CN110811297A - 一种防干烧的炊具 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种防干烧的炊具，炊具的底部设有过温保护层，过温保护层与炊具的主体之间设有导热层，过温保护层采用镍‑铬‑铜‑铁合金，镍‑铬‑铜‑铁合金中各组分的重量百分比为：25.5％≤Ni≤50.5％；1％≤Cr≤12％；0.1％≤Cu≤5％；余量为Fe。本发明通过在炊具的底部设置按照指定重量比例制成的过温保护层，使得炊具可以在一定范围内实现温度的自动调节，避免炊具加热的时候，因出现干烧等问题而引发安全事故；同时本发明提出的炊具还可以配合具有过温保护功能的电磁炉使用，可以避免因电磁炉长久使用，过温保护功能失效从而引发安全事故的问题。

Description

一种防干烧的炊具

技术领域

本发明实施例涉及炊具技术，尤其涉及一种防干烧的炊具。

背景技术

与电磁炉配合使用的炊具一般采用导电性能相对较好的材料制成，例如铁磁性材料或者合金以及它们的复合体。

通过电磁炉加热炊具来烹煮食物，已被越来越多的家庭接受和认可，电磁炉在加热炊具时，会使得炊具底部的温度上升到很高，如果出现炊具内的食物被煮干的情况，那么炊具底部的温度最高可能会上升到400℃以上，这个温度存在相当的危险性，容易引发事故，因此在烹饪过程中需要有人看守，辅以适当的操作才能安全的完成烹饪工作。

目前，常见的炊具包括铸铁锅、生铁锅、不锈铁锅等，这些炊具均不具备防干烧的功能。

发明内容

本发明提供一种防干烧的炊具，以解决炊具出现干烧时，容易引发安全事故的问题。

第一方面，本发明实施例提供了一种防干烧的炊具，炊具的底部设有过温保护层，所述过温保护层与所述炊具的主体之间设有导热层，所述过温保护层采用镍-铬-铜-铁合金，所述镍-铬-铜-铁合金中各组分的重量百分比为：

25.5％≤Ni≤50.5％

1％≤Cr≤12％

0.1％≤Cu≤5％

余量为Fe。

进一步的，所述过温保护层还包括硅、镁、钴、铝中的一种，各组分的重量百分比满足如下关系：

0.8％≤Cu+Mg≤6.2％

0.6％≤Si≤0.8％

0.7％≤Co+Cu≤6.5％

0.1％≤Al≤2％

其中Co的重量百分比小于Cu的重量百分比。

进一步的，所述过温保护层还包括碳，所述碳的重量百分比满足如下关系：

0.1％≤C≤0.8％。

进一步的，所述导热层采用铝、铝合金、铜中的一种，所述铝的导热系数为217.7，所述铝合金的导热系数为大于等于121、小于等于151，所述铜的导热系数为376.8。

进一步的，所述炊具的主体采用不锈钢材料。

进一步的，所述过温保护层的厚度大于等于1mm小于等于3mm。

进一步的，所述导热层的厚度大于等于2mm小于等于5mm。

进一步的，所述过温保护层和所述导热层固定连接构成加热单元，所述加热单元可拆卸的与所述炊具的主体相连接。

进一步的，还包括托架，所述托架的中部镂空，所述加热单元嵌入所述托架的镂空部，所述托架用于放置所述炊具的主体。

第二方面，本发明实施例提供了另一种防干烧的炊具，炊具采用镍-铬-铜-铁合金制成，所述镍-铬-铜-铁合金中各组分的重量百分比为：

25.5％≤Ni≤50.5％

1％≤Cr≤12％

0.1％≤Cu≤5％

余量为Fe。

本发明通过在炊具的底部设置按照指定重量比例制成的过温保护层，使得炊具可以在一定范围内实现温度的自动调节，避免炊具加热的时候，因出现干烧等问题而引发安全事故；同时本发明提出的炊具还可以配合具有过温保护功能的电磁炉使用，可以避免因电磁炉长久使用，过温保护功能失效从而引发安全事故的问题。

附图说明

图1是实施例一中的炊具结构示意图；

图2是实施例一中的炊具底部结构示意图；

图3是实施例二中的炊具结构示意图；

图4是实施例二中的托架结构俯视图。

附图标记说明：

过温保护层-1，导热层-2，托架-3，卡爪-4，滑动部-41，卡止部-42，提拉部-43，螺栓-5。

具体实施方式

下面结合附图和实施例对本发明作进一步的详细说明。可以理解的是，此处所描述的具体实施例仅仅用于解释本发明，而非对本发明的限定。另外还需要说明的是，为了便于描述，附图中仅示出了与本发明相关的部分而非全部结构。

实施例一

图1是实施例一中的炊具结构示意图，图2是实施例一中的炊具底部结构示意图，参考图1和图2，本实施例提出一种炊具，炊具的底部设有过温保护层1，过温保护层1与炊具的主体之间设有导热层2，过温保护层1采用镍-铬-铜-铁合金，镍-铬-铜-铁合金中各组分的重量百分比为：

25.5％≤Ni≤50.5％

1％≤Cr≤12％

0.1％≤Cu≤5％

余量为Fe。

电磁炉的加热原理为：负载炊具和电磁炉内部的发热线圈盘组成了一个高频变压器，变压器的初级是电磁炉内部的发热线圈盘，次级是负载炊具。当电磁炉内部的发热线圈盘有交变电压输出以后，会在炊具上产生感应电流，感应电流通过炊具自身的电阻发热，炊具底部迅速释放出大量的热量，锅具里面的食物利用这些热量进行加热。

本实施例提出的炊具底部设有过温保护层1，当过温保护层1温度超过其自身的居里温度时，过温保护层1失去磁性，不再被磁场加热，避免了由于干烧而引发安全事故，具体的，过温保护层1在温度升高的时候，产生相变驱动力，促使材料中的原子通过运动由原来的母相结合成新相，直接影响材料的磁导率，使得过温保护层1超过某一特定值温度后就失去磁性。优选的，过温保护层1和炊具主体之间还设有导热层2，通过导热层2将过温保护层1产生的热量耗尽，使离开过温保护层1的热量大于磁损耗产生的热量，使得过温保护层1可以在居里温度附近实现温度的自动调节。

在正确烹饪的过程中，过温保护层1被磁场加热，产生的热量由导热层2快速消耗，使得过温保护层1的温度持续维持在某一温度范围内；如果出现非正常情况，例如干烧，导致炊具底部的温度超过了过温保护层1的居里温度，则过温保护层1磁导率将会降至极低的值，使得磁场不足以在过温保护层1中产生涡流，当导热层2持续消耗过温保护层1的热量，使其温度下降至居里温度以下时，过温保护层1的磁导率恢复，此时电磁炉的磁场又继续对其加热，进而通过过温保护层1可以在居里温度附近实现温度的自动调节。

本实施例中，过温保护层1采用镍-铬-铜-铁合金制成，其中镍主要用于使得过温保护层1具有合适的电阻率，保证加热效果；铬和铜主要用于提高过温保护层1的抗腐蚀性，其中添加铜的作用还包括提高过温保护层1表面氧化层的附着性。通过调节各组分的比例可以使得过温保护层1具有不同的居里温度。以重量百分比％表示，25.5％≤Ni≤50.5％；1％≤Cr≤12％；0.1％≤Cu≤5％；余量为Fe，对应的居里温度范围为120℃～500℃。示例性的，采用30％的镍，2％的铬，3％的铜，余量采用铁(同时还含有制造过程中引入的杂质)制成的过温保护层1的居里温度大约为160℃～180℃；采用40％的镍，11％的铬，0.1％的铜，余量采用铁(含杂质)制成的过温保护层1的居里温度大约为210℃～230℃；采用50％的镍，9％的铬，0.1％的铜，余量采用铁(含杂质)制成的过温保护层1的居里温度大约为360℃～400℃。

本实施例中，示例性的，过温保护层1采用的合金首先在真空感应炉中熔融成铸锭，在1100℃～1300℃间进行锻造，然后在1000℃～1200℃间热轧到一定厚度，进行化学清洗；化学清洗后进行冷轧并切割成指定的形状；切割好的合金与导热层2以及炊具复合在一起，例如焊接、轧制，构成具有过温保护功能的炊具。

当需要使用电磁炉对炊具加热时，将炊具放置在放置在电磁炉上，使得过温保护层1位于线圈丝印上(若锅具底部尺寸小于等于丝印尺寸，锅具放置在丝印内；若锅具底部尺寸大于丝印尺寸，锅具则尽量保证底部与线圈丝印中心对称放置)。若在烹饪过程中出现干烧，导致炊具底部温度过高，达到过温保护层1的居里温度，则过温保护层1失去磁性，不再被磁场加热；当过温保护层1下降到居里温度以下后，过温保护层1恢复磁性，再次被磁场加热。

本实施例提出的炊具设有按照指定重量比例制成的过温保护层1，利用过温保护层1，可以在一定范围内实现温度的自动调节，避免炊具加热的时候，因出现干烧等问题而引发安全事故；本实施例提出的炊具还可以配合具有过温保护功能的电磁炉使用，可以避免因电磁炉长久使用，过温保护功能失效从而引发安全事故的问题。

可选的，过温保护层1还包括硅、镁、钴、铝中的一种，各组分的重量百分比满足如下关系：

0.8％≤Cu+Mg≤6.2％

0.6％≤Si≤0.8％

0.7％≤Co+Cu≤6.5％

0.1％≤Al≤2％

其中Co的重量百分比小于Cu的重量百分比。

其中镁主要用于提高合金的切割性能；硅主要用于提高合金表面氧化层的耐磨损性能，优选0.6％；钴用于替换铜，其起到的效果与铜相同；铝主要用于提高合金在玻璃制品上的可焊性，优选2％。

可选的，过温保护层1还包括碳，碳的重量百分比满足如下关系：

0.1％≤C≤0.8％。

其中碳主要用于提高合金的居里温度，优选0.8％。

可选的，导热层2采用铝、铝合金、铜中的一种，铝的导热系数为217.7，铝合金的导热系数为大于等于121、小于等于151，铜的导热系数为376.8。

采用导热率较大的金属作为导热层2，可以快速的将过温保护层1产生的热量传递至炊具，使离开过温保护层1的热量大于磁损耗产生的热量，使得过温保护层1可以在居里温度附近实现温度的自动调节，优选的，导热层2选用铝。

示例性的，炊具的主体采用不锈钢材料。采用不锈钢制作炊具的主体可以延长炊具的使用寿命。可选的，炊具的主体也可以使用非铁磁性材料，例如铜制成。

可选的，过温保护层1的厚度大于等于1mm小于等于3mm。导热层2的厚度大于等于2mm小于等于5mm。

实施例二

作为一种可替换方案，过温保护层1和导热层2固定连接构成加热单元，加热单元可拆卸的与炊具的主体相连接。

示例性的，本实施例中使用的过温保护层包括实施例一记载的任意过温保护层1，过温保护层1和导热层2复合在一起形成加热单元，加热单元可以作为单独的炊具组件，当需要加热时将加热单元放置在电磁炉和炊具之间。将加热单元作为单独的炊具组件可以使得本身没有过温保护层的炊具具有过温保护功能，使用灵活便捷。

图3是实施例二中的炊具结构示意图，图4是实施例二中的托架结构俯视图，参考图3和图4，炊具还包括托架3，托架3的中部镂空，加热单元嵌入托架3的镂空部，托架3用于放置炊具的主体。

具体的，加热单元中过温保护层1的横截面为凸形，过温保护层1面积较大的一侧设置有导热层2，导热层2的中部略微向上凸起，导热层2的凸起部直接与炊具接触，将热量传递至炊具。

示例性的，托架3采用陶瓷材料制成，托架3中部镂空的位置与过温保护层1的形状相适配，加热单元嵌入托架3的镂空部，加热单元与托架3通过螺栓固定，其中可以增加过温保护层1的厚度，使得嵌入到托架3中后，过温保护层1的底面与托架3的底面齐平。托架3的边沿部分设有滑槽，卡爪4通过滑槽与托架3滑动连接，卡爪4与托架3相接触的表面设有矩形孔，托架3边沿的内部还设有螺栓孔，通过螺栓5可以将卡爪4固定在托架3上，其中螺栓5采用手拧螺栓。卡爪4用于稳定放置在托架4上的炊具，通过调节不同卡爪4之间的间距，可以使托架3适应不同大小的炊具。示例性的，托架3对称的设有四个卡爪4，卡爪4的卡止部42向内折弯，卡止部42与滑动部41之间的夹角为锐角，卡止部42的顶部向外折弯形成提拉部43，利用提拉部43可以整体移动托架3以及炊具。

当需要使用电磁炉对炊具加热时，首先调整卡爪4，将炊具放置在托架3上并利用卡爪4卡紧，再将托架3放置在电磁炉上，使得过温保护层1位于线圈丝印上(若锅具底部尺寸小于等于丝印尺寸，锅具放置在丝印内；若锅具底部尺寸大于丝印尺寸，锅具则尽量保证底部与线圈丝印中心对称放置)。若在烹饪过程中出现干烧，导致炊具底部温度过高，达到过温保护层1的居里温度，则过温保护层1失去磁性，不再被磁场加热，提高烹饪过程的安全性。

实施例三

本发明实施例提供了一种防干烧的炊具，炊具采用镍-铬-铜-铁合金制成，镍-铬-铜-铁合金中各组分的重量百分比为：

25.5％≤Ni≤50.5％

1％≤Cr≤12％

0.1％≤Cu≤5％

余量为Fe。

本实施例提出的炊具整体均采用镍-铬-铜-铁合金，其中，铜的重量百分比为0.1％≤Cu≤5％，优选0.1％≤Cu≤3％，铜主要用于提高炊具的抗腐蚀性，以及提高炊具表面氧化层的附着性，可选的，合金中也可以不添加铜，使用镍-铬-铁三种元素制作的炊具相较于使用镍-铬-铜-铁合金制作的炊具，具有较高的居里温度点。本实施例中提出炊具的工作原理、使用方法以及合金的制作方法与实施例一中记载的内容相同，在此不再赘述。

可选的，炊具还包括硅、镁、钴中的一种，各组分的重量百分比满足如下关系：

0.8％≤Cu+Mg≤6.2％

0.6％≤Si≤0.8％

0.1％≤Co+Cu≤6.5％

其中Co的重量百分比小于Cu的重量百分比。

其中镁主要用于提高合金的切割性能以及使炊具易于成型，例如易于通过模压、冲压、冲孔等工艺使炊具成型；硅主要用于提高合金表面氧化层的耐磨损性能，优选0.6％；钴用于替换铜，其起到的效果与铜相同，优选的，为降低成本，炊具中不含钴。

可选的，炊具还包括碳，碳的重量百分比满足如下关系：

0.1％≤C≤2％。

碳主要用于提高炊具的机械性能例如硬度，以及提高合金的居里温度，其中，碳的重量百分优选1.5％。

注意，上述仅为本发明的较佳实施例及所运用技术原理。本领域技术人员会理解，本发明不限于这里所述的特定实施例，对本领域技术人员来说能够进行各种明显的变化、重新调整和替代而不会脱离本发明的保护范围。因此，虽然通过以上实施例对本发明进行了较为详细的说明，但是本发明不仅仅限于以上实施例，在不脱离本发明构思的情况下，还可以包括更多其他等效实施例，而本发明的范围由所附的权利要求范围决定。

Claims (10)

1.一种防干烧的炊具，其特征在于，炊具的底部设有过温保护层，所述过温保护层与所述炊具的主体之间设有导热层，所述过温保护层采用镍-铬-铜-铁合金，所述镍-铬-铜-铁合金中各组分的重量百分比为：

25.5％≤Ni≤50.5％

1％≤Cr≤12％

0.1％≤Cu≤5％

余量为Fe。

2.如权利要求1所述的炊具，其特征在于，所述过温保护层还包括硅、镁、钴、铝中的一种，各组分的重量百分比满足如下关系：

0.8％≤Cu+Mg≤6.2％

0.6％≤Si≤0.8％

0.7％≤Co+Cu≤6.5％

0.1％≤Al≤2％

其中Co的重量百分比小于Cu的重量百分比。

3.如权利要求1所述的炊具，其特征在于，所述过温保护层还包括碳，所述碳的重量百分比满足如下关系：

0.1％≤C≤0.8％。

4.如权利要求1所述的炊具，其特征在于，所述导热层采用铝、铝合金、铜中的一种，所述铝的导热系数为217.7，所述铝合金的导热系数为大于等于121、小于等于151，所述铜的导热系数为376.8。

5.如权利要求1所述的炊具，其特征在于，所述炊具的主体采用不锈钢材料。

6.如权利要求1所述的炊具，其特征在于，所述过温保护层的厚度大于等于1mm小于等于3mm。

7.如权利要求1所述的炊具，其特征在于，所述导热层的厚度大于等于2mm小于等于5mm。

8.如权利要求1所述的炊具，其特征在于，所述过温保护层和所述导热层固定连接构成加热单元，所述加热单元可拆卸的与所述炊具的主体相连接。

9.如权利要求8所述的炊具，其特征在于，还包括托架，所述托架的中部镂空，所述加热单元嵌入所述托架的镂空部，所述托架用于放置所述炊具的主体。

10.一种防干烧的炊具，其特征在于，炊具采用镍-铬-铜-铁合金制成，所述镍-铬-铜-铁合金中各组分的重量百分比为：

25.5％≤Ni≤50.5％

1％≤Cr≤12％

0.1％≤Cu≤5％

余量为Fe。

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