專利名稱：節能連體鍋多功能搭接灶的制作方法
技術領域：
本發明是一類配套電熱炊具的節能技術和多功能控制技術，可用于生產電飯鍋、電火鍋、電炒鍋、電高壓鍋、電熱水壺等產品上。
隨著國民經濟建設的發展，尤其是隨著環保要求的進一步提高，電熱炊具也逐漸進入一般家庭。就目前情況下，多數是使用高耗能的電爐加熱來煮飯炒菜及燒開水。由于電爐發熱是向空間輻射，通過電爐盤吸熱和空氣傳熱的損耗很大，有效利用率很低，所以，引起產品的不斷更新換代。目前市場上較先進的是電熱管加熱，一般用在水壺內和電火鍋內直接加熱水，熱能利用率很高，但是，水燒開后不能自動斷電，火鍋不能調溫與恒溫，全靠人操心，使用不便。現有市場上的電飯鍋，是用電熱管鑄造成電熱盤發熱后再傳給鍋體，這種間接加熱和電爐加熱一樣要耗散很大一部分熱能，一般都加大功率使用，造成電流過大，易燒壞插接裝置。也有將電熱管鑄造在鍋底上進行炒菜煮飯，但由于電熱管是管狀發熱，熱損耗也比較大，一般為馬蹄形，發熱很不均勻，而且都采用插接引入電源，容易燒壞插接件。在自動控制方面，多采用雙金屬控制，也有用居里溫度控制法(即熱磁控制)。這些控制缺點是不能隨意調節，影響因素多，準確性差，特別是對高效熱能的高壓鍋，至今尚未解決電加熱和自動控制。由此可見，目前市場商品的諸多弊病造成浪費電能危及安全。
本發明旨在設計一種高效節能的連體鍋和方便實用的多功能搭接灶以資配合來改善鍋和爐分離的缺陷。因此，專門設計一種優于電爐絲發熱性能的螺旋形平板電阻帶制成連體鍋，并為實現多種功能集中控制而設計了電源和溫度控制的搭接裝置，慣稱為灶。從而為用戶節約電費，為國家節省電能。
本發明是眾觀市場諸多電熱炊具的優缺點所啟迪而出于節能和使用方便考慮，因此構思了一種以減少耗損，提高熱效率的節能連體鍋和消除多余加熱時間的多功能搭接灶協同作用，這一構思緣由是電阻絲繞制成一圈一圈的螺旋管狀的電爐絲時，直徑越大，電爐絲發熱的輻射空間也越大，熱損耗就越大。又因電爐和鍋分離構成的間接傳熱，這就把電爐絲發出的熱能，大部分被電爐盤吸收和空氣帶走。所以，節能的途徑就是消除輻射空間和間接傳熱，這就只好把電阻絲直接盤繞在絕緣的鍋底上，使所有發熱體緊貼于鍋底，構成一種平面形實體發熱，使電阻絲所發的熱集中在鍋底面上。但是，電阻絲盤繞成平面螺旋狀有困難，不利于生產。因此，特設計為鐵鉻鋁合金電熱材料板沖制成螺旋形平板電阻帶(見附
圖1的[2])，然后，采用現代搪瓷技術搪制在絕緣的鍋底上，構成鍋和爐連成一體的連體鍋，可用這種方法將現有的電飯鍋、電火鍋、電炒鍋，電熱水壺及高壓鍋等，改變為連體鍋。如果鍋底面積夠大，可將平板電阻帶從中間抽頭，分為內外兩組，中間抽頭為一端及其兩端各接在一個電源腳上，各組通過可控硅調節來改善加熱性能。如果鍋底面積較小，只用兩個腳，空一個腳。三個電源腳和三個接觸頭搭接后(見附圖3的T1、T2、T3)，中間抽頭一腳直接接電源線，兩端各接一個可控硅陽極或陰極，可控硅可以是單向或雙向均可(見附圖3的S1、S2)。對于電熱炊具的節能問題，一方面是要求減少散熱損耗，另一方面是要避免多余的加熱時間。所以，必須設計一種溫控裝置，使飯煮熟后或水燒開后就會自動斷電，避免浪費。在現有電熱炊具中，只有電飯鍋和電飯保采用熱磁(居里溫度)控制法和雙金屬溫控器來進行保溫，但是，對電熱水壺和高壓鍋無法控制。本發明為此設計了一種獨特溫度傳感裝置，即連體鍋上的溫度傳感頭(見附圖1的[4])和搭接灶上的感溫頭(見附圖2的[8])相互貼近而傳遞溫度，通過感溫頭內裝的感溫元件(見附圖2的[14])隨溫度變化來調控可控硅的導通角，使通過可控硅的電流得到控制，又通過轉換開關(見附圖3的BK)來進行定溫、恒溫及自控選擇。共分為三檔，即I、II、III。第一檔I為自控，這一檔，只要放上鍋，微動開關AK1和AK2就會自動打開可控硅S1、S2，通過搭接裝置T1、T2、T3使鍋底上的平板電阻帶R1、R2發熱(見附圖3)，主要用于電炒鍋炒菜；第二檔II為恒溫，從附圖3上可以看出，當BK在II的檔位上，放上鍋就會自動打開S1、S2進行加熱，并通過電位器W1、W2和感溫元件t1、t2進行恒溫調控加熱(見附圖3)，這檔主要用于電火鍋；第三檔III為定溫，從附圖3上可以看出，當BK在III檔位上，鍋放上不能自動通電加熱，必須按起動開關Q(見附圖3)，變壓器B才能通電，在1C1有電的情況下J得電將J1、J2、J3接通，可控硅S1、S2也導通使平板電阻帶R1、R2發熱，這時可調節W3來進行定溫控制，當溫度達到設定溫度時，IC1的輸出切斷，J1、J2、J3全部斷開，且不能自動接通(可從附圖3看出其控制原理)，這檔主要用在電熱水壺和電高壓鍋上作燒開水或煮飯；另外，由于第一檔I是炒菜鍋用，只要放上鍋就要發熱，所以，避免誤放空鍋干燒，專門設計一個超溫報警裝置(見附圖3的IC2)，使溫度超過炒菜溫度時發出報警聲，提醒人把鍋拿下。為了連體鍋使用方便和安全，特別設計為搭接方式取代插接方式供電，并將溫度調控裝置設在搭接裝置內，成為一種多功能搭接灶，各種連體鍋都能共用，簡化了連體鍋結構，使之成為一灶多用，一鍋多用的功能。采用定位孔定位，將接觸頭安裝在定位孔內，使連體鍋放上就能穩定可靠地接通電源，叫搭接孔(見附圖2的[9][10])，面板絕緣，避免金屬物或人體誤觸接觸頭造成事故。為確保安全可靠，又在接觸頭底部設置一個微動開關(見附圖2的[12])，使其放上鍋將接觸頭向下壓，但這時連體鍋還未通電，使電源腳和接觸頭接觸瞬間沒有電火花，直到接觸頭把微動開關壓下才能接通控制電路打開可控硅，使連體鍋通電加熱。當抬鍋時，彈簧向上頂(附圖2的[16])，微動開關恢復常態，使連體鍋的電源切斷，但這時連體鍋的電源腳和接觸頭尚未斷開，所以，直到電源腳和接觸頭斷開時沒有火花，這是優先開關功能，是避免產生電火花燒蝕觸頭和防止人體觸電或金屬物短路的保障。
本發明的第一個特點是設計了一個螺旋形平板電阻帶用現代搪瓷技術密封在絕緣的鍋底上，消除了空氣散熱和電爐絲圈徑所造成的空間輻射損耗，使所有發熱體都緊貼于鍋底，大大縮短了發熱體與鍋底之間的矩離，發熱體所有的熱能都以最短的矩離傳給鍋底，加快了鍋底升溫速度，縮短了加熱時間，提高了熱能利用率，減少了浪費，這是由于平板電阻帶構成連體鍋的性能所決定，并非人為控制所能達得到的效果。第二個特點是連體鍋中心有一個溫度傳感頭與搭接灶上的感溫頭相應貼近而成為溫度耦合器，為鍋底溫度的間接控制創造了條件，解決了電熱壺把水燒開后不能自動斷電的問題，消除了高壓鍋把飯煮熟后不能自動斷電的缺憾，從而使高壓鍋成為一種可以自動控制的高效節能電飯鍋。而且，將感溫頭與電源地線相接，防止鍋體上產生感應電打人。第三個特點是三腳定位搭接裝置，使連體鍋靈活實用，因為三個腳可任意找平，無論如何放置都穩定，又可把加熱分為內外兩組進行各自調控，改善了加熱性能。尤其是接觸頭底部裝的微動開關，更進一步提供了安全保障。第四個特點是感溫頭內裝的熱敏元件控制了可控硅的導通角，使連體鍋的應用功率得到了調控，特別是采用轉換開關和電子控制集成電路，實現了定溫控制，使煮飯和燒開水都不會浪費多余的電能，也消除了安全隱患。第五個特點是采用語音報告裝置提醒空鍋干燒，防止燒壞連體鍋產生事故。總之，整體智能化和自動化程度較高，安全可靠，使用放心而不操心，既節能又靈活，可以一灶多用，一鍋多用。
本發明所示附圖僅以高壓鍋為例作進一步詳細說明，附圖1為節能連體鍋的結構示意圖，圖中1、高壓鍋；2、螺旋形平板電阻帶；3、絕緣搪瓷層；4、溫度傳感頭；5、電源腳；6、固定螺帽；7、底殼。附圖2為多功能搭接灶的結構示意圖，圖中1、高壓鍋；4、溫度傳感頭；5、電源腳；8、感溫頭；9、搭接孔；10、接觸頭；11、彈簧管；12、微動開關；13、元件板；14、熱敏元件；15、面板；16、彈簧；17、固定桿；18、外殼；19、固定螺管；20、電源線。附圖3為調控原理圖，圖中R1、R2--螺旋形平板電阻帶；T1、T2、T3--搭接孔；S1、S2--可控硅；AK1、AK2、AK3--微動開關；BK1、BK2、BK3、BK4、BK5、BK6--三檔轉換開關；I--自控檔；II--恒溫檔；III--定溫檔；t1、t2、t3--熱敏元件；W1、W2--加熱調速電位器；W3--定溫電位器；J1--自保持觸點；J2、J3--定溫控制觸點；J--定溫控制繼電器；IC1--定溫控制集成電路；B--定溫控制變壓器；Q--定溫起動按鍵開關；IC2--超溫報告電路。
本發明以生產為實施目的，最佳生產方式是根據所需功率，選擇適當厚度的鐵鉻鋁合金電阻材料板，恰如其分地把螺旋形平板電阻帶的寬度和螺旋間隙設計成一比一的螺矩制成沖壓模具進行沖制，這樣，可以一次沖兩個螺旋形平板電阻帶，既不浪費材料又可提高功效，一舉兩得。用搪瓷技術將螺旋形平板電阻帶復合在鍋底上，這是成熟技術，可以委托加工或合作生產。各種鍋都有廠家生產，可以批量定制或自己生產，只需自己加工溫度傳感頭[4]和固定螺帽[6]，用電流壓焊即可。感溫頭內裝的熱敏元件[14]可用正溫度系數的熱敏電阻。可控硅S1、S2用雙向可控硅較好，容易調控。轉換開關BK可選用兩層三波段開關即可。IC1選用555時基電路較好，J應選用雙排兩組觸點的繼電器。IC2可選用玩具型聲控電路或專用語音集成電路，國內有廠家生產。
權利要求
1.本發明的節能連體鍋多功能搭接灶由節能連體鍋和多功能搭接灶組成，其特征是節能連體鍋底有螺旋形平板電阻帶搪制在上，中心有一個溫度傳感頭，多功能搭接灶面有三個搭接孔，三孔中心有一個與溫度傳感頭對應的感溫頭。
2.據權利要求1所述節能連體鍋，特征在于鍋底周邊焊接有多個螺帽[6]固定底殼[7]，電源腳[5]固定在底殼[7]與螺旋形平板電阻帶[2]聯接。
3.據權利要求1所述多功能搭接灶，特征在于三個搭接孔[9]內有彈簧[16]頂住的接觸頭[10]與電源上的可控硅相接。
4.據權利要求1所述感溫頭，特征在于感溫頭[8]內有熱敏元件[14]接入電子控制電路。
5.據權利要求1所述多功能，特征在于搭接孔[9]內的接觸頭[10]底部各有一個微動開關[12]接入可控硅控制極及其控制電源，并通過轉換開關BK進行功能轉換。
全文摘要
本發明的節能連體鍋多功能搭接灶是用螺旋形平板電阻帶搪制在各種鍋底上與三個腳接相,代替電源插頭成為連體鍋。在搭接灶上的三個搭接孔內有電源接觸頭,只要把鍋放上就可通電加熱,且可通過轉換開關變換自控、恒溫、定溫功能,又可通過調節旋鈕設定恒溫和定溫控制溫度。抬鍋和放鍋時都沒有電火花,不放鍋時,接觸頭上沒有電,很安全。有超溫語言報告裝置,防止空鍋干燒。智能化和自動化程度都比較高。
文檔編號F24C7/04GK1273344SQ0010177
公開日2000年11月15日 申請日期2000年2月5日 優先權日2000年2月5日
發明者廖智 申請人:廖智