CN101230992B - 加热炊具及其控制方法 - Google Patents

Abstract

一种加热炊具的实施方案包括：外壳；覆盖外壳顶部的板；设置在由所述板和所述外壳所限定的内部空间中的多个燃烧器系统；控制所述加热器系统的开/关操作的至少一个开关；检测燃烧器系统的温度以及开关操作的温度传感器；以及报警单元，所述报警单元根据开关的开操作和温度传感器所检测到的温度中的至少一个产生报警信号。

Description

加热炊具及其控制方法

与相关申请的交叉参照

本发明要求于2007年1月23日提交的韩国专利申请No.10-2007-0007119的优先权，该申请美国专利分类号为35 U.S.C.119和35 U.S.C.365，在此以引用的方式整体并入本文中。

技术领域

本发明涉及一种加热炊具及其控制方法。

背景技术

加热炊具是一种厨房用具，其能加热、烹饪食物，使之可食。

加热炊具分为使用电能产生热量的电炊具[w1]和使用燃气产生热量的燃气炊具。

燃气炊具使用燃烧燃气和空气的混合物所产生的热量来加热贮有食物的容器，进而烹饪食物。

因此，燃气炊具包括燃烧单元，燃烧单元将燃气和空气混合，并燃烧该燃气和空气的混合物。亦即，当燃气注入内部空间时，注入的燃气和周围空气一道被导入所述燃烧单元。

导入所述燃烧单元的燃气和空气相互均匀混合并点燃从而燃气燃烧。燃气燃烧所产生的热被辐射和传导以加热和烹饪食物。

发明内容

加热炊具的实施方案包括：外壳；覆盖外壳顶部的板；设置在由所述外壳和所述板所限定的内部空间中的多个燃烧器系统；至少一个控制所述燃烧器系统的开/关操作的开关；检测燃烧器系统的温度以及开/关操作的温度传感器；以及根据开关的开操作和温度传感器所检测的温度值中的至少一个发出报警信号的报警单元。

在本发明的另一方面，实施控制加热炊具的方法包括通过操纵操作来操作至少一个燃烧器系统；执行报警单元的第一程序以告知用户燃烧器系统正在运行；并且当所述燃烧器系统达到预定温度时，执行报警单元的第二程序以告知用户燃烧器系统的运行状态。

在以下的附图及描述中阐述了一个或多个实施例的细节。从说明书、附图以及权利要求中明确了其他特征。

附图说明

图1示出了根据一个实施例的加热炊具的透视图。

图2为图1中加热炊具的分解透视图。

图3为图1和图2中加热炊具当陶瓷板移开时的分解透视图。

图4为图1中加热炊具的部分俯视图。

图5为根据另一实施例的加热炊具的部分俯视图。

图6为说明本发明加热炊具的操作的方框图。

具体实施方式

下面将对本发明的实施例进行详细的说明，实施例的示例借助于附图加以阐明。

图1为根据一个实施例的加热炊具的透视图，图2为图1中加热炊具的分解透视图，并且图3为图1和图2中加热炊具当陶瓷板移开时的分解透视图。

如图1至图3所示，根据一个实施例的加热炊具包括外壳200，该外壳保护炊具的下部，限定所述炊具的外观，并且具有开口的顶部，覆盖外壳200的开口顶部并支撑容纳食物的容器的陶瓷板100，以及覆盖陶瓷板100的边缘的顶部框架120。

所述加热炊具还包括排气格栅140，其形成于陶瓷板100的后端，并且通过所述排气格栅排放燃烧后的气体，以及控制开关160，其设置在陶瓷板的大致前部，以控制燃气是否燃烧。排气格栅140和控制开关160的设置位置和形状可以变化。但是，设置排气格栅140和控制开关160本质上用来排放燃烧后的气体和控制燃气燃烧的开与关。

用来燃烧和排放燃气的多个部件被容纳在由陶瓷板100和外壳200所限定的内部空间中。以下将描述所述加热炊具的内部结构。

多个燃烧器罐设置在内部空间中，所述多个燃烧器罐各设置有空间，在所述空间中燃气和空气相互充分地混合，因此能够实现均匀燃烧。混合管单元220设置在各个燃烧器罐210的侧面，以通过所述燃烧器罐210的侧面提供燃气和空气。

喷嘴单元290设置成与所述混合管单元220的入口间隔开预定距离，由此燃气在高压下向混合管单元220的入口喷射。

燃烧器框架230设置在燃烧器罐210的上方。燃烧器框架230支撑燃烧器罐210的位置，并提供用于自发热板240所产生的气体的排放通道，所述发热板将在后面进行描述。用于将燃烧后的气体排向外侧的排气单元260位于燃烧器框架的后部。排气格栅140设置在所述排气单元260上方。

所述燃烧器罐210的顶部开口，并且所述发热板240设置于所述燃烧器罐210的开口顶部上。通过当燃气和空气的混合物燃烧时所产生的热加热发热板240。当发热板240变热后，会辐射出具有与发热板240的物理特性相应的带宽的辐射能。

发热板240的辐射能至少包括可见光带宽的频率。因此，用户可以获知所述加热炊具正在运行的事实。不必说明，通过自发热板240所产生的辐射热以及从发热板240传递给陶瓷板100的传导热食物被加热和烹饪。

以下将描述向加热炊具供给燃气的结构。

通过主供给管道250将燃气从外侧引入到所述加热炊具中。通过操纵开关160操作的燃气阀252控制导向各个燃烧器系统的燃气供给方向。通过所述燃气阀252的燃气，经连接至各自燃烧器系统的燃气供给管道254引导至喷嘴单元290。

被导向喷嘴单元290的燃气在高压下注入混合管单元220的入口。在这一点上，由于燃气以高速朝混合管单元220的入口喷射，因此根据柏努利定律，在每个混合管单元220的入口附近的空间中将形成低气压环境。

因此，外部空气也被引入混合管单元220，并且当通过混合管单元220的燃气和空气混合相互混合时形成混合物。燃气和空气被导入燃烧器罐210的内部空间，并进一步相互混合。这种燃气和空气混合物在每个发热板240中燃烧。

每个发热板240设置为具有多个细孔的网。当通过所述孔时，燃气和空气混合物发生燃烧。通过混合物燃烧所产生的燃烧后的气体沿着燃烧器框架230所提供的排气通道导向排气格栅140，并排向外部。因此，所述排气通道可以是限定在陶瓷板底部和燃烧器框架230顶部之间的空间。

与此同时，具有不同发热量的燃烧器罐210设置在外壳200的内部空间中，并且根据食物种类选择一个燃烧器罐210。通过将容纳欲烹饪食物的容器放置在陶瓷板100与所选定的燃烧器罐210相对应的部分上，用户可获得最大的便利。

更详细地，两个较大尺寸的燃烧器罐210设置在外壳20的内部空间的两侧，并且一个较小尺寸的燃烧器罐210设置在两个较大尺寸的燃烧器罐210之间。对所述小尺寸燃烧器罐210而言，燃气和空气从加热炊具的前侧供给到后侧，且所述燃气和空气彼此进一步良好地相互混合。燃气和空气的混合物在发热板240中燃烧，并向排气单元260排放。

对设置在外壳20的内部空间两侧的大尺寸燃烧器210而言，燃气和空气从加热炊具的后侧供给到前侧。在燃气和空气在燃烧器罐210中彼此进一步混合后，燃气和空气的混合物在发热板240中燃烧，并向燃烧器罐210的后方排放。

如上所述，加热器罐210的布置是为了实现最优的加热燃烧器系统。

依照本实施例中的加热炊具的燃烧器系统，所述燃烧器罐的高度降低了，空气量相对于燃气量(以下，称作“空气率”)增加了，且燃气和空气的混合物的流阻降低了。

以下将描述该实施例中所述加热炊具燃烧器系统的结构。

燃烧器罐210设置在外壳200的内部空间中。混合管单元220设置在各燃烧器罐210的侧面。各喷嘴单元290设置成接近各混合管单元220的入口。

此处，混合管单元220对准形成于燃烧器罐210侧表面上的开口212。混合管单元220的多个混合管222对准多个开口212。因此随燃气导入的空气量可以最大化。混合管单元220与开口212的对准将在以后进行更具体地描述。

每个开口212的高度等于或略小于燃烧器部分210的高度。亦即，当从混合管222延伸的方向看时，开口212形成为圆形。开口212的直径212实质上与燃气和空气能够进行充分混合的空间的垂直高度相等，由此，充分混合的燃气和空气的混合物能够扩散进入燃烧器罐210。

如上所述，由于每个开口212的高度实质上等于燃烧器罐210的高度，所以在燃烧器罐210内混合物的扩散能够增强，且燃烧器罐210的高度可最大限度地降低。

另外，每个混合管222具有截面积从入口管逐渐减小的管口部分和自管口部分延伸，且截面积从管口部分逐渐增加的扩散部分。

混合管222的扩散部分的截面积的增加响应于开口212的面积以提供连续性，由此减小流体的流阻。

因此，开口212的混合管222的扩散角与开口212的直径相符。亦即，从混合管222的扩散部分的延伸线与开口212的圆周相交。

同时，如上所述，混合管单元220连接到燃烧器罐210的一侧。更具体地说，混合管单元220具有多个混合管222，并且燃烧器罐210具有多个与所述多个混合管222对准的开口212。喷嘴单元290设置在混合管单元220的入口附近。

由于混合管单元220一般为直线形排列，所以喷嘴单元290形成为直线形。因此，所述燃烧器布置能够实现更加紧凑的结构。

由于混合管单元220具有水平彼此平行布置的多个混合管222，所以与从喷嘴单元290注入的燃气一同导入的空气量，也就是空气率，可以增大。更具体地说，由于设置了多个混合管222，故大量的空气通过混合管222可与燃气一起导入。

亦即，能够理解的是较之使用单个混合管导入空气的情况，这种方式能够导入更大量的空气。例如，当燃气通过单个混合管222导入时，在该单个混合管222周围形成低气压环境，由此通过该单个混合管222导入空气。然而，当燃气通过多个混合管222导入时，导入空气的整个空间增加了。相应地，通过多个混合管222导入的空气总量比通过单个混合管所导入的空气量大。

另外，混合管222在几乎同一个水平面上彼此平行布置。虽然多个混合管222可以布置在不同的水平高度上，但是高度差限制在预定范围内。

如上所述，由于混合管222彼此平行布置，因此导入燃烧器罐210的混合物气体相互碰撞产生湍流。这增加了燃气和空气的混合，并由此改善燃烧效率。在此，限制所述范围的原因，在所述范围内混合管222之间的水平高度彼此不同，是混合管222可设置的高度应限制在开口212能够形成的范围内。

与此同时，混合管222可以沿相同方向延伸。亦即，混合管222的延伸线可以彼此不相交。这增加了从混合管220排放出的混合物的湍流的产生。另外，简化了混合管单元220的制备过程，并且与混合管单元220对准的喷嘴单元290也变得容易安装。

另外，如图所示，混合管单元220中混合管222的数目为5个。这个数目是通过多次实验确定的。根据实验，当混合管222的数目从1增加至5时，空气率的增加率急速上升。然而，当混合管222的数目大于5时，增加率急速下降。由于相较于制造一个混合管222的成本而言，空气率的效率稍微增加了。因此，期望混合管的数目为5个。

多个混合管222布置的范围在燃烧器罐210的侧表面上平均分配。位于末端的一个混合管222，可以设置在燃烧器罐210直径的末端，以通过在燃烧器罐210的内部空间中有效产生湍流，来改善导入燃烧器罐210中的燃气和空气的混合效率。

根据燃气和空气的混合物沿着燃烧器罐210内表面的切线的不同方向的流动，形成了所述混合物相互碰撞的位置，由此产生湍流，借助于该湍流燃气和空气的混合物在燃烧器罐210内广泛地扩散。因此，可以理解为，在燃烧器罐210内，燃气和空气相互间均匀混合。

如上所述，通过在燃烧器罐210内均匀混合燃气和空气，即使燃烧器210的高度降低了，也可实现空气和燃气的混合物的生成和均匀的燃烧性能。

以下参考附图4和5，描述用于控制燃烧器系统的部件。

多个用于控制燃烧器系统的控制部件安装在外壳200的内部空间的前部。通过操纵开关160来操作的燃气阀252设置在安装控制部件的空间内。当用户操纵操纵开关160时，所述燃气阀252调整通过主供给管道250供给燃烧器系统的燃气量。

点火变压器270设置在燃气阀252的一侧，用于提供电流，该电流产生火焰，该火焰点燃供应到燃烧器框架的内部空间中的燃气。

使用从点火变压器270提供的电流产生火焰的火花塞272设置为与发热板240顶部间隔预定距离。因此，通过发热板240的燃气和空气的混合物被火花塞272所产生的点火火花点燃，并在发热板240上燃烧。由此，发热板240辐射出辐射能。

燃烧器系统包括温度传感器，其用于检测燃烧器系统的温度。当检测到的温度等于或高于预定值时，温度传感器打开。当检测到的温度低于所述预定值时，关闭温度传感器。能够自动控制温度的恒温器可用作所述温度传感器。

将恒温器设计为，当温度高于参考值时恒温器打开，当温度低于参考值时恒温器关闭。将双金属件用于所述恒温器以执行上述开/关操作。该双金属件通过将两种具有不同热膨胀系数的金属片贴在一起形成。当温度达到预定值时，所述预定值由两种金属片的不同的热膨胀系数所决定，具有较高热膨胀系数的金属片进一步膨胀且弯曲程度发生了变化，据此恒温器执行开/关操作。

在此将省略对恒温器的具体结构的介绍。

所述恒温器可以设置于燃烧器系统的任何部分。然而，理想情况是所述恒温器设置在燃烧器罐210附近，以有效检测燃烧器系统的温度。

与此同时，报警单元280设置在点火变压器270的相对侧。亦即，报警单元280让用户获知加热炊具是否正被使用，以及燃烧器系统的温度是高于还是低于预定值。

当操纵开关160打开或温度传感器打开时，报警单元280产生报警信号。

为了实现上述内容，在燃气阀252上设置有信号传输单元，例如一个微动开关以当操作操纵开关160时向报警单元280传输信号。更具体地，当用户旋转操纵开关160以操作加热炊具时，通过旋转操纵开关160，信号传输单元如微动开关产生信号，并将该信号传输至报警单元280。

报警单元280包括多个灯281，故用户可以识别加热炊具的当前状态。所述灯281设置在外壳200的内部空间的前部并被陶瓷板所覆盖。如上所述，当燃烧器系统的温度等于或高于预定值时，报警单元280会打开灯281，由此用户可以识别加热炊具的当前状态。亦即，当操作操纵开关160以操作燃烧器系统时，报警单元280的灯281被打开，由此用户可以识别所述燃烧器系统的运行。

将报警单元280的灯281设计成它们所发出的光线能够穿过陶瓷板100。另外，灯281的数目等于或多于设置在外壳200中的燃烧器系统的数目。亦即，灯281设置成与各个燃烧器系统相对应。因此，当一个燃烧器系统运行时或一个燃烧器系统的温度等于或高于预定值时，相应的灯281被打开。

不必说，报警单元280的灯281可以发射出多种颜色的光。从这个意义上讲，当操纵操纵开关160时从灯发射出光的颜色可与当温度等于或高于预定值时灯发射出光的颜色有所不同。这种情况下，用户可以更加精确地识别所述加热炊具的当前状态。

例如，当操作操纵开关时发射出蓝光，并且当确定温度升高超过参考温度时发出红光。而且，当操作操纵开关160时灯发光，并且当检测到温度高于参考温度时发出报警声，可以准确警告用户。

根据本实施例中加热炊具的另一方面，加热炊具包括至少一个燃烧器系统和操纵开关160，通过使用操纵开关160用户可开启或关闭所述燃烧器系统。加热炊具还包括：通过检测燃烧器系统的温度产生开/关信号的温度检测传感器；和报警单元，所述报警单元响应于温度检测单元的开信号和操作开关160的开操作中的至少一个产生报警信号。

因此，当检测到温度检测单元的开信号和操作开关160的开操作中的至少一个时，报警单元280产生报警信号。为了此目的，温度检测单元设置在发热板240上方预定间隔处，以检测燃烧器系统中由于燃气燃烧所产生的燃烧热而具有最高温度的部分的温度。

通过检测具有最高温度的部分的温度，能够防止用户被其他部分所伤。

亦即，在本实施例的燃烧器系统中，燃气在发热板240上燃烧。因此，温度检测单元设置在以燃气燃烧的最高温度加热并辐射辐射热的发热板240的上方。

因此，温度检测单元所在的部分是具有最高温度的部分。如上所述，通过检测具有最高温度的部分的温度并让用户获知该温度，可以避免其他部分对用户的伤害。

与此同时，将参照图6，描述根据本发明的实施例的加热炊具的控制方法。

至少一个加热炊具的燃烧器系统(S100)。当检测到所述燃烧器系统在运行时，报警单元280中执行第一程序以告知用户该燃烧器系统在运行(S200)。

在步骤S100中，当燃烧器系统的温度达到预定值时，报警单元280执行第二程序以向用户传送该燃烧器系统正在运行的事实(S300)。

这里，加热炊具可以依照用户的意愿运行，也可不顾及用户的意愿运行。另外，加热炊具也可因其他外部原因而运行。例如，儿童的好奇心或用户的疏忽可导致加热炊具的运行。

在任何情况下，当操纵操纵单元160时，在报警单元280中执行第一程序。当执行第一程序时，向形成在报警单元280中的光发射单元282施加电能，以便光发射单元282向外侧发光。

因此，所述第一程序包括用于向所述光发射单元282施加电能的步骤和用于从光发射单元282向外侧发光的步骤。

当用户操纵操纵开关160使得燃烧器系统运行并且燃烧器系统的温度达到预定值时，报警单元280中执行第二程序以发送信号，该信号让用户获知燃烧器系统正在运行。第二程序的执行方式和第一程序相同。

另外，光发射单元282的数目等于或多于设置在外壳200中的燃烧器系统的数目。因此，当一个燃烧器系统运行产生信号时，相应的光发射单元282打开，从而让用户获知该燃烧器系统的当前运行状态。

当光发射单元282对应所述燃烧器系统时，第一和第二程序被单独执行。亦即，当一个具有相对较高发热能的燃烧器系统运行时，在对应正在运行的燃烧器系统的光发射单元282中单独运行第一和第二程序。

与此同时，根据本发明的加热炊具的另一方面，报警单元280的灯281为发光二极管。所述发光二极管设计为利用半导体的连接结构，通过电子和空穴的再结合而发光。由于发光二极管较小，具有长久的使用寿命，且直接将电能转化为光能，因此能耗减少并获得快的响应速度。

本发明不限于上述实施例。

例如，温度传感器也可不位于发热板240上方，而是在所述燃烧器框架230的一侧。另外，可以设置发声单元以产生报警源。因此，报警信号可以通过声音和光传送至用户。

另外，也可使用其他任何能够允许用户识别当前运行状态的报警设备。

尽管已经通过许多示例性实施例描述了本发明，但是应当理解的是：本领域技术人员可以想出许多其他的变形和实施例，这些变形和实施例将落入本发明的原理的精神和范围内。更具体地，在说明书、附图和所附权利要求的范围内，可对元部件和/或主题组合结构的排列作出多种变化和变形。除了在元部件和/或布置方面的变化和变形外，本领域技术人员也可明确其他可替换的应用。

实施所述加热炊具可以增加燃烧器系统中燃气的燃烧效率，减小燃气和空气的流阻。

另外，由于导入燃气和空气的混合物，空气率增加了。

另外，由于加热炊具的整体尺寸，特别是燃烧器系统的高度减小了，故可提高加热炊具的安装和使用的便捷性，降低制造成本。

另外，当用于检测所述燃烧器系统温度的温度传感器和用于控制提供热量以烹饪食物的燃烧器系统的开关操作的操纵开关中的任一个出现错误时，即产生报警信号，由此用户可以更加安全地使用所述加热炊具。

另外，由于报警信号是通过操纵操纵开关和温度传感器而产生，因此如果它们中的任何一个出现错误，报警信号也能产生。因此，能够防止对用户的伤害。

Claims (15)

1.一种加热炊具，包括：外壳；覆盖所述外壳的顶部的板；设置在由所述板和所述外壳限定的内部空间中的多个燃烧器系统；控制所述燃烧器系统的开/关操作的至少一个开关，其特征在于，所述加热炊具还包括温度传感器，所述温度传感器检测所述燃烧器系统的温度以及开关操作；以及

报警单元，所述报警单元根据所述开关的开操作和所述温度传感器检测到的温度值而产生报警信号，

其中，当进行所述开关的开操作时从所述报警单元产生的信号不同于当温度等于或高于预定值时从所述报警单元产生的信号。

2.根据权利要求1所述的加热炊具，其特征在于，所述报警单元包括灯。

3.根据权利要求2所述的加热炊具，其特征在于，所述灯位于所述板的下方。

4.根据权利要求2所述的加热炊具，其特征在于，所述灯包括发光二极管。

5.根据权利要求1所述的加热炊具，其特征在于，所述报警单元的数目等于或多于所述燃烧器系统的数目。

6.根据权利要求1所述的加热炊具，其特征在于，所述燃烧器系统采用燃气燃烧的方式产生热量。

7.根据权利要求1所述的加热炊具，其特征在于，所述燃烧器系统包括：

注入燃气的喷嘴单元；

混合管单元，所述混合管单元设置在所述喷嘴单元的前面，用于混合所述燃气和空气；

燃烧器罐，所述燃烧器罐设置在所述混合管单元的前面，用于进一步混合所述燃气和所述空气；以及

发热板，所述发热板设置在所述燃烧器罐上方，用于产生辐射能量。

8.根据权利要求7所述的加热炊具，其特征在于，所述温度传感器设置在所述发热板上方。

9.一种控制加热炊具的方法，其特征在于，所述方法包括：

通过操纵操作来操作至少一个燃烧器系统；

在报警单元中执行第一程序，以让用户获知正在操作所述燃烧器系统；以及

当所述燃烧器系统达到预定温度时，在所述报警单元中执行第二程序，以让所述用户获知所述燃烧器系统的操作状态。

10.根据权利要求9所述的方法，其特征在于，所述报警单元包括发光的光发射单元。

11.根据权利要求10所述的方法，其特征在于，所述第一程序或第二程序包括：

向所述光发射单元施加电能；以及

允许所述光发射单元向外侧发光。

12.根据权利要求9所述的方法，其特征在于，所述第一程序与所述第二程序相同地执行。

13.根据权利要求9所述的方法，其特征在于，所述燃烧器系统利用燃气燃烧的方式进行操作。

14.根据权利要求9所述的方法，其特征在于，所述报警单元包括多个光发射单元，所述光发射单元的数目等于所述燃烧器系统的数目。

15.根据权利要求14所述的方法，其特征在于，当所述报警单元操作时，所述燃烧器系统执行独立的程序。

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