專利名稱：感應炊具的制作方法
技術領域：
本公開涉及用于感應爐灶面的炊具。
背景技術：
某些傳統(tǒng)爐灶面例如通過煤氣火焰或者電阻線圈來向烹飪器具(例如，平底鍋、 罐、煮鍋等)遞送熱量。在這些爐灶面中，位于熱源和烹飪器具(例如，玻璃爐灶面)之間 的任何材料也被加熱。感應爐灶面以不同方式工作。在感應爐灶面中，在感應線圈中的交 流電流產生與時間相關的磁場，其在線圈附近的導電材料中感應出渦流電流，導電材料諸 如感應烹飪器具的鐵磁成分(或者目標材料)。隨著渦流電流在目標材料內流動，其經由 焦耳加熱機制而變熱。目標中的熱量通過烹飪器具的主體傳導至食物表面，并且烹飪食物。 不同于燃氣或者電子爐灶面，感應爐灶面不會直接加熱在感應線圈和目標材料之間放置的 非傳導材料(諸如，玻璃爐灶面)。然而，在感應線圈和目標材料之間放置的任何此類非傳 導材料可能通過從熱的目標材料散發(fā)的輻射、對流或者傳導熱量而被間接加熱。

發(fā)明內容
通常，在一個方面中，用于與感應爐灶面一起使用的烹飪器具(諸如，湯鍋、炸鍋、 調味鍋或者其他類型的炊具)被構造為使得，將該烹飪器具的腔室內的食物/液體加熱至 期望的烹飪溫度，同時保持外表面相對冷卻，并且優(yōu)選地是外表面足夠冷卻，以便人們可以 徒手拿起該烹飪器具，并且可以立即將其放置到木質(或者其他)桌子上而不會損壞桌子。
在一個方面，用于與具有感應線圈的感應爐灶面一起使用的烹飪器具，包括內 壁，包括在其中由感應線圈產生熱量的導電目標層；外壁，包括非導電層，其與內壁相互協(xié) 作以在內壁和外壁之間形成密封間隙，其中在該間隙中填充氬氣。 實現(xiàn)可以包括但不限于一個或者多個以下特征。外壁可以包括不能滲透的材料， 以便輔助減少氣體分子滲過該外壁，和/或可以包括開口進入間隙的通道，以便允許間隙 填充氬氣或者其他氣體。內壁可以包括烹飪層和/或熱量散布層，以便將熱量從目標層傳 導至烹飪層?？梢詫鍤饩S持在低于海平面處大氣壓的壓強。烹飪器具還可以包括反射 層，其可以是非連續(xù)的以便中斷電流；真空密封的熱絕緣體；和/或在底部部分或者側壁部 分的一個或者二者內的密封間隙內布置的一塊吸氣材料。 在一方面，用于與具有感應線圈的感應爐灶面一起使用的烹飪器具，包括內壁，
包括在其中由感應線圈生成熱量的導電目標層；外壁，包括非導電層，其與內壁相互協(xié)作以 在內壁和外壁之間形成密封的間隙；以及真空密封的熱絕緣體，布置在間隙中并且與內壁
不接觸，其中真空密封的熱絕緣體包括熱阻材料以及一對片狀物，用于在真空中包圍熱阻 材料。 實現(xiàn)可以包括但不限于一個或者多個以下特征。外壁可以包括不能滲透的材料， 以便輔助減小氣體分子滲過該外壁。內壁可以包括烹飪層和/或熱量散布層，以便將來自 目標層的熱量傳導至烹飪層。可以將氬氣維持在低于海平面處大氣壓的壓強。烹飪器具還可以包括氬氣；反射層，其可以是非連續(xù)的以便中斷電流；真空密封的熱絕緣體；和/ 或熱墊，其可以包括在底部部分或者側壁部分的一個或者二者內的密封間隙內布置的氣凝 膠。真空密封的熱絕緣體可以包括片狀物，其包括金屬化聚合物和/或二氧化硅。其中目 標層和真空密封的熱絕緣體布置在烹飪器具的底部部分內，真空密封的熱絕緣體可以進一 步延伸超過目標層的底部。 在一方面，一種用于制造烹飪器具的方法，包括將包括非導電層的外壁接合至包 括導電目標層的內壁，以在內壁和外壁之間限定間隙，從而在該間隙內包括氬氣，其中在導 電目標層中由感應爐灶面的感應線圈生成熱量。 實現(xiàn)可以包括但不限于一個或者多個以下特征。該方法可以進一步包括，將外壁 和內壁在氬氣環(huán)境中接合。該方法還可以包括形成穿過外壁部分的通道，通過通道將間隙 填充氬氣，以及密封該通道。該方法還可以包括在間隙內布置一塊吸氣材料，在將外壁接 合至內壁之后激活吸氣材料，以便去除間隙內除氬氣以外的氣體。該方法還可以包括選擇 一定數(shù)量和類型的吸氣材料以便去除間隙內的選定數(shù)量和成分的氣體，從而在間隙內實現(xiàn) 氣體環(huán)境，該環(huán)境由氬氣構成，其壓強低于在海平面處的大氣壓。 通常，在另一方面中，用于與感應爐灶面一起使用的烹飪器具包括內壁，至少部 分地由導電材料制造；外壁，至少部分地由非導電材料制造；以及反射層，定位在內壁和外 壁之間。 實現(xiàn)可以包括以下的一個或者多個內容。反射層可以在外壁的內表面和內壁的外 表面上形成。反射層還可以是位于內壁和外壁之間的單獨的層。在某些應用中，還可以在 內壁和外壁之間放置熱阻材料(諸如，氣凝膠)層；反射層可以附接至此熱阻材料層。反射 層可以是電介質或者金屬反射體，并且可以覆蓋烹飪器具的底部部分和/或側壁部分。對 于金屬(或者其他導電性)反射體，反射體的厚度可以小于其趨膚深度(skin d印th)和/ 或可以在反射體中蝕刻(或者另外形成)電流中斷。烹飪器具可以包括多個反射體層，熱 阻材料可以布置在這些多個層之間。 烹飪器具的內壁可以包括多個材料層(例如，不銹鋼和/或鋁)。內壁的內部可以 包括不沾涂敷材料。內壁可以是烹飪器具的最內壁。 外壁可以由絕緣材料形成。外壁還可以由不同材料形成，諸如一種材料(或者材
料的結合)用于烹飪器具側壁(例如，金屬)，以及另一種材料(或者材料的結合)用于該
器具的底部部分(例如，非傳導窗口)。外壁可以是烹飪器具的最外壁。 烹飪器具可以構造為在內壁和外壁之間存在間隙。在某些實現(xiàn)中，可以在間隙內
形成真空?？梢栽谡麄€間隙自身中形成真空，或者可以在間隙內布置抽空結構(例如，一塊
熱阻材料，諸如在兩片材料之間真空密封的氣凝膠)。這些材料中的一片或者兩片可以是反
射材料。吸氣材料可以布置在真空間隙內，以便產生、保持或者提高真空的程度。 通常，在另一方面，感應烹飪系統(tǒng)可以包括感應爐灶面(形式為表面爐灶面、立式
爐灶等)以及烹飪器具，該烹飪器具至少包括至少部分以導電材料形成的內壁，至少部分
以非導電材料形成的外壁，以及在內壁和外壁之間定位的反射層。烹飪器具的實現(xiàn)可以包
括上述一個或者多個特征和/或特性。 通常，在另一方面，一種用于制造感應烹飪器具的方法包括提供包括至少某些導 電材料的內壁，提供非導電材料形成的外壁，提供反射材料層，以及將內壁和外壁附接，以便反射材料層定位在內壁和外壁之間。 實現(xiàn)可以包括一個或者多個以下內容。該方法可以包括將反射層附接至外壁的內
表面，和/或將熱阻性材料(例如，氣凝膠)層附接在外壁和反射材料層之間。該方法可以
包括在內壁和外壁之間布置吸氣材料，和/或在內壁和外壁之間形成真空。
通常，在另一個方面，烹飪器具至少包括內壁，至少部分地由導電材料形成；外
壁，至少部分地由非導電材料形成；以及布置在壁部之間的真空密封的絕熱體。實現(xiàn)可以包
括一個或者多個以下內容。真空密封的絕熱體可以是兩片材料之間真空密封的絕熱體(例
如，氣凝膠)。兩片材料中的一個或者兩個可以是反射體。 通常，在另一個方面，用于與感應爐灶面一起使用的烹飪器具包括內壁，其包括 導電材料；外壁，其通過間隙而與內壁相分離，該間隙缺少氣體，從而在間隙內形成真空； 以及布置在間隙內的、吸收間隙內的至少某些氣體的吸氣材料(諸如，鋯合金)。
實現(xiàn)可以包括一個或者多個以下內容。吸氣材料可以被加熱而激活，并且可以具 有在烹飪器具的常規(guī)范圍內的激活溫度(例如，大約IO(TC和275°C )，或者其可以在更高的 溫度激活(例如，大約35(TC和500°C)?？梢栽谡麄€間隙自身內形成真空，或者可以在間隙 內布置真空密封的熱阻材料(例如，在兩片材料之間真空密封的氣凝膠)?？梢栽谡婵臻g隙 內布置吸氣材料，以便產生、保持或者提高真空的程度。 烹飪器具的外壁可以包括電絕緣材料(或者在某些情況下完全由電絕緣材料形
成)。外壁還可以由不同材料形成，諸如一種材料(或者材料的結合)用于烹飪器具側壁
(例如，金屬)，以及另一種材料(或者材料的結合)用于該器具的底部部分(例如，非傳導
窗口 )。外壁可以是烹飪器具的最外壁。反射層(例如，金屬或者電介質反射體)可以布置
在內壁和外壁之間，例如，布置在器具的側壁部分、底部部分或者兩個部分上。 烹飪器具的內壁可以包括多個材料層(例如，不銹鋼和/或鋁)。內壁的內部可以
包括不沾涂敷材料。內壁可以是烹飪器具的最內壁。 通常，在另一方面，感應烹飪系統(tǒng)包括感應爐灶面(形式為表面爐灶面、立式爐灶 等)，其包括感應加熱線圈和用于與爐灶面一起使用的烹飪器具。烹飪器具包括內壁，其 包括導電材料；外壁，通過間隙而與內壁分離，該間隙缺少氣體從而在間隙中形成真空；以 及布置在間隙內的吸氣材料，其吸收間隙內的至少某些氣體。烹飪器具的實現(xiàn)可以包括上 述一個或者多個特征和/或特性。 通常，在另一方面，感應烹飪系統(tǒng)包括感應爐灶面，其包括感應加熱線圈；以及 用于與爐灶面一起使用的烹飪器具。烹飪器具包括內壁，其包括導電材料；外壁，通過間 隙而與內壁分離，該間隙缺少氣體從而在間隙中形成真空；以及布置在間隙內的吸氣材料， 其吸收間隙內的至少某些氣體。烹飪器具的實現(xiàn)可以包括上述一個或者多個特征和/或特 性。 通常，在另一方面，一種用于制造感應烹飪器具的方法包括提供包括至少某些導 電材料的內壁，提供外壁，提供吸氣材料，以及將內壁和外壁附接，從而將吸氣材料定位在 內壁和外壁之間的間隙中。 實現(xiàn)可以包括一個或者多個以下內容。該方法還可以包括，在內壁和外壁之間形 成真空。該方法可以包括，將吸氣材料附接至內壁的外部和/或外壁的內部。該方法還可 以包括，在將內壁和外壁附接之后激活吸氣材料(例如，從而激活吸氣材料以產生或者提高內壁和外壁之間的真空)。吸氣材料可以具有高于器具的常規(guī)操作溫度的激活溫度。器 具的外壁可以由非導電材料形成。 通常，在另一方面，用于與感應爐灶面一起使用的烹飪器具包括內壁，至少部分 地由導電材料制造；以及外壁，具有底部部分和側壁部分。外壁的底部部分至少部分地由非 導電材料制造，以及側壁部分由金屬材料形成。 實現(xiàn)可以包括一個或者多個以下內容。底部部分的非導電材料可以具有高于約l 歐姆 米的電阻率。外壁的側壁部分還可以包括非導電(例如，絕緣)材料層。外壁的底 部部分可以整個由非傳導材料構成。內壁可以是最內壁，而外壁可以是最外壁。
可以存在間隙，諸如將內壁和外壁分離的真空間隙?？梢源嬖诜瓷洳牧蠈?例如， 用于反射輻射熱量)以及在內壁和外壁之間的吸氣材料(例如，用于保持真空間隙)。反射 層可以在外壁的內表面上形成，或者可以是單獨的層。反射層可以僅覆蓋鍋的底部部分，或 者可以覆蓋鍋的整個殼體。反射層可以由導電反射體或者電介質反射體形成。熱阻材料層 (諸如，氣凝膠)可以分離內壁和反射層，或者分離外壁和反射層。烹飪器具可以包括多個 反射材料層。 通常，在另一方面，感應烹飪系統(tǒng)可以包括感應爐灶面(形式為表面爐灶面、立式 爐灶等)以及烹飪器具，至少包括內壁，至少部分以導電材料制造，以及外壁，包括底部部 分和側壁部分。底部部分至少部分地由非導電材料制造，而側壁部分包括金屬材料。烹飪 器具的實現(xiàn)可以包括上述一個或者多個特征和/或特性。 通常，在另一方面，一種用于制造感應烹飪器具的方法包括形成包括至少某些導 電材料的內壁，以及形成包括底部部分和側壁部分的外壁，其中底部部分包括非導電材料， 其基本上覆蓋外壁的底部部分的全部，而側壁部分包括金屬材料。該方法還包括將內壁附 接至外壁。 實現(xiàn)可以包括一個或者多個以下內容。該方法還可以包括在內壁和外壁之間布 置反射層，例如通過將反射層附接至外壁的內部，或者在內壁和外壁之間布置單獨的反射 層。該方法還可以包括在內壁和外壁之間布置熱阻材料層(諸如氣凝膠)。該方法還可以 包括在內壁和外壁之間形成真空間隙，以及還可以包括在內壁和外壁之間布置吸氣材料以 形成和/或保持真空。 通常，在另一方面，用于與感應爐灶面一起使用的烹飪器具(諸如，湯鍋、煎鍋、調 味鍋、或者其他類型的炊具)構造為，在將其腔室內部的食物/液體加熱至期望的烹飪溫度 的同時，保持外表面相對冷卻，以及優(yōu)選的是，外表面足夠冷卻，以便由人們徒手拿起，并且 立刻放置在木質(或者其他)桌子上而不會損壞桌子。 通常，在另一方面，用于與感應爐灶面一起使用的烹飪器具包括內壁，至少部分 地由導電材料制造；外壁，至少部分地與內壁分離從而限定間隙。外壁包括多個開口，其允 許在間隙以及烹飪器具的外部之間進行空氣循環(huán)。 實現(xiàn)可以包括一個或者多個以下內容。外壁可以至少部分地由非傳導(例如，絕 緣)材料制造。烹飪器具還可以包括在內壁和外壁之間布置的反射層。開口可以布置在外 壁的側壁和/或底部上。外壁還可以包括用于從爐灶面的頂部提起底部表面的特征。外壁 可以是烹飪器具的最外壁。
內壁可以由多層(例如，不銹鋼、鋁等)形成。內層的外部可以包括不沾材料的涂層。內壁可以是烹飪器具的最內壁。 通常，在另一方面，感應烹飪系統(tǒng)包括感應爐灶面和烹飪器具，該烹飪器具包括 內壁，至少部分地由導電材料形成；以及外壁，至少部分地與內壁分離以限定間隙。烹飪器 具的外壁包括多個開口，其允許在間隙和烹飪器具的外部之間進行空氣循環(huán)。實現(xiàn)可以包 括一個或者多個上述特征和/或特性。 通常，在另一方面，用于制造感應烹飪器具的方法包括提供包括至少某些導電材 料的內壁，提供包括多個開口的外壁，以及將內壁和外壁附接，從而在內壁和外壁之間限定 間隙，以便允許在間隙和烹飪器具的外部之間進行空氣循環(huán)。 實現(xiàn)包括以下一個或者多個內容。外壁可以由非導電材料(例如，絕緣材料)形 成。方法還可以包括在內壁和外部之間布置反射層。


圖1A和圖2是感應炊具的橫截面視圖； 圖1B是在圖1A中所示烹飪器具的一部分的詳細橫截面視圖； 圖3A至圖3B是感應烹飪器具的內壁的局部橫截面視圖； 圖4A是感應烹飪器具的橫截面視圖； 圖4B是圖4A中所示的烹飪器具的底視圖； 圖5A和圖5C是感應烹飪器具的每個橫截面視圖； 圖5B和圖5D是分別在圖5A和圖5C中示出的烹飪器具的部分的每一個的詳細橫 截面視圖； 圖6A是感應烹飪器具的透視圖； 圖6B是圖6A中所示烹飪器具的底視圖； 圖6C是在圖6A至圖6B中所示烹飪器具的橫截面視圖； 圖7是感應烹飪器具的橫截面視圖； 圖8A是感應烹飪器具的橫截面視圖； 圖8B是圖8A的烹飪器具的分解透視圖； 圖9是感應烹飪器具的橫截面視圖；以及 圖10是感應烹飪器具的橫截面視圖。
具體實施例方式
可以將與感應爐灶面一起使用的炊具設計為快速加熱食物或者液體，同時保持外 表面足夠冷卻以便徒手處置，或者直接將該炊具放置在木質餐桌(或者其他熱敏性表面) 上而不會導致餐桌損壞。為此，應當以如下方式構造炊具，以便在感應線圈和目標之間的 任何成分允許由感應線圈產生的磁場抵達目標(也即，該成分對于磁場應當是實質不可見 的)，并且還具有高度的熱阻性(減低從目標材料向炊具外部輻射、對流和傳導的熱量)。
例如，如圖1A所示，烹飪器具10位于爐灶面的感應線圈12上部的感應爐灶面的 表面11上。烹飪器具10包括由真空間隙15分離的內壁13和外壁14，并且該內壁13和外 壁14在接合16處附接。輻射熱量反射材料的薄層17在外壁14的內表面上布置于內壁和 外壁之間。
內壁13是感應線圈12的目標，并且由導電材料形成，并且優(yōu)選地是諸如410不銹 鋼的鐵磁材料。內壁13的材料可以制造為具有特定的居里點，從而有助于防止內壁13超 過預定溫度(例如，25(TC -275°C )。 外壁14設計為保持相對冷卻，即使在將內壁13(以及烹飪器具內的食物或 者液體)較長時間加熱至高溫時也是如此。例如，感應爐灶面可以將目標材料加熱至 233°C _2751:，而烹飪器具10的外表面保持在大約6(TC或者更低。在此示例中，外壁14至 少部分地由非導電材料形成(例如，具有大于約1歐姆 米的電阻率的絕緣體)，諸如，玻 璃陶瓷、玻璃、或者塑料(例如，諸如聚醚砜(PES)、液晶聚合物(LCP)或者聚醚醚酮(PEEK) 的塑料)。對于在內壁和外壁之間包括真空間隙15的實現(xiàn)，外壁14的材料還優(yōu)選地由如下 材料形成，其不可滲透大氣氣體，本身也不能排氣，或者提供有防止排氣的承載材料(以便 保持真空)。包括真空間隙15(壓力介于0.001和1托之間)的應用顯著地降低從目標表 面向外表面?zhèn)鲗Ш蛯α鞯臒崃總鬟f。 反射材料薄層17將由內壁13 (也即，感應線圈的目標)輻射的輻射熱量的顯著部 分反射離開外表面，由此幫助保持外壁14相對冷卻。對于紅外和可見電磁頻譜(例如，具 有介于0. 4 ii m和1 X 104 ii m波長的輻射)中的輻射，此反射層17可以由具有高反射性(例 如，大于80%并且優(yōu)選地介于90-100%之間)和低輻射率(例如，輻射率小于大約0. 20并 且優(yōu)選地大約0. 01-0. 04)的任何材料形成。如在圖1B中所示，從內壁13輻射的熱量18由 反射層17而反射19離開外壁14。這允許烹飪器具10具有較薄的橫截面輪廓，其薄于在內 壁和外壁之間維持溫度差而所需的橫截面輪廓。(不具有反射層17的烹飪器具將需要較大 的絕緣間隙和/或較厚的外壁，以便保持相同的溫度差)。在此情況下，將目標進一步移動 離開感應線圈12，由此提高線圈12的能量使用，并且降低線圈12和目標之間的耦合效率。
反射層17可以位于感應線圈12和目標(如圖1A所示)之間，由此反射層17應 當設計為防止其衰減相當大部分的磁場。換言之，反射層17應當設計為對于由感應線圈12 生成的磁場而言基本透明。例如，在某些實現(xiàn)中，反射層17可以由電介質材料形成，該電介 質材料是非傳導性的，并且由此不會衰減磁場。然而，在某些實現(xiàn)中，反射層17可以由傳導 材料形成，諸如金屬(例如，純的金、銀、鋁、鈀、鎳等或者其合金)。在此情況下，傳導反射 層17制造為足夠薄，以便防止其衰減由感應線圈12所產生的大部分的磁場。傳導反射層 17的厚度可以設計為小于材料的趨膚深度(在感應線圈的操作頻率處)。例如，在圖1A至 圖1B示例的烹飪器具10中，反射層17由銀形成并且具有大約1000X10—10米數(shù)量級的厚 度(包括圖1A至圖1B的附圖并非依比例繪制)，其大約比銀的趨膚深度(在30kHz處大約 3.7X10—4米)低3個數(shù)量級。另外，一定百分比的傳導反射層17可以被蝕刻去除，以便在 電流路徑中產生中斷。斷開由場在反射層17中另行感應出的電流路徑(例如，在反射層中 蝕刻出網格或者其他圖案)可以允許設計較厚的傳導反射體(例如，在操作的感應線圈頻 率處，大致等于或超過材料趨膚深度的反射層)。 反射層17可以使用用于特定材料的任何已知技術形成。例如，可以將電介質反射 層(諸如，由美國新罕布什爾州North Sutton的Labsphere公司(www. labspere. com)的
Spectraflect )涂敷至外壁14的內表面上。其他電介質反射體可以制造為片狀并且可
以黏附至外壁14。其他金屬反射體可以涂敷在薄膜聚合體襯底上，該薄膜聚合體襯底諸如 是由美國特拉華州Wilmington的杜邦公司的Kapton⑧，且該薄膜聚合體襯底可以接著黏附至外壁14。另外，可以使用蒸發(fā)涂敷在外壁14的內表面上沉積金屬反射體的薄層。 應當注意，反射層17不需要附接至外壁14。在某些實現(xiàn)中，反射側17可以沉積在
內壁13的外表面上。在其他實現(xiàn)中，反射層17可以是布置在內壁和外壁之間的單獨結構，
例如，熱絕緣材料層(例如，氣凝膠)可以布置在反射側17和外壁14內側之間。 再次參考圖1A，烹飪器具10包括蓋子20，其由熱絕緣材料21形成，并且在其內表
面上包括反射材料層22。反射材料層22將從烹飪器具10內部輻射的熱量反射離開蓋子
20的外表面，由此有助于保持蓋子20冷卻，并保持烹飪器具10的腔室是溫熱的。 可以使用任何已知的結合技術(例如，利用高溫粘合齊U、機械焊接(諸如，0型環(huán))
或者銅焊接合)來形成在內壁和外壁之間的接合16。對于在內壁和外壁之間包括真空間
隙15的實現(xiàn)(諸如圖1A至圖1B所示)，內壁和外壁之間的間隙15可以在接合處理期間排
空，或者可以在真空腔室中進行結合處理。 在包括真空間隙15的實現(xiàn)中，由于松散物質的氣體外泄以及在接合16處的泄露， 間隙15中的壓力將隨著時間增加，而無關于為壁部13、14所選擇的材料以及接合16的質 量。金屬和玻璃/玻璃陶瓷材料將非常緩慢地外泄氣體，而聚合體材料將相對較快地外泄 氣體。隨著壓力增加，烹飪器具10的熱阻性降低。對于聚合體材料，有助于減緩氣體泄露 到真空間隙15中一種技術是，使用薄膜涂層(諸如，超低氣體外泄環(huán)氧或者金屬涂層)來 密封外壁14。然而，此外可以將吸氣材料布置在內壁和外部之間，以便有助于隨著時間流逝 而保持真空(并且由此還有助于隨著時間的流逝而保持炊具的熱阻性)。
例如，如圖2中所示，除了烹飪器具10'包括附接(例如，通過焊接或者粘接)至 間隙15中的外壁14的內側的一定量的吸氣材料23(例如，從意大利米蘭的SAES Getters S.p.A(麗w. saesgetters. com)可獲得的鋯基合金)以外，烹飪器具10'與圖1中示出和描 繪的示例在構造上相同。吸氣材料23可以是預先激活的，并且在激活狀態(tài)中被置入炊具 10'，或者備選的是，可以以非激活狀態(tài)置入，并且繼而通過在組裝之后加熱炊具10'而被激 活。當吸氣材料23處于激活狀態(tài)時，其將吸收泄漏至內壁和外壁之間的間隙15中的氣體 (例如，N2、 02、 C0和C02)，并且由此保持真空。 吸氣材料23還可以用于減少在內腔和外腔之間存在的壓力。例如，可以將較大數(shù) 量的吸氣材料放置在內壁和外壁之間，并且由此在接合壁部13、14以形成真空之后將其激 活，然而吸氣材料將不會吸收存在于大氣中的氬氣。備選的是，內壁和外壁之間的間隙15 中的空氣可以在接合處理期間被排出，以便實現(xiàn)特定量級的真空(例如，1托)，繼而吸氣材 料可以被激活以便增加真空的量級(例如，至1X10—3托)。 盡管如此示出的炊具10、10'顯示為單層的內壁和外壁，但可以使用多層的內壁和 /或外壁的其他實現(xiàn)。例如，如圖3A中所示，感應烹調烹飪器具30包括三層設計，其包括較 低層32、中間層34和較高層36。較低層32由設計用于感應線圈12的良好目標的材料制成， 諸如厚度大約O. 76mm的410不銹鋼。中間層34由諸如1060鋁的材料制成，其有效并且均勻 地傳播目標材料中生成的熱量。最后，較高層36由厚度大約0. 8mm的305不銹鋼的材料形 成。圖3B示出了類似的多層設計，除了在此示例中，不沾層38 (例如，從PA的Conshohocken 的Victrex公司(www. victrex. com)可獲得的PEEK或者從特拉華州Wilmington的杜邦公 司(www. dupont. com)可獲得的Teflon⑧)應用于內壁36的最頂部表面，以便有助于防止 食物和液體粘在烹飪器具30'上。
現(xiàn)在參考附圖4A至圖4B，感應烹飪器具40在構造上類似于在附圖1A至圖IB中 示出和描述的烹飪器具10。然而，在此示例中，外壁42包括由金屬材料形成的側壁43以 及由電絕緣材料形成的窗口 44。另外，反射層45僅布置在烹飪器具的底部上，而不是沿著 圖1A至圖1B中示出的其烹飪器具的側壁43布置。在此設計中，烹飪器具40具有傳統(tǒng)金 屬烹飪器具的外觀，而在內壁41的內部和外壁42的外部之間仍然具有足夠高的熱阻性，以 便保持外壁的相對冷卻。 針對選定的材料，可以使用任何已知的技術來將絕緣窗44附接至金屬側壁43，所 述技術諸如銅焊、插入模鑄或者使用粘接或者機械密封來附接。絕緣窗44和金屬側壁43之 間的接合47優(yōu)選地是氣密性的，以便保持真空。還可以將一塊吸氣材料46附接至內壁41 的外側，以便隨著時間流逝而保持真空?？梢詫⑷魏畏菍щ娦圆牧嫌糜谠摯翱冢T如玻璃陶 瓷(例如，從紐約州Elmsford的Schott NorthAmerica公司(www. us. schott. com)可獲得 的Robax⑧或者Ceran⑧)、技術玻璃，(例如，從紐約州Corning的Corning公司(麗w. corning, com) 可獲得的Pyrex⑧)、白瓷(從Corning公司可獲得的Corning Ware )或 者塑料(例如，PES LCP或者PEEK)。在某些實現(xiàn)中，絕緣窗口 44可以擴展至外壁42的側 壁部分43中，而金屬側壁43可以附接至烹飪器具40的側部上的絕緣窗口的外表面。
在某些實現(xiàn)中，一種感應烹飪器具可以不具有將內壁和外壁分離的真空間隙。例 如，如圖5A至圖5B中所示，感應烹飪器具50包括內壁52，由導電材料形成；以及外壁54， 由非導電材料形成，該外壁54由非真空間隙分離。真空密封的絕熱體53布置在間隙內，并 且包括在兩片材料56、57之間真空密封的熱阻材料58。該片材料56，57中的一個或兩個 可以是反射材料，用于幫助將輻射熱反射離開外壁54。例如，從新墨西哥州阿爾伯克基的 Nanopore公司可獲得的Nanopore 熱阻材料的層可以用于在內壁和外壁之間使用。在其 它實現(xiàn)中，非反射材料56、57片可以用于真空密封熱阻材料58，而一個或者多個反射層可 以布置在外壁54(諸如，如圖1A至1B所示)內部上，布置為間隙中的單獨的層，和/或布 置在內部52外部上。另外，在某些實現(xiàn)中，真空密封元件53可以并非如示出的那樣沿著整 個間隙走線來分離內壁和外壁，而是可以僅在一部分走線，諸如器具50的底部部分。
在圖5C至圖5D所示的另一示例中，感應烹飪器具50'的構造類似于圖5A至圖5B 中所示的烹飪器具50。然而，在此示例中，在內壁和外壁之間不存在真空。更尤其是，感應 烹飪器具50'包括內壁52'，由導電材料形成；以及外壁54'，由非導電材料形成，其由非 真空間隙所分離。間隙包括第一反射層56'，布置在外壁54'的內表面上；以及熱阻材料 層58'(諸如，氣凝膠)，布置在第一反射層56'的頂部。第二反射層57'布置在熱阻材料 層58'的頂部。在此實現(xiàn)中，空氣間隙59'存在于第二反射層57'之上的內壁和外壁之間。 還應當注意，此實現(xiàn)包括兩個反射層。上部反射層57'將從內壁52'輻射的熱量反射離開 外壁54'。較低反射層56'將從內壁52'和較高反射層57'輻射的熱量反射離開外壁54'。 熱阻材料58'優(yōu)選的是一種良好的絕熱體(諸如，碳氣凝膠或者具有碳的硅氣凝膠)。盡 管在圖5C至圖5D中示出了兩個反射體層56'、57'，但其他實現(xiàn)可以使用額外的反射體層。 類似地，某些實現(xiàn)可以使用單一反射體，其通過熱阻材料從內壁或者外壁(或者兩者)而分 離。 烹飪器具還可以在外壁中包括開口，用于促進外壁的對流冷卻。例如，在圖6A至 圖6C中所示，感應烹飪器具60包括內壁64，由導電材料形成；以及外壁62，由在接合66處附接的非導電材料形成。在此情況下，外壁62在其底部表面包括多個開口 68，以便促進 氣流通過分離內壁和外壁的間隙67。烹飪器具60還包括特征69a至69d，其將外壁62的 底部從爐灶面的表面11略微抬起，以及由此更易于允許氣流通過開口 68。通過使用上述 任何技術，內壁和外壁可以在接合66處附接。盡管此特定示例示出了僅在外壁62的底部 表面上的開口 68，但其他實現(xiàn)可以僅在外壁62的側壁上包括開口，或者在外壁62的側壁 和底部表面兩者上包括開口。另外，其他實現(xiàn)可以包括一個或者多個反射層，以便進一步輔 助保持外壁62相對冷卻。還應當注意，類似于在圖6A至圖6C中示出的特征69a-69d的特 征可以在在此所述的任何其他實現(xiàn)中使用，以便促進在烹飪器具的底部表面和頂部表面11 之間的空氣流動。 圖7繪出了基本類似于圖2的烹飪器具10'的烹飪器具100。類似于烹飪器具10'， 烹飪器具100結合了內壁110和外壁170，該內壁110和外壁170均為盤狀形狀，其中內壁 IIO套在外壁170內，在其間限定了間隙106，在該間隙中可以布置一塊吸氣材料160。同樣 類似于烹飪器具10'，內壁110在連續(xù)的環(huán)形接合120處接合至外壁170，由此完全包圍間 隙106。然而，不同于烹飪器具10'，烹飪器具100結合有一對手柄190，通過該手柄190之 一可以形成開口進入間隙106的密封通道108，并且通過該通道108可以向間隙106填充氣 體，從而基本上阻擋內壁110和外壁170之間的熱量傳遞。 內壁110具有在其盤狀形狀的凹陷內部限定烹飪腔室101的內表面111，將液體和 /或食物放入該烹飪腔室101用于烹飪，以及內壁110具有面向外壁170的外表面112。在 烹飪器具100的側壁部分104內，內壁IIO結合有由適合于用作烹飪表面的材料(例如，305 不銹鋼)形成的烹飪層116。然而，在烹飪器具100的底部部分103內，內壁110還結合有 由適合用作熱量散布的材料(例如，1060鋁)形成的散布層117，以及由適合于用作感應爐 灶面(例如，410不銹鋼)的感應線圈的目標的導電材料(優(yōu)選的是，鐵磁)形成的目標層 118。烹飪層116限定了內壁110的基本全部內表面lll，而外表面112由側壁部分104內 部的烹飪層116以及由底部部分103內部的目標層118來限定。應當注意，盡管在此描述 了一層和三層內壁110的組合，其他實現(xiàn)可以結合在內表面111上布置的不沾材料層(例 如，PEEK或者PTFE(聚四氟乙烯)的化合涂層)。 通過感應爐灶面的感應線圈(例如，圖1A中繪出的感應線圈12)生成的磁場，而 在內壁110的目標層118中產生熱量。目標層118的材料可以選擇和/或制造為具有特 定的居里點，以便防止內壁IIO超過預定的溫度或者溫度范圍(例如，23(TC -26(TC或者 250°C _275°C )。散布層117將目標層118中生成的熱量傳導至烹飪層116，同時還將熱量 更為均勻地散布，從而底部部分103內的烹飪層116的至少一部分能夠提供更為均勻受熱 的烹飪表面。 外壁170具有朝向內壁110的內表面171，而外壁具有限定其盤狀形狀的外型的外 表面172，且由此限定了烹飪器具100的大部分外型。外壁170結合了 反射層176，由適用 于反射熱量的材料形成；以及非導電層177，由適合用作熱絕緣體的材料形成。反射層176 限定了外壁170的基本全部的內表面171，而非導電層177限定了基本全部的外表面172。 應當注意，盡管描述了兩層的外壁170，其他實現(xiàn)可以不結合反射層176和/或可以結合琺 瑯層或者其他裝飾性材料層而布置在外表面172上。此外，盡管描述了反射層176位于底 部部分103和側壁部分104 二者內，其他實現(xiàn)可以僅在底部部分103或者側壁部分104的一個或者另一個中結合反射層176。 對于在紅外和可見頻譜(例如，波長介于0. 4 ii m和1 X 104 ii m)中的電磁波，反射 層176由具有高反射率(例如，大于80%并且優(yōu)選地介于90-100% )和低發(fā)射率(例如， 低于大約0. 20并且優(yōu)選的是大約0. 01-0. 04)的材料形成。在某些實現(xiàn)中，反射層176由
對于磁場基本不可見的非傳導電介質材料(例如，Spectraflect⑧)形成。在其他實現(xiàn)中，
反射層176由傳導材料形成，該傳導材料被蝕刻或者另外被分割以中斷可能由于感應線圈 生成的磁場而在反射層176中感應的電流的路徑，從而有助于避免加熱反射層并且有助于
避免磁場衰減。 非傳導層177至少部分地由非導電材料(例如，具有大于大約1歐姆*米的電阻率 的電絕緣體)形成，以便幫助使得由感應爐灶面的感應線圈生成的磁場透過外壁170，并且 基本無阻礙地到達內壁110的目標層118。非傳導層177的材料基本上還抗熱傳導。此外， 非傳導層177的材料優(yōu)選地不可滲入大氣氣體并且本質上是不透氣的，或者結合有易于防 止?jié)B透和氣體外泄的阻擋材料。可以用于形成阻抗層177的適合的非傳導材料的示例包
括但不限于化合物、陶瓷(例如，Robax⑧、Ceran⑧或者Pyrex⑧)或者塑料(例如，
PES、 LCP或者PEEK)。用于結合到阻抗層177中的適合的阻擋材料的示例包括但不限于超 低氣體外泄環(huán)氧樹脂或者金屬涂層。 內壁110和外壁170相遇處的接合120可以使用各種接合和密封技術中的任何一 種來形成，包括但不限于，硬焊、粘合劑粘接或者0形環(huán)。如所述，接合120形成于內壁110 部分向外延伸并且在內壁110部分地插入到外壁170位置處與外壁170部分結合之處。接 合120與內壁110和外壁170的這些部分相互協(xié)作，以形成氣密的密封，其將間隙106內的 環(huán)境與間隙106外部的環(huán)境隔離。間隙106包圍包含氣體的環(huán)境，該氣體(例如，氬氣)基 本上阻止熱量從內壁110的外表面112傳輸至外壁170的內表面171。
如上文詳述，在間隙106內包圍真空(例如，在低于1X10—4托或者附近壓強的氣 體環(huán)境)極為有效地抑制熱量跨過間隙106傳遞。在通常與烹飪相關聯(lián)的溫度，在此真空 中的低密度氣體分子基本上阻止通過傳導進行的熱量傳遞，因為基本上抑制了氣體分子相 對其他氣體分子振動而傳導熱量的情形。由此，在此溫度，此類真空基本上限制了輻射的熱 傳遞機制，可以認為真空在熱傳遞方面比通過氣體傳導更加低效。盡管有效地抑制了熱傳 遞，然而在間隙106中包圍這種真空可能是有問題的，這是因為在間隙106內部的真空和間 隙106外部的環(huán)境之間產生的壓強差可能導致外壁170的部分被壓入間隙106中，并且靠 近內壁110。利用氣體填充間隙106降低這種壓強差，其有助于減輕此問題，并且由此可以 使得外壁170的部分制造得更薄，以便降低成本和/或重量，或者可以由此使得由具有期望 的熱力學性質的材料來制造非傳導層177，否則會太軟。 優(yōu)選的是，在間隙106中填充氣體，而該氣體(例如，氬氣)比空氣更能阻止跨過 間隙106傳導熱量，并且可以選擇該氣體的壓強以便在對跨過間隙106傳導熱量提供實質 阻擋、以及在間隙106內提供足夠壓強以便防止外壁170的部分被壓入間隙106之間，提供 平衡。間隙106內的氣體壓強越低，越能阻止傳導熱量，這是由于較低密度的氣體分子相對 于其他氣體分子的振動而傳導熱量，這導致降低通過傳導的熱傳遞的效率。
向間隙106填充氣體可以以各種方式中的任何一種來執(zhí)行，包括但不限于，在填 充有期望壓強的氣體的腔室中組裝烹飪器具IOO，或者在將內壁IIO接合到外壁170之后，向間隙106填充期望壓強的氣體。可以在組裝烹飪器具100期間或者在組裝之后使用通道 108來從間隙106內抽取出不期望的氣體，和/或向間隙106填充期望壓強的(或者小于、 或者等于海平面處的大氣壓強)期望氣體。通道108可以是錐形的，或者可以使用螺紋或 者其他形狀，以使得插銷或者閥門(均未示出)擋在通道108內以將間隙106密封，并且可 以允許間隙106隨后打開，而不會損害或者拆解烹飪器具100。通道108可以部分地通過手 柄190之一而形成，以便支持形成較長形狀的通道108，以容納較大的插銷或者閥門，或者 使得通道108更容易從外觀上隱藏，以便增強烹飪器具100的美感。 吸氣材料160可以布置在間隙106內，以幫助在間隙106內產生或者維持期望的 氣體環(huán)境。吸氣材料160可以是能夠從間隙106內的環(huán)境中去除各種不同氣體(例如，氧 氣、氫氣或者氮氣)或者氣體組合的各種類型的任何材料。在某些實現(xiàn)中，吸氣材料160可 以在組裝烹飪器具IOO之后被激活，以便從間隙106內去除一種或者多種氣體，從而得到期 望壓強的期望的氣體組成。在這種實現(xiàn)中，可以選擇吸氣材料160的類型和數(shù)量，以便實現(xiàn) 期望壓強的期望氣體的組成。備選地和/或附加地，可以使用吸氣材料160來去除隨著時 間可能進入間隙106的一種或者多種大氣氣體或者除氣發(fā)射，從而幫助在間隙106內維持 期望壓強的期望氣體組成。吸氣材料160優(yōu)選地利用粘合劑或者安裝硬件的各種形式中的 任何一種而附著在外壁170的內表面171上。 利用描述和繪出的方式來組裝烹飪器具100，間隙106內的氣體環(huán)境、外壁170的 反射層176以及外壁170的非傳導層177相互協(xié)作，以便將外壁的外表面172維持在相對 冷的溫度，而使得內壁110的目標層118通過磁感應而變熱。間隙106內的氣體環(huán)境阻止從 內壁110的外表面112發(fā)散的熱量傳遞至外壁170的內表面171。外壁170的反射層176 反射通過間隙106的氣體環(huán)境而離開外壁170的一部分熱量。外壁170的非傳導層177阻 止將通過了間隙106的氣體環(huán)境和反射層176 二者的熱量傳遞至外表面172。
圖8A和圖8B繪出了烹飪器具200，該烹飪器具200基本上類似于圖5C和圖5D的 烹飪器具50'和圖7的烹飪器具100。類似于烹飪器具50'，烹飪器具200包含內壁210、 真空密封的熱絕緣體250以及外壁270，其均為盤狀形狀，并且內壁210套在熱絕緣體250 內，而熱絕緣體250套在外壁270內。同樣類似于烹飪器具50'，內壁210在連續(xù)環(huán)狀接合 220處接合至外壁270，由此在內壁210和外壁270之間限定并且完全包圍間隙206，其中在 該間隙206中布置熱絕緣體250。然而，不同于烹飪器具50'，烹飪器具200的熱絕緣體250 是真空密封的熱絕緣體包裝，其包含包圍在一對片狀物256和258之間的熱絕緣材料257， 并且間隙206填充有基本阻止熱量傳遞的氣體。而且，不同于烹飪器具50'但類似于烹飪 器具100，內壁210的不同部分包含一個或者三個層。鑒于烹飪器具100和200之間的相似 性，相對應的特征利用最后兩位數(shù)字也相對應的數(shù)字符號來標記。 參考圖8A，內壁210具有限定烹飪腔室201的內表面211以及朝向熱絕緣體250 的外表面212，并且外壁270超過熱絕緣體250。在烹飪器具200的側壁部分204內，內壁 210包含烹飪層216，以及在底部部分203內，內壁210還包含散布層217和目標層218。外 壁270具有朝向熱絕緣體250的內表面271，而內壁210超過熱絕緣體250，以及外表面272 限定了烹飪器具200的大部分外型。外壁270包含非傳導層277，該非傳導層277限定了基 本全部的內表面271和外表面272。外壁170和270之間的本質差別在于缺少包含在外壁 270中的反射層。然而，應當注意，盡管示出了單層外壁270，但是其他實現(xiàn)還可以包含布置
14在內表面271上的反射層和/或布置在外表面272上的裝飾材料。 內壁210和外壁270的部分在接合220處相遇，而接合220與內壁210和外壁270 的這些部分相互協(xié)作以形成氣密密封，其將間隙206內的環(huán)境與間隙206外部的環(huán)境相隔 離。間隙206填充有氣體，該氣體基本阻止熱傳遞，并且優(yōu)選地處于這樣的壓強，該壓強可 以在提供對熱傳遞的阻擋以及向間隙206內提供足夠壓強以便阻止外壁270被壓入間隙 206之間進行平衡。間隙106和206之間的本質差別在于，缺少開口進入間隙206的通道， 可以通過該通道來在間隙206內部創(chuàng)建和/或維持期望的氣體環(huán)境。在間隙106和206之 間的另一本質差別在于，缺少在間隙206內部布置的吸氣材料塊。然而，本領域技術人員可 以容易地認識到，可以采用具有這種通道和吸氣材料中之一或者二者的烹飪器具200的其 他實現(xiàn)。 熱絕緣體250具有朝向內壁210的外表面212的內表面251，以及朝向外壁270 的內表面271的外表面252。片狀物256限定了基本全部的內表面251，而片狀物258限定 了基本全部的外表面252。取決于制造片狀物256的材料化合物的耐熱能力，熱絕緣體250 優(yōu)選地布置在間隙206內部，其中內表面251離開內壁210的外表面212，以避免當內表面 210被加熱時與內壁210的直接接觸而受到損壞。在某些實現(xiàn)中，熱絕緣體250與內壁210 的分離位置通過將熱絕緣體250粘接或者附著至外壁270的內表面271而實現(xiàn)的。片狀物 256和258之一或者二者可以由金屬化聚合物、各種類型的包含二氧化硅或者其他適合材 料的任意膜形成，該適合材料對于受熱導致的損害具有一定程度的抵抗性，并且對于氣體 分子具有一定程度的不滲透性。熱阻材料257可以是各種類型絕緣材料中的任何一種，包 括但不限于碳氣凝膠或者包含碳的硅氣凝膠。 參考圖8B，熱絕緣體250優(yōu)選地在組裝烹飪器具200之前單獨進行組裝。另外，在 組裝烹飪器具200期間，熱絕緣體250的外表面252優(yōu)選地附著至外壁270的內表面271， 以便實現(xiàn)內壁210的外表面212和內表面251之間的分離關系。如前所述，按照所示出和 繪出來組裝烹飪器具200，內壁210的外表面212朝向熱絕緣體250的內表面251，而熱絕 緣體250的外表面252朝向外壁270的內表面271。 間隙206內部的氣體環(huán)境、熱絕緣體250和外壁270相互協(xié)作以將外表面272維持 在相對冷的溫度，而使得內壁210的目標層218通過磁感應而變熱。間隙206內部的氣體 環(huán)境阻止從內壁210的外表面212發(fā)散的熱量傳遞至熱絕緣體250的內表面251。絕緣體 250的熱阻材料257阻止通過了間隙206內的氣體環(huán)境的熱量在內表面251和外表面252 之間進行傳遞。外壁270的非傳導層277阻止通過了氣體環(huán)境和熱絕緣體250 二者的熱量 在內表面271和外表面272之間進行傳遞。 圖9繪出了基本類似于圖7的烹飪器具100和圖8A和圖8B的烹飪器具200的烹 飪器具300。類似于烹飪器具200，烹飪器具300包含內壁310和外壁370，兩者均為盤狀形 狀并且內壁310套在外壁370內。同樣類似于烹飪器具200，內壁310在連續(xù)環(huán)狀接合320 處接合至外壁370，由此在內壁310和外壁370之間限定并且完全包圍間隙306，在該間隙 中布置真空密封的熱絕緣體350。然而，不同于烹飪器具200，熱絕緣體350不是盤狀形狀 的，其基本布置在烹飪器具300的底部部分303內部，并且伴隨有熱墊330，該熱墊330布置 在烹飪器具300的側壁部分304內部的間隙306內。另外，不同于烹飪器具200，內壁310 具有兩層部分和三層部分。鑒于烹飪器具300以及烹飪器具100和200中每一個之間的相
15似性，相對應的特征利用最后兩位數(shù)字也相對應的數(shù)字符號來標記。 內壁310具有限定烹飪腔室301的內表面311，以及外表面312。在烹飪器具300 的側壁部分304內，內壁310包含烹飪層316和散布層317，在底部部分303內，內壁310還 包含目標層318。烹飪層316限定了內壁310的基本全部的內表面311，而外表面312是由 側壁部分304內的散布層317和底部部分303內的目標層318來限定的。烹飪器具300的 底部部分303內的外表面312的部分朝向熱絕緣體350，而側壁部分304內的外表面312的 部分朝向熱墊330。在內壁310的目標層318中，通過感應爐灶面的感應線圈生成的磁場而 生成熱量。散布層317將目標層318中生成的熱量傳導至烹飪層316，同時還將該熱量更為 均勻地散布，從而烹飪器具300的底部部分303和側壁部分304 二者內的烹飪層316的大 部分能夠提供更為均勻的受熱烹飪表面。 外壁370具有內表面371和外表面372，外表面372限定了烹飪器具300的大部分 外型。外壁370包含非傳導層377，該非傳導層377限定了基本全部的內表面371和外表面 372。烹飪器具300的底部部分303內的內表面371的部分朝向熱絕緣體350，而側壁部分 304內的內表面371的部分朝向熱墊330。 內壁310和外壁370的部分在接合320處相遇，而接合320與內壁310和外壁370 的這些部分相互協(xié)作以形成氣密密封，其將間隙306內的環(huán)境與間隙306外部的環(huán)境相隔 離。間隙306填充有氣體，該氣體基本阻止熱傳遞，并且優(yōu)選地處于這樣的壓強，該壓強可 以在提供對熱傳遞的阻擋以及向間隙306內提供足夠壓強以便阻止外壁370被壓入間隙 306之間進行平衡。 熱絕緣體350布置在烹飪器具300的底部部分303內部，具有朝向內壁310的外 表面312的內表面351，以及朝向外壁370的內表面371的外表面352。熱絕緣體350包含 熱阻材料357以及一對片狀物356和358，在該對片狀物356和358之間真空密封有熱阻材 料357。片狀物356限定基本全部的內表面351，而片狀物358限定基本全部的外表面352。 取決于制造片狀物356的材料化合物，熱絕緣體350優(yōu)選地布置在間隙306內部，其中內表 面351離開內壁310的外表面312，以避免當內壁310被加熱時由于不時與內壁310直接接 觸而造成損壞。 熱墊330布置在烹飪器具300的側壁部分304內部，具有朝向內壁310的外表面 312的內表面331，以及朝向外壁370的內表面371的外表面332。熱墊可以由各種絕緣材 料中的任何一種來形成，包括但不限于支持氣凝膠粒子的纖維材料(例如，包含炭黑的硅 氣凝膠)。熱墊330優(yōu)選地布置在間隙306內，其中內表面331與內壁310的外表面312間 隔開，以避免當內壁310被加熱時由于不時與內壁310直接接觸而造成損壞。
按照所示出和所繪出組裝烹飪器具300，間隙306內部的氣體環(huán)境、熱墊330、熱絕 緣體350以及外壁370相互協(xié)作，以將外表面372維持在相對冷的溫度，而使得內壁310的 目標層318通過磁感應而變熱。間隙306內的氣體環(huán)境阻止從內壁310的外表面312發(fā)散 的熱量向熱墊330的內表面331以及熱絕緣體350的內表面351傳遞。熱墊330阻止通過 了間隙306內的氣體環(huán)境的熱量在內表面331和外表面332之間傳遞，而熱絕緣體350阻 止熱量在內表面351和外表面352之間傳遞。外壁370的非傳導層377阻止通過了氣體環(huán) 境和熱墊330或者熱絕緣體350的熱量向外表面372傳遞。 圖10繪出了烹飪器具400，其基本類似于圖7的烹飪器具100以及圖9的烹飪器具300。類似于烹飪器具300，烹飪器具400包含內壁410和外壁470， 二者均為盤狀形狀， 并且內壁410套在外壁470內。同樣，類似于烹飪器具300，內壁410在連續(xù)環(huán)狀接合420 處接合至外壁470，由此在內壁410和外壁470之間限定并且完全包圍間隙406，在該間隙 中布置真空密封的熱絕緣體450。此外，類似于烹飪器具300，熱絕緣體450不是盤狀形狀， 并且布置在間隙406內，其基本位于烹飪器具400的底部部分403內。然而，不同于烹飪器 具300，而是更類似于烹飪器具100，內壁410具有一層部分和三層部分，并且在烹飪器具的 側壁部分404內，外壁470包含反射層476。鑒于烹飪器具400和烹飪器具100和300中每 個之間的相似性，相對應的特征利用最后兩位數(shù)字也對應的數(shù)字符號來標記。
內壁410具有限定烹飪腔室401的內表面411，以及外表面412。在烹飪器具400 的側壁部分404內，內壁410包含烹飪層416，在底部部分403內，內壁410還包含散布層 417和目標層418。烹飪層416限定內壁410的基本全部的內表面411，而外表面412由側 壁部分404內的烹飪層416以及由底部部分403內的目標層418來限定。烹飪器具400的 底部部分403內的外表面412的部分朝向熱絕緣體450，而側壁部分404內的外表面412的 部分朝向外壁470的反射層476。在內壁410的目標層418中通過感應爐灶面的感應線圈 生成的磁場而產生熱量。散布層417將目標層418中生成的熱量傳導至烹飪層416，同時還 將熱量更均勻地散布，從而在底部部分403內的烹飪層416的至少部分能夠提供更為均勻 受熱的烹飪表面。 外壁470具有內表面471 ，并且具有外表面472，該外表面472限定了烹飪器具400 的大部分外型。在烹飪器具400的底部部分403內，外壁470包含非傳導層477，而在側壁 部分404內，外壁470還包含反射層476。非傳導層477限定了外壁470的基本全部外表面 472，而內表面471由側壁部分404內的反射層476以及由底部部分403內的非傳導層477 來限定。烹飪器具400的底部部分403內的內表面471的部分朝向熱絕緣體450，而側壁部 分404內的內表面471的部分朝向內壁410。應當注意，盡管在此描述中，反射層476僅位 于側壁部分404內，但是其他實現(xiàn)可以在底部部分403或者側壁部分404兩者中包含反射 層476。 內壁410和外壁470的部分在接合420處相遇，而接合420與內壁410和外壁470 的這些部分相互協(xié)作以形成氣密的密封，該氣密密封將間隙406內的環(huán)境與間隙406外部 的環(huán)境相隔離。間隙406填充有氣體，該氣體基本阻止熱傳遞，并且優(yōu)選地處于這樣的壓 強，該壓強可以在提供對熱傳遞的阻擋以及在間隙406內提供足夠壓強以便阻止外壁470 被壓入間隙406之間進行平衡。 熱絕緣體450布置在烹飪器具400的底部部分403內，其具有朝向內壁410的外 表面412的內表面451，以及朝向外壁470的內表面471的外表面452。如所述，熱絕緣體 450基本與內壁410的目標層418共面，但是比目標層418具有更大的表面面積，由此熱絕 緣體450的邊緣進一步延伸跨越烹飪器具400的底部部分403而超過目標層418?？梢哉J 為跨越底部部分403的這種更大范圍的熱絕緣體450是期望的，以便有助于阻止熱量傳輸 到側壁部分404內的外壁470和底部部分403相遇部分的位置。熱絕緣體450包含熱阻材 料457和一對片狀物456和458，在該片狀物456和458之間真空密封有熱阻材料457。片 狀物456限定了基本全部的內表面451，而片狀物458限定了基本全部的外表面452。取決 于制造片狀物456的材料化合物，熱絕緣體450優(yōu)選地布置在間隙406內，其中內表面451離開內壁410的外表面412，以避免當內壁410被加熱時由于不時與內壁410直接接觸而造 成損壞。 按照所示出和所繪出組裝烹飪器具400，間隙406內部的氣體環(huán)境、熱絕緣體450、 反射層476以及非傳導層477相互協(xié)作，以將外表面472維持在相對冷的溫度，而使得內壁 410的目標層418通過磁感應而變熱。間隙406內的氣體環(huán)境阻止從內壁410的外表面412 發(fā)散的熱量向熱絕緣體450的內表面451以及外壁470的反射層476傳遞。熱絕緣體450 阻止通過了間隙406內的氣體環(huán)境的熱量在內表面451和外表面452之間傳遞，而反射層 476將熱量反射離開外壁470。外壁470的非傳導層477阻止通過了氣體環(huán)境和熱絕緣體 450或者反射層476的熱量向外表面472傳遞。應當注意，盡管分別描述了烹飪器具100、200、300和400的間隙106、206、306和
406填充有氣體，一個或者多個這樣的烹飪器具的其他實現(xiàn)可以采取在一個或者多個這些 間隙中包括真空的方法。 已經描述了本發(fā)明的多個實施方式。然而，應當理解，在不脫離本發(fā)明的精神和范 圍的情況下，可以作出各種修改，并且由此其他實施方式也落入后文權利要求書的范圍內。
權利要求
一種用于與具有感應線圈的感應爐灶面一起使用的烹飪器具，所述烹飪器具包括內壁，包括其中由所述感應線圈生成熱量的導電目標層；外壁，包括非導電層，所述外壁與所述內壁相互協(xié)作以在所述內壁和所述外壁之間形成密封的間隙；以及氬氣填充所述密封的間隙。
2. 根據(jù)權利要求1所述的烹飪器具，其中所述外壁進一步包括反射層，布置在所述外 壁的表面上，所述反射層限定所述間隙的部分并朝向所述內壁。
3. 根據(jù)權利要求2所述的烹飪器具，其中所述反射層是非連續(xù)的，以便中斷在所述反 射層中由所述感應線圈感應的電流。
4. 根據(jù)權利要求1所述的烹飪器具，其中所述外壁進一步包括不能滲透的材料，以輔 助減少大氣氣體通過所述外壁而滲入所述間隙中。
5. 根據(jù)權利要求1所述的烹飪器具，其中所述外壁提供開口進入所述間隙的通道，以 使得能夠利用所述氬氣填充所述間隙。
6. 根據(jù)權利要求1所述的烹飪器具，其中所述內壁進一步包括熱量散布層和烹飪層。
7. 根據(jù)權利要求6所述的烹飪器具，其中所述內壁是盤狀形狀，其具有基本平坦的底 部部分，限定烹飪腔室的內表面，以及限定所述間隙的部分并且朝向所述外壁的外表面，其 中所述烹飪層提供基本全部的所述內表面； 所述目標層提供所述底部部分內的所述外表面；以及所述熱量散布層將在所述目標層中生成的熱量傳導至至少所述底部部分內的所述烹 飪層。
8. 根據(jù)權利要求1所述的烹飪器具，其中所述氬氣維持在低于海平面處大氣壓強的壓強。
9. 根據(jù)權利要求l所述的烹飪器具，進一步包括真空密封的熱絕緣體，布置在所述間 隙中并且與所述內壁離開不相接觸，其中所述真空密封的熱絕緣體包括熱阻材料以及在真 空中包圍所述熱阻材料的一對片狀物。
10. 根據(jù)權利要求9所述的烹飪器具，其中所述真空密封的熱絕緣體的所述熱阻材料 包括氣凝膠。
11. 根據(jù)權利要求9所述的烹飪器具，其中所述真空密封的熱絕緣體的一對片狀物中 的至少一個片狀物包括二氧化硅。
12. 根據(jù)權利要求9所述的烹飪器具，其中所述真空密封的熱絕緣體的一對片狀物中 的至少一個片狀物包括金屬化聚合物。
13. 根據(jù)權利要求9所述的烹飪器具，其中所述真空密封的熱絕緣體附著至限定所述 間隙的部分的所述外壁的內表面。
14. 根據(jù)權利要求9所述的烹飪器具，其中所述內壁和所述外壁相互協(xié)作以向所述烹飪器具提供具有底部部分和側壁部分的盤 狀形狀，以及其中所述內壁套在所述外壁內；以及所述真空密封的熱絕緣體布置在所述底部部分內的所述間隙的部分內。
15. 根據(jù)權利要求9所述的烹飪器具，進一步包括熱墊，布置在所述側壁部分內的所述間隙的部分內，其中所述熱墊包括纖維材料和氣凝膠，以及其中所述熱墊附著至限定所 述間隙的部分的所述外壁的表面。
16. 根據(jù)權利要求9所述的烹飪器具，其中所述目標層布置在所述底部部分內的所述 間隙的部分內，以及其中所述真空密封的熱絕緣體進一步延伸跨越所述底部部分而超過所 述目標層。
17. 根據(jù)權利要求9所述的烹飪器具，進一步包括布置在所述間隙內的吸氣材料塊以 去除氬氣以外的氣體。
18. —種制造烹飪器具的方法，所述方法包括將包括非導電層的外壁接合至包括導 電目標層的內壁，以在所述內壁和所述外壁之間限定間隙，從而在所述間隙中包括氬氣，其 中在所述導電目標層中由感應爐灶面的感應線圈生成熱量。
19. 根據(jù)權利要求18所述的方法，其中所述外壁和所述內壁的接合是在氬氣環(huán)境中執(zhí) 行的。
20. 根據(jù)權利要求18所述的方法，進一步包括 形成通過所述外壁部分的通道； 通過所述通道利用氬氣填充所述間隙；以及 密封所述通道。
21. 根據(jù)權利要求18所述的方法，進一步包括 在所述間隙內布置吸氣材料塊；以及在將所述外壁接合至所述內壁之后，激活所述吸氣材料，以便從所述間隙內去除氬氣 以外的氣體。
22. 根據(jù)權利要求21所述的方法，進一步包括選擇一定數(shù)量和類型的所述吸氣材料， 以便從所述間隙內去除選定數(shù)量和成分的氣體，從而在所述間隙內實現(xiàn)以下氣體環(huán)境，其 包括具有低于海平面處的大氣壓強的壓強的氬氣。
全文摘要
一種感應烹飪器具(100)，構造為在其腔室內烹飪食物，同時維持相對冷的外表面(例如，優(yōu)選地，外表面足夠冷以便人們徒手拿起)。該烹飪器具(100)包括內壁(110)，至少部分地由導電材料制成；以及外壁(170)，至少部分地由非導電材料制成。反射層(176)、真空密封的熱絕緣體和/或比空氣更能阻止熱量傳導的氣體布置在內壁(110)和外壁(170)之間，以便阻止從內壁(110)向外壁(170)傳遞熱量。
文檔編號A47J36/02GK101795609SQ200880105906
公開日2010年8月4日 申請日期2008年9月5日 優(yōu)先權日2007年9月7日
發(fā)明者D·W·貝弗利, R·O·英格蘭, T·A·弗羅施萊 申請人:伯斯有限公司