一种烹饪器皿及加热装置的制作方法

1.本发明涉及烹饪器具技术领域，尤其涉及一种烹饪器皿及加热装置。


背景技术：

2.传统电磁加热锅技术中，一般是采用具有吸磁性的材料的烹饪器皿，通过发热线盘的电磁感应作用，对锅的主体进行加热。由于强度和热传导等原因，烹饪器皿本身不能太薄。由于锅本身是良好的导体，比热容相对较高，因此导致烹饪器皿发热量中，温度上升慢，锅主体的忘外界散失的热量大。


技术实现要素：

3.本发明实施例提供一种烹饪器皿及加热装置，可以有效提升烹饪器皿加热过程的加热效率。
4.根据本发明的第一方面，提供了种烹饪器皿，包括：
5.锅体；
6.发热体，所述发热体设置与所述烹饪器皿靠近食材端，所述发热体包含发热膜，所述发热膜能够与电磁感应发热；
7.隔热端，设置于所述烹饪器皿于所述发热体相对应的另一端，用于阻隔所述发热体逆向传递至所述烹饪器皿外表面的热量。
8.可选地，所述发热膜的厚度为0.01mm～0.2mm，所述发热膜使用喷涂或电镀工艺制作而成，所述发热膜含有导磁金属。
9.可选地，所述锅体的基材为隔热材料形成的所述隔热端，所述锅体内表面设置有所述发热膜。
10.可选地，所述锅体包括内层、中间层和外层；
11.所述隔热端设置于所述锅体的中间层，所述发热膜设置于所述锅体内层；
12.所述中间层为真空层或所述中间层为隔热材料。
13.可选地，所述锅体还包括导热层，所述导热层设置于所述锅体内层靠近食材侧，所述导热层的比热容大于预设第一比热容和/或所述导热层的厚度大于预设第一厚度，所述发热膜用于在电磁加热作用下发热，以及向所述导热层传递热量，所述导热层用于吸收所述发热膜的热量以及向所述烹饪器皿内的食材传递热量。
14.可选地，所述发热体在使用时放置于所述锅体内，所述发热体表面设置有发热膜，所述发热体为导热材料，所述发热体的比热容大于预设第一比热容，所述发热膜用于在电磁加热作用下发热，以及向所述发热体内部和食材传递热量，所述发热体内部的导热材料用于吸收所述发热膜的热量并存储。
15.可选地，所述发热体为多个，所述发热体为颗粒状或块状结构。
16.根据本发明的第二方面，提供了一种加热装置，包括：
17.加热组件；
18.所述加热组件靠近锅体端设置有发热体，用于在所述加热组件的作用下发热进行加热所述锅体。
19.可选地，所述加热组件与所述发热体之间设置有隔热层，所述发热体为设置于所述隔热层上的发热膜。
20.可选地，所述加热装置还包括：
21.控制装置，
22.所述加热组件为多个，所述控制装置与所述加热装置中的各加热组件连接，用于控制各所述加热组件同时发热或单独发热。
23.本发明实施例提供的烹饪器皿，发热体在电磁感应的作用下进行加热，由于发热体包含的发热膜设置于烹饪器皿靠近食材端，因此，发热膜加热产生的热量可直接传输至食材。另外，由于在烹饪器皿中还设置有隔热端，使得发热膜产生的热量向锅体外部传递的热量较少，因此大部分热量可被食材所吸收。并且由于热量不扩散，锅体内部的温度可以在发热体发热的作用下快速加热至高温，也可以在不发热后快速降低温度，保证锅体中食材的加热效率的同时，极大提升了烹饪器皿的使用体验。
24.采用金属薄膜作为烹饪器皿的衬底，薄膜在电磁加热设备的作用下，热量上升快，重量轻。
25.本发明实施例还提供了加热装置，将发热体直接设置在加热装置上，发热体通过电磁感应直接发热，便可以对锅体不做限制，可以适用于塑料、陶瓷等烹饪器皿。
26.本发明的其它特征和优点将在随后的说明书中阐述，并且，部分地从说明书中变得显而易见，或者通过实施本发明而了解。本发明的目的和其他优点可通过在所写的说明书、权利要求书、以及附图中所特别指出的结构来实现和获得。
27.下面通过附图和实施例，对本发明的技术方案做进一步的详细描述。
附图说明
28.附图用来提供对本发明的进一步理解，并且构成说明书的一部分，与本发明的实施例一起用于解释本发明，并不构成对本发明的限制。在附图中：
29.图1示出了根据本发明实施例的烹饪器皿结构示意图；
30.图2示出了据本发明实施例的烹饪器皿结构示意图；
31.图3示出了据本发明实施例的烹饪器皿结构示意图；
32.图4示出了根据本发明实施例的加热组件和锅体结构示意图；
33.图5示出了根据本发明实施例的加热组件和锅体结构示意图；
34.图6示出了根据本发明实施例的加热组件和锅体结构示意图。
35.其中，110-锅体，111-内层，112-中间层，113-外层，114-导热层，120-发热体，121-发热膜，130-隔热端，210-加热组件，220-隔热层。
具体实施方式
36.在本发明的描述中，需要理解的是，术语“中心”、“纵向”、“横向”、“长度”、“宽度”、“厚度”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”“内”、“外”、“顺时针”、“逆时针”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于
描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。
37.此外，术语“第一”、“第二”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括一个或者更多个该特征。在本发明的描述中，“多个”的含义是两个或两个以上，除非另有明确具体的限定。
38.在本发明中，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”、“固定”等术语应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。
39.以下结合附图对本发明的优选实施例进行说明，应当理解，此处所描述的优选实施例仅用于说明和解释本发明，并不用于限定本发明。
40.本发明实施例提供了一种烹饪器皿，结合图1可知，本发明实施例提供的烹饪器皿可以包括锅体110、发热体120以及隔热端130。其中，锅体110主要用于盛放食材，发热体120设置于烹饪器皿靠近食材端，并且，发热体120包含发热膜121，发热膜121能够与电磁感应发热。隔热端130设置于烹饪器皿与发热体120相对应的另一端，用于阻隔发热体120逆向传递至烹饪器皿外表面的热量。本发明实施例提供的烹饪器皿，发热体120在电磁感应的作用下进行加热，由于发热体120包含的发热膜121设置于烹饪器皿靠近食材端，因此，发热膜121加热产生的热量可直接传输至食材。另外，由于在烹饪器皿中还设置有隔热端130，使得发热膜121产生的热量向锅体110外部传递的热量较少，因此大部分热量可被食材所吸收。并且由于热量不扩散，锅体110内部的温度可以在发热体120发热的作用下快速加热至高温，也可以在不发热后快速降低温度，保证锅体110中食材的加热效率的同时，极大提升了烹饪器皿的使用体验。
41.可选地，发热膜121的厚度为0.01mm～0.2mm，发热膜121使用喷涂或电镀工艺制作而成，发热膜121常见的金属膜材质有：铜、铝、锌等。这类型金属不具备导磁特性，所以按照电磁加热原理，是不会在电磁场中高效发热，但是镀膜技术使得器皿衬底表面生长薄薄的金属层，导致金属原子与自由电子在电磁涡流作用下，相互间间隙较小，因此其电子对原子的碰撞摩擦，造成生热作用比大块金属要强，导致相比大块金属，金属薄膜可以将电磁能转化为更多的热能。基于物理原理可知，例如，金属膜层越厚，原子与电子间间隙越大，由电磁导致的电子涡流与金属原子碰撞摩擦的强度就越小，其发热效果越差，因此器皿使用金属膜加热，可以利用金属膜层厚度与电磁加热热效率之间的关系，调整器皿中加热热源场的梯度分布，金属膜材料也可以直接采用含铁等导磁性金属材料，在电磁感应下发热；金属膜材料也可以直接选用含铁等磁性金属材料，在电磁感应下发热。从而使得发热体120产生的热量可以传输至锅体110中的食材。
42.在实施例中，锅体110的基材为隔热材料形成的隔热端130，即，锅体110本身可以是由高耐温不导热或低比热容材质制备而成。锅体110内表面设置有发热膜121。由于加热膜涂层较薄，热量往周围方向传递速度较慢，并且烹饪器皿由不导热或低比热容材质制成，向外部传递热量较少，因此大部分热量被食材所吸收。
43.参见图2可知，锅体110可以包括内层111、中间层112和外层113；隔热端130设置于锅体110的中间层112，发热膜121设置于锅体110的内层111，具体可以设置内层111表面。中间层112为真空层，或中间层112为隔热材料，如隔热陶瓷，以阻隔发热膜121产生的热量反向传递至锅体110外侧。本发明实施例中，通过在锅体110的中间层112设置真空结构，或是设置隔热材料，可以有利于阻隔发热体120逆向传递至烹饪器皿外表面的热量，并且，由于热量不扩散，锅体110内部的温度可以在发热膜121发热的作用下快速加热至高温，也可以在不发热后快速降低温度，保证锅体110中食材的加热效率的同时，极大提升了烹饪器皿的使用体验。
44.继续结合图2可知，锅体110还包括导热层114，导热层114设置于锅体110的内层111，且靠近食材侧，导热层114的比热容大于预设第一比热容和/或导热层114的厚度大于预设第一厚度，发热膜121用于在电磁加热作用下发热，以及向导热层114传递热量，导热层114用于吸收发热膜121的热量以及向烹饪器皿内的食材传递热量。实际应用中，由于发热膜121的热容很低，无法存储热量，通过发热体120发热所产生的热量会马上被吸走后继续发热，容易造成较大的温度起伏。本实施例中通过设置导热层114，从而起到温度平衡的作用。
45.在本实施例中，锅体由外至内依次包括隔热端130、发热体120以及导热层114，其中，发热体120用于在电磁加热作用下发热，发热体120的比热容小于预设第一比热容和/或发热体120的厚度小于预设第一厚度，导热层114用于存储热量以及向所述烹饪器皿内的食材传递热量，导热层114的比热容大于预设第二比热容和/或导热层114的厚度大于预设第二厚度，隔热端130对应的第一热阻大于导热层114对应的第二热阻。本技术实施例提供的烹饪器皿通过设置具有上述特征的多层结构，至少解决了现有技术中存在的烹饪器皿沉重、食材受热不均匀、烹饪温度难以控制的问题，有助于减轻烹饪器皿重量、均衡烹饪器皿热量分布、提高温度可控性。
46.在本实施例中，为使发热体120快速发热，并且避免将产生的热量大量的存储在该发热体120中，也即为促进发热体120尽快的将产生的热量传递出去，实现对烹饪器皿内食材的加热作用，发热体120具体应选用可存储热量较少的材质、结构。例如，发热体120的材质对应的比热容小于预设第一比热容，以使发热体120受热迅速升温，从而由于发热体120温度迅速上升，发热体120可以更快速的将热量传递出去，减少烹饪食材受热等待时间，有助于实现对烹饪加热的精准控制，在本实施例中，导热层114可以采用导热陶瓷材料。
47.在本发明实施例中，如图3所示，发热体120还可以在使用时放置于锅体110内，发热体120表面设置有发热膜121，发热体120为导热材料，发热体120的比热容大于预设第一比热容，发热膜121用于在电磁加热作用下发热，以及向发热体120内部和食材传递热量，发热体120内部的导热材料用于吸收发热膜121的热量并存储。如图3所示发热体120为多个，并且，发热体120可以为颗粒状或块状结构，优选为球体。在本实施例中，锅体110的基材可以为任意材质，优选为不导热热和低比热容材质。当烹饪器皿在使用过程中，锅体110本身不发热，通过在锅体110内设置的不导热或低比热容材质的发热体120，并且通过发热体120表面的发热膜121在电磁的作用下直接进行发热，可以使得发热体120产生的热量快速传递至锅体110中的食材。
48.在本实施例中，锅体的基材为不导热热和低比热容材质形成隔热端130，发热体的
发热层处于发热体表面，也可以整个发热体都为磁性发热材料，进一步地，发热体设置为至少两层，其表层的热效率高于基层，保证表面高温以对食材加热。
49.在本实施例中，发热体120的发热层处于发热体120表面，发热体120的基材为导热材料，形成导热层114，发热层用于在锅体外部的电磁感应下发热，基材的热容较大，由于发热层比热容较小，发热体120发热层存储下来的热量很少，当加热停止时，由于发热体120自身存储的热量很少，发热体120的热量很快会被吸收，温度也会很快降下来，因此，采用热容较大的基材，对发热层产生的热量进行储存缓冲，提升发热体的加热效果。
50.在本实施例中，发热体120的发热层处于发热体120表面，发热体120的基材为隔热材料，形成隔热端130，这时形成表层高温加热状态，使用于蒸煮场景。
51.在一种具体的应用场景中，发热层可以采用镀膜技术，发热层的比热容较小和/或厚度较薄(厚度较薄可认为质量较小)，从热量公式可知道：q＝c*m(t2-t1)，由于c(比热容)较小和/或m(质量)极小，既上升同样的温度，需要的热能极小，同理，下降同样的温度，释放的热量也极少，这时可以认为，热能几乎直接传递给了导热层114，发热层很少储存。加热控制通过igbt的导通时间控制，一旦停止电磁加热，发热层很快就会因为不再接受热量而导致温度下降，而导热层114的热量将提供给发热层，不存在温度骤然下降，而继续加热时，发热层产生大量的热被导热层114吸收，只有一部分提供给食材，不会产生温度过充。由此，其加热过程温度波动较小。
52.基于本发明实施例提供的烹饪器皿，发热体120在电磁感应的作用下进行加热，由于发热体120包含的发热膜121设置于烹饪器皿靠近食材端，因此，发热膜121加热产生的热量可直接传输至食材，可以使制作锅体110的材料不仅仅局限于具有磁性的钢材，可以为陶瓷、耐高温材料等更多选择。另外，由于在烹饪器皿中还设置有隔热端130，使得发热膜121产生的热量向锅体110外部传递的热量较少，因此大部分热量可被食材所吸收。并且由于热量不扩散，锅体110内部的温度可以在发热体120发热的作用下快速加热至高温，从而有效提升烹饪器皿的加热效率。
53.本发明实施例还提供了一种加热装置，结合图4～图6可知，加热装置其可以包括加热组件210，加热组件210靠近锅体110端设置有发热体120，用于在加热组件210的作用下发热进行加热锅体110。在本实施例中，加热组件210的数量可以为一个，也可以为多个(即两个及两个以上)，加热组件210可以设置于锅体110外侧，图4、图5示出了加热组件210为一个的应用实施例，图6示出了加热组件210为多个的应用实施例。
54.继续参见图4～5，加热组件210与发热体120之间设置有隔热层220，发热体120为设置于隔热层220上的发热膜121。在本实施例中，通过在加热组件210与发热体120之间设置隔热层220，可以有效阻断发热体120逆向传递的热量，即减少温度向锅体外扩散。可选地，隔热层220可以是经由锅体110设置的隔热材料生成，或是在锅体110中所设置的中控结构的中间层。
55.在本发明实施例中，加热装置还可以包括：控制装置(未在图中示出)，与加热装置中的加热组件210连接。可选地，当加热组件210为多个，控制装置与加热装置中的各加热组件210连接，用于控制各加热组件210同时发热或单独发热。本实施例中的加热组件210可以为线圈，各加热组件可以设置与锅体110的外表面，当加热组件210为多个时，可以依据锅体110的大小进行环绕式分布，或是依据锅体110与加热组件210接触的区域划分为多个不同
的加热区，可以分别在各加热区对应设置加热组件210。
56.本实施例中，加热组件210可以相对于锅体110生成加热区域，当加热组件210为多个时，多个加热组件210各自相对于锅体110具体对应控制的加热区域，实际应用中，通过控制多个加热组件210中的一个加热组件210或是同时控制多个加热组件210，可以实现不同区域的发热体120进行单独发热或是同时发热，从而实现对锅体110内部不同点的温度精准控制需求。本实施例中的加热组件210可以为发热线圈，通过结合发热线圈和发热体120的之间的电磁感应作用可以使得发热体120进行发热。
57.本发明实施例提供的加热装置，通过在靠近锅体110端设置有发热体120，可以在电磁感应的作用下进行加热，由于发热体120包含的发热膜121设置于靠近锅体端，因此，发热膜121加热产生的热量可直接传输至锅体，可以使制作锅体110的材料不仅仅局限于具有磁性的钢材，可以为陶瓷、耐高温材料等更多选择。另外，通过在加热组件210与发热体120之间设置有隔热层220，可以有效阻断发热体120逆向传递的热量，即减少温度向加热线圈传递，从而提升加热效率，并且能够防止加热线圈过热造成故障。
58.进一步地，本发明实施例提供的加热装置还可以设置与加热组件210连接的控制装置，当加热组件210为多个时，通过控制各加热组件210同时发热或单独发热，从而实现对锅体110内部不同点的温度精准控制需求。
59.在本实施例中，加热装置可以均匀分段设置于锅体的外周，可以控制各个加热装置的功率，从而实现分区域加热，实现锅体的立体控制，比如煲仔饭需要产生锅巴，则加大底部线圈的功率输出。
60.在本实施例中，基于电磁加热装置对烹饪器皿不同位置的加热情况，也即烹饪器皿不同位置的受热情况，还可以将烹饪器皿或加热装置不同位置的金属膜设置为不同属性。举例来说，对于同一个烹饪器皿，烹饪器皿底部要承受食材大部分的重力并且要经常搅拌，如果食材沉积或搅拌不及时，都可能会导致烹饪器皿底部的金属膜衬底过热，严重情况下会引起烹饪器皿衬底烧黑、烧化，而烹饪器皿侧壁与食材接触较少，在一些菜品烹饪中烹饪器皿侧壁与液体接触较多，可以耐受较长时间的加热而不至于烧黑、烧化，且侧壁相比于底部来说通常距离电磁加热设备更远一些，因此对于同一烹饪器皿，烹饪器皿底部或加热装置上设置的金属膜的厚度可以大于侧壁金属膜衬底的厚度。
61.当然，还可以通过选用不同材质的金属膜衬底实现上述效果，例如烹饪器皿底部选用铁含量较低的材质，侧壁选用铁含量较高的材质，从而形成金属膜衬底。本领域技术人员还可以通过控制金属膜衬底其他方面的属性使得金属膜衬底与烹饪器皿的受热情况相关即可，对于属性的具体内容，在此不做限定。
62.显然，本领域的技术人员可以对本发明进行各种改动和变型而不脱离本发明的精神和范围。这样，倘若本发明的这些修改和变型属于本发明权利要求及其等同技术的范围之内，则本发明也意图包含这些改动和变型在内。