專利名稱：儲能式多功能電熱鍋的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型涉及一種電加熱炊具。
目前現(xiàn)有的電飯鍋是由發(fā)熱板直接加熱鍋體，磁鋼限溫器及低溫雙金屬片控制煮飯和保溫過程，這種電飯鍋功能單一，且其熱效率不高，一般只有70％左右。
本實(shí)用新型的目的，是提出一種將具有儲能功能的電熱盤與適當(dāng)控制電路相結(jié)合，集煮飯、火鍋、無線保溫盤和低功率電子鍋等多種功能的高效儲能式多功能電熱鍋。
本實(shí)用新型主要包括外殼、鍋體、儲能式電熱盤和控溫電路。儲能式電熱盤中封裝有儲能體材料，電熱元件置于儲能體之中，所說的儲能體材料可為熱容大和相變潛熱大的硝酸鋰(LiNO3)、氫氧化鈉(NaOH)、氫氧化鋰(LiOH)、鋁以及熔點(diǎn)為360～600℃范圍的鋁合金或鋅基合金中的一種，并采用定時(shí)器與儲能式電熱盤配合控制煮飯過程，其控溫電路由控制開關(guān)K1～K4選擇四條工作支路，第一支路由K1串接定時(shí)器TC(14)和延時(shí)定時(shí)器DTC(16)后串聯(lián)到主回路；第二支路由K2串聯(lián)控溫器J(10)和延時(shí)定時(shí)器DTC(15)后串聯(lián)到主回路；第三支路由K3串聯(lián)二極管D、溫控器J(10)和延時(shí)定時(shí)器DTC(15)后串聯(lián)到主回路；第四支路由K4直接串聯(lián)到主回路，所說的主回路串接有電熱元件R和超溫保護(hù)器BJ。通過控制開關(guān)K1～K4的轉(zhuǎn)換，本實(shí)用新型可以實(shí)現(xiàn)煮飯(自動(dòng)電飯鍋)、無線保溫盤、低功率電子鍋及電火鍋四種功能。
本實(shí)用新型用作自動(dòng)電飯鍋時(shí)，將定時(shí)器預(yù)置好定時(shí)時(shí)間，接通開關(guān)K1，其他開關(guān)(K2、K3、K4)斷開，此時(shí)只有第一支路與主回路接通，根據(jù)儲能體在煮飯過程里溫升的特點(diǎn)，開始時(shí)電熱元件使儲能式電熱盤發(fā)熱，一部分熱能由儲能式電熱盤轉(zhuǎn)給鍋體，用于煮飯，還有不少熱量存在儲能體內(nèi)，使得儲能體溫升速度較快。當(dāng)通電一段時(shí)間后，儲能體溫度超過300℃，此時(shí)鍋內(nèi)的水接近開，煮飯所需的熱量大，存儲進(jìn)儲能體內(nèi)的能量份量相應(yīng)減少，儲能體溫升速度相應(yīng)降低，當(dāng)鍋內(nèi)的水開后，通入的電量轉(zhuǎn)為熱量，主要用于水的蒸發(fā)，儲能體的溫度幾乎不再升高，直至米和水煮成糊狀時(shí)(此時(shí)水還未完全蒸發(fā)干)，定時(shí)器到達(dá)預(yù)置時(shí)間，切斷電源，這時(shí)通過釋放存儲在儲能體內(nèi)的熱量，繼續(xù)使水蒸發(fā)，把飯煮熟。在米飯煮熟之后，儲能體的余熱還可使米飯保溫2～4小時(shí)?？梢酝ㄟ^實(shí)驗(yàn)，確定不同米量、水量煮飯時(shí)定時(shí)器的預(yù)置時(shí)間，一般可以預(yù)置四擋定時(shí)時(shí)間，以對應(yīng)所需要煮飯的米量，方便人們煮飯的操作。以下提供一種定時(shí)器擋位預(yù)置方式(電熱元件額定功率1000W，米與水量比例為1.5～1.2)
本實(shí)用新型用作無線保溫盤時(shí)，將開關(guān)K2接通，其余開關(guān)斷開，這時(shí)只有第二支路與主回路接通，電能轉(zhuǎn)變成熱能儲存在儲能體內(nèi)，充電至一定量時(shí)(使儲能體達(dá)到一定溫度)，溫控器J斷開，這時(shí)即可撥下電源線，可用于湯、菜或飲料的無線保溫，時(shí)間可達(dá)1小時(shí)以上。
本實(shí)用新型用作低功率電子鍋(俗稱電子瓦鍋)時(shí)，將開關(guān)K3接通，其余開關(guān)斷開，此時(shí)只有第三支路與主回路接通，由于二極管的功率調(diào)節(jié)與溫控器J的跳通，使平均功率在180W左右，特別適合于慢火煨湯或煮烯飯等。
本實(shí)用新型用作電火鍋時(shí)，接通開關(guān)K4，其余開關(guān)斷開，此時(shí)的有效功率可達(dá)900W以上，很適合打火鍋。在使用過程中，電鍋體所需能量較小時(shí)，有部分熱能存儲在儲能體之中，由于儲能以及絕熱保溫的作用，火力會越來越猛，如果儲能體的溫度超過一定限度，主電路里的超溫保護(hù)器就將動(dòng)作，使電路斷開，以防止儲能體的溫度過高。當(dāng)鍋體需要能量較大時(shí)，如向鍋內(nèi)加入較多的生冷食物時(shí)，儲能體就釋放熱量，以滿足打火鍋強(qiáng)火力的要求，在打火鍋接近尾聲時(shí)，可關(guān)斷電源靠儲能體的儲存能量即可維持到結(jié)束。
本實(shí)用新型的所采用的鋅基合金儲能材料的組分是(按重量百分比)鋅70～98％、鋁0～24％、銅0～10％、鎂0.1～2％。所采用的鋁合金儲能材料可以是鋁硅合金，其中硅含量為0～17％(按重量百分比，以下同)；鋁鎂合金，其中鎂含量為0～35％；鋁鎂硅合金，其組分為鎂0～15％、硅0～17％，余量為鋁；鋁鎂銅合金，其組分為鎂0～15％、銅0～17％，余量為鋁；鋁銅硅合金，其組分為銅0～17％、硅0～15％、余量為鋁。將儲能體材料密封于鋼外殼的扁圓柱體中，電熱元件澆注在園柱體內(nèi)，即制成儲能式電熱盤。整個(gè)儲能式電熱盤固定在一內(nèi)套的上部中央，在儲能式電熱盤與內(nèi)套之間，填充一層用硅酸鋁纖維、硅酸鈣、巖棉或珍珠巖等絕熱材料制成的保溫層，內(nèi)套通過三個(gè)固定柱固結(jié)在鍋底座上，在內(nèi)套底部與鍋底座間設(shè)有溫控器和超溫保護(hù)器。本實(shí)用新型由于將儲能結(jié)構(gòu)和新穎的控制電路相結(jié)合，實(shí)現(xiàn)了包括自動(dòng)煮飯?jiān)趦?nèi)的四種功能，結(jié)構(gòu)簡單，四種功能可以很方便地轉(zhuǎn)換，使用方便、安全、可靠，本實(shí)用新型還由于采用了儲能密度高的相變儲能材料，有效合理地利用了能量，使本實(shí)用新型具有較高的熱效率，用作自動(dòng)電飯鍋時(shí)，比普通電飯鍋節(jié)電10～30％，用作電火鍋時(shí)熱效率高達(dá)85～90％，用作低功率電子鍋和無線保溫盤時(shí)，熱效率也在70％以上。
附


圖1為儲能式多功能電熱鍋的結(jié)構(gòu)簡圖，圖中1為手把，2為鍋底座，3為鍋體，4為儲能式電熱盤，5為電熱元件，6為保溫絕熱材料，8為內(nèi)套，9為超溫保護(hù)器BJ，10為溫控器J，11為功能控制盒，12為鍋體外套。
附圖2為儲能式多功能電熱鍋的工作電路圖。
電路中，控制開關(guān)采用一刀四擲控制開關(guān)，其中K1控制第一支路(自動(dòng)電飯鍋)，K2控制第二支路(無線保溫盤)，K3控制第三支路(低功率電子鍋)，K4控制第四支路(電火鍋)。主回路中，電熱元件R兩端并聯(lián)一指示燈B1，電源兩端并聯(lián)指示燈B2，主回路中還串聯(lián)有超溫保險(xiǎn)絲13，圖中其他標(biāo)記分別表示5為電熱元件R，9為超溫保護(hù)器BJ，10為溫控器J，14為煮飯定時(shí)器TC，15為延時(shí)定時(shí)器DTC。
實(shí)施例一一臺電加熱管額定功率為1000W的儲能式電熱鍋，通電12分，將0.3公斤大米煮熟(米與小比例為11.8)，并可將米飯保溫至2小時(shí)，仍香噴可口，比普通電飯節(jié)能17％。通電15分，將0.6公斤大米煮熟(米與水比例為11.9)并可將米飯保溫至3小時(shí)，比普通電飯鍋節(jié)能23％。通電20分，將1公斤大米煮熟(米與水比例為12)并將米飯保溫至4小時(shí)，比普通電飯鍋節(jié)能30.0％。
實(shí)施例二一臺額定電加熱管功率1000W的儲能式電熱鍋，用來打火鍋，火鍋配料是青菜3.0公斤，牛肉0.6公斤，鱔魚0.5公斤，雞蛋0.8公斤，豆腐1公斤，可供5人食用，在同樣的條件下與普通1200W的電火鍋相比較，剛開始20～30分鐘內(nèi)，兩者火力相差不大，但往后，儲能式電熱鍋的火力越來越猛，打火鍋極為適宜，在接近尾聲時(shí)，關(guān)斷電源，還可維持近20分鐘。至結(jié)束時(shí)，儲能自動(dòng)電熱鍋耗電1.5度，而普通電火鍋耗電2.2度。
實(shí)施例三一臺額定電加熱管功率為1000W的儲能式電熱鍋，用作低功率電子鍋來煲湯，湯料為1.8公斤冷水，0.75公斤排骨，0.6公斤豆腐等，在環(huán)境溫度為14.5℃時(shí)，煲好的時(shí)間為4小時(shí)30分，耗電0.75度，而在同樣條件下用一臺功率為200W的普通電子瓦鍋來煲，煲好時(shí)間為4小時(shí)50分鐘，耗電1.13度。
實(shí)施例四一臺額定電加熱管功率為1000W的儲能式電熱鍋，用作無線保溫盤，通電時(shí)間15.9分鐘，用電0.25度，撥下電源線，用來保溫，環(huán)境溫度為14℃時(shí)，把2公斤98℃的水放進(jìn)鍋中進(jìn)行保溫，水溫從98℃降到60℃(不影響湯、菜的口感)，總保溫時(shí)間為1小時(shí)30分鐘。
權(quán)利要求1.一種包括外殼、鍋體、儲能式電熱盤和控溫電路的儲能式多功能電熱鍋，儲能式電熱盤中封裝有儲能體材料，電熱元件置于儲能體之中，其特征在于儲能體材料可為硝酸鋰(LiON3)、氫氧化鈉(NaOH)、氫氧化鋰(LiOH)、鋁以及熔點(diǎn)為360～600℃范圍的鋁合金或鋅基合金中的一種，并采用定時(shí)器與儲能式電熱盤配合控制煮飯過程，其控溫電路由控制開關(guān)K1～K4選擇四條工作支路，第一支路由K1串接定時(shí)器TC(14)和延時(shí)定時(shí)器DTC(15)后串聯(lián)到主回路，第二支路由K2串接控溫器J(10)和延時(shí)器DTC(15)后串聯(lián)到主回路，第三支路由K3串聯(lián)二極管D、溫控器廠(10)和延時(shí)定時(shí)器DTC(15)后串聯(lián)到主回路，第四支路由K4直接串聯(lián)到主回路，所說的主回路串接有電熱元件R和超溫保護(hù)器BJ(9)。
2.按權(quán)利要求1所述的儲能式多功能電熱鍋，其特征在于所說的鋅基合金儲能材料的組分為(重量百分比)鋅70～98％、鋁0～24％、銅0～10％、鎂0.1～2％。
3.按權(quán)利要求1所述的儲能式多功能電熱鍋，其特征在于所說的鋁合金儲能材料為鋁硅合金，其中硅的含量為0～17％(重量百分比)。
4.按權(quán)利要求1所述的儲能式多功能電熱鍋，其特征在于所說的鋁合金儲能材料為鋁鎂合金，其中鎂的含量為0～35％(重量百分比)。
5.按權(quán)利要求1所述的儲能式多功能電熱鍋，其特征在于所說的鋁合金儲能材料為鋁鎂硅合金，其組分為鎂0～15％、硅0～17％、余量為鋁(重量百分比)。
6.按權(quán)利要求1所述的儲能式多功能電熱鍋，其特征在于所說的鋁合金儲能材料為鋁鎂銅合金，其組分為鎂0～15％、銅0～17％、余量為鋁(重量百分比)。
7.按權(quán)利要求1所述的儲能式多功能電熱鍋，其特征在于所說的鋁合金儲能材料為鋁銅硅合金，其組分為銅0～17％、硅0～15％、余量為鋁(重量百分比)。
8.按權(quán)利要求1所述的儲能式多功能電熱鍋，其特征在于所說的定時(shí)器預(yù)置有四擋定時(shí)時(shí)間。
9.按權(quán)利要求1所述的儲能式多功能電熱鍋，其特征在于所說的儲能式電熱盤固定在一內(nèi)套的上部中央，在儲能式電熱盤與內(nèi)套之間，填充有一層用硅酸鋁纖維、硅酸鈣、巖棉或珍珠巖絕熱材料制成的保溫層。
專利摘要多功能儲能式電熱鍋，采用儲能式電熱盤和新穎的控制電路，主要包括定時(shí)器、延時(shí)定時(shí)器、二極管、溫控器、超溫保護(hù)器，由多擋控制開關(guān)組成四路工作支路，以形成自動(dòng)電飯鍋，無線保溫盤、低功率電子鍋和電火鍋四種功能。其熱效率可達(dá)70～90％，與普通電飯鍋、電火鍋、保溫盤和電子瓦鍋相比可節(jié)能(電)10～30％。
文檔編號A47J36/02GK2169339SQ93205389
公開日1994年6月22日 申請日期1993年3月5日 優(yōu)先權(quán)日1993年3月5日
發(fā)明者張仁元, 任振根, 趙錫偉, 鄒向, 仝兆豐, 柯秀芳 申請人:中國科學(xué)院廣州能源研究所