專利名稱：感應(yīng)加熱陶瓷鍋的陶瓷盆和生產(chǎn)它的方法
圖1是依照本發(fā)明的感應(yīng)加熱陶瓷鍋例1中盆的截面圖。
圖2是依照本發(fā)明的感應(yīng)加熱陶瓷鍋例2中盆的截面圖。
圖3是依照本發(fā)明的感應(yīng)加熱陶瓷鍋例3中盆的截面圖。
圖4是圖3中金屬盆的一個可供選擇的例子。
圖5是代表生產(chǎn)本發(fā)明的感應(yīng)加熱陶瓷盆過程的方框圖。
圖6是代表生產(chǎn)本發(fā)明的感應(yīng)加熱陶瓷盆另一過程的方框圖。
圖7是代表生產(chǎn)本發(fā)明的感應(yīng)加熱陶瓷盆又一過程的方框圖。
圖8是代表加熱本發(fā)明的感應(yīng)加熱陶瓷盆的過程的截面圖。
圖9是代表陶瓷鍋使用的截面圖。
圖10是一個常規(guī)的耐火鍋盆的截面圖。
圖11代表生產(chǎn)圖10(a)所示耐火鍋盆的過程。
1……陶瓷盆 2……金屬盆3……陶瓷層 4……金屬層5……陶瓷顆粒 6……金屬顆粒17……準備步驟 18……敲擊步驟19……表面清洗步驟 19A……浸漬步驟19B……噴涂步驟 20……干燥步驟21……濺射步驟 21A……離子電鍍22……金屬化步驟23……冷卻步驟27……修整步驟 28……熱處理步驟本發(fā)明涉及感應(yīng)加熱型陶瓷鍋的盆和制做它的方法。特別是涉及到一種以煤氣灶一類常規(guī)方式和像電壓力鍋中用到的感應(yīng)方式加熱的烹制食物的陶瓷鍋的盆和制做這種鍋盆的方法。
本發(fā)明涉及一種陶瓷鍋的盆和生產(chǎn)它的方法，這種盆有極好的抗腐蝕性和耐用性，而且由于陶瓷材料發(fā)出的遠紅外線，用這種鍋烹制的食品會比用其它鍋更美味可口。
圖8表示加熱感應(yīng)加熱鍋的過程，它屬于本發(fā)明的技術(shù)范疇。
在上面插圖給出的感應(yīng)加熱鍋盆的情形里，首先是由一個轉(zhuǎn)換電路給加熱線圈提供一個高頻電流。于是在加熱線圈周圍產(chǎn)生了一個高頻磁場，使這個磁場集中在盆上便產(chǎn)生了消耗能量的渦流，盆就得到加熱。
通常這種感應(yīng)加熱鍋盆是由像鋼，鋁，不銹鋼等金屬材料制成。
用鋼做盆時，由于即使在低于20KHz的磁場里趨膚效應(yīng)都均勻發(fā)生，它具有可以穩(wěn)定烹調(diào)的優(yōu)點，但用鋼存在一個固有的問題，潮濕時材料容易腐蝕，由于熱導(dǎo)率低加熱要花較長時間。
“趨膚”效應(yīng)是指金屬板表面(產(chǎn)生高頻磁場的區(qū)域)電流集中在一定區(qū)域的現(xiàn)象，當(dāng)此現(xiàn)象出現(xiàn)時，鋼板的電阻與其厚度無關(guān)，同時沒有磁通量穿過鋼板。
如果用鋁來做鍋盆，其重量比鋼制的輕，它不僅有極好的熱導(dǎo)性，而且由于和空氣反應(yīng)形成了氧化層，它還有不被腐蝕的優(yōu)點。但用鋁做也有它的問題，由于鋁的電阻比鋼的小，盆內(nèi)部的加熱線圈必須加長以提高它的第一電抗。另一個問題是只有在50KHz或更高的磁場里才產(chǎn)生趨膚效應(yīng)。
用不銹鋼做的鍋盆，其電阻如此之小以至于阻礙感應(yīng)加熱。這就需要在它的底部附著一個像鋼一樣有較大電阻的合金板來幫助感應(yīng)加熱。因為它的熱傳導(dǎo)差，不得不和鋁這樣熱導(dǎo)性好的材料一起使用，可是這樣一來鍋又變得笨重。例如，板的附著也常有剝落的危險。
為了解決這些問題，建議在盆的底部施加一層鋁，鎢或類似的金屬。這樣制做的鍋有在低頻電磁場里產(chǎn)生趨膚效應(yīng)的優(yōu)點，但也有其不足。鋁或其它金屬箔露在外面，鍋的外觀不可能整潔，漂亮。另一個問題是加熱時金屬箔和食物或作料的化學(xué)反應(yīng)使鍋的耐久性降低。再有由于盆的底部有金屬箔，加熱食品的熱量要經(jīng)過一個低熱導(dǎo)層才能到達，其熱效率低。盆制成后額外的施加鋁或其它箔的工藝又是一個問題。
附圖9是一個使用中的普通陶瓷鍋的截面圖?？瓷先ズ吞麓慑佉粯印?br>
就這些鍋而言，即使提供高頻磁場也不會產(chǎn)生熱量，因此必須用常規(guī)的加熱方式7，如煤氣灶來加熱。用這種方式加熱鍋時，從鍋的礦物材料，特別是從發(fā)射遠紅外線材料發(fā)出的遠紅外線使鍋中烹調(diào)出的食物的味道更可口。這些鍋的外觀也可以做得很漂亮，因為可以在它們的表面上做出各種圖案或花紋，這是它們的另一個優(yōu)點。
然而，隨著工業(yè)技術(shù)的進步和迎合顧客追求更加閑適的要求，改進或改造直接加熱型鍋成感應(yīng)加熱型鍋已成為潮流。
考慮到所有這些，每個制造者都在積極發(fā)展兼?zhèn)涮沾慑伜透袘?yīng)加熱鍋優(yōu)點的陶瓷感應(yīng)加熱鍋。圖10和11給出的是在這方面具有新構(gòu)思的一些實施例(1999年8月16日韓國實用新型公報96-7002)。
依照該發(fā)明說明書的附圖和韓國實用型專利公報中的描述，上述的耐火鍋是在其成形步驟里嵌入或附著鋁或鋼，鎢，不銹鋼等的箔而制成的。
換言之，在陰模101中注入一半的耐火陶瓷材料102，金屬箔104置于其上，再注入另一半陶瓷材料，一起用頂板103熱壓(例一)；把金屬箔104的背面用膠粘在燒好的耐火鍋上，再把金屬箔的正面涂上耐火材料，然后一起去做第二次燒結(jié)(例二)。
依照上述公報中的描述，因金屬箔104均勻地埋在里面，用例一方法制成的耐火盆不僅像常規(guī)的非感應(yīng)加熱型的鍋一樣具有精美的外觀，它還解決了常規(guī)感應(yīng)加熱鍋的最嚴重的問題，即當(dāng)做得在低強度的磁場中趨膚效應(yīng)的電流能均勻感應(yīng)時，會降低鍋的耐用性，生產(chǎn)過程的簡化節(jié)省了單位生產(chǎn)成本更是自不待言。
在用例二方法生產(chǎn)的耐火盆的情況里，有如下描述氧和金屬箔104被隔絕開，因而提高有了鍋的抗腐蝕性，用在鍋底安放熱導(dǎo)性良好的金屬板的辦法可使它不僅能用感應(yīng)加熱也能用直接加熱烹飪。
可是，在這類耐火鍋的情形中，當(dāng)它們被高頻磁場加熱時，趨膚效應(yīng)發(fā)生的區(qū)域(埋金屬箔的地方)只限于鍋底，產(chǎn)生的熱量比烹飪要求的少，事實上食物做得并不盡如人意。
另外，因為延展性很好的金屬箔104是在極脆的陶磁材料102中展開，兩種不同的材料容易彼此脫離，或由于它們不同的應(yīng)變率，加熱時陶瓷部分開裂。
雖然，從想像的應(yīng)用角度考慮，這些鍋該是令消費者滿意的，制做它們所遭遇的困難實際上不可逾越，這就是市場上還沒有真實產(chǎn)品的原因。
提出本發(fā)明的目的就是要解決上述問題，以提供一個有良好的制做，抗腐蝕和耐用性的，因從陶瓷材料中發(fā)出的遠紅外線而能夠做出更美味食品的陶瓷鍋，和生產(chǎn)它的最有效的方法。
為達到這些目的，本發(fā)明陶瓷鍋在設(shè)計時考慮到了熱膨脹時兩種異質(zhì)材料的變化和趨膚效應(yīng)的產(chǎn)熱量以防兩種不同性質(zhì)的材料起層并確保滿意地烹制食品所需的熱量。
先來看本發(fā)明權(quán)利要求1中的感應(yīng)加熱陶瓷鍋盆，它的生產(chǎn)是先把金屬和陶瓷顆粒均勻混合在模中然后對混合物做熱壓。
這樣金屬顆粒就均勻地分布在盆的內(nèi)外表面，于是當(dāng)建立高頻磁場時，趨膚效應(yīng)能在所有表面上發(fā)生確保了滿意烹制所需的足夠的熱量。
另外，因為金屬和陶瓷的微小顆粒相互貼緊均勻分布，在金屬顆粒受熱膨脹時，它的變長能很好地被陶瓷顆粒限制(或承受)，即使沒有這種限制兩種異質(zhì)材料也能表現(xiàn)得像是個均勻體，于是防止了兩種材料的脫離。
公布于本發(fā)明權(quán)利要求2的感應(yīng)加熱陶瓷鍋盆的特征在于事先用鍺一類發(fā)遠紅外光的礦物粉末制成盆，再在盆的表面包上可產(chǎn)生趨膚效應(yīng)的金屬層。
其制法如下金屬層開始幾乎像分子鍵一樣粘在陶瓷盆表面上，當(dāng)盆反復(fù)鍍上更多的金屬粒子以增加厚度后，整個金屬層變得像是用相似的材料熔融而成，結(jié)果不會分層，即，陶瓷和金屬層在熱膨脹時不會相互脫離。
本發(fā)明權(quán)利要求3描述的感應(yīng)加熱陶瓷鍋盆的特征在于它是在事先開了許多孔的金屬盆的兩個表面上形成一體結(jié)構(gòu)的陶瓷層而制成的。
這些孔占的面積越大金屬盆施的力越小，因而陶瓷層完全能經(jīng)住金屬盆的熱膨脹，結(jié)果金屬和陶瓷間不會分層。
下面對照附圖詳細描述本發(fā)明的感應(yīng)加熱陶瓷鍋盆和制做它方法。
圖1是例一中感應(yīng)加熱陶瓷鍋盆的截面圖。
在模中，熱壓諸如鋼，鋁，銅，不銹鋼和鎢的金屬顆粒粉末6與諸如玻璃或陶土或鍺礦物和陶瓷顆粒粉末的混合物而制成鍋盆。
因為金屬顆粒6分布在壁的表面和層中，當(dāng)產(chǎn)生高頻磁場時，這樣制成的感應(yīng)加熱陶瓷鍋盆整體被趨膚效應(yīng)均勻加熱。因而能夠向整個鍋盆均勻供熱，食物可完全做好而不會一塊生一塊焦。
不僅如此，因為細小的陶瓷顆粒5和金屬顆粒6緊密相接，熱膨脹時金屬顆粒6的伸長可以被鄰近的陶瓷顆粒5限制住，它們表現(xiàn)得像是均勻的一體，不會發(fā)生分層。
圖2是本發(fā)明例二中感應(yīng)加熱陶瓷鍋的截面圖。
這個盆是在事先備好的陶瓷盆1的外表面上一層一定厚度的金屬層4而制成的，而該金屬層厚度需要控制，因為它直接和鍋的產(chǎn)熱量，耐久性和受熱時材料的分層相關(guān)。
圖5是代表用濺射或離子電鍍法制造感應(yīng)加熱陶瓷鍋生產(chǎn)工藝的方框圖。
其工藝如下步驟1準備(17)造出所需形狀和大小的陶瓷鍋盆。
步驟2表面清洗(19)清除鍋1表面的灰和污物。
如需要則進行酸洗。
步驟3干燥(20)弄干陶瓷鍋盆1的表面。
步驟4濺射(21)或離子電鍍(21A)在陶瓷鍋盆1的表面加上等厚金屬層4。
金屬層4的厚度依金屬的種類而變化，但考慮到產(chǎn)品的特點它最好限于0.5-3.0mm的范圍內(nèi)。
步驟4可以用一步完成，它可分成幾步，以便按意愿逐漸增加金屬層4的厚度。
步驟5冷卻(23)這是一個把產(chǎn)品的溫度降至室溫的步驟，在此步驟中金屬層4的晶化結(jié)構(gòu)得以調(diào)整。
金屬層4的晶化結(jié)構(gòu)和產(chǎn)品的耐久性與抗腐蝕性都有關(guān)，并且還影響電效率。
于此同時圖6是代表用注入方法生產(chǎn)本發(fā)明的感應(yīng)加熱陶瓷鍋盆工藝的方框圖，它分成下列幾個步驟。
步驟1準備(17)造出所需形狀和大小的陶瓷鍋盆。
步驟2敲擊(18)用敲擊的方法把陶瓷盆1的表面弄得粗糙，充滿小坑小包。該步與注入的金屬和陶瓷鍋盆1的粘合相關(guān)。
步驟3表面清洗(19)清除沾在陶瓷鍋盆表面的灰和污物。若愿意可進行酸洗。
步驟4干燥(20)弄干陶瓷鍋盆1的外表面。
步驟5注入(22)用注入法在陶瓷鍋盆1的外表面均勻地噴上高溫熔化的金屬，形成均勻厚度的金屬層4。
金屬層4的厚度依金屬的種類而變化，但考慮到產(chǎn)品的特點它最好限于0.5-3.0mm的范圍內(nèi)。
同時，也可以把注入過程分成幾次，每次噴涂大約0.5mm重復(fù)至得到所需的總厚度。
步驟6冷卻(23)這是一個把產(chǎn)品的溫度降至室溫的步驟，在此步驟中金屬層4的晶化結(jié)構(gòu)得以調(diào)整。
金屬層4的晶化結(jié)構(gòu)和產(chǎn)品的耐久性與抗腐蝕性有關(guān)，也極大地影響電效率。
沉積不同性質(zhì)材料的方法有機械的物理的和化學(xué)的。
然而在本發(fā)明例2的情況下需要供給電能的化學(xué)方法不適用，因為陶瓷鍋盆1是個絕緣體。
因而陶瓷鍋盆1的表面是用物理的氣相沉積法上的金屬層4(見表1)。
圖7是用噴涂或浸漬法生產(chǎn)本發(fā)明感應(yīng)加熱陶瓷鍋的工藝圖，其順序如下步驟1準備(17)做出所需形狀大小的鍋盆1。
步驟2敲擊(18)用敲擊的方法使陶瓷鍋盆的表面形成細小的坑和包，此過程影響陶瓷鍋1的表面和要上在表面的液化的陶瓷和金屬顆粒混合物之間的相互粘連。
步驟3表面清洗(19)清洗掉鍋1表面的灰和污物，如若必要可進行酸洗。
步驟4浸漬(19A)或噴涂(19B)一個在陶瓷鍋盆外表面施加均勻厚度的液化的陶瓷-金屬混合物的步驟，相繼地重復(fù)此步驟直至上到所需的厚度。
步驟5干燥(20)弄干鍋盆的外表面。
步驟6修整(27)檢查陶瓷鍋盆1的質(zhì)量，如有不平的部分，則要刮平拋光。
步驟7熱處理(28)加熱陶瓷鍋盆1使金屬層4固定。
圖3，圖4分別是本發(fā)明感應(yīng)加熱鍋盆例3的截面圖和用它造的金屬盆優(yōu)選例的示意圖。
如圖所示，本發(fā)明實施例的例三是在鉆有許多孔的金屬盆2的兩個表面上陶瓷層3而制成的。
這樣金屬盆2兩面的陶瓷層3可以通過許多鉆的孔連在一起，于是提高了鍋盆2的穩(wěn)定性加強了界面的粘合。因而大大提高了鍋的耐用性。
孔越多金屬盆的強度就越小，因此陶瓷層可以抗住金屬盆的熱膨脹，結(jié)果金屬盆和陶瓷層不會相互脫離。
如上所述，因?qū)嵤├?中感應(yīng)加熱陶瓷鍋盆是用陶瓷顆粒5和金屬顆粒6在模具中熱壓成型而制成的，鍋盆有在感應(yīng)加熱和直接加熱兩種方式下使用的優(yōu)點。另外由于從陶瓷顆粒發(fā)出的遠紅外線鍋中做的食物味道更好。
因為金屬顆粒6均勻分布在盆的兩個表面，在施以高頻磁場時趨膚效應(yīng)處處發(fā)生，這就產(chǎn)生了足夠的熱量來滿意地烹調(diào)食物。
另外，因為細小的陶瓷5和金屬顆粒6相互緊密依靠，當(dāng)金屬顆粒6加熱膨脹時，它的伸長可被陶瓷顆粒5束縛住，兩種異質(zhì)材料表現(xiàn)得像是連續(xù)體，防止了互相脫開，分層或剝落等不良現(xiàn)象更是顯而易見。
在感應(yīng)加熱陶瓷鍋盆實施例2中，第一層金屬緊密地粘在陶瓷盆的外表面有如靠分子鍵連接，反復(fù)地上金屬使層逐漸變厚時，最后鍋變得像用一種材料熔融制成，結(jié)果即使在陶瓷盆1的金屬層4熱膨脹時，它也不會因分層而與陶瓷盆脫開。
因盆的內(nèi)表面光滑，清洗方便，接觸食物的表面為陶瓷材料形成的，這便引出用餐不會吃進金屬元素的優(yōu)點。另外鍋的外觀可以細致，漂亮。
在本發(fā)明的感應(yīng)加熱陶瓷鍋盆的實施例3中，金屬盆2的內(nèi)外兩面都上了陶瓷層3，所以它可以用常規(guī)的直接方式也可用感應(yīng)方式加熱，另一個優(yōu)點是由于遠紅外線從陶瓷層3的發(fā)射，在這種鍋中做的食物比用其它種做的更可口。
另外，金屬盆2上鉆的孔越大它的力就越小，陶瓷層3完全可以經(jīng)受金屬盆2的熱膨脹，結(jié)果受熱時不會發(fā)生陶瓷層3和金屬盆2相互脫離的不良現(xiàn)象。
權(quán)利要求
1.一種感應(yīng)加熱型陶瓷烹飪?nèi)萜?，它由金屬顆粒和陶瓷顆粒混合物的粉末構(gòu)成。
2.一種感應(yīng)加熱型陶瓷烹飪?nèi)萜?，它包括一個在陶瓷容器外表面上具有所需厚度的金屬包覆層。
3.一種感應(yīng)加熱型陶瓷烹飪?nèi)萜?，它包括一個金屬容器，它的有許多洞的內(nèi)外表面，陶瓷層結(jié)合在所述的內(nèi)外表面上。
4.一種制造權(quán)利要求2的感應(yīng)加熱型陶瓷烹飪?nèi)萜鞯姆椒?，它包括第一準備步驟造出所需形狀和大小的陶瓷容器；第二表面清洗步驟從陶瓷容器的外表面上清除灰和污物，如有必要則進行酸洗；第三干燥陶瓷容器外表面的步驟；第四濺射或離子電鍍步驟古陶瓷容器的外表面上形成一個厚度均勻的金屬層；第五冷卻步驟把最終產(chǎn)品的溫度降至室溫并調(diào)整金屬層的晶化結(jié)構(gòu)。
5.一種制造權(quán)利要求2的感應(yīng)加熱型陶瓷烹飪?nèi)萜鞯姆椒?，它包括第一準備步驟造出所需形狀和大小的陶瓷容器；第二敲擊步驟在陶瓷容器的外表面上用敲擊的辦法形成微小的坑和包；第三表面清洗步驟從陶瓷容器的外表面上清除灰和污物，如有必要則進行酸洗；第四干燥陶瓷容器外表面的步驟；第五在陶瓷容器的外表面上均勻噴涂高溫溶化金屬以形成等厚金屬層的步驟；第六冷卻步驟把最終產(chǎn)品的溫度降至室溫并調(diào)整金屬層的晶化結(jié)構(gòu)。
6.一種制造權(quán)利要求2的感應(yīng)加熱型陶瓷烹飪?nèi)萜鞯姆椒ǎǖ谝粶蕚洳襟E造出所需形狀和大小的陶瓷容器；第二敲擊步驟在陶瓷容器的外表面上用敲擊的辦法形成微小的坑和包；第三表面清洗步驟從陶瓷容器的外表面上清除灰和污物，如若必要則進行酸洗；第四浸漬或噴涂步驟在陶瓷容器的外表面上均勻地包上陶瓷-金屬熔體，在其上包一或多次直至達到所需厚度；第五干燥陶瓷容器外表面的步驟；第六最后拋光步驟檢查陶瓷容器的質(zhì)量并拋光不平的表面；第七熱處理步驟加熱包好的陶瓷容器以固定金屬層。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種感應(yīng)加熱型鍋的陶瓷盆和生產(chǎn)它的方法。更具體地涉及一種可以用于煤氣灶一類的常規(guī)方式加熱也可用于如電壓力鍋似的感應(yīng)方式加熱的陶瓷鍋盆,和生產(chǎn)它的方法。特別涉及一種有極好的抗腐蝕性和耐用性的鍋,由于陶瓷材料發(fā)出的遠紅外線用其產(chǎn)品烹制的食物比用其它的更可口。
文檔編號H05B6/12GK1265866SQ9911885
公開日2000年9月13日 申請日期1999年9月15日 優(yōu)先權(quán)日1999年3月8日
發(fā)明者林同元, 金榮善 申請人:株式會社媽媽