专利名称：快速蒸煮容器的制作方法
技术领域：
本发明涉及一类蒸煮容器或厨房用具。
迄今为止，人们或用金属，或用陶器制作煮水容器，众所周知，陶器由于易碎且导热率低而用得很少。目前通用的材料则是铝、铜，成本较高，且铝入饮水，有增加老年性痴呆之可能。另外壶底易于沉积水垢，使煮水时燃料消耗大大增加，容器底部的寿命远较侧壁低，因而为侧壁所耗用的成本的利用不够充分。
本发明旨在克服上述煮水容器的不足，提供一种可大大节省铝、铜板材，又使水垢难于贴附或水不沾铝的新型容器结构，从而可降低成本，节省燃料，加快煮水速度，同时取消对容器外壳的无孔洞、漏缝的要求，从而外壳可做成拼装组合式，为降低容器的制造的设备条件和加大容器外壳的使用价值创造了条件。
本发明的器壁由格栅式的外壳和半透或不透水的软化点不低于130℃的柔性内膜组成;外壳可以是各种耐火的金属、合金或非金属材料。这样，外壳可以始终在煮水条件下使容器(或摺成容器)状的内膜保持形状以盛水于其中。只要内膜做得足够薄(例如金属或塑料薄膜)则，虽然火焰中心温度可达600℃或更多，由于水温To始终不会超过沸点100℃;而很薄的膜传热也很快;因而内外表面的温度差就会很小，就足以使膜外侧温度被内部液体吸热或降温至不超过130℃;膜越薄，为保证足够的承受液压及抗张能力，则格栅的网眼就应越细密。由实验或热工原理可证明，容器在被煮时的热交换，由于不仅有热传导，而且有对流，因而在容器外侧热交换也很快，但仍然形成一个在空间上连续分布的温度场，如图2所示;内表面水温To≤100℃，由此向火焰中心(温度Tm)的温度等势面的温度Ti(i＝1，2，…m-1)是逐渐遮增的，即To＜T1＜T2…＜Tm-1＜Tm;图2中，1为水，2为容器内膜，3为格栅式外壳。如果膜为半透水的，则在煮的过程中，虽有少量水渗出，但迅速被蒸发，从而带走少量热，起到“发汗”降温的作用，则这种膜即使稍厚，也能使外表面温度不太高，设dm/dt是渗透速度(克/秒)，Q(t)是火焰发出之热功率(大卡/秒)，ρ为水之蒸发热(大卡/克)，则使用此膜时应满足条件Q(t)＞＞ρ (dm)/(dt) ，从而使蒸发所耗之热可以忽略不计。这可以用控制浸泡复合纤维型薄膜(例如长棉纤维的或粘胶纤维的滤纸式的薄膜，或这种滤纸与细纱布的复合物薄膜)的有机凝胶物质(如热凝的蛋白质胶体溶液)的浓度和控制这种膜本身的致密程度而实现。受热凝结或阴干凝结，可有助于形成半透膜。使用金属薄膜，则其软化点和熔点可以很高，因而也可节省很多金属。若在金属薄膜的内侧面粘结上一薄层上述的滤纸型薄膜，或这种滤纸与上述可热凝的胶体溶液浸泡后形成的复合薄膜，则可使这种双层的复合膜具有更好的柔韧性;并且更难淀积水垢;内侧面是塑料膜也能使之更难淀积水垢。所有这些内膜，都有以其几乎可无限“薄”(仅受制作条件限制，强度不是真限制，只须格栅孔足够细即可)而取得传热快，省材料和“柔”的特点，内膜选用水垢难以淀积的材料，则可使双层膜更柔韧且更是防水垢，从而有双重的因素减少燃料损耗，加快煮水。
图1甲及乙，1是格栅，2是内膜的外层，一般是某种金属，例如铝膜，3为内膜的内层，如上面所谈各种滤纸或纤维型膜层，或其它非金属(如塑料、热凝胶体溶液的凝层)膜层;图乙中的膜的外层1还带有成分可能与本身不同的金属(有时，溶点或软化点比1的更高，这是制造设备对原材料的要求)“细毛”4突入上面的覆盖层中，从而使双层膜更牢固地结合在一起，即使弯折多次以致外层有伤痕，不用另外设法，也不会剥脱，膜仍然可以正常使用。
格栅式外壳可以由整张金属片加工制成，也可由金属片窄条或金属丝编织而成;必要时，还可以在外壳开口边缘及其壳体上，有强度较高的金属骨架以支撑“网状”的格栅，形成容器外形，省去容器侧壁和底部为承受液体重量而大大多余了的金属材料，则壳体上其它部分的材料的强度较低较细，从而降低成本，可称这种外壳为网状外壳。
若容器的未被液面淹没的器壁有上述内膜，且内膜的内层有塑料，如图3中水平面A以上部分，并且位于底座受热面D的正上方，则较高的水平面C与这部分器壁的交线向水平面(例如A面)的投影C′C″一定不能在较低的这样的(水平面B与器壁的)交线的这样的投影B′B″的外部;这样，就能保障火焰及温度较高的气流不致于直接加热未与水接触的这部分器壁，从而避免被烧软化或熔化。
上述容器的网状外壳可由数块可分离的平面型网板和箍，卡组成;网板上则有扣、环、活页或类活页机构，以实现网板间连接和组装。
如图4、图5所示，可将其器壁作成四个或六个侧网板3及一个底网板2;1为复于其上的平面型内膜，7为一个固定内膜用的金属丝卡子，共需用6个，每个侧网板用一个。在组装时如图16及图17所示，还可配上其它卡子2、3;也可用高温粘胶代替卡子。最后组装成图13的形式。这种组合式的外壳，大为简化了平工操作，适合于流水线和自动化;并且简化了对内膜的要求，使整张的内膜可基本上为平面型，内膜也可分解为数张平面型的分别先装(贴)在各网板上，然后再组装起来，最后用同样的内膜材料或其它材料将接缝处粘合(或补合)，使之成为不透水容器，这样内膜的装拆更换都更方便。
各网板间的连接，可采用活页或如图15A、B或图7中(详述见实施例)的类活页简单机构;还可采用图8，8A，8B中的“扣合”结构，图中，1为钩，2为扣环，8为网板边框，组装时，将可绕轴9转动的钩1尖端旋入扣环2即可。这样，就能很方便地对各网板进行装拆;由于还有如图13所示的箍2，颈箍1，帮助承受内部液体的压力，因而对这些连接机构的强度要求很低，制作也非常简便。
六角形或四方形的底板，使容器的边缘变为直线形，为成形加工及制作的简化创造了方便条件，并且边及侧网板数适中，安装方便。
容器做成壶形，则其中一个侧网板上应有壶嘴(图13的3、图16的4)，这时内层薄膜也有开口(图11的1)，壶嘴形膜(图11的3)则被粘合于其上，其开口2应对准平面膜开口1，粘好后如图4的1，这样水只可能在壶倾斜时顺着壶嘴流出。
各个网板(侧底)的边缘或骨架，可用条形金属片对叠夹住金属丝网，再采用“紧合”处理(如冲孔、铆钉或高温粘胶等方式。)如图6的A、B、C所示，图中1是网，2是条形金属片(被弯叠)，3为铁丝(可以不用)，4为冲孔用锥，5为在已叠好后所冲出的凹孔。这样，可很简便地将网夹紧在对叠好的条形金属片之中，形成平整的网板。
图1 煮水容器内膜的几种结构图2 煮水容器内外温度场图3 侧壁安全保障构形图4 外壳展开及内膜安装步骤一图5 外壳展开6 网板边缘或骨架与网丝连接方法图7 网板间连接用的类活页结构一图8 网板间的“扣合”结构和其中一侧网板上的压内膜的卡子。
图9 方形液体加温容器(实施例1)图10 方形液体加温容器内膜图11 壶的内膜的两部分平面园形内膜(主体)及尚未粘合上的壶嘴内膜(比例比主体大)图12 壶颈箍及其剖面图13 壶的组装14 卡子及卡架图15 壶的侧网板及底网板的类活页连接二图16 外壳展开及内膜安装步骤二图17 内膜卡装内视图作为本发明新型的实施例1，由图5及图9的4个侧网板3和一个方型底网板2构成其外壳，图中，1为压圈，将内膜的角AA′A″压住使之平整;每角一个，共4个压圈。9为内膜。4为把手，用螺钉钉或铆钉紧固在底网板的中梁6上。图7的筒片3及4被分别铆在侧网板1和底网板2的边框上，铁丝5从其中穿过，成为可绕其轴自由转动的类活页连接，侧板间的扣合由图9及图8，图8A及8B所示。图10为膜的展开图，为一正方形平面内膜，其中央正方形ABCD与底网板内边围线有同样尺寸，连线AA′的长度决定了图9中A′A″的长度(对其它角B、C、D也同样)。侧网板为高h的等腰梯形，底角α＜90，以保证容器呈上小下大状，内膜边长l≥a+2h，a为底网板(正方形)边长;安装时内膜的少量多余部分可摺进卡住或剪掉。为便于安装，图10中方形内画实线的边可用窄条的薄铝条粘附上，既是内膜安装对准的标记，又可保证安装过程中内膜不皱。
图8B中，卡子3(未装内膜)被绕在铁丝5上的弹性细钢丝4的弹力压靠在网板的另一个边缘框8上，6是在边框缘8上的方形缺口，以安装卡子，弹簧丝等。
作为本发明新型的实施例2，用6个侧网板和一个六角形底网板构成的壶，图13为组装图，图13的4，图15的2，图16的5、6皆为侧网板，而图15的1为底网板，两种网板的相连，用图7或图15A、B所示类似活页的简单机构。图15及图15A、15B的3为活页的“下卷片”，用两个铆钉4使之与底网板1固接;侧网板2的下边缘则正好放进下卷片的凹槽之中，从而可以此凹槽轴为转轴而可以旋转近180。
侧网板有3种，第一种为图15的2，其上横木梁5上有一个或数个孔(或螺孔)用来紧固把手。第二种如图16的5，其上的横梁7和网被一个大园孔8所“截断”。“大园孔”的边缘框9也是用如图6的A、B、C方式的若干片薄铝片所作成其内的金属丝3可以较细或不用。这样便可将网板作得稳定而美观。这两种侧网板安装在正相对之处，使得把手(图13的4)可安装于其上。图13中可见第二种侧网板5，以及用来安装(通过焊接或铆合)壶嘴及固定金属网丝的边缘框9。第三种侧网板如图13或图16的6，每个壶有四个，其结构与第一类侧网板的差别是无横梁。图16A示各侧网板的“腰杠”11与边框的联结的参考图，即可用细薄铝各对绕夹住边框与网并对合后再冲孔(如图6，A、B、C的方法)而固定。图16B则为边框的剖面图。所有侧网板皆有同样大小的长方形的用铁丝或铝片作成的“颈架”(其下边缘则如图6的A、B、C方式所作成，以紧固网的上边)，与侧网板的带金属丝网的主体部分呈一定角度β，以便安装;β1＝90+α1，α1是侧网板平面与底网板在安装固定后所呈的平面角(内角);这样将各侧网板(六个)拼合为一体后，再用一六角形金属箍(图13的2)将其箍住，并用颈套(图12，A为其一侧之剖面)套住，便很简便地装成了一个壶壳的整体(如图13)。其内膜的安装，首先如图4，将内膜(已有壶嘴膜1，其详见图11的3，图11的4是带细铝丝钩的薄铝圈，用以使膜口成形并用钩钩住壶嘴口，如图13的10所示)的壶嘴膜钩栓上一细线5使之能从壶嘴(图4的6)中穿出，然后将整张内膜中心对准后平整地摊放在已连接了6个侧网板(呈打开状)的底网板上，然后将膜的过大的部分内翻摺齐，用卡架7(其详见图14的1，用金属丝作成)将内膜固定在一个个侧网板上，共需六个卡架，图4只画出了一个。
然后将六个侧网板翻上来，如图16所示，未被卡架固定住的各侧网板间的部分形成的摺则可用卡子2、3卡住，最后就可简便地装配成图13这样。图17所示为卡架1、卡子2及3固定各侧面的内膜的参考图。
内膜可采用双层结构，内层为聚丙烯食品塑料(或再于膜内表面镀银等隔离层。)或经热凝胶体溶液浸泡过的长棉纤维或粘胶纤维作成的薄滤纸膜，而内膜的外层为图1甲或乙型的铝薄层。则价廉而传热快，且不易粘附水垢，因而烧开水特别快。在使用时应注意不应使火苗冲出烧到侧网板上。还可以使底网板从框缘到网全部用铝以抗氧化，侧网板用全铝或部分铁并镀锌纯化，使闪烁美丽的光泽。
本发明与现有技术相比，具有如下优点1、内膜可很薄，且不易沉积水垢，故可大为节省燃料和缩短煮水时间。水不沾铝，使饮水中铝含量大为降低。
2、薄内膜价格低廉，更换方便，故可节省清洗时间。
3、金属材料的耗费(如铝)大为减少，可显著降低成本。
4、工装设备成本低而简单。
5、便于工艺美术处理，作成美观的厨房用具。
6、可作成拼装式外壳，较易烧坏的底部更换方便，可充分发挥其使用价值。
权利要求
1.一种蒸煮容器，用于在各种炉具上煮水或蒸食物，其特征为容器壁由格栅式的外壳和半透或不透水的柔性内膜组成；外壳材料可以是各种耐火的金属，合金或非金属材料。
2.按照权利要求1所述容器的内膜可以是a、软化点在130℃以上的塑料薄膜;b、浸泡并凝有有机凝胶物质(如热凝性的蛋白质胶体溶液)的长棉纤维的或粘胶纤维的滤纸，或上述滤纸与细纱布的复合物再经上述浸泡凝结处理所成之膜;c、金属薄膜;d、外层是金属薄膜，内层是ａ、长棉纤维或粘胶纤维的滤纸。β、上述滤纸与细纱布的复合物，或γ、经过b项所述浸泡凝结处理的ａ项或β项所述的物质;e、内层是软化点在130℃上的塑料膜。
3.按权利要求2所述的容器的内膜的外层金属薄膜的内侧与复盖层相结合的表面上有普遍分布的细毛状突起，并突入复盖层内。
4.根据权利要求1所述容器的格栅式外壳及其开口边缘处有金属骨架，以支撑金属网。
5.按权利要求1所述容器的未被液面淹没的部分有上述内膜，则较高的水平面与这部分器壁的交线的向水平面的垂直投影一定不能在较低的水平面与器壁的交线的垂直投影的外部。
6.按权利要求1，所述容器的外壳由数片网板和箍、卡组成;内膜可以是一张平面型;或数张粘合而成。
7.按权利要求1及6，所述容器的外壳由四个或六个平面型侧网板及一个平面型底网板所组成。
8.按权利要求1及6，所述容器的外壳，其中的一个侧网板上装有壶嘴，而内膜也有开口，壶嘴内膜贴于其上。
9.按权利要求1及6，所述容器的侧网板和底网板的边框为金属薄片包边，再冲以凹孔(或铆接)将金属网边缘固定夹住而成。
10.按权利要求1和6，所述容器的各网板相互间有“扣合”结构，活页结构或“类活页”结构，以实现相互间的可拆卸连接。
全文摘要
一种蒸煮容器或厨房用具，容器壁由格栅状的外壳及柔韧的内膜组成；以膜盛水，以外壳支撑外型，必要时，外壳可作成拼装式，便于装卡更换内膜，用以克服水垢淀积，减少材料耗费和提高利用率，减少煮水时间和燃料耗费。
文档编号A47J27/10GK1054186SQ90105770
公开日1991年9月4日 申请日期1990年2月21日 优先权日1990年2月21日
发明者陈康余 申请人:陈康余, 陈茂昌