专利名称：全自动家用豆浆机的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及食品加工机械，是一种具有粉碎、过滤及烧煮功能的家用豆浆机。
一般地说，家用豆浆机必须具备黄豆粉碎、渣浆分离及加热烧煮等功能，因此，在结构上必须配置带动粉碎装置高速旋转的驱动装置、带有网罩的料斗、加热装置及电器控制等部件。在现有公知的家用豆浆机中，一般都是在外壳中装有一只用以盛放豆浆的内胆，内胆中设置一只带有网罩的料斗，与高速交流电动机相连接的粉碎刀片伸置在此料斗中，用以对豆浆加热的电加热装置则设置在内胆底部，电器控制电路是具有计时功能的开关时控电路。中国专利公报公告了多件家用豆浆机专利申请，如88年3月9日公告的一件申请号为86204692的“全自动家用豆浆机”实用新型专利，91年1月2日公开的申请号为90100704.8的“全自动家用豆浆机的商品化设计”发明专利申请，90年8月15日公告的申请号为89220929.1的“微电脑控制的多功能全自动豆浆机”实用新型专利申请。86204692号实用新型专利所述的家用豆浆机，包括粉碎和分离装置、加热装置、液位控制装置、动力装置和外壳、内胆等部分。装在外壳中的内胆用无毒耐高温工程塑料制成，其中设置粉碎、分离和加热装置；粉碎和分离装置由盛放液料的器皿、网罩、刀片及安装刀片的主轴组成，主轴通过离合器与安装在外壳底部的电动机转轴连结；加热装置为一公知的电加热管，安装在内胆的底部，加热管与豆浆直接接触；液位控制装置由一对设置在外壳顶部瓶塞上的探棒和液位继电器组成；控制该豆浆机工作时间的定时装置采用机械定时器。申请号为90100704.8的发明专利申请是对上一实用新型专利的商业化生产的改进。这种结构形式家用豆浆机的主要问题是，因电加热管是放在豆浆中的，容易在电加热管上结焦，导致热效率降低，对电热管的寿命也有很大影响；更在于电热管设置在内胆底部的结果是不便清洗；定时机构采用机械定时使得体积大，操作不方便，精度也不高。89220929.1号实用新型专利是一种由电脑控制的全封闭全自动豆浆机，它把由电动机、联轴器和驱动轴组成的驱动装置设置在浆液上方，即安装在顶盖上，加热豆浆用的电热膜放在内胆的外部，又在外壳底座上装有一只通过导管而与内胆及外壳外侧相通的电磁泵，当要取出豆浆时，只要启动电磁泵即可。这种家用豆浆机，其驱动装置设置在豆浆机顶部的结构形式，虽能解决转轴与内胆间的渗漏，但稳定性较差；输送导管和电磁泵的清洁工作难做，清洗不彻底时容易堵塞，并且使得结构复杂，造价提高；该豆浆机在加热过程中用控制温度的办法防溢，不能根本解决泡沫上冲的问题，虽用支撑板压紧，泡沫冲力仍会有少量豆浆漏出。
本实用新型的目的是为了提供一种操作方便，可彻底清洗的全自动家用豆浆机，特别是针对高速交流电动机长时间大负荷运转容易烧坏的特点，提供一种改进的控制电路，使在粉碎黄豆的过程中电动机作自动间隙运转，以防止电动机烧坏，提高豆浆机的寿命。
本实用新型与公知技术相似也包括外壳、内胆、驱动装置、粉碎和分离装置、电加热装置、液位控制装置及开关时控电路。为达到能彻底清洗豆浆机的目的，本实用新型把电加热装置设置在内胆底部之外侧，并选用不锈钢作内胆；本实用新型中的液位控制装置包括一只防溢传感器和下液位传感器，它们都装在内胆的内壁上，防溢传感器位于内壁上部，它感应豆浆泡沫，当泡沫上升到该位置时使加热装置停止加热，泡沫就回落；下液位传感器位于内壁近底部处，它感应内胆中的最低水位。内胆中液体不到此最低水位电加热装置不工作，一般地，高速交流电动机直接驱动粉碎刀片时效率高，连续运转一分多钟即可把黄豆完全粉碎，但连续运转容易造成电动机负荷过大，致使发热，仍至烧损，为此，本设计采用让电动机作间隙运转，以防止过热，经实验，每转20秒钟后停转40秒钟，用六个周期即可把黄豆完全粉碎，因此在本设计中的控制电动机工作的时控电路增设了一组用集成电路“555”及其外围元件构成的双相时间分别可调的多谐振荡电路IC4。
由上可见，本实用新型由于把电加热装置紧紧抱固在装有豆浆的不锈钢内胆外侧四周，使得加热面积大于电热管，则发热体均匀，不会局部过热，豆浆也不和电热器直接接触，则就不会形成结炭，既提高了豆浆质量，更在于便于豆浆机内胆的清洗。设置在内胆内壁上的防溢传感器和下液位传感器既能防止豆浆在烧煮过程中随泡沫溢出，也能保证豆浆机内胆中在缺水状态而误操作时开启不了电加热器，起到自动保护的作用。本设计中控制电动机工作的时控电路中的多谐振荡电路，能使电动机作间隙工作，这就避免了电动机在大负荷下工作时的过发热现象，更不会烧损，从而提高了豆浆机的寿命。
以下结合附图所示实施例对本实用新型作进一步说明。
图1为本实用新型的结构示意图。
图2为图1所示的左侧视图。
图3为本实用新型的电器及液位控制开关时控电路图。
由图1见，本实用新型包括由顶盖1、壳体2和底座9构成的外壳，内胆4，由高速交流电动机10和下联轴器12构成的驱动装置，由带有网罩23的料斗19及装在其中的粉碎刀片20、21构成的粉碎和分离装置，环形电加热管22，防溢传感器3，下液位传感器5及布设在电路板8上的开关时控电路，设置在外壳底部面板14上的按钮15等。由图见，壳体2中用不锈钢制成的内胆4通过支柱6固定支承在底座9上。驱动装置中的高速交流电动机10也固装在底座9上，电机主轴(驱动轴)11穿过内胆4之中心孔后于其端部连接有下联轴器12。粉碎和分离装置中的带有网罩23的料斗19卡合在设置于内胆4底部的支承座17上，并在此料斗19之顶部设置有带有手柄25的料斗盖24；设置在料斗19中的粉碎刀片20、21固在转轴18上，该转轴18穿过料斗19的中心孔后于其端部连接有能与电动机主轴11上之下联轴器12相咬合的上联轴器13。由图见，内胆4的内壁上部装有一只防溢传感器3、下部近底面处装有一只下液位传感器5，传感器3和5的电极和不锈钢内胆4间设有绝缘材料，以保证在电气上不短路，这两只传感器与开关时控电路相电连接。本实施例中的电加热器装置是一组环形电加热管22，它紧抱于内胆4的外壁底部。本实施例中把电源插座7、开关时控电路电路板8、控制面板14及装置其上的按钮15、指示灯16设置在外壳底侧。
由图2见，控制面板14上设置的按钮15有三只，一只是环形电加热管22的启动按钮28，另一个是电动机10的启动按钮26，再一个是停止按钮27。停止按钮27按下时，电加热管22和电动机10会立刻停止工作。对应启动按钮在面板上设有二个指示灯16，其中一个指示灯29指示电加热管的工作状态，另一个指示灯30指示电动机的工作状态。
本实施例中电路板上的开关时控电路如图3所示，以下对此电路作详细说明。这块电路板8只要通入220伏交流电源即可工作。板上带有降压变压器B1，桥式整流器D1，滤波电容器C1、C2，三端稳压器IC1，通过这些器件，将220伏的交流电压变成稳定的12伏直流电压，其它全部器件都是在12伏低压直流电下工作的，保证了用户的安全。
防缺水和防溢功能由NPN三极管T1、T2、传感器3和5及一些外围电路完成。NPN三极管T1的基极通过基极电阻R5接到下液位传感器5的电极，不锈钢内胆通过限流电阻R7接到＋12伏端，如果内胆中水位高于下液位传感器5电极，则T1导通，电加热管22控制继电器J1通电，电加热管22加热，反之，如果内胆中水位低于下液位传感器5电极，则T1截止，无论其它器件工作情况怎样，J1不可能通电，这样J1的常开触点不能闭合，电加热管也不可能加热，达到了缺水时保护电加热管22不会烧坏的目的。NPN三极管T2的基极通过基极电阻R6接到防溢传感器3的电极，如果豆浆泡沫上溢到防溢传感器电极3，通过＋12伏→R7→内胆→泡沫→R6→T2的be结形成回路，T2导通，将T1的基极电流旁路到地，T1截止，J1对地不构成回路，电加热管22停止加热，泡沫即回落，达到了防止泡沫溢出的目的。
本实施例中电加热管22的加热时间定为20分钟，该定时电路由时基集成电路IC2和定时电阻R1、定时电容C3、限流电阻R2、R3、C4一些外围元件组成。这些元件构成了一个用“555”的典型的单稳态触发器电路，出厂时调整R1，使单稳定时时间定在20分钟左右，由于定时时间较长，定时电容C3的容量较大，所以加了限流电阻R2和R3，R2限制了通过IC2内部放电三极管的集电极电流，使放电三极管不会被大的放电电流击坏；R3限制了通过停止按钮27的充电电流，以延长27的开关触点寿命，电加热管启动按钮28按下后，进入单稳定时，IC2的3脚出高电平，如果不缺水也不溢出，T1导通，J1通电，电加热管22加热，并联在J1线圈上的发光二极管30发光，指示电加热管进入工作状态，经过20分钟的定时时间后，单稳触发器停止工作，IC2的3号脚出低电平，J1失电，电加热管22停止加热。D3为续流二极管，吸收J1线圈失电瞬间可能出现的高压，保护IC2的输出器件不被高压击穿。如果不到20分钟即想停止加热，可按停止按钮27，这时停止按钮27闭合，IC2的6脚接到高电平，使IC2内部的Rs触发器翻转，提前结束单稳状态。
本实施例中电动机10的工作时间定为5.5分钟，以保证电动机可间隙运转6周次，即每运转20秒停止40秒。其定时电路由时基电路IC3和R8、R9、R10、C5、C6等一些外围元件组成。IC3的电路结构和IC2相似，R8是定时电阻，C5是定时电容，出厂时调整R8使单稳定时时间定为5.5分钟。为达到电动机能运转20秒停止40秒的目的，本实施例采用一个用“555”集成电路IC4和包括电阻R14、定时电容C7、放电电阻R15、分压电阻R12、R13，二极管D6、D7等一些外围元件构成的双相时间分别可调的多谐振荡器电路。由图3见，IC4之脚3与控制电动机10的反向三极管T3的基极相连，定时电容C7之正极接入IC4的脚1和脚6，向C7充电是通过R12、R13、R14和D6进行，一端与电源正极相接的R12与和前级之IC3连接的R13串接后，于此R12和R13的连结点处接入充电电阻R14，并在R14的另一端与二极管D6正向串接后接入C7的正极。其中R14可调整C7的充电时间常数，即调IC4的3号脚保持高电平的时间，出厂时调整在20秒钟左右。通过反相三极管T3后，使J2通电20秒，即电动机10转动20；C7的放电过程通过二极管D7和与IC4脚7连接的放电电阻R15进行，R15与D7反向串接后接入C7的正极。R15可调整C7的放电时间常数，即调整IC4输出保持低电平的时间，出厂时调整在40秒钟左右，使电动机停转40秒。当电动机启动按钮26按下前、IC3的输出(3号脚)处于低电平，另一方面，这时由R12、R13的分压，使C7通过R14充电到1／3电源电压，之所以这样设计，是因为IC4构成的多谐振荡器工作时，C7两端电压在1／3电源电压到2／3电源电压之间变化，当一按开关按钮26，IC3的输出为高电平，IC4的输出也为高电平，J2通电，电动机10转动，然而C7上的电压通过R14经20秒后，由1／3电源电压充电到2／3电源电压，IC4内部的Rs触发器翻转，IC4输出低电平，T3截止，J2失电，电动机10暂停转动。如果在电动机10第一个周期前C7两端的电压不是1／3电源电压，会使电动机10的第一次转动大于20秒，在开关按钮26未按下前，电源通过R12、R14向C7缓慢充电，使C7端接近1／3电源电压，从而当按钮26按下时，电动机10第一次即可转动20秒。其它元件的工作情况和电加热管22定时电路相似，不再重复，IC4外围元件D6、D7的引入以保证C7的充电通过R14进行，放电通过R15进行，保证了充放电时间的精度。
权利要求1.一种全自动家用豆浆机，包括由顶盖1、壳体2和底座9构成的外壳，内胆4，由高速交流电动机10和下联轴器12构成的驱动装置，由带有网罩21的料斗19及装在其中的粉碎刀片20、21构成的粉碎和分离装置，电加热管22，液位控制装置及开关时控电路；电动机10固装在底座9上，其主轴11穿过内胆4之中心孔后于其端部连接有下联轴器12、料斗19卡合在设置于内胆4底部的支承座17上，料斗19中的粉碎刀片20、21固装在转轴18上，该转轴18端部的上联轴13与电动机主轴11端部的下联轴器12相咬合，其特征在于(1)内胆4用不锈钢材料制成，内胆4之内壁上部设置有一只防溢传感器3、内壁下部近底面处装有一只下液位传感器5，环形电加热管22紧抱于内胆4的外壁底部；(2)开关时控电路的电动机控制电路中设置有一个用以控制电动机10作间隙周期运转的、由集成电路IC4和包括充电电阻R14、放电电阻R15、定时电容C7、分压电阻R12、R13，二极管D6、D7等外围元件构成的双相时间分别可调的多谐振荡器电路；IC4之脚3与控制电动机10的反向三极管T3的基极相连，定时电容C7之正极接入IC4的脚1和脚6，一端与电源正极相接的R12与和前级之IC3连接的R13串接后，于此R12和R13的连结点处接入充电电阻R14，并在R14的另一端与二极管D6正向串接后接入C7的正极；C7的放电过程通过二极管D7和与IC4脚7连接的放电电阻R15进行，R15与D7反向串接后接入C7的正极。
专利摘要一种具有粉碎、过滤及烧煮功能的家用豆浆机，主要特点是盛放豆浆的内胆用不锈钢材料制成，电加热装置设置在内胆底部外侧，并在内胆的内壁上设置有防溢传感器和防缺水的下液位传感器，豆浆机的开关时控电路中设置有一个使高速交流电动机作间隙周期运转的双相时间分别可调的多谐振荡器电路。本实用新型具有操作方便，便于清洗的优点，电动机的间隙运转特点改善了电动机的工作条件，使豆浆机寿命大大提高。
文档编号A23L1/20GK2135992SQ9221528
公开日1993年6月16日 申请日期1992年3月23日 优先权日1992年3月23日
发明者周时敏 申请人:周时敏