CN105768911B - 利用蒸汽和螺杆泵的自动分次加水装置 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种利用蒸汽和螺杆泵的自动分次加水装置。其特点是在煮汤圆的锅上增设自动加水机构，使得煮制汤圆时，能自动向锅内的沸水中添加常温水。该机构的叶轮与叶轮轴纵向连接，叶轮轴穿过蓄水盆与锥齿轮副连接，锥齿轮副与横向设置在盛水器底部的螺杆泵连接，当锅内的蒸气快速通过喷气管喷出时；蒸汽冲击叶轮，叶轮带动叶轮轴、螺杆泵转动；螺杆泵转动时，水不断由螺杆泵的进水管管口被吸入，从螺杆泵的排水管管口排出到蓄水盆中；蓄水盆中的水通过螺旋节流管流入锅内；锅内停止沸腾,螺杆泵停止排出水；此后，自动分次加水装置重复自动加水阶段运作过程；本发明可以无动力自动多次加水，因此汤圆的外层不会因过熟而破裂。

Description

利用蒸汽和螺杆泵的自动分次加水装置

技术领域

本发明是关于厨房用具领域，特别是涉及一种煮汤圆的炊具。

背景技术

汤圆是中国传统的食品。煮汤圆的过程如下：将汤圆生坯放入锅内沸腾的水中，用勺子搅动一下水中的汤圆，以防汤圆粘住锅底。将水煮至沸腾（通常这时候汤圆在水中浮起），往沸水中加入一些常温水（俗称冷水），继续煮汤圆。此后，逢水沸腾即加常温水，这样，共加三次常温水，当第三次常温水加入后，待锅内的水沸腾后，汤圆才能熟透，才可以出锅食用。通常这个煮汤圆规定的时长约为10至15分钟。往沸水中加常温水的原因在于，汤圆的外层先煮熟了，但汤圆中心却未熟。如果不加常温水，则汤圆的外层因为过熟，结构变得松弛，导致汤圆的外层不能包裹住未熟的汤圆芯，以至于汤圆的外层裂开，汤圆芯暴露在沸水中。如果是芝麻馅芯的汤圆，则整锅汤圆的水将漂浮着黑乎乎的芝麻馅了。

煮汤圆的需时约为10至15分钟，煮汤圆的人往往在汤圆在锅子里煮的时候，觉得等在锅子旁边浪费了时间，总是再去做一些别的小事情，这样，常常忘了按时往沸腾的水中加常温水，导致汤圆的外层的过熟而破裂，汤圆中的馅芯，特别是芝麻馅芯发散开来，结果弄得整锅汤圆一塌糊涂，同时也浪费了食材。

发明内容

本发明的目的是提供一种不需要人值守的，能够自动分时往锅内沸腾的水中加常温水的装置。

本发明的具体技术方案：包括设有水密封沟的锅和自动加水机构，所述自动加水机构包括锅盖、盛水器、多根立柱、螺杆泵组件、蓄水盆、喷气管；所述锅盖通过多根立柱与盛水器连接，所述锅盖的下端插入锅内的水密封沟中，水密封沟设置用于密封的水；所述盛水器中设有常温水、蓄水盆和螺杆泵组件；所述螺杆泵组件包括叶轮、叶轮轴、锥齿轮副、螺杆泵；叶轮位于蓄水盆上方，叶轮与叶轮轴纵向连接，叶轮轴穿过蓄水盆与锥齿轮副连接，锥齿轮副与横向设置在盛水器底部的螺杆泵连接，螺杆泵壳体中部与蓄水盆支架固连，螺杆泵的排水管管口设置在蓄水盆上方；螺杆泵的进水管管口位于盛水器底部；盛水器与锅盖之间设置螺旋节流管，螺旋节流管的一端连接蓄水盆下部，螺旋节流管的另一端穿入锅盖，使蓄水盆通过螺旋节流管与锅连通；叶轮的叶片均布在叶轮的整个圆周上；

使用方法：持续加热，当锅内的水沸腾时，将待煮的汤圆放入锅内的沸水中，锅内的水停止沸腾；用勺子搅动一下锅中的汤圆，使汤圆不粘在锅底上；然后在锅内的水密封沟中加入用于密封的水；并将自动加水机构放在锅上，锅盖的下端插入锅内的水密封沟中；在盛水器内加入常温水；当锅内的水被持续加热至沸腾时，进入自动加常温水阶段：

由于水密封沟中的水堵住了锅与锅盖之间的缝隙，于是聚集在锅内的蒸气全部快速通过喷气管喷出；喷出的蒸汽推动叶轮转动，使叶轮带动叶轮轴、锥齿轮副、螺杆泵转动；螺杆泵转动时，推动螺杆凹槽部分的常温水平动，常温水不断由螺杆泵的进水管管口被吸入，从螺杆泵的排水管管口排出到蓄水盆中； 蓄水盆中的常温水通过螺旋节流管缓慢流入锅内； 锅内的水冷却到一定程度而停止沸腾；蒸气逐渐减少直至消失，叶轮，叶轮轴和螺杆泵停止转动，螺杆泵停止排出水；蓄水盆中的常温水继续通过螺旋节流管流入锅内，锅内的水温持续下降；直至蓄水盆和螺旋节流管中的常温水全部流入锅中；在进入自动加常温水阶段的过程中，锅内的水一直被持续加热；然后，锅内的水又一次沸腾；

此后，自动分次加水装置重复上述进入自动加常温水阶段的运作过程；

当第三次加入常温水后，待锅内的水沸腾，就可从锅内沸腾的水中捞出煮熟的汤圆。

该装置设计方法：

设计目标为煮制换算成容积为A的汤圆的自动分次加水装置,

锅中水密封沟以下部分的有效容积为A的10倍以上；

蓄水盆和螺旋节流管的总容积为A；

螺旋节流管的口径和展开长度应确保在15秒时间内须有水量为A的水从蓄水盆通过螺旋节流管流入到锅内；

螺杆泵的排水管管口和进水管管口的口径应大于螺旋节流管的口径，以确保在蓄水盆内的水通过螺旋节流管流入到锅内之前，从螺杆泵排出的水已经充满了蓄水盆和螺旋节流管。

本发明的有益之处是：

1、使用本发明煮汤圆的同时，操作者可以去做一些另外的事情，节省了时间。

2、本发明可以无动力自动多次加常温水，即使超过煮汤圆的规定时长，汤圆的外层也不会因过熟而破裂。

附图说明

图1是本发明的初始状态示意图。

图2是本发明在使用过程中的示意图。

图3是图1中的A部放大图。

具体实施方式

下面结合附图和具体实施方式对本发明作进一步说明：

实施例1、见图1和图2，本发明是在煮汤圆的锅1内设有水密封沟11，并增设自动加水机构；该自动加水机构包括锅盖2、盛水器4、多根立柱3、螺杆泵组件、蓄水盆6、喷气管10；所述锅盖2通过多根立柱3与盛水器4连接，所述锅盖2的下端插入锅1内的水密封沟11中，水密封沟11加入用于密封的水（该用于密封的水通常是常温水，当然温度高或温度低的水也可以）；所述盛水器4中设有常温水、蓄水盆和螺杆泵组件；所述螺杆泵组件包括叶轮51、叶轮轴52、锥齿轮副99、螺杆泵55；叶轮51位于蓄水盆6上方，叶轮51与叶轮轴52纵向连接，叶轮轴52穿过蓄水盆6与锥齿轮副99连接，锥齿轮副与横向设置在盛水器底部的螺杆泵55连接，螺杆泵壳体553中部与蓄水盆的支架63固连，螺杆泵的排水管管口552设置在蓄水盆6上方；螺杆泵的进水管管口551位于盛水器4底部；盛水器4与锅盖2之间设置螺旋节流管9，螺旋节流管9的一端连接蓄水盆6下部，螺旋节流管9的另一端穿入锅盖2，使蓄水盆6通过螺旋节流管9与锅1连通；叶轮51的叶片511均布在叶轮51的整个圆周上；

螺旋节流管9的作用在于限制蓄水盆6中的常温水过快地进入到锅1内，因为如果锅1内的水温迅速下降，推动叶轮51转动的喷气就会短时间内消失，螺杆泵55过早地停止转动，进而导致进入蓄水盆6内的常温水量不足，而进入锅1内的常温水量不足，会导致汤圆外层得不到适当的冷却，从而使汤圆的外层容易破裂。

为了使盛水器4和蓄水盆6的常温水不被锅盖2传热，故在盛水器4和蓄水盆6与锅盖2接触处设置了隔热片21，并且盛水器4和蓄水盆6可以优先采用导热性能不良的材料。

使用方法：将待煮的汤圆放入锅1内的沸水中(通常情况下，如果待煮的汤圆的体积换算成容积为A，则锅内的沸水容积应是A的4倍，这样才能使汤圆在煮制中不会粘连在一起)，锅1内的水得到待煮的汤圆的温度而冷却，进而停止沸腾；用勺子搅动一下汤圆，使汤圆不粘底而均匀分布在锅1内的水中；然后在锅1内的水密封沟11中加入用于密封的水；并将自动加水机构放在锅上，锅盖2的下端插入锅1内的水密封沟11中，在盛水器4内加入常温水；当锅1内的水被持续加热至沸腾时；进入自动加常温水阶段：

由于水密封沟11中的水堵住了锅1与锅盖2之间的缝隙，于是聚集在锅1内的蒸气全部快速通过喷气管10喷出；喷出的蒸汽推动叶轮51转动，使叶轮51带动叶轮轴52和螺杆泵55转动；螺杆泵55转动时，常温水不断由螺杆泵的进水管管口551被吸入，从螺杆泵的排水管管口552排出到蓄水盆6中；蓄水盆6中的常温水通过螺旋节流管9缓慢流入锅内；直至锅1内的水冷却到一定程度而停止沸腾；蒸气逐渐减少，直至消失，叶轮51、叶轮轴52、螺杆泵55停止转动，螺杆泵55不再排出水，蓄水盆6中的常温水继续通过螺旋节流管9流入锅1内，锅1内的水温持续下降；直至蓄水盆6和螺旋节流管9中的常温水全部流入锅1中；在进入自动加常温水阶段的过程中，锅1内的水一直被持续加热；然后，锅1内的水又一次沸腾；

此后，自动分次加水装置重复上述进入自动加常温水阶段的运作过程；

当第三次加入常温水，待锅1内的水沸腾后，就可从锅1内沸腾的水中捞出煮熟的汤圆。

如果没有及时捞出煮熟的汤圆，也没有关系，因为自动分次加水装置可以多次重复上述进入自动加常温水阶段的运作过程 ，即定时向锅1内加入常温水，以致保证汤圆的外层不因过熟而破裂。

该装置设计方法：

设计目标为煮制换算成容积为A的汤圆的自动分次加水装置,

锅1中水密封沟11以下部分的有效容积为A的10倍以上；

蓄水盆6和螺旋节流管9的总容积为A；

螺旋节流管9的口径和展开长度应确保在15秒时间内须有水量为A的水从蓄水盆6通过螺旋节流管9流入到锅1内；

螺杆泵55的排水管管口552和进水管管口551的口径应大于螺旋节流管9的口径，以确保在蓄水盆6内的水通过螺旋节流管9流入到锅1内之前，从螺杆泵55排出的水已经充满了蓄水盆6和螺旋节流管9。

上述设计方法的举例说明：设计目标是煮制由体积换算成容积A为400毫升的（速冻或现制）汤圆, (实际上300-500毫升汤圆都可以煮制，这里取的是中间值)

锅中水密封沟以下的有效容积为A的10倍以上，即4000毫升以上：

锅1内有效容积，是指锅1内的水密封沟11以下的实际煮制汤圆的空间。计算如下：

初始煮汤圆的水的400毫升的4倍，即1600毫升。加上汤圆本身的体积，两项共计2000毫升。

加三次常温水，即400毫升的3倍，计1200毫升。

因为本装置是自动添加水，有时煮汤圆者不小心忘记炉子上在煮汤圆之事，所以锅内的有效容积应该留有两次添加常温水的空间，即400毫升的2倍，计800毫升。

上述合计为4000毫升，也就是在设计中需要考虑锅中水密封沟以下的有效容积为A的10倍以上；

蓄水盆6和螺旋节流管9的总容积A为400毫升：

上述400毫升水的量就是流出螺旋节流管9进入锅内的常温水的量，同时也是蓄水盆6和螺旋节流管9的总的容积。限制蓄水盆和螺旋节流管容积的目的在于：避免蓄水盆6和螺旋节流管9的总的容积过大，导致有过多的常温水排入蓄水盆和螺旋节流管，进而流入到锅1内。

螺旋节流管9的口径和展开长度应确保在15秒时间内须有水量为A的水从蓄水盆6通过螺旋节流管9流入到锅1内：

如果常温水过于缓慢入锅1内沸腾的水中，锅1内的沸水无法短时间内冷却下来，也就起不到冷却汤圆外层的效果。所以15秒时间内须有水量为A的水从蓄水盆6通过螺旋节流管9流入到锅1内；

螺杆泵55的排水管管口552和进水管管口551的口径应大于螺旋节流管9的口径，以确保在蓄水盆6内的水通过螺旋节流管9流入到锅1内之前，从螺杆泵55排出的水已经充满了蓄水盆6和螺旋节流管9。

螺旋节流管9的作用在于延缓常温水进入锅1内的时间，使螺杆泵55有足够的时间排出冷却汤圆的所需要的常温水。如果没有螺旋节流管9，螺杆泵55排出的常温水直接接触锅1内沸腾的水，沸腾程度就会立刻减弱，蒸气产生的冲力也就减弱，无力再推动叶轮51转动，螺杆泵55就会立刻停止排出水来；而量少的常温水将无法使汤圆的外层得到充分的冷却，导致汤圆外层过熟而破裂。

本实施例图中的螺杆泵55是单杆螺杆泵，根据需要的情况可以采用双杆或三杆螺杆泵。螺杆泵因为是成熟的现有技术，是本领域技术人员熟知的范围。在此不再累述。

生产方可以根据蓄水盆和螺旋节流管等相关零部件的尺寸，规定煮汤圆的水和汤圆的量，使用户能依照说明书顺利地煮熟汤圆。

实施例2，可以用高压锅密封圈密封的方式（因为是现有技术，未画图），代替实施例1中用水密封沟的密封方式。也就是锅盖与锅之间设置橡胶密封圈。

Claims (1)

1.一种利用蒸汽和螺杆泵的自动分次加水装置，其特征是该自动分次加水装置包括设有水密封沟的锅和自动加水机构，所述自动加水机构包括锅盖、盛水器、多根立柱、螺杆泵组件、蓄水盆、喷气管；所述锅盖通过多根立柱与盛水器连接，所述锅盖的下端插入锅内的水密封沟中，水密封沟设置用于密封的水；所述盛水器中设有常温水、蓄水盆和螺杆泵组件；所述螺杆泵组件包括叶轮、叶轮轴、锥齿轮副、螺杆泵；叶轮位于蓄水盆上方，叶轮与叶轮轴纵向连接，叶轮轴穿过蓄水盆与锥齿轮副连接，锥齿轮副与横向设置在盛水器底部的螺杆泵连接，螺杆泵壳体中部与蓄水盆支架固连，螺杆泵的进水管管口位于盛水器底部；螺杆泵的排水管管口设置在蓄水盆上方；螺杆泵转动时，常温水不断由螺杆泵的进水管管口被吸入，从螺杆泵的排水管管口排出到蓄水盆中；盛水器与锅盖之间设置螺旋节流管，螺旋节流管的一端连接蓄水盆下部，螺旋节流管的另一端穿入锅盖，使蓄水盆通过螺旋节流管与锅连通；叶轮的叶片均布在叶轮的整个圆周上。