专利名称：炊具及制造炊具的方法
技术领域：
本发明的实施例针对一种炊具(cooker)，且更具体地，针对这样一种炊具本炊具具有阻止所述炊具被过度加热的温度控制层，从而防止食物被烧糊。
背景技术：
传统炊具在加热以进行烹饪时将大多数的热传递到其中的食物，因为传统炊具具有高热导率，从而导致食物很快被烧糊。因此，需要这样一种炊具所述炊具能防止温度急剧上升，并且即使保持加热也可维持恒定的最高温度，从而防止食物被烧糊。
发明内容
根据本发明的一个实施例，提供了一种炊具，包括接触热的加热部件、以及位于加热部件的第一表面上的温度控制层，其中，所述温度控制层包含可膨胀石墨。温度控制层还包含熔块基(frit-based)陶瓷材料。可膨胀石墨与熔块基陶瓷材料以10 : I到10 : 3的重量比彼此相混合。温度控制层还包含特氟隆⑧。可膨胀石墨通过使源石墨膨胀而形成，其中，可膨胀石墨的层间距(interlayer distance)对应于源石墨的层间距的30到150倍。可膨胀石墨的平均粒径在约0. I i! m到9 i! m的范围内。温度控制层的厚度在约0.2 iim到IOiim的范围内。炊具是煎锅、用于烧肉的锅、以及用于油煎的炊具中的任何一种。炊具还包括位于温度控制层的顶面上的特氟隆涂层。炊具还包括位于炊具的底面上的低温控制层，其中，所述低温控制层的厚度为约
0.2 u m 至丨J约 2 u m。根据本发明的一个实施例，提供了一种制造炊具的方法，包括在250°C到800°C 下对石墨进行热处理，以形成可膨胀石墨；将可膨胀石墨碾碎(crush)成约0. I m到约 9 U m的尺寸；将碾碎的可膨胀石墨与熔块基陶瓷材料及液体相混合；以及将混合材料喷射到炊具的内表面上，以形成温度控制层。熔块基陶瓷材料包含选自Na2SiO3和Al2O3-SiO2构成的组中的至少一种。可膨胀石墨与熔块基陶瓷材料的重量比为10 I到10 3。根据本发明的实施例，由于温度控制层而能将本炊具逐渐地加热到在350°C下保持恒定的最高温度。因此，防止食物很快被烧糊。
通过参考以下结合附图考虑的详细描述，本发明的实施例将变得显而易见，附图中图I为示出了根据本发明的一个实施例的炊具的透视图；图2为沿着图I的线A-A’截取的横截面图；以及图3为示出了传统煎锅的内表面的温度及根据本发明的一个实施例的炊具的内表面的温度随时间的变化的曲线图。
具体实施例方式在下文中，将参考附图详细描述本发明的实施例，其中，在整个说明书和图中，可使用相同的参考标号来表不相同或基本相同的兀件。参考图I，根据一个实施例的炊具包括加热部件10及手柄。加热部件10接触热。 加热部件10包括外表面和内表面。外表面直接受热。内表面与外表面相对。将待烹饪的食物放到内表面上，以通过外表面和内表面间接加热。炊具不限于特定类型。任何类型的炊具均可包含在本炊具中，只要直接加热外表面，同时可在内表面上烹饪食物。炊具的实例包括一侧或两侧的煎锅、用于烧肉或面粉混合物(flour mixture)的锅、烤架、烤箱、烤面包机、以及各种用于油煎或面粉混合物的炊具。内表面上形成有温度控制层20，以控制加热温度。温度控制层防止在加热时将内表面加热到超过预定温度。温度控制层20具有预定厚度。温度控制层20控制温度，从而使得内表面上的食物不会被烧糊。即使在火的温度过高时，温度控制层20也允许内表面维持用于烹饪的最佳温度。温度控制层20包括可膨胀石墨及熔块基陶瓷材料。可膨胀石墨通过在预定温度下加热磷酸盐石墨以使石墨的层间距膨胀而产生。普通石墨的层间距在约3. 40 y m到约3. 55 y m的范围内。根据一个实施例，可膨胀石墨的层间距可膨胀到约3. 40 y m到约3. 55 y m的范围的约30倍到约150倍。当可膨胀石墨的层间距小于3. 55 y m的约30倍时，炊具的温度高于适合进行烹饪的温度,这导致食物容易被烧糊。当可膨胀石墨的层间距大于约3. 40 ii m到约3. 55 ii m的约150倍时，炊具的温度低于适合进行烹饪的温度，这导致食物半生不熟。熔块基陶瓷材料包括任何用于传统搪瓷涂层的材料。例如，根据一个实施例，熔块基陶瓷材料包括选自Na2SiO3和Al2O3-SiO2构成的组中的一种或多种材料。可膨胀石墨与熔块基陶瓷材料以10 I到10 3的重量比彼此相混合。熔块基陶瓷材料允许可膨胀石墨不均一地施加到炊具的内表面上，并允许通过辐射远红外线来均匀地烹饪食物。当可膨胀石墨与熔块基陶瓷材料的重量比小于10 I时，可膨胀石墨的含量太低，这导致难于使炊具达到期望的温度。当上述重量比大于10 3时，可膨胀石墨的含量太高，这导致难于将温度控制层20涂覆到内表面上。根据一个实施例，可用特氟隆@替代熔块基陶瓷材料。根据一个实施例，可膨胀石墨与特氟隆 可以10 3到10 6的重量比彼此相混合。如果不符合该重量比，炊具可能无法获得用于烹饪的期望温度或者可能无法完成涂覆。温度控制层20的厚度为约0. 2 iim到约IOii m。当温度控制层20的厚度小于
0.2 y m时，温度控制层20可能无法提供期望的烹饪温度。当温度控制层20的厚度大于 IOum时，难以形成具有均一厚度的温度控制层20。当可膨胀石墨的平均粒度小于0. I y m时，可膨胀石墨的颗粒散布在温度控制层 20内，从而使得温度控制层20在其下部处可能无法有效地阻挡热。当可膨胀石墨的平均粒径大于9 y m时，温度控制层20最终具有不均匀的表面，这使得难于将热均一地传递到整个内表面。根据一个实施例，可膨胀石墨的平均粒径在约0. I y m到约9 y m的范围内。根据一个实施例，温度控制层20的顶面上可形成有特氟隆层(未示出)。特氟隆层防止食物粘锅。此外，即便在烹饪之后，特氟隆层上也不会留有油或不期望的物质，从而允许炊具易于冲洗。加热部件10的底面上形成有低温控制层30。低温控制层30可由与温度控制层20相同的材料形成。可通过温度控制层20和低温控制层30对加热温度进行双重控制，从而使得可更加均匀地对食物传热。根据一个实施例，低温控制层30的厚度为约0. 2 ii m到约2 u m。现在描述根据一个实施例的制造炊具的方法。炊具的制造方法包括第一步骤，在250°C到800°C下对石墨进行热处理，以形成可膨胀石墨；第二步骤，将可膨胀石墨碾碎成约0. I y m到约9 u m的尺寸；第三步骤，将碾碎的可膨胀石墨与熔块基陶瓷材料及水相混合，并将混合材料喷射到炊具的内表面上。现在更详细地描述第一步骤。在磷酸盐石墨层之间的间隙中插入一种化学制品。 任何可插在磷酸盐石墨层之间的化学制品，像例如硫酸或碱金属这样的。然后，用水(H2O)冲洗所得到的物质，以去除插入的化学制品，且然后烘干。在 250°C到800°C下使烘干的石墨经受热处理，从而产生可膨胀石墨。产生的可膨胀石墨的层间距对应于3. 55 um的约30倍到约150倍。在第二步骤中，使用任何石墨碾碎方法将在第一步骤中产生的可膨胀石墨碾碎成具有约0. I ii m到约9 ii m的尺寸。此后，在第三步骤中，将可膨胀石墨与熔块基陶瓷材料以10 I到10 3重量比彼此相混合。然后将混合材料与水或乙醇相混合，且然后通过喷射施加到内表面上，直到厚度为约0. 2 ii m到约10 u m。接下来，将所得到的物质加热到400°C到500°C，且然后冷却到室温，从而将温度控制层有效地固定在炊具的内表面上。根据一个实施例，可用特氟隆@替代熔块基陶瓷材料。例如，可膨胀石墨与特氟隆 可以10 3到10 6的重量比彼此相混合。根据一个实施例，可通过与上述相同的方法在炊具的底面上形成低温控制层。在下文中，将在传统煎锅与根据本发明的一个实施例的具有温度控制层的炊具之间比较温度随时间的变化。图3为示出了传统煎锅的内表面的温度及根据本发明的一个实施例的炊具的内表面的温度随时间的变化的曲线图。参考图3，传统煎锅的温度在30秒之后上升到200°C， 在I分钟之后上升到300°C，在约2分钟之后上升到450°C。
根据本实施例的炊具在30之秒后被加热到145°C，在I分钟之后被加热到200°C， 在约2分钟之后被加热到250°C。在约5分钟之后，炊具的温度保持在约300°C。从以上结果能看出，根据本实施例的炊具可使温度缓慢上升，且可允许最高温度在350°C左右饱和，从而即使在用于食物的适当烹饪时间已过去之后仍能防止食物被烧糊。以上已参考示意性实施例说明了本发明。对于本领域技术人员来说，将显而易见的是，在不背离本发明的较宽泛精神和范围的前提下，可对本发明进行各种修改。此外，尽管已在其在具体环境中的实施方式及具体应用的上下文中描述了本发明，但本领域技术人员应认识到，本发明的用途并不限于此，并且本发明能有利地用在各种环境和实施方式中。 因此，以上描述和图应被看作是示例性的而非限制性的。
权利要求
1.一种炊具，包括加热部件，接触热；以及温度控制层，位于所述加热部件的第一表面上，其中，所述温度控制层包含可膨胀石mO
2.根据权利要求I所述的炊具，其中，所述温度控制层还包含熔块基陶瓷材料。
3.根据权利要求2所述的炊具，其中，所述可膨胀石墨与所述熔块基陶瓷材料以 10 : I到10 : 3的重量比彼此相混合。
4.根据权利要求I所述的炊具，其中，所述温度控制层进一步包含特氟隆 。
5.根据权利要求I所述的炊具，其中，所述可膨胀石墨通过使源石墨膨胀而形成，其中，所述可膨胀石墨的层间距对应于所述源石墨的层间距的30到150倍。
6.根据权利要求I所述的炊具，其中，所述可膨胀石墨的平均粒径在约0.I 到约 9 ym的范围内。
7.根据权利要求I所述的炊具，其中，所述温度控制层的厚度在约0.2 y m到约10 y m 的范围内。
8.根据权利要求I所述的炊具，其中，所述炊具是煎锅、用于烧肉或面粉混合物的锅、 烤架、烤箱、烤面包机、以及用于油煎或面团的炊具中的任何一种。
9.根据权利要求I所述的炊具，还包括位于所述温度控制层的顶面上的特氟隆涂层。
10.根据权利要求I所述的炊具，还包括位于所述炊具的底面上的低温控制层，其中， 所述低温控制层的厚度为约0. 2 y m到约2 u m。
11.一种制造炊具的方法，包括在250°C到800°C下对石墨进行热处理，以形成可膨胀石墨；将所述可膨胀石墨碾碎成约0. I y m到约9 u m的尺寸；将碾碎的可膨胀石墨与熔块基陶瓷材料及液体相混合；以及将混合材料喷射到所述炊具的内表面上，以形成温度控制层。
12.根据权利要求11所述的制造炊具的方法，其中，所述熔块基陶瓷材料包含选自 Na2SiO3和Al2O3-SiO2构成的组中的至少一种。
13.根据权利要求11所述的制造炊具的方法，其中，所述可膨胀石墨与所述熔块基陶瓷材料的重量比为10 I到10 3。
全文摘要
一种炊具及制造炊具的方法。本炊具包括接触热的加热部件、以及位于加热部件的第一表面上的温度控制层，其中，温度控制层包含可膨胀石墨。
文档编号A47J27/00GK102525247SQ20111022764
公开日2012年7月4日 申请日期2011年8月9日 优先权日2010年12月24日
发明者高永信 申请人:高永信