CN1887150A - 一种能发出反映温度变化的磁信号的电磁锅 - Google Patents

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一种能发出反映温度变化的磁信号的电磁锅,包括锅体,在锅体底部固定至少一块感温磁钢作为温度信号发生元件,特别是一种在特定温度点发出信号的元件。本发明采用在电磁锅底附加感温磁钢,不但可以进行加热和保温,而且还可以根据感温磁钢达到的居里温度而向电磁灶发出一个失去铁磁性信号,在电磁灶同时有一磁感应元件的情况下,使电磁灶根据感应到的信号来进行温度控制程序的转换,可提高了电磁灶的自动化程度,从而改变现有技术电磁灶必须人工控温的状况,拓宽电磁灶和电磁锅的用途。

Description

一种能发出反映温度变化的磁信号的电磁锅
所属技术领域本发明涉及一种适用于电磁灶的烹饪锅,特别涉及一种能发出反映温度变化的磁信号以实现烹饪过程自动控温的电磁锅。
背景技术
电磁锅是利用电磁灶的电磁感应产生的热效应来加热和烹饪食物,因而锅体必须采用铁磁材料制成以作为发热体,如采用铸铁、碳钢、不锈钢等材料做锅体;也可以采用非铁磁材料,如铝、铜、陶瓷、玻璃等材料制成盛食物的锅体1,然后在锅体底部复合一层或者一层以上的铁磁材料作为发热体,如图1所示锅体1在锅底处复合了二层发热体2、3。以上两种形式构成的电磁锅,只能起一种加热作用。现有技术中的电磁锅关于电磁锅的改进技术也主要是针对上述第二种电磁锅复合铁磁材料的技术,或者是如何提高热效率而开发的技术方案。
现有技术中的电磁灶的温控采用的是锅底温度控制:置于灶板上面的锅底发热直接传热至灶板,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灶板,现行灶板一般采用陶瓷板,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的磁信号以实现电磁灶自动控温的电磁锅,使电磁锅能在设定的温度点,发出一个明显与之前状态不同的信号,让配套的电磁灶感知,作出相应的程序变换。
本发明的目的可以通过以下的技术措施来实现:一种能发出反映温度变化的磁信号的电磁锅,包括锅体,其特征是在锅体底部的外表面上固定至少一块感温磁钢作为温度信号发生元件,特别是一种在特定温度点发出信号的元件。
在工作过程中,当电磁锅被电磁灶加热达到感温磁钢的居里温度时,感温磁钢感受到这一温度而失去磁性,即失去导磁能力。配套的电磁灶的传感器接收到这一信号后,就可以据此作出反应,进行烹饪过程的自动控制或采取保护措施。当温度下降低于居里温度后,感温磁钢的磁性又会恢复,可使温度变化信号在温度又达到居里温度再度产生,这个过程循环反复,使电磁灶的温度自控成为可能。所述的居里温度,也称“居里点”,是指材料从铁磁质转变为顺磁质的温度,感温磁钢所具有的铁磁质在温度高于居里温度时,便会失去磁性,而呈顺磁性。具有不同的铁磁质的感温磁钢的居里温度是不同的。改变感温磁钢的配方和制造工艺,可以制造出不同居里温度的感温磁钢。
本发明所述感温磁钢的居里温度可以在50℃~300℃范围内选择,如果在80℃~150℃范围内选择,更适合家用电磁灶对温度的控制要求。
本发明可以做以下的技术改进:在锅体2底部外表固定二块以上的感温磁钢,每一块感温磁钢的居里温度不同,以便实现电磁灶双重温控及安全保障。
本发明可以进一步做以下的改进:所述的锅体由铁磁材料制成,感温磁钢为盘状体,盘状体的轮廓形状不限,一般为了方便加工,多采用圆形,或者其他易于加工的几何形,它固定在锅体底部外表面上,其整个盘面尽可能地与锅体底面接触,以便使感温磁钢与锅底之间保持良好的热传导。
可以根据锅体1底部的形状制成相适应的感温磁钢4,保证两者之间的配合良好,并且两者之间的导热良好。
本发明可以做的另一种改进措施是:所述电磁锅的锅体由非铁磁材料制成,锅体底部外表面复合一层铁磁材料作为发热体,感温磁钢固定在所述发热体的外表面上。
本发明还可以做的如下的改进:所述电磁锅的锅体由非铁磁材料制成,在锅体2底部外表固定二块以上的感温磁钢时,至少有一块感温磁钢作为发热体固定在锅体底部外表面上,同时又作为感温信号发生元件。使用时,电磁锅锅体底部复合的感温磁钢作为发热体被电磁灶加热,热量传给锅体。当所述的感温磁钢被加热到居里温度即设定温度时,感温磁钢失去磁性变成非磁体,不能作为加热元件,加热不能继续进行,同时配套的电磁灶也接收到感温磁钢失去铁磁性的信号,并据此进行程序转换。直到感温磁钢温度下降到居里点温度以下,感温磁钢恢复磁性后,才又可以作为发热体,并根据电磁灶新的加热程序,进行下一次加热工作。
前述方案的改进措施是,在锅体底部的外表面上固定两块具有不同居里温度的感温磁钢,两块感温磁钢采用同心布置,其中一块感温磁钢为实心盘状体,位于锅体底部的中心,居里温度较低,另一块感温磁钢为环盘状,内圈可容纳中心处的感温磁钢,位于锅体底部中心感温磁钢的周边,其居里温度较中心感温磁钢高,中心的感温磁钢为温度信号发生元件,外圈感温磁钢作为加热元件兼作第二级温度的信号发生元件。
本发明还可以进行以下的改进:电磁锅的锅体为双层结构,即在锅体外增设一外锅体,感温磁钢位于锅底双层锅体的夹层中。
根据本发明的原理,锅体也可以是由玻璃,陶瓷等非金属材料制作,底部外表面喷涂或涂复一层铁磁材料作为发热体,而感温磁钢4则固定在发热体的外表面上。
本发明与现有技术相比具有以下的优点:(1)采用在电磁锅底附加感温磁钢,不但可以进行加热和保温,而且还可以根据感温磁钢达到的居里温度而向电磁灶发出一个失去磁性信号,在电磁灶同时有一磁感应元件的情况下,使电磁灶根据感应到的信号来进行温度控制程序的转换,可提高了电磁灶的自动化程度,从而改变现有技术电磁灶必须人工控温的状况。
(2)本发明也可以将附加的感温磁钢用作发热体,当锅体采用非铁磁材料时,在感温磁钢达到设定温度即居里温度后会自动停止加热,从而达到安全保护和自动转换程序的作用。
(3)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。
因此,本发明拓宽了电磁锅和电磁灶的用途,提高了电磁灶的自动化程序。
附图说明
图1是现有技术中锅体为非铁磁材料、锅底复合了发热体的电磁锅的剖视图;图2是本发明第一个实施例中锅体为铁磁材料的电磁锅的剖视图;图3是本发明第二个实施例中锅体为非铁磁材料的电磁锅的剖视图;图4是本发明第三个实施例中锅体为非铁磁材料的电磁锅的剖视图;图5是本发明第四个实施例中锅体为非铁磁材料的电磁锅的剖视图;图6是本发明第五个实施例中锅体为非铁磁材料的电磁锅的剖视图;图7是本发明第六个实施例中锅底联接一个非金属材料外层锅底的电磁锅的剖视图;
图8是本发明第七个实施例中采用双层锅体一块感温磁钢的实施例;图9是本发明第八个实施例双层锅体且二块感温磁钢采用同心圆布置的电磁锅的剖视图;采用两块感温磁钢的电磁锅的剖视图;图10是本发明第九个实施例中锅体为非铁磁材料的电磁压力锅的剖视图;图11是本发明第十个实施例的电磁锅的底部局部剖视图;图12是本发明第十一个实施例的电磁锅的底部局部剖视图;图13是本发明一个实施例的电磁锅的底部局部剖视图。
具体实施方式
图2所示的一种能发出反映温度变化的磁信号的电磁锅是本发明的第一个实施例,它由锅体1和感温磁钢4组成,其中,锅体1由铁磁材料制成,锅底外表面的中部具有一向锅体内凸起的凸槽,在该凸槽中固定一块盘状体的感温磁钢4,使之与锅底凸槽外的环形外表面平齐。感温磁钢4的居里温度在102℃-160℃之间选择,假定本实施例的感温磁钢居里温度设计为103±2℃。
以采用本电磁锅煮饭为例说明其工作原理:当盛有米和适量的水的电磁锅从常温开始被加热时,电磁灶采用较大功率进行加热;当锅内的水大部分蒸发完、饭煮干之后,锅体内部温度继续上升,直至锅底温度上升到103℃时,由于感温磁钢4到达居里温度而失去磁性,配套使用的具有接收磁信号传感器的电磁灶接收到失去磁性信号后,依据其内部设置的相应程序自动调整加热功率,由大功率煮饭转为小功率闷饭保温。
图3所示的一种能发出反映温度变化的磁信号的电磁锅是本发明的第二个实施例,与第一个实施例不同的是,锅体1由非铁磁材料制成,在锅体1底部为平面,其外表面上固定了一块盘状的感温磁钢4,该感温磁钢4的盘面几乎复盖住锅底的整个表面。由于锅体1为非铁磁材料,不能被电磁灶加热,因此,感温磁钢4起到了加热元件的作用。当感温磁钢4的温度上升达到居里温度时,感温磁钢4失去磁性,变为非磁性材料,不能再进行加热,与此同时,感温磁钢4向电磁灶发出一个失去磁性的信号,配套使用的电磁灶可以据此转换控制程序,之后,直到感温磁钢4温度下降到居里点以下,恢复磁性,才能继续进行加热。
以采用本电磁锅烧开水为例:如果出现水煮干的情况时,锅体温度上升达到感温磁钢4的居里温度时,感温磁钢失去磁性,不能继续加热,同时,电磁灶可以根据接收到的感温磁钢4的失去磁性信号,切断电源,停止加热,起到安全保护的作用。
图4和图5所示的一种能发出反映温度变化的磁信号的电磁锅分别是本发明的第三和第四个实施例,它们的共同点是:在图1所示的现有非铁磁体锅体底部复合了二层发热体2、3的电磁锅的基础上进一步附加感温磁钢在外层发热体3的下表面上。它们的不同点是:第三实施例中的电磁锅具有与第一个实施例相类似的凸槽的锅底,因此在锅体1底部外表面复合的二层发热体2、3均具有与之相适应的凸槽,并依次覆盖在锅底上,实心盘状的感温磁钢4则固定在不锈钢发热体3上的凸槽中,其下表面与发热体3凸槽外围的环形外表面平齐。而第四实施例中的锅体1底部为平面,因此在锅体1底部外表面依次复合的二层平面盘状的发热体2、3,实心盘状的感温磁钢4则固定在不锈钢发热体3的下表面上。
图6所示的一种能发出反映温度变化的磁信号的电磁锅是本发明的第五个实施例。本实施例的电磁锅,锅体1是非铁磁材料,在锅体底部的外表面上固定了两块具有不同居里温度的感温磁钢4、4a,感温磁钢4a的居里温度高于感温磁钢4的居里温度;两块感温磁钢采用同心圆布置,处于同一平面上;其中,感温磁钢4为实心圆盘体,位于锅体底部的中心,感温磁钢4a为环盘状,其内圆刚好能容纳感温磁钢4并环绕在其周边,感温磁钢4作为主要的温度信号发生元件,感温磁钢4a则主要作为加热元件,兼起限温保护作用。当电磁锅被电磁灶加热时,锅体1温度上升达到感温磁钢4的居里温度时,感温磁钢4失去磁性,发出失去磁性信号给电磁灶,电磁灶据此转换程序,将大功率加热转换为小功率加热;当温度继续上升到感温磁钢4a的居里温度时,感温磁钢4a失去磁性,加热即停止,可以有效的实现限温保护。
图7所示的一种能发出反映温度变化的磁信号的电磁锅是本发明的第六个实施例。与上述所有实施例不同的是本实施例中的电磁锅锅体1底部为双层结构,中间留有间隙,外层锅底10采用非金属材料制成,在其上表面上设置有一突环10a,其上端口具有环形凹台10b,用于将感温磁钢4安置于其上,通过外层锅底10与锅体1的结合将感温钢固定在锅体1底部外表面处。
图8和图9所示的一种能发出反映温度变化的磁信号的电磁锅分别是本发明的第七和第八个实施例。所述二个实施例的共同点是电磁锅的锅体均为双层结构,锅体由外锅体10、锅体1、压圈7和密封圈8构成,外锅体10用塑料等非铁磁材料制成,它和锅体1之间在顶端处结合,锅体1在端口处外翻形成一圈密封缘,密封圈套于该密封缘上定位,并由密封圈8封闭两层锅体端口处的间隙,由截面为倒“L”形的压圈7压紧在外锅体10侧壁和密封圈8顶面上。外锅体10和锅体1之间形成空隙9,空隙9抽成真空,也可以填充保温材料,以加强保温作用;所述二个实施例的共同点还有:锅体1上都有锅盖6,都具有一个实心盘状的感温磁钢4,它通过外锅体10的锅底中部所具有的内圈正好容纳感温磁钢4的限位突环10a和双层锅底面的共同限位而固定在双层锅体底部间隙的中部。所述二个实施例的电磁锅都可以用来煮饭、煲汤等,有更好的保温性能,更有利于节省能源。
二个实施例的不同之处如下:第七实施例只有一个实心盘状的感温磁钢4,锅体采用铁磁材料制成。
第八实施例加设感温磁钢的结构则与第七实施例的情况大体相同,所不同的是第八实施例的锅体1采用的是类似图1所示的在锅底处复合有二层发热体2、3的非铁磁材料制成的锅体形式。
图10是本发明第九个实施例中锅体为非铁磁材料的电磁压力锅的剖视图。与第七实施例不同的是,第九实施例除了实心盘状的感温磁钢4以外,还有一个环盘状的感温磁钢4a,它通过与限位突环10a外径相合的内圈套在限位突环10a上,并在双层锅底面的共同限位下而被固定在双层锅体底部间隙的中部,与感温磁钢4同处在一个平面上,两块感温磁钢4、4a的居里温度的设置关系和各自所起的作用与第五个实施例的情况相同。
另外,在第九个实施例中,进一步将锅盖6与锅体1制成活动联接的类似压力锅的结构,使其成为电磁压力锅,锅体1内的压力会因锅体1内的温度不同而变化,一般地:如果锅体1内的压力为20kpa时,锅体1内的温度为105℃;如果锅体1内的压力为40kpa时,锅体1内的温度为109℃,而感温磁钢4的居里温度则可选择为100℃。
以额定内压力为20kpa且双层锅体均采用非铁磁材料制成、由感温磁钢4a作为唯一的加热元件的电磁压力锅作压力烹饪为例:一开始电磁灶采用大功率加热,使锅体1内的内容物迅速沸腾,到达100℃的温度,使感温磁钢4达到居里温度而失去磁性,并向电磁灶发出失去磁性信号,配套使用的电磁灶据此信号转为小功率加热。锅体1内压力继续上升,温度也会继续上升。当压力上升到20kpa时,温度达到105℃,此时感温磁钢4a失去磁性,加热停止,温度停止上升,压力也停止上升。当温度下降压力也下降,温度下降到感温磁钢4a的居里温度以下时,感温磁钢4a恢复磁性,加热才能重新进行。这样可以达到控制压力和温度的目的。在该实施例中,也可以在锅盖6上加装一个限压保护装置12,起双重保护作用。
图11和图12所示的一种能发出反映温度变化的磁信号的电磁锅之锅底局部结构分别是本发明的第十和第十一个实施例,两者均是采用一个固定环片11与锅体1底部/发热体外表面焊接,将感温磁钢4固定在锅体1底部的。所不同的是:第十实施例的锅体1采用的是第一个实施例中锅底中部具有一向锅体内凸起的凸槽,以容纳盘状体的感温磁钢4,固定环片11为平面环片焊接在锅体底部凸槽外围的环形外表面上,以将感温磁钢4固定在锅底上;第十一个实施例的锅体1采用的是平锅底,在固定环片11上设置一个容纳感温磁钢4的凹槽,感温磁钢4通过焊接于锅底的固定环片11而被固定于锅体底部。
图13所示的一种能发出反映温度变化的磁信号的电磁锅之锅底局部结构是本发明的第十二个实施例,与第一个实施例类似,锅体1的锅底具有一开口向下容纳盘状体感温磁钢4的凹槽,只是该凹槽并没有向锅体内凸起,锅底内表面是平面,该凹槽的槽口与感温磁钢4盘状轮廓相吻合,且感温磁钢4与锅底凹槽周边的环形外表面平齐,采用粘结和点焊的方式使感温磁钢4固定于锅底的凹槽内。

Claims (11)

1.一种能发出反映温度变化的磁信号的电磁锅,包括锅体,其特征是在锅体(1)的底部外表固定至少一块感温磁钢作为温度信号发生元件。
2.根据权利要求1所述的能发出反映温度变化的磁信号的电磁锅,其特征是所述感温磁钢的居里温度在50℃~300℃范围内。
3.根据权利要求2所述的能发出反映温度变化的磁信号的电磁锅,其特征是所述感温磁钢的居里温度在80℃~150℃范围内。
4.根据权利要求2所述的能发出反映温度变化的磁信号的电磁锅,其特征是所述的锅体(1)底部为双层结构,感温磁钢(4)固定在锅体底部的夹层之间。
5.根据权利要求4所述的能发出反映温度变化的磁信号的电磁锅,其特征是所述的锅体为双层结构,包括外锅体(10)和锅体(1),外锅体(10)和锅体(1)之间形成空隙(9),感温磁钢固定在双层锅体底部间隙的中部。
6.根据权利要求1或2或3或4或5所述的能发出反映温度变化的磁信号的电磁锅,其特征是所述电磁锅的锅体由非铁磁材料制成,锅体底部外表面复合至少一层铁磁材料作为发热体,感温磁钢固定在所述发热体的外表面上。
7.根据权利要求1或2或3或4或5所述的能发出反映温度变化的磁信号的电磁锅,其特征是所述电磁锅的锅体由非铁磁材料制成,至少有一块感温磁钢作为发热体固定在锅体底部外表面上,同时又作为感温信号发生元件。
8.根据权利要求1或2或3或4或5所述的能发出反映温度变化的磁信号的电磁锅,其特征是在锅体底部固定两块具有不同居里温度的感温磁钢,两块感温磁钢采用同心布置,其中一块感温磁钢为实心盘状体,位于锅体底部的中心,另一块感温磁钢为环盘状,内圈可容纳中心处的感温磁钢,位于锅体底部中心感温磁钢的周边,其居里温度较中心感温磁钢的居里温度高,中心的感温磁钢作为温度信号发生元件,外圈感温磁钢作为加热元件兼作第二级温度的信号发生元件。
9.根据权利要求1或2或3或4或5所述的能发出反映温度变化的磁信号的电磁锅,其特征是所述的锅底外表面的中部具有一向锅体内凸起的凸槽,在该凸槽中固定一块盘状体的感温磁钢4,使之与锅底凸槽周边的环形外表面平齐。
10.根据权利要求4或5所述的能发出反映温度变化的磁信号的电磁锅,其特征是在所述外层锅底的上表面上设置有一限位突环(10a),其上端口具有环形凹台(10b),用于将感温磁钢(4)安置于其上,通过外层锅底与锅体(1)的结合将感温钢固定在锅体(1)底部外表面处。
11.根据权利要求1或2或3或4或5所述的能发出反映温度变化的磁信号的电磁锅,其特征是所述锅体(1)的锅底具有一容纳盘状体感温磁钢(4)的凹槽,该凹槽的槽口与感温磁钢(4)盘状轮廓相吻合,且感温磁钢(4)与锅底凹槽周边的环形外表面平齐,采用粘结和点焊的方式使感温磁钢(4)固定于锅底的凹槽内。
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