磁悬浮电磁炒灶的制作方法

本发明涉及一种在磁感应线圈与炒锅之间设置的气凝胶隔热层的磁悬浮电磁炒灶。

背景技术：

1、目前，市场上以电为热源的锅灶，有电加热灶、光波灶和电磁灶。利用加热管、电阻丝加热或光辐射加热的锅灶，热散失较大，热传导迟后，热散失较大，热效率低，主要用于小型家电。

2、用于餐厅厨房的电磁灶使用清洁能源，具有热效率高，无燃烧废气排放，无效散发热量小等优势。但是，电磁灶需要将50hz交流电转换为高频交流电，通过螺旋状的磁感应线圈，形成高频交变磁场，磁场内的磁力线穿过微晶板或陶瓷板，在金属锅体内产生高频交变的涡流，加热金属锅体蒸煮煎炒食物。磁感应线圈在加热金属锅体的同时，高温热量也通过微晶板或陶瓷板热传导到磁感应线圈和炉灶内，在炉灶内的螺旋状磁感应线圈和机芯电路板上有许多电子元器件，在长时间高温炙烤下，磁感应线圈的导线绝缘层、元器件的性能都会发生改变，大大缩短使用寿命，严重时造成设备故障。因此，生产厂家都采用一系列措施对电磁灶进行散热和热保护。当锅体温度超过磁感应线圈耐温限制温度时，升温到300度就必须限温保护，关断电源。加上厨房空间较小、温度较高，湿度大，电磁灶很容易出现故障，影响厨房正常经营。由于磁感应线圈耐温受到限制，也限制锅体温度升温和贮存热量，对于需要高温爆炒的菜肴，达不到厨师炒菜厨艺要求。另外限温控制还会中断炒菜，需要等待温度降低才能恢复供电炒菜。不仅影响正常工作，还造成热量无效散失，热量散失降低了能源利用效率。

3、中餐烹饪操作对炒灶有火力大、便于操作控制等多种要求，大火翻炒颠勺是中餐常用工艺动作，铁锅在锅圈上翻炒颠勺，滑动碰撞，产生噪音，污染厨房环境，劳动强度也很大。电磁灶的高频电磁波具有电磁辐射副作用，金属锅离开一定距离，不能产生涡流，就停止加热，加上限温保护，不能满足中餐大火翻炒的温度要求，电磁灶推广应用受到限制。为充分发挥电磁灶使用电力清洁能源，热效率高的优势，取消高温限制，消除电磁辐射的副作用，消除高温对磁感应线圈和机芯电路板影响，便于厨师高温爆炒翻炒颠勺的厨艺要求，更方便出菜、洗锅等烹饪操作。本发明通过在磁感应线圈与炒锅之间设置的气凝胶隔热层的磁悬浮电磁炒灶，达到上述功能。

技术实现思路

1、为消除对电磁灶温升限制、锅底热量散失和电磁辐射，并提高锅体温升和贮存热能等现有已知的电磁炒灶的不足, 保护磁感应线圈和机芯电路板不受高温侵害，延长磁感应线圈使用寿命。本发明的目的在于提供一种在磁感应线圈与炒锅之间设置的气凝胶隔热层的磁悬浮电磁炒灶。磁悬浮电磁炒灶由磁悬浮电磁锅托、锅托底座组成，金属炒锅坐入磁悬浮电磁锅托内。磁悬浮电磁锅托由气凝胶隔热层、磁感应线圈、锅托底框、锅托安全开关、锅托主磁铁组成。锅托底框圆环内设有根据电磁炒灶球面制作，按着气凝胶隔热层、磁感应线圈和锅托底框等顺序层次，紧密相贴固定在锅托底框内，气凝胶隔热层和锅托底框上下夹紧磁感应线圈。锅托底框是锅托底框圆环内设有与金属炒锅凹形球面形状相似的气凝胶隔热层凹形球面，金属炒锅凹形球面锅底坐入锅托内，与锅托内气凝胶隔热层处处紧贴。磁感应线圈形成的高频交变磁场，磁力线能够无衰减地穿透气凝胶隔热层，使金属锅体内产生高速交变的涡流，加热金属锅体。气凝胶是一种非晶态材料，由超强的大分子网状结构组成。可以在高温、低温环境下使用，能承受1400°c的高温，它的导热系数非常低，导热系数仅为0.025 w/(m·k)，即使在800℃的高温下其导热系数才为0.043w/(m·k)，是目前隔热性能最好的固态材料。气凝胶隔热层具有隔热、绝缘、隔音的效果，隔断热传导和热辐射。隔音量可达30~50分贝，可以有效地减少噪声的隔声作用。特制的气凝胶材料具有较强的耐久性，长期使用不易出现变形或老化等现象。气凝胶的韧性为14.68 mj/m3，水泥气凝胶的强度为315.65 mpa，具有极好的耐久性。气凝胶隔热层属于无机材料，无毒、无害、不会释放有害气体，不会对环境造成污染，使用十分安全。

2、在磁悬浮电磁锅托和锅托底座的上下之间对应设置的磁悬浮装置，用反向磁场的推斥力，抬起电磁锅托和电炒锅，悬浮电磁锅托和锅托底座不会接触摩擦碰撞。电炒锅坐在锅托内，在翻炒颠勺时，磁悬浮装置托起锅托向上随电炒锅一起运动，保持加电加热状态，压下或抬起锅把手，或起锅，磁场的推斥力，起到减轻重力的作用。

3、锅托內气凝胶隔热层与磁悬浮电磁锅托圆口周边密封固定，隔断金属锅底的热传导和热辐射。金属炒锅在磁悬浮电磁锅托内，随意翻炒、移锅出菜装盘、洗锅、烹饪。金属炒锅坐在磁悬浮电磁锅托内，电磁锅托悬浮在具有磁悬浮装置的锅托底座上。锅托底框的锅底中心设有安全开关，经弹簧电缆与电控模块、交流接触器连接。当金属炒锅离开电磁锅托，安全开关断开磁感应线圈电源，磁感应线圈停止工作，防止电磁辐射，节约用电。金属炒锅坐在磁悬浮电磁锅托内，安全开关向磁感应线圈供高频电流，磁感应线圈产生高频交变磁场，磁场内的磁力线穿过锅托內气凝胶隔热层直达金属锅底，在金属锅体内产生高频交变的涡流，加热金属锅体，加热烹饪食物。锅托內气凝胶隔热层与磁悬浮电磁锅托圆口周边密封固定，隔断金属锅底的热传导和热辐射。气凝胶隔热层隔断金属锅底的热传导和热辐射，使电磁灶内不会出现高温炙烤，金属锅底也不受提高温度限制，磁感应线圈的漆包线的绝缘层和机芯电路板的元器件得到保护，也不需要对电磁灶内的热保护，降低制作成本，大大降低故障率，全面延长电磁灶使用寿命。磁感应线圈直接加热金属炒锅，调整控制功率和锅温更加直接方便可靠；随时方便加电、断电，提高了电能有效利用率；磁悬浮装置减轻烹饪劳动强度，消除余热；翻炒颠勺时悬浮电磁锅托和锅托底座不会接触摩擦碰撞，气凝胶隔热层的隔声作用，有效地减少噪声，改善厨房环境，也大大方便了烹饪操作。可大大提高金属炒锅温度和储热量，更适合厨师高温爆炒厨艺要求，消除电磁灶进入厨房的技术障碍。不仅可以取消热保护和散热装置，降低生产成本，提高磁感应线圈磁感应效率，使产生的热能得到充分利用，减少无效热能散失，提高热效率，减少电耗的节能效果。

4、本发明所采用的技术方案是：磁悬浮电磁炒灶由磁悬浮电磁锅托和锅托底座组成，电磁锅托和锅托底座都设有外径相同的圆环，电磁锅托和锅托底座的外圆之间设有均布的磁悬浮支点，相同磁极的相斥力将电磁锅托悬浮在锅托底座上，金属炒锅坐入磁悬浮电磁锅托内。磁悬浮电磁锅托由气凝胶隔热层、磁感应线圈、锅托底框、锅托安全开关、锅托主磁铁和锅托付磁铁组成。锅托底框圆环内设有根据电磁炒灶球面制作的气凝胶隔热层和磁感应线圈紧密相贴固定在锅托底框内，气凝胶隔热层和锅托底框上下夹紧磁感应线圈。其特征在于：磁悬浮电磁炒灶由电磁锅托和锅托底座组成，气凝胶隔热层和磁感应线圈固定在电磁锅托的锅托底框内，气凝胶隔热层与锅托底框内球面封闭固定，磁感应线圈经锅托底框内安全开关与电源连接，电磁锅托与锅托底座的外圆之间均布磁悬浮支点，磁悬浮动支点和磁悬浮定支点相同磁极相对。

5、磁悬浮电磁炒灶的电磁锅托由气凝胶隔热层、磁感应线圈、锅托底框和磁悬浮动支点组成。磁悬浮电磁锅托的锅托底框，锅托底框圆环内向下设有球台环面，下部衔接网状框架球冠，内贴装磁感应线圈，磁感应线圈外圆与球台环面内锅托副磁铁保持距离。锅托底框是用非金属制作的整体结构，球面辐射网状框架与磁感应线圈凹形球面积相同，磁感应线圈贴装在网状框架内，与球台环面内环面形成完整的球面。球台环面内环面球半径加上磁感应线圈厚度，等于辐射网状框架内球面半径。锅托底框的下部球冠是下凹辐射网状框架，下凹的高度等于磁感应线圈厚度，磁感应线圈贴装在辐射网状框架球面内，保持与气凝胶隔热层和金属炒锅球面平行，便于安装和磁感应线圈工作时散发电流产生的热量。

6、磁悬浮电磁锅托的气凝胶隔热层、磁感应线圈和锅托底框的辐射网状框架等3层球面，与金属炒锅凹形球面圆心同轴，紧贴平行。球面半径根据气凝胶隔热层、磁感应线圈和锅托底框的辐射网状框架，厚度增加。气凝胶隔热层凹形球面紧贴着磁感应线圈和锅托底框，与锅托底框圆环密封固定，隔断金属炒锅与锅托底框的接触，金属炒锅凹形球面锅底坐入锅托内，与锅托内气凝胶隔热层处处紧贴。

7、锅托底框辐射网状框架底部中心位置设有压动式安全开关，经弹簧电缆、电控模块、交流接触器、电缆与电源连接。压动式安全开关圆柱按键弹起高度高于气凝胶隔热层，圆柱按键与金属锅体接触部分设有覆盖圆柱的气凝胶护套，防止经安全开关圆柱的高温热传导，损害安全开关。金属炒锅坐入电磁炒灶锅托，压动安全开关圆柱按键，接通电源加热金属锅体，抬起金属炒锅断开电源。防止电磁辐射，又可以节约电耗。磁悬浮电磁炒灶开启电源开关，电磁炒灶空锅时，压动安全开关保持断开状态，断开交流接触器电源，当金属炒锅坐入电磁炒灶，压动安全开关圆柱按键，接触器接通电源，电控模块控制交流向磁感应线圈供高频交流电。磁感应线圈形成的高频交变磁场，磁力线能够无衰减地穿透气凝胶隔热层，使金属锅体内产生高速交变的涡流，加热金属锅体，烹饪食物。

8、锅托底座设有与电磁锅托外径相同的圆环，电磁锅托坐在锅托底座的中心位置，锅托底座是安装在电磁炉灶锅口的中心上。锅托底座是环形圆台，凸起的圆环台向下，直径与电磁炉灶锅口圆口直径相同，向下的圆环台插入并固定在电磁炉灶锅口圆口内。锅托底座与电磁锅托外径相同的圆环内径，等于锅托底框最大的外径，球面圆弧环内设有与电磁锅托外球面同心的球面圆弧环。

9、电磁锅托和锅托底座都设有外径相同的圆环，电磁锅托圆环和锅托底座圆环都是有一定宽度的圆环，磁悬浮电磁锅托和锅托底座之间设有均布的磁悬浮装置。电磁锅托的锅托底框内设有均布的4组磁悬浮动支点，每组电磁锅托磁悬浮动支点都由主磁铁、副磁铁组成。在每组磁悬浮动支点同一纵剖球面内，设有锅托底框圆环下部和锅托底框外球面相连的条形沟槽，锅托底框圆环条形沟槽内嵌入条形锅托主磁铁，锅托底框外球面上的条形沟槽内嵌入条形锅托副磁铁，锅托主磁铁和锅托副磁铁相同的磁极朝向向下的方向，锅托主磁铁靠近锅托副磁铁，设在同一纵剖球面内，拉开一定距离。折弯的上导磁衔铁嵌入锅托圆环内下部和锅托底框外球面的沟槽内，吸附在锅托主磁铁和锅托副磁铁上，条形沟槽内嵌入折弯的上导磁衔铁，与锅托圆环面和锅托底框外球面填平密封。上导磁衔铁将电磁锅托主磁铁和锅托副磁铁磁力汇集在上导磁衔铁上，增强磁场的磁力，保护永磁铁的磁性。还具有防止油泥污水污染磁铁作用。

10、螺旋状磁感应线圈球面面积既要保证对金属炒锅球面锅底加热面积，又要与电磁锅托底框副磁铁离开磁感应线圈磁场辐射的有效距离，防止磁感应线圈的高频交变磁场对电磁锅托副磁铁和锅托底座弧面磁铁的磁场扰动。

11、锅托底座设有4组均布的磁悬浮定支点，每组定支点有2个隔开一定距离的磁悬浮左右定支点，左右定支点各设有1条条形沟槽，锅托底座圆环内上部和锅托底座内球面条形沟槽相连，分别嵌入主磁铁、副磁铁，主磁铁镶嵌在锅托底座圆环的上圆环面内，副磁铁镶嵌在锅托底座圆弧内，主磁铁、副磁铁中心线设置在同一纵向弧面内，锅托底座主磁铁和锅托副磁铁相同的磁极朝向向下的方向，拉开一定距离，左右定支点拉开一定距离。在磁悬浮左右定支点沟槽内，折弯的下导磁衔铁嵌入条形沟槽内，吸附在锅托底座主磁铁和锅托副磁铁上，与锅托底座圆环和锅托底座内球面填平密封。下导磁衔铁将锅托底座主磁铁和副磁铁磁力汇集在下导磁衔铁上，增强磁场的磁力，保护永磁铁的磁性。还具有防止油泥污水污染磁铁作用。

12、锅托底框磁悬浮动支点的上导磁衔铁和锅托底座磁悬浮定支点的下导磁衔铁上下位置对应平行，相同磁极的相对，磁悬浮动支点的上导磁衔铁设置在锅托底座左右定支点的下导磁衔铁中间。动支点和定支点主磁铁产生的相斥力将电磁锅托托起，动支点和定支点副磁铁的相斥力将电磁锅托保持在锅托底座中心位置，锅托底座左右定支点的相斥力将电磁锅托的磁悬浮动支点限制在左右定支点的中间。两个左右定支点下导磁衔铁在锅托底座圆环和圆口内，形成向上凹槽形反向磁场，产生将磁悬浮动支点上导磁衔铁向上的推斥力，并偏向左右支点中心，磁悬浮装置的上导磁衔铁和下导磁衔铁永磁合力，使锅托悬浮在锅托底座圆口的中心位置，并将磁悬浮动支点限定在左右两个磁悬浮定支点中间。金属炒锅坐入磁悬浮电磁锅托内，磁悬浮动支点和锅托底座磁悬浮定支点的相斥力将电磁锅托和金属炒锅悬浮在锅托底座上，并限定电磁锅托保持在锅托底座中心位置。

13、当厨师翻炒菜肴时，压动一边锅把手，向下被压动的一边的磁悬浮动支点，越靠近磁悬浮左右定支点，反向的相斥力就越大，另外3个磁悬浮支点同时产生向上托起电磁锅托和金属炒锅的力，菜肴在金属炒锅内被抛起，被翻炒。由于金属炒锅在电磁锅托内可以自由转动和沿着球面纵向拉动，锅把手处随意在两个磁悬浮定支点之间任一位置，压动锅把手，锅把手一边两个磁悬浮支点起到支撑点的作用，另外2个磁悬浮支点同时产生向上托起电磁锅托和金属炒锅一起抬起的力，菜肴在金属炒锅内被抛起，被翻炒。在炒菜时是厨师操做锅的动作不会受到限制。由于在翻炒时，或金属炒锅在电磁锅托内可以自由转动和沿着球面拉动，金属炒锅不离开电磁锅托，安全开关保持接通状态，电控模块控制交流接触器接通电源，向磁感应线圈供高频交流电，金属炒锅就保持加热状态。当金属炒锅从电磁锅托离开，安全开关断开交流接触器电源，磁感应线圈停止高频交流电，电磁场停止工作，金属炒锅停止加电加热，不会产生电磁辐射和电耗。反向磁场的作用力使电磁锅托和锅托底座不接触，在炒菜翻炒时，不会碰撞摩擦。在颠勺翻炒时，磁悬浮装置托起电磁锅托向上随金属炒锅一起运动，保持加电加热状态，压下或抬起锅把手，或起锅，磁场的推斥力，起到减轻重力的助力作用。

14、电磁锅托和锅托底座圆环的宽度和厚度，根据永磁铁的长度和厚度确定，永磁铁的长度和厚度由磁能积确定。选用永磁体及磁能积，根据金属炒锅和加工菜肴重量，以及厨师翻炒力度，确定永磁铁磁能积和结构尺寸。

15、磁感应线圈形成的高频交变磁场，磁力线穿透气凝胶隔热层，使金属锅体内产生高速交变的涡流，加热金属锅体，金属炒锅球面锅底产生的热量被气凝胶隔热层隔断包裹，不会传导和辐射到磁感应线圈和锅托底框，热能被金属炒锅锅体吸收利用，减少热量散失。

16、磁悬浮电磁炒灶在台式电磁炒灶的操作面板上，或在电磁炒灶的操作面板上，设有电源开关、电源显示、功率调整、定时控制、温度显示等开关装置，可以调整电磁炒灶加热功率、控制炒锅温度和时间定时。磁悬浮电磁锅托坐在锅托底座的中心位置，电磁锅托被反向磁场悬空托起。当开启磁悬浮电磁炒灶电源开关，金属炒锅坐入电磁炒灶的电磁锅托，压动安全开关圆柱按键，交流接触器接通电源，电控模块控制向磁感应线圈供高频交流电，磁感应线圈形成的高频交变磁场，磁力线能够无衰减地穿透气凝胶隔热层，使金属锅体内产生高速交变的涡流，加热金属锅体，烹饪食物。当电炒锅离开电磁锅托，移锅出菜、洗锅，锅托底框的锅底中心的安全开关断开电源，断开磁感应线圈高频交流电源，停止加热。

17、磁悬浮装置的永磁合力使电磁锅托悬浮在电磁锅托底座圆口的中心位置，并将磁悬浮动支点限定在两个磁悬浮定支点中间。厨师操作金属炒锅在电磁锅托内可以自由转动和沿着球面纵向拉动，磁悬浮装置托起电磁锅托向上随电炒锅一起运动，保持加电加热状态。锅把手处随意在两个磁悬浮定支点之间任一位置，压动锅把手，锅把手一边两个磁悬浮支点起到支撑点的作用，另外2个磁悬浮支点同时产生向上托起电磁锅托和金属炒锅一起抬起的力，菜肴在金属炒锅内随意被抛起，被翻炒，电炒锅烹饪、离开、移锅出菜、洗锅，安全开关控制加电、断电。厨师操做锅的动作不会受到限制。反向磁场的作用力使电磁锅托和锅托底座不接触，在颠勺翻炒时，不会碰撞摩擦。压下或抬起锅把手，或起锅，磁场的推斥力，电磁锅托与锅托底座不接触，起到减轻重力的助力作用。

18、电磁锅内气凝胶隔热层隔断金属锅体的热传导和热辐射，电磁炒灶内不会出现高温炙烤，金属锅底也不受提高温度限制，磁感应线圈的漆包线的绝缘层和机芯电路板的元器件得到保护，也不需要对电磁灶内的热保护，降低制作成本，大大降低故障率，全面延长电磁灶使用寿命。可大大提高金属锅体温升和储热量，更适合厨师高温爆炒厨艺要求。

19、本发明相比现有的技术具有以下优点：

20、磁悬浮电磁炒灶电磁锅托的气凝胶隔热层，解决磁感应线圈的磁力线无衰减地穿过气凝胶隔热层薄板，又要隔断金属加热体的热辐射和热传导的两个方面关键技术。气凝胶是一种由超强的大分子网状非晶态结构组成的新型技术材料，可以在高温、低温环境下使用，是目前隔热性能最好的固态材料，即使在800℃的高温下其导热系数才为0.043w/(m·k)。气凝胶隔热层属于非金属、非铁磁类无机材料，电磁感应磁场穿过气凝胶隔热层无衰减，无毒、无害、不会释放有害气体，不会对环境造成污染，使用十分安全可靠。

21、电磁锅托的气凝胶隔热层隔断金属锅体的热传导和热辐射，使电磁灶内不会出现高温炙烤，金属锅底也不受提高温度限制，可以大大提高金属锅烹饪温度和储热量，更适合厨师高温爆炒厨艺要求。

22、电磁锅托的气凝胶隔热层还具有隔热、绝缘、隔音的效果，隔断金属锅底热辐射和热传导，导电线路与金属加热体不接触，成为真正安全的防电墙，既可以透过磁力线，又具有隔断金属加热体的热传导，消除金属锅底热传导和热辐射，消除热量散失，提高热能利用效率，节能降耗。不需要对电磁灶的磁感应线圈热保护和散热装置，降低制作成本，大大降低故障率，全面延长电磁灶使用寿命。还可以缩小电磁炒灶的体积，制作成台式磁悬浮电磁炒灶。

23、金属炒锅在电磁锅托内可以自由转动和沿着球面纵向拉动，锅把手处随意在两个磁悬浮定支点之间任一位置，压动锅把手，锅把手一边两个磁悬浮支点起到支撑点的作用，另外2个磁悬浮支点同时产生向上托起电磁锅托和金属炒锅一起抬起的力，菜肴在金属炒锅内被抛起翻炒，消除锅灶之间的硬碰撞和摩擦声，消除噪音，可以减轻翻炒起锅的劳动强度，更加适合餐厅厨房和家庭厨房的多种烹饪操作，在炒菜时是厨师动作不会受到限制。

24、电磁锅托的气凝胶隔热层隔热绝缘的作用，阻止炒锅热量散失，提高了能源利用效率，降低了能耗。

25、磁悬浮电磁炒灶的电磁加热方式，便于对功率调整、锅温调整，也简化了调整控制方式，对锅温调整控制、监测更加直接简单，准确可靠。