專利名稱：一種導(dǎo)電食物烹烤裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實用新型涉及一種烹烤裝置，尤其是涉及一種導(dǎo)電食物的烹烤裝置，屬于利用電熱加工食物的技術(shù)領(lǐng)域。
背景技術(shù)：
傳統(tǒng)食物的電熱加工方法采用額外電熱元件發(fā)熱間接烹烤食物，這種方式速度慢，耗能大，安全性能差，電磁污染大。
根據(jù)歐姆定律U＝IR，當(dāng)電流通過本身具有電阻的食物時，消耗于其上的功率P＝U2/R，這樣利用食物本身內(nèi)部發(fā)熱達到烹烤食物的目的。實踐證明，在此過程中存在這樣兩條規(guī)律首先，未烹烤的冷導(dǎo)電食物有相當(dāng)高的阻抗，但隨著食物加熱溫度升高，其電阻會逐漸降低，通過其電流逐步增大，加熱到一定程度，電流出現(xiàn)一個最大峰值Imax，隨后食物電阻又快速增大，電流快速下降(見圖1)；其次，在食物烹烤整個過程中的電流下降時間段，不同類型食物烹烤至熟所對應(yīng)的完成電流值Iend相對于最大峰值電流的百分比值是不一樣的，可將此作為不同類型食物是否烤熟的判定依據(jù)。
發(fā)明內(nèi)容
本實用新型的目的在于提供一種速度快，能耗小，成本低，安全無污染的導(dǎo)電食物烹烤裝置。
本實用新型的目的可通過以下的技術(shù)措施來實現(xiàn)包括用于放置導(dǎo)電食物的左、右下金屬極板，用于將導(dǎo)電食物串聯(lián)的上金屬極板和上、下塑料烤板；左、右下金屬極板鑲嵌于下塑料烤板上，上金屬極板鑲嵌于上塑料烤板上，兩個用于接通交流市電的金屬插片分別直接與左、右下金屬極板電聯(lián)接，下塑料烤板套在塑料下座內(nèi)，上塑料烤板經(jīng)旋扣固定在塑料上蓋內(nèi)，旋扣上設(shè)有用于所述金屬插片插接的對應(yīng)插孔；塑料座與塑料蓋通過活動鉸鏈聯(lián)接。
在下塑料烤板上設(shè)有凹槽，用于盛放烹烤過程中產(chǎn)生的油水。
在塑料蓋與塑料下座合處設(shè)有拉扣；在塑料蓋上插接有用于安裝控制線路板塑料電器盒，塑料電器盒底部的交流輸出彈性金屬插片插接于旋扣上的插孔內(nèi)。
考慮到實現(xiàn)烤單塊食物的情況，所述在旋扣中的旋扣柄上設(shè)有用于左下金屬極板與上金屬橋板短接的金屬彈片。
本實用新型將可導(dǎo)電食物放在食物烹烤導(dǎo)電極板上，且與導(dǎo)電極板直接電氣接觸，由于導(dǎo)電食物自身存在電阻，食物烹烤控制線路通過控制通過食物的交流電流的通斷與大小，根據(jù)歐姆定律U＝IR可將食物烹烤至熟，可用于烹烤各種導(dǎo)電性食物如肉類及和含導(dǎo)電質(zhì)比較多的食物。通過食物自身發(fā)熱，杜絕了傳統(tǒng)食物烹烤器采用間接發(fā)熱體加熱食物而導(dǎo)致熱輻射大，能耗高，速度慢，安全性能差等缺陷。本實用新型環(huán)保節(jié)能，可代替?zhèn)鹘y(tǒng)利用發(fā)熱元件間接加熱烹烤食物類炊具，具有良好的經(jīng)濟效益和環(huán)保節(jié)能效益。
圖1導(dǎo)電性食物烹烤過程中電流隨時間變化曲線。
圖2為本實用新型的結(jié)構(gòu)示意圖；圖3為控制盒與面蓋的裝配示意圖；圖4為控制線路原理框圖；圖5為控制線路原理圖；圖6為主控制程序流程圖。
具體實施方式
如圖2、圖3所示，本實用新型包括用于放置導(dǎo)電食物的左、右下金屬極板1、2，用于將導(dǎo)電食物串聯(lián)的上金屬極板5和上、下塑料烤板6、7；左、右下金屬極板1、2鑲嵌于下塑料烤板6上，上金屬極板5鑲嵌于上塑料烤板7上，兩個用于接通交流市電的金屬插片10分別直接與左、右下金屬極板電聯(lián)接，下塑料烤板套在塑料下座8內(nèi)，上塑料烤板經(jīng)旋扣固定在塑料上蓋內(nèi)，旋扣上設(shè)有用于金屬插片10插接的對應(yīng)插孔12；塑料座與塑料蓋通過活動鉸鏈聯(lián)接。在塑料蓋與塑料下座合處設(shè)有拉扣21；在塑料蓋上插接有用于安裝控制線路板塑料電器盒32，塑料電器盒上安裝按鍵20和指示燈19，塑料電器盒底部的交流輸出彈性金屬插片13插接于旋扣上的插孔12內(nèi)。
當(dāng)上塑料蓋9繞活動鉸鏈與下塑料座8閉合后，控制線路輸出的受控電流經(jīng)裝于電氣控制盒32底部的兩獨立金屬彈片13的左彈片，流入穿過旋扣柄11左方孔與上蓋9上的方孔12的左孔的金屬插片10的左金屬插片到達左下金屬極板1以及與其上的左食物塊3，再經(jīng)上金屬橋板5到右食物塊4、右下金屬極板2經(jīng)金屬插片10的左金屬插片通過電氣控制盒32底的兩獨立金屬彈片13的右彈片，最終流回控制線路的另一極形成一個電流回路。左右下金屬極板1，2與上金屬橋板5分別鑲嵌固定在下塑料烤板6與上塑料烤板7上，考慮到實現(xiàn)烤單塊食物的情況，在旋扣柄上設(shè)有用于左下金屬極板1與上金屬橋板5短接的金屬彈片，金屬彈片隨旋扣柄11一起旋動，旋到左下金屬極板1與上金屬橋板5短接的位置即只烤右食物塊4。塑料上蓋9與下塑料座8采用可拆式活動鉸鏈聯(lián)接，下塑料烤板6直接套在下塑料座8內(nèi)，上塑料烤板通過旋扣固定在上塑料蓋9上，電氣控制盒32通過其側(cè)面扣與塑料上蓋9的凹槽18上兩側(cè)面上的扣形成可拆配合聯(lián)接，因此上、下塑料烤板7、6，上塑料蓋9，下塑料座8，電氣控制盒32均為無需工具便可拆卸的聯(lián)接結(jié)構(gòu)，方便清洗，同時下塑料烤板6存在一凹槽，用于盛放烹烤過程中產(chǎn)生的油水，左右下金屬極板與水平面存在一個角度向下塑料烤板6內(nèi)的凹槽傾斜便于烹烤過程中產(chǎn)生的油水及時導(dǎo)入凹槽。
控制線路實現(xiàn)了兩種食物快熟類——牛肉，慢熟類兩類食物——雞肉的烹烤。如附圖4控制線路包括電源電路22，同步信號輸入電路23，顯示輸出電路24，蜂鳴電路25，輸出驅(qū)動電路26，食物烹烤器27，電流信號檢測電路28，信號輸出電路29，時鐘電路30，程序控制器31。具體原理圖如圖5所示，程序控制器采用U3單片機PIC16C54，經(jīng)濟實用；電源電路22采用如原理圖所示變壓器T1結(jié)構(gòu)，使整個控制線路可適應(yīng)110V和220V兩種供電情況；同步信號輸入電路23通過采用原理圖中所示的三極管Q3、二極管D3、電阻R5組成的電路來采集變壓器T1次級線圈端交流波形的過零信號，為U3單片機PIC16C54提供同步信號；顯示輸出電路24采用了三個發(fā)光二極管D1，D4，D5作為烹烤工作顯示，快熟類顯示，慢熟類顯示；蜂鳴電路25可完成按鍵動作聲音提示、烹烤完成聲音提示以及烹烤失敗聲音提示；輸出驅(qū)動電路26采用光電耦合器U1與雙向可控硅Q1實現(xiàn)當(dāng)單片機U3 PIC16C54的RAO腳給光電耦合器U1(MOC3041)高電來一觸發(fā)信號，U1 MOC3041動作，給雙向可控硅Q1 BTA41-600控制極一觸發(fā)信號，雙向可控硅BTA41-600導(dǎo)通，驅(qū)動食物烹烤器27工作；食物烹烤器27由左右下金屬極板1，2，左右食物塊3，4，上金屬橋板5及左右金屬插片10金屬彈片13組成，各部分分別對應(yīng)于機械結(jié)構(gòu)中相同標(biāo)號部分。電流檢測電路28主要由電流互感器T2，比較器U4及電容C8組成的一個積分電路來實現(xiàn)電流互感器T2的初級串入食物烹烤器27的回路中，將工作電流I變換成電壓信號在T2的次級輸出，經(jīng)運放LM324的U4A，U4B組成的精密整流電路整流后變成直流負(fù)電壓信號輸入到由運放LM324的U4D，電容C8組成的積分電路，在雙向可控硅Q1未導(dǎo)通時，積分電路無信號輸入，由Voc給電容C8充電，當(dāng)三極管Q1導(dǎo)通，三極管Q2截止，U4D的13腳有直流負(fù)電壓輸入，此時三極管Q4導(dǎo)通，三極管Q6截止，電容C8放電，U4D的13腳上輸入的負(fù)電壓的絕對值越大，說明工作電流越大，電容C8所需放電時間越長，即反相積分時間越長。放電完成三極管Q6導(dǎo)通，三極管Q2導(dǎo)通，給C8進行下一次充電，為下一次反相積分作準(zhǔn)備。U3PIC16C54通過記錄，反相積分時間的長短來得知工作電流的大??；信號輸入電路29主要由按鍵SW1，SW2，SW3組成，SW1為電源接通按鈕，SW2為食物類型選擇按鈕，SW3為開始烹烤按鈕；時鐘電路30采用晶振X1為U3PIC16C54提供時鐘信號。
食物烹烤程序的主流程圖見附圖6，主要對程序的如下幾部分作具體說明
當(dāng)該烹烤裝置插上電源，即已有通電，U3產(chǎn)生一個內(nèi)部通電重啟信號，這使得所有的寄存器處于一種初始狀態(tài)，所有的LED和受控晶體管驅(qū)動器都處于關(guān)閉狀態(tài)。對于使用者來說，烹烤裝置是關(guān)閉的，但微處理器實際上已準(zhǔn)備就緒，等待操作按鍵被按下。也就是說在“電源接通”狀態(tài)為工作狀態(tài)下，裝置是完全安全的。
初始化和過零同步后，程序進入一個選擇開關(guān)的等待循環(huán)。在這點，起決定作用的輸入信號是“POWER”開關(guān)，其它所有開關(guān)信號均被忽視，當(dāng)“POWER”按鍵被按下時，可聽到蜂鳴器發(fā)出的聲音且標(biāo)識為“BEEF”的LED亮，烹烤程序開啟時，缺省設(shè)置為“BEEF”；按下“SELECT”按鍵，將使“BEEF”LED關(guān)閉，“CHICKEN”LED亮?！癝ELECT”鍵按這種模式跳換，每次按鍵按下，都可以聽到蜂鳴聲。
當(dāng)按下“開始”鍵時，烹烤周期便初始化?！癈OOKING”LED亮且在整個烹烤過程中保持。在此期段內(nèi)，烹烤的功率等級將設(shè)置在100％，雙向可控硅Q1將在每個交流電的半波過零點導(dǎo)通。電流在交流電的每個周期的上半波測得，電流同先測得的峰值作比較，如果新值較大，該值便保存下來作新的峰值；如果峰值降低，將檢測是否達到烹烤完成條件，當(dāng)達到條件時，可控硅將被關(guān)斷，且蜂鳴器發(fā)出連串的聲音，“COOKING”的LED關(guān)閉，烹烤器準(zhǔn)備好下一個烹烤周期或被關(guān)閉。
烹烤完成條件是通過將測得的電流值同得到的峰值電流相比較來完成的。當(dāng)選擇“BEEF”模式時，預(yù)定的關(guān)斷點為峰值電流的90％。當(dāng)選擇“CHICKEN”時，比例因數(shù)為5/16，即峰值的31.3％這個完成條件。
當(dāng)烹烤時，其烹烤時間是以交流電的周期為時間基準(zhǔn)來測算的，如果到3分鐘仍未烹烤好，“COOKING”LED和可控硅Q1將關(guān)閉，單聲蜂鳴聲發(fā)出指示錯誤，而烹烤好的指示蜂鳴聲為連串的。
如果在未放入左右兩塊食物時，烹烤器便開始，無電流可測，因此烹烤條件將無法實現(xiàn)。此時機器在啟動3分鐘后關(guān)閉。
在烹烤過程中，開關(guān)都被監(jiān)控。如果任何一個按鍵被按下，烹烤便中止，且發(fā)出單聲蜂鳴聲。如按下“START”鍵，烹烤便停止。如果按下“SELECT”鍵，烹烤將停止且“BEEF”和“CHICKEN”模式不斷切換。如果“POWER”鍵按下，烹烤停止且LED不亮。除了“START”鍵外，無任何鍵可起作用。
權(quán)利要求1.一種導(dǎo)電食物烹烤裝置，其特征在于包括用于放置導(dǎo)電食物的左、右下金屬極板，用于將導(dǎo)電食物串聯(lián)的上金屬極板和上、下塑料烤板；左、右下金屬極板鑲嵌于下塑料烤板上，上金屬極板鑲嵌于上塑料烤板上，兩個用于接通交流市電的金屬插片分別直接與左、右下金屬極板電聯(lián)接，下塑料烤板套在塑料下座內(nèi)，上塑料烤板經(jīng)旋扣固定在塑料上蓋內(nèi)，旋扣上設(shè)有用于所述金屬插片插接的對應(yīng)插孔；塑料座與塑料蓋通過活動鉸鏈聯(lián)接。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的導(dǎo)電食物烹烤裝置，其特征在于在下塑料烤板上設(shè)有用于盛放烹烤過程中產(chǎn)生油水的凹槽。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的導(dǎo)電食物烹烤裝置，其特征在于在塑料蓋與塑料下座合處設(shè)有拉扣；在塑料蓋上插接有用于安裝控制線路板塑料電器盒，塑料電器盒底部的交流輸出彈性金屬插片插接于旋扣上的插孔內(nèi)。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的導(dǎo)電食物烹烤裝置，其特征在于所述在旋扣中的旋扣柄上設(shè)有用于左下金屬極板與上金屬橋板短接的金屬彈片。
專利摘要本實用新型公開了一種導(dǎo)電食物烹烤裝置，包括用于放置導(dǎo)電食物的左、右下金屬極板，用于將導(dǎo)電食物串聯(lián)的上金屬極板和上、下塑料烤板；左、右下金屬極板鑲嵌于下塑料烤板上，上金屬極板鑲嵌于上塑料烤板上，兩個用于接通交流市電的金屬插片分別直接與左、右下金屬極板電聯(lián)接，下塑料烤板套在塑料下座內(nèi)，上塑料烤板經(jīng)旋扣固定在塑料上蓋內(nèi)，旋扣上設(shè)有用于所述金屬插片插接的對應(yīng)插孔；塑料座與塑料蓋通過活動鉸鏈聯(lián)接。本實用新型可用于烹烤各種導(dǎo)電性食物如肉類及和含導(dǎo)電質(zhì)比較多的食物，可代替?zhèn)鹘y(tǒng)利用發(fā)熱元件間接加熱烹烤食物類炊具，具有良好的經(jīng)濟效益和環(huán)保節(jié)能效益。
文檔編號A47J37/06GK2902135SQ20052012141
公開日2007年5月23日 申請日期2005年12月31日 優(yōu)先權(quán)日2005年12月31日
發(fā)明者別道庭 申請人:別道庭