CN109475246B - 烹饪器皿 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种双壁式的烹饪器皿，其包括内本体和外本体，所述内本体和外本体彼此间隔开距离地嵌套设置，并且所述内本体和外本体呈锅状并且具有平的底部区域和向上的壁区域。在所述底部区域中在这两个本体之间设置有底部板。这两个本体的上边缘真空密封地相互连接并且在这两个本体之间存在真空。底部板与内本体的底部区域和外本体的底部区域相接触而不材料锁合地连接。在一种优选的实施方式中，外本体的底部区域具有空隙部，附加的底部板真空密封地插入到该空隙部中。在真空腔室中进行制造，或事后产生真空。

Description

烹饪器皿

技术领域

本发明涉及一种烹饪器皿和一种用于制造该烹饪器皿的方法。

背景技术

如今大多数由不锈钢制成的烹饪器皿设有所谓的三明治底部。为此所使用的技术仅经由材料锁合连接来实施，该材料锁合连接大多数情况下要么通过钎焊要么通过所谓的“击打”来实现。在这两种情况下必须达到相当高的温度，以便可以产生可靠的连接。通常，三明治底部包括铝片和所谓的外壳，所述铝片和所谓的外壳彼此通过上述方法之一来连接。换言之，进行接触的面通过所谓的“中介物”来连接。在钎焊的情况下，所述“中介物”是合适的焊料，而在通过所谓“击打”来连接的情况下，所述“中介物”是将这两种材料保持在一起的原子结合力。为了实现三明治底部，如今需要相对高的能量消耗(约0.1kWh)。

发明内容

本发明的任务在于，找到一种带有较好的底部结构的烹饪器皿和一种用于制造该烹饪器皿的方法。

本发明的第一方面涉及一种双壁式的烹饪器皿，该烹饪器皿包括内本体和外本体，所述内本体和外本体彼此间隔开距离地嵌套设置，并且所述内本体和外本体呈锅状并且具有平的底部区域和向上的壁区域，并且该烹饪器皿带有在所述底部区域中设置在这两个本体之间的底部板，其中，这两个本体的上边缘真空密封地相互连接并且在这两个本体之间存在真空，其中，底部板与内本体的底部区域和外本体的底部区域相接触而不材料锁合地连接。

在一些实施方式中，所述底部板是多层的。

在一些实施方式中，在所述底部板与所述外本体的底部区域之间存在间距，并且外本体与底部板的接触由设置在所述间距中的间距保持件提供。

在一些实施方式中，所述外本体的底部区域具有空隙部，附加的底部板真空密封地插入到该空隙部中。

在一些实施方式中，所述附加的底部板由带有高电阻率的材料制成。

在一些实施方式中，在所述壁区域中设置有温度检测器和传输装置，该传输装置用于将温度信号传输到热源的调节装置上。

在一些实施方式中，这两个本体之一构造为多层的，或两个本体均构造为多层的。

在一些实施方式中，真空侧的层由导热良好的材料制成。

本发明第二方面涉及一种用于制造上述烹饪器皿的方法，其中，在真空腔室中组装各本体和所述底部板。

本发明的第三方面涉及一种用于制造上述烹饪器皿的方法，其中，在组装各本体和所述底部板之后，在间隙中产生真空。

附图说明

以下借助附图来描述本发明的优选实施例。在此：

图1示出一种根据本发明的烹饪器皿的示意性的剖视图，

图2示出一种替代的实施方式的示意性的剖视图，

图3示出一种带有用于温度调节的器件的实施方式，

图4示出另一种替代的实施方式的示意性剖视图，

图5示出另一种带有用于温度调节的器件的实施方式，

图6示出一种带有电磁屏蔽件的实施方式，

图7a、7b示出图6中所示的屏蔽件的变型方案细节。

具体实施方式

根据本发明的烹饪器皿的最重要的特征是真空在同时实现烹饪器皿底部和烹饪器皿壁时的作用。通过所述真空的作用使烹饪器皿底部的所有组成部分保持在一起。同时所述真空在烹饪器皿的双壁中起作用。如此产生的底部在将热传输到烹饪器皿内部中、例如将热传输到水中是特别高效率的。另一方面，所述双壁引起极其高效率的热绝缘、亦即烹饪器皿到周围环境空气上的热释放被最小化到如此程度，使得可以实现与在所谓的保温杯中几乎一样的热技术情况。真空的作用的同时性使得根据本发明的烹饪器皿在成本和生产上是特别具有吸引力的。

烹饪器皿的另外的特性在于导致在烹饪时由温度引导的调节的可能性。在烹饪器皿的壁中可以安置带有合适的温度传感器的微型电子装置，并且可以将测量值无线地发送到与热源连接的调节器上。如今的技术可以不提供调节。该调节用于简单的控制，并且试图尽可能好地模拟烹饪过程。最好地，可以通过如下方式来介绍所述调节与所述控制之间的区别：在所述调节中，预定烹饪物的温度水平，并且然后在达到这个值之后保持该温度水平。所述控制是一种在没有人帮助的情况下就不工作的解决方案。如果想要维持烹饪过程，则通过改变(例如1至10的)功率等级来选择最好合适的一个功率等级。在每次受外界影响的情况下都需要重新进行调整。如今，烹饪总是通过摸索着接近人们认为正确的方式来表征。每次错误地对待烹饪都会立即受惩罚，过多的热、亦即水蒸气会花费金钱并且使得烹饪在能量上是相当低效率的。这可以用调节的可能性来替代。可以仅通过由温度引导地调节烹饪物来实现高能量效率的烹饪。

为了能够制造根据本发明的烹饪器皿，需要在生产流程方面进行调整。传统的生产运行的生产步骤通常如下地进行：拉深、去边、清洁、准备底部连接、底部连接、检查底部连接以及可能的再完善、机械加工(磨削和抛光)、安装手柄、清洁和打包。所有这些技术步骤在制造根据本发明的烹饪器皿时也可以存在，然而以稍微改变的顺序和减少的流程的方式存在。

为了能够制造根据本发明的烹饪器皿，必须将两个坯件拉深，一个带有较小的直径，而另一个带有较大的直径。在这之后，进行去边和清洁。这些生产步骤关于顺序保持不变。作为下一步骤，将烹饪器皿放在一起。将一个或多个圆盘放入较大的外本体中。在这之后，插入较小的内本体。下一个步骤是连接这些本体。优选在真空腔室中，实现所述连接，以及紧接着焊接这两个本体的铸造边缘。在此，目的是在这两个本体之间的空间中产生真空。在从真空腔室中取出时，底部部件在“进入”大气中时彼此挤压，从而实现所有接触面的良好连接。器皿壁是足够强的，以便承受得住由于机械变形而起作用的压力。通常，这些器皿壁不应相触碰。然而如果应发生这种情况，则这不降低烹饪器皿的质量。在此所谈论的真空被称为低度真空，如其在行业中为人所知的那样。不需要比若干毫巴更大的真空。

其余生产步骤(如在传统的制造中那样)未改变地进行。

如图1所示，根据本发明的烹饪器皿包括两个本体、即内本体1和外本体2，其中，本体理解为以锅形式的经拉深的坯件。在这两个本体之间的整个间隙3中存在真空。优选地，本体直径应该是符合适用标准的那些直径。因此，不需要投资费用到拉深工具中。

在根据本发明的烹饪器皿中，仅铸造边缘5(例如通过焊接)材料锁合地相互连接，并且在间隙3中存在真空。

在此，材料锁合的连接的类型扮演次要的角色。在本体1和本体2之间的空间3中已实现足够的真空之后，可以将铸造边缘5相互连接。为此，多种多样的方法，如激光熔焊、电子束熔焊、电阻熔焊、钎焊、电磁脉冲熔焊以及许多其它的材料锁合的接合方法可供使用。由所有这些接合方法所期待的是，在焊接之后在双壁中的空间3中的真空不损失，并且保持存在非常长的时间。出于成本原因，优选应该使用如电磁脉冲技术这样的接合方法，因为能量成本在这种接合工艺中为小于1欧分的几分之一。

在底部区域中，这些面由于由真空决定的压力而彼此压靠。一个或多个处于底部4中的底部圆盘6可以由于加热而径向地自由运动，因为所述底部圆盘未与这两个本体的底部部件材料锁合地连接。该事实显著有助于：与当各部件全部固定地、亦即材料锁合地相互连接时相比，底部4总体上更少地变形。通过双壁中的真空确保：还有烹饪器皿的热损失也变少了。

考虑到技术和成本，底部连接比传统的方法简单得多且便宜得多。因为该步骤是纯粹的冷的过程，所以接着的机械处理同样是较便宜的。表面加工简化到仅抛光。省去对由场合决定的着色的底部4的耗费的磨削。当将几乎500℃的热的器皿底部放在水池中迅速冷却时，产生薄的硬的必须以增加的耗费来去除的层。在根据本发明的解决方案中，这种耗费的机械的底部加工变得多余。

如之前所描述的那样，根据本发明的烹饪器皿适合于利用所有可设想到的热源的应用，从感应、辐射、卤素、质块烹饪板开始直至用燃气烹饪或甚至在明火上烹饪。在这种意义下，可以被称作可普遍使用的烹饪器皿。在行业内，叫做全炉灶烹饪器皿。

总体上考虑，根据本发明的解决方案比用传统的底部的解决方案能量效率更高。尤其是降低如今相当高的用于底部设计的成本。带有例如激光器的相对小的真空腔室需要少得多的能量来实现底部4。不应低估如下事实：不必附加地准备双壁中的真空。真空能同时实现：实现底部4和在空间3中出现该真空。因此，利用真空在一个生产步骤中实现两个任务，这带来时间上的和成本上的优点。

代替在真空腔室中组装，还可以在组装之后在间隙中产生真空。为了这个目的，在壁的部位上设置孔，通过该孔抽走间隙中的空气并且在这之后真空密封地封闭该孔。

通过用真空来实现底部连接，可以使用大量不同的材料，甚至传统地无法材料锁合地连接的那些材料。不同的复合材料、石墨和石墨复合材料、适合的陶瓷材料以及不同的由于这样或那样的原因而无法材料锁合地连接的金属都属于上述材料。

优选地，将能实现良好地将热输送到烹饪器皿内部的那些材料用作底部圆盘6。

在底部板(例如铝)由于高温而可能熔化的极端情况下，烹饪器皿的结构、亦即外罩防止熔体向外流出。因此，基本上使这样的事故的可能的间接损失最小。

根据本发明的解决方案的优点，不仅在于生产领域(例如由于制造时间和成本较少)，而且在于其与应用相关的特性。所述烹饪器皿比传统的烹饪器皿能量效率更高。当以辐射加热的方式使用该烹饪器皿时，该烹饪器皿的优点在于烹饪时间更短且玻璃陶瓷温度更低。在感应的情况下，该烹饪器皿的声音低得多，并且该烹饪器皿引起的已知对人有害的电磁散射少得多。通过为底部板选择适合的材料，例如铝、铜、石墨和其它材料，可以获得在烹饪器皿的底部中非常良好的温度分布，而不管利用何种热源来加热。

根据本发明的烹饪器皿也可以与新的所谓的传导式烹饪系统组合地使用。

在此，优选地，底部板应由铜或铜合金制成，以便能够获得在底部中出色的温度分布。

根据本发明的解决方案的设计构造允许将不同的材料用于外本体2和内本体1。然而，这些材料必须适合于可以被拉深。对于用于内本体1的材料，与用于外本体2的这样的材料相比，附加地要求食物相容性。这是重要的前提，以便能够满足适用的烹饪器皿标准EN12983-2的条件。优选地，将不锈钢、铝、钛等用于内本体1。将不锈钢、铝、钛、铜和铜合金、玻璃、合适的陶瓷材料和塑料以及合适的复合材料用作用于外本体2的材料。

对于由不同的材料制成的本体1和本体2在铸造边缘区域中无法材料锁合地相互连接这一情况，以其他方式将这些本体相互接合。这种连接的类型扮演次要的角色，然而必须长时间地维持真空。

在图2中示出的实施方式中，在底部板6之下设置有底部间隙7，在该底部间隙中同样存在真空。在底部区域中存在真空防止了在较热的内本体1与较冷的外本体2之间的热交换。因为感应热在感应适用的内本体1中产生，所以该感应热无法向外流动，因为底部间隙7也处于真空下。在能量的意义下，这样的事情是极其积极的并且使得烹饪器皿是特别高能量效率的。然而，这种烹饪器皿不是全炉灶适用而是仅感应适用的。鉴于感应的高且越来越大的市场存在，这不是缺点。

根据图2的根据本发明的烹饪器皿、亦即仅可以以感应的方式使用的烹饪器皿与根据图1的全炉灶方案相比实现还更高的能量效率和更短的烹饪时间。这背后的物理原理可易于理解：玻璃陶瓷变得远没那么热，并且底部的热损失变得更少。感应产生的热量几乎仅流动至烹饪锅中的“吸热物”(烹饪物、水、油等)并且不流动到不需要该热量的地方。

当底部区域4中的空间7以隔热材料填充时，也得到类似的效果。

图3示意性示出一种根据本发明的烹饪器皿，该烹饪器皿带有集成的电子装置和传感器单元，用于由温度引导地调节以感应作为热源的烹饪系统。根据本发明的烹饪器皿的之前描述的两个方案适合于由温度引导地调节烹饪过程。在烹饪器皿的器皿壁中、优选在较冷的外壁上安装有用于调节而所需要的电子装置8。温度检测器10直接与内本体1连接，以便尽可能优化地检测烹饪物或水等的实际温度。在此，通常涉及商业上通用的温度传感器，如铂电阻、热敏元件等，所述商业上通用的温度传感器将其测量值输出到双壁中的电子装置8上，并且然后将这些测量值无线地进一步传递到烹饪区的电子装置9上。在感应式烹饪区11中，微线圈提供用于测量、评价和发送信号所需要的能量。

由于调节，烹饪尤其是在持续烹饪阶段期间是能量效率最高的。在烹饪器皿内容物的温度没有下降的情况下，输送给烹饪器皿的热恰好和该烹饪器皿释放到环境中的一样多。在此明显地看出：对烹饪过程的调节带来哪些优点。

在图4中示出的实施方式中，外本体2设有空隙部，附加的下底部片12插入到该空隙部中。该底部片(例如借助于由硅橡胶制成的密封件)与外本体真空密封地连接。在拉深之后，插入该附加的底部片。可以考虑将带有高电阻率的材料亦即例如陶瓷及其复合材料、玻璃陶瓷、玻璃、塑料等作为用于该底部片的材料。

在感应式烹饪区上，在这种设计中，电场在外本体的底部区域中无法闭合，从而不进行对外本体的加热。

当下底部片优选由红外线透过性高的材料制成时，也可以以辐射加热方式使用烹饪器皿。由于在下底部片中的低吸收，仅稍微加热该下底部片，而红外线辐射的主要部分在上底部板6中被转换成直接被释放到烹饪物上的热。

优选地，可将具有高透过性的玻璃陶瓷称作红外线透过性的材料。该材料附加地具有相对高的强度、高的耐热性和非常高的耐温度冲击性。因此，可以满足对烹饪器皿提出的许多要求。

在上底部板与下底部板之间设置有间距保持件13。这些间距保持件用于使这两个底部板相接近，以便存在真空用于使底部保持在一起的作用。间距保持件例如可以由构造在下底部板的表面上的凸起组成。典型的底部构造的尺寸如下：对于上底部板6，本身0.5mm的厚度足以借助于感应来加热。但是，优选设置2至3mm的厚度。优选3mm的厚度同样适合于下底部板12。在这两个底部板之间的间距优选为1mm。但是任何时候都可以偏离这些尺度。

图5中示出的实施方式同样具有插入外本体的空隙部中的下底部片12，并且设有图3中示出的实施方式的调节元件。

这两个本体也可以构造为多层的，其中，这些层优选由不同的材料制成。这些层无须材料锁合地相互连接。

当内本体在烹饪物侧由一个用不锈钢制成的层组成，且在真空侧具有由导热良好的材料、例如铝制成的附加的层时，其在底部区域中具有改善的径向热分布的效果并且在壁区域中向外、亦即朝真空或外本体的方向具有较小的热辐射。

即使在外本体中，由导热良好的材料制成的附加的真空侧的层也是有利的，因为通过该层的屏蔽效果来防止或减少对奥氏体的外层的加热。尤其是，在底部与壁区域之间的弯曲部的区域中，由此在感应式烹饪的情况下避免过强的加热。

在图6和图7中示出相应的实施例。除了直到现在所描述的元件以外，在内本体与外本体之间设置有电磁屏蔽件14。该屏蔽件优选由铝制成。同样可以使用具有与铝相同或类似的特性的其他材料。

和这两个本体一样，屏蔽件同样具有带有底部区域和壁区域的锅形状。然而，屏蔽件的圆柱形的壁区域15仅在整个锅高度的一部分上、例如一半上延伸。底部区域在本实施例中如此成形，使得该底部区域具有外部的、环形的贴靠在外本体上的区域16和内部的、与底部板6相应的平的底部区域17，该底部区域被如此拉入，使得该底部区域包围底部板6并且其平的区域处于内本体与该底部板之间。

屏蔽件的最重要的任务是消除电磁场的影响，以便使外本体在其底部与其竖直部分之间的区域中不被加热。间隙中的真空、亦即这两个锅本体之间的空间中的真空具有无穷大的电阻，从而电磁场闭合，并且加热处于该场中的所有物体(焦耳热)。该热量可以非常不良地传递到内锅上，并且可能出现非常高的温度且可能损坏烹饪器皿。这通过处于外本体的内面上的屏蔽件来避免。

在此，重要的前提是，这两个部件接触。在外本体与屏蔽件之间不允许存在明显的缝隙。否则外本体被加热，就好像屏蔽件完全不存在那样。

电磁屏蔽件也可以如图7b中所示出的那样在没有底部区域16的情况下、亦即环形地设计。但是因为不期望电磁场在烹饪器皿内部的影响，所以带有底部部件的方案是更合适的。应避免在电磁场与烹饪物之间的直接的“接触”。如果屏蔽件设计成没有底部，则本身已知的其它措施是可能的，以便防止电磁场在烹饪器皿内部传播。

屏蔽件的另外的优点在于，该屏蔽件同时用作为底部板的定心并且使外本体和内本体的底部面与底部板相互保持全面接触。

Claims (9)

1.双壁式的烹饪器皿，该烹饪器皿包括内本体和外本体，所述内本体和外本体彼此间隔开距离地嵌套设置，并且所述内本体和外本体呈锅状并且具有平的底部区域和向上的壁区域，并且该烹饪器皿带有在所述底部区域中设置在这两个本体之间的底部板，其中，这两个本体的上边缘真空密封地相互连接并且在这两个本体之间存在真空，其特征在于，底部板与内本体的底部区域和外本体的底部区域相接触而不材料锁合地连接。

2.根据权利要求1所述的烹饪器皿，其特征在于，所述底部板是多层的。

3.根据权利要求1所述的烹饪器皿，其特征在于，所述外本体的底部区域具有空隙部，附加的底部板真空密封地插入到该空隙部中。

4.根据权利要求3所述的烹饪器皿，其特征在于，所述附加的底部板由带有高电阻率的材料制成。

5.根据权利要求1所述的烹饪器皿，其特征在于，在所述壁区域中设置有温度检测器和传输装置，以用于将温度信号传输到热源的调节装置上。

6.根据权利要求1所述的烹饪器皿，其特征在于，所述内本体和外本体之一构造为多层的，或所述内本体和外本体均构造为多层的。

7.根据权利要求6所述的烹饪器皿，其特征在于，真空侧的层由导热良好的材料制成。

8.用于制造根据权利要求1至7中任一项所述的烹饪器皿的方法，其特征在于，在真空腔室中组装各本体和底部板。

9.用于制造根据权利要求1至6中任一项所述的烹饪器皿的方法，其特征在于，在组装各本体和底部板之后，在间隙中产生真空。

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