嵌入式电烤箱箱门结构设计分析

林吼潮++姚斌

摘 要：随着社会的快速发展，西式甜点在中国大陆变得十分流行。因此，人们的烘焙观念越来越强。在此过程中，以美的、长帝品牌为主的各类台式电烤箱已无法满足人们生活中的需求及专业化的烘焙需求。因此，嵌入式烤箱开始出现，其不仅节省了厨房空间，而且功能齐全、温控精准、容量大，成为了人们生活中专业烘焙的首选。在此背景下，结合实际情况，重点对嵌入式电烤箱箱门结构进行了设计分析，从而优化其基本性能，在满足市场行业标准的前提下，提升嵌入式电烤箱总体结构的设计水平。

关键词：嵌入式电烤箱；箱门结构；使用性能；门板玻璃

中图分类号：T925.53 文献标识码：A DOI：10.15913/j.cnki.kjycx.2017.01.090

对于嵌入式电烤箱而言，门和烤箱是两个不同的组成部分。嵌入式烤箱的门一般由门板和门框组成，虽然总体结构构造相对简单，但电烤箱门框的材质性能直接决定了嵌入式电烤箱的总体使用性能和使用周期。通常情况下，市场中销售的嵌入式电烤箱门框结构的主要材质为金属材质，而门板材质通常分为玻璃和金属两种不同材质。门板玻璃的技术性能会对嵌入式电烤箱运行时的温度参数造成一定的影响。因此，对于质量好、性能好的嵌入式电烤箱而言，在对其总体结构性能进行设计优化时，必须保证技术参数达到相关设计标准的基础上，确保玻璃门门板工作运行温度较低，否则会造成严重的烫伤事故。因此，对嵌入式电烤箱进行箱门结构设计分析，对提升其总体工作运行性能具有至关重要的作用。

1 选材分析

目前，就市场中嵌入式电烤箱所有的类型看，其箱门按照实际玻璃层数可分为双层玻璃箱门和单层玻璃箱门。同时，按照嵌入式电烤箱的结构封闭性程度可分为半封闭性及封闭性箱门和敞开式箱门。

一般而言，双层玻璃箱门主要采用金属架和玻璃通，利用高温胶粘结而成。因此，其结构设计成本较低，箱门总量质量较轻，且结构在组装和拆卸过程中非常方便。对于多层玻璃门的嵌入式电烤箱而言，其玻璃箱门主要分为3层玻璃及4层玻璃两种形式。但这种结构的嵌入式电烤箱与双层玻璃箱门结构的嵌入式电烤箱相比，二者在结构设计及组合方式方面具有相似性。随着玻璃层数的不断增多，多层嵌入式电烤箱的总体质量也会不断增加。因此，这种结构的电烤箱组装和拆卸较为困难，设计成本较高。但这种箱门结构的嵌入式电烤箱绝热性能会随之提升。

2 嵌入式电烤箱箱门结构性能设计

按照上述结构特性分析过程可知，在对嵌入式电烤箱箱门结构进行设计时，对于不同结构的电烤箱，其总体设计思路也存在一定的技术差异。在此过程中，玻璃的选择至关重要。目前，市场中常见的玻璃分为低辐射钢化玻璃（也成为low-e玻璃）及热反射镀膜钢化玻璃、普通钢化玻璃三种。由于普通钢化玻璃对各种光谱的反射率大致相同，因此，这种结构式的嵌入式电烤箱在实际工作中对热辐射的抵抗能力不强，绝大部分辐射热能可通过玻璃被吸收。因此，采用这种材质对电烤箱箱门的结构进行设计，其实际保温性能极差。这种玻璃在设计时只能用作电烤箱前门玻璃，但在多层玻璃箱门的嵌入式电烤箱设计过程中，也有设计人员将其作为中玻璃使用。

热反射镀膜钢化玻璃在玻璃表层中镀有金属化合物膜和金属，因此这种材质的玻璃不仅热性能较好，且色彩和光泽度极佳。在对嵌入式电烤箱进行箱门结构设计时，采用这种材质的玻璃进行结构设计可大大降低玻璃的遮阳系数，从而有效限制热辐射的直接穿透。在设计过程中，热反射玻璃的隔热效果更加，其可以减小嵌入式电烤箱内部结构可见光及长波的强烈辐射，减轻电烤箱内部反射玻璃反射过程中造成的严重污染。因此，在箱门结构设计中，玻璃材质的选择非常重要，性能过好会使玻璃反射率升高，进而造成辐射污染；性能过差则会使玻璃箱门的隔热效果大大降低。因此，热反射玻璃可用于除前门玻璃之外的所有玻璃结构设计。而低辐射玻璃一般在玻璃表层部位镀有金属氧化物膜及具有低辐射能力的银。因此，这种材质的玻璃颜色不同，其主要功能是在设计中有效降低嵌入式电烤箱箱门玻璃的U值，并有选择性地降低Sc值。因此，其会使整个玻璃材质及这种结构式的嵌入式电烤箱总体运行性能不断提升。同时，采用这种材质进行箱门设计，能在一定程度上对红外辐射起到很好的反射作用，且能将电烤箱内部的传热系数降到最低。

除此之外，这种设计方式还可对长波辐射、可见光辐射起到很好的反射作用。总体而言，在对嵌入式电烤箱箱门进行结构设计时，通过选用性能参数较好的低辐射钢化玻璃，可比普通类型的电烤箱节能约40%～50%，因此，在市场中高档嵌入式电烤箱箱门设计过程中，设计人员通常会选择综合性能较好的低辐射钢化玻璃。

3 嵌入式电烤箱箱门总体结构设计分析

除了对嵌入式电烤箱设计中的相关材质选择及性能进行分析外，还要对箱门内部结构进行优化分析。研究结果表明，综合运行性能较好的嵌入式电烤箱为3层玻璃门式的结构，电烤箱前门玻璃通过采用铝合金架及耐高温的玻璃左右连接，而将密封条加于前门玻璃与上端塑料架之间。因此，这种内部结构设计优化方式可有效避免嵌入式电烤箱在运行中产生的大量油烟进入电烤箱内部，也能有效防止嵌入式电烤箱前门玻璃内部进入油渍后难以清洗的状况出现。而将橡胶条设于电烤箱中层玻璃和内层玻璃的左右两侧的方式能防止电烤箱在烘烤过程中因热胀而导致玻璃变形，进而引起爆炸的事故出现，因此，这种结构设计方式提高了嵌入式电烤箱内部结构的安全性。中玻璃缓冲垫采用卡扣式，可防止金属胶粘结而产生脱落的现象出现。箱门3层玻璃上部密封、下部开口，这种设计方式有利于气体流动。实践证明，上述结构优化与设计方式可使嵌入式电烤箱节能约10%，且设备运行的安全性较高，结构如图1所示。

在上述设计细节图中，包括烤箱主体、下翻式开闭和烤箱主体上的箱门主体。箱门主体包括前玻璃支撑件“1”和后玻璃支撑件“11”，后玻璃支撑件之间配合于内部形成一空腔，且于空腔内设有至少两块钢化低辐射玻璃。前、后玻璃支撑件通过卡接以及紧固件配合固定，而空腔内设有第一低辐射钢化玻璃“6”和第二钢化低辐射玻璃“9”，前、后玻璃支撑之间设置第一玻璃门支撑板“7”与第二玻璃门支撑板“8”。除此之外，前玻璃支撑件“1”及后玻璃支撑件“11”、第一玻璃门和第二玻璃门支撑板“7”“8”中设有多个散热孔“12”，有效降低了嵌入式电烤箱门体表面温度，可确保电烤箱在工作时门体外表面温度不会过高，从而提升了此嵌入式电烤箱的安全性。

4 结束语

综上所述，隨着人们生活水平的不断提高，市场中出现了形式各样的嵌入式电烤箱。但不同形式结构的电烤箱由于箱门结构设计时所采用的材质及设计方式不同，具有不同的使用性能。本文通过对几种不同材质的玻璃门进行分析，并结合实际需求，对嵌入式电烤箱箱门结构进行了设计优化。实践证明，这种结构设计方式能有效提升嵌入式电烤箱的总体运行性能，节能效果好，大大提高了箱门结构运行的安全性。

参考文献

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[2]赵济景，李俨，胡小俊.基于双单片机的电烤箱温度控制系统设计[J].电子设计工程，2014，22（16）.

〔编辑：张思楠〕