A_欧美烤箱设计规范

1、工作文件烤箱介绍页次：1/15制定日期：编号：TKE变更日期：版次：0.0一.产品分类烤箱类的产品，我们分为大烤箱20公升，23公升，及小烤箱，如12L.9L.6L,而大烤箱和小烤箱均有不同的设定来满足消费者的需求，如电热管及石英管调温型及切换式.电子式.机械式林林总总，而各个国家饮食习惯的不同，食物的不同，更产生了各种不同设定的烤箱，因此同样一个外观或相似的外观，在我们公司的型式设定甚至可以达到数十种，我以较简略的表格来表示我们烤箱的一般产品分类大烤箱电热管调温型（感温棒.调温器电流式.感温式）烤箱一小烤箱一石英管一切换型（二段式.四段式.五段式）一个人用烤箱碳素管固定式内部有涂装转轴风扇涂

2、装外盖有定时器一一一一一内部无涂装无转轴无风扇不锈钢外盖无定时器工作文件烤箱介绍页次：2/15制定日期：编号：TKE变更日期：版次：0.0二.功能简介烤箱的功能就是把食物烤熟，而烤箱的电热管或石英管就是热源，烘烤的食物不同，适用的热源也是有些许的不同，我们在讨论热的型态时不外乎传导.对流及辐射，一般来说石英管类的热源，辐射热较强，较易将食物表面烤焦，因此，以烤箱烤面包时，石英管较电热管好烤箱一般功能的设定有1.烘烤时间一以定时器控制2.上电热管及下电热管的控制一以切换开关控制（上电热管亮.Broil,下电热管亮.bagel上下亮而且以最高温控制时是Toast上下亮而再加控温时是Bake）3.有

3、旋风功能：加一个风扇，使得烤箱库内温度较均匀4.旋转功能:此项功能多用于烤鸡5.调温功能：可调整出最适当的烘烤温度，目前烤箱烘烤食物，是以固定功率的电热管及石英管来当做热源，而以温度开关或调温器的ON-OFF来控制热源的ON-OFF达到在适当的温度烘烤食物的目的工作文件烤箱介绍页次：3/15制定日期：编号：TKE变更日期：版次：0.0三结构分析烤箱结构，简单来说有内腔.外观.门.控制系统.加热系统，下列依各个部分加以说明一.内腔：通常烤箱的内腔由五个面组成，（其中一个面给玻璃门用掉了）,左右侧版及背板是镀锌铁板的材质，有时会涂上易清洗的涂料或吸油的涂料，或是塘瓷的表面处理，而塘瓷的素材板，即必

4、须用脱碳钢板才可以，上反射板由于非常接近上电热管，我们是使用镀铝锌板较能耐热，底板的材质一般也是使用镀锌铁板而已,除了使用下开式的除屑方式，大都会再加上除屑盘美国较常用的内腔尺寸，我们在9升及12升的容量淇尺寸9升大约是260mm（面宽）x260mm（7）x180mm府）-4片吐司12升大约是310mm（面宽）x260mm（7）x180mm（高）-6片吐司再大一些如20公升.23公升.27公升的烤箱就会依用途而产生各种不同的尺寸二.外观烤箱的外观大略分为1.控制面板2.左面板（因为控制面板大都在右侧或是下方，甚少在左边）3.外盖4.背板5.底板6.旋钮，以下就逐一介绍工作文件烤箱介绍页次：4/

5、15制定日期：编号：TKE变更日期：版次：0.01.控制面板：常用的材质有电木.PC.ABS（由于温升的关系较少用）,PP.PBT.以及不锈钢和铁板涂装，具作用就是一些控制功能的接口图形.文字.厂牌等等印刷在上面，而功能上大部分是切换.功率.切换.电热单元.调温.BroilToast.Grill.定时器等等的功能2 .左面板:仅仅是美观用及隔离带电体3 .外盖:常用有spec加涂装及不锈钢，目前厂内并没有塑料射出的外盖SEB有塑料外盖的烤箱4 .背板:隔离烤箱带电体和产生与背面墙隔离的距离，一般有凸起或锁上卷线架或间隔块5 .底板（屑盘）:烤箱结构建于其上，脚架锁在下面，有些机型底板有开孔并用

6、开关式屑盘，目前较常见有三种屑盘型式1 .开关式:设计得宜的话可，省略外加除屑盘（面包机较常用）2 .置放式:烤箱需打开闸门，才能拿屑盘.如28403 .抽取式:不用开门就可以取出屑盘4 .没有屑盘:2842由于电热管固定在下反射板，因此没有除屑盘工作文件烤箱介绍页次：5/15制定日期：编号：TKE变更日期：版次：0.06.旋钮:用来转动定时器.切换开关.调温轴的外观件.一般材质是PP.ABS.PBT及PF设计时最好就考虑到冷热态的拉拔力要大于3kg,免得尔后申请安规时麻烦三.门：烤箱的门大致说来有两种.1.是玻璃包边2是结构体镶玻璃，日式的烤箱大都是后者，而玻璃包边较常见于欧美烤箱，玻璃门需

7、要通过240c的冷热试验及冲击试验,因此烤箱的玻璃配件均需经过钢化处理，另外门的回复机构也必须注意弹簧.圈径.线径.圈数仅需设计刚好即可UL6000次TUV10000次美国常用的网架勾出机构，也是固定在玻璃门上，要固定牢靠，不可轻易拔出有部份的烤箱玻璃门上会有印刷，涂料必须有FDA认证四.控制系统:A.控温部品B.控时部品C.保险丝D.切换开关E.微动开关A.烤箱常用的控温部品为1.碟式恒温器2.可调式恒温器3.感温控制棒4.电子式1 .碟式恒温器，又称温度开关，在烤箱库内温度过高时，切断电源冷却到一定的温度后，继续加温，大部分使用在较低廉的机种，其温度变化较激烈ON-OFF温差约在80c14

8、0c左右工作文件烤箱介绍页次：6/15制定日期：编号：TKE变更日期：版次：0.02.可调式恒温器，有两种.一种为感温式另一种是电流补偿式，我们因为成本的考量用的是电流补偿式，一般装在烤箱时ON-OFF的温差8c左右,有通过UL的部品,其接点寿命有十万次，空机测试时，其ON-OFF间隔时间不到十秒，换算烤箱寿命时通常不足，但是实际上烹调食物时，其ON-OFF时间会拉长至12分钟,对其寿命时间来说可以较空机测试时长3 .感温控制棒，有些烤箱装的调温器是煎烤器常用的感温控制棒，通常右面板经过库内上缘接触或插入上反射板，其ON-OFF大约在80C4 .电子式控温，在侧板固定一个“NTC”感温，由基板

9、设定的程序开闭电热管，以达到控温的效果，一般ON-OFF由10c80c土匀可达至UB.控时部品：1.机械式定时器2.电子式1 .较常用的是机械式定时器，范围15分钟,30分钟,60分钟,误差值±15%,系以发条储存动力，以擒纵齿轮来有规律地释放能量，达到计时的目的2 .电子式,以基板的定时器计时，以可变电阻调整时间的长短C.保险丝:烤箱使用的是温度保险丝，在烤箱有不正常温升时会作动切断电源，是无法重复使用的部品，用一次即要更换D.切换开关：目前有使用两段式.四段式.五段式的开关，其中四段式正在申请安规(UL)构造是底板.旋转轴.弹片.银接点，由于旋转轴在特定的位置有不同的凹凸形状，压

10、住或释放弹片而产生导通与断电的效果，银接点也是非常重要，由于在切换过程中接点会有火花出现，镀银层的厚度和其散热有很大的关联，我们使用银接点的镀银厚度，均号称有0.5w的厚度，轴心需为防火级的材质，因为有接触到工作文件烤箱介绍页次：7/15制定日期：编号：TKE变更日期：版次：0.0带电体的关系，烤箱使用切换开关时需要有UL认证或TUV认证,目前自制的四段式切换开关政在申请UL安规,TUV的话，我们是随机测试E彳散动开关:在欧美烤箱有Broil功能时（仅上电热管亮），我们会加一个微动开关当转到一个特定角度时，切断下电热管电源，一般采用电流补偿式的恒温器，其Broil大多设计在Toast之前,因为

11、切断下电热管后，电流质剩下一半左右，恒温器会延后动作，因此Broil位置若在Toast之后的话会导致过高的温升，感温型的恒温器就有可能Broil在Toast之后，看烤箱的设定如何而定五,加热系统:烤箱常用的加热系统有电热管.石英管和目前只有小泉烤箱要使用的碳素管,以下就这三种来说明在说明加热系统前，我先确认串联和并连的异同一般日式烤箱是采串联方式，因此电流是固定而电流固定时，回路中的电阻值较大发热丝功率较大工作文件烤箱介绍页次：8/15制定日期：编号：TKE变更日期：版次：0.0而欧美烤箱一般采用并联因为是并联，在回路中电阻较大的发热丝功率较小我写出来，是因为我们时长在这个地方搞混了A.电热管

12、的组成分为a.外管b.电热管针c.电热丝d.氧化镁e.封口陶瓷a.电热管:烤箱用电热管，外管材质有SUS321及Incoloy两种其中SUS321用一段时间后，表面会有片状的锈蚀，会有剥落的现象，所以较低价的烤箱，仅建议下电热管使用SUS321的管子，而不要装在上面，以免食物上有铁锈b.电热管针：用来与配线或端子结合的地方，在点焊时需小心，不要让铁渣跳到氧化镁或陶瓷封口上那会使绝缘破坏工作文件烤箱介绍页次：9/15制定日期：编号：TKE变更日期：版次：0.0c.电热丝:有一定的规格，电压多少配合，多大的发热丝，而另外须注意的是，要可以张到电热管中，由于TUV的机种，电压都在230V左右,电阻值

13、需较大，因此装到电热管内的电热丝较细，圈数也较多，圈径也可能大一些，因此只要功率大一些，具泄漏电流就超过标准.一般瓦特密度，中日建议我们不要超过7w/cm2,因为7w/cnf已经很不稳定，泄漏电流和绝缘都是NG的.而所谓的瓦特密度就是功率/电热管表面积，在我们拆SEB的样机时，发现了其电热管是8mm的直径，总功率是1300W和我彳门的TSK-2840是一样的功率，但是我们的电热管泄漏及绝缘是非常不稳定，我们以后设计时就要注意，不要一味使用大功率的设定d.氧化镁:一种绝缘材质，其纯度影响到电热管的泄漏电流和绝缘，当然我们不可能使用好的氧化镁，因为成本的考量，还是强调一点我们设定的电热管功率不要高

14、那会很麻烦e.陶瓷封口：封口的意义在于阻绝湿气进入电热管内，延长其使用寿命，也确保泄漏电流及绝缘良好，目前我们使用的电热管均没有加封口B.石英管:辐射热较强的加热系统，组成为a石英管b.电热丝c.陶瓷座d.端子a.石英管:我们是使用10mm直径的管子，厚度有1mm及2mm,材质有玻璃和陶瓷，有些表面有喷涂特殊涂料来产生远赤外线b.电热丝:采用银铭合金，线径.圈数.圈径.依不同设定而有所不同c.陶瓷座:与石英管配合，有绝缘，以及断热的功能，并可固定于烤箱侧板上d.端子:连接内配线与电热丝的结构，上有M3.5的螺丝孔，方便组装C.碳素管：内含碳纤维的真空管以放电产生热能，传说远红外线较多但目前尚未

15、证实工作文件烤箱介绍页次：10/15制定日期：编号：TKE变更日期：版次：0.0四设计原理设计如果没有考虑成本，那就不是设计！良好的设计，可以最低的成本达到一样的功能！烤箱的原理系利用电热管或石英管产生热能，以辐射及对流的方式将食物烤熟而烤箱并非密闭绝热的空间，因此我们必须使用反射板将热能反射，将热量集中在腔内，达到烘烤食物的效果.因此烤箱的优劣在设计初期已经决定.而工程师在设计初期所要决定的参数必须经过非常多的测试才能达成.如反射板的折射角，各个组件部品的安排恒温器的位置，电热管等加热组件位置等等，均是需要实际测试来确认的.先整理出下列几点在设计时较常遇到的问题及解决程序.1 .如何调整出烤

16、箱内腔均匀的热分布？热分布最好的测试工具是白吐司，同一面的焦度超过一级以上就是设计不良.克服的方式有三种，A.调整反射板角度.B.调整电热管的位置和功率配合.C.加遮板.（这种方式最差，加成本，还会被骂.最好不要试）调整时，每次均要记录，测出的吐司焦度会由差变好再变差，当然我们就是选出最佳焦度时，电热管与折射角的位置.切记.一次只能改变一个参数.工作文件烤箱介绍页次：11/15制定日期：编号：TKE变更日期：版次：0.0如此才能确认出最佳的设定而确认出最佳位置后，一定要制作出Working,让结果再现.各点的温升也是要注意的.只要是塑料部品就一定要确认此部品在烤箱烘烤过程中没有超过其UL的耐温

17、.2 .如何找出碟式恒温器最佳的固定位置？恒温器都是固定在侧板上温度升降较激烈的地方.因为烤箱库内温度与侧板的温度有一定的比例关系.而我们要找出的即是此关联性.如恒温器要用几度的位置适合固定在哪里？等等而方法是将侧板分为数个20mm见方的方格将感温线贴在方格中心，以手动方式ON-OFF电热管，使库内中心在200度C至300度C循环.收集各点数据，找出温度震荡最大的点.再考虑其配线的合理性，来决定最佳的位置.3 .如何设计调温机构？目前我们的可调式恒温器，是电流补偿的型式，因为库内中心的温度和恒温器固定的位置，温度是不一样的.我们利用的是闲接控制.测出库内的温度，及相对应恒温器的温度，找出相关的

18、参数.（当然是专业的厂商找的）.而目前使用的是电流补偿式的恒温器，对固定的位置比较不敏感，我们所要做的是工作文件制定日期：烤箱介绍变更日期：页次：12/15编号：TKE版次：0.0将调温的机构固定，将恒温器位置固定.及所希望的库内温度，控制范围订定然后样机寄给”专业恒温器厂”请他们设定恒温器，那就可以了.4 .把手温升：我们烤箱的把手，材质通常是电木，并以铁片固定在门玻璃上，而这种结构会导致玻璃门的热量经由铁片传到把手上，再加上辐射热的加温，把手温升时常高于标准.一般我们会在把手上开孔，宽度需大于3mm而且是在玻璃门外侧，如此才有对流的产生，高温才能被带走.另外所有的固定需以点接触来隔绝热的传

19、递，切记！绝对不能再加东西，减少接触才能减少热传.加东西是不明智的.宁愿改模，而不多加零件.工作文件烤箱介绍页次：13/15制定日期：编号：TKE变更日期：版次：0.0五.核心零组件介绍：1 .电热管：有分银铭合金钢及不锈钢的型式，一般常用直径6.6mm的管子.2 .石英管：有管厚1mm及2mm的型式，一般常用直径10mm的管子.3 .碳素管：再真空的加热管中植入碳纤维，以放电的方式发热，据说有较多的红外线4 .碟式恒温器：又称温度开关，装于烤箱，防止库温过高.5 .可调式恒温器：有电流补偿式及感温式，可调整烤箱库内的温度.6 .感温控制棒：煎烤器常用，最近拿来给烤箱用，on-off范围在80

20、度C左右.7 .切换开关：有两段式，四段式，和五段式.8 .定时器：分为15',30',16m附有Stay-on的型式.9 .风扇马达：将烤箱库内形成热流场.库内温度较均匀.10 .同步马达：烤鸡转动的动力工作文件烤箱介绍页次：14/15制定日期：编号：TKE变更日期：版次：0.0六相关注意事项1 .电木件设计，平均肉厚不可超过3.1mm.PC平均肉厚不可超过2.6mm2 .EMC测试,恒温器on-off闲隔需大于90秒3 .门的回复弹簧，TUV会将其解开，让弹簧自由动作，若会接触到带电体即判NG,因此设计时若能巧妙规划内部的机构，使弹簧自由动作时不会接触到带电体，会是比较好的设计.4 .TUV已愈来愈机车了，整理以下重点，好好避开，不然增加成本的机会很大.A.测试时以115%的电压，空机加温至稳定，再测各点的温度，测出的温度加40度C后，订为该塑料件球压测试的温度.通过即可，若NG的话一定叫我们改材质.而耐温较高的材质一定比较贵，用了一定被骂！我们可以改位置或加通风口，引导热气排出，使部品降温.B.电热管设计时功率不要太高，现在我们的电热管6.6mm,长