电饭锅功能的知识发现

电饭锅有很多种分类方法，但无论那一种电饭锅，基本上都由四部件组成。电饭锅功能的创新了主要由这几部件及其深层次的器件、零件、材料层次的相应功能组成。

在锅体部件中，创新主要集中在内锅的三方面。一是常压高压；二是单层多层；三是单格多格。由此，有下列集合：

A．常压单层单格。这里常见的普及型保温式自动电饭锅的锅体。

B．常压单层多格。这里的多格目前有两格。一格煮饭。一格煮粥，可以同时煮同时熟。理论上既然可以有两格，也可以有三格甚至可以三格以上。既然可以饭粥同煮同熟，也可以饭菜同煮同熟，粥菜同煮同熟等。

C．常压多层单格。这里的多层单格指每层都是单格。这是豪华型保温式自动电饭锅的锅体。

D．常压多层多格。这里的多层多格，可以是一层多格，其余层是一格；也可以是几层都是多格。这种电饭锅锅体目前没有见到。

E．高压单层单格。这是常见的保温式电压力电饭锅。

F．高压单层多格。这种电饭锅目前还没有见到。

G．高压多层单格。这种电饭锅目前还没有见到。

H．高压多层多格。这种电饭锅目前还没有见到。

在发热部件中，有电阻式、红外式、感应式、微波式等，但在电饭煲中，目前创新主要集中在两方面，一是用电阻式发热加热，二是用电磁感应式加热。

在用电阻式发热过程中有两种，一种是常规用电量，一种是节省用电量。

常用电阻式发热按其装配方式划分有开启式、罩盖式、密封式三种。

开启式电热器多由电阻发热丝嵌装在绝缘凹槽或缠绕在绝缘构架上组成。电炉中的电热器件就是由电阻丝零件与绝缘凹槽零件组成。电吹风机中的电热器由电阻丝零件与绝缘架零件组成。

罩盖式电热器件多把电阻发热丝置于某种保护罩下组成。电熨斗与电炉是这种罩盖式电热器的代表。电熨斗的电热器由电阻发热丝缠绕在云母罩住上下两面而组成。电烤炉是利用铁罩将电热器罩住。电烤炉中的电热器自然是由电阻发热丝及其相应的绝缘零件组成。

密封式电热器件是用绝缘导热材料将电阻发热丝零件密封起来组成的。例如，将电热丝装入金属管中，在其空隙处均匀填入氧化镁等耐热性绝缘粉末，然后在两端引出端线并且加以密封，这样就制成了密封式电热器件。电饭锅就是这种电阻发热式。

电阻式发热器件零件的制造需用到下列材料：

常用的电阻式电热材料有贵金属及其合金、重金属及其合金、镍基合金、铁基合金等。

常用的绝缘材料有无机绝缘材料（如云母、玻璃、瓷等），有机绝缘材料（如电木、绝缘纸等），以及上述两种材料混合制成的材料。

常用的保温材料有木材、软木、毛毡、泡沫塑料。

常用的耐热材料有石棉、云母。

常用的耐火材料有矿棉、硅藻土。

节省用电量发热部件的结构是：（1）发热盘内配铸两条发热管。（2）锅体中部安装限温器。感应锅胆内温度。（3）限温器与一条发热管串联后，再与另一条发热管并联。煮饭时，锅内的水未煮开之前，双条发热管工作。煮开后，限温器断开，单条发热管工作，直至煮熟饭。这样节约用电量20%以上。该锅煮粥、汤效果更佳。

电磁感应发热是通过线圈电流经的高频电流形成的磁场在锅内产生感应电流进行加热。锅胆采用纯度为99.9％的碳素材料。碳素材料加工的锅胆可以确保磁力线不外泄，对整个锅胆进行加热。而以前的不锈钢或铝合金等锅胆由于感应会集中在锅的外侧表面，所以无法完成锅胆整体发热。由于锅胆整体发热及高热传导效率的碳素材料的作用，与原产品相比，新产品的温度上升更加快，加热更均匀，这样就会有效促进淀粉的分解，从而做出更香甜可口的米饭。

但是，电磁感应发热存在电磁辐射污染的隐忧。因为电磁感应过程中会产生极低频电场和磁场。世界卫生组织把极低频电磁场作为可疑致癌物，与苯烯、电焊烟雾同属一类致癌物。显然，杜绝电磁辐射污染是电磁感应发热方式的一个必需目标。

红外线是一种介于可见光与超短波之间的电磁波。它们人眼看不见的热线。物体吸收了红外线就能够发热。

红外线电热器是利用辐射方式给物体加热的，它常用于取暖器具和烘箱，目前还没有见到用于煮饭和炒菜。利用红外线加热具有升温迅速，穿透力强，加热均匀，节能等优点。

微波是一种超高频电磁波。微波炉是利用微波传递能量并进行烹饪的器具。

微波炉的工作过程为：微波炉产生2450MHz的微波，并把它发射到炉内腔体各处。食物受到微波照射后，它的分子会激烈地振动起来，而且振动频率可达5秒种上百亿次之高，因而可以使食物在很短的时间内产生足够的热量。

微波炉的优点是：加热均匀，省时省力，清洁卫生。缺点是不能对食物进行煎、炸、烤，成本较高。目前已有人将微波用于煮饭。

综上所述，发热部件有下列集合：

I1 常用电阻式。

I2 省电电阻式。

J 红外线式。

K 电磁感应式。

L 微波式。

I1I2 常规电阻式与省电电阻式。

I1J 常规电阻式与红外线式。

­­I1K 常规电阻式与电磁感应式。

I1L 常规电阻式与微波式。

I2J 省电电阻式与红外线式。

­­I2K 省电电阻式与电磁感应式。

I2L 省电电阻式与微波式。

J K 红外线式与电磁感应式。

J L 红外线式与微波式。

K L 电磁感应式与微波式。

另有三个及三个以上的发热器件组成的集合，这里略。

发也是一个对词。

发fā——产生、发生。

发热fā rè——温度增高。(17)

发对词的比较性质：

（1）反自返性：即a发a为假。

例如，电阻丝发电阻丝为假。

（2）反对称性：即若a发b为真，则b发a为假。

例如，若电阻丝发热为真，则热发电阻丝为假。

（3）逆对称性：即若a发b为真，则b被发于a为真。

例如，若电阻丝发热为真，则热被发于电阻丝为真。

（4）反逆顺序性：即若a发b为真，则a被发于b为假。

例如，若电阻丝发热为真，则电阻丝被发于热为假。

温控部件目前的创新主要集中在两种，一种是机械式，一种是非机械式。机械式由双金属恒温器与磁性限温器组成。非机械式又有PTC式与电子式两种。

双金属恒温器前已详述，这里补充介绍一下磁性限温器。

铁、镍及有些合金在常温情况下可以被磁化与磁铁相吸，而当温度上升到超过这类材料的居里点时，磁性则急剧下降。磁控式温控器件就是根据此特性来实现温度控制的。例如，常温下铁氧体靠近永久磁铁，被磁化而具有磁性，结果铁氧体与永久磁铁相吸，使电路触点闭合。当电热器件发热温度超过一定值时，使铁氧体的温度超过它自身的居里点，则铁氧体磁性急剧下降，使得永磁铁重力大于它与铁氧体间的磁吸引力，结果永磁铁落下电路触点断开，从而达到温控的目的。

PTC是一种具有正正温度系数的半导体陶瓷。其主要代表材料如钛酸钡（BaTiO3）系列是有机化合物，可以模压、高温烧结而制成各种形状与规格的发热零件。PTC零件在应用时，只要在其两面上加上交流或直流电源，就可获得额定的发热温度。

在钛酸钡半导体陶瓷中，当温度在100℃以下时，它呈现普通半导体特性。也就是当导体体温度升高时，电阻下降，为负温度系数。而当温度升高到100℃以上的一段范围内时，其电阻随着温度升高而急剧上升几个数量级（103－105倍），呈现强烈的正温度系数特性。正温度特性的起点称为居里点，用Tp表示。而上述阻抗异常变化的现象称为PTC特性。

PTC是一种具有正温度系数热敏电阻性能的特殊半导体。因此，利用PTC做电热器件的同时，还能利用它进行温度的自动调节。当温度低于居里点时，PTC零件可以起到普通电阻电热零件的作用；而当PTC零件温度处于高于居里点的一个特定范围内时，由于PTC零件电阻急骤增加至104倍以上，从而限制了电流，使温度恒定在一个范围内。

PTC零件的实际制做过程中，还可以通过制作工艺和添加材料上的差别来改变其居里点。例如，添加锶（sr）、锡（sn），则居里点朝低温移动，添加铅（Pb），则居里点向高温移动。目前，PTC居里点一般控制和选定在－20～300℃内。

PTC部件主要由PTC、上电极、下电极、绝缘云母等器件组成。

PTC式温控部件的功能相对于机械式温控部件来说，温度控制精度高，使用寿命长。

电子式温控部件是利用晶体二极管、三极管及可挖硅等来实现温控功能的。它主要由感温器件和主控器件组成。感温器件的功能是将加热部件的温度变化转换成电信号，主控器件接收到反映温度变化的电信号后，按电路设计要求控制加热部件的加热量，从而实现温控的目的。

综上所述，温控部件有下列集合：

M 机械式。

N PTC式。

O 电子式。

M N 机械式与PTC式。

M O 机械式与电子式。

N O PTC式与电子式。

M N O 机械式与PTC式与电子式。

温控即是控制温度。控制也是一个对词。

控制kòng zhì——操纵。(18)

控制对词是一个多义词，下面只就其操纵温度的方面讨论其比较性质：

（1）反自返性：即a控制a为假。

例如，PTC控制PTC为假。

（2）反对称性：即若a控制b为真，则b控制a为假。

例如，若PTC控制温度为真，则温度控制PTC为假。

（3）逆对称性：即若a控制b为真，则b被控制于a为真。

例如，若PTC控制温度为真，则温度被控制于PTC为真。

（4）反逆顺序性：即若a控制b为真，则a被控制于b为假。

例如，若PTC控制温度为真，则PTC被控制于温度为假。

指示灯、开关部件的创新主要有

指示灯的创新有：常用指示灯，彩色液晶显示屏保温时间显示，饭煮好后音乐指示等。

开关的创新有：常用开关，定时两次记忆系统，预约关闭保温定时器，预约煮饭时间，24小时钟式双预约等。

关于指示灯、开关的集合及其对词比较性质，这里的讨论略。

上述锅体部件，发热体部件、温控部件组成的集合有：

A I1 M 常压单层单格锅体，常用电阻式发热件，机械式温控件。

A I1 N 常压单层单格锅体，常用电阻式发热件，PTC式温控件。

A I1 O 常压单层单格锅体，常用电阻式发热件，电子式温控件。

A I1 M N 常压单层单格锅体，常用电阻式发热件，机械式与PTC式温控件。

A I1 M O 常压单层单格锅体，常用电阻式发热件，机械式与电子式温控件。

A I1 N O 常压单层单格锅体，常用电阻式发热件，PTC式与电子式温控件。

A I1 M N O 常压单层单格锅体，常用电阻式发热件，机械式与PTC式与电子式温控件。

A I2 M 常压单层单格锅体，省电电阻式发热件，机械式温控件。

A I2 N 常压单层单格锅体，省电电阻式发热件，PTC式温控件。

A I2 O 常压单层单格锅体，省电电阻式发热件，电子式温控件。

A I2 M N 常压单层单格锅体，省电电阻式发热件，机械式与PTC式温控件。

A I2 M O 常压单层单格锅体，省电电阻式发热件，机械式与电子式温控件。

A I2 N O 常压单层单格锅体，省电电阻式发热件，PTC式与电子式温控件。

A I2 M N O 常压单层单格锅体，省电电阻式发热件，机械式与PTC式与电子式温控件。

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