专利名称：全自动电热开水蒸锅的制作方法
技术领域：
一种生活用餐具全自动电热开水蒸锅。
省电省时方便的电热开水蒸锅应用而生，专利申请号89216974.5“全自动电热水壶”，其“保温”档开水的水温与时间的关系是锯齿形的，其低谷由双金属片回复温度约70～80℃决定，因而不利于泡透茶叶或蒸透食品，其盛器是水壶，造成应用面狭窄。
本实用新型目的是在于提供一种自动电热开水蒸锅，既能用于烧开水又能用于蒸煮食品，开始时先是大功率快速升温，水沸后即自动减小功率，保持微开状态，使锅内开水或食品一直处于水的沸点温度下。锅外围有保温泡塑。能抗任何误操作且毫不损伤器具，从小灯显示中能了解工作状态，结构和电路较简单，造价较低，省电节能、省时、安全、耐用、使用方便。
本实用新型是这样实现的全自动电热开水蒸锅由铝锅、电器、外围的保温泡塑三部分组成。铝锅装有出水龙头并附有蒸架。电器由加热回路，控制回路，显示回路及它们各自的安装基座和紧固件组成。加热回路由电热管、双向可控硅组成。控制回路由温控开关和液控开关及双向可控硅的导通角可调回路组成，并接有消干扰元件。
图1全自动电热开水蒸锅结构示意图(剖视图)温控开关(1)、蒸汽孔(2)、封垫(3)、护线管(4)、塑料罩盒(5)、盒盖(6)、工作指示灯(7)、螺钉(8)、调节电阻(9)、电源指示灯(10)、电路板(11)、接地簧片(12)、电源插座(13)、螺钉(14)、双向可控硅(15)、绝缘膜片(16)、导热块(17)、散热罩(18)、螺丝(19)、螺丝(20)、螺丝(21)、锅盖(22)、锅体(23)、蒸架(24)、保温泡塑(25)、螺丝(26)、耳环(27)、扁担(28)、橡胶卡环(29)、橡胶卡环(30)、托盘(31)、托盘上螺丝(32)、封圈压板(33)、橡胶封圈(34)、电极板(35)液压膜(36)、聚压片(37)、动触点(38)、电热管(39)、液压孔(40)、定触点(41)、橡胶卡环(42)、托盘下螺丝(43)、水龙头接口(44)、夹板(45)、硅橡胶封垫(46)、弓架(47)。
图2、温控开关结构立体示意图。
上塑料罩(1－1)、蒸汽导口(1－1－1)、橡胶封圈(1－2)、导热铜皮罩(1－3)、双程记忆合金(1－4)、塑料基座(1－5)、导孔(1－5－1)、台阶(1－5－2)、套筒(1－5－3)、绝缘顶杆(1－6)、动触点组件(1－7)、弹簧(1－7－1)、簧舌(1－7－2)、绝缘垫(1－8)、定触点片(1－9)、下塑料罩(1－10)、绝缘垫圈(1－11)、自攻螺钉(1－12)、自攻螺钉(1－13)。
图3、液控开关结构立体示意图。
名称和编号同图1相应，从左下向右有托盘下螺丝(43)、电热管(39)、液压孔(40)、托盘(31)、托盘上螺丝(32)、液压膜(36)、橡胶封圈(34)、封圈压板(33)、动触点(38)、定触点(41)、聚压片(37)、橡胶卡环(30)、电极板(35)、橡胶卡环(29)、橡胶卡环(42)。
图4、全自动电热开水蒸锅电原理图。
消干扰电容C1、C2，电源指示灯LD1［红色，图1(10)］、工作指示灯LD2［绿色，图1(7)右边］；LD3［黄色，图1(7)左边］、指示灯限流电阻R1、R2、R5、双向可控硅BCR，电热管负载电阻RL，触发保护电阻R3，液控开关Y1、温控开关Y2，触发管D、电容C3，电阻R4、调节电阻W。
以下结合附图对本实用新型的实施例作进一步详细描述参照图1和图3，锅这里选用上部直径大于下部这样容积和供热布局合理的铝锅来装。除温控开关(1)安装在锅体上部外侧外，其余均安装在下部锅体内外侧上。电热管(39)二端部固焊在托盘(31)上。液控开关(图3)安装在锅内壁与托盘(31)之间的腔体中，托盘上螺丝(32)顺序串过封圈压板(33)、聚压片(37)、橡胶卡环(30)、电极板(35)、橡胶卡环(29)、硅橡胶封垫(46)、锅体(23)、夹板(45)、扁担(28)、再由垫圈螺帽作紧固。左右二只托盘下螺丝(43)、顺序串过封圈压板(33)、垫圈、橡胶卡环(42)、锅体(23)、夹板(45)、弓架(47)、最后用螺帽紧固。图3液控开关中液压膜(36)的边沿用HC704胶贴于托盘(31)上，橡胶封圈(34)套在液压膜(36)上，再由封圈压板(33)和小内径橡胶卡环(30)(42)压紧卡住，使从液压孔(40)进入液压膜(36)腔体的压力密封，安装位置如图3所示保持三园在同心轴上。塑料罩盒(5)由左右二只螺丝(26)通过盒内左右耳环(27)紧固于扁担(28)左右的螺孔中。螺钉(8)把电路板(11)和盒盖(6)紧固于塑料罩盒(5)的中上部横档孔中。盒盖(6)的面上留有相应的孔，使工作指示灯(7)，调节电阻(9)、电源指示灯(10)的头部显露在外，盒盖(6)面上贴着印有商标及必要文字的彩色胶贴装饰。双向可控硅(15)(BCR)作为功率器件，其本身散热面较小，在隔离绝缘情况下为减小散热传向的温差梯度，这里用导热块(17)直接通过螺丝(19)与双向可控硅(15)紧固在一起。散热面较大的导热块(17)，由左右二边二只螺丝(20)，通过绝缘套管，绝缘垫圈和绝缘膜片(16)紧固在经表面氧化染黑处理的铝质散热罩(18)上。导热块(17)和绝缘膜片(16)两面都涂上导热硅脂。左右二只螺丝(21)向上顺序串过绝缘垫圈、散热罩(18)的耳孔、塑料罩盒(5)下后部的耳孔后，紧固在夹板(45)的螺孔中，螺钉(14)再把散热罩(18)紧固在塑料罩盒下前部的孔中，使散热罩完成三点式紧固。电源插座(13)和接地簧片(12)由上下二只螺丝紧固在弓架(47)上。
参照图2，以双程记忆合金(1－4)为核心的温控开关(1)是这样构成；双程记忆合金〔1－4〕紧铆在导热铜皮罩(1－3)内，双程记忆合金(1－4)的自由端与塑料基座(1－5)中的导孔(1－5－1)、绝缘顶杆(1－6)、动触点组件(1－7)中的簧舌(1－7－2)的端部，使装在同一轴线上。基座(1－5)下部台阶(1－5－2)上的套筒(1－5－3)顺序串过动触点组件(1－7)、绝缘垫(1－8)、定触点片(1－9)上各自的孔后用自攻螺钉(1－12)经绝缘垫圈(1－11)紧固。导热铜皮罩(1－3)凸起部分顺序伸入橡皮封圈(1－2)，上塑料罩(1－1)的下口中，左右二只自攻螺钉(1－13)顺序串过；下塑料罩(1－10)、塑料基座(1－5)、导热铜皮罩(1－3)各自的孔后攻入上塑料罩(1－1)的孔中以紧固成一体。把装成的温控开关(1)用螺丝和金属扣带固定在铝锅上部并使铝锅蒸汽孔(2)正对温控开关(1)的蒸汽导口(1－1－1)。焊在动触点组件(1－7)和定触点片(1－9)各自焊孔上的二条导线从下塑料罩右边壁孔中引出，导入护线管(4)内进入塑料罩盒(5)，焊于电路板相应的电路上。
将装配好的电热开水蒸锅按图4焊接好电路。
将完成装配和焊好电路的全自动电热开水蒸锅装上水电源插座插上电源，这时电源指示灯(10)LD1发亮，说明电源接通。此时锅中水压通过液压孔(40)推动液压膜(36)使其鼓起，进而推动聚压片(37)右移，聚压片(37)向右推力克服动触点(38)簧片弹力，使动触点(38)右移与定触点(41)闭合，即图4液控开关Y1闭合，此时温控开关(1)Y2未达到高温也是闭合的，双向可控硅(15)BCR其触发回路A2点、Y2、Y1、R3、G成闭合回路，于是双向可控硅(15)导通，近似于功率开关的闭合，大电流流经电热管(39)使负载电阻RL达到发热和水快速升温。为达到有效实用，这里液压膜(36)的受压面积，使能在水位高于电热管发热部分约3CM的水压时，最终能推动动触点(38)使与定触点(41)闭合。
温控开关(1)Y2是这样工作的当水烧开后必有蒸汽冒出，蒸汽从蒸汽孔(2)、温控开关(1)的一个蒸汽导口(1－1－1)进入上塑料罩(1－1)与导热铜皮罩(1－3)围成的腔体里，于是导热铜皮罩(1－3)从蒸汽中吸取热量并传导给紧铆其内的双程记忆合金(1－4)，双程记忆合金(1－4)受热后其自由端撬起向下弯曲，推动导孔(1－5－1)中的绝缘顶杆(1－6)进而推动动触点组件(1－7)中簧舌(1－7－2)并克服弹簧(1－7－1)弹力往下顶，一旦顶过动触点组件(水平向)轴线时，绝缘顶杆(1－6)和弹簧一起作用使簧舌(1－7－2)端部连动弹簧左端弹跳向下，于是弹簧(1－7－1)右边所顶的动触头迅速上跳与定触点片(1－9)的定触头脱离成断路。当无蒸汽经自然冷却后，双程记忆合金又复原展平，此时簧舌(1－7－2)的弹力推动弹簧(1－7－1)和绝缘顶杆(1－6)的重力使簧舌(1－7－2)端部和弹簧(1－7－1)左端向上，进而使动触点向下使二触点闭合复原。蒸汽导口(1－1－1)另一个的作用是使蒸汽放空形成蒸汽通路。
参照图4，当温控开关(Y2)(1)受蒸汽热而开路时，此时双向可控硅BCR载流，A2与A1二点间电位升高，A2点通过调节电阻W(9)，电阻(R4)向电容C3充电，当C3充电到触发管D的开启电压时，于是C3上电荷通过触发管D、液控开关Y1、电阻R3到双向可控硅触发极G使致BCR导通。由电路可知，W、R4、C3、D组成双向可控硅导通角可调回路，W阻值越大，双向可控硅导通角越小，功率也越小。因此当水一旦开后，温控开关Y2(1)断路，调节调节电阻W，使电热管功率保持微开的蒸汽能维持温控开关Y2断路的热量即可，由于铝锅有保温泡塑相围，因此此时供电功率可以很小达到自动节能目的。左右二只工作指示灯(7)是这样当无水或少水时，液控开关Y1开路，双向可控硅BCR载流，此时A2、A1二点电位达到电源电压使黄色指示灯LD3全亮，使绿色指示灯LD2不亮；当水位足够高时，液控开关Y1、温控开关Y2成通路，双向可控硅全导通，此时A2、A1二点小压降不能使黄色指示灯LD3发亮而绿色指示灯LD2全亮。当水开后转入微开状态双向可控硅BCR导通角越小(即流过RL的电流越小)绿色指示灯LD2越不亮，相对说黄色指示灯LD3却越亮，从而能看出电器之工作状态。
此全自动电热开水蒸锅除具有电热管直接浸泡于需加热的水中能高效利用电能外，其最突出的优点是当无水或少水(或水蒸发少了)时都能自动不通电热管加热的较大电流，有些专利或产品也有抗“空烧”的功能，但它们一般是电热管无水冷却情况下通电发热到几百度高温时，再通过高温敏感元件作用使切断加热电源，这样使电热管发高温后抗“空烧”，一来受损于电器，减少使用寿命，二来也不安全，本实用新型达到了“冷态空烧”的理想状态，另一个突出优点是水沸后自动转入节电的小功率上，且保温能使温度一直处于水沸点水温上，克服了其它类似电热餐具保温时器内温度受温控敏感元件回复温度的影响。再则由于温控开关是通过水沸后蒸气控制，因此不会因地区的海拨不同使温控失控。以上较独突的功能也只有在使用双向可控硅(15)(BCR)时才容易实现，并还能扩展其它控制功能，参照图4，如并联于A2，G之间电路就成“或”逻辑控制，A2、G之间相串的各电路成为“与”逻辑控制。本实用新型Y1和Y1，或Y1和W、R4、C3、D就是成为“与”逻辑控制的例子。此外利用A2、A1、G、B各点工作时功能和电位差别，较容易地实现定时、报警等功能。
本实用新型采用电子与机械相结合的结构，使其性能可靠，造价较低，有其多个独突优点，实用性强。省电、省时、耐用、使用方便，是家庭、机关、企事业单位饮用开水或蒸煮食品最佳的电热器具。
权利要求1.一种电热开水蒸锅由铝锅、电器和保温泡塑组成。其电器由加热回路、控制回路和显示回路组成，塑料罩盒(5)、接地簧片(12)、地源插座(13)、电热管(39)、组成的加热回路，由温控开关(1)组成的控制回路，由电源指示灯(10)组成的显示回路，本实用新型的特征在于加热回路还包括双向可控硅(15)、导热块(17)、散热罩(18)；其控制回路还包括液压膜(36)、聚压片(37)、电极板(35)组成的液控开关和调节电阻(9)W，电阻R4、电容C3、触发管D构成的功率可调回路；其显示回路还包括工作指示灯LD2和LD3回路。
2.根据权利要求1所述的电热开水蒸锅，其特征在于温控开关(1)，其热量传送通过蒸汽孔(2)、蒸汽导口(1－1－1)，传给导热铜皮罩(1－3)，使紧铆其内的双程记忆合金(1－4)得热弯曲，通过绝缘顶杆(1－6)使动触点组件(1－7)动作。
3.根据权利要求1所述的电热开水蒸锅，其特征在于液压孔(40)、液压膜(36)、橡胶封圈(34)、封圈压板(33)、聚压片(37)、电极板(35)构成液控开关Y1，动触点(38)焊在弹性电极片上，铆固在绝缘的电极板(35)上。
4.根据权利要求1所述的电热开水蒸锅，其特征在有可调把柄显露于盒盖(6)面上的调节电阻(9)和电阻R4、电容C3、触发管D与温控开关(1)Y2相并联，使水开后从大功率电耗状态自动转入功率可调的小功率上，并可使器内保持水的沸点温度。
5.根据权利要求1所述的电热开水蒸锅其特征在于显露在盒盖(6)面上的左右二只工作指示灯(7)(左黄色LD3；右绿色LD2)它们明暗情况能看出电器工作情况。
专利摘要一种生活用餐具，全自动电热开水蒸锅。由铝锅和加热，显示，控制回路组成。当水烧开后即自动转入微开状态，即从额定功率自动降到小功率上，且可调节，保持水微沸，以供开水保沸或使食品蒸透。无水或少水时自动截流，电热管是冷的，不存在任何误操作的损伤。显示回路能反映锅的工作状态，锅外围有保温泡塑。是省电、省时、安全、耐用、使用方便，是家庭、机关、企事业单位饮用开水等饮料和蒸煮食品的最佳电热餐具。
文档编号H05B1/02GK2099515SQ9120467
公开日1992年3月25日 申请日期1991年3月23日 优先权日1991年3月23日
发明者李智诚 申请人:李智诚