CN2704769Y - 一种用于液化气灶和压力锅煮米饭的多功能定时装置 - Google Patents

Abstract

一种用于液化气灶和压力锅煮米饭的多功能定时装置。在左右灶的气门开关的旋杆上套着套筒，其上固有发条和卡轮，打开气门开关时，发条对旋杆有回退力矩，左灶为机械定时，机械定时器通过挡杆挡住卡轮，使旋杆不能回退。若设定时间到，则挡杆离开卡轮，旋杆回退关闭气门。右灶为自动调整火力煮饭的电磁定时，用大火将饭煮沸时，锅内蒸汽冲动限压阀转动，附其上的离心感应器发出电信号，控制电路接收后，驱动电磁铁吸引挡杆离开卡轮，旋杆回退，从大火转入小火。约8分钟后，控制电路再次驱动电磁铁，旋杆回退至气门关闭，至此饭熟。整个装置结构简单，不需人工干预，能自动完成压力锅煮饭全过程。保证煮饭质量，定时功能完备，适用性广。

Description

一种用于液化气灶和压力锅煮米饭的多功能定时装置

                                所属技术领域

本实用新型公开了一种用于液化气灶和压力锅煮米饭、炖肉汤以及其他需要定时烹饪食物的多功能定时装置，特征是在现有液化气灶的两个气门开关处增设定时装置，一灶以机械定时关闭气门开关，作普通烹饪定时之用，另一灶以电磁方式，按压力锅煮米饭的要求，能根据煮饭进程，自动调整火力，饭熟后，自动关闭气门开关。

                                背景技术

当人们在煮饭或炖肉汤时，由于等待时间过长，大多不会把精力专注于此，而是同时去做别的事情：如看电视、炒菜、与人交谈……，由于精力的分散，对煮饭和炖肉的时间就难以把握，煮出的饭和肉汤质量就不能保证，有时甚至因时间过长而把食物煮焦，浪费食物和燃汽，甚至引起火灾。若有一种不需人工干预的自动调整火力煮饭、炖肉的定时装置，则既节省燃汽，又保证炖煮食物的质量。还节省人的精力。

人们在烹饪时，对食物的加热时间往往凭直觉来确定，而直觉通常会有很大误差，这就导致烹饪的食物质量不稳定，时好时坏，若有一种操作简单的定时装置，可较精确地确定加热时间，则烹饪食物质量可得到保证。01262487·x号专利公开了一种液化气灶定时装置，该装置由三通管、阀门、密封接口等组成，在气灶的进气总管处切断气源定时，该装置功能简单，左右两灶不能独立操作，另外气路上存在多个阀门，一是增加漏气机会：二是容易出现操作失误，而且不具有自动调整火力煮饭的定时功能。

                                发明内容

本实用新型的目的是提供一种操作简便的通用机械定时装置，以及用于压力锅煮米饭、炖肉汤等情况下的自动调整火力的电磁定时装置：当用大火将锅内水煮沸后，能自动将大火调整为小火，当饭熟和肉炖好的时间到后能自动关闭气门。不想使用定时时可象普通液化气灶一样操作。

本实用新型的技术方案是这样的：如附图1所示，将原来液化气灶左右两灶的气门开关1的旋杆2及外壳3作适当加长，在加长部分的旋杆上套着套筒5，套筒上固定有卡轮6，套筒和外壳之间装有发条4，其一端固定于套筒上，另一端固定于外壳上，套筒上还开有半周缺口7，宽5mm，旋杆对应套筒的缺口位置还固定有卡钉8，这样，旋杆可在套筒内自由转动半周，前后移动5mm。

与左气门开关并排安装着机械定时器13，挡杆9起杠杆作用，它的一端因弹性簧片12的作用压在定时器13的控制盘11上，中部由跟外壳相固定的支撑筒10支撑，它的另一端伸入卡轮6的两齿间，当用手旋动旋杆手柄将气门打开时，旋杆将向逆时针方向转动(从灶前方向看，以下同)，旋杆上的卡钉8将推动套筒5一起转动，则发条4被张紧，对套筒产生回退力矩，当外力停止转动旅杆以后，套筒与卡轮将会向顺时针方向回转，因挡杆在回转方向上被控制盘11所堵，于是挡杆卡住卡轮，套筒将不能回退，若定时器设定的时间已到，则压在控制盘上的挡杆一端将落进所开的豁口内，于是挡杆另一端往上跷起，使卡轮失去阻挡，在发条的回退力矩作用下，套筒将推动旋杆一起回退到起始状态，关闭气门。若因某种原因，想在设定的时间到之前关闭气门，也可直接用手将旋杆扭回关闭，因为套筒上开有半周的缺口7，允许旋杆在定时时自由回退。

右灶气门开关处所增设的定时装置与左灶基本相同，唯一的区别是：左灶为多齿卡轮6，而右灶的卡轮6′只有两个斜面齿，如附图2、图3a、图3b所示，一个齿对应着大火位置，另一个齿对应着小火位置。右灶挡杆9′或9″与左灶挡杆9它们的形状也稍有区别，此时对挡杆的控制分两种方案：第一种方案是用电磁铁控制挡杆，第二种方案是用电动机控制挡杆，下面分别叙述。

用电磁铁控制挡杆：如图3a所示，挡杆9′的一端由于弹性簧片12的作用而压在卡轮6′上，中间由支撑筒10支撑，挡杆的另一端固定有电磁铁15的衔铁14，电磁铁固定在灶架上或者外壳3的延伸处，使吸合面能靠近衔铁，当电磁铁短时通电，往下吸引衔铁，于是挡杆9′的另一端往上短时跷起，脱离卡轮6′，卡轮可以向顺时针方向回退，从大火位置退到小火位置，或者从小火位置退到起始位置关闭气门。

用电动机控制挡杆：如图3b所示，挡杆9″一端接触卡轮6′，另一端伸向直流电动机16附近，直流电动机固定在灶架上，或者外壳3的延伸处。电动机的转轴与旋杆成平行状态，转轴上固定有偏心锤17。当电机通电，偏心锤随转轴向逆时针方向转动后，会往下拍击挡杆9″一端，使挡杆压在卡轮6′的一端往上短时跷起，与卡轮分离，卡轮可以向顺时针方向回退。

当右灶用于压力锅煮米饭时，打开气门开关将旋杆旋到最大角度(这里要求气灶的节气阀门作相应改动，使旋杆旋到最大角度时开气量最大，而中间角度开气量为小)，即大火位置。同时将附有离心感应器19的特制限压阀放在高压锅上(见附图4)，一会锅内米饭煮沸，高压蒸汽冲出使特制限压阀转动，离心感应器感知这个转动后，产生无线电磁信号，这个信号被灶底的控制电路接收后(见图5)，将驱动电磁铁15或者电动机16工作，使挡杆与卡轮短时分离，于是卡轮从前一个齿退到后个齿，即旋杆从大火位置退到小火位置，同时控制电路内部开始计时当控制电路计时大约8分钟后，会再次驱动电磁铁或电动机工作，使旋杆从小火位置回退到气门关闭，到此，煮饭结束。

以上所述的控制电路的计时时间可用拨动开关在5～30分钟范围内调整，以适应不同人，不同情况的需要，关于特制限压阀，离心感应器和控制电路的构造和工作原理将在“具体实施方式”一节中叙述。

右灶在作定时使用时，因某种原因中途不想使用定时，也可随时用手将旋杆扭回关闭，不作定时使用时和一般液化气灶操作方法相同。

本实用新型具有以下优点和有益效果：1、使用机械定时灶，能定时烹饪食物，定时时间，火力可随意调节，保证烹饪质量，操作简单方便。2、使用电磁定时灶，米下锅炉灶打开，锅上灶后，可以脱离人工干预，自动完成煮饭全过程，保证煮饭质量，省力省事。3、不使用定时时或者定时装置失效后，不因为定时装置的存在而改变气灶原有的功能和操作方法。

                                附图说明

图1为左灶机械定时控制立体结构图、图2为左灶机械定时控制原理平面示意图(灶前视)、图3a为右灶电磁铁定时控制原理平面示意图(灶前视)、图3b为右灶电动机定时控制原理平面示意图(灶前视)、图4为离心感应器立体结构示意图、图5为控制电路原理框图。

以上图中：1气门开关，2旋杆，3外壳，4发条，5套筒，6、6′卡轮，7套筒缺口，8旋杆卡钉，9、9′、9″挡杆，10支撑筒，11控制盘，12弹性簧片，13机械定时器，14电磁铁衔铁；15电磁铁；16电动机；17偏心锤；18复位开关；19离心感应器；20离心开关；21振荡电路；22信号接收器；23定时器；24微分电路；25倒相器；26触发器；27驱动器

                              具体实施方式

为实现本实用新型的技术方案必须采取如下措施：将两气门开关1处的旋杆2加长15mm，同时加上等长的外壳3，在加长部分安装着定时装置：套筒、发条、卡轮、卡钉。发条可使用3～4mm宽的弹性钢带制作，其两端分别用铆钉或螺钉固定在套筒和外壳上，卡轮可用螺钉固定于套筒上或与套筒一起铸制。套筒厚度为4mm左右，内径比旋杆外径稍大，以使旋杆能在其内自由转动，卡钉可以在旋杆上适当位置钻一小螺孔，将一小螺钉旋进其中而成。加长部分的外壳由铝铸制而成，主体为园筒形，内径的大小跟发条和卡轮相适应，其上要开有：固定发条的螺孔，将外壳固定在气灶上的螺孔，将外壳与原有气门外壳相固定的螺孔，使外部挡杆伸入其内与卡轮相接触的缺口，外壳的相应位置要有一延伸部分，使挡杆支撑筒10能用螺钉固定于其上，支撑筒上要开有固定弹性簧片12的螺孔。

左灶外壳3可向左铸制一延伸部分，以便在其上固定机械定时器，但定时器的调时手柄必须在气灶面板上，与左灶气门手柄并排，面板上相对调时手柄处标有定时刻度，让定时时间一目了然。

右灶外壳也可向右铸制延伸部分，以便在其上固定电磁铁或电动机，若使用电动机作定时控制，还需要在适当位置固定复位开关18。复位开关由两片弹性铜片组成。

左灶的机械定时器13可选用机械强度大一些的电风扇定时器，将其控制盘11外露出一部分，使挡杆9能接触控制盘。

右灶若使用电磁铁控制挡杆，则电磁铁必须使用高效率的包围式盘式电磁铁，其铁芯截面积不小于0.5cm²，线圈安匝数不小于100安匝，对电源电压要求较高，不低于6v，电磁铁的制作成本较高，但经久耐用。

右灶若使用电动机控制挡杆，则可任选一种玩具直流电动机即可，其工作电压为3～6v内，这种实施方式成本较低，但复位开关18和挡杆部分的磨损较大，耐久性较差。

下面来叙述离心感应器、特制限压阀和控制电路的构造、作用及工作过程。

离心感应器19的作用是检测压力锅内的米饭是否煮沸，若水沸腾。则它发生电磁信号，为达此目的，离心感应器是这样做的：(见图4)它由一个离心开关20和高频振荡电路21组成，它们都焊接在圆形的电路板上，安装在特制限压阀的顶部(电路板的直径在不影响功能的情况下应尽量地小)。当特制限压阀转动时，离心感应器也一起转动。而离心开关是这样做的：在一个密闭的塑料小管内置一个小铜球或少许水银，其一端插入两根铜针入内，两铜针互相绝缘，两铜针外部焊接在园形的电路板外缘作振荡电路的电源开关，使另一端稍向下倾斜朝向电路板的中部即成。它的工作过程是这样的：当压力锅顶部的特制限压阀转动时，附其上的电路板也跟着转动，离心开关内的铜球或水银受离心力作用而滚向边缘，与两铜针接触，于是电源被接通，振荡电路工作，发射无线电磁信号，若限压阀停止转动，则水银或铜球因受重力作用而滚向中部，振荡电路停止工作。

高频振荡电路21由一块低电压低功耗的集成电路LM3909和LC振荡元件等组成，把它们焊接在园形的电路板四周，中间安放两块钮扣电池作电源，用耐高温(70℃)塑料把整个离心感应器封装起来，以防止水蒸汽入内，然后中心相对钳在特制的限压阀上即可。

特制限压阀的作用主要是当压力锅内水沸腾时能够产生旋转，为达此目的，限压伐四周的出气孔道必须做成涡旋状，也就是孔道的入口可朝限压阀径向，而出口处一定要朝切线方向倾斜。以使蒸汽沿孔道冲出时具有切向速度，使限压阀获得切向反冲力而转动。

因离心感应器有少许重量：因而特制限压阀的重量要相应减轻。

控制电路的作用是当接收到离心感应器发出的电信号后，驱动电磁铁或电动机工作，使气灶从大火转入小火，然后定时大约8分钟后，再次驱动电磁铁或电动机工作，使气灶关闭气源。

控制电路主要由以下几部分组成(见图5)：信号接收器22、定时器23、微分电路24、倒相器25、触发器26、驱动器27等。信号接收器主要由LM3909和LC谐振网络元件组成。定时器由LM555时基电路和延时RC元件组成，RC的大小决定定时的长短，触发器也主要由LM555组成，驱动器由一只场效应开关管构成。

它的工作过程是这样的：当信号接收器22接收到来自离心感应器发射的等幅高频信号后，经LM3909内部解调后输出负极性的包络电平，经RC积分电路滤除短时杂波干扰后送进定时器23的输入端(2脚)，使它的输出端(3脚)由低电平翻转变为高电平，这样突变经微分电路24后，产生正脉冲，再经倒相器25作用变为负脉冲，进入触发器26的输入端(2脚)，则输出端(3脚)翻转为高平，使驱动器24导通，驱动电磁铁15或电动机16工作。对于电磁铁，触发器26的复位端用RC元件设置成延时0.2～0.5S复位，这样便于挡杆离开卡轮的前一个齿后能很快返回堵住下一个齿，即旋杆从大火位置退至小火位置时停住。而不是一直退到关闭气门。

对于电动机，则触发器的复位端接复位开关18，当复位开关闭合时触发器复位，电动机工作时间由如下过程来确定，如图3b所示，当电动机被驱动后，转轴带动偏心锤17从下垂位置往逆时针方向旋转，到适当位置后，偏心锤17往下拍击到挡杆9″，则复位开关18因挡杆下压而闭合，于是触发器复位，电动机失去驱动电流，偏心锤由于惯性继续下移，滑过挡杆后，最后停在下垂位置，为下次工作做准备。从上所述可见，电动机每次工作时间也很短，因而挡杆9″离开卡轮后，能很快返回堵住下一齿。

当定时器23被信号触发后，输出端从原低电平转为高电平，通过在它的复位端设置RC延时元件，则定时器经过一定延时后将会复位，其输出端的高电平会再次翻转为低电平，延时复位时间由RC值决定，一般情况下设定为大约8分钟，这需要大电容和大电阻来实现，为了降低成本，可用一个质量好的小电容接β值较大的三极管的基极来得到一个等效大电容，为了适应不同情况，使延时在5～30分钟内可调，可使用拨动开关来改变延时电阻或延时电容。旋转式拨动开关手柄，可安装在气灶前面板上，与气门手柄并排。面板上刻有定时刻度，定多少时间一目了然。

由上所述，定时器23被触发后，经过大约8分钟后会复位，其输出端会从高电平翻转为低电平，这种突变经微分电路24后得到负脉冲，直接加到触发器26的输入端，于是触发器再次被触发，电磁铁或电动机再次工作，使挡杆上跷离开卡轮，气灶由小火状态回退到气门关闭。

本说明书是以左灶为机械定时，右灶为电磁定时来进行说明的，具体实施时，根据大多数人的使用习惯，也可对调过来：右灶为机械定时，用于炒菜，左灶为电磁定时，用于煮饭。

Claims (8)

1、一种用于液化气灶和压力锅煮米饭的多功能定时装置，能定时切断气源，其特征是：在左右两灶的气门开关(1)的旋杆(2)上套着套筒(5)，套筒上固定有卡轮(6)或(6′)，发条(4)内端固定于套筒上，外端固定于外壳(3)上，套筒上还开有半周缺口(7)，旋杆对应于套筒缺口位置还固定有卡钉(8)，通过外壳缺口从外部伸入的挡杆可对卡轮的回退进行阻挡和释放，在压力锅顶部安放着特制限压阀，特制限压阀上安装有离心感应器(19)。

2、根据权利要求1所述的一种用于液化气灶和压力锅煮米饭的多功能定时装置，其特征是：一灶通过安装机械定时器来控制挡杆，另一灶通过安装电磁铁或电动机来控制挡杆。

3、根据权利要求1所述的一种用于液化气灶和压力锅煮米饭的多功能定时装置，其特征是：其特制限压阀的四周出气孔道为涡旋状，当蒸汽沿孔道冲出时能使限压阀转动。

4、根据权利要求1所述的一种用于液化气灶和压力锅煮米饭的多功能定时装置，其特征是：离心感应器(19)由离心开关(20)和振荡电路(21)组成，离心开关由于限压阀的转动而产生的离心力而闭合，使振荡电路接通电源而工作。

5、根据权利要求4所述的一种用于液化气灶和压力锅煮米饭的多功能定时装置，其特征是：离心开关由一密闭的塑料小管内置于一个小铜球或少许水银，在其一端插入两根彼此绝缘的铜针入内，将两铜针外部焊接在振荡电路板上作电源开关而成。

6、根据权利要求2所述的一种用于液化气灶和压力锅煮米饭的多功能定时装置，其特征是：挡杆(9)一端伸入卡轮(6)的两齿间，另一端压在机械定时器的控制盘(11)上，挡杆中部由支撑筒(10)支持。

7、根据权利要求2所述的一种用于液化气灶和压力锅煮米饭的多功能定时装置，其特征是：挡杆(9′)或(9″)一端压在卡轮(6′)上，另一端安装着电磁铁的衔铁(14)或伸向电动机(16)转轴附近，挡杆中部由支撑筒(10)支持。

8、根据权利要求7所述的一种用于液化气灶和压力锅煮米饭的多功能定时装置，其特征是：电动机(16)的转轴上固定有偏心锤(17)，当转轴转动时，偏心锤能击打到挡杆(9″)。

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