保温加热盘的制作方法

专利名称：保温加热盘的制作方法
技术领域：
本发明涉及一种加热盘，特别是涉及一种能够保温的加热盘。
背景技术：
餐饮服务中众多挑战之一是加工食物的保温。因为许多菜肴当它们变冷后会失去 它们的质感和味道，因而它们在加工后必须立刻食用。通常这是非常难以实施，特别是当食 物需要提前加工的时侯。各种装置已被开发出来用于已加工的食物的保温。例如，保温灯已经广泛地用在 快餐厅中用于汉堡包和三明治在食用前的保温。电加热盘也已被用于食物保温。还有一种 自助餐供应托盘，其通过在托盘下放置热源，例如小型火源，来保温食物。但是，这些设备的 缺点在于它们不易于携带并且需要连接到外部能源或具有潜在危险性的明火来供应热。微波加热盘具有可携带、通常安全并无需连接到外部能源的优点。微波加热盘通 常由由于暴露于微波能而保温的材料制成。微波加热盘的一个主要缺点在于它们趋于由反 复清洗和在微波炉中加热所导致的隆起和变形。所述隆起和变形是由于水分子在加热盘的 内部的腔室中以及在加热盘自身中聚集造成的。

发明内容
本文中公开的实施方式提供了一种加热盘，该加热盘被配置成抵抗由于在微波炉 中反复并长时间使用所导致的隆起和变形。在一优选实施方式中，加热盘包括一上表面、连接到所述上表面的一下表面和在 上表面和下表面之间所限定出的一腔室。一保温体布置在腔室中并且一通道布置在所述下 表面中。所述通道具有一孔洞和连接到所述通道上的一透气膜。所述透气膜允许气体流入 和流出所述腔室的路径。根据所述优选实施方式的一方面，所述透气膜覆盖孔洞并由阻止液体流入腔室的 材料制成。所述透气膜可以由透气材料制成，诸如，例如微纤维、热塑性聚合物、聚四氟乙 烯、GoretexO和聚酯。根据所述优选实施方式的另一方面，所述孔洞的直径为约0. 5mm到约5mm，更优选 为约Imm到约2mm。根据所述优选实施方式的再一方面，设置一连接件将所述透气膜连接到通道上。 所述连接件可以成形为一具有环绕所述通道的外表面的孔的环。根据所述优选实施方式的又一方面，下表面还具有多个穴窝，该穴窝被配置成将 加热盘与外界隔绝。
在另一优选实施方式中，所述加热盘包括一上壁；一下壁；和一支撑结构，该支撑 结构具有一外周壁并连接到所述上壁和所述下壁而限定出一封闭的腔室。一保温体布置在 所述腔室中并且一透气通道被配置成允许气体流入和流出所述腔室。根据所述优选实施方式的一方面，支撑结构是由一非常刚硬的合成材料制成，该 合成材料对于微波是可透的并且可以抵抗高于150°C的温度。所述支撑结构还具有一有孔 的顶表面和环绕所述顶表面的外周表面。根据所述优选实施方式的另一方面，所述支撑结构还包括布置在顶表面和外周表 面之间的一凹槽。所述凹槽被配置成允许顶表面由于暴露于辐射中或者加热而膨胀。所述 凹槽可以布置在支撑结构的外周壁中。柔性带可以布置在凹槽中以缓冲外周表面的变形和 有孔的表面所经受的应力。根据所述优选实施方式的再一方面，多个脚可以由外周表面形成。多个脚间隔开 并竖直向下弯曲以将加热盘支撑在大致水平的表面上。在另一优选实施方式中，所述加热盘包括一具有导热盘的上表面，所述导热盘具 有一顶表面和一底表面，所述底表面具有多个向下凸出的钉齿。一保温体布置与多个钉齿 接触以将热从保温体传递到导热盘上。连接到上壁的一支撑结构具有环绕所述保温体的一 外周壁。下壁连接到所述支撑结构以将所述保温体封闭在一腔室中，所述腔室是由上壁、支 撑结构和下壁而限定出的。所述下壁具有对于液体大致不可透的透气通道。根据所述优选实施方式的一方面，所述支撑结构还具有一连接到外周壁上的有孔 的顶表面。所述有孔的顶表面具有通孔，多个钉齿凸出穿过所述通孔而与保温体接触。根据所述优选实施方式的另一方面，所述加热盘还具有布置在保温体和下壁之间 的一绝热体。根据所述优选实施方式的又一方面，所述加热盘还具有多个布置在保温体与支撑 结构的外周壁之间的柱体。所述多个柱体被配置成将保温体与外周壁隔开。所述柱体可以 构形成将保温体与绝热体隔开和/或维持所述隔开。通过以下详细描述，本发明的其他目的、特征以及优点对于本领域中的普通技术
人员将变得清楚。


此处参考附图描述本发明所的示例性实施方式，其中图1是加热盘的一实施方式的分解透视图。图2是图1的加热盘的下壁的局部透视横截面图。图3是图1的加热盘部分组装好的局部透视横截面图。图4是图1的组装好的加热盘沿中心轴线的横截面图。图5A和5B是加热盘的局部剖切横截面图。图6是布置在图1的加热盘的下壁中的通道的透视图。图7是加热盘的另一实施方式沿中心轴线的横截面图。图8是示出了三个不同的剖切轴线的图1的组装好的加热盘的俯视图。
图9是图1的加热盘完全组装好的透视图。在多幅附图中相同的附图标记表示相同的部件。
具体实施例方式本发明的实施方式涉及一种能够在微波中加热并长时间保温的加热盘。所述加热盘配置成抵抗由于长时间暴露加热和反复清洗所导致的变形和隆起。在试验本发明的过程中，申请人最初计划其结构(由诸如PBT或者PBT与PET 的混合物的合成材料所制成)具有一由硅制成的对于微波能是可透的防护壁(recovery wall)，该结构的上部形成中心加热防护区并且然后通过穿过所述防护壁导热而工作。申请人:注意到这种类型的加热盘趋于在聚热阶段(当接受微波能时)隆起并因此 变形。某些树脂的湿度的上升是局部隆起的原因，该局部隆起持续直到在微波作用下熔化 部分凸出，以与腔室中空气的膨胀所导致的隆起相区别。申请人发现所述空气的膨胀与内 部的水分子聚集有关，所述空气的膨胀根据构成加热盘的材料产生隆起。因而，如果材料对 水分吸收和/或微波波长吸收十分敏感(例如高温尼龙)，会造成在暴露于微波之后隆起。本说明中所公开的加热盘的实施方式是由通过传导而保持和传递热的材料构成 的。另外，所述加热盘被配置成能够释放加热盘在加热过程中经受的应力。重要地，提供一 种透气膜使得气体能够流入和流出加热盘的腔室，同时能够防止液体(例如水)进入腔室。 优选地，材料具有很低的吸水敏感性，从而避免吸收存在于腔室中的水或者其他液体(例 如，穿过过滤器的水蒸气)。图1是保温加热盘10的一实施方式的分解透视图。所述加热盘10包括一上表面 100、一支撑结构200、一保温体300、一绝热体400和一下表面500。所述上表面100对于微波能是可透的，并且具有食物可以支承在其上的一导热盘 102和环绕所述导热盘102的一上周边104。所述上表面100布置在支撑结构200的顶部 上并且优选由阻热硅制成，诸如例如Shore A硬度大约为50的HCR硅50。优选地，所述硅 材料的Shore A硬度的范围从约40到约85。支撑结构200布置在上表面100的下方并且其对于微波能是可透的。所述支撑结 构200包括一有孔的顶表面202、环绕所述顶表面202的一外周表面206和一外周壁210。 所述顶表面202包括多个通孔204，所述通孔被配置成容纳多个从上表面100向下凸出的钉 齿(未示出)。在另一实施方式中，如图7中所示，所述支撑结构200可以设置不具有所述 有孔的顶表面202从而允许导热盘102与保温体300之间直接接触。所述外周表面206优选具有多个脚208，该脚形状为弯曲的竖直件。所述脚208提 高了加热盘10的稳定性，当该加热盘放置在一大致水平的表面上时，诸如例如地面上或桌 子上。所述脚208优选以大致相等的角扇区(angular sector)彼此间隔开。例如，外周表 面206可以具有三个或四个向下弯曲的脚208，彼此分别间隔90°和120°。所述支撑结构200可以由抗高温的合成材料制成，例如无机的或玻璃纤维强化的聚酯，诸如强化的聚对苯二甲酸丁二醇酯(PBT)、聚对苯二甲酸乙二醇酯(PET)、PBT与PET 的强化的混合物，和高温聚合物，诸如聚碳酸酯(PC)、聚醚醚酮(PEEK)、聚醚酰亚胺(PEI)、 聚醚砜(PES)、聚砜(PSU)或液晶聚合物(LCP)。所述保温体300至少部分位于在支撑结构200中。如图1所示，所述导热盘102、 有孔的顶表面202和聚热体300均具有圆形形状。在一优选实施方式中，所述保温体300 是由不同种类的由热矿物元素——诸如铁氧体或铁磁性材料——强化的陶瓷制成的。这些材料当接受到微波能时能够加热到高温直到居里温度(Tc)。所述保温体300变为由于暴露 于微波能中而被加热。一旦被加热，所述保温体300能够长时间地保温(例如长达约一个 小时)。保持的热从保温体300传递到上表面的导热盘102。多个柱体302可以间隔开并环绕保温体300的周边布置。例如，可以设置三或四个 柱体，彼此分别间隔90°或120°。所述柱体302可以由任意合适材料制成，优选由阻热材 料——例如强化的PBT或Shore A硬度大于80的硅——制成。如图1所示，所述柱体302 呈倒V字形以便以宽的尺寸公差将所述保温体300固定在外周壁210中。所述柱体302还 将所述保温体300与绝热体400的上表面间隔开。绝热体400可以布置在保温体300的下方。所述绝热盘400可以由任意无毒 的绝热材料制成。这种材料的实例包含诸如SiO2-AL2O3^rO2基材料、陶瓷和蜂蜡绝热板 (cerablanket) (AFLIS01260/128)。所述绝热体300还至少部分位于在支撑结构200中。
下表面500连接到支撑结构200的外周壁210并形成加热盘10的底表面。因而， 限定出一内部的腔室，该内部的腔室由上表面100、支撑结构200的外周壁和下表面500限 定。所述保温体300和绝热体400均布置在此内部的腔室中。下表面500具有多个穴窝 510和一通道512。所述穴窝510隔离所述绝热体400 (以及保温体300)以避免与外界的 热传导，而所述通道512允许气体流入和流出所述加热盘的腔室。完全组装好的图1的保温加热盘10在图9中示出。图2更详细地示出了下表面500的一部分。在图1和2中描述的实施方式中，一 单个的通道512布置在下表面500的中心。多个穴窝510也布置在下表面500上以提供绝 热。虽然图1和2描述的下表面500具有一单个的通道512，但是应理解的是所述下表面 500可以适当地具有任意数量的通道512。在一个优选实施方式中，通道512呈圆柱形并且具有布置在通道512的底面上的 至少一个孔洞514。在另一优选实施方式中，通道512可以具有多个孔洞514，如图2和6 所示。所述孔洞514的直径优选在约0. 5mm到约5mm之间，更优选在约Imm到约2mm之间。一透气膜520连接到通道512的上表面并且封闭通道512。所透气膜520可以由 一透气材料制成，例如微纤维、热塑性聚合物、聚四氟乙烯、GoretexO和聚酯。所述透气膜 520还可以覆盖一支撑织物(support fabric)，诸如，例如聚酯，以保证改进机械阻力。优 选地，所述透气膜520由阻止液体流入所述腔室的材料制成。如图2示意地示出，所述透气 膜520允许气体A以一定的方式流入和流出所述腔室以确保当加热盘10被加热时与外界 压力平衡，同时限制并优选防止液体A进入所述内部的腔室内。由于所述透气膜520是透 气的，其允许水蒸汽从腔室内排出到加热盘10之外。一连接件530可以用于将透气膜520连接到通道512上。如图2和6中描述的， 所述连接件530优选形成为一圆环(revolving ring)，该圆环的内径大致等于通道512的 直径并套装在管道上。所述连接件530可以具有环绕所述通道512的外表面的孔。除了将 透气膜520固定到通道512之外，在透气膜520材料是易碎的并因而难以处理的情况下连 接件530是特别理想的。在此情况下，透气膜520可以焊接或者粘结到连接件530上，然后 组装到通道512上。还可以在透气膜520的外周边缘与通道512之间设置一粘合层532。 所述连接件530还可以用力地嵌入或焊接以保证连接件530与通道512之间的密封。图3描述加热盘10示出了放置在支撑结构200的顶部上的上表面100的一透视横截面剖切图(沿图8的轴线I)。如图3所示，所述支撑结构200具有一有孔的顶表面202， 该有孔的顶表面使得热从保温体300传导到导热盘102。所述有孔的顶表面202还容纳多 个钉齿110，该钉齿从上表面100向下凸出并穿过有孔的顶表面202的通孔204而与保温体 300接触。所述钉齿110提供了导热盘102与保温体300之间的直接接触以增强热传递。因 而，从保温体300传递到导热盘102的热的量可以由设置在上表面100中的钉齿110的数 量来控制。在一优选实施方式中，有孔的顶表面具有的通孔204的数量多于钉齿110的数量。环绕支撑结构200的一轴壁112可以连接到上表面100。所述轴壁112可以提供 一热障来限制热从保温体300径向向外传递。优选地，所述轴壁112由与上表面相同的材 料制成并构成一整体结构相同。图4是组装好的加热盘10的横截面图(沿图8的轴线I)。所述上表面100、下表 面500和支撑结构200的外周壁210限定出加热盘10的一内部的腔室。所述保温体300 和绝热体400布置在所述加热盘的腔室中。上表面100被描述为覆盖加热盘10的整个顶表面，而下表面500被描述为提供加 热盘10的基底或底部。外周壁210侧向地限定了加热盘的腔室。如图4所示，所述保温体 300和绝热体400被完全封闭在加热盘的腔室中。如图4所示，多个钉齿110从上表面100向下凸出，穿过支撑结构200的有孔的 顶表面202的通孔204，并接触保温体300。多个柱体302布置在保温体300与外周壁210 之间以将保温体300固定在腔室中并与保温体300隔开。柱体302还定尺寸成具有较宽的 底部以将保温体300与绝热体400隔开。布置在下表面500上的多个穴窝510在每个穴窝 510中设置绝热区域，从而降低热交换并因而提供与外界隔绝。图5A和5B是加热盘10分别沿图8的轴线II和III的实施方式的局部横截面图。 图5A和5B示出了环绕保温体300和绝热体400的外周壁210，以及插在保温体300和外周 壁210之间的柱体302。图5A示出了加热盘10沿图8的轴线II的局部横截面图。图5A还示出了布置在 外周壁210上的一环形凹槽220。所述凹槽可以被设置用以将顶表面202与外周表面206 部分分离，并因此释放当加热盘10被加热时由有孔的顶表面202所经受的机械应力。选择 地，所述凹槽202可以包含柔性带以吸收或减缓变形以及由支撑结构200所经受的应力。外 周壁210的宽度可以比厚从而容纳所述凹槽。另外，保温体300的直径可以比绝热体400 的直径小以进一步适应外周壁增加的宽度。图5B示出了加热盘10沿图8的轴线III的局部横截面图。 图7还示出了加热盘10的另一实施方式，其中支撑结构200具有形成为脚208和 外周壁210的外周表面。显而易见地，所述支撑结构不具有有孔的顶表面，并因而不具有从 上表面100的导热盘102向下凸出的钉齿110，无需中介结构与保温体300直接接触。所述 上表面还具有完全覆盖支撑结构200的脚的一上周边104，从而提供一连续的顶表面。所述 下表面500连接到支撑结构200，优选在外周壁210处连接到支撑结构从而限定出一封闭的 腔室。所述保温体300和绝热体400布置在所述封闭的腔室中，带有具有一透气膜520的 通道512，该透气膜允许气体在封闭的腔室和外界之间流入和流出。如上所述，所述透气膜520大致上，不完全地，防止液体进入所述封闭的腔室内。图8是组装好的图1的加热盘的俯视图，其示出了上面已经引用的剖切轴线I，II和 III。图9示出了完全组装好的图1的加热盘的透视图。在本文中描述和示出的加热盘可以按任意方式被加工和组装。组装加热盘的一实 施方法包括将上表面100的底部与有孔的顶表面202的顶部接合，确保多个钉齿110均穿 过通孔204。所述上表面100可以以以下方式——例如模制、粘结和/或固定——接合到支 撑结构200。优选地，上表面100与支撑结构200的连接是气密的。接下来，保温体300装入结构200的内部的腔室内。保温体300的顶表面与上表 面100的钉齿110的自由端部接合并与有孔的顶表面202的底表面接合。另外，保温体300 与钉齿110和有孔的顶表面202的连接可以通过粘结来实施。选择地，柱体302被推入保温体300的外周边缘与外周壁210的内表面之间。柱 体302用于使保温体300相对于外周壁210固定。柱体302可以粘结到外周壁210的内表 面和/或保温体300上。优选地，柱体302以大致相等的角扇区彼此间隔开。例如，四个柱 体彼此间隔90°，或者三个柱体相互彼此120°。另外，所述柱体302可以由强化的PBT或 者Shore A硬度大于80的硅材料制成。然后将绝热盘400以以下方式放置在支撑结构200的内部的腔室内，绝热盘的顶 表面面对保温体300的底表面。柱体302还被用于将绝热盘400的顶表面与带有一定尺寸 公差的保温体300的底表面间隔一定的距离。下表面500通过粘结或者将透气膜520连接到连接件530而进行组装。然后将所 述连接件530和透气膜520连接到通道512上。粘合剂可以设置在通道512的表面与透气 膜520之间以进一步将连接件530和透气膜520固定到通道512上。根据本文中公开的优 选实施方式，加热盘10被描绘和描述为具有一单个的通道512。但是应理解的是所述加热 盘10可以适当地具有任意数量的通道512。然后将下表面500放置在绝热体400的下方并与支撑结构200的外周壁210以密 封的方式接合。另外，下表面500可以通过粘结或焊接与外周壁210接合。可以使用诸如例如Dow Corningi 8888的丙烯或硅树脂型的粘结剂来进行前述的 粘结。至于透气膜520，可以使用高温氰基丙烯酸盐型粘结剂或硅树脂粘结剂。应理解的是，上述各步骤可以按不同的顺序实施，或者在一些实例中可以同时实 施。另外，当支撑结构200不具有有孔的顶表面202时，保温体300的顶表面可以与上表面 100的底部接合。 还可以设置可选的记忆合金——诸如镍/钛——的弹簧刀以使保温体300从上表 面100的导热盘102移置。在一优选实施方式中，所述移置约为5mm。这是因为保温体300 与导热盘102之间增加的距离会导致两元件之间的热传导的减少。因此，热损失下降而保 温体300因而能够长时间地保温。 要理解的是，详细的描述和具体的实例，同时说明本发明的优选实施方式，均是通 过示例而非限制性的方式给出的。在不脱离本发明的精神下可以进行本发明的保护范围内 的许多变化和改进，并且本发明包含所有这样的改进。
权利要求
一种加热盘，其包括一上表面，连接到所述上表面的一下表面，和在所述上表面与所述下表面之间所限定出的一腔室；一布置在所述腔室中的保温体；和一布置在所述下表面中的通道，所述通道具有一孔洞；和一连接到所述通道上的透气膜，所述透气膜提供气体流入和流出所述腔室的路径。
2.按照权利要求1所述的加热盘，其中外周表面被设计为低温把手(低于50°C以避免 任何人烫伤)。
3.按照权利要求2所述的加热盘，其中具有至少2个把手。
4.按照权利要求1所述的加热盘，其中在底部与脚的接触支撑件之间具有一间隙以留 出空气/热量自然对流的通道。
5.按照权利要求1所述的加热盘，其中所述透气膜覆盖所述孔洞。
6.按照权利要求2所述的加热盘，其中所述透气膜是由一阻止液体流入所述腔室的材 料制成。
7.按照权利要求3所述的加热盘，其中所述透气膜是由一选自由以下材料构成的组的 多孔材料制成微纤维、热塑性聚合物、聚四氟乙烯、GoretexO和聚酯。
8.按照权利要求1所述的加热盘，其中所述孔洞具有约0.5mm到约5mm的直径。
9.按照权利要求5所述的加热盘，其中所述孔洞具有约Imm到约2mm的多种直径。
10.按照权利要求1所述的加热盘，还包括一连接件，所述连接件将所述透气膜连接到 所述通道上，所述连接件具有环绕所述通道的外表面的孔。
11.按照权利要求1所述的加热盘，还包括布置在所述下表面中的多个穴窝，所述多个 穴窝被配置成隔离所述加热盘。
12.一种加热盘，其包括一上壁；一下壁；一支撑结构，所述支撑结构包括一外周壁并连接到所述上壁和所述下壁以限定出一封 闭的腔室；布置在所述腔室中的一保温体；和一透气通道，所述透气通道被配置成允许气体流入和流出所述腔室。
13.按照权利要求10所述的加热盘，其中所述支撑结构是由一大致刚性的合成材料制 成，所述支撑结构对于微波能是可透的并且抵抗约150°C以上的温度。
14.按照权利要求10所述的加热盘，所述支撑结构还包括一有孔的顶表面和环绕所述 顶表面的一外周表面。
15.按照权利要求12所述的加热盘，还包括布置在所述顶表面和所述外周表面之间的 一凹槽，其中所述凹槽被配置成允许所述顶表面由于暴露于辐射中或者加热而膨胀。
16.按照权利要求12所述的加热盘，其中所述凹槽布置在所述支撑结构的外周壁内。
17.按照权利要求12所述的加热盘，还包括柔性带，该柔性带被配置成缓冲所述外周 表面的变形和由有孔的表面所经受的压力。
18.按照权利要求11所述的加热盘，还包括由所述外周表面形成的多个脚，所述多个脚间隔开并竖直向下弯曲以将所述加热盘支撑在大致水平的表面上。
19.一种加热盘，其包括一包括一导热盘的上壁，所述导热盘具有一顶表面和一底表面，所述底表面包括多个 向下凸出的钉齿；一保温体，所述保温体与所述多个钉齿接触，以将热量从所述保温体传递到所述导热 盘上；一支撑结构，所述支撑结构与所述上壁连接并包括一环绕所述保温体的外周壁；和一下壁，所述下壁与所述支撑结构连接，以将所述保温体封闭在由所述上壁、所述支撑 结构和所述下壁而限定出的腔室中，所述下壁包括一对于液体大致不可透的透气通道。
20.按照权利要求16所述的加热盘，其中所述支撑结构还包括一连接到所述外周壁上 的有孔的顶表面，所述有孔的顶表面包括通孔，多个钉齿凸出穿过所述通孔而与所述保温 体接触。
21.按照权利要求16所述的加热盘，还包括布置在所述保温体和所述下壁之间的一绝 热体。
22.按照权利要求16所述的加热盘，还包括布置在所述保温体与所述支撑结构的外周 壁之间的多个柱体，所述多个柱体被配置成将所述保温体与所述外周壁间隔开。
23.按照权利要求19所述的加热盘，其中所述柱体成形为将所述保温体与所述绝热体 间隔开。
全文摘要
本发明涉及一种加热盘(10)，特别涉及一种能够保温的加热盘。所述加热盘包括一上表面(100)，连接到所述上表面(100)的一下表面(500)，和在上表面(100)与下表面(500)之间所限定出的一内部的腔室。所述加热盘(10)还包括一布置在所述内部的腔室中的保温体(300)，和一布置在所述下表面(500)中的通道(512)。所述通道(512)具有一孔洞(514)。所述加热盘(10)还包括一连接到所述通道(512)上的透气膜(520)，所述透气膜(520)提供气体流入和流出所述内部的腔室的路径。
文档编号H05B6/80GK101868170SQ200880116925
公开日2010年10月20日 申请日期2008年11月21日 优先权日2007年11月21日
发明者M·利翁, M·西梅雷 申请人:玛斯塔公司