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广东美的电饭煲制造有限公司研发中心—竞品及基础研究第1页共1页04年三洋压力IH电饭煲测试总结报告☆时间…2004年11月11日---2004年11月19日☆人员…研发中心----竞品及基础研究项目组☆实验目的：进一步了解和认识日本压力IH电饭煲的加热方式、结构特点，分析整机产品优缺点，达到为本公司微压力电饭煲产品开发提供结构技术支持、为电脑控制型压力电饭煲产品提供可借鉴经验的目的。☆测试前提：1、在不进行任何结构拆装条件下进行产品煮饭、煮粥、防溢、防堵等性能测试，保证试验结果准确性；2、样机参数：产品型号产品名称生产商电压额定功率容量测试模式煮粥最大米量气压ECJ-FK10压力IH电饭煲日本三洋100V1200W1.0L标准煮、快煮、煮粥1.5/1.51.2☆测试结论：产品结构分析与普通电饭煲不同之处，压力电饭煲产品在煮饭中增加了压力功能，所以其产品的强度、压力的控制及安全性等问题是压力电饭煲的关键所在，下面从部件强度增强、压力控制、蒸汽通道、开盖自锁与部件检知、超压保护以及加热方式对产品的影响等六部分分别认识三洋压力IH电饭煲的结构。一、部件强度增强三洋压力IH电饭煲具有一个高强度的密封腔体，密封腔体由内锅与加强上盖组成，采用搭扣结构连接，打开形式与电饭煲相同，实现的压强在1.3大气压以下，下面从上盖部分、上盖与外壳连接部分（铰链轴部分）、上盖开合部分广东美的电饭煲制造有限公司研发中心—竞品及基础研究第2页共2页（开盖按钮部分）等三部分进行说明：1、上盖部位结构为满足强度的需求，三洋压力电饭煲在塑料内盖与塑料面盖之间，增加高强度的金属桥架部件，对上盖组件部件进行加强处理（加强筋、加铰链轴），如下图所示：2、上盖与外壳连接部分（铰链轴部分）：上盖组件与外壳连接的主要部件是金属铰链架，它通过铰链销轴与金属桥架相连，并用螺钉与防脱垫块固定，形成压力的传递链，铰链弹簧比普通铰链弹簧长、粗，圈数多（8圈）力度大，开盖阻尼采用弹片形式，在铰链销轴部分增加防脱弹片，是为了防止上盖动作时松脱。金属桥架铰链轴内盖加强筋连接部分金属铰链架铰链销轴防脱垫块铰链弹簧开盖阻尼防脱弹片广东美的电饭煲制造有限公司研发中心—竞品及基础研究第3页共3页3、上盖开合部分（开盖按钮部分）：上盖扣板使用金属材质，与上盖金属桥架销轴连接，外壳部分增加不锈钢加强板，嵌入内锅折边正下方的塑料垫块内（采用尼龙等材质），形成金属桥架、开盖扣板、加强板、塑料垫块、内锅的压力传递链。（如下图所示）金属桥架金属扣板开盖按钮塑料外壳二、压力控制1、压力的维持电饭煲内部压力是由内部水蒸汽产生的，即在蒸汽产生之前，不论高强度腔体是否密封，内部的压强是1.0大气压，在蒸汽产生之后，内部气压升高。三洋ECJ-FK10压力电饭煲是以机械结构维持压力：在密封腔体上设置一定面积的通气孔（初步分析是调压球与蒸汽通孔接触部位有一定的通气孔，或者是在正常工作情况下，顶杆与调压球有较小的接触，导致调压球与蒸汽通孔有微小的通孔，腔体内排冷空气、及产生蒸汽时均从此孔排出），依靠球体重量等外界作用力，控制内部压强，当密封腔体内部气压在通孔上产生的压力大于外界作用力时，内部进行卸压，反之外界作用力将腔体密封，内部压力升高，此种控压方式准确，但是蒸汽通孔容易被堵塞，易发生危险，正是考虑到此种情况，三洋04产品比03年产品在内盖蒸汽口处，增加了一个小网罩，其目的是为了防止在锅内米水沸腾时，米粒进入蒸汽通孔，导致通孔堵塞。（如下图所示）广东美的电饭煲制造有限公司研发中心—竞品及基础研究第4页共4页调压球方式2、泄压微压力电饭煲的目的将米饭的沸腾阶段控制在压力条件下进行，以缩短煮饭时间、改善米饭效果，在煮饭结束后，应将内部气压泄出，恢复到1大气压状态下进行食用。三洋ECJ-FK10压力电饭煲采用的是强制泄压方式：在激烈沸腾过程中，内部蒸汽保持着微泄状态（当加热器加热时，内部气压通过蒸汽通孔推动调压球位移，内部气压微泄；停止加热时，调压球归位，内部气压上升）；在煮饭时间倒计时2分钟时（三洋标准煮模式大小米煮饭时间都定时为38分），电机装置再次动作，自锁装置解除自锁的同时，顶杆将调压球顶开，密封腔体打开，内部气体外泄，内部空间与外界大气相通，气压最终降低到1大气压，达到食用目的。（注：产品在工作过程中，突然掉电，自锁装置复位，腔体内部气体外泄）顶杆（泄压时此顶杆将调压球顶开，达到弹制泄压）三、蒸汽通道在内部产生的压力大于正常工作压力时，大量的高温的气体快速泄出，为防止蒸汽伤害到人或其它物品，以及米汤的溢出等问题，必须对蒸汽的通路进行调整。小网罩调压球蒸汽口广东美的电饭煲制造有限公司研发中心—竞品及基础研究第5页共5页三洋ECJ-FK10压力电饭煲蒸汽阀气流的通路是采用较多的折弯，有效阻止气流过快的泄出：因三洋压力煲采用的是电磁线圈强制卸压方式，蒸汽通过调压球后，折回到防溢盖板表面，再通过蒸汽阀排出，在煮水、煮饭工作过程中，即使突然掉电时，外泄的气体速度也大大降低，不会造成危险。此种较多折弯通路的蒸汽阀，还有效起到了消除压力外泄时产生的尖叫声。如下图所示：四、开盖自锁与部件检知在产品工作时，由于内部存在高气压，各部件承受几十公斤的作用力，此时打开，会出现米水喷溅、部件弹飞等危险，为防止用户打开，必须设置开盖自锁装置，保证产品使用的安全性。三洋ECJ-FK10压力电饭煲有两重自锁装置：装置1：利用内部压力自身产生的部件位移，形成自锁：在内部压力升高时，上盖组件受力向上移动，由于扣板的销轴位置的通孔为方圆形，在上盖向上移动的同时，扣板以与内锅搭扣部分为中心，向前转动，导致按钮失效，实现开盖锁定（如下图所示）装置2：利用机电部件，由控制电路控制活动部件的移动，实现开盖自锁：蒸汽通口回流阀挡片，米汤在此挡片空间内破泡挡片，有效防止米汤大面积流动蒸汽口扣板搭扣部分广东美的电饭煲制造有限公司研发中心—竞品及基础研究第6页共6页当机电部件通电时，电磁铁芯带动滑块动作，滑块移动到开盖扣板下部，根据杠杆原理，此时的开盖按钮不能被按下，保证上盖不被打开，电磁线圈不通电时，电磁铁芯恢复原始状态，滑块后退，打开自锁装置，同时顶杆将调压球顶开，锅内气压与大气相通（即卸压的同时解除自锁）。如下图所示：部件感知：为保证具有压力控制功能的盖板装配到位，保证压力的正常生成，须增加部件感知功能。三洋ECJ-FK10压力电饭煲实现的方式是微动开关：微动开关方式是当盖板安装时，推动微动开关的压片动作，实现部件的感知，可靠性强。五、超压保护：三洋ECJ-FK10压力电饭煲有两重压力保护：异常压力保护、破坏压力保护。①异常压力保护：在压力调节孔（蒸汽口）被堵塞或卡死时，内部气压超过正常工作压强，必须通过异常压力保护装置进行卸压。三洋ECJ-FK10压力电饭煲的压力维持采用调压球方式，蒸汽孔的直径比03年又有所增大（见下表），约为5mm，容易被米粒堵塞（东北米粒尺寸生：长5.0mm宽3.0mm熟：长6.0~8.0mm宽3.7mm所以保护装置的结构考虑到避免再次堵塞问题，三洋压力电饭煲异常压力保护装置利用滑块，当电磁铁芯动作时，带动滑块动作，达到自锁目的开盖按钮广东美的电饭煲制造有限公司研发中心—竞品及基础研究第7页共7页弹簧弹力，将密封垫与内盖贴合，正常工作不打开，当异常发生时，密封垫被推开，为防止再次堵塞，在卸压孔的中心增加一顶杆，与卸压孔形成一个1mm宽度的环形通道，有效阻止米粒的进入，实现防堵塞的目的。但此种结构由于蒸汽通道空间较小，容易被碎米屑堵塞，所以不适用于正常的压力维持。破坏压力保护：三洋ECJ-FK10压力电饭煲下图工作状态是：在危险发生时，由金属扣板、内锅、铰链架、金属桥架等部件形成的高强度机构不会发生变形，密封盖板在高气压的作用下，向上移动，由于内盖上的4个凸台的支撑，密封盖板仅能在金属桥架的两外侧部分变形，当内锅与盖板之间的间隙达到一定的距离时，密封圈外翻，密封状态被打破，内部高气压由产品的两侧泄出，最终防止爆锅危险的发生。六、加热方式三洋ECJ-FK10压力电饭煲采用电磁感应线圈加热（详细加热方式见）生产年度品牌1999年2002年2003年2004年三洋3.4mm4.5mm4.5mm5.0mm广东美的电饭煲制造有限公司研发中心—竞品及基础研究第8页共8页七、其它不同压力对应米饭效果1.0大气压1.05大气压1.1大气压1.15大气压1.2大气压1.25大气压1.3大气压100℃101.5℃103℃104℃105℃106℃107℃不同压力对应沸点温度大气压11.051.11.151.21.251.31.4沸点100℃101.5℃103℃104℃105℃106℃107℃109℃☆以上是三洋ECJ-FK10压力电饭煲结构特点分析，详细控制规则分析见下页。余立雄/2004/11/20弹力和粘力的最佳结合，是象印米饭美味的标准米饭越嚼越有味较硬的米种（如玄米、粗米）也松软米粒形状不破坏米饭一粒一粒米饭弹力和粘力更好米饭稍硬、粘度小广东美的电饭煲制造有限公司研发中心—竞品及基础研究第9页共9页04年三洋压力IH电饭煲控制规则◇、普通煮控制方式：一、实际条件：电压：100V功率：1200W侧边功率：22W上盖功率：45W二、控制过程：预加热阶段：⑴、主加热器以全功率加热到底部约58度，转入下一阶段；⑵、侧边加热器、顶部加热器不加热。吸水阶段：⑴、主加热器以全功率维持底部温度，当底部温度低于56度时，主加热器全功率加热到底部58度停止加热；⑵、侧边加热器、顶部加热器在主加热器加热时不加热，在主加热器停止加热时，以调功方式加热。大功率阶段：⑴、大中小米量起压时间都为13分30秒(全功率开始时间)；⑵、主加热器以14/16调功比加热到蒸汽口约为69度时，转入下一阶段；⑶、在主加热器加热时,侧边加热器以8/16调功比加热，上盖加热器全功率加热。保压阶段：（1分30秒）⑴、进入保压阶段，电饭煲开始泄压，共6次，前4次各维持4秒，后2次各维持2秒，每次泄压间隔时间为30秒；⑵、主加热器以10/16调功比加热；1分30秒后进入下一阶段；⑶、侧边加热器以10/16调功比加热，上盖加热器以6/16调功比加热；焦化阶段：⑴、根据不同米水量,判断不同调功比（1～2怀米调功比为8/16、9/16；3～5杯米调功比为11/16）,加热到底部达到限温温度约139度,转入下一阶段；⑵、侧边加热器与主加热器同时加热，加热调功比为11/16；⑶、在主加热器加热时，上盖加热器不加热，在主加热器停止加热时，上盖加热器以5/16调功比加热。广东美的电饭煲制造有限公司研发中心—竞品及基础研究第10页共10页焖饭阶段：（13分钟）⑴、进入焖饭7分时卸压,11分时合上,7分前不检测底部温度，（7分-11分）4分钟内当底部温度低于约90度时，主加热器以4/28调功比加热,11分后停止检测；⑵、根据不同米水量，二次加热周期有所不同（1/1加热2T、2/2加热4T、3/3加热5T、4/4、5/5加热6T）；⑶、二次加热前：侧边加热器不加热，上盖加热器以24/28调功比加热；二次加热后倒计时2分前侧边加热器以20/32调功比加热，上盖加热器不加热，倒计时2分后到结束侧边加热器不加热,上盖加热器以12/16调功比加热。普通煮小结：1、判断米水量的依据是：起压开始13′30″到蒸汽口达到69度时间；2、预加热开始底部温度高于58度,主加热器不加热,2分40秒进入全功率；3、实际煮饭时间与电饭煲液晶显示时间38分钟偏差1～2分钟，米饭效果理想（均匀、软硬适中）；4、煮饭过程中6次不同时间通断泄压，是为达到对米饭起到搅拌作用，使米饭整体效果更加均匀。5、煮饭过程中压力变化的过程：煮饭阶段预加热吸水大功率沸腾1沸腾2焖饭保温压力变化范围1.0大气压过程中，由蒸汽产生高压米水剧烈沸腾，压力装置维持1.15～1.3个大气压水被烧干，压力缓慢下降强制卸压，恢复1.0大气压注：如果在煮饭结束时不进行强制卸压，密封腔体内的气体由于温度的降低，时间较长时，会造成负压（内部压力低于1.0大气压）。传感器曲线压力曲线