專利名稱：一種電熱壓力烹飪裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明屬廚房用電熱壓力烹飪器具，是電飯鍋壓力化、壓力鍋電氣化的產(chǎn)品專利技術(shù)。
背景技術(shù)：
電飯鍋向壓力化發(fā)展后所帶來的烹飪優(yōu)勢，使電熱壓力烹飪器具，近十年里在市場上有了很大發(fā)展。它們作為壓力電飯鍋的初級產(chǎn)品，仍然保留著諸多弊病如需設(shè)多重壓力安全保險裝置、旋合式合開蓋方式使得鍋蓋部分與鍋體部分分離、鍋牙下清洗難等。中國專利ZL91100026.7號提出“匚”式結(jié)構(gòu)中的“桶”式結(jié)構(gòu)，其引進彈性臂實現(xiàn)鍋內(nèi)壓力自動控制的特征十分突出，但其產(chǎn)品的鍋蓋與外鍋的力學(xué)連接，仍沿用現(xiàn)有旋合式壓力鍋的方式。市售高檔電飯鍋采用外裝飾塑料蓋、內(nèi)懸掛鍋蓋按起式合開蓋的結(jié)構(gòu)形式，取得了“豪華煲型”的商業(yè)效果。如果將電飯鍋壓力化產(chǎn)品的鍋蓋部分設(shè)計成按起合開蓋方式，它的壓力承載等技術(shù)的產(chǎn)品化設(shè)計是一個難題。鑒于高檔電飯鍋的合開蓋方式，在國家標(biāo)準(zhǔn)中尚無稱謂依據(jù)，本發(fā)明的目的又是將其壓力化，故取名為按起式合開蓋的電熱壓力烹飪裝置。
市場上以旋合式合開蓋的電壓力鍋、電氣鍋、電氣壓鍋等，其合開蓋方式的缺點明顯。有的品牌電壓力鍋雖然采用按起式合開蓋形式，但按起合開的是外裝飾蓋，其合開蓋結(jié)構(gòu)并不承載鍋內(nèi)壓力。與高檔電飯鍋裝飾蓋帶動鍋蓋的按起式合開蓋形式不同的是，它在作按起式合開蓋動作時，依然需要撥動旋紐使鍋蓋與內(nèi)鍋旋合并使之到位才能實現(xiàn)密封，即該產(chǎn)品合開鍋蓋需要兩個操作動作。因此該品牌電壓力鍋的按起式合開蓋結(jié)構(gòu)，實際上是外裝飾塑料蓋的按起式合開蓋結(jié)構(gòu)，與電壓力鍋的旋合式合開蓋無關(guān)?，F(xiàn)有壓力鍋國家標(biāo)準(zhǔn)中的合開蓋方式有旋合式、壓蓋式和落蓋式，上述合開蓋方式的壓力鍋在合蓋時或?qū)㈠伾w旋合若干角度，或用螺旋旋鈕壓緊鍋蓋，或用手柄的杠桿壓緊鍋蓋后才能實現(xiàn)密封。尚未見到僅將鍋蓋按下就能實現(xiàn)密封(以下簡稱按下密封)的電飯鍋壓力化產(chǎn)品及壓力鍋電氣化產(chǎn)品。
本發(fā)明的目的是提出一種按起式合開蓋的電熱壓力烹飪裝置，它的具有壓力承載能力的鍋蓋部分，采用按起式合開蓋的方式與鍋體部分作聯(lián)體式接合，替代現(xiàn)有電壓力鍋、電氣鍋、電氣壓鍋等產(chǎn)品的旋合式合開蓋方式；合開蓋機構(gòu)的壓力自鎖、無壓解鎖功能解決了按起式合開蓋結(jié)構(gòu)的合開蓋安全；以在鍋體部分設(shè)置彈性元件的方式，使鍋蓋與鍋體在力學(xué)上呈彈性連接，將鍋體的材質(zhì)從金屬擴展到非金屬，不但實現(xiàn)了鍋內(nèi)壓力的自動控制，其溢泄式超壓自泄功能更是徹底消除了壓力安全隱患，使其無須設(shè)置壓力安全保險裝置；提出的按下式動密封結(jié)構(gòu)既能適應(yīng)按起式合開蓋的結(jié)構(gòu)形式，又能適應(yīng)以彈性元件控制鍋內(nèi)壓力的技術(shù)方案。本發(fā)明給出新一代機電一體化的電熱壓力烹飪器具的專利技術(shù)，以適應(yīng)市場對產(chǎn)品的合開蓋方式及鍋內(nèi)壓力控制自動化的需求。
本發(fā)明的目的是這樣實現(xiàn)的所述的電熱壓力烹飪裝置，包括鍋蓋部分和鍋體部分，其中鍋蓋部分進一步包括鍋蓋和合開蓋機構(gòu)；鍋體部分進一步包括鍋體、鍋外支撐、彈性元件、電熱支撐和開關(guān)組件。鍋蓋與鍋體部分通過具有壓力承載能力的合開蓋機構(gòu)，以聯(lián)體式接合實現(xiàn)鍋蓋的按起式開合；設(shè)置具有壓力承載能力的鎖結(jié)構(gòu)實現(xiàn)壓力自鎖及無壓解鎖，解決壓力下按起式合開蓋的安全問題；在鍋蓋部分和鍋體部分之間設(shè)置密封機構(gòu)，鍋蓋只需按下到位就能滿足密封條件，在鍋體部分設(shè)置彈性元件，實現(xiàn)鍋蓋與鍋體在力學(xué)上的彈性連接，使其具有溢泄式超壓自泄功能，開關(guān)與電熱支撐串聯(lián)接入電源，工作時在鍋內(nèi)壓力的作用下，彈性元件產(chǎn)生彈性位移驅(qū)動開關(guān)的通斷，以控制電熱支撐對鍋內(nèi)的加熱狀況，實現(xiàn)鍋內(nèi)壓力的自動控制。
所述的按起式合開蓋是指，在鍋蓋上設(shè)置可承載壓力的合開蓋機構(gòu)，實現(xiàn)鍋蓋與鍋體聯(lián)體式開合的一種操作形式。
所述的鍋蓋部分包括鍋蓋與合開蓋機構(gòu)。所述的鍋蓋是采用上凸形狀的薄殼結(jié)構(gòu)特征來適應(yīng)壓力承載的。鍋蓋與合開蓋機構(gòu)的連接是由鍋蓋與合開蓋機構(gòu)中相關(guān)技術(shù)單元的固定連接實現(xiàn)的，采取必要的力學(xué)強度設(shè)計手段，使鍋蓋與合開蓋機構(gòu)構(gòu)成能適應(yīng)按起式合開蓋方式的壓力承載結(jié)構(gòu)。所述的合開蓋機構(gòu)，包括在鍋蓋上設(shè)置的鉸接機構(gòu)和鎖蓋機構(gòu)。所述的鉸接機構(gòu)包括鉸板、鉸軸、鉸架，鉸板的一端固定在鍋蓋上，另一端通過鉸軸與鉸架呈鉸鏈?zhǔn)竭B接，使鍋蓋可以沿鉸軸作轉(zhuǎn)動式開合。所述的鎖蓋機構(gòu)包括鎖板、鎖舌、鎖鉤、鎖槽、鎖軸、鎖架和開蓋按鈕，鎖板的一端固定設(shè)置在鍋蓋的與鉸接機構(gòu)對應(yīng)的一側(cè)，鎖板的另一端設(shè)置鎖舌，鎖鉤的一端設(shè)有鎖槽另一端與鎖軸鉸接，鎖架的上端設(shè)置鎖軸并通過鎖軸與鎖鉤鉸接。還可有另一種設(shè)置方式，即在鎖板的另一端設(shè)置鎖軸并通過鎖軸與鎖鉤鉸接，鎖架的上端設(shè)置鎖舌。這兩種設(shè)置方式的目的是一樣的，都是使鎖舌與鎖槽相接合組成鎖結(jié)構(gòu)，以鎖舌進入鎖槽為入鎖，鎖舌脫開鎖槽為解鎖，可在鎖軸處設(shè)置一鎖鉤彈簧將鎖鉤限定在待鎖狀態(tài)，鎖鉤僅在入鎖、解鎖讓鎖舌進出的瞬間才暫時離開待鎖狀態(tài)，該鎖結(jié)構(gòu)具有壓力自鎖、無壓解鎖的功能。所述的壓力自鎖，是指利用鍋內(nèi)壓力對鍋蓋向上的作用力，使鎖結(jié)構(gòu)中的鎖舌頂入鎖槽即鎖結(jié)構(gòu)入鎖，這與常見的彈子鎖結(jié)構(gòu)中由彈簧的彈力將鎖舌頂進鎖槽相同，壓力自鎖力的大小與鍋內(nèi)壓力呈正比。所述的無壓解鎖，是指當(dāng)鍋內(nèi)壓力降低到開蓋安全值時，壓力自鎖力小于按動開蓋按鈕的操作力，此時可操作開蓋按鈕使鎖舌脫開鎖槽即鎖結(jié)構(gòu)解鎖。按照現(xiàn)行壓力鍋國家標(biāo)準(zhǔn)中的開蓋安全壓力值，確定開蓋按鈕的操作力矩，實現(xiàn)當(dāng)鍋內(nèi)壓力小于開蓋安全壓力值時，開蓋按鈕的操作力才能使鎖舌與鎖鉤脫開完成開蓋，以保證專利產(chǎn)品的開蓋安全要求符合國家標(biāo)準(zhǔn)。另外，可以在鉸接機構(gòu)的鉸軸部位設(shè)置開蓋彈簧、限位件，使開蓋按鈕按下后鍋蓋自動彈開至限位件所限定的角度，還可以在同一部位設(shè)置阻尼件以減緩鍋蓋的彈開速度。
鑒于鍋蓋部分所需承受的壓力，組成合開蓋機構(gòu)的鉸板、鉸架、鎖板、鎖架的結(jié)構(gòu)形狀特征是采用高強度材料制作、用帶有加強筋的板材沖壓成型并使之具有連續(xù)弓形(或稱拱橋形)橫截面形狀。所述弓形橫截面是指其橫截面形狀呈弓形，所述連續(xù)弓形橫截面是指其橫截面形狀由多個不同弧度的弓形橫截面圓滑連接形成。由于鉸板和鎖板的上述結(jié)構(gòu)特征，使它們與鍋蓋的固定連接處呈空腔式(或稱箱式)受力結(jié)構(gòu)，可以有限的材料有效地完成壓力承載。在合開蓋機構(gòu)的設(shè)計中不可忽略的另一點是，相關(guān)各個技術(shù)單元之間的固定、力學(xué)連接要防止出現(xiàn)應(yīng)力集中。另外，將鍋蓋與鉸板、鎖板制成一體也是一個有價值的技術(shù)方案，其優(yōu)點是加工的整體化性能好。實施該方案除相關(guān)技術(shù)單元的結(jié)構(gòu)采用連續(xù)弓形的橫截面形狀外，適當(dāng)增加鍋蓋所用板材的厚度也是保證強度的必要手段。
所述的密封機構(gòu)包括鍋蓋、密封圈、鍋體。它采用按下式動密封結(jié)構(gòu)，所述按下式動密封是指僅需將鍋蓋按下到位，組成密封機構(gòu)的鍋蓋、密封圈、鍋體三者的相互位置便能滿足密封條件，鍋內(nèi)壓力可使鍋蓋和鍋體在彈性元件的帶動下作相對的位移。將鍋蓋部分每一次合蓋時與鍋體每一次擺放后產(chǎn)生的位置尺寸上差異，及它們相互之間在最惡劣位置產(chǎn)生的尺寸差異和最惡劣的公差尺寸差異消化掉，以確保密封圈填滿鍋蓋與鍋體之間的間隙，實現(xiàn)鍋蓋與鍋體有上下相對位移(稱往復(fù)式)的動密封，這是本發(fā)明所述按下式動密封結(jié)構(gòu)的要素。本發(fā)明在鍋蓋與鍋體的密封處設(shè)置密封圈，以留有密封間隙及密封圈受熱膨脹后填滿密封間隙即熱脹密封為特征，采用“線”密封方式更能適應(yīng)按起合開蓋方式所存在的密封技術(shù)問題。所述熱脹密封是指在常溫下密封圈與鍋蓋、鍋體的密封部位留有密封間隙，鍋內(nèi)的水在飽和沸騰前密封圈充分受熱膨脹實現(xiàn)密封。所述“線”密封是指密封圈與被密封的鍋蓋和鍋體，在密封部位的接觸方式是一條環(huán)形“線”。按下式動密封結(jié)構(gòu)以鍋體的鍋口直徑作為密封機構(gòu)的工作直徑，而密封圈的密封處直徑即密封圈工作直徑的設(shè)計條件為在常溫下小于密封機構(gòu)的工作直徑，滿足留有密封間隙的條件；在鍋內(nèi)水達到飽和沸騰前充分受熱膨脹，滿足填滿間隙的密封條件。提出密封間隙是使按起式的合開蓋操作輕便；提出熱脹密封、線密封則既能保證密封可靠，又能適應(yīng)鍋蓋與鍋體的彈性密封連接使超壓自泄值準(zhǔn)確。所述鍋蓋與鍋體的彈性密封連接，是指鍋蓋與鍋體之間沒有直接的力學(xué)連接關(guān)系，它們通過密封圈和彈性元件實現(xiàn)連接，這種連接方式使彈性元件的上下位移與鍋內(nèi)壓力大小形成穩(wěn)定的函數(shù)關(guān)系。
所述的鍋內(nèi)壓力控制，是由鍋蓋部分與鍋體部分通過密封圈和彈性元件的連接特征所構(gòu)成的自動控制系統(tǒng)完成的。所述彈性元件是指用彈性良好的材料制成的技術(shù)單元，其在鍋內(nèi)壓力的作用下發(fā)生形變產(chǎn)生位移，當(dāng)鍋內(nèi)壓力消失后即位移復(fù)位。彈性元件的這一彈性位移特征在本發(fā)明中，被用作驅(qū)動開關(guān)以及產(chǎn)生泄壓縫隙，前者控制鍋內(nèi)壓力，而后者將鍋內(nèi)的最高壓力限定在產(chǎn)生泄壓縫隙時的壓力值上。在彈性元件的靜止端與位移端之間設(shè)置開關(guān)，使彈性元件的位移可驅(qū)動開關(guān)的通斷，開關(guān)、電熱支撐與電源接成串聯(lián)電路。開關(guān)在通路狀態(tài)時電熱支撐對鍋體加熱使鍋內(nèi)升壓，當(dāng)鍋內(nèi)壓力升到彈性元件的位移驅(qū)動開關(guān)斷路時，電熱支撐則停止對鍋體加熱使鍋內(nèi)進入降壓狀態(tài)。當(dāng)鍋內(nèi)壓力降到彈性元件的位移使開關(guān)通路時，電熱支撐又開始對鍋內(nèi)加熱......如此循環(huán)，使鍋內(nèi)壓力一直被控制在彈性元件與開關(guān)所確定的壓力范圍內(nèi)。彈性元件在鍋體部分的設(shè)置位置可有以下兩種形式一是彈性元件設(shè)置在鍋蓋支撐與鍋外支撐之間。所述的鍋蓋支撐是指，鉸架的下部和鎖架的下部與鍋體部分固定連接組成的、具有壓力承載和力的傳遞功能的支撐著鍋蓋部分的剛性結(jié)構(gòu)。所述的鍋外支撐是指在鍋體外部設(shè)置的、具有壓力承載和力的傳遞功能的剛性結(jié)構(gòu)，它可承載和傳遞鍋內(nèi)數(shù)千牛頓的力。二是彈性元件設(shè)置在鍋外支撐與電熱支撐之間。所述的電熱支撐是指設(shè)置在鍋體底部的電熱剛性結(jié)構(gòu)件，它不但具有電熱功能，還能將其上表面承載的鍋體底部數(shù)千牛頓的力，傳遞到其下面的支撐腳，以完成壓力承載和力的傳遞。關(guān)于彈性元件的設(shè)置位置及種類選擇，需滿足驅(qū)動開關(guān)和超壓泄壓的技術(shù)要求。
基于鍋蓋與鍋體之間的彈性密封連接關(guān)系，二者在鍋內(nèi)壓力作用下有相對的彈性位移，這一位移除驅(qū)動開關(guān)完成控制外，還使本發(fā)明具有溢泄式泄壓功能。所述溢泄式泄壓是指當(dāng)鍋內(nèi)壓力超過正常工作壓力范圍時，會使鍋蓋與鍋體之間的彈性位移量超過密封機構(gòu)的密封范圍，使之產(chǎn)生縫隙而泄放“多余”壓力。所謂溢泄式是指在泄放多余壓力的過程中，彈性元件作用下所產(chǎn)生的縫隙逐漸減小，當(dāng)泄放多余壓力至工作壓力范圍時縫隙消失使泄壓停止。在鍋內(nèi)壓力的作用下，彈性元件的位移導(dǎo)致密封圈與鍋體作相對的位移，當(dāng)密封圈的密封處移動到鍋沿的直徑逐漸增大處時，便會產(chǎn)生縫隙使密封破壞。由此可見，所述密封范圍是指在其它參數(shù)不變的情況下，密封機構(gòu)保持動密封所對應(yīng)的鍋內(nèi)壓力范圍，由密封圈在鍋體口部的垂直位置確定，其泄壓壓力出現(xiàn)在密封圈位移到鍋沿的直徑增大處。
本發(fā)明的鍋體部分，包括鍋蓋支撐、鍋外支撐、彈性元件、鍋體、電熱支撐、開關(guān)、定時器組件等。在電熱支撐的上面設(shè)置鍋體，在彈性元件的靜止端與位移端之間設(shè)置開關(guān)組件，將開關(guān)與電熱支撐串聯(lián)接入電源，依靠對稱或不對稱地設(shè)置在鍋體部分的彈性元件實現(xiàn)鍋蓋部分與鍋體部分在力學(xué)上的彈性連接，實現(xiàn)以彈性元件的位移驅(qū)動開關(guān)，控制電熱支撐對鍋體的加熱狀況，完成鍋內(nèi)壓力的自動控制。彈性元件在鍋體部分的設(shè)置位置可有所不同當(dāng)彈性元件設(shè)置在鍋蓋支撐與鍋外支撐之間時，通常將彈性元件設(shè)置在鍋外支撐上部與外殼之間的空間內(nèi)，彈性元件的一端與鍋外支撐固定稱靜止端，彈性元件的另一端與鍋蓋支撐固定稱位移端，鍋蓋部分在鍋內(nèi)壓力作用下由彈性元件帶動作向上的彈性位移，電熱支撐設(shè)置在鍋外支撐下部并與之固定連接，工作時鍋體與鍋外支撐呈相對靜止。另外，在上述設(shè)置方式中，彈性元件的靜止端與位移端的設(shè)置位置也可以選擇，當(dāng)靜止端在上、位移端在下時，彈性元件受力時呈壓縮狀。當(dāng)位移端在上、靜止端在下時，彈性元件受力時呈拉伸狀。而當(dāng)彈性元件設(shè)置在鍋外支撐與電熱支撐之間時，是將彈性元件設(shè)置在鍋外支撐下部邊緣與電熱支撐之間的空間內(nèi)，彈性元件的一端與鍋外支撐的下部邊緣固定稱靜止端，彈性元件的另一端與電熱支撐固定稱位移端，通常將電熱支撐設(shè)置在彈性元件位移端的上面，鍋體與電熱支撐在鍋內(nèi)壓力作用下由彈性元件帶動作向下的彈性位移，鍋蓋支撐與鍋外支撐固定連接，工作時鍋蓋部分與鍋外支撐呈相對靜止。
所述的開關(guān)組件包括開關(guān)、調(diào)壓器、引力件。開關(guān)接受彈性元件的位移驅(qū)動，調(diào)壓器通過其螺紋組結(jié)構(gòu)調(diào)節(jié)開關(guān)的通斷點，調(diào)壓器的這一特征既可以在產(chǎn)品出廠時一次性選定鍋內(nèi)最高工作壓力，也可以使產(chǎn)品通過特設(shè)的調(diào)壓旋鈕，在壓力范圍內(nèi)調(diào)節(jié)鍋內(nèi)工作壓力。引力件是使開關(guān)組件固定、將彈性位移力引入以驅(qū)動開關(guān)所需的結(jié)構(gòu)，通常由開關(guān)的剛性固定件與剛性引入位移件組成，引力件與開關(guān)之間的連接還必須符合電器絕緣要求。
鍋體部分還可設(shè)置定時器組件，以實現(xiàn)烹飪時間的選定、控制和顯示。
本發(fā)明的工作原理通過控制鍋內(nèi)壓力來改善烹飪效果，其自動控制是將壓力控制轉(zhuǎn)換成力的控制后實現(xiàn)的。鍋蓋的開合以按下鍋蓋部分使鎖舌進入鎖鉤的鎖槽完成合蓋，以按動開蓋按鈕使鎖舌脫離鎖鉤的鎖槽，鍋蓋部分受開蓋彈簧的彈力驅(qū)動，自行沿鉸軸向上轉(zhuǎn)動至所需位置完成開蓋。密封機構(gòu)包括鍋蓋邊緣、鍋體口部與密封圈唇邊，密封圈設(shè)置在鍋蓋邊緣與鍋體口部的密封部位，鍋蓋合蓋到位使密封圈處在鍋蓋與鍋體口部的密封工作直徑內(nèi)。合蓋后通過定時器組件選擇烹飪時間，定時開關(guān)將開關(guān)組件、電熱支撐接通電源。當(dāng)鍋內(nèi)水和食物升溫至水飽和沸騰前，鍋內(nèi)的水蒸氣及空氣通過鍋蓋與鍋體之間的密封間隙排出，密封圈受熱后逐漸膨脹填滿間隙，鍋內(nèi)形成密封使壓力升高，此時鍋內(nèi)的加熱工質(zhì)只有水(汽)。此后，鍋內(nèi)壓力一路從鍋蓋上經(jīng)過合開蓋機構(gòu)、鍋蓋支撐傳遞到彈性元件的位移端，鍋內(nèi)壓力的另一路從鍋體的底部經(jīng)過電熱支撐、鍋外支撐傳遞至彈性元件的靜止端，以上是彈性元件設(shè)置在鍋蓋支撐與鍋外支撐之間時力的傳遞途徑。而當(dāng)彈性元件設(shè)置在鍋外支撐與電熱支撐之間時，鍋內(nèi)壓力的傳遞路徑是一路從鍋蓋、合開蓋機構(gòu)、鍋蓋支撐、鍋外支撐到彈性元件的靜止端，另一路從鍋體的底部經(jīng)過電熱支撐傳遞至彈性元件的位移端。上述兩種設(shè)置彈性元件的方案力學(xué)效果是相同的，彈性元件兩端受力方向相反、大小相等，得到鍋內(nèi)壓力與彈性元件的位移呈穩(wěn)定的函數(shù)關(guān)系。利用彈性元件的位移控制開關(guān)的通斷，來控制電熱支撐對鍋內(nèi)的加熱狀況，實現(xiàn)閉環(huán)式鍋內(nèi)壓力自動控制。鑒于上述兩種設(shè)置彈性元件的方案中力的傳遞路徑不同，從避免力傳遞時可能產(chǎn)生的應(yīng)力集中的角度來看，前者更加適合于以陶瓷、紫砂等材料制作鍋體。
烹飪時間的控制，是從鍋內(nèi)壓力達到設(shè)定的最大壓力值開關(guān)斷路時開始計算的，定時器組件按照選定的烹飪時間控制定時開關(guān)兼指示烹飪結(jié)束。
打開鍋蓋從按動開蓋按鈕開始，如果此時鍋內(nèi)尚有大于開蓋安全值的壓力，開蓋按鈕的操作力則小于鎖結(jié)構(gòu)的自鎖力，使鎖結(jié)構(gòu)處于壓力自鎖狀態(tài)無法打開鍋蓋，但可以操作與開蓋按鈕機械相連的放氣降壓閥，實施放汽降壓后即可打開鍋蓋。
綜上所述，本發(fā)明提出的一種電熱壓力烹飪裝置包括鍋蓋、鍋體、密封圈、彈性元件、鍋外支撐、電熱支撐和開關(guān)組件，開關(guān)與電熱支撐串聯(lián)接入電源，彈性元件在鍋內(nèi)壓力的作用下產(chǎn)生彈性位移并驅(qū)動開關(guān)的通斷，實現(xiàn)鍋內(nèi)壓力的自動控制。其特征在于鍋蓋與鍋體部分通過可承載鍋內(nèi)壓力的合開蓋機構(gòu)實現(xiàn)按起式合開蓋，所述合開蓋機構(gòu)包括鉸接機構(gòu)和鎖蓋機構(gòu)。所述的彈性元件設(shè)置在鍋蓋支撐與鍋外支撐之間或者設(shè)置在鍋外支撐與電熱支撐之間。所述的電熱壓力烹飪裝置中的密封機構(gòu)采用按下式動密封結(jié)構(gòu)。
有益效果本發(fā)明是借鑒高檔電飯鍋的聯(lián)體式合開蓋方式，以合理的力學(xué)結(jié)構(gòu)設(shè)計，由各個技術(shù)單元組成技術(shù)單元集合完成壓力承載。避免了現(xiàn)有壓力鍋、電壓力鍋、電氣鍋等產(chǎn)品以旋合式合開蓋方式帶來的如前所述的諸多弊病。本發(fā)明提出的按起式合開蓋的技術(shù)方案，力求與現(xiàn)有聯(lián)體式電飯鍋(煲)的合開蓋一樣方便、實用。兩者的特征區(qū)別在于其一，兩者的鍋蓋及其相關(guān)部件的受力狀況不同。電飯鍋鍋蓋部分的受力僅需支撐鍋蓋部分的自重，其大小為數(shù)牛頓級。因此，它的鍋蓋部分的力學(xué)結(jié)構(gòu)設(shè)計不考慮壓力承載問題，可以塑料結(jié)構(gòu)件為主，因此它的鍋蓋可掛裝在裝飾結(jié)構(gòu)內(nèi)。本發(fā)明的鍋蓋部分不包括外裝飾結(jié)構(gòu)，它必須承受鍋內(nèi)壓力的數(shù)千牛頓級載荷。鍋蓋、鉸接機構(gòu)、鎖蓋機構(gòu)等技術(shù)單元及技術(shù)單元集合的力學(xué)強度設(shè)計，都應(yīng)該符合最大載荷的承載要求。除了對相關(guān)技術(shù)單元的材料選擇、幾何尺寸確定外，它們還要具有良好的受力結(jié)構(gòu)特征，這一受力載荷特征的區(qū)別有如普通鍋與壓力鍋的區(qū)別。其二，兩者設(shè)置橡膠圈的目的不同。高檔電飯鍋的鍋蓋與內(nèi)鍋之間設(shè)置橡膠圈充其量屬于一種烹飪習(xí)慣的延續(xù)，由于其鍋蓋上設(shè)有排氣孔，因此鍋內(nèi)壓力與大氣壓相等。而本發(fā)明在鍋蓋與鍋體之間設(shè)置橡膠圈的目的是為了實現(xiàn)密封，除減少熱量與水份的損失外還要產(chǎn)生壓力。其三，兩者的合蓋自鎖結(jié)構(gòu)不同。電飯鍋的合蓋自鎖結(jié)構(gòu)僅需保持常壓下的合蓋到位即可，在工作狀態(tài)下可隨時打開鍋蓋。而本發(fā)明則具有利用鍋內(nèi)壓力實現(xiàn)壓力自鎖、無壓解鎖的功能與效果，以確保壓力安全。
本發(fā)明提出的合開蓋機構(gòu)不但解決壓力承載，同時具有壓力自鎖和無壓解鎖的功能。利用鍋內(nèi)壓力作用在鎖結(jié)構(gòu)上，實現(xiàn)鍋蓋在壓力下自鎖，與現(xiàn)有技術(shù)中壓力鍋、電壓力鍋、電氣鍋的開蓋安全裝置必須設(shè)置浮子閥相比較，具有結(jié)構(gòu)簡單、故障率低的優(yōu)勢。它的無壓解鎖功能的解鎖力來自于鍋蓋——鍋內(nèi)壓力，比現(xiàn)有技術(shù)的開蓋安全裝置中浮子閥的解鎖力高兩個數(shù)量級，可有效地避免浮子閥被食物液體粘連而失效，提高了安全開蓋的可靠性。
本發(fā)明以提出按起式合開蓋方式替代現(xiàn)有壓力鍋、電壓力鍋、電氣鍋采用的傳統(tǒng)的鍋牙扣合連接方式，省去了鍋蓋的蓋牙及外鍋的鍋牙，具有制造工藝簡單、節(jié)省原材料的優(yōu)點，也根除了現(xiàn)有產(chǎn)品鍋牙下清洗難的弊病。
本發(fā)明提出的通過彈性元件實現(xiàn)鍋蓋與鍋體在力學(xué)上的彈性連接，以彈性位移控制鍋內(nèi)壓力形成全密封烹飪的技術(shù)特征，明顯優(yōu)于依靠排汽限壓的壓力鍋產(chǎn)品。本發(fā)明沒有設(shè)置獨立的壓力安全裝置，以超壓自泄、壓力自鎖、無壓解鎖等功能，徹底地解決了電飯鍋壓力化后的壓力安全問題。本發(fā)明采用閉環(huán)式鍋內(nèi)壓力的自動控制，得到控制烹飪火候的最佳效果。本發(fā)明還具有外觀設(shè)計條件好、大幅度節(jié)省鍋蓋材料等優(yōu)點。
本發(fā)明提出了適應(yīng)按起式合開蓋的密封方式--按下式動密封。僅以按下鍋蓋就能實現(xiàn)密封是對現(xiàn)有壓力鍋技術(shù)中的旋合式、壓蓋式、落蓋式等密封技術(shù)的重要改進。本發(fā)明以脹圈密封的方式，采用“線”密封來解決按起合開蓋方式所帶來的按下式動密封技術(shù)問題。按下密封所具有的按下鍋蓋即使密封圈到位、常溫下密封圈的密封部位留有密封間隙、沸騰后膨脹密封等特征，是對現(xiàn)有壓力鍋旋合式“面”密封技術(shù)的重大改進。而對于以陶瓷、紫砂等材料制作的鍋體來說，其鍋體口部尺寸遠(yuǎn)不如金屬加工的尺寸規(guī)范，上述密封特征較壓力鍋行業(yè)的現(xiàn)有技術(shù)更具優(yōu)勢。本發(fā)明使得電飯鍋壓力化的商品化過程又前進了一大步。它將以其優(yōu)異的壓力安全性能、壓力烹飪性能——無沸騰烹飪特征進入市場，在替換電飯煲、電壓力鍋、壓力鍋產(chǎn)品中有著更大的市場競爭力。
下面結(jié)合附圖和實施例對本發(fā)明進一步說明。


圖1是一種電熱壓力烹飪裝置結(jié)構(gòu)1的剖視示意2是一種電熱壓力烹飪裝置結(jié)構(gòu)2的剖視示意3是另一種鎖蓋機構(gòu)的剖視示意4是圖1、圖2中開關(guān)組件部分的示意5是按下式動密封結(jié)構(gòu)的密封圈局部剖視示意6是圖5的另一種形式的剖視示意7是雙穩(wěn)態(tài)開關(guān)組件與烹飪的時間控電路制接線8是陶瓷鍋體方案的剖視示意9是鍋蓋與鉸板部位固定連接示意10是鍋蓋與鎖板部位固定連接示意中1.彈性元件 2.鍋外支撐 3.電熱支撐 4.合開蓋機構(gòu) 5.鍋蓋 6.鉸接機構(gòu) 7.鎖蓋機構(gòu) 8.鉸板 9.絞架 10.鉸軸 11.鎖板 12.鎖鉤 13.鎖架 14.鎖軸 15.開蓋按鈕 16.鎖舌 17.鎖槽 18.鎖鉤彈簧 19.開蓋彈簧 20.阻尼件 21.限位件 22.放汽降壓閥 23.密封圈 24.鍋體 25.開關(guān)組件 26.開關(guān) 27.調(diào)壓器 28.引力件 29.定時器組件 30.定時開關(guān) 31.均力墊在圖1中，示出鍋蓋部分與鍋體部分的連接方式，其中彈性元件1設(shè)置在鍋外支撐2的上部；彈性元件1與鍋外支撐2的連接形式可分為，彈性元件1呈拉伸式或壓縮式的兩種工作狀態(tài)，圖示為拉伸式。彈性元件1設(shè)置在鍋外支撐2上部與外殼之間的環(huán)形空間內(nèi)，可以采用弧形波紋板結(jié)構(gòu)、圓彈簧組合結(jié)構(gòu)、板彈簧組合結(jié)構(gòu)等，圖示的是弧形波紋板結(jié)構(gòu)。為使圖面簡潔，在圖1中以箭頭示意開蓋按鈕15，并省略了開蓋按鈕15與放汽降壓閥22的機械連接；還省略了外殼等部件。
在圖2中，示出鍋蓋部分與鍋體部分的彈性元件1的另一種連接方式，其中彈性元件1設(shè)置在鍋外支撐2下部與電熱支撐3之間，彈性元件1可以采用圓波紋薄板結(jié)構(gòu)、碟形彈簧結(jié)構(gòu)、碟形彈簧組合結(jié)構(gòu)、圓彈簧組合結(jié)構(gòu)等多種形式，圖示為圓波紋薄板結(jié)構(gòu)。為使圖面簡潔，在圖2中以箭頭示意開蓋按鈕15，并省略了開蓋按鈕15與放汽降壓閥22的機械連接還省略了外殼等部件。
在圖3中，示出合開蓋機構(gòu)4中的鎖蓋機構(gòu)7的同一種結(jié)構(gòu)的另一種組裝形式，與圖1、圖2不同的是其鎖蓋機構(gòu)7的鎖鉤12與鎖軸14設(shè)置在鍋蓋5的上面，鎖舌16設(shè)置在鎖板11的端頭，結(jié)構(gòu)上雖有上下設(shè)置的區(qū)別但其功能和效果是相同的。
在圖4中，示出彈性元件1的彈性位移W驅(qū)動開關(guān)組件25的示意圖。圖4中開關(guān)組件25通過引力件28與鍋外支撐2剛性絕緣固定為靜止端，彈性元件1的位移力通過引力件28向下驅(qū)動開關(guān)26的動觸點簧片應(yīng)符合剛性連接及電器絕緣要求。還可有另一種形式，開關(guān)組件25通過引力件28剛性絕緣固定在彈性元件1的位移端，形成開關(guān)組件25與彈性元件1的彈性位移隨動，開關(guān)26的動觸點簧片則通過引力件28與鍋外支撐2剛性絕緣固定連接為靜止端。調(diào)壓器27通過螺紋組結(jié)構(gòu)調(diào)節(jié)開關(guān)26的通斷點，這一特征既可用作產(chǎn)品出廠時一次性選定鍋內(nèi)最高工作壓力，又可以在必要時通過特設(shè)的調(diào)壓旋鈕在工作壓力范圍內(nèi)調(diào)節(jié)鍋內(nèi)工作壓力。
在圖5中給出圖1、圖2的密封機構(gòu)所采用的按下式動密封結(jié)構(gòu)的局部示意圖，它給出鍋蓋5通過密封圈23與鍋體24的在常溫下密封圈23的初始位置示意圖。在圖5中，密封圈23是依靠懸掛件(圖中略)懸掛在鍋蓋5的邊緣下。常溫下密封圈23的最大直徑與鍋體24的內(nèi)徑留有密封間隙。
在圖6中給出密封機構(gòu)所采用的按下式動密封結(jié)構(gòu)的另一種形式的剖視示意圖，同樣示出常溫下密封圈23的密封唇邊最大直徑與鍋體24的內(nèi)徑留有密封間隙的特征。圖5、圖6中示出的密封形式都具有線密封的特征，即密封圈23與鍋蓋5、鍋體24的密封接觸處都是一條環(huán)線。
在圖7中示出降壓式烹飪控制，其中開關(guān)組件25中開關(guān)26采用雙穩(wěn)態(tài)式開關(guān)，以及定時器組件29、定時開關(guān)30、電熱支撐3與市電的電路接線示意圖。
在圖8中示出以陶瓷等非金屬材料制作鍋體24的結(jié)構(gòu)剖視示意圖在圖9中示出小鍋蓋方案中鍋蓋5的正方形材料對角線留出的材料，與鉸板8固定形成空腔式結(jié)構(gòu)的剖視示意圖，圖9中尺寸箭頭所示為鍋蓋5的工作直徑，即鍋蓋5的邊緣，該處向下的小突起是與密封圈23接觸處示意線密封。大于鍋蓋5工作直徑的部分，就是鍋蓋5正方形材料對角線方向的材料，遠(yuǎn)端示意該材料與鉸板8固定并形成與鉸軸10的鉸接。
在圖10中示出小鍋蓋方案鍋蓋5的正方形材料對角線留出的材料，與鎖板11固定形成空腔式結(jié)構(gòu)的剖視示意圖，圖10中尺寸箭頭所示為鍋蓋5的工作直徑，即鍋蓋5的邊緣，該處向下的小突起是與密封圈23接觸處示意線密封。大于鍋蓋5工作直徑的部分，就是鍋蓋5正方形材料對角線方向的材料，遠(yuǎn)端示意該材料與鎖舌16固定。
在摘要附圖中示出圖1鍋蓋部分打開位置的示意圖。
實現(xiàn)發(fā)明最好方式，實施例1，(參見圖1)選取鍋內(nèi)工作壓力100kPa、鍋體24的口徑(工作直徑)20cm為例，鍋體24采用厚度為2.5mm左右的鋁板拉伸成型；鍋蓋5選用厚度為0.5mm左右的不銹鋼板制作，工作直徑選在193mm左右，其力學(xué)設(shè)計要求為以上凸結(jié)構(gòu)形狀適應(yīng)壓力承載，設(shè)置加強筋用于固定連接鉸接機構(gòu)6的鉸板8和鎖蓋機構(gòu)7的鎖板11；圖1中示出的是小直徑鍋蓋5，即鍋蓋5的工作直徑小于鍋體24的鍋口工作直徑，稱小蓋式；小蓋式方案除具有節(jié)省材料外，還具有在烹飪后，長時間保溫也沒有冷凝水沿著鍋蓋5流出鍋外的優(yōu)點；小蓋式方案的鍋蓋5與鉸板8、鎖板11的固定連接，在經(jīng)過如下的材料利用后其力學(xué)強度更具有優(yōu)勢。實施中可將鍋蓋5成型前的正方形板材的對角線長度的材料加以利用，即在鍋蓋5成型時保留一條對角線方向的材料，用以加強鍋蓋5與鉸板8、鎖板11的固定連接，在鍋蓋5材料的對角線方向——鍋蓋5邊緣的兩個延伸處，與鉸板8、鎖板11之間固定后，形成兩個空腔結(jié)構(gòu)利于完成壓力承載(參見圖9、圖10)。密封圈23與鍋蓋5的密封直徑之間的密封間隙，依據(jù)密封圈23的受熱膨脹尺寸選定，在鍋體24的口徑為20cm時，常溫下的密封間隙(單邊)約在2mm左右(參見圖5)，密封圈23用硅橡膠制成，常溫下的最大直徑約196mm。順便指出，本發(fā)明的實施并不排斥傳統(tǒng)的大直徑鍋蓋，在圖6中示出大直徑鍋蓋的實施方案。實施中，鉸接機構(gòu)6的鉸板8采用0.8mm左右的高強度不銹鋼板制作，其力學(xué)強度設(shè)計要求是與鍋蓋5的固定要牢固可靠、與鉸軸10的鉸接也要牢固可靠、滿足鍋蓋5上工作時數(shù)千牛頓力的傳遞，并且在力的傳遞過程中不應(yīng)出現(xiàn)應(yīng)力集中，鉸板8采用弓形橫截面之間圓滑過渡(圖1、圖9、圖10中A-A剖面)，形成連續(xù)弓形橫截面結(jié)構(gòu)形狀以滿足設(shè)計強度要求。鎖蓋機構(gòu)7的鎖板11設(shè)置在鍋蓋5上與鉸板8對應(yīng)的一端，按圖1鎖板11的一端與鍋蓋5固定，另一端設(shè)置有鎖舌16，以便與鎖鉤12上的鎖槽17相接合。制作鎖板11的材料與力學(xué)強度設(shè)計要求均與鉸板8相同。鎖鉤12的上端設(shè)置鎖槽17便于與鎖舌16作鎖結(jié)構(gòu)接合，鎖鉤12的下端與鎖架13通過鎖軸14實現(xiàn)鉸接。開蓋按鈕15設(shè)置在可以操作鎖鉤12的附近，以便于鎖鉤12在開蓋按鈕15的操作下作旋轉(zhuǎn)式開合，使得鎖鉤12上的鎖槽17與鎖舌16脫離接合彈開鍋蓋5。在實施例1中，通常可將開蓋按鈕15、鎖鉤12、鎖軸14與鎖架13等設(shè)置在鍋體部分上。同理，鉸架9與鎖架13組成的鍋蓋支撐也設(shè)置在鍋體部分上。鎖鉤12采用厚度為1.5mm左右的高強度不銹鋼制作并帶有加強筋，鎖鉤12與鎖舌16、鎖軸14的接合設(shè)計成鎖結(jié)構(gòu)，鎖結(jié)構(gòu)的接合受力長度應(yīng)大于50mm以滿足合開蓋的壓力承載要求。所述鎖結(jié)構(gòu)是由鎖舌16、帶有鎖槽17的鎖鉤12、鎖軸14等組成，扣合鍋蓋5的動作使鎖結(jié)構(gòu)完成扣鎖即鎖舌16進入鎖槽17，操作開蓋按鈕15是解鎖的必要條件，依據(jù)開蓋時開蓋按鈕15所需的操作力，與鍋內(nèi)開蓋安全壓力作用在鎖舌16和鎖槽17上的力，確定開蓋按鈕15的操作力矩。開蓋按鈕15所需的操作力應(yīng)為在鍋內(nèi)壓力大于等于國家標(biāo)準(zhǔn)所規(guī)定的開蓋安全壓力值時，按動開蓋按鈕15的操作力，小于鍋內(nèi)壓力作用在鎖舌16和鎖槽17上的力，使之無法解鎖打不開鍋蓋5。當(dāng)鍋內(nèi)壓力低于國家標(biāo)準(zhǔn)所規(guī)定的開蓋安全壓力值時，按動開蓋按鈕15的操作力，大于鍋內(nèi)壓力作用在鎖舌16和鎖槽17上的力，即可解鎖打開鍋蓋5，以符合合開蓋機構(gòu)4壓力自鎖、無壓解鎖的開蓋安全要求。參照現(xiàn)行壓力鍋的國家標(biāo)準(zhǔn)，開蓋安全壓力值不大于5kPa的要求，本實施例的開蓋安全壓力值可以設(shè)定為2.5kPa，求出鍋內(nèi)壓力為2.5kPa時鍋蓋5上的受力約為77牛頓，鎖結(jié)構(gòu)的壓力自鎖力約為38.5牛頓，如果設(shè)計開蓋按鈕15的按動力為3.85牛頓，則開蓋按鈕15的支點到鍋蓋5的作用力點，與開蓋按鈕15的支點到其按動作用力點，兩者的力臂長度之比為1∶10。絞架9與鎖架13組成合開蓋機構(gòu)4的鍋蓋支撐，在圖1中它們分別與設(shè)置在鍋外支撐2上部的、對稱布置的兩個彈性元件1的上端(位移端)固定連接；絞架9與鎖架13均可采用厚度為1mm左右的高強度不銹鋼板制作，它們都以帶有加強筋的板式?jīng)_壓結(jié)構(gòu)特征完成力的傳遞。在鎖架13與鎖軸14、絞架9與鉸軸10的鉸鏈?zhǔn)竭B接中，注意避免對鎖軸14和鉸軸10的剪切應(yīng)力集中，依此選擇鉸軸10和鎖軸14的制作材料及其工作直徑，這里推薦鉸軸10和鎖軸14的工作直徑應(yīng)大于4mm。同樣是基于壓力承載要求，鉸軸10與鉸板8和鎖軸14與鎖板11的受力工作長度，在不影響外觀設(shè)計的前提下盡量增加長度，即圖1中的俯視尺寸盡量加長。借鑒現(xiàn)有聯(lián)體式電飯煲產(chǎn)品的外觀設(shè)計，推算鉸軸10的長度可在80mm左右甚至還可以更長一些。而鎖軸14的長度則受到外觀的限制不便大于60mm，可與鎖鉤12相配選在50mm左右。當(dāng)然，鉸軸10和鎖軸14尺寸兩端的連線所包括的受力面積，對于鍋蓋5受力時水平橫向穩(wěn)定性來說完全可以滿足產(chǎn)品的設(shè)計要求。另外，在鍋蓋部分上面可以設(shè)置裝飾用兼有保溫功能的塑料蓋，它與鍋體部分的外殼共同組成的煲式結(jié)構(gòu)—保溫外殼具有很好的保溫性能。
圖1中示出的實施例1，在鍋外支撐2上部對稱設(shè)置兩個相同的弧形波紋板組成彈性元件1，兩個弧形波紋板的上部為位移端，分別與合開蓋機構(gòu)4中組成鍋蓋支撐的絞架9與鎖架13固定連接，且與鍋外支撐2的桶壁之間留有便于上下位移的間隙，兩個弧形波紋板的下部為靜止端，都與鍋外支撐2的桶壁固定連接。彈性元件1的弧形波紋板結(jié)構(gòu)，采用厚度為0.8mm左右的高強度不銹鋼板加工成兩個相同的弧形波紋板組成，所述弧形波紋板結(jié)構(gòu)即是將方形薄板加工成帶有豎向波紋的波紋板，而將該(豎向)波紋板的橫向加工成與鍋外支撐2的外徑相配裝的弧形，弧形波紋板在工藝上可以實現(xiàn)一次成型。由兩個(或多個)弧形波紋板配裝，就形成了所述的弧形波紋板結(jié)構(gòu)組成彈性元件1?；⌒尾y板結(jié)構(gòu)具有很好的彈性、剛度、穩(wěn)定性及加工性，彈性元件1必須按規(guī)定經(jīng)過回火處理方可應(yīng)用。在圖1中的彈性元件1只示意出一個波紋，實施中波紋的尺寸由相近的圓弧R尺寸連接而成，推薦圓弧尺寸R4mm～R8mm，波紋個數(shù)可在1～4個之間選擇；弧形波紋板結(jié)構(gòu)的弧長對其彈性位移的參數(shù)影響最大，用工藝手段調(diào)整其弧長來確定彈性元件1的彈性位移的參數(shù)簡便可行，圖1中每個弧形波紋板的弧長應(yīng)小于鍋外支撐2外徑周長的1/2。這里推薦彈性元件1的設(shè)計參數(shù)為鍋內(nèi)壓力100kPa時位移量在2mm左右，這一彈性位移參數(shù)與開關(guān)組件25的開關(guān)26的位移參數(shù)2mm相配。在實施中，彈性元件1的最大彈性位移量應(yīng)不小于3mm，其中2mm以內(nèi)的位移用以控制鍋內(nèi)壓力，2.5～3mm的位移用以超壓自泄確保安全。圖1中彈性元件1的連接方式為拉伸式，其受力后產(chǎn)生拉伸位移，如欲選擇壓縮式——壓縮位移，則可將彈性元件1的上部改為靜止端與鍋外支撐2固定，鎖架13和絞架9與彈性元件1的下部(位移端)固定連接，并且在鍋外支撐2的桶壁之間留有可以向上位移的間隙。鍋外支撐2采用厚度為0.6mm左右的優(yōu)質(zhì)鋼板拉伸成型并作防蝕處理，這是一種相當(dāng)于電飯鍋外鍋的制作方法，鑒于本發(fā)明中的鍋外支撐2與電飯鍋外鍋在受力承載上的不同及其力的傳遞功能，其設(shè)計制造可與電飯鍋的外鍋制作不同。本發(fā)明中鍋外支撐2可以依據(jù)與其相關(guān)的力傳遞技術(shù)單元統(tǒng)一設(shè)計，如選用兩個零件組成鍋外支撐2，這樣可以與兩個弧形波紋板結(jié)構(gòu)互相組合，更有利于力傳遞和節(jié)省材料。鍋外支撐2底部上固定的電熱支撐3是采用電熱管鑄鋁制成，其功率可選在750W左右，它的上部傳熱面與鍋體24的底部制成同樣的上凸形狀，其上凸的高度在8mm左右。在鍋體24坐在電熱支撐3上后，其鍋沿的下端面與鍋外支撐2鍋沿的上端面留有2mm左右的設(shè)計間距，這樣作的目的是為了吸收鍋外支撐2、電熱支撐3及鍋體24的加工誤差，該誤差是通過鍋外支撐2底部所設(shè)置的邊緣波紋的彈性位移來吸收的。為此，鍋外支撐2的材料、邊緣波紋尺寸的選擇，應(yīng)保證在承受數(shù)百牛頓力時有2mm左右的彈性位移，這里推薦鍋外支撐2底部的邊緣波紋尺寸為R15的圓弧。由于這一設(shè)計要求與彈性元件1的彈力相差一個數(shù)量級，故鍋外支撐2底部的邊緣波紋所產(chǎn)生的彈性位移，只發(fā)生在鍋內(nèi)壓力約10kPa以內(nèi)，用以吸收相關(guān)零部件高度的加工誤差，并不影響彈性元件1所產(chǎn)生的彈性位移對鍋內(nèi)壓力的控制。密封圈23用硅橡膠制成并采用機械法(圖中略)懸掛在鍋蓋5邊緣的下面，其設(shè)計要求一是采用線密封設(shè)計，即密封圈23與鍋蓋5、鍋體24的接觸部位都是一條環(huán)線，不同于現(xiàn)有壓力鍋的面密封設(shè)計；二是密封圈23室溫時的工作直徑與鍋體24的鍋口工作直徑留有密封間隙，這一間隙既可保證按起式合開蓋的性能，又可用以排除鍋內(nèi)空氣。對于彈性元件1除了圖1示的弧形波紋板結(jié)構(gòu)外，還有如下形式可供選擇a.圓彈簧組合結(jié)構(gòu)，所述圓彈簧組合是指在鍋外支撐2上部與外殼之間的空間內(nèi)，設(shè)置若干個圓柱螺旋彈簧形成圓彈簧組合結(jié)構(gòu)，圓彈簧組合的一端固定在鍋外支撐2的外壁上為靜止端，它的另一端與鉸架9和鎖架13的下端組成的鍋蓋支撐固定連接成位移端。b.板彈簧組合結(jié)構(gòu)，所述板彈簧組合是由若干個板彈簧組合成板彈簧組合結(jié)構(gòu)，由于板彈簧是設(shè)置在鍋外支撐2外的環(huán)狀空間內(nèi)，所以每個板彈簧應(yīng)有相同的與鍋外制支撐2的外徑相配的弧度，每一個板彈簧都呈相同的升角均布在鍋外支撐2的周圍，每一個板彈簧的下部都與鍋外支撐2的外壁固定連接為靜止端，將每一個板彈簧的上部固定連接在一起后，再與鉸架9和鎖架13組成的鍋蓋支撐固定連接成位移端。彈性元件1還可以有其它結(jié)構(gòu)形式，但是其位置關(guān)系、連接關(guān)系、作用力的傳遞特征等，特別是彈性位移與鍋內(nèi)壓力的關(guān)系都是相同的，都是為了達到鍋蓋5與鍋體24之間的彈性連接，用其彈性位移驅(qū)動開關(guān)26的目的。另外，本實施例的彈性元件1還可以選用非對稱的設(shè)計方案，如采用一個弧形波紋板制成彈性元件1，該弧形波紋板的弧長通常選取小于180°，它的一端與鍋外支撐2固定，另一端與組成鍋蓋支撐的鉸架9固定或者是與鎖架13固定，即組成鍋蓋支撐的兩端其中一端與彈性元件1固定，另一端與剛性的鍋外支撐2固定，形成鍋蓋部分受鍋內(nèi)壓力驅(qū)動，向上產(chǎn)生類似開合狀的非對稱位移。開關(guān)組件25就設(shè)置在該弧形波紋板的位移最大值處的位移端與靜止端之間，由彈性元件1的非對稱位移帶動鍋蓋5和密封圈23，以密封圈23的非對稱位移導(dǎo)致的泄壓實現(xiàn)超壓自泄功能。在鍋體部分的適當(dāng)位置上，設(shè)置定時器組件29(圖1中略)控制烹飪時間，烹飪時間是從開關(guān)26第一次斷電開始計時，到設(shè)定的烹飪時間結(jié)束切斷定時開關(guān)30為止。
另外，在鍋體部分的外面還設(shè)置裝飾用兼有保溫功能的外殼。
圖1中以及以下的圖2、圖4中所示開關(guān)組件25，可用電飯鍋保溫用的溫控器，拆去它的雙金屬片保留其開關(guān)26、調(diào)壓器27部分改裝后，將通過引力件28機械固定在鍋外支撐2的桶壁上的適當(dāng)位置(參見圖1及以下的圖2)，引力件28還將彈性元件1的位移與開關(guān)26的動觸點簧片的遠(yuǎn)端(圖4示W(wǎng)處)實現(xiàn)剛性絕緣連接，所述的“機械固定”與“剛性絕緣連接”共同組成引力件28。開關(guān)26、調(diào)壓器27、引力件28共同組成開關(guān)組件25。它上述開關(guān)26的位移靈敏度可達0.02mm，最大位移量大于2mm，最大驅(qū)動力小于10牛頓符合要求。所述開關(guān)26的位移靈敏度是指，開關(guān)26的通斷轉(zhuǎn)換所需要的往復(fù)位移值之差，即圖4中的動觸點簧片遠(yuǎn)端W處的位移量上通下斷時的高度差值。開關(guān)26通過引力件28形成彈性元件1的位移驅(qū)動控制開關(guān)26的通斷狀況，開關(guān)26與電熱支撐3以及定時開關(guān)30一并串聯(lián)接入電源(參見圖7)。在產(chǎn)品出廠前通過調(diào)壓器27設(shè)定開關(guān)26的起控值，即設(shè)定鍋內(nèi)壓力的最大值。所述調(diào)壓器27即是采用電飯鍋保溫用的溫控器上的調(diào)溫螺紋結(jié)構(gòu)。所述起控值是指開關(guān)26由通路轉(zhuǎn)換為斷路時的鍋內(nèi)壓力值，該起控值是通過由調(diào)壓器27中的螺紋結(jié)構(gòu)選定的，而開關(guān)26的復(fù)控值，則是由其位移靈敏度所確定的(如0.02mm)。如需要選調(diào)鍋內(nèi)工作壓力值的功能，還可在調(diào)壓器27上的螺紋結(jié)構(gòu)上加裝調(diào)壓旋鈕。如果該調(diào)壓旋鈕的位置與外觀設(shè)計有矛盾，可以加設(shè)一微型電動機帶動該調(diào)壓旋鈕；微電機驅(qū)動調(diào)壓方式與電子芯片、觸摸按鈕開關(guān)等電子計時結(jié)合后會有新的商業(yè)效果。
實施例1的工作過程如下將鍋體24中放入水和食物，用手按下鍋蓋部分使鎖板11的鎖舌16扣入鎖鉤12的鎖槽17內(nèi)，完成合蓋動作。開關(guān)組件25的開關(guān)26為常閉通路；通過定時器組件29選定烹飪時間，定時開關(guān)30即呈通路接通電源后，電熱支撐3加熱鍋體24中的水和食物至沸騰，密封圈23在受熱膨脹后的直徑可以填滿在密封圈23與鍋體24鍋口工作直徑之間的密封間隙，使得鍋蓋5與鍋體24實現(xiàn)密封后鍋內(nèi)壓力開始上升，在鍋內(nèi)壓力達10kPa左右時，鍋內(nèi)壓力使得鍋外支撐2底部的邊緣波紋的彈性位移量，達到消除鍋體24鍋沿的下端面與鍋外支撐2的上端面之間的間隙。此后鍋內(nèi)壓力的增加，開始通過鍋體24鍋沿的下端面?zhèn)鬟f至鍋外支撐2的上端面，形成在彈性元件1兩端的作用力，使得鍋內(nèi)壓力與彈性元件1的彈性位移成正比增加。當(dāng)鍋內(nèi)壓力達到開關(guān)26起控值對應(yīng)的壓力時，彈性元件1的位移，經(jīng)過引力件28傳遞推動開關(guān)26的動觸點簧片致使開關(guān)26斷路，鍋內(nèi)壓力停止上升。鍋內(nèi)壓力因自然散熱而降至開關(guān)26的復(fù)控值時，彈性元件1的回位位移致使開關(guān)26回復(fù)到閉合通路狀態(tài)，又開始新一輪的加熱升壓......鍋內(nèi)壓力始終被控制在開關(guān)26的起控值與復(fù)控值之間的范圍。須說明，鍋內(nèi)壓力在升至約10kPa以上時的壓力傳遞途徑為一路由鍋蓋5經(jīng)鉸接機構(gòu)6的鉸架9和鎖蓋機構(gòu)7的鎖架13組成的鍋蓋支撐，傳遞給彈性元件1的位移端；另一路由鍋體24的鍋沿下端面?zhèn)鬟f給鍋外支撐2的上端面，再由鍋外支撐2的桶壁傳遞給彈性元件1的靜止端。
實施例1中的開關(guān)組件25(參見圖1、圖4)是借助引力件28固定在鍋外支撐2的桶壁上，或者是固定在彈性元件1的靜止端上。采用弧形波紋板結(jié)構(gòu)的彈性元件1，用2個對稱的弧形波紋板設(shè)置固定在鍋外支撐2的上部，利用2個弧形波紋板之間的弧向間距，即弧形波紋板的弧長小于鍋外支撐2周長的1/2所存在的弧長差，設(shè)置固定開關(guān)組件25。開關(guān)組件25的開關(guān)26的動觸點簧片遠(yuǎn)端W處，通過引力件28與彈性元件1的位移端絕緣剛性連接，形成開關(guān)26接受彈性元件1的彈性位移。所述絕緣剛性連接是指二者的連接屬于剛性連接，該連接在電器上要求絕緣。調(diào)壓器27配裝上調(diào)壓旋鈕，就可以在設(shè)定的鍋內(nèi)壓力最高值內(nèi)，依據(jù)烹飪食物所需選擇鍋內(nèi)壓力，這種設(shè)置在鍋外支撐2上部的開關(guān)組件25，所給出的調(diào)壓旋鈕的上下位置，相對開關(guān)組件25設(shè)置在下部的方案，給出了調(diào)壓旋鈕上下不同的產(chǎn)品外觀設(shè)計條件，有利于產(chǎn)品的變化。
在實施中，鍋蓋5上還可設(shè)有放氣降壓閥22，可以參照現(xiàn)有壓力鍋產(chǎn)品的限壓閥、彈簧安全閥設(shè)計制造。依照先放氣后開蓋的操作要求，可設(shè)計操作開蓋動作的開蓋按鈕15與鍋蓋5上設(shè)置的放氣降壓閥22通過機械連接聯(lián)動，即每一次按動開蓋按鈕15時都會首先使放氣降壓閥22打開放氣降壓，待鍋內(nèi)壓力降至安全壓力值時，開蓋按鈕15的操作力才能打開鎖蓋機構(gòu)7中的鎖結(jié)構(gòu)完成開蓋，依此實現(xiàn)先放氣后開蓋的功能。還可以有以下方案由開蓋按鈕15通過機械連桿推動密封圈23，使密封圈23的局部位移導(dǎo)致密封破壞完成放汽降壓。這樣，放氣降壓閥22是由開蓋按鈕15通過機械連桿推動密封圈23組成。
在實施中，定時器組件29在鍋內(nèi)壓力達到最高工作壓力值時開關(guān)26切斷電源，開始計算壓力烹飪時間，至設(shè)定的烹飪時間切斷定時開關(guān)30并顯示烹飪結(jié)束。
實施例2示于圖2，其目的在于說明本發(fā)明的合開蓋機構(gòu)4，與彈性元件1的另一種組合方式?，F(xiàn)就實施例2與實施例1的區(qū)別之處敘述如下在實施例2中，組成鍋蓋支撐的絞架9和鎖架13，對應(yīng)固定在鍋外支撐2的上部外側(cè)。鍋外支撐2的上端面與鍋體24鍋沿的下端面留有所述彈性位移用的足夠間隙。所述足夠間隙是指，在鍋外支撐2與鍋體24之間即使是發(fā)生超量的彈性位移后，該間隙也大于零。實施例2將彈性元件1設(shè)置在鍋外支撐2下部與電熱支撐3之間，這里有足夠的空間，包括彈性位移所必須的距離，即彈性元件1的長度空間。圖2中示出帶有邊緣波紋的圓波紋薄板結(jié)構(gòu)式的彈性元件1與鍋外支撐2的底部固定連接，圓波紋薄板結(jié)構(gòu)的邊緣波紋是指鍋外支撐2的桶壁與電熱支撐3之間最靠近桶壁(波紋的邊緣)的圓弧過渡尺寸。實施例2的鍋外支撐2的桶壁邊緣以內(nèi)即為彈性元件1，可以選取有第2波紋甚至第3波紋的圓波紋薄板結(jié)構(gòu)。精心選取波紋尺寸形狀及其材料，即可獲得工作在100kPa壓力下，所需的彈性位移參數(shù)。這里推薦鍋外支撐2選用厚度0.7～0.8mm的高強度不銹鋼板制作，其邊緣波紋的推薦尺寸為R15、第2波紋為R10并與邊緣波紋圓弧連線。由電熱支撐3的支撐腳與彈性元件1固定連接后，所形成的不發(fā)生形變的面積，是圓波紋薄板的硬中心，其直徑可選擇在Φ70mm左右，由于電熱支撐3的支撐腳具有傳遞鍋內(nèi)壓力的作用，為了增加其與彈性元件1的接觸面積避免應(yīng)力集中，可以采取多個支撐腳甚至是環(huán)形支撐腳的設(shè)計方案。另外，在鍋外支撐2的桶壁與電支撐3之間，設(shè)置的彈性元件1還可以是碟形彈簧結(jié)構(gòu)、碟形彈簧組合結(jié)構(gòu)或圓彈簧組合結(jié)構(gòu)等多種形式。所述碟形彈簧結(jié)構(gòu)是指，在鍋外支撐2的桶壁與電熱支撐3的支撐腳之間設(shè)置碟形彈簧，所述碟形彈簧是一種用優(yōu)質(zhì)鋼板沖壓的截錐形薄板彈簧，該碟形彈簧的周邊與鍋外支撐2的桶壁固定，其內(nèi)錐孔與電熱支撐3的支撐腳固定組成碟形彈簧結(jié)構(gòu)。所述碟形彈簧組合結(jié)構(gòu)是指，采用多個碟形彈簧疊加組合而成，其目的是增加受力時的位移量。所述圓彈簧組合結(jié)構(gòu)是指，在電熱支撐3的幾個支撐腳部位，設(shè)置若干圓柱螺旋彈簧組成的圓彈簧組合結(jié)構(gòu)，其上端面與電熱支撐3固定，圓彈簧組合結(jié)構(gòu)的下端面與鍋外支撐2的桶壁固定連接。采用這種結(jié)構(gòu)時，電熱支撐3的支撐腳分布直徑應(yīng)盡量加大，以便減小力臂改善受力狀況。實施例2與實施例1的彈性元件1的設(shè)置位置不同，如果都以鍋外支撐2的桶壁作為靜止端，那么在實施例1中，鍋蓋5在鍋內(nèi)壓力作用下跟隨鍋蓋部分作向上的彈性位移，鍋體24與鍋外支撐2的桶壁靜止端相對靜止。而在實施例2中，由于鍋蓋部分通過鉸架9和鎖架13組成的鍋蓋支撐，固定在鍋外支撐2的上部桶壁外側(cè)，在鍋內(nèi)壓力作用下，鍋蓋5與鍋外支撐2則相對靜止，鍋體24跟隨彈性元件1的位移端作向下的彈性位移。
須說明，在實施中彈性元件1不管是對稱設(shè)置還是非對稱設(shè)置、是設(shè)置在鍋外支撐2的上部(實施例1)還是底部(實施例2)、采用哪一種結(jié)構(gòu)形式、產(chǎn)生的位移是拉伸式還是壓縮式，其目的都是實現(xiàn)鍋蓋5與鍋體24在力學(xué)上的彈性連接，即獲得鍋蓋5與鍋體24相對的彈性位移，與鍋內(nèi)壓力呈穩(wěn)定的函數(shù)關(guān)系，實現(xiàn)以鍋內(nèi)壓力驅(qū)動彈性元件1的彈性位移為特征的鍋內(nèi)壓力的控制。
在實施例2中鍋內(nèi)壓力的傳遞途徑，與實施例1中鍋內(nèi)壓力小于約10kPa前的傳遞途徑一致。鍋內(nèi)壓力一路通過鍋蓋5、合開蓋機構(gòu)4中的鉸架9和鎖架13組成的鍋蓋支撐與鍋外支撐2上部，傳遞至鍋外支撐2的桶壁也即彈性元件1的一端——靜止端。鍋內(nèi)壓力的另一路是經(jīng)鍋體24的鍋底，經(jīng)過鍋體24底部的電熱支撐3，傳遞給彈性元件1的另一端——位移端。實施例1和實施例2在力傳遞上的差異，有利于本發(fā)明專利所提出的按起式合開蓋方案，與彈性元件1的不同組合，形成多種多樣的產(chǎn)品結(jié)構(gòu)形式。如實施例1的鍋體24底部獨自承受絕大部分的工作壓力，而這一力的傳遞途徑是通過鍋體24的鍋沿，與鍋外支撐2的鍋沿傳遞給彈性元件1的一端，這一力的傳遞途徑有利于將鍋體24改用陶瓷等材料制造，以獲得新的烹飪效果和商業(yè)效益。
實施例2的開關(guān)組件25固定設(shè)置在鍋外支撐2桶壁的下端，(參見圖2、圖4)通過引力件28，用機械剛性固定將開關(guān)組件25與鍋外支撐2的桶壁下端固定連接，電熱支撐3的位移即硬中心的位移驅(qū)動開關(guān)26的動觸點彈簧片，實現(xiàn)控制鍋內(nèi)壓力的目的。
實施例3(參見圖3)給出了同一種鎖蓋機構(gòu)7的另一種組合形式的實施例，在該實施例中鎖蓋機構(gòu)7的設(shè)置位置與實施例1相同，將鎖蓋機構(gòu)7的鎖鉤12與鎖軸14，設(shè)置在鍋蓋5上的鎖板11與鍋蓋5固定的另一端，而將鎖舌16設(shè)置在鎖架13的端頭即實施例1鎖軸14處。本實施例可將開蓋按鈕15設(shè)置在鍋蓋5上，按動開蓋按鈕15時鎖鉤12沿鎖軸14向圖示順時針方向轉(zhuǎn)動，使鎖槽17脫離鎖舌16完成開蓋。本實施例的鎖鉤12、鎖軸14與鎖舌16的設(shè)置位置不同，是為了適應(yīng)商品的外觀設(shè)計要求，而它們的力學(xué)設(shè)計的功能與按起式合開蓋的效果是相同的。
實施例4(參見圖7)給出一種降壓式烹飪與時間控制結(jié)合的控制方式，它的開關(guān)26須選用雙穩(wěn)態(tài)式開關(guān)。利用按下鍋蓋部分的合蓋動作，使開關(guān)26由斷路的穩(wěn)定狀態(tài)轉(zhuǎn)換為通路的穩(wěn)定狀態(tài)，此后鍋內(nèi)的加熱、放氣、升壓過程同于實施例1。當(dāng)鍋內(nèi)壓力升至開關(guān)26設(shè)定的最高值時，彈性元件1的位移W驅(qū)使開關(guān)26由通路轉(zhuǎn)換為斷路狀態(tài)，鍋內(nèi)壓力隨自然降溫下降使彈性元件1回位，而該回位動作不能改變開關(guān)26的斷路穩(wěn)定狀態(tài)，這樣鍋內(nèi)壓力的自動控制，實際上在雙穩(wěn)態(tài)式開關(guān)26由通路狀態(tài)轉(zhuǎn)換為斷路狀態(tài)時就已經(jīng)結(jié)束，此后鍋內(nèi)則利用外殼的保溫性能維持降壓烹飪。值得指出的是這種降壓烹飪特征與“先大火后小火”的烹飪規(guī)律有一定的相容性。定時器組件29從鍋內(nèi)壓力的自動控制結(jié)束時開始計時，到設(shè)定的烹飪時間切斷定時開關(guān)30止并提示烹飪結(jié)束。實施中，定時器組件29除了可以選用電動定時器外，還可采用帶液晶顯示的電子計時器，既可滿足時間控制的需要，又同時滿足了高檔電飯煲消費群體對“煲”式結(jié)構(gòu)、液晶顯示、觸膜按鍵等商品高檔化的需求。依據(jù)不同的食物選定烹飪時間，電動定時器中的定時選擇是一模擬量選擇旋鈕，選擇旋鈕的角度位置可以模擬量指示烹飪時間，而電子定時器中的定時選擇，則可以采用觸摸開關(guān)在液晶顯示屏上選擇。本實施例的使用方法如下將食物和水放入鍋體24后，按下鍋蓋部分使得鎖舌16進入鎖槽17，在完成按合鍋蓋部分動作的同時開關(guān)26接通，選定烹飪食物所對應(yīng)的烹飪時間令定時開關(guān)30處于通路狀態(tài)，電源通過電熱支撐3加熱鍋體24中的食物、水。當(dāng)鍋內(nèi)升溫達到水的飽和沸騰溫度前，因水蒸氣與空氣經(jīng)過密封圈23和鍋體24之間的密封間隙逐漸排出鍋外，致使密封圈23受熱膨脹最終實現(xiàn)密封，鍋內(nèi)壓力隨著溫度的上升而升高，在鍋內(nèi)壓力的作用下彈性元件1產(chǎn)生位移，當(dāng)鍋內(nèi)壓力達到開關(guān)26設(shè)定的最高值時，彈性元件1產(chǎn)生的位移切斷開關(guān)26使電路斷路。由圖7的接線圖可見，開關(guān)26斷路后與開關(guān)26并聯(lián)的定時器組件29的電路就自動接入電源并開始計算烹飪時間，當(dāng)選定的烹飪結(jié)束時間到時，定時器組件29切斷定時開關(guān)30使烹飪結(jié)束。本實施例中的開關(guān)26可采用雙穩(wěn)態(tài)開關(guān)改制，或者是將實施例1中的常閉式開關(guān)的動觸點部位加上磁鐵，將常閉式開關(guān)改成雙穩(wěn)態(tài)式開關(guān)26，總之本實施例的開關(guān)26必須是雙穩(wěn)態(tài)式，其開關(guān)的轉(zhuǎn)換速度與其他實施例的要求一樣，以選取速動式為好，當(dāng)然還應(yīng)該滿足位移驅(qū)動的要求。定時器組件29可選用洗衣機用電動定時器，該電動定時器上自帶的開關(guān)，也能符合定時開關(guān)30的要求，其定時旋鈕也符合定時選擇及顯示時間的要求，因此，電動定時器是一種經(jīng)濟適用的器件。定時器組件29如選用電子定時器，則可配用液晶顯示屏。定時開關(guān)30可選用無觸點開關(guān)——可控硅，其定時選擇可選用觸摸鍵。
在上述實施例中，在鍋蓋5上可設(shè)置一與開蓋按鈕15機械連接的放汽降壓閥22，其接受開蓋按鈕15的放汽控制。如果鍋內(nèi)烹飪的是富水型食物既烹飪后湯水多，需等鍋內(nèi)冷卻后，方能按動開蓋按鈕15彈開鍋蓋5。如果鍋內(nèi)烹飪的是貧水型食物既烹飪后無湯水如米飯，在鍋內(nèi)尚有剩余壓力時，則可按動開蓋按鈕15使放汽降壓閥22打開，放汽降壓后打開鍋蓋。須說明，所述的放汽降壓閥22的功能為放“汽”降壓、而不是放“氣”，即只放汽而不是既放氣又放汽，這種特征是在全密封烹飪、按下密封等前提下特有的。
實施例5，(參見圖8)實施例5是從實施例1演變而來，相同之處不再贅述。實施例5示出一種以非金屬材料制作鍋體24的燉鍋，由于鍋體24材質(zhì)的變化一采用陶瓷、紫砂、微晶玻璃等制作鍋體24，使得烹飪效果特異。實施例5實際上是市場上電熱陶瓷、紫砂類燉鍋產(chǎn)品壓力化，將鍋內(nèi)最高工作壓力設(shè)計在40kPa(鍋內(nèi)溫度約110℃)以下是適宜的。依此鍋內(nèi)壓力所涉及零部件的受力狀況、彈性位移參數(shù)等可作相應(yīng)調(diào)整。在與實施例1鍋外支撐2尺寸相同的條件下，實施例5的鍋體24可選用陶瓷或紫砂等材料，其鍋體24的內(nèi)徑尺寸在18cm左右。如果鍋體24選用微晶玻璃材質(zhì)，其內(nèi)徑尺寸則可達到19cm左右。電熱支撐3的功率選在200W左右，除仍可選用電熱管鑄鋁方式外，也可以選用非接觸加熱方式，如遠(yuǎn)紅外電熱管等加熱元件。因電熱支撐3與鍋體24底部的接觸式加熱方式已經(jīng)不是必須的，所以電熱支撐3只是一個電熱器件而無須具備力傳遞功能。為適應(yīng)鍋內(nèi)壓力由陶瓷、紫砂、微晶玻璃鍋體24的鍋沿下端面?zhèn)鬟f到鍋外支撐2上端面的力傳遞方式，避免非金屬鍋體24的鍋沿與金屬制的鍋外支撐2在傳遞力時可能產(chǎn)生的應(yīng)力集中，在非金屬鍋體24的鍋沿下端面設(shè)置有均力墊31，可避免在陶瓷鍋體24的鍋沿下端面與鍋外支撐2的上端面接觸部位產(chǎn)生應(yīng)力集中。用塑料、橡膠、非金屬材料或者是軟金屬等材料制成的均力墊31，可以采用嵌裝的方式設(shè)置在鍋體24鍋沿的下端面上。彈性元件1的位移參數(shù)應(yīng)該按鍋體24的實際內(nèi)徑(如18cm)、鍋內(nèi)工作壓力(如40kPa)、開關(guān)26的位移參數(shù)(如2mm)等作相應(yīng)調(diào)整，而開關(guān)組件25的位移控制參數(shù)不變。其它受力零部件的材料厚度，依據(jù)鍋內(nèi)壓力降低和鍋體24口徑減小而相應(yīng)減小。定時器組件29可以依據(jù)商品的要求，將最大時限加長或者取消定時器組件29。實施例5的壓力控制方式與實施例1的相同。
另外在實施例1或2中，彈性元件1的設(shè)置位置不同鍋體底部承載鍋內(nèi)壓力狀況也不同。設(shè)置在鍋蓋支撐與鍋外支撐2之間時，鍋體底部承載著鍋內(nèi)絕大部分壓力，該壓力由鍋體24的鍋沿傳遞給鍋外支撐2上部。而當(dāng)彈性元件1設(shè)置在鍋外支撐2的下部與電熱支撐3之間時，則由鍋體24的底部與電熱支撐3共同承載鍋內(nèi)壓力，因電熱支撐3的剛性結(jié)構(gòu)特征替鍋體24底部承載了絕大部分的鍋內(nèi)壓力。因此實施例1更適合本實施例的應(yīng)用。
綜上所述，本發(fā)明提出的一種電熱壓力烹飪裝置包括鍋蓋5、鍋體24、密封圈23、彈性元件1、鍋外支撐2、電熱支撐3和開關(guān)組件25，開關(guān)26與電熱支撐3串聯(lián)接入電源，彈性元件1在鍋內(nèi)壓力的作用下產(chǎn)生彈性位移并驅(qū)動開關(guān)26的通斷，實現(xiàn)鍋內(nèi)壓力的自動控制。其特征在于鍋蓋5與鍋體部分通過可承載鍋內(nèi)壓力的合開蓋機構(gòu)4實現(xiàn)按起式合開蓋，所述合開蓋機構(gòu)4包括鉸接機構(gòu)6和鎖蓋機構(gòu)7。所述的彈性元件1設(shè)置在鍋蓋支撐與鍋外支撐2之間或者設(shè)置在鍋外支撐2與電熱支撐3之間。所述的電熱壓力烹飪裝置中的密封機構(gòu)采用按下式動密封結(jié)構(gòu)。
所述的合開蓋機構(gòu)4，包括在鍋蓋上設(shè)置的鉸接機構(gòu)6和鎖蓋機構(gòu)7。所述的鉸接機構(gòu)6包括鉸板8、鉸軸10、鉸架9，鉸板8的一端固定在鍋蓋5上，另一端通過鉸軸10與鉸架9呈鉸鏈?zhǔn)竭B接，使鍋蓋5可以沿鉸軸10作轉(zhuǎn)動式開合。所述的鎖蓋機構(gòu)7包括鎖板11、鎖舌16、鎖鉤12、鎖槽17、鎖軸14、鎖架13和開蓋按鈕15，鎖板11的一端固定設(shè)置在鍋蓋5的與鉸接機構(gòu)6對應(yīng)的一側(cè)，鎖板11的另一端設(shè)置鎖舌16，鎖鉤12的一端設(shè)有鎖槽17另一端與鎖軸14鉸接，鎖架13的上端設(shè)置鎖軸14并通過鎖軸14與鎖鉤12鉸接。還可有另一種設(shè)置方式，即在鎖板11的另一端設(shè)置鎖軸14并通過鎖軸14與鎖鉤12鉸接，鎖架13的上端設(shè)置鎖舌16。這兩種設(shè)置方式的目的是一樣的，都是使鎖舌16與鎖槽17相接合組成鎖結(jié)構(gòu)，以鎖舌16進入鎖槽17為入鎖，鎖舌16脫開鎖槽17為解鎖，可在鎖軸14處設(shè)置一鎖鉤彈簧18將鎖鉤12限定在待鎖狀態(tài)，鎖鉤12僅在入鎖、解鎖讓鎖舌16進出的瞬間才暫時離開待鎖狀態(tài)。鉸架9的下端和鎖架13的下端組成的鍋蓋支撐與鍋體部分固定連接，實現(xiàn)所述的鍋蓋部分與所述的鍋體部分的接合。
所述鎖蓋機構(gòu)7在鎖鉤12與鎖軸14連接部位設(shè)置有鎖鉤彈簧18，用于將鎖鉤12限定在待鎖狀態(tài)，鎖鉤12僅在合蓋、開蓋時鎖舌16進出鎖鉤12的瞬間才暫時離開待鎖狀態(tài)合蓋時，鎖鉤彈簧18在鎖舌16向下壓力的作用下彈開，鎖鉤12離開待鎖狀態(tài)，使鎖舌16滑入鎖鉤12內(nèi)，合蓋后鎖鉤12在鎖鉤彈簧18作用下又恢復(fù)至待鎖狀態(tài)，開蓋時，當(dāng)鍋內(nèi)壓力降低到開蓋安全壓力值以下時，操作開蓋按鈕15驅(qū)動鎖鉤彈簧18使鎖鉤12離開待鎖狀態(tài)，使鎖舌16得以脫離鎖槽17實現(xiàn)解鎖開蓋，開蓋后鎖鉤12在鎖鉤彈簧18作用下又恢復(fù)至待鎖狀態(tài)；所述鉸接機構(gòu)6的鉸軸10部位設(shè)置有開蓋彈簧19，使鍋蓋5在解開鎖鉤12后受開蓋彈簧19彈力驅(qū)動可以自動彈開，并自行沿鉸軸10向上轉(zhuǎn)動完成開蓋；所述鉸接機構(gòu)6在設(shè)置開蓋彈簧19的區(qū)域還可以設(shè)置阻尼件20和與開蓋彈簧19匹配的限位件21，阻尼件20用于減緩鍋蓋5的彈開速度，限位件21用于控制鍋蓋5在開蓋時的彈開幅度。
所述的鍋蓋5上還設(shè)有放汽降壓閥22，放汽降壓閥22與開蓋按鈕15通過機械連接聯(lián)動，可以通過按動開蓋按鈕15啟動放汽降壓閥22實施放汽降壓；開蓋按鈕15、放汽降壓閥22和鎖蓋機構(gòu)7中的鎖結(jié)構(gòu)設(shè)計成下述力學(xué)結(jié)構(gòu)關(guān)系當(dāng)鍋內(nèi)壓力等于或大于開蓋安全壓力值時，鎖結(jié)構(gòu)的壓力自鎖力大于按動開蓋按鈕15所形成的開蓋力，這時按動開蓋按鈕15不能打開鎖鉤12開蓋，而是啟動放汽降壓閥22，當(dāng)放汽降壓至鍋內(nèi)壓力小于開蓋安全壓力值時，鎖結(jié)構(gòu)的壓力自鎖力也相應(yīng)降低至小于按動開蓋按鈕15所形成的開蓋力，按動開蓋按鈕15才能打開鍋蓋5。
所述的按下式密封結(jié)構(gòu)包括一受熱后可膨脹的密封圈23，常溫下密封圈23的密封直徑小于所述的鍋體24的密封直徑，使得按下鍋蓋5合蓋到位后，密封圈23處于鍋蓋5與鍋體24之間的密封位置并存在密封間隙，利用密封間隙進行密封前的排氣；密封圈23受熱膨脹直至填滿密封間隙形成密封。
所述彈性元件1的最大彈性位移量大于密封圈23的最大動密封范圍，從而使鍋蓋部分與鍋體部分二者之間在超壓時實現(xiàn)超過密封范圍的彈性位移量，以產(chǎn)生縫隙泄放多余的壓力，使所述的電熱壓力烹飪裝置具備超壓自泄的安全功能。
所述彈性元件1設(shè)置在鍋蓋部分和鍋體部分的接合部位，并使鍋蓋部分和鍋體部分之間按照以下結(jié)構(gòu)和方式進行彈性連接由鉸接機構(gòu)6中的鉸架9與鎖蓋機構(gòu)7中的鎖架13組成鍋蓋支撐，其上端支撐著鍋蓋部分，下端與設(shè)置在鍋外支撐2上的彈性元件1固定連接，形成鍋蓋5與鍋體24之間的彈性連接，通過鍋蓋5在鍋內(nèi)壓力作用下向上位移并帶動彈性元件1產(chǎn)生彈性位移來驅(qū)動開關(guān)組件25斷電或通電，從而實現(xiàn)對鍋內(nèi)壓力的自動控制。
所述的鍋蓋部分和所述的鍋體部分的外面均設(shè)有起裝飾和保溫作用的外殼；所述的彈性元件1設(shè)在所述的鍋外支撐2與該外殼之間的空間內(nèi)；彈性元件1的位移端，與所述的鍋蓋支撐固定連接，彈性元件1位移端與鍋外支撐2之間留有可以向上位移的間隙，彈性元件1的靜止端，固定在鍋外支撐2的上；當(dāng)彈性元件1的靜止端設(shè)置在位移端的下方時，彈性元件1受力呈拉伸狀態(tài)，而彈性元件1的靜止端當(dāng)設(shè)置在位移端的上方時，彈性元件1受力呈壓縮狀態(tài)。
所述的彈性元件1用彈性良好的金屬制成，當(dāng)彈性元件1設(shè)置在鍋蓋支撐與鍋外支撐2之間時，它可以采用弧形波紋板結(jié)構(gòu)、圓彈簧組合結(jié)構(gòu)或板彈簧組合結(jié)構(gòu)；當(dāng)彈性元件1設(shè)置在鍋外支撐2與電熱支撐3之間時，它可以采用圓波紋薄板結(jié)構(gòu)、碟形彈簧結(jié)構(gòu)、碟形彈簧組合結(jié)構(gòu)或圓彈簧組合結(jié)構(gòu)；由所述的鉸接機構(gòu)6中的絞架9與所述的鎖蓋機構(gòu)7中的鎖架13組成鍋蓋支撐，其上端支撐著所述的鍋蓋部分，下端固定在鍋外支撐2上，形成鍋蓋5與鍋體24之間在力學(xué)上的彈性連接，形成彈性元件1的彈性位移與鍋內(nèi)壓力呈穩(wěn)定的函數(shù)關(guān)系，在鍋內(nèi)壓力作用下彈性元件1產(chǎn)生彈性位移驅(qū)動開關(guān)26斷電或通電，從而實現(xiàn)對鍋內(nèi)壓力的自動控制。
所述的鍋體24采用陶瓷、紫砂或微晶玻璃制成，在鍋體24的鍋沿下端面設(shè)有用塑料、橡膠、非金屬軟材料或者是軟金屬材料制成的均力墊31以避免受力時的應(yīng)力集中。
所述的開關(guān)組件25通過引力件28與彈性元件1的靜止端剛性絕緣固定，由彈性元件1的位移端通過引力件28驅(qū)動開關(guān)26的通斷；或者是通過引力件28與彈性元件1的位移端剛性絕緣固定，由彈性元件1的靜止端通過引力件28驅(qū)動開關(guān)26的通斷；所述的開關(guān)26可以是常閉式開關(guān)，也可以是雙穩(wěn)態(tài)式開關(guān)。
權(quán)利要求
1.一種電熱壓力烹飪裝置包括鍋蓋(5)、鍋體(24)、密封圈(23)、彈性元件(1)、鍋外支撐(2)、電熱支撐(3)和開關(guān)(26)，開關(guān)(26)與電熱支撐(3)串聯(lián)接入電源，彈性元件(1)在鍋內(nèi)壓力的作用下產(chǎn)生彈性位移并驅(qū)動開關(guān)(26)的通斷，實現(xiàn)鍋內(nèi)壓力自動控制，其特征在于鍋蓋(5)與鍋體部分通過可承載鍋內(nèi)壓力的合開蓋機構(gòu)(4)實現(xiàn)按起式合開蓋，所述合開蓋機構(gòu)(4)包括鉸接機構(gòu)(6)和鎖蓋機構(gòu)(7)。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的電熱壓力烹飪裝置，其特征在于彈性元件(1)設(shè)置在鍋蓋支撐與鍋外支撐(2)之間或者設(shè)置在鍋外支撐(2)與電熱支撐(3)之間。
3.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的電熱壓力烹飪裝置，其特征在于密封機構(gòu)采用按下式動密封結(jié)構(gòu)。
4.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的電熱壓力烹飪裝置，其特征在于鎖槽(17)與鎖舌(16)相互接合組成壓力自鎖結(jié)構(gòu)。
5.根據(jù)權(quán)利要求3所述的電熱壓力烹飪裝置，其特征在于鎖槽(17)與鎖舌(16)相互接合組成壓力自鎖結(jié)構(gòu)。
6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的電熱壓力烹飪裝置，其特征在于設(shè)一與開蓋按鈕(15)相連的放汽降壓閥(22)。
7.根據(jù)權(quán)利要求4所述的電熱壓力烹飪裝置，其特征在于設(shè)一與開蓋按鈕(15)相連的放汽降壓閥(22)。
8.根據(jù)權(quán)利要求1、2、5或6所述的電熱壓力烹飪裝置，其特征在于鉸板(8)、絞架(9)、鎖板(11)、鎖架(13)的橫截面形狀呈連續(xù)弓形。
9.根據(jù)權(quán)利要求8所述的電熱壓力烹飪裝置，其特征在于鍋體(24)可用非金屬材料制作，鍋體(24)的鍋沿下端面設(shè)有均力墊(31)。
10.根據(jù)權(quán)利要求7所述的電熱壓力烹飪裝置，其特征在于鍋體(24)可用非金屬材料制作，鍋體(24)的鍋沿下端面設(shè)有均力墊(31)。
全文摘要
本發(fā)明屬廚房用電熱壓力烹飪器具，是電飯鍋壓力化的產(chǎn)品技術(shù)。本發(fā)明提出一種按起式合開蓋的電熱壓力烹飪裝置，它還包括按起式合開蓋的壓力自鎖與無壓解鎖、按下密封與彈性元件結(jié)合控制鍋內(nèi)壓力等技術(shù)方案。在與彈性元件結(jié)合后，除徹底解決壓力化產(chǎn)品的壓力安全問題外，更加適應(yīng)全密封烹飪、實現(xiàn)精確設(shè)計減少耗材，還為陶瓷內(nèi)鍋的壓力化辟出一條新路，使得本發(fā)明的產(chǎn)品在經(jīng)濟技術(shù)指標(biāo)上更具市場競爭力。
文檔編號A47J27/086GK1626015SQ20041004256
公開日2005年6月15日 申請日期2004年5月24日 優(yōu)先權(quán)日2004年5月24日
發(fā)明者王永光 申請人:王永光