CN1319484C - 无油烟自动烹调装置 - Google Patents

Abstract

一种可用于深炸和煎炒等多种用途的无油烟自动烹调装置(100)，包括一个容器(102)，有一个外壁(102a)和一个直立于底部中央的内壁(102b)；一个容器盖(104)，覆盖在容器(102)顶部；一个搅动装置(108)，安装在容器(102)内；一个驱动装置(110)，用于驱动搅动装置(108)周期性地搅动食物；一个耦合装置(106)，用于耦合驱动装置(110)和搅动装置(108)；一个排气装置(200)，用于处理烹饪时所产生的油烟和异味；一个鼓气装置(202)，用于迫使空气进入容器(102)内，以除去烹饪时所产生的水蒸气；和一个控制装置，在每个搅动周期结束时，自动切断驱动装置的电源，迫使搅动装置停滞一段时间间隔。自动烹调装置(100)的主要优点包括无油烟污染、自动化操作、节能、省时。

Description

无油烟自动烹调装置

技术领域

本发明涉及厨用电器或食品加工设备，尤其是涉及一种可用于深炸和煎炒等多种用途的无油烟自动烹调装置。

背景技术

煎炸食物美观、可口，独具特色，比如，油炸虾、炸鸡块，等等。煎炸食物的重要特征是：外焦里嫩。但是，用常规方法和设备油炸和煎炒食物时存在一些非常需要解决的问题。

第一，食物原料中的水份在与热油接触时产生飞溅。飞溅的液体和食物碎片可飞出相当远的距离。这些飞溅物不仅污染炉灶，还可能会造成人员烧伤。

第二，食用油加热时产生的油烟对人体有害，经常吸入这种油烟会对身体健康造成长期的危害。

第三，食用油加热时产生的油烟会沉积在家具、绘画、电器等表面上，对家庭环境造成不良影响。

第四，用常规方法和设备制作的油炸食品比其它食品含有更多的食用油，而大量食用油脂含量较高的食品对人体健康不利。

第五，煎炸过食物的食用油，如果处置不当，会对环境造成污染。

第六，煎炸过程中，为实现食物的均匀加热，需要不停地搅动和翻转食物。使用目前的加工设备，这个过程全部靠人工实现，造成人力浪费。

目前，市场上已有许多专门用于油炸食物的电器产品。这些产品通常备有一个可以垂直移动的金属筐。使用时，将食物置于筐内，然后一起浸没在滚热的油中。用这种方法加工食物需要大量的食用油。而用油越多，能耗越大，炸制食物所需的时间也就越长，同时食物所吸收的食用油的量也就越多。

也有一些关于油炸过程自动化的专利技术，侧重于降低炸制食物的食用油含量。

美国专利No.5,027,697，专利申请人De Longhi，申请日期1991年7月2日，公布的是一种有一个可转动的斜置金属筐的油炸装置。当金属筐转动时，食物周期性地浸没于热油中，从而有助于水蒸气的排出和均匀、快速加热。

美国专利No.5,543,166，专利申请人Masel，等，申请日期1996年8月6日，描述的是一种油炸装置，包括一个盛食物的转鼓，其特征在于：炸过的食物用离心的方式除去多余的食用油。

美国专利No.5,611,265，专利申请人Ronci，等，申请日期1997年3月18日，描述的是一种炸、烤两用装置。炸过的食物用离心的方式除去多余的食用油。

美国专利No.6,453,801，专利申请人Masel，等，申请日期2002年9月24，公布的是一种油炸装置，包括一个盛食物的转鼓。其特征在于：有一个可上下移动的盛油的容器，用于调节油面相对于被炸食物的高度。

上述专利技术集中于开发自动油炸装置技术。其中的一些通过机械的办法降低油炸食物的食用油含量，如离心脱油等。这些产品的主要缺点是体积大、造价高、结构过于复杂，并且，使用后清洗较为困难。

上述专利技术均未解决烹饪食物时的油烟污染问题。

上述所有的已知技术都只可用于深炸食物。而煎炒是一种更加广泛使用的食品加工方法，尤其是中餐烹饪。

煎炒要求不断地搅动食物，所以，煎炒过程中所产生的飞溅和油烟是要解决的重要问题。另一方面，煎炒过程需要大量的人工劳动，因此，实现其自动化将大大降低人们在烹饪过程中的劳动量。

而降低油炸食物的食用油含量可通过改进加工方法和设备来实现，关键在于，要设法除去烹饪过程中所产生的水蒸气，尤其是食物外表面内的水分。尽早地除去食物表面的水分有利于减少食物对于食用油的吸收，缩短炸制时间，而且，所制作的食品将更加凸显外焦里嫩、美观可口的特点。

所以，有必要提供一种烹调装置，这种烹调装置(1)能够用于深炸和煎炒等多种用途；(2)具有自动化功能，从而减少人们在烹饪过程中的劳动量；(3)具有处理油烟的功能，以避免油烟对人体健康和家庭环境造成危害；(4)能够更加均匀地加热食物；(5)用于油炸食物时需要最少量的食用油；(6)能够有效地去除食物表面的水分，以降低油炸食物的食用油含量；(7)制造成本低；(8)便于使用。

发明内容

本发明是一种可用于深炸和煎炒等多种用途的无油烟自动烹调装置，包括一个容器，有一个上面开口，用于盛食物；一个容器盖，覆盖在容器顶部，用于关闭容器的上面开口；一个加热装置，用于加热容器内的食物；一个搅动装置，安装在容器内，用于搅动食物；一个驱动装置，与搅动装置耦合，用于驱动搅动装置周期性地搅动食物；一个耦合装置，用于耦合驱动装置和搅动装置；一个控制装置，在每个搅动周期结束时，自动切断驱动装置的电源，迫使搅动装置停滞一段预先确定的时间间隔；一个排气装置，用于处理烹饪过程中所产生的油烟和异味；和一个鼓气装置，用于迫使新鲜空气进入容器内，以便除去容器内的水蒸气。

以下是关于本发明的一些目的、特征和优点。

本发明的一个目的是，提供一种能够用于深炸和煎炒等多种用途的烹调装置。

本发明的另一个目的是，提供一种能够自动搅动食物的自动烹调装置，以节省人力。

本发明的再一个目的是，提供一种能够去除烹调时所产生的油烟和异味的无油烟烹调装置，从而避免油烟和异味对家庭环境和人体健康所带来的长期危害。

本发明的再一个目的是，提供一种烹调装置，该烹调装置用于深炸食物时，要求最少量的食用油，从而节省原料，减少能源消耗，缩短烹饪所用的时间。

本发明的一个特征是，所提供的烹调装置包括一个搅动装置，该搅动装置周期性地搅动食物，在每个搅动周期结束时，自动切断驱动装置的电源，迫使搅动装置停滞一段预先确定的时间间隔。这种间歇式工作方式的优点在于，能够实现较好的搅动效果，并可延长部件的使用寿命，节省能源。另一方面，这种间歇式的工作方式有助于油炸食物形成酥脆的表面层，从而使制作出的食物更加美观、可口。

本发明的另一个特征是，所提供的烹调装置包括一个强制排气系统，该系统能够有效地除去烹调时所产生的油烟和异味，从而避免油烟对家庭环境和人体健康所带来的长期危害；该系统还能够有效地除去烹调时所产生的水蒸气，从而有利于减少食物对于食用油的吸收，缩短炸制时间，而且，所制作的食品外焦里嫩、美观、可口。

本发明的一个优点是，所提供的烹调装置可适用于深炸和煎炒等多种用途。

本发明的另一个优点是，所提供的烹调装置无油烟污染，能有效地避免油烟对家庭环境和人体健康所带来的危害。

本发明的再一个优点是，所提供的烹调装置的操作过程完全自动化，极大地节省人力。

本发明的再一个优点是，所提供的烹调装置用于深炸食物时，要求最少量的食用油，从而节省原料，减少能源消耗，并且，缩短烹调所用的时间。

本发明上述的以及其它的目的、特征和优点，按照下述说明，并参照附图，将会更加显而易见。

附图说明

图1描述本发明的一个实施案例，自动烹调装置100的一个横截面。

图2描述耦合装置106的一个横截面。

图3描述搅动装置108的一个横截面。

图4描述排气装置200的一个横截面。

图5描述鼓气装置202的一个横截面。

图6描述图5中单向阀门218的一个横截面。

图7描述用于控制自动烹调装置100的一个控制电路152。

图8描述用于实现搅动装置108间歇式工作方式的一个控制电路50。

图9描述用于实现鼓气装置202间歇式工作方式的一个控制电路70。

图10描述用于深炸食物时所用的金属筐168的一个透视图。

图11描述金属筐168在工作位置的一个横截面。

图12描述图1中自动烹调装置100的另一种设计，自动烹调装置100a。

图13描述本发明的另一个实施案例，自动烹调装置300的一个横截面。

图14描述图13中密封装置308的一个横截面。

图15描述图13中密封装置308的另一种设计的一个横截面。

图16描述本发明的再一个实施案例，自动烹调装置400的一个横截面。

具体实施方式

图1描述本发明的一个实施案例，自动烹调装置100的一个横截面。自动烹调装置100包括一个容器102，一个容器盖104，一个耦合装置106，一个搅动装置108，一个驱动装置110，一个排气装置200，和一个鼓气装置202。

容器102有一个上面开口，一个外壁102a，和一个直立于容器102底部中央的管状内壁102b。内壁102b安装在容器102底部中央，并由此向上延伸，形成一个中央开口。容器102内表面可涂不沾材料。

一个防共转装置112，安装在容器102里面，外壁102a上，用于防止食物当搅动装置108转动时随之一起转动。如图1所示，防共转装置112体现为一个或多个沿径向延伸的金属桨片，其安装位置稍微高于搅动装置108，并向上延伸。防共转装置112的大小和形状可根据容器102的具体设计而定。防共转装置112也可以是与容器102制成一体的适当大小的内表面凸起。

一个加热装置114，安装在容器102底部的外表面上，用于加热容器102内的食物。加热装置114与容器102底部处于接触状态，当加热装置114接通电源而开始加热时，容器102内的食物跟着一起被加热。加热装置114可以是电阻类加热器或许多其它类型的加热器，比如，高强度红外辐射类加热器等。加热装置114也可以安装在容器112里面，安装在容器盖104上，或是一个炉灶。

一个容器底座116，安装在容器102的底部和外周边，用于为容器102提供底部支持，使得自动烹调装置100能站立在一个平面上，如厨房台面等。底座116的另一个作用是为容器102底部提供绝热。支座116的侧壁可向上延伸，覆盖容器102的外壁102a的一部份，以减少热量损失。在这种情况下，底座116起一个外部壳体的作用。

一个温度传感器118，用于测量容器102内的温度。所测温度可作为控制系统的一个输入变量。传感器118安装在容器102底部的一个适当的位置。当容器102内的温度超过用户所设定的值时，通向加热装置114的电源将被切断，以便满足用户的要求和节省能源。

容器盖104覆盖在容器102的顶部，用于关闭容器102的上面开口。容器盖104可用透明材料制成，或金属材料，但留有观察窗口(未显示)。观察窗口用透明材料制成，以便使用者由此观察食物的加工过程。

容器盖104上适当的位置有一开口104a，用于在烹饪过程中向容器102内添加佐料等。一个小容器盖104b，用于关闭开口104a。

图2描述耦合装置106的一个横截面。耦合装置106有一个管状外壁106a和一个管状内壁106b，用于耦合一个由驱动装置110延伸出来的主轴120和搅动装置108。外壁106a与内壁106b同轴，二者又与容器102的管状内壁102b同轴。外壁106a和内壁106b在上部固连在一起。外壁106b的下部与搅动装置108连接。内壁106b的下部有一个槽形耦合元件106c，或其它类型的耦合元件，与主轴120通过一个耦合元件122相耦合。

处于工作状态时，外壁106a套在容器内壁102b上，内壁106b由上面穿入容器内壁102b的中央开口内。主轴120的上部由下面穿入内壁106b的中央开口内。各壁之间的间隙要尽量小，以保证理想的工作状态。

搅动装置108可拆卸地安装在容器102的里面，底部中央，可绕中心轴旋转。搅动装置108有一个中央开口，套在容器内壁102b上。如图2所示，搅动装置108体现为一个或多个金属桨片，用于铲起和翻动食物。

一个支撑件124，固定在容器102底部中央，容器内壁102b的下端，用于支持搅动装置108。

图3描述搅动装置108安装于容器102底部时的一个横截面，该横截面总体上呈犁状，其前面部份108a与容器102底部之间有一个预先确定的很小的间隙，以便于搅动装置108能够很好地将食物铲起；其后面部份108b逐渐向上、向后延伸，用于翻起食物。

当搅动装置108与容器102底部的间隙较小时，搅动装置108将不可避免地直接刮在容器102的底部上，从而导致由于摩擦而带来的搅动装置108的磨损和能量损失。为了解决这一难题，在容器102底部增加一个或多个环形微小突起102c，其结构可参照图1和图2。环状突起102c对搅动装置108提供进一步的支持。环状突起102c的宽度是预先确定的，其大小要保证对搅动装置108提供充分的支持，并且，摩擦力又不至于过大。当容器102内表面涂有不沾材料时，环状突起102c的上表面最好不涂不沾材料。搅动装置108与环状突起102c相对应的局部区域可加上较耐磨的材料，以提高搅动装置108的使用耐久性。环状突起102c的高度要小，比如，小于1毫米，要便于搅动装置108掀起食物和避免食物沾底、烧糊。环状突起102c也可以设计成许多其它的形状和图案。

搅动装置108的旋转速度很重要。如果速度过低，食物会随搅动装置108共转，因此，搅动装置108无法很好地铲起并搅动食物，从而很难达到预期的搅动效果。另一方面，如果连续搅动速度过高，则食物被搅动得太多、太久，从而食物的表面被损坏，而且，还会导致使用过的食用油浪费。除此之外，摩擦带来的部件磨损和能量损失也是要考虑的问题。

为了解决上述问题，本发明提出一个间歇式的工作方式，在这个间歇式的工作方式中，搅动装置108周期性地搅动食物，每个搅动周期定义为搅动装置108连续搅动一圈或多圈的运动，而在每个搅动周期结束时，自动烹调装置100的控制系统将自动切断驱动装置106的电源，迫使搅动装置108停滞一段预先确定的时间间隔，然后，自动开始下一个搅动周期。

这种间歇式的工作方式的优点在于，能够实现较好的搅动效果，延长搅动装置108和驱动装置110的使用寿命，并且，节省能源。另一方面，这种间歇式的工作方式有助于油炸食物形成酥脆的表面层，因此，所制作的食物更美观、可口。在下面讨论控制部份时，本说明书将公布一个计算机控制方法和一个电子电路控制方法。

请再次参照图1。驱动装置110包括一个驱动电机126和主轴120。

电机126安装在一个电机室128内。电机室128固定在底座116的底部中央。电机室128有一个上面开口和一个机室盖130。机室盖130盖在电机室128的顶部，用于关闭电机室128的上面开口。机室盖130上有一个中央轴孔，主轴120由此穿出电机室128。

电机126通过支座132安装在电机室128内，并通过电源线与电源134相连接。

主轴120的一端通向电机126。如果电机126为一个低速电机，则主轴120直接与电机126的输出轴相连接；如果电机126为一个高速电机，则主轴120通过一些齿轮机构或其它传动机构与电机126的输出轴相连接。主轴120与容器内壁102b同轴，并从下面穿入容器内壁102b的中央开口内。

请再次参照图2。在主轴120的上部，耦合元件122与耦合元件106c相耦合。耦合元件122是一个有一定长度的金属圆柱，安装在主轴120的上部，穿过主轴120上一个沿径向方向的贯通圆孔。使用时，耦合元件122嵌入耦合元件106c的槽内，从而与耦合元件106c相耦合。

一个或多个主轴支撑元件136，安装在主轴120的上部，其作用是进一步将主轴120支撑在容器内壁102b上。支撑元件136呈环状，随主轴120的上部一起可滑动地穿入容器内壁102b的中央开口内。支撑元件136与容器内壁102b之间的间隙应尽量小。轴承是支撑元件136理想的选择，因为轴承摩擦力小、功率损失少。

图4和图5描述一个强制排气系统，该系统包括一个排气装置200和一个鼓气装置202。

排气装置200包括一个排气管道206和一个排气过滤器208。排气管道206的一端固定在容器盖104上，与容器盖104上的一个开口相连通。排气管道206还起一个托架的作用，支撑排气过滤器208。过滤器208安装在排气管道206的另一端上。过滤器208可进一步包括一个一次性使用的纸质或纤维材料制成的过滤媒介208a和一个一次性使用的活性炭过滤媒介208b，一起构成一个多级的组合式过滤器。

排气过滤器208呈杯状，用于处理由容器102内排出的油烟气体。过滤器208由一层或多层金属滤网材料制成，比如，铝质金属滤网。金属滤网的网格大小不同并相互重叠。当油烟气体由此通过时，其中的油烟微粒将附着在过滤器208上。过滤媒介208a和208b可进一步除去残余的油烟成分，并除去烹调时所产生的异味。经过过滤的气体主要是纯净的水蒸气，对人体健康和家庭环境不构成危害。

鼓气装置202包括一个进气管道210，一个电机214，一个风扇216，和一个单向阀门218。

进气管道210的一端安装在容器102外壁102a的上部，与容器102外壁102a上部的一个开口相连通。在进气管道210上有一个开口212，起进气口的作用。另外，一个通气管道210a由开口212通至外部空间。外部新鲜空气通过管道210a和进气管道210进入容器102内。一个过滤器210b，由金属滤网材料制成，用于防止空气中的尘埃被吸进容器102内。进气管道210还起一个托架的作用，用于安装电机214。风扇216固定在电机214的输出轴上，并且，插入进气管道210内。电机214通过电线连接到电源134。电源134显示在图1中。

图6描述图5中单向阀门218的一个横截面。阀门218包括一个阀门壳体220，一个阀体222，一个覆盖件224，和一个弹簧226。阀门壳体220安装在进气管道210的固定端内。阀门壳体220上有开口，允许空气由此通过。阀体222与阀门壳体220的开放端相配。阀体222上也有开口，允许空气由此通过。覆盖件224贴合在阀体222上，用于关闭和打开阀门218。覆盖件224上有一个柱状突起，可滑动地插入阀体222的一个中央开口内。覆盖件224的柱状突起可沿阀体222的中央开口滑动一定的距离。弹簧226安装在覆盖件224的柱状突起的自由端和阀门壳体220之间。弹簧226处于一定的预拉伸状态，因此，覆盖件224紧贴阀体222，从而关闭阀门218。

当鼓气装置202处于工作状态时，风扇216所产生的气体压力迫使覆盖件224滑离阀体222，于是，阀门218进入打开状态，允许空气由此通过。阀门218用于防止当鼓气装置202暂时不工作时烹饪过程中所产生的油烟气体由鼓气装置202泄出。

以上，本说明书公布了单向阀门218的一种设计。实际上，有许多其它适当的阀门设计可用于本发明所描述的这种应用。

排气装置200和鼓气装置202可安装在自动烹调装置100上许多其它位置，例如，排气装置200可安装在容器102外壁102a的上部，鼓气装置202可安装在容器盖104上，等等。另外，排气装置200和鼓气装置202在结构上可以有许多不同的设计，而这些结构设计上的改变均应视为属于本发明的范畴。

排气装置200主要用于处理烹饪时所产生的油烟。鼓气装置202用于迫使水蒸气经排气装置200排出。与已知技术的产品相比，这种集中式的强制排气系统的排气量是可控制的。

除去烹饪时所产生的水汽，特别是在炸制食物过程的开始阶段，是非常有必要的。降低容器102内的水汽含量有助于实现炸制食物的许多好的特点，如色泽鲜艳、外焦里嫩，等等，而且，还有助于缩短烹饪时间，节省能源。

强力鼓气有助于容器102内部空气的流动和湿气的排出。但是，连续的强力鼓气将导致过多的热量损失。为解决这一难题，本发明提出一个间歇式的排气工作方式。在这个间歇式的排气工作方式中，风扇216的运转被分成许多重复的周期，在每个周期结束时，风扇216停滞一段预先确定的时间间隔，如10秒、20秒，等等，然后自动开始下一个工作周期。在下面讨论控制部份时，本说明书将公布一个电子电路控制方法。

食物炸制好后，其温度仍非常高，而且，容器102内仍有残余的油烟气体。可用鼓气装置202迫使新鲜空气进入容器102内，使食物快速冷却至一个预先确定的温度，同时，清除容器102内的残余油烟。这个过程有助于家庭环境保护，操作安全，和保持所炸制食物的良好特点。

以上公布的强制排气系统，无论是用于深炸还是煎炒，都是有许多好处的。用于油炸食物时，它能促进食物表面湿气的蒸发，从而制做的食物更美观、可口。用于煎炒食物时，特别是炒蔬菜，会使得食物更美观。众所周知，用常规炒锅，盖上锅盖炒菜时，绿色蔬菜往往变得发黄，极大地降低菜肴的美观性。

请再次参照图1。一个控制盒138，安装在容器102的外壁102a上，用于安装控制模块150和电源134等。

控制模块150安装在控制盒138内，用于控制自动烹调装置100的各种各样的参数，比如，油温控制、定时、电机速度控制，等等。

控制模块150包括一个控制电路152，如图7所示。电路152包括一个半导体芯片154，一个继电器156，一个继电器158，和一个继电器160。芯片154用于编程控制自动烹调装置100的各种各样的功能；继电器156用于控制加热装置114；继电器158用于控制电机126；和继电器160用于控制电机214。

芯片154带有用于存储数据和程序的ROM和RAM，并且，还带有I/O口、A/D转换器等接口。上述的ROM中包括一个ROM 162和一个ROM 164。ROM 162用于存储各种各样的烹饪食谱及控制程序，ROM 164用于记忆各种各样的参考数据。

温度传感器118用于测量容器102内的温度，所测温度输入芯片154，作为可控制的变量。当容器102内的温度高于用户所设定的值时，继电器156将切断加热装置114的电源，从而更好地满足用户的要求，并且节省能源。

芯片154可编程，以控制继电器158间歇式地接通电机126的电源，在搅动装置108的每个搅动周期结束时，迫使电机126停滞一段预先确定的时间间隔，然后自动开始下一个搅动周期。芯片154可用相似的方法进行编程，通过继电器160控制电机214，实现强制排气系统的间歇式工作方式。

如图1所示，电源134安装在控制盒138内，用于为控制电路152以及各种电子元件提供电力，如显示器、提示器、液晶屏幕，等等，并且，也为电机126和电机214提供电力。

一个控制面板166，附在控制盒138外面，用于支持和安装开关、显示器、调节旋钮、提示器、液晶屏幕，等等。

图8描述实现搅动装置108间歇式工作方式的一个控制电路50。

如图8所示，驱动电机126带动搅动装置108。电机126的上端电极连接至电源134的负极，V-，下端电极连接到一个PNP三极管51的收集极。三极管51的发射极连接到电源134的正极，V+。一个联动机构52，设置在电机126的输出轴和一个双置开关53之间。电机126输出轴的转动角度控制双置开关53的接通状态。开关53有一个单极54连接至一个电容器55的左端。单极54可在二个状态之间互换，这两个状态分别为：″工作″和″停滞″。″工作″状态代表搅动装置108处于搅动状态；″停滞″状态则代表搅动装置108处于停滞状态。″工作″状态占电机126输出轴旋转一圈的大部份转角位置，如80％以上。″工作″状态同V-联系在一起，″停滞″状态同V+联系在一起。

一个主开关56，用来启动和停止电路50所提供的间歇式工作方式。开关56的上端连接至V-，下端连接到一个可变电阻器58的上端。

电容器55的右端与电阻器58的下端相连。同时连接到电容器55右端的还有三极管51的基极和电阻器59的下端。电阻器59的上端连接到一个开关60的左端。开关60用于启动一个手动的连续搅动的工作状态，称为″搅动″工作状态。开关60的右端同V-连接在一起。电阻器59的上端连接到一个电容器61的下端。电容器61的上端与V-相连接。

开关60是一个按钮开关，用于启动″搅动″工作状态。当开关60接通时，其两个终端连接在一起，导致电阻器59的上端连接到V-，同时，导致电容器61短路至V-。

当开关56处于接通状态，同时，开关60处于断开状态时，电路50控制电机126，间歇式地驱动搅动装置108，在每一个搅动周期结束时，搅动装置108停滞一段预先确定的时间间歇。这种间歇式的工作方式通过由三极管51，开关53，电容器55，和电阻器58组成的电路来实现。

现在，假设开关56一直处于断开状态，因而，电机126一直处于非工作状态。进一步假设开关53是在″停滞″状态，所以，电容器55是处于放电状态。

当开关56被接通时，电阻器58上端的电势降低，导致三极管51进入导通状态，从而接通电机126的电源。当电机126开始转动，开关53被换至″工作″状态，导致电容器55的左端连接到V-。电容器55这时开始充电，其右端电势相对于左端不断升高。即使是在电容器55充分充电以后，仍然有充足的基极电流保持三极管51处于导通状态，所以，电机126继续转动，直到开关53循环回到″停滞″状态。当开关53循环回到″停滞″状态时，电容器55的左端连接到V+，电容器55开始通过电阻器58放电，直到电阻器58下端的电势相对于V+足够低时。在这个期间，三极管51保持在非导通状态，导致电机126停止工作一段时间。然后，当足够的基极电流恢复时，三极管51又回到导通状态，一个新的搅动周期由此开始。

停滞时间间隔的长度由电容器55放电所需要的时间来决定。适当地选择电容器55和电阻器58的参数即可实现理想的时间间隔。

加上电阻器59和电容器61，可实现一个手动的连续搅动的工作方式，这一工作方式与前述的间歇式工作方式相辅相成。一旦接通开关60，无论开关56处于什么状态，这一工作方式立即启动。当接通开关60时，如果开关56是在接通状态，则连续搅动的工作方式将取代间歇式的工作方式。在开关60断开之后，连续搅动的工作方式还将保持一段预先确定的时间，然后，间歇式的工作方式恢复起来。当开关60被按下时，如果开关56是在断开状态，电机126立刻开始转动。当开关60断开之后，电机126仍将继续工作一段预先确定的时间，然后，停止工作。

当开关60被按下时，电阻器59的上端接V-。充足的电流流经三极管51的基极和电阻器59，使得三极管51处于导通状态，因此，电机126开始工作。适当选择电阻器59的值，只要开关60处于接通状态，这种工作方式就将继续，而与开关53和开关56的状态无关。

按动开关60还导致电容器61短路至V-，任何存在于电容器61内的电荷都将通过短路释放。当松开开关60时，流经三极管51基极的电流将继续通过被放了电的电容器61流动，直到电容器61充入足够的电荷为止。其结果是三极管51将继续处于导通状态，因而电机126也将继续正常工作。三极管51继续处于导通状态的时间长度由电阻器59和电容器61的时间常数决定。这一时间间隔一般被定为一、二个连续的搅动周期。

值得提及的是，如果驱动装置110有减速装置，联动机构52应设置在输出轴和开关53之间，而不是电机126的输出轴和开关53之间。

如果希望每个搅动周期为多圈搅动，比如两圈，可在驱动装置106的输出轴上加一个较小的齿轮，并以此带动一个较大的齿轮，传动比率应该是1∶2。联动机构52应置于开关53和上述较大的齿轮之间。

搅动装置108的间歇式工作方式还可以通过一个机械定时器来实现，如一个由弹簧驱动的定时装置(未显示)。在一个圆形面板上沿周边安装许多相互不接触的电极。另外，在面板的中心安装一个可旋转的并由弹簧驱动的针状电极。当针状电极转动时，分别与不同的周边电极接触。对应于每一个周边电极的转角范围代表一个搅动周期。而相邻两个周边电极之间的转角范围代表相邻两个搅动周期之间的间歇。

图9描述实现鼓气装置202间歇式工作方式的一个控制电路70。

如图9所示，电机214驱动风扇216，迫使新鲜空气进入容器102内。电机214的上端电极连接到V-，下端电极连接到一个PNP三极管71的收集极。三极管71的发射极连接到V+。三极管71的基极连接到一个可变电阻器72的下端。电阻器72的上端连接到一个电容器73的下端。电容器73前上端连接到V-。同时连接到电阻器72上端的是一个电磁开关74的下端和一个开关75的左端。开关75是个按钮开关，用于启动一个手动的连续排气的工作方式，称为″排气″工作方式。开关74的上端和开关75的右端连接到V-。

开关74为主控开关，用于启动和停止由电路70提供的间歇式排气工作方式。开关74与电机126联动。当电机126处于工作状态时，开关74接通；当电机126停止运转时，开关74断开。由于电机126按照间歇式方式工作，其又与开关74联动，所以鼓气装置202也将按照间歇式方式工作。

无论开关74接通还是开关75接通，电阻器72的上端都连接到V-，同时，电容器73短路至V-。

间歇式排气工作方式通过由三极管71，电阻器72，电容器73，和开关74组成的电路实现。电机126与开关74联动，控制开关74的工作状态。

当电机126处于工作状态，开关74被接通，电阻器72的上端连接到V-，同时，电容器73短路到V-。电阻器72上端的电势降低，导致三极管71进入导通状态，从而，启动电机214。当电机126处于非工作状态时，开关74被断开。但三极管71的基极电流通过放了电的电容器73继续流动，直到电容器73充入足够的电荷为止。因此，三极管71将继续保持导通状态，并且，电机214也将继续处于工作状态。三极管71将保持导通状态一段预先确定的时间间隔，该时间间隔的长度根据电阻器72和电容器73的时间常数来确定。然后，电机214停滞一个预先确定的时间间隔，直到搅动装置108的下一个搅动周期开始，这时电机126接通电源，同时，开关74再次被接通。

加上开关75，可实现一个手动的连续排气的工作方式，这一工作方式与前述的间歇式排气工作方式相辅相成。当开关75被接通时，无论开关74处于什么状态，电机214都将马上启动。当按下开关75时，如果开关74是处于接通状态，则连续排气的工作方式将取代间歇式的排气工作方式。当开关75被松开之后，这种连续排气的工作方式将保持一段预先确定的时间间隔，然后，恢复间歇式的排气工作方式。当按下开关75时，如果开关74是处在断开状态，电机214也将立刻启动。在开关75被断开之后，电机214将继续保持这一工作状态一段预先确定的时间间隔，然后，停止工作。

图10描述一个用于深炸食物的金属筐168的一个透视图。金属筐168有一个直立于底部的管状内壁168a，一个或多个槽孔168b，和一个筐把手168c。

图11描述金属筐168处于工作位置时的一个横截面。内壁168a安装在金属筐168底部中央，套在容器102的内壁102b上。槽孔168b与防共转装置112相适配，将金属筐168定位于工作位置。把手168c安装在金属筐168的上部。容器102的上沿有很小的凹陷，允许连接把手168c和金属筐168上沿的金属连接件由容器102内延伸至外面。

自动烹调装置100的使用方法如下。

首先，将容器102固定在支座116内的工作位置，并且，安装好搅动装置108。

其次，将一定量的食用油加入容器102内，然后，预热至一定的温度。

第三，将要加工的食物放入容器102内，并盖上容器盖104。

第四，选择适当的温度、时间、搅动强度和排气力度等，或者，选择一个自动操作程序，然后，启动自动烹调装置100。自动烹调装置100开始自动化操作，直到完成所设定的程序。

第五，取出搅动装置108，然后，取出加工过的食物。

整个加工过程无需人力介入。当加工过程结束时，自动烹调装置100会鸣叫，提示用户。

图12描述自动烹调装置100的另一个设计，自动烹调装置100a。在这个设计中，加热装置114安装在一个加热装置支架170上。支架170可拆卸地安装在容器底座116上。温度传感器118安装在机室盖130或其它适当的位置。容器102可拆卸地安装在容器底座116里面。这样，容器102可与底座116分开，便于从里面取出加工过的食物，并且，也易于取下来单独清洗。当容器102安放在支座116内的工作位置时，加热装置114和传感器118与容器102的底部相接触。

图13描述本发明的另一个实施案例，自动烹调装置300的一个横截面。自动烹调装置300的一些部件或装置与自动烹调装置100和100a的在功能和结构上相似。为了避免重复说明，相同的数字表示相似的部件或装置。相似的部件或装置的详细说明请参照图1和12所示的自动烹调装置100和100a。

容器302的底部中央有一个轴孔，由驱动装置110延伸出来的一个主轴304由此轴孔穿入容器302内。

耦合装置306用于耦合主轴304和搅动装置108，其下部是一个柱形套筒。柱形套筒的下端与搅动装置108固连在一起，上部有一个槽形的耦合元件306a，或其它类型耦合元件，与主轴304耦合。主轴304同耦合元件122一起插入耦合装置306下端的柱形套筒内，并与耦合元件306a相耦合。耦合装置306的上端向上延伸至一定的高度。

如图14所示，主轴304的下端有一个内齿轮304a，与电机轴126a上端的方形或齿轮头相啮合。这种配合极大地降低了对主轴304和电机轴126a同轴度的要求，在生产中的好处是一目了然的。

图14描述图13中密封装置308的一个横截面。密封装置308用于密封轴304和容器302之间的间隙。密封装置308包括一个密封法兰310，一个密封螺母312，和密封材料314。

法兰310与轴304同轴，其固定端安装在容器302底部中央的外表面上。螺母312与法兰310的自由端通过螺纹密封结合。密封材料314置于法兰310和螺母312之间形成的空间。上紧螺母312时，产生挤压，迫使密封材料314紧贴法兰310的颈口和轴304，从而实现密封效果。当有泄漏发生时，进一步上紧螺母312。

上述密封装置308是一种用于低速转轴密封的典型应用。

密封材料314的选择极为重要。密封材料314需耐高温，通常选择纯金属材料。当密封材料314为纯铜或铝时，轴304必须做硬化处理。铜和铝质密封材料可用于538℃(1000)的高温环境。

密封装置308还可采取许多其它形式，比如，套筒式和迷宫式，或多种形式的组合体，以实现理想的密封效果。

图15描述图13中密封装置308的另一种设计。在这个设计中，密封装置308安装在容器302里面的底部中央，而不是安装在容器302的外面。法兰310的固定端安装在容器302底部的内表面上，其自由端向上延伸至一个预先确定的高度。螺母312和密封材料314安装在法兰310的自由端。

图15所示设计的重要好处是，对于大多数的实际应用，密封装置308均高出油面或水面，所密封的界面不浸没在液体下面，所以，对密封装置308的要求显著降低。另外，轴304在一个更高的位置得到较好的支持。

在实际使用中，耦合装置306的下部管状套筒套在密封装置308的外面。

自动烹调装置300的其它特点与自动烹调装置100和100a的相似。

图16描述本发明的再一个实施案例，自动烹调装置400的一个横截面。自动烹调装置400的一些部件或装置与自动烹调装置100和100a的在功能和结构上相似。为了避免重复说明，相同的数字表示相似的部件或装置。相似的部件或装置的详细说明请参照图1和12中的自动烹调装置100和100a。

容器402，上面开口，下面闭合，有一个中心轴404，安装在容器402内的底部中央，用于引导和支持耦合装置406。中心轴404的另一端向上延伸至一个预先确定的高度。

耦合装置406是一个套管，套在中央轴404上，用于将驱动装置408的转动功率传递至搅动装置108。耦合装置406的下端与搅动装置108固连，上端向上延伸。耦合装置406的上部有一个耦合元件406a。

一个电机室410，配置在容器402的上面，通过铰连接件412安装在控制盒138的上部。电机室410的工作位置呈水平，使用时，可通过把柄414提起和放下。

驱动电机416安装在电机室410里面。皮带轮418固定在电机轴上，将转动功率通过皮带422和驱动皮带轮424从电机416传递到一个主轴420上。主轴420通过轴承元件426安装在电机室410内。轴420的下端向下延伸，穿过电机室410的底面。耦合元件428固定在轴420的下端，用于驱动一个安装在容器盖104上的中间耦合装置430。

中间耦合装置430包括一个中间轴432，一个上部耦合元件434，和一个下部耦合元件436。

耦合元件434固定在轴432的上端，与耦合元件428相耦合。中间轴432的下端向下延伸，穿过容器盖104上的一个中央轴孔。耦合元件436安装在轴432的下端，与耦合元件406a相耦合。

中间耦合装置430通过轴承元件438安装在容器盖104上。

自动烹调装置400的其它特征与自动烹调装置100和100a的相似。

对于所有的上述实施案例，当容器比较大时，搅动装置也就较大，用起来不方便。为了解决这个问题，容器的下部可适当地逐渐向内缩小，这样，容器底部的直径比较小，搅动装置也就可以设计得小一些。

读者可以看到，本发明的自动烹调装置可用于深炸和煎炒等多种用途。操作过程完全自动化，极大地减少人们在日常烹饪中所花费的时间和精力。在使用本发明的自动烹调装置时，容器盖一直盖在容器顶部，因此，能够避免热油飞溅和由此可能带来的人员烧伤。同时，烹调时所产生的带有油烟的气体，通过一个强制排气系统分级过滤，除油烟，去异味后排出容器外，因此，能有效地避免油烟对家庭环境和人体健康所带来的长期危害。本发明的自动烹调装置，由于具有自动搅动功能，深炸食物时，需要的食用油的量大大降低，由此带来的直接好处是高效、节能，并且，食物吸收的食用油的量较少。

搅动装置间歇式地搅动食物，在这个间歇式的工作方式中，搅动装置周期性地搅动食物，而在每个搅动周期结束时，控制系统自动切断驱动装置的电源，迫使搅动装置停滞一段预先确定的时间间隔。这种间歇式的工作方式的优点在于，能够实现较好的搅动效果，延长部件的使用寿命，并且，节省能源。另一方面，这种间歇式的工作方式有助于油炸食物形成酥脆的表面层，因此，所制作的食物更美观、可口。

本发明是以描述的形式进行说明的，因此，所用术语只是为了更好地描述和说明，不应理解为是对本发明的任何限制。

本说明书对本发明的一些实施案例作了详细描述和说明。虽然这些实施案例在形式和结构上具有某种程度的特殊性，但是，这些特殊性仅仅是为了描述和说明本发明，不应理解为是对本发明的任何限制。

另外，虽然本发明是以家用自动烹调装置的形式来描述的，但是，本发明显然具有商业用途，比如，用于餐馆等，所以，本发明还可以商业用自动烹调设备的形式来描述。

虽然本发明的强制排气系统是以将新鲜空气吹入自动烹调装置内的形式来描述的，但是，适当地改变一些部件的顺序或组合，所述强制排气系统可变为往外抽气的形式，这种形式上的改变显然没有偏离本发明的强制排气的精神，因此，这种形式上的改变应视为属于本发明的范畴。

因此，在实际应用中，上述实施案例中的部件在形状、材料、构造、组合、顺序等具体形式细节上是可以改变的，而这些改变只要不偏离本发明的精神，则均应视为属于本发明的范畴。

Claims (21)

1.一种自动烹调装置，所述自动烹调装置包括：

一个容器，有一个上面开口和一个底部中央轴孔，用于盛食物；

一个容器盖，覆盖在所述容器的顶部，用于关闭所述容器的上面开口；

一个加热装置，用于加热所述容器内的食物；

一个搅动装置，安装在所述容器内，用于搅动所述容器内的食物；

一个驱动装置，与所述搅动装置相耦合，用于驱动所述搅动装置周期性地搅动所述容器内的食物，该驱动装置有一个驱动轴穿入所述容器的底部中央轴孔；

一个密封装置，用于密封所述容器的底部中央轴孔与所述驱动轴之间的空隙，该密封装置包括一个密封材料，紧贴所述传动轴和所述容器底部，从而产生密封；和

一个耦合装置，用于耦合所述搅动装置和所述驱动装置。

2.根据权利要求1所定义的自动烹调装置，其特征在于：所述密封装置安装在所述容器底部的外面。

3.根据权利要求2所定义的自动烹调装置，其特征在于：所述密封装置包括一个与所述驱动轴同轴的密封轴套和一个密封圈，所述密封圈通过挤压紧贴所述传动轴和所述密封轴套从而构成密封。

4.根据权利要求1所定义的自动烹调装置，其特征在于：所述密封装置安装在所述容器里面的底部，并向上延伸至一个预先确定的高度，从而对于所述自动烹调装置的大多数应用，所述密封装置的密封界面均高于油面或水面，以至于对所述密封装置的要求大大降低。

5.根据权利要求4所定义的自动烹调装置，其特征在于：所述密封装置包括一个与所述驱动轴同轴的密封轴套和一个密封圈，所述密封圈通过挤压紧贴所述传动轴和所述密封轴套从而构成密封。

6.根据权利要求1所定义的自动烹调装置，其特征在于：所述自动烹调装置进一步包括一个鼓气装置，用于迫使新鲜空气进入所述容器内，以便除去烹饪时所产生的水蒸气。

7.根据权利要求6所定义的自动烹调装置，其特征在于：所述鼓气装置包括一个单向阀门，用于防止油烟气体由此泄出。

8.根据权利要求1所定义的自动烹调装置，其特征在于：所述自动烹调装置进一步包括一个排气装置，用于排泄烹饪时所产生的气体。

9.根据权利要求8所定义的自动烹调装置，其特征在于：所述排气装置包括一个过滤装置，用于处理烹饪时所产生的油烟气体。

10.根据权利要求9所定义的自动烹调装置，其特征在于：所述过滤装置包括一个金属滤网，用于处理烹饪时所产生的油烟气体。

11.根据权利要求9或10所定义的自动烹调装置，其特征在于：所述过滤装置进一步包括一个纸质或纤维质的过滤材料，用于过滤排泄气体中的油烟成份。

12.根据权利要求9或10所定义的自动烹调装置，其特征在于：所述过滤装置进一步包括一个活性炭过滤材料，用于过滤排泄气体中的油烟成份。

13.根据权利要求1至10任意一项所定义的自动烹调装置，其特征在于：所述容器包括一个防共转装置，安装在所述容器内，用于防止食物随所述搅动装置一起转动。

14.根据权利要求1至10任意一项所定义的自动烹调装置，其特征在于：所述容器包括一个支撑机构，固定在所述容器里面的底部上，用于支撑所述搅动装置，从而避免所述搅动装置刮伤所述容器的底部，减少所述搅动装置与所述容器的底部之间的摩擦，和延长所述搅动装置的寿命。

15.根据权利要求1至10任意一项所定义的自动烹调装置，其特征在于：所述自动烹调装置进一步包括一个金属筐，用于深炸食物，所述金属筐有一个上面开口和一个底部中央开口。

16.根据权利要求1至10任意一项所定义的自动烹调装置，其特征在于：所述自动烹调装置进一步包括一个容器底座，用于支撑容器和容器的绝热。

17.根据权利要求1至10任意一项所定义的自动烹调装置，其特征在于：所述自动烹调装置进一步包括一个控制装置，在每个搅动周期结束时自动切断所述驱动装置的电源，迫使所述搅动装置停滞一段预先确定的时间间隔。

18.根据权利要求17所定义的自动烹调装置，其特征在于：所述控制装置包括一个延时控制电路，用于确定所述预先确定的时间间隔。

19.根据权利要求18所定义的自动烹调装置，其特征在于：所述控制装置包括一个开关装置，其状态受所述驱动装置输出轴转动位置的控制，用于调节所述延时控制电路，使之在每个搅动周期结束时，切断所述驱动装置的电源。

20.根据权利要求17所定义的自动烹调装置，其特征在于：所述控制装置包括一个开关装置，用于导通所述控制装置，从而提供一个连续的、没有间歇的周期性搅动工作方式。

21.根据权利要求6或7所定义的自动烹调装置，其特征在于：所述自动烹调装置进一步包括一个控制装置，用于将所述鼓气装置的鼓气过程划分为重复的预先确定的鼓气周期，在每个鼓气周期结束时，自动切断所述鼓气装置的电源，迫使所述鼓气装置停滞一段预先确定的时间间隔。

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