CN113180456A - 均热型复合层锅底及其制作方法 - Google Patents

Abstract

本发明一种均热型复合层锅底及其制作方法：均热型复合层锅底包括内锅体，外锅底，中间层。将铝板冲压制作成导热板，导热板上有孔；将低熔点合金板冲压制作成合金板；合金板在导热板上的孔中；内锅体、中间层和外锅底固定为复合层锅底。装外锅底和内锅体之间的中间层预留下了合金板的固体低熔点金属受热融化后的液体低熔点合金的体积膨胀空间。合金板在均热腔中进行着固液相变的对流传热，中间层增大了传热散热面积，外锅体上受热的热量得到快速传导扩散，使得内锅体的锅中心高温的过热点得到了均温传热，避免了过热高温而损坏内锅体上的不粘涂层。均热型复合层锅底的结构简单，制作方便，制造成本低。

Description

均热型复合层锅底及其制作方法

技术领域

本发明涉及的是一种厨具领域，具体是一种均热型复合层锅底及其制作方法。

背景技术

现在生产制锅所需配件的复合层锅底多是采用了内锅体为不锈钢板，中间层为铝板或铜板等导热系数高的导热板，外锅底为不锈钢或钢铁等金属，通过爆炸焊接或真空钎焊等固定技术，将内锅体、中间层和外锅底固定在一起，组成为多层的复合层锅底。再经冲压成型、机加工、抛光等工序，制成多层复合层锅底具。1、在锅体上的高温扩散中，较大温度梯度产生的局部热应力场，是内锅体底部的中心位置产生‘过热点’的根源，固态金属板的传热距离有局限性，锅中心上高温的温度由向中心外一一递减，内锅体中心位置的锅体因高温变红，锅中心成为高温的过热点。过热点对内锅体中心位置的不粘涂层造成分解破坏，中心位置的不沾涂层就达不到防粘附的作用。2、因锅底中心的过热点高温，多层锅底不同材料的热膨胀系数不同产生的蠕动而发生开缝或脱焊的问题。3、使用两层锅做成中间空心的夹层锅，中间通常冲入水或者其他液体，借以热管技术的液气相变达到均匀传热的效果，水在长时间高温的作用下具有高压爆炸的隐患。4、复合层锅底中间层是纯钛或紫铜或石墨或低熔点合金等贵金属组成，纯钛或紫铜或石墨或低熔点合金等的材料成本高，生产复合层锅底的造价高，且复合层锅的重量太重。5、复合层锅底的加工工艺复杂，生产成本高。

发明内容

本发明要解决现在复合层锅底及制作方法存在的上述问题，提供了一种均热型复合层锅底及其制作方法。

为了到达上述目的，本发明通过下述技术方案实现的：一种均热型复合层锅底包括内锅体，外锅底，中间层。

所述的内锅体、外锅底的制作材料是不锈钢，或者是铸铁，或者是铝合金，或者是其他金属。

所述的外锅底的锅体是厚度0.5～2mm，内锅体的锅体是厚度0.5～2mm，锅体的厚度或根据需要设定。

所述的均热型复合层锅底的外观形状是平底的，或者是圆底的。均热型复合层锅底的口径和高低根据需要实际种类设定。加工或冲压锅体的技术是现有成熟技术，本申请就不详细介绍了。

所述的中间层包括导热板，合金板。采用导热板和合金板组合成型的中间层，整合了导热板的传导、合金板的对流、内锅体的辐射的联合传热原理，中间层的热能传热快，均热无局部高温，同时降低了锅体的厚度，减轻了锅的重量。

所述的导热板上有孔，孔的直径是导热板直径的30～70%，孔的直径是50～180mm。合金板在导热板的孔中，导热板上的孔的大小和低熔点合金板的大小是一样的。

所述的导热板的材质是铝板，或者是紫铜板，或者是其他材质的金属板。导热板厚度为2～8mm，导热板的直径小于外锅底的直径，直径根据锅底的大小需求而设定。

所述的合金板是低熔点合金板，合金板的制作材质是低熔点合金。低熔点合金是熔点在180℃以下的金属及其合金。低熔点合金通常由Sn、Pb、In、软钎料、锡等低熔点金属组成。

众所周知，金属一般都有热胀冷缩的特性，低熔点合金加热后液体状的体积比原来固体的体积膨胀13～15%。固体状的低熔点合金的体积大小和均热腔内的容积大小的对比是85%～88%，固体状合金板的体积小于均热腔内的容积的13～15%，融化后的液体状的低熔点合金的体积和均热腔内的容积大小是一样的。体积小于均热腔内容积的13～15%的合金板，预留下了固体低熔点金属受热融化后的液体状的低熔点合金的体积膨胀的空间。因此，预装在均热腔内的合金板的固体状的低熔点金属受热融化后的液体状的低熔点合金的体积不会产生压力，也降低了外锅底和内锅体的平面承压效能。

所述的合金板的厚度1.8～8mm，合金板的直径是50～180mm。合金板的厚度是小于导热板的厚度0.2～0.5mm；合金板的厚度或者是和导热板的厚度是一样厚的，厚度和导热板厚度一样的合金板上有溶孔。合金板为了复合锅底的加工工序和生产成本，通过降低合金板的厚度或将合金板进行钻孔减材，达到符合低于均热腔内容积的13～15%的合金板体积的标准。

所述的内锅体在中间层的上面，外锅底在中间层的下面；内锅体、中间层和外锅底固定为复合层锅底。内锅体固定在中间层的上面上，外锅底固定在中间层的下面上，通过爆炸焊接或真空钎焊或铆接等固定技术，将内锅体、中间层和外锅底固定为一体，外锅底上沿的锅体连接固定在内锅体的锅体上，组成为复合层锅底。内锅体、外锅底和导热板固定后，导热板上的孔是一个封闭的大小固定的均热腔。内锅体、外锅底和中间层的导热板固定焊接后的均热腔内是真空。

所述的复合层锅底的固定加工的爆炸焊接或真空钎焊或铆接等固定技术是成熟技术。本申请的内锅体、中间层和外锅底固定为一体的复合层锅底的加工过程就不详细介绍了。

所述的合金板在均热腔中。均热腔内的低熔点合金是实现内锅体和外锅底的过热点的传热均温主要部分，低熔点合金为固液相变的传热工质，在固液相变传热过程中低熔点合金的金属稳定性好。

所述的中间层可将外锅底上的热量传导在内锅体上。中间层避免了内锅体上的不沾涂层受过热点的高温而分解损坏，提高了内锅体上不沾涂层的耐用性能和使用效果。

合金板在均热腔内进行着固液相变的对流传热。均热腔内液体状的低熔点合金，因温度梯度所造成的密度差而产生自然对流，实现了热量从过热点的高温热源通过液体低熔点合金传热至过热点以外的其他部位。合金板的低熔点合金在均热腔中进行着固液相变的对流传热，液体状低熔点合金将热量从外锅体上的高温向过热点的外沿进行对流传热，外锅体上受热的热量得到快速传导扩散，使得外锅体上的过热点的高温得到了均温传热；内锅体底部中心位置的高温在液体状低熔点合金的对流传热作用下，内锅体底部中心锅体上的高温在传热腔内得到了均温导热，避免了内锅体中心位置的锅体上出现过热点。避免了内锅体中心位置锅体上的不粘涂层出现过热而损坏。使用导热板的铝板作为中间层，由于铝的热传导率高 (铝的热传导率190～233W/M .℃)，可将外锅底传导而来的热量，迅速地传导至内锅体上，使内锅体内的各处食材可以均匀受热，避免了某一处过热点的出现。

均热腔内的合金板进行着固液相变的对流传热，均热腔内的压力处于稳定状态，中间层增大了散热面积，达到使整个内锅体和外锅底的锅体的温度处于均温状态，不会产生高温的过热点。

所述的合金板是替代现在市场上的复合锅底的导热板上孔所缺的板材，融化后的液体状的低熔点合金的体积和导热板上孔的铝板的体积是一样大小的，固定状的低熔点合金的体积比导热板上孔的铝板的体积小13～15%。铝的密度是2700kg/m，熔点70度的低熔点合金的密度9670kg/m，不锈钢的密度7800 kg/m。

本发明还提供均热型复合层锅底的制作方法，包括以下步骤：

步骤一、将铝板冲压制作成导热板，导热板上有孔。将铝板通过模具冲压制作成适合外锅底的锅底内表面尺寸大小的导热板。

步骤二、将低熔点合金板冲压制作成合金板。将低熔点合金板通过模具冲压制作为适合导热板上的孔的尺寸大小的合金板。

步骤三、将合金板放在导热板上的孔中制作加工成中间层。

步骤四、将金属板加工制作为外锅底和内锅体，且所述外锅底和内锅体的直径规格、形状是相对应匹配。为了提高外锅底和内锅体的抗压能力，外锅底和内锅体在均热腔处的锅体上可以冲压有加强筋，加强筋和外锅底和内锅体的锅体是一体的。

加强筋的数量和大小和凹凸形状，可以根据外锅底和内锅体的大小而设定。加强筋起到了外锅底和内锅体在均热腔处的抗压作用，保障了外锅底和内锅体的平整度，降低了外锅底和内锅体的锅体厚度，达到减轻锅的重量的效果。

步骤五、中间层放在制作好的外锅底的内表面上，内锅体的底部贴在外锅底上的中间层上，通过爆炸焊接或真空钎焊或铆接等固定技术，外锅底上沿的锅体连接固定在内锅体的锅体上，内锅体、中间层和外锅底固定为一体。内锅体、中间层和外锅底组成为复合层锅底。

步骤六、检验。检验合格后的复合层锅底进入制锅配件仓库备用。

所述的均热腔位置的外锅底和内锅体没有固定连接的。均热腔位置的外锅底和内锅体不会因为不同的受热温度的热膨胀系数不同产生的蠕动而发生开缝或脱焊的问题。

本申请的均热型复合层锅底制作加工时，仅仅是将合金板替代了导热板的孔所缺的板材，因此，本申请的均热型复合层锅底和现在市场上的复合层锅底生产制作工艺是一样的，原先的生产线不需要进行设备更换，本申请的制作加工和现生产技术是通用的，本申请的均热型复合层锅底的结构简单，制作方便，制造成本低。

本发明与现有复合层锅底相比有如下有益效果：一种均热型复合层锅底包括内锅体，外锅底，中间层。将铝板冲压制作成导热板，导热板上有孔；将低熔点合金板冲压制作成合金板；合金板在导热板上的孔中；内锅体、中间层和外锅底固定为复合层锅底。合金板在均热腔中进行着固液相变的对流传热，液体状低熔点合金将热量从内锅体底部中心位置向过热点的外沿进行对流传热，均热腔内的压力处于稳定状态，中间层增大了传热散热面积，外锅体上受热的热量得到快速传导扩散，使得内锅体的锅中心高温的过热点得到了均温传热，不会产生高温的过热点，避免了过热高温而损坏内锅体上的不粘涂层。均热型复合层锅底的结构简单，制作方便，制造成本低。

附图说明：

图1、为本发明均热型复合层锅底的结构示意图；

图2、为本发明均热型复合层锅底的均热腔的示意图；

图3、为本发明实施例2的均热型复合层锅底的结构示意图。

图中：1、导热板，2、外锅底，3、内锅体，4、合金板，5、均热腔，6、溶孔。

具体实施方式：

下面结合附图和实施例对本发明做进一步的说明。

实施例1：

如图1，图2所示的均热型复合层锅底包括一种均热型复合层锅底包括内锅体3，外锅底2，中间层。

所述的内锅体3、外锅底2的制作材料是不锈钢。

所述的外锅底2的锅体是厚度1.5mm，内锅体3的锅体是厚度1mm。

所述的均热型复合层锅底的外观形状是平底的。

所述的中间层包括导热板1，合金板4。

所述的导热板1上有孔，孔的直径是80mm。合金板4在导热板1的孔中。

所述的导热板1的材质是铝板；导热板1厚度为4mm。

所述的合金板4是低熔点合金板，低熔点合金的熔点是70℃。

所述的合金板4的厚度3.8mm，合金板4的直径是80mm。

内锅体3、外锅底2和中间层的导热板1固定焊接后的均热腔5内是真空，固体状合金板4的体积小于均热腔5内容积。

所述的合金板4在均热腔5中进行着固液相变的对流传热。

本发明还提供均热型复合层锅底的制作方法，包括以下步骤：

步骤一、将铝板冲压制作成导热板（1），导热板（1）上有孔；

步骤二、将低熔点合金板冲压制作为合金板4；

步骤三、将合金板4放在导热板1上的孔中制作加工成中间层；

步骤四、将金属板加工制作为外锅底2和内锅体3；

步骤五、外锅底2上沿的锅体连接固定在内锅体3的锅体上，内锅体3、中间层和外锅底2固定为一体。

实施例2：

如图2所示的一种均热型复合层锅底包括内锅体3，外锅底2，中间层。

本实施例2的一种均热型复合层锅底与实施例1所介绍的均热型复合层锅底的组合结构相同之处就不再重述介绍了。

如图3所示的中间层包括导热板1，合金板4。

所述的合金板4上有溶孔6，合金板4的厚度和导热板1的厚度是一样厚的。

通过铆接方法将内锅体3、中间层和外锅底2固定为一体。

以上实施例只是用于帮助理解本发明的制作方法及其核心思想，具体实施不局限于上述具体的实施方式，本领域的技术人员从上述构思出发，不经过创造性的劳动，所做出的变化，均落在本发明的保护范围。

Claims (6)

1.一种均热型复合层锅底的制作方法，其特征在于，包括以下步骤：

步骤一、将铝板通过模具冲压制作成导热板（1），导热板（1）上有孔；

步骤二、将低熔点合金板冲压制作为合金板（4）；

步骤三、将合金板（4）放在导热板（1）上的孔中制作加工成中间层；

步骤四、将金属板加工制作为外锅底（2）和内锅体（3）；

步骤五、内锅体（3）、中间层和外锅底（2）固定为一体。

2.根据权利要求1所述的均热型复合层锅底的制作方法，其特征在于：外锅底（2）的锅体是厚度0.5～2mm，内锅体（3）的锅体是厚度0.5～2mm。

3.根据权利要求1所述的均热型复合层锅底的制作方法，其特征在于：孔的直径是50～180mm。

4.根据权利要求1所述的均热型复合层锅底的制作方法，其特征在于：导热板（1）厚度为2～8mm。

5.根据权利要求1所述的均热型复合层锅底的制作方法，其特征在于：合金板（4）在均热腔（5）中进行着固液相变的对流传热。

6.一种均热型复合层锅底，其特征在于：包括权利要求1～5中任一项所述的均热型复合层锅底。

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