一种电热压力烹饪装置 所属技术领域：本发明属厨房用电热压力烹饪器具，是电饭锅压力化、焖烧化的产品专利技术。
背景技术：中国发明专利ZL91100026.7提出了一种全密封电烹锅的技术方案，该专利将锅内压力控制在选定的压力值上，其中的桶式结构有着较好的机电一体化设计条件，但在生产中往往将弹性臂与桶制成一体，因此产品在弹性元件的位置设置、弹性臂与桶的材质选择以及生产工艺上，特别是在处理产品主要零部件的高度尺寸误差与弹性臂位移量的矛盾上还存在问题。焖烧锅的烹饪形式虽独具特色，但烹饪温度低、使用不方便的缺陷制约其发展，因此将焖烧锅推向压力化、电热化也是一种开发方向。中国发明专利ZL98100976.X提出的电热压力焖烧锅技术方案，缩短了烹饪时间提高了烹饪质量，其提出的合盖选压技术使操作简便更具进步意义。但其结构上的不足如：采用弹性锅盖和弹性锅牙共同完成垂直方向的弹性位移、弹性锅牙的径向几何尺寸与外锅到外壳之间的空间尺寸有矛盾、由两个开关——闪动开关和启动开关控制电路、需要设置由阀芯和阀座组成的放气阀等有待改进，尤其是弹性锅盖为保证其弹性所必须的结构尺寸与合盖选压的技术参数之间存在矛盾，使锅盖选压弧长小，不但影响产品地外观设计，旋合选压误差大的弊病更是无法避免，上述结构缺陷影响了该专利的市场竞争力。本发明是对上述两个专利结构上的不足之处做出技术改进。除此之外，尚未见到更加接近于本发明的有关资料和信息。
本发明的目的是：提出一种以旋合锅盖选择烹饪火候的电热压力烹饪装置，该装置具有限定锅内最高工作压力或者控制锅内工作压力的功能，改进了现有电饭锅、焖烧锅因烹饪温度低而导致烹饪时间长的弊病；提出在锅盖与锅体之间设置密封圈实现热胀式密封；提出锅盖与锅牙圈采用长弧斜牙螺合连接的技术方案，可大幅度提高二者之间的啮合强度，以加大选压弧长减少角度误差；提出设置零压区和选压区以增加斜牙的压力承载能力；针对现有专利技术采用锅盖与锅牙组合产生弹性位移的不足，提出设立独立的弹性元件，使锅盖与锅体通过弹性元件实现弹性螺合连接，利用锅盖的旋合位移和锅盖在锅内压力作用下产生的弹性位移之差驱动开关，不但实现了对锅内压力的选择和自动控制，也使本发明具备溢泄式泄压功能，彻底解决了压力安全问题；提出在锅盖与锅体之间设置热胀式密封圈并留有密封间隙，可省去放气用的浮子阀；提出采用与电子定时器旋合触及连接，实现旋合锅盖选择烹饪时间的机电连接；提出活动颈圈以解决锅牙下清洗难问题；提出保温盖上设置降压窗以缩短汤粥类食物的降压开盖时间。
本发明的目的是这样实现的：一种以旋合锅盖选择烹饪火候的电热压力烹饪装置，它包括锅盖、密封圈、锅体、锅牙圈、弹性元件、锅外支撑、电热器、开关组件、电子定时器等。锅盖与锅牙圈采用长弧斜牙螺合连接，以锅盖的旋合位移选择所需的锅内工作压力，由于在锅牙圈与锅外支撑之间设置了弹性元件，锅盖与锅体便具备了弹性螺合连接特征，锅外支撑的下部设置电热器，锅体设置在电热器上，锅盖与锅体间的密封由热胀式密封圈完成，锅体通过其锅沿的下端面与锅外支撑的上端面实现锅体与锅外支撑的刚性连接，开关组件设置在弹性元件的静止端与位移端之间，将开关与电热器串联接入电源，利用锅盖的旋合位移和锅盖在锅内压力作用下产生的弹性位移之差驱动开关，控制电热器对锅体的加热状况，实现对锅内压力的自动控制。而电子定时器则完成对压力烹饪时间的控制。本发明具有限定锅内最高工作压力或者控制锅内工作压力的功能。所述的限定锅内最高工作压力，是指当锅内压力达到限定的最高压力值后不再控制加热而由其自然散热降压，以锅内的高温进行保热式烹饪(简称高温保热)。所述的控制锅内工作压力，是指将锅内压力始终控制在烹饪所需的工作压力上，依此可进行高温控温式烹饪(简称高温控温)。
本发明锅盖的盖牙与锅牙圈的锅牙采用长弧斜牙螺合连接，盖牙与锅牙都具有相同的小升角，为叙述方便将它们统称为斜牙。为使旋合选压时有足够的弧长即整机设计所需的选压弧长，减少旋合位移选压时产生的角度误差，保证盖牙与锅牙之间的啮合强度，本发明提出长弧斜牙方案。与现有技术的锅牙夹角小于30°相比，该斜牙弧长所对应的夹角大于30°，可比现有技术的锅牙弧长增加1倍。所述的长弧斜牙是指将斜牙弧线长度加长的斜牙，或者是说将斜牙的两个端点与中心连线的所形成的夹角(简称斜牙夹角)增大后称长弧斜牙。所述的选压弧长可定义为：选压指示点在选压范围内移动轨迹的弧长。螺合连接是借鉴多线螺纹的结构，使锅盖与锅牙圈以多个斜牙刚性旋合连接，该连接方式结合长弧斜牙便形成了本发明的长弧螺合连接的结构特征。还可以减少斜牙数量的方法增加选压弧长使之更符合整机设计要求。所述的锅牙圈是指设置在锅外支撑外侧的环形钢圈，其垂直方向的下部与弹性元件固定连接，其上端水平方向均布若干具有相同小升角的锅牙，用于与锅盖的盖牙旋合连接。因锅盖每个旋合角度都对应一个斜牙的垂直高度，所以锅盖的旋合角度位移(简称旋合位移)所对应的高度值与斜牙垂直高度具有稳定的函数关系。又因锅盖与锅体通过弹性元件实现力学上的弹性连接，所以锅内压力与弹性元件的垂直位移也具有稳定的函数关系。以上述两个函数关系中的斜牙垂直高度值与弹性元件位移的垂直高度值的相关性，确定旋合位移与锅内压力的函数关系，使得锅盖的每个旋合位移所对应的高度值都与一个锅内压力值相对应。把上述锅盖旋合位移所对应的垂直高度值与弹性元件的垂直位移值之差，称作“旋合位移与弹性位移之差”，依此可实现选择和控制锅内压力的目的。
基于锅盖旋合角度与斜牙啮合受力的强度要求，在锅盖旋合范围内以零压线为界，设置锅盖旋合位移的零压区与选压区，从初始位置至零压线为零压区，锅盖旋合在零压区内的任意位置其对应的锅内压力值均是零。当锅盖旋合至零压线时，其盖牙与锅牙圈的锅牙已经有了从旋合的初始位置到零压线的啮合弧长，因此盖牙与锅牙在零压线时就具有了足够的压力承载能力。从零压线至旋合最大角为选压区，锅盖旋合在选压区内所对应的锅内压力值为零至最大工作压力值，即选压区对应的是工作压力范围。同理，斜牙与水平线所对应的高度值也以零压线划界，零压区内斜牙所对应的高度值不参与压力控制。在选压区内斜牙与水平线所对应的高度值与开关的位移通断参数对应，因此锅盖旋合在选压区内的每一个位置，都对应一个受开关断路控制的压力值，即锅内压力被控制在开关断路时所对应的压力上。开关在零压区内受弹簧片的作用力呈断路状态，当锅盖旋合至零压线时，因其旋合位移所对应的高度值作用在弹簧片上形成合力，使开关呈通路状态，锅内升压后则以锅盖的旋合位移与锅盖的弹性位移之差实现对开关通断的控制。
本发明提出用弹性元件实现锅盖与锅体在力学上的弹性螺合连接。将弹性元件设置在锅牙圈的下部与锅外支撑之间，其静止端与锅外支撑固定，位移端与锅牙圈的下部固定。所述的锅外支撑是指在锅体外部设置的、具有力的传递功能的刚性结构，它可承载和传递数千牛顿的力。所述的弹性元件是指用弹性良好的金属材料制成的、在锅内压力的作用下其静止端与位移端之间发生形变产生相对位移，当锅内压力消失后该位移即复位的技术单元。所述的弹性元件静止端是指弹性元件相对于锅外支撑静止的一端，即与锅外支撑固定的一端。所述的弹性元件位移端是指弹性元件相对于锅外支撑可发生弹性位移的一端，即与锅牙圈固定的一端。由于弹性元件与锅牙圈固定连接，而锅盖又与锅牙圈刚性螺合连接，因此在锅内压力下弹性元件产生的弹性位移被传递到锅盖，使其具有跟随弹性元件弹性位移的特征，该特征被用作驱动开关以及产生泄压缝隙，前者用作驱动开关控制锅内压力，而后者用作带动密封圈将锅内的最高压力，限定在产生泄压缝隙时的压力值上。所以，所述的锅盖的弹性位移实际上是弹性元件的弹性位移的刚性传递。弹性元件的静止端与位移端的设置位置也可以选择，当位移端在上，静止端在下时，弹性元件受力时呈拉伸状，反之弹性元件受力时呈压缩状。弹性元件可采用弧形波纹板结构，两个或多个相同的弧形波纹板沿锅外支撑外周围均布，便组成所述的弧形波纹板结构。弧形波纹板的结构特征是：方形薄板上带有竖向波纹，其横向具有与锅外支撑的外径相配装的弧形。弧形波纹板在工艺上可以实现一次成型，其具有很好的弹性、刚度、稳定性及加工性。弹性元件还有多种结构形式可供选择：a.圆弹簧组合结构。所述圆弹簧组合是指在锅外支撑上部外侧与保温外壳之间的空间内，设置若干个圆柱螺旋弹簧形成圆弹簧组合结构，圆弹簧组合的一端与锅外支撑固定为静止端，另一端与锅牙圈固定成位移端。b.板弹簧组合结构。所述板弹簧组合是由若干个板弹簧组合成板弹簧组合结构，由于板弹簧设置在锅外支撑外的空间内，所以每个板弹簧都应有与锅外支撑外径相配的弧度并以相同的升角均布在锅外支撑的周围。板弹簧的下部与锅外支撑固定连接为静止端，上部与锅牙圈固定连接成位移端。弹性元件还可以有其它结构形式，但其位置关系、连接关系、作用力的传递特征等，特别是弹性位移与锅内压力的关系上都是相同的。弹性元件的种类选择，需满足驱动开关控制锅内压力和超压泄压确保安全的两个技术要求。需说明，在本发明所有的力的传递环节中，只有力通过弹性元件的两端才产生弹性位移，其余均为力的刚性传递，如所述的锅盖的弹性位移、密封圈的弹性位移等等，都是弹性元件的弹性位移的刚性传递。
本发明提出采用热胀式密封圈实现锅盖与锅体的密封连接，常温下该密封圈的密封直径小于密封部位的直径尺寸使之存在密封间隙。锅内加温时热气不断从密封间隙排出，当锅内温度达到水的饱和沸腾前，密封圈受热膨胀到位填满密封间隙实现密封，依此可省去现有技术中的浮子式排气阀。鉴于锅盖与锅体之间的弹性连接特征，它们之间的密封连接具有动密封连接特征。所述的动密封连接是指密封时在压力的作用下，锅盖与锅体有上下相对的位移，也称之为往复式动密封。基于锅盖与锅体之间的弹性连接及动密封连接特征，在锅内压力的作用下，锅盖与锅体有相对的弹性位移，这一位移除驱动开关完成压力控制外，还使本发明具有溢泄式泄压功能。所述溢泄式泄压是指当锅内压力因故超过正常工作压力范围时，锅盖与锅体之间的弹性位移量会超过密封圈的密封范围，使之产生缝隙泄放掉“多余”压力。所述溢泄式是指在泄放多余压力的过程中，随着弹性元件逐渐复位缝隙也逐渐减小，当泄放多余压力至工作压力范围时缝隙消失使泄压停止。所述密封范围是指密封圈保持动密封所对应的锅内压力范围，在其它参数不变的情况下，由密封圈在锅体口部的垂直位置确定，而泄压现象则出现在密封圈位移到锅沿的直径增大处。
本发明的锅内压力控制，是由锅盖与锅体通过密封圈、弹性元件、锅外支撑、电热器和开关组件等组成的自动控制系统完成的。锅内压力的一路从锅盖传递到锅牙圈，再从锅牙圈传递到弹性元件的位移端；锅内压力的另一路从锅体锅沿的下端面传递到锅外支撑的上端面再传递到弹性元件的静止端。开关组件就设置在弹性元件的位移端与静止端之间。开关组件中的开关、电热器与电源接成串联电路，在开关通路时电热器对锅体加热使锅内升压，当锅内压力升到锅盖旋合位移所对应的压力值、锅盖的弹性位移驱动开关断路时，电热器则停止对锅体加热使锅内进入降压状态。而当锅内压力降到锅盖的弹性位移使开关通路时，电热器又开始对锅内加热......如此循环，锅内压力便被控制在锅盖旋合位移时所选定的数值上。上述锅内压力的控制方式属于高温控温式，所述的高温控温是指将锅内压力一直控制在所选定的压力值上，基于压力与温度的相关性，控制了锅内压力也即控制了锅内温度。如果开关采用双稳态式，则在锅内压力第一次达到设定值时，锅盖跟随弹性元件的弹性位移便驱动开关令其从通路状态转换为断路状态，电热器即停止对锅体的加热，而后虽然锅内压力因自然散热降低导致弹性元件复位，但开关的双稳态特征使其继续保持断路状态，锅内压力呈自然降压式递减。上述锅内压力控制方式属于高温保热式。所述的高温保热是指当锅内压力也即温度达到选定值后停止加热锅体，以保持热量的手段减缓锅内的自然降温速率完成烹饪。
本发明的压力烹饪时间控制是由电子定时器完成的。电子定时器包括触头组、显示屏以及烹饪结束时切断电源的定时开关。显示屏可显示烹饪品种、时间等并指示烹饪结束。触头组由设置在锅盖旋合部位、接收锅盖旋合位移的若干触头组成。锅盖的每一个旋合位移，都设置一对触头来对应电子定时器的计时时限，使锅盖的旋合位移通过触头组与电子定时器的时间选择实现旋合触及连接。所述的旋合触及连接，是指以锅盖的旋合位移触及电子定时器的触头所组成的触摸开关，实现机械与电器的连接。以开关的第一次断路信号启动电子定时器，开始计算压力烹饪时间。当选定的烹饪结束时间到时，电子定时器的定时开关便切断电热器的电源。锅盖的每一个旋合位移，既对应一个锅内压力又对应一个设定的烹饪时间，以锅盖的旋合位移选定烹饪“火候”可实现无钮化操作的目的。所述的烹饪火候中的“火”即是锅内压力，“候”则指烹饪时间。
本发明提出在弹性元件的位移端与静止端之间设置开关组件，所述的开关组件包括开关、调压器、固定件、弹簧片、绝缘支撑和选压件。其中开关可选取常闭式速动开关，它由一对触点组成。调压器是一组用来调节开关通断点位置的螺纹结构，用以限定锅内最高工作压力。固定件、弹簧片、绝缘支撑和选压件的作用，是将弹性位移及旋合位移引入开关。固定件用作将开关组件固定在弹性元件的静止端上。弹簧片的一端与开关组件一起固定在静止端上，另一端通过绝缘支撑控制开关，选定弹簧片的弹力令常闭式开关处于断路状态。选压件的一端与弹簧片的远端固定，另一端接受锅盖斜牙的旋合位移所对应的高度值。在选压件接受锅盖与锅牙圈旋合位移过程的高度值变量时，由于锅内压力传递至锅盖边缘，其力的大小在数千牛顿的量级，而推动弹簧片及开关的力不过10牛顿，因此，选压件引入锅盖旋合高度值时，只需考虑相关的高度尺寸，而无须关注传递力的大小。工作时，当锅盖旋入零压线后，选压件即接受锅盖旋合位移所对应的垂直高度，迫使弹簧片令开关从断路状态转换为通路状态。选压件的力传递方式应为刚性传递，所述的刚性传递是指从锅盖的旋合位移传递到弹簧片的远端，不因上述传递过程而产生高度值误差。锅盖的旋合位移对应着选定的锅内压力，该旋合位移所对应斜牙的高度值，由选压件传递到弹簧片的远端，经过绝缘支撑刚性传递给开关。综上所述，锅内压力对应着弹性元件的垂直方向的弹性位移量，该弹性位移量通过斜牙的刚性传递到锅盖，在选压件接受锅盖的盖边下沿的弹性位移时，还要依据由锅盖的旋合位移所对应的锅盖的垂直方向的高度值。因此，选压件接受的是弹性元件的垂直位移与锅盖旋合位移的斜牙高度值之差，简称锅盖的旋合位移和锅盖的弹性位移之差。上述位移之差作用在选压件、弹簧片、绝缘支撑上控制着开关的通断。上述力的特征之所以强调是刚性传递，是为了避免传递误差。通过开关组件上的调压器，选定旋合锅盖最大角所对应的锅内最高压力值。
本发明所述“力”的传递关系、零部件之间的连接关系及电器连接关系进一步说明如下：锅盖与锅牙圈螺合连接，弹性元件设置在锅牙圈与锅外支撑之间，弹性元件一端与锅牙圈固定连接成位移端、另一端与锅外支撑固定成静止端，上述连接关系使锅盖与锅体之间形成弹性螺合连接关系；开关组件设置在弹性元件的静止端与位移端之间，开关组件中的选压件与锅盖盖边下沿刚性触及连接；锅盖与锅体通过密封圈实现密封连接；锅体设置在电热器上实现传热连接；锅体的锅沿坐在锅外支撑的上端面上实现锅内压力从锅体到锅外支撑的刚性传递；电热器与锅外支撑的下部固定；锅盖与电子定时器的触头组以旋合触及连接方式实现机电连接；电源与开关组件中的开关、电热器及定时开关接成串联电路；开关组件中的开关第一次断路信号启动电子定时器开始计时，计时结束时定时开关便切断电源结束烹饪；显示屏则显示烹饪品种、时间并指示烹饪结束。
本发明提出的两种锅内压力控制方案，从结构上相比，设置保温盖对于高温控温式不是必须的，而高温保热式则必须设有保温盖。而开关上的差别在于前者采用单稳态开关，后者则采用双稳态开关。如果在单稳态开关的动触点部位设置一组小磁钢，也可成为双稳态开关。
在锅盖上方的保温盖上设置活动的降压窗，便于通过喷水、喷雾降压后打开锅盖。在锅体部分的四周及下面设置保温壳，用于减缓热量损失速率。在保温盖与保温壳之间设置颈圈，该颈圈是保温盖与保温壳之间的连接件，本发明提出将颈圈设置为活动式，以利于打开颈圈清洗锅牙圈下面的污垢。
本发明的锅体除采用金属材料制作外，还可以采用陶瓷、紫砂、玻璃等材料。为避免力的传递过程中应力集中，在锅体锅沿的下端面设置有均力垫。
综上所述，一种电热压力烹饪装置，包括锅盖、密封圈、锅体、锅外支撑、电热器、开关，锅盖通过密封圈与锅体实现密封，锅体设置在电热器上，开关、电热器与电源接成串联电路，其特征在于：锅盖与锅牙圈呈刚性螺合连接并通过弹性元件与锅体实现弹性螺合连接，在锅内压力作用下弹性元件产生的弹性位移被传递到锅盖，利用锅盖的旋合位移和锅盖的弹性位移之差驱动开关组件的通断，控制电热器对锅体的加热状况，实现对锅内压力的自动控制。
有益效果：本发明提出一种电热压力烹饪装置，它可实现高温控温式压力烹饪和高温保热式焖烧烹饪，克服了现有焖烧锅产品存在的烹饪温度低、烹饪时间长等缺陷。它的以锅盖的旋合位移，选择锅内烹饪压力及烹饪时间的技术方案，不但使操作更加准确和简便，也使产品更符合外观设计和整机设计的需求。本发明针对现有技术的旋合扣牙方式，因锅牙与锅牙之间必须留出扣合空间，使得锅牙的两个端点与中心连线的夹角(即锅牙夹角)小于30°的缺陷，采取将斜牙弧长加长的技术方案，使斜牙夹角大于30°。在实施例中给出斜牙夹角为70°的长弧牙更便于旋合选压。将斜牙按多线螺牙设计，在锅牙数量相同的条件下，锅牙和盖牙的扣合弧长较之平牙旋合扣合方式可以增加一倍。选择长弧牙可使锅盖的旋合位移加大，不仅减少合盖选压的误差，还大幅度增加了锅牙和盖牙的强度，从而降低了锅盖和锅牙圈的材料消耗。本发明提出在旋合选压中设置零压区和选压区，使斜牙在锅内压力为零时就具有了从旋合的初始位置到零压线的啮合弧长，使其具备了足够的压力承载能力，依此可省去合盖到位安全装置。在ZL98100976.X专利中，由于弹性锅盖的卷边盖牙之间，在锅盖边以边牙过渡连接，其边牙过渡的斜支撑不便采用长弧牙设计，只能以减少锅牙数量增加弧长，但这种办法却会使锅牙强度下降。采用本发明的刚性锅盖及其长弧牙设计方案，可避免上述弹性锅盖卷边盖牙的固有缺陷。以本发明的锅盖长弧螺合特征，实现以旋合位移选定锅内最高烹饪压力和烹饪时间，据此实现选择烹饪火候无钮化的技术进步。在发明专利ZL98100976.X中采用了锅牙兼作弹性元件的方案，因受到位移量的局限，难以将锅内压力的控制误差有效地控制在设定的范围内。基于泄压安全的目的其锅盖也兼作弹性元件，使位移量不足的问题更加突出。针对上述问题，本发明采用设置独立的弹性元件使锅盖具备弹性位移特征，并利用该弹性位移控制锅内烹饪压力及限定锅内最高压力的技术方案。该弹性元件在选材、成型、热处理、成本等方面，可完全避免现有专利技术的上述不足，具有更好的性能价格比。与ZL91100026.7专利弹性臂的设置位置比较，本发明提出的弹性元件设置位置，有更好的位置设计空间，特别是垂直方向的高度空间。本发明设置独立的弹性元件有利于锅内压力的自动控制以及超压自泄式限压方式确保安全，由于锅盖采用刚性设计不受兼作弹性元件的局限，使其在材质、几何尺寸上有了更多的选择。而刚性锅牙由于不用兼作弹性元件，能更好地实现斜牙功能。本发明提出的降压窗、活动式颈圈都能为同类专利技术的商品化，提供优秀的设计条件。提出留有密封间隙的热胀式动密封，在节省排气阀、适应动密封上有更好的实用性。
下面结合附图和实施例对本发明进一步说明。
图1是一种电热压力烹饪装置的结构示意图
图2是图1A向局部顺时针旋转90°视图的示意图，图2兼作摘要附图
图3是长弧式锅牙圈局部俯视示意图
图4开关组件部分的示意图
图5是非金属锅体锅沿局部剖视示意图
图中1.锅盖 2.密封圈 3.锅体 4.锅牙圈 5.弹性元件 6.锅外支撑 7.电热器8.开关组件 9.开关 10.调压器 11.固定件 12.弹簧片 13.绝缘支撑 14.选压件 15.保温盖 16.保温壳 17.降压窗 18.旋钮 19.电子定时器 20.触头组 21.定时开关22.显示屏 23.颈圈 24.均力垫
在图1中左侧为全剖示意图，密封圈2用机械方法悬挂在锅盖1上图中略。右侧为保温壳16全剖后锅外支撑6、弹性元件5与开关组件8的位置关系示意图，右侧锅盖1上的一条斜虚线示意锅盖1内斜牙的位置。
在图2中锅盖1采用右旋与保温盖15、旋钮18组装成一体，图2中的锅盖1被保温盖15遮盖，旋钮18处在初始位置，从初始位置顺时针旋转：0处为零压线，选压区夹角为55°，在选压区内的指示数字20、40、60、80、100表示自零压线至最大角的锅内压力kPa的数值，触头组20隐藏在相应位置未画出。
在图3中为锅牙圈4在图1中的A向局部视图的示意图，斜牙的夹角为70°，5个锅牙均布，锅牙右旋，升角1.3°。
在图4中开关组件8采用固定件11固定在锅外支撑6上，通过选压件14、弹簧片12和绝缘支撑13的传递，接受锅盖1的旋合位移。锅盖1的盖边底线用一横线示意，开关9为单稳态常闭式开关。
图5为非金属制作的锅体3，在锅沿下端面镶嵌均力垫24与锅外支撑6接合的示意图。
实现发明的最好方式：实施例1为能在实施例中定量地表述实施细节，本实施例所述的电热压力烹饪装置以锅体口径20cm为例。本实施例的锅内压力控制方式为高温控温式。图1所示实施例由锅盖部分与锅体部分组成。锅盖部分包括：锅盖1、保温盖15、降压窗17、旋钮18、密封圈2等。锅盖用厚度为0.8mm左右的不锈钢板制作即可获得所需的刚性。锅盖1周边均布5个盖牙，每一盖牙的夹角为70°，初始位置至零压线夹角为15°，盖牙右旋升角为1.3°左右，选压区夹角为55°，选压区内斜牙最大高度差约2.5mm，锅盖1的盖牙与锅牙圈4的啮合处平均直径约为226mm。保温盖15采用平均厚度约2mm的耐高温塑料制成，保温盖15与锅盖1之间留有用以减缓热量散发速率的空气间隙。降压窗17是设置在保温盖15中心部位的可以活动开合的小窗户，打开降压窗17可对锅盖1进行喷雾、喷水以降低锅内压力。旋钮18用耐高温的塑料制成，并与锅盖1、保温盖15组装成一体，其用作旋合锅盖部分的手柄兼作烹饪火候的指示，为符合外观设计需要，旋钮18也可与保温盖15制成一体。密封圈2采用优质硅橡胶制作，它与锅盖1、锅体3的接触部位应设计为线接触。常温下的密封间隙(即半径差)可选在2mm左右，即其常温下的密封直径为196mm左右，可用机械方法将其悬挂在锅盖1的密封部位。
锅体部分包括锅体3、锅牙圈4、弹性元件5、锅外支撑6、电热器7、开关组件8、保温壳16、电子定时器19、颈圈23等。实施中锅体3可用厚度为2.7mm左右的优质铝板制作，口径为200mm，锅体底部可上凸约8mm，这样既利于受力又利于传热。为节省材料，锅体3的桶壁部分可以采用变薄拉伸工艺，其内壁可采用不粘涂层工艺。电饭锅用的双金属片保温器经改装可制成开关组件8，保留其中的单稳态式常闭开关作为开关9。拆去保温器的双金属片，并在原位置装上用厚度为1mm左右的优质不锈钢板制成的弹簧片12。弹簧片12的底视尺寸可与原双金属片相近，但需在绝缘支撑13的支点以外加长约10mm，便于固定选压件14接受锅盖1的高度位置值。选取弹簧片12远端的垂直位移量约2.5mm，该数值应与选压区内的斜牙有效高度值相当。调节弹簧片12向上的弹力，使锅盖1在零压线前旋合时开关9处于断路状态。当锅盖1旋合到选压区内时，单稳态式的开关9即处于常闭状态。锅盖1被打开后，开关9的单稳态式常闭状态，在弹簧片12的作用下又转换为断路状态。原保温器上的调温螺丝可作为调压器10，用作产品出厂前一次性设定锅内最高工作压力值。固定件11用不绣钢板制成，用以将开关组件8固定在锅外支撑6上作为静止端。原保温器上的陶瓷绝缘支撑留用作绝缘支撑13，实现位移力的刚性绝缘传递。选压件14用不锈钢制成，其一端固定在弹簧片12的远端，另一端接受锅盖1盖边下沿的旋合位移高度值，即锅盖1旋合选定的锅内压力值。锅牙圈4用厚度为1mm左右的优质不锈钢板制作即可获得所需的刚性，其锅牙的升角、弧长等参数与锅盖1的盖牙相配，与盖牙的啮合径向宽度可选择4mm左右，锅牙圈4的高度尺寸需能满足与弹性元件5的固定连接，可选择25mm左右。弹性元件5可用厚度为0.8mm左右的高强度不锈钢板加工而成，由两个(或多个)相同的弧形波纹板均布在锅外支撑6的周围，组成弧形波纹板结构。实施中波纹的尺寸由相近的圆弧R尺寸连接而成，推荐圆弧尺寸R4mm～R8mm，波纹个数可在1～4个之间选择。弧形波纹板结构的弧长对其弹性位移的参数影响最大，用工艺手段调整其弧长来确定弹性元件5的弹性位移参数简便可行，图1中弧形波纹板的弧长小于锅外支撑6外径周长的1/2(或几分之一)。用弹性良好的金属薄板制成的弧形波纹板，在工艺上可一次成型，经过回火处理可具有良好的弹性、刚度、稳定性及加工性。这里推荐弹性元件5的设计参数为：锅内压力100kPa时位移量在2mm左右，这一位移参数与开关9的位移参数2mm相配。在实施中，弹性元件5的最大弹性位移量应不小于3mm，其中2mm以内的位移用以控制锅内压力，2.5～3mm的位移用以超压自泄确保安全。如果整机设计需要，可将锅牙圈4与弹性元件5制成一体。图1中弹性元件5的上端与锅牙圈4的下部固定为位移端，弹性元件5的下端与锅外支撑6固定为静止端，这样的连接方式为拉伸式，因弹性元件5受力后产生拉伸位移。如欲选择压缩式——压缩位移，可将弹性元件5的上部改为静止端与锅外支撑6固定，增加高度后的锅牙圈4的下部与弹性元件5的下部固定连接成位移端，该位移端与锅外支撑6的桶壁之间应有便于向上位移的间隙。在两个弧形波纹板的空间内可设置开关组件8。锅外支撑6可沿用电饭锅外锅的方式制作，用厚度为0.6mm左右的钢板拉伸成型并作防腐蚀处理。为节省材料，还可以与弧形波纹板配合设计，制成由2个支撑板组成的、符合受力要求的锅外支撑6。电热器7可采用铸铝电热管结构，电功率选在750W左右，其上表面应具有与锅体3的锅底相同的上凸形状，总质量应该控制在250g以内，以减少其热惯性对压力控制灵敏度的影响。电热器7还可选择电功率为750W、由红外加热管上配装耐热玻璃板制成的辐射式加热器，其耐热玻璃板的上表面与锅体3的底部可留有数毫米的间隙，辐射式加热器的加热效率高、热惯性小。保温壳16用塑料或者是塑料与金属组合制成，用以保持热量，其上端与锅牙圈4的垂直部分固定。保温盖15与保温壳16之间外观上的连接件，可用由耐高温塑料制成的活动式颈圈23，它与锅牙圈4的垂直部分固定，将其打开可清洗锅牙圈4。在产品的外观上保温盖15、颈圈23和保温壳16形成一体，它们不参与压力下的位移。电子定时器19可选用电子计时芯片，显示屏22可选用液晶显示屏，定时开关21采用无触点开关。显示屏22、定时开关21与电子计时芯片安装在一块电路板上，固定在保温壳16或颈圈23的适当位置。定时开关21与开关9、电热器7一并串联接入电源。电子定时器19的定时时限结束前，定时开关21为初始通路状态，定时时限结束后定时开关21断路。电子定时器19的定时时限是由触头组20给出的，在开关9受弹性位移驱动第一次断路时便开始计时。触头组20由10个左右触摸开关组成，设置在旋合位移所能触及的位置上。每一个触摸开关根据其代表的定时时限，与选压区内不同的锅内压力值对应设置。以在选压区的55°夹角内，设置10个触摸开关为例，因其代表的是定时时限，故零压线处不设置，其余均布在选压区内。选定最大定时时限为60min，选压区55°夹角代表锅内压力0～100kPa，锅盖1每旋合5.5°，锅内的压力控制便增加10kPa，时间控制增加6min。依此，可根据食物品种确定锅盖1的旋合角度(见图2)。
实施例1的工作过程如下：将食物和水放入锅体3内，再将锅体3放在电热器7上，旋合锅盖1至与该食物对应的选压角度上。接上电源后，开关9和定时开关21均为通路，电热器7加热锅体3内的食物和水。在升温过程中，不断有被加热的水汽和空气，从密封圈2与密封部位之间的密封间隙排出锅外。当锅内温度升至水的饱和沸腾前，锅内空气都被排出锅外，密封圈2受热后膨胀即填满密封间隙实现密封。密封后，锅内继续升温产生压力，该压力一路从锅盖1的盖牙传递到锅牙圈4的锅牙，由锅牙圈4传递到弹性元件5的位移端，使弹性元件5的位移端向上位移。另一路从锅体3的底部到电热器7，再传递到锅外支撑6的下部。上述为锅内压力升至10kPa左右时力的传递状况，也是电热器7采用铸铝电热管结构时特有的。在产品的批量生产中会产生加工高度误差问题，加工高度误差是指锅体3的高度、锅外支撑6的高度和电热器7的高度等相关尺寸的误差积累。为保证电热器7与锅体3的热接触，必须控制锅体3的高度尺寸为正公差。这样，在锅内零压力时，锅体3的锅沿下端面与锅外支撑6的上端面之间，会有2mm左右的高度公差间隙，该间隙可通过锅外支撑6底部的垂直方向到水平方向的过渡尺寸——圆弧形状所具有的弹性，在锅内压力10kPa左右时发生的向下位移消除。此后继续升高的锅内压力，依靠这一路径：从锅体3的锅沿传递给锅外支撑6，再传递到弹性元件的5的静止端。锅内压力作用在弹性元件5的位移端与静止端之间，也作用在固定在静止端与位移端之间的开关组件8上，开关9受弹性位移的驱动，控制着电热器7对锅体3的加热状况，锅内压力被控制在锅盖1的旋合位移所选定的压力值上。当到达电子定时器19设定的烹饪结束时间，定时开关21便切断电源。如欲立即打开锅盖1，需先打开降压窗17进行喷雾、喷水降压。在实施例中如果电热器7采用辐射式加热器，锅体3与电热器7之间只有辐射传热没有力的接触，因此，锅内压力一开始便从锅体3的锅沿直接传到锅外支撑6的上端面，当然也就没有上述的加工高度误差问题了。
实施例2参见图1，本实施例的锅内压力控制方式为高温保热式。开关9采用双稳态式，实施中可以直接选用合适的双稳态开关，也可以将实施例1中的单稳态式常闭开关9经过改装成双稳态后使用，改装方法是将图4中开关9的动触点与固定结构之间设置一合适的永久磁钢组，该永久磁钢组由上下2片组成，在动触点与固定结构的相应位置上各固定一片，当开关9为通路状态时，该永久磁钢组2片分离，而当开关9为断路状态时，该永久磁钢组2片吸合，此后弹性元件5的复位动作不影响永久磁钢组的吸合状态，即开关9处于永久的断路状态。而开关9的首次启动则可以通过锅体3的放置动作，使开关9上的吸合的2个磁钢分离，开关9即从断路状态转换到通路状况。实施例2的特征是：当开关9受弹性位移的驱动，由通路转换为断路后，开关9就处于永久的断路状态，以保持热量的方式减缓锅内压力的降低速率，以此实现高温保热式烹饪。与实施例1不同之处还在于保温盖15，实施例2要求必须在锅盖1上设置保温盖15，如果需要还可在保温盖15与锅盖1之间充填保温材料。实施例2具有烹饪结束时锅内压力相对实施例1低的特征，有利于烹饪后打开锅盖1。
实施例3是一种将锅体3改用陶瓷、紫砂、玻璃制作的方案，以求得特殊的烹饪风味。其结构特征是锅体3的锅沿下端面与锅外支撑6的上端面接触部位镶嵌有均力垫24，该均力垫24由橡胶、塑料或软金属材料制作。实施例3的其余结构参考实施例1，其锅内压力的控制方案可以与实施例2相同。
综上所述，一种电热压力烹饪装置，包括锅盖1，密封圈2，锅体3，锅外支撑6，电热器7，开关9，锅盖1通过密封圈2与锅体3实现密封，锅体3设置在电热器7上，开关9、电热器7与电源接成串联电路，其特征在于：锅盖1与锅牙圈4呈刚性螺合连接并通过弹性元件5与锅体3实现弹性螺合连接，在锅内压力作用下弹性元件5产生的弹性位移被传递到锅盖1，利用锅盖1的旋合位移和锅盖1的弹性位移之差驱动开关组件8的通断，控制电热器7对锅体3的加热状况，实现对锅内压力的自动控制。
锅盖1的盖牙与锅牙圈4的锅牙均采用长弧斜牙，并且都具有相同的小升角，其斜牙弧长对应的夹角大于30°。在锅盖1旋合范围内以零压线为界设置零压区与选压区。密封圈2与其密封部位之间在常温下存在密封间隙，密封圈2受热后膨胀填满间隙实现密封。弹性元件5可以是弧形波纹板结构，或者是圆弹簧组合结构、或者是板弹簧组合结构。开关组件8主要包括选压件14、弹簧片12以及开关9；开关9可以是单稳态式或者是双稳态式。锅盖1通过触头组20与电子定时器19旋合触及连接。在锅牙圈4的外侧，设有活动式颈圈23。采用非金属材料制作的锅体3的锅沿下端面设有均力垫24。电热器7可以是铝电热盘或者是红外加热器。