CN105112729A - 由铝和铁的合金制成的膜，该膜与振荡磁场的结合用途，和包含所述膜的用于感应烹饪的锅 - Google Patents

Abstract

由铝和铁的合金制成的膜，厚度为5μm至100μm并且由铝-铁合金制成，按重量计相对于所述合金总重量铝含量为97％至99％，并且铁含量为1％至2％，优选为1％至1.5％。有利地，所述合金还包含钛和/或硼。用于感应烹饪的锅设有底部(12)和限定出内部隔间(14)的侧壁(13)，至少其底部(12)覆盖有由所述铝-铁合金制成的膜(10)。

Description

由铝和铁的合金制成的膜，该膜与振荡磁场的结合用途，和包含所述膜的用于感应烹饪的锅

技术领域

本发明涉及基于铝-铁合金的革新材料，所述革新材料当经历振荡磁场时能够被快速加热，并由此能有效地用于获得例如适用于在感应炉上烹饪的锅或其它厨房用具。

背景技术

众所周知的是，感应炉基本上由线圈(隐藏在烹饪表面下方)构成，使振荡电流在所述线圈内流动；这样的电流会产生磁场，所述磁场根据产生该磁场的电流也是可振荡的。

根据法拉第定律，磁场流随着时间的变化会产生感应电动势。如果有传导性的金属物体(例如锅)位于这样的振荡磁场中，上述的感应电动势又会产生在有传导性的金属材料内流通的感应电流(或者涡电流)。由于焦耳效应，这些感应电流会消散呈热的形式的能量，从而加热构成所述锅的金属材料。

在感应炉中，这通过以如下方式定位所述线圈并调节磁场来获得：使磁场延伸至烹饪表面上方，从而影响其中所述锅自身搁置在所述表面上的区域。

当然，并不是所有的金属材料都适用于制造适于与感应炉一起正确工作的锅。实际上，所述材料必须具有足够低的电阻，从而对于感应电流来说是良好的导体，但也不能太低，否则将不会存在由焦耳效应获得的用于加热所述锅的足够的能量消散。

在现有技术中，用于感应烹饪的锅因此而被经常地使用，所述锅由钢或铸铁制成，通常由铁磁类型的材料制成，其最佳地满足如上所述的需求。

在另一方面，厨房用具市场由于铝就轻质和导热性而言所带来的优势而通常会需要由这种铝材料制成的锅，所述铝的导热性远高于传统的钢锅。

然而，如果被由线圈的磁场所引起的涡电流所穿过(cross)，那么由于铝过低的电阻，铝成为并不适用于通过焦耳效应产生令人满意的热量的材料；因此，铝通常并不适用于与感应炉一起实用。

为了克服该问题，通常所采用的技术方案为制造具有由双层构成的底部的铝锅：被表示成通常为锅的底部的第一层(由铝制成)，和被联接(通常通过非常高的压力值的方式)至第一层并且位于第一层下方的第二钢层。这种类型的锅的一个例子描述于申请WO2011/064455A1中，其中锅还具有在外部由铝膜覆盖的底部，以便保护铁磁材料层。

以这种方式，所述锅一旦被放置在感应烹饪表面上，就会被系统识别为由铁磁材料制成的锅，由此激活设置在烹饪表面下方的线圈的电路，并相应地产生磁场。

由此产生的感应电流会加热钢层，所述钢层通过传导将热传递至铝锅的其余部分。

这种方案虽然从运行效能的角度来说是可行的，但是对于锅的制造来说具有一定的复杂性，并且相应地具有相当高的成本。

通常并不会用于感应烹饪的另一种类型的厨房用具为由玻璃或陶瓷制成的平底锅和其它容器，因为这些材料为电绝缘材料。

发明内容

本发明的总体目标在于，通过提供由铝和铁的合金制成的膜来克服上文提及的缺点，所述膜当与振荡磁场结合使用时可以通过感应来加热，特别是用于制造适于在感应炉上烹饪的锅和厨房用具。

按照这样的目标，根据本发明，提供一种由铝和铁的合金制成的膜，所述膜厚度为5μm至100μm并由铝-铁合金制成，相对于所述合金的总重量，按重量计所述铝-铁合金所包含的铝含量为97％至99％，铁含量为1％至2％。

根据本发明，还提供一种用于感应烹饪的锅，所述锅设有底部和限定出内部隔间的侧壁，其特征在于，至少其底部覆盖有由铝-铁合金制成的所述膜。

还根据本发明，提供了由铝-铁合金制成的所述膜与振荡磁场结合以便在所述膜内产生感应电流的用途，所述感应电流适用于通过焦耳效应来引起所述膜自身的加热。

附图说明

为了清楚地解释本发明创新性的原理及其相对于现有技术的优点，应用所述原理的可能的实施方式将在下文借助于附图而被描述。其中：

图1表示根据本发明的膜的示意性局部视图。

图2表示锅的全视图，根据本发明的膜被施加至所述锅。

图3表示图2的锅的截面图。

具体实施方式

参见附图，在图1中，根据本发明由铝和铁的合金制成的膜10的一部分被示意性地示出。

出于图示的原因，在附图中，膜10的厚度被有意地放大表示(出于说明的目的)，其比实际的厚度大得多，并且相对于所述锅的其它尺寸并未按比例绘制：实际上，如将在下文所示出的，膜10的厚度为微米量级的，并且其实际的表观在附图中将是不被察觉的。

根据本发明的膜由铝和铁的合金制成，相对于合金的总重量，按重量计，铝含量为97％至99％，并且铁含量为1％至2％，优选为1％至1.5％。

所述合金还可以包含钛和/或硼，每种的含量不大于0.5％，优选包含在0.1％至0.2％之间。这些金属具有实现令人满意的精炼合金的目的，能够形成基本上呈球状的更小的颗粒并改善其总体机械性能。

还可以存在其它元素(金属和非金属)的痕量，其总量通常小于0.1％。

由根据本发明的铝-铁合金制成的膜的厚度为5μm至100μm，优选为5μm至10μm，并且有利地可以根据冶金领域技术人员所熟知的工艺通过轧制获得。

实际上，令人惊讶地发现，如果被布置在具有适当强度的振荡磁场中，由含有如在这里所述的组成并且厚度小于100μm的铝-铁合金制成的膜甚至能够在数秒内被加热(由于其中所产生的感应电流)至数百度。

因此，通过适当地调节磁场的能量和强度，根据本发明的膜就能够快速地达到所期望的温度值。

在图2中描述的是锅11，所述锅11设有底部12和限定出内部隔间14的侧壁13，所述内部隔间14适用于容纳将要被加热的液体或固体物质。有利地，在侧壁13处，把手15可设置成用于使用者抓握。把手15可由不导热或者与所述锅的主体适当的热绝缘的材料制成，如在现有技术中为本领域技术人员所熟知的。

所述锅有利地具有平坦的底部，从而提供对于感应烹饪表面最佳地抵靠。

所述锅11可以由适用于加热和/或烹饪营养物质、食物或饮料的任何材料制成，例如铜、陶瓷、玻璃等，以及由能够经受大约180-200℃的温度而不损坏并且不会释放毒性物质的塑料材料制成。

根据本发明，至少所述锅的底部12涂覆有由具有如上所述特征的铝-铁合金制成的膜10。当感应炉的磁场被激活时，所述膜10内的感应产生的电流加热所述膜，并且其又将热传递至构成所述锅的底部12和壁13的材料。

在图2中，示意性地示出(部分地示出)膜10如何还可以提供成作为所述锅的侧壁13的涂层。

有利地，膜10可以通过能够耐受180至200℃的操作温度的胶水或树脂的方式而被施加至所述锅的底部和侧壁。

如在图3中所示的(通过虚线表示)，由根据本发明的铝-铁合金制成的膜10可以仅设置在底部12的外表面处(并且可能地在侧壁13处)，或者还能够设置在(或者仅在)内表面处。

具有外部涂层的方案在任何情况中都表示为最佳的方案，因为其避免了所述膜自身可能的损坏，如果所述锅的内容物需要用勺、叉等混杂或混合，损坏就有可能会发生(如果存在于内侧)，并且因为其允许与将要被加热或烹饪的食物直接接触的锅的内部被保持在最适用于特定应用的材料中(铜、陶瓷、玻璃等)。

由根据本发明的铝和铁的合金制成的膜被施加于由铜、陶瓷、玻璃等制成的锅，确保了锅自身的铁磁和导电特性，这些特性使得其适用于与感应炉一起操作，同时保持构成所述锅的主体的材料的所有独特的特性。

此时，应当清楚的是，通过根据本发明的铝和铁的合金制成的膜，以及至少部分地涂覆有这样的膜的锅，所提出的目标就会实现。

自然地，在上文所作出的对采用本发明创新性原理的实施方式的说明被记载为这样的创新性原理的实施例，并且因此，并必须不被认为是对本专利在这里所要求保护的范围的限制。

特别地，由根据本发明的铝和铁的合金制成的膜与振荡磁场结合使用以便在所述膜自身内产生感应电流的用途还可被应用于厨房之外的其它领域中，例如，如果需要获得一般的加热表面或元件的话。

仍然是在锅的领域中，根据本发明由铝和铁的合金制成的膜的另一种可能的用途包括获得单独的底部元件，该底部元件的直径可以根据所述锅目标应用的尺寸而变化，由一对由非铁磁材料制成的盘构成(例如由陶瓷、玻璃或塑料制成)，像夹层结构那样包住根据本发明由铝-铁合金制成的膜。

这种元件能够通过将其简单地倾靠于任何现有技术中存在的必须要与感应炉一起使用的锅的底部而以简单的并且是通用的方式来使用。通过这种方案，发现盛满水的锅能够被快速地到达沸腾温度，而能量的节约甚至比传统的锅高出30％。

Claims (13)

1.由铝和铁的合金制成的膜，所述膜的厚度为5μm至100μm，并且由按重量计相对于合金总重量包含的铝含量为97％至99％且包含的铁含量为1％至2％的铝-铁合金制成。

2.根据权利要求1所述的由铝和铁的合金制成的膜，其特征在于，所述膜的厚度为5μm至10μm。

3.根据权利要求1所述的由铝和铁的合金制成的膜，其特征在于，铁含量为1％至1.5％。

4.根据权利要求1所述的由铝和铁的合金制成的膜，其特征在于，铝和铁的合金还包含钛和/或硼。

5.根据权利要求4所述的由铝和铁的合金制成的膜，其特征在于，按重量计，合金中钛含量不大于合金总重量的0.5％，优选地，合金中钛含量为合金总重量的0.1％至0.2％。

6.根据权利要求4所述的由铝和铁的合金制成的膜，其特征在于，按重量计，合金中硼含量不大于合金总重量的0.5％，优选地，合金中硼含量为合金总重量的0.1％至0.2％。

7.用于感应烹饪的锅，设有底部(12)和限定出内部隔间(14)的侧壁(13)，其特征在于，至少锅的底部(12)覆盖有根据前述权利要求任一项所述的由铝和铁的合金制成的膜(10)。

8.根据权利要求7所述的用于感应烹饪的锅，其特征在于，所述膜(10)还覆盖所述锅的侧壁(13)。

9.根据权利要求7或8所述的用于感应烹饪的锅，其特征在于，所述膜(10)在外部覆盖所述锅。

10.根据权利要求7或8所述的用于感应烹饪的锅，其特征在于，所述膜(10)借助于能够耐受180℃至200℃的操作温度的胶水或树脂而被施加至所述锅。

11.根据权利要求7所述的用于感应烹饪的锅，其特征在于，所述锅的主体由选自铜、陶瓷、玻璃或塑料材料的材料而制成。

12.根据权利要求1-6中一项或多项所述的由铝和铁的合金制成的膜(10)与振荡磁场结合的用途，用于在所述膜内产生感应电流，所述感应电流适用于通过焦耳效应引起所述膜自身的加热。

13.根据权利要求12所述的由铝和铁的合金制成的膜与振荡磁场结合的用途，其中，通过一时由非铁磁材料制成的盘来构成盘状元件，所述盘状元件类似于夹层结构包住所述由铝和铁的合金制成的膜，所述盘状元件插入至所述锅的内部，并抵靠锅的底部，以便当所述盘状元件位于振荡磁场内部时构成加热元件。