三牛线路测速ProeCreo家电产品结构设计规范-多士炉，本设计平台总结了以往的家用型多士炉设计经验，供研发人员研发时参考。文中包含了多士炉应遵守的安全标准，概述了多士炉的功能、结构、性能要求、电气、包装、测试方法等，并描述如何达到所需的要求，尽量避免在设计开发中出现错误。

　　引用标准下列标准中的条款通过本标准的引用而成为本标准的条款。凡是注日期的引用标准，其随后所用的修改单（不包括勘误的内容）或修订版均不适用本标准。凡是不注日期的引用文件,其最新版本适用于本标准。

　　相对而言家用型多士炉是功能较为单一的厨房电器，基本功能是烤面包片，有的会带一些辅助功能及附加功能。

　　考虑到面包片有新鲜面包片、冷藏面包片及烘烤过但未及时食用的面包片，后两种状态的面包片用相同的模式烘烤效果与新鲜面包片会有明显区别，所以又派生另外两种功能或者叫工作模式Frozen 、Warm (或者Reheat)。Frozen模式用于烘烤冷藏面包片，Warm (或者Reheat)模式用于再次加热已烘烤过的面包片。Frozen模式烤至相同的烧色要比Toast模式延长一定的时间，大致在8%～30%之间，而Warm (或者Reheat)模式是一个固定时间的加热模式。

　　Bagel模式是最常见的。Bagel模式有两种实现方式，就是俗称的真Bagel、假Bagel。Bagel中文叫百咭饼，是先蒸后烤的发面圈，常分切成两半烘烤后食用，因切开的面是白的而其它面是有颜色的，所以烘烤时就有仅烤白的一面(真Bagel)和同时烤两面(假Bagel)两种，效果更好的作法是白的一面全功率烘烤，另一面半功率或者三分之一功率烘烤。烧色时间一般较Toast模式烧色时间要延长一定的百分比，具体数值因客户要求不同而不同。

　　辅助功能是为了更好更安全地实现基本功能而存在的，常见的有面包片自动居中功能；Cancel功能(烘烤未自动结束前强制结束烘烤操作)；面包片防卡死功能，这是UL强制要求的功能；方便的清理功能，通过设置抽拉式或翻转式接渣盘实现面包屑的方便清理；面包片自动提升功能(还可自动提升一部分后手动二次提升，也可以在按下开始键后面包片自动下降、升起)；烘烤结束后的声音提示功能；工作模式、烧色设置甚至烘烤过程的动态显示功能等。

　　安全标准的适用依据产品目标市场所在地国家和地区的法律法规而定，有多个认证标准时依据客户要求选择。产品设计中的安全问题，主要是防火问题及防触电保护，以及机械伤害、高温过热伤害、火灾隐患、辐射伤害与化学腐蚀伤害等。对于欧洲市场整个安规认证有向IEC国际标准靠近的趋势，欧盟成立后GS等都变成了非强制标志，具体选择作何种安规认证视客户及市场情况决定。

　　多士炉的基本原理和结构多士炉的基本原理是将面包片放在封闭的炉腔内，利用发热的元件进行均匀加热，经过一段时间烘烤后完成工作并会自动停止加热。其基本结构是由炉胆组件、升降机构、外壳组件、接渣盘、电控组件、底座及操作零部件等组成。

　　炉腔形状、排气设计等变化，具体到某一款多士炉的发热板功率分配可能会有一些变化，需要根据面包烧色进行调节。基本结构为前后端板、侧反射板、上下反射板、中间反射板和感温装置组成。单槽的炉胆两边各一根发热管，基本结构为前后端板、侧反射板和感温装置组成。由于炉腔温度较高，这些零件一般用镀铝板或反光铝板，根据需要而定。如图2。

　　发热丝方式：在两片多士炉中为最常见，每个炉胆装有左、中、右三个发热组件，常见的发热板是由云母板、电热丝、云母条、接线片、窝钉、鸡眼或钉书针组装而成。三块发热板的功率分配一般是中板40%，左、右侧板各30%，因面包槽宽度、炉腔形状、排气设计等变化，具体到某一款多士炉的发热板功率分配可能会有一些变化，需要根据面包烧色进行调节。云母板、云母条一般选用0.4mm厚硬云母。电热丝一般选用铁铬铝扁丝，如果寿命要求高或发热丝截面积小可选用镍铬扁丝。对电热丝的每米电阻误差要求不超过±3%。电热丝选取时应注意厚度在0.07mm～0.3mm之间，如果太薄碰焊时容易烧断，太厚不容易绕平顺。

　　电热丝的绕线梯度变化是以面包烧色均匀为目的，为补偿热气上升对炉腔温场均衡带来的影响，发热板下部绕线较密、中部疏、上部稍密。确定绕线圈数时要使各板电热线的功率密度合适。绕线有平绕和打波浪两种方式，打波浪可以适当降低功率密度，减少发热板的阻值误差，有利于改善烧色性能和提高寿命，但加工复杂；而平绕则工艺简单快捷。

　　升降结构有两种型式：一种主要是五金结构（如图4左半图），由面包托、面包托固定架（金属）、升降架（金属）、磁吸片固定架、磁吸片、开关压块、导向轴、弹簧与升降臂等零件组成，配用一种组合式的安全开关。一种主要是塑胶结构（如图4右半图），由面包托、面包托固定架（塑胶）、升降架（塑胶）、磁吸片、导向轴、弹簧与升降臂等零件组成，配用的安全开关固定在PCB上，结构较为紧凑。塑胶件一般采用PA66+30%GF，五金件多镀锌板。设计升降机构要保证滑动顺畅，面包片位置合适，防卡死功能可靠，开关弹片压力合适。

　　面包片居中机构由面包网夹及面包网弹簧组成，面包网夹起面包片居中导向及防止意外触及电热丝的双重作用，要求面包网夹平整，夹紧、复位灵活，网格间距符合安规要求（UL与欧规对此要求有差异）。面包网夹一般用φ1.2mm～φ2.0mm不锈钢丝或者冷拉钢丝制作，前者碰焊成型后电抛光，后者电镀铬，要通过盐雾测试。面包网弹簧一般用φ0.7mm不锈钢丝制作。

　　塑胶外壳：多士炉因外壳温度较低往往要求作到Cool Touch，除顶部外表面温度其它位置不超过83℃。外壳材料多采用PP J800R，为增加强度往往添加15%碳酸钙，有时也会采用PC，要求RTI120℃或者更高，一般选用94HB级即可。顶盖与外壳之间的间隙为“乙”字型，防止餐刀测试失败，中间用隔热粒支撑住。注意间隙需要足够，以保证散热良好使温升测试通过和表面温度不超标。

　　o之间。注意整体强度无变形或松松垮垮，以保证冲击测试和跌落测试及包装跌落测试通过。操作力测试：

　　闭合力一般不大于3.5Kgf。释放力在0.5Kgf～3Kgf之间。功能按钮的作用力不大于0.6Kgf。接渣盘的拉出力不超过2Kgf，且不可在自重的作用下于垂直方向脱出。升降架的提升力一般以能抬起90g模拟面包到自由停止位置且不使10g模拟面包弹出面包槽为宜，模拟面包片大小为105mm×105mm，厚度10mm。

　　Toast时间控制：在额定电压，环境温度24℃±2℃，无负载条件下对多士炉在轻、中、深烧色设置的烘烤时间要求。有两种作法：1）规定轻、中、深三档冷机开始烘烤的时间；2）只规定深档冷机开始及轻档热机开始的烘烤时间，通俗的叫法为冷长时热短时。第二种作法使生产线检测方便省时。Toast时间都是根据烤面包片试验的结果确定的，不同款式、功率、烧色要求的多士炉Toast时间会有所不同，两片多士炉的冷长时一般在3min左右，热短时一般在1min左右。按第一种作法规定轻、中、深三档冷机开始烘烤时间的试验时每次都须将多士炉强制冷却至环境温度。按第二种作法规定冷长时热短时的先由冷机开始试深档，紧接着热机试轻档，间隔时间不能超过15s。

　　烘烤性能一般仅针对面包片，其它食品只考察是否适合烘烤。烘烤性能的评估与用来试验的面包片品牌、型号、品质及用作评判标准的烧色表有直接关系，因此确定、测试烘烤性能时首先要确认客户使用的烧色表及认可的面包片品牌型号。烧色表常见的有9级和14级两种，面包片品牌型号客户普遍认可的仅有香港Garden品牌的“生命面包”，但采购比较困难，一定要先了解清楚具体客户认可的本地市场有售的面包品牌及型号。

　　常规烘烤性能要求是在额定电源、规格确定的环境温度、面包及烧色表的条件下对烧色等级范围、烧色均衡、温度及电压补偿、试验方法的规定。1）试验要求在两种负荷下进行—一片面包及最大负荷，普通发热丝炉胆的多士炉通常可省略一片面包试验，但IR炉胆的多士炉则需要重点测试；2）试验要求在轻、中、深三种烧色设定下进行。各档的烧色允差范围客户规定不尽相同。比如APPLICA客户使用9级烧色表，规定轻档1～3级，中档3～6级，深档7～9级。SUNBEAM客户使用14级烧色表，轻档1～4，中档5～9，深档10级以上。3）试验要求在额定电压及允许的最高、最低三种电压下进行。UL/CUL多士炉额定电压120V，最高电压128V，最低电压107V。4）每种条件每种设定进行三个连续操作（也有客户要求连续五个操作），首操作都要从冷机开始，每个操作之间的间隔不能超过15s。在实际运用当中不是每个客户对每款机型都作如此完整的试验要求，许多客户不要求电压补偿，或者仅要求极端输入电压下轻档及深档可接受的极限烧色等级。

　　整机寿命：多士炉一般都要求保用1年，保用期要求100%的可靠性。使用寿命一般要求三年，有些客户要求5年，可靠性要求90%。一般按每天烤两次，每周7天，1年52周，保用寿命730cycles；3年使用寿命2185 cycles；5年使用寿命3640 cycles；个别客户甚至有要求10年使用寿命7300 cycles的。

　　安规测试与设计要点由于主要的目标市场在北美和欧洲，因此安规测试主要介绍UL1026的相关要求及测试方法。安规测试分两部分进行，首先作结构检查再作性能测试。

　　内部检查：开关、发热组件、未经绝缘保护的带电体要固定可靠。金属零部件须有喷涂、电镀等防锈措施。

　　6.2电气检查：电源线类型、规格、温度、长度满足UL1026 10.2的要求。线和插头的额定电压和额定电流不小于多士炉的额定值。多士炉一般都采用两芯带极性插头的电源线、HPN，外壳温度不超过121℃时用SPT-2，超过121℃时用HPN，1000W以下用18AWG，1000W以上用16AWG。

　　开关及控制装置耐久性试验：要求开关及控制装置能承受6000cycles的额定电流的通断运行而不因电气连接的缺陷导致故障，试验时可除去升降机构，需放入模拟面包，试验期间可用风扇冷却以缩短试验时间。试验中温度不能超过正常温升试验之温度。要求每个循环都是自动结束。设计时须注意铜片的弹性、触点的银层厚度足够及接通时的接触状态良好。

　　外壳冲击测试：需3台试验样机，样机放置在硬地板上，选择最脆弱的部位进行冲击，试验用钢球直径2inch（50.8mm），重1.18lb(0.535Kg)，如果第一台样机冲击三个位置均通过则整个试验通过；如果第一台样机前两次通过第三次不通过，换第二台样机试第一次，若通过则试验通过；如果第一台样机第一次通过第二次不通过，换第二台样机试验，若试两次均通过则试验通过；如前述第二台样机第一次通过第二次不通过，换第三台样机试第一次，若通过则试验通过。外壳由金属件构成的承受冲击能量为2J,冲击高度387mm；外壳由塑胶构成的承受的冲击能量为1J,冲击高度190mm。

　　防卡死试验：样机烧色旋钮置最轻档，放入模拟面包，人为卡住模拟面包使其在正常工作位置不能上下移动，到烧色结束时多士炉发热线应自动断电。将烧色旋钮置最深档，重复上述试验两次，烧色结束时发热线应自动断电。设计中注意固定磁吸片和开关压块的升降架与面包托固定架之间的间隙，当面包托固定架卡住时升降架能移动足够距离使开关压块脱离而断开电路。

　　包装及其要求不同客户要求有较大区别，设计包装材料时要首先了解客户要求，彩盒、说明书、坑箱、胶袋一般是必须的，内部填充材料用发泡胶较常见，也有用纸浆托或纸卡的。对包装一般要进行叠压试验、振动试验、跌落试验等。试验要求一般都是按客户要求进行。有时还要求作各种环境条件的储藏试验。通常在炉胆中放一个纸卡来防止面包网夹晃动，而在升降按钮下的长槽内放纸卡来防止升降按钮运动。