合蓋選壓式電熱壓力燜燒鍋的製作方法

2023-09-11 16:39:25

專利名稱：合蓋選壓式電熱壓力燜燒鍋的製作方法
技術領域：
本發明屬廚房壓力烹飪器具。
以中國專利ZL88109043.3號為代表的燜燒鍋，以食物煮沸後用延緩降溫速率的方法，進行亞沸點烹飪，並以初始煮沸時間的長短以及亞沸點烹飪時間的長短來適應不同食物的烹飪，形成典型的燜燒式烹飪。燜燒烹飪雖有不少優點，但有用明火煮沸操作程序、燜燒溫度低、烹飪時間長、長時間保溫後鍋內溫度會降至腐敗溫區、產品質量受真空技術制約等缺欠。以中國專利ZL91100026·7號為代表的壓力控制式烹飪，尚有烹飪溫度偏高、結構複雜等缺欠。此外，尚未見到將燜燒鍋壓力化、電熱化的信息。
本發明的目的是提出一種電熱壓力燜燒鍋，它用電加熱至以合蓋角度選定的最高鍋內壓力後斷電，再進行全密封式燜燒烹飪並顯示烹飪時間，為此設計一種由鍋蓋和內鍋呈動密封連接、鍋蓋和外鍋呈螺牙式彈性連接、通過密封圈唇邊與內鍋鍋沿上的洩壓槽形成「動縫式」洩壓實現壓力安全，由鍋內壓力驅動彈性鍋牙控制閃動開關與電熱盤實現鍋內壓力自動控制、利用鍋蓋旋合角度變化所引起的螺牙距變化控制閃動開關，與電熱盤來選定鍋內壓力值，並具有烹飪時間顯示、良好的保溫外殼的電熱壓力燜燒鍋。它具備電飯鍋的自動控制、壓力鍋的壓力烹飪以及燜燒鍋的無沸騰烹飪等特點，開拓電熱壓力燜燒的新產品。
本發明的目的是這樣實現的用彈性鍋蓋經掛圈環帶動密封圈與內鍋成軸向動密封；利用固定在外鍋上部外側的彈性鍋牙，與鍋蓋的蓋牙形成外鍋和鍋蓋的彈性連接；內鍋座在外鍋底上固定的電熱盤上，形成電熱盤加熱內鍋中食物的接觸熱傳導式傳熱連接；內鍋沿套座在外鍋沿上，內鍋中的壓力是通過內鍋沿、外鍋沿傳至彈性鍋牙；當鍋內壓力與彈性鍋蓋、彈性鍋牙的彈力相當時，密封圈的密封唇邊會與內鍋沿內側均布的若干洩壓槽形成縫隙洩壓，這種被稱為「動縫式」的洩壓方法可以在自動控制失靈時十分有效地限制鍋內壓力。上述結構是能確保壓力安全的現代電熱壓力鍋的特徵結構。依據彈性鍋牙的彈性位移與鍋內壓力呈穩定的函數關係，在彈性鍋牙位移端(動點)與外鍋壁(定點)之間設置一個有二個輸入端的懸臂式閃動開關，其中一個輸入端接收彈性鍋牙的位移，形成由閃動開關通路—電熱盤加熱—鍋內壓力升高—彈性鍋牙位移—閃動開關斷路—鍋內壓力下降的鍋內壓力的閉環式控制。為實現利用鍋蓋合蓋時的旋合角度來選定鍋內最高工作壓力的目的，將鍋蓋的蓋牙與彈性鍋牙設計成螺牙式，利用螺牙旋合角度與螺牙的螺距高度成固定的函數關係，將鍋蓋旋入時的高度變化與彈性鍋牙的彈性位移配合設計後，輸入閃動開關的另一個輸入端，可得到每一個鍋蓋旋合角度都對應一個鍋內控制(即斷電控制)壓力，實現通過旋合鍋蓋角度來選定鍋內最高工作壓力。顯然對鍋內最高工作壓力的控制，是在「動縫式」洩壓限壓範圍內進行的。
本發明用改變最高烹飪壓力來適應不同的食物，因此將鍋內壓力控制設計為當鍋內壓力升至以鍋蓋旋合角選定的壓力之後，自動壓力控制即告結束，進入自然降溫保壓式全密封燜燒烹飪。為此，電路中需加入啟動開關，用手按動啟動開關按鈕烹飪開始，電路啟始工作，當閃動開關因過壓斷電時，啟動開關斷路，使電路終止工作進入自然降溫保壓。設置電子計時器，在閃動開關過壓斷電時，計算燜燒烹飪時間，作為壓力燜燒烹飪的輔助控制。在鍋蓋與保溫蓋之間的保溫層內，設置手動噴水霧裝置以利降壓打開鍋蓋，同時用冷凝原理將鍋內的食品香味再凝聚於食物中，實現回味、全味的烹飪效果。
本發明在電飯鍋向壓力化發展研究的基礎上，結合燜燒鍋的烹飪特點，將電控及壓力烹飪的優勢與燜燒烹飪相結合，拓展了燜燒烹飪的意義。壓力燜燒首先提高了燜燒烹飪的初始烹飪溫度，並能以選擇這初始烹飪溫度(壓力)來適應不同食物的需求，得到更好的烹飪效果，提高烹飪溫度還可有效地縮短烹飪時間，利於適應現代生活需求。壓力燜燒是在全密封狀況下進行的負氧烹飪，較常壓下的燜燒烹飪更具特色，實踐證明壓力燜燒較現有燜燒在提高食物的營養保存率及醇香方面有明顯的技術進步。本發明提出的合蓋選壓式電熱壓力燜燒鍋，首先徹底解決了壓力安全問題，在此基礎上可通過精心設計實現鍋蓋、鍋體的薄壁化，不僅節省大量材料降低了成本，而且使產品擺脫粗笨形象進入現代烹飪器具行列。本發明提出的以合蓋選壓的方案，將壓力控制、壓力選擇以旋合蓋角度實現，這種將鍋蓋與選控旋鈕一體化設計，可有力推進烹飪器具向壓力化發展的進程。本發明在壓力安全、壓力控制、壓力選擇方面提出高度機電一體化的方案，其產品有很好的市場競爭力。
下面結合附圖和實施例對本發明進一步說明。


圖1是本發明的結構原理示意圖。
圖2是彈性鍋牙局部示意圖。
圖3是閃動開關局部側面示意圖。
圖4是放氣閥示意圖。
圖5是指示面板局部頂視示意圖。
圖中 1.放氣閥 2.噴霧器 3.保溫蓋 4.鍋蓋 5.掛圈環 6.密封圈 7.內鍋 8.洩壓槽9.外鍋 10.鍋牙 11.電熱盤 12.閃動開關 13.啟動開關 14.開關架 15.控制支架 16.選壓探頭 17.保溫殼 18.閥座 19.閥芯 20.撥鈕 21.計時器圖1中的合蓋選壓式電熱壓力燜燒鍋，由膜片式彈性鍋蓋(4)經鍋蓋(4)上固定的掛圈環(5)帶動密封圈(6)與內鍋(7)實現軸向動密封連接；內鍋(7)的鍋沿套座在外鍋(9)的鍋沿上，通過固定在外鍋(9)上部外側的彈性鍋牙(10)與鍋蓋(4)上的蓋牙，形成內鍋(7)與鍋蓋(4)的彈性連接；由設置在外鍋(9)底部上面的電熱盤(11)加熱內鍋(7)中的水產生壓力，持續不斷的加熱所產生的壓力，會使鍋蓋(4)向上位移帶動密封圈(6)的密封唇邊，逾越內鍋(7)鍋沿內側的洩壓槽(8)產生縫隙洩壓，實現「動縫式」限壓使鍋內壓力始終不會超過這一壓力，確保壓力安全。
在圖2和圖3中，將閃動開關(12)通過開關架(14)固定在彈性鍋牙(10)的懸臂遠端，以感受由鍋內壓力引起的彈性鍋牙(10)的位移；由固定在外鍋(9)上的控制支架(15)與閃動開關(12)的一個輸入端的機械連接，形成由鍋內壓力驅動閃動開關(12)再控制電熱盤(11)對內鍋(7)的加熱狀況，實現對鍋內壓力的閉環控制；選壓探頭(16)感受的螺牙式鍋牙和蓋牙因鍋蓋(4)旋合角度引起的鍋蓋(4)的高度變化，輸入到閃動開關(12)的另一個輸入端，來選擇由閃動開關(12)控制的鍋內壓力值。
圖4示出由閥座(18)和閥芯(19)組成的放氣閥(1)，是根據熱力學原理，在密封前利用鍋內蒸汽排出鍋內空氣，直至飽和沸騰時閥芯(19)被蒸汽頂起與閥座(18)實現密封。
圖5中鍋蓋(4)上面的保溫蓋(3)上，除露出裝在鍋蓋(4)的放氣閥(1)外，還裝有用於迅速降壓和回味用的手動噴霧器(2)，可直接將水霧噴在鍋蓋(4)上。在保溫殼(17)頂面的指示面板處沿周30°，順時針依次標有鍋內壓力示值或魚、米飯、肉、排骨、難熟等食物標號，用以和保溫蓋(3)的撥鈕(20)的尾端相對位置，標示鍋內最高工作壓力；保溫殼(17)的頂面還裝有啟動開關(13)，它與閃動開關(12)在電路上串聯後，再與電熱盤(11)串聯接入市電，形成本發明的功能控制，保溫殼(17)的頂面還裝有電子計時器(21)，它是從閃動開關(12)超壓斷路時開始計算烹飪時間的。
實施例以內鍋口徑19cm，容積4升的規格為例。用厚度0.6mm左右的不鏽鋼板，將鍋蓋(4)加工成帶有邊緣波紋的膜片式鍋蓋，它的外徑選在236mm左右，其邊緣波紋半徑在15mm左右，第二波紋半徑在8mm左右，選調這兩個半徑的圓心距，就能得到符合100Kpa壓力下位移3mm左右的彈性位移要求；將鍋蓋(4)的外緣捲成直徑3mm左右的圈後翻牙，可獲得足夠強度；蓋牙的螺牙升角按4°製作，可用翻牙模具保證，蓋牙弦長可在57mm左右選取。掛圈環(5)用厚0.4mm的不鏽鋼板製成後固焊在鍋蓋(4)上；密封圈(6)用矽橡膠製成並以線密封設計，以減小合開蓋力矩及提高密封能力，密封圈(6)的尺寸應與掛圈環(5)、鍋蓋(4)、內鍋(7)及洩壓槽(8)的相關尺寸，按整機設計要求在100Kpa的鍋內壓力下保證良好的軸向動密封來確定。內鍋(7)用厚2mm的鋁板拉伸製成，其內徑19cm、容積4升，鍋沿內側的洩壓槽(8)的數量可選12個均布，其弦長在10mm左右、徑向深度在3mm左右、軸向高度尺寸應滿足與密封圈(6)配合後，在100Kpa鍋內壓力下密封、130Kpa時洩壓的整機要求。外鍋(9)用厚0.6mm的冷軋鋼板製成後作防蝕處理，底部與電熱盤(11)配合後用螺釘固定。電熱盤(11)用壓鑄法生產，其上表面應與內鍋(7)的鍋底下表面上凸形狀一致。鍋牙(10)用厚0.8mm左右的不鏽鋼板製成，其內徑與外鍋(9)的外徑配作，與鍋蓋(4)一樣採用六牙制式並有相同的升角4°，每個鍋牙(10)的懸臂端工作弦長應大於鍋蓋(4)蓋牙的弦長，這裡選65mm，而鍋牙(10)的根部弦長尺寸可根據鍋牙(10)的彈性要求選擇。鍋牙(10)上端向內卷壓在外鍋(9)的沿上，形成內鍋(7)的洩壓槽(8)的外底面座在鍋牙(10)上端的內卷邊上的力學連接。在鍋牙(10)某一鍋牙的懸臂端的垂直面上，固焊一用於固裝閃動開關(12)的開關架(14)，它用厚0.8mm的不鏽鋼板製成。同樣用0.8mm厚的不鏽鋼板製成的控制支架(15)固焊在外鍋(9)上，閃動開關(12)是用電飯鍋用雙金屬片式保溫開關改制而成，先將保溫開關固定板上的用於調溫的螺紋結構取下裝在控制支架(15)遠端，再將雙金屬片拆去代以用0.6mm厚的不鏽鋼板製成彈簧片，彈簧片的延長端固裝一選壓探頭(16)；以上形成的控制部分其要求如下閃動開關(12)經開關架(14)固定於鍋牙(10)的懸臂端，不應有任何鬆動；對閃動開關(12)的製作(改裝)應原封不動地保留閃動開關的原設計技術要求，其中，包括對螺紋調節結構與控制支架(15)的設計，還包括對彈簧片替換雙金屬片以及彈簧片延長端固裝的選壓探頭(16)的設計。根據閃動開關(12)的要求，鍋牙(10)的工作位移應在100Kpa時0.7mm左右；選壓探頭(16)是一用機械零件製成的位移傳遞杆，它安裝在距閃動開關(12)的根部35mm左右處，這一距離在生產產品時應方便調選，以便最終實現以鍋蓋(4)的旋合角度變化(產生的高度差)，由選壓探頭(16)接收形成選壓控制。順便指出，如果實施中將閃動開關(12)設計成雙穩態式閃動開關，即彈性鍋牙(10)與控制支架(15)的位移，可使閃動開關(12)由通路變為斷路後，不論位移消失與否仍能保持穩定的斷路狀態。採用雙穩態式閃動開關(12)可省去啟動開關(13)。關於保溫設計，本發明中對保溫的要求與燜燒鍋的保溫要求相比，本發明不需採用真空式保溫，僅需在保溫蓋(3)和鍋蓋(4)之間充填保溫材料，在保溫殼(17)和外鍋(9)之間也適當充填保溫材料即可。圖4中放氣閥(1)由密封固定在鍋蓋(4)上的閥座(18)，與可在閥座(18)中心孔中上下自由移動的閥芯(19)組成，選用矽橡膠製成閥芯(18)，既便於密封又便於拆卸清洗，實施中將閥座(18)中心孔直徑選在12mm左右，而閥芯(18)的工作直徑可通過飽和沸騰時頂起閥芯(18)的實驗來最後確定。圖5中啟動開關(13)可用帶自保線圈的按鈕開關代用，主要是實現按動後自保通電，待閃動開關(12)過壓斷電後，啟動開關(13)即永久斷路。計時器(21)可選用電子計時晶片方案，借用啟動開關(13)的按動指令使計時電路復零進入準備狀態，利用閃動開關(12)斷路信號啟動計時器開始計算烹飪時間。固定在保溫蓋(3)上的噴霧器(2)其水容器容量有40ml即可，可設計成全塑料式結構。本發明所屬產品的外觀設計條件與現代烹飪鍋相近，可以通過工業設計將這種以鍋蓋選壓的模式推向市場。
權利要求
1，一種由鍋蓋、密封圈、內鍋、外鍋、閃動開關和保溫層組成的合蓋選壓式電熱壓力燜燒鍋，其特徵在於a，由彈性鍋蓋(4)經掛圈環(5)帶動密封圈(6)與內鍋(7)實現軸向動密封連接；座在外鍋(9)的鍋沿上的內鍋(7)，通過外鍋(9)上的彈性鍋牙(10)與彈性鍋蓋(4)實現彈性連接；用外鍋(9)底部上面的電熱盤(11)不斷加熱內鍋(7)中的水，內鍋(7)的壓力上升最終會使密封圈(6)的密封唇邊逾越內鍋(7)的洩壓槽(8)產生縫隙洩壓，形成動縫式限壓；b，由彈性鍋牙(10)經開關架(14)驅動的閃動開關(12)，它的一個輸入端由外鍋(9)上的控制支架(15)控制，經電熱盤(11)實現鍋內壓力控制，另一個輸入端經選壓探頭(16)感受鍋蓋(4)由於螺牙旋合角度產生的高度差，實現選擇鍋內最高工作壓力；c，閃動開關(12)、啟動開關(13)、電熱盤(11)串聯後接入市電，計時器(21)是以閃動開關(12)的過壓斷電開始計算烹飪時間的；d，由閥座(18)和閥芯(19)組成的放氣閥(1)完成排放空氣。
2，根據權利要求1所述的合蓋選壓式電熱壓力燜燒鍋，其特徵在於它由保溫蓋(3)保溫殼(17)實現保溫燜燒；由計時器(21)計量烹飪時間；由噴霧器(2)完成降壓。
全文摘要
合蓋選壓式電熱壓力燜燒鍋屬廚房用電熱壓力燜燒烹飪器具。它由彈性鍋蓋與密封圈、內鍋用軸向動密封連接,彈性鍋蓋經外鍋、彈性鍋牙和內鍋實現彈性連接後組成安全壓力鍋。用彈性鍋牙的位移驅動閃動開關控制鍋內壓力,並依據螺牙鍋蓋旋合時的位移選定鍋內最高工作壓力。結合保溫設計後加入啟動開關、計時器就形成以鍋蓋旋合角度選定鍋內最高壓力的電熱壓力燜燒鍋。它依提高和選擇烹飪溫度的特徵匯集壓力鍋、電飯鍋及燜燒鍋的優點。
文檔編號A47J27/00GK1202348SQ9810097
公開日1998年12月23日 申請日期1998年3月31日 優先權日1998年3月31日
發明者王永光 申請人:王永光