[发明专利]一种食堂炉灶废热自动转化设备

权利要求书

1.一种食堂炉灶废热自动转化设备，用于将炉灶废热完全转化为洗浴用水，其特征在于，包括：多个供氧单元、多个热交换单元、多个废热传输管道、炉灶以及控制器，所述炉灶侧壁包括多个各自连接不同所述废热传输管道的接口，所述控制器分别与多个热交换单元、多个供氧单元以及多个所述接口连接；

所述接口与所述供氧单元的数量相等，且所述供氧单元排布于所述炉灶底部中心点的燃料气体的进气口周围，各个供氧单元均在其供氧管道上设置有无线数据通信单元和进氧电磁阀，所述控制器通过这些无线数据通信单元控制所述进氧电磁阀已打开相对于完全打开的百分比进而控制进入所述炉灶的氧气量；

各个所述废热传输管道包括一条废热传输主管道，所述炉灶内壁呈半球形且半径为R，所述炉灶沿垂直于炉灶顶面的平面的方向呈对称形状且该顶面通过所述半球形的球心，所述废热传输主管道与炉灶之间连接的所述接口在所述炉灶侧壁上沿多条弧线分布，各弧线相交于炉灶底部的中心点；所述接口在所述炉灶内壁上呈对称形状，这些对称形状在机械结构方面满足：

其中ri表示第i个接口在炉灶内壁上的半径，N为废热传输主管道的数量，

当所述接口在所述弧线上分布时，对于位于相邻两条弧线上的、在沿垂直于炉灶顶面的平面的方向上任意两个相邻的所述接口，在垂直于炉灶顶面的平面的方向上彼此错位，并且所述两个相邻的所述接口在所述炉灶内壁上的对称形状的圆心在沿垂直于炉灶顶面的平面的方向上间距满足：

Hi＝23×(ri-1+ri+ri+1)+13×Σk＝1iLkΣk＝1NLk

其中Hi表示第i+1个接口与第i个接口之间沿垂直于炉灶顶面的平面的方向上的距离，ri-1和ri+1分别表示第i-1个接口和第i+1个接口在炉灶内壁上的半径，Lk表示第k个废热传输主管道的长度，

所述废热传输主管道在其内壁上设置有多个红外温度检测单元，每一个所述废热传输主管道内的各个红外温度检测单元彼此之间呈螺旋线形布置且该螺旋线沿管道的延伸方向延伸，每一个所述废热传输主管道内的各个红外温度检测单元沿着所述螺旋线的距离间隔满足如下条件：

其中j表示当前废热传输主管道的序号，Li表示第j个废热传输主管道的长度，D红外温度检测单元i+1,j表示第i+1个红外温度检测单元与第i个红外温度检测单元之间沿所述螺旋线的距离，D红外温度检测单元i,j表示第i个红外温度检测单元与第i-1个红外温度检测单元之间沿所述螺旋线的距离，D红外温度检测单元i-1,j表示第i-1个红外温度检测单元与第i-2个红外温度检测单元之间沿所述螺旋线的距离，D红外温度检测单元0,j表示第j个废热传输主管道中第1个红外温度检测单元的位置并在该第j个废热传输主管道与所述炉灶内壁接口的位置设置该第1个红外温度检测单元的位置，而第2个红外温度检测单元与第1个红外温度检测单元之间沿所述螺旋线的距离设置为5cm的整数倍；

从所述炉灶延伸出去的各个废热传输管道还包括多个废热传输子管道，这些子管道内不设置红外温度检测单元，所述多个废热传输子管道的起始位置均设置有所述红外温度检测单元，所述多个废热传输子管道的末端设置于在所述废热传输主管道朝向远离所述炉灶的延伸方向上的、倒数第二个所述红外温度检测单元所在位置处；对于各个所述废热传输主管道，起始并终止于该废热传输主管道的所述各个废热传输子管道的长度各不相同；所述废热传输子管道能够根据所述无线数据通信单元接收到的所述控制器的信号而致动的电磁阀的开启或关闭而被开启或关闭；

各个所述红外温度检测单元均包括被封装在该红外温度检测单元内的红外线温度传感器、气体流量传感器、电磁阀以及无线数据通信单元，所述红外线温度传感器检测其自身所在的废热传输主管道内的位置处以及沿废热传输主管道从炉灶延伸出去的方向上的下一个红外线温度传感器所在位置处之间的螺旋线中点处的温度数据，所述无线数据通信单元将与之封装在一起的红外线温度传感器检测到的温度信息发送给控制器，所述控制器通过所述无线数据通信单元接收各个所述红外温度检测单元检测到的温度数据，其中若某个作为废热传输子管道的起始位置处的电磁阀被开启时则与该电磁阀被一起封装的红外线温度传感器停止工作，直到该电磁阀被关闭为止；且对于与某一条废热传输主管道相连的各个废热传输子管道中，被开启的废热传输子管道的电磁阀的开启顺序为从最短的废热传输子管道开始逐渐开启长度更长的废热传输子管道，开启的个数根据如下经验公式确定：

其中表示去上整数，Q和T表示各个正在工作状态下的红外温度检测单元内的气体流量传感器检测得到的气体流量值和温度值，S表示当前正在工作的红外温度检测单元的个数，“·”表示计算Q与T在国际标准单位制下的数值的乘积而不考虑它们的矢量关系，p表示正整数；

各个所述废热传输管道的末端与其各自具有的废热传输主管道的末端相同，且均连接所述热交换单元中的同一个；

所述各个无线通信单元均具有不同的识别编码，以便于所述控制器能够单独地与上述各个无线通信单元进行数据通信。