CN105615623A - 一种用于电磁加热式锅具的锅体 - Google Patents

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Abstract

本发明提供一种用于电磁加热式锅具的锅体，其中，所述锅体沿所述锅体内部至外部包括：内部加热层、中间夹层和外部保护层，其中，所述内部加热层由能在电磁场中发热的材料制成；所述中间夹层由石墨烯导热材料制成；所述外部保护层由能允许磁场穿透并对所述锅体进行保护的材料制成。本发明提供的用于电磁加热式锅具的锅体上下加热均匀，锅底交变磁场中产生的热量迅速传至锅体中上部，使饭菜能够均匀受热提高饭菜口感和质量。同时，与上部加热盘及热管原理进行冷凝匀热的方式相比，更加节能、安全、可靠。

Description

一种用于电磁加热式锅具的锅体
技术领域
本发明涉及一种用于电磁加热式锅具的锅体，属于厨房用具技术领域。
背景技术
目前，采用电磁加热方式的锅具日益流行，例如，IH电饭煲(依靠磁力线穿透锅体进行加热的电饭煲)或电磁炉所用锅具等都是采用电磁加热的方式。这种采用电磁加热方式的锅具的锅体材质通常是不锈钢、铁等能够在交变磁场中发热的材料。由于结构限制，在这种锅体中，产生交变磁场的线圈大部分都设置在锅体底部。例如，IH电饭煲的加热线圈在锅的底部，而电磁炉的加热线圈更是设置在锅底下面。
IH电饭煲或者电磁炉通电以后，底部的线圈产生交变磁场，不锈钢或者铁质锅体中的载流子在交变磁场中剧烈运动，并产生巨大的热量，热量随后通过不锈钢或铁锅壁将热量传送到锅体的中部及上部边缘。但是，由于IH电饭煲或电磁炉所用的不锈钢、铁等锅体材料的导热系数比较低(例如，304不锈钢导热系数小于20W/m.k，纯铁导热系数约70W/m.k左右)会导致锅体在受热时底部温度较高，而中部及上部温度较低，整个锅体受热不均匀。因此这种锅体在用于电饭煲煮饭时会导致上层米饭不熟，用于炒菜时会导致锅底产生糊巴而上层不熟，影响饭菜口感。
随着技术的发展，虽然陆续也出现了一些针对上述问题的解决方案，例如，在电饭煲上部采用加热线圈，采用热管原理使电饭锅冷凝均热(201510572963.3)。但这些方案存在浪费能量、不安全等隐患(热管原理可能会导致压力过高液体泄漏)。因此，有必要提出一种能够使用于电磁加热式锅具的受热均匀且安全可靠的锅体。
发明内容
本发明的目的是提供一种用于电磁加热式锅具的锅体，以解决现有技术中用于电磁加热式锅具的锅体所存在的锅体底部过热、中部和上部温度较低的受热不均匀的问题，以及可能存在的安全隐患问题。
本发明目的通过以下技术方案实现：
一种用于电磁加热式锅具的锅体，其中，所述锅体沿所述锅体内部至外部包括：内部加热层、中间夹层和外部保护层，其中，所述内部加热层由能在电磁场中发热的材料制成；所述中间夹层由石墨烯导热材料制成；所述外部保护层由能允许磁场穿透并对所述锅体进行保护的材料制成。
优选地，所述内部加热层由金属材料制成，和/或，所述内部加热层的厚度为1-2mm。
更优选地，所述金属材料为不锈钢材料。
优选地，所述由石墨烯导热材料制成的所述中间夹层包括单层石墨烯、双层石墨烯、多层石墨烯、氧化石墨烯、功能化石墨烯、活性石墨烯中的至少一种。
更优选地，所述由石墨烯导热材料制成的所述中间夹层的厚度为纳米级的单层石墨烯的厚度，或石墨烯涂料、粉体的厚度。
优选地，所述外部保护层由塑料制成，和/或，所述外部保护层的厚度为1-2mm。
优选地，在所述内部加热层上垂直于其表面朝向所述外部保护层的方向、以穿过所述中间夹层和所述外部保护层的方式还设置有感温模块；或者，所述中间夹层为由沿其表面的垂直方向导热系数较高的石墨烯导热材料制成，且所述外部保护层也为由沿其表面的垂直方向导热系数较高并且导磁的材料制成。
优选地，还包括在所述内部加热层的内表面和/或所述外部保护层的外表面上附加设置的不粘锅涂层。
优选地，所述锅体采用冲压成型的加工工艺制成；或者，采用铸造后、再喷涂石墨烯涂料的加工工艺制成。
优选地，所述锅体为IH电饭锅的锅体或与电磁炉相配合使用的锅体。
本发明提供的用于电磁加热式锅具的锅体上下加热均匀。锅具锅底交变磁场中产生的热量迅速传至锅体中上部，使饭菜能够均匀受热，不会产生夹生，不会产生局部糊锅，提高饭菜口感和质量。同时，与上部加热盘及热管原理进行冷凝匀热的方式相比，更加节能、安全、可靠。
附图说明
下面根据附图和实施例对本发明作进一步详细说明。
图1是本发明所提供的用于电磁加热式锅具的锅体的结构示意图；
图2是本发明第一实施例提供的用于电磁加热式锅具的锅体的结构示意图；
图3是本发明第二实施例提供的用于电磁加热式锅具的锅体的结构示意图；
图4是本发明第三实施例提供的用于电磁加热式锅具的锅体的结构示意图。
具体实施方式
以下对本发明的优选实施例进行说明，应当理解，此处所描述的优选实施例仅用于说明和解释本发明，并不用于限定本发明。
如图1所示，本发明提供的用于电磁加热式锅具的锅体整体上从内至外包括：内部加热层1、中间夹层2和外部保护层3，其中，所述内部加热层1由能在电磁场中发热的材料制成；所述中间夹层2由石墨烯导热材料制成；所述外部保护层3由能允许磁场穿透并对所述锅体进行保护的材料制成。其中：
内部加热层1采用例如不锈钢或者铁等可以在交变磁场中发热的材料。其主要作用是在交变电磁场的作用下迅速产生热量，材料是不锈钢等铁质的能够在磁场中迅速产生热量的材料。
中间夹层2采用石墨烯导热材料。石墨烯是一种导热效果良好的非金属材料，在水平方向导热系数能够达到5300W/m.k以上，所以锅体底部在交变磁场中发热后，会迅速传热至整个锅体，从而能够使锅体受热均匀。而在垂直方向的导热系数较低，大概几十W/m.k左右，因此，相对于水平方向，垂直方向上还会有一定的保温作用。虽然石墨烯在水平方向上的导热系数可以高达5000W/m.k以上，但是垂直方向上的导热系数较小，只有几十W/m.k。
本发明所述石墨烯指的是单层石墨烯、双层石墨烯、多层石墨烯以及各种氧化石墨烯等石墨烯薄膜、粉体，以及各种氧化石墨烯、功能化石墨烯、活性石墨烯等。
石墨烯导热层的厚度可以薄至单层石墨烯的厚度，即纳米级，也可以是石墨烯涂料、粉体、以及一些复合材料的厚度。
外部保护层3采用不会屏蔽磁场的塑料或其他磁场可以穿透的非金属或金属材料，主要起保护作用。
实施例一：
如图2所示，本发明实施例一提供一种用于IH电饭锅的锅体10。锅体10从内至外包括在交变磁场中感应发热的内部加热层11；由石墨烯导热材料制成的中间夹层12；不屏蔽磁场且不在磁场中发热的外部保护层13。其中，内部加热层11由金属材料制成，厚度为1-2mm。中间夹层12的厚度为纳米级的单层石墨烯的厚度。外部保护层13由塑料制成，厚度为1-2mm。
加热时，通过底部的加热盘14产生磁场，内部加热层11在电磁场中发热，中间夹层12使热量迅速传导至整个锅体，同时外部保温层13起到保护和保温作用。
实施例二：
如图3所示，本发明实施例二提供一种用于IH电饭锅的锅体20。锅体20从内至外包括在交变磁场中感应发热的内部加热层21；由石墨烯导热材料制成的中间夹层22；不屏蔽磁场且不在磁场中发热的外部保护层23。其中，内部加热层21由金属材料制成，厚度为1-2mm。中间夹层22的厚度为纳米级的单层石墨烯的厚度。外部保护层23由塑料制成，厚度为1-2mm。
此外，由于IH电饭煲需要控制温度，但锅体是内层发热，石墨烯导热层在垂直方向和外层的保护层导热系数可能较低，不利于温度的检测，因此，在所述内部加热层21上垂直于其表面朝向所述外部保护层23的方向、以穿过所述中间夹层22和所述外部保护层23的方式设置有感温模块24。换言之，在IH锅体底部设置了感温模块24，用来传导锅体内壁的热量，从而精确检测温度。其中，所述感温模块24与所述加热层21贴在一起，并从所述内部加热层21向外穿过所述中间夹层22和外部保护层23。
感温模块24为常规的高导热金属材料，如铜、铝等，和加热层21紧贴在一起，并穿过石墨烯导热层和外层的保护层23，其作用在于传导锅体内层温度，并反馈给电饭煲底部的感温包，方便控温。由于石墨烯导热层垂直方向导热系数较低，最外层磁场可以穿透保护层材料的导热系数也比较低，所以采用感温模块24来进行弥补。
此外，还可以通过改进石墨烯导热层的材质，选择一种沿其表面的垂直方向导热系数较高的，例如导热系数达到几十甚至100W/m.k以上的3D石墨烯导热材料，并且外部保护层也采用沿其表面的垂直导热系数较高并且导磁的材料，感温模块24也可以不要。
实施例三：
如图4所示，本发明实施例三提供一种用于电磁炉炒锅的锅体30。锅体30从内至外包括在交变磁场中感应发热的内部加热层31；由石墨烯导热材料制成的中间夹层32；不屏蔽磁场且不在磁场中发热的外部保护层33。其中，内部加热层31由例如不锈钢的金属材料制成，厚度为1-2mm。中间夹层32的厚度为纳米级的单层石墨烯的厚度。外部保护层33由塑料制成，厚度为1-2mm。
本发明所述锅体加热方式为电磁加热，可以是IH电饭煲内锅、电磁炉炒锅或者汤锅等各种常见锅体，锅体可以由三层或三层以上组成。在其他实施例中，所述锅体还可以包括附加设置在所述内部加热层和/或所述外部保护层上的涂层，如常见的不粘锅涂层等，以及附加设置在所述内部加热层和/或所述外部保护层和/或所述中间夹层上的其他层，例如附加的导热层等。
优选地，本发明所述锅体的加工工艺可以采用冲压成型的加工工艺，也可以采用铸造后，喷涂石墨烯涂料等加工工艺。
本发明各实施例充分利用了石墨烯极其相关复合材料的优秀的导热性能，来弥补普通锅体使用的不锈钢、铁、铝及合金材料产生的导热性能较差，从而导致锅体受热不均匀的情况。
本发明的用于电磁加热式锅具的锅体在通过电磁方式进行加热的时候，内层的铁质锅体材料在磁场中产生热量，之后迅速通过石墨烯导热层，在水平方向传导至锅体的各个部位，使加热更加均匀。但在垂直方向上的导热效果相对较差，因此通过内层加热产生的热量，大部分通过石墨烯导热层散至整个锅体，穿透石墨烯导热层向外散发的热量较少，整个锅体可以起到一种类似保温的作用，使做出来的饭菜口感更佳。而且这种锅体结构简单，避免使用加热管，产生液体泄漏的危险。
本发明的技术内容及技术特征已揭示如上，然而熟悉本领域的技术人员仍可能基于本发明的教示及揭示而作种种不背离本发明精神的替换及修饰，因此，本发明保护范围应不限于实施例所揭示的内容，而应包括各种不背离本发明的替换及修饰，并为本发明权利要求所涵盖。

Claims (10)

1.一种用于电磁加热式锅具的锅体，其特征在于，所述锅体沿所述锅体内部至外部包括：内部加热层、中间夹层和外部保护层，其中，所述内部加热层由能在电磁场中发热的材料制成；所述中间夹层由石墨烯导热材料制成；所述外部保护层由能允许磁场穿透并对所述锅体进行保护的材料制成。
2.根据权利要求1所述的用于电磁加热式锅具的锅体，其特征在于，所述内部加热层由金属材料制成，和/或，所述内部加热层的厚度为1-2mm。
3.根据权利要求2所述的用于电磁加热式锅具的锅体，其特征在于，所述金属材料为不锈钢材料。
4.根据权利要求1所述的用于电磁加热式锅具的锅体，其特征在于，所述由石墨烯导热材料制成的所述中间夹层包括单层石墨烯、双层石墨烯、多层石墨烯、氧化石墨烯、功能化石墨烯、活性石墨烯中的至少一种。
5.根据权利要求4所述的用于电磁加热式锅具的锅体，其特征在于，所述由石墨烯导热材料制成的所述中间夹层的厚度为纳米级的单层石墨烯的厚度，或石墨烯涂料、粉体的厚度。
6.根据权利要求1所述的用于电磁加热式锅具的锅体，其特征在于，所述外部保护层由塑料制成，和/或，所述外部保护层的厚度为1-2mm。
7.根据权利要求1-6之一所述的用于电磁加热式锅具的锅体，其特征在于，在所述内部加热层上垂直于其表面朝向所述外部保护层的方向、以穿过所述中间夹层和所述外部保护层的方式还设置有感温模块；或者，所述中间夹层为由沿其表面的垂直方向导热系数较高的石墨烯导热材料制成，且所述外部保护层也为由沿其表面的垂直方向导热系数较高并且导磁的材料制成。
8.根据权利要求1-7中任一项所述的用于电磁加热式锅具的锅体，其特征在于，还包括在所述内部加热层的内表面和/或所述外部保护层的外表面上附加设置的不粘锅涂层。
9.根据权利要求1-8之一所述的用于电磁加热式锅具的锅体，其特征在于，所述锅体采用冲压成型的加工工艺制成；或者，采用铸造后、再喷涂石墨烯涂料的加工工艺制成。
10.根据权利要求1-9之一所述的用于电磁加热式锅具的锅体，其特征在于，所述锅体为IH电饭锅的锅体或与电磁炉相配合使用的锅体。
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