专利名称：一种可对烹饪容器立体加热的电磁烹饪器具的制作方法
技术领域：
本发明涉及厨房电器领域，特别涉及一种可对烹饪容器立体加热的电磁烹饪器具。
背景技术：
现有技术中电磁烹饪器具，例如电磁炉，烹饪时产生高频交变磁场使锅具底部发热。这种加热方式热效率很高，可高达92%，超出国家规定的一级能效标准2个百分点，是目前热效率最高一种厨房烹饪器具。按支撑面板的形状特点划分，电磁炉通常包括平面灶和凹面灶两类，平面灶适用于平底锅加热，凹面灶适用于圆底锅加热。平面灶加热时，仅加热锅具的底部，而四周不发热，因此往往容易造成底部加热集中而引发糊底的问题，甚至引起微晶面板局部过热而引发炸机危险，由于存在加热范围集中的缺陷，这种类型的电磁炉在厨房烹饪时使用的频次偏低，用户在从事需要全面立体加热的烹饪工作时，尤其是炒菜时，通常会选用煤气灶等工具，而煤气灶具有较高的危险性且污染生活环境。对于凹面灶来说，虽然实现了立体加热，但由于仅能适用于圆底锅加热，应用范围过窄且弧形微晶面板的成本也较高，因此该类产品有逐渐被市场淘汰的趋势。由于电磁炉存在的上述技术缺陷影响了该类产品的市场推广。上述电磁炉存在的客观技术缺陷，不仅限制了这种高能效、低污染的厨房烹饪器具的市场规模，也影响了用户使用的方便性，同时平面灶加热集中的缺陷也会给用户带来一定危险性。
发明内容
本发明要解决的技术问题在于克服上述现有技术中存在的问题而提供一种可实现立体式加热，且使用方便、安全的电磁烹饪器具。为了解决上述技术问题，本发明采用的技术方案为一种可对烹饪容器立体加热的电磁烹饪器具，包括电磁炉，电磁炉内置产生交变磁场的励磁线圈，电磁炉上设有可与电磁炉组合使用的耦合加热装置，耦合加热装置包括座体、电磁加热线圈及给电磁加热线圈提供能量的耦合线圈，耦合线圈与励磁线圈电磁耦合且对应设置。本发明还可以通过以下技术措施进一步优化耦合线圈与励磁线圈均为平板状，二者平行正对设置，优先地采用耦合线圈覆盖励磁线圈，即耦合线圈大于励磁线圈。电磁加热线圈包括对烹饪容器侧部加热的侧加热线圈，电磁加热线圈还可进一步包括对烹饪容器底部加热的底加热线圈。耦合线圈与电磁加热线圈之间电连接形成闭环。或者耦合加热装置包括导磁支架，前述耦合线圈与电磁加热线圈之间磁场耦合连接且安装在导磁支架上。耦合加热装置还包括第一磁条和第二磁条，第一磁条设置在耦合线圈上部，第二磁条设在电磁加热线圈的外侧。励磁线圈包括用于加热烹饪容器底部的内环线圈和用于与耦合线圈电磁耦合的外环线圈。外环线圈与内环线圈串联式连接或并联式连接，当外环线圈与内环线圈串联式连接时，两线圈上各并联有一继电器开关，继电器开关的通断可控制线圈被短路或工作，当外环线圈与内环线圈并联式连接时，两线圈上各串联一继电器开关，继电器开关的通断可控制线圈被开路或工作。座体与电磁炉之间设有防止耦合加热装置滑动的定位装置。定位装置包括设在座体上的定位销和设在电磁炉上的定位槽，定位销可嵌入定位槽中，或者定位装置包括设置在座体上的橡胶吸盘，橡胶吸盘可吸附在电磁炉上。由于本发明在电磁炉上设置了可与其组合使用的耦合加热装置，故与现有技术相比具有以下有益效果本发明在组合使用时，电磁炉的励磁线圈中产生交变的感应磁场，耦合线圈与励磁线圈之间电磁耦合使耦合线圈中产生交变的感应电流，耦合线圈再将能量传递给与其电连接或磁场耦合连接的电磁加热线圈，电磁加热线圈产生的高频交变磁场作用在烹饪容器上，对锅具产生立体加热的效果，本发明通过上述独特的能量耦合传递方式实现了对烹饪容器的立体加热，使食物在烹饪时受热更加的均勻，避免集中加热糊锅的问题，且增强了电磁炉的各项烹饪功能，尤其是炒菜功能。本发明的座体可起到支撑线圈和/或烹饪容器的作用，座体的内侧壁可制作成与烹饪容器相仿的形状，将电磁加热线圈绕装在座体的内侧壁上从而可实现线圈近似包络烹饪容器的目的，使得电磁加热线圈可以最近的距离加热烹饪容器，进一步提高电磁加热效率，同时座体还可以起到安全防护的作用。将座体制作成碗状时，可放入各种锅具类烹饪容器，适用各种弧形锅具、平底锅和圆底锅，对于用户来说，结构简单，轻便经济。将座体制作成筒状时，放入豆浆机杯体、电饭锅内锅也可进行立体加热。用户将耦合加热装置与电磁炉组合时即可实现立体加热来烹饪食物，取下耦合加热装置可直接对电磁炉用锅具加热，这种方式使得耦合加热装置与电磁炉组合后形成了一个立体加热平台，电磁炉则相当于一个供电平台，这种组合式的电磁烹饪器具适宜于各种食物加热烹饪，拓宽了该种产品的使用范围。由于将底部加热扩展到立体加热，有效避免了烹饪容器底部过热的问题，这样传递给电磁炉的热量也显著降低，有效避免了电磁炉面板或线盘过热引起的炸机问题，消费者使用时更加安全。由于是通过耦合来传递能量，耦合加热装置没有外接电源，且电流形成闭环，因此避免了触电伤害，同时耦合加热装置的耦合线圈与励磁线圈的对应设置，在提高耦合效率的同时也可以让耦合线圈覆盖住励磁线圈，即耦合线圈大于励磁线圈的面积，这样可以减少磁场的向外部的磁泄漏，用户使用更加安全。另外，本发明由于将电磁炉的励磁线圈分隔成了内环线圈和外环线圈，可分别对二者进行控制，还使该电磁烹饪器具具有了以下有益效果内环线圈对烹饪容器底部加热，外环线圈与耦合线圈电磁耦合，由于耦合线圈将耦合获得能量提供给电磁加热线圈实现立体加热，尤其是侧部加热，故调节外环线圈的参数(匝数、线径、电流)即侧部加热的功率，调节内环线圈的参数即可调节底部加热功率，这样用户烹饪不同的食物时或者在食物的不同烹饪阶段，程序可根据具体的烹饪需要来调节侧部和底部的功率匹配，可显著提高食物的烹饪质量，给用户带来更多的美食体验。为实现上述功能，两个线圈采用独立控制的方法，这样可以更有利于耦合加热装置的功率调节及匹配，用户更加自由地调节火力大小，完善了电磁炉的加热结构，分别控制的方案也可实现单独对锅具部分区域进行加热或交替加热的功能。
图1为本发明的实施例一的电磁烹饪器具结构爆炸示意图。图2为本发明的实施例一的电磁线盘的结构示意图。图3为本发明的实施例一的耦合加热结构的示意图。图4为本发明的实施例一的电磁炉控制原理图。图5为图4中的电磁炉控制原理图的另一种实现方式。图6为本发明实施例二的电磁烹饪器具结构爆炸示意图。图7为本发明实施例三中的耦合加热装置的爆炸示意图。主要元件标号电磁炉10耦合加热装置20
励磁线圈11电磁加热线圈21
内环线圈12耦合线圈22
外环线圈13导磁支架23
内环磁条14座体24
外环磁条15第一磁条25
电控装置16第二磁条26
线盘支架17底盖27
上盖18烹饪容器3
下壳19
电磁线盘100
具体实施例方式下面结合附图和优选实施例进一步说明本发明的技术方案。实施例一如图1 3所示，为本发明的一种可对烹饪容器立体加热的电磁烹饪器具，包括电磁炉10，电磁炉10内置产生交变磁场的励磁线圈11，电磁炉10上设有可与电磁炉10组合使用的耦合加热装置20，耦合加热装置20包括耦合线圈22及与耦合线圈22连接的电磁加热线圈21，在本实施例中电磁加热线圈21为加热烹饪容器侧壁的侧加热线圈，耦合线圈 22可与励磁线圈11电磁耦合。耦合线圈22与电磁加热线圈21串接成闭环，在电磁炉10 工作时，励磁线圈11中产生交变的感应磁场，耦合线圈22处于交变的磁场中产生的交变电流，由于电磁加热线圈21和耦合线圈21串接成闭环，前述交变电流通过电磁加热线圈21 后又产生交变磁场，从而对烹饪容器进行加热。电磁炉10包括上盖18和下壳19，电控装置16和电磁线盘100安装在上盖18和下壳19之间形成的空腔内，电磁线盘100包括励磁线圈11和线盘支架17，励磁线圈11安装在线盘支架17上且与电控装置16电连接。励磁线圈11包括内环线圈12和外环线圈13， 外环线圈13位于内环线圈12的外围且同心设置，二者之间并联式连接，即内环线圈12的一端与外环线圈13的一端连接成一个共同端后再与另外两端一起连接到电控装置16上， 这样就可以实现电控装置16分别控制内环线圈12和外环线圈13的加热功率和加热时机， 该种连接方式好处是可以分别设置各线圈的匝数及线束直径，有利于匹配内外环的功率因数，从而达到调节烹饪容器底部及侧部加热的功率配比，如图4所示，为了实现内外环线圈的功率控制，分别在两线圈中串联了一个继电器开关，继电器开关闭合，与其连接的线圈接入振荡回路开始工作，继电器开关断开时与其连接的线圈开路。图4中的控制电路还可以通过图5中的串联方式实现，即两线圈串联式连接，而将继电器开关分别与两线圈并联连接，当继电器开关闭合，与其并联的线圈被短路，线圈不工作，当继电器开关断开时，与其并联的线圈接通回路，开始工作。将耦合加热装置20放置在电磁炉10上组合使用时，内环线圈12直接作用在烹饪容器底部进行底加热，电磁加热线圈21通过与外环线圈13电磁耦合的耦合线圈22获取电能再转化高频磁能作用在烹饪容器上达到立体加热的效果。为了提高耦合和加热效率，励磁线圈11下方安装了磁条，磁条安装在线盘支架17上，该磁条分为内环磁条14和外环磁条15，磁条的形状为U形，内外环线圈分别卡在内外环磁条的两个凹槽内，可有效防止高频磁场向外围和底部泄露。内环磁条14和外环磁条15均沿线圈的径向设置，且二者在圆周向为交错布置。 耦合加热装置20包括电磁加热线圈21、耦合线圈22和座体M，座体M为中空的封闭腔体，中部可放置烹饪容器，底部安装有底盖27，可制作成碗状以适于普通锅具加热， 筒状适于锅胆加热。电磁加热线圈21和耦合线圈22设在座体M的内部，座体M起到电气防护的作用。电磁加热线圈21设在座体2的侧部，包络在烹饪容器的侧壁外侧，以实现对烹饪容器侧壁的环绕式加热，耦合线圈22设在座体M的底部，其中耦合线圈22可以包络全部底部也可以包络部分底部，或位于底部外侧均可实现发明目的，本实施例中为设在底部外侧，更适于各种烹饪容器的加热。当耦合线圈22包络座体M的底部时，其可以同时具有加热和能量耦合的作用。耦合线圈22和电磁加热线圈21串接成一体且形成闭环，制作时可采用一束导线缠绕且将头尾连接即可。为避免耦合线圈22耦合的能量一部分加热烹饪容器底部而造成侧部加热功率降低，本实施例在耦合线圈22的上方安装了第一磁条25， 起到向上屏蔽磁力线的作用，增加第一磁条25后，耦合线圈22对烹饪容器底部的加热大大减少，则可以将更多的能量传递给电磁加热线圈21以加热烹饪容器侧部。电磁加热线圈21 的外侧也安装有第二磁条沈，第二磁条沈可以防止电磁加热线圈21向耦合加热装置20外侧产生磁场泄露，既提高使用安全性，又可以提高侧面加热的效率。第一磁条25和第二磁条沈均为U形磁条，该种磁条包括两个拐角，线圈卡在两个拐角之间，起到导磁和磁屏蔽的作用。另外第一磁条25和外环磁条15的拐角顶面正对设置时，也可以大大提高电磁耦合的效率。为了使内环线圈12可以更加有效地加热烹饪容器底部，座体M的中部为镂空设置，座体M的中部没有阻隔内环线圈M作用在烹饪容器底部的部件。
为了防止使用时耦合加热装置20在电磁炉10的上盖18上滑动，在座体M和电磁炉10之间设置了定位装置，定位装置包括了设在座体M上的定位销和设在电磁炉10上的定位槽，定位销嵌入定位槽中时，该定位装置限定耦合加热装置的位置，既防止了滑动，同时也可以使第一磁条25和线盘磁条15的位置正对，提高上下之间的耦合效率，减少漏磁。
为了提高耦合效率，耦合加热装置20的耦合线圈22与电磁炉10的励磁线圈11 之间的距离尽可能的接近，通常合理的距离在10 50mm，同时外环磁条13和第一磁条25仅可能相对设置，在本实施例中优先选用15mm的距离，既能有效耦合，又便于制造安装。为了实现与现有电磁炉的通用化且利于耦合效率的提升，励磁线圈11和耦合线圈22均成平板状且对应设置，尽量让耦合线圈22的外围直径大于励磁线圈11的外围直径，即耦合线圈22大于励磁线圈11，使耦合线圈22完全覆盖住外环线圈13。为了进一步提高立体加热的范围，电磁加热线圈21还可以进一步绕装在烹饪容器的下方形成底加热线圈来弥补内环线圈12和侧加热线圈之间的加热空白区域，形成一个完整的立体加热网来对烹饪容器加热。在使用时，用户将耦合加热装置20放置在电磁炉10的上盖18上，且二者之间通过定位装置进行位置固定，然后用户将烹饪容器3放入耦合加热装置20中，就组成了如图3 所示的耦合加热结构，启动电磁炉10，励磁线圈11产生交变电磁场，其中的外环线圈13与耦合线圈22之间电磁耦合，进行能量传递，然后耦合线圈22再将能量传递给电磁加热线圈 21，电磁加热线圈21再作用于烹饪容器3对其侧部加热，而内环线圈12与烹饪容器3的之间没有阻隔直接作用于烹饪容器3底部对其底部加热。这样就形成了一个高效率、高安全性的立体加热结构，有效改善食物的烹饪效果。在本实施例中的发明目的还可以采用其它结构实现，例如内环线圈和外环线圈串联连接，且在两线圈上分别并联一个电子开关，也可以实现两线圈独立控制的目的，仅仅是成本略高于上述技术方案。电磁线盘的内环磁条和外环磁条也可制作成一体结构并制作成 E形，内环线圈和外环线圈分别卡装在E形磁条形成的两凹槽内。也可以将耦合线圈与电磁加热线圈设置成一体，例如应用在非平底锅但底部比较平缓的锅具上，电磁加热线圈既与励磁线圈耦合起到耦合线圈的作用，又产生高频磁场作用于锅具侧壁，也可以实现本发明的目的，这种将耦合线圈与电磁加热线圈组合成一体的技术方案同样属于本发明的保护范围之内。实施例二 如图6所示为本发明另一种实施方式，其与实施例一的区别在于耦合线圈22和电磁加热线圈21之间安装有导磁支架23，导磁支架23为H形，耦合线圈22和电磁加热线圈21均为闭环连接，二者之间通过磁场耦合连接，耦合线圈22和电磁加热线圈21均设在导磁支架23的凹槽内。启动电磁炉10工作时，耦合线圈22处于交变磁场中，交变磁场在耦合线圈22中形成交变电流，该交变电流再产生交变磁场，磁力线通过导磁支架23包络住电磁加热线圈21，使电磁加热线圈21中产生交变的电流，交变的电流产生高频磁场作用在烹饪容器的侧壁上，使烹饪容器产生侧加热。在本实施例中导磁支架23还可以是其它形状，如“ Z ”形或“ L”形。实施例三如图7所示为本发明耦合加热装置的另一种实施方式，电磁加热线圈21设置为筒形。座体M和底盖27形成筒状壳体，耦合线圈22和电磁加热线圈21设在壳体内，使用时将筒状烹饪器具放置在筒状壳体内，即可实现立体加热。本创作中的电磁烹饪装置可应用于其他具有电磁加热功能的其他加热装置中，同样实现达到立体式的加热效果。根据本发明的原理，对方案中电磁烹饪装置做改进或是等同的变化均应落在本发明的权利要求所要求的范围。应当认识到，以上的实施例仅是用来说明本发明，而并非用作为对本发明的限定，只要在本发明的实质精神范围内，对以上实施例的变化、变型都将落在本发明的权利要求书范围内。
权利要求
1.一种可对烹饪容器立体加热的电磁烹饪器具，包括电磁炉，所述电磁炉内置产生交变磁场的励磁线圈，其特征在于，所述电磁炉上设有可与电磁炉组合使用的耦合加热装置， 所述耦合加热装置包括座体、电磁加热线圈及给电磁加热线圈提供能量的耦合线圈，所述耦合线圈与励磁线圈电磁耦合且对应设置。
2.根据权利要求1所述的电磁烹饪器具，其特征在于，所述电磁加热线圈包括对烹饪容器侧部加热的侧加热线圈。
3.根据权利要求2所述的电磁烹饪器具，其特征在于，所述电磁加热线圈包括对烹饪容器底部加热的底加热线圈。
4.根据权利要求1或2所述的电磁烹饪器具，其特征在于，耦合线圈与电磁加热线圈之间电连接形成闭环。
5.根据权利要求1或2所述的电磁烹饪器具，其特征在于，所述耦合加热装置包括导磁支架，前述耦合线圈与电磁加热线圈之间磁场耦合连接且安装在导磁支架上。
6.根据权利要求1或2所述的电磁烹饪器具，其特征在于，所述耦合加热装置还包括第一磁条和第二磁条，所述第一磁条设置在耦合线圈上部，第二磁条设在电磁加热线圈的外侧。
7.根据权利要求1所述的电磁烹饪器具，其特征在于，所述励磁线圈包括用于加热烹饪容器底部的内环线圈和用于与耦合线圈电磁耦合的外环线圈。
8.根据权利要求7所述的电磁烹饪器具，其特征在于，所述外环线圈与内环线圈串联式连接或并联式连接。
9.根据权利要求1所述的电磁烹饪器具，其特征在于，所述座体与电磁炉之间设有防止耦合加热装置滑动的定位装置。
10.根据权利要求9所述的电磁烹饪器具，其特征在于，所述定位装置包括设在座体上的定位销和设在电磁炉上的定位槽，所述定位销可嵌入定位槽中。
11.根据权利要求9所述的电磁烹饪器具，其特征在于，所述定位装置包括设置在座体上的橡胶吸盘，所述橡胶吸盘可吸附于电磁炉顶面。
全文摘要
本发明为一种可对烹饪容器立体加热的电磁烹饪器具，包括电磁炉，电磁炉内置产生交变磁场的励磁线圈，电磁炉上设有可与电磁炉组合使用的耦合加热装置，耦合加热装置包括座体、电磁加热线圈及给电磁加热线圈提供能量的耦合线圈，耦合线圈与励磁线圈电磁耦合且对应设置。本发明通过电磁耦合的方式将电磁炉中的能量传递到电磁耦合加热装置中对烹饪容器进行立体加热，改善电磁炉的烹饪效果，提升电磁炉的市场容量，同时克服了电磁炉集中加热容易糊底的缺陷、爆机的缺陷，提高了使用安全性。
文档编号F24C7/06GK102393033SQ201110074038
公开日2012年3月28日 申请日期2011年3月25日 优先权日2010年11月29日
发明者乔中义, 朱泽春, 杜灵辉, 管兴勇 申请人:九阳股份有限公司