CN1931064A - 加热容器 - Google Patents

Abstract

本发明是一种加热容器，其包括：一底部，是为导热材质制成；一周壁部，是自底部往上延伸形成周边包覆并形成容室，其具一外周壁以及尺寸较小的内周壁，并使其间形成至少一段隔层的绝热段，且内周壁是与底部为连结。

Description

加热容器

技术领域

本发明是一种加热容器，尤指一种可为如，唯不限于烹调食物的锅具，特别是针对利用如水、蒸气等流体的对流而对食物加热的锅具。

背景技术

按锅具于我们的生活周遭多有所见，由锅具的使用，使得使用者可将欲加热烹调的食物置于其内并为加热，所以，实则锅具的功能，是兼具置物与加热。

一般而言，加热食物的锅具可分为较浅的煎锅、烤盘、炒锅和较深的，用于煮食物的煮锅。浅锅，主要依赖传导加热，煮锅主要利用对流加热。

中国人常用的蒸笼则是多层叠置，利用水蒸汽对流对食物加热。西方人士用来蒸蔬菜的蒸锅则有多层结构的，也有形如汤锅而内附网篮的。

在材料的使用方面，则铜、铁、铝、玻璃、陶瓷等种类繁多，但是近年来，不锈钢锅具已逐渐占据了大部份市场，其主要原因是不锈钢制品美观耐用，耐酸碱，容易清理，且无健康方面的顾虑。

但是不锈钢材质亦有其缺点，不锈钢实际上是热的不良导体，其导热系数仅为16w/m.k只有铜的百分之四，为了改善此一缺点，有许多专利在对如何改善不锈钢锅具传热效率及使受热面均匀受热方面提出了解决方案，例如美国专利号USP 6,267,830在不锈钢表层中间夹入铜质及铝质的夹层，以改善导热及加工性质，美国专利号USP 5,064,055则是在受热锅底面，加上较厚的铝底层以改善热的传导与分布。

上述的技术脉络，固然能解决不锈钢锅具热传导不良的缺点，但是当应用于汤锅等型体较高的锅具，则有其不足之处有待改善。

置于炉台上加热的锅具一般均为底部加热，用USP 5,064,055的方式提升不锈钢锅底的受热能力，则锅内热能主要由锅底导入，如锅内为流体，则其内容物的加热，主要是依靠对流作用，由于锅的垂直壁为不锈钢薄壁，其向上的沿壁热传导能力不佳，锅内流体的对流传热能力相对较高。但是，向上传导作用传热不良的不锈钢薄壁，由于很薄，其侧向热阻反而很小，使锅内热能流向锅外，当锅内流体温度上升之际，锅子上部的薄壁，反而成为散热器，降低锅内物品加热的效率(见图7)。

以高度与口径宽度相等的圆锅为例，如图6所示，若圆锅半径为r，则直径为2r，高度亦为2r，则其受热面积B为πr²，锅壁面积为2πr乘2r等于4πr²。假设锅盖散热可以不计，则锅壁的散热面积为锅底受热面积的4倍。虽然实际情形复杂得多，如锅内流体性质，锅外空气温度，不锈钢种类、厚度、表面状态、火力强弱等都有影响，但是概略而言，锅子相对于口径的高度越高，则散热情况越严重，此可由高锅煮水较不易煮沸得到验证。若是锅的高度为口径的1.5倍，周壁散热面积将达受热锅底面积的6倍，能源的浪费是很严重的。

若采用USP 6,267,830，中间有厚铜夹层，并且覆盖整体锅壁的方式，则由铜夹层优越的热传导性能，锅体铜层温度一般会较锅内流体温度高，但是锅体外壁，仍然是一负效益散热面，由于锅外温度低于锅内温度，经由周壁向外散发的热能，将大于导入锅内的热能，造成热能的浪费(见图8)。锅体越高散热面越大，浪费越大。针对上述缺点，本发明提供一技术方案，以绝热技术，将金属锅具周壁的散热作用阻断，并反射回锅内，以提高能源的利用效率，从而达到节能，减少烹饪时间的效果。本发明所提出的节能技术方案，应用于电饭锅或电热水器时，亦将使该等用具更为方便精巧。

发明内容

有鉴于此，申请人乃本于长年来的体察，潜心研究，期能克服上述缺点，并另辟蹊径，经再三探索，始创作出本发明的“加热容器”。

本发明的主要目的，在于提供一种可防止热能自容器的垂直周边壁面散失的锅具，以使加热的热能，可更有效的施的于容器内的被烹调物。

本发明的另一目的，在于对已知的不锈钢材质的锅具予以改良，除使其更能发挥烹调时的加热效率外，并保留了其原有的优点。提供一种相较于已知同材质的烹调容器为更节省加热时间与能源的锅具。

本发明的又一目的，在于对传统已知的电饭锅，提供一技术方案，使传统电饭锅由一内锅，一外锅，及一外壳组成的结构，简化为单一锅体。在制造成本及使用方便性诸方面提供根本性的改进。

本发明一种加热容器，其特征在于，其包括：

一底部，是为导热材质制成；

一周壁部，是自底部往上延伸形成周边包覆并形成容室，其具一外周壁以及尺寸较小的内周壁，并使其间形成至少一段隔层的绝热段，且内周壁是与底部为连结。

其中的内壁与底部为一体连结。

其中的绝热段是自底部上方设置并延伸至周壁顶部。

其中的隔层是为真空。

其中的绝热段的隔层内可加置绝热材料。

其中绝热段内加置的绝热材料，其包覆以气密金属箔，并抽成真空。

其中气密金属箔为铝箔。

其中的绝热段的外周壁具有一圈以上的加强肋。

其中的底部得加置受热传导层。

其内外周壁是为不锈钢材料制成。

其内周壁外侧由底至顶部包覆有厚层铜导体。

其是为锅具。

其底部连结有一裙围形锅体支架。

附图说明

为进一步揭示本发明的具体技术内容，以下结合附图及实施例详细说明如后，其中：

图1为本发明的实施例剖面图；

图2为本发明的另一实施例剖面图；

图3a为本发明的锅壁绝热真空段加强耐压结构的示意图；

图3b为其局部放大图；

图4a为本发明应用于叠层蒸锅的实施例图；

图4b为蒸蔬菜芦笋的蒸锅，内附网篮图；

图5为本发明应用于电饭锅的实施例图；

图6为本发明的说明例图；

图7为先前技术结构图，底部加热，主要利用对流传热；

图8为先前技术结构图，底部加热，铜质夹层将热传导至锅壁。

具体实施方式

本发明的具体技术实践，将为由下列实施例详细说明。

如图1所示，基本上，本发明的加热容器，其具一底部1，以及自底部垂直往上延伸并为周边环绕形成包覆状的周壁部2，并使其内形成一容室3，且其可加置一已知的上盖而成。

其中，如图1所示，底部1基本上是为导热金属，如，唯不限于不锈钢材质，其目的在于直接受热之用，为了使热阻降低并使导热均匀，一般均辅以较厚的铜或铝质实心夹层4。

为了阻绝热能的逸出，周壁部2是为两层结构，亦即一外周壁21及一内周壁22，并使其间形成一隔层23，如图所示，外周壁21与内周壁22是于底、顶部均为封闭连结，以使其形成的隔层23为封闭空间，而隔层23基本上是为真空，亦即其不具任何热传介质，外周壁21的内侧为光面，以反射热辐射能。此外，除了真空外，隔层23内亦得加置绝热材质，如，唯不限于玻璃毡、多孔性陶瓷等如图2所示，该具隔层23的周壁部2则可称的为绝热段24。

图2所示的是为另一种形式的加热容器，其是于自底部1起即具一铜质导热层4夹合于内周壁22的外围，而此绝热段24的外周壁21与导热层4间，亦具一隔层23，其可为真空、或为玻璃毡、多孔性陶瓷等，如此，亦可防止热能向外逸散。

所以，以图1及图2的实施例施的于锅具时，则当底部1受热而传导至容室内部时，内部的液态流体即会产生对流，由于热量不致自内周壁22导至外周壁21，因此，可更有效地使热能流向容室3，所以，烹调效率可有效地提高。

前述的绝热段24，亦即具有隔层23的周壁部2，于实际实施时尚有一些技术考量。由于隔层23为真空时，因大气压力而有凹陷变形的虞，因此，外周壁21材质强度与厚度必须取得协调。

做为日常用品，锅具必须兼具轻巧耐用的特性，才能符合实用而受到欢迎，因此锅具不能太重，也就是锅壁应尽量薄一些，但是又必须能承受碰撞，摔落而不损坏，以符合耐用的要求。

如图3所示，其外周壁具备肋形弯折结构211，以加强外壁承受大气压力及外力碰撞的强度，绝热段24锅壁内部设有内衬，其由绝热材料如多孔性陶瓷纸(porous ceramic paper)或细玻璃纤维毡为核心，其外侧进一步包覆有铝质箔片，并抽成真空，此时绝热材料产生支撑作用，而形成细小的真空腔室，此内衬装置可防止内外周壁在任何状况下直接碰触，使热传导作用不会发生，并可确保即使在使用多年或因某些特殊情况而失去绝热段周壁隔层的真空时，锅子的节能功能不会立即完全失效，因为内衬中仍有一绝热真空层。

外周壁的适当部位，可加置一真空检验钮(图未示)，其为一圆形向外凸起的结构，此真空钮当锅具的绝热段周壁隔层23为真空时，承受大气压力而为凹下，当失去真空时，则弹出而为凸起。凸起时锅子应当择时送修。

肋形结构的形状可为圆弧形，可为梯形，以锅壁材质，厚度，美观易清洗为原则而可为多种型态，此肋形结构亦有当锅体受到不正常升温时，吸收因热膨涨而产生的形变的作用，例如当因疏忽而产生干烧时，锅子不会受损。绝热内衬包覆的铝箔有双重作用，其一为其气密性可产生第二真空层，增加了一层绝热保障，即使锅体受损，其玻璃毡或陶瓷多孔性物质也不会吸入潮湿气体或水份，其二为其光亮的表面对热辐射产生反射作用，遮断热辐射，并将的反射回锅内方向。采用铝箔，是因其有优良的延展性，不会因压力形变而产生裂纹，损害其不透气性能，其它具类似特性的材质亦均可采用，如铜箔。

当本发明应用于东方人家户必备的电饭锅时，其外形和使用方式将产生根本性的改变而更为轻巧方便。如美国专利USP 4241288所揭示的传统电饭锅，均由一内锅及一外锅构成，真正盛米、水，煮饭的是内锅，外锅则是置于外壳之中，以承接内锅，并提供热源，外锅与外壳之间则有较宽的间距，利用空气做为绝热之用，此间距亦有置入其它绝热材料。

电饭锅的主要原理为米粒受热吸收水分之后，锅内水分不再流动，当对流作用消失，锅底加热面的温度会迅速上升，到达约130摄氏度时，热敏开关便会跳脱而停止加热，此时米饭并未全熟，外壳所提供的绝热功能，使锅内保持热度，一段时间之后才能完成全部蒸熟过程。外壳所提供的绝热效用，实际上是电饭锅非常重要的一环。

本发明所提供的技术方案可以免除传统电饭锅内外锅分置，并另加保温外壳的设置，而得以单一锅体完成全部功能。

如图5所示，锅本体部分基本上与如图3所示者相同，具有锅底1、周壁部2、内周壁22、外周壁21、绝热层231、铝箔包覆232、隔层23等，唯增加与传统电饭锅类似的锅盖，但因锅盖部分非本发明的主题，且为熟悉此类设备的技术人员所易知，故此处不详述，与锅体底部结合的锅体支架10，为供锅体站立，并使锅底与站立平面之间保有一不流动的空气层，产生隔热作用，使锅底的热不易散失，若将锅置于一绝热材质制成的垫上，保温效果将更好。上述的内周壁22外周壁21及锅体支架10均为不锈钢材质为佳。

当此锅置于图标的电炉11上时，电炉的热敏开关6将与锅底1紧密接触，同时锅体支架10的内侧保险凸缘9将激活微动开关7，此时按下开关8即可进行激活电热管5，对锅底加热。当锅中水液流体消失时，温度将迅速上升，当上升至约130度摄氏度时，热敏关关6将自动切断电流，电饭锅进入保温状态，与传统电饭锅的程序相同，唯在外形上精巧许多，且更为耐用坚固，容易维护清理。

所以，经由本发明的实施，其可使加热烹调时的热效率较传统与已知的加热锅具为提升，对于缩短烹调时间以及节省能源而言，大有助益。本发明提出的技术方案，也一并简化了传统电饭锅的内外锅结构体，使更为精巧方便。

本发明所揭示的，乃较佳实施例，凡是局部的变更或修饰而源于本发明的技术构思而为熟习该项技术的人所易于推知的，俱不脱本发明的专利权范畴。

Claims (13)

1.一种加热容器，其特征在于，其包括：

一底部，是为导热材质制成；

一周壁部，是自底部往上延伸形成周边包覆并形成容室，其具一外周壁以及尺寸较小的内周壁，并使其间形成至少一段隔层的绝热段，且内周壁是与底部为连结。

2.如权利要求1所述的加热容器，其特征在于，其中的内壁与底部为一体连结。

3.如权利要求1所述的加热容器，其特征在于，其中的绝热段是自底部上方设置并延伸至周壁顶部。

4.如权利要求1所述的加热容器，其特征在于，其中的隔层是为真空。

5.如权利要求1所述的加热容器，其特征在于，其中的绝热段的隔层内可加置绝热材料。

6.如权利要求5所述的加热容器，其特征在于，其中绝热段内加置的绝热材料，其包覆以气密金属箔，并抽成真空。

7.如权利要求6所述的加热容器，其特征在于，其中气密金属箔为铝箔。

8.如权利要求1所述的加热容器，其特征在于，其中的绝热段的外周壁具有一圈以上的加强肋。

9.如权利要求1所述的加热容器，其特征在于，其中的底部得加置受热传导层。

10.如权利要求1所述的加热容器，其特征在于，其内外周壁是为不锈钢材料制成。

11.如权利要求10所述的加热容器，其特征在于，其内周壁外侧由底至顶部包覆有厚层铜导体。

12.如权利要求1所述的加热容器，其特征在于，其是为锅具。

13.如权利要求12所述的加热容器，其特征在于，其底部连结有一裙围形锅体支架。

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