电阻加热组件和烹饪设备的制作方法

背景技术：

1、各种器具可以用于烹饪或加热食物。例如，烤箱通常用于在较低温度至中等温度下长时间烹饪食物。另一方面，微波炉利用微波能量，可以更快地加热至少一些食物。烤面包机和烤面包机烤箱可能存在某些缺点，诸如烹饪时间慢和/或熟食质量差。

技术实现思路

1、一般而言，本公开内容涉及一种用于诸如烤面包机或烤箱的烹饪器具的加热元件组件。在一些实施方式中，本公开内容涉及采用辐射通量的烹饪器具。在一些实施方式中，并且通过非限制性示例，加热组件包括加热元件和支撑件，其向烹饪腔提供红外辐射。红外辐射可以提供更快的烹饪时间和更好的结果。

2、在一些实施方式中，通过以例如在0.75微米至10微米之间的波长在距离食物物品10厘米处以相对高的辐射通量例如3000瓦/平方厘米至5000瓦/平方厘米提供红外辐射，某些食物和/或烹饪操作可以以更好的方式进行。例如，大多数烤面包机烹饪面包和其他物体的速度相对较慢，这导致面包中的水分在烘烤操作完成之前从面包内部逸出并蒸发。结果是一块又硬又干的烤面包。然而，采用特定波长和相对高辐射通量的红外辐射可以相对快速地烘烤面包和烹饪其他食物物品，使得水分不会从食物中排出，并且食物物品以期望的方式被烘烤、变成棕色或以其他方式加热。合适的红外辐射可以由一个或更多个加热元件提供，每个加热元件都具有导电部分，该导电部分限定了具有多个开口的片材。通过导电部分的电流导致以期望的波长和辐射通量发射红外辐射。在一些实施方式中，片材的导电部分的辐射区域相对于片材的总区域以特定的方式布置，以便提供特定的红外波长和辐射通量。结果，加热元件组件可以以期望的辐射通量在期望的烹饪腔区域上发射期望的红外辐射。也就是说，加热元件可以具有相对于接收辐射的烹饪空间的区域平衡的总辐射区域(或元件的发射红外辐射的部分)，使得食物以合适的快速方式被加热，例如，使得食物被完全适当地加热，但不会以不期望的方式干燥水分。在一些实施方式中，加热元件对于烹饪设备的用户来说是可见的，例如通过进入烹饪腔的开口，并且除了用于加热食物的红外辐射之外，加热元件还可以发射可见光。可见光可以在570纳米至800纳米的波长范围内，并且由于加热元件以下述方式操作而被发射：即以期望的波长范围和辐射通量发射红外线以快速加热食物物品。因此，可见光可以向用户确认食物物品正在以特定方式(例如，快速、均匀并且不干燥)被烹饪或加热。

3、在一些实施方式中，烹饪器具包括限定用于在其中接收食物的烹饪腔的壳体。加热组件可以布置成向烹饪腔中提供红外辐射，并且可以包括支撑件和耦接至支撑件的一个或更多个电阻加热元件。例如，每个加热元件可以包括金属材料，当电流通过金属材料时，该金属材料发射红外和其他电磁辐射。加热元件可以暴露于烹饪腔，这意味着在加热元件的全部或大部分的部分与烹饪腔之间没有其他部件。例如，由加热元件发射的红外辐射可以直接从加热元件传播至烹饪腔，而不穿过防护装置、滤网、过滤器、保护盖或其他部件。在加热元件包括金属材料的情况下，红外辐射可以从金属材料发射，并直接传播至烹饪腔(或烹饪腔中的食物物品)，而不穿过烹饪器具的任何其他部分。

4、在一些实施方式中，例如作为烹饪器具的一部分的电阻加热组件包括多个加热元件，每个加热元件具有第一终端和第二终端以及第一终端与第二终端之间的导电部分。导电部分可以限定具有多个开口以及相反的第一面和第二面的片材，例如，以与纸张具有两个相反的面或表面相同的方式。在一些实施方式中，多个加热元件可以各自被布置成具有暴露的并朝向相同方向(例如朝向烹饪腔)定向的第一面，并且发射在0.75微米至10微米的波长范围内的辐射，其中在距离多个加热元件10cm的距离处辐射通量为至少3000瓦/平方厘米至5000瓦/平方厘米。辐射通量可以由加热元件发射一段延长的时间，例如50秒至5分钟或更长时间，和/或在25平方厘米至520平方厘米的烹饪腔或其他空间的区域上发射所述辐射通量。在一些实施方式中，多个加热元件可以各自被配置成发射在570纳米至800纳米的波长范围内的可见光，并发射适于加热与食物烹饪设备相关联的食物物品的辐射，例如发射在0.75微米至10微米的波长范围内的辐射，其中在10厘米的距离处辐射通量为至少3000瓦/平方厘米至5000瓦/平方厘米。可见光可以具有至少100流明的光通量，例如100流明至300流明。在一些实施方式中，加热元件可以布置成在具有50瓦至150瓦功率的电力被施加至加热元件之后在10秒至20秒内发射可见光。在一些情况下，加热元件可以被布置在食物烹饪设备的壳体中，该壳体具有被布置在壳体中的开口，并且用户可以通过该开口观察加热元件。在一些实施方式中，开口还可以被布置成将食物物品接收到烹饪腔中。在一些实施方式中，导电部分可以限定具有总区域的片材，并且加热元件中的每个加热元件可以具有被布置成发射在0.75微米至10微米的波长范围内的辐射的辐射区域，其中每个加热元件的辐射区域与总区域的比率是5％至25％。在一些实施方式中，加热元件中的每个加热元件可以具有被布置成朝向烹饪空间发射在0.75微米至10微米的波长范围内的辐射的辐射区域，并且组件的多个加热元件的总辐射区域与接收辐射的烹饪空间的区域的比率为1％至20％。

5、在一些实施方式中，多个加热元件被在电气上串联或并联布置。加热元件可以被布置成以100v至250v交流电力操作。在一些情况下，加热组件发射辐射通量，同时消耗少于1800瓦的电能。加热组件可以结合至各种不同的烹饪器具中，诸如在烤面包机的壳体中，以将辐射发射至烤面包机的烹饪腔中。

6、在一些实施方式中，由每个加热元件限定的片材具有12平方厘米至24平方厘米的总区域和10平方厘米至20平方厘米的由多个开口限定的开口区域。

7、加热元件可以以各种方式支撑，诸如通过将加热元件附接至反射器，使得多个加热元件中的每个加热元件的第二面朝向反射器定向。可以在朝向加热元件的方向上反射红外能量的反射器可以具有跨越多个加热元件的第二面的表面。在一些情况下，加热元件中的每个加热元件可以被布置成拥有具有长度和宽度的细长矩形形状，并且加热元件可以被布置在反射器上，使得多个加热元件的长度在相同的方向上延伸，例如竖向地延伸。

8、在一些实施方式中，每个加热元件具有0.5平方厘米至3.5平方厘米的辐射区域，和/或具有10平方厘米至24平方厘米的总区域。在一些实施方式中，加热元件的总区域被定义为完全容纳片材所需的最小矩形区域。在一些实施方式中，组件的加热元件的总区域之和与烹饪空间的区域的比率为15％至70％。

9、在一些实施方式中，加热元件具有弯曲形状，其凹侧面向烹饪腔。例如，加热元件可以限定具有长度和宽度的片材，并且在片材中形成多个开口。片材可以具有相反的第一侧和第二侧，并且加热元件可以是弯曲的，使得片材的第一侧限定凹侧并面对烹饪腔。作为示例，片材可以限定圆筒壳型或其他弯曲形状，其凹侧面向烹饪腔。在一些情况下，加热组件包括多个加热元件，并且多个加热元件中的每个加热元件可以具有近似相等的弯曲形状，或者可以具有不同的弯曲形状。加热元件可以是柔性的，例如，因此由加热元件限定的片材可以选择性地弯折成弯曲形状。加热元件可以是弹性的，例如，使得当用于将元件弯折成弯曲形状的应力被释放时，元件返回至平坦的平面形状。可替选地，加热元件可以塑性变形以采取弯曲形状，例如，最初平面的加热元件可以变形为弯曲形状，当弯折力被释放时保持该弯曲形状。加热元件可以在沿着片材长度的部分(例如，在片材纵向端部之间的部分)与支撑件不接触。因此，加热元件(或多个元件)可以仅在沿着加热元件的长度的几个区域中接触支撑件(例如，反射器)。这可以有助于防止加热元件的热量损失到支撑件，从而允许元件更有效地发射红外辐射。

10、在一些实施方式中，保持器可以定位在加热元件与烹饪腔之间，保持器在加热元件的一部分上延伸并接触加热元件的一部分。保持器可以帮助相对于支撑件正确定位加热元件，例如，保持加热元件靠近支撑件而不接触支撑件。加热元件可以相对于保持器移动，例如，允许加热元件相对于支撑件和保持器热膨胀和收缩以及移动。在一些情况下，保持器可能导致加热元件呈弯曲形状。例如，加热元件可以使用保持器(至少部分地)耦接至支撑件，加热元件和支撑件最初处于平坦或平面配置。支撑件可以被弯折以采取弯曲形状，并且支撑件的弯折也可导致加热元件采取弯曲形状。例如，保持器可以相对于支撑件保持加热元件，使得当支撑件弯折时，加热元件必须随着支撑件移动。

11、如上所述，在一些实施方式中，支撑件具有弯曲形状，凹侧面向烹饪腔，例如，弯曲形状可以类似于加热元件的弯曲形状。在一些情况下，支撑件被配置成在朝向烹饪腔的方向上反射由加热元件发射的红外辐射，并且弯曲形状可以帮助支撑件以聚焦或以其他引导方式朝向烹饪腔引导辐射。支撑件可以由柔性材料片形成，并且加热元件可以耦接至支撑件，使得支撑件的弯折形成加热元件的弯曲形状。支撑件的热膨胀系数可以小于加热元件的热膨胀系数，例如，对于相同的温度变化，支撑件和加热元件可以以不同的速率膨胀或收缩。加热元件可以滑动地耦接至支撑件，例如，使得加热元件可以在沿着支撑件表面的方向上相对于支撑件移动。例如，加热元件可以拥有具有长度的细长形状，并且加热元件可以在一端固定至支撑件，并且由于热膨胀和收缩而相对于支撑件沿着加热元件的长度自由移动。

12、加热组件可以以各种方式安装在烹饪器具中。例如，器具可以具有限定烹饪腔并至少部分设置在壳体内的机架。加热组件可以由机架支撑在至少三个不同的位置，例如机架的顶壁、底壁和至少一个侧壁。顶壁和底壁可以在支撑件上施加压缩力，该压缩力将支撑件保持为弯折或弯曲形状，并且侧壁可以帮助支撑件保持或呈现期望的曲率。例如，加热组件可以由至少部分限定加热元件的弯曲形状的夹具支撑在至少一个侧壁处。夹具可以不接触加热元件，例如，可以仅接触支撑件，但仍然通过帮助限定支撑件的弯曲形状来帮助限定加热元件的弯曲形状。在一些实施方式中，空气间隙至少部分地形成在壳体与机架之间，例如，使得由机架中的加热组件生成的热量可以被排出或防止被传导至壳体。

13、在一个实施方式中，用于烹饪器具的加热组件包括支撑件和电阻加热元件，该电阻加热元件限定具有长度和宽度的片材以及形成在该片材中的多个开口。支撑件可以提供对加热元件的物理支撑，或者执行其他功能，诸如在朝向加热元件的方向上反射由加热元件发射的红外辐射。加热元件或多个这样的元件可以滑动地耦接至支撑件，使得加热元件可以沿着加热元件的长度相对于支撑件移动。例如，如果加热元件热膨胀或收缩，或者如果支撑件被弯折或以其他方式操纵，则加热元件至支撑件的这样的耦接可以允许相对于支撑件的移动。例如，支撑件可以弯折成弯曲形状，在加热元件安装至支撑件的一侧具有凹边。如果加热元件不能相对于支撑件移动，则支撑件的这样的弯曲会在加热元件上施加应力。然而，通过耦接加热元件以相对于支撑件可滑动地移动，支撑件可以从平坦的平面形状弯折成弯曲形状，而不会在平行于加热元件片的平面的方向上对加热元件施加应力。因此，支撑件的弯折也可导致加热元件弯折以具有类似于支撑件的弯曲形状，但是加热元件可以沿着支撑件的表面和/或平行于加热元件片的一个或更多个方向相对于支撑件滑动或以其他方式移动，使得加热元件不沿其长度或宽度受力或变形。因此，在一些情况下，支撑件可以包括柔性材料片，并且加热元件和支撑件可以被配置成弯折，使得支撑件和加热元件各自具有弯曲形状。

14、在一些实施方式中，保持器可以耦接在加热元件上方并耦接至支撑件上，使得加热元件定位在支撑件与保持器之间。加热元件可以相对于保持器沿着其长度滑动，但是保持器可以限制加热元件在远离支撑件的方向上的移动，例如垂直于支撑件和/或加热元件的片材的表面的方向上的移动。结果，保持器可以使加热元件随着支撑件的弯折而弯折或弯曲，但是允许加热元件相对于支撑件在沿着支撑件和/或加热元件片的表面的方向上可滑动地移动。例如，支撑件可以具有加热元件和保持器耦接至的第一侧，并且支撑件、加热元件和保持器可以被配置成使得支撑件的弯折导致支撑件和加热元件具有弯曲形状，并在支撑件的第一侧具有凹面。在一些情况下，加热元件可以具有相反的第一侧和第二侧，并且加热元件的第二侧可以比第一侧更靠近支撑件。然而，加热元件可以仅在一个或更多个位置接触支撑件，例如，第二侧可以在沿着加热元件长度的部分与支撑件不接触。这可以有助于防止热量通过传导从加热元件损失到支撑件。一个或更多个保持器可以在加热元件的一部分上延伸，例如，以限制远离支撑件的移动，但是仍然允许加热元件在很大程度上避免与支撑件接触。在一些情况下，保持器可以包括定位在加热元件与支撑件之间的空间，以保持加热元件与支撑件之间的分隔距离。保持器可以在加热元件的相对端部之间的位置定位在加热元件的一部分上，例如，在沿加热元件长度的中间点处定位。

15、在一个实施方式中，组装烹饪器具的方法包括提供机架，该机架限定用于在其中接收食物的至少一个烹饪腔，其中机架包括顶壁、底壁和至少一个侧壁。至少一个加热组件，例如，包括支撑件和附接至支撑件的加热元件，可以至少部分地插入至机架内。在插入至少一个加热组件之前，支撑件基本上是平的，但是在机架内形成为弯曲形状并进行保持。通过将加热组件形成弯曲形状而形成的加热组件的凹侧可以朝向至少一个烹饪腔。

16、在一些实施方式中，烹饪器具包括限定用于在其中接收食物的烹饪腔的壳体，以及被布置成向烹饪腔中提供红外辐射的加热组件。加热组件可以包括具有弯曲形状的支撑件和电阻加热元件，该弯曲形状具有面向烹饪腔的凹侧，该电阻加热元件耦接至支撑件并暴露于烹饪腔。加热元件可以是弯曲的，或者不是弯曲的，例如具有平坦的平面配置。支撑件可以被配置成当处于无应力状态时具有平面形状，并且当处于应力状态时具有弯曲形状。例如，支撑件可以包括柔性材料片，该柔性材料片在无应力时是平坦并且平面的，并且可以例如通过弯曲而受应力以呈现弯曲形状。支撑件可以在受力状态下安装在烹饪器具中，使得即使在支撑件热膨胀和热收缩的情况下，支撑件也保持其弯曲形状，其中凹侧面向烹饪腔。因此，如果支撑件由于支撑件的加热或冷却而在一个或更多个维度上伸长或收缩，则支撑件可以保持在受力状态并保持弯曲形状。

17、在一些实施方式中，附接至支撑件的一个或更多个加热元件可以各自限定具有长度和宽度并具有形成在其中的多个开口的片材。如上所述，支撑件可以包括柔性材料片，并且加热元件和支撑件可以被配置成弯折，使得支撑件和加热元件各自具有弯曲形状。例如，支撑件的弯折也会导致附接的加热元件的弯折以呈弯曲形状。保持器可以耦接在加热元件上方并耦接至支撑件上，使得加热元件定位在支撑件与保持器之间。加热元件可以相对于保持器和支撑件沿着其长度滑动，并且加热元件可以在沿着其长度的部分与支撑件脱离接触。一个或更多个加热元件中的每个加热元件可以具有相反的第一侧和第二侧，其中第二侧比第一侧更靠近支撑件。加热元件的第二侧可以在沿着加热元件长度的部分与支撑件脱离接触，例如，以减少通过传导而至支撑件的热损失。保持器可以在加热元件的相对纵向端部之间的位置定位在加热元件的一部分上。在一些情况下，保持器可以包括在加热元件与支撑件之间的间隔件，以保持加热元件不与支撑件接触。支撑件可以被配置成在朝向加热元件的方向上反射由加热元件发射的红外辐射，例如，以帮助更快速地加热加热元件以允许红外辐射的发射。

18、在一些实施方式中，烹饪设备包括：壳体，其限定包括烹饪空间的内部区域；以及电阻加热元件，其包括位于所述壳体中并与所述烹饪空间相关联的多个加热元件，每个加热元件具有第一终端和第二终端以及在所述第一终端与所述第二终端之间的导电部分，所述导电部分限定具有多个开口以及相反的第一面和第二面的片材，所述多个加热元件被布置成具有朝向所述烹饪空间定向的第一面，并且所述加热元件中的每个加热元件具有被布置成向所述烹饪空间发射在0.75微米至10微米的波长范围内的辐射的辐射区域，并且其中，所述多个加热元件的总辐射区域与接收辐射的所述烹饪空间的区域的比率为1％至20％。

19、在下面的描述中将阐述各种附加方面。这些方面可以涉及单个特征以及特征的组合。应当理解，前述一般描述和以下详细描述两者仅是示例性的和说明性的，并且不限制本文中所公开的实施方式所基于的广泛构思。在各种方面不相互排斥的程度上，这些方面可以在任何合适的实施方式中以任何合适的方式组合在一起或单独使用。