CN100508846C - 一种可使电磁灶实现自动控温的电磁锅 - Google Patents

Abstract

一种可使电磁灶自动控温的电磁锅，包括锅体，其特征是在锅体底部外表固定一个控温器，控温器由壳体、感温元件、永久磁铁和复位机构组成，其中，控温器壳体为固定于锅底外表的筒形体，具有容许永久磁铁轴向位移的空间，感温元件通过壳体上的固定结构而贴附于锅体底面，直接接受锅体的热量；永久磁铁则位于感温元件的下方，在感温元件受热变化时使永久磁铁向下位移，复位机构则作用于永久磁铁使之在感温元件变化前或复原后复位。本发明是一种能够发出反映温度变化磁信号以实现电磁灶自动控温的电磁锅，提高了电磁灶的自动化程度，此外，电磁锅可以采用具有保温作用的双层结构，从而拓宽电磁灶和电磁锅的用途。

Description

一种可使电磁灶实现自动控温的电磁锅

技术领域

本发明涉及一种适用于电磁灶的烹饪锅，特别涉及一种可使电磁灶实现烹饪过程自动控温的电磁锅。

背景技术

电磁灶是利用电磁感应原理实现加热功能的家用灶具，在电磁灶通电后，通过其感应线圈产生交变磁场，并作用于灶具上的金属锅底而在锅底产生涡流，涡流通过锅体材料的阻抗转变成热能，从而完成对食物的加热和烹饪。可见，电磁灶是需要与锅配合使用来实现加热的，只有铁磁性材料制成的锅才能利用本身电磁应产生的热效应加热食物，单纯用非铁磁性材料制成的锅如玻璃、铝、铜质锅等就不适用于电磁灶加热食品。因此，现有技术中的电磁锅是用铁磁材料制成的，或者是在非铁磁性材质的锅底上附加铁磁材料制成的，关于电磁锅的改进技术也主要是针对如何在非铁磁性材质的锅附加铁磁材料的技术，或者是如何提高热效率的技术。

现有技术中的电磁灶的温控采用的是锅底温度控制：锅底发热直接传至灶板，现行灶板一般采用陶瓷板，由安装在灶板下面的热敏元件探测锅底的温度，然后根据感受到的温度来进行程序控制或安全保护。其不足之处是：由于电磁锅与热敏电阻之间隔了一层陶瓷板，陶瓷板并不是热的良导体，因此，这种方法很难保证温度传递的准确和及时，尤其是不能在某个特定的温度点及时发出准确明显的信号，所以现有的电磁锅单纯是一种用来加热的器皿，与电磁灶配合使用，很难实现烹饪过程的温度全自动控制，必须要手动转换程序来控温，特别是对于无需太多烹调技巧，又要花较长时间的煮饭，也需要人工变换程序就显得很不方便了。因而限制了电磁灶的使用和发展。

发明内容

本发明的目的是提供一种能够发出反映温度变化磁信号以实现电磁灶自动控温的电磁锅。

本发明的目的可以通过以下的技术措施来实现：一种可使电磁灶自动控温的电磁锅，包括锅体，其特征是在锅体2底部外表固定一个控温器3，控温器由壳体、感温元件、永久磁铁和复位机构组成，其中，控温器壳体为固定于锅底外表的筒形体，具有容许永久磁铁轴向位移的空间，感温元件通过壳体上的固定结构而贴附于锅体底面，直接接受锅体的热量；永久磁铁则位于感温元件的下方，在感温元件受热变化时使永久磁铁向下位移，将该位移所引起的磁场强度突变作为电磁灶温度控制程序转换的一个温度变化信号；复位机构则作用于永久磁铁使之在感温元件变化前或复原后复位，使温度变化信号的产生过程循环反复。

本发明所述的感温元件，可以是感温磁钢，或者是双金属片式的热敏感温元件，也可以是形状记忆合金式的热敏感温件。

在工作过程中，感温元件受热变形或受热失去磁性而使永久磁铁在壳体内轴向移动，即向下位移，使永久磁铁与电磁灶之间的相对位置发生变化，导致电磁灶感受到的磁场强度发生变化，因而电磁灶感受到了一个通过磁场强度变化反映的温度变化信号，而在温度下降后，感温元件复原，复位机构使永久磁铁复位，可使温度变化信号的产生过程循环反复，使电磁灶的温度自控成为可能。

当感温元件采用感温磁钢时，控温器为闪动型，所述的复位机构即是感温磁钢的磁性，依靠感温磁钢的磁性，使永久磁铁吸附在感温磁钢的下方，当电磁锅的温度达到设定温度时，磁钢失去磁性，永久磁铁在重力作用下向下运动，位置发生变化；当温度下降低于设定温度后，磁钢的磁性恢复，永久磁铁在磁力作用下复位，位置发生变化，或通过手动使永久磁铁复位。永久磁铁位置发生突变使电磁灶感受到本发明电磁锅在某一设定温度而发生的磁场强度突变。

当感温元件采用双金属片时，控温器可以设计成缓动式，双金属片的变化是温度变化的函数，因此使永久磁铁的位置变化也是温度变化的函数。即电磁灶感受到的本发明的电磁锅控温器产生的磁场强度也是温度的函数。

当感温元件采用碟形双金属片时，控温器还可以设计成闪动型的，当电磁锅的温度达到设定温度时，碟形双金属片产生突变，永久磁铁的位置也产生突变，即电磁灶感受到本发明电磁锅在某一设定温度而发生的磁场强度突变。

当本发明的感温元件采用形状记忆合金时，在达到某一设定温度后，形状记忆合金产生变形，从而推动永久磁铁向下移位。感温元件可以是双向形状记忆合金，也可以是单向形状记忆合金。

本发明还可以进行以下的改进：电磁锅的锅体为双层结构，控温器位于锅体底部双层锅体的夹层中。

本发明与现有技术相比具有以下的优点：

(1)采用本发明的电磁锅，不但可以进行加热和保温，而且还可以根据温度的变化向电磁灶发出一个磁信号，假如电磁灶同时有一磁感应元件，即可以根据感应到的信号来进行温度控制程序的转换，提高了电磁灶的自动化程度。

(2)本发明的电磁锅可以采用双层结构，可以起到很好的保温作用，因而拓宽了电磁灶和电磁锅的用途。

附图说明

图1是本发明实施例之一的电磁锅的剖视图；

图2是实施例之一的感温磁钢未失磁时的电磁锅温控器剖视图；

图3是实施例之一的感温磁钢失磁后的电磁锅温控器剖视图；

图4是本发明实施例之二的电磁锅的剖视图；

图5是本发明实施例之二的感温元件未变形时的电磁锅温控器剖视图；

图6是本发明实施例之二的感温元件变形后的电磁锅温控器剖视图；

图7是图5中去掉的A—A剖视图；

图8是本发明实施例之三的感温元件未变形时的电磁锅温控器的剖视图；

图9是本发明实施例之三的感温元件变形后的剖视图；

图10是本发明实施例之四的感温元件未变形时的电磁锅温控器的剖视图；

图11是本发明实施例之四的感温元件变形后的剖视图；

图12是本发明的控温制器的壳体分体结构剖视图。

具体实施方式

实施例1

图1，图2和图3所示的可实现电磁灶自动控温的电磁锅是本发明的第一个实施例，它由锅体2、锅盖7和控温器3组成，其中，锅体2底部与外层锅底1组成双层结构，外层锅底1为非金属材料，控温器3固定在锅体2的底部夹层之间且位于锅底的中部，控温器壳体11为与锅体2同轴向的筒形体，与锅体的外层锅底1合为一体，壳体11中具有容许永久磁铁轴向位移的空间。控温器3由壳体11、感温元件33和永久磁铁32组成，壳体11为上、下开口的筒形体，其上部内壁轮廓大于下部内壁轮廓，构成环型槽13，用于永久磁铁的上下位移的行程；另外，它所具有的用于感温元件固定的结构12为壳体11顶端的直径大于环形槽13的环形安装槽，感温元件33采用感温磁钢339，它由安装槽12固定在铁磁材料制成的锅体2的底部外表面中央，永久磁铁32对应吸附在感温磁钢339的底面，感温磁钢的磁性起到复位机构的作用，感温磁钢339的磁性作用于永久磁铁32使之在感温元件变化前吸附在感温磁钢的下方，或者在永久磁铁32移位后，温度复原恢复磁性时而使永久磁铁复位；壳体11下端口为手动复位孔14。

使用的初始阶段，感温磁钢339与永久磁铁32相吸合，参见图2。当电磁锅中的内容物被电磁灶加热，温度上升达到感温磁钢339的居里温度即设定温度时，感温磁钢339失去磁性，永久磁铁32在重力作用下向下运动，最终落到环形槽13的台阶上，这时，因永久磁铁32位置发生突变，可使电磁灶感受到电磁锅在某一设定温度而发生的磁场强度突变，即电磁锅产生了一个磁信号，配套使用的电磁灶可据此设置相应的转换控制程序，控制电磁灶的加热磁场强度，从而达到温度自动控制的目的。当温度下降至感温磁钢339的磁性恢复时，永久磁铁32在磁力作用下向上移动，重新吸附在感温磁钢上，或者可以通过手动复位孔14手动使永久磁铁32复位。

当在复位位置及初始温度下，感温磁钢339与永久磁铁32的吸力大于永久磁铁32的自重时，可不要手动复位孔14。

实施例2

图4～图7所示的可实现电磁灶自动控温的电磁锅是本发明的第二实施例，与第一实施例不同的是电磁锅的锅体为双层结构，由外锅体1、锅体2、压圈6和密封圈5构成，外锅体1可以用非金属材料制成，外锅体1和锅体2之间在顶端结合处由压圈6压紧，并由密封圈5进行密封。锅体2和外锅体1之间形成空隙4，空隙4可以抽成真空，也可以填充保温材料，以加强保温作用；控温器壳体11固定在外锅体1的锅底中部。

另一个与第一实施例不同之处是控温器3，由于控温器的感温元件33采用的是双金属片333，因此控温器结构与第一实施例明显不同，其中的双金属片333为长方形片状，用于固定它的固定结构12为在外锅体1底部内表面上的固定柱，由固定柱12将双金属片333的一端固定在锅体2外底面上，呈悬臂状，悬臂端悬于锅体2外底面的中部并伸入控温器壳体内；筒形的控温器壳体11底面封闭，其中还装有永久磁铁32和复位机构，永久磁铁32为边缘具有环形台阶的盘状体，所述的复位机构31采用压缩弹簧331，它位于永久磁铁32的下方，上端作用于永久磁铁32的环形台阶上，下端作用于壳体11的底面上。

平时，感温元件双金属片333紧贴在锅体2底面，永久磁铁32在压缩弹簧331的作用下向上压紧双金属片333，参见图5所示。当锅体2被加热，温度上升时，双金属片333受热而产生弯度变形，逐渐推动永久磁铁32克服压簧331的弹力向下移动。当温度上升到设定值时，双金属片333将永久磁铁32推到最下方贴近外锅体1底面，参见图6所示。在此过程中，永久磁铁32的位置发生变化。当配套使用在台板下装有磁敏传感器的电磁灶时，电磁灶的磁敏传感器将会感受到由永久磁铁32位置变化而产生的磁场强度变化，可据此设置相应的转换控制程序，控制电磁灶的磁场强度，从而降低电磁锅的发热量。当温度下降到复位温度时，双金属片333恢复原状，永久磁铁在压簧331的推动下上升复位。如此循环往复，可以达到温度自动控制的目的。

在本实施例中双金属片333的变化是温度变化的函数，因此使永久磁铁的位置变化也是温度变化的函数。即电磁灶感受到的本实施例的电磁锅控温器产生的磁场强度也是温度的函数。

实施例3

图8～图9所示的可实现电磁灶自动控温的电磁锅是本发明的第三实施例。控温器3由与外锅体1底部合为一体的控温器壳体11、感温元件33、边缘具有环形台阶的盘状永久磁铁32和复位机构31组成，与第二实施例不同的是控温器3中的感温元件33采用碟形感温元件334，复位机构包括压簧331、固定在永久磁铁32上的推杆335和用于限定推杆335上下移动的轨迹的固定片336。

具体结构如下：

复位机构中的固定片336中心开有通孔，并水平设置在控温器壳体11中间高度上；碟形感温元件334位于固定片336上面，为凸球面形，常态时碟口向下，凸球面向上；永久磁铁32位于固定片的下方；压簧则位于永久磁铁32的下方，其上端作用于永久磁铁32的环形台阶上，下端作用于壳体11的底面上；推杆335下端固定在永久磁铁32的中心，推杆上部穿过固定片336的中心通孔，顶端抵住碟形感温元件334的球面，推杆335可以在固定片336的中心通孔中上下移动。

图8所示的控温器是显示处于常温的状态，蝶形感温元件334凸球面向上，由压簧331推动永久磁铁32和推杆335将碟形感温元件334向上推紧贴在锅体2底部外表面上。当锅体2被加热，温度上升，碟形感温元件334受热达到变形温度时变形产生“突跳”，由原来向上的凸球面变成向下的凸球面、碟口向上时，碟形感温元件334会克服弹簧力推动推杆335向下运动，推杆同时带动永久磁铁32下移，发生位置变化，参见图9所示。当温度下降到复位温度时，碟形感温元件334恢复原状，在弹簧的推动下永久磁铁32复位，再次向上贴紧固定片336下表面，并带动推杆335上升，将碟形感温元件334的球面向上推至锅体2的底面，以便进行下一轮的工作。

本实施例与第二实施例不同之处在于：第二实施例中永久磁铁32的位置是随着感温元件33受热缓慢变形而逐渐变化的；但在本实施中，感温元件33是在达到变形温度时产生“突变”，永久磁铁32的位置也产生突变。

实施例4

如图10和图11所示的可实现电磁灶自动控温的电磁锅是本发明的第四实施例。控温器3由与外锅体1底部合为一体的控温器壳体11、感温元件33、盘状永久磁铁32和复位机构31组成，与第二实施例不同的是控温器3之感温元件33采用的是形状记忆合金338，由双向形状记忆合金或单向形状记忆合金制成圆柱弹簧状。复位机构由压簧331、内装有永久磁铁32的套筒337组成。

具体结构如下：

在复位机构中的套筒337内底部固定永久磁铁32，永久磁铁32上方设置有用形状记忆会金制成弹簧状的感温元件338，套筒337上端具有一圈径向外延边，置于壳体11底面上的弹簧331之上端作用于该外延边下表面上，将套筒337向上推，使套筒337内永久磁铁32上面的感温元件338紧贴锅体2底面。

常温下，弹簧状的感温元件338为压缩状态，参见图10所示。当锅体2被加热，温度上升并高于记忆合金相变开始温度时，感温元件338伸长，克服弹簧力而推动永久磁铁32下移，同时带着套筒37压缩压簧331向下运动。永久磁铁32的位置发生变化，当温度达到记忆合金相变终了温度时，永久磁铁32到达下限位置，参见图11所示；当温度下降到记忆合金相变开始温度时，感温元件338开始收缩；当温度下降到记忆合金相变完成温度时，感温元件338收缩并紧。永久磁铁32和套筒337在压簧331的推动下回复到上限位置，又可以进行下一轮的工作。

实施例5

图12为本发明的控温制器的壳体分体结构剖视图，为本发明的第五实施例。其特点是控温器壳体11与外锅体1底部为分体结构，控温器壳体11通过外锅体1上沿壳体11外轮廓而设置的定位筋15而固定在双层锅体底部的夹层中。

Claims (10)

1.一种可使电磁灶实现烹饪过程自动控温的电磁锅，包括锅体，其特征是在锅体(2)底部外表固定一个控温器(3)，控温器由壳体(11)、感温元件(33)、永久磁铁(32)和复位机构(31)组成，其中，控温器壳体(11)为与锅体同轴向固定于锅底的筒形体，具有容许永久磁铁轴向位移的空间，感温元件(33)通过壳体上的固定结构而贴附于锅体底面，直接接受锅体的热量；永久磁铁(32)则位于感温元件的下方，在感温元件(33)受热变化时使永久磁铁向下位移，将该位移所引起的磁场强度突变作为电磁灶温度控制程序转换的一个温度变化信号；复位机构(31)则作用于永久磁铁(32)使之在感温元件变化前或复原后复位，使温度变化信号的产生过程循环反复。

2.根据权利要求1所述的可使电磁灶实现烹饪过程自动控温的电磁锅，其特征是所述的锅体(2)底部与外层锅底(1)组成双层结构，控温器(3)固定在锅体(2)底部与外层锅底(1)之间。

3.根据权利要求1所述的可使电磁灶实现烹饪过程自动控温的电磁锅，其特征是所述的锅体(2)与外锅体(1)组成双层结构，外锅体(1)和锅体(2)之间形成空隙(4)，控温器壳体(II)固定在外锅体(1)的锅底中部。

4.根据权利要求1或2所述的可使电磁灶实现烹饪过程自动控温的电磁锅，其特征是感温元件(33)采用感温磁钢(339)，所述的复位机构(31)即是感温磁钢的磁性，依靠感温磁钢的磁性，使永久磁铁吸附在感温磁钢的下方，当电磁锅的温度达到设定温度时，磁钢失去磁性，永久磁铁在重力作用下向下运动，位置发生变化。

5.根据权利要求3所述的可使电磁灶实现烹饪过程自动控温的电磁锅，其特征是感温元件采用双金属片。

6.根据权利要求5所述的可使电磁灶实现烹饪过程自动控温的电磁锅，其特征是所述的双金属片(333)为长方形，用于固定它的固定结构(12)为在外锅体(1)底部内表面上的固定柱，由固定柱(12)将双金属片(333)的一端固定在锅体(2)外底面上，呈悬臂状，悬臂端悬于锅体(2)外底面的中部并伸入控温器壳体(11)内；筒形的控温器壳体(11)底面封闭，其中还装有永久磁铁(32)和复位机构(31)，永久磁铁(32)为边缘具有环形台阶的盘状体，所述的复位机构(31)采用压缩弹簧(331)，它位于永久磁铁(32)的下方，上端作用于永久磁铁(32)的环形台阶上，下端作用于壳体(11)的底面上。

7.根据权利要求1或2所述的可使电磁灶实现烹饪过程自动控温的电磁锅，其特征是感温元件采用碟形感温元件(334)。

8.根据权利要求7所述的可使电磁灶实现烹饪过程自动控温的电磁锅，其特征是所述的复位机构包括压簧(331)、固定在永久磁铁(32)上的推杆(335)和用于限定推杆(335)上下移动的轨迹的固定片(336)，其中，复位机构中的固定片(336)中心开有通孔，并水平设置在控温器壳体(11)中间高度上；碟形感温元件(334)位于固定片(336)上面，为凸球面形，常态时碟口向下；永久磁铁(32)位于固定片的下方；压簧则位于永久磁铁(32)的下方，其上端作用于永久磁铁(32)上，下端作用于壳体(11)的底面上；推杆(335)下端固定在永久磁铁(32)上，推杆上部穿过固定片(336)的中心通孔，顶端抵住碟形感温元件(334)的球面，推杆(335)可以在固定片(336)的中心通孔中上下移动。

9.根据权利要求1或2所述的可使电磁灶实现烹饪过程自动控温的电磁锅，其特征是感温元件采用形状记忆合金(338)。

10.根据权利要求9所述的可使电磁灶实现烹饪过程自动控温的电磁锅，其特征是复位机构由压簧(331)、内装有永久磁铁(32)的套筒(337)组成，所述的套筒(337)内底部固定永久磁铁(32)，永久磁铁(32)上方设置有弹簧状的形状记忆合金(338)，套筒(337)上端具有一圈径向外延边，置于壳体(11)底面上的压簧(331)之上端作用于该外延边上，将套筒(337)向上推，使套筒(337)内永久磁铁(32)上面的感温元件(338)紧贴锅体(2)底面。

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