专利名称：一种配用平面状台面电磁炉的中式炒锅的制作方法
技术领域：
本实用新型提供了一种与平面状台面电磁炉配用的中式炒锅。
电磁炉因为其节能、高效、洁净的明显优势，伴随着生产厂商及年生产总量的逐年增加，正在加速进入普通百姓家中。但是，电磁炉及其配套锅具作为西方发源的家用电炊具组合，是按照西方饮食烹调习惯设计开发的。并且，鉴于电磁炉感应加热原理，要求锅具底面具有铁磁性，又要求其与藏于电磁炉台面下方的感应线圈保持均匀间距以实现两者之间良好耦合。因此，市场上的电磁炉绝大多数具平面状台面，与电磁炉配用的现有锅具绝大多数系平面状锅底。这种组合能满足蒸、煮、炖、烧烹调操作的一般需要。
但是，就华人而言，饮食烹调习惯偏好炒制。炒制操作则要求锅具提供油料、物料、佐料在短时爆炒过程中快速且充分接触与混合的机会，使它们之间迅速发生作用，才能烹调出色、香、味、形俱佳且营养丰富的中华炒制菜肴上品。此种锅具当非中式炒锅莫属。传统的中式炒锅具有全曲面的下凹弧形锅面，其中心处于最低位置，也是受热温度最高区域。油料倒入锅内自然集中于此区域受热；佐料、物料倒入锅内亦自然集中于此区域，并浸泡于已受热油料中得以快速且充分接触与混合，在受热同时相互发生作用；因此实现中华菜肴炒制操作对短时爆炒的要求，色、香、味、形俱由之而来。传统样式的中式炒锅其下凹弧形锅面包络线上各点曲率半径不发生突变、亦不发生非单调性改变，锅面曲线流畅。这不但便利于各种物料的自然下滑与相互混合，也便利于锅铲的翻铲运动，使操作更加自如。中式炒锅早已成为华人家庭的必备锅具。
现今市场上与平面状台面电磁炉配用的炒锅有多种样式，按制造方法则可分为浇铸成形与压力加工成形两类，材质分别为铸铁与铁磁性金属薄板，后者又分为低碳钢薄板与铁素体不锈钢薄板两种。但不论制造方法及材质如何不同，现今市场上与平面状台面电磁炉配用的所有炒锅，只是在锅体周边才是下凹弧形锅面，而锅体的上下底面则是相互平行的两个平面，并在锅体周边的下凹弧形锅面(内表面)与锅体的上底平面之间形成明显的交界。以上型式炒锅不具备中华传统形状的全曲面下凹弧形锅面，不利于油料、物料、佐料以浸泡方式实现快速且充分的接触与混合，也不利于锅铲的翻铲运动，因而不能满足中华菜肴对短时爆炒的要求；再则，油料倒入锅内平铺于锅底的上底平面，不利于油量的目测估计，也增大了油料的挥发损耗与对工作环境的污染。
为了解决中式炒锅配用电磁炉的困难，专利技术(ZL96122122.4及ZL98241608.3)分别开发了具有弧形台面的电磁炉，已投入市场。这类电磁炉由于感应线圈为弧形，台面亦为弧形，与相应弧度的弧形底面炒锅可实现等间距配置，因而可实现两者之间良好耦合以获得良好的电-热转换效率。但也正由于原理上的同样理由，这类电磁炉并不适应于现有大多数为平面底面的各类锅具，甚至严格说来也不适应于弧度不与之相应的其它弧形底面锅具。再则，弧形台面与弧形感应线圈的设计使电磁炉制造成本增大。因此，弧形台面电磁炉的开发应用很受限制。专利技术(ZL97239861.9)则提出了一种可用于平面状台面电磁炉的铸铁材质炒锅，其锅身下底面是一平面，而其上表面也可以是符合中华传统形状的全曲面下凹弧形锅面。但是，由于其锅体采用锥面钵状外形设计，其纵截面“由中心向周边逐渐增厚”，使全锅体积、重量及外表面积均显著增大，金属消耗与能量损耗均显著增大，锅体受热缓慢，又不方便洗刷时搬动，未见开发应用。
本实用新型提供一种配用平面状台面电磁炉的中式炒锅。目的是为业已进入或即将进入广大华人家庭的、在电磁炉总量中占绝大多数的平面状台面电磁炉提供一种轻巧便利、样式美观、性能良好、价位较低、适合于中华菜肴炒制烹调的配套锅具，同时也试图为中华饮食文化特别是炒制烹调艺术走向世界作出努力。
本实用新型提出的配用平面状台面电磁炉的中式炒锅，包含锅耳与金属材质的全曲面锅身。所述金属材质的全曲面锅身除具有容纳并加热物料的一般功能外，还因为呈现为中华传统形状下凹弧形锅面而具有方便中华菜肴炒、炸、煎、煮烹调操作的功能；该下凹弧形锅面具有完全的曲面形状，即其包络线上各点曲率半径不发生突变、亦不发生非单调性改变，因此锅面曲线流畅，这不但便利于各种物料的自然下滑与相互混合，也便利于锅铲的翻铲运动，使操作自如。本实用新型提出的配用平面状台面电磁炉的中式炒锅，其特征在于它的锅体外形呈碗状；该碗状锅体还包含铁磁性金属材质的具有平面底面的圆柱形薄板状锅底，以及存在于所述金属材质全曲面锅身与所述铁磁性金属材质圆柱形薄板状锅底的环状楔形间隔空间内、在双侧界面上均具冶金结合的、起导热与均热作用的金属填充体。
所述铁磁性金属材质的具有平面底面的圆柱形薄板状锅底，与藏于平面状台面电磁炉台面下方的感应线圈保持均匀间距，直接参与电-磁-热能量转换；为保证电-磁-热转换效率有较高水平，该锅底直径应与藏于电磁炉平面状台面下方的感应线圈相当，约为150至180毫米；该锅底厚度应满足与电磁炉高频磁力线耦合所需及工艺过程所要求并与材质有关，当采用具有较高磁导率的低碳钢薄板或铁素体不锈钢薄板时，厚度约为0.5至0.8毫米。进一步提高所述铁磁性金属材质圆柱形薄板状锅底的直径与厚度，不能显著提高电-磁-热转换效率，卸将显著增加全锅重量，增加金属消耗及辐射、蓄热所引起的能量损耗，因而是不可取的。
与本实用新型中式炒锅配用的平面状台面电磁炉，其功率应选择1.5千瓦或以上。考虑到电磁炉炊具具有远高于一般电热炊具的电-热转换效率，故使实际可用热功率提高近百分之五十；又考虑到现代家庭人口数量较少、每锅炒菜量亦较少，已不再有必要通过增加锅体重量以增加蓄热的方法来满足中华菜肴炒制对短时爆炒的要求。恰恰相反，本实用新型着眼于尽可能减小锅体体积、重量及外表面积，使操作更加轻巧便利、锅体受热更加快捷、外形亦更加美观，以提高工作效率和舒适性。同时，这也有利于降低金属消耗、降低锅体蓄热损失与表面散热损失，使锅具的制造成本与运行成本均降低，获得较好的性能价格比。
为了尽可能减小全锅体积、重量及外表面积，本实用新型所提出的配用平面状台面电磁炉的中式炒锅，除了在满足电-磁-热转换效率前提下尽可能限制锅底直径与厚度外，还将全锅外形设计为碗状。“碗身”即金属材质全曲面锅身，“碗底”包括所述铁磁性金属材质圆柱形薄板状锅底与金属填充体；使所述金属填充体底面的直径与所述圆柱形薄板状锅底的直径相等，使该金属填充体包络线下端是所述圆柱形薄板状锅底母线的延长线，使该金属填充体包络线上端与所述金属材质全曲面锅身外表面包络线就近相切以实现圆滑过渡。由于采用碗状外形设计，其锅身部分的外部表面与内部表面(即锅面)为相同性质曲面，走向相同，保持着各处相等、且满足所需的最小间距(即壁厚)；因此能使全锅体积及总的外表面积减至最小(
图1)。
考虑到全锅体积与外表面积对于其金属消耗与重量、蓄热损失、表面散热损失以及受热是否快捷等项性能品质的重要意义以及锅体外形对于全锅体积与外表面积的直接影响，就本实用新型与专利技术(ZL97239861.9)两者不同的形状设计进行了对比的计算分析。对比计算分析是在设定两者均具有全曲面下凹圆弧形锅面，两者的内圆弧半径、锅面内口径及锅体上沿水平方向厚度(1毫米)均相等，因而深度及容积亦相等、上沿尺寸相同的条件下进行的。对比计算结果见表1。
表1
对比计算结果表明，在锅面形状、尺寸相同且容积相等条件下，本实用新型中式炒锅采用的碗状外形设计使全锅体积及总的外表面积分别减小了四分之三以上及约四分之一，从而显著减轻锅体重量、金属消耗量及蓄热、散热损失，平面状台面电磁炉配用中式炒锅的构想将因而可以成为现实。
本实用新型所提出的配用平面状台面电磁炉的中式炒锅当采用成形-焊接-浇铸制造方法时，金属填充体采用铝或铝合金材料。将已分别成形的金属材质全曲面锅身与铁磁性金属材质圆柱形薄板状锅底两者相应部位清理干净并正确定位后，用散点焊接方法将两者固定为一体，再用浇铸方法将铝或铝合金填充到两者之间的环状楔形空间内并在双侧界面上实现冶金结合。由于金属填充体采用铝质材料，将以碗状外形设计的效果为基础进一步减轻锅体重量，增强导热与均热效能，降低锅体蓄热损失，使锅体受热更加快捷，提高炊事工作的效率性和舒适性，因此进一步提高锅体性能品质。
本实用新型所提出的配用平面状台面电磁炉的中式炒锅当采用整体浇铸制造方法时，则全锅采用铸铁材料。考虑到铸铁本身即是铁磁性金属材料，为减轻锅体重量应使所述铁磁性金属材质圆柱形薄板状锅底厚度为零，使所述锅身与填充体通过浇铸同时得到形成一体(图2)。由于工艺简化并全部采用廉价金属(铸铁)制作，将会降低制造成本。虽然所述铁磁性金属材质圆柱形薄板状锅底已经去除，但由于比重原因，锅体重量仍有较大增加。为减轻此一不利影响，所述全曲面锅身亦可采用椭圆弧线代替通常采用的圆弧线作为包络线，并且使椭圆短轴与锅体中轴线平行；通过减小锅身与锅底的环状楔形间隔空间的那部分体积使全锅总体积减小，从而使锅体重量不至于增加过多。
下面结合实施例两则和相应附图对本实用新型作进一步说明
图1是实施例1附图(过中轴线剖视图)。
图2是实施例2附图(过中轴线剖视图)。
实施例1是采用铝-低碳钢复合材料及成形-焊接-浇铸方法制作的与平面状台面电磁炉配用的中式炒锅，锅体外形呈碗状。本实施例中华炒锅由低碳钢材质锅身(1)与锅底(3)、铝质填充体(4)及锅耳(5)四者构成(
图1)。所述低碳钢材质锅身(1)，呈现为中华传统形状全曲面下凹弧形锅面(2)，即其外部表面与内部表面(即锅面)为同一圆心的两个圆弧曲面，保持着各处相等、且满足所需的最小间距(即壁厚)；用低碳钢轧制薄板经模具落料后压制成形。所述低碳钢材质锅底(3)为具有平面底面的圆柱形薄板，用低碳钢轧制薄板经模具落料后成形。所述锅身(1)与锅底(3)经分别成形后，将两者相应部位清理干净并正确定位，用对焊法将两者中心部位焊接为一体；再将三段D2×10的铁丝按120度分布均匀嵌塞在锅身(1)与锅底(3)之间的的环状楔形间隔空间内，再用气焊将它们分别与锅身(1)与锅底(3)焊接为一体。最后用浇铸方法将铝或铝合金填充到已连为一体的锅身(1)与锅底(3)之间的所述环状楔形空间内，得到铝质填充体(4)，并在其双侧界面上实现冶金结合。本实施例设计尺寸是，锅面内圆弧半径(Ri)24.9厘米，锅面内口径(Li)36.4厘米，锅体上沿外口径(Le)36.7厘米(1.1尺)，锅身壁厚(t)0.1厘米，锅底直径(d)18厘米、厚度0.08厘米。由此求得锅体容积4.39升；锅体总重量1.704公斤，其中铝质填充体(4)重量0.4公斤。
实施例2是采用铸铁材料整体浇铸方法制作的与平面状台面电磁炉配用的中式炒锅，锅体外形亦呈碗状。为减轻锅体重量使所述铁磁性金属材质圆柱形薄板状锅底(3)厚度为零，并使所述锅身(1)与填充体(4)通过浇铸一体成形、同时得到(图2)。本实施例中式炒锅除全锅采用铸铁材料并因此省去所述铁磁性金属材质圆柱形薄板状锅底(3)外，其余设计与实施例1相同，故锅体容积亦为4.39升；但由于锅体全为铸铁，重量较实施例1增加，为2.418公斤。
权利要求1.一种配用平面状台面电磁炉的中式炒锅，它的锅体包含锅耳(5)与金属材质全曲面锅身(1)，所述金属材质全曲面锅身(1)呈现为中华传统形状下凹弧形锅面(2)，该下凹弧形锅面(2)具有完全的曲面形状，即其包络线上各点曲率半径不发生突变、亦不发生非单调性改变；所述中式炒锅的特征在于，它的锅体外形呈碗状，该碗状锅体还包含铁磁性金属材质的、直接参与电-磁-热能量转换的、其直径与电磁炉感应线圈相当约为150至180毫米的、其厚度满足与电磁炉高频磁力线耦合所需及工艺过程所要求约为0.5至0.8毫米的、具有平面底面的圆柱形薄板状锅底(3)，以及存在于所述金属材质全曲面锅身与所述铁磁性金属材质圆柱形薄板状锅底的环状楔形间隔空间内、在双侧界面上均具冶金结合的、起导热与均热作用的金属填充体(4)。
2.根据权利要求1所述的配用平面状台面电磁炉的中式炒锅，其特征在于所述碗状锅体的“碗身”即所述金属材质全曲面锅身(1)，“碗底”包括所述铁磁性金属材质圆柱形薄板状锅底(3)以及所述金属填充体(4)；使所述金属填充体(4)底面的直径与所述圆柱形薄板状锅底(3)的直径相等，使该金属填充体(4)包络线下端是所述圆柱形薄板状锅底(3)母线的延长线，使该金属填充体(4)包络线上端与所述金属材质全曲面锅身(1)外表面包络线就近相切、圆滑过渡。
3.根据权利要求1所述的配用平面状台面电磁炉的中式炒锅，其特征在于当采用成形-焊接-浇铸制造方法时，金属填充体(4)采用铝或铝合金材料，用浇铸方法将铝或铝合金填充到业已分别成形并业已焊为一体的所述金属材质全曲面锅身(1)与铁磁性金属材质圆柱形薄板状锅底(3)两者之间的环状楔形空间内；当采用整体浇铸制造方法时，则全锅采用铸铁材料，使所述铁磁性金属材质圆柱形薄板状锅底(3)厚度为零，并且使所述金属材质全曲面锅身(1)与金属填充体(4)通过浇铸同时得到形成一体。
专利摘要一种配用平面状台面电磁炉的中式炒锅，含锅耳(5)与金属材质全曲面锅身(1)，它具有方便中华菜肴炒、炸、煎、煮烹调操作的中华传统形状下凹弧形锅面(2)。所述中式炒锅还包含能提高电－热转换效率、具有平面底面的铁磁性金属圆柱形薄板状锅底(3)，及存在于所述锅身与锅底的环状楔形间隔空间起导热与均热作用的金属填充体(4)。全锅呈碗状外形，以减小体积、外表面积、重量及热量损耗。用成形－焊接－浇铸法或整体浇铸法制造。
文档编号A47J36/02GK2536151SQ0222207
公开日2003年2月19日 申请日期2002年4月2日 优先权日2002年4月2日
发明者钟知勉 申请人:钟知勉, 赵平, 王学前