专利名称：一种电热压力烹饪装置的制作方法
技术领域：
本发明属厨房用电热压力烹饪器具，是电饭锅压力化、压力锅电气化的产品专利技术。
背景技术：
电饭锅向压力化发展后所带来的烹饪优势，使电热压力烹饪器具，近十年里在市场上有了很大发展。它们作为压力电饭锅的初级产品，仍然保留着诸多弊病如需设多重压力安全保险装置、旋合式合开盖方式使得锅盖部分与锅体部分分离、锅牙下清洗难等。中国专利ZL91100026.7号提出“匚”式结构中的“桶”式结构，其引进弹性臂实现锅内压力自动控制的特征十分突出，但其产品的锅盖与外锅的力学连接，仍沿用现有旋合式压力锅的方式。市售高档电饭锅采用外装饰塑料盖、内悬挂锅盖按起式合开盖的结构形式，取得了“豪华煲型”的商业效果。如果将电饭锅压力化产品的锅盖部分设计成按起合开盖方式，它的压力承载等技术的产品化设计是一个难题。鉴于高档电饭锅的合开盖方式，在国家标准中尚无称谓依据，本发明的目的又是将其压力化，故取名为按起式合开盖的电热压力烹饪装置。
市场上以旋合式合开盖的电压力锅、电气锅、电气压锅等，其合开盖方式的缺点明显。有的品牌电压力锅虽然采用按起式合开盖形式，但按起合开的是外装饰盖，其合开盖结构并不承载锅内压力。与高档电饭锅装饰盖带动锅盖的按起式合开盖形式不同的是，它在作按起式合开盖动作时，依然需要拨动旋纽使锅盖与内锅旋合并使之到位才能实现密封，即该产品合开锅盖需要两个操作动作。因此该品牌电压力锅的按起式合开盖结构，实际上是外装饰塑料盖的按起式合开盖结构，与电压力锅的旋合式合开盖无关。现有压力锅国家标准中的合开盖方式有旋合式、压盖式和落盖式，上述合开盖方式的压力锅在合盖时或将锅盖旋合若干角度，或用螺旋旋钮压紧锅盖，或用手柄的杠杆压紧锅盖后才能实现密封。尚未见到仅将锅盖按下就能实现密封(以下简称按下密封)的电饭锅压力化产品及压力锅电气化产品。
发明内容
本发明的目的是提出一种按起式合开盖的电热压力烹饪装置，它的具有压力承载能力的锅盖部分，采用按起式合开盖的方式与锅体部分作联体式接合，替代现有电压力锅、电气锅、电气压锅等产品的旋合式合开盖方式；合开盖机构的压力自锁、无压解锁功能解决了按起式合开盖结构的合开盖安全；以在锅体部分设置弹性元件的方式，使锅盖与锅体在力学上呈弹性连接，将锅体的材质从金属扩展到非金属，不但实现了锅内压力的自动控制，其溢泄式超压自泄功能更是彻底消除了压力安全隐患，使其无须设置压力安全保险装置；提出的按下式动密封结构既能适应按起式合开盖的结构形式，又能适应以弹性元件控制锅内压力的技术方案。本发明给出新一代机电一体化的电热压力烹饪器具的专利技术，以适应市场对产品的合开盖方式及锅内压力控制自动化的需求。
本发明的目的是这样实现的所述的电热压力烹饪装置，包括锅盖部分和锅体部分，其中锅盖部分进一步包括锅盖和合开盖机构；锅体部分进一步包括锅体、锅外支撑、弹性元件、电热支撑和开关组件。锅盖与锅体部分通过具有压力承载能力的合开盖机构，以联体式接合实现锅盖的按起式开合；设置具有压力承载能力的锁结构实现压力自锁及无压解锁，解决压力下按起式合开盖的安全问题；在锅盖部分和锅体部分之间设置密封机构，锅盖只需按下到位就能满足密封条件，在锅体部分设置弹性元件，实现锅盖与锅体在力学上的弹性连接，使其具有溢泄式超压自泄功能，开关与电热支撑串联接入电源，工作时在锅内压力的作用下，弹性元件产生弹性位移驱动开关的通断，以控制电热支撑对锅内的加热状况，实现锅内压力的自动控制。
所述的按起式合开盖是指，在锅盖上设置可承载压力的合开盖机构，实现锅盖与锅体联体式开合的一种操作形式。
所述的锅盖部分包括锅盖与合开盖机构。所述的锅盖是采用上凸形状的薄壳结构特征来适应压力承载的。锅盖与合开盖机构的连接是由锅盖与合开盖机构中相关技术单元的固定连接实现的，采取必要的力学强度设计手段，使锅盖与合开盖机构构成能适应按起式合开盖方式的压力承载结构。所述的合开盖机构，包括在锅盖上设置的铰接机构和锁盖机构。所述的铰接机构包括铰板、铰轴、铰架，铰板的一端固定在锅盖上，另一端通过铰轴与铰架呈铰链式连接，使锅盖可以沿铰轴作转动式开合。所述的锁盖机构包括锁板、锁舌、锁钩、锁槽、锁轴、锁架和开盖按钮，锁板的一端固定设置在锅盖的与铰接机构对应的一侧，锁板的另一端设置锁舌，锁钩的一端设有锁槽另一端与锁轴铰接，锁架的上端设置锁轴并通过锁轴与锁钩铰接。还可有另一种设置方式，即在锁板的另一端设置锁轴并通过锁轴与锁钩铰接，锁架的上端设置锁舌。这两种设置方式的目的是一样的，都是使锁舌与锁槽相接合组成锁结构，以锁舌进入锁槽为入锁，锁舌脱开锁槽为解锁，可在锁轴处设置一锁钩弹簧将锁钩限定在待锁状态，锁钩仅在入锁、解锁让锁舌进出的瞬间才暂时离开待锁状态，该锁结构具有压力自锁、无压解锁的功能。所述的压力自锁，是指利用锅内压力对锅盖向上的作用力，使锁结构中的锁舌顶入锁槽即锁结构入锁，这与常见的弹子锁结构中由弹簧的弹力将锁舌顶进锁槽相同，压力自锁力的大小与锅内压力呈正比。所述的无压解锁，是指当锅内压力降低到开盖安全值时，压力自锁力小于按动开盖按钮的操作力，此时可操作开盖按钮使锁舌脱开锁槽即锁结构解锁。按照现行压力锅国家标准中的开盖安全压力值，确定开盖按钮的操作力矩，实现当锅内压力小于开盖安全压力值时，开盖按钮的操作力才能使锁舌与锁钩脱开完成开盖，以保证专利产品的开盖安全要求符合国家标准。另外，可以在铰接机构的铰轴部位设置开盖弹簧、限位件，使开盖按钮按下后锅盖自动弹开至限位件所限定的角度，还可以在同一部位设置阻尼件以减缓锅盖的弹开速度。
鉴于锅盖部分所需承受的压力，组成合开盖机构的铰板、铰架、锁板、锁架的结构形状特征是采用高强度材料制作、用带有加强筋的板材冲压成型并使之具有连续弓形(或称拱桥形)横截面形状。所述弓形横截面是指其横截面形状呈弓形，所述连续弓形横截面是指其横截面形状由多个不同弧度的弓形横截面圆滑连接形成。由于铰板和锁板的上述结构特征，使它们与锅盖的固定连接处呈空腔式(或称箱式)受力结构，可以有限的材料有效地完成压力承载。在合开盖机构的设计中不可忽略的另一点是，相关各个技术单元之间的固定、力学连接要防止出现应力集中。另外，将锅盖与铰板、锁板制成一体也是一个有价值的技术方案，其优点是加工的整体化性能好。实施该方案除相关技术单元的结构采用连续弓形的横截面形状外，适当增加锅盖所用板材的厚度也是保证强度的必要手段。
所述的密封机构包括锅盖、密封圈、锅体。它采用按下式动密封结构，所述按下式动密封是指仅需将锅盖按下到位，组成密封机构的锅盖、密封圈、锅体三者的相互位置便能满足密封条件，锅内压力可使锅盖和锅体在弹性元件的带动下作相对的位移。将锅盖部分每一次合盖时与锅体每一次摆放后产生的位置尺寸上差异，及它们相互之间在最恶劣位置产生的尺寸差异和最恶劣的公差尺寸差异消化掉，以确保密封圈填满锅盖与锅体之间的间隙，实现锅盖与锅体有上下相对位移(称往复式)的动密封，这是本发明所述按下式动密封结构的要素。本发明在锅盖与锅体的密封处设置密封圈，以留有密封间隙及密封圈受热膨胀后填满密封间隙即热胀密封为特征，采用“线”密封方式更能适应按起合开盖方式所存在的密封技术问题。所述热胀密封是指在常温下密封圈与锅盖、锅体的密封部位留有密封间隙，锅内的水在饱和沸腾前密封圈充分受热膨胀实现密封。所述“线”密封是指密封圈与被密封的锅盖和锅体，在密封部位的接触方式是一条环形“线”。按下式动密封结构以锅体的锅口直径作为密封机构的工作直径，而密封圈的密封处直径即密封圈工作直径的设计条件为在常温下小于密封机构的工作直径，满足留有密封间隙的条件；在锅内水达到饱和沸腾前充分受热膨胀，满足填满间隙的密封条件。提出密封间隙是使按起式的合开盖操作轻便；提出热胀密封、线密封则既能保证密封可靠，又能适应锅盖与锅体的弹性密封连接使超压自泄值准确。所述锅盖与锅体的弹性密封连接，是指锅盖与锅体之间没有直接的力学连接关系，它们通过密封圈和弹性元件实现连接，这种连接方式使弹性元件的上下位移与锅内压力大小形成稳定的函数关系。
所述的锅内压力控制，是由锅盖部分与锅体部分通过密封圈和弹性元件的连接特征所构成的自动控制系统完成的。所述弹性元件是指用弹性良好的材料制成的技术单元，其在锅内压力的作用下发生形变产生位移，当锅内压力消失后即位移复位。弹性元件的这一弹性位移特征在本发明中，被用作驱动开关以及产生泄压缝隙，前者控制锅内压力，而后者将锅内的最高压力限定在产生泄压缝隙时的压力值上。在弹性元件的静止端与位移端之间设置开关，使弹性元件的位移可驱动开关的通断，开关、电热支撑与电源接成串联电路。开关在通路状态时电热支撑对锅体加热使锅内升压，当锅内压力升到弹性元件的位移驱动开关断路时，电热支撑则停止对锅体加热使锅内进入降压状态。当锅内压力降到弹性元件的位移使开关通路时，电热支撑又开始对锅内加热……如此循环，使锅内压力一直被控制在弹性元件与开关所确定的压力范围内。弹性元件在锅体部分的设置位置可有以下两种形式一是弹性元件设置在锅盖支撑与锅外支撑之间。所述的锅盖支撑是指，铰架的下部和锁架的下部与锅体部分固定连接组成的、具有压力承载和力的传递功能的支撑着锅盖部分的刚性结构。所述的锅外支撑是指在锅体外部设置的、具有压力承载和力的传递功能的刚性结构，它可承载和传递锅内数千牛顿的力。二是弹性元件设置在锅外支撑与电热支撑之间。所述的电热支撑是指设置在锅体底部的电热刚性结构件，它不但具有电热功能，还能将其上表面承载的锅体底部数千牛顿的力，传递到其下面的支撑脚，以完成压力承载和力的传递。关于弹性元件的设置位置及种类选择，需满足驱动开关和超压泄压的技术要求。
基于锅盖与锅体之间的弹性密封连接关系，二者在锅内压力作用下有相对的弹性位移，这一位移除驱动开关完成控制外，还使本发明具有溢泄式泄压功能。所述溢泄式泄压是指当锅内压力超过正常工作压力范围时，会使锅盖与锅体之间的弹性位移量超过密封机构的密封范围，使之产生缝隙而泄放“多余”压力。所谓溢泄式是指在泄放多余压力的过程中，弹性元件作用下所产生的缝隙逐渐减小，当泄放多余压力至工作压力范围时缝隙消失使泄压停止。在锅内压力的作用下，弹性元件的位移导致密封圈与锅体作相对的位移，当密封圈的密封处移动到锅沿的直径逐渐增大处时，便会产生缝隙使密封破坏。由此可见，所述密封范围是指在其它参数不变的情况下，密封机构保持动密封所对应的锅内压力范围，由密封圈在锅体口部的垂直位置确定，其泄压压力出现在密封圈位移到锅沿的直径增大处。
本发明的锅体部分，包括锅盖支撑、锅外支撑、弹性元件、锅体、电热支撑、开关、定时器组件等。在电热支撑的上面设置锅体，在弹性元件的静止端与位移端之间设置开关组件，将开关与电热支撑串联接入电源，依靠对称或不对称地设置在锅体部分的弹性元件实现锅盖部分与锅体部分在力学上的弹性连接，实现以弹性元件的位移驱动开关，控制电热支撑对锅体的加热状况，完成锅内压力的自动控制。弹性元件在锅体部分的设置位置可有所不同当弹性元件设置在锅盖支撑与锅外支撑之间时，通常将弹性元件设置在锅外支撑上部与外壳之间的空间内，弹性元件的一端与锅外支撑固定称静止端，弹性元件的另一端与锅盖支撑固定称位移端，锅盖部分在锅内压力作用下由弹性元件带动作向上的弹性位移，电热支撑设置在锅外支撑下部并与之固定连接，工作时锅体与锅外支撑呈相对静止。另外，在上述设置方式中，弹性元件的静止端与位移端的设置位置也可以选择，当静止端在上、位移端在下时，弹性元件受力时呈压缩状。当位移端在上、静止端在下时，弹性元件受力时呈拉伸状。而当弹性元件设置在锅外支撑与电热支撑之间时，是将弹性元件设置在锅外支撑下部边缘与电热支撑之间的空间内，弹性元件的一端与锅外支撑的下部边缘固定称静止端，弹性元件的另一端与电热支撑固定称位移端，通常将电热支撑设置在弹性元件位移端的上面，锅体与电热支撑在锅内压力作用下由弹性元件带动作向下的弹性位移，锅盖支撑与锅外支撑固定连接，工作时锅盖部分与锅外支撑呈相对静止。
所述的开关组件包括开关、调压器、引力件。开关接受弹性元件的位移驱动，调压器通过其螺纹组结构调节开关的通断点，调压器的这一特征既可以在产品出厂时一次性选定锅内最高工作压力，也可以使产品通过特设的调压旋钮，在压力范围内调节锅内工作压力。引力件是使开关组件固定、将弹性位移力引入以驱动开关所需的结构，通常由开关的刚性固定件与刚性引入位移件组成，引力件与开关之间的连接还必须符合电器绝缘要求。
锅体部分还可设置定时器组件，以实现烹饪时间的选定、控制和显示。
本发明的工作原理通过控制锅内压力来改善烹饪效果，其自动控制是将压力控制转换成力的控制后实现的。锅盖的开合以按下锅盖部分使锁舌进入锁钩的锁槽完成合盖，以按动开盖按钮使锁舌脱离锁钩的锁槽，锅盖部分受开盖弹簧的弹力驱动，自行沿铰轴向上转动至所需位置完成开盖。密封机构包括锅盖边缘、锅体口部与密封圈唇边，密封圈设置在锅盖边缘与锅体口部的密封部位，锅盖合盖到位使密封圈处在锅盖与锅体口部的密封工作直径内。合盖后通过定时器组件选择烹饪时间，定时开关将开关组件、电热支撑接通电源。当锅内水和食物升温至水饱和沸腾前，锅内的水蒸气及空气通过锅盖与锅体之间的密封间隙排出，密封圈受热后逐渐膨胀填满间隙，锅内形成密封使压力升高，此时锅内的加热工质只有水(汽)。此后，锅内压力一路从锅盖上经过合开盖机构、锅盖支撑传递到弹性元件的位移端，锅内压力的另一路从锅体的底部经过电热支撑、锅外支撑传递至弹性元件的静止端，以上是弹性元件设置在锅盖支撑与锅外支撑之间时力的传递途径。而当弹性元件设置在锅外支撑与电热支撑之间时，锅内压力的传递路径是一路从锅盖、合开盖机构、锅盖支撑、锅外支撑到弹性元件的静止端，另一路从锅体的底部经过电热支撑传递至弹性元件的位移端。上述两种设置弹性元件的方案力学效果是相同的，弹性元件两端受力方向相反、大小相等，得到锅内压力与弹性元件的位移呈稳定的函数关系。利用弹性元件的位移控制开关的通断，来控制电热支撑对锅内的加热状况，实现闭环式锅内压力自动控制。鉴于上述两种设置弹性元件的方案中力的传递路径不同，从避免力传递时可能产生的应力集中的角度来看，前者更加适合于以陶瓷、紫砂等材料制作锅体。
烹饪时间的控制，是从锅内压力达到设定的最大压力值开关断路时开始计算的，定时器组件按照选定的烹饪时间控制定时开关兼指示烹饪结束。
打开锅盖从按动开盖按钮开始，如果此时锅内尚有大于开盖安全值的压力，开盖按钮的操作力则小于锁结构的自锁力，使锁结构处于压力自锁状态无法打开锅盖，但可以操作与开盖按钮机械相连的放气降压阀，实施放汽降压后即可打开锅盖。
综上所述，本发明提出的一种电热压力烹饪装置包括锅盖、锅体、密封圈、弹性元件、锅外支撑、电热支撑和开关组件，开关与电热支撑串联接入电源，弹性元件在锅内压力的作用下产生弹性位移并驱动开关的通断，实现锅内压力的自动控制。其特征在于锅盖与锅体部分通过可承载锅内压力的合开盖机构实现按起式合开盖，所述合开盖机构包括铰接机构和锁盖机构。所述的弹性元件设置在锅盖支撑与锅外支撑之间或者设置在锅外支撑与电热支撑之间。所述的电热压力烹饪装置中的密封机构采用按下式动密封结构。
有益效果本发明是借鉴高档电饭锅的联体式合开盖方式，以合理的力学结构设计，由各个技术单元组成技术单元集合完成压力承载。避免了现有压力锅、电压力锅、电气锅等产品以旋合式合开盖方式带来的如前所述的诸多弊病。本发明提出的按起式合开盖的技术方案，力求与现有联体式电饭锅(煲)的合开盖一样方便、实用。两者的特征区别在于其一，两者的锅盖及其相关部件的受力状况不同。电饭锅锅盖部分的受力仅需支撑锅盖部分的自重，其大小为数牛顿级。因此，它的锅盖部分的力学结构设计不考虑压力承载问题，可以塑料结构件为主，因此它的锅盖可挂装在装饰结构内。本发明的锅盖部分不包括外装饰结构，它必须承受锅内压力的数千牛顿级载荷。锅盖、铰接机构、锁盖机构等技术单元及技术单元集合的力学强度设计，都应该符合最大载荷的承载要求。除了对相关技术单元的材料选择、几何尺寸确定外，它们还要具有良好的受力结构特征，这一受力载荷特征的区别有如普通锅与压力锅的区别。其二，两者设置橡胶圈的目的不同。高档电饭锅的锅盖与内锅之间设置橡胶圈充其量属于一种烹饪习惯的延续，由于其锅盖上设有排气孔，因此锅内压力与大气压相等。而本发明在锅盖与锅体之间设置橡胶圈的目的是为了实现密封，除减少热量与水份的损失外还要产生压力。其三，两者的合盖自锁结构不同。电饭锅的合盖自锁结构仅需保持常压下的合盖到位即可，在工作状态下可随时打开锅盖。而本发明则具有利用锅内压力实现压力自锁、无压解锁的功能与效果，以确保压力安全。
本发明提出的合开盖机构不但解决压力承载，同时具有压力自锁和无压解锁的功能。利用锅内压力作用在锁结构上，实现锅盖在压力下自锁，与现有技术中压力锅、电压力锅、电气锅的开盖安全装置必须设置浮子阀相比较，具有结构简单、故障率低的优势。它的无压解锁功能的解锁力来自于锅盖——锅内压力，比现有技术的开盖安全装置中浮子阀的解锁力高两个数量级，可有效地避免浮子阀被食物液体粘连而失效，提高了安全开盖的可靠性。
本发明以提出按起式合开盖方式替代现有压力锅、电压力锅、电气锅采用的传统的锅牙扣合连接方式，省去了锅盖的盖牙及外锅的锅牙，具有制造工艺简单、节省原材料的优点，也根除了现有产品锅牙下清洗难的弊病。
本发明提出的通过弹性元件实现锅盖与锅体在力学上的弹性连接，以弹性位移控制锅内压力形成全密封烹饪的技术特征，明显优于依靠排汽限压的压力锅产品。本发明没有设置独立的压力安全装置，以超压自泄、压力自锁、无压解锁等功能，彻底地解决了电饭锅压力化后的压力安全问题。本发明采用闭环式锅内压力的自动控制，得到控制烹饪火候的最佳效果。本发明还具有外观设计条件好、大幅度节省锅盖材料等优点。
本发明提出了适应按起式合开盖的密封方式-按下式动密封。仅以按下锅盖就能实现密封是对现有压力锅技术中的旋合式、压盖式、落盖式等密封技术的重要改进。本发明以胀圈密封的方式，采用“线”密封来解决按起合开盖方式所带来的按下式动密封技术问题。按下密封所具有的按下锅盖即使密封圈到位、常温下密封圈的密封部位留有密封间隙、沸腾后膨胀密封等特征，是对现有压力锅旋合式“面”密封技术的重大改进。而对于以陶瓷、紫砂等材料制作的锅体来说，其锅体口部尺寸远不如金属加工的尺寸规范，上述密封特征较压力锅行业的现有技术更具优势。本发明使得电饭锅压力化的商品化过程又前进了一大步。它将以其优异的压力安全性能、压力烹饪性能——无沸腾烹饪特征进入市场，在替换电饭煲、电压力锅、压力锅产品中有着更大的市场竞争力。
以下结合附图和实施例对本发明进一步说明。
图1是一种电热压力烹饪装置结构1的剖视示意图图2是一种电热压力烹饪装置结构2的剖视示意图图3是另一种锁盖机构的剖视示意图图4是图1、图2中开关组件部分的示意图图5是按下式动密封结构的密封圈局部剖视示意图图6是图5的另一种形式的剖视示意图图7是双稳态开关组件与烹饪的时间控电路制接线图图8是陶瓷锅体方案的剖视示意图图9是锅盖与铰板部位固定连接示意图图10是锅盖与锁板部位固定连接示意图图中1.弹性元件 2.锅外支撑 3.电热支撑 4.合开盖机构 5.锅盖 6.铰接机构 7.锁盖机构 8.铰板 9.绞架 10.铰轴 11.锁板 12.锁钩 13.锁架 14.锁轴 15.开盖按钮 16.锁舌 17.锁槽 18.锁钩弹簧 19.开盖弹簧 20.阻尼件 21.限位件 22.放汽降压阀 23.密封圈 24.锅体 25.开关组件 26.开关 27.调压器 28.引力件 29.定时器组件 30.定时开关 31.均力垫在图1中，示出锅盖部分与锅体部分的连接方式，其中弹性元件1设置在锅外支撑2的上部；弹性元件1与锅外支撑2的连接形式可分为，弹性元件1呈拉伸式或压缩式的两种工作状态，图示为拉伸式。弹性元件1设置在锅外支撑2上部与外壳之间的环形空间内，可以采用弧形波纹板结构、圆弹簧组合结构、板弹簧组合结构等，图示的是弧形波纹板结构。为使图面简洁，在图1中以箭头示意开盖按钮15，并省略了开盖按钮15与放汽降压阀22的机械连接；还省略了外壳等部件。
在图2中，示出锅盖部分与锅体部分的弹性元件1的另一种连接方式，其中弹性元件1设置在锅外支撑2下部与电热支撑3之间，弹性元件1可以采用圆波纹薄板结构、碟形弹簧结构、碟形弹簧组合结构、圆弹簧组合结构等多种形式，图示为圆波纹薄板结构。为使图面简洁，在图2中以箭头示意开盖按钮15，并省略了开盖按钮15与放汽降压阀22的机械连接还省略了外壳等部件。
在图3中，示出合开盖机构4中的锁盖机构7的同一种结构的另一种组装形式，与图1、图2不同的是其锁盖机构7的锁钩12与锁轴14设置在锅盖5的上面，锁舌16设置在锁板11的端头，结构上虽有上下设置的区别但其功能和效果是相同的。
在图4中，示出弹性元件1的弹性位移W驱动开关组件25的示意图。图4中开关组件25通过引力件28与锅外支撑2刚性绝缘固定为静止端，弹性元件1的位移力通过引力件28向下驱动开关26的动触点簧片应符合刚性连接及电器绝缘要求。还可有另一种形式，开关组件25通过引力件28刚性绝缘固定在弹性元件1的位移端，形成开关组件25与弹性元件1的弹性位移随动，开关26的动触点簧片则通过引力件28与锅外支撑2刚性绝缘固定连接为静止端。调压器27通过螺纹组结构调节开关26的通断点，这一特征既可用作产品出厂时一次性选定锅内最高工作压力，又可以在必要时通过特设的调压旋钮在工作压力范围内调节锅内工作压力。
在图5中给出图1、图2的密封机构所采用的按下式动密封结构的局部示意图，它给出锅盖5通过密封圈23与锅体24的在常温下密封圈23的初始位置示意图。在图5中，密封圈23是依靠悬挂件(图中略)悬挂在锅盖5的边缘下。常温下密封圈23的最大直径与锅体24的内径留有密封间隙。
在图6中给出密封机构所采用的按下式动密封结构的另一种形式的剖视示意图，同样示出常温下密封圈23的密封唇边最大直径与锅体24的内径留有密封间隙的特征。图5、图6中示出的密封形式都具有线密封的特征，即密封圈23与锅盖5、锅体24的密封接触处都是一条环线。
在图7中示出降压式烹饪控制，其中开关组件25中开关26采用双稳态式开关，以及定时器组件29、定时开关30、电热支撑3与市电的电路接线示意图。
在图8中示出以陶瓷等非金属材料制作锅体24的结构剖视示意图在图9中示出小锅盖方案中锅盖5的正方形材料对角线留出的材料，与铰板8固定形成空腔式结构的剖视示意图，图9中尺寸箭头所示为锅盖5的工作直径，即锅盖5的边缘，该处向下的小突起是与密封圈23接触处示意线密封。大于锅盖5工作直径的部分，就是锅盖5正方形材料对角线方向的材料，远端示意该材料与铰板8固定并形成与铰轴10的铰接。
在图10中示出小锅盖方案锅盖5的正方形材料对角线留出的材料，与锁板11固定形成空腔式结构的剖视示意图，图10中尺寸箭头所示为锅盖5的工作直径，即锅盖5的边缘，该处向下的小突起是与密封圈23接触处示意线密封。大于锅盖5工作直径的部分，就是锅盖5正方形材料对角线方向的材料，远端示意该材料与锁舌16固定。
具体实施方式
实施例1，(参见图1)选取锅内工作压力100kPa、锅体24的口径(工作直径)20cm为例，锅体24采用厚度为2.5mm左右的铝板拉伸成型；锅盖5选用厚度为0.5mm左右的不锈钢板制作，工作直径选在193mm左右，其力学设计要求为以上凸结构形状适应压力承载，设置加强筋用于固定连接铰接机构6的铰板8和锁盖机构7的锁板11；图1中示出的是小直径锅盖5，即锅盖5的工作直径小于锅体24的锅口工作直径，称小盖式；小盖式方案除具有节省材料外，还具有在烹饪后，长时间保温也没有冷凝水沿着锅盖5流出锅外的优点；小盖式方案的锅盖5与铰板8、锁板11的固定连接，在经过如下的材料利用后其力学强度更具有优势。实施中可将锅盖5成型前的正方形板材的对角线长度的材料加以利用，即在锅盖5成型时保留一条对角线方向的材料，用以加强锅盖5与铰板8、锁板11的固定连接，在锅盖5材料的对角线方向——锅盖5边缘的两个延伸处，与铰板8、锁板11之间固定后，形成两个空腔结构利于完成压力承载(参见图9、图10)。密封圈23与锅盖5的密封直径之间的密封间隙，依据密封圈23的受热膨胀尺寸选定，在锅体24的口径为20cm时，常温下的密封间隙(单边)约在2mm左右(参见图5)，密封圈23用硅橡胶制成，常温下的最大直径约196mm。顺便指出，本发明的实施并不排斥传统的大直径锅盖，在图6中示出大直径锅盖的实施方案。实施中，铰接机构6的铰板8采用0.8mm左右的高强度不锈钢板制作，其力学强度设计要求是与锅盖5的固定要牢固可靠、与铰轴10的铰接也要牢固可靠、满足锅盖5上工作时数千牛顿力的传递，并且在力的传递过程中不应出现应力集中，铰板8采用弓形横截面之间圆滑过渡(图1、图9、图10中A-A剖面)，形成连续弓形横截面结构形状以满足设计强度要求。锁盖机构7的锁板11设置在锅盖5上与铰板8对应的一端，按图1锁板11的一端与锅盖5固定，另一端设置有锁舌16，以便与锁钩12上的锁槽17相接合。制作锁板11的材料与力学强度设计要求均与铰板8相同。锁钩12的上端设置锁槽17便于与锁舌16作锁结构接合，锁钩12的下端与锁架13通过锁轴14实现铰接。开盖按钮15设置在可以操作锁钩12的附近，以便于锁钩12在开盖按钮15的操作下作旋转式开合，使得锁钩12上的锁槽17与锁舌16脱离接合弹开锅盖5。在实施例1中，通常可将开盖按钮15、锁钩12、锁轴14与锁架13等设置在锅体部分上。同理，铰架9与锁架13组成的锅盖支撑也设置在锅体部分上。锁钩12采用厚度为1.5mm左右的高强度不锈钢制作并带有加强筋，锁钩12与锁舌16、锁轴14的接合设计成锁结构，锁结构的接合受力长度应大于50mm以满足合开盖的压力承载要求。所述锁结构是由锁舌16、带有锁槽17的锁钩12、锁轴14等组成，扣合锅盖5的动作使锁结构完成扣锁即锁舌16进入锁槽17，操作开盖按钮15是解锁的必要条件，依据开盖时开盖按钮15所需的操作力，与锅内开盖安全压力作用在锁舌16和锁槽17上的力，确定开盖按钮15的操作力矩。开盖按钮15所需的操作力应为在锅内压力大于等于国家标准所规定的开盖安全压力值时，按动开盖按钮15的操作力，小于锅内压力作用在锁舌16和锁槽17上的力，使之无法解锁打不开锅盖5。当锅内压力低于国家标准所规定的开盖安全压力值时，按动开盖按钮15的操作力，大于锅内压力作用在锁舌16和锁槽17上的力，即可解锁打开锅盖5，以符合合开盖机构4压力自锁、无压解锁的开盖安全要求。参照现行压力锅的国家标准，开盖安全压力值不大于5kPa的要求，本实施例的开盖安全压力值可以设定为2.5kPa，求出锅内压力为2.5kPa时锅盖5上的受力约为77牛顿，锁结构的压力自锁力约为38.5牛顿，如果设计开盖按钮15的按动力为3.85牛顿，则开盖按钮15的支点到锅盖5的作用力点，与开盖按钮15的支点到其按动作用力点，两者的力臂长度之比为1∶10。绞架9与锁架13组成合开盖机构4的锅盖支撑，在图1中它们分别与设置在锅外支撑2上部的、对称布置的两个弹性元件1的上端(位移端)固定连接；绞架9与锁架13均可采用厚度为1mm左右的高强度不锈钢板制作，它们都以带有加强筋的板式冲压结构特征完成力的传递。在锁架13与锁轴14、绞架9与铰轴10的铰链式连接中，注意避免对锁轴14和铰轴10的剪切应力集中，依此选择铰轴10和锁轴14的制作材料及其工作直径，这里推荐铰轴10和锁轴14的工作直径应大于4mm。同样是基于压力承载要求，铰轴10与铰板8和锁轴14与锁板11的受力工作长度，在不影响外观设计的前提下尽量增加长度，即图1中的俯视尺寸尽量加长。借鉴现有联体式电饭煲产品的外观设计，推算铰轴10的长度可在80mm左右甚至还可以更长一些。而锁轴14的长度则受到外观的限制不便大于60mm，可与锁钩12相配选在50mm左右。当然，铰轴10和锁轴14尺寸两端的连线所包括的受力面积，对于锅盖5受力时水平横向稳定性来说完全可以满足产品的设计要求。另外，在锅盖部分上面可以设置装饰用兼有保温功能的塑料盖，它与锅体部分的外壳共同组成的煲式结构—保温外壳具有很好的保温性能。
图1中示出的实施例1，在锅外支撑2上部对称设置两个相同的弧形波纹板组成弹性元件1，两个弧形波纹板的上部为位移端，分别与合开盖机构4中组成锅盖支撑的绞架9与锁架13固定连接，且与锅外支撑2的桶壁之间留有便于上下位移的间隙，两个弧形波纹板的下部为静止端，都与锅外支撑2的桶壁固定连接。弹性元件1的弧形波纹板结构，采用厚度为0.8mm左右的高强度不锈钢板加工成两个相同的弧形波纹板组成，所述弧形波纹板结构即是将方形薄板加工成带有竖向波纹的波纹板，而将该(竖向)波纹板的横向加工成与锅外支撑2的外径相配装的弧形，弧形波纹板在工艺上可以实现一次成型。由两个(或多个)弧形波纹板配装，就形成了所述的弧形波纹板结构组成弹性元件1。弧形波纹板结构具有很好的弹性、刚度、稳定性及加工性，弹性元件1必须按规定经过回火处理方可应用。在图1中的弹性元件1只示意出一个波纹，实施中波纹的尺寸由相近的圆弧R尺寸连接而成，推荐圆弧尺寸R4mm～R8mm，波纹个数可在1～4个之间选择；弧形波纹板结构的弧长对其弹性位移的参数影响最大，用工艺手段调整其弧长来确定弹性元件1的弹性位移的参数简便可行，图1中每个弧形波纹板的弧长应小于锅外支撑2外径周长的1/2。这里推荐弹性元件1的设计参数为锅内压力100kPa时位移量在2mm左右，这一弹性位移参数与开关组件25的开关26的位移参数2mm相配。在实施中，弹性元件1的最大弹性位移量应不小于3mm，其中2mm以内的位移用以控制锅内压力，2.5～3mm的位移用以超压自泄确保安全。图1中弹性元件1的连接方式为拉伸式，其受力后产生拉伸位移，如欲选择压缩式——压缩位移，则可将弹性元件1的上部改为静止端与锅外支撑2固定，锁架13和绞架9与弹性元件1的下部(位移端)固定连接，并且在锅外支撑2的桶壁之间留有可以向上位移的间隙。锅外支撑2采用厚度为0.6mm左右的优质钢板拉伸成型并作防蚀处理，这是一种相当于电饭锅外锅的制作方法，鉴于本发明中的锅外支撑2与电饭锅外锅在受力承载上的不同及其力的传递功能，其设计制造可与电饭锅的外锅制作不同。本发明中锅外支撑2可以依据与其相关的力传递技术单元统一设计，如选用两个零件组成锅外支撑2，这样可以与两个弧形波纹板结构互相组合，更有利于力传递和节省材料。锅外支撑2底部上固定的电热支撑3是采用电热管铸铝制成，其功率可选在750W左右，它的上部传热面与锅体24的底部制成同样的上凸形状，其上凸的高度在8mm左右。在锅体24坐在电热支撑3上后，其锅沿的下端面与锅外支撑2锅沿的上端面留有2mm左右的设计间距，这样作的目的是为了吸收锅外支撑2、电热支撑3及锅体24的加工误差，该误差是通过锅外支撑2底部所设置的边缘波纹的弹性位移来吸收的。为此，锅外支撑2的材料、边缘波纹尺寸的选择，应保证在承受数百牛顿力时有2mm左右的弹性位移，这里推荐锅外支撑2底部的边缘波纹尺寸为R15的圆弧。由于这一设计要求与弹性元件1的弹力相差一个数量级，故锅外支撑2底部的边缘波纹所产生的弹性位移，只发生在锅内压力约10kPa以内，用以吸收相关零部件高度的加工误差，并不影响弹性元件1所产生的弹性位移对锅内压力的控制。密封圈23用硅橡胶制成并采用机械法(图中略)悬挂在锅盖5边缘的下面，其设计要求一是采用线密封设计，即密封圈23与锅盖5、锅体24的接触部位都是一条环线，不同于现有压力锅的面密封设计；二是密封圈23室温时的工作直径与锅体24的锅口工作直径留有密封间隙，这一间隙既可保证按起式合开盖的性能，又可用以排除锅内空气。对于弹性元件1除了图1示的弧形波纹板结构外，还有如下形式可供选择a.圆弹簧组合结构，所述圆弹簧组合是指在锅外支撑2上部与外壳之间的空间内，设置若干个圆柱螺旋弹簧形成圆弹簧组合结构，圆弹簧组合的一端固定在锅外支撑2的外壁上为静止端，它的另一端与铰架9和锁架13的下端组成的锅盖支撑固定连接成位移端。b.板弹簧组合结构，所述板弹簧组合是由若干个板弹簧组合成板弹簧组合结构，由于板弹簧是设置在锅外支撑2外的环状空间内，所以每个板弹簧应有相同的与锅外制支撑2的外径相配的弧度，每一个板弹簧都呈相同的升角均布在锅外支撑2的周围，每一个板弹簧的下部都与锅外支撑2的外壁固定连接为静止端，将每一个板弹簧的上部固定连接在一起后，再与铰架9和锁架13组成的锅盖支撑固定连接成位移端。弹性元件1还可以有其它结构形式，但是其位置关系、连接关系、作用力的传递特征等，特别是弹性位移与锅内压力的关系都是相同的，都是为了达到锅盖5与锅体24之间的弹性连接，用其弹性位移驱动开关26的目的。另外，本实施例的弹性元件1还可以选用非对称的设计方案，如采用一个弧形波纹板制成弹性元件1，该弧形波纹板的弧长通常选取小于180°，它的一端与锅外支撑2固定，另一端与组成锅盖支撑的铰架9固定或者是与锁架13固定，即组成锅盖支撑的两端其中一端与弹性元件1固定，另一端与刚性的锅外支撑2固定，形成锅盖部分受锅内压力驱动，向上产生类似开合状的非对称位移。开关组件25就设置在该弧形波纹板的位移最大值处的位移端与静止端之间，由弹性元件1的非对称位移带动锅盖5和密封圈23，以密封圈23的非对称位移导致的泄压实现超压自泄功能。在锅体部分的适当位置上，设置定时器组件29(图1中略)控制烹饪时间，烹饪时间是从开关26第一次断电开始计时，到设定的烹饪时间结束切断定时开关30为止。
另外，在锅体部分的外面还设置装饰用兼有保温功能的外壳。
图1中以及以下的图2、图4中所示开关组件25，可用电饭锅保温用的温控器，拆去它的双金属片保留其开关26、调压器27部分改装后，将通过引力件28机械固定在锅外支撑2的桶壁上的适当位置(参见图1及以下的图2)，引力件28还将弹性元件1的位移与开关26的动触点簧片的远端(图4示W处)实现刚性绝缘连接，所述的“机械固定”与“刚性绝缘连接”共同组成引力件28。开关26、调压器27、引力件28共同组成开关组件25。它上述开关26的位移灵敏度可达0.02mm，最大位移量大于2mm，最大驱动力小于10牛顿符合要求。所述开关26的位移灵敏度是指，开关26的通断转换所需要的往复位移值之差，即图4中的动触点簧片远端W处的位移量上通下断时的高度差值。开关26通过引力件28形成弹性元件1的位移驱动控制开关26的通断状况，开关26与电热支撑3以及定时开关30一并串联接入电源(参见图7)。在产品出厂前通过调压器27设定开关26的起控值，即设定锅内压力的最大值。所述调压器27即是采用电饭锅保温用的温控器上的调温螺纹结构。所述起控值是指开关26由通路转换为断路时的锅内压力值，该起控值是通过由调压器27中的螺纹结构选定的，而开关26的复控值，则是由其位移灵敏度所确定的(如0.02mm)。如需要选调锅内工作压力值的功能，还可在调压器27上的螺纹结构上加装调压旋钮。如果该调压旋钮的位置与外观设计有矛盾，可以加设一微型电动机带动该调压旋钮；微电机驱动调压方式与电子芯片、触摸按钮开关等电子计时结合后会有新的商业效果。
实施例1的工作过程如下将锅体24中放入水和食物，用手按下锅盖部分使锁板11的锁舌16扣入锁钩12的锁槽17内，完成合盖动作。开关组件25的开关26为常闭通路；通过定时器组件29选定烹饪时间，定时开关30即呈通路接通电源后，电热支撑3加热锅体24中的水和食物至沸腾，密封圈23在受热膨胀后的直径可以填满在密封圈23与锅体24锅口工作直径之间的密封间隙，使得锅盖5与锅体24实现密封后锅内压力开始上升，在锅内压力达10kPa左右时，锅内压力使得锅外支撑2底部的边缘波纹的弹性位移量，达到消除锅体24锅沿的下端面与锅外支撑2的上端面之间的间隙。此后锅内压力的增加，开始通过锅体24锅沿的下端面传递至锅外支撑2的上端面，形成在弹性元件1两端的作用力，使得锅内压力与弹性元件1的弹性位移成正比增加。当锅内压力达到开关26起控值对应的压力时，弹性元件1的位移，经过引力件28传递推动开关26的动触点簧片致使开关26断路，锅内压力停止上升。锅内压力因自然散热而降至开关26的复控值时，弹性元件1的回位位移致使开关26回复到闭合通路状态，又开始新一轮的加热升压……锅内压力始终被控制在开关26的起控值与复控值之间的范围。须说明，锅内压力在升至约10kPa以上时的压力传递途径为一路由锅盖5经铰接机构6的铰架9和锁盖机构7的锁架13组成的锅盖支撑，传递给弹性元件1的位移端；另一路由锅体24的锅沿下端面传递给锅外支撑2的上端面，再由锅外支撑2的桶壁传递给弹性元件1的静止端。
实施例1中的开关组件25(参见图1、图4)是借助引力件28固定在锅外支撑2的桶壁上，或者是固定在弹性元件1的静止端上。采用弧形波纹板结构的弹性元件1，用2个对称的弧形波纹板设置固定在锅外支撑2的上部，利用2个弧形波纹板之间的弧向间距，即弧形波纹板的弧长小于锅外支撑2周长的1/2所存在的弧长差，设置固定开关组件25。开关组件25的开关26的动触点簧片远端W处，通过引力件28与弹性元件1的位移端绝缘刚性连接，形成开关26接受弹性元件1的弹性位移。所述绝缘刚性连接是指二者的连接属于刚性连接，该连接在电器上要求绝缘。调压器27配装上调压旋钮，就可以在设定的锅内压力最高值内，依据烹饪食物所需选择锅内压力，这种设置在锅外支撑2上部的开关组件25，所给出的调压旋钮的上下位置，相对开关组件25设置在下部的方案，给出了调压旋钮上下不同的产品外观设计条件，有利于产品的变化。
在实施中，锅盖5上还可设有放气降压阀22，可以参照现有压力锅产品的限压阀、弹簧安全阀设计制造。依照先放气后开盖的操作要求，可设计操作开盖动作的开盖按钮15与锅盖5上设置的放气降压阀22通过机械连接联动，即每一次按动开盖按钮15时都会首先使放气降压阀22打开放气降压，待锅内压力降至安全压力值时，开盖按钮15的操作力才能打开锁盖机构7中的锁结构完成开盖，依此实现先放气后开盖的功能。还可以有以下方案由开盖按钮15通过机械连杆推动密封圈23，使密封圈23的局部位移导致密封破坏完成放汽降压。这样，放气降压阀22是由开盖按钮15通过机械连杆推动密封圈23组成。
在实施中，定时器组件29在锅内压力达到最高工作压力值时开关26切断电源，开始计算压力烹饪时间，至设定的烹饪时间切断定时开关30并显示烹饪结束。
实施例2示于图2，其目的在于说明本发明的合开盖机构4，与弹性元件1的另一种组合方式。现就实施例2与实施例1的区别之处叙述如下在实施例2中，组成锅盖支撑的绞架9和锁架13，对应固定在锅外支撑2的上部外侧。锅外支撑2的上端面与锅体24锅沿的下端面留有所述弹性位移用的足够间隙。所述足够间隙是指，在锅外支撑2与锅体24之间即使是发生超量的弹性位移后，该间隙也大于零。实施例2将弹性元件1设置在锅外支撑2下部与电热支撑3之间，这里有足够的空间，包括弹性位移所必须的距离，即弹性元件1的长度空间。图2中示出带有边缘波纹的圆波纹薄板结构式的弹性元件1与锅外支撑2的底部固定连接，圆波纹薄板结构的边缘波纹是指锅外支撑2的桶壁与电热支撑3之间最靠近桶壁(波纹的边缘)的圆弧过渡尺寸。实施例2的锅外支撑2的桶壁边缘以内即为弹性元件1，可以选取有第2波纹甚至第3波纹的圆波纹薄板结构。精心选取波纹尺寸形状及其材料，即可获得工作在100kPa压力下，所需的弹性位移参数。这里推荐锅外支撑2选用厚度0.7～0.8mm的高强度不锈钢板制作，其边缘波纹的推荐尺寸为R15、第2波纹为R10并与边缘波纹圆弧连线。由电热支撑3的支撑脚与弹性元件1固定连接后，所形成的不发生形变的面积，是圆波纹薄板的硬中心，其直径可选择在Φ70mm左右，由于电热支撑3的支撑脚具有传递锅内压力的作用，为了增加其与弹性元件1的接触面积避免应力集中，可以采取多个支撑脚甚至是环形支撑脚的设计方案。另外，在锅外支撑2的桶壁与电支撑3之间，设置的弹性元件1还可以是碟形弹簧结构、碟形弹簧组合结构或圆弹簧组合结构等多种形式。所述碟形弹簧结构是指，在锅外支撑2的桶壁与电热支撑3的支撑脚之间设置碟形弹簧，所述碟形弹簧是一种用优质钢板冲压的截锥形薄板弹簧，该碟形弹簧的周边与锅外支撑2的桶壁固定，其内锥孔与电热支撑3的支撑脚固定组成碟形弹簧结构。所述碟形弹簧组合结构是指，采用多个碟形弹簧叠加组合而成，其目的是增加受力时的位移量。所述圆弹簧组合结构是指，在电热支撑3的几个支撑脚部位，设置若干圆柱螺旋弹簧组成的圆弹簧组合结构，其上端面与电热支撑3固定，圆弹簧组合结构的下端面与锅外支撑2的桶壁固定连接。采用这种结构时，电热支撑3的支撑脚分布直径应尽量加大，以便减小力臂改善受力状况。实施例2与实施例1的弹性元件1的设置位置不同，如果都以锅外支撑2的桶壁作为静止端，那么在实施例1中，锅盖5在锅内压力作用下跟随锅盖部分作向上的弹性位移，锅体24与锅外支撑2的桶壁静止端相对静止。而在实施例2中，由于锅盖部分通过铰架9和锁架13组成的锅盖支撑，固定在锅外支撑2的上部桶壁外侧，在锅内压力作用下，锅盖5与锅外支撑2则相对静止，锅体24跟随弹性元件1的位移端作向下的弹性位移。
须说明，在实施中弹性元件1不管是对称设置还是非对称设置、是设置在锅外支撑2的上部(实施例1)还是底部(实施例2)、采用哪一种结构形式、产生的位移是拉伸式还是压缩式，其目的都是实现锅盖5与锅体24在力学上的弹性连接，即获得锅盖5与锅体24相对的弹性位移，与锅内压力呈稳定的函数关系，实现以锅内压力驱动弹性元件1的弹性位移为特征的锅内压力的控制。
在实施例2中锅内压力的传递途径，与实施例1中锅内压力小于约10kPa前的传递途径一致。锅内压力一路通过锅盖5、合开盖机构4中的铰架9和锁架13组成的锅盖支撑与锅外支撑2上部，传递至锅外支撑2的桶壁也即弹性元件1的一端——静止端。锅内压力的另一路是经锅体24的锅底，经过锅体24底部的电热支撑3，传递给弹性元件1的另一端——位移端。实施例1和实施例2在力传递上的差异，有利于本发明专利所提出的按起式合开盖方案，与弹性元件1的不同组合，形成多种多样的产品结构形式。如实施例1的锅体24底部独自承受绝大部分的工作压力，而这一力的传递途径是通过锅体24的锅沿，与锅外支撑2的锅沿传递给弹性元件1的一端，这一力的传递途径有利于将锅体24改用陶瓷等材料制造，以获得新的烹饪效果和商业效益。
实施例2的开关组件25固定设置在锅外支撑2桶壁的下端，(参见图2、图4)通过引力件28，用机械刚性固定将开关组件25与锅外支撑2的桶壁下端固定连接，电热支撑3的位移即硬中心的位移驱动开关26的动触点弹簧片，实现控制锅内压力的目的。
实施例3(参见图3)给出了同一种锁盖机构7的另一种组合形式的实施例，在该实施例中锁盖机构7的设置位置与实施例1相同，将锁盖机构7的锁钩12与锁轴14，设置在锅盖5上的锁板11与锅盖5固定的另一端，而将锁舌16设置在锁架13的端头即实施例1锁轴14处。本实施例可将开盖按钮15设置在锅盖5上，按动开盖按钮15时锁钩12沿锁轴14向图示顺时针方向转动，使锁槽17脱离锁舌16完成开盖。本实施例的锁钩12、锁轴14与锁舌16的设置位置不同，是为了适应商品的外观设计要求，而它们的力学设计的功能与按起式合开盖的效果是相同的。
实施例4(参见图7)给出一种降压式烹饪与时间控制结合的控制方式，它的开关26须选用双稳态式开关。利用按下锅盖部分的合盖动作，使开关26由断路的稳定状态转换为通路的稳定状态，此后锅内的加热、放气、升压过程同于实施例1。当锅内压力升至开关26设定的最高值时，弹性元件1的位移W驱使开关26由通路转换为断路状态，锅内压力随自然降温下降使弹性元件1回位，而该回位动作不能改变开关26的断路稳定状态，这样锅内压力的自动控制，实际上在双稳态式开关26由通路状态转换为断路状态时就已经结束，此后锅内则利用外壳的保温性能维持降压烹饪。值得指出的是这种降压烹饪特征与“先大火后小火”的烹饪规律有一定的相容性。定时器组件29从锅内压力的自动控制结束时开始计时，到设定的烹饪时间切断定时开关30止并提示烹饪结束。实施中，定时器组件29除了可以选用电动定时器外，还可采用带液晶显示的电子计时器，既可满足时间控制的需要，又同时满足了高档电饭煲消费群体对“煲”式结构、液晶显示、触膜按键等商品高档化的需求。依据不同的食物选定烹饪时间，电动定时器中的定时选择是一模拟量选择旋钮，选择旋钮的角度位置可以模拟量指示烹饪时间，而电子定时器中的定时选择，则可以采用触摸开关在液晶显示屏上选择。本实施例的使用方法如下将食物和水放入锅体24后，按下锅盖部分使得锁舌16进入锁槽17，在完成按合锅盖部分动作的同时开关26接通，选定烹饪食物所对应的烹饪时间令定时开关30处于通路状态，电源通过电热支撑3加热锅体24中的食物、水。当锅内升温达到水的饱和沸腾温度前，因水蒸气与空气经过密封圈23和锅体24之间的密封间隙逐渐排出锅外，致使密封圈23受热膨胀最终实现密封，锅内压力随着温度的上升而升高，在锅内压力的作用下弹性元件1产生位移，当锅内压力达到开关26设定的最高值时，弹性元件1产生的位移切断开关26使电路断路。由图7的接线图可见，开关26断路后与开关26并联的定时器组件29的电路就自动接入电源并开始计算烹饪时间，当选定的烹饪结束时间到时，定时器组件29切断定时开关30使烹饪结束。本实施例中的开关26可采用双稳态开关改制，或者是将实施例1中的常闭式开关的动触点部位加上磁铁，将常闭式开关改成双稳态式开关26，总之本实施例的开关26必须是双稳态式，其开关的转换速度与其他实施例的要求一样，以选取速动式为好，当然还应该满足位移驱动的要求。定时器组件29可选用洗衣机用电动定时器，该电动定时器上自带的开关，也能符合定时开关30的要求，其定时旋钮也符合定时选择及显示时间的要求，因此，电动定时器是一种经济适用的器件。定时器组件29如选用电子定时器，则可配用液晶显示屏。定时开关30可选用无触点开关——可控硅，其定时选择可选用触摸键。
在上述实施例中，在锅盖5上可设置一与开盖按钮15机械连接的放汽降压阀22，其接受开盖按钮15的放汽控制。如果锅内烹饪的是富水型食物既烹饪后汤水多，需等锅内冷却后，方能按动开盖按钮15弹开锅盖5。如果锅内烹饪的是贫水型食物既烹饪后无汤水如米饭，在锅内尚有剩余压力时，则可按动开盖按钮15使放汽降压阀22打开，放汽降压后打开锅盖。须说明，所述的放汽降压阀22的功能为放“汽”降压、而不是放“气”，即只放汽而不是既放气又放汽，这种特征是在全密封烹饪、按下密封等前提下特有的。
实施例5，(参见图8)实施例5是从实施例1演变而来，相同之处不再赘述。实施例5示出一种以非金属材料制作锅体24的炖锅，由于锅体24材质的变化—采用陶瓷、紫砂、微晶玻璃等制作锅体24，使得烹饪效果特异。实施例5实际上是市场上电热陶瓷、紫砂类炖锅产品压力化，将锅内最高工作压力设计在40kPa(锅内温度约110℃)以下是适宜的。依此锅内压力所涉及零部件的受力状况、弹性位移参数等可作相应调整。在与实施例1锅外支撑2尺寸相同的条件下，实施例5的锅体24可选用陶瓷或紫砂等材料，其锅体24的内径尺寸在18cm左右。如果锅体24选用微晶玻璃材质，其内径尺寸则可达到19cm左右。电热支撑3的功率选在200W左右，除仍可选用电热管铸铝方式外，也可以选用非接触加热方式，如远红外电热管等加热元件。因电热支撑3与锅体24底部的接触式加热方式已经不是必须的，所以电热支撑3只是一个电热器件而无须具备力传递功能。为适应锅内压力由陶瓷、紫砂、微晶玻璃锅体24的锅沿下端面传递到锅外支撑2上端面的力传递方式，避免非金属锅体24的锅沿与金属制的锅外支撑2在传递力时可能产生的应力集中，在非金属锅体24的锅沿下端面设置有均力垫31，可避免在陶瓷锅体24的锅沿下端面与锅外支撑2的上端面接触部位产生应力集中。用塑料、橡胶、非金属材料或者是软金属等材料制成的均力垫31，可以采用嵌装的方式设置在锅体24锅沿的下端面上。弹性元件1的位移参数应该按锅体24的实际内径(如18cm)、锅内工作压力(如40kPa)、开关26的位移参数(如2mm)等作相应调整，而开关组件25的位移控制参数不变。其它受力零部件的材料厚度，依据锅内压力降低和锅体24口径减小而相应减小。定时器组件29可以依据商品的要求，将最大时限加长或者取消定时器组件29。实施例5的压力控制方式与另外在实施例1或2中，弹性元件1的设置位置不同锅体底部承载锅内压力状况也不同。设置在锅盖支撑与锅外支撑2之间时，锅体底部承载着锅内绝大部分压力，该压力由锅体24的锅沿传递给锅外支撑2上部。而当弹性元件1设置在锅外支撑2的下部与电热支撑3之间时，则由锅体24的底部与电热支撑3共同承载锅内压力，因电热支撑3的刚性结构特征替锅体24底部承载了绝大部分的锅内压力。因此实施例1更适合本实施例的应用。
综上所述，本发明提出的一种电热压力烹饪装置包括锅盖5、锅体24、密封圈23、弹性元件1、锅外支撑2、电热支撑3和开关组件25，开关26与电热支撑3串联接入电源，弹性元件1在锅内压力的作用下产生弹性位移并驱动开关26的通断，实现锅内压力的自动控制。其特征在于锅盖5与锅体部分通过可承载锅内压力的合开盖机构4实现按起式合开盖，所述合开盖机构4包括铰接机构6和锁盖机构7。所述的弹性元件1设置在锅盖支撑与锅外支撑2之间或者设置在锅外支撑2与电热支撑3之间。所述的电热压力烹饪装置中的密封机构采用按下式动密封结构。
所述的合开盖机构4，包括在锅盖上设置的铰接机构6和锁盖机构7。所述的铰接机构6包括铰板8、铰轴10、铰架9，铰板8的一端固定在锅盖5上，另一端通过铰轴10与铰架9呈铰链式连接，使锅盖5可以沿铰轴10作转动式开合。所述的锁盖机构7包括锁板11、锁舌16、锁钩12、锁槽17、锁轴14、锁架13和开盖按钮15，锁板11的一端固定设置在锅盖5的与铰接机构6对应的一侧，锁板11的另一端设置锁舌16，锁钩12的一端设有锁槽17另一端与锁轴14铰接，锁架13的上端设置锁轴14并通过锁轴14与锁钩12铰接。还可有另一种设置方式，即在锁板11的另一端设置锁轴14并通过锁轴14与锁钩12铰接，锁架13的上端设置锁舌16。这两种设置方式的目的是一样的，都是使锁舌16与锁槽17相接合组成锁结构，以锁舌16进入锁槽17为入锁，锁舌16脱开锁槽17为解锁，可在锁轴14处设置一锁钩弹簧18将锁钩12限定在待锁状态，锁钩12仅在入锁、解锁让锁舌16进出的瞬间才暂时离开待锁状态。铰架9的下端和锁架13的下端组成的锅盖支撑与锅体部分固定连接，实现所述的锅盖部分与所述的锅体部分的接合。
所述锁盖机构7在锁钩12与锁轴14连接部位设置有锁钩弹簧18，用于将锁钩12限定在待锁状态，锁钩12仅在合盖、开盖时锁舌16进出锁钩12的瞬间才暂时离开待锁状态合盖时，锁钩弹簧18在锁舌16向下压力的作用下弹开，锁钩12离开待锁状态，使锁舌16滑入锁钩12内，合盖后锁钩12在锁钩弹簧18作用下又恢复至待锁状态，开盖时，当锅内压力降低到开盖安全压力值以下时，操作开盖按钮15驱动锁钩弹簧18使锁钩12离开待锁状态，使锁舌16得以脱离锁槽17实现解锁开盖，开盖后锁钩12在锁钩弹簧18作用下又恢复至待锁状态；所述铰接机构6的铰轴10部位设置有开盖弹簧19，使锅盖5在解开锁钩12后受开盖弹簧19弹力驱动可以自动弹开，并自行沿铰轴10向上转动完成开盖；所述铰接机构6在设置开盖弹簧19的区域还可以设置阻尼件20和与开盖弹簧19匹配的限位件21，阻尼件20用于减缓锅盖5的弹开速度，限位件21用于控制锅盖5在开盖时的弹开幅度。
所述的锅盖5上还设有放汽降压阀22，放汽降压阀22与开盖按钮15通过机械连接联动，可以通过按动开盖按钮15启动放汽降压阀22实施放汽降压；开盖按钮15、放汽降压阀22和锁盖机构7中的锁结构设计成下述力学结构关系当锅内压力等于或大于开盖安全压力值时，锁结构的压力自锁力大于按动开盖按钮15所形成的开盖力，这时按动开盖按钮15不能打开锁钩12开盖，而是启动放汽降压阀22，当放汽降压至锅内压力小于开盖安全压力值时，锁结构的压力自锁力也相应降低至小于按动开盖按钮15所形成的开盖力，按动开盖按钮15才能打开锅盖5。
所述的按下式密封结构包括一受热后可膨胀的密封圈23，常温下密封圈23的密封直径小于所述的锅体24的密封直径，使得按下锅盖5合盖到位后，密封圈23处于锅盖5与锅体24之间的密封位置并存在密封间隙，利用密封间隙进行密封前的排气；密封圈23受热膨胀直至填满密封间隙形成密封。
所述弹性元件1的最大弹性位移量大于密封圈23的最大动密封范围，从而使锅盖部分与锅体部分二者之间在超压时实现超过密封范围的弹性位移量，以产生缝隙泄放多余的压力，使所述的电热压力烹饪装置具备超压自泄的安全功能。
所述弹性元件1设置在锅盖部分和锅体部分的接合部位，并使锅盖部分和锅体部分之间按照以下结构和方式进行弹性连接由铰接机构6中的铰架9与锁盖机构7中的锁架13组成锅盖支撑，其上端支撑着锅盖部分，下端与设置在锅外支撑2上的弹性元件1固定连接，形成锅盖5与锅体24之间的弹性连接，通过锅盖5在锅内压力作用下向上位移并带动弹性元件1产生弹性位移来驱动开关组件25断电或通电，从而实现对锅内压力的自动控制。
所述的锅盖部分和所述的锅体部分的外面均设有起装饰和保温作用的外壳；所述的弹性元件1设在所述的锅外支撑2与该外壳之间的空间内；弹性元件1的位移端，与所述的锅盖支撑固定连接，弹性元件1位移端与锅外支撑2之间留有可以向上位移的间隙，弹性元件1的静止端，固定在锅外支撑2的上；当弹性元件1的静止端设置在位移端的下方时，弹性元件1受力呈拉伸状态，而弹性元件1的静止端当设置在位移端的上方时，弹性元件1受力呈压缩状态。
所述的弹性元件1用弹性良好的金属制成，当弹性元件1设置在锅盖支撑与锅外支撑2之间时，它可以采用弧形波纹板结构、圆弹簧组合结构或板弹簧组合结构；当弹性元件1设置在锅外支撑2与电热支撑3之间时，它可以采用圆波纹薄板结构、碟形弹簧结构、碟形弹簧组合结构或圆弹簧组合结构；由所述的铰接机构6中的绞架9与所述的锁盖机构7中的锁架13组成锅盖支撑，其上端支撑着所述的锅盖部分，下端固定在锅外支撑2上，形成锅盖5与锅体24之间在力学上的弹性连接，形成弹性元件1的弹性位移与锅内压力呈稳定的函数关系，在锅内压力作用下弹性元件1产生弹性位移驱动开关26断电或通电，从而实现对锅内压力的自动控制。
所述的锅体24采用陶瓷、紫砂或微晶玻璃制成，在锅体24的锅沿下端面设有用塑料、橡胶、非金属软材料或者是软金属材料制成的均力垫31以避免受力时的应力集中。
所述的开关组件25通过引力件28与弹性元件1的静止端刚性绝缘固定，由弹性元件1的位移端通过引力件28驱动开关26的通断；或者是通过引力件28与弹性元件1的位移端刚性绝缘固定，由弹性元件1的静止端通过引力件28驱动开关26的通断；所述的开关26可以是常闭式开关，也可以是双稳态式开关。
权利要求1.一种电热压力烹饪装置，包括锅体部分、锅盖部分和密封圈(23)；其中锅体部分进一步包括锅体(24)、锅外支撑(2)、弹性元件(1)、电热支撑(3)和开关(26)；在电热支撑(3)的上面设置锅体(24)；用于驱动开关(26)通断的弹性元件(1)设置在锅体部分；开关(26)与电热支撑(3)串联接入电源；其特征在于所述的锅盖部分包括锅盖(5)和具有压力承载能力的合开盖机构(4)，所述的合开盖机构(4)设置在锅盖(5)和锅体部分之间，锅盖(5)与锅体部分通过该机构呈联体式接合，所述的合开盖机构(4)包括铰接机构(6)和锁盖机构(7)。
2.根据权利要求1所述的电热压力烹饪装置，其特征在于所述的锁盖机构(7)包括锁舌(16)、锁槽(17)，所述的锁舌(16)与锁槽(17)相接合组成锁结构。
3.根据权利要求1或2所述的电热压力烹饪装置，其特征在于所述的铰接机构(6)包括铰板(8)、铰架(9)，所述的铰板(8)和铰架(9)的横截面形状呈连续弓形。
4.根据权利要求1或2所述的电热压力烹饪装置，其特征在于弹性元件(1)可设置在锅盖支撑与锅外支撑(2)之间或者设置在锅外支撑(2)与电热支撑(3)之间。
5.根据权利要求3所述的电热压力烹饪装置，其特征在于弹性元件(1)可设置在锅盖支撑与锅外支撑(2)之间或者设置在锅外支撑(2)与电热支撑(3)之间。
6.根据权利要求1或2所述的电热压力烹饪装置，其特征在于在所述的锅盖部分和锅体部分之间设置密封机构，该机构包括锅盖(5)、密封圈(23)和锅体(24)，所述的密封圈(23)在常温下与锅体(24)的密封部位留有间隙。
7.根据权利要求5所述的电热压力烹饪装置，其特征在于在所述的锅盖部分和锅体部分之间设置密封机构，该机构包括锅盖(5)、密封圈(23)和锅体(24)，密封圈(23)在常温下与锅体(24)的密封部位留有间隙。
8.根据权利要求3所述的电热压力烹饪装置，其特征在于在所述的锅盖部分和锅体部分之间设置密封机构，该机构包括锅盖(5)、密封圈(23)和锅体(24)，密封圈(23)在常温下与锅体(24)的密封部位留有间隙。
9.根据权利要求1或2所述的电热压力烹饪装置，其特征在于锅体(24)可用非金属材料制作，锅体(24)的锅沿下端面设有均力垫(31)。
10.根据权利要求7所述的电热压力烹饪装置，其特征在于锅体(24)可用非金属材料制作，锅体(24)的锅沿下端面设有均力垫(31)。
专利摘要本实用新型提出一种电热压力烹饪装置，属厨房用电热压力烹饪器具，是电饭锅压力化的产品专利技术。其中包括锅体部分、锅盖部分和密封圈，锅体部分进一步包括锅体、锅外支撑、弹性元件、电热支撑和开关；所述的锅盖部分包括锅盖和合开盖机构，合开盖机构设置在锅盖和锅体部分之间，锅盖与锅体部分通过该机构呈联体式接合。本实用新型采用锅盖按起式合开盖的方式，替代现有电压力锅、电气锅、电气压锅等产品的旋合式合开盖方式。合开盖机构的压力自锁、无压解锁功能解决了按起式合开盖结构的合开盖安全。本实用新型优异的安全、实用性能，使其具备强大的市场竞争力。
文档编号A47J27/08GK2757703SQ200420059599
公开日2006年2月15日 申请日期2004年5月24日 优先权日2004年5月24日
发明者王永光 申请人:王永光