专利名称：全密封自动压力锅的制作方法
技术领域：
本发明属压力烹饪器具。
在现有技术中，电热压力锅多是以温度控制来达到功率控制的目的，而压力控制仍采用重锤式或弹簧式限压阀靠排放多余的蒸汽泄压来实现压力控制的。中国专刊87200881号、85103173均属此类，其烹饪压力和烹饪温度只有一个工作点，难以适应多种菜肴的最佳烹饪。中国专刊87209866.4号是新型压力烹饪器具，但其压力控制中采用膜盒作为压力传感器，其制造工艺要求高、体积大、成本高等因素限制了这种产品向小型化系列产品更广泛的市场发展。
尚未见到由悬臂式弹性敏感元件制成的闪动开关，作为位移传感器，与膜式弹性密封件制成的压力位移器，构成的压力控制器，在压力锅上应用的资料和报导。
本发明的目的是为压力锅提供新型的压力传感器系统，为压力锅开辟全密封全味非沸腾自动压力烹饪的新方法，提供可靠地压力控制与调整以及温度扩展的控制手段。从而使新一代的压力锅，具有新的烹饪方法和更完善的烹饪功能。本发明所属新型压力锅的传感控制系统，具有可靠性高、加工工艺简便、易批量生产、成本低等特点，而合理的结构设计为产品的外观设计带来更好地市场竞争力。
本发明所属全密封自动压力锅，采用全密封非沸腾法进行自动压力烹饪，烹饪时不需排放蒸汽。不仅大大地节省了能源的消耗、避免了汤粥溢出污染电器的矛盾，并实现了全味焖炖的特殊烹饪。压力传感器在压力锅上的应用，为压力锅带来了明显的技术进步，并为烹饪带来全味全密封的新方法。
全密封自动压力锅的传感控制系统，由压力控制器、气压驱动阀及温度控制器组成。其中压力控制器用以调整和控制锅内压力，气压驱动阀用以扩展压力锅的工作温度范围，温度控制器用来限制最高烹饪温度并兼有过热保护的作用。压力控制器是由膜式弹性密封件制成的压力位移器，与悬臂式弹性敏感元件制成的闪动开关组成。由膜式弹性密封件，将锅内压力P的变化转换为位移W的变化，其特点是位移量大、体积小、成本低。用这一位移W来推动用弹性敏感元件制成的悬臂式闪动开关，实现由锅内压力变化，到闪动开关控制热源对压力锅的供热，完成压力锅烹饪压力的自动控制。根据热力学原理设置气压驱动阀，来扩展压力锅的烹饪温度。还设置一温度控制器，将锅底上表面的烹饪温度限制在200℃左右。从而实现了，对这种全密封自动压力锅内压力在0～100KPa范围内任选一点进行自动控制，将烹饪温度扩展到从室温～200℃。本发明，以较简单的控制机构和较低的生产成本，为自动压力锅提供了较高的技术指标。
压力控制器，是将压力锅内压力变化转换成开关的通与断，它实际上是一复合式压力传感器。如
图1所示，由气压接嘴［1］、膜［2］、压膜盖［3］和位移W传递件［4］组成的压力一位移转换器，完成将压力锅内压力P的变化△P，形成膜［2］的变形，这一变形由位移W传递件［4］，推动由弹性敏感元件制成的悬臂式闪动开关。在
图1中，［5］是悬臂、［6］是储能弹簧、［7］是动触点、［8］是定触点。悬臂［5］是用弹性敏感元件制成，按
图1的装配，可以得到每个压力变化值对应的位移，合理地选择悬臂［5］的材质和几何尺寸，就能得到满足于应用要求的压力P与位移W曲线。以悬臂［5］带动储能弹簧［6］，而由储能弹簧［6］带动的动触点［7］与定触点［8］之间，可以得到由于压力变化△P引起的通与断的电信号。可见，锅内压力P及压力变化△P，由压力位移转换器转换为悬臂［5］的位移，这一位移经储能弹簧［6］实现动触点［7］与定触点［8］的电信号的输出。显然，这一电信号控制压力锅的加热，就能实现锅内压力的自动控制。由于悬臂［5］每一个位移都是对应于锅内的压力变化的，所以，在悬臂［5］和储能弹簧［6］之间，设置一机械式闪点调节机构［10］，即可实现选择某一位移量时的闪动开关(也即通断)输出，也就是预选某一锅内压力时闪动开关输出。在这里，还利用悬臂［5］的上下位移来推动换向轮［14］，带动指针［15］，以实现锅内压力的指示。换向轮［14］的作用是将悬臂［5］的位移放大到能让指针［15］完成压力指示，如果需要，换向轮［14］可方便地将悬臂［5］的上下位移转换为水平方向的转动。可见利用
图1所示压力控制器，得到在压力锅工作范围内，任选一个压力下的自动控制。在
图1中，［9］是支架、［10］是闪点调节机构、［11］是调节轴、［12］是动触点电引线、［13］是定触点电引线。在
图1中未标明的零件为绝缘固定件。调节
图1中的调节轴［11］就可预选对锅内压力的自动控制。锅内压力可以自动控制和调整，是压力烹饪器具的重大技术进步。
压力控制器在结构上(参见
图1)依靠由金属、绝缘材料制成的支架及通过气压接咀〔1〕固定在压力锅盖〔20〕上，气压接咀〔1〕将压力锅内压力引入膜〔2〕的下面，使膜〔2〕由于上下面的压力之差，产生向上的弹性位移，并向上推动位移传递件〔4〕带动悬臂〔5〕的远端产生向上位移。在此之前动触点〔7〕是受闪点调节机构〔10〕及储能弹簧〔6〕的合力与定触点〔8〕呈接通状态。而随着锅内压力升高，膜〔2〕的向上位移增加导致悬臂〔5〕远端的位移加大，这一位移加大的过程使储能弹簧〔6〕增加能量，待储能弹簧〔6〕的能量大到超过闪点调节机构〔10〕加给动触点〔7〕的压力时，动触点〔7〕即产生向上的闪动，脱离定触点〔8〕，完成了由锅内压力上升致使的动触点〔7〕与定触点〔8〕由通路到断路的控制过程。在这里是以锅盖〔20〕为静止物，气压接咀〔1〕、支架〔9〕、闪点调节机构〔10〕、定触点〔8〕等，在整个控制过程中均为静止物。而膜〔2〕、位移传递件〔4〕、悬臂〔5〕的远端都随锅内压力的增大而产生向上的(近似线性的)位移，与这一位移同时储能弹簧〔6〕和动触点〔7〕并不同时随动，而是当上述位移到一定值时产生闪动。
气压驱动阀是一在设定的压力下，利用气压所产生的气流，作为驱动力来自动封闭的单向阀，图2示出它的结构与原理。在图2中，［16］是阀芯、［17］是阀座、［18］是阀套、［19］是阀帽、［20］是压力锅盖、［21］是下密封圈、［22］是密封圈、［23］是上密封圈。如图2所示当压力锅内压力，由于加热而开始上升时，其锅内受热空气是经过阀座［17］上的气沟［见图2a］，绕过阀芯［16］，经阀套［18］的气孔到阀帽［19］上的放气孔排出，这一自动排气过程直至锅内沸腾前，当由于沸腾有大量水蒸汽流过阀座［17］的气沟经阀芯［16］时，将阀芯［16］向上顶起，此时阀芯［16］与阀套［18］上的密封圈［22］形成密封，完成单向阀的自动封闭作用。可见，压力烹饪前必须先放掉锅内空气时，气压驱动阀就是如上述过程工作的。热力学原理指出，将阀帽［19］与阀套［18］拧紧，上密封圈［23］密封即可阻止气压驱动阀的自动封闭。由于压力锅内空气未排出，便得到低温压力烹饪，如在0～100KPa范围内，其温度在室温～100℃左右，这是本发明将压力控制器与气压驱动阀结合，使压力锅的烹饪压力、烹饪温度实现扩展的重大技术进步。另外，从图2中可看出，调节阀帽［19］可使阀芯［16］与密封圈［22］保持间隙，从而实现压力锅的放气泄压。
气压驱动阀在结构上(参见图2)是依靠阀座〔17〕和阀套〔18〕上的螺纹将下密封圈〔21〕压紧在压力锅盖〔20〕上实现密封紧固的，阀芯〔16〕靠自身重力落在阀座〔17〕上端气沟之上。阀套〔18〕外园的螺纹与阀帽〔19〕内园上的螺纹配合，可使阀帽〔19〕在用手旋转时产生上下的位移。阀芯〔16〕的静位置是靠自身重力落在阀座〔17〕的上端，锅内压力所产生的气流可使阀芯〔16〕在阀套〔18〕的内腔里作上下飘浮运动，当锅内压力大于一定值时阀芯〔16〕被锅内气压推至阀套〔18〕内腔的最上端，这是阀芯〔16〕的动平衡位移，此时如旋转阀帽〔19〕令其向下位移，图2中阀帽〔19〕中心可最终将阀芯〔16〕下压，迫使阀芯〔16〕离开动平衡位置，实现泄放气压的目的。
温度控制器是设置在热源上，以限制热源的最高温度为控制目的。温度控制器的设置，使压力锅在锅内缺水缺油时干烧，实现高温烹饪如煎、烙等，这是使压力锅烹饪功能扩展的又一重大技术进步。
本发明中采用全密封自动压力控制，较靠排放蒸汽限压的现有技术，节省了大量的汽化热，开辟了低温压力烹饪的新技术，避免了堵塞排气孔的不安全因素，既增加锅体容积利用率，又可向高温煎、烙、炸开展应用，为开发这一新型的压力烹饪器具系列产品，打下良好基础。本发明中压力控制器，利用弹性敏感元件制成的悬臂式闪动开关，作为位移传感器，而在压力一位移的转换中，仅用一弹性密封件制成膜式位移器，而这与采用弹性敏感元件制成的膜片、膜盒、波纹管等形式的压力一位移转换器中，不仅具有成本低、易批量生产等特点，更重要的是其体积小而有着很好的产品外观条件，为锅体小型化和外观设计带来了良好的市场竞争力。
在实施中全密封自动压力锅如图3所示。在图3中，［20］是锅盖、［24］是锅体、［25］是气压驱动阀、［26］是压力控制器、［27］是上手柄、［28］是下手柄、［29］是定时器、［30］是温度控制器、［31］是电热盘、［32］是安全阀。在
图1中为使图面简洁，密封圈及电源接线等未画出。实施中压力控制器设计是关键所在，按
图1结构所示，气压接嘴［1］用符合卫生标准要求的金属材料加工制成，膜［2］用硅橡胶压制，其面积和厚度通常可在平方厘米和毫米的范围选取，如其面积选用1平方厘米，厚度选用0.5毫米。压膜盖［3］和位移W传递件［4］可采用能适合温度要求的绝缘材料制成。悬臂［5］是本发明中用以实现定量压力控制的关键元件，采用优质弹性敏感元件制成，如采用良好的不锈钢片制成，其厚度通常在亚毫米范围选取，其悬臂长度和宽度可在厘米量级范围选取，储能弹簧［6］的重要性不亚于悬臂［5］，其材料尺寸的选取同于悬臂［5］，但其厚度通常小于悬臂［5］的厚度。闪点调节机构［10］，是本发明中实现压力调节的重要部件，它实际上是一简单的螺纹调节结构，但加工中应注意精度，它的端头部与悬臂［5］、储能弹簧［6］是绝缘紧压的。调节轴［11］是闪点调节机构［10］延伸手柄，应能与整机的调节钮相配。动触点［7］、定触点［8］、动触点电引线［12］、定触点电引线［13］的制造，可按常规电器要求设计。支架［9］及
图1中未标出的绝缘固定件均无特殊要求，可按常规机械电器要求设计制造。换向轮［14］、指针［15］在这里由于只作压力大小的定性指示，虽其尺寸精小，但加工精度并无特殊要求，可参考一般仪表指示机构设计制造。 气压驱动阀［25］是本发明中，利用热力学、流体力学原理设计的实现不排蒸汽的压力烹饪及烹饪温度扩展的重要部件，可按图2所示进行机械设计和制造。在实施中，气压驱动阀［25］自行封闭所需的气压，即自行封闭压力，通常选取为102Pa的量极，它的大小主要是依靠阀座［17］上的气沟的通流面积控制。
温度控制器［30］，用以限制电热盘［31］的最高工作温度，采用双金片式温度控制器即可满足实施要求。
图4是图3中压力锅盖〔20〕、气压驱动阀〔25〕、压力控制器〔26〕、上手柄〔27〕等的局部视图。
实施中，由压力锅盖［20］、压力锅体［24］及密封圈组成的压力锅，可采用铝、不锈钢、搪瓷等成品压力锅配套。定时器［29］用以控制烹饪时间，可选电饭锅用或电风扇用定时器配套。电热源［31］可采用铸铝电热盘等配套。图3中，上手柄［27］、下手柄［28］、安全阀［32］以及电接线插头等机械电器部件，均按整机设计要求选配或制造，无特殊要求。
实施中，电器连接为串联，即电热盘［31］、温度控制器［30］、定时器［29］、压力控制器［26］的电器引线，全部串联后接电源。
全密封自动压力锅，由于采用了工作时不排放蒸汽的压力控制和压力调整方案，为烹饪提供非沸腾烹饪的新方法，具有节省能源、烹饪温度范围宽、功能多、锅体容积利用率高等明显技术进步，本发明给出了该压力锅的自动控制系统，构思巧妙，结构实用性强，成本低，具有很好的外观设计条件，使该压力锅的功能、外观、成本均具有良好的市场竞争力。该压力锅的烹饪实践已证明，这种新产品将有广阔的市场前景。
权利要求1.一种由压力控制器，气压驱动阀及温度控制器组成的传感控制系统控制的全密封自动压力锅，其特征在于它由弹性密封件制成的膜[2]其下表面感受锅内压力，此压力使膜[2]产生向上位移，设在膜[2]上表面的位移W传递件[4]推动一由弹性敏感元件制成的悬臂[5]的远端和储能弹簧[6]带动的动触点[7]和定触点[8]组成的闪动开关，构成的复合式压力传感器，和由带气沟的阀座[17]和阀套[18]组成的阀体内设有可上下跳动的阀芯[16]构成的气压驱动阀[25]，和固定在电热盘[31]底部的双金属片温度控温器[30]组成的传感控制系统。
专利摘要本实用新型属压力烹饪器具。它采用悬臂式弹性敏感元件制成的闪动开关，作为位移传感器，与膜式弹性密封件制成的压力位移器，构成的压力控制器，完成压力锅内的压力控制和调整，用压力驱动阀来完成锅内温度的扩展。实现全密封自动压力烹饪，从而开创了全密封非沸腾全味烹饪的新方法，增加了低温压力烹饪及煎、烙、炸的功能，可靠的自动控制使锅体的容积利用率达100％，是压力锅、电饭锅的更新换代产品。
文档编号A47J27/086GK2086562SQ90217098
公开日1991年10月16日 申请日期1990年8月1日 优先权日1990年8月1日
发明者王永光 申请人:王永光