專利名稱:全自動電子節(jié)能保溫電飯煲的制作方法
本實用新型屬于一種電子技術(shù)控制的家用電器。
眾所周知、目前國內(nèi)外電飯煲主要分為兩類、一類為目前在國內(nèi)已大量生產(chǎn)使用的保溫式自動電飯煲。一類為現(xiàn)已在日本等國生產(chǎn)應(yīng)用的由電腦進行程序控制的全自動電飯煲。以目前較先進的由電腦控制的全自動電飯煲而言，在節(jié)能方面仍未有明顯突破、且成本高。一種節(jié)電效果顯著、功能全、成本低廉、使用方便的電飯煲國內(nèi)外尚未生產(chǎn)出售。
目前國內(nèi)外市場上銷售的保溫式自動電飯煲及由電腦控制的全自動電飯煲，都存在耗電太大的問題。保溫式自動電飯煲除耗電大的缺點外，在煲湯類食品時還不能自動跳掣、使用很不方便。電腦控制的全自動電飯煲雖能實現(xiàn)自動控制、但成本高。本實用新型為解決目前國內(nèi)外市場上銷售的電飯煲存在的問題設(shè)計、并做到有顯著節(jié)能效果、功能全、使用方便，成本低廉。
本實用新型主要應(yīng)用電子控制技術(shù)、利用加入食物中的水的物理特性對煮飯及燉食品的過程進行自動控制。眾所周知、煮飯時，在溫度為沸點以下米時、水大量吸熱、這時的溫升與電熱板的功率有關(guān)。但當(dāng)米水溫度升到沸點后、則米、水的溫度由于水的物理特性而一直保持在沸點溫度，直至飯熟水干后溫度才開始上升，而米、水溫度升至沸點后這一段時間米、水則不再吸熱升溫，這時大量熱量將轉(zhuǎn)變?yōu)槠療犭S水蒸汽被帶走。也就是說從溫度升到沸點后熱能絕大部分將被白白浪費掉。而保溫式自動電飯煲由于煮飯或燉食品時其電熱極功率均為全功率，因而在煲中的食品達到沸點溫度后其熱能絕大部分被白白浪費掉。而本實用新型在煲食品時當(dāng)食品溫度在沸點以前時電熱板以全功率工作，因這段時間的溫升直接與電熱板的功率有關(guān)，一般不能太小，太小將降低熱效率，增加煮、燉時間，并影響飯的口感。在米、水溫度達到沸點后，即由電控部分自動將電熱板功率降低、(一般煮飯時電熱板功率降低為全功率的40－50％，燉食品時降低為全功率的20－30％)，使汽化熱帶走的熱量大大降低，直至飯熟水干后溫度再次升高而自動斷電(燉食品時由電控部分的時間控制器控制斷電)以達到大幅度節(jié)電。本實用新型可比普通電煲節(jié)電20－60％。由于采用了獨特的保溫措施飯熟后電熱飯不再通電，4小時以內(nèi)也能保溫在60℃左右。
煲體結(jié)構(gòu)原理如(圖1)所示為提高節(jié)能效益，煲體采用封閉式保溫結(jié)構(gòu)，一般普通電飯煲因熱傳導(dǎo)及對流損失熱量較多。因此本實用新型采用了如(圖1)所示結(jié)構(gòu)在外煲殼12及隔離壁13、煲蓋8及保溫蓋7、保溫底蓋之間充填保溫材料(棉花或硅酸鋁纖維等)，為降低成本、經(jīng)實驗用普通棉花已能滿足要求。為防止對流引進的熱損失，在聚水槽1靠內(nèi)側(cè)與內(nèi)煲上部外翻處增加了中空富有彈性的橡皮墊圈11，當(dāng)內(nèi)煲放入電熱板上時、內(nèi)煲上部外翻處內(nèi)側(cè)與橡皮墊圈11緊密接合，使煲內(nèi)空隙與外部完全隔離，有效地防止了對流損失。自動排汽閥兼沸點控制開關(guān)K′有兩個作用一是當(dāng)煲內(nèi)食物溫度升到沸點后，煲內(nèi)的蒸汽沖開自動排汽閥蓋3、使K′的觸點1、2斷開、送給電控部分一個控制信號。二是當(dāng)煲內(nèi)食品沸騰后水蒸汽由自動排汽閥排出，當(dāng)食品煮熟蒸汽壓力降低后，自動排汽閥蓋靠自身重量將自動排汽閥蓋上，有效地防止了食品及飯內(nèi)水份的繼續(xù)蒸發(fā)及所引起的對流損失。防溢蓋9靠安裝軸釘5及橡皮襯墊6與保溫蓋7聯(lián)接，防溢蓋靠外高起部位均布十個直徑稍大的孔(φ4.5mm)、底部開有五個直徑較小的孔(φ2mm)，當(dāng)內(nèi)煲中食物沸騰時產(chǎn)生的泡沫較多時泡沫經(jīng)由大孔進入防溢蓋并流入防溢蓋底部，因底部小孔直徑較小相對壓力較小、因此流入防溢蓋底部的液體經(jīng)小孔又流回內(nèi)煲，而泡沫內(nèi)的蒸汽則由自動排汽閥排出，從而達到防止泡沫外溢。防溢蓋用后可取下清洗。煲蓋與煲體蓋合時，手提柄25一側(cè)的鉤鍵杠桿23與鉤鍵鎖扣22扣死，電飯煲封閉。將鉤鍵上方下壓并上提手柄時即可開啟煲蓋、發(fā)熱板與蓋通電飯煲一樣，由隔離壁兼支架15固定。熱敏電阻18安裝在電熱板中空處由上部與內(nèi)煲底緊密接觸的鋁園片20上，靠彈簧19的壓力使鋁園片與內(nèi)煲底緊密接觸。
電控部分工作原理見附圖(圖2)所示電原理圖按下開關(guān)K1時，可控硅D11導(dǎo)通，電控部分開始工作，這時負溫系數(shù)熱敏電阻Rt處于常溫狀態(tài)阻值較高，因此E點電位高于F點電位二極管D7處于截止?fàn)顟B(tài)，BG4基極通過R10取得電壓而導(dǎo)通，這時G點為高電平經(jīng)R16、D12送入可控硅D11的控制極，以保持K1斷開后D11的導(dǎo)通同時，因煲內(nèi)食物溫度在沸點以下，無蒸汽產(chǎn)生，自動排汽閥蓋兼沸點控制開關(guān)K′的觸點1與自動排汽閥口兼K′觸點2閉合，此時C點為地電位，BC3飽和導(dǎo)通，D點為低電平，BG7導(dǎo)通，此時由BG6等組成的單結(jié)管觸發(fā)電路主要通過BG7、R29向電容C9充電。選擇適當(dāng)?shù)腞29阻值使雙向可控硅D10的導(dǎo)電角為最大、即此時電熱板以全功率進行工作。單結(jié)管觸發(fā)電路的電源由H供給，因H點電壓為全波脈動直流電壓且與由雙向可控硅D10控制的主電路的過零點同步。
當(dāng)內(nèi)煲中食物溫度升到沸點后，由于汽化熱產(chǎn)生的水蒸汽沖開自動排汽閥蓋，使K′觸點1、2斷開、電容C4充電，C點電位升高使BG2飽和導(dǎo)通、BG3截止、D點電位為高電平，BG7截止，電容C9轉(zhuǎn)為主要通過R18或R19充電、因R19的阻值比R29大，故單結(jié)管觸發(fā)電路產(chǎn)生的脈沖數(shù)目減少，第一個脈沖發(fā)出時刻往后移，使雙向可控硅導(dǎo)電角減小電熱板功率降低。選擇適當(dāng)?shù)腞18使電熱板功率為全功率的40～50％，選擇R19使電熱板功率為全功率的20～30％。這樣，當(dāng)開關(guān)K2的觸點1、2閉合時，煮飯時米、水溫度升到沸點后電熱板功率降低為全功率的40～50％，此時用于煮飯；當(dāng)K2的觸點1、3閉合時，當(dāng)食品溫度升到沸點后電熱板功率降低為全功率的20～30％，此時適于燉肉食等。
煮飯時，煲內(nèi)米、水溫度升到沸點后，電熱板降低為全功率功率的40～50％，當(dāng)飯熟水干后，內(nèi)煲底溫度再次上升至約102℃時這時E點電壓VE由于Rt的減少而小于VBE4＋IE4R13－VD7時，由BG4、BG5等組成的施密特觸發(fā)器隨著VE的降低產(chǎn)生正反饋過程，使電路迅速翻轉(zhuǎn)到BG4截止；BG5飽和導(dǎo)通的狀態(tài)，這時G為低電平、可控硅D11控制極為低電平，D11截止，整個電控部分斷電，雙向可控硅D11截止，電熱板斷電停止工作。燉湯類食品時當(dāng)鍋內(nèi)溫度升到沸點后，BG3截止，電熱板降低功率工作，同時由于D點電位升高，二極管D9截止，由BG8等組成的恒流源向由BG9組成的電容倍增器充電，改變R24的阻值可改變充電時間，即延時時間可預(yù)先由R24調(diào)定，可根據(jù)燉煮不同食物預(yù)先調(diào)定延時時間，一般延時時間可在10分鐘至4小時內(nèi)調(diào)整。煮飯時將延時時間調(diào)為15分鐘左右，這樣既使飯熟水干后溫控斷電電路出故障，仍可由延時電路將整機電源關(guān)斷。BG1、D2、D3等組成二級穩(wěn)壓電路、變壓器BE1次級輸出約15V電壓。
本實用新型與目前國內(nèi)外現(xiàn)有電飯煲相比其顯著優(yōu)點為節(jié)能效果果突出?？杀饶壳皣鴥?nèi)外生產(chǎn)的保溫式自動電飯煲節(jié)電20～60％，保溫時不耗電，飯熟后4小時內(nèi)仍然能保溫在60℃左右，且功能全。本實用新型不僅能自動煮飯，而且能自動控制燉湯類食品，因燉湯類食品時溫度升到沸點后電熱板功率自動降低，及能延時控制自動斷電，所以不必擔(dān)心將湯燉干、且燉出的湯類食品口感比普通電飯煲燉出的好。本實用新型成本約70多元，大大低于國外用電腦控制的全自動電飯煲。
(圖1)為煲體結(jié)構(gòu)原理圖、圖中1.聚水槽 2.自動排汽閥管口兼沸點控制開關(guān)K′觸點2 3.自動排汽閥蓋兼K′觸點1 4.K′觸點12接線銅片 5.安裝軸釘 6.橡皮襯墊 7.保溫蓋 8.煲蓋 9.防溢蓋 10.保溫材料(棉花或硅酸鋁纖維等) 11.中空橡皮墊圈 12.外煲殼 13.隔離壁 14.內(nèi)煲 15.電熱板支架兼隔離壁 16.電熱板 17.測溫支架 18.熱敏電阻 19.彈簧 20.鋁園片 21.保溫底蓋 22.鉤鍵鎖扣 23.鉤鍵扛桿 24.中空連接銷釘 25.手提柄(圖2)為電控部分電原理圖本實用新型樣機的電熱板最大全功率為700W。
內(nèi)煲用厚1mm鋁合金制成，容量為φ220mm×140mm外煲用厚0.4mm鐵皮制成、直徑為φ280mm、保溫材料用普通棉花、閥蓋、扛桿鉤鍵等用塑料制成，隔離壁用鋁或鐵料制成。K′觸點接線由聯(lián)接煲蓋與外煲殼的中空銷釘24的中空部位穿過經(jīng)外煲殼內(nèi)側(cè)引入電控部分。熱敏電阻Rt緊貼鋁園片20，樣機中沸點控制也可在鋁園片20上另安一雙金屬片或熱敏電阻及在電部分中加上相應(yīng)電路制成、但此方法隨各地區(qū)海拔不同而引起的沸點溫度不同需作調(diào)整，用自動排汽閥兼沸點控制開關(guān)K′則可方便地在各種不同的海拔地區(qū)使用。自動排汽閥蓋兼K′觸點1即要求開啟靈活、又要保證與接線銅片接觸良好。自動排汽閥蓋開啟角度一般應(yīng)小于50°，以便蒸汽壓力降低時能自動落下。排汽閥蓋用薄不銹鋼片制成。樣機電控部分元器件安裝焊接在一塊6mm×13mm的單面印刷電路板上，印刷電路板固定于塑料外殼并安裝于外煲殼上使之與煲體成一整體結(jié)構(gòu)。紅色發(fā)光二級管D6為電熱板全功率工作指示，電位器R24控制旋鈕裝于電控部分塑料外殼上，可根據(jù)所燉煮的食物預(yù)先調(diào)定加熱時間。樣機經(jīng)長期工作試驗，控制可靠、節(jié)能效果顯著。
權(quán)利要求
1.一種利用電子技術(shù)控制的全自動節(jié)能保溫電飯煲，煲體及電控部分為一整體結(jié)構(gòu)，其特征在于具有使煲內(nèi)食品溫度上升到沸點后可自動降低電熱板功率及進入延時狀態(tài)的電控部分，電控部分包括由自動排汽閥兼沸點控制開關(guān)K′等組成的沸點控制電路，以及由BG7、BG6、D10等組成的自動調(diào)節(jié)功率電路和由D9聯(lián)連的延時電路。
2.根據(jù)權(quán)利要求
1所述的電飯煲，其特征在于可預(yù)先調(diào)定降低電熱板功率幅度的電路元件為K2、R18、R19。
3.根據(jù)權(quán)利要求
1所述的電飯煲，其特征在于保溫材料為普通棉花、或其它類似的熱絕緣材料。
專利摘要
一種電子控制的全自動節(jié)能電飯煲，它包括煲體部分及電控部分。利用所燉煮食物中所加的水的物理特性，在鍋內(nèi)食物溫度上升到沸點后由自動排汽閥兼沸點控制開關(guān)K
文檔編號H05B6/12GK85201680SQ85201680
公開日1987年2月11日 申請日期1985年4月30日
發(fā)明者張慶柳 申請人:張慶柳導(dǎo)出引文BiBTeX, EndNote, RefMan