感应炊具的制作方法

专利名称：感应炊具的制作方法
技术领域：
本公开涉及用于感应炉灶面的炊具。
背景技术：
某些传统炉灶面例如通过煤气火焰或者电阻线圈来向烹饪器具(例如，平底锅、 罐、煮锅等)递送热量。在这些炉灶面中，位于热源和烹饪器具(例如，玻璃炉灶面)之间 的任何材料也被加热。感应炉灶面以不同方式工作。在感应炉灶面中，在感应线圈中的交 流电流产生与时间相关的磁场，其在线圈附近的导电材料中感应出涡流电流，导电材料诸 如感应烹饪器具的铁磁成分(或者目标材料)。随着涡流电流在目标材料内流动，其经由 焦耳加热机制而变热。目标中的热量通过烹饪器具的主体传导至食物表面，并且烹饪食物。 不同于燃气或者电子炉灶面，感应炉灶面不会直接加热在感应线圈和目标材料之间放置的 非传导材料(诸如，玻璃炉灶面)。然而，在感应线圈和目标材料之间放置的任何此类非传 导材料可能通过从热的目标材料散发的辐射、对流或者传导热量而被间接加热。

发明内容
通常，在一个方面中，用于与感应炉灶面一起使用的烹饪器具(诸如，汤锅、炸锅、 调味锅或者其他类型的炊具)被构造为使得，将该烹饪器具的腔室内的食物/液体加热至 期望的烹饪温度，同时保持外表面相对冷却，并且优选地是外表面足够冷却，以便人们可以 徒手拿起该烹饪器具，并且可以立即将其放置到木质(或者其他)桌子上而不会损坏桌子。
在一个方面，用于与具有感应线圈的感应炉灶面一起使用的烹饪器具，包括内 壁，包括在其中由感应线圈产生热量的导电目标层；外壁，包括非导电层，其与内壁相互协 作以在内壁和外壁之间形成密封间隙，其中在该间隙中填充氩气。 实现可以包括但不限于一个或者多个以下特征。外壁可以包括不能渗透的材料， 以便辅助减少气体分子渗过该外壁，和/或可以包括开口进入间隙的通道，以便允许间隙 填充氩气或者其他气体。内壁可以包括烹饪层和/或热量散布层，以便将热量从目标层传 导至烹饪层。可以将氩气维持在低于海平面处大气压的压强。烹饪器具还可以包括反射 层，其可以是非连续的以便中断电流；真空密封的热绝缘体；和/或在底部部分或者侧壁部 分的一个或者二者内的密封间隙内布置的一块吸气材料。 在一方面，用于与具有感应线圈的感应炉灶面一起使用的烹饪器具，包括内壁，
包括在其中由感应线圈生成热量的导电目标层；外壁，包括非导电层，其与内壁相互协作以 在内壁和外壁之间形成密封的间隙；以及真空密封的热绝缘体，布置在间隙中并且与内壁
不接触，其中真空密封的热绝缘体包括热阻材料以及一对片状物，用于在真空中包围热阻 材料。 实现可以包括但不限于一个或者多个以下特征。外壁可以包括不能渗透的材料， 以便辅助减小气体分子渗过该外壁。内壁可以包括烹饪层和/或热量散布层，以便将来自 目标层的热量传导至烹饪层。可以将氩气维持在低于海平面处大气压的压强。烹饪器具还可以包括氩气；反射层，其可以是非连续的以便中断电流；真空密封的热绝缘体；和/ 或热垫，其可以包括在底部部分或者侧壁部分的一个或者二者内的密封间隙内布置的气凝 胶。真空密封的热绝缘体可以包括片状物，其包括金属化聚合物和/或二氧化硅。其中目 标层和真空密封的热绝缘体布置在烹饪器具的底部部分内，真空密封的热绝缘体可以进一 步延伸超过目标层的底部。 在一方面，一种用于制造烹饪器具的方法，包括将包括非导电层的外壁接合至包 括导电目标层的内壁，以在内壁和外壁之间限定间隙，从而在该间隙内包括氩气，其中在导 电目标层中由感应炉灶面的感应线圈生成热量。 实现可以包括但不限于一个或者多个以下特征。该方法可以进一步包括，将外壁 和内壁在氩气环境中接合。该方法还可以包括形成穿过外壁部分的通道，通过通道将间隙 填充氩气，以及密封该通道。该方法还可以包括在间隙内布置一块吸气材料，在将外壁接 合至内壁之后激活吸气材料，以便去除间隙内除氩气以外的气体。该方法还可以包括选择 一定数量和类型的吸气材料以便去除间隙内的选定数量和成分的气体，从而在间隙内实现 气体环境，该环境由氩气构成，其压强低于在海平面处的大气压。 通常，在另一方面中，用于与感应炉灶面一起使用的烹饪器具包括内壁，至少部 分地由导电材料制造；外壁，至少部分地由非导电材料制造；以及反射层，定位在内壁和外 壁之间。 实现可以包括以下的一个或者多个内容。反射层可以在外壁的内表面和内壁的外 表面上形成。反射层还可以是位于内壁和外壁之间的单独的层。在某些应用中，还可以在 内壁和外壁之间放置热阻材料(诸如，气凝胶)层；反射层可以附接至此热阻材料层。反射 层可以是电介质或者金属反射体，并且可以覆盖烹饪器具的底部部分和/或侧壁部分。对 于金属(或者其他导电性)反射体，反射体的厚度可以小于其趋肤深度(skin d印th)和/ 或可以在反射体中蚀刻(或者另外形成)电流中断。烹饪器具可以包括多个反射体层，热 阻材料可以布置在这些多个层之间。 烹饪器具的内壁可以包括多个材料层(例如，不锈钢和/或铝)。内壁的内部可以 包括不沾涂敷材料。内壁可以是烹饪器具的最内壁。 外壁可以由绝缘材料形成。外壁还可以由不同材料形成，诸如一种材料(或者材
料的结合)用于烹饪器具侧壁(例如，金属)，以及另一种材料(或者材料的结合)用于该
器具的底部部分(例如，非传导窗口)。外壁可以是烹饪器具的最外壁。 烹饪器具可以构造为在内壁和外壁之间存在间隙。在某些实现中，可以在间隙内
形成真空。可以在整个间隙自身中形成真空，或者可以在间隙内布置抽空结构(例如，一块
热阻材料，诸如在两片材料之间真空密封的气凝胶)。这些材料中的一片或者两片可以是反
射材料。吸气材料可以布置在真空间隙内，以便产生、保持或者提高真空的程度。 通常，在另一方面，感应烹饪系统可以包括感应炉灶面(形式为表面炉灶面、立式
炉灶等)以及烹饪器具，该烹饪器具至少包括至少部分以导电材料形成的内壁，至少部分
以非导电材料形成的外壁，以及在内壁和外壁之间定位的反射层。烹饪器具的实现可以包
括上述一个或者多个特征和/或特性。 通常，在另一方面，一种用于制造感应烹饪器具的方法包括提供包括至少某些导 电材料的内壁，提供非导电材料形成的外壁，提供反射材料层，以及将内壁和外壁附接，以便反射材料层定位在内壁和外壁之间。 实现可以包括一个或者多个以下内容。该方法可以包括将反射层附接至外壁的内
表面，和/或将热阻性材料(例如，气凝胶)层附接在外壁和反射材料层之间。该方法可以
包括在内壁和外壁之间布置吸气材料，和/或在内壁和外壁之间形成真空。
通常，在另一个方面，烹饪器具至少包括内壁，至少部分地由导电材料形成；外
壁，至少部分地由非导电材料形成；以及布置在壁部之间的真空密封的绝热体。实现可以包
括一个或者多个以下内容。真空密封的绝热体可以是两片材料之间真空密封的绝热体(例
如，气凝胶)。两片材料中的一个或者两个可以是反射体。 通常，在另一个方面，用于与感应炉灶面一起使用的烹饪器具包括内壁，其包括 导电材料；外壁，其通过间隙而与内壁相分离，该间隙缺少气体，从而在间隙内形成真空； 以及布置在间隙内的、吸收间隙内的至少某些气体的吸气材料(诸如，锆合金)。
实现可以包括一个或者多个以下内容。吸气材料可以被加热而激活，并且可以具 有在烹饪器具的常规范围内的激活温度(例如，大约IO(TC和275°C )，或者其可以在更高的 温度激活(例如，大约35(TC和500°C)。可以在整个间隙自身内形成真空，或者可以在间隙 内布置真空密封的热阻材料(例如，在两片材料之间真空密封的气凝胶)。可以在真空间隙 内布置吸气材料，以便产生、保持或者提高真空的程度。 烹饪器具的外壁可以包括电绝缘材料(或者在某些情况下完全由电绝缘材料形
成)。外壁还可以由不同材料形成，诸如一种材料(或者材料的结合)用于烹饪器具侧壁
(例如，金属)，以及另一种材料(或者材料的结合)用于该器具的底部部分(例如，非传导
窗口 )。外壁可以是烹饪器具的最外壁。反射层(例如，金属或者电介质反射体)可以布置
在内壁和外壁之间，例如，布置在器具的侧壁部分、底部部分或者两个部分上。 烹饪器具的内壁可以包括多个材料层(例如，不锈钢和/或铝)。内壁的内部可以
包括不沾涂敷材料。内壁可以是烹饪器具的最内壁。 通常，在另一方面，感应烹饪系统包括感应炉灶面(形式为表面炉灶面、立式炉灶 等)，其包括感应加热线圈和用于与炉灶面一起使用的烹饪器具。烹饪器具包括内壁，其 包括导电材料；外壁，通过间隙而与内壁分离，该间隙缺少气体从而在间隙中形成真空；以 及布置在间隙内的吸气材料，其吸收间隙内的至少某些气体。烹饪器具的实现可以包括上 述一个或者多个特征和/或特性。 通常，在另一方面，感应烹饪系统包括感应炉灶面，其包括感应加热线圈；以及 用于与炉灶面一起使用的烹饪器具。烹饪器具包括内壁，其包括导电材料；外壁，通过间 隙而与内壁分离，该间隙缺少气体从而在间隙中形成真空；以及布置在间隙内的吸气材料， 其吸收间隙内的至少某些气体。烹饪器具的实现可以包括上述一个或者多个特征和/或特 性。 通常，在另一方面，一种用于制造感应烹饪器具的方法包括提供包括至少某些导 电材料的内壁，提供外壁，提供吸气材料，以及将内壁和外壁附接，从而将吸气材料定位在 内壁和外壁之间的间隙中。 实现可以包括一个或者多个以下内容。该方法还可以包括，在内壁和外壁之间形 成真空。该方法可以包括，将吸气材料附接至内壁的外部和/或外壁的内部。该方法还可 以包括，在将内壁和外壁附接之后激活吸气材料(例如，从而激活吸气材料以产生或者提高内壁和外壁之间的真空)。吸气材料可以具有高于器具的常规操作温度的激活温度。器 具的外壁可以由非导电材料形成。 通常，在另一方面，用于与感应炉灶面一起使用的烹饪器具包括内壁，至少部分 地由导电材料制造；以及外壁，具有底部部分和侧壁部分。外壁的底部部分至少部分地由非 导电材料制造，以及侧壁部分由金属材料形成。 实现可以包括一个或者多个以下内容。底部部分的非导电材料可以具有高于约l 欧姆 米的电阻率。外壁的侧壁部分还可以包括非导电(例如，绝缘)材料层。外壁的底 部部分可以整个由非传导材料构成。内壁可以是最内壁，而外壁可以是最外壁。
可以存在间隙，诸如将内壁和外壁分离的真空间隙。可以存在反射材料层(例如， 用于反射辐射热量)以及在内壁和外壁之间的吸气材料(例如，用于保持真空间隙)。反射 层可以在外壁的内表面上形成，或者可以是单独的层。反射层可以仅覆盖锅的底部部分，或 者可以覆盖锅的整个壳体。反射层可以由导电反射体或者电介质反射体形成。热阻材料层 (诸如，气凝胶)可以分离内壁和反射层，或者分离外壁和反射层。烹饪器具可以包括多个 反射材料层。 通常，在另一方面，感应烹饪系统可以包括感应炉灶面(形式为表面炉灶面、立式 炉灶等)以及烹饪器具，至少包括内壁，至少部分以导电材料制造，以及外壁，包括底部部 分和侧壁部分。底部部分至少部分地由非导电材料制造，而侧壁部分包括金属材料。烹饪 器具的实现可以包括上述一个或者多个特征和/或特性。 通常，在另一方面，一种用于制造感应烹饪器具的方法包括形成包括至少某些导 电材料的内壁，以及形成包括底部部分和侧壁部分的外壁，其中底部部分包括非导电材料， 其基本上覆盖外壁的底部部分的全部，而侧壁部分包括金属材料。该方法还包括将内壁附 接至外壁。 实现可以包括一个或者多个以下内容。该方法还可以包括在内壁和外壁之间布 置反射层，例如通过将反射层附接至外壁的内部，或者在内壁和外壁之间布置单独的反射 层。该方法还可以包括在内壁和外壁之间布置热阻材料层(诸如气凝胶)。该方法还可以 包括在内壁和外壁之间形成真空间隙，以及还可以包括在内壁和外壁之间布置吸气材料以 形成和/或保持真空。 通常，在另一方面，用于与感应炉灶面一起使用的烹饪器具(诸如，汤锅、煎锅、调 味锅、或者其他类型的炊具)构造为，在将其腔室内部的食物/液体加热至期望的烹饪温度 的同时，保持外表面相对冷却，以及优选的是，外表面足够冷却，以便由人们徒手拿起，并且 立刻放置在木质(或者其他)桌子上而不会损坏桌子。 通常，在另一方面，用于与感应炉灶面一起使用的烹饪器具包括内壁，至少部分 地由导电材料制造；外壁，至少部分地与内壁分离从而限定间隙。外壁包括多个开口，其允 许在间隙以及烹饪器具的外部之间进行空气循环。 实现可以包括一个或者多个以下内容。外壁可以至少部分地由非传导(例如，绝 缘)材料制造。烹饪器具还可以包括在内壁和外壁之间布置的反射层。开口可以布置在外 壁的侧壁和/或底部上。外壁还可以包括用于从炉灶面的顶部提起底部表面的特征。外壁 可以是烹饪器具的最外壁。
内壁可以由多层(例如，不锈钢、铝等)形成。内层的外部可以包括不沾材料的涂层。内壁可以是烹饪器具的最内壁。 通常，在另一方面，感应烹饪系统包括感应炉灶面和烹饪器具，该烹饪器具包括 内壁，至少部分地由导电材料形成；以及外壁，至少部分地与内壁分离以限定间隙。烹饪器 具的外壁包括多个开口，其允许在间隙和烹饪器具的外部之间进行空气循环。实现可以包 括一个或者多个上述特征和/或特性。 通常，在另一方面，用于制造感应烹饪器具的方法包括提供包括至少某些导电材 料的内壁，提供包括多个开口的外壁，以及将内壁和外壁附接，从而在内壁和外壁之间限定 间隙，以便允许在间隙和烹饪器具的外部之间进行空气循环。 实现包括以下一个或者多个内容。外壁可以由非导电材料(例如，绝缘材料)形 成。方法还可以包括在内壁和外部之间布置反射层。


图1A和图2是感应炊具的横截面视图； 图1B是在图1A中所示烹饪器具的一部分的详细横截面视图； 图3A至图3B是感应烹饪器具的内壁的局部横截面视图； 图4A是感应烹饪器具的横截面视图； 图4B是图4A中所示的烹饪器具的底视图； 图5A和图5C是感应烹饪器具的每个横截面视图； 图5B和图5D是分别在图5A和图5C中示出的烹饪器具的部分的每一个的详细横 截面视图； 图6A是感应烹饪器具的透视图； 图6B是图6A中所示烹饪器具的底视图； 图6C是在图6A至图6B中所示烹饪器具的横截面视图； 图7是感应烹饪器具的横截面视图； 图8A是感应烹饪器具的横截面视图； 图8B是图8A的烹饪器具的分解透视图； 图9是感应烹饪器具的横截面视图；以及 图10是感应烹饪器具的横截面视图。
具体实施例方式
可以将与感应炉灶面一起使用的炊具设计为快速加热食物或者液体，同时保持外 表面足够冷却以便徒手处置，或者直接将该炊具放置在木质餐桌(或者其他热敏性表面) 上而不会导致餐桌损坏。为此，应当以如下方式构造炊具，以便在感应线圈和目标之间的 任何成分允许由感应线圈产生的磁场抵达目标(也即，该成分对于磁场应当是实质不可见 的)，并且还具有高度的热阻性(减低从目标材料向炊具外部辐射、对流和传导的热量)。
例如，如图1A所示，烹饪器具10位于炉灶面的感应线圈12上部的感应炉灶面的 表面11上。烹饪器具10包括由真空间隙15分离的内壁13和外壁14，并且该内壁13和外 壁14在接合16处附接。辐射热量反射材料的薄层17在外壁14的内表面上布置于内壁和 外壁之间。
内壁13是感应线圈12的目标，并且由导电材料形成，并且优选地是诸如410不锈 钢的铁磁材料。内壁13的材料可以制造为具有特定的居里点，从而有助于防止内壁13超 过预定温度(例如，25(TC -275°C )。 外壁14设计为保持相对冷却，即使在将内壁13(以及烹饪器具内的食物或 者液体)较长时间加热至高温时也是如此。例如，感应炉灶面可以将目标材料加热至 233°C _2751:，而烹饪器具10的外表面保持在大约6(TC或者更低。在此示例中，外壁14至 少部分地由非导电材料形成(例如，具有大于约1欧姆 米的电阻率的绝缘体)，诸如，玻 璃陶瓷、玻璃、或者塑料(例如，诸如聚醚砜(PES)、液晶聚合物(LCP)或者聚醚醚酮(PEEK) 的塑料)。对于在内壁和外壁之间包括真空间隙15的实现，外壁14的材料还优选地由如下 材料形成，其不可渗透大气气体，本身也不能排气，或者提供有防止排气的承载材料(以便 保持真空)。包括真空间隙15(压力介于0.001和1托之间)的应用显著地降低从目标表 面向外表面传导和对流的热量传递。 反射材料薄层17将由内壁13 (也即，感应线圈的目标)辐射的辐射热量的显著部 分反射离开外表面，由此帮助保持外壁14相对冷却。对于红外和可见电磁频谱(例如，具 有介于0. 4 ii m和1 X 104 ii m波长的辐射)中的辐射，此反射层17可以由具有高反射性(例 如，大于80%并且优选地介于90-100%之间)和低辐射率(例如，辐射率小于大约0. 20并 且优选地大约0. 01-0. 04)的任何材料形成。如在图1B中所示，从内壁13辐射的热量18由 反射层17而反射19离开外壁14。这允许烹饪器具10具有较薄的横截面轮廓，其薄于在内 壁和外壁之间维持温度差而所需的横截面轮廓。(不具有反射层17的烹饪器具将需要较大 的绝缘间隙和/或较厚的外壁，以便保持相同的温度差)。在此情况下，将目标进一步移动 离开感应线圈12，由此提高线圈12的能量使用，并且降低线圈12和目标之间的耦合效率。
反射层17可以位于感应线圈12和目标(如图1A所示)之间，由此反射层17应 当设计为防止其衰减相当大部分的磁场。换言之，反射层17应当设计为对于由感应线圈12 生成的磁场而言基本透明。例如，在某些实现中，反射层17可以由电介质材料形成，该电介 质材料是非传导性的，并且由此不会衰减磁场。然而，在某些实现中，反射层17可以由传导 材料形成，诸如金属(例如，纯的金、银、铝、钯、镍等或者其合金)。在此情况下，传导反射 层17制造为足够薄，以便防止其衰减由感应线圈12所产生的大部分的磁场。传导反射层 17的厚度可以设计为小于材料的趋肤深度(在感应线圈的操作频率处)。例如，在图1A至 图1B示例的烹饪器具10中，反射层17由银形成并且具有大约1000X10—10米数量级的厚 度(包括图1A至图1B的附图并非依比例绘制)，其大约比银的趋肤深度(在30kHz处大约 3.7X10—4米)低3个数量级。另外，一定百分比的传导反射层17可以被蚀刻去除，以便在 电流路径中产生中断。断开由场在反射层17中另行感应出的电流路径(例如，在反射层中 蚀刻出网格或者其他图案)可以允许设计较厚的传导反射体(例如，在操作的感应线圈频 率处，大致等于或超过材料趋肤深度的反射层)。 反射层17可以使用用于特定材料的任何已知技术形成。例如，可以将电介质反射 层(诸如，由美国新罕布什尔州North Sutton的Labsphere公司(www. labspere. com)的
Spectraflect )涂敷至外壁14的内表面上。其他电介质反射体可以制造为片状并且可
以黏附至外壁14。其他金属反射体可以涂敷在薄膜聚合体衬底上，该薄膜聚合体衬底诸如 是由美国特拉华州Wilmington的杜邦公司的Kapton⑧，且该薄膜聚合体衬底可以接着黏附至外壁14。另外，可以使用蒸发涂敷在外壁14的内表面上沉积金属反射体的薄层。 应当注意，反射层17不需要附接至外壁14。在某些实现中，反射侧17可以沉积在
内壁13的外表面上。在其他实现中，反射层17可以是布置在内壁和外壁之间的单独结构，
例如，热绝缘材料层(例如，气凝胶)可以布置在反射侧17和外壁14内侧之间。 再次参考图1A，烹饪器具10包括盖子20，其由热绝缘材料21形成，并且在其内表
面上包括反射材料层22。反射材料层22将从烹饪器具10内部辐射的热量反射离开盖子
20的外表面，由此有助于保持盖子20冷却，并保持烹饪器具10的腔室是温热的。 可以使用任何已知的结合技术(例如，利用高温粘合齐U、机械焊接(诸如，0型环)
或者铜焊接合)来形成在内壁和外壁之间的接合16。对于在内壁和外壁之间包括真空间
隙15的实现(诸如图1A至图1B所示)，内壁和外壁之间的间隙15可以在接合处理期间排
空，或者可以在真空腔室中进行结合处理。 在包括真空间隙15的实现中，由于松散物质的气体外泄以及在接合16处的泄露， 间隙15中的压力将随着时间增加，而无关于为壁部13、14所选择的材料以及接合16的质 量。金属和玻璃/玻璃陶瓷材料将非常缓慢地外泄气体，而聚合体材料将相对较快地外泄 气体。随着压力增加，烹饪器具10的热阻性降低。对于聚合体材料，有助于减缓气体泄露 到真空间隙15中一种技术是，使用薄膜涂层(诸如，超低气体外泄环氧或者金属涂层)来 密封外壁14。然而，此外可以将吸气材料布置在内壁和外部之间，以便有助于随着时间流逝 而保持真空(并且由此还有助于随着时间的流逝而保持炊具的热阻性)。
例如，如图2中所示，除了烹饪器具10'包括附接(例如，通过焊接或者粘接)至 间隙15中的外壁14的内侧的一定量的吸气材料23(例如，从意大利米兰的SAES Getters S.p.A(丽w. saesgetters. com)可获得的锆基合金)以外，烹饪器具10'与图1中示出和描 绘的示例在构造上相同。吸气材料23可以是预先激活的，并且在激活状态中被置入炊具 10'，或者备选的是，可以以非激活状态置入，并且继而通过在组装之后加热炊具10'而被激 活。当吸气材料23处于激活状态时，其将吸收泄漏至内壁和外壁之间的间隙15中的气体 (例如，N2、 02、 C0和C02)，并且由此保持真空。 吸气材料23还可以用于减少在内腔和外腔之间存在的压力。例如，可以将较大数 量的吸气材料放置在内壁和外壁之间，并且由此在接合壁部13、14以形成真空之后将其激 活，然而吸气材料将不会吸收存在于大气中的氩气。备选的是，内壁和外壁之间的间隙15 中的空气可以在接合处理期间被排出，以便实现特定量级的真空(例如，1托)，继而吸气材 料可以被激活以便增加真空的量级(例如，至1X10—3托)。 尽管如此示出的炊具10、10'显示为单层的内壁和外壁，但可以使用多层的内壁和 /或外壁的其他实现。例如，如图3A中所示，感应烹调烹饪器具30包括三层设计，其包括较 低层32、中间层34和较高层36。较低层32由设计用于感应线圈12的良好目标的材料制成， 诸如厚度大约O. 76mm的410不锈钢。中间层34由诸如1060铝的材料制成，其有效并且均匀 地传播目标材料中生成的热量。最后，较高层36由厚度大约0. 8mm的305不锈钢的材料形 成。图3B示出了类似的多层设计，除了在此示例中，不沾层38 (例如，从PA的Conshohocken 的Victrex公司(www. victrex. com)可获得的PEEK或者从特拉华州Wilmington的杜邦公 司(www. dupont. com)可获得的Teflon⑧)应用于内壁36的最顶部表面，以便有助于防止 食物和液体粘在烹饪器具30'上。
现在参考附图4A至图4B，感应烹饪器具40在构造上类似于在附图1A至图IB中 示出和描述的烹饪器具10。然而，在此示例中，外壁42包括由金属材料形成的侧壁43以 及由电绝缘材料形成的窗口 44。另外，反射层45仅布置在烹饪器具的底部上，而不是沿着 图1A至图1B中示出的其烹饪器具的侧壁43布置。在此设计中，烹饪器具40具有传统金 属烹饪器具的外观，而在内壁41的内部和外壁42的外部之间仍然具有足够高的热阻性，以 便保持外壁的相对冷却。 针对选定的材料，可以使用任何已知的技术来将绝缘窗44附接至金属侧壁43，所 述技术诸如铜焊、插入模铸或者使用粘接或者机械密封来附接。绝缘窗44和金属侧壁43之 间的接合47优选地是气密性的，以便保持真空。还可以将一块吸气材料46附接至内壁41 的外侧，以便随着时间流逝而保持真空。可以将任何非导电性材料用于该窗口，诸如玻璃陶 瓷(例如，从纽约州Elmsford的Schott NorthAmerica公司(www. us. schott. com)可获得 的Robax⑧或者Ceran⑧)、技术玻璃，(例如，从纽约州Corning的Corning公司(丽w. corning, com) 可获得的Pyrex⑧)、白瓷(从Corning公司可获得的Corning Ware )或 者塑料(例如，PES LCP或者PEEK)。在某些实现中，绝缘窗口 44可以扩展至外壁42的侧 壁部分43中，而金属侧壁43可以附接至烹饪器具40的侧部上的绝缘窗口的外表面。
在某些实现中，一种感应烹饪器具可以不具有将内壁和外壁分离的真空间隙。例 如，如图5A至图5B中所示，感应烹饪器具50包括内壁52，由导电材料形成；以及外壁54， 由非导电材料形成，该外壁54由非真空间隙分离。真空密封的绝热体53布置在间隙内，并 且包括在两片材料56、57之间真空密封的热阻材料58。该片材料56，57中的一个或两个 可以是反射材料，用于帮助将辐射热反射离开外壁54。例如，从新墨西哥州阿尔伯克基的 Nanopore公司可获得的Nanopore 热阻材料的层可以用于在内壁和外壁之间使用。在其 它实现中，非反射材料56、57片可以用于真空密封热阻材料58，而一个或者多个反射层可 以布置在外壁54(诸如，如图1A至1B所示)内部上，布置为间隙中的单独的层，和/或布 置在内部52外部上。另外，在某些实现中，真空密封元件53可以并非如示出的那样沿着整 个间隙走线来分离内壁和外壁，而是可以仅在一部分走线，诸如器具50的底部部分。
在图5C至图5D所示的另一示例中，感应烹饪器具50'的构造类似于图5A至图5B 中所示的烹饪器具50。然而，在此示例中，在内壁和外壁之间不存在真空。更尤其是，感应 烹饪器具50'包括内壁52'，由导电材料形成；以及外壁54'，由非导电材料形成，其由非 真空间隙所分离。间隙包括第一反射层56'，布置在外壁54'的内表面上；以及热阻材料 层58'(诸如，气凝胶)，布置在第一反射层56'的顶部。第二反射层57'布置在热阻材料 层58'的顶部。在此实现中，空气间隙59'存在于第二反射层57'之上的内壁和外壁之间。 还应当注意，此实现包括两个反射层。上部反射层57'将从内壁52'辐射的热量反射离开 外壁54'。较低反射层56'将从内壁52'和较高反射层57'辐射的热量反射离开外壁54'。 热阻材料58'优选的是一种良好的绝热体(诸如，碳气凝胶或者具有碳的硅气凝胶)。尽 管在图5C至图5D中示出了两个反射体层56'、57'，但其他实现可以使用额外的反射体层。 类似地，某些实现可以使用单一反射体，其通过热阻材料从内壁或者外壁(或者两者)而分 离。 烹饪器具还可以在外壁中包括开口，用于促进外壁的对流冷却。例如，在图6A至 图6C中所示，感应烹饪器具60包括内壁64，由导电材料形成；以及外壁62，由在接合66处附接的非导电材料形成。在此情况下，外壁62在其底部表面包括多个开口 68，以便促进 气流通过分离内壁和外壁的间隙67。烹饪器具60还包括特征69a至69d，其将外壁62的 底部从炉灶面的表面11略微抬起，以及由此更易于允许气流通过开口 68。通过使用上述 任何技术，内壁和外壁可以在接合66处附接。尽管此特定示例示出了仅在外壁62的底部 表面上的开口 68，但其他实现可以仅在外壁62的侧壁上包括开口，或者在外壁62的侧壁 和底部表面两者上包括开口。另外，其他实现可以包括一个或者多个反射层，以便进一步辅 助保持外壁62相对冷却。还应当注意，类似于在图6A至图6C中示出的特征69a-69d的特 征可以在在此所述的任何其他实现中使用，以便促进在烹饪器具的底部表面和顶部表面11 之间的空气流动。 图7绘出了基本类似于图2的烹饪器具10'的烹饪器具100。类似于烹饪器具10'， 烹饪器具100结合了内壁110和外壁170，该内壁110和外壁170均为盘状形状，其中内壁 IIO套在外壁170内，在其间限定了间隙106，在该间隙中可以布置一块吸气材料160。同样 类似于烹饪器具10'，内壁110在连续的环形接合120处接合至外壁170，由此完全包围间 隙106。然而，不同于烹饪器具10'，烹饪器具100结合有一对手柄190，通过该手柄190之 一可以形成开口进入间隙106的密封通道108，并且通过该通道108可以向间隙106填充气 体，从而基本上阻挡内壁110和外壁170之间的热量传递。 内壁110具有在其盘状形状的凹陷内部限定烹饪腔室101的内表面111，将液体和 /或食物放入该烹饪腔室101用于烹饪，以及内壁110具有面向外壁170的外表面112。在 烹饪器具100的侧壁部分104内，内壁IIO结合有由适合于用作烹饪表面的材料(例如，305 不锈钢)形成的烹饪层116。然而，在烹饪器具100的底部部分103内，内壁110还结合有 由适合用作热量散布的材料(例如，1060铝)形成的散布层117，以及由适合于用作感应炉 灶面(例如，410不锈钢)的感应线圈的目标的导电材料(优选的是，铁磁)形成的目标层 118。烹饪层116限定了内壁110的基本全部内表面lll，而外表面112由侧壁部分104内 部的烹饪层116以及由底部部分103内部的目标层118来限定。应当注意，尽管在此描述 了一层和三层内壁110的组合，其他实现可以结合在内表面111上布置的不沾材料层(例 如，PEEK或者PTFE(聚四氟乙烯)的化合涂层)。 通过感应炉灶面的感应线圈(例如，图1A中绘出的感应线圈12)生成的磁场，而 在内壁110的目标层118中产生热量。目标层118的材料可以选择和/或制造为具有特 定的居里点，以便防止内壁IIO超过预定的温度或者温度范围(例如，23(TC -26(TC或者 250°C _275°C )。散布层117将目标层118中生成的热量传导至烹饪层116，同时还将热量 更为均匀地散布，从而底部部分103内的烹饪层116的至少一部分能够提供更为均匀受热 的烹饪表面。 外壁170具有朝向内壁110的内表面171，而外壁具有限定其盘状形状的外型的外 表面172，且由此限定了烹饪器具100的大部分外型。外壁170结合了 反射层176，由适用 于反射热量的材料形成；以及非导电层177，由适合用作热绝缘体的材料形成。反射层176 限定了外壁170的基本全部的内表面171，而非导电层177限定了基本全部的外表面172。 应当注意，尽管描述了两层的外壁170，其他实现可以不结合反射层176和/或可以结合珐 琅层或者其他装饰性材料层而布置在外表面172上。此外，尽管描述了反射层176位于底 部部分103和侧壁部分104 二者内，其他实现可以仅在底部部分103或者侧壁部分104的一个或者另一个中结合反射层176。 对于在红外和可见频谱(例如，波长介于0. 4 ii m和1 X 104 ii m)中的电磁波，反射 层176由具有高反射率(例如，大于80%并且优选地介于90-100% )和低发射率(例如， 低于大约0. 20并且优选的是大约0. 01-0. 04)的材料形成。在某些实现中，反射层176由
对于磁场基本不可见的非传导电介质材料(例如，Spectraflect⑧)形成。在其他实现中，
反射层176由传导材料形成，该传导材料被蚀刻或者另外被分割以中断可能由于感应线圈 生成的磁场而在反射层176中感应的电流的路径，从而有助于避免加热反射层并且有助于
避免磁场衰减。 非传导层177至少部分地由非导电材料(例如，具有大于大约1欧姆*米的电阻率 的电绝缘体)形成，以便帮助使得由感应炉灶面的感应线圈生成的磁场透过外壁170，并且 基本无阻碍地到达内壁110的目标层118。非传导层177的材料基本上还抗热传导。此外， 非传导层177的材料优选地不可渗入大气气体并且本质上是不透气的，或者结合有易于防 止渗透和气体外泄的阻挡材料。可以用于形成阻抗层177的适合的非传导材料的示例包
括但不限于化合物、陶瓷(例如，Robax⑧、Ceran⑧或者Pyrex⑧)或者塑料(例如，
PES、 LCP或者PEEK)。用于结合到阻抗层177中的适合的阻挡材料的示例包括但不限于超 低气体外泄环氧树脂或者金属涂层。 内壁110和外壁170相遇处的接合120可以使用各种接合和密封技术中的任何一 种来形成，包括但不限于，硬焊、粘合剂粘接或者0形环。如所述，接合120形成于内壁110 部分向外延伸并且在内壁110部分地插入到外壁170位置处与外壁170部分结合之处。接 合120与内壁110和外壁170的这些部分相互协作，以形成气密的密封，其将间隙106内的 环境与间隙106外部的环境隔离。间隙106包围包含气体的环境，该气体(例如，氩气)基 本上阻止热量从内壁110的外表面112传输至外壁170的内表面171。
如上文详述，在间隙106内包围真空(例如，在低于1X10—4托或者附近压强的气 体环境)极为有效地抑制热量跨过间隙106传递。在通常与烹饪相关联的温度，在此真空 中的低密度气体分子基本上阻止通过传导进行的热量传递，因为基本上抑制了气体分子相 对其他气体分子振动而传导热量的情形。由此，在此温度，此类真空基本上限制了辐射的热 传递机制，可以认为真空在热传递方面比通过气体传导更加低效。尽管有效地抑制了热传 递，然而在间隙106中包围这种真空可能是有问题的，这是因为在间隙106内部的真空和间 隙106外部的环境之间产生的压强差可能导致外壁170的部分被压入间隙106中，并且靠 近内壁110。利用气体填充间隙106降低这种压强差，其有助于减轻此问题，并且由此可以 使得外壁170的部分制造得更薄，以便降低成本和/或重量，或者可以由此使得由具有期望 的热力学性质的材料来制造非传导层177，否则会太软。 优选的是，在间隙106中填充气体，而该气体(例如，氩气)比空气更能阻止跨过 间隙106传导热量，并且可以选择该气体的压强以便在对跨过间隙106传导热量提供实质 阻挡、以及在间隙106内提供足够压强以便防止外壁170的部分被压入间隙106之间，提供 平衡。间隙106内的气体压强越低，越能阻止传导热量，这是由于较低密度的气体分子相对 于其他气体分子的振动而传导热量，这导致降低通过传导的热传递的效率。
向间隙106填充气体可以以各种方式中的任何一种来执行，包括但不限于，在填 充有期望压强的气体的腔室中组装烹饪器具IOO，或者在将内壁IIO接合到外壁170之后，向间隙106填充期望压强的气体。可以在组装烹饪器具100期间或者在组装之后使用通道 108来从间隙106内抽取出不期望的气体，和/或向间隙106填充期望压强的(或者小于、 或者等于海平面处的大气压强)期望气体。通道108可以是锥形的，或者可以使用螺纹或 者其他形状，以使得插销或者阀门(均未示出)挡在通道108内以将间隙106密封，并且可 以允许间隙106随后打开，而不会损害或者拆解烹饪器具100。通道108可以部分地通过手 柄190之一而形成，以便支持形成较长形状的通道108，以容纳较大的插销或者阀门，或者 使得通道108更容易从外观上隐藏，以便增强烹饪器具100的美感。 吸气材料160可以布置在间隙106内，以帮助在间隙106内产生或者维持期望的 气体环境。吸气材料160可以是能够从间隙106内的环境中去除各种不同气体(例如，氧 气、氢气或者氮气)或者气体组合的各种类型的任何材料。在某些实现中，吸气材料160可 以在组装烹饪器具IOO之后被激活，以便从间隙106内去除一种或者多种气体，从而得到期 望压强的期望的气体组成。在这种实现中，可以选择吸气材料160的类型和数量，以便实现 期望压强的期望气体的组成。备选地和/或附加地，可以使用吸气材料160来去除随着时 间可能进入间隙106的一种或者多种大气气体或者除气发射，从而帮助在间隙106内维持 期望压强的期望气体组成。吸气材料160优选地利用粘合剂或者安装硬件的各种形式中的 任何一种而附着在外壁170的内表面171上。 利用描述和绘出的方式来组装烹饪器具100，间隙106内的气体环境、外壁170的 反射层176以及外壁170的非传导层177相互协作，以便将外壁的外表面172维持在相对 冷的温度，而使得内壁110的目标层118通过磁感应而变热。间隙106内的气体环境阻止从 内壁110的外表面112发散的热量传递至外壁170的内表面171。外壁170的反射层176 反射通过间隙106的气体环境而离开外壁170的一部分热量。外壁170的非传导层177阻 止将通过了间隙106的气体环境和反射层176 二者的热量传递至外表面172。
图8A和图8B绘出了烹饪器具200，该烹饪器具200基本上类似于图5C和图5D的 烹饪器具50'和图7的烹饪器具100。类似于烹饪器具50'，烹饪器具200包含内壁210、 真空密封的热绝缘体250以及外壁270，其均为盘状形状，并且内壁210套在热绝缘体250 内，而热绝缘体250套在外壁270内。同样类似于烹饪器具50'，内壁210在连续环状接合 220处接合至外壁270，由此在内壁210和外壁270之间限定并且完全包围间隙206，其中在 该间隙206中布置热绝缘体250。然而，不同于烹饪器具50'，烹饪器具200的热绝缘体250 是真空密封的热绝缘体包装，其包含包围在一对片状物256和258之间的热绝缘材料257， 并且间隙206填充有基本阻止热量传递的气体。而且，不同于烹饪器具50'但类似于烹饪 器具100，内壁210的不同部分包含一个或者三个层。鉴于烹饪器具100和200之间的相似 性，相对应的特征利用最后两位数字也相对应的数字符号来标记。 参考图8A，内壁210具有限定烹饪腔室201的内表面211以及朝向热绝缘体250 的外表面212，并且外壁270超过热绝缘体250。在烹饪器具200的侧壁部分204内，内壁 210包含烹饪层216，以及在底部部分203内，内壁210还包含散布层217和目标层218。外 壁270具有朝向热绝缘体250的内表面271，而内壁210超过热绝缘体250，以及外表面272 限定了烹饪器具200的大部分外型。外壁270包含非传导层277，该非传导层277限定了基 本全部的内表面271和外表面272。外壁170和270之间的本质差别在于缺少包含在外壁 270中的反射层。然而，应当注意，尽管示出了单层外壁270，但是其他实现还可以包含布置
14在内表面271上的反射层和/或布置在外表面272上的装饰材料。 内壁210和外壁270的部分在接合220处相遇，而接合220与内壁210和外壁270 的这些部分相互协作以形成气密密封，其将间隙206内的环境与间隙206外部的环境相隔 离。间隙206填充有气体，该气体基本阻止热传递，并且优选地处于这样的压强，该压强可 以在提供对热传递的阻挡以及向间隙206内提供足够压强以便阻止外壁270被压入间隙 206之间进行平衡。间隙106和206之间的本质差别在于，缺少开口进入间隙206的通道， 可以通过该通道来在间隙206内部创建和/或维持期望的气体环境。在间隙106和206之 间的另一本质差别在于，缺少在间隙206内部布置的吸气材料块。然而，本领域技术人员可 以容易地认识到，可以采用具有这种通道和吸气材料中之一或者二者的烹饪器具200的其 他实现。 热绝缘体250具有朝向内壁210的外表面212的内表面251，以及朝向外壁270 的内表面271的外表面252。片状物256限定了基本全部的内表面251，而片状物258限定 了基本全部的外表面252。取决于制造片状物256的材料化合物的耐热能力，热绝缘体250 优选地布置在间隙206内部，其中内表面251离开内壁210的外表面212，以避免当内表面 210被加热时与内壁210的直接接触而受到损坏。在某些实现中，热绝缘体250与内壁210 的分离位置通过将热绝缘体250粘接或者附着至外壁270的内表面271而实现的。片状物 256和258之一或者二者可以由金属化聚合物、各种类型的包含二氧化硅或者其他适合材 料的任意膜形成，该适合材料对于受热导致的损害具有一定程度的抵抗性，并且对于气体 分子具有一定程度的不渗透性。热阻材料257可以是各种类型绝缘材料中的任何一种，包 括但不限于碳气凝胶或者包含碳的硅气凝胶。 参考图8B，热绝缘体250优选地在组装烹饪器具200之前单独进行组装。另外，在 组装烹饪器具200期间，热绝缘体250的外表面252优选地附着至外壁270的内表面271， 以便实现内壁210的外表面212和内表面251之间的分离关系。如前所述，按照所示出和 绘出来组装烹饪器具200，内壁210的外表面212朝向热绝缘体250的内表面251，而热绝 缘体250的外表面252朝向外壁270的内表面271。 间隙206内部的气体环境、热绝缘体250和外壁270相互协作以将外表面272维持 在相对冷的温度，而使得内壁210的目标层218通过磁感应而变热。间隙206内部的气体 环境阻止从内壁210的外表面212发散的热量传递至热绝缘体250的内表面251。绝缘体 250的热阻材料257阻止通过了间隙206内的气体环境的热量在内表面251和外表面252 之间进行传递。外壁270的非传导层277阻止通过了气体环境和热绝缘体250 二者的热量 在内表面271和外表面272之间进行传递。 图9绘出了基本类似于图7的烹饪器具100和图8A和图8B的烹饪器具200的烹 饪器具300。类似于烹饪器具200，烹饪器具300包含内壁310和外壁370，两者均为盘状形 状并且内壁310套在外壁370内。同样类似于烹饪器具200，内壁310在连续环状接合320 处接合至外壁370，由此在内壁310和外壁370之间限定并且完全包围间隙306，在该间隙 中布置真空密封的热绝缘体350。然而，不同于烹饪器具200，热绝缘体350不是盘状形状 的，其基本布置在烹饪器具300的底部部分303内部，并且伴随有热垫330，该热垫330布置 在烹饪器具300的侧壁部分304内部的间隙306内。另外，不同于烹饪器具200，内壁310 具有两层部分和三层部分。鉴于烹饪器具300以及烹饪器具100和200中每一个之间的相
15似性，相对应的特征利用最后两位数字也相对应的数字符号来标记。 内壁310具有限定烹饪腔室301的内表面311，以及外表面312。在烹饪器具300 的侧壁部分304内，内壁310包含烹饪层316和散布层317，在底部部分303内，内壁310还 包含目标层318。烹饪层316限定了内壁310的基本全部的内表面311，而外表面312是由 侧壁部分304内的散布层317和底部部分303内的目标层318来限定的。烹饪器具300的 底部部分303内的外表面312的部分朝向热绝缘体350，而侧壁部分304内的外表面312的 部分朝向热垫330。在内壁310的目标层318中，通过感应炉灶面的感应线圈生成的磁场而 生成热量。散布层317将目标层318中生成的热量传导至烹饪层316，同时还将该热量更为 均匀地散布，从而烹饪器具300的底部部分303和侧壁部分304 二者内的烹饪层316的大 部分能够提供更为均匀的受热烹饪表面。 外壁370具有内表面371和外表面372，外表面372限定了烹饪器具300的大部分 外型。外壁370包含非传导层377，该非传导层377限定了基本全部的内表面371和外表面 372。烹饪器具300的底部部分303内的内表面371的部分朝向热绝缘体350，而侧壁部分 304内的内表面371的部分朝向热垫330。 内壁310和外壁370的部分在接合320处相遇，而接合320与内壁310和外壁370 的这些部分相互协作以形成气密密封，其将间隙306内的环境与间隙306外部的环境相隔 离。间隙306填充有气体，该气体基本阻止热传递，并且优选地处于这样的压强，该压强可 以在提供对热传递的阻挡以及向间隙306内提供足够压强以便阻止外壁370被压入间隙 306之间进行平衡。 热绝缘体350布置在烹饪器具300的底部部分303内部，具有朝向内壁310的外 表面312的内表面351，以及朝向外壁370的内表面371的外表面352。热绝缘体350包含 热阻材料357以及一对片状物356和358，在该对片状物356和358之间真空密封有热阻材 料357。片状物356限定基本全部的内表面351，而片状物358限定基本全部的外表面352。 取决于制造片状物356的材料化合物，热绝缘体350优选地布置在间隙306内部，其中内表 面351离开内壁310的外表面312，以避免当内壁310被加热时由于不时与内壁310直接接 触而造成损坏。 热垫330布置在烹饪器具300的侧壁部分304内部，具有朝向内壁310的外表面 312的内表面331，以及朝向外壁370的内表面371的外表面332。热垫可以由各种绝缘材 料中的任何一种来形成，包括但不限于支持气凝胶粒子的纤维材料(例如，包含炭黑的硅 气凝胶)。热垫330优选地布置在间隙306内，其中内表面331与内壁310的外表面312间 隔开，以避免当内壁310被加热时由于不时与内壁310直接接触而造成损坏。
按照所示出和所绘出组装烹饪器具300，间隙306内部的气体环境、热垫330、热绝 缘体350以及外壁370相互协作，以将外表面372维持在相对冷的温度，而使得内壁310的 目标层318通过磁感应而变热。间隙306内的气体环境阻止从内壁310的外表面312发散 的热量向热垫330的内表面331以及热绝缘体350的内表面351传递。热垫330阻止通过 了间隙306内的气体环境的热量在内表面331和外表面332之间传递，而热绝缘体350阻 止热量在内表面351和外表面352之间传递。外壁370的非传导层377阻止通过了气体环 境和热垫330或者热绝缘体350的热量向外表面372传递。 图10绘出了烹饪器具400，其基本类似于图7的烹饪器具100以及图9的烹饪器具300。类似于烹饪器具300，烹饪器具400包含内壁410和外壁470， 二者均为盘状形状， 并且内壁410套在外壁470内。同样，类似于烹饪器具300，内壁410在连续环状接合420 处接合至外壁470，由此在内壁410和外壁470之间限定并且完全包围间隙406，在该间隙 中布置真空密封的热绝缘体450。此外，类似于烹饪器具300，热绝缘体450不是盘状形状， 并且布置在间隙406内，其基本位于烹饪器具400的底部部分403内。然而，不同于烹饪器 具300，而是更类似于烹饪器具100，内壁410具有一层部分和三层部分，并且在烹饪器具的 侧壁部分404内，外壁470包含反射层476。鉴于烹饪器具400和烹饪器具100和300中每 个之间的相似性，相对应的特征利用最后两位数字也对应的数字符号来标记。
内壁410具有限定烹饪腔室401的内表面411，以及外表面412。在烹饪器具400 的侧壁部分404内，内壁410包含烹饪层416，在底部部分403内，内壁410还包含散布层 417和目标层418。烹饪层416限定内壁410的基本全部的内表面411，而外表面412由侧 壁部分404内的烹饪层416以及由底部部分403内的目标层418来限定。烹饪器具400的 底部部分403内的外表面412的部分朝向热绝缘体450，而侧壁部分404内的外表面412的 部分朝向外壁470的反射层476。在内壁410的目标层418中通过感应炉灶面的感应线圈 生成的磁场而产生热量。散布层417将目标层418中生成的热量传导至烹饪层416，同时还 将热量更均匀地散布，从而在底部部分403内的烹饪层416的至少部分能够提供更为均匀 受热的烹饪表面。 外壁470具有内表面471 ，并且具有外表面472，该外表面472限定了烹饪器具400 的大部分外型。在烹饪器具400的底部部分403内，外壁470包含非传导层477，而在侧壁 部分404内，外壁470还包含反射层476。非传导层477限定了外壁470的基本全部外表面 472，而内表面471由侧壁部分404内的反射层476以及由底部部分403内的非传导层477 来限定。烹饪器具400的底部部分403内的内表面471的部分朝向热绝缘体450，而侧壁部 分404内的内表面471的部分朝向内壁410。应当注意，尽管在此描述中，反射层476仅位 于侧壁部分404内，但是其他实现可以在底部部分403或者侧壁部分404两者中包含反射 层476。 内壁410和外壁470的部分在接合420处相遇，而接合420与内壁410和外壁470 的这些部分相互协作以形成气密的密封，该气密密封将间隙406内的环境与间隙406外部 的环境相隔离。间隙406填充有气体，该气体基本阻止热传递，并且优选地处于这样的压 强，该压强可以在提供对热传递的阻挡以及在间隙406内提供足够压强以便阻止外壁470 被压入间隙406之间进行平衡。 热绝缘体450布置在烹饪器具400的底部部分403内，其具有朝向内壁410的外 表面412的内表面451，以及朝向外壁470的内表面471的外表面452。如所述，热绝缘体 450基本与内壁410的目标层418共面，但是比目标层418具有更大的表面面积，由此热绝 缘体450的边缘进一步延伸跨越烹饪器具400的底部部分403而超过目标层418。可以认 为跨越底部部分403的这种更大范围的热绝缘体450是期望的，以便有助于阻止热量传输 到侧壁部分404内的外壁470和底部部分403相遇部分的位置。热绝缘体450包含热阻材 料457和一对片状物456和458，在该片状物456和458之间真空密封有热阻材料457。片 状物456限定了基本全部的内表面451，而片状物458限定了基本全部的外表面452。取决 于制造片状物456的材料化合物，热绝缘体450优选地布置在间隙406内，其中内表面451离开内壁410的外表面412，以避免当内壁410被加热时由于不时与内壁410直接接触而造 成损坏。 按照所示出和所绘出组装烹饪器具400，间隙406内部的气体环境、热绝缘体450、 反射层476以及非传导层477相互协作，以将外表面472维持在相对冷的温度，而使得内壁 410的目标层418通过磁感应而变热。间隙406内的气体环境阻止从内壁410的外表面412 发散的热量向热绝缘体450的内表面451以及外壁470的反射层476传递。热绝缘体450 阻止通过了间隙406内的气体环境的热量在内表面451和外表面452之间传递，而反射层 476将热量反射离开外壁470。外壁470的非传导层477阻止通过了气体环境和热绝缘体 450或者反射层476的热量向外表面472传递。应当注意，尽管分别描述了烹饪器具100、200、300和400的间隙106、206、306和
406填充有气体，一个或者多个这样的烹饪器具的其他实现可以采取在一个或者多个这些 间隙中包括真空的方法。 已经描述了本发明的多个实施方式。然而，应当理解，在不脱离本发明的精神和范 围的情况下，可以作出各种修改，并且由此其他实施方式也落入后文权利要求书的范围内。
权利要求
一种用于与具有感应线圈的感应炉灶面一起使用的烹饪器具，所述烹饪器具包括内壁，包括其中由所述感应线圈生成热量的导电目标层；外壁，包括非导电层，所述外壁与所述内壁相互协作以在所述内壁和所述外壁之间形成密封的间隙；以及氩气填充所述密封的间隙。
2. 根据权利要求1所述的烹饪器具，其中所述外壁进一步包括反射层，布置在所述外 壁的表面上，所述反射层限定所述间隙的部分并朝向所述内壁。
3. 根据权利要求2所述的烹饪器具，其中所述反射层是非连续的，以便中断在所述反 射层中由所述感应线圈感应的电流。
4. 根据权利要求1所述的烹饪器具，其中所述外壁进一步包括不能渗透的材料，以辅 助减少大气气体通过所述外壁而渗入所述间隙中。
5. 根据权利要求1所述的烹饪器具，其中所述外壁提供开口进入所述间隙的通道，以 使得能够利用所述氩气填充所述间隙。
6. 根据权利要求1所述的烹饪器具，其中所述内壁进一步包括热量散布层和烹饪层。
7. 根据权利要求6所述的烹饪器具，其中所述内壁是盘状形状，其具有基本平坦的底 部部分，限定烹饪腔室的内表面，以及限定所述间隙的部分并且朝向所述外壁的外表面，其 中所述烹饪层提供基本全部的所述内表面； 所述目标层提供所述底部部分内的所述外表面；以及所述热量散布层将在所述目标层中生成的热量传导至至少所述底部部分内的所述烹 饪层。
8. 根据权利要求1所述的烹饪器具，其中所述氩气维持在低于海平面处大气压强的压强。
9. 根据权利要求l所述的烹饪器具，进一步包括真空密封的热绝缘体，布置在所述间 隙中并且与所述内壁离开不相接触，其中所述真空密封的热绝缘体包括热阻材料以及在真 空中包围所述热阻材料的一对片状物。
10. 根据权利要求9所述的烹饪器具，其中所述真空密封的热绝缘体的所述热阻材料 包括气凝胶。
11. 根据权利要求9所述的烹饪器具，其中所述真空密封的热绝缘体的一对片状物中 的至少一个片状物包括二氧化硅。
12. 根据权利要求9所述的烹饪器具，其中所述真空密封的热绝缘体的一对片状物中 的至少一个片状物包括金属化聚合物。
13. 根据权利要求9所述的烹饪器具，其中所述真空密封的热绝缘体附着至限定所述 间隙的部分的所述外壁的内表面。
14. 根据权利要求9所述的烹饪器具，其中所述内壁和所述外壁相互协作以向所述烹饪器具提供具有底部部分和侧壁部分的盘 状形状，以及其中所述内壁套在所述外壁内；以及所述真空密封的热绝缘体布置在所述底部部分内的所述间隙的部分内。
15. 根据权利要求9所述的烹饪器具，进一步包括热垫，布置在所述侧壁部分内的所述间隙的部分内，其中所述热垫包括纤维材料和气凝胶，以及其中所述热垫附着至限定所 述间隙的部分的所述外壁的表面。
16. 根据权利要求9所述的烹饪器具，其中所述目标层布置在所述底部部分内的所述 间隙的部分内，以及其中所述真空密封的热绝缘体进一步延伸跨越所述底部部分而超过所 述目标层。
17. 根据权利要求9所述的烹饪器具，进一步包括布置在所述间隙内的吸气材料块以 去除氩气以外的气体。
18. —种制造烹饪器具的方法，所述方法包括将包括非导电层的外壁接合至包括导 电目标层的内壁，以在所述内壁和所述外壁之间限定间隙，从而在所述间隙中包括氩气，其 中在所述导电目标层中由感应炉灶面的感应线圈生成热量。
19. 根据权利要求18所述的方法，其中所述外壁和所述内壁的接合是在氩气环境中执 行的。
20. 根据权利要求18所述的方法，进一步包括 形成通过所述外壁部分的通道； 通过所述通道利用氩气填充所述间隙；以及 密封所述通道。
21. 根据权利要求18所述的方法，进一步包括 在所述间隙内布置吸气材料块；以及在将所述外壁接合至所述内壁之后，激活所述吸气材料，以便从所述间隙内去除氩气 以外的气体。
22. 根据权利要求21所述的方法，进一步包括选择一定数量和类型的所述吸气材料， 以便从所述间隙内去除选定数量和成分的气体，从而在所述间隙内实现以下气体环境，其 包括具有低于海平面处的大气压强的压强的氩气。
全文摘要
一种感应烹饪器具(100)，构造为在其腔室内烹饪食物，同时维持相对冷的外表面(例如，优选地，外表面足够冷以便人们徒手拿起)。该烹饪器具(100)包括内壁(110)，至少部分地由导电材料制成；以及外壁(170)，至少部分地由非导电材料制成。反射层(176)、真空密封的热绝缘体和/或比空气更能阻止热量传导的气体布置在内壁(110)和外壁(170)之间，以便阻止从内壁(110)向外壁(170)传递热量。
文档编号A47J36/02GK101795609SQ200880105906
公开日2010年8月4日 申请日期2008年9月5日 优先权日2007年9月7日
发明者D·W·贝弗利, R·O·英格兰, T·A·弗罗施莱 申请人:伯斯有限公司