道的燃烧器的上部结构的纵向剖面图， 上部结构是指安 置在炉台面上的燃烧器结构。
图 6A 是放大了图 6 所示结构的一部份， 用来说明本发明的新型喷口通道的结构和 位置。 该种喷口通道径向地沿园周分布因而切割了作为燃烧器上部结构之一的顶盖的底环 面。
图 6B 是放大了的部份顶盖结构的示意图， 用来说明新型喷口通道的另一实施方 案。
图 6C 是放大了的部分顶盖结构的示意图， 用来说明新型喷口通道的还有的一种 实施方案。其中所示的向上安置的喷口通道是按园周分布、 排列在顶盖的顶部。
图 6D 是放大了的部份顶盖结构的示意图， 用来说明处在顶盖顶部园周的侧向环 状突出边缘， 和在环状突出边缘与顶盖环墙交接处的向下开口的环形凹槽。
图 7A 是本发明燃气炉的第一实施方案的透视图。
图 7B 是由图 7A 所表示的燃气炉的底面的正视图。
图 8A 是燃气炉第一实施方案的纵向剖面图， 其沿着图 7A 中的直线 A-A 展开。该 剖面图没有展示连接燃气开关和燃气炉的供气喷嘴的结构。
图 8B 是燃气炉第二实施方案顶部的纵向剖面图。与图 8A 显示不同的是该实施方 案中的炊具支撑器的顶边与燃气炉顶部面板的平面对齐。
图 9A 是燃气炉第一实施方案的横向剖面图， 其沿着图 7A 中的直线 B-B 和 C-C 展开。 图 9B 是燃气炉第二实施方案顶部的纵向剖面图。
图 10A 是本发明的燃烧器的第一实施方案的剖面图， 其沿着图 7A 中的直线 A-A 展 开。该燃烧器包括了在中央的内火焰燃烧圈 ( 内火圈 ) 和在外围的外火焰燃烧圈 ( 外火 圈 )， 被安置在燃气炉的燃烧器接收板上。
图 10B 是图 10A 所显示的第一实施方案的剖面结构分解图。
图 10C 是相比于图 10A 所显示的、 本发明燃烧器的第一实施方案沿着图 7A 中的 B-B 直线展开的剖面图。
图 11A 是本发明的燃烧器第一实施方案的底视图。
图 11B 是本发明的燃烧器第一实施方案的包括有外火圈的中部气体接收器的正 视图， 和内火圈的中部空心圆柱体的正视图。
图 12 的正视图显示的是一块板状结构， 其是本发明燃气炉的外壳的上部结构的 一部份。
图 13A 是燃气分散器的第一实施方案的透视图。
图 13B 是燃气分散器的第二实施方案的透视图。
图 14 是本发明燃烧器第二实施方案的包括有外火圈的中部气体接收器的正视 图， 和内火圈的中部空心圆柱体的正视图。
图 15A 是本发明的燃烧器第二实施方案沿着图 7A 中的 A-A 直线展开的剖面图。
图 15B 是由图 15A 所显示的燃烧器第二实施方案的剖面结构分解图。
图 16A 是本发明的燃烧器第三实施方案沿着图 7A 中的 A-A 直线展开的剖面图。 该 方案是根据第二实施方案的变形， 其中新型气体喷口通道穿过了外火圈的圆环形顶盖的顶 部和内火圈的圆形顶盖的顶部。
图 16B 是由图 16A 所显示的燃烧器第三实施方案的剖面结构分解图。
图 17A 是两顶部面板的一种变形的实施方案的透视图。其中包括了众多的空气通 孔来作为环境空气流向燃烧器的上部结构的通道。
图 17B 是两顶部面板的空气通道的又一种变形的实施方案的透视图。
具体实施方法
虽然本发明的具体的实施经参考附图后会在以下叙述， 但是必须明确的是这些具 体实施仅代表本发明精神和目的的许多种具体表现中的少数例子而已。 众多的对这具体实 施的变形和改良对于具有在同一知识领域的人来说是显而易见的。 这些变形和改良都与本 发明有联系， 因而这些变形和改良都被确认为是包含在本发明申请的权利要求所表达的精 神目的和设想之中。
本发明的公开包括了三部份。 第一部份是有关于可控制由传统燃烧器产生的火焰 热量传递的装置。该燃烧器具有侧向的气体喷口。第二部份是有关于具有新型气体喷口通 道和合适尺寸的 ( 外 ) 火圈的燃烧器， 其与上述的装置相结合。第一、 二部份的公开同 940 专利申请相同。第三部份是有关于一完整燃气炉的主要结构。该炉的创新燃烧器有混合燃 气和空气的气体混合器， 分散燃气的气体分散器和新型的气体喷口通道。燃烧器被上述的 控制热量传递的装置所围绕而达到聚焦热能于炊具的效果。 而燃气炉的顶部面板掩盖了该
装置， 从而使得燃气炉有平整炉顶面的美观的视觉效应。
第一部份 ： 用于控制火焰热量传递的拆卸式装置。
从美国专利编号 5,323,759 的图 1 和美国专利编号 6,505,621 的图 2 所示的已有 煤气炉的炉面结构， 可以看到其缺少一个拆卸式的可控制火焰热量传递的装置。该装置可 放置在炉面上并围绕一燃烧器的上部结构来增加火焰对炊具的加热效率， 又有支撑炊具和 防止对炊具把柄加热的功效。
众所周知火焰热量的传递是通过辐射和对流的两途径来实行的。 所以在本发明的 可控制热量传递装置的作用之下， 热量的辐射和对流的形态可以得到完善的控制， 因而可 对炊具实施有效的加热。这样本发明就可以达到增进火焰对炊具的加热效率的目的。
图 1， 2 和 3 介绍了根据本发明的第一实施方案的可控制火焰热量传递的拆卸式装 置 100。该装置是由安置在炉面 166 上的一圆环形曲面中空内盘 102 和一四边形外围 130 所组成。 内盘 102 被安置成去围绕一个燃烧器的上部结构 178， 而其本身又被该外围 130 所 围绕。同时外围 130 又支撑一具有底面 174 的炊具 168， 该炊具 168 是安置在燃烧器之上。
如图 2 所示， 内盘 102 是一中空的向斜上方伸展的薄壁圆环墙， 有一外表面 106， 内 表面 108， 顶端开口的圆周边缘 110 和底端开口的圆周边缘 112。内盘从底端圆周边缘 112 起向上和向外延伸到顶端圆周边缘 110， 所以顶边 110 的尺寸大于底边 112 的尺寸， 同时他 们都有同一的中心旋转轴 114。当沿着从旋转轴 114 到内表面 108 的方向来看的话， 内盘 102 有一圆环形的凹曲的内表面 108。当然最佳的方案是， 这个凹曲的内表面是对应于中心 旋转轴 114 的一个抛物面。 应该明确的是， 具有这种圆环形内凹曲面或者圆环形内抛物面的内盘是特别按照 本发明的目的控制火焰的热辐射和热对流的形态所设计的。
这种形状的内盘 102 能够把包括由火焰产生的背离炊具底面 174 的、 向外和向下 的辐射热量再反射回该炊具的底部。 在上述的向外和向下的热辐射的方向是相对于安置在 火焰之上的炊具底面而言。众所周知， 热的辐射是从一热源的中心射向周围三维空间。这 样由火焰产生的热辐射中有部分是向下和向外的， 这就意味着这部分的热辐射没有直接用 来加热炊具。在安置有本发明的圆环形的内盘 102 以后， 向下和向外辐射的热量可以再被 反射回去加热炊具， 这是本发明、 相比于没有本发明的内盘所造成低的加热效率， 能够取得 高的加热效率的原因之一。
再如图 2 所示， 内盘 102 又有分成了两组的、 众多贯穿了内盘的孔洞 116。在第一 组中的孔洞是均匀地分布在内盘的一较高位置的圆周 118 上， 该圆周的位置接近于内盘的 顶部圆周边缘 110。 在第二组中的孔洞是均匀地分布在内盘的一较低位置的圆周 120 上， 该 圆周的位置接近于内盘的底部圆周边缘 112。但是如图所述， 孔洞 116 在内盘的两圆周 118 和 120 上有不同的分布密度。
这种不均匀的孔洞分布可由在图中的在两个相邻孔洞间的不同的距离 “A” 和 “B” 来描述。距离 A 是在较低位置圆周 120 上的两个相邻孔洞间的距离， 距离 B 是在较高位置 圆周 118 上的相邻两孔间的距离， 距离 A 明显是小于距离 B。 所以本发明内盘的又一个结构 特征是， 在该内盘较低部位的孔洞比在较高部位的孔洞有较稠密的分布。其实质是在较低 部位孔洞的总面积要大于在较高部位孔洞的总面积。应该明确， 这种不均匀孔洞分布的特 征是本发明为了控制火焰热量的对流而特别设置的。 而火焰热量的对流又是凭借了空气的
对流。可知， 这种空气的对流发生在包括火焰所占用空间在内的火焰周围的空间。
在空气对流时， 具有较低温度的空气有较大的比重， 因而占据了较下部位的空间。 与此相反， 具有较高温度的空气有较小的比重， 因而占据了较上部位的空间， 当然也包括了 火焰所占据的空间。这种比重的特征决定了空气自然对流的形式 ： 即冷的空气有比较低的 温度从火焰的周围空间， 经由占据较低部位的空间通道流向火焰， 去参与火焰的燃烧。 热的 空气具有较高的温度， 其占据较高的空间部位， 从火焰向上流去。
这样本发明的设置在内盘较下部位较稠密分布的孔洞， 对用作为二次空气的、 有 较低温度的环境空气向燃烧器的上部结构 178 的流动提供了较小的阻力。二次空气对于燃 烧来说是至关重要的， 因为其中所含的氧气对可燃混合气体的燃烧而形成火焰来说是必不 可少的。可知该可燃混合气体是在燃烧器内由一次空气和供给的燃气的混合而形成的。
图 2 所叙述的四边形外围 130 是由四片相同的向上安置的有高度 “H2” 的板片 132 所组成。每块板片有横向顶边 138 和底边 140， 外表面 134 和内表面 136。四块板片依次连 接而形成有四边形顶边， 底边和中心对称轴 142 的外围 130。 另外有众多的孔洞 144 均匀地 分布在每一块板片上。根据本发明的目的之一包括能控制空气对流的形态， 可知贯穿了四 边形外围的孔洞 144 的数目要比贯穿了内盘的孔洞 116 的要多。其实质是在外围上孔洞的 总面积要大于在内盘上孔洞的总面积。 再由图 2 来看， 每块向上安置的板片在顶边 138 中间的位置上有一向上的延伸结 构 146。该结构由顶边 152， 还有相同高度 “H3” 的第一和第二向上的侧边 148 和 150 所组 成。如图所述， 两侧边的高度 “H3” 是低于每块板片的高度 “H2” 。另外向上延伸结构的顶边 152 长于两侧边 148 和 150 的边长， 这样向上延伸 146 具有热阻挡的功能。
在炊具安置在燃烧器之上后， 可以设想向上延伸结构 146 能够阻挡由火焰产生的 向外、 流向该延伸结构的热流。 如果不存在该结构的话， 这向外流动的热流可以转变为向上 流动的热流。这样该向上流动的热流可以对一安置在火焰之上， 并且与该向上流动的热流 取向交叉的物体及部件加热。如图 3 所述， 炊具 168 是放置在四边形外围的向上延伸结构 146 之上， 炊具的把柄 170 是与结构顶边 152 的中心和外围的对称轴 142 处在同一垂直面 上。这样向上延伸结构 146 可以防止炊具把柄 170 受到不必要的加热。
由图 3 所示， 除了这个功能外， 这种向上延伸结构 146 是由本发明设计成能支撑有 平底面 174 的炊具， 或者具有凸底面的如炒锅之类的炊具。
再由图 2 来看， 在每一向上板片的内表面 136 上有第一组的处在较上和较下部位 的固定用结构 162 和 164。在较上部位的固定用结构 162 是在靠近并低于板片的横向顶边 138 的位置上， 而在较下部位的固定用结构 164 是在靠近向上板片的横向底边 140 的位置 上。同时两固定用结构与向上延伸的第一侧边 148 对齐。同样的也有在内表面 136 上的第 二组的固定用结构 163 和 165。在较上部位的固定用结构 163 是处置在接近横向顶边 138， 在较下部位的固定用结构 165 是处置在接近横向的底边 140。他们并与向上延伸的第二侧 边 150 对齐。
可知上述的固定用结构、 例如半圆形圆环是用来在外围上固定相同的第一和第二 拆卸式的附加的炊具支撑 154 和 156。 这样， 小尺寸的炊具在烹调时可安置在附加的炊具支 撑上。
如图 2 所述， 第一附加炊具支撑 154 具有像倒置的 “U” 的形状， 由一横向的顶部
154a 和相同的第一和第二向下结构 154b 和 154c 所组成。支撑 154 可由金属扁条或圆棍来 制作。
当使用炊具支撑 154 时， 第一向下结构 154b 被插入在第一板片 132 的第一组的固 定用结构 162 和 164 中， 而第二向下结构 154c 被插入在第二板片 132 的第二组的固定用结 构 163 和 165 中。如图所述， 第二板片按顺时针方向下紧连着第一板片 132， 该顺时针方向 是根据外围的对称轴 142 而言， 又第一和第二板片形成 90 度角的连接。在上述的连接下， 第一炊具支撑的顶部 154a 和相邻的第一和第二板片的两顶边 138 向上的投影形成一直角 三角形， 该顶部 154a 是直角三角形的斜边。
相同地、 可安装第二炊具支撑 156。由图 1 所示， 这就造成第一和第二炊具支撑的 顶部 154a 和 156a 相平行且有较窄的间隔。此时小尺寸的平底锅可以很方便地被放置在该 两平行的顶部上。
可以确信， 由于存在在相应板片上的第一组的固定用结构 162 和 164 和第二组的 固定用结构 163 和 165， 可选择的附加炊具支撑有多种变形的形状。 但是按照本发明精神和 目的、 这种形式的变化是没有限制的。事实上， 任何一种形式的炊具支撑都是合适的， 只要 其是拆卸式的、 又是可以由应用固定用结构来被安装在四边形外围上的。
另外固定用结构 162， 164， 163 和 165 能够被安置在每块向上板片的外表面 134 上。还有按照本发明的精神和目的， 在每块相同的向上板片 132 上可有至少一个固定用的 结构。
图 3 说明了应用本发明的第一种实施方案的可控制火焰热量传递的装置。圆环形 凹面的中空内盘 102 首先被安置在燃气炉的炉面 166 上去围绕一燃烧器的包括有顶盖的上 部结构 178。四边形的外围 130 再被安置在炉面 166 上去围绕该内盘。这样的安置使得内 盘的旋转轴 114 与四边形外围的对称轴 142 重合， 并且还对准了上部结构顶盖 180 的中心 位置。在顶盖 180 的环墙上有沿着圆周分布的众多侧向的气体喷口 182。除此之外， 一具 有圆柱形外表面 176 的炊具 168 的底面 174 是放置在外围的每个向上延伸结构的顶边 152 上。在这样的安置下， 内盘顶边 110 的位置是高于燃烧器的上部结构顶盖 180 的位置， 而且 外围的四边形顶边即是板片的顶边 138 是被放置的至少同内盘的顶边 110 一样高的位置。
另外由向上延伸结构 146 所造成的在四边形的顶边 138 和炊具的底面 174 之间的 间隙 172 有足够的高度。该间隙 172 允许由火焰燃烧产生的热的废气和空气不受阻挡地向 外流出， 并继续沿着炊具的外表面 176 向上流动。这样就可以通过加热外表面来加热炊具 168。 可以想像由于存在着足够高的间隙 172， 就不会产生对热气体而言的一个向外的压强， 这种向外压强可以使火焰喷出间隙 172 而造成火焰在间隙外的燃烧。如那样的话， 在外围 之外的火焰不能最大程度地用来对炊具 168 的加热。因此， 外围有足够高度的向上延伸结 构 146 对于提高在烹调时的加热效率是十分重要的。
火焰的理论认为， 其顶部有最高的温度。 其底部有最低的温度， 并且在那里存在着 火焰的核心。在火焰的核心里可燃混合气体的燃烧是在氧气的参与之下发生的。另外按照 随处可见的对燃烧器机械结构的描述， 火焰的核心是连接着燃烧器的喷口， 因为在那里流 出了有压力的可燃混合气体。又如在前述的空气流动中， 具有较低温度的环境空气有较大 的比重， 其作为二次空气通过在较低的空间部位， 从火焰的四周向火焰的底部流动去参与 火焰的燃烧。本发明的拆卸式可控制火焰热量传递的装置的第一种实施方案正是遵循了这些 众所周知的火焰理论， 通过控制火焰热量的辐射和对流的型态来取得在烹调时的高加热效 率。
为此、 图 3 还阐述了由内盘 102 所控制的热的对流包括空气对流的型态。具有最 低温度的二次空气 190 从燃烧器的四周 198 流向火焰 184 的底部 188 去介入火焰的燃烧。 该二次空气 190 首先通过外围的孔洞 144， 其次再主要通过分布在内盘较下部位靠近底边 112 的密集分布的孔洞 116。
部分进入内盘的空气参与了从燃烧器顶部喷出的可燃混合气体 183 的燃烧而形 成火焰 184， 产生火焰废气的燃烧是连续不断地进行直至火焰的顶部 186， 而火焰的顶部是 在炊具的底面 174 之下。 一部分进入内盘的空气 190 没有介入燃烧， 但被加热然后继续向上 流动， 成为具有最高温度的热空气 196。该温度与燃烧产生废气的温度相同。在这情形下， 热空气 196 和火焰的顶部 186 先对炊具的底面 174 加热。然后热空气 196 和火焰燃烧产生 的废气 189 从火焰的顶部 186 通过间隙 172 向外流出， 向上沿着炊具的圆柱形外表面 176 流动而远离火焰 184。同时其也通过对炊具外表面的加热而继续对炊具 168 的加热。这样 在烹调时， 可以通过控制热的对流的型态而达到对炊具高效率的加热。而在这被控制的热 的对流中， 热空气 196 和废气的流动， 都是围绕在炊具的底面 174 和外表面 176 而进行的，
在评价上述的火焰热的对流对高效率加热的贡献时， 本发明的内盘 102 极大地控 制了火焰热的对流包括空气对流的型态。其一是密集分布在内盘 102 较下部位的孔洞， 对 较低温度的二次空气 190 流向燃烧器的上部结构 178 提供了较小的流动阻力。该二次空气 中的氧气对可燃混合气体的燃烧来讲是必不可少的， 而且还有助于达到可燃气体的完全燃 烧。其二是在内盘内的热空气 196 和燃烧产生的废气 189 被内盘 102 所包围而被迫向上流 动。他们首先对炊具的底面 174 加热， 然后通过间隙 172 流出而连续地对炊具外表面 176 加热。
这种被控制的热的对流的形态对于在烹调时要取得的高加热效率来说是极端重 要的， 特别是在燃烧器顶盖 180 和炊具的底面 174 之间只有非常有限的空间高度的情形下。 从燃烧器的喷口中喷出的有压力和高流速的可燃混合气体 183 立刻与二次空气中的氧气 相结合而燃烧。燃烧产生的火焰废气具有向上的高速度， 但是炊具的底面 174 阻挡了包括 废气和空气在内的热气流的向上流动的途径。 在这种情形下， 正常的、 如前所述的热对流的 自然型态会被破坏而造成大部分的热气体侧向地向外流动。 同时有部分的热气体可能向下 朝着炉面 166 运动。这样如果炉面上没有安置本发明的内盘的话， 就会导致对炊具的低的 加热效率， 而与本发明所取得的高的加热效率成鲜明对比。
另外还可以确认的是， 除了上述的由内盘 102 控制的热的对流的型态外， 由外围 130 提供的有足够高度的间隙 172 也对高的加热效率起到了重要的贡献。因其促成了所取 得的被控制的热的对流的型态。
除了控制热的对流的型态外， 本发明的内盘 102 也能控制如前所叙述的热辐射的 型态。这种控制的热的辐射也对烹调中的高效加热起到了作用。
众所周知热辐射是从一个具有较高温度的物体指向具有较低温度的周围环境。 所 以在烹调中被加热的内盘的外表面 106 总是向外发射出辐射热。但是由于存在着四边形的 外围 130， 因其围绕了内盘 102， 所以由内盘的外表面 106 向外的辐射热被外围 130 所阻挡。这样外围 130 就作为一个保温墙来帮助维持在燃烧器的上部结构 178 的周围区域内的高 温， 然而该区域都处在炊具的底面 174 之下， 这样四边形外围 130 对高的加热效率有附加的 贡献。
以上叙述的在烹调时对由本发明装置能取得的高加热效率的原理性解释， 可以由 测试的结果来证实。该测试的结果例举在本公开的例证 (I) 部分。
另外， 从以上公开的第一实施方案的结构可以看到其可有多种的结构变化， 比如 一卷边或者边框可以加在内盘的顶边 110 和底边 112 来加强内盘 102 的机械强度。
同时该内盘 102 并不被限制于仅是圆环形的结构。实际上任何对称的结构形状都 是合适的。 例如， 该内盘 102 可以是多边形的， 比如四边形、 五边形、 六边形等。 同样的理由， 外围 130 也可以是任何对称的多边形的。
图 5 解说了向上安置板片 132 的变形 132’ 。相比于上述的板片 132， 该变形有至 少一个向下的支柱 139， 其是安置在每块向上安置板片 132’ 的底边 140’ 上。该支柱 139 用 以支撑该板片， 从而支撑整个外围。另外， 一高温橡胶件 141 可以安装在每个支柱 139 的底 部， 用以保护炉面的光滑表面， 使其免于摩擦损伤。
本发明的可控制火焰热量传递的装置 100 所包括的内盘 102 和外围 130 最好用耐 用的金属或者金属合金， 包括铁和钢来做成。另外， 可以对内盘的内、 外表面 108 和 106 做 合适的表面处理， 包括表面涂层。 表面处理有助于对热辐射和热对流的型态的控制， 以及增 加该装置的耐用性。表面处理可以包括化学的、 电化学的、 或者陶瓷的方法。处理的表面的 颜色最好是黑色或者白色。同样地、 外围的内、 外表面即是板片的内、 外表面 136 和 134 也 可做上述的表面处理。
图 4 描述了本发明的第二实施方案 200， 其包括了中空的环形凹面的内盘 202 和圆 柱形的外围 230。
可以确认， 内盘 202 同第一实施方案中的内盘 102 一模一样， 所以内盘 202 的每一 结构不会再被叙述。内盘 202 的结构在图 4 中由有 3 位数的数字来代表。对于内盘 202 的 一结构因其相同于在内盘 102 中的同一结构， 标记该结构的数字当中的第一和第二位的数 字与在内盘 102 中的数字相同。 不同的是第三位的数字更换成 200， 而不是在内盘 102 中的 100。
如图所述， 圆柱形外围 230 有高度为 “H12” ， 并有一外侧柱面 234 即外表面， 内侧 柱面 236 即内表面， 顶端圆周形开口的顶边 238， 底端圆周形开口的的底边 240， 以及外围的 一旋转轴 242。在组合时， 该旋转轴 242 与内盘的旋转轴 214 重合一致。再者， 众多的孔洞 244 均匀地分布并穿透了外围。 按照本发明的精神和目的， 在外围 230 上孔洞的数目是多于 在内盘 202 上孔洞的数目。
在外围的顶边 238 上有至少三个相同的按圆周均匀分布的向上延伸结构 246。该 结构 246 有横向的顶边 252 和具有相同高度 “H13” 的向上的第一和第二侧边 248 和 250。 当然该侧边的高度 “H13” 是设计成低于外围的高度 “H12” 。另外， 向上延伸结构的横向顶边 252 的长度长于两侧边 248 和 250 的长度。
延伸结构 246 具有以下的三个功能 ： 第一是支撑有平底或凸底的炊具 ； 第二是对 包括火焰的废气和空气的热对流提供一个向外和向上流动的途径 ； 第三是作为一热阻板来 阻挡热量对炊具把柄的加热。外围还有固定用的结构。图 4 叙述了分布在外围的内侧柱面 236 上的第一组的在 较上部位的固定用结构 262 和在较下部位的固定用结构 ( 图中没有画出 )， 例如像是半圆 形的钩子。两固定用结构被安置成平行于并且向右方靠近一向上延伸结构 246 的垂直中线 247。 另外， 在较上部位的固定用结构 262 是在接近于外围顶边 238 的位置， 而在较下部位的 固定用结构接近于外围底边 240 的位置。同样的第二组的处在较上部位的固定用结构 263 和较下部位的固定用结构 ( 图中没有画出 ) 是被安置成平行于并且向左方靠近该垂直中线 247。固定用结构 263 又被安置成接近于顶边 238， 在较下部位的固定用结构是接近于底边 240。
这种包括半圆形钩子在内的固定用结构是用来在圆柱形外围上固定三个相同的 可附加的炊具支撑 256， 258 和 260， 用以在烹调时支撑小尺寸的炊具。从图 4 可知， 第一炊 具支撑 256 有像倒置的 “U” 的形状， 有一横向顶部 256a 和相同的第一向下结构 256b 和第 二向下结构 ( 图中没有画出 )。
当安装第一炊具支撑 256 时， 该支撑的第一向下结构 256b 是首先被插入到在靠近 第一个向上延伸结构 246 的第二组的两固定用结构中。然后第二向下结构是被插入到在靠 近第二个向上延伸 246 的第一组的两固定用结构中。由图所示， 第二个向上延伸 246 按顺 时针方向排列在第一向上延伸 246 之后。同样地也能如此安装第二和第三炊具支撑 258 和 260。因此、 三个横向顶部 256a， 258a 和 260a 组成了一个等边三角形的支撑结构， 而可以方 便地放置和支撑小尺寸的炊具。
必须说明的是， 把固定用结构安置成紧靠每一向上延伸的垂直中线 247， 就可以得 到一个最小尺寸的等边三角形的炊具支撑结构来支撑小的炊具。
显而易见， 这种固定用结构可以放置在外围 230 的任何合适的地方， 只要是能由 这些固定用结构来固定炊具的附加支撑。另外， 每一组固定用结构可含有至少一个结构。
由于存在第一和第二组的固定用结构， 多种附加的炊具支撑可由以上叙述的例子 变形而成， 所以本公开不再对他们作重复的描述。
还有， 如同图 5 所示的支柱 139 和橡胶件 141， 外围 230 在底边 240 上也可有用以 支撑外围和保护炉面的至少三个向下的支柱和相应的在底部的高温橡胶件。
实例 (I)
以下公开的是本发明可控制火焰热量传递的装置用在燃烧器上的实例。 提供该实 例仅仅是为了证实上述的本发明能提高加热效率的阐述， 而不是对于本发明的限制。然而 为了缩减篇幅， 以下的公开只叙述实例的结果。有关于实例的详细情况可以查看美国专利 申请号 12/313,940。
表一 ： 对实验和对照样本测试的结果
试验 1 2 样本 实验 对照 炊具 茶壶 茶壶 时间 ( 分 ) 18.75 24.25 时间差别 ( 分 ) -4.50 是对照样本的％ 81.44 增加的效率％ +18.56-3.5985.44+14.56由表一列出了的依次测试的结果证明了相比于应用商业燃气炉的燃烧器所需要 的时间， 应用了本发明的装置后对有较小和较大容积的炊具的加热都提高了至少百分之 14.6 以上的加热效率。 增加加热效率的结果证明， 对于节约燃气而言， 控制火焰的热辐射和 热对流的型态是至关重要的。测试的结果同时也证明， 使用了本发明的可控制火焰热量传 递的装置极大地降低了在烹调时所消耗的燃气和所产生的有温室效应的二氧化碳气体。
在上述的公开中， 本发明的第一和第二实施方案的论述是针对了炉面安装有封闭 式燃烧器结构的燃气炉。 然而可以确定的是本发明也适合于炉面安装有开启式燃烧器结构 的燃气炉。
另外， 根据本发明的精神和目的， 上述的外围 130 或 230 可以是一个延长的结构， 可用来围绕两个并排排列的燃烧器。
又根据本发明的精神和目的， 内盘 102 或 202 和所对应的外围 130 或 230 可以被 制作成一体化的结构。对于一体化的内盘 102 和外围 130 的结构而言， 内盘的顶端圆周边 缘 110 同时与外围的每一向上板片 132 相连接。其连接处包括 137 如图 2 所述， 是在每一 向上板片内表面 136 上， 该连接处 137 定位在向上板片 132 的垂直中线和稍低于其顶边 138 的平行线的相交处。 一体化的内盘的旋转轴 114 和外围的对称轴 142 相重合， 这样内盘 102 和外围 130 各自都能站立在炉面上。 对于第二实施方案的一体化的结构而言， 内盘 202 的顶端圆周边缘 210 包括是连 接在处在外围 230 内表面 236 的较上部位的一圆周上。该圆周平行于外围的的顶端圆周边 缘 238， 这样内盘的旋转轴 214 和外围的旋转轴 242 相重合。除此之外， 一体化的模型可有 更多的在结构上的改变。
一种改变是， 将外围 130 或者 230 缩小成多个支撑炊具的部件。这众多的部件具 有支撑炊具， 防止对炊具把柄的加热和对热气体提供一个向外及向上离去的间隙的功能。 在这原则下， 比如四边形外围 130 或者圆柱形外围 230， 可以缩小成具有至少三根相同的向 上窄条。他们按照均等间隔与圆环形的内盘相连接， 每一个窄条具有相同长度的横向顶边 152。另外， 每一个窄条具有同向上板片 132 一样的最高高度， 同时其底部是支撑在炉面上。 这样三根窄条的顶边可以用来支撑一炊具， 并且防止对炊具把柄的加热。
此外还可以理解的是， 本发明的控制火焰热量传递的装置只包含有圆环形曲面中 空的内盘。在这种结构之下， 该内盘是放置在炉面上围绕燃气炉的一火焰燃烧器的上部结 构， 而已有的商品化栅栏被用来支撑炊具。
至于选择用什么样的材料来制作该装置而言， 陶瓷材料也是一个合适的选择。其 中包括了氧化铝， 氮化硅， 碳化硅， 碳化钛， 氧化镁和氧化硅， 或者是他们的组合。选择陶瓷 材料是因为其具有良好的热学性质， 包括极高的融点， 大的热容量， 低的热导率和热胀性。 其还具有良好的机械性能包括硬度， 抗压强度以及抗腐蚀性能在内的耐用度。 此外， 陶瓷材 料的破裂韧性可由纤维增强的陶瓷复合材料来得到极大的改进， 该复合材料是应用了纤维 增强的制造工艺而制成的。陶瓷材料的这些性质满足于对制造该装置所需材料的要求。
这样， 对于维持在炊具底部以下空间的高温来说， 用陶瓷材料来制作的包括内盘 和外围的装置有正面的效应。这对本发明所要取得的在烹调时的高加热效率也具有优越 性。
第二部份 ： 具有新型气体喷口通道和合适尺寸的 ( 外 ) 火焰燃烧圈的燃烧器。
可以理解， 以上公开的装置是结合了现有的具有侧向指向喷口的可燃气体的燃烧 器。该种喷口的结构特征已在本公开的 “叙述现有技术” 一节中给予叙述。此外也已叙述 该喷口的两种主要的缺点以及对于要取得的高加热效率所具有的负面效应， 其中包括特别 在可燃混合气体里的燃气具有最大流量 ( 压力 ) 时的最为极端的火焰横向延长的现象。
这样， 对于在应用最广泛和最可能地被使用尺寸的炊具时要取得的高加热效率， 特别是又在应用具有最大流量的的燃气所产生的火焰时， 本发明的一种合适的对策就是让 火焰沿着一个相对于横向的角度方向去燃烧。在这种状态下， 火焰的燃烧方向是从对应的 气体喷口到炊具的底面的方向， 而火焰的顶部是直接接触了炊具底面。这就消除了现有燃 烧器的火焰向横向方向延长的现象所造成的包括了大面积的冷温区域和冷却效应在内的 缺点。在这种对策下， 本发明改变了现有的商品化的燃烧器喷口包括他们的指向在内的结 构。 图 6 显示了本发明的燃烧器的上部结构 300， 其具有众多新型的气体喷口通道 314。该安置在燃气炉炉台面上的上部结构 300 是由一顶部的可拆卸的圆盖 302 和一固定 在炉台面 166 上的向上的中空颈部 340 所组成。而圆盖 302 的安置是向下来吻合该中空的 颈部 340。
圆盖有一横向的圆形顶部 304 来连接了一向下的圆筒形环墙 306， 因而具有在圆 盖内部的向下开口的内凹空间 330。该边墙有外侧环面 308、 内侧环面 310 和横向的底圆环 面 312。除此之外， 还有众多的向下开口的竖槽 314。竖槽按圆盖环墙的圆周径向和间隔地 排列并切割了包括圆盖底圆环面 312 在内的部份边墙 306。中空颈部 340 是含有一中间燃 气通道 344 和顶圆环面 346 的圆环形墙 342， 该中间通道用来通过具有压力的燃气和一次空 气的混合气体 360。中空颈部的顶圆环面 346 与圆盖 302 的底圆环面 312 相吻合， 因此、 颈 部的中间通道 344 可与圆盖的内凹空间 330 相连接。
由图 6 和图 6A 所示， 该新型喷口通道来源于具有狭窄宽度的向下开口的竖槽 314。 竖槽有具有一较大的向外开口 326 的一较大的逐渐扩展的空间 314a 连接了具有一较小的 向内开口 322 的一较小的空间 314b。向外的开口 326 和向内的开口 332 是分别安置在环墙 的外侧环面 308 和内侧环面 310 上。较小空间 314b 具有一侧向的对称轴 332， 还有一代表 为顶端的长方形内表面 324、 和两向下的侧面 328， 进而形成向下的开口 320。
扩展的空间 314a 还具有一代表为顶端的向斜上方指向的内表面 316、 一横向排列 的向下的底部开口 318、 和相同的向下的两侧面。 这样， 以较小空间的对称轴 322 为参照， 向 斜上方指向的顶端内表面 316 有一角度 “D” 。在一优选的实施方案中， 该角度 “D” 为 45 度。 此外向下的两侧面具有如图 6A 中所示的、 较大空间 314a 的竖向剖面的直角梯形的形状。
继续由图 6 和图 6A 所示， 较大空间的内表面 316 的一处在高端的侧边 316a 连接了 顶盖环墙 306 的外侧环面 308。另一低端的侧边 316b 连接了较小空间 314b 的内顶面 324。 在这种结构下， 内顶面 324 的长度表示了该竖槽 314 的宽度。另外， 较大空间的横向向下开 口 318 连接了较小空间的向下开口 320 而形成了竖槽 314 的底端开口， 其径向地切割了顶
盖的底圆环面 312。
这样， 当顶盖 302 被安置成与中空颈部 340 相吻合后， 那些竖槽就转化为相应的本 发明的新型体气喷口通道 314， 其中竖槽的向外开口就是通道的气体出口 326， 而竖槽的向 内开口就是通道的气体入口 322。
由图 6 可见， 当具有压力的可燃混合气体 360 进入到主要由圆盖 302 的内凹空间 330 组成的燃烧器上部结构的一内空腔后， 气体 360 首先通过了本发明新型通道的较小空 间 314b， 然后进入到较大的逐渐扩展的空间 314a。其中较小空间 314b 的指向是与侧向的 对称轴 322 的指向一致。
根据流体力学的原理， 可以理解到得是， 在进入颈部的中央通道的可燃混合气体 360 中的燃气具有燃气炉使用者所选定的一压力 ( 或流速 ) 时， 可燃混合气体 360 在较小空 间 314b 中有较快的流速， 而其在较大扩展空间内有逐渐变慢的较慢的流速。这是因为相比 于较小空间 314b 的较小的纵切面， 该较大空间 314a 具有与出口 326 平面相平行的逐渐扩 大的较大的纵切面。在这种结构的主导下， 可以引成混合气体在较大空间 314a 内具有较慢 速度的稳定流动。这样当该混合气体在新型喷口通道的气体出口 326 位置上被由一电子点 火装置 ( 没有显示 ) 点燃时就形成了稳定的火焰中心。
另外， 来自火焰周围空间的二次空气通过了可控制火焰热量传递装置的孔洞来参 与火焰的燃烧， 即其也支持了形成该稳定的火焰中心。 这样本发明， 特别在供给的可燃混合 气体具有最大压力时， 能形成有稳定中心的火焰。
再必须理解的是， 火焰中心的燃烧会沿着新型通道 314 的内表面 316 所具有的 45 度优选的角度， 这也就引导了整个火焰也会沿着该角度方向燃烧。 在烹调时， 这种有角度指 向的火焰将直接接触到炊具的底面来有效地加热炊具。 这种推理可以由下面表二中列举的 实验结果来证实。
实例 (II)
以下公开的是本发明用在燃气炉燃烧器上的实例。 提供该实例仅仅是为了证实上 述的本发明能提高加热效率的阐述， 而不是对于本发明的限制。 然而为了缩减篇幅， 以下的 公开只叙述实例的结果。有关于实例的详细情况可以查看美国专利申请号 12/313,940。
表二 ： 对实验样本 (I-Cap) 和对照样本 (C-Cap) 测试的结果
试验 1 2 3
样本 C-Cap C-Cap I-Cap 炊具 茶壶 茶壶 茶壶 时间 ( 分 ) 10.38 10.50 9.38 -1.14 89.09 10.91 时间差别 ( 分 ) 对照样本的％ 增加效率％在表二中列举的实验结果证明， 使用本发明的内盘与具有新型喷口通道的燃烧器 相结合能取得提高百分之 10.91 的加热效率。该效率是确信的， 特别是根据了当测试两次 参照样本的结果只存在非常小的百分比误差百分之 0.6 的事实。
可以理解到， 具有向斜上方指向的内表面 316 的扩展的较大空间 314a 不仅减缓了可燃混合气体的流速， 而且还改变了可燃混合气体的流向。使其从通过进气空间 314b 到扩 展的空间 314a 时的相对于水平方向的零度角度到 45 度的角度方向。 这样对于本发明来说， 由改变进气空间 314b 的指向来改变气体流向的其他技术方案也是存在的。在为了取得可 燃混合气体有角度流动的目的下， 以下来讨论不同于上述公开的种种方案。
图 6B 公开了不同于在图 6A 中所示的喷口通道 314 的、 本发明新型喷口通道的另 一种实施方案 314’ 。在这种方案中， 进气空间 314’ b 的指向相对于水平方向有一角度 “G” 。 该角度可由其对称轴 332’ 来表示。相应的， 这种喷口通道 314’ 就变成了穿透顶盖环墙 306 的一通孔。这样较大逐渐扩展空间 314’ a 的内底面 318’ 相对于顶盖的底环面有一角度 “E” ， 而该空间的向斜上方指向的内表面 316’ 有一角度 “F” 。由图可见， 角度 “F” 大于角度 “E” 。根据这种结构特征， 可以理解到根据本发明的精神和目的， 无论如何改变较小进气空 间 314’ b 的指向角度， 该较大扩展的空间的气体出口 326’ 必须大于该较小空间的气体入口 322’ ， 和角度 “F” 总是大于角度 “E” ， 应用这种结构是包括为了能形成稳定的火焰中心。
还有由图 6C 所示， 又一种新型喷口通道 314” 是向上地和按圆盖的一圆周径向和 间隔地分布在圆盖 302 的横向顶部 304。具有向上对称轴 332” 的新型喷口通道 314” 由一 较小的空间 314” b 连接了一较大的扩展的空间 314” a。作为进气用的较小空间 314” b与 对称轴 332” 的方向取向一致， 其相对于横向有一 90 度的角度。并且该进气空间的气体入 口 322” 连接了该上部结构的内凹区域 330” 。该扩展的较大空间 314” a 也是向上指向的。 其具有在顶盖顶部 304 表面上的气体出口 326” ， 和两个向斜上方伸展的内表面 316” 。
从图 6A 到图 6C 所示的结构类型， 可以理解到本发明的新型喷口通道也可具有圆 形的结构特征。具体地讲， 图 6C 所示的喷口通道 314” 含有一有倒置的对称圆锥台形状的 扩展空间 314” a 同轴和向下地连接了一有圆柱形作为进气用的较小空间 314” b。而在图 6A 中所显示的喷口通道 314 可由上述的通道 314” 的一半并有向下开口的结构所取代。至 于对在图 6B 中所示的喷口通道 314’ 来说， 该较大的扩展空间 314’ a 可以是一个非对称的 倒置的圆锥台连接了一较小的圆柱形的空间 314’ b。
从图 6A 到图 6C， 本发明还公开了新型喷口通道的较小空间改变其指向的结构特 征。该指向从相对于横向的零度改变到九十度。这种指向的改变也就对应了喷口通道的位 置从处在顶盖的环墙到顶盖的顶部的结构改变。
从一优选的技术方案来看， 喷口通道的位置可以归纳为三类 ： (1) 如果该较小空 间的角度 “G” 是在零度到四十五度之间， 喷口通道可处置在顶盖的环墙 306 上 ； (2) 如果该 角度 “G” 是四十五度时， 通道可处置在顶盖顶部 304 与顶盖环墙 306 的交界处 ； 和 (3) 如果 该角度是大于四十五度到九十度时， 通道可处置在顶盖的顶部 304。然而如同前述的、 根据 本发明的精神和目的， 不管该方案如何改变较小空间的指向角度和喷口通道的位置， 该包 含有一向斜上方指向内表面的较大的扩展空间的气体出口必须大于该较小空间的气体入 口。
除此之外， 其他的结构改变也是存在的。由图 6A 可见， 除了由该较大的扩展空间 314a 连接较小空间 314b 的结构之外， 该新型喷口通道只是该扩展的空间、 即该向斜上方指 向的内表面的另一头 316b 延伸而连接到环墙的内侧环面 310。这样， 该通道是一扩展的空 间包含有一较大的气体出口， 一较小的气体入口和一向斜上方指向的内表面。
再者， 除了将其处置在顶盖 302 上的选择之外， 也可将该新型喷口通道处置在中空颈部的环墙 342 上来取得相同的效果。还有， 该新型喷口通道可以同时处置在顶盖 302 和颈部 340 上。在那种结构中， 喷口通道同时切割了顶盖的底圆环面 312 和颈部的顶圆环 面 346。然而可以理解的是， 这些可供选择的结构的细节、 对于一个在燃气炉制造业里具有 技术水准的人来说是显而易见的， 所以本发明不再对其作重复的描述。
图 6D 公开了有关顶盖 302 的结构变型。一圆环型横向突出的边缘 344 是处在顶 盖边墙 306 的外侧环面 308 上， 并与顶盖顶部 304 的顶端相对齐。该边缘的底面 348 是一 圆环， 其与所有喷口通道 314 的向斜上方向指向的内表面 316 的指向一致。这样当火焰沿 着该斜上方向指向的角度燃烧时， 就不会因受到该突出边缘存在的影响而改变角度。 另外， 一向下开口的圆环槽或空腔 346 是处置在该突出边缘 344 与顶盖环墙的交接处。
突出边缘 344 是设计用来防止在烹调中因有汤汁溅落所可能造成的熄灭火焰的 现象。向下的环槽 346 是用来稳定微弱的火苗。该火苗是由燃气炉使用者所选择的最小流 速 ( 或压力 ) 时的燃气而引成的。
可以看到， 按照本发明的精神和目的， 由图 6D 公开的顶盖结构的变型也可与由图 6B 所示的喷口通道的变型同时结合起来引成一种新的顶盖结构。
然而， 还是按照在前述章节 “现有技术背景” 中分析的第一种可能造成热量损失的 理由， 可以推理到一燃烧器的 ( 外 ) 火圈具有超大尺寸时， 甚至在该火圈的喷口是向上处置 时， 也能造成热量的损失。 这样的推理是基于一现实的因素， 即最普遍和最可能地被使用的 炊具的直径尺寸具有一范围， 例如从 15 公分到 20 公分。这种尺寸也就决定了内盘 102 或 202 顶端圆周边缘的最佳尺寸。这样具有一固定尺寸的控制火焰热量传递的装置就不能阻 止由于过大尺寸的 ( 外 ) 火圈所造成的热量的损失。
所以， 对于旨在取得在烹调时最佳加热效率来说， 取得 ( 外 ) 火圈的尺寸， 内盘顶 端圆周边缘的尺寸和炊具的尺寸的一致性是非常重要的。
以下公开的实验结果的数据， 用来证实以上有关协调火圈， 内盘顶端和炊具的尺 寸一致性的重要性的分析。
实例 (III)
以下公开的是本发明用在煤气炉燃烧器上的实例。 提供该实例仅仅是为了证实上 述的本发明能提高加热效率的阐述， 而不是对于本发明的限制。 然而为了缩减篇幅， 以下的 公开只叙述实例的结果。有关于实例的详细情况可以查看美国专利申请号 12/313,940。
表三 ： 对实验样本 ( 实 ) 和对照样本 ( 对照 ) 测试的结果
试验 1 2 3 4 样本 对照 实一 实二 实三 炊具 锅 锅 锅 锅 时间 ( 分 ) 6.17 5.93 4.77 5.02 -0.24 -1.40 -1.15 96.1 77.3 81.4 3.9 22.7 18.6 时间差别 ( 分 ) 对照样本的％ 增加的效率％表三中例举的实验结果显示， 相比于实验样本实三中应用了具有本发明的喷口通 道的圆环形顶盖， 商品燃烧器的原状态 ( 即对照样本 ) 产生了显著的热量损失为百分之 18.6。 根据原有商品顶盖的结构特征， 可以分析到， 造成热量损失的第一个原因是缘于过大 尺寸的外火圈。其产生的火焰所组成的最外火焰环墙的直径至少大于 10.5 公分。第二个 原因缘于其线形的气体喷口。
或者可以说， 从对照样本和实验样本实三所组成的对比测试显示了合适的火圈尺 寸和新型的气体喷口通道对于提高火焰的加热效率来说是十分必要的。 该新型的气体喷口 通道包括具有一较小气体入口的一较小的空间连接了具有一较大气体出口的和一向斜上 方指向的内表面的一较大的扩展的空间。 这就使得可燃混合气体在该扩展空间里逐渐减缓 了其流速。具有较低流速的可燃混合气体在气体出口、 再在与二次空气的参与之下所引成 的火焰， 相比于现有商品火圈所形成的火焰， 可具有彻底的燃烧反应。 进而使得在使用本发 明制造的圆环形顶盖的实验样本实二和实三中所形成的火焰可具有较高的火焰温度。 这样 导致了在加热水时有显著的节能效果。
若与测试实验样本实三的结果相比， 测试实验样本实二显示了有额外的百分之 4.1 的节能。 这是由于本发明可控制热量传递装置 200 的贡献， 因其控制了热辐射和热对流 的型态。有意义的是， 相比于对照样本， 实验样本实一的测试显示了几乎是与百分之 4.1 相 同的百分之 3.9 的节能效果。而在实验样本实一和对照样本的测试中都涉及了现有商品顶 盖产生的向上火焰的形态。因而可以断定， 这在实验样本实一中的百分之 3.9 的节能， 同样 是源于应用了本发明装置 200 的缘故。
再从相比于应用了本发明装置的在实例 (I)， 和 (II) 中的较大程度的节能 ( 大于 百分之 14.6， 和百分之 10.9) 和在实例 (III) 中由实二与实三相比的较小程度的节能 ( 百 分之 4)， 可以清楚地看到， 与向斜上方指向的和向上指向的本发明燃烧器新型喷口通道相 比， 侧向指向的气体喷口造成了极其显著的热能损失。
以上列举的实验结果与理论推测相一致。 即就是本发明的新型喷口通道极大地增 强了在烹调中火焰的加热效率， 因其控制了火焰的型态， 从而防止了大量的热能损失。此 外， 本发明的装置依然贡献了部份的节能。这样， 实验的结果就证明了， 本发明与可控制热 量传递装置相结合的有新型喷口通道的燃烧器是对在烹调时取得最佳加热效率的一个完 整和较好的技术方案。
另外， 必须理解的是， 从以上公开的实验结果中， 本发明可以制定一组结构系数。 该组系数十分有助于建立有关于优化结构的装置和燃烧器的上部结构， 再根据具有最广泛 和最可能地被使用炊具的尺寸， 从而来取得在烹调时最佳的加热效率。该组数据包括内盘 顶端圆周边缘的优化直径为 19 公分， 一 ( 外 ) 火圈上的所有喷口通道的出口所对应的一最 大圆周的直径为 8 公分。而这二种直径的数值是对应了所述燃气出口的一高点位置到炊具 底面的优化距离为 2.5 公分到 3 公分， 和最广泛和最可能地被使用的炊具有直径为 15 公分 到 20 公分。
该直径 8 公分的最大圆周是根据在实例 (III) 中的结果而推理的。该圆周是沿着 在外火圈的能产生向上燃烧火焰的每一新型喷口通道出气口 326” 的中心 322” 所形成的。 然而必须理解的是， 该最大直径 8 公分也适用于一 ( 外 ) 火圈的有如图 6A 中所述的出口 326 的喷口通道 314， 而这些处置在燃烧器上部结构的喷口通道控制了火焰所具有的相对于横向方向的包括了 45 度的角度。再根据上述的最优化距离 2.5 公分到 3 公分和可燃混合气 体具有最大压力 ( 或流速 ) 时的条件， 可以预计到生成的一环形向斜上方指向的火墙的顶 圈直径约为 14 公分。这预计的 14 公分的直径仍然小于以上所指定的最可能和最广泛地被 使用炊具的 15 公分到 20 公分的直径。这样， 可以有效率地来加热这种选定尺寸的炊具。
再者， 必须清楚的是在烹调中具有中等到较高压力的可燃混合气体是被最广泛和 最可能地使用的。其时所产生的环型火墙顶端的直径会小于预计的 14 公分， 和可以预期取 得令人满意的节能效果。这种预测是根据在实例 (I) 中所提供的内盘另外地防止了热能的 损失的实验结果来推理的。
还有在可燃混合气体具有小到中等压力时， 也可期待满意的节能效果。因为在该 时， 本发明的可控制热量传递装置是十分明显地防止了热能的损失。
人们还必须理解到， 如果按照上述的系数组 ( 不计炊具的系数 )， 并在使用了具有 突出底部的中式炒锅时， 也可预期得到令人满意的节能效果。 这是因为， 与圆柱形锅所具有 的较小的底面积并有在底表面和外侧面的 90 度的连接的结构特征相比， 炒锅的外表面通 常具有较大的面积和光滑的曲线。这样、 当应用了本发明与可控制热量传递装置相结合的 有新型喷口通道的燃烧器后， 根据流体力学的原理， 在火焰直接接触到炒锅之后， 经燃烧产 生的具有较高温度的废气和空气以及火焰的顶部都会沿着炒锅的突出外表面流动或燃烧。 这样炒锅就会得到有效地加热。 在决定了上述的系数组之后， 还有优化其他结构系数的机会。比如象调整那些出 口的和入口的尺寸， 以及调节喷口通道的较大扩展空间的指向， 来取得一种最佳的节能效 果。
第三部份 ： 具有平整炉顶面的美观和节能的燃气炉。
图 7A 所示的按装图显示了在一厨房柜台顶部安置的本发明第一实施方案的新型 燃气炉 400， 其被安装成略高于柜台顶部的顶面。 然而可见在该图里显示的柜台仅限于用于 安装燃气炉的部份， 具有正前面的长边 404， 正后面的长边 406， 在近端的横向短边 408 和在 远端的横向短边 410。该炉包括有双燃烧器的结构和两块可移去的对称的顶部面板 412 和 420。 两面板有相应的两个大的中央孔 414 和 421， 和可选择应用的、 众多的小的边孔 416 和 417。
在两个中央孔中分别安置着两个相同的可拆卸和可移去的可控制热量传递的装 置 492 和 492a。这样该两块顶部面板 412 和 420 分别掩盖了包括有竖直安置的外围 506 和 506a 在内的该两装置， 使得该燃气炉有几乎与柜台顶部的顶面 402 对齐的炉顶面， 从而 产生了一平整炉顶面的视觉效应。 这种效应与同厨房柜台顶部平面所产生的视觉效应相一 致， 起到了美观厨房的效果。这样本发明燃气炉就同时具有装饰厨房的美观价值和包括节 约燃气在内的使用价值。
燃气炉有由图 7A， 7B， 8A， 9A 和 12 所显示的长方体形的外壳， 由可选择应用的下部 结构 430 连接了上部结构 434 而成。 一用于引导燃气的可弯曲的软管从该上部结构中引出。 该下部结构具有一顶部开口的长方体容器的形状， 包括了在顶部的、 向外的横向翻边 431， 底面 432， 和多个穿透下部结构的四边形围墙的孔洞 433。
燃气炉外壳的上部结构 434 包括了一可选择应用的向上指向的补充墙 450， 两块 顶部面板 412 和 420， 和一个结合成一体的板状结构 418。板状结构有一个封闭的长方形的
顶部边框 401。 该边框具有足够的宽度， 被用来向下接触厨房柜台的顶部从而支撑了整个燃 气炉。该边框包括了正前面的长边缘 426， 正后面的长边缘 428， 在远端的横向短边缘 424， 和一个在近端的沿水平面伸展的平板， 其有一横向的短边缘， 被用作为边框的在近端的横 向短边缘 422。
平板被用作为燃气开关板 436， 在其上面有两个相同的燃气开关的旋钮 470 和 470a。并可通过在板上的两个孔洞 469 和 469a 来安置相应的燃气开关的转动轴。可见、 燃 气开关又具有处在开关板下的相应的燃气开关的实体。 除此之外， 边框 401 包括开关板 436 被设计成与两顶部面板相对齐。
边框 401 向内连接了一个封闭的、 用来支撑两顶部面板的四边形的内搁板 419。 由图 12 所示， 内搁板包含了一处在近端的横向短段落 423， 并向内连接了一封闭的四边形 的向下的边墙， 包括了一正前面的长边墙 440， 正后面的长边墙 442， 在远端的横向短边墙 448， 和在近端的横向短边墙 444。其中在近端的短边墙 444 是向外连接了内搁板的处在近 端的横向短段落 423。
补充墙 450 是可以拆卸的。当沿着竖直方向去观察该墙时、 特别由图 7A 所示， 其 的横切面呈现了具有一个向左转动了 90 度的字母 “U” 的形状。补充墙在沿着边框的在近 端的横向短边缘 422 方向上有一向上的片墙。该片墙在其相应的正面和背面的两竖向边缘 上、 向边框的在远端的横向短边缘 424 的方向平行地延伸， 而形成与该片墙有 90 度连接的 相应的正面片墙 450a 和背面片墙 ( 图中没有表示 )。正面片墙 450a 在其竖向边缘上置有 向外的突出 452， 被用来连接正前面的长边墙 440。同样的该补充墙的背面片墙连接了正后 面的长边墙 442。由图 12 可知， 在近端的横向短边墙 444 连接了相应的正前面和正背面的 长边墙 440 和 442， 所以补充墙 450 是同时连接了这三边墙 440， 442 和 444。 另外， 补充墙还 包括了在其底部的向外的横向边缘 451， 被用来连接下部结构 430 的顶部的横向翻边 431。
由图 9A 所示， 补充墙 450 顶边是被安置和紧固在横向短边缘 422 的内测和一限位 装置 456 之间。该限位装置被安置在接近横向短边缘 422 的位置、 并向上连接到燃气开关 板 436 的底面。 除此之外， 另外可用包括像螺丝和螺帽之类的紧固件来连接该限位装置 456 和补充墙 450 的顶部。
除了上述的外壳结构以外， 燃气炉也可有下述的替代方案的外壳。一种外壳是一 个向上开口的长方体的容器， 具有 ： 在顶部的向外边框， 两块顶部面板， 和一块可拆卸的、 固 定在该容器的内侧面上的燃烧器接收平板 458。另一种外壳包括有两顶部面板 412 和 420， 结合成一体的板状结构 418， 和一向上开口的长方体的容器。 该容器开口的尺寸大于板状结 构 418 的四边形边墙的尺寸， 所以长方体的容器是向上去包围了该边墙。此时容器顶部的 向外边框连接了板状结构边框 401 的底面。可知、 对于在燃烧炉制作领域里有经验的人来 说， 上述的两种燃气炉外壳的结构是显而易见的， 所以本公开不再叙述他们的详细的结构。
图 8A， 9A 和 12 公开了在板状结构 418 中的燃烧器接收平板 458 的结构。该平板 是由冲压而成， 包括有被安置在平板的第一个一半部份的中心位置、 即接近于边框的在近 端的横向短边墙 444 的第一组的圆形结构。在圆形结构中， 有一承受和支撑燃烧器的中央 突起圆台 460， 其有两个较大的边孔 462 和一个较小的中央孔 464。另外、 圆台被一用来聚 集在烹调时溅落液体的内圆环形凹槽 465 所围绕。
在圆形结构中， 还有一外圆环形凹槽 467 来围绕了内圆凹槽 465。 当外围和支撑器的底部被安置在之中时， 外圆环形凹槽 467 可被用来支撑外围 506 和具有 “T” 型外形的炊 具支撑器 514， 同时又限制他们的移动。除此之外， 还有一个突起圆环 466 来分隔上述的两 凹槽。这样两凹槽就可分别具有上述的不同功能。
在平板 458 的第二个一半部份的中心、 即靠近边框的的横向短边墙 424 位置上、 有 第二组的圆形结构。其具有同第一组圆形结构相同的组成， 包括了一具有边孔 462a 和中央 孔 464a 的中央突起圆台 462a、 内圆环形凹槽 465a、 中间的突起圆环 466a 和外圆环形凹槽 467a。
图 8A， 9A， 10A 到 10C， 和 11A， 11B 公开了本发明燃气炉第一实施方案中的可拆卸的 燃烧器 526， 被可移去地安置在中央突起圆台 460 上。该燃烧器具有双火焰燃烧圈 ( 火圈 ) 的结构， 包括一较大尺寸的外火圈 528 和一较小尺寸的内火圈 552。如就其可拆卸性而言、 外火圈 528 包括有一圆环形顶盖 530 和一底部结构。底部结构包括有一在其上部的、 向上 开口的、 宽的横向圆环形凹槽。 该凹槽被用作为在燃烧器中部的、 用于接收可燃混合气体的 圆环形气体接收器 574。在接收器的底部、 连接了向下指向的两个相同的空心圆柱体结构 587， 用作为相应的在左侧边和右侧边的底部的燃气空气引入管， 和又连接了向下指向的两 个相同的并有相应底面 610 的支柱 608。
由图所示， 圆环形顶盖 530 和气体接收器 574 相吻合。顶盖 530 是一向下开口的 圆环形凹槽， 包括了圆筒状的外环墙 532 和内环墙 536 来围绕了一中央通孔 538。 一横向圆 环 539 连接了内、 外环墙的顶部， 而形成了顶盖的顶面 540 和一向下开口的圆环形空腔 541。 顶部圆环 539 又向外侧伸展而形成顶盖的环状突出边缘 531， 该边缘具有一向斜上方向、 即 同时向外和向上指向的底环面 546。
外环墙 532 包括了圆筒状的外侧环面 534、 内侧环面 535、 和一横向的底圆环面 533。由图 10B 所示， 众多相同的向下开口的窄槽 542 沿外环墙的圆周经向地和间隔地排 列、 并切割了包括底圆环面 533 在内的部分外环墙。每个相同的窄槽 542 是一个向外逐渐 扩展的空间， 包括了一坐落在底环面上的、 横向的向下的长方形开口 549， 坐落在内侧环面 上的较小的向内的开口 543， 坐落在外侧环面上的较大的向外的开口 544， 和两个相同的向 下的侧面 550。再由该图所示， 向外开口 544 的高度是大于向内开口 543 的高度， 所以窄槽 542 还包括了一向斜上方指向的内顶面 545， 其并与顶部环状突出边缘的底环面 546 对齐和 连接。这样该窄槽的两个向下的侧面具有如图 10B 所示的直角梯形的形状。可以理解到、 窄槽与底圆环面包括有非直角的相交方式， 但是由有直角的相交而形成具有矩形纵切面的 窄槽是本发明气体喷口通道首选的实施方案。
内环墙 536 包括了一在下部的横向圆环面 537， 其与外环墙的底圆环面 533 对齐。 此外、 在圆环面 537 上， 还有一向下突出的具有底圆环面 548 的底圆环 547。
外火圈中部的气体接收器 574 包括了圆筒状的外环墙 575 和内环墙 579 来围绕一 中央通孔 573。 内、 外环墙的底部又分别连接了一横向圆环 583 而形成了接收器的横向底圆 环面 584 和一宽的、 向上开口的圆环形的空腔 586。 外环墙 575 包括了一横向的顶部圆环面 576， 圆筒状的内侧环面 578 和外侧环面 577。内环墙 579 包括了圆筒状的内、 外侧环面 581 和 580， 和横向的顶部圆环面 582。在内环墙的顶部上、 还有一圆环状的内搁板 585， 其的顶 端和底端分别与内环墙的顶部圆环面 582 和内侧环面 581 连接。在理想状态下， 内搁板的 径向切面呈一直角的形状。可以理解到， 内搁板 585 与顶盖的向下突出的底圆环 547 相吻合。 他们被用来锁住圆环形顶盖 530 和底部结构的圆环形气体接收器 574， 进而可形成外火 圈 528。所以该吻合的圆环状内搁板和圆环可广义地被定义为外火圈的锁定结构。
由图 10A 到 10C， 11A 和 11B 所示， 两个相同的、 在左、 右侧边的底部的燃气空气引 入管 587 被安置成向上来连接在气体接收器的底圆环面 584 上的、 在相应的 3 点钟和 9 点 钟的位置。两个相同的支柱 608 是被安置成向上来连接在相应的 6 点钟和 12 点钟的位置。
每个燃气空气引入管 587 是具有 “T” 形纵切面的空心圆筒状物体， 包括有一个在 上部的具有外侧环面 588 的圆环 593 向下和同轴地连接了一个在下部的空心圆筒 590。因 为圆环 593 比圆筒 590 有较大的直径， 这就形成了在引入管中部的横向圆环面 589、 即圆环 593 的底面， 来用作为圆环连接圆筒的界面。 圆环 593 包括有一圆筒状的内侧环面来包围一 中央孔洞。当引入管 587 向上连接气体接收器 574 时， 该中央孔洞就向上连接了在接收器 底部圆环 583 上的、 在 3 点钟或者 9 点钟位置上的一个孔洞。
圆筒 590 包括了一底部的圆环面 596 和一圆筒状的外侧环面 591。贯穿该圆筒的 是一个在上部的圆柱形孔洞 592 向下和同轴地连接了一个在下部的圆锥台形孔洞 600， 相 应地形成了一圆筒状的内侧环面 594 向下和同轴地连接了一具有内圆周边缘 602 的横向内 圆环面 604。该内圆环面是连接圆柱形孔洞 592 和圆锥台形孔洞 600 的界面。内圆周边缘 602 包围了一圆孔， 其是圆锥台形孔洞的顶端。 在圆筒底端的内圆周边缘 603 也包围了一圆 孔， 其是圆锥台形孔洞的底端。如图所示、 内圆周边缘 602 的直径是小于底端的内圆周边缘 603 的直径。
可以理解到， 本发明给三个孔洞设计了一个相同的直径， 包括了空心圆筒 590 的 在上部的圆柱形孔洞 592， 在引入管上部的圆环 593 的中央孔洞， 和在接收器底圆环 583 的 3 点钟或 9 点钟位置上的孔洞。所以上述的三个孔洞就串联而成为一个延伸了的竖向的圆 柱形孔洞 592， 相应地也就有了一延伸了的圆柱形的内侧环面 594。特别由图 10B 和 11B 所 示， 在内侧环面 594 的顶端上的两个相对的圆周点切向地、 分别连接了气体接收器的外环 墙的内侧环面 578 和内环墙的内侧环面 581。这样接收器中的横向的圆环形空腔 586 就向 下连接了延伸的竖向的孔洞 592， 为燃气 800 通过燃气空气引入管 587 流入接收器的圆环形 空腔 586 提供了一流通通道。
还可以理解的是、 在上述中的延伸了的圆柱形孔洞 592 具有最大的可允许的直 径。然而、 在具体制作燃烧器时， 根据本发明的精神和目的， 该孔洞可以有多种可选择的直 径。
除此之外， 在孔洞 592 中还同轴地安置了用于分散燃气的一个燃气分散器 636。 由 图 13 特别所示， 分散器 636 具有一圆锥体的形状， 包括一底锥尖 640 连接了四片相同的向 斜上方指向的侧翼 638。每两相邻的侧翼之间有 90 度的角度， 和每一侧翼有圆弧形的顶边 639， 这样四片侧翼的顶边形成了一圆周与孔洞圆柱形的内侧环面 594 相吻合。该分散器被 安置成其底锥尖与内圆周边缘 602 的圆心对齐， 同时又与引入管的旋转轴对齐。如果以压 入配合的安置方式， 则众侧翼的顶边 639 与孔洞的内侧环面 594 紧密接触。如果以松动配 合的安置方式， 则需要在内侧环面 594 上添置附加的限位装置来支持该分散器， 以防止其 进一步地下滑。
与图 13A 公开的分散器相比较， 图 13B 公开了改进的燃气分散器 636a， 包括了一附 加的外圆环 641 用来连接每一侧翼的顶边 639。该圆环 641 与圆柱形孔洞 592 的直径相匹配， 以便利于分散器 636a 的安装及维修。
由图 10A 和 10C 所示， 圆环形顶盖 530 被设计成与中部的圆环形气体接收器 574 相匹配 ： 顶盖的底环面 533 和接收器的顶环面 576 相吻合， 而顶盖的向下突出的圆环 547 和 接收器的圆环形内阁板 585 可匹配连接。这样连接的、 在外火圈顶部的圆环形顶盖 530 和 在中部的圆环形气体接收器 574 可以被定义为外火圈的上部结构。
在这种结构下、 众多的向下开口的窄槽 542 就转变成相应的具有向斜上方指向内 顶面 545 的气体喷口通道， 而每一窄槽的向内和向外的开口就是每一喷口通道的相应的较 小的气体入口 543 和较大的气体出口 544。 除此之外， 顶盖的向下开口的圆环形空腔 541 连 接了圆环形气体接收器的向上开口的圆环形空腔 586 而形成一个闭合的圆环形空腔， 可让 进入该空腔的由燃气和一次空气组成的可燃混合气体环状地流向每一个喷口通道的气体 入口 543。
内火圈包括了一圆形顶盖 554 和底部结构。底部结构的组成是由一个在其上部的 空心圆柱体 614 同轴和向下地连接了一个在其下部的燃气空气引入管 626， 这样空心圆柱 体 614 处在内火圈的中部位置。另外、 空心圆柱体 614 和顶盖 554 相匹配。
圆形顶盖 554 由一顶部圆板 558 向下连接了一圆筒形环墙 560， 因而具有向下开口 的扁平的圆柱形空腔 571。圆板又向外侧伸展而形成了具有向斜上方指向的底环面 557 的 顶部环状突出边缘 556。 环墙 560 包括了圆筒形的外侧环面 561， 内侧环面的 562， 处在下部 的横向圆环面 563， 和沿着内侧环面的向下延伸、 即是连接了部分圆环面 563 的一底部圆环 572。
此外、 众多相同的向下开口的窄槽 566 沿环墙的圆周径向和间隔地排列并切割了 包括圆环面 563 在内的部分环墙， 和穿透了部分的内侧环面 562。每个相同的窄槽 566 具 有与窄槽 542 相同的结构 ： 包括了两个向下的侧面， 坐落在圆环面 563 上的横向的向下的长 方形开口， 在外侧环面上的向外的开口 568， 和在内侧环面上的向内的开口 567。由图所示， 开口 568 的高度大于开口 567 的高度， 所以每个窄槽 566 包括了一向斜上方指向的内顶面 569， 来对齐和连接了顶盖边缘的向斜上方指向的底环面 557。
空心圆柱体 614 有一围绕了中心内孔 618 的圆柱形环墙 616， 其包括有横向的顶 圆环面 619， 底圆环面 622， 圆筒状的外侧环面 620 和内侧环面 621， 和一在顶部的横向的圆 环形的内搁板 624。内搁板的顶环边和底环边分别连接了环墙的顶圆环面 619 和内侧环面 621。可以理解到， 在装配内火圈时， 顶部的圆形的内搁板 624 连接了内火圈顶盖的底部圆 环 572， 并与其相吻合。 这样吻合的内搁板 624 和底圆环 572 可以广义地被定义为内火圈的 锁定结构。
由图 10B， 10C， 11A 和 11B 所示， 内火圈的空心圆柱体 614 是处在由外火圈的气体 接收器 574 所围绕的中央通孔 538 的中心位置， 并通过四根相同的横向连接杆 625 同轴地 连接了该接收器， 所以连接杆分别连接了空心圆柱体的外侧环面 620 和气体接收器内环墙 的外侧环面 580。 四根连接杆按中央通孔 538 的径向排列， 相邻的每两根连接杆相隔 90 度， 并且分别指向中央通孔的四个方向。该方向分别由在外侧环面 580 和 620 上的、 在相应的 3、 3； 6、 6； 9、 9； 和 12、 12 点钟的位置所规定。此外空心圆柱体的底圆环面 622 与连接在气 体接收器底部的两个支柱的底面 610 和在两侧的燃气空气引入管中部的横向圆环面 589 相 对齐。作为上述的应用四根连接杆 625 的连接方式的变形， 用至少两根连接杆的连接方 式也是可行的 ： 他们相隔了 180 度来连接空心圆柱体和环状气体接收器。
图 10A 到 10C， 和 11A 和 11B 公开了， 内火圈的底部的空气燃气引入管 626 同轴和 向上地连接了内火圈中部的空心圆柱体的底圆环面 622。该引入管 626 是具有空腔结构的 的圆柱体， 包括了横向的底圆环面 627 和圆筒形的外侧环面 628， 然而该外侧环面 628 的直 径是小于空心圆柱体的外侧环面的直径。此外、 在穿透引入器 626 的空腔结构中， 有一个在 上部的圆柱形孔洞 629 和相应的内侧环面 630。因孔洞 629 和中心内孔 618 有相同的直径， 所以内侧环面 630 向上对齐和连接了空心圆柱体的内侧环面 621， 并形成了一个延伸了的 孔洞 629。
该孔洞 629 再向下和同轴地连接了一在引入管下部的圆锥台形孔洞 631， 而形成 了内侧环面 630 向下和同轴地连接了具有较小内圆周边缘 632 的横向的内圆环面 634， 所 以圆环面 634 是连接孔洞 629 和 631 的界面。孔洞 631 还有在底部的较大的内圆周边缘 633， 而该较小和较大内圆周边缘 632 和 633 所围绕的圆孔是圆锥台形孔洞的相应的顶端和 底端。
在圆柱形孔洞 629 中， 有一同轴安置的燃气分散器 642。 其与分散器 636 有相同的 结构特征， 只不过具有较小的顶锥角和较短的侧翼。所以本公开不再重复叙述该分散器的 结构。 当用圆形顶盖 554 连接空心圆柱体 614 时， 相应的底部圆环 572 吻合了顶部的圆 环状内阁板 624， 而吻合连接的顶盖和空心圆柱体可被定义为内火圈的上部结构。此时、 众 多的向下开口的窄槽 566 就变成相应的具有向斜上方指向的内顶面 569 的气体喷口通道， 而他们的向内和向外的开口就是相应的喷口通道的较小的气体入口 567 和较大的气体出 口 568。并且顶盖的空腔 571 连接了圆柱体的中心内孔 618 而形成了一顶部闭合的圆柱形 的空腔， 可以让进入该空腔的由燃气和一次空气组成的可燃混合气体流向每个喷口通道的 气体入口 567。
图 8A， 9A， 10A， 10C 和 12 公开了用燃烧器接收平板的中央突起圆台 460 来安置本 发明第一实施方案的可拆卸和可移去的燃烧器 526。 此时、 燃烧器在底部两侧的燃气空气引 入管 587 穿过了圆台的相应的两边孔 462， 燃烧器在底部中央的引入管 626 穿过了圆台的中 央孔 464。这样内、 外火圈的上部结构就被安置在圆台 460 之上。
在这种状态下， 与突起圆台的顶面相接触的有两个支柱相应的底面 610， 在两侧引 入管中部的横向圆环面 589， 和内火圈的空心圆柱体的底圆环面 622， 于是就形成了在外火 圈的气体接收器的圆环形底面 584 和中央突起圆台的顶面之间的间隙 612。 由图 10A 和 10C 流向内火圈 522 来支持从内火圈的 可清晰地看到， 该间隙 612 可让二次空气 804 由外向内、 喷口通道里流出的可燃混合气体的燃烧。
由图 8A 所示， 在中央突起圆台 460 的下面安置了一支撑供气喷嘴的装置 486。该 装置支撑了在两侧的供气喷嘴 482 和在中央的供气喷嘴 475， 他们分别与燃烧器的在两侧 和中央的气体引入管 587 和 626 一一对应。而且、 在两侧的供气喷嘴 482 的顶面和中央通 孔同轴地对齐了相应的引入管的底圆环面 596 和处在相应的引入管中的燃气分散器 636 的 底部尖端 640。 同样地、 在中央的供气喷嘴的顶面 476 和中央通孔同轴地对齐了引入管的底 圆环面 627 和处在引入管中的燃气分散器 642 的尖端。
必须理解到， 虽然以上的公开叙述了供气喷嘴的顶端与引入管的底端的相应的位 置关系， 但是根据本发明的精神和目的， 在生产该燃气炉时可相应地向下变动供气喷嘴 482 和 475 的位置。同样地必须理解到， 每一供气喷嘴可以有它专用的支撑装置。该装置可以 具有两个以上的支柱， 被用来与接收板 458 相连接。
图 7A， 7B， 8A 和 9A 叙述了在本发明燃气炉中是如何来连接炉内的燃气管道。首先 由燃气炉的软管 726 分别连接了在厨房里的城市供气接口和一在炉内的主要的横向供气 管 472。该供气管被安置成平行并接近板状结构的横向短边缘 422 的内侧。供气管 472 同 时连接了两个相同的、 有相应的开关旋钮 470 和 470a 的燃气开关的实体， 但在图 9A 中只显 示了一个处在前面的实体 471。 该两个开关的实体被安置在一横向支撑 454 之上， 而支撑的 两端被固定在相应的补充墙 450 和近端边墙 444 上。由图可见， 开关的实体 471 通过连接 了在内部的两根燃气管道 478 和 474 来连接相应的在中央的和在两侧的供气喷嘴， 从而来 控制输送到相应喷嘴的燃气。更详细的说明是， 管道 478 先连接了一横向的气体分配管道 480， 然后由该管道分别连接了在两头的供气喷嘴 482。
可以理解到， 除了开关旋钮 470 指向 “关” 的位置以外， 开关实体 471 总是处在 “开” 的状态并控制用一固定的、 小的流量对中央的供气喷嘴 475 提供燃气， 所以内火圈 552 被用 来加热食物。然而开关实体 471 不仅可控制 “开” 和 “关” 的状态， 而且可用可变的流量来 对在两侧的供气喷嘴 482 输送燃气。当旋钮 470 被转动时， 根据其指向的角度位置， 输送的 燃气的流量可在最小到最大的范围内变化。所以外火圈 528 被用来烹调食物。 根据本发明燃气炉的第一实施方案 400， 图 7A， 8A 和 9A 包括公开了对相同的两燃 烧器 526 和 526a 分别配备了相同的可拆卸和可移去的控制火焰热量传递装置 492 和 492a。 每个相同的装置 492 包括了一内盘 496， 一外围 506 和多个炊具支撑器 514， 他们是可拆卸 式地被装配在一起。内盘 496 的结构与由图 2 叙述的内盘 102 相同， 所以它的结构不会再 被叙述。
由图所示， 内盘包括有围绕一较大的顶端开口的一较大的顶边 502， 围绕了一较小 的底端开口的较小的底边 504， 和众多的贯穿了内盘较上和较下部位的、 用作为空气通道的 孔洞 500。外围 506 与外围 230 相像， 只是缺少了至少三个向上支撑 246。外围 506 包括了 围绕了相应的顶端和底端开口的顶边 510 和底边 512， 并有众多的穿透了外围的孔洞 508。 然而、 外围众孔洞的面积大于内盘众孔洞的面积。
作为由图 2 叙述的外围的四个向上延伸 146 的变形或由图 4 叙述的外围的至少三 个向上延伸 246 的变形， 本发明燃气炉应用了多个 ( 三个或以上 ) 相同的、 有 “T” 形形状的 可拆卸地、 并可通过包括诸如螺丝和螺帽之类 炊具支撑器 514。他们按外围的圆周相距地、 的紧固件固定在外围 506 的外侧环面上。每个相同的支撑器 514 包括了一具有底端 524 的 竖向支柱 522。当支柱 522 和外围 506 被安置在燃烧器接收板中的外圆环形凹槽 467 中时， 该支柱顶端的位置是略高于外围的顶边 510。 又见， 支柱的顶端连接了一向上的横向板状结 构 518， 在板状结构的顶端连接了一向斜下方向倾斜的横向板状结构 516。这样两板状结构 的连接处就形成了该炊具支撑器的一平直的顶边 520。 由图 8A 和 9A 所示， 该向上的板状结 构 518 的宽度是远大于该竖向支柱 522 的宽度。这样该横向的板状结构 518 可用作为热阻 挡板， 在烹调时来防止炊具的把柄受到不必要的加热。
该分散的多个炊具支撑器也可以制作成一整合的结构。 在该结构中的多个支撑器按圆周相距分佈而同时连接了一个在上部和一个在下部的横向安置的圆环。 在上部的圆环 是连接在竖向支柱 522 的顶部稍下处， 在下部的圆环是固定在竖向支柱底端的稍上处。该 种有整合结构的炊具支撑器的优点之一是附加地加强了外围， 包括特别是用陶瓷材料制作 的外围的机械强度， 这是因为当其与外围相连接以后使得外围具有增强结构性能的机理。
另外、 炊具支撑器的向上和向斜下方的横向板状结构 518 和 516 可以制作成具有 同外围 506 相同的包括圆弧形在内的结构特征。应用本发明的炊具支撑器特别是为了配合 包括用陶瓷材料制作的用作为保温墙的外围。该 “T” 形的用金属或者金属合金制作的炊具 支撑器是支持炊具的最佳结构， 其平直的顶边 520 可用于支撑有平底面的炊具。而其斜向 倾斜的板状结构 516 可支撑有凸底面的包括中式炒锅在内的炊具， 也可用于支撑小尺寸直 径的平底炊具。作为向斜下方向倾斜的横向板状结构 516 的变形， 其可以是向斜下方向倾 斜的径向窄条形结构。作为更进一步的变形， 炊具支撑器的向上的横向板状结构 518 也是 向上的窄条形结构， 进而形成了支撑器的变形是一竖向支柱连接了一向斜下方向倾斜的径 向窄条的结构。除此之外， 根据本发明的精神和目的， 另加的可拆卸的炊具支撑 ： 诸如在本 公开第一部分叙述的支撑 256， 258 和 260 也适用于以上公开的燃气炉。
图 8A 和 9A 所示的是如何安置内盘 496， 外围 506 和炊具支撑器 514。外围的底边 512 和支撑器的底端 524 是处在外圆环形凹槽 467 之中， 并被阻止了他们在凹槽内的移动。 这是因为本发明可在凹槽里设计有限制外围和炊具支撑器移动的结构。内盘 496 包围了燃 烧器的上部结构， 该结构包括有外火圈顶部的圆环形顶盖 530 和中部的气体接收器 574， 内 火圈的顶部圆盖 554 和中部的空心圆柱体 614。另外， 内盘和外围的顶边 502 和 510 被可拆 卸地整合在一起后， 再被安置在燃气炉顶部面板的中央孔 414 中， 并与该可移动面板的顶 面相对齐。 这样顶部面板 412 就在视觉上掩盖了外围 506 和内盘 496， 从而使得本发明具有 一平整的燃气炉的顶面。 该平整顶面的视觉效应与安装燃气炉柜台的平整顶面视觉效应相 一致。
在这种情况下， 只有炊具支撑器的向上和斜向的两板状结构 518 和 516 是处在顶 部面板的平面之上。然而根据在 940 专利申请的优化的结构来看， 该两板状结构只是高出 外围 1 公分、 即也只高出面板 412 的顶面 1 公分。这样、 就不会影响到本发明燃气炉的平面 的美观视觉效应。可以理解到， 这个方案的优点是任何具有大直径的平底炊具可以被放置 在该支撑器的顶边而不会造成堵住由燃烧产生的废气和热空气的出路的弊端。
作为本发明燃气炉的第二实施方案 400A， 图 8B 和 9B 公开了 “T” 形的炊具支撑器 的顶边 520 被设计成与顶部面板 412 的顶面相对齐。在实施这个方案时， 只需要增加众边 墙 440， 442， 444 和 448 和补充边墙 450 的高度， 来达到对燃气炉的上部结构 434 的改型。 该实施方案的优点是， 包括炊具支撑器的顶边在内都被面板所掩盖而达到燃气炉的彻底的 平面视觉效应。其缺点是在使用超大直径尺寸的平底炊具时， 因其底面的直径等于或者大 于中央孔 414 的直径， 所以必须移去顶部面板 412。然而可以理解到在现代的生活方式之 中， 使用这种超大尺寸炊具的机会是比较少的， 而且移走顶部面板也很方便， 所以这两种实 施方案 400 和 400a 都是本发明所推荐的。
内盘 496 的底边 504 被安置成高于并与内圆环形凹槽 465 的中心圆周对齐。这样 在烹调中如有汤水溢出时， 汤水首先会被内盘 496 所盛受而沿着其内表面流下， 然后被收 集到内圆环形凹槽之中。 这样本发明的燃气炉就可以从容易清洗内圆环形凹槽和可移去的内盘， 而具有容易清洗的优点。此外内盘 496 还可以有附加的结构， 使其可拆卸地与外围 506 整合在一起。例如内盘在顶边 502 上有向外翻出的边框， 该边框可被挂在外围的顶边 510 之上， 而使内盘与外围整合。又如， 可以应用一些可拆卸的紧固件来穿过靠近外围和内 盘顶边 510 和 502 的地方来达到整合的目的。
可以理解到， 根据在 006 专利中公开的只有内盘的第二实施方案， 本发明燃气炉 也可应用该装置只有内盘 496 的方案。此时该内盘又是可拆卸地同整合的炊具支撑器相连 接， 比如将内盘顶边的外翻边框挂在整合的炊具支撑器的较上部的横向圆圈上。
同样地、 与第二燃烧器 526b 相配合的第二个装置 492a 可以被安置在接收平板的 第二个中央突起圆台 460a 上。因其的安置相同于以上所述的两个实施方案， 所以就不再被 重复叙述。
如前所述， 本发明燃气炉有两个目的， 第一个目的有关于燃气炉的美观效应。 达到 这个目的是依赖于本发明燃气炉的结构， 包括应用了两顶部面板 412 和 420。 因其可掩盖竖 向的控制热量传递装置而使得安置在厨房柜台上的燃气炉有平整顶面的视觉效应， 从而与 厨房的包括柜台顶部的横向平面在内的主视觉效应相协调。
第二个目的是提高火焰对炊具的加热效率， 从而在烹调中能节约燃气和减少排放 温室效应气体即二氧化碳气体。为达到高的加热效率， 必须要解决左右这个目的的有关问 题。
第一问题有关于如何减少在热传递过程中热量的损失。 解决这一问题主要是依靠 应用了可拆卸和移开的控制热量传递的装置和新型的气体喷口通道， 因为该装置能把火焰 的热量聚焦到炊具上， 和该气体喷口通道能控制有合适角度的火焰的类型。
第二个问题有关于如何使得热传导成为在对炊具加热的热量传递中的主要形式。 解决这个问题是应用了具有向斜上方指向内表面的新型的气体喷口通道。这样从该喷口 通道形成的、 即具有同该通道相同的向斜上方指向角度的火焰的顶部就直接地接触了炊具 的底部， 从而使得在应用燃气有较大到最高的流量时、 热传导成为对炊具加热的主要形式。 这对于特别由金属制成的炊具的有效的热传递来说是有优越性的， 因为金属是热的良传导 体， 而在此情况下具有最高温度的火焰顶部是直接接触了金属炊具的底部。 与此相反、 热辐 射和热对流成为现有技术的燃气炉的热传递的主要的形式， 因而不具有对金属炊具的有效 热传递。这是因为其存在着诸多不利的因素， 包括火焰的横向延长、 冷却效应、 和由金属制 成的炊具是辐射热的不良吸收体。
第三个问题有关于在燃烧时如何通过增加供应二次空气来提高可燃混合气体充 分燃烧的程度。 解决这个问题可从降低可燃混合气体在喷出气体喷口时的流速的概念来着 手， 在实际上可应用本发明的新型气体喷口通道来降低流速。因为该喷口通道由具有向斜 上方指向的内顶面而具有与气体流向正交的、 逐渐增大的喷口通道的纵切面。这种空间特 征使得可燃混合气体在喷口通道内流动时逐渐降低了流速， 因而也就形成了在喷口通道出 口处的可燃混合气体所具有的低的流速。
具有低流速的可燃混合气体对于提高加热效率有两大优点。 第一是使得较多的环 境空气作为二次空气来参与燃烧的化学反应。 这个优点对于取得可燃混合气体的充分燃烧 来说是至关重要的， 因为相比于燃烧的速率， 供应二次空气的速率是在燃烧可燃混合气体 的反应动力学里的制约因素。此外相比于由不充分燃烧而形成的火焰、 较为充分的燃烧而形成的火焰具有较高的温度， 因而可取得较高的对炊具的加热效率。 第二、 由此而产生的包 含有废气和空气的热介质也具有相应的低的流速， 这就增加了在烹调时该热介质与炊具接 触的时间， 因而也就附加地增加了加热的效率。
以上阐述的三个问题已在由 940 专利申请的公开中得到了解决， 并已有能提高加 热效率 23％的实验结果。 这样由图 7A 所显示的一种实施方案， 本发明在两顶部面板 412 的 周边上设置了相应的可选择应用的、 众多的边孔 416 和 417， 其被用作为向燃烧器上部结构 提供作为二次空气的环境空气的通道来达到可燃混合气体充分燃烧的目的。
根据本发明包括美观在内的精神和目的， 除了上述的安置在两顶部面板上的空气 通道之外， 还有另外的实施方案。由图 17A 所述， 众多的孔洞 415 贯穿了第一块面板 412’ 的处在正前面的向下的边框 412a。这样当边框 412a 的底部被安放在燃气炉的板状结构的 搁板 419 上时， 众孔洞 415 就可被用作为环境空气流向燃烧器上部结构的通道。相同地、 在 第一块顶部面板的正后面和右边 ( 即接近燃气开关板 436) 也连接了具有孔洞的向下的边 框。因第二块顶部面板 420’ 和第一块顶部面板镜面对称， 所以众孔洞也贯穿了第二块面板 的向下的边框， 包括了图示的在其正面边框 420a 上的孔洞 425。
与图 17A 所示的孔洞结构不同， 图 17B 公开了连接在第一块顶部面板 412” 的正 面边缘 412x 上的众多向下的短的延伸结构 413， 比如像是向下的短柱。当这些延伸结构的 底部被安置在板状结构的内搁板 419 上时， 就形成了为环境空气流向燃烧器上部结构的通 道。同样的延伸结构 ( 没有图示 ) 也连接在该板的正后面边缘 412z 和右面边缘 412y 上。 该延伸结构也可以被安置到第二块顶部面板 420” 的边缘上。另外、 在图 5 中公开的高温橡 胶件 141 也可以分别被安置在延伸结构的底端来保护内搁板光滑的表面。按照以上结构的 设想， 本发明可在内搁板 419 上设计特殊的结构， 比如像是凹槽来限制有上述结构的顶面 板 412’ ， 412” ， 420’ 和 420” 的移动， 同时来保持充分的空气的流动。此时、 如有需要的话， 上述的顶部面板的表面可以被设计成略高于四周边框 401 的表面高度。
第四个问题有关于增加混合燃气和一次空气的均匀度， 因均匀混合的可燃气体是 取得充分燃烧的基本要素。为解决这一问题、 本发明应用了可以广义地被定义为燃气分散 装置的燃气分散器 636 和 642， 和广义地被定义为混合燃气和一次空气的气体混合装置， 包 括有燃气空气引入管中的圆锥台形孔洞连接圆柱形孔洞的结构。
图 8A 和 10A 叙述了应用燃气空气引入管 587 的、 关于混合燃气和一次空气的功 能。根据空气动力学的原理， 燃气 800 自从供气喷嘴 482 喷出后， 在引入管 587 的圆锥台形 孔洞 600 中流向圆柱形孔洞 592 时， 增加了向上流动的流速。这是因为圆锥台形孔洞的、 在 垂直于燃气 800 流动方向上的横向剖面逐渐减小了其面积的缘故。再根据空气动力学的原 理， 增加了流速的燃气 800 所产生的负压吸引了处在引入管 587 附近的环境空气 802 进入 了该管的圆锥台形孔洞 600 中， 该吸入的空气既是所谓的一次空气。 这样就形成了燃气 800 和一次空气 802 的最初的混合， 而产生了生成物气体 ： 包括有燃气和一次空气的混合物， 和 未被混合的燃气和一次空气。
然而、 当生成物气体流过两孔洞的界面 604 而进入到圆柱形孔洞 592 后， 与其的在 圆锥台形孔洞中的流速相比， 其急剧地降低了向上流动的速度。这是源于、 由内圆周边缘 602 所代表的较小的横向切面的面积突然转变为圆柱形孔洞 592 的较大的横向切面的面积 的变化。此时在圆柱形孔洞 592 内、 靠近横向的内圆环面 604 处就产生了气体的涡流。而形成涡流的现象加剧了燃气 800 和一次空气 802 的混合， 有利于产生均匀混合的可燃气体。
至于另外的用于制造燃气空气引入管 587 的方法是， 可预先制造好一空心圆柱 体， 其具有上述的圆锥台形孔洞 600。 然后将该圆柱体压入预先做好的另一圆柱体的圆柱形 孔洞 592 之中来制成所述的在两侧的燃气空气引入管 587。
可以理解的是除了上述的圆锥台形孔洞连接圆柱形孔洞的结构， 其他的多种结构 也可用来形成气体的涡流， 比如像是孔洞粗糙的内表面和在孔洞的竖向内表面上安置的众 多横向的突出物。 所以根据本发明的精神和目的、 任何结构都是合适的， 只要是他们能促进 产生气体的涡流来增强燃气和一次空气的混合。另外、 这些结构需不能有显著地阻挡气体 的流动。 在这种规定下， 可以广义地定义这些结构为混合燃气和一次空气的气体混合装置。
根据上述的气体流动的途径， 本发明设计了如同在图 7B 中所公开的众多孔洞 433， 他们是被安置在燃气炉外壳的下部结构 430 的边墙上， 被用来为环境空气既是一次空 气的流向燃烧器的燃气空气引入管 636 和 587 的通道。
又知， 在初入上述的圆锥台形孔洞中时， 向上流动的燃气 800 是沿着该孔洞的旋 转轴密集分佈， 然后逐渐和自然地向侧向分散。因为在本发明中应用了燃气分散器 636， 沿 着旋转轴密集分佈的向上流动的燃气 800 就首先会被分散器的底部尖端 640， 接着被其的 侧翼 638 强制分散。这样产生了分散了的燃气， 有利于其与一次空气的混合。
在本发明中应用燃气分散器是有利的， 特别是有利于在应用液化汽时、 来取得均 匀和充分混合的可燃混合气体。这是因为相比于城市煤气的较小的平均分子量， 液化气具 有较大的平均分子量， 所以他们从有压力的容器流进燃烧器后不容易被自然地分散。这就 是在应用现有的燃气炉时， 经常因不良的燃气空气混合状况而造成不充分燃烧的原因。在 燃气分散器的作用之下， 本发明燃气炉可以解决液化气不充分燃烧的现象， 从而使其适用 于液化气和城市煤气。
上述公开的燃气分散器 636 可有多种变形。第一， 其可有至少二片侧翼。第二， 至 少二片的每一片侧翼有像飞机螺旋桨那样的外形特征。 第三， 根据本发明的精神和目的， 任 何机械结构都是适合的， 只要其能分散， 但不能显著地阻挡气体的流动。在这种意义上， 上 述的结构可以广义地被定义为燃气分散装置。
可以理解到、 本发明的新型的燃气喷口通道不仅仅于被安置在火圈的顶盖上。如 同在本公开的第二部分中所叙述的那样， 他们还可以被安置在包括 “燃烧器的中空颈部 340 的环墙 342” 上来得到同样的效果。由图 15A 和 15B 所述的是本发明的第二实施方案的燃 烧器 650， 包括了较大的外火圈 651 和较小的内火圈 714。他们拥有上述的有关于喷口通道 安置的位置特征。
外火圈 651 包括了一圆环形顶盖 652 和一底部结构。底部结构有一用于接收可燃 烧混合气体的圆环形气体接收器 672， 其中气体接收器和圆环形顶盖相吻合。 接收器在其底 部连接了向下指向的两个相同的支柱 710， 和在左侧边和右侧边的燃气空气引入管 696。由 图 10B 和 15B 所述可见， 与在第一实施方案中的外火圈 528 的不同的部件只是第二实施方 案的外火圈的、 在其顶部的圆环形顶盖 652 和在其中部的圆环形气体接收器 672。这意味 着在外火圈 651 底部的支柱 710， 和燃气空气引入管 696、 包括了安置在其中的燃气分散器 636， 都与第一实施方案的外火圈 528 中的相应的部件相同。因此， 为了缩减篇幅本公开不 会再重复叙述这些相同的部件。顶盖 652 是一个有倒置圆锥台形的向下开口的圆环形凹槽。其包括有围绕了一中 央通孔 653 的圆筒状的外环墙 656 和内环墙 664， 一横向圆环 654 连接了内、 外环墙的顶部 而形成的圆环形顶面 655， 一向下开口的圆环形空腔 670， 和有一向斜上方向的底环面的、 在顶部的侧向环状突出边缘 660。
内环墙 664 包括有一内侧环面 666， 外侧环面 668， 和横向的底圆环面 669。 外环墙 656 包括了一倒置圆锥台形的外环面 658、 即是一向斜上方向指向的环面。该外环面对齐和 连接了顶部的侧向环状突出 660 边缘的底环面。 外环墙 656 还包括了一内侧环面 535， 其向 下拦截了外环面 658 而形成了顶盖底部的外圆周边缘 663。 可见、 外圆周边缘与内环墙的底 圆环面 669 相对齐。
外火圈中部的圆环形气体接收器 672 包括了圆筒状的外环墙 674 和内环墙 686 来 围绕一中央通孔 673。 内、 外环墙的底部又分别连接了一横向圆环 692 而形成了接收器的横 向底圆环面 693 和一向上开口的圆环形空腔 685。内环墙 686 包括了圆筒状的内、 外侧环 面 689 和 688， 和横向的顶圆环面 690。外环墙 674 包括了圆筒状的内侧环面 676， 外侧环面 675， 和顶端的向斜上方向指向的圆环面 678。该圆环面 678 和圆环形顶盖的外环面 658 相 吻合， 而形成了在接收器顶部的一倒置圆锥台状的空间。这样在装配外火圈 651 时， 该空间 可被用来锁住圆环形顶盖 652 和气体接收器 672。 众多相同的向上开口的窄槽 680 沿外环墙的圆周经向地和间隔地排列， 并切割了 包括顶端圆环面 678 在内的部分外环墙。与在第一实施方案中的外火圈的窄槽 542 相似， 每个相同的窄槽 680 是一个向外逐渐扩展的空间， 包括了一横向的长方形内底面 683， 坐落 在内侧环面上的较小的向内的开口 682， 坐落在外侧环面上的较大的向外的开口 681， 和两 个相同的向上的侧面 687。由该图所示， 向外开口 681 的高度是大于向内开口 682 的高度， 所以每个窄槽 680 还包括了一在顶端圆环面 678 上的、 向斜上方指向的开口的顶面 684。 在 这样的结构下， 该窄槽的两个向上的侧面具有如图 15B 所示的直角梯形的形状。
再由图 15A 和 15B 所示， 当用圆环形顶盖 652 来与圆环形气体接收器 672 相配合 时， 因顶盖的倒置圆锥台形的外环面 658 与接收器顶端的倒置圆锥台形的圆环面 690 相匹 配而形成顶盖的绝大部分坐落在接收器顶部的倒置圆锥台状的空间里， 进而就锁住了圆环 形顶盖。所以相匹配的顶盖的外环面 658 和接收器顶端的圆环面 690 就可被定义为外火圈 651 的锁定结构， 而锁定了的圆环形顶盖 652 和气体接收器 672 就可被定义为外火圈的上部 结构。
在这种状态下， 顶盖外环墙的外圆周边缘 663 向下对齐并连接了接收器外环墙的 内侧面 676 的顶端和众窄槽 680 的向内开口 682 的顶端。这样众窄槽就转变成相应的具有 向斜上方指向内表面 684 的新型的气体喷口通道 680， 而窄槽的向内和向外的开口就是喷 口通道相应的气体入口 682 和气体出口 681。除此之外， 顶盖的向下开口的圆环形空腔 670 连接了气体接收器的向上开口的圆环形空腔 685 而引成了一闭合的圆环形空腔， 使得从底 部引入管 696 而来的燃气和一次空气所形成的可燃混合气体进入该空腔而环状型地流向 每一个喷口通道的气体入口 682。
由图 15A 和 15B 所示， 内火圈 714 包括了一圆形顶盖 716 和一底部结构， 该底部 结构是由一在其上部的空心圆柱体 730 向下和同轴地连接了在其下部的燃气空气引入管 744。可见、 顶盖 716 和空心圆柱体 730 相匹配， 这样空心圆柱体处在内火圈的中部位置。
与在第一实施方案中的内火圈 522 相比， 第二实施方案的内火圈 714 只是不同于在其顶部 的顶盖 716 和中部的空心圆柱体 730。这意味着第二实施方案的内火圈的底部的燃气空气 引入管 744 和在其中安置的燃气分散器 642 都相同于第一实施方案的内火圈 552 中的相应 的部件， 所以他们不会被重复叙述。另外， 在第二实施方案中连接空心圆柱体 730 和气体接 收器 672 的方式相同于在第一实施方案中连接空心圆柱体 614 和气体接收器 574 的方式。 所以该连接方式不会被重复叙述， 包括不会重复叙述在第二实施方案中如何形成空气间隙 694， 因其相同于在第一实施方案中所形成的空气间隙 612。
圆形顶盖 716 具有一个倒置圆锥台的形状。其由一个有一顶面 722 的顶部圆板 721 向下连接了一个有倒置圆锥台形的外环面 718 的圆形环墙 717， 从而形成了顶盖的向下 开口的扁平的圆柱形空腔 724 和具有向斜上方指向的底环面的顶部的侧向环状突出边缘 723， 并且顶部边缘的底环面对齐和连接了倒置圆锥台形的外环面 718。 此外、 环墙 717 还包 括了一内侧环面 719， 其向下拦截了外环面 718 而形成了顶盖底部的外圆周边缘 720。
空心圆柱体 730 是一围绕了中心内孔 736 的圆柱形环墙 731， 包括有横向的底圆环 面 735， 圆筒状的外侧环面 732 和内侧环面 733， 和由顶端的向斜上方向指向的圆环面 734 而形成的一倒置圆锥台状的空间。众多相同的向上开口的窄槽 737 沿环墙的圆周经向地和 间隔地排列， 并切割了包括顶端圆环面 734 在内的部分环墙。与外火圈的窄槽 680 相同， 每一个相同的窄槽 737 是一个向外逐渐扩展的空间， 包括了一横向的长方形的内底面 740， 坐落在内侧环面上的较小的向内的开口 739， 坐落在外侧环面上的较大的向外的开口 738， 和两个相同的向上的侧面 728。由该图所示， 向外的开口 738 的高度是大于向内的开口 739 的高度， 所以每个窄槽 737 还包括了一在顶端圆环面 734 上的、 向斜上方指向的开口的顶面 741。
由图 15A 所示， 当用圆形顶盖 716 来与空心圆柱体 730 相配合时， 因顶盖的倒置圆 锥台形的外环面 718 与圆柱体的顶端的倒置圆锥台形的圆环面 734 相匹配， 而形成顶盖的 绝大部分坐落在圆柱体顶部的倒置圆锥台状的空间里， 进而就锁住了圆形顶盖。所以相匹 配的顶盖的外环面 718 和圆柱体顶端的圆环面 734 就可被定义为内火圈 714 的锁定结构， 而锁定了的圆形顶盖和空心圆柱体就可被定义为内火圈的上部结构。
在这种状态下， 顶盖环墙的圆周边缘 720 向下对齐并连接了空心圆柱体的内侧环 面 733 的顶端和众窄槽的向内开口 739 的顶端。这样众窄槽就转变成相应的具有向斜上方 指向内表面 741 的新型的气体喷口通道 737， 而窄槽的向内和向外的开口就是喷口通道相 应的气体入口 739 和气体出口 738。 除此之外， 顶盖的向下开口的圆形空腔 724 连接了空心 圆柱体的向上开口的圆环形空腔 748 而引成了一顶部闭合的圆形空腔， 使得从底部引入管 744 而来的燃气和一次空气所形成的可燃混合气体进入该空腔后而流向每一个喷口通道的 气体入口 737。
从图 6C 的燃气喷口通道还可以被安置在燃烧器顶盖的顶部 304 的叙述中， 可以理 解到本发明有第三种实施方案的燃烧器。该燃烧器可由上述的两种实施方案的燃烧器 526 和 650 之一经改变而成。
由图 16A 和 16B 所示。第三种实施方案的燃烧器 650’ 包括有较大的外火圈 651’ 和较小的内火圈 714’ 。燃烧器 650’ 是根据了第二实施方案燃烧器 650 经改变后得到的， 所 以它与燃烧器 650 的不同仅在于喷口通道的结构和其所处置的位置。为了缩短篇幅， 以下的公开的不会再重复叙述那些与燃烧器 650 的部件有相同结构的部分。另外， 这些相同结 构的部件在图 16A 和 16B 中被标注成有相同的号码但有附加一辟 “， ” 的记号。
外火圈 651’ 的圆环形顶盖 652’ 包括了众多的具有向上扩展空间的孔洞 760， 他们 是从属于两个实施方案的新型喷口通道。这些孔洞 760 沿着顶盖顶部的一圆周径向和间隔 地排列并贯穿了顶部圆环 654’ 。在第一实施方案中， 每个相同的喷口通道 760 是具有一倒 置等腰梯形形状的窄孔， 它包括有第一条向外的向斜上方指向的内侧边 762， 第二条向内的 向斜上方指向的内侧边 764， 一个处在顶盖顶面上的较大的横向顶端开口 766， 一个较小的 在底端的横向开口 768 连接了向下开口的圆环形空腔 670’ 和两个相同的向上安置的侧面 ( 未显示 )。每个侧面具有等腰梯形的， 类同于在图 16A 和 16B 中显示的通道的纵切面的形 状。在第二实施方案中， 每个相同的通道 760 具有一倒置的圆锥台的形状， 包括有一个较小 的横向底圆孔 768 来连接向下开口的空腔 760’ ， 一个较大的在顶盖顶面上的横向圆孔 766， 和一环状的向斜上方指向的内表面。
内火圈 714’ 的圆形顶盖 716’ 包括有众多用作为喷口通道 772 的孔洞。 他们与在外 火圈的喷口通道 760 有相同的形状， 并沿圆周径向和间隔地排列并贯穿了顶部圆板 721’ 。 作为第一实施方案， 每一个喷口通道 772 是一个窄孔， 包括有第一条向外的向斜上方指向 的内侧面 776， 第二条向内的向斜上方指向的内侧边 776， 一个处在顶盖顶面上的较大的横 向顶端开口 778， 一个较小的在底端的横向开口 780 连接了向下开口的圆形空腔 724’ 和两 个相同的向上安置的侧面 ( 未显示 )。 作为第二实施方案， 每个相同的通道 772 具有一倒置 的圆锥台的形状， 包括有一较小的横向底圆孔 780 用来连接向下开口的圆形空腔 724’ ， 一 个较大的横向顶圆孔 778， 和一向斜上方指向的环状的内表面 774。
虽然上述三种方案燃烧器的喷口通道主要是以窄槽为例来公开的， 但本发明的喷 口通道也可有在第二部份中所述的包括具有圆形的结构。
可以理解到， 如同前述的第一实施方案燃烧器 526 的功能， 上述的第二、 三实施方 案的燃烧器 650’ 具有相同的功能来分散然后混合燃气和一次空气以取得理想的混合气体 的均匀度。除此之外， 有上述三种方案燃烧器的燃气炉都可有在 940 专利申请中公开的优 化的尺寸系数 ： 包括了内盘顶端开口的顶边的优化直径为 19 公分， 外火圈上所有喷口通道 出口所对应的最大圆周的直径为 8 公分， 喷口通道出口的一高点位置到炊具底面的优化距 离为 2.5 公分到 3 公分， 和最广泛地被使用的炊具的直径为 15 公分到 20 公分。
每个上述的燃烧器都包括了一到二个电子打火器用来点燃可燃的混合气体， 而电 子打火器的结构随处可见。 此外， 每个燃烧器可有单一火焰燃烧圈的结构， 包括上述的外火 圈和内火圈中的一个。 另外， 上述的三个方案中的内， 外火圈的相应的圆环形顶盖和圆形顶 盖都可有类似于在图 6D 中所公开的圆环形向下开口的空腔 346， 但它不会被重复叙述。
同时、 上述三种方案燃烧器并不被限制于仅是有圆形的结构。实际上任何对称的 结构形状都是合适的， 例如燃烧器可以是多边形的， 比如四边形、 五边形、 和六边形等。
可以理解到上述的两种实施方案的燃气炉 400 和 400A 为单独使用的型号， 所以包 括有其外壳中的下部结构 430 和补充墙 450。但是如果本发明燃气炉组合了一个在下部的 烤箱的话， 就可省去该公开的下部结构和补充墙。
再可以理解到， 虽然上述的燃气炉的实施方案是以双燃烧器为例来公开的， 但本 发明也可适用于具有多个 ( 三个或以上 ) 燃烧器的燃气炉。例如， 一燃气炉可有四个燃烧器， 每个燃烧器被其所有的可控制热量传递装置所围绕。 相应地、 可有一个延伸了的顶部面 板来掩盖两个并列的装置， 该延伸了的面板可由图 7A 所述的两顶部面板结合而成。
再可有选择的是， 本发明只是有单一燃烧器的燃气炉。 在这种方案中， 该炉只有一 套相应的部件 ： 包括有一个燃烧器 526(650 或者 650’ )， 内圈 496， 外圈 506， 单一的顶部面 板， 一个燃气开关， 多个炊具支撑器 514 和一外壳。该外壳具有前述外壳的所有的结构特 征， 但只具有前述外壳的一半的长度， 如同燃气炉 400 的正前面的长边缘 426 的一半那样。 可知、 具有多燃烧器或单一燃烧器的燃气炉只牵涉到外壳相应部件的延长或缩短， 这对于 在燃气炉行业里有经验的人来说是显而易见的， 所以本公开不会叙述这些相应的部件。
还可以理解到， 使用本发明燃气炉在烹调时， 两顶部面板因热传导的原因可能会 发烫， 这是包括因为由一个或两个在使用中被加热了的燃烧器的部分热量会通过板状结构 418、 包括其的承受两面板的内搁板 419 来传导到两面板上。所以如果顶部面板的温度是安 全使用燃气炉的一个考量的话， 由图 12 所示， 本发明可附加地在燃烧器接收板 458 上设计 有众多的边孔 459。这些边孔 459 被安置在接近四边形向下边墙 40， 42， 444 和 448 和燃烧 器接收平板 458 的连接之处。因此这些边孔增加了板状结构的热传导的阻力来消除安全使 用燃气炉的疑虑。同时这些边孔也用作为通道来向相应的燃烧器 526， 650 和 650’ 的上部 结构输送二次空气。
上述的有边孔的构思同时也给出了两顶部面板不具有如同图 7A 中所述的边孔 416 和 417 的又一实施方案。在这方案中有关于气体流动的途径是， 接近外壳底面 432 的 环境空气， 通过在下部结构上的孔洞 433 而进入燃气炉外壳的下部结构 430 内。其中的一 部分作为一次空气 800。其余的空气继续和向上地流过边孔 459， 其中部分的空气用作为二 次空气参与可燃混合气体的燃烧， 其余的未被利用的空气向上通过两面板的中央孔 414 和 421 流走。而燃烧产生的废气则通过内盘 496 的顶端开口而流走。可知上述的孔洞结构带 来一种理想的气流流动的类型 ： 底部的冷的环境空气向上和向燃烧器流动， 而热空气和废 气向上流走。该类型与燃烧可燃物所产生的自然的气体流动的类型相一致。
本发明还可应用如图 17B 所示的具有向下支撑的顶部面板， 因其所有的支撑可以 产生额外的热传导的阻力。一个进一步的方法是将面接触的模式改变成点接触的模式， 其 针对了前述的面接触的模式 ： 中央突出圆台 460 的表面接触了燃烧器 526 的气体接收器支 柱的底面 610， 引入管中部的横向圆环面 589 和空心圆柱体的底圆环面 622。在该方法中在 中央突起圆台 460 和 460a 的表面上增加了众多的有尖锐顶端的向上突起结构来形成点接 触的模式。相反地、 众多有尖锐底端的向下突起结构可以加在燃烧器 526 的上述的表面上。 以上所述的方法也可应用于第二和第三实施方案的燃烧器 650 和 650’ 。此外， 还可以理解 到， 作为斜向倾斜的横向板状结构 516 的变形的、 前述的斜向倾斜的径向窄条形结构也包 括是为了减少对顶部面板的热传导目的的一种方法。相同地、 作为横向板状结构 518 的变 形的前述的窄条形结构也包括是为了减少对顶部面板的热传导目的的又一种方法。
这样如有需要的话， 在实施了上述的一种或几种方法之后， 顶部面板的平整顶面 不仅仅有助于厨房的美观， 而且在烹调时还可用来摆放各种炊具。
当然虽有以上的公开， 但本发明无意被任何特殊形式或安排或任何特殊的具体化 或任何特殊的应用所限制。因为在不偏离以上叙述的本发明的精神和目的下， 他们可以被 改换成多种特制的形式和关系。而以上叙述的装置和方法， 仅是为了叙述和公开一种或若干种可操作的具体化并没有展示本发明可以展示和操作的所有的众多形式的改变。