[发明专利]具有吸收电磁辐射并将热辐射发射到炉腔中的介电涂布玻璃衬底的炉

说明书

本发明涉及一种炉腔，炉腔具有介电涂布玻璃或玻璃‑陶瓷衬底，衬底吸收电磁辐射，由此提高衬底和介电涂层组合物的温度，并将热辐射发射到炉腔中。

技术领域

本发明涉及一种具有介电涂布玻璃或玻璃-陶瓷衬底的炉，所述介电涂布玻璃或玻璃-陶瓷衬底吸收电磁辐射并将热辐射发射到炉腔中。

背景技术

家用电加热炉和微波炉无法在炉腔内产生均匀的温度。电加热炉内的温度通常上升缓慢并且根据距热源的距离而变化。微波不会穿过炉腔内的每个空间，并且会产生热节点和冷节点。为了改善温度的均匀性，可使用旋转平台使炉腔内的内容物移动，或使用波搅拌器来使微波分散，但微波炉很少达到产生美拉德(Maillard)反应(例如食品中的焦糖化)的必要温度，并且通常需要额外热源来达到电加热炉的温度。

涂层组合物已被涂覆于玻璃衬底，诸如电加热炉的门和窗，以反射热量并改善腔内的温度均匀性。然而，许多涂布衬底不能很好地反射热量，并且热量会穿过玻璃并逸散到外部环境中。

发明内容

本发明提供了一种具有介电涂布玻璃或玻璃-陶瓷衬底的炉，所述介电涂布玻璃或玻璃-陶瓷衬底吸收优选地具有窄波长分布的电磁辐射，由此提高衬底和介电涂层组合物的温度。然后，衬底和介电涂层组合物将优选地具有宽波长分布的热辐射发射到炉腔中。炉腔能够被快速加热到大致均匀的温度。可最小化或消除热节点和冷节点，并且不需要旋转平台和额外的热源。

本发明的一些实施例涉及一种炉，所述炉包括：具有多个壁的封闭腔，其中至少一个壁包括玻璃或玻璃-陶瓷衬底；电磁辐射源，所述电磁辐射源优选地具有窄波长分布；以及涂覆到所述衬底的介电涂层组合物，其中所述介电涂层组合物吸收电磁辐射，由此提高所述衬底和介电涂层组合物的温度。然后，所述衬底和介电涂层组合物将优选地具有宽波长分布的热辐射发射到所述腔中。在一些实施例中，所述介电涂层组合物包括金属氧化物、陶瓷氧化物或其组合，其中所述金属氧化物任选地掺杂有卤素、后过渡金属或其组合。

本发明还提供一种具有电磁辐射源和涂覆到衬底的介电涂层组合物的炉，其中所述炉包括：具有多个壁的封闭腔，其中至少一个壁包括玻璃或玻璃-陶瓷衬底；位于所述衬底的至少一侧上的第一涂层；以及位于所述第一涂层的顶部或位于所述衬底的与所述第一涂层的相对侧上的第二涂层。所述第一涂层可包括锡源、氟源和任选的钛源、任选的二氧化硅源或其组合。所述第二涂层可包括锡源、氟源和任选的铈源、锆源或其组合。

本发明还提供了一种制备具有电磁辐射源和涂覆到所述衬底的介电涂层组合物的炉的方法，包括以下步骤：将未涂布的玻璃或玻璃-陶瓷衬底加热至1050-1200°F之间的温度；并且将涂层组合物涂覆到未涂布的衬底的至少一侧。

本发明的炉可用于所有住宅、商业、实验室和工业应用中以提高炉的内容物的温度。

附图说明

图1示出了现有技术中具有热节点和冷节点的微波炉。

图2示出了本发明一个实施例中炉腔内热量的吸收和辐射。

图3示出了本发明一个实施例中利用介电涂层组合物实现的热量的吸收和辐射。

图4示出了本发明的将介电涂层组合物涂覆在衬底的两侧上的一个实施例。

图5为本发明的多层涂层的示意图。

具体实施方式

图1示出了现有技术中的微波炉。即使当炉壁设计成反射微波时，在炉腔内仍然会存在冷节点或冷区域，在冷节点或冷区域处，加热不如腔内其它地方有效。在穿过腔的微波的节点或低点处会存在冷节点。这种炉通常将利用诸如食物旋转平台或波搅拌器之类的部件来将内容物移动到热节点中或使微波分散。这些部件增加了炉的成本和复杂性，并且不一定能解决腔加热低效的根本问题。