一种烹饪器皿、电磁加热设备及导磁板制造技术

本发明专利技术涉及一种烹饪器皿、包括烹饪器皿的电磁加热设备以及用于烹饪器皿的导磁板。所述烹饪器皿包括底壁和侧壁，所述底壁和侧壁至少其中一者的外表面上凸设有多个导磁颗粒，电磁加热时单个所述导磁颗粒内产生独立的环形感应电流。采用本发明专利技术的技术方案，能有效的降低烹饪器皿在电磁加热时发出的噪音。

【技术实现步骤摘要】
一种烹饪器皿、电磁加热设备及导磁板
本专利技术涉及家用电器
，尤其涉及一种烹饪器皿、电磁加热设备及导磁板。
技术介绍
图1为电磁加热电路原理图。市电(假设市电刚好为50HZ，没有偏差)经过整流桥后，变成如(1)所示，即不但有100HZ基波，而且产生新的谐波，例如200,300，400,500hz等等，这些谐波通过电容和后级用电设备，又相应加强，并最终到达线圈盘和烹饪器皿。IGBT在开关过程中(假设开关频率为20Khz)，则又产生新的基波，即20Khz，因为IGBT工作在高压环境(1KV以上)，在较高的频率下，高压之间很容易通过PCB走线互相干扰，产生新的谐波，如图(2)所示5K～20Khz以上，但人耳听觉范围为20hz～20Khz，故相对于人耳，20Khz以上噪音可以忽略，故主要是市电基波100HZ，谐波(200,300,400，500等)以及5K～20Khz范围谐波加载于烹饪器皿底壁，使得烹饪器皿振动，向外辐射噪音。其中100hz～500hz频段表现为嗡嗡声，5K～20Khz频段表现为吱吱声。实际线圈盘向外辐射电流如图2a，有正向电流也同时有负向电流；这里选取正向电流做分析，如图2b所示。图2b中电流加载到电磁加热底壁电流流向如图3a所示，呈一周期性闭合环路，因导体趋肤效应存在，加之上述IGBT有一定开关频率(即线圈盘工作频率)，通过趋肤深度计算公式：,可以得出电流大量呈现于烹饪器皿底壁表面，且逐渐向里继减，如图3b所示。导体在磁场中运动或处在变化的磁场中，会产生感应电动势，形成涡流，因这种涡流的存在，使得磁通量增加时候，磁场阻碍导体前进，磁通量减小时，磁场阻碍导体离开，如图4所示。反应到实际电磁加热方案中：如图5中左边锥形线(对应IGBT开关频率即20Khz)，在上升沿相斥，在下降沿相吸；如图5中右边弧形线内的一个锥形线(对应市电整流基波即100hz)，在上升沿相斥，在下降沿相吸，同样对于200hz，300hz，400hz，500hz等等谐波也存在同样的理论。故这种相吸，相斥便构成了烹饪器皿振动的基本要素，同时这种振动也发出相应频率声音，产生电磁噪音。
技术实现思路
本专利技术所要解决的技术问题是针对现有技术的不足，提供一种能噪音小的烹饪器皿、包括烹饪器皿的电磁加热设备以及用于烹饪器皿的导磁板。本专利技术解决上述技术问题的技术方案如下：一种烹饪器皿，包括底壁和侧壁，所述底壁和侧壁至少其中一者的外表面上凸设有多个导磁颗粒，电磁加热时单个所述导磁颗粒内产生独立的环形感应电流。为实现上述专利技术目的，本专利技术还提供一种电磁加热设备，包括上述技术方案所述的烹饪器皿。所述电磁加热设备为电压力锅、电饭煲、煎烤机、面包机、用于电磁炉的汤锅或用于电磁炉的炒锅。为实现上述专利技术目的，本专利技术还提供了一种导磁板，用于烹饪器皿，所述导磁板具有抵接烹饪器皿底壁和侧壁至少一者的上表面，所述导磁板的下表面凸设有多个导磁颗粒，电磁加热时单个所述导磁颗粒内产生独立的环形感应电流。本专利技术的有益效果是：本专利技术在烹饪器皿的底壁和/或侧壁至少其中之一者的外表面上凸设有多个导磁颗粒，根据趋肤效应，电流会大部分存在于导体的表面，因此在对烹饪器皿进行电磁加热时，电流大部分集中在导磁颗粒内，且会在单个的导磁颗粒内形成独立的环形电流；根据洛伦磁力公式，线圈盘对烹饪器皿的作用力与其作用的导体体积相关，而本专利技术相当于将烹饪器皿的底壁和/或侧壁形成一个个导磁颗粒，从总体上减少了线圈盘所作用的导体体积，相应的从整体上减少了线圈盘对烹饪器皿的洛伦磁力。此外根据邻近效应，相邻导磁颗粒内产生的感应电流方向相反，也就是相邻导磁颗粒二者相吸，通过这种邻近相吸效应，可以抵消烹饪器皿底壁电流环流整体对外作用力，将整体对外作用力降低为各自独立颗粒对外界作用力，以进一步有效的降低烹饪器皿底壁整体的振动。因此采用本专利技术的技术方案，能大大减少线圈盘对烹饪器皿的洛伦磁力，相应的能减少烹饪器皿的振幅，进而减少烹饪器皿在电磁加热时所发出的噪音。附图说明图1为电磁加热方案原理图；图2a为线圈盘向外辐射电流示意图；图2b为选取线圈盘向外辐射的正向电流示意图；图3a-3b为现有技术烹饪器皿的底壁电流方向示意图；图4为导体在磁场中受力示意图；图5为实际电磁加热方案中导体受力示意图；图6为邻近效应示意图；图7a-7c为本专利技术所述烹饪器皿的底壁电流方向示意图；图8为本专利技术选取的相邻两个颗粒内电流流向示意图；图9a-9c为本专利技术第一类实施例示意图；图10为本专利技术第二类实施例示意图；图11为现有技术烹饪器皿的底壁与本专利技术所述烹饪器皿的底壁噪音线对比图。附图中，各标号所代表的部件列表如下：1、导磁颗粒，2、导磁颗粒内部环形电流，3、烹饪器皿底壁整体环形电流，4、导磁颗粒间距。具体实施方式以下结合附图对本专利技术的原理和特征进行描述，所举实例只用于解释本专利技术，并非用于限定本专利技术的范围。实施例1本专利技术提供一种烹饪器皿，包括底壁和侧壁，底壁和侧壁至少其中一者的外表面上凸设有多个导磁颗粒，电磁加热时单个导磁颗粒内产生独立的环形感应电流。即导磁颗粒1可以仅设置在烹饪器皿的底壁，也可以仅设置在烹饪器皿的侧壁，还可以同时设置烹饪器皿的底壁和侧壁，但一般而言以设置在烹饪器皿的底部居多。本实施例中底壁和/或侧壁整体由导磁性材料制成，导磁颗粒与底壁和/或侧壁一体成型。以将导磁颗粒设置在烹饪器皿的底壁为例，烹饪器皿的底壁整体由导磁材料制成，导磁颗粒通过通过打磨、CNC、激光切割、线切割或表面腐蚀等工艺形成于烹饪器皿的底壁。根据趋肤效应，电流仅仅存在于导体的表面，而且电磁频率越高，电流越集中于导体的表面。因此通过在底壁和侧壁至少其中一者的外表面上凸设有多个导磁颗粒，电流大部分在导磁颗粒内流动，只有小部分在导磁颗粒内的间隙中流动。趋肤深度深度的计算公式为电磁加热工作频率f的取值范围一般为15*103hz～40*103hz，导磁颗粒的磁导率μ的取值为4π*10-7，导磁颗粒的电导率σ＝1*107S/m。本实施例根据趋肤深度的计算公式选择合适的导磁颗粒高度范围，使得导磁电流尽可能在导磁颗粒内流动。根据导磁颗粒的上述参数，本专利技术中设置导磁颗粒的高度范围设置为0.79mm～2.2mm。在电动力学里，洛伦兹力(Lorentzforce)是运动于电磁场的带电粒子所受的力。根据洛伦兹力定律，洛伦兹力可以用洛伦兹力方程，表达为：F＝q(E＋v×B)，其中，F是洛伦兹力，q是带电粒子的电荷量，E是电场强度，v是带电粒子的速度，B是磁感应强度。洛伦兹力方程的积分形式为：F＝∫V(pE+J×B)dr，其中，V是积分的体积，p是电荷密度，J是电流密度，dr是微小体元素。根据洛伦兹力方程的积分形式可以看出，在p,J,dr保持不变的情况下，洛伦兹力F和体积V成正比关系，即体积V越大，洛伦磁力F越大。本专利技术在烹饪器皿的底壁和/或侧壁凸设有多个导磁颗粒。以现有技术线圈盘仅对底壁施加洛伦磁力做对照，现有技术中导体的体积为底壁的整个面积与趋肤深度之积；本实施例通过在烹饪器皿的底壁设置导磁颗粒，由于大部分的电流在导磁颗粒内流动，因此导体的体积为导磁颗粒的面积与趋肤深度之积。由于所有导磁颗粒的总面积小于整个底壁的面积，因此本实施例中导体的体积要小于现本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种烹饪器皿，包括底壁和侧壁，其特征在于，所述底壁和侧壁至少其中一者的外表面上凸设有多个导磁颗粒，电磁加热时单个所述导磁颗粒内产生独立的环形感应电流。

【技术特征摘要】
1.一种烹饪器皿，包括底壁和侧壁，其特征在于，所述底壁和侧壁至少其中一者的外表面上凸设有多个导磁颗粒，电磁加热时单个所述导磁颗粒内产生独立的环形感应电流。2.根据权利要求1所述的一种烹饪器皿，其特征在于，所述导磁颗粒的高度范围是0.79mm～2.2mm。3.根据权利要求1所述的一种烹饪器皿，其特征在于，相邻所述导磁颗粒的间距范围是0.79mm～2.2mm。4.根据权利要求1所述的一种烹饪器皿，其特征在于，所述导磁颗粒的面积范围是大于或等于0.63mm2，且小于或等于4.84mm2。5.根据权利要求1所述的一种烹饪器皿，其特征在于，所述导磁颗粒呈三棱柱状、多棱柱状、圆柱状、椭圆柱状、截头圆锥状或者截头棱锥状。6.根据权利要求1至5任意一项所述的烹饪器皿，其特征在于，所述底壁和/或侧壁整体由导磁性材料制成，所述导磁颗粒与所述...

【专利技术属性】
技术研发人员：翁文丰，马志海，王志锋，伍世润，区达理，冯江平，刘志才，
申请(专利权)人：佛山市顺德区美的电热电器制造有限公司，美的集团股份有限公司，
类型：发明
国别省市：广东,44