一种烹饪效率高的烹饪器具的制作方法

本发明涉及厨房用具领域，具体而言，涉及一种烹饪效率高的烹饪器具。
背景技术：
：专利cn101861758a公开了一种发热管，该发热管由具有耐热性的玻璃管以及位于玻璃管内的发热体和供电部构成，该发热体为使用含碳系物质的材料形成的薄膜片，在面方向上具有二维各向同性的热传导性，在通电时可快速升温且高效率全面发热。因此，该发热管逐渐被应用到烹饪器具上，以代替加热升温迟缓的现有发热管，进而提升烹饪器具的烹饪效率。如图1所示，该发热体为片状的结构，且在面方向上具有二维各向同性的热传导性，发热体表面50的热辐射面积远远大于发热体表面60的热辐射面积，使发热体表面50产生的热量远远大于发热体表面60所产生的热量。但该发热体表面50的面积远远小于食材放置区的食物的面积，发热体表面50朝向食材放置区，同时由于发热体在通电时快速产生热量，导致食物对应发热体表面50的区域在短时间内吸收大量的热量，存在被烤焦的风险，无法实现对食材的均匀辐射加热，降低烹饪效果和用户体验感。技术实现要素：为了解决上述问题，本发明提供一种烹饪效率高的烹饪器具。本发明是通过以下技术方案实现的：一种烹饪效率高的烹饪器具，包括烹饪腔和安装于烹饪腔内的发热管，发热管包括容器、悬置于容器内的片状的发热体、穿出容器两端的供电部，发热体的两端连接供电部，所述发热体包括平面部、呈线状侧部，所述侧部朝向烹饪腔内的食材放置区。进一步地，所述发热体包括宽幅部和窄副部，宽幅部与窄副部在发热体的长度方向上交替设置，所述宽幅部的中间位置设有切缝，所述切缝的端部与宽幅部的端部之间的最小距离小于所述切缝的侧部与宽幅部的侧部之间的最小距离。进一步地，所述发热管安装于烹饪腔的上部。进一步地，所述侧部正对烹饪腔内的食材放置区。进一步地，所述容器的内径为d，所述平面部的宽度为l，1.05l≤d≤1.25l。。进一步地，所述发热体的两端分别设有第二发热区，所述第二发热区之间设有温度小于第二发热区的第一发热区。进一步地，所述第一发热区上设有切缝。进一步地，所述第一发热区为与第二发热区的端部电性连接的导电部。进一步地，所述发热体包括第一发热区和至少两个温度低于第一发热区的第二发热区，第一发热区和第二发热区在发热体的长度方向上交替设置，且至少发热体的两端设有所述第一发热区。进一步地，所述容器的外壁上设有用以标识安装方向的凸点。与现有技术相比，采用本技术方案的有益效果是：1、所述发热体包括平面部、呈线状侧部，所述侧部朝向烹饪腔内的食材放置区。由于片状的发热体，产生热量速度快，平面部的热辐射面积大，热量大，而侧部呈线状，将侧部朝向食材放置区，热量辐射向食材放置区时呈线辐射，而位于侧部两侧的平面部补充了线辐射向食材放置区其它位置辐射的强度，以避免平面部直接辐射导致食物局部被烤焦的风险，如此实现了较为均匀的辐射加热，提高烹饪效果。2、所述发热体包括宽幅部和窄副部，宽幅部与窄副部在发热体的长度方向上交替设置，所述宽幅部的中间位置设有切缝，所述切缝的端部与宽幅部的端部之间的最小距离小于所述切缝的侧部与宽幅部的侧部之间的最小距离，根据电阻的计算公式可知，这样增大了切缝端部与宽幅部的端部之间的电阻，减小了切缝端部与宽幅部的端部之间的电阻，因发热体的电阻与温度成正比，因此，使靠近侧部的平面部的区域的温度较高，即使靠近侧部的平面部的区域的热辐射量增大，从而提高整个食材放置区的热辐射量，以使食材放置区在相对较短的时间内获得足够的热量，缩短烹饪周期，提高烹饪效率。3、所述发热管安装于烹饪腔的上部，可使发热管发出的红外线能够有效的渗入食物内部，减少烹饪腔内的其他部件对红外线的遮挡，提高烹饪效率及节能。4、所述侧部正对烹饪腔内的食材放置区，进一步使辐射至食材放置区的热量分布更加均衡，如此实现了对食材放置区的更为均匀的辐射加热，提高烹饪效果。5、所述容器的内径为d，所述平面部的宽度为l，1.05l≤d≤1.25l，在保证发热体能安装于容器内的前提下，使平面部的宽度尽可能增大，从而提高整个食材放置区的热辐射量，以使食材放置区在相对较短的时间内获得足够的热量，缩短烹饪周期，提高烹饪效率。6、所述发热体的两端分别设有第二发热区，所述第二发热区之间设有温度小于第二发热区的第一发热区，进一步优化了食材放置区的热辐射能量分布，避免了食材放置区的中心区域的热量集中，使食材放置区的温度分布更加的均匀。7、所述第一发热区上设有切缝，使第一发热区的温度可调节，并与第二发热区进行配合，更进一步优化了食材放置区的热辐射能量分布，避免了食材放置区的中心区域的热量集中，使食材放置区的温度分布更加的均匀。8、所述第一发热区为与第二发热区的端部电性连接的导电部，如此，优化了食材放置区的热辐射能量分布，避免了食材放置区的中心区域的热量集中，使食材放置区的温度分布更加的均匀。同时，将发热体进行分段设置，在发热体的长期使用过程中，能够避免发热体因软化以及在其自身的重力作用下而产生的下垂现象，提高发热管的可靠性。此外，增强了发热体的抗拉伸强度，降低发热体在安装时的报废率。9、所述发热体包括第一发热区和至少两个温度低于第一发热区的第二发热区，第一发热区和第二发热区在发热体的长度方向上交替设置，且至少发热体的两端设有所述第一发热区，通过在发热体上设置交替的高、低温区域，以避免食材放置区的局部热量集中，使食材放置区的温度趋于均匀，如此实现对食物较为均匀的加热。10、所述容器的外壁上设有用以标识安装方向的凸点，便于发热管安装于烹饪腔内，提高装配的正确率以及装配效率。附图说明以下结合附图对本发明作进一步详细说明：图1为烹饪腔中发热管的热辐射示意图；图2为实施例一烹饪器具的结构示意图；图3为实施一食材放置区的温度与时间关系图；图4为实施例一食材放置区的示意图；图5为实施例一发热管的结构示意图；图6为实施例一的发热体结构示意图；图7为图6中c的放大图；图8为实施例一的烹饪腔的剖面图；图9为实施例二的发热体结构示意图；图10为图9中d的放大图；图11为实施二食材放置区的温度与时间关系图；图12为实施例三的发热管的结构示意图；图13为实施例三的发热体的结构示意图；图14为实施例四的发热体的结构示意图；图15为实施四食材放置区的温度与时间关系图；图16为实施例五的发热管的结构示意图；图中部件名称对应的标号如下：100、烹饪器具；10、发热管；11、发热体；111、侧面部；112、平面部；113、第一发热区；114、第二发热区；115、宽幅部；116、窄副部；117、切缝；12、供电部；121、保持件；122、支撑件；123、内部引线；124、钼箔；125、外部引线；13、容器；14、凸点；20、烹饪腔；21、食材放置区；201、第一测试点；202、第二测试点；203、第三测试点；204、第四测试点；205、第五测试点；22、上壁；23、过渡部；24、后壁；25下壁；30、显示控制面板；40、烤箱门；50、发热体表面；60、发热体表面。具体实施方式为了能够更加清楚的理解本发明的上述目的、特征和优点，下面结合附图和具体实施例对本发明进行进一步的描述。实施例一如图2和5所示，本发明提供一种烹饪效率高的烹饪器具100，包括烹饪腔20和发热管10，发热管10包括容器13，悬置于容器13内的片状的发热体11、穿出容器13两端的供电部12，发热体11的两端连接供电部12，所述发热管10安装于烹饪腔20的上部，可使发热管10发出的红外线能够有效的渗入食物内中，减少烹饪腔20内的其他部件对红外线的遮挡，提高烹饪效率及节能。在本实施方式中，所述发热体11包括平面部112、呈线状侧部111，所述侧部111朝向烹饪腔内的食材放置区21。由于片状的发热体11，产生热量速度快，平面部112的热辐射面积大，热量大，而侧部111呈线状，将侧部朝向食材放置区21，热量辐射向食材放置区21时呈线辐射，而位于侧部111两侧的平面部112补充了线辐射向食材放置区21其它位置辐射的强度，以避免平面部112直接辐射导致食物局部被烤焦的风险，如此实现了较为均匀的辐射加热，提高烹饪效果。此外，该发热体11在通电时会产生热膨胀，在发热体11的长期使用过程中，会使发热体11出现软化的问题，并且该发热体11为细长的片状薄膜，若发热体11的平面部112朝向食材放置区21，在其自身的重力作用下，发热体11极易软化下垂，甚至与容器13内壁接触，影响发热体11的加热效果，然而所述侧部111朝向烹饪腔20内的食材放置区21，可以缓解发热体11在其自身重力作用下产生的软化下垂现象。在本实施方式中，所述侧部111正对烹饪腔20内的食材放置区21，进一步使辐射至食材放置区的热量分布更加均衡，如此实现了对食材放置区的更为均匀的辐射加热，提高烹饪效果。在本实施方式中，如图6和图7所示，所述发热体11包括宽幅部115和窄副部116，宽幅部115与窄副部116在发热体11的长度方向上交替设置，所述宽幅部115的中间位置设有切缝117，所述切缝117的端部与宽幅部115的端部之间的最小距离l1小于所述切缝117的侧部与宽幅部115的侧部之间的最小距离l2，根据电阻的计算公式可知，在单位长度内，相同的材料，当横截面积增大，则电阻减小；反之，电阻则增大，因此，这样增大了切缝117端部与宽幅部115的端部之间的电阻，减小了切缝117端部与宽幅部115的端部之间的电阻，因发热体11的电阻与温度成正比，因此，使靠近侧部111的平面部112的区域的温度较高，即使靠近侧部111的平面部112的区域的热辐射量增大，从而提高整个食材放置区21的热辐射量，以使食材放置区21在相对较短的时间内获得足够的热量，缩短烹饪周期，提高烹饪效率。可以理解地，所述宽幅部115和窄幅部116是通过激光切割发热体11而形成的。具体地，所述发热体11采用脉冲激光加工得到期望的形状，其中，对于切缝宽度在80μm以上的切缝，选用波长1064nm进行加工，因该波长下的激光属于热加工，使材料表面产生熔化、烧蚀、蒸发，实现切缝处的完全烧蚀而提高发热体的加工质量；对于切缝宽度在80μm以下的切缝，选用短波长激光，如波长为532nm或355nm；其中，采用脉冲频率为20khz，脉冲宽度为70ns，功率为30w，切割速度为100mm/s进行切割加工发热体，保证发热体11一次切割成型，避免反复切割，提高加工效率和精度。在本实施方式中，所述发热体11为以碳系物质为主要成分，在面方向上具有二维各向同性导热性的薄膜片状，具有挠性、柔软性及弹性，发热体11的热传导率在200w/(m·k)以上，厚度为300μm以下，可以理解地，发热体的厚度可以为100μm、150μm、200μm、250μm等；其中，所述发热体11可由碳纤维构成的，该发热体11的具体制备方法参考专利cn1622695b中公开的制备方法。所述由碳纤维构成的发热体11无法进行切缝加工，这是由于碳纤维被部分切断时，会导致碳纤维在长度方向上的热传导性能急剧变差，使发热体11的温度不均匀，可靠性降低；所述发热体11也可为石墨薄片，石墨薄片具有可加工设计性从而可实现对发热管上的温度范围调节；优选地，所述发热体11为石墨薄片。可以理解地，所述石墨薄片为高分子薄膜或添加有0.2～20wt％的填料的高分子薄膜经过高温热处理而得，所述石墨薄片的制备方法采用本领域石墨薄片的常规制备方法。在本实施方式中，所述供电部12包括安装于发热体两端的保持件121、支撑件122、内部引线123、钼箔124以及外部引线125，保持件121固定内部引线123，内部引线123经由埋设于容器13的两端密封部分的钼箔124，与从容器13的两端向容器外部导出的外部引线125电连接，支撑件122设于内部引线123上，支撑件122为线圈支撑架。可以理解地，所述保持件121、支撑件122、内部引线123及外部引线125的材料为金属钼。可以理解地，所述容器13为封闭的或不封闭的。这是由于在800℃以下相对低温的使用环境下，容器不封闭，对发热管的使用寿命影响较小；优选地，所述容器13为封闭的。在本实施方式中，所述容器13的两端熔融成平板状，内部充入惰性气体，防止发热体的氧化，所述惰性气体为氩气、氮气、氩气和氮气、氩气和氙气、或氩气和氪气等混合气体；所述容器13为具有耐热性能的材质制成，如石英玻璃、钠钙玻璃、硼酸玻璃、铅玻璃等玻璃材料；优选地，所述容器13为石英玻璃管。在本实施方式中，所述容器13的内径为d，所述发热体11的宽度为l，1.05l≤d≤1.25l，在保证发热体11能安装于容器13内的前提下，使平面部112的宽度尽可能增大，从而提高整个食材放置区21的热辐射量，以使食材放置区21在相对较短的时间内获得足够的热量，缩短烹饪周期，提高烹饪效率。可以理解地，所述食材放置区21为烤箱中的烤盘或烤网。下面以容量为12l的烤箱为例，烤箱设定加热温度为180℃，测试烤箱中烤网上的温度分布的均匀性，包括如下步骤：1)将烤网放置烤箱的中心平面，并分别在考网上布置5个测试点：第一测试点201、第二测试点202、第三测试点203、第四测试点204、第五测试点205，其中，考网的中心点为第一测试点201，离烤网各边中心点5cm处的测试点分别为第二测试点202、第三测试点203、第四测试点204、第五测试点205，如图4所示。2)打开烤箱、设定加热温度为180℃，并监测五个测试点在加热过程中的温度，直至烤箱显示面板上的温度为180℃时，结束监测。烤网上的温度分布均匀的标准，参见表1。烤箱容量(l)温度偏差要求(℃)容量≥30≤1530＞容量≥20≤25容量＜20≤30如图3所示，在烤箱开始加热至加热结束的过程中，第一测试点201的温度略高于同一时刻的其它四个测试点的温度，其他四个测试点的温度在同一时刻基本趋于一致，第一测试点201与其他四个测试点之间的温度偏差＜10℃，满足表1中容量小于20l的烤箱，测试点温度偏差≤30℃的标准，这说明烤网上的温度分布均匀，如此实现了发热管对食材放置区的较为均匀的辐射加热。另外，在加热过程中，烹饪腔的内壁会将辐射至其上的线辐射反射至烤网的中心区域，导致了烤网中心区域的温度会略高于烤网的其他区域的温度。可以理解地，本发明所述的烹饪器具为电烤箱、空气炸锅、蒸汽炸锅等烹饪器具。在本实施方式中，所述烹饪腔20的结构为电烤箱
技术领域：
中常见的方形结构；也可以理解地，所述烹饪腔20的上壁22与后壁24之间、后壁24与下壁25之间分别设有过渡部23，从而增大烹饪腔20的内壁的反射面积，从而提高整个食材放置区21的热辐射量，以使食材放置区21在相对较短的时间内获得足够的热量，缩短烹饪周期，提高烹饪效率，如图8所示。实施例二如图9和10所示，本发明提供的实施例二，与实施例一不同之处在于，在实施例二中，所述发热体11的两端分别设有第二发热区114，所述第二发热区114之间设有温度小于第二发热区114的第一发热区113，进一步优化了食材放置区21的热辐射能量分布，避免了食材放置区21的中心区域的热量集中，使食材放置区21的温度分布更加的均匀，具体地，所述发热体11包括宽幅部115和窄副部116，宽幅部115与窄副部116在发热体11的长度方向上交替设置，所述宽幅部115的中间位置设有切缝117，其中，第一发热区113的窄副部116的宽度w1大于第二发热区114的窄幅部116的宽度w2，第一发热区113的切缝117长度小于第二发热区114的切缝117长度，使第一发热区113的温度可调节，并与第二发热区114进行配合，优化了食材放置区21的热辐射能量分布，避免了食材放置区21的中心区域的热量集中，使食材放置区21的温度分布更加的均匀。如图11所示，在烤箱开始加热至加热结束的过程中，第一测试点201的温度略低于同一时刻的其他四个测试点的温度，其他四个测试点的温度在同一时刻基本趋于一致，第一测试点201与其他四个测试点之间的温度偏差＜10℃，满足表1中容量小于20l的烤箱，测试点温度偏差≤30℃的标准，这说明烤网上的温度分布均匀，如此实现了发热管对食材放置区的较为均匀的辐射加热。在本实施方式中，所述第一发热区113的窄副部116的宽度w1与第二发热区114的窄幅部116的宽度w2的比值：4.5w2≤w1≤5.5w2。在本实施方式中，所述第一发热区113的切缝117和第二发热区114的切缝117的长度比值为0.12-0.2。可以理解地，所述发热体11上设置宽幅部115、窄幅部116及宽幅部115上设有切缝117，可以增大通电的发热路径，即在有限的发热体11的面积上增大了发热体11的电阻，从而提高了发热体11的热辐射量，缩短烹饪周期，提升了烹饪效率。可以理解地，所述第一发热区113为未进行激光加工的石墨薄片，使第一发热区113的电阻很小，从而使第一发热区113所产生的热辐射量远远低于第二发热区114所产生的热辐射量，第一发热区113所产生的热辐射量几乎可以忽略，避免了食材放置区的中心区域的热量集中，如此食材放置区21的温度分布更加的均匀。在本实施方式中，所述第一发热区113与第二发热区114的长度比为0.3-0.55；优选地，所述第一发热区113与第二发热区114的长度比为0.33-0.45。其他未述部分结构及其效果均与实施例一相同，这里不再一一赘述。实施例三如图12和13所示，本发明提供的实施例三，与实施例二不同之处在于，在实施例三中，所述第一发热区113为与第二发热区114的端部电性连接的导电部，所述导电部为钼杆，通过保持件将钼杆与第二发热区114的端部固定电连接，所述保持件的材料为金属钼。所述钼杆的电阻很小，从而钼杆的发热量几乎可以忽略，避免了食材放置区21的中心区域的热量集中，如此食材放置区21的温度分布更加的均匀；同时，将发热体11进行分段设置，在发热体11的长期使用过程中，能够避免发热体11因软化以及在其自身的重力作用下而产生的下垂现象，提高发热管10的可靠性；此外，增强了发热体11的抗拉伸强度，降低发热体11在安装时的报废率。在本实施方式中，所述钼杆上设有支撑件122，进一步保持发热体11在热应力的情况下能够稳定的应力吸收和热扩散，防止发热体在容器13内的位置变化，提高发热管10的可靠性。其他未述部分结构及其效果均与实施例二相同，这里不再一一赘述。实施例四如图14所示，本发明提供的实施例四，与实施例一不同之处在于，在实施例四中，所述发热体11包括第一发热区113和至少两个温度低于第一发热区113的第二发热区114，第一发热区113和第二发热区114在发热体11的长度方向上交替设置，且至少发热体11的两端设有所述第一发热区113，所述第一发热区113包括宽幅部115和窄副部116，宽幅部115与窄副部116在第一发热区113的长度方向上交替设置，所述宽幅部115的中间位置设有切缝117，所述第二发热区114为未进行激光加工的石墨薄片，从而第一发热区113的温度大于第二发热区114的温度，通过在发热体11上设置交替的高、低温区域，以避免食材放置区21的局部热量集中，使食材放置区21的温度趋于均匀，如此实现对食物较为均匀的加热。在本实施方式中，所述第二发热区114与第一发热区113的长度比为0.3-0.55；优选地，所述第二发热区114与第一发热区113的长度比为0.33-0.45。在本实施方式中，所述发热体上相邻的两个第一发热区113的长度与发热体11的长度比值为0.2-0.6。如图15所示，在烤箱开始加热至加热结束的过程中，烤网上的五个测试点的温度在同一时刻基本趋于一致，这说明烤网上的温度分布均匀，如此实现了发热管对食材放置区的较为均匀的辐射加热。也可以理解地，所述第二发热区114包括宽幅部115和窄副部116，宽幅部115与窄副部116在第二发热区114的长度方向上交替设置，所述宽幅部115的中间位置设有切缝117，或所述第二发热区114的中部设有切缝117，从而使第二发热区114的温度可调节，与第一发热区113进行配合，优化了食材放置区21的热辐射能量分布，避免了食材放置区21的局部的热量集中，使食材放置区21的温度分布更加的均匀，提高了烹饪效果。也可以理解地，所述第二发热区114为与第一发热区113的端部电性连接的导电部，所述导电部为钼杆，通过保持件将钼杆与第一发热区113的端部固定电连接，所述钼杆的电阻很小，从而使第二发热区114的温度小于第一发热区113的温度，避免了食材放置区21的局部的热量集中，如此食材放置区21的温度分布更加的均匀；同时，将发热体11进行分段设置，在发热体11的长期使用过程中，能够避免发热体11因软化以及在其自身的重力作用下而产生的下垂现象，提高发热管10的可靠性；此外，增强了发热体11的抗拉伸强度，降低发热体11在安装时的报废率。所述钼杆上设有支撑件122，进一步保持发热体11在热应力的情况下能够稳定的应力吸收和热扩散，防止发热体在容器13内的位置变化，提高发热管10的可靠性。其他未述部分结构及其效果均与实施例一相同，这里不再一一赘述。实施例五如图16所示，本发明提供的实施例五，与实施例二不同之处在于，在实施例五中，所述容器13的外壁上设有用以标识安装方向的凸点14，便于发热管10安装于烹饪腔20内，提高装配的正确率以及装配效率。在本实施方式中，所述凸点14设于容器13外壁的中部；更优选地，所述凸点14设于容器13的中间部。在本实施方式中，所述凸点14的高度为1-5mm，便于发热管11在装配过程中对凸点14的识别，且防止凸点14过高，在搬运、安装等过程中出现损伤，导致发热管报废。可以理解地，所述凸点14为在容器加工成型时设置的；所述凸点14也可以是在发热管的制造工艺过程中设置的，具体地，所述容器中部上设有与容器内部连通的导气管，在发热体11、供电部12以及容器13三者组装后，将容器13的两端熔融密封，通过导气管对容器抽真空以及充入惰性气体，随后将导气管熔断并对容器密13封，从而在容器外壁上形成凸点14。其他未述部分结构及其效果均与实施例二相同，这里不再一一赘述。除上述优选实施例外，本发明还有其他的实施方式，本领域技术人员可以根据本发明作出各种改变和变形，只要不脱离本发明的精神，均应属于发明所附权利要求所定义的范围。当前第1页12