专利名称：形成低粘着烹饪表面的方法和装置的制作方法
技术领域：
本发明涉及烹饪表面，更具体地，涉及用于形成低粘着烹饪表面的方法和装置。
背景技术：
做饭的一个主要烦恼是清洗烹饪用具。当烹饪食物时，食物易于粘着到烹饪表面。 该原因是表面本身在显微水平上是不光滑的。因此，加热食物使食物微粒烘烤在烹饪表面的粗糙区域上。为了防止食物粘着，通常在烹饪过程中添加一层液体。该液体通常为油、荤油或奶油，其具有低摩擦性能，并且不易于粘着到烹饪表面。但是，荤油、油和奶油在约392 T (2000C )下开始烧焦并且冒烟，在烹饪过程中还开始蒸发或吸收到食物中。由于肉通常在400-450 °F (200-230°C)之间的温度下烹饪，因此结果是与烹饪表面直接接触的荤油或油最终蒸发，再次离开食物。这样，即使使用荤油和油时，食物最终仍粘着到烹饪表面。烹饪用油和油脂的另一个缺点是，除非将其加热，否则其不能防止粘着。油通常具有杂质，例如水。申请人已经确定，在受热时，油中的水升高到油的表面。这在食物和油之间形成阻挡层。正是该阻挡层阻止了粘着到锅上。很多食谱都描述要将油加热到微光，微光正是在油顶上的水阻挡层。在最近几十年，食物制备中最大的进步之一是被称为“不粘”涂层的开发。这些中最有名的一个是杜邦公司以商标Teflon 销售的聚四氟乙烯(PTFE)。绝大多数烹饪表面涂覆有Teflon或类似的不粘涂层。Teflon 材料自身不起化学反应，并且无毒。Teflon 材料具有约0. 1或更小的摩擦系数，这是任何已知的固体材料最低的。因而Teflon 材料提供了非常有效的不粘表面。但是，至少一个报道声称，在炊具温度达到约460 T (2370C )之后Teflon开始劣变，并且在炊具温度达到约680 °F (350°C )时明显劣变。参见httD //en. wikipedia. org/ WikiZTeflon0由于该材料可在较高的温度下劣变，因此加热受到制约，这可能不利地影响对烹饪的要求。而且，一些近期报道指出了一些对使用PTFE材料的健康方面的关注。参见 http //en. wikipedia. org/wiki/TefIon0而且，Teflon材料倾向于为相对易损坏的材料， 因而需要保护操作，以防刮伤。这样则需要发现用于提供不粘烹饪表面的替代技术。
发明内容
公开了一种用于形成低粘着烹饪表面的方法。在一个实施例中，所述方法涉及以下步骤将处理材料或含氢物质设置在表面上，和从所述物质提取或产生氢离子，以保持在所述烹饪表面上。所述含氢物质可以是涂敷到所述表面的氢化油，提取氢的步骤涉及在所述表面上产生电荷，所述电荷将氢原子拉入或驱入所述表面中的孔或凹部中。所述电荷可通过使用连接到电源的探针或施用器产生，其中，所述表面的一部分可在产生电荷之前接地。在本发明的另一个实施例中，提供施用器，其包括用于向烹饪表面产生高压电弧的机构。所述高压将氢离子驱出涂敷到所述烹饪表面的例如氢化油等所述处理材料，并且使所述带电离子附着到所述烹饪表面。本发明的前述和其他特征以及本发明的优点将根据下面如附图中示出的优选实施例的详细描述变得显而易见。如可意识到的，在都不偏离本发明的情况下，本发明能够在多个方面进行修改。因此，附图和具体实施方式
应被认为本质是示例性的，而不是限制性的。
为了示出本发明，附图显示了本发明当前优选的形式。但是，应可理解的是，本发明不限于附图中显示的确切的布置方式和手段。图1是根据本发明一方面的烹饪表面的等轴视图。图IA是图1的烹饪表面的侧剖视图，示出根据本发明一个实施例形成低粘着烹饪表面的方法。图IB是图1的烹饪表面的侧剖视图，示出用于形成根据本发明的低粘烹饪表面的探针的替代位置。图2A是涂敷预处理材料之前图IA的烹饪表面的一部分的放大示意性剖视图。图2B是涂敷预处理材料之后图2A的该部分烹饪表面的的示意性剖视图。图2C是图2A的烹饪表面的该部分的示意性剖视图，示出根据本发明一个实施例施加电荷来向烹饪表面填充氢原子。图2D是图2A的该部分烹饪表面的示意性剖视图，示出了根据本发明一个实施例使用氢原子填充的烹饪表面。图3A和3B是用于向烹饪表面填充处理材料的充电台的剖视图。图4示出用于存放多个烹锅的充电台的一个实施例。图5A示出根据本发明一个实施例用于形成低粘着表面的装置的立体视图。图5B示出处于打开位置中的图5A的装置。图6A是图5A的装置的侧视图，图6B是图5B中图示的装置的侧视图。图7A是图6A中的装置沿7A-7A线的剖视图。图7B是图7A中的装置沿7B-7B线的剖视图。图8是用于形成低粘着表面的装置的替代实施例的剖视图。图9示出本发明的包括充电座的一个实施例。
具体实施例方式本发明涉及用于在烹饪表面上形成不粘表面的方法和生产该表面的装置。所述烹饪表面可由任何合适的材料制成，例如金属，其可耐高温和表面触碰，例如使用厨具刮擦， 这样的厨具在传统的烹饪操作中经常用到。如图1中所示，在一个优选实施例中，烹饪表面为煎锅的形式。但是，本发明不限于该特定结构，而是可应用到任何合适的烹饪装置，例如烤盘、深锅等。因而，示出的实施例
6仅用于呈现根据本发明的烹饪表面的一个示例。如将在下面所讨论的，本发明包括含氢的处理材料的涂敷。在标准温度和压力下， 氢是无色的、没有气味的、非金属的且没有味道的。一种优选的处理材料是传统的氢化油， 例如植物油。还可预期，平底锅可具有用于产生氢或以将氢存储在平底锅内部的机构。参见例如美国专利公开号No. 2008/0210693，其公开内容以其全文以引用的方式并入本文中。预期，通常存在于烹饪表面上的大气湿度可能对于产生所需量的氢来提供处理材料是足够的，因而消除了对包括单独的材料源的需要。而且，还可以根据需要烹饪的食物提供其他的处理材料来提高烹饪质量。例如，可能优选使用一种特定处理材料用于肉，使用不同的处理材料用于鱼。图1、1A、1B和2A-2D公开了一种用于形成低粘着表面的方法。在该实施例中，可使用传统的烹饪表面110，例如平底锅或深锅。如上所讨论的，所有金属倾向于在显微层上具有一定程度的孔隙，例如在晶粒层之间和表面自身上，所述孔隙这在显微镜下观察时显示为凹痕状(参见图2A)。本文中都称为材料表面中的孔隙或孔的表现形式。金属中的孔提供腔室，氢可存储或填充其中，用于以后在烹饪过程中使用，因而消除了从里面渗入氢的需要。该方法在图2A-2D中示出。如上所讨论的，氢可从多种处理液体和气体释放出来，例如从水、氢化油和甚至大气，只要其含有一定程度的湿气。由于从空气提取氢是非常缓慢的过程，因此优选用于提取氢的处理材料为氢化油或水。为了从水或油分子提取氢，需要向平底锅或深锅施加电荷。这样，本发明预期向锅施加负或正电荷。这可优选通过将锅Iio接地实现，例如通过传统的炉顶的炉栅112或连接到烹饪表面并且穿过炉结构到达接地点的单独的地线114接地。然后将负电荷通过使用连接到电源118的探针或电极116，例如电晕放电探针施加到锅的顶部表面，所述电源118 提供产生负电荷的电压。在本发明中，仅需要很小的电压，完全在用于居住环境的安全水平内。电源可以是电池(直流电源)或来自适当降压来提供安全电压水平的传统的家庭插座 (交流电源)。如图IA和IB中所示，探针可靠近所述表面设置(图1A)，或其可远离所述表面设置，使电荷朝向所述表面引导。探针或棒116在其靠近接地的烹饪表面110设置时将产生电弧。这使得锅的该表面带正电荷(或负电荷)。如果锅的该表面首先使用处理材料120进行处理，例如使用水或更优选氢化油进行处理，则电荷将氢分子从油拉出，并且拉入锅中的孔122内。图2B中图示了处理材料的涂敷。填充该表面仅需一薄层处理材料。当施加电压并且产生电荷时(图 2C)，氢分子124将被拉到烹饪表面中的腔室的孔内(图2D)。将电荷施加到锅表面越长，则将越多的氢分子124从油拉出并且存储在锅的孔中。但是，在某一时刻，取决于孔的大小和数量，锅被完全处理(完全填充)，并且不能存储更多的氢。测试表明，施加电荷短到几秒就足够将充足的氢拉入锅的孔内，以用于后面的烹饪。当然，较大的烹饪表面比较小的表面需要更长的时间将充足的氢拉入孔中。当锅氢化或填充时，锅材料中的天然电荷将保持氢附着到孔。于是该烹饪表面可存放用于以后使用或可立即使用。锅存放时间越长，孔中的氢越可能开始释放到大气。因此优选锅在使用前较短时间进行填充。
在使用填充的烹饪表面过程中，向烹饪表面施加热将使氢从孔释放(除气)，并且在烹饪表面的表面上形成一层。这是由于施加电荷产生的附着力在高温下不太有效，即热降低由电荷产生的附着力。预期例如玻璃或陶瓷等一些烹饪表面需要更高的电压来使该表面带正电。因而， 电压和电晕放电时间可根据烹饪表面的材料修改。虽然示出的实施例图示出电晕放电探针用于填充烹饪表面，但是还可预期烹饪表面可以多种其他方式带电，例如通过在该表面上移动连接到电源的刷或垫。而且，选择用于烹饪表面的特定材料可以是更容易保持氢的材料。图3A和3B示出了本发明的用于自动填充平底锅，例如烤板的烤盘的一个实施例。 该实施例包括充电座200，其包括具有至少一个处理施用器204和至少一个充电施用器206 的壳体202。处理施用器204优选布置成沿锅208的一面上的线性路径涂敷处理材料。处理施用器204可以是设计用于接触锅208的面210的吸收海绵或泡沫。可再装的处理材料存储器212连接到处理施用器204，用于提供处理材料。充电施用器206优选具有一个或多个充电探针214，其在其插入充电座时接触或靠近锅208的面210布置。充电探针214适于连接到例如传统插座等电源。锅208优选与接地支架215接触。充电座壳体202包括用于接纳锅的槽式开口 216。使用时，锅滑入开口 216中，以使烹饪表面210与处理施用器或分配器204接触。当锅滑过处理施用器204时，处理材料自动涂敷到烹饪表面。表面继续经过充电施用器206，其在锅滑入时连续地向烹饪表面施加电荷或构造用于仅当锅完全插入壳体中并且使用处理材料处理时向烹饪表面施加电荷。还可设计成将该布置反过来，在烹饪表面从充电座取出时施加电荷。在该实施例中，在图3A-3B 中处理施用器将设置在充电施用器的相对侧。充电座可设计成包括如图4中所示的立架220，并且构造用于接收多个烘焙用平锅208，每一个经过单独的处理施用器和充电施用器。立架允许多个锅充电并且存放在立架上以使用方便。参照图5A、5B、6A、6B、7A和7B，显示了施用器300的另一个实施例。在该实施例中， 施用器为手持装置，构造用于施加例如氢化油等处理材料和高压电荷。施用器300包括壳体302，所述壳体302包括电压发生器304，优选能够产生超过1000伏，并且优选大于5000 伏，最优选高于10000伏的电压。一个这样的发生器是Marx发生器，例如由Yui DA电子出售的YD-010S型号的高压电源，其能够在18K Hz到35K Hz下产生3000和18000伏之间的电压。产生的电流小于150 μ A。电源306向发生器304提供所需的输入电压。在图示的实施例中，电源为直流电源，例如电池。但是，也可考虑电源是民用或商用交流电源，通过适当电路(例如交流-直流转换器)向高压发生器304提供所需电压。电源可以是充电电池。从高压发生器弓I出的输出导线或导体(优选为负极)308优选设置在壳体内，以在壳体放置在烹饪表面顶部上时靠近该表面。导体的位置为使电弧产生在导体末端和该表面之间。该电弧具有使氢化油蒸发的作用，产生结合到烹饪表面的带电的氢离子。申请人注意到，很多金属具有固有的阳极电位或电荷，这是固有的接受离子电荷的能力。来自输出导体的电弧将电荷发送给处理材料，使氢分子带电。带电离子电结合到烹饪表面。虽然预期输出导体的末端可设置成直接接触该表面，但是这样做可能使设置在导体端部和该表面之间的任何氢化油使得电弧的产生最小化。因而，更优选输出导体端部和该表面之间具有足够形成电弧的间距。在给定的施加电压下，本领域技术人员能够容易地适当设置输出导体的末端。在示出的实施例中，多个输出导体设置在壳体中间。但是，还可预期，单个导体可设置在壳体中，以产生单个电弧。从发生器引出的相对的充电导线(地线或正极导线)不需要接地，因为申请人已经确定，多数情况下的大气提供充分的接地作用。或者，地线可连接到形成在壳体上的接触表面310，所述接触表面310设计用于与烹饪表面接触。例如，在示出的实施例中，具有两个半圆形触头310，其在第二输出导线和烹饪表面之间提供传导路径。该触头可由任何合适的材料制成，例如铝刷或具有导带电粒子的橡胶。为了最小化来自施用器的RF能的传送，RF屏蔽罩(未显示)可安装在负极和正极导线之间。施用器300还可包括处理分配器312，用于涂敷处理材料。(为了简明，分配器仅显示在图6A、6B、7A和7B中，其在该实施例中设置在门316的内表面上)。一种优选的分配器312为海绵或类似分配器，其存储大量例如氢化油等处理材料。由于仅需要少量油来处理烹饪表面，因此海绵可填充容纳足够用于施用器使用寿命期间的大量的油。或者，施用器可设计用于使用另外的油再填充。分配器312设置成在使用过程中接触烹饪表面，或在使用过程中致动来分配所需量的处理材料。还可将施用器设计为不包括存储用于涂敷的处理材料的特定装置，而是需要使用者手动涂敷液体。施用器可仍包括分配器312，其操作来使处理材料遍及整个烹饪表面。施用器优选包括开关314，其可连接到电源或发生器，用于控制向发生器供电。在示出的实施例中，触头310安装到可旋转门316上的壳体302。如所显示，门316 附接到滑臂320上的耳318，滑臂320附接到开关314。当开关滑到向下位置(对应于“开” 的位置)时，其使滑臂320向下平移。门316在317处可旋转地安装到壳体302，并且包括偏置销319，其可滑动地布置在形成在耳318中的槽321内。在该实施例中，滑臂320的向下平移使耳318围绕枢转点317旋转销319。这使门316从其闭合位置(图13A中所示) 旋转到其打开位置(图13B中所示)，由此将触头定位到接触烹饪表面。弹簧(未显示)可结合到壳体中，并且连接到门316或滑臂320，以向上推动滑臂和门316进入其闭合位置。 在其闭合位置中，门316用于防止接触第一输出导线308的端部，因而最小化由于疏忽触电的可能。还可将施用器300设计为具有门316，所述门的形状为当施用器300接触烹饪表面时，进一步向下的移动将使门旋转打开，因而使第一导线的输出端308被带到烹饪表面附近，使触头310 (在其包括的触头范围内)搁置在烹饪表面上。当然可使用其他机构来使触头310接触该表面。而且触头310可设计为固定安装到施用器壳体302上。施用器300优选包括盖322，其可拆卸地附接到壳体302，以在该实施例中允许进入包括可更换直流电源的电源306。图8示出施用器400的另一个实施例。在该实施例中，壳体402上没有门。相反， 壳体402为圆柱状，终止于开放的底部。如在前面的实施例中的，壳体402包括发生器404， 所述发生器404连接到电源406。输出导线，例如图8中所示的多个负极408，从发生器引出，并且以其设置在壳体402内部的端部408E终止，优选从开口凹入，以防由于疏忽与使用者接触。允许电荷通过的保护盖(未显示)可设置在末端408E和开口之间，以进一步防止使用者接触导线露出的端部。可包括开关414来控制发生器404的操作。开关可以是任何传统的开关，包括所示的滑动开关或按压开关。如所显示的，为了辅助涂敷处理材料，施用器可包括分配器412，其在示出的实施例中图示为海绵，其用于存储涂敷到烹饪表面的处理材料，并且还在涂敷之前或涂敷过程中辅助分配(或分布)处理材料。如果施用器包括充电电池，则可预期，施用器可包括图9中所示的用于充电电池的充电插座500。充电插座包括座502，壳体底部放置到所述座502中。座502可使存储器连接到其，用于传送大量的处理材料，以再填充或重新涂分配器。充电插座包括在壳体504 内部的传统的充电电路和用于连接到交流电源的外部电线506。虽然本发明已经关于其示例性实施例进行了描述和说明，但是本领域技术人员应可理解，在不偏离本发明的精神和范围的情况下，可在其中并且对其进行前述的和多种其他改变、省略和添加。
权利要求
1.一种用于形成低粘着烹饪表面的方法，包括以下步骤提供具有烹饪表面的烹饪装置；将含氢物质设置在所述烹饪表面上；和在烹饪之前从所述含氢物质提取氢，以使氢保持在所述烹饪表面上。
2.根据权利要求1所述的方法，其中，所述将含氢物质设置在烹饪表面上的步骤包括将氢化油涂敷到所述烹饪表面。
3.根据权利要求1所述的方法，其中，所述提取氢的步骤包括在所述烹饪表面上产生电荷，所述电荷将氢拉入所述烹饪表面中的孔或凹部中。
4.根据权利要求3所述的方法，其中，所述电荷通过连接到电源的探针产生。
5.根据权利要求3所述的方法，其中，所述提取氢的步骤包括将所述烹饪表面的一部分在产生电荷之前接地。
6.根据权利要求1所述的方法，其中，所述提取氢的步骤包括将电荷施加到所述含氢物质，所述电荷使氢离子电结合到所述烹饪表面。
7.根据权利要求6所述的方法，所述方法包括提供用于产生高压电荷的施用器的步骤，所述施用器包括壳体，其具有内部和开放的底端；高压发生器，其安装在所述壳体中，所述发生器适于连接到电源来接收电能，所述高压发生器能够产生大于1000伏的电压；开关，其用于控制所述高压发生器的致动；和至少一个输出导体，其连接到所述高压发生器，并且设置在所述壳体内，所述输出导体具有末端，所述末端设置在所述高压发生器和所述壳体的开放底部之间，在所述底部设置在所述烹饪表面上时，位于相对于所述开放底部足够从所述末端将电荷传送到所述烹饪表面的位置处；并且其中，所述施加电荷的步骤包括从电源向所述施用器提供电能、从所述高压发生器产生高压电荷和将所述高压电荷传送到所述烹饪表面上的含氢物质。
8.根据权利要求1所述的方法，其中，通过连接到电源的探针产生电荷，所述方法还包括以下步骤提供充电座，所述充电座具有用于接纳一个或多个烹饪表面的开口，提供从所述开口向里设置在所述充电座中用于将含氢物质涂敷到所述烹饪表面的处理施用器，提供安装在所述充电座中的所述探针；将所述烹饪装置插入所述充电座中；将所述烹饪装置传送经过所述处理施用器，以使所述处理施用器将所述含氢物质涂敷到所述烹饪表面；并且其中，所述产生电荷的步骤包括致动所述探针来将所述电荷施加到所述烹饪装置的涂覆表面，以使充入负电荷的氢离子从所述含氢物质释放，并且吸附到所述烹饪表面。
9.一种用于形成低粘着烹饪表面的装置，包括壳体，其具有内部和开放的底端；高压发生器，其安装在所述壳体中，所述高压发生器适于连接到电源来接收电能，所述高压发生器能够产生大于1000伏的电压；开关，其用于控制所述发生器的致动；和至少一个输出导体，其连接到所述高压发生器，并且设置在所述壳体内，所述输出导体具有末端，所述末端设置在所述高压发生器和所述壳体的开放底部之间，在所述开放底部设置在所述烹饪表面上时，位于相对于所述开放底部足够从所述末端将电荷传送到所述烹饪表面的位置处。
10.根据权利要求9所述的装置，其中，所述壳体成形为适于由使用者手部抓握，其中， 具有多个导体，其每一个具有末端，并且其中，所述电源为设置在所述壳体内的可拆卸的或可充电的电池。
11.根据权利要求9所述的装置，其中，所述壳体包括至少一个门，用于在所述装置没有操作时闭合所述壳体中的底部开口，并且防止进入所述导体的末端，所述门可枢转地安装到所述壳体。
12.根据权利要求11所述的装置，其中，两个门安装到所述壳体，每一个门闭合所述壳体的底部中的开口的一部分。
13.根据权利要求9所述的装置还包括分配器，用于将处理材料分配到所述烹饪表面。
14.根据权利要求13所述的装置，其中，所述分配器安装到所述壳体，并且从所述壳体的底部开口伸出，所述分配器适于在所述装置移动经过烹饪表面时分布处理材料。
15.根据权利要求14所述的装置，其中，所述壳体包括至少一个门，用于在所述装置不操作时闭合所述壳体中的底部开口，所述门可枢转地安装到所述壳体，其中，所述分配器安装到所述壳体，并且在所述门处于打开位置时从所述门伸出，所述分配器适于保持处理材料，并且在使用过程中涂敷和分布所述保持的处理材料。
16.根据权利要求9所述的装置，还包括至少一个触头，其围绕所述底部开口的至少一部分安装到所述壳体，所述触头由导电材料制成，并且其中，所述导体连接到所述触头，并且适于将电荷通过所述触头传送到所述烹饪表面。
17.一种用于形成低粘着烹饪表面的装置，包括壳体，其具有内部和开放的底端；高压发生器，其安装在所述壳体中，所述高压发生器适于连接到用于接收电能的电源， 所述发生器能够产生大于1000伏的电压；开关，其用于控制所述发生器的致动；多个输出导体，其连接到所述高压发生器，并且设置在所述壳体内，所述导体具有末端，所述末端设置在所述高压发生器和所述壳体的开放底部之间，在所述开放底部设置在所述烹饪表面上时，位于相对于所述开放底部足够从所述末端将电荷传送到所述烹饪表面的位置处；和分配器，其与所述底部开口相邻安装到所述壳体，所述分配器适于在所述装置移动经过所述烹饪表面时分布所述处理材料。
18.根据权利要求17所述的装置，其中，所述电源为设置在所述壳体内的可拆卸的或可再充电的电池，并且其中，所述导体凹入所述壳体内，与所述底部间隔开。
19.根据权利要求17所述的装置，其中，所述壳体包括至少一个门，其用于在所述装置不操作时闭合所述壳体中的底部开口，并且防止进入所述导体的末端，所述门可枢转地安装到所述壳体。
20.根据权利要求19所述的装置，其中，所述门连接到所述开关，以使所述开关的致动使所述门打开。
全文摘要
本发明公开了一种用于形成低粘着烹饪表面的方法和装置。所述方法涉及将含氢物质设置在烹饪表面上并从含氢物质中提取氢，以使氢保持在烹饪表面上的凹部中。氢可通过在烹饪表面上产生电荷来提取，电荷将氢拉入烹饪表面中的孔或凹部内。所述装置优选包括壳体，壳体中有高压发生器。该发生器的输出端在致动时产生电弧。
文档编号B05C1/02GK102371234SQ20101055505
公开日2012年3月14日 申请日期2010年11月19日 优先权日2010年8月24日
发明者R·E·坎努思, S·霍夫曼 申请人:S·霍夫曼