專利名稱：一種新型高壓鍋的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明屬于生活用品中的高壓炊具領(lǐng)域。
鋁制高壓鍋這種高壓炊具由于鍋蓋密封，設(shè)置有配重增壓閥(恒壓裝置)，在烹飪時增加鍋內(nèi)壓力可提高鍋內(nèi)溫度，具有省時、省能源的特點，從而得到廣泛應(yīng)用。
但是，目前已公知的鋁制高壓鍋仍有如下的缺點1、高壓鍋的配重閥結(jié)構(gòu)設(shè)計不合理，其噴嘴與配重閥的配合處采用尖錐形、園柱形結(jié)構(gòu)并插入噴嘴孔中，這是違背流體動力學(xué)中噴嘴、擋板恒壓原理的錯誤結(jié)構(gòu)。擋板的配合部采用園柱形、尖錐形并插入噴嘴孔的結(jié)構(gòu)，當(dāng)帶壓蒸汽頂起配重閥，蒸汽從噴嘴中噴出時，由于流動氣體的附壁效應(yīng)，蒸汽會推園柱體(尖錐體看作園柱體的變形特例)靠向噴嘴孔的一邊，而這種狀態(tài)是一種不穩(wěn)態(tài)，其方向會前、后、左、右無序地不停變換，伴隨著配重閥的上下會使配重閥不停的搖擺(這在目前市場中銷售的高壓鍋烹飪時可隨時觀察到)，配重閥的搖擺會劇烈改變噴嘴口處蒸汽通過的間隙，造成高壓鍋內(nèi)壓力的劇烈脈動，會因共振而引發(fā)爆鍋，是一種不安全因素。
2、無壓力、溫度計量顯示，使用中不知鍋內(nèi)壓力究竟多大？是否越限？操作中總是處于提心吊膽之中，無安全感，更無法調(diào)節(jié)鍋內(nèi)壓力大小，無法作到科學(xué)烹飪。
3、鋁材質(zhì)機械強度低，不適于制造容積較大的高壓鍋，這限制了高壓鍋在部隊、學(xué)校、應(yīng)業(yè)性餐廳的使用。
本發(fā)明為了克服上述已公知鋁制高壓鍋的缺陷而采用如下的技術(shù)方案1、高壓鍋的恒壓裝置是在鍋蓋上設(shè)置安裝園柱形噴嘴，噴嘴口處頂有分體式配重閥，配重閥由閥體及套在閥體上的N(N為零或正整數(shù))個配重而構(gòu)成。
2、在上述技術(shù)方案中采用彈性波紋管、彈性膜片、彈簧置換噴嘴口處的配重閥，壓在噴嘴口處。
3、在高壓鍋的鍋蓋上偏離噴嘴的位置安裝壓力(或溫度)檢測器元件，而檢測元件分別為彈簧管壓力表、波紋管壓力表、膜片式壓力表、膜盒式壓力表、半導(dǎo)體溫度計、雙金屬溫度計。
4、以鋼材為胚體制作高壓鍋的鍋體和鍋蓋，在胚體(事先須作除油、除銹凈化處理)的內(nèi)外表面上鍍一層鋁金屬膜(這里所說的鋁，是指其它元素不大于2％的鋁，一般采用工業(yè)純鋁。也可以是含鋅1％～80％，其它元素低于2％，余量為鋁的合金鋁。以下文中均與此相同)再進一步使鋁金屬元素與鐵機體元素在其界面間擴散、滲透，使鋁金屬膜的外表面氧化，生成Al2O3膜，從而在高壓鍋胚體表面(從里到外)形成為鐵基體、鐵鋁固熔物、Fe2Al5、鋁金屬、Al2O3所組成的漸化過渡復(fù)合金屬膜層結(jié)構(gòu)。
對于鍍覆鋅鋁合金而言，鋼質(zhì)高壓鍋的表面覆層結(jié)構(gòu)從里到外為鐵基體、鐵鋁鋅擴散層、Fe2Al5·FeZn7·FeZn13·FeZn21、鋁鋅合金層、Al2O3·ZnO·Zn(HO)2所組成的漸化過渡覆層結(jié)構(gòu)。
上述在鍋胚體上鍍鋁金屬膜的方法可以采用真空鍍膜(真空蒸汽、磁控濺射、真空離子鍍……等已知方法均可)的方法，鍍后再將鍋胚體置入加熱室內(nèi)加熱到960℃以下任一溫度，使鋁、鐵元素間相互擴散、滲透并反應(yīng)?；蛘邔㈠冧X后的鍋胚體置于常規(guī)環(huán)境中讓其自行擴散、滲透并反應(yīng)。
上述在鍋胚體上鍍鋁金屬膜的方法還可以采用熱浸鍍鋁的方法來實現(xiàn)。即將鋼質(zhì)鍋胚體作除油、除銹、凈化等前處理，再加熱到960℃左右，置入預(yù)先熔融的鋁液(或鋅鋁合金液)中浸漬一定時間(1～6分鐘)，迅速提出，使鋼基材上沉積一定厚度的鋁金屬膜，熱浸時鋁金屬(或鋅鋁合金)的成膜，及與鐵元素的相互擴散、滲透同時完成。
除此之外，已公知的鋼材鍍鋁方法，如鋁粉熱鍍、熱噴鍍等方法均可采用。
采用以上各種技術(shù)方案制作的高壓鍋，由于正確的噴嘴擋板結(jié)構(gòu)，使得高壓鍋的運行壓力穩(wěn)定，不發(fā)生壓力脈動，徹底杜絕共振爆鍋的隱患。由于具有壓力、溫度指示及可調(diào)節(jié)恒壓裝置，高壓鍋運行時鍋內(nèi)壓力在其極限壓力之下可以調(diào)節(jié)，并可隨時檢測、觀察其運行壓力，既可作到科學(xué)烹飪，又可警惕高壓鍋越限運行。采用覆鋁鋼材制作的高壓鍋既可降低制造成本，又可提高高壓鍋的安全極限運行壓力上限，為制作大容積高壓鍋開辟新路。
本發(fā)明結(jié)合附圖，列舉如下的實施方案


圖1是高壓鍋的整體結(jié)構(gòu)圖，其中1是鍋蓋，2是鍋體，3是壓力或溫度檢測元件(本例為軸向式彈簧管壓力表)，5是配重閥的閥體，其具有突出的下緣9；6是配重閥的配重(N個配重，N為正整數(shù)，本例N＝5)，7是高壓鍋的安全防爆閥，8是鍋體或鍋蓋的壁；10是鍋的把手。
圖2是鍋蓋上配重閥處的結(jié)構(gòu)示意圖；圖2中5是閥體，其上標(biāo)注有壓強值，6是配重，每個配重上也標(biāo)注有壓強值，壓強值為每個配重單獨套在閥體5上烹飪時，高壓鍋又增加的壓強值。5、6上標(biāo)注的壓強值可以用其相對應(yīng)的溫度值置換，或壓強與其對應(yīng)溫度同時標(biāo)注。11是設(shè)置在閥體5上的擋板，12是設(shè)置在鍋蓋上的噴嘴，噴嘴與擋板相配合，配合面為平面、或球面、或頂角大于45的園錐面。
圖3是平面形擋板噴嘴示意圖；圖4是球面形擋板噴嘴示意圖；圖5是大頂角(頂角大于45)園錐面形擋板噴嘴示意圖。圖4中擋板11可以使用一園球來置換，置換后的結(jié)構(gòu)圖是圖7。圖7中11是擋板，A是防止11掉出的擋圈，A固定在件5的內(nèi)腔，件1是鍋蓋、5是閥體、6是配重，9是5下端的凸緣、25是排氣孔。圖2與圖7中，31是噴嘴固緊螺母，32是密封墊圈，35是防堵過濾器。
圖6是檢測元件3的刻度盤，圖6中13是壓強示值，14是溫度示值，15是壓力表的指針，16是高壓鍋的極限使用壓強刻度，(用醒目顏色標(biāo)出，本例使用深紅)，壓強示值13與溫度示值14按照水的熱力學(xué)特性是一一對應(yīng)的。在刻度盤上，16刻度以上部分，使用醒目顏色涂敷，本例使用紅色。在接近極限刻度16處也使用另外一種醒目顏色涂敷，本例使用黃色。
圖1中，件1與件2可以采用鋼材來制作胚體，再在其表面上鍍一層鋁金屬膜(這里所說的鋁，是指其它元素不大于2％的鋁，一般采用工業(yè)純鋁。也可以是含鋅1％～80％，其它元素低于2％，余量為鋁的合金鋁。以下文中均與此相同)，如此制成的鍋體、鍋蓋的表面復(fù)合鋁金屬膜覆層結(jié)構(gòu)祥見
圖10。
圖10是
圖1中8的放大示意圖，
圖10中從里到外為17是鐵基體、18是鐵鋁固熔物、19是Fe2Al5、20是鋁金屬、21是Al2O3，從而組成為漸化過渡復(fù)合金屬膜層結(jié)構(gòu)[對于鍍覆鋅鋁合金而言，鋼質(zhì)高壓鍋的表面覆層結(jié)構(gòu)從里到外為17是鐵基體、18是鐵鋁鋅擴散層、19是Fe2Al-5·FeZn7·FeZn13·FeZn21、20是鋁鋅合金層、21是Al2O3·ZnO·Zn(HO)2，從而組成為漸化過渡覆層結(jié)構(gòu)]。
圖8是彈性力恒壓噴嘴擋板裝置示意圖，可以用此裝置置換上述可調(diào)配重閥。圖8中1是鍋蓋，11是擋板，12是噴嘴，24是彈力調(diào)節(jié)旋鈕，件24的內(nèi)壁29處設(shè)有螺紋，23是彈性波紋管，25是噴嘴套筒，其下端在30處與12聯(lián)為一體，件25上設(shè)有排氣孔27，25上在28處還設(shè)有與29處相配合的螺紋，31是噴嘴固緊螺母，32是密封件，35是防堵過濾器。
顯而易見，使用彈簧來置換圖8中的彈性波紋管23也是一種可行的方案。
圖9是用彈性膜片置換圖8中的彈性波紋管23的結(jié)構(gòu)示意圖，置換方法為；將圖8中件23拆除，更換為彈性膜片33(見圖9)，其在34處與件24的內(nèi)腔聯(lián)結(jié)(焊接或其它緊固方法均可)，11是擋板，其形狀大小，依彈性膜片的安裝要求作相應(yīng)改變。
權(quán)利要求1.一種新型高壓鍋由鍋體、鍋蓋、密封圈、把手、防爆安全閥、恒壓裝置構(gòu)成；其特征在于恒壓裝置是在鍋蓋上設(shè)置的噴嘴口處頂有分體式配重閥，配重閥的閥體5上套有N(N為正整數(shù))個配重。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的高壓鍋；其特征在于鍋體、鍋蓋以鋼材為胚體，在胚體的內(nèi)外表面上有一層復(fù)合鋁金屬膜，復(fù)合鋁金屬膜的結(jié)構(gòu)從里到外為鐵基體、鐵鋁固熔物、Fe2Al5、鋁金屬、Al2O3所組成的漸化過渡覆層結(jié)構(gòu)。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的高壓鍋；其特征在于復(fù)合鋁金屬膜為鋅鋁合金膜，在鋼胚體上從里到外為鐵基體、鐵鋁鋅擴散層、Fe2Al-5·FeZn7·FeZn13·FeZn21、鋁鋅合金層、Al2O3·ZnO·Zn(HO)2所組成的漸化過渡覆層結(jié)構(gòu)。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的高壓鍋；其特征在于鍋蓋上偏離噴嘴的位置安裝有壓力(或溫度)檢測元件，而檢測元件分別為彈簧管壓力表、波紋管壓力表、膜片式壓力表、膜盒式壓力表、半導(dǎo)體溫度計、雙金屬溫度計。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的高壓鍋；其特征在于恒壓裝置中噴嘴的下端通過螺紋30裝有噴嘴套筒，噴嘴套筒的上端通過螺紋29裝有彈力調(diào)節(jié)旋鈕24，在24的內(nèi)腔沿軸線安裝彈性波紋管23，23的下端裝擋板，噴嘴頂住擋板。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的高壓鍋；其特征在于恒壓裝置中噴嘴的下端通過螺紋30裝有噴嘴套筒，噴嘴套筒的上端通過螺紋29裝有彈力調(diào)節(jié)旋鈕24，在24的內(nèi)腔園周面上緊固彈性膜片33垂直于24的軸線，33的下面安裝擋板11，噴嘴頂住擋板。
7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的高壓鍋；其特征在于恒壓裝置中配重閥與噴嘴口相配合處的配合面形狀分別為平面、球面、頂角大于45°的圓錐面。
8.根據(jù)權(quán)利要求5、6所述的高壓鍋；其特征在于擋板與噴嘴口相配合處的配合面形狀分別為平面、球面、頂角大于45°的圓錐面。
9.根據(jù)權(quán)利要求1所述的高壓鍋；其特征在于閥體、配重上標(biāo)注有相關(guān)的壓強值、溫度值。
10.根據(jù)權(quán)利要求4所述的高壓鍋；其特征在于檢測器的刻度盤上用醒目顏色標(biāo)注高壓鍋的安全警戒壓強值。
專利摘要一種新型高壓鍋,屬生活器具中高壓炊具領(lǐng)域,其技術(shù)特征是恒壓裝置分別采用分體配重閥、可調(diào)波紋管、可調(diào)彈性膜片與噴嘴配合,配合面分別為平面、球面、大頂角圓錐面。鍋蓋上安裝有壓力、溫度檢測元件。鍋體、鍋蓋用鋼材覆鋁制作。本新型高壓鍋運行時壓力穩(wěn)定,無壓力脈動,可避免共振爆鍋;烹飪時壓力可監(jiān)測、可調(diào)節(jié),作到科學(xué)烹飪,該高壓鍋成本低,并可制作大容積高壓鍋。
文檔編號A47J27/08GK2394537SQ9824576
公開日2000年9月6日 申請日期1998年11月27日 優(yōu)先權(quán)日1998年3月28日
發(fā)明者楊清萍 申請人:楊清萍