專利名稱：防溢出牛奶、豆?jié){加熱器的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
防溢出牛奶、豆?jié){加熱器技術(shù)領(lǐng)域本技術(shù)涉及一種能夠防止牛奶、豆?jié){溢出的加熱裝置。
技術(shù)背景冃前，人們煮生牛奶和生豆?jié){時(shí)，基本是靠人工看守防止加熱時(shí)溢出，費(fèi)時(shí)費(fèi)力；全自動(dòng)豆?jié){機(jī)具備 煮沸生豆?jié){的功能，但豆?jié){殘留物會(huì)粘附在加熱管和過濾網(wǎng)上，清洗極為不便；另外，豆?jié){機(jī)內(nèi)部的塑料 材料長期處于較高溫度下，容易產(chǎn)生裂紋，從而影響壽命。將豆?jié){的加熱與制備機(jī)構(gòu)分開，使得制備機(jī)構(gòu)的濾網(wǎng)易于清洗，而加熱器中使用帶有不粘涂層的金屬 鍋也使得清洗更為方便；與使用電熱管相比，使用盤式加熱器(如普通電飯鍋中所用)，具有傳熱均勻和 使用壽命長的優(yōu)點(diǎn)通過加熱實(shí)驗(yàn)發(fā)現(xiàn)，當(dāng)所加熱的牛奶、豆?jié){的量不同時(shí)，單純采用溫度傳感器或防溢 電極進(jìn)行沸騰起沫檢測并不合理，也不可靠；而且，加熱室內(nèi)通常有大量的水蒸汽，容易凝結(jié)在容器的內(nèi) 壁和傳感器表面上開成導(dǎo)電通路而影響信號(hào)的準(zhǔn)確性，所以，在傳感器結(jié)構(gòu)中需要使用不粘水材料以消除 這種影響。目前，有關(guān)防止牛奶、豆?jié){加熱溢出的專利有很多，但是尚未發(fā)現(xiàn)具有上述綜合性能的專利設(shè)計(jì)。 發(fā)明內(nèi)容本實(shí)用新型的目的是針對現(xiàn)有技術(shù)的不足，公開一種防溢出牛奶、豆?jié){加熱器。本實(shí)用新型防溢出牛奶、豆?jié){加熱器，其特征是此加熱器由盤式加熱器(2)、帶有不粘涂層的金屬 鍋(3)以及防溢出檢測元件溫度傳感器(20)和電阻傳感器(18、 19),以及控制器(21)組成，溫度傳 感器20及電阻傳感器(18、 19)均固定在鍋的上力'，蓋子的內(nèi)側(cè)。本實(shí)用新型防溢出牛奶、豆?jié){加熱器采用盤式加熱元件和帶有不粘涂層的金屬鍋整體結(jié)構(gòu)，傳熱效率 高，而且容易清洗。在加熱器上方設(shè)有溫度傳感器，在加熱牛奶和豆?jié){時(shí)，第一次起沫時(shí)傳感器測得的水汽溫度較低，而 且，液體的量不同，液面與傳感器的距離也不同，導(dǎo)致測量結(jié)果也不同。所以，單靠檢測水汽溫度來判斷 是否起沫是不可靠的。為此，在加熱器上方又增加了電阻式傳感器(防溢電極)。當(dāng)泡沫上升到預(yù)定高度 接觸兩個(gè)電極時(shí)，電極間電阻會(huì)明顯減小，從大約1MQ以上減少到不到100K Q。識(shí)別這種電阻變化就可 以判斷泡沫是否接觸到電極。本實(shí)用新型防溢出牛奶、豆?jié){加熱器綜合采用溫度傳感器和電阻傳感器檢測牛奶、豆槳的沸騰起沫。 當(dāng)加熱的牛奶、豆?jié){量較少時(shí)，液面離傳感器較遠(yuǎn)，起沫后，泡沫需要較長時(shí)間才能接觸電極，這期間，由 于大量泡沫破裂，導(dǎo)致加熱室內(nèi)的溫度升高較多，在這種情況下，以溫度達(dá)到某一閥值做為判斷沸騰起沫 的條件更為合理；而當(dāng)加熱的牛奶、豆?jié){量較多時(shí)，液面離傳感器較近，起沫后，泡沫在很短的時(shí)間就能 接觸電極，而加熱室內(nèi)的溫度卻并不很高，在這種情況下，以泡沫接觸電極做為判斷沸騰起沫的條件更為 合理。當(dāng)加熱牛奶豆?jié){時(shí)，第一次起沫之后的加熱過程中，水汽溫度一直較高，大約在90度到100度之 間。這種情況下，更是需耍兩個(gè)傳感器配合使用才能準(zhǔn)確判斷起沫情況。本實(shí)用新型防溢出牛奶、豆?jié){加熱器在起始加熱階段全功率加熱，這時(shí)，控制器可以測出水汽溫度上 升的速度。考慮到加熱盤斷電后的余熱效應(yīng)，在接近沸騰時(shí)逐漸降低加熱功率，防止起沫過快而失控溢出。 但同時(shí)，還應(yīng)保證有足夠的加熱功率保持液體沸騰。為此，根據(jù)全功率加熱階段測出的水汽溫度上升速度， 計(jì)算出變功率加熱所需的大致時(shí)間，若在該段時(shí)間內(nèi)，液體沒有沸騰起沫，則超過這段時(shí)間后，隨時(shí)間增 加加熱功率，功率增加速度正比于沸騰時(shí)的水汽溫度與 '1前水汽溫度的差值。另一方面，本實(shí)用新型防溢出牛奶、豆?jié){加熱器，其特征是在溫度傳感器(20)和電阻傳感器(18、 19)的結(jié)構(gòu)中，使用了不沾水的聚四氟乙烯材料套筒(16)。傳感器工作環(huán)境中有大量水汽，為了消除其影響，在傳感器結(jié)構(gòu)中使用了不沾水的聚四氟乙烯材料套 筒，防止水汽凝結(jié)在容器內(nèi)壁和傳感器外部形成導(dǎo)電通路而產(chǎn)生錯(cuò)誤信號(hào)。


圖l是本實(shí)用新型防溢出牛奶、豆?jié){加熱器結(jié)構(gòu)縱剖示意圖。 圖2是傳感器結(jié)構(gòu)的分解圖。
具體實(shí)施方式
圖1中，1為加熱器外殼，帶有不粘涂層的金屬鍋3放在盤式加熱器2上，4為盤式加熱器的支架，5 為通氣孔密封套，6為通氣孔上蓋，溫度傳感器20和電阻傳感器(18、 19)安裝在不粘鍋3上方的蓋子 13的底板14上，8為溫度傳感器的引線，7和9為電阻傳感器(18、 19)的引線，控制器21接收控制器 上的按鍵命令、溫度傳感器20和電阻傳感器(18、 19)的信號(hào)，并據(jù)此控制盤式加熱器2的加熱功率。 溫度傳感器20可以是鉑電阻，銅電阻，也可以是熱敏電阻。本實(shí)施例屮的電阻傳感器是一對金屬電極U8、 19)。控制器21組成結(jié)構(gòu)包括微型計(jì)算機(jī)、溫度傳感器信號(hào)調(diào)理電路、電阻傳感器信號(hào)調(diào)理電路、A/D轉(zhuǎn)換 電路、鍵盤顯示和加熱器功率驅(qū)動(dòng)電路。其屮，溫度傳感器信號(hào)調(diào)理電路對傳感器信號(hào)進(jìn)行變換、濾波和 放大，輸出一定的電壓信號(hào)，電阻傳感器信號(hào)調(diào)理電路則將電阻傳感器的兩極間電阻與一個(gè)固定的閾值電 阻進(jìn)行比較，輸出一個(gè)開關(guān)信號(hào)給微型計(jì)算機(jī)，A/D轉(zhuǎn)換電路將溫度模擬信號(hào)轉(zhuǎn)換為數(shù)字信號(hào)送給微型計(jì) 算機(jī)，鍵盤用于選擇所加熱的液體是牛奶還足豆?jié){，和控制加熱過程的開始和結(jié)束，加熱器功率驅(qū)動(dòng)電路 接收微型計(jì)算機(jī)的開關(guān)命令，并通過一光電耦合器(含光隔離晶閘管觸發(fā)器)觸發(fā)一晶閘管，并給加熱器 提供功率驅(qū)動(dòng)。圖2中，溫度傳感器20置于保護(hù)套管19屮，19又構(gòu)成了電阻傳感器的一個(gè)電極，并通過金屬墊片 ll引出，套管19上焊有一圓環(huán)，用于在套管19上安裝橡膠墊片17、聚四氟乙烯材料套筒16和橡膠墊片 15，將這樣的安裝結(jié)構(gòu)從下方插入到鍋蓋底板14上的孔中，再加上橡膠墊片12、金屬墊片11，套管19 的頂部加工有螺紋，用于將上述結(jié)構(gòu)用螺母10固定在底板14上。電阻傳感器的另一個(gè)電極18的結(jié)構(gòu)與此類似，只是用一實(shí)心的金屬電極代替了閣2中的套管。
權(quán)利要求1. 一種防溢出牛奶、豆?jié){加熱器，其特征是此加熱器由盤式加熱器(2)、帶有不粘涂層的金屬鍋(3)以及防溢出檢測元件溫度傳感器(20)和電阻傳感器(18、19)，以及控制器(21)組成，溫度傳感器20及電阻傳感器(18、19)均固定在鍋的上方，蓋子的內(nèi)側(cè)。
2. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的防溢出牛奶、豆?jié){加熱器，其特征是在溫度傳感器(20)和電阻傳感器(18、 19)的結(jié)構(gòu)中，使用了不沾水的聚四氟乙烯材料套筒(16)。
專利摘要本實(shí)用新型涉及一種防溢出牛奶、豆?jié){加熱裝置。加熱生牛奶和生豆?jié){時(shí)，極易溢出，人工操作，費(fèi)時(shí)費(fèi)力；使用全自動(dòng)豆?jié){機(jī)時(shí)，豆?jié){殘留物會(huì)粘附在加熱管和過濾網(wǎng)上，清洗不便；另外，其內(nèi)部的塑料材料長期處于較高溫度下，容易產(chǎn)生裂紋，影響壽命；單純采用溫度傳感器或防溢電極進(jìn)行沸騰起沫檢測并不合理，也不可靠；另外，加熱室內(nèi)通常有大量的水蒸汽，容易凝結(jié)在容器的內(nèi)壁和傳感器表面上形成導(dǎo)電通路，影響信號(hào)的準(zhǔn)確性。本實(shí)用新型中使用盤式加熱器和不粘鍋組合代替加熱管和塑料容器，傳熱均勻，壽命長，清洗方便；綜合采用兩種傳感器進(jìn)行沸騰起沫檢測，提高準(zhǔn)確性和可靠性；在傳感器結(jié)構(gòu)中使用了不粘水的聚四氟乙烯材料零件以避免水汽的影響。
文檔編號(hào)A47J27/57GK201079286SQ200620088060
公開日2008年7月2日 申請日期2006年8月16日 優(yōu)先權(quán)日2006年8月16日
發(fā)明者李艷良, 王東興, 煒 翁, 濤 趙 申請人:煙臺(tái)大學(xué)