CN111743377A

CN111743377A - 感应加热容器和加热器具

Info

Publication number: CN111743377A
Application number: CN201910233632.5A
Authority: CN
Inventors: 曹正; 王康; 刘苗; 刘华; 梅长云; 王婷; 安楠楠; 江山
Original assignee: Foshan Shunde Midea Electrical Heating Appliances Manufacturing Co Ltd
Current assignee: Foshan Shunde Midea Electrical Heating Appliances Manufacturing Co Ltd
Priority date: 2019-03-26
Filing date: 2019-03-26
Publication date: 2020-10-09
Anticipated expiration: 2039-03-26
Also published as: CN111743377B

Abstract

本发明涉及电磁感应领域，公开了一种感应加热容器和加热器具，该感应加热容器(100)的锅体包括沿厚度方向依次层叠的外导体层(11)和内导磁层(12)，且内导磁层(12)中设置有用于隔断电磁感应电流沿周向环流的电流隔断部。如此设置，能够减薄内导磁层(12)中形成沿周向环流的电磁感应电流的区域的厚度，有利于提升感应加热容器(100)的锅体的总热功率值，这样，在提高了加热器具的能效的同时，还提高了感应加热容器(100)对于食物的加热速度，从而可大幅提升用户的使用体验。

Description

感应加热容器和加热器具

技术领域

本发明属于电磁感应领域，具体地，涉及一种感应加热容器和加热器具。

背景技术

由于电磁感应类的加热器具(如电磁炉)具有无明火、无有害气体以及升温快等优势，越来越广泛地应用于人们的生活当中。其中，加热器具内的电磁线圈能够产生高频交变磁场，使得邻近电磁线圈放置的感应加热容器能够形成沿周向环流的电磁感应电流，促使感应加热容器发热以对容置于其内的食物进行加热。

在现有的感应加热容器中，通常包括沿厚度方向依次层叠的内食品接触层、中间导磁层和外防锈层，且当加热器具作业时，能够在感应加热容器的中间导磁层内形成沿周向环流的电磁感应电流以产生热量，但通过中间导磁层发热以加热食物的热功率较低，致使加热器具的能效较低，且感应加热容器对于食物的加热速度也较慢，会给用户带来不好的使用体验。

发明内容

针对现有技术中的上述不足或缺陷，本发明提供一种感应加热容器和加热器具，在加热器具作业时，感应加热容器具有较高的热功率值，促使加热器具具有较高的能效，此外感应加热容器对于食物也具有较快的加热速度，进而能够给予用户较好的使用体验。

为实现上述目的，本发明提供了一种感应加热容器，所述感应加热容器的锅体包括沿厚度方向依次层叠的外导体层和内导磁层，所述内导磁层中设置有用于隔断电磁感应电流沿周向环流的电流隔断部。

可选地，所述外导体层的电导率不小于5×10⁴S/m且不大于5×10⁷S/m。

可选地，所述电流隔断部形成为凹槽状的电流隔断槽，所述内导磁层形成有多个所述电流隔断槽，所述电流隔断槽沿所述感应加热容器的底壁中心部朝向所述感应加热容器的周沿部延伸。

可选地，所述电流隔断槽形成在所述内导磁层的内表面和/或外表面且槽宽介于0.01mm至5mm之间。

可选地，所述内导磁层呈圆盘状，所述电流隔断槽包括沿周向依次交替间隔布置的多个第一隔断槽和多个第二隔断槽，所述第一隔断槽的径向内端位于所述内导磁层的底壁中心，所述第二隔断槽从所述内导磁层的外周缘径向向内延伸，所述第一隔断槽的径向外端越过所述第二隔断槽的径向内端朝向径向向外延伸；或者，所述内导磁层呈圆盘状，多个所述电流隔断槽沿周向间隔布置，所述电流隔断槽形成为从所述内导磁层的底壁中心延伸至所述内导磁层的外周缘的径向槽。

可选地，在所述内导磁层中，所述电流隔断槽的设置数量不小于2个且不大于50个；并且/或者，所述电流隔断槽为一字型隔断槽或S型隔断槽。

可选地，所述电流隔断部形成为非导电材质的实条状的电流隔断条，所述电流隔断条设置在所述内导磁层内并沿所述感应加热容器的底壁中心部朝向所述感应加热容器的周沿部延伸。

可选地，所述外导体层和所述内导磁层分别为导体金属板和导磁金属板，且所述内导磁层叠置于所述外导体层的内壁上以形成复合层锅壁。

可选地，所述内导磁层为低碳钢层或纯铁层，所述内导磁层的厚度不小于0.1mm且不大于1mm；并且/或者，所述外导体层为无磁金属层或相对磁导率不大于100的弱磁金属层；并且/或者，所述外导体层为2系不锈钢层或3系不锈钢层，所述外导体层的厚度不小于0.01mm且不大于0.5mm。

可选地，所述感应加热容器的锅体包括叠置于所述内导磁层的内壁上的容器本体层，所述容器本体层为钛层或304不锈钢层；或者，所述感应加热容器的锅体包括过渡层和容器本体层，所述外导体层、所述内导磁层、所述过渡层和所述容器本体层沿厚度方向由外至内依次层叠，所述过渡层为铝层，所述容器本体层为钛层或304不锈钢层。

可选地，所述感应加热容器为感应加热锅具。

本发明还提供一种加热器具，该加热器具包括感应加热容器。

通过上述技术方案，在本发明中，感应加热容器的锅体包括沿厚度方向依次层叠的外导体层和内导磁层，且在内导磁层中设有用于隔断电磁感应电流沿周向环流的电流隔断部，如此，能够减薄内导磁层中形成沿周向环流的电磁感应电流的区域的厚度，从而提高了内导磁层和外导体层内形成沿周向环流的电磁感应电流的区域的总电阻值，进而提高感应加热容器的锅体的热功率值，这样，不仅能够提升加热器具的整机能效，而且还可提高感应加热容器对于食物的加热速度，能够给用户带来较好的使用体验。

本发明的其它特征和优点将在随后的具体实施方式部分予以详细说明。

附图说明

附图是用来提供对本发明的进一步理解，并且构成说明书的一部分，与下面的具体实施方式一起用于解释本发明，但并不构成对本发明的限制。在附图中：

图1为根据本发明的一种优选实施方式的感应加热容器的立体结构示意图；

图2为图1的主视图；

图3和图4为图2中的A-A截面的剖视图，且锅盖未图示，其中，图3图示了内导磁层和外导体层位于感应加热容器的锅体的底壁，图4显示了内导磁层和外导体层位于感应加热容器的锅体的底壁和周壁；

图5为根据本发明的第一种优选实施方式的内导磁层的仰视图；

图6为根据本发明的第二种优选实施方式的内导磁层的仰视图；

图7为根据本发明的第一种优选实施方式的感应加热容器的锅体的局部结构剖视图；

图8为根据本发明的第二种优选实施方式的感应加热容器的锅体的局部结构剖视图；

图9为根据本发明的第三种优选实施方式的感应加热容器的锅体的局部结构剖视图。

附图标记说明：

100 感应加热容器

1 电磁感应锅体 2 电流隔断槽

11 外导体层 12 内导磁层

13 容器本体层 14 过渡层

21 第一隔断槽 22 第二隔断槽

具体实施方式

以下结合附图对本发明的具体实施方式进行详细说明。应当理解的是，此处所描述的具体实施方式仅用于说明和解释本发明，并不用于限制本发明。

需要说明的是，在不冲突的情况下，本发明中的实施例及实施例中的特征可以相互组合。

在本发明中，在未作相反说明的情况下，使用的方位词如“上、下、顶、底”通常是针对附图所示的方向而言的或者是针对竖直、垂直或重力方向上而言的各部件相互位置关系描述用词。

下面将参考附图并结合实施例来详细说明本发明。

本发明首先提供了一种感应加热容器100，参照图1至图9，感应加热容器100的锅体包括沿厚度方向依次层叠的外导体层11和内导磁层12，且内导磁层12中设置有用于隔断电磁感应电流沿周向环流的电流隔断部。

具体地，感应加热容器100的锅体通常设有用于容置待加热物质(如水、蔬菜或主食等)的锅体内腔，则在依次叠置的外导体层11和内导磁层12中，外导体层11相对远离锅体内腔设置，而内导磁层12相对靠近锅体内腔布置。此外，在感应加热容器100的锅体中，可以为整个锅体都设有依次层叠的外导体层11和内导磁层12，也可以为在锅体的局部设置外导体层11和内导磁层12。为便于理解及清楚明确，以下将感应加热容器100的锅体中设有依次层叠的外导体层11和内导磁层12的锅体区域定义为电磁感应锅体1。进一步地，电磁感应锅体1在感应加热容器100的锅体中的设置位置和形状可视实际的需求而定，例如当电磁线圈布置于感应加热容器100的下方时，参照图3，此时电磁感应锅体1可以作为感应加热容器100的锅体的底壁或部分底壁，且电磁感应锅体1可以呈圆盘状或矩形状等；而当电磁线圈布置于感应加热容器100的锅体的下方和周壁外侧时，参照图4，电磁感应锅体1可以作为感应加热容器100的底壁(或部分底壁)和周壁(或部分周壁)，且电磁感应锅体1可以呈圆筒状等，在此不再一一例举。

相应地，本发明还提供了一种加热器具，该加热器具包括感应加热容器100。其中，加热器具可以为电磁炉、IH电饭煲、IH电压力锅或电热水壶等电磁加热类的加热器具。具体地，电磁加热类的加热器具包括设有电磁线圈的装置本体和感应加热容器100，待用户使用加热器具时，将待加热的物质置入感应加热容器100，电磁线圈作业产生交变磁场(此时感应加热容器100邻近电磁线圈放置)，从而促使感应加热容器100的电磁感应锅体1发热，进而对容置于感应加热容器100内的物质进行加热。此外，由于感应加热容器100还可与明火直接接触以对其内容置的物质进行加热，因此，加热器具还可以为非电磁加热类的加热器具，例如加热器具为燃气灶等。为使于理解，以下仅以电磁感应类的加热器具为例展开阐述。

在本发明中，感应加热容器100的锅体包括沿厚度方向依次层叠的外导体层11和内导磁层12，且内导磁层12能够吸引磁力线，外导体层11在变化的磁通量中能够产生沿外导体层11的周向环流的电磁感应电流，如此，在加热器具内的电磁线圈产生交变磁场的过程中，内导磁层12能够吸引电磁线圈所产生的磁力线，并在内导磁层12内形成沿内导磁层12的周向环流的电磁感应电流，且外导体层11内亦形成沿外导体层11的周向环流的电磁感应电流。进一步地，在内导磁层12中设置有用于隔断电磁感应电流沿周向环流的电流隔断部，如此，使得原本形成于内导磁层12内且沿内导磁层12的周向环流的电磁感应电流能够至少部分地被电流隔断部所隔断，致使在内导磁层12内形成沿内导磁层12的周向环流的电磁感应电流的内层加热区域的厚度变薄了，也即在感应加热容器100的锅体中，形成沿该锅体的周向环流的电磁感应电流的总加热区域的厚度变薄了，有利于提高总加热区域的电阻值，从而提高总加热区域的热功率值，进而使得整个感应加热容器100的锅体的热功率值得到有效提高。当然，感应加热容器100其锅体的热功率值提高了，不仅能够提升加热器具的能效，而且还有利于提高感应加热容器100对容置于其内的物质的加热速度，均有利于大幅提升用户的使用体验。

需要特别说明的是，通过在内导磁层12中设置电流隔断部，使得原本在内导磁层12中形成的沿内导磁层12的周向环流的大的电磁感应电流隔断为在内导磁层12中形成的小的局部的电磁感应涡流，而内导磁层12中形成的小的局部的电磁感应涡流的内层区域所产生的热功率较低，该热功率值几乎可以不计，但总加热区域的热功率的提升值是远大于内层区域的热功率的减少值的，也即外导体层11所提升的热功率值在弥补了内导磁层12减少的热功率值之外，还大有盈余。其中，在内导磁层12中，沿内导磁层12的周向形成大的电磁感应电流的区域即为内层加热区域，而形成小的局部的电磁感应涡流的区域为内层区域；此外，在感应加热容器100的锅体中，沿锅体的周向形成大的电磁感应电流的区域为总加热区域。

优选地，外导体层11的电导率应不小于5×10⁴S/m且不大于5×10⁷S/m。具体地，将外导体层11的电导率值优选在上述范围内，在外导体层11具有较高的电阻值的同时，还可在外导体层11内形成较大的电磁感应电流，促使外导体层11具有较高的热功率。

具体地，电流隔断部优选形成为凹槽状的电流隔断槽2，参照图1至图6，内导磁层12形成有多个电流隔断槽2，电流隔断槽2沿感应加热容器100的底壁中心部朝向感应加热容器100的周沿部延伸。其中，电流隔断槽2可以为从内导磁层12的内表面贯穿至外表面的贯通的凹槽，也可以为从内导磁层12的内表面和/或外表面内凹的非贯通的凹槽。电流隔断部除了可以形成为电流隔断槽2，电流隔断部也可以形成为非导电材质(如玻璃或陶瓷等)的实条状的电流隔断条，且电流隔断条设置在内导磁层12内并沿感应加热容器100的底壁中心部朝向感应加热容器100的周沿部延伸，当然，电流隔断部还可以形成为其它适当的方式，在此不再一一例举。

优选地，参照图5和图6，电流隔断槽2形成在内导磁层12的内表面和/或外表面且槽宽介于0.01mm至5mm之间。进一步地，电流隔断槽2的槽宽应不小于0.5mm且不大于2mm。具体地，电流隔断槽2只要具有周向间隙(如0.01mm等)就可阻止电磁感应电流越过电流隔断槽2，进而防止在内层区域内形成沿内导磁层12的周向环流的大的电磁感应电流。此外，为防止大幅降低内导磁层12对于磁力线的吸引能力，内导磁层12的体积不应减少得过多，因此，电流隔断槽2的槽宽也不宜设置得过宽(如大于5mm等)。

进一步地，内导磁层12呈圆盘状且位于感应加热容器100的锅体的底壁，电流隔断槽2包括沿周向依次交替间隔布置的多个第一隔断槽21和多个第二隔断槽22，参照图5，第一隔断槽21的径向内端位于内导磁层12的底壁中心，第二隔断槽22从内导磁层12的外周缘径向向内延伸，且第一隔断槽21的径向外端越过第二隔断槽22的径向内端朝向径向向外延伸。其中，为使电流隔断槽2具有较好的隔断沿周向环流的电磁感应电流的效果，第一隔断槽21的径向长度与内导磁层12的半径之间的比值应不小于2/3，且第二隔断槽22的径向长度与内导磁层12的半径之间的比值也应不小于2/3。当然，电流隔断槽2还可以为其它适当的设置方式，例如内导磁层12呈圆盘状且位于感应加热容器100的锅体的底壁，参照图6，多个电流隔断槽2沿周向间隔布置，电流隔断槽2形成为从内导磁层12的底壁中心延伸至内导磁层12的外周缘的径向槽，不限于此。

优选地，在内导磁层12中，电流隔断槽2的设置数量应不小于2个且不大于50个。进一步地，电流隔断槽2的设置数量应不小于4个且不大于12个。可以理解地，在内导磁层12中，电流隔断槽2的数量设置得越多，则电流隔断槽2隔断电磁感应电流的效果就越好，但随之而来的制造工艺却也会越复杂，会增加生产成本。当然，电流隔断槽2的数量设置得越多，也会相应减少内导磁层12上形成的电磁感应电流量，降低内导磁层12的热功率值。

另外，电流隔断槽2可以为一字型隔断槽，也可以为S型隔断槽，当然还可以为其它适当的形状，在此不再赘述。其中，由于相较于S型隔断槽，电流隔断槽2为一字型隔断槽具有更好地径向隔断电磁感应电流的效果，因此，在本技术方案中，电流隔断槽2优选为一字型隔断槽。

优选地，参照图1至图9，外导体层11和内导磁层12分别为导体金属板和导磁金属板，且内导磁层12叠置于外导体层11的内壁上以形成复合层锅壁。当然，外导体层11和内导磁层12还可以通过喷涂工艺形成。具体地，通过喷涂形成感应加热容器100的锅体的外导体层11和内导磁层12，生产工艺较为复杂且成本亦较高，不适宜大规模生产，并且喷涂形成的锅体其热功率也相对较低，而反观由导体金属板和导磁金属板通过焊接等工艺形成的锅体，不仅可使锅体具有较高的热功率和较为美观的外观，而且生产工艺较为简单，相应的生产成本也较低，此外，在感应加热容器100加热物质的过程中，感应加热容器100的锅体所产生的作业噪音也较低，能够给用户带来更好的使用体验。

进一步地，内导磁层12为低碳钢层或纯铁层，且内导磁层12的厚度应不小于0.1mm且不大于1mm。具体地，将内导磁层12设置得较厚，虽然能够使其具有较好的屏蔽磁力线的效果，但却会使整个感应加热容器100较重，生产所需的材料成本亦较高，此外还会降低电阻值，进而降低整个感应加热容器100的锅体的热功率值。然而，若将内导磁层12设置得较薄，则当内导磁层12的内表面上还层叠有其它材料层(如铝层)时，则内导磁层12屏蔽磁力线的效果就会不太好，影响感应加热容器100的锅体的热功率。此外，内导磁层12设置得较薄，还会致使整个锅体的电阻值过大，从而降低产生的电流值，同样也会降低感应加热容器100的锅体的热功率。

另外，外导体层11优选为2系不锈钢层或3系不锈钢层。其中，2系不锈钢层为201或202等以2开头的不锈钢层，相应地3系不锈钢层为304或316等以3开头的不锈钢层。此外，由于2系不锈钢层或3系不锈钢层具有防腐蚀的效果，促使设置于电磁感应锅体1的最外层的外导体层11亦具有防腐蚀的功能。优选地，外导体层11的厚度应不小于0.01mm且不大于0.5mm。具体地，外导体层11的厚度越小，外导体层11的电阻值就越高，越有利于提升外导体层11的热功率，但外导体层11的厚度若过小(如小于0.01mm)，则会使得外导体层11整体偏软，不便于生产制造。当然，外导体层11也不应设置得过厚，以避免由于驱肤效应使得电流集中于外导体层11的表面而出现电阻不均匀的情形，致使降低感应加热容器100的锅体的热功率。

优选地，外导体层11可以为无磁金属层，也可以为弱磁金属层，其中，弱磁金属层为相对磁导率不大于100的金属层。具体地，感应加热容器100的锅体其热功率值的提高会增加锅体底部的震动现象，因此，外导体层11采用无磁金属或弱磁金属制成，能够有效降低外导体层11的电磁作用力，促使外导体层11不会产生较为明显的震动，有利于减震。此外，感应加热容器100为感应加热锅具等能够装载待加热物质的容器，在此不再一一例举。

具体地，感应加热容器100的锅体可以为2层的复合层锅壁(即感应加热容器100的锅体仅包括外导体层11和内导磁层12，参照图7)，当然，感应加热容器100的锅体还可以为3层、4层乃至更多层的复合层锅壁。

优选地，感应加热容器100的锅体包括叠置于内导磁层12的内壁上的容器本体层13(即外导体层11、内导磁层12和容器本体层13由外之内依次层叠)，参照图1至图4、图8，容器本体层13为钛层或304不锈钢层。其中，容器本体层13为能够直接与食材接触的食品级材质，能够提高用户采用感应加热容器100烹饪食材时的安全性能。

另外，参照图9，感应加热容器100的锅体包括过渡层14和容器本体层13，且外导体层11、内导磁层12、过渡层14和容器本体层13沿厚度方向由外至内依次层叠，过渡层14为铝层，容器本体层13为钛层或304不锈钢层。具体地，通过在内导磁层12和容器本体层13之间增设导热性能较好的铝层，能够使得外导体层11和内导磁层12产生的热量能够快速地传导至容器本体层13，有利于食材的快速加热。此外，容器本体层13为能够直接与食材接触的食品级材质，有利于提高用户采用感应加热容器100烹饪食材时的安全性能。

需要说明的是，将内导磁层12和外导体层11的厚度和材质优选在上述参数范围内，能够使感应加热容器100的锅体具有较高的热功率，且感应加热容器100的锅体所产生的噪音值也较低，能够给予用户较好的使用体验。

具体地，根据本发明实施例中的感应加热容器100和加热器具的其它构成以及作用对于本领域的普通技术人员而言都是已知的，为了减少冗余，此处不做赘述。

以上仅为本发明的较佳实施例而已，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

另外需要说明的是，在上述具体实施方式中所描述的各个具体技术特征，在不矛盾的情况下，可以通过任何合适的方式进行组合，为了避免不必要的重复，本发明对各种可能的组合方式不再另行说明。

此外，本发明的各种不同的实施方式之间也可以进行任意组合，只要其不违背本发明的思想，其同样应当视为本发明所公开的内容。

Claims

1.一种感应加热容器，其特征在于，所述感应加热容器(100)的锅体包括沿厚度方向依次层叠的外导体层(11)和内导磁层(12)，所述内导磁层(12)中设置有用于隔断电磁感应电流沿周向环流的电流隔断部。

2.根据权利要求1所述的感应加热容器，其特征在于，所述外导体层(11)的电导率不小于5×10⁴S/m且不大于5×10⁷S/m。

3.根据权利要求1所述的感应加热容器，其特征在于，所述电流隔断部形成为凹槽状的电流隔断槽(2)，所述内导磁层(12)形成有多个所述电流隔断槽(2)，所述电流隔断槽(2)沿所述感应加热容器(100)的底壁中心部朝向所述感应加热容器(100)的周沿部延伸。

4.根据权利要求3所述的感应加热容器，其特征在于，所述电流隔断槽(2)形成在所述内导磁层(12)的内表面和/或外表面且槽宽介于0.01mm至5mm之间。

5.根据权利要求3所述的感应加热容器，其特征在于，所述内导磁层(12)呈圆盘状，所述电流隔断槽(2)包括沿周向依次交替间隔布置的多个第一隔断槽(21)和多个第二隔断槽(22)，所述第一隔断槽(21)的径向内端位于所述内导磁层(12)的底壁中心，所述第二隔断槽(22)从所述内导磁层(12)的外周缘径向向内延伸，所述第一隔断槽(21)的径向外端越过所述第二隔断槽(22)的径向内端朝向径向向外延伸；

或者，所述内导磁层(12)呈圆盘状，多个所述电流隔断槽(2)沿周向间隔布置，所述电流隔断槽(2)形成为从所述内导磁层(12)的底壁中心延伸至所述内导磁层(12)的外周缘的径向槽。

6.根据权利要求5所述的感应加热容器，其特征在于，在所述内导磁层(12)中，所述电流隔断槽(2)的设置数量不小于2个且不大于50个；并且/或者，

所述电流隔断槽(2)为一字型隔断槽或S型隔断槽。

7.根据权利要求1所述的感应加热容器，其特征在于，所述电流隔断部形成为非导电材质的实条状的电流隔断条，所述电流隔断条设置在所述内导磁层(12)内并沿所述感应加热容器(100)的底壁中心部朝向所述感应加热容器(100)的周沿部延伸。

8.根据权利要求1～7中任意一项所述的感应加热容器，其特征在于，所述外导体层(11)和所述内导磁层(12)分别为导体金属板和导磁金属板，且所述内导磁层(12)叠置于所述外导体层(11)的内壁上以形成复合层锅壁。

9.根据权利要求8所述的感应加热容器，其特征在于，所述内导磁层(12)为低碳钢层或纯铁层，所述内导磁层(12)的厚度不小于0.1mm且不大于1mm；并且/或者，

所述外导体层(11)为无磁金属层或相对磁导率不大于100的弱磁金属层；并且/或者，

所述外导体层(11)为2系不锈钢层或3系不锈钢层，所述外导体层(11)的厚度不小于0.01mm且不大于0.5mm。

10.根据权利要求8所述的感应加热容器，其特征在于，所述感应加热容器(100)的锅体包括叠置于所述内导磁层(12)的内壁上的容器本体层(13)，所述容器本体层(13)为钛层或304不锈钢层；或者，

所述感应加热容器(100)的锅体包括过渡层(14)和容器本体层(13)，所述外导体层(11)、所述内导磁层(12)、所述过渡层(14)和所述容器本体层(13)沿厚度方向由外至内依次层叠，所述过渡层(14)为铝层，所述容器本体层(13)为钛层或304不锈钢层。

11.根据权利要求1所述的感应加热容器，其特征在于，所述感应加热容器(100)为感应加热锅具。

12.一种加热器具，其特征在于，所述加热器具包括根据权利要求1～11中任意一项所述的感应加热容器(100)。