专利名称:全自动电子节能保温电饭煲的制作方法
本实用新型属于一种电子技术控制的家用电器。
众所周知、目前国内外电饭煲主要分为两类、一类为目前在国内已大量生产使用的保温式自动电饭煲。一类为现已在日本等国生产应用的由电脑进行程序控制的全自动电饭煲。以目前较先进的由电脑控制的全自动电饭煲而言，在节能方面仍未有明显突破、且成本高。一种节电效果显著、功能全、成本低廉、使用方便的电饭煲国内外尚未生产出售。
目前国内外市场上销售的保温式自动电饭煲及由电脑控制的全自动电饭煲，都存在耗电太大的问题。保温式自动电饭煲除耗电大的缺点外，在煲汤类食品时还不能自动跳掣、使用很不方便。电脑控制的全自动电饭煲虽能实现自动控制、但成本高。本实用新型为解决目前国内外市场上销售的电饭煲存在的问题设计、并做到有显著节能效果、功能全、使用方便，成本低廉。
本实用新型主要应用电子控制技术、利用加入食物中的水的物理特性对煮饭及炖食品的过程进行自动控制。众所周知、煮饭时，在温度为沸点以下米时、水大量吸热、这时的温升与电热板的功率有关。但当米水温度升到沸点后、则米、水的温度由于水的物理特性而一直保持在沸点温度，直至饭熟水干后温度才开始上升，而米、水温度升至沸点后这一段时间米、水则不再吸热升温，这时大量热量将转变为汽化热随水蒸汽被带走。也就是说从温度升到沸点后热能绝大部分将被白白浪费掉。而保温式自动电饭煲由于煮饭或炖食品时其电热极功率均为全功率，因而在煲中的食品达到沸点温度后其热能绝大部分被白白浪费掉。而本实用新型在煲食品时当食品温度在沸点以前时电热板以全功率工作，因这段时间的温升直接与电热板的功率有关，一般不能太小，太小将降低热效率，增加煮、炖时间，并影响饭的口感。在米、水温度达到沸点后，即由电控部分自动将电热板功率降低、(一般煮饭时电热板功率降低为全功率的40－50％，炖食品时降低为全功率的20－30％)，使汽化热带走的热量大大降低，直至饭熟水干后温度再次升高而自动断电(炖食品时由电控部分的时间控制器控制断电)以达到大幅度节电。本实用新型可比普通电煲节电20－60％。由于采用了独特的保温措施饭熟后电热饭不再通电，4小时以内也能保温在60℃左右。
煲体结构原理如(图1)所示为提高节能效益，煲体采用封闭式保温结构，一般普通电饭煲因热传导及对流损失热量较多。因此本实用新型采用了如(图1)所示结构在外煲壳12及隔离壁13、煲盖8及保温盖7、保温底盖之间充填保温材料(棉花或硅酸铝纤维等)，为降低成本、经实验用普通棉花已能满足要求。为防止对流引进的热损失，在聚水槽1靠内侧与内煲上部外翻处增加了中空富有弹性的橡皮垫圈11，当内煲放入电热板上时、内煲上部外翻处内侧与橡皮垫圈11紧密接合，使煲内空隙与外部完全隔离，有效地防止了对流损失。自动排汽阀兼沸点控制开关K′有两个作用一是当煲内食物温度升到沸点后，煲内的蒸汽冲开自动排汽阀盖3、使K′的触点1、2断开、送给电控部分一个控制信号。二是当煲内食品沸腾后水蒸汽由自动排汽阀排出，当食品煮熟蒸汽压力降低后，自动排汽阀盖靠自身重量将自动排汽阀盖上，有效地防止了食品及饭内水份的继续蒸发及所引起的对流损失。防溢盖9靠安装轴钉5及橡皮衬垫6与保温盖7联接，防溢盖靠外高起部位均布十个直径稍大的孔(φ4.5mm)、底部开有五个直径较小的孔(φ2mm)，当内煲中食物沸腾时产生的泡沫较多时泡沫经由大孔进入防溢盖并流入防溢盖底部，因底部小孔直径较小相对压力较小、因此流入防溢盖底部的液体经小孔又流回内煲，而泡沫内的蒸汽则由自动排汽阀排出，从而达到防止泡沫外溢。防溢盖用后可取下清洗。煲盖与煲体盖合时，手提柄25一侧的钩键杠杆23与钩键锁扣22扣死，电饭煲封闭。将钩键上方下压并上提手柄时即可开启煲盖、发热板与盖通电饭煲一样，由隔离壁兼支架15固定。热敏电阻18安装在电热板中空处由上部与内煲底紧密接触的铝园片20上，靠弹簧19的压力使铝园片与内煲底紧密接触。
电控部分工作原理见附图(图2)所示电原理图按下开关K1时，可控硅D11导通，电控部分开始工作，这时负温系数热敏电阻Rt处于常温状态阻值较高，因此E点电位高于F点电位二极管D7处于截止状态，BG4基极通过R10取得电压而导通，这时G点为高电平经R16、D12送入可控硅D11的控制极，以保持K1断开后D11的导通同时，因煲内食物温度在沸点以下，无蒸汽产生，自动排汽阀盖兼沸点控制开关K′的触点1与自动排汽阀口兼K′触点2闭合，此时C点为地电位，BC3饱和导通，D点为低电平，BG7导通，此时由BG6等组成的单结管触发电路主要通过BG7、R29向电容C9充电。选择适当的R29阻值使双向可控硅D10的导电角为最大、即此时电热板以全功率进行工作。单结管触发电路的电源由H供给，因H点电压为全波脉动直流电压且与由双向可控硅D10控制的主电路的过零点同步。
当内煲中食物温度升到沸点后，由于汽化热产生的水蒸汽冲开自动排汽阀盖，使K′触点1、2断开、电容C4充电，C点电位升高使BG2饱和导通、BG3截止、D点电位为高电平，BG7截止，电容C9转为主要通过R18或R19充电、因R19的阻值比R29大，故单结管触发电路产生的脉冲数目减少，第一个脉冲发出时刻往后移，使双向可控硅导电角减小电热板功率降低。选择适当的R18使电热板功率为全功率的40～50％，选择R19使电热板功率为全功率的20～30％。这样，当开关K2的触点1、2闭合时，煮饭时米、水温度升到沸点后电热板功率降低为全功率的40～50％，此时用于煮饭；当K2的触点1、3闭合时，当食品温度升到沸点后电热板功率降低为全功率的20～30％，此时适于炖肉食等。
煮饭时，煲内米、水温度升到沸点后，电热板降低为全功率功率的40～50％，当饭熟水干后，内煲底温度再次上升至约102℃时这时E点电压VE由于Rt的减少而小于VBE4＋IE4R13－VD7时，由BG4、BG5等组成的施密特触发器随着VE的降低产生正反馈过程，使电路迅速翻转到BG4截止；BG5饱和导通的状态，这时G为低电平、可控硅D11控制极为低电平，D11截止，整个电控部分断电，双向可控硅D11截止，电热板断电停止工作。炖汤类食品时当锅内温度升到沸点后，BG3截止，电热板降低功率工作，同时由于D点电位升高，二极管D9截止，由BG8等组成的恒流源向由BG9组成的电容倍增器充电，改变R24的阻值可改变充电时间，即延时时间可预先由R24调定，可根据炖煮不同食物预先调定延时时间，一般延时时间可在10分钟至4小时内调整。煮饭时将延时时间调为15分钟左右，这样既使饭熟水干后温控断电电路出故障，仍可由延时电路将整机电源关断。BG1、D2、D3等组成二级稳压电路、变压器BE1次级输出约15V电压。
本实用新型与目前国内外现有电饭煲相比其显著优点为节能效果果突出。可比目前国内外生产的保温式自动电饭煲节电20～60％，保温时不耗电，饭熟后4小时内仍然能保温在60℃左右，且功能全。本实用新型不仅能自动煮饭，而且能自动控制炖汤类食品，因炖汤类食品时温度升到沸点后电热板功率自动降低，及能延时控制自动断电，所以不必担心将汤炖干、且炖出的汤类食品口感比普通电饭煲炖出的好。本实用新型成本约70多元，大大低于国外用电脑控制的全自动电饭煲。
(图1)为煲体结构原理图、图中1.聚水槽 2.自动排汽阀管口兼沸点控制开关K′触点2 3.自动排汽阀盖兼K′触点1 4.K′触点12接线铜片 5.安装轴钉 6.橡皮衬垫 7.保温盖 8.煲盖 9.防溢盖 10.保温材料(棉花或硅酸铝纤维等) 11.中空橡皮垫圈 12.外煲壳 13.隔离壁 14.内煲 15.电热板支架兼隔离壁 16.电热板 17.测温支架 18.热敏电阻 19.弹簧 20.铝园片 21.保温底盖 22.钩键锁扣 23.钩键扛杆 24.中空连接销钉 25.手提柄(图2)为电控部分电原理图本实用新型样机的电热板最大全功率为700W。
内煲用厚1mm铝合金制成，容量为φ220mm×140mm外煲用厚0.4mm铁皮制成、直径为φ280mm、保温材料用普通棉花、阀盖、扛杆钩键等用塑料制成，隔离壁用铝或铁料制成。K′触点接线由联接煲盖与外煲壳的中空销钉24的中空部位穿过经外煲壳内侧引入电控部分。热敏电阻Rt紧贴铝园片20，样机中沸点控制也可在铝园片20上另安一双金属片或热敏电阻及在电部分中加上相应电路制成、但此方法随各地区海拔不同而引起的沸点温度不同需作调整，用自动排汽阀兼沸点控制开关K′则可方便地在各种不同的海拔地区使用。自动排汽阀盖兼K′触点1即要求开启灵活、又要保证与接线铜片接触良好。自动排汽阀盖开启角度一般应小于50°，以便蒸汽压力降低时能自动落下。排汽阀盖用薄不锈钢片制成。样机电控部分元器件安装焊接在一块6mm×13mm的单面印刷电路板上，印刷电路板固定于塑料外壳并安装于外煲壳上使之与煲体成一整体结构。红色发光二级管D6为电热板全功率工作指示，电位器R24控制旋钮装于电控部分塑料外壳上，可根据所炖煮的食物预先调定加热时间。样机经长期工作试验，控制可靠、节能效果显著。
权利要求
1.一种利用电子技术控制的全自动节能保温电饭煲，煲体及电控部分为一整体结构，其特征在于具有使煲内食品温度上升到沸点后可自动降低电热板功率及进入延时状态的电控部分，电控部分包括由自动排汽阀兼沸点控制开关K′等组成的沸点控制电路，以及由BG7、BG6、D10等组成的自动调节功率电路和由D9联连的延时电路。
2.根据权利要求
1所述的电饭煲，其特征在于可预先调定降低电热板功率幅度的电路元件为K2、R18、R19。
3.根据权利要求
1所述的电饭煲，其特征在于保温材料为普通棉花、或其它类似的热绝缘材料。
专利摘要
一种电子控制的全自动节能电饭煲，它包括煲体部分及电控部分。利用所炖煮食物中所加的水的物理特性，在锅内食物温度上升到沸点后由自动排汽阀兼沸点控制开关K
文档编号H05B6/12GK85201680SQ85201680
公开日1987年2月11日 申请日期1985年4月30日
发明者张庆柳 申请人:张庆柳导出引文BiBTeX, EndNote, RefMan