压力IH电饭煲初步认识 - 图文

广东美的电饭煲制造有限公司 研发中心—竞品及基础研究

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 ECJ-FK10 产品 名称 压力IH 电饭煲 生产商 日本 三洋 电压 额定 功率 1200W 容量 测试 模式 标准煮、快煮、煮粥 煮粥最 大米量 1.5/1.5 气压 100V 1.0L 1.2

☆ 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

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（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：

铰链轴

内盖加

强筋

金属 桥架

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

铰链销轴 分增加防脱弹片，是为了防止上盖动作时松脱。

金属铰

链架

防脱垫块 连接部分 铰链弹簧 开盖阻尼 防脱弹片 第2页共2页

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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）

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小网罩

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）

蒸汽口 调压球 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。

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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：

蒸汽

通口

回流阀

蒸汽口

挡片，有效防止米汤大面积流动

四、开盖自锁与部件检知

挡片，米汤在此挡片空间内破泡

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）

扣板

搭扣部

分

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：

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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：

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

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

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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。 生产年度 品牌 三洋 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。

1999年 3.4mm 2002年 4.5mm 2003年 4.5mm 2004年 5.0mm

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）

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七、其它

不同压力对应米饭效果 米粒形状不破坏 米饭稍硬、粘度小 米饭一粒一粒 弹力和粘力的最佳结合，是象印米饭美味的标准 米饭弹力和粘力更好 米饭越嚼越有味 较硬的米种（如玄米、粗米）也松软 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 沸点

1 100℃ 1.05 101.5℃ 1.1 103℃ 1.15 104℃ 1.2 105℃ 1.25 106℃ 1.3 107℃ 1.4 109℃ ☆ 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

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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。

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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 压力变 化范围 预加热 吸水 大功率 沸腾1 沸腾2 焖饭 保温 米水剧烈沸腾，压过程中，由蒸水被烧干，压强制卸压，恢复1.0大气压 力装置维持1.15～汽产生高压 力缓慢下降 1.0大气压 1.3个大气压 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预加热 吸水 沸腾 焖饭保温第10页共10页

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◇、快煮控制方式： 一、实验条件：

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。 停止加热：（40秒）

⑴、主加热器不加热，40秒后转入下一阶段； ⑵、侧边加热器、顶部加热器不加热。 大功率阶段：

⑴、起压开始时间为全功率开始时间；

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、主加热器加热时，侧边加热器以8/16调功比加热，上盖加热器以全功率加热。

保压阶段：（1分钟）

⑴、进入保压阶段，电饭煲无6次通断泄压动作； ⑵、主加热器以6/16调功比加热，1分钟后进入下一阶段;

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、大中小米量调功比都为9/16，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9/16；

⑶、在主加热器加热时，上盖加热器不加热，在停止加热时，上盖加热器以7/16调功比加热。 焖饭阶段：

⑴、根据不同大功率时间,判断不同焖饭时间：大功率4分钟以下时,焖饭4分钟,大功率4分30秒以上,焖饭5分钟,倒计时2分卸压；

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⑵、当底部温度低于约112度时，主加热器进行二次加热，加热调功比为4/16（1/1加热2T、2/2加热4T、3/3加热5T、4/4、5/5加热6T）； 二次加热前：侧边加热器不加热，上盖加热器维持上盖温度115度，当温度低于110度全功率加热，达到115度停止加热； 快煮小结：

1、米水量判断依据为：起压开始到蒸汽口达到69度； 2、起压开始时间为全功率开始时间，倒计时2分泄压；

3、不同米水量沸腾阶段调功比都一样，焖饭时间根据米水量判断； 4、煮饭速度快：小米量(1/1)煮饭时间为16分,大米量(5/5)煮饭时间为24分33秒；

5、米饭效果：米饭表面、边缘较多水分，米饭偏软，米饭底部软硬适中（初步估计是在起压后没6次通断泄压，无起到的搅拌米饭的作用，导致米饭整体效果出现不均匀现象）。

◇、煮粥控制方式： 一、实验条件：

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。 沸腾1阶段：

⑴、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； ⑵、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

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率加热。 沸腾2阶段：

⑴、主加热器以3/16调功比加热，维持2分钟后，转入下一阶段； ⑵、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。 沸腾3阶段：

⑴、主加热器以1/16调功比加热，维持33分钟后，转入下一阶段； ⑵、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。

焖粥阶段：（10分钟）

⑴、主加热器不加热；

⑵、侧边加热器不加热，上盖加热器维持上盖温度115度，当温度低于110度全功率加热，达到115度停止加热。 煮粥小结：

1、三洋压力IH煮粥有三种米水量：0.5/0.5、1/1、1.5/1.5； 2、煮粥时间都为定时65分钟；

3、整个煮粥过程不产生压力（锅内沸点为100℃），上盖连杆自锁装置也不动作，煮粥过程中可随时打开上盖。

4、粥的效果：米粒彭胀，没有完全爆开，米汤十分稠。

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三洋压力煲ECJ-FK10标准煮控制过程表

步骤 最长时间 底部温度 移动条件 上盖温度 蒸汽口温度 压力控制 预加热 吸水 大功率（起压） / / / 69℃ 13分30秒启压 保压 1分30秒 / / / 沸腾 / 139℃（限温温度） / / 焖饭13分钟 二次加热 二次加热至倒计2分 倒计时2分至结束 / 94℃ / / / / 112℃ / / 15分40秒 58℃ / / / 56℃～58℃ / / / 开始6次通断，时间不同 焖饭7分钟打开11分再吸合，进入保温时打开。 温度调节 上电检测底部高于58℃，等待2分40秒进入大功率阶段，检测到底部高于90℃并且蒸汽口高于69℃，等待1分进入保压阶段。 功率W 底部加热器 小 中 大 上盖加热器 42W 侧面加热器 25 W 温度调节 调功比 调功比 / OFF OFF 16/16 8/16 / 6/16 10/16 分四等级 当上盖温度高于114℃时停止加热，低于111℃开始加热。 4/28 24/28 - 20/32 12/16 - 16/16 14/16 14/16 10/16 分四等级 4/28 / / 475 475 1200 1200 1020 OFF 1020 OFF 二次加热在倒计时6分钟后，6分钟前不判断，根据米量不同二次加热周期不同1杯米2T、2杯米4T、3杯米5T、4～5杯米6T

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三洋压力煲ECJ-FK10快煮控制过程表

步骤 最长时间 底部温度 移动条件 上盖温度 蒸汽口温度 压力控制 温度调节 功率W 底部加热器 小 中 大 上盖加热器 42W 侧面加热器 25 W 温度调节 调功比 调功比 / OFF OFF 16/16 8/16↓ 当上盖温度高于114℃时停止加热 10/16 6/16 7/16 9/16 16/16 OFF 12/16 4/16 16/16 OFF ↑14/16 ↓6/16 ↓9/16 OFF ↑4/16 预加热 / 58℃ / / / 1020 停止 40秒 / / / / OFF 大功率（起压） / / / 69℃ 大功率开始与起压同步 1200 1200 保压 2分钟 / / / 沸腾 33分钟 / / / 无6次通断动作 1020 焖饭 倒计时2分卸压 4～5分钟 / / / 倒计时2分打开 OFF 1020 二次加热 / 112℃ / / 根据米量不同二次加热周期不同1杯米2个周期、2杯米5个周期、3～5杯米6个周期

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三洋压力煲ECJ-FK10煮粥控制过程表

步骤 最长时间 底部温度 移动条件 上盖温度 蒸汽口温度 压力控制 预加热 吸水 沸腾1 / / / 69℃ 沸腾2 1分30秒 / / / 沸腾3 / / / 整个煮粥过程中不产生压力 焖粥 10分钟 15分40秒 58℃ / / 56℃～58℃ / / 温度调节 上电检测底部高于58℃，等待2分40秒进入大功率阶段，检测到底部高于90℃并且蒸汽口高于69℃，等待1分进入保压阶段。 功率W 底部加热器 小 中 大 上盖加热器 42W 侧面加热器 25 W 475 475 1200 1200 1020 / 16/16 14/16 14/16 3/16 1/16 OFF 温度调节 调功比 调功比 / OFF OFF 16/16 8/16 / 6/16 10/16 当上盖温度高于114℃时停止加热，低于111℃开始加热。 4/28 分四等级 20/32 第16页共16页

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三洋压力煲ECJ-FK10煮粥控制过程表

步骤 最长时间 底部温度 移动条件 上盖温度 蒸汽口温度 压力控制 预加热 吸水 沸腾1 / / / 69℃ 沸腾2 1分30秒 / / / 沸腾3 / / / 整个煮粥过程中不产生压力 焖粥 10分钟 15分40秒 58℃ / / 56℃～58℃ / / 温度调节 上电检测底部高于58℃，等待2分40秒进入大功率阶段，检测到底部高于90℃并且蒸汽口高于69℃，等待1分进入保压阶段。 功率W 底部加热器 小 中 大 上盖加热器 42W 侧面加热器 25 W 475 475 1200 1200 1020 / 16/16 14/16 14/16 3/16 1/16 OFF 温度调节 调功比 调功比 / OFF OFF 16/16 8/16 / 6/16 10/16 当上盖温度高于114℃时停止加热，低于111℃开始加热。 4/28 分四等级 20/32 第16页共16页

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