一種具有優化導熱結構的立體隱形加熱石鍋的製作方法

2023-10-09 20:26:24

本發明屬於烹調器皿技術領域，具體的是一種具有優化導熱結構的立體隱形加熱石鍋，特別是採用麥飯石製成的石鍋。

背景技術：

傳統烹飪過程是將鍋具器皿放置在灶具上，該灶具通常採用柴、煤、氣等可燃性燃料燃燒加熱，或者通過電阻發熱形式進行加熱，但這些加熱方式存在產生有害氣體、熱輻射、明火易燃等問題，且其熱效率不高。電磁爐是一種高效節能廚具，是現代廚房革命的產物，它無需明火或傳導式加熱而讓熱直接在鍋底產生，因此熱效率得到了極大的提高。電磁爐區別於傳統所有的有火或無火傳導加熱廚具，其原理是電磁感應現象，即利用交變電流通過線圈產生方向不斷改變的交變磁場，處於交變磁場中的導體（即具有導磁性的金屬鍋底）的內部將會出現渦旋電流，渦旋電流的焦耳熱效應使導體升溫，從而實現加熱。但傳統風味食物的烹飪一般都使用瓦罐、砂鍋、湯煲、石鍋等非鐵質類器皿，這些非導磁性材料不能有效匯聚磁力線，幾乎不能形成渦流，其無法在電磁爐上加熱。

現有的一些方案試圖解決上述問題，如在上述非鐵質鍋具內放置具有導磁性的金屬片，通過該金屬片對鍋體內的食材加熱。如上單獨設置的金屬片，雖然能夠導磁加熱，但其與鍋體為分體結構，使用、清潔均不方便，鍋體產品的完整度差；另外，金屬片的加熱和導熱性能不理想，使上述鍋具在使用時加熱緩慢，用戶體驗差。

技術實現要素：

本發明的目的是：研製一種具有優化導熱結構的石鍋，尤其是麥飯石鍋，其具有導熱結構，能夠將鍋底部產生的熱量快速傳導至鍋壁，使鍋體整體加熱。

為解決上述技術問題所採用的技術方案是：一種具有優化導熱結構的立體隱形加熱石鍋，其特徵在於：包括鍋體，鍋體包括鍋底、鍋壁；鍋底外表面設有發熱板，鍋壁設有夾層，夾層內設有發熱板和/或導熱板。

所述發熱板由導磁性材料製成，並通過導熱矽脂和/或導熱膠粘貼在鍋底。

所述導熱板由導熱材料製成，導熱板與夾層間設有填充材料。

所述填充材料包括導熱矽脂和/或導熱膠和/或鋁（鋁液）。

所述鍋底外表面的四周和/或中心設有底腳。

所述夾層的頂部或底部開口，即夾層呈u形。

所述頂部開口的u形夾層的頂端設有環蓋，用於將u形夾層的開口封閉。

所述發熱板與導熱板之間設有傳熱結構。

所述傳熱結構包括熱管，熱管一端與發熱板連接，另一端與導熱板連接；熱管豎直放置；熱管沿鍋壁四周設有多個。

所述熱管向上延伸到發熱板的頂端。

所述鍋體包括內鍋、外鍋，內鍋嵌套在外鍋內部，內鍋外壁與外鍋內壁之間形成中間層；中間層設有中鍋，中鍋的鍋底由導磁性材料製成，鍋壁由導熱材料和/或導磁材料和/或傳熱結構製成。

所述中鍋與內鍋和外鍋之間的空隙填充有導熱矽脂和/或導熱膠和/或鋁（鋁液）。

所述鍋底呈球面，鍋壁與鍋底邊緣平滑過渡。

本發明的有益效果是：通過在石鍋上設計發熱板、導熱板，並在其間設置傳熱結構，使非導磁性材料的鍋具能夠在電磁爐上使用，且通過導熱板及傳熱結構，將鍋底部發熱板的熱量迅速傳導至鍋壁，使鍋體內的水快速沸騰。

附圖說明

圖1是本發明實施例一的結構示意圖；

圖2是本發明實施例二的結構示意圖；

圖3是本發明實施例二a部的放大結構示意圖；

圖4是本發明實施例二熱管的結構示意圖；

圖5是本發明實施例三的結構示意圖；

圖6是本發明實施例三b部的放大結構示意圖；

圖7是本發明實施例四的結構示意圖。

其中：

1鍋體11鍋底12鍋壁13夾層14底腳15環封

2發熱板

3導熱板

4傳熱結構41熱管

51內鍋52中鍋53外鍋

6電磁爐。

具體實施方式

【實施例一】

如圖1所示，本實施例所述一種具有優化導熱結構的立體隱形加熱石鍋，其鍋體包括鍋底、鍋壁；鍋底外表面設有發熱板，鍋壁設有夾層，夾層內設有發熱板和/或導熱板；發熱板由導磁性材料製成，並通過導熱矽脂和/或導熱膠粘貼在鍋底；導熱板由導熱材料製成，導熱板與夾層間設有填充材料，填充材料包括導熱矽脂和/或導熱膠和/或鋁（鋁液）。

進一步地，所述鍋底外表面的四周和/或中心設有底腳。

進一步地，所述夾層的頂部或底部開口，即夾層呈u形。

進一步地，所述頂部開口的u形夾層的頂端設有環封，環封沿鍋壁上沿呈環狀設置，用於將u形夾層的開口封閉。

上述結構中，鍋壁內需開鑿夾層，以將導熱板和/或發熱板置於該夾層內；考慮到鍋體的結構穩定性、整體美觀性等因素，夾層最好由鍋壁的底部向上開鑿，即磨具從鍋底、與鍋壁相對應的位置下刀，並向上進刀，進刀至鍋壁上沿留有一定距離停止，使夾層上沿保持封閉。根據加工機械及工藝的水平，鍋壁可以是平直的，也可以是弧形的，平直的鍋壁形狀、結構簡單，易於加工；而弧形的鍋壁相對比較美觀，且鍋壁可向外延展，以增大鍋體容積。進一步地，上述夾層用於放置導熱層和/或發熱層，導熱層和發熱層均用於給鍋體內的液體加熱，因此，開鑿夾層時，可設置為夾層內側鍋壁較外側鍋壁厚，以使熱量更多地向夾層內側，即鍋體內部輻射，減少熱量損失。

所述鍋底外表面的四周和/或中心設有底腳。發熱板是通過導熱矽脂和/或導熱膠粘貼（構成粘結層）在鍋底的，發熱板產生電磁感應、渦旋電流從而發熱，並將熱量傳導出去，因此發熱板始終處於較高溫度狀態。為避免在此較高溫度下，用於粘結髮熱板的導熱矽脂和/或導熱膠出現軟化、變形，導致發熱板粘結不牢，可通過底腳支撐鍋體，避免發熱板長時間受擠壓、變形。底腳高度在1~10毫米為宜，結合電磁爐的加熱原理，鍋底的發熱板應與電磁爐面板緊貼，以使發熱板磁通量最大，因此，底腳的最佳高度為：底腳下沿與發熱板底面平齊，即底腳高度等於發熱板厚度與粘結層厚度之和。

進一步地，鍋底中心處的設有底腳，該底腳可有效支撐鍋體重量，且根據電磁爐的磁場分布特點，電磁爐中心處的電磁感應現象較弱，基於此，可將發熱板的中心開孔，並將發熱板通過該孔固定在鍋底中心處的底腳上，從而大大增強發熱板與鍋底的連接牢固程度。

進一步地，鍋體各轉角處可做圓角處理，可使鍋體應力分布均勻，清洗方便，且鍋體美觀。

【實施例二】

如圖2、3、4所示，在上述實施例基礎上，本實施例所述發熱板與導熱板之間設有傳熱結構，傳熱結構用於將發熱板產生的熱量迅速傳導至導熱板，使鍋體的鍋底和鍋壁同時發熱，以加快鍋內液體被加熱、沸騰。

上述傳熱結構，其作用是將發熱板產生的熱量迅速傳導至導熱板，因此傳熱結構可以是任何已知的形式，具體地，傳熱結構可以通過任何將發熱板與導熱板焊接、拼接、澆鑄為一體結構的現有技術來製作、實現，即傳熱結構為採用上述技術的焊接板、拼接板、澆鑄塊。所述傳熱結構包括熱管，熱管一端與發熱板連接，另一端與導熱板連接；熱管豎直放置；熱管沿鍋壁四周設有多個。熱管向上延伸到發熱板的頂端。

熱管是利用介質在熱端蒸發後在冷端冷凝的相變過程（即利用液體的蒸發潛熱和凝結潛熱），使熱量快速傳導。一般熱管由管殼、吸液芯和端蓋組成。熱管內部是被抽成負壓狀態，充入適當的液體，這種液體沸點低，容易揮發。管壁有吸液芯，其由毛細多孔材料構成。熱管一端為蒸發端，另外一端為冷凝端，當熱管一端受熱時，毛細管中的液體迅速汽化，蒸氣在熱擴散的動力下流向另外一端，並在冷端冷凝釋放出熱量，液體再沿多孔材料靠毛細作用流回蒸發端，如此循環不止，直到熱管兩端溫度相等（此時蒸汽熱擴散停止）。這種循環是快速進行的，熱量可以被源源不斷地傳導開來。

採用熱管將發熱板產生的熱量迅速傳導至導熱板，可有效利用電磁功率，最大程度上減少熱量的損失，從而加快鍋體內液體沸騰。因導熱板是置於鍋壁的夾層內的，所以熱管也需要設置在夾層內。具體置入方法有多種形式，如在夾層內開鑿相應的凹槽，將熱管放置在凹槽內；還可以將熱管與導熱板加工成一體結構，簡化夾層的加工工藝。

【實施例三】

如圖5、6所示，在上述實施例基礎上，本實施例所述鍋體包括內鍋、外鍋，內鍋嵌套在外鍋內部，內鍋外壁與外鍋內壁之間形成中間層；中間層內設有中鍋，中鍋的鍋底由導磁性材料製成，鍋壁由導熱材料和/或導磁材料和/或傳熱結構製成。中鍋與內鍋和外鍋之間的空隙填充有導熱矽脂和/或導熱膠和/或鋁（鋁液）。

本實施例中，發熱板與導熱板合為一體，形成中鍋，且發熱板置於鍋底中部。由此，即可將鍋體分為內鍋、外鍋兩部分，內鍋外壁與外鍋內壁形狀、輪廓吻合，內鍋與外鍋可嵌套在一起；將中鍋（發熱板和導熱板）置於內鍋與外鍋之間，並通過導熱矽脂和/或導熱膠進行粘合固定，或通過金屬液體澆鑄形式進行封閉、固定。上述結構具有眾多優點，一方面，三層鍋相互嵌套，其整體性強，結構穩定，加工工藝簡單，製造成本低廉；另一方面，將發熱板、導熱板和傳熱結構設計成一體式的中鍋，使熱傳導效率更高，且中鍋的加工製造工藝更加簡化，所述鍋體的製造更加快捷。

上述實施例中填充所用的鋁（鋁液），是指將液態鋁或鋁合金通過澆灌、注入等方式填充到上述夾層、空隙中，以使各構件緊密連接，減少空隙，加強導熱效果。

【實施例四】

如圖7所示，在上述實施例基礎上，本實施例所述一種具有優化導熱結構的立體隱形加熱石鍋，其鍋體的鍋底呈球面，鍋壁與鍋底邊緣平滑過渡。上述球面形的鍋底可以大大增大鍋底與電磁爐的接觸面積，產生更強的電磁感應及渦旋電流，從而加強鍋底的加熱效果；同時，平滑過渡的鍋體更有利於傳導熱量，還能夠加速鍋體內流體的對流，可縮短加熱時間。

基於上述球面形鍋體的設計，本實施例還需要與之配套、專用的電磁爐，該電磁爐具有凹形球面的面板（即線圈），可以實現對上述球面形鍋體的充分加熱。

最後所應說明的是，以上具體實施方式僅用以說明本發明創造的技術方案而非限制，儘管參照實例對本發明創造進行了詳細說明，本領域的普通技術人員應當理解，可以對本發明創造的技術方案進行修改或者等同替換，而不脫離本發明創造技術方案的精神和範圍，其均應涵蓋在本發明創造的權利要求範圍當中。