我家住在汨羅市城郊鄉(xiāng),爸爸是工薪階層,媽媽是農(nóng)村婦女,生活雖不算寬裕,但也勉強過得去。
我看見鄰居早些年就用液化氣爐做飯、用液化氣熱水器洗澡,而我家還是用煤爐生火做飯。對于這樣的“落后設(shè)備”我很想以舊換新,可媽媽卻對燒煤情有獨鐘,并還以此為榮。為什么呢?
原來,我家早些年就用上了多用途節(jié)煤爐灶,在煤爐的爐心上用鐵絲纏繞將熱量傳遞到儲水箱中將水加熱,可隨時用于洗碗、洗臉、洗澡等生活必需用水。
盡管如此,在大環(huán)境的影響下,爸爸今年下了很大的決心買了液化氣爐和液化氣灶,原本鄉(xiāng)土氣十足的家里頓時洋溢著一種“現(xiàn)代化”的氣息。
可自從換了裝備之后,媽媽總是有點悶悶不樂,一問原因,原來現(xiàn)在用液化氣沒有以前燒煤那樣經(jīng)濟實惠,也不夠方便。
現(xiàn)在想想,確實有一點。這幾年飯后洗碗的收尾工作一直都是我來做,我也覺得用上液化氣后沒有以前那樣隨時可以用熱水洗碗來得方便,有時想偷懶,就干脆用冷水洗碗算了。
有一天,當(dāng)媽媽正準(zhǔn)備把煤爐這個“歷史遺物”處理掉時,我突然對這個“古董”產(chǎn)生了濃厚興趣,并勸媽媽把它留了下來。
也許是戀舊情結(jié)吧,平時還沒太注意這個“古董”的內(nèi)部結(jié)構(gòu),這會兒倒是有時間好好探究一下,揭開“廬山”真面目了。
經(jīng)過一番仔細(xì)研究,發(fā)現(xiàn)我家的這個古董煤爐在做飯、燒菜等場合并沒有媽媽所想的那么節(jié)能。不過這個煤爐上有鐵絲纏繞在爐心處,把爐心中央的一部分熱量導(dǎo)入貯水箱中便可產(chǎn)生熱水,在不需要使用的時候還可以把余熱利用起來,這就是它的高明之處。
我受家用煤爐熱水的啟示,每次使用燃?xì)鉅t做飯是否也能同時產(chǎn)生附帶熱水呢?要是有附帶熱水的話,飯后洗碗時不是很方便嗎?
這個想法得到了老師的肯定,于是我開始了設(shè)計制造節(jié)能燃?xì)鉅t的研究。
開始我只考慮了液化氣,后來因燃?xì)夤驹谖业募议T口鋪設(shè)天燃?xì)夤艿溃晕矣謱μ烊細(xì)鉅t進行了研究和改造,從而發(fā)明了適應(yīng)各種燃?xì)獾墓?jié)能燃?xì)鉅t。
一、基本思路
燃?xì)鉅t在對其上部的鍋盆加熱時,熱量散失嚴(yán)重,熱效率不高。為了提高熱效率,本發(fā)明在其火焰出口處設(shè)置余熱聚熱水箱,通過吸收余熱從而達到節(jié)能的目的。
二、改造過程
首先,我把燃?xì)鉅t的空心殼封閉成一個貯水箱,并合理地留上進氣通道,保證有足夠的氧氣助燃。
在爐的底部安裝上冷水進口開關(guān),在爐的頂部安裝上了熱水出口開關(guān)。在爐的上方安放一個吸熱金屬環(huán),在吸熱金屬環(huán)的周圍用金屬絲將其熱量導(dǎo)出一部分去加熱貯水箱中的水,實現(xiàn)了與我家原來的節(jié)能煤爐相近的功能,但由于是分導(dǎo)了爐子上有用的熱量,所以不節(jié)能。
如何解決節(jié)能這個難題呢?我嘗試著將火焰下方的以輻射、傳導(dǎo)為主的散發(fā)式熱量吸收起來,加熱水箱中的水,達到節(jié)能目的。
為了獲得較好的吸收余熱效果,我將慣用的爐頭上的鍋架去掉,將水箱與爐頭緊密相連,在爐頭上焊接三個金屬條導(dǎo)熱代替鍋架。由于溫度不會太高,所以爐頭和鍋架金屬條經(jīng)久耐用,比以前的鍋架使用壽命提高了十倍以上。
三、結(jié)構(gòu)圖
四、原理圖:
五、實物圖:
六、創(chuàng)新點:
1.本發(fā)明是一種供燃?xì)饧訜嵊玫墓?jié)能燃?xì)鉅t,除了爐座、爐頭外,還有鍋架和吸收余熱的熱水箱。鍋架由三條實心聚熱金屬條和雙層筒形金屬水箱(中間充滿水)組成。
2.本發(fā)明的不同之處是通過吸收火焰下方的余熱從而節(jié)能的,而檢索到的其他節(jié)能燃?xì)鉅t明顯是通過火焰上方的聚熱環(huán)來吸熱的,不節(jié)能,有本質(zhì)區(qū)別。
3.本發(fā)明的鍋架設(shè)計屬于首創(chuàng),已有的鍋架都是活動的,是套在爐子上面的,而我所發(fā)明的是把鍋架與聚熱水箱整合為一體,既節(jié)省材料,又提高節(jié)能效率。
4.本發(fā)明的特點是:a.余熱盡收爐中聚熱水箱;b.結(jié)構(gòu)簡單、穩(wěn)固;c.鍋架因與水箱相連,溫度不會過高,因而可以讓使用壽命提高十倍以上;d.清洗方便;e.余熱熱水可供洗碗、洗手、洗臉、洗澡等。
(指導(dǎo)老師:蔡建偉)