一种快速蒸汽加热电饭锅的制作方法

本发明涉及一种家庭用的快速蒸汽加热电饭锅和一种快速蒸汽加热豆桨机。

背景技术：

我是热能动力工程和机械电子工程交叉领域的一位产品经理。2013年开始使用蒸蛋器，我们发现蒸蛋与煮蛋相比有三个特点，蒸蛋快、好剥皮、好吃。为什么蒸蛋的皮好剥呢。我们尝试了小功率慢速蒸的蛋和煮的蛋一样很难剥皮，因此，加热速度快是蒸蛋完胜煮蛋的原因所在。此后我们开始尝试蒸米饭，开发过几种电饭锅蒸米饭的小道具，把比较成熟的小道具分发给朋友和邻居们，他们反映虽然蒸米饭的确比煮米饭好吃、快、不粘锅，几乎不用洗电饭锅，人多人少可以换不同大小的容器，不怕人少时锅太大，米饭全粘到锅底的情况，但是大家都习惯了普通电饭锅的做饭方法，我们认识到电饭锅的做饭习惯一旦养成，很难改变。虽然我们家和几个朋友一直在使用之前开发的蒸饭器来蒸米饭和蒸鸡蛋，但是推广起来比较困难。直到现在改进的这种快速蒸汽加热电饭锅，使用习惯和普通的电饭锅使用习惯一致，但原理是蒸出来的，而不是煮出来的，同时电饭锅的煮粥功能也得到了保留，如果拿走托盘和饭盆，电饭锅与之前大家熟悉的电饭锅一模一样，因此能保留之前大家熟悉的电饭锅的所有功能，以免改变大家的使用习惯，带来使用上的不便。

从热能工程的角度解释：蒸为什么比煮快。蒸鸡蛋和煮鸡蛋或蒸米饭和煮米饭的换热模型可以统一为2步，第一步是加热使水沸腾，第二步是热量传递给鸡蛋或米饭；第一步都是沸腾相变，但直接大功率加热水不会发泡导致溢锅或糊底，直接大功率加热米汤导致溢锅或糊底，因此直接加热米汤时只能用小功率，所以较慢；第二步也有明显的区别，蒸是蒸汽在鸡蛋或米粒上的冷凝过程，煮是水在鸡蛋表面自然对流加热过程；水在锅里沸腾的换热系数一般为1000~4000w/m²•k，蒸汽在鸡蛋或豆浆上膜状冷凝换热系数一般为5000~20000w/m²•k，实际上在鸡蛋表面有可能达到珠状冷凝250000w/m²•k，而100℃的沸水与鸡蛋自然对流换热系数一般为100~300w/m²•k，在第二步换热系数存在数量级的差别。因此，热阻主要在第一步，换句话说：能不能用大功率加热决定了蒸与煮哪个快。相同功率条件下为什么沸水里煮鸡蛋是10分钟，而蒸锅里蒸鸡蛋是5分钟。因为煮鸡蛋时加的水必须浸过鸡蛋，而蒸鸡蛋时仅加很少一点水，一般煮鸡蛋的水是蒸鸡蛋所需水的10倍，如果功率一样而水量相差10倍的话，加热水至沸腾的时间就会差10倍；一般蒸蛋器沸腾是半分钟，煮鸡蛋水沸腾是5分钟。这也就是大家明显感到蒸蛋器有非常快的原因，蒸比煮快而且均匀，对营养的保留也有更多。这种情况在蒸煮虾、螃蟹之类的鲜味时尤其明显。

用柴火做米饭，需要在水开后才下米，否则易粘到锅底而糊锅底，普通电饭锅在水未开时加热功率一般较小，功率大容易粘锅甚至糊锅底，这种情况在加热豆浆、牛奶时更明显；普通电饭锅在水开之后加热功率也不能大，功率大容易溢锅，电饭锅饭做好之后还要保温一段时间，否则锅上面的米饭软而锅底的米饭硬或粘锅上。因为这种功率限制实际上限制了煮饭的速度，普通电饭锅煮饭需15分钟锅内水才能沸腾，需要30多分钟才能端上桌。而用蒸的办法，以上问题得到了改善，蒸饭只需要15分钟就可以开饭，您会发现不但电饭锅内胆不用洗了，因为根本就不会粘，锅盖也不用洗了，因为不可能溢锅，所以锅盖也很清洁，因此蒸饭不但好吃、营养保留更多，而且省电、省时间。

最早商品化的电饭锅是采用类似水浴加热，分外锅和内锅，外锅和内锅之间加水；加热外锅，外锅与内锅之间的水沸腾，水再加热内锅和锅里的米饭。等外锅水分蒸发完毕后，再加热下去，温度就超过100℃了，所用的机械式温度感应装置便能够让电源关闭，停止加热。当时没有出现类似现在蒸蛋器的蛋架或托盘，是水浴加热而不是蒸。直到今天也有人因为锅太大而家里只有1个人吃饭时，在电饭锅里放些水，碗里放些米和水，采用水浴加热煮米饭。

现在普通电饭锅配置了蒸屉，但是蒸屉并不是设计用来蒸米饭的，偶尔有人也用这个蒸屉或者干脆将碗里放上水和米隔水蒸米饭，但这种情况非常少，一直以来有这样的偏见，电饭锅是直接加热水和米，而不是通过蒸汽来蒸，严格的来说就是煮而不是蒸；从电饭锅的“蒸煮”键的电源配置来看，通常简单的采取半波整流给加热盘供电，也就是“蒸煮”键对应的是额定功率的一半功率加热。自电饭锅诞生以来一直有这种偏见，虽然有些人叫电饭锅做的米饭叫“蒸米饭”，实事是电饭锅是一种煮饭电器，而不是一种蒸饭电器。蒸与煮的区别在近年应用的蒸蛋器上表现的非常明显和通俗，相信大家比较容易理解这种差别，而不是说普通电饭锅也能蒸鸡蛋，从而说蒸蛋器没有实质性的创新。

为了解决米饭粘锅，一般电饭锅采用了不粘涂层，有的采用了较厚的内胆以减少不均匀加热的问题，有的则是通过控制加热功率随时间变化来适应米饭煮的过程来使米饭好吃且不粘锅、不糊锅。近年出现的电磁加热取代电热盘并且内胆采用厚壁来力图让米饭加热均匀，商业上宣传的ih电饭煲即是这种技术，甚至为了加热均匀如中国专利cn201180059327设计了复杂的转动电饭锅内胆的机械机构。为了解决煮饭的弊端中国专利cn201310552940所述的在电饭锅内胆加了一个多孔套盘，但其没有解决溢锅和营养流失的问题。中国专利cn201210110452认识到了蒸饭所存在价值，在锅外另设了一个小锅产生蒸汽来克服煮饭所存在的问题，但过于复杂，操作上与现有绝大部分电饭锅有区别，改变了部分煮饭习惯，但仍是非常好的一种设计。

技术实现要素：

为了解决背景技术中所述的普通电饭锅、豆浆机加热时间长、营养流失多、口感差、容易粘锅、容易溢锅、洗锅麻烦等缺点。本发明的目的在于提供一种更好的快速蒸汽加热电饭锅。

本发明提供了一种快速蒸汽加热电饭锅，在普通电饭锅内胆内加一个多孔的托盘，托盘上面放饭盆，电饭锅内胆上面是锅盖，饭盆和锅盖之间留有空隙，该空隙一般需大于10mm。本发明使用在电饭锅内胆内的托盘起支撑饭盆的作用，同时水在托盘中间沸腾汽化，蒸汽从托盘的孔内均匀的上升过程中加热饭盆，同时蒸汽从饭盆和锅盖之间空隙进入饭盆内部加热饭盆内的米，，主要加热形式是蒸汽冷凝换热，蒸汽加热米粒主要是通过冷凝换热，并伴随着水蒸汽传质过程，米受热时吸水膨胀。托盘的高度仅为8~20mm，内胆或托盘里的水一般加到5mm左右的高度，在大空间沸腾中，当水位低于5mm时，沸腾的传热系数比较高，从传热学上来说是一种强化传热的形式，饭盆中水和米的比例一般为1.0：1~1.7：1，推荐比例为1：1.2，大约的高度是水高出米一个成年人手指直径，与普通电饭锅加到内胆内的水位相当。托盘也可由普通蒸屉代替，但普通蒸屉距离锅底通常较高，占去锅内空间大，本发明的特点是蒸屉距离锅底的距离与托盘的高度相当，仅为8~20mm。托盘也可以连在饭盆上，比如饭盆上设足，足高为8~20mm。过高的托盘会导致内胆有用空间容积的减少。蒸鸡蛋时鸡蛋放在饭盆内，内胆或托盘里的水一般加到在2~5mm高度即可，鸡蛋蒸好之后可以往饭盆内加些凉水使鸡蛋冷却，也方便拿取。当托盘上的蒸汽孔做成如蒸蛋器的蛋孔时，鸡蛋也可以直接放在托盘上进行蒸蛋，此时电饭锅和普通蒸蛋器的使用习惯完全一致。虽然本发明的附图是常压的电饭锅，但本发明完全可以用在电压力锅中进行蒸米饭。为了兼顾煮粥的功能，本发明在去掉托盘和饭盆的情况下可以像现有技术电饭锅一样煮粥，当然仍用托盘和饭盆的情况下蒸粥也是可以的，但这种情况下粥不容易烂熟。

本发明提供了一种快速蒸汽加热豆桨机，用类似上述电饭锅内胆底部上方的托盘支撑豆浆杯的作用，豆浆杯里放置豆子或米，同时水在蒸汽锅和豆桨托盘中间沸腾汽化，蒸汽从豆桨托盘的孔内均匀的上升过程中加热豆浆杯，蒸汽从豆浆杯和打桨头之间空隙进入豆浆杯内部加热豆浆杯内的豆浆，主要加热形式是蒸汽冷凝，并伴随着水蒸汽传质过程。豆桨托盘的高度一般为8~20mm，内胆或豆桨托盘里的水一般加到在5mm高度，豆浆盖是一个具有电动头的锅盖，此时电饭锅就成了豆浆机或者米糊机。

需要提出的是现有技术普通电饭锅和豆桨机的电路都是给现有技术服务的，虽然现有普通电饭锅加上托盘和饭盆之后都能应用本发明做出米饭来，但做米饭时的加热功率随时间的变化曲线不是给本发明配套的，因此特别申明，用普通电饭锅应当用“快煮”键或“蒸煮”键使用本发明的托盘和饭盆。为了使本发明发挥最好的水平，应当使用完全按照本发明配套设计的电路按时间配合加热速率才能蒸出更好吃的米饭，并且时间更短。需要指出的是本发明提供的一种快速蒸汽加热电饭锅和一种快速蒸汽加热豆桨机都是基于核心技术“低水位沸腾快速蒸汽加热”，将上述技术合并能制造出即能做米饭又能打豆桨的多功能电饭锅也应视为本发明的一种。

与现有技术相比，本发明所产生的技术效果是：

1、蒸汽加热可以采取大功率加热，不起泡、不溢锅，速度快、时间节省、营养损失少。

2、蒸汽加热均匀，不会出现糊锅底。

3、蒸汽加热基本消除了粘锅现象，不需要不粘涂层，可以用金属球等强力去污手段洗锅。

4、蒸的饭比煮的饭口感好，外形好看晶莹剔透，粒粒分明。

附图说明

图1是一种快速蒸汽加热电饭锅。

图2是托盘的主视图。

图3是托盘的俯视图。

图4是一种快速蒸汽加热豆桨机。

图5是豆桨托盘的主视图。

图6是豆桨托盘的俯视图。

具体实施方式

实施例1：

如图1所示，一种快速蒸汽加热电饭锅包括了内胆（1）、托盘（2）、饭盆（3）、锅盖（4）；电饭锅的内胆（1）内放置托盘（2），托盘（2）的上面放置饭盆（3），内胆（1）的上面盖有锅盖（4）；非本发明创造性的技术外的通用技术部分，本发明不再赘述，托盘（2）的直径小于内胆（1）的内径，饭盆（3）小于内胆（1），饭盆（3）与锅盖（4）之间有空隙。

图2是托盘（2）的主视图，托盘上有多个直径在2~30mm之间的小孔可以通过蒸汽，托盘上有可以放鸡蛋的蛋孔，蛋孔是通孔，形状类似椭圆状的鸡蛋。

图3是托盘（2）的俯视图。

工作过程：米和水放置于饭盆（3）内，在内胆（1）与托盘（2）之间加入适量的水，内胆（1）下面的电热盘加热使内胆（1）与托盘（2）之间的水汽化，蒸汽通过托盘（2）上的孔上升，上升过程中加热饭盆（3）及饭盆（3）内的米，蒸汽可以沿饭盆（3）与锅盖（4）之间的空隙进入饭盆内加热，当内胆（1）与托盘（2）之间的水蒸发完后，内胆（1）下的加热盘内的温度传感器检测到温度上升超过104℃，停止加热，蒸米饭过程结束，进入保温模式。

快速蒸汽加热电饭锅常见问题：1是米饭偏硬、夹生，原因是饭盆里水加的少；2是米饭稀、夹生，原因是内胆里的水加的少；3是米饭偏软，原因是饭盆里的水加的太多而内胆里的水少。在没有经验的条件下，内胆里的水适量多一些，一般内胆里的水比实际需要的多，饭盆里的水加多少都能煮出好吃的米饭。

本发明一种快速蒸汽加热电饭锅的托盘（2）上有蛋孔，可以蒸鸡蛋等禽蛋，蛋直接放在饭盆（3）内或托盘（2）的蛋孔内蒸蛋。

实施例2：

如图4所示，一种快速蒸汽加热豆桨机包括了加热盘（11）、蒸汽锅（12）、豆桨托盘（13）、豆桨杯（14）、打桨头（15），加热盘（11）上面放置蒸汽锅（12），蒸汽锅（12）内底部放置豆桨托盘（13），豆桨托盘（13）的凹槽上面放置豆桨杯（14），蒸汽锅（12）的上面有打桨头（15）；非本发明创造性的技术外的通用技术部分，本发明不再赘述。豆桨托盘（13）的直径等于蒸汽锅（12）的底部内径，也就是说豆桨托盘（13）卡在蒸汽锅（12）底部的缩口内，豆桨杯（14）小于豆桨托盘（13）正好与豆桨托盘（13）上的凹槽一样，豆桨杯（14）卡在凹槽里，防止打桨头（15）打豆子时，豆桨杯（14）移动。

工作过程：豆子放置于豆桨杯（14）内，在蒸汽锅（12）与豆桨托盘（13）之间加入适量的水，蒸汽锅（12）下面的电热盘（11）加热使蒸汽锅（12）与豆桨托盘（13）之间的水汽化，蒸汽通过豆桨托盘（13）上的孔上升，上升过程中加热豆桨杯（14）及其内的豆桨，当豆桨杯（14）内温度合适时，打桨头（15）开始将豆子打成豆桨，当蒸汽锅（12）与豆桨托盘（13）之间的水蒸发完后，蒸汽锅（12）下的加热盘（11）内的温度传感器检测到温度上升超过104℃，停止加热，加热豆桨过程结束，进入保温模式。

本发明的豆桨托盘（13）上有蛋孔，可以蒸鸡蛋等禽蛋，蛋可以直接放豆桨杯（14）或豆桨托盘（13）的蛋孔内蒸蛋。