振荡微通道厨具制造技术

例如烤盘和锅等厨具形成有在直接与间接加热区之间来回卷绕的振荡微通道。在真空下放置占用所述振荡微通道的30‑90％的体积的工作流体。所述微通道经设定尺寸以产生毛细管力，所述毛细管力产生贯穿所述振荡微通道散布的蒸气气泡和液体段塞。所述直接加热区的加热产生所述蒸气气泡和液体段塞的振荡移动，所述振荡移动从所述直接加热区向所述间接加热区传递热以维持跨越食物加热区域的较均匀温度。所述厨具可展现至少1,000W/m.K的有效热导率。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】振荡微通道厨具
本专利技术涉及例如在电炉、气炉或感应炉上使用以用于烹饪食物的例如锅和烤盘等厨具，且更具体地说，涉及具有对烹饪表面的快速且均匀加热的可制造、高效节能、低成本、轻型且安全的厨具。
技术介绍
为了以高效节能方式获得令人满意的烹饪结果，厨具应当快速加热且维持底部和任何侧壁表面处于近似均匀的温度。为了实现所需加热性质，厨具必须展现高热导率。这对于加热不与热源直接接触的烹饪表面是尤其关键的。举例来说，较大烤盘的较远区或锅的侧壁。厨具优选地为轻型且低成本的，且对于消费者必须是可靠且安全的。市售厨具利用呈单一或多层构造的不锈钢、铸铁、阳极化铝或焊锡铜的“实心”芯构造。举例来说，铝或铜层可以夹在不锈钢板之间以改善热导率。实心芯构造是安全且可靠的。然而，实现几百W/m.K(瓦/米.开尔文)的热导率所需的多层构造产生重且昂贵的产品。当前现有技术多层构造具有390W/m.K的最大热导率。可能具有高得多的热导率的常规实心芯厨具哦替代方案是“热管”厨具。热管厨具具有界定密闭性密封空间的内部和外部金属壳。工作流体部分地填充所述密闭性密封空间。通过使用密闭性密封空间中的工作流体在均匀温度下蒸发和冷凝而经受相变的现象，厨具可理论上维持内部壳的整个表面上的相同温度，这展现与由具有无限热导率的理想材料制成相同的效果。即使厨具由火焰、电或来自外部源的感应不均匀地或局部加热，厨具也可维持内表面处于均匀温度。使用“芯子”以改进密闭性密封空间内的工作流体的循环。所述芯子可以包含位于工作流体的高度的铁丝网筛以及位于密闭性密封空间的中心的多孔金属板。冷凝的工作流体借助于重力和/或所述筛和多孔板的毛细压力而收集于密闭性密封空间的下部中心。需要“芯子”结构来实现>1,000W/m.K的高热传导。然而，其构造是复杂且昂贵的，这降低了厨具的可靠性和安全性，同时极大地增加成本。如果循环被芯子结构阻止，那么热管厨具存在严重烧干的风险。出于所有这些原因，热管厨具不是市售的。对于热管厨具的变体请参见美国专利3,791,372和4,296,729、WO公开案00/54638和01/26517以及德国专利DE3027006A1。
技术实现思路
下文是
技术实现思路
，以便提供对本专利技术的一些方面的基本理解。此
技术实现思路
并不希望识别本专利技术的关键或极其重要的元件或者划定本专利技术的范围。其唯一目的是以简化形式呈现本专利技术的一些概念作为稍后呈现的更详细描述和界定权利要求书的序言。本专利技术提供具有快速热响应和均匀加热的安全、轻型且便宜的厨具。这是使用振荡微通道以经由对流从直接加热区向间接加热区传递热以用于在两个表面上烹饪而实现。在一实施例中，厨具包括金属板，其包含经配置以从热源直接接收热的直接加热区以及间接加热区，所述直接和间接加热区一起界定食物加热区域。嵌入于所述板中的振荡微通道在所述直接与间接加热区之间来回卷绕。在真空下放置占用振荡微通道的30-90％体积的工作流体以产生贯穿振荡微通道散布的蒸气气泡和液体段塞。振荡微通道被设定尺寸以产生保持微通道中的液体段塞的毛细管力。所述直接加热区的加热产生所述蒸气气泡和液体段塞的振荡移动，所述振荡移动从所述直接加热区向所述间接加热区传递热以维持跨越食物加热区域的较均匀温度。热传递主要是借助于对流而不是相变。在某些实施例中，厨具展现至少1,000W/m.K、更优选至少1,500W/m.K且可能大于2,000W/m.K的有效热导率。在某些实施例中，振荡微通道是“无芯的”，且因此安全且有效地实施更简单且更便宜。在不同实施例中，厨具可经配置用于与明火、电或感应热源一起使用。在不同实施例中，金属板可为单一或多层构造。可以使用不锈钢或铝的单层构造。在不同实施例中，振荡微通道可为开环或闭环。可以通过将例如铜管等管嵌入金属板中或通过将两个或更多个板夹在一起而实施振荡微通道。振荡微通道可经配置以使得直接和间接加热区是可互换的(例如，烤盘)。第二振荡微通道可以与第一振荡微通道成90度嵌入于金属板中，使得厨具(例如，烤盘)可相对于热源以各种定向放置且改善热传递的总体均匀性。在不同实施例中，工作流体可以例如为水、一种类型的硅油或一种类型的润滑油。本领域的技术人员从以下结合附图对优选实施例详细描述将了解本专利技术的这些和其它特征和优点，在附图中：附图说明图1是振荡微通道厨具的实施例的图；图2a-2c是振荡微通道烤盘的实施例的透视图、开放平面图和截面图；图3a-3c是振荡微通道烤盘的实施例的透视图、开放平面图和截面图，其具有分别纵向和横向定向的一对振荡微通道；图4是用于比较实心芯烤盘与振荡微通道烤盘的烤盘和局部热源的图；图5是振荡微通道烤盘的用于计算有效热导率的测量值的表；图6是分别针对多层实心芯和振荡微通道厨具的在局部热源正上方和在烤盘的相对末端处的烤盘温度的绘图；以及图7a和7b是振荡微通道锅的实施例的不同视图。具体实施方式本专利技术提供具有快速热响应和均匀加热的安全、轻型且便宜的厨具。这是使用振荡微通道以经由对流从直接加热区向间接加热区传递热以用于在两个表面上烹饪而实现。在某些实施例中，振荡微通道是“无芯的”，且因此安全且有效地实施更简单且更便宜。参看图1，厨具10包含金属板12，其具有经配置成直接从热源16接收热能15的直接加热区14以及间接加热区18。直接加热区14和间接加热区18一起界定食物加热区域20。嵌入于板12中的“无芯”振荡微通道(OMC)22在直接与间接加热区之间来回卷绕。占用振荡微通道的30-90％体积的工作流体24在真空下放置以产生贯穿振荡微通道散布的蒸气气泡26和液体段塞28。振荡微通道被设定尺寸以产生保持微通道中的液体段塞28的毛细管力。直接加热区14的加热产生蒸气气泡26和液体段塞28的振荡移动29，其从直接加热区14向间接加热区18传递热30以维持食物加热区域20上的较均匀温度。热传递主要是借助对流而不是相变。所述厨具可以展现至少1,000W/m.K(瓦/米-开尔文)、可能大于1,500W/m.K且最优选大于2,000W/m.K的有效热导率。厨具10可以是例如不锈钢、铸铁或铝的单层金属板12，或者可以是例如不锈钢、铝和铜层的多层金属板12。厨具10、至少所述直接加热区14可以由适合与感应加热元件一起使用的铁磁性金属形成。厨具10可以包含界定OMC22的连续长度的管道，例如铜管道。与工作流体24接触的材料必须是惰性的，不与工作流体24相互作用。替代地，厨具可以包含至少两个板，其中至少一个被蚀刻/加工以界定OMC22，在此情况下板材料(或其上的涂层)必须是惰性的。厨具10可以是烤盘，在此情况下食物加热区域是大于加热元件的平坦表面。为了在整个食物加热区域上方加热食物，OMC22从直接加热区向远处的间接加热区传递热。高有效热导率确保整个食物加热区域上方的更均匀加热。OMC22合适地经配置成具有对称性以使得直接和间接加热区是可互换的，使得厨师可将烤盘的任一末端放在加热元件上方。第二OMC可以与OMC22成近似90度定向而嵌入于厨具中。第二OMC将促进从烤盘的顶部到底部侧的热传递，从而允许厨师有较大灵活性在炉子上定向烤盘，以及改进的热传递均匀性。厨具10可以是锅，在此情况下食物加热区域是所述锅的体积。锅的底部表面界定直接加热区且其侧壁本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种厨具，其包括：金属板，其包含经配置以直接从热源接收热能的直接加热区以及间接加热区，所述直接和间接加热区一起界定食物加热区域；振荡微通道，其嵌入于所述金属板中，所述振荡微通道在所述直接与间接加热区之间来回卷绕；以及工作流体，其占用在真空下所述振荡微通道的30‑90％的体积，所述振荡微通道设定尺寸以产生毛细管力，所述毛细管力产生贯穿所述振荡微通道散布的蒸气气泡和液体段塞；其中所述蒸气气泡和液体段塞的振荡移动从所述直接加热区向所述间接加热区传递热以加热所述食物加热区域。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】2016.01.22 US 15/004,5271.一种厨具，其包括：金属板，其包含经配置以直接从热源接收热能的直接加热区以及间接加热区，所述直接和间接加热区一起界定食物加热区域；振荡微通道，其嵌入于所述金属板中，所述振荡微通道在所述直接与间接加热区之间来回卷绕；以及工作流体，其占用在真空下所述振荡微通道的30-90％的体积，所述振荡微通道设定尺寸以产生毛细管力，所述毛细管力产生贯穿所述振荡微通道散布的蒸气气泡和液体段塞；其中所述蒸气气泡和液体段塞的振荡移动从所述直接加热区向所述间接加热区传递热以加热所述食物加热区域。2.根据权利要求1所述的厨具，其中所述厨具展现至少1,000W/m.K的有效热导率。3.根据权利要求1所述的厨具，其中所述振荡微通道不包含芯子。4.根据权利要求1所述的厨具，其中所述厨具包含一个且仅一个振荡微通道。5.根据权利要求1所述的厨具，其中所述振荡微通道从所述直接加热区到所述间接加热区具有至少四匝。6.根据权利要求5所述的厨具，其中所述振荡微通道包括由u形区段连接的笔直平行区段。7.根据权利要求1所述的厨具，其中所述振荡微通道包括连续长度的管道。8.根据权利要求1所述的厨具，其中所述金属板包括多个金属层，所述多个金属层中的至少一个经蚀刻以形成所述振荡微通道。9.根据权利要求1所述的厨具，其中所述金属板是单层。10.根据权利要求1所述的厨具，其中所述金属板是包括不同类型金属的多个层的多层。11.根据权利要求1所述的厨具，其中所述金属板的至少所述直接加热区包括铁磁性金属。12.根据权利要求1所述的厨具，其中所述厨具是具有平坦食物加热区域的烤盘。13.根据权利要求12所述的厨具，其中所述振荡微通...

【专利技术属性】
技术研发人员：S·蔡，A·布尼亚，
申请(专利权)人：特励达科学与成像有限责任公司，
类型：发明
国别省市：美国,US