CN101517320B - 烤炉控制系统及方法 - Google Patents
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Abstract
本发明大致上涉及用于常规烤炉的多种控制系统,该系统可监测和控制烤炉的加热或烹饪操作。更具体地,本发明涉及烤炉控制系统,其能够建立由用户直接或间接提供的设定点,监测烹饪食物的程度,利用多种传感器和/或算法检测该设定点,以及当食物被烹饪至预定设定点时终止烹饪。本发明的烤炉控制系统可整合入现有的烤炉,或者一体化的烤炉可整合有该烤炉控制系统。本发明还涉及在利用烤炉烹饪食物过程中建立和检测多种设定点的多种方法,该方法利用烤炉控制系统以控制烹饪食物到期望的设定点,并通过上述烤炉控制系统防止过度烹饪。本发明进一步涉及用于提供该烤炉控制系统的多种工艺,该工艺用于提供多种控制器和传感器,以及用于提供与该控制系统或其元件、和/或本发明的单元相整合的多种烤炉的部件。
Description
技术领域
本发明大致上涉及用于常规烤炉的多种控制系统,该系统可监测和控制烤炉的加热或烹饪操作。更具体地,本发明涉及烤炉控制系统,其能够建立设定点,监测烹饪食物的程度,利用多种传感器和/或算法检测该设定点,以及然后当食物被烹饪至设定点时终止烹饪。本发明还涉及控制利用常规烤炉烹饪的多种方法,该方法利用控制系统以控制烹饪食物到该期望的设定点。本发明进一步涉及用于提供该烤炉控制系统的多种工艺,该工艺用于提供多种控制器和/或传感器,和/或用于提供与该控制系统等相整合的多种常规烤炉的部件。本发明的该控制系统可用于加热类型的烹饪应用和蒸汽类型的烹饪装置,以将多余流体从食物中移除。另外,该控制系统可结合原材料体积或质量的改变,应用于多种工业工艺。
背景技术
人类生活在地球上的独特之处在于,他们利用火由原始配料准备食物。例如,人们青睐于野外烧烤、烘烤、轻烤、焙烤、烹煮或烹炖各种配料,例如肉、鱼、蔬菜或谷物,以增强该配料的质感、风味、和/或口感。随着文明的进程,人类已发明出多种烹饪工具和装置,例如烤炉(grill)、电灶(range)、烤箱(oven)、和火炉(stove)。当今烹饪装置还在其中整合有高水准的技术,从而可使用气体燃料或电力作为其主要能量源,包括用于为用户提供其操作状态的多个细节的数字技术等。特别地,某些烤箱和火炉专门被设计用于烹煮和焙烤,并包括用于控制烹饪时间的计时器。
发明内容
尽管烹饪装置进展显著,但自从其前身诞生以来,这些装置的许多方面从未改变过。其中一个示例是,烤炉或电灶专门设计为提供热量到食物容器底部,然后在该容器内部烹煮该食物,直到其体积和质量降低到期望的设定点。但是,和几百年前创造的其前身类似,用户需定期地监测烹饪的程度,以检查是否食物已被烹饪好,以及多余流体已被蒸发至期望水平。因此,当用户忘记及时检查时,食物可能被过度烹饪或烤焦,并且用户只得再次重复相同工序,并需要额外的工作以清理被烧焦物弄脏的容器。尚未有烹饪应用将用户从检查烹饪程度中解脱出来,更不用说对食物过度烹饪或烧焦的担忧。
因此,需要烤炉控制系统,其能够检测烹饪的程度以及当该食物被烹饪至期望设定点时,进行多种控制动作。还需要该烤炉控制系统亦能够检测和防止食物的过度烹饪。
本发明大致上涉及用于常规烤炉的多种控制系统,该系统可监测和控制烤炉的加热或烹饪操作。更具体地,本发明涉及烤炉控制系统,其能够建立由用户直接或间接提供的设定点,监测烹饪食物的程度,利用多种传感器和/或算法检测该设定点,以及当食物被烹饪至预定设定点时终止烹饪。本发明的烤炉控制系统可整合入现有的烤炉,或者一体化的烤炉整合有该烤炉控制系统。本发明还涉及在利用烤炉烹饪食物过程中建立和检测多种设定点的多种方法,该方法利用烤炉控制系统以控制烹饪食物到期望的设定点,并通过上述烤炉控制系统防止过度烹饪。本发明进一步涉及用于提供该烤炉控制系统的多种工艺,该工艺用于提供多种控制器和传感器,以及用于提供与该控制系统或其元件、和/或本发明的单元相整合的多种烤炉的部件。
因此,本发明的一个目的是提供一种烤炉控制系统,其能够监测烹饪容纳于容器内食物的程度。本发明一个相关的目的是提供一种烤炉控制系统,其能够监测烹饪的程度并必要时发出警告和/或报警。本发明另一个相关的目的是提供一种烤炉控制系统,其能够监测烹饪的程度,并当食物被烹饪至期望的设定点或阈值水平时终止该烹饪。
本发明的另一个目的是提供一种烧烤控制系统,其允许用户将容纳于容器内的食物仅烹饪至期望的程度。本发明的一个相关的目的是提供这样的系统,其能够监测烹饪过程中容纳于容器内的食物的质量、体积、和/或高度(水平)的变化。本发明的另一个相关的目的是提供该系统,其允许用户根据该容器内的食物的质量、体积和/或高度(或水平)设置设定点。本发明的另一个相关的目的是提供该系统,其能够允许用户根据烹饪后将被保留在该容器内的该食物的质量、体积、和/或高度(或水平)提供该设定点。本发明的另一个相关目的是提供另一种系统,其能够允许用户根据烹饪后将被蒸发的食物(或水分)的质量、体积、和/或高度(或水平)提供该设定点。
本发明的另一个目的是提供一种烤炉控制系统,其包括至少一个能够接收来自于用户的多种设定点的至少一个控制元件。由此,本发明的一个相关的目的是提供带有控制元件的系统,其中该控制元件能够根据食物以及其内容纳该食物的容器的总质量、该容器内部的食物的质量(不包括容器的质量)、容器内食物的体积、该容器内部食物的水平或高度等接收该设定点,以上每个将在烹饪的末了获取。本发明的另一个目的是提供带有控制元件的系统,其中该控制元件能够根据期望的设定时间或食物被烹饪至期望程度时的预设间隔接收该设定点。
本发明的另一个目的是提供一种烤炉控制系统,其包括至少一个传感器元件,其能够监测食物和容纳该食物的容器的总质量、该容器内部的食物的质量(不包括容器的质量)、容器内食物的体积、该容器内部食物的水平或高度等。本发明的一个相关的目的是提供带有传感元件的系统,其中该传感器元件当测量食物和/或容器的质量、体积、和/或高度(或水平)时远离该容器设置。本发明的另一个相关的目的是提供带有传感元件的系统,其中该传感器元件当测量食物和/或容器的质量、体积、和/或高度(或水平)时相邻该容器设置。本发明的另一个相关的目的是提供该系统,其包括另一个传感器元件,其至少一部分当测量该质量、体积、和/或高度(或水平)时设置于该容器内部。
本发明的另一个目的是提供一种烤炉控制系统,其包括至少一个传感器元件,其能够监测烹饪的程度及根据该烹饪程度控制加热率。由此,本发明的一个相关的目的是提供带有传感器元件的系统,该传感器元件能够控制加热率,并在预设间隔和/或期望的设定时间获得该烹饪的程度。本发明的另一个相关的目的是提供带有传感器元件的系统,该传感器元件能够将加热率控制于恒定的水平或随时间而变化,以在预设间隔和/或期望的时间获得该烹饪的程度。
本发明的另一个目的是提供一种烤炉控制系统,其包括至少一个控制元件,该控制元件能够检测过度烹饪或食物的烧焦。由此,本发明的一个相关的目的是提供带有至少一个传感器元件的系统,该传感器元件能够通过监测容器内食物的水平或高度、容器内食物的质量或体积、和/或食物的温度,来检测该过度烹饪或烧焦。本发明的另一个相关的目的是提供带有控制元件的系统,该控制元件能够执行一个或多个预设控制动作,以用于防止该过度烹饪或烧焦、用于补偿由用户提供的在多个设定点的错误等。
根据本发明的多种烤炉控制系统提供了多个益处。首先,该烤炉控制系统允许用户或厨师建立他或她烹饪的期望的设定点,例如当烹饪完成后,剩留在容器内的期望的食物设定水平或高度和/或期望的质量,或者备选地,期望的设定水平或高度和/或在烹饪中将被蒸发掉或以其他方式去除的多余流体的设定质量。该控制系统可优选地设置成允许用户容易地建立多种设定点,例如,通过调整该系统的传感器元件和/或控制元件。其次,该烤炉控制系统通过检测剩留在容器内的食物的水平和/或质量,然后检测剩留在容器内的食物的水平和/或质量接近和/或达到期望设定水平和/或质量的时刻,或者备选地,当期望量的多余流体从食物中被蒸发或以其他方式被去除时,从而监测烹饪的程度。第三,用户可当食物水平和/或质量接近和/或达到该设定点时控制该烤炉控制系统执行一个或多个预设控制动作,例如,通过由终止对烤炉加热元件提供能量而停止烹饪、通过减少能量供应以防止食物过度烹饪并同时对食物保温、通过对用户发出警报等。第四,用户可使用烤炉控制系统在设定时间和/或预设时间期间后完成烹饪,由此将食物的水平或高度和/或质量减小到预设点,并制备好将该食物并在预设时间提供。烤炉控制系统可通过检测食物和/或容器的水平(或高度)、质量、和/或温度检测食物的过度烹饪和烧焦,并执行一个或多个预设控制动作,由此补偿由用户提供的多个设定点的任何错误。另外,用户可利用该烤炉控制系统并选择多种加热方式,由此在设定时间或在预设时间期间后制备好食物,和/或提升该食物的风味和口感。进一步地,该烤炉控制系统可允许用户监测容器内食物的水平(或高度)、质量、和/或温度,和用作其他多种目的。
本发明的多种烤炉控制系统可用于不同应用。例如,烤炉控制系统可结合入多种常规的固定的和/或便携的气的和/或电的烤炉、电灶、烤箱、火炉、燃烧器,和/或其它设计为提供热能以烹饪不同食物的烹饪应用或装备。该控制系统还可结合入多种食物处理装备,其设计为带或不带加热施加真空,由此从食物蒸发多余流体。另外,该控制系统可与多种用于非食物物品的不同反应器和/或处理器结合使用,其能够在该物品的化学反应中和/或物理处理中从该非食物物品去除多余流体。该控制系统可进一步应用到为多种反应物(包括其相变)化学反应设计的不同化学反应器,该反应可能伴随有质量和/或体积的变化。
以下将描述本发明的烤炉控制系统和方法的多个示例性方面和/或实施方式,而这些方面和/或实施方式仅代表不同的形式。但是,本发明的该烤炉控制系统及其方法,可以具体化为许多其它不同的形式,因此,不应解释为限制在以下描述的方面和/或实施方式。实际上,提供所描述的多种示例性方面和/或实施方式是为了使本公开完全彻底,以及对于相关领域技术人员完全传达本发明的范围。
在本发明的一个方面,提供了一种用于检测烹饪食物的程度的烤炉控制系统,该食物设置于容器中,并通过由烤炉的加热元件提供的加热进行烹饪,该烤炉包括带有顶部和底部的主体。
在本发明该方面的一个示例性实施方式中,烤炉控制系统可包括传感器元件和控制元件,其中该传感器元件可包括配置为可操作地与该加热元件相连接的至少一个质量传感器,以测量设置于该加热元件上的目标物的质量,以及产生可代表该目标物质量的传感信号。在一个示例中,该控制元件可配置为从该传感器接收该传感信号、由代表不带有该食物的容器的第一质量的第一传感信号和代表包括有该食物的容器的第二质量的第二传感信号估测该食物的质量、以及当由加热元件加热该容器时监测该食物的质量。在另一个示例中,该控制元件可配置为从该传感器接收多个质量的多个传感信号、以该传感信号中两个的差异计算这些质量中两个的差异、以及当由加热元件加热该容器时监测该差异。在另一个示例中,该控制元件可配置为重设并将所述传感器的零刻度与不带有所述食物的容器的质量相匹配、接收来自于该传感器的代表该食物质量的传感信号、以及当由加热元件加热该容器时监测该食物的质量。
在本发明该方面的另一个实施方式中,烤炉控制系统可包括传感器元件和控制元件,其中该传感器元件可包括配置为可操作地连接到该主体的至少一个质量传感器,以测量设置于该主体顶部上的目标物的质量,以及产生代表该目标物质量的传感信号。在一个示例中,该控制元件可配置为从该传感器接收该传感信号、由代表不带有该食物的容器的第一质量的第一传感信号和代表包括有该食物的容器的第二质量的第二传感信号估测该食物的质量、以及当由加热元件加热该容器时监测该食物的质量。在另一个示例中,该控制元件可配置为从该传感器接收多个质量的多个传感信号、以该传感信号中两个的差异计算这些质量中两个的差异、以及当由加热元件加热该容器时监测该差异。在另一个示例中,该控制元件可配置为重设并将所述传感器的零刻度与不带有所述食物的容器的质量相匹配、接收来自于该传感器的代表该食物质量的传感信号、以及当由加热元件加热该容器时监测该食物的质量。
本发明该方面的实施方式包括如下一个或多个特征。
上述质量传感器可设置于该加热元件的上方、下方、之间、和/或侧旁。在其备选中,该质量传感器可设置于该顶部的上方或下方、在该顶部和底部之间、该底部的下方等。另外,该质量传感器可配置为连续测量、间歇地测量、仅响应用户指令等。
在本发明的另一个方面,可提供一种烤炉控制系统以监测容纳于容器内并由烤炉的加热元件加热的食物的水平,该烤炉包括主体。
在本发明该方面的一个示例性的实施方式中,烤炉控制系统可包括传感器元件和控制元件。该传感器元件可包括至少一个水平传感器,其配置为其关闭位置位于该容器外部、以及其开启位置插入该容器内部的食物、以及产生代表该容器内部的食物水平的传感信号。该控制元件可配置为从该传感器接收该传感信号,并当由加热元件加热该容器时监测该容器内部食物的水平。
在本发明该方面的另一个示例性实施方式中,烤炉控制系统可包括传感器元件和控制元件。该传感器元件可包括至少一个水平传感器,其配置为其关闭位置位于该容器外部并朝向该主体、位于该容器外部然后在其开启位置从该主体移开、以及产生代表在开启位置时容器内的该食物的水平的传感信号。该控制元件可配置为从该传感器接收该传感信号,并当由加热元件加热该容器时监测该容器内部食物的水平。
本发明该方面的实施方式包括如下一个或多个特征。
该水平传感器可松脱地连接到该容器的内和/或外壁并由该壁支撑。该水平传感器配置为浮在该食物上或沉降入该容器中。该水平传感器可配置为连续测量、间歇地测量、仅响应用户指令测量等。该控制元件也可配置为有线或无线地接收传感信号。
在本发明的另一个方面,可提供一种烤炉控制系统,以建立一个设定点,其对应于用户通过加热设置于烤炉容器内部的食物所期望的烹饪食物的程度。
在本发明该方面的一个示例性实施方式中,一种烤炉控制系统可包括传感器元件和控制元件。该传感器元件可包括至少一个传感器,其配置为可操作地与该容器和/或该烤炉的至少部分相连接、测量设置于该容器内的该食物的第一量和/或其内容纳有该食物的容器的第二量、以及产生代表这些量中至少一个的传感信号。在一个示例中,该控制元件可配置为从该传感器接收多个传感信号、从用户接受输入指令信号、以及将该输入指令信号建立为该设定点。在另一个示例中,该控制元件也可配置为从该传感器接收多个传感信号、从用户接收输入指令信号、以及将在与接收该输入指令信号时刻相同时所测量到的该传感信号中的一个建立为该设定点。在另一个示例中,该控制元件可配置为从该传感器接收多个传感信号、从用户接收输入指令信号、以及然后将由该输入指令信号指定的该传感信号中的一个建立为该设定点。在另一个示例中,该控制元件也可配置为从该传感器接收输入指令信号、从该传感器接收至少两个传感信号、计算由该输入指令信号所指定的该两个传感信号之间的差异、以及将该差异建立为该设定点。
在本发明该方面的另一个示例性实施方式中,烤炉控制系统可具有输入元件、传感器元件、和控制元件。该输入元件可配置为从用户接收输入指令信号,而该传感器元件可包括可操作地配置为与该容器和/或烤炉的至少部分相连接的至少一个传感器,以测量设置于该容器内的食物的第一量和/或其内容纳有该食物的容器的第二量,以及产生代表这些量中至少一个的传感信号。在一个示例中,该控制元件可配置为从传感器接收多个传感信号、通过该输入元件从用户接收输入指令信号、估测接收该输入指令信号的时刻、以及将在该时刻所测量的该传感信号中的一个建立为该设定点。在另一个示例中,该控制元件可配置为从传感器接收多个传感信号、通过该输入元件从用户接收输入指令信号、以及将上述由该输入指令信号所指定的监测信号中的至少一个建立为该设定点。在另一个示例中,该控制元件可配置为通过输入元件从用户接收输入指令信号、从传感器接收至少两个传感信号、在由该输入指令信号指定的该传感信号中的两个之间计算差异、以及将该差异建立为该设定点。
本发明该方面的实施方式可包括如下一个或多个特点。
上述量可以是该食物的质量、该食物和该容器的质量、该容器内该食物的水平等。上述烹饪的程度可以是烹饪后剩留在容器内的食物的质量或者在烹饪的末了所蒸发的食物的质量。该控制系统可配置为无线或有线地接收该传感信号。该传感器可配置为连续地、间歇地、响应用户指令等测量这些量。该控制元件可配置为在其存储单元至少临时地存储该设定点。
在本发明的另一个方面,可提供一种烤炉控制系统,用于检测烹饪食物的程度,该食物设置于容器中,并通过由烤炉的加热元件提供的加热进行烹饪,该烤炉包括带有顶部和底部的主体。
在本发明该方面的一个示例性实施方式中,烤炉控制系统可包括传感器元件和控制元件。该传感器元件可包括可操作地连接到该烤炉一部分并配置为监测该容器内食物的量的至少一个传感器。该控制元件可配置为接收加热之前该食物的初始量以及加热后该食物的第一量、将该初始量与该第一量相比较、以及从该初始量和第一量之间的差异检测烹饪该食物的程度。
在本发明该方面的另一个示例性实施方式中,烤炉控制系统可包括传感器元件和控制元件。该传感器元件可包括与烤炉的加热元件可操作地相连接并配置为监测设置于烤炉加热元件上的目标物质量的至少一个质量传感器。在一个示例中,该控制元件可配置为接收加热之前该容器和食物的初始质量以及加热后该容器和食物的第一质量、将该初始质量与该第一质量相比较、以及从该初始质量和第一质量之间的差异检测烹饪该食物的程度。在另一个示例中,该传感器元件还可包括与烤炉主体可操作地相连接并配置为监测设置在烤炉主体上的目标物质量的至少一个质量传感器。
在本发明该方面的另一个示例性实施方式中,烤炉控制系统可包括传感器元件和控制元件。该传感器元件可包括与烤炉的加热元件可操作地相连接并配置为监测设置于烤炉加热元件上的目标物质量的至少一个质量传感器。该控制元件可配置为接收容器内具有或不具有该食物时的质量、由该质量的差异计算容器内部食物的质量、估测加热前该食物的初始质量和加热后该食物的第一质量、将该食物的初始质量与第一质量相比较、以及由该食物的初始质量和第一质量之间的差异检测烹饪该食物的程度。该传感器元件可代之以包括可操作地连接到烤炉主体并配置为监测设置在烤箱主体上的目标物质量的至少一个质量传感器。
在本发明该方面的另一个示例性实施方式中,烤炉控制系统可包括传感器元件和控制元件。该传感器元件可包括与烤炉的加热元件可操作地相连接并配置为监测设置于烤炉加热元件上的目标物质量的至少一个质量传感器。该控制元件可配置为重设并将该传感器的零刻度与不带有该食物的容器质量相匹配、接收加热之前该食物的初始质量以及加热之后该食物的第一质量、将该食物的初始质量与该食物的第一质量相比较、以及由该食物的初始和第一质量之间的差异检测烹饪该食物的程度。该传感器元件可代之以包括可操作地连接到烤炉主体并配置为监测设置在烤箱主体上的目标物质量的至少一个质量传感器。
在本发明该方面的另一个示例性实施方式中,烤炉控制系统可包括传感器元件和控制元件。该传感器元件可包括至少一个水平传感器,其可操作地与该容器相连接,并设置为监测该容器内食物的水平,而该控制元件可配置为在加热之前接收容器内该食物的初始水平以及加热之后该食物的第一水平、将该食物的初始水平与该食物的第一水平相比较、以及然后由该初始和第一量之间的差异检测烹饪该食物的程度。
在本发明该方面的另一个示例性实施方式中,烤炉控制系统可类似地包括传感器元件和控制元件。该传感器元件可包括至少一个温度传感器,其可操作地连接到该食物和/或容器,并设置为直接或间接地监测容器内食物的温度。该控制元件可设置为接收容器内部食物的温度并检测由其烹饪该食物的程度。
本发明该方面的实施方式包括以下一个或多个特征。
该质量传感器可设置于该加热元件的上方、下方、之间、和/或侧旁。该质量传感器可设置于该顶部的上方或下方、在该顶部和底部之间、该底部的下方等。该质量传感器可连续测量、间歇地测量、仅响应用户指令测量等。该水平传感器可设置为可松脱地与容器的内部和/或外部壁相连接并由其支撑。该水平传感器也可设置为连续测量、间歇地测量、仅响应用户指令测量等。该控制元件可设置为通过有线或无线地接收传感信号。该温度传感器可设置为固定地或可松脱地连接到该容器的多个内部和/或外部部分、浸入该食物等。
在本发明的另一个方面,可提供一种烤炉控制系统,用于检测烹饪食物的剩余程度,该食物设置于容器中,并通过由烤炉的加热元件提供的加热进行烹饪,该烤炉限定带有顶部和底部的主体。
在本发明该方面的一个示例性实施方式中。烤炉控制系统可包括至少一个传感器元件、输入元件、以及控制元件。该传感器元件可包括至少一个传感器,其可操作地连接到该烤炉的一部分,并设置为监测容器内食物的量,其在烹饪过程中随时间变化。该输入元件可设置为接收设定点和/或输入信号,其中该设定点设置为对应于用户所期望的烹饪程度,而该输入信号设置为将该多个量中的一个指定为该设定点。该控制元件可设置为从输入元件接收设定点和/或输入信号以及加热后来自该传感器的食物的第一量、将该第一量与设定点相比较、以及然后由设定点和第一量之间的差异测量该烹饪的剩余程度。
在本发明该方面的另一个示例性实施方式中,烤炉控制系统可包括至少一个传感器元件、至少一个输入元件、以及控制元件。该传感器元件可包括至少一个质量传感器,其可操作地与烤炉的加热元件相连接,并设置为监测设置在烤炉加热元件上的目标物的质量,其中该质量在烹饪过程中随时间变化。该输入元件可设置为接收设定质量和/或输入信号,其中该设定质量对应于用户期望的烹饪程度,并且其中该输入信号设置为将多个质量中的一个指定为该设定点,而该控制元件可设置为接收来自于该输入元件的设定质量和/或输入信号以及加热后来自于该传感器的食物的第一质量、将该第一质量与该设定质量相比较、以及由设定质量和第一质量之间的差异检测烹饪的剩余程度。该传感器元件可代之以包括至少一个质量传感器,其可操作地连接到该烤炉的主体,并设置为监测设置在烤炉主体上的目标物的质量,其中该质量在烹饪过程中随时间变化。
在本发明该方面的另一个示例性实施方式中,烤炉控制系统可包括至少一个传感器元件、至少一个输入元件、以及控制元件。该传感器元件可包括至少一个质量传感器,其可操作地与烤炉的加热元件相连接,并设置为监测设置在烤炉加热元件上的目标物的质量,其中该质量可在烹饪过程中随时间变化。输入元件可设置为接收设定质量和/或输入信号,其中该设定质量对应于用户期望的烹饪程度,其中该输入信号设置为将多个质量中的一个指定为设定点。控制元件可设置为由传感器元件接收其内不带有和带有食物的容器的质量、由该质量之间的差异计算食物的质量、接收来自于输入元件的设定质量和/或输入信号以及加热后来自于该传感器的食物的第一质量、将第一质量与设定质量相比较、以及由该设定质量和第一质量之间的差异检测烹饪的剩余程度。可替换地,该传感器元件可包括至少一个质量传感器,其可操作地与该烤炉的主体相连接,并设置为监测设置在烤炉主体上的目标物的质量,其中该质量可在烹饪过程中随时间变化。
在本发明该方面的另一个示例性实施方式中,烤炉控制系统可包括至少一个传感器元件、至少一个输入元件、以及控制元件。该传感器元件可包括至少一个质量传感器,其可操作地与烤炉的加热元件相连接,并设置为监测设置在烤炉加热元件上的目标物的质量,其中该质量可在烹饪过程中随时间变化。该输入元件可设置为接收设定质量和/或输入信号,其中该设定质量对应于用户期望的烹饪程度,其中该输入信号设置为将多个质量中的一个指定为设定点。该控制元件设置为重设并将该质量传感器的零刻度与未容纳有食物的容器质量相匹配、接收来自于该传感器的设定质量和/或输入信号、接收加热后食物的第一质量、将食物的设定质量与食物的第一质量相比较、以及由该设定和第一质量之间的差异检测烹饪的剩余程度。该传感器元件可代之以包括至少一个质量传感器,其可操作地连接到该烤炉的主体,并设置为监测设置在烤炉主体上的目标物的质量,其中该质量在烹饪过程中随时间变化。
在本发明该方面的另一个示例性实施方式中,烤炉控制系统可包括至少一个传感器元件、至少一个输入元件、以及控制元件。该传感器元件可包括至少一个水平传感器,其可操作地与容器相连接,并设置为监测容器内食物的水平。该输入元件可设置为接收设定水平和/或输入信号,其中该设定水平对应于客户期望的烹饪程度,并且其中该输入信号设置为将这些水平中的一个指定为设定点。控制元件可设置为从传感器接收设定水平和/或来自于该传感器的输入信号、接收加热后食物的第一水平、将该食物的设定水平与该食物的第一水平相比较、以及由设定水平和第一水平之间的差异检测烹饪的剩余程度。
本发明该方面的实施方式包括以下已结合本发明的在先方面描述的一个或多个特征。应当理解,在该发明的两个方面内,烹饪的剩余程度和期望程度的和等于容器内食物的初始量和预定量的差异。
在本发明的另一个方面,可提供一种烤炉控制系统,以估测烹饪食物的多个步骤过程中食物的质量,该烹饪由烤炉的至少一个加热元件进行。
在本发明该方面的一个示例性实施方式中,烤炉控制系统可包括至少一个传感器元件和控制元件。该传感器元件可包括至少一个质量传感器,其可操作地连接到烤炉的加热元件,并设置为监测多个容器中的一个内的食物质量,其中该质量可在烹饪过程中随时间变化。控制元件可设置为接收设置于第一容器内的食物的第一质量、至少临时地在其内存储第一质量、以及当食物转移到第二容器后将该第一质量赋为第二容器内食物的质量。
在本发明该方面的另一个示例性实施方式中,烤炉控制系统可包括至少一个传感器元件和控制元件。该传感器元件可包括至少一个质量传感器,其可操作地与该烤炉的加热元件相连接,并设置为监测容器内食物的质量,其中该质量可在烹饪过程中随时间变化。控制元件可设置为接收设置于第一加热元件上容器内的食物的第一质量、至少临时地在其内存储该第一质量、以及当容器从第一加热元件转移到第二加热元件后,将该第一质量赋为设置于第二加热元件上的容器内的食物的质量。
本发明该方面的实施方式可包括以下一个或多个特征。
控制元件可由容器的质量以及容器和食物的总质量的差异计算该食物的质量。控制元件可利用总质量代替食物质量。控制元件可计算不同的容器质量,以由此获得食物的质量。控制元件可重设并将第二加热元件的质量传感器的零刻度与容器质量相匹配。
在本发明的另一个方面,提供了一种烤炉控制系统,以基于一个设定点控制在由烤炉进行的容器内烹饪食物,该设定点设置为对应于用户期望的烹饪该食物的程度。
在本发明该方面的一个示例性实施方式中,烤炉控制系统可包括传感器元件和控制元件。该传感器元件可操作地连接到该烤炉和/或容器的一部分,并包括至少一个传感器,其设置为监测用于估测烹饪该食物程度的变量。该控制元件可设置为由该传感器元件接受该变量、从用户和/或传感器元件接收设定点、至少临时地在其内存储该设定点、将该变量与该设定点相比较、以及然后当该变量达到该设定点时执行至少一个预设控制动作。备选地,该控制元件可设置为当该变量接近该设定点至预定范围内时执行至少一个预设控制动作。
在本发明该方面的另一个示例性实施方式中,烤炉控制系统可包括至少一个传感器元件、至少一个输入元件、以及控制元件。该传感器元件可操作地与烤炉和/或容器的一部分相连接,并包括至少一个传感器,其设置为监测用于估测烹饪该食物程度的变量,而该输入元件可设置为由该传感器元件接收多个变量、从由该输入信号所指定的该多个变量中的一个选取设定点、至少临时地在其内存储该设定点、将该变量与该设定点相比较、以及当该变量达到该设定点时执行至少一个预设控制动作。在备选中,该控制元件可设置为当该变量接近该设定点至预定范围内时执行至少一个预设控制动作。
本发明该方面的实施方式包括如下一个或多个特征。
该变量可对应于该食物的质量、带有该食物的容器的质量、该食物的水平、和/或该食物的温度。该控制动作可以是发出可听或可视的警告信号、减少用于烹饪的热供应、终止热供应等。
在本发明的另一个方面,提供了一种烤炉控制系统,其用于调整用于烹饪食物的烤炉的加热元件的加热方式。
在本发明该方面的一个示例性实施方式中,烤炉控制系统可包括至少一个传感器元件、至少一个输入元件、以及控制元件。该传感器元件可包括至少一个传感器,其设置为监测用于估测烹饪该食物程度的变量。该输入元件可设置为从用户接收设定间隔,在该设定间隔内烹饪将被完成,和/或设定时间,在该设定时间之前烹饪将被完成,以及接收设定点,其对应于用户期望的烹饪程度,其中该变量达到该设定点。在一个示例中,控制元件可设置为由该输入元件接收该设定间隔和/或设定时间、接收来自于传感器的变量以及来自于输入元件的设定点、以及在该设定时间和/或设定间隔内确定用于完成烹饪的对该食物的热供应固定比率。在另一个示例中,控制元件可设置由该输入元件接收该设定间隔和/或设定时间、接收来自于传感器的变量以及来自于输入元件的设定点、以及确定对该食物的热供应的多个比率的时间过程,以在设定时间和/或设定间隔内完成烹饪。
在本发明该方面的另一个实施方式中,烤炉控制系统可包括至少一个传感器元件、至少一个输入元件、以及控制元件。该传感器元件可包括多个传感器,其设置为监测至少一个用于估测烹饪该食物的程度的变量,其中该传感器中的一个是温度传感器,其设置为测量食物的温度。该输入元件设置为从用户接收设定间隔,在该设定间隔内烹饪将被完成,和/或设定时间,在该设定时间之前烹饪将被完成,以及还接收设定点,其对应于用户期望的烹饪食物的程度,其中该变量达到该设定点。该控制元件设置为由该输入元件接收该设定间隔和/或设定时间、接收来自于传感器的变量以及来自于输入元件的设定点、对食物应用热供应的最大比率直至食物煮沸、以及然后确定对该食物热供应的至少一个比率的时间过程,以在设定时间和设定间隔内的至少一个完成该烹饪。
本发明的该方面的实施方式可包括以下一个或多个特征。
上述时间过程可以是连续的、递增的,等等。热供应的比率可以是带有或不带有单位的数值、带有或不带有单位的范围、等等。上述控制动作类似于以上描述的那些。
在本发明的另一个方面,可提供一种烤炉控制系统,已在设定时间或之前和/或在设定间隔内通过加热完成烹饪食物,该加热由烤炉进行,其中该设定时间表示烹饪至此将被完成的时间,以及其中该设定点对应于用户期望的食物的烹饪程度。
在本发明该方面的一个示例性实施方式中,烤炉控制系统可包括至少一个传感器元件、至少一个输入元件、以及控制元件。该传感器元件可包括至少一个传感器,其设置为监测用于估测食物的烹饪程度的至少一个变量。该输入元件可设置为从用户接收设定点,以及至少一个设定间隔,该时间间隔内烹饪将被完成,和设定时间,至该设定时间烹饪将被完成。控制元件可设置为从输入元件接收该设定点和设定间隔和/或设定时间、从传感器接收该变量、从输入元件接收对食物加热的多个比率的时间过程,其中各该加热的比率设置为持续预设的持续期间。在一个示例中,控制元件还设置为基于该变量及设定点调整至少一个该加热比率,以在设定时间和/或设定间隔内完成烹饪。在另一个示例中,控制元件设置为基于该变量和设定点调整至少一个该持续期间,以在设定时间和/或设定间隔内完成烹饪。
本发明该方面的实施方式包括如下一个或多个方面。
该变量可以是容器内该食物的质量、其内包括有该食物的容器的质量、容器内该食物的水平等。该控制元件可在变量达到设定点或接近设定点至预定范围内时执行上述至少一个控制动作。
在本发明的另一个方面,提供了一种烤炉控制系统,以防止或避免超出设定点过度烹饪食物,该烹饪由烤炉通过加热进行,该设定点对应于用户期望的烹饪该食物的程度。
在本发明该方面的一个示例性实施方式中,烤炉控制系统可包括至少一个传感器元件和控制元件。该传感器元件可包括至少一个质量传感器,其设置为在烹饪食物过程中监测该食物和/或其内容纳有该食物的容器的质量。该控制元件可设置为从用户和/或输入元件接收设定点、在烹饪过程中监测这些质量中的至少一个、以及当这些质量中的一个达到该设定点和/或当这些质量中的一个接近该设定点至预定范围内时执行至少一个控制动作。
在本发明该方面的另一个示例性实施方式中,烤炉控制系统可包括至少一个传感器元件和控制元件。该传感器元件可包括至少一个水平传感器,其设置为在烹饪该食物过程中监测在容纳该食物的容器内部的食物的水平。该控制元件可设置为从输入元件和/或用户接收设定点、在该烹饪过程中监测该水平、以及当该水平达到该设定点和/或当该水平接近该设定点至预定范围内时执行至少一个控制动作。
在本发明该方面的另一个示例性实施方式中,烤炉控制系统可包括至少一个传感器元件和控制元件。该传感器元件可包括至少一个温度传感器,其设置为在烹饪该食物的过程中监测设置于容纳该食物的容器内的该食物的温度以及该容器的另一个温度。该控制元件可包括设置为从该输入元件和/或用户接收设定点、传感或检测烹饪过程中的温度、以及当这些温度中的一个达到该设定点和/或当这些温度中的一个接近该设定点至预定范围内时执行至少一个控制动作。
本发明该方面的实施方式可包括如下一个或多个特征。
该控制元件可在这些温度中的一个达到该设定点和/或接近该设定点至预定范围内时执行上述至少一个控制动作。该控制元件可从用户和/或传感器元件接收该预设范围或者也可设置为计算该预设范围。
在本发明的另一个方面,提供了一种烤炉控制系统,以用于估测表示用户期望的烹饪食物程度的设定点的有效性,该烹饪由烤炉进行。
在本发明该方面的一个示例性实施方式中,烤炉控制系统可包括至少一个传感器元件和控制元件。该传感器元件可包括至少一个传感器,其设置为监测用于在烹饪过程中估测烹饪食物程度的变量。该控制元件可设置为在烹饪的持续期间内从该传感器元件接收该设定点、执行设定点与该持续期间内的多个变量中的至少一个的至少一个比较、以及然后当该比较超出预设范围时执行至少一个警告动作。
在本发明该方面的另一个示例性实施方式中,烤炉控制系统可包括至少一个传感器元件和控制元件。该传感器元件可包括至少一个质量传感器,其设置为在烹饪过程中监测食物的质量以及容纳有该食物的容器的另一质量。该控制元件可设置为在持续期间内接收由该传感器监测的质量、从用户和/或输入元件接收设定点、在该持续期间内将这些质量中的至少一个与设定点相比较、以及当该设定点超出预设范围时执行至少一个警告动作,该预设范围至少部分地由食物的质量确定。
在本发明该方面的另一个示例性实施方式中,烤炉控制系统可包括至少一个传感器元件和控制元件。该传感器元件可包括至少一个水平传感器,其设置为在烹饪过程中监测其内容纳有该食物的容器内部的食物的水平。该控制元件可设置为接收该持续期间内由传感器元件监测的多个该水平、从用户和/或输入元件接收该设定点、在该持续期间内将该水平中的至少一个与该设定点相比较、以及当该设定点超出预设范围时执行至少一个警告动作,该预设范围至少部分地在开始烹饪之前由所监测到的食物的水平确定。
在本发明该方面的另一个示例性实施方式中,烤炉控制系统可包括至少一个传感器元件和控制元件。该传感器元件可包括至少一个温度传感器,其设置为在烹饪过程中监测设置于容纳该食物的容器内的该食物的温度以及该容器的另一个温度。该控制元件还可设置为在持续期间内接收由传感器元件监测的多个温度、从用户和/或输入元件接收设定点、在持续时间内将这些温度中的至少一个与该设定点相比较、以及当该设定点超出预设范围时执行至少一个警告动作,该预设范围至少部分地在开始烹饪前由该食物的沸腾温度确定。
本发明该方面的实施方式可包括以下一个或多个特征。
该警告动作可以是发出可听或可视的警告信号、等待或不等待预设时间段后使该设定点无效、建议用于该设定点的优选范围等。该警告动作可与前述控制动作结合执行。
有关多种烤炉控制系统的本发明的上述方面的实施方式可包括如下一个或多个特征。
食物大致上可包括任何制成该食物所需的配料和/或流体。该系统的变量、量、和/或物理性质可代表,例如,食物的质量、其内容纳有该食物的容器的质量、容器内食物的水平、食物和/或容器的温度,等等。当该变量、量、和/或物理性质为容器质量时,控制元件可设置为重设并将质量传感器的零刻度与容器的质量相匹配,从而其后任何由该传感器测得的质量直接对应于容器内食物的净质量。该变量、量、和/或物理性质可代表任何具有单位的值、不带有任何单位的比率或百分比,等等。该质量、水平、和/或温度也可由不带有任何单位的比率和/或百分比代替。该控制元件也可设置为当设定点超出预设范围时请求用户发送确认信号。如上所述,加热和/或加热元件可分别地由抽吸(或应用真空)和/或抽吸或真空产生设备代替。另外,食物及其配料和/或流体可由非食物物质代替,而此时烹饪可由处理该非食物物质代替。
在本发明的另一个方面,可提供一种用于烤炉的框架,以通过该烤炉的加热元件对设置于该烤炉上的带有食物的容器进行加热。
在本发明该方面的一个示例性实施方式中,框架可包括框架主体以及至少一个质量传感器。该框架主体可设置为围绕该加热元件的至少一部分设置并接收和支撑设置于其上的该容器的至少一部分。该质量传感器可设置为固定地和/或可松脱地在该框架主体之下、之上、上方、和/或中间设置,接收设置于质量传感器和/或框架主体上的该容器的重力、以及由该重力测量该容器的质量。
在本发明该方面的另一个实施方式中,框架可包括主体和至少一个质量传感器。该主体可限定顶部和底部,并设置为接收和支撑设置于其顶部上的容器的至少一部分。该质量传感器可设置为固定地和/或可松脱地在该顶部上方、该顶部之下、在顶部和底部之间、在顶部上方、和/或在底部之下,接收设置于质量传感器和/或该顶部上方的容器的重力,以及由该重力测量该容器的质量。
在本发明的另一个方面。提供了一种用于烤炉的控制或输入面板,该烤炉用于通过其多个加热元件中的至少一个加热其内容纳有食物的容器。
在本发明该方面的一个示例性实施方式中,该控制或输入面板可包括面板、第一数量的第一开关、和第二数量的第二开关。该第一开关可设置在面板上,并且各该第一开关设置为在加热前标记设置于容器内的食物的第一量。该第二开关可设置在面板上,并且各该第二开关设置为标记加热完成后设置于该容器内的食物的第二量。该第一数量大体上等于该第二数量,各该第一数量和该第二数量大体上等于烤炉的加热元件的数量,并且第一开关中的一个和第二开关中的一个设置为邻接加热元件中至少显著数量的每一个并可操作地与其相连接。
在本发明该方面的另一个示例性实施方式中,该控制或输入面板可包括面板和多个开关。这些开关可设置在该面板上,并且各这些开关可设置为在至少两个位置之间操作,以及在各该位置内标记设置于容器内的食物的不同量。另外,各这些开关也可设置为邻接该加热元件的显著数量设置,并可操作地与其相连接。
在本发明该方面的另一个示例性实施方式中,该控制或输入面板可包括面板、多个开关、以及至少一个选择器。多个开关可设置在该面板上,并且各这些开关可设置为在至少两个位置之间操作,并且在各这些位置内标记设置于容器内的食物的不同量。该选择器可设置为在至少两个状态之间操作、可操作地与这些开关中的至少一个相连接、以及可操作地在各该状态中将这些开关中的至少一个指定给这些加热元件中至少两个的每一个。
在本发明该方面的另一个实施方式中,该控制或输入面板可包括面板和至少一个开关。该开关设置于该面板上并且设置为包括至少一个第一部分和至少一个第二部分。该第一部分可设置为在至少两个位置之间操作,以及在各该位置标记设置于容器内的食物的不同的量。该第二部分可设置为在至少两个状态之间操作、可操作地与该第一部分相连接、以及可操作地在各该状态中将该第一部分指定给这些加热元件中至少两个的每一个。
本发明该方面的实施方式包括如下一个或多个特征。
这些开关和/或部分可以是任何按钮、旋钮、以及任何用户可利用其选择多个位置和/或状态中每一个的常规器件。这些开关和部分可设置为通过平移、旋转、枢转、按压、推、拉、触摸等在上述位置和/或状态之间操作。
在本发明的另一个方面,可提供一种由烤炉控制系统建立至少一个设定点的方法,该系统用于利用烤炉烹饪食物。
在本发明该方面的一个示例性实施方式中,该方法可包括以下步骤:准备至少一种配料,将烹饪后将剩于其内的该配料的第一部分设置于容器中,利用该系统测量第一部分的量,在该系统内将该量存储为用于烹饪的设定点,以及其后将其余的配料和/或至少一种用于该食物的流体添加入容器内,以用于准备该烹饪。
在本发明该方面的另一个示例性实施方式中,该方法可包括如下步骤:准备至少一种用于该食物的流体,将烹饪后将剩于其内的该流体的第一部分设置于容器中,利用该系统测量该第一部分的量,在系统内将该量存储为用于烹饪的设定点,以及其后将其余的该流体和/或至少一种用于该食物的配料添加入该容器内用于准备该烹饪。
在本发明该方面的另一个示例性实施方式中,该方法可包括以下步骤:准备用于该食物的至少一种配料和至少一种流体,将烹饪后将剩于其内的各该配料和流体的第一部分设于容器内,利用该系统测量该第一部分的量、在该系统内将该量存储为用于烹饪的设定点,以及将其余的配料和流体添加入容器内用于准备该烹饪。
在本发明该方面的另一个示例性实施方式中,该方法可包括以下步骤:准备至少一种配料和/或至少一种用于该食物的流体,将所有这些配料和流体设置于容器内,利用该系统建立烹饪后将剩于该容器内部的该配料和/或流体的第一量,并且在该系统内将该第一量存储为用于烹饪的设定点。
在本发明该方面的另一个示例性实施方式中,该方法可包括以下步骤:准备至少一种配料和/或至少一种用于该食物的流体,将所有配料和/或流体设于容器内,利用该系统建立烹饪后将剩于该容器内的配料和/或流体的第一百分比,以及然后在该系统内将该第一百分比存储为用于烹饪的设定点。
在本发明该方面的另一个示例性实施方式中,该方法可包括如下步骤:准备至少一种配料,将烹饪后将被蒸发掉的该配料的第二部分设于容器内,利用该系统测量该第二部分的量,在该系统内将该量存储为用于烹饪的设定点,以及将用于食物的其余的配料和/或至少一种流体添加入该容器内用于准备烹饪。
在本发明该方面的另一个示例性实施方式中,该方法可包括以下步骤:准备至少一种用于该食物的流体,将烹饪后将被蒸发的该流体的第二部分设于容器内,利用该系统测量该第二部分的量,在该系统内将该量存储为用于烹饪的设定点,以及将用于该食物的其余的流体和/或至少一种配料添加入该容器内用于准备烹饪。
在本发明该方面的另一个示例性实施方式中,该方法可包括以下步骤:准备至少一种配料和至少一种用于该食物的流体,将烹饪后将剩于其内的该配料和流体的第二部分设于容器内,利用该系统测量该第二部分的量,在该系统内将该量存储为用于烹饪的设定点,以及将其余的配料和流体添加入容器内用于准备烹饪。
在本发明该方面的另一个示例性实施方式中,该方法可包括以下步骤:准备至少一种配料和/或至少一种用于该食物的流体,将所有这些配料和/或流体设于容器内,利用该系统建立烹饪后将被蒸发出容器的配料和/或流体的第二量,以及在该系统中将该第二量存储为用于烹饪的设定点。
在本发明该方面的另一个示例性实施方式中,该方法可包括以下步骤:准备至少一种配料和/或至少一种用于该食物的流体,将所有该配料和/或流体设于容器内,利用该系统建立烹饪后将被蒸发出该容器的该流体和/或配料的第二百分比,以及然后将该第二百分比存储为用于烹饪的设定点。
本发明该方面的实施方式包括以下几个或多个特征。
上述方法可包括以下步骤:开始并持续加热该容器,直至该第一量达到设定点,以及其后进行至少一个预设控制动作。在备选中,该方法可包括以下步骤:开始并持续加热该容器,直至该第二量蒸发出该容器,以及然后进行至少一个预设控制动作。
在本发明的另一个方面,可提供一种用于在利用烤炉控制系统烹饪食物的过程中估测食物质量的方法。
在本发明该方面的一个示例性实施方式中,该方法可包括以下步骤:利用该系统的质量传感器测量该容器的容器质量,测量后将该食物设置于该容器内,利用该传感器测量食物和容器的总质量,开始加热该容器用于烹饪,以及在烹饪过程中的任何时间,利用该系统通过在开始后的该时间从总质量减去容器质量而估测食物的质量。
在本发明该方面的另一个示例性实施方式中,该方法可包括以下步骤:将容器设置于该系统的质量传感器之上,将该质量传感器的零刻度重设至该容器的质量,然后在测量后将食物设置于容器内,测量该食物的质量,开始加热该容器用于烹饪,然后利用该系统在烹饪过程中的任何时间估测该食物的质量。
在本发明该方面的另一个示例性实施方式中,该方法可包括以下步骤:将该食物设置于容器内,利用该系统的质量传感器测量食物和容器的总质量,开始加热该容器用于烹饪,以及在任何时间通过从开始前的总质量减去开始后在该时间的总质量而估测蒸发的食物的质量。
在本发明该方面的另一个示例性实施方式中,该方法包括以下步骤:将容器设置于该系统的质量传感器上,将该质量传感器的零刻度重设至容器的质量,将该食物设置于容器内,通过该质量传感器测量食物的质量,开始加热该容器用于烹饪,以及在任何时间通过从开始前的食物的质量减去开始后在该时间的食物的质量而估测蒸发的食物的质量。
在本发明的另一个方面,提供了一种用于在利用烤炉控制系统烹饪食物的过程中估测容器内部食物的水平的方法。
在本发明该方面的一个示例性实施方式中,该方法可包括以下步骤:将食物设置于容器内,将该系统的至少一个水平传感器插设入该容器,开始加热该容器用于烹饪,以及在烹饪过程中的任何时间利用该传感器估测食物的水平。
在本发明该方面的一个示例性实施方式中,该方法可包括以下步骤:将食物设置在容器内,将该系统的至少一个水平传感器设置在容器外部,开始加热该容器用于烹饪,以及通过在烹饪过程中任何时间利用该水平传感器测量容器内该食物的弯液面的水平而估测该食物的水平。
在本发明的另一个方面,可提供一种利用用于烤炉的烤炉控制系统,估测在烹饪食物的多个过程中食物质量的方法。
在本发明该方面的一个示例性实施方式中,该方法可包括以下步骤:将食物设置于第一容器内,同时利用该系统测量添加到该第一容器的食物的初始质量,通过该系统接收烹饪后期望的食物的设定质量,开始加热该第一容器用于烹饪,利用该系统测量剩于第一容器内的食物的第一质量,其后,但在烹饪完成之前,将该食物从第一容器转移至不同的第二容器,同时在该系统内保持该设定质量,并自动地将第一质量重设为设于该第二容器内的食物的质量,其后开始加热第二容器用于烹饪,测量剩于第二容器内的食物的质量,以及继续加热直至剩于第二容器内的食物的质量达到设定质量。
在本发明该方面的另一个示例性实施方式中,该方法可包括以下步骤:可操作地将该系统的第一传感器连接到该烤炉的第一加热元件以及将该系统的第二传感器连接到该烤炉的第二加热元件,将容器设于烤炉第一加热元件上方或之上,将该食物设置于容器内,同时利用该第一传感器测量食物和/或其内容纳有该食物的容器的初始质量(或水平),然后通过该系统接收烹饪后期望的食物的设定质量(或水平),利用该第一加热元件开始加热该容器用于烹饪,利用该第一传感器测量剩于容器内的食物的第一质量(或水平),其后但在完成烹饪之前将该容器从第一加热元件转移到第二加热元件,同时在该系统内保持设定质量及第一质量,利用第二加热元件开始加热容器用于烹饪,利用第二传感器测量剩于容器内的食物的质量,并保持加热直至剩于该容器内的食物的质量达到设定质量。
在本发明该方面的另一个示例性实施方式中,该方法包括以下步骤:将食物设置于容器内,同时利用该系统测量添加入容器的食物的初始质量,利用该系统接收烹饪后期望的食物的设定质量,开始加热该容器用于烹饪,其后利用加热将食物的至少一部分蒸发出容器,然后添加更多的食物到容器内,同时在该系统内保持设定质量,其后测量剩于容器内的食物的质量,并保持该加热直至剩于容器内食物的质量达到该设定质量。
本发明该方面的实施方式包括以下一个或多个特征。
测量初始质量的步骤可包括以下步骤:测量带有或不带有食物的第一容器,然后将该系统的零刻度重设至第一容器的质量。该测量步骤可连续地、间隔地、可调整地等执行。该方法可包括重复开始、测量、和连续步骤的步骤。该方法还可包括在该连续后进行至少一个预设控制动作的步骤。
在本发明的另一个方面,提供了一种用于检测烹饪容器内部食物的程度的方法。
在本发明该方面的一个示例性实施方式中,该方法可包括以下步骤:利用质量传感器测量食物的量,测量后将该食物设置于容器内,开始加热该容器用于烹饪,以及然后在加热过程中利用质量传感器监测该量随时间的变化,由此检测烹饪的程度。上述测量和设置步骤可由以下步骤代替:将食物设置于该容器内,以及其后在设置后利用质量传感器测量食物和/或容器的量。
在本发明该方面的另一个示例性实施方式中,该方法可包括以下步骤:将食物设置于容器内,利用质量传感器测量食物和容器的质量,开始加热该容器用于烹饪,以及在加热过程中利用质量传感器监测该质量随时间的变化,由此检测烹饪的程度。
在本发明该方面的另一个示例性实施方式中,该方法可包括以下步骤:利用质量传感器测量容器的容器质量,将食物设置于容器内,利用质量传感器测量食物和容器的总质量,然后通过从总质量减去容器质量获得食物质量,开始加热该容器用于烹饪,然后在加热过程中利用质量传感器监测该食物质量随时间的变化,由此检测烹饪的程度。
在本发明该方面的另一个示例性实施方式中,该方法可包括以下步骤:将食物设置于容器内,利用水平传感器测量该容器内食物的水平,开始加热该容器用于该烹饪,以及在加热过程中利用水平传感器监测该食物的水平随时间的变化,由此利用该水平传感器检测烹饪的程度。
在本发明该方面的另一个示例性实施方式中,该方法可包括以下步骤:将食物设置于容器内,利用温度传感器测量该食物和/或容器的温度,开始加热该容器用于烹饪,以及在加热过程中利用温度传感器监测该温度随时间的变化,由此利用该传感器检测烹饪的程度。
本发明该方面的实施方式包括如下一个或多个特征。
该监测步骤可连续地、间歇地、可调整地等执行。
在本发明的另一个方面,提供了一种利用烤炉控制系统烹饪食物至至少一个设定点的方法,该设定点对应于用户期望的烹饪程度。
在本发明该方面的一个示例性实施方式中,该方法可包括如下步骤:选取用于估测烹饪程度的变量,当将食物设置于容器内时和/或其后为该变量建立设定点,开始加热该容器用于烹饪,利用该系统的传感器通过监测该变量估测该程度,利用该系统的传感器检测何时该变量达到该设定点,以及然后当该变量接近该设定点至预定范围内时和/或当达到该设定点时执行至少一个控制动作。
在本发明该方面的另一个示例性实施方式中,该方法包括以下步骤:选取用于估测烹饪的程度的变量,当将食物设置于容器内时和/或其后为该变量建立设定点,开始加热该容器用于烹饪,利用该系统的传感器通过监测该变量估测该程度,利用该系统的传感器检测何时该变量达到该设定点,以及其后终止加热。在一个示例中,该终止步骤可由以下步骤代替:发送警告信号,然后终止加热。在另一个示例中,该终止步骤可由以下步骤代替:发出警告信号,然后减少加热。在一个备选的示例中,该终止步骤可由以下步骤代替:发送警告信号,等待预设时间段,然后终止加热直至用户提供另一输入信号。
在本发明该方面的另一个示例性实施方式中,该方法包括以下步骤:选取用于估测烹饪的程度的变量,当将食物设置于容器内时和/或其后为该变量建立设定点,开始加热该容器用于烹饪,利用该系统的传感器通过监测该变量估测该程度,利用该系统的传感器检测何时该变量接近该设定点至预定范围内,以及发送警告信号。在一个示例中,该发送步骤可由以下步骤代替:减少加热,然后当该变量达到设定点时终止加热。在另一个示例中,该发送步骤可由以下步骤代替:发送警告信号,减少加热,当该变量达到设定点时终止加热。
本发明该方面的实施方式可包括如下一个或多个特征。
该选取变量的步骤可包括选取质量、水平、温度等作为该变量的步骤。该发送步骤可包括产生音频或可视信号的步骤。
在本发明的另一个方面,提供了一种用于利用烤炉控制系统控制加热和烹饪食物的方法。
在本发明该方面的一个实施方式中,该方法可包括以下步骤:将食物设置于容器内,利用该系统从用户接收设定时间和/或设定间隔,以固定比率开始加热,由此加热该容器用于烹饪,以及在该时间和该间隔后的至少一个终止加热。该终止步骤可由在该时间和/或该间隔后执行至少一个控制动作代替。
在本发明该方面的另一个示例性实施方式中,该方法可包括以下步骤:将食物置于容器内,通过该系统从用户接收该加热的多个加热比率的设定时间过程,根据该设定时间过程以该比率开始加热,由此加热该容器用于烹饪,以及然后在该时间和/或该间隔后终止加热。该终止步骤也可由在该时间和/或该间隔后执行至少一个控制动作代替。
在本发明该方面的另一个示例性实施方式中,该方法可包括以下步骤:将该食物设置于容器内,通过该系统接收至少一个设定点,其对应于用户期望的烹饪的程度,开始该加热并在高比率下保持该加热直至食物煮沸,其后调整该加热直至该烹饪达到设定点,以及其后终止加热。该终止步骤也可由在该时间和/或间隔后执行至少一个控制动作代替。
本发明该方面的实施方式包括以下一个或多个特征。
该接收时间过程的步骤可包括接收连续时间过程的步骤或接收递增时间过程的步骤。该接收多个加热比率的步骤还包括以数值、范围等接收该比率的步骤。该调整步骤可包括保持或减少该加热的步骤。该方法可进一步包括执行至少一个预设控制动作的步骤。
在本发明的另一个方面,还提供了一种用于利用烤炉控制系统在设定时间间隔内完成烹饪食物至至少一个设定点的方法,该设定点对应于该系统的用户期望的烹饪程度。
在本发明该方面的一个示例性实施方式中,该方法可包括以下步骤:选取对应于该设定点的食物的物理属性,将该食物设置于容器内,利用该系统测量容器内食物该属性的初始值,通过该系统从用户接收该设定间隔和该设定点,开始加热用于烹饪食物,利用该系统在第一计时传感剩于容器内的该属性的第一值,利用该系统估测被蒸发的食物该属性的第二值,以从食物的该属性的初始和第一值获得该设定点,利用该系统计算从第一计时到该设定间隔末了的第一间隔,以及利用该系统,基于食物的该属性的第一间隔和该第二值调整该加热,以在该设定间隔末了时或之前达到该设定点。
在本发明该方面的另一个示例性实施方式中,该方法可包括以下步骤:选取对应于该设定点的食物的物理属性,将该食物设置于容器内,利用该系统测量容器内食物该属性的初始值,通过该系统从用户接收该设定间隔和该设定点,通过该系统从用户接收用户加热的多个热比率的设定时间过程,其中各该热比率设置为持续预设持续期间,开始加热用于烹饪食物,然后由该系统在第一计时传感剩于该容器内的该属性的第一值,利用该系统估测被蒸发的食物该属性的第二值,以从该食物的该属性的初始和第一值获得该设定点,利用该系统计算从第一计时到该设定间隔末了的第一间隔,以及利用该系统,基于食物的该属性的第一间隔和该第二值调整这些加热比率的持续期间中的至少一个,以在该设定间隔末了时或之前达到该设定点。该调整步骤可由以下步骤代替:利用该系统基于食物的该属性的第一间隔和该第二值调整该加热的这些加热比率中的至少一个,以在该设定间隔末了时或之前达到该设定点。
本发明该方面的实施方式可包括如下一个或多个特征。
该选取步骤可包括选择容器内部食物的质量和/或水平作为该属性。该方法可包括达到该设定点时执行至少一个控制动作的步骤。该测量步骤可包括传感该食物和容器总质量的步骤。该计算步骤可包括警告用户不可能在用户提供的设定间隔内完成烹饪的步骤。该开始步骤之后,可进一步包括等待直至食物开始煮沸的步骤。该方法还进一步包括如下步骤:重复该传感、估测、计算、和调整步骤直至容器内食物的该属性达到设定点。
在本发明的另一个方面,提供了一种用于利用烤炉控制系统防止过度烹饪食物的方法。
在本发明该方面的一个示例性实施方式中,该方法可包括以下步骤:将该食物设置于容器内,通过该系统从用户接收设定质量(或水平),开始加热该食物用于烹饪食物,利用该系统测量容器内食物的质量(或水平),以及当剩于容器内的食物的质量(或水平)接近该设定质量(水平)至预定范围内时执行多个控制动作中的至少一个。
在本发明该方面的另一个示例性实施方式中,该方法可包括以下步骤:将该食物设置于容器内,通过该系统从用户接收设定温度,开始加热该食物用于烹饪食物,利用该系统测量容器内该食物的温度,以及当剩于容器内的食物的温度设置为接近该设定点至预定范围内时执行多个控制动作中的至少一个。
用于前述不同方法的方面的实施方式可包如下一个或多个特征。
食物可包括任何配料和/或流体。量可代表食物的质量、其内容纳有该食物的容器的质量、容器内食物的水平、食物的温度、以及其它可在烹饪过程中变化的食物的其它物理属性。当质量被选做该量时,该系统可设置为将质量传感器的零刻度重设至容器的质量。该量可以是具有单位的值、不带有任何单位的比率或百分比。也就是说,该质量、水平、和/或温度可由比率、百分比等代替。该方法还可包括以下步骤:当设定点超出预设范围时,请求用户提供确认信号。在前叙述中,加热可通过施加真空代替,而食物、配料和/或流体可进一步由非食物物质代替。类似地,烹饪可由处理代替。
在本发明的另一个方面,提供了一种烤炉控制系统,以建立利用烤炉烹饪食物的设定点。
在本发明该方面的一个示例性实施方式中,烤炉控制系统可由包括以下步骤的处理方法制成:提供带有至少一个传感器和至少一个控制元件的系统,可操作地将该传感器连接到该烤炉的加热元件,以传感设置于该烤炉加热元件上的食物的量,以及在烹饪过程中产生用于该食物的量的多个传感信号,以及可操作地将该传感器连接到该控制元件,以允许该控制元件将该传感信号中的一个存储为用于烹饪的设定点。
在本发明该方面的另一个示例性实施方式中,烤炉控制系统可由包括以下步骤的处理方法制成:提供带有至少一个传感器、至少一个输入元件、以及至少一个控制元件的系统,可操作地将该传感器连接到烤炉的加热元件,以传感设置于该烤炉加热元件上的食物的量,以及在烹饪过程中产生用于该食物的量的多个传感信号,将输入信号设置为接收输入命令信号,可操作地将该控制元件连接到该输入元件和传感器,以及将该控制元件设置为将由来自于输入元件的输入命令信号所标记的这些传感信号中的一个分配为用于烹饪的设定点。
在本发明的另一个方面,提供了一种烤炉控制系统,以估测利用烤炉烹饪食物的过程中食物的量。
在本发明该方面的一个示例性实施方式中,烤炉控制系统可由包括以下步骤的处理方法制成:提供带有至少一个传感器和至少一个控制元件的该系统,可操作地将该传感器连接到烤炉的加热元件,以在烹饪过程中传感设置于该烤炉加热元件上的食物的量并产生代表该食物的量的传感信号,以及然后可操作地将该传感器连接到该控制元件,以容许该控制元件处理和/或存储该传感信号。
在本发明该方面的另一个示例性实施方式中,烤炉控制系统可由包括以下步骤的处理方法制成:提供带有至少一个质量传感器和至少一个控制元件的该系统,可操作地将该传感器连接到烤炉的加热元件,以在烹饪过程中传感设置于该烤炉加热元件上的食物的质量并产生用于该食物的量的传感信号,以及可操作地将该传感器连接到该控制元件,以容许该控制元件处理和/或存储该传感信号。
在本发明该方面的另一个示例性实施方式中,烤炉控制系统可由包括以下步骤的处理方法制成:提供带有至少一个水平传感器和至少一个控制元件的该系统,可操作地将该水平传感器连接到用于该食物的容器,以在烹饪过程中传感设置于容器内的食物的量并产生用于该食物的水平的传感信号,以及可操作地将该传感器连接到该控制元件,以容许该控制元件处理和/或存储该传感信号。
在本发明该方面的另一个示例性实施方式中,烤炉控制系统可由包括以下步骤的处理方法制成:提供带有至少一个水平传感器和至少一个控制元件的该系统,将该传感器与烤炉的加热元件临接设置,以容许用户在烹饪过程中利用设置于容器内并位于加热元件上的食物的弯液面校平传感器的多个标记,并产生用于该食物的经校平的量的传感信号,以及可操作地将该传感器连接到该控制元件,以容许该控制元件处理和/或存储该传感信号。
在本发明的另一个方面,提供了一种烤炉控制系统,以在利用烤炉的至少一个加热元件烹饪该食物的多个步骤过程中估测食物的质量。
在本发明该方面的一个示例性实施方式中,烤炉控制系统可由包括以下步骤的处理方法制成:提供带有至少一个质量传感器、输入元件、和控制元件的该系统,可操作地将该传感器连接到该加热元件,以传感设置于该烤炉加热元件上的食物的质量并产生用于该食物的量的传感信号,将该输入元件设置为接收输入命令信号,将该控制元件设置为通过质量传感器和/或输入元件接收设定质量,其对应于烹饪的期望程度,将存储单元运用于该控制元件,以及然后当该食物从该加热元件移走后,将该控制元件设置为至少临时地在该存储单元内存储该食物的质量。
在本发明该方面的另一个示例性实施方式中,烤炉控制系统可由包括以下步骤的处理方法制成:为该系统提供多个加热元件,为该系统提供多个质量传感器、输入元件、和控制元件,可操作地将这些质量传感器中的至少一个与这些加热元件中的每一个相连接,以传感设置于各该加热元件上的食物的质量,并产生用于该食物的质量的传感信号,将该输入元件设置为接收输入命令信号,将该控制元件设置为利用质量传感器和/或输入元件接收设定质量,其对应于期望的烹饪程度,并存储为各加热元件和设置在各加热元件上的食物质量而建立的设定点,并将该控制元件设置为将该设定点和该食物的质量从该加热元件中的一个转移或分配给该加热元件中的另一个。
在本发明的另一个方面,提供了一种用于检测设置在容器内的食物的烹饪程度的烤炉控制系统。
在本发明该方面的一个示例性实施方式中,烤炉控制系统可由包括以下步骤的处理方法制成:提供带有至少一个传感器和控制元件的该系统,将带有食物的容器设置在烤炉加热元件的上方,可操作地将传感器连接到该容器和/或加热元件,以在烹饪过程中传感容器内食物的量,并产生用于该食物的随时间的量的传感信号,从该传感器接收该传感信号并利用该控制元件从该传感信号估测该食物的量随时间的变化,以及利用该控制信号从该变化检测该食物的烹饪程度。
在本发明该方面的另一个示例性实施方式中,烤炉控制系统可由包括以下步骤的处理方法制成:提供至少一个质量传感器和至少一个控制元件给该系统,将带有食物的容器设置在烤炉加热元件的上方,可操作地将质量传感器连接到该加热元件,以在烹饪过程中传感容器内食物的质量,并产生该质量随时间的传感信号,利用该控制元件从该传感器接收该传感信号并从该传感信号估测该质量随时间的变化,以及利用该控制元件从该变化检测烹饪该食物的程度。该可操作地连接的步骤可由以下步骤代替:可操作地将该质量传感器连接到加热元件,以在烹饪过程中传感食物和容器的质量,并产生该质量随时间的传感信号。
在本发明该方面的另一个示例性实施方式中,烤炉控制系统可由包括以下步骤的处理方法制成:提供至少一个水平传感器和至少一个控制元件给该系统,将带有食物的容器设置在烤炉的加热元件上方,可操作地将该水平传感器连接到容器,以在烹饪过程中传感设置于容器内的食物的水平,以及产生该水平随时间的传感信号,利用该控制元件从该传感器接收传感信号并从该传感信号估测该食物的水平随时间的变化,以及利用该控制元件基于该变化检测烹饪该食物的程度。
在本发明该方面的另一个示例性实施方式中,烤炉控制系统可由包括以下步骤的处理方法制成:提供至少一个温度传感器和至少一个控制元件给该系统,将带有食物的容器设置在烤炉的加热元件上方,可操作地将温度传感器连接到该容器,以在烹饪过程中传感容器内食物的温度,并产生随时间的传感信号,利用该控制元件从该传感器接收传感信号并基于该传感信号估测温度随时间的变化,以及利用控制元件从该变化检测烹饪食物的程度。
在本发明的另一个方面,提供了一种利用烤炉烹饪食物至至少一个设定点的烤炉控制系统,该设定点对应于用户期望的烹饪的程度。
在本发明该方面的一个示例性实施方式中,烤炉控制系统可由包括以下步骤的处理方法制成:提供带有至少一个传感器、输入元件、以及控制元件的该系统,将该传感器设置为监测反映烹饪的程度的变量,将该输入元件设置为接收输入命令信号,将该控制元件设置为从传感器和/或输入元件接收该变量的设定点,其对应于期望的烹饪限度,将该控制元件设置为监测该变量及其设定点,并当该变量接近该设定点至预定范围内时进行至少一个控制动作。该最后的设置步骤可由以下步骤代替:将控制元件设置为监测该变量及其设定点,并且当该变量达到该设定点时进行至少一个控制动作。
在本发明的另一个实施方式中,可进一步提供另一种用于控制加热和烹饪食物的烤炉控制系统。
在本发明该方面的一个示例性实施方式中,烤炉控制系统可由包括以下步骤的处理方法制成:提供带有至少一个传感器、输入元件、以及控制元件的该系统,将该传感器设置为监测反映烹饪的程度的变量,将该输入元件设置为接收输入命令信号,将该控制元件设置为从传感器和/或输入元件接收该变量的设定时间和/或设定间隔,将该控制元件设置为利用该传感器和/或输入元件接收加热的固定比率,以及在设定时间和/或该间隔后执行至少一个控制动作。该最后的设置步骤也可由以下步骤代替:将该控制信号设置为估计加热的不变或固定比率,以在设定时间和/或设定间隔内完成烹饪。
在本发明该方面的另一个示例性实施方式中,烤炉控制系统可由包括以下步骤的处理方法制成:提供带有至少一个传感器、输入元件、以及控制元件的该系统,将该传感器设置为监测反映烹饪的程度的变量,将该输入元件设置为接收输入命令信号,将该控制元件设置为从传感器和/或输入元件接收该变量的设定时间和/或设定间隔,将该控制元件设置为利用该传感器和/或输入元件接收多个该加热比率的时间过程,以及在该设定时间和/或设定间隔后执行至少一个控制动作。类似地,该最后的设置步骤可由以下步骤代替:将该控制元件设置为在高比率下应用加热直至食物煮沸,以及其后调整该加热直至烹饪达到设定点。
在本发明的另一个方面,可提供一种在设定间隔内完成烹饪食物至设定点的烤炉控制系统,该设定点对应于烤炉用户期望的烹饪程度。
在本发明该方面的一个示例性实施方式中,烤炉控制系统可由包括以下步骤的处理方法制成:提供带有至少一个传感器、输入元件、以及控制元件的该系统,将该传感器设置为监测反映烹饪的程度的变量,将该输入元件设置为接收输入命令信号,将该控制元件设置为从传感器和/或输入元件接收该设定点和设定间隔,将控制元件设置为从由该传感器监测的该变量的初始值和第一值估测烹饪的限度,以及然后调整通过烤炉进行的加热,以在该设定间隔的末了时或之前达到该设定点,以及当变量接近该设定点至预定范围内时和/或当该变量达到该设定点时执行至少一个控制动作。
在本发明该方面的另一个示例性实施方式中,烤炉控制系统可由包括以下步骤的处理方法制成:提供带有至少一个传感器、输入元件、以及控制元件的该系统,将该传感器设置为监测反映烹饪的程度的变量,将该输入元件设置为接收输入命令信号,将该控制元件设置为从传感器和/或输入元件接收该设定点和设定间隔,将该控制元件设置为利用该传感器和/或输入元件接收该加热的多个比率的时间过程,其中各该加热比率设置为持续预设持续期间,然后基于由传感器随时间所监测的变量而确定的烹饪程度,调整这些加热比率持续时间中的至少一个,以在至该设定间隔末了时达到该设定点,以及当变量接近该设定点至预定范围内时和/或当该变量达到该设定点时执行至少一个控制动作。该最后的设置步骤可由以下步骤代替:将该控制元件设置为基于由传感器随时间所监测的变量而确定的烹饪程度,调整这些加热比率中的至少一个,以在至该设定间隔末了时达到该设定点。
可通过将上述装置权利要求的前序部分与上述方法权利要求的主体相结合而产生出更多的产品-方法权利要求。另外,涉及多种处理方法的本发明这些方面的实施方式,也可包括结合多种系统及其元件和/或本发明中用于控制该系统多个方面及其元件所描述的前述一种或多种特征。
本文中,用语“烤炉”统指任何烤炉、电灶、烤箱、火炉或其它器具或装置,其都能够通过提供热能给该食物或对其应用真空而烹饪或以其它方式处理食物,通过煮沸和/或蒸发而将食物内多余的流体去除。该烤炉可利用任何常规的能量源以产生热能和/或真空,以及,相应地,通常对于本发明的范围而言,是否该“烤炉”通过以下方式提供能量并非至关重要的:利用包括常规喷嘴的加热元件通过燃烧气体的燃烧提供热能,通过导电加热元件的电流流动,通过收集太阳能并通过加热元件提供该能量,通过提供特定波长的电磁波并将该波传输到食物,通过由常规的真空泵产生真空,等等。应当理解,在本发明范围内,用语烤炉可包括能够围绕食物产生真空(具有或不具有必要的热能供应)的多种食物处理器具和/或装置,由此蒸发掉多余的流体。用语烤炉还指多种用于非食物物质的反应器和/或处理器,其能够通过化学反应和/或物理处理而从该物质中去除多余的流体,以及指为不同反应试剂的化学反应(包括其相变)所设计的多种化学反应器,其可能伴随有质量和/或体积的变化。应当理解,上述“烤炉”可通过固定连接到厨房、建筑物等作为固定设备提供,或者在备选中,作为便携式设备提供。
“食物”通常指至少一种配料和至少一种流体的混合物,其中该流体可添加到该配料用于单独相对于该配料烹饪,或者该流体可在烹饪过程中从配料中提取。因此,“食物”可能不是混合物而仅由上述配料和流体中的一种组成。配料的示例可包括,但不限于,肉、鱼、蔬菜、谷物、佐料、草药、和/或在烹饪过程中可常规地与上述配料一起添加的任何其它可食用物质。流体的示例可包括,但不限于,水、水基液体混合物、油基液体混合物、以及在烹饪过程中可与上述配料一起添加的其它液体,以及其至少一部分可在烹饪的末了被优选地蒸发。当不同的烤炉控制系统应用到上述非食物反应器和/或处理器时,该食物可在本发明的范围内利用上述“非食物物质”代替,例如,悬浮液、凝胶、胶体、由化学反应和/或物理处理形成的产品,或其它任何液体和/或固体混合物。类似地,“配料”和“流体”在本发明的范围内可由至少一种化学试剂代替,其中该“流体”为限制在流相的化学试剂,其示例包括,但不限于,水、溶剂、和/或其它任何挥发性材料。应当再次理解,“食物”及其“配料”和“流体”限制为可食用物质,而“非食物物质”限制为不可食用物质。
在本文中,“设定点”可指一个或多个“设定质量”、“设定水平或高度”、“设定温度”、“设定时间”、和“设定时间段”,其各由用户选取和/或由烤炉控制系统估计。特别地,该“设定质量”可表示容器内食物的质量或包括食物的容器的质量,,而“设定水平或高度”可指容器内配料、流体和/或食物的水平或高度。因此,该“设定水平或高度”可根据该容器的尺寸而变化。设定温度可以是容器内部食物的温度或容器的多个部分中一个的温度,“设定时间”可以是由用户或烤炉控制系统选取和/或估计的时间和/或计时,而“设定时间段”可以是由用户和/或烤炉控制系统选取和/或估计的间隔。应当理解,在说明书中,“质量”可与“重量”互换使用,因此“设定质量”可与“设定重量”互换使用。本文中,用语“上方(over)”、“上(on)”、和“(above)之上”可互换使用,以表示将物体与支撑件接触或以与支撑件有限距离分开地设置于该支撑件上的方式。类似地,用语“之下(under)”,“以下(below)”、和“下方(underneath)”也可互换使用,以表示将物体与支撑件接触或以与支撑件有限距离分开地设置于该支撑件下的方式。
除非在以下说明中另有限定,此处使用的所有技术和科学术语具有本发明所属领域中普通技术人员所通常理解的含义。尽管等同或类似于以上已描述的那些的方法和材料可用于实践或本发明测试中,合适的方法和材料将在以下描述。所有的出版物、专利申请、专利、和/或提及的所有其它参考均通过整体引用而被合并。如有任何冲突,包括定义,则将由本说明书控制。另外,该材料、方法、和示例仅是说明性的而不是限制性的。
通过以下具体描述和权利要求,本发明的其它特征和优点将会更加明显。
附图说明
图1A是根据本发明,在食物烹饪过程中,食物温度变化作为时间的函数的示例性关系图表;
图1B是是根据本发明,在食物烹饪过程中,食物质量或重量变化作为时间的函数的示例性关系图表;
图2A是根据本发明,在烹饪过程中直接建立设定点并检测该设定点的进程的示意图;
图2B是根据本发明,在烹饪过程中由初始点间接地建立设定点并检测该设定点的备选的进程的示意图;
图3A是根据本发明结合入常规烤炉的示例性烤炉控制系统的示意图;
图3B是根据本发明在图3A中显示的示例性烤炉控制系统的多个元件的另一个示意图;
图4是根据本发明设置在烤炉顶部及肩并肩设置的示例性传感器元件的示意图;
图5是根据本发明具有不同横截面的示例性容器的示意图;
图6A是根据本发明与框架及与烤炉的加热元件相分离的示例性传感器元件的示意图;
图6B是根据本发明设置在烤炉的加热元件上的另一种示例性传感器元件的示意图;
图6C是根据本发明设置在框架上的另一种示例性传感器元件的示意图;
图6D是根据本发明设置在烤炉框架的支撑件上的另一种示例性传感器元件的示意图;
图6E是根据本发明设置在烤炉框架下的另一种示例性传感器元件的示意图;
图6F是根据本发明设置在烤炉顶部的另一种示例性传感器元件的示意图;
图6G是根据本发明设置在烤炉顶部下方但在加热元件上方的另一种示例性传感器元件的示意图;
图6H是根据本发明设置在烤炉的加热元件之下以及底部之上的另一种示例性传感器元件的示意图;
图7A是根据本发明具有用于各加热元件的单个设定按钮的示例性控制面板的示意图;
图7B是根据本发明具有用于各加热元件的复合设定按钮的另一种示例性控制面板的示意图;
图7C是根据本发明具有用于各加热元件模块的单个设定按钮和选择器的另一种示例性控制面板的示意图;
图7D是根据本发明具有中央设定按钮和中央选择器的另一种示例性控制面板的示意图;
图7E是根据本发明具有用于所有加热元件的中央复合设定按钮和选择器的另一种示例性控制面板的示意图;以及
图7F是根据本发明包括中央选择器和中央箭头键的另一种示例性控制面板的示意图。
具体实施方式
优选实施方式的更详细描述。
本发明大致上涉及用于常规烤炉的多种控制系统,该系统可监测和控制烤炉的加热或烹饪操作。更具体地,本发明涉及烤炉控制系统,其能够建立由用户直接或间接提供的设定点,监测烹饪食物的程度,利用多种传感器和/或算法检测该设定点,以及当食物被烹饪至预定设定点时终止烹饪。本发明的烤炉控制系统可整合入现有的烤炉,或者现有烤炉与该烤炉控制系统整合为一体化的烤炉。本发明还涉及在利用烤炉烹饪食物过程中建立和检测多种设定点的多种方法,该方法利用烤炉控制系统以控制烹饪食物到期望的设定点,并通过上述烤炉控制系统防止过度烹饪。本发明进一步涉及用于提供该烤炉控制系统的多种工艺,该工艺用于提供多种控制器和传感器,以及用于提供与该控制系统或其元件、和/或本发明的单元相整合的多种烤炉的部件。
现结合附图和说明更加详细地对本发明的烤炉控制系统和方法的多种示例性方面和/或实施方式进行描述,其中这些方面和实施方式仅代表不同的形式。但是,本发明的烤炉控制系统和/或方法可以其它不同的形式具体化,因此并不局限于本文中的这些方面和实施方式。因此,提供了此处描述的多个示例性方面和实施方式,从而该公开对于本领域的普通技术人员而言完全并全部表达了本发明的范围。
除非另有指明,应当理解该烤炉控制系统的多个元件、单元、和/或部分为便于说明不按尺寸和/或比例绘制。应当理解由相同标号表示的烤炉控制系统的元件、单元、和/或部分可分别表示相同、类似、和/或功能上等同的元件、单元、和/或部分。
图1A是烹饪过程中食物温度变化作为时间函数的示例性关系示意图,图1B是根据本发明对应于图1A中烹饪的食物质量(或重量)变化作为时间函数的示例性关系示意图,其中纵坐标代表温度,横坐标为时间。图1A中的顶部曲线11显示了烤炉加热元件温度随时间的曲线(TH),而图1A中的底部曲线13是食物温度的时间曲线(TH)。另外,图1B中曲线15代表设置在加热元件上的总质量的随时间曲线。当用户开始烹饪时,他或她首先清洗和准备多种配料,由图中t=0和点E之间的间隔表示,在该间隔过程中配料大致上处于室温(TF=TR),加热元件保持为关闭位置(TH=TR),而尚未有物体设于烤炉的加热元件之上(mT=0)。然后用户将具有mc质量的容器设置在加热元件上,然后加热元件上的质量从0跳跃到mc,图中由从点E到点F的时间段表示。当用户将具有mi质量的配料倒入容器内时,加热元件上的质量从mc跳跃到(mc+mi),图中由从点F到点G的另一时间段表示。此后,用户将额外流体添加到容器,由从点H到点A的时间段表示,从而将加热元件上的质量增加到mT,其等于mc、mi、和mf的总和。
然后用户开启烤炉,并在点A(或t=t0)通过(或流动电流通过)加热元件燃烧气体,其立即将加热元件的温度(TH)增加到TF。当加热继续时,食物温度逐渐增加,如从点A到点B的时间段所示,此时加热元件上的质量不变。当食物温度(TF)达到点B(TB)时,食物开始煮沸,此时随着蒸汽和/或水蒸气逃逸出容器加热元件上的质量逐渐减少。沸腾温度(TB)可对应于水的沸腾温度,但也可稍稍高于水的沸腾温度,因为很多物质溶解在水中可提高食物的沸腾温度。当食物保持沸腾并且多余的流体保持蒸发时,食物的质量(或者加热元件上的质量,mF)也随之减小,直到所有多余的流体从食物蒸发出去,由图1B中从点B到点C的时间段所示。其结果是,容器内的食物变得更加稠密且其沸腾温度慢慢增加,如图1A中从点B到点C的时间段所示。在点C之外,任何进一步的加热将导致食物温度的进一步增加(TF),并且,在某个点,食物开始燃烧或其燃烧反应,导致烟尘和烧焦物,由从点C到点D的时间段表示。当食物的所有可燃烧物质进行燃烧反应时,加热元件上的质量(mH)减少到容器的质量和烧焦物的质量的总和值,而食物(或者该情况下,烧焦物)的温度达到一个渐进值(asymptote),其由来自于加热元件的热供应和对空气的热损耗确定。
基于以上图表,本发明的多种烤炉控制系统可优选地设计为从用户接收期望的设定点和/或由其它用户提供的数据计算(或估计)该设定点、监测烹饪的程度、检测食物何时达到该设定点、据其执行一个或多个控制动作、以及防止食物的过度烹饪和/或燃烧,其可能部分归因于用户提供的错误的设定点。
在本发明的一个方面,可提供一种烤炉控制系统,以允许用户为他或她的烹饪建立设定点,并当食物烹饪至接近或达到该设定点时,设置为检测该设定点。
在本发明该方面的一个示例性实施方式中,图2A显示了根据本发明,直接建立设定点以及其后在烹饪过程中检测设定点的示例性进程的示意图,其中容器20包括上部部分21和下部部分23,并且其中烤炉控制系统30可操作地连接到烤炉(图未示)以控制其加热操作。在面板(A)中,空的容器20设置在烤炉的加热元件上。在面板(B)中,用户通过将期望量的配料和/或流体放入容器20建立设定点例如设定质量或设定水平(或高度)。在一个示例中,用户可放入所有配料和对其添加预设量的额外流体,从而容器内部食物的总质量或水平(或高度)可等同于该设定质量或设定水平(或高度)。在另一个示例中,用户可仅将一部分配料和/或额外流体设置入容器20内至该设定质量或水平(或高度)。在各示例中,建立对应于选取图1B中点J的设定点。其后,用户操作设定按钮以将该设定点输入至烤炉控制系统30。在面板(C)中,用户将余下的配料和/或额外流体倒入容器20内并使食物的总质量或水平(或高度)达到初始点,其对应于图1A和图1B的点A。其后在面板(D)中,用户开始对容器20及设置于其内的食物提供热量。当如面板(E)所示烤炉继续加热食物时,加热元件上的质量或剩于容器20内的食物的水平(或高度)接近设定质量或水平(或高度)。最终如面板(E)所描述,当加热元件上的质量或容器20内部的食物水平(或高度)接近设定质量或水平(或高度)至预定范围内时或者达到对应于图1A和1B内所示点S的设定点时,烤炉控制系统检测该计时并执行一个或多个控制动作,例如,终止对食物提供热量。
在本发明该方面的另一个示例性实施方式中,图2B表示根据本发明,由初始点间接建立设定点并在烹饪过程中检测该设定点的备选的示例性进程的示意图。类似于图2A,容器20具有上部部分21和下部部分23,并且烤炉控制系统30可操作地连接到烤炉。在面板(A)中,用户将空的容器20设置在烤炉的加热元件上。在面板(B)中,用户将所有配料和流体设置入容器20内,并建立初始点,例如初始质量和/或初始水平(或高度),其对应于获得图1B的点A。其后在面板(C)中,用户建立设定质量或设定水平(或高度),例如烹饪后将剩于容器内的食物的期望的量,其大致上对应于图1B中的点S。具体地,用户可以克或厘米为单位选取设定质量或水平(或高度),或者,在备选中,作为初始质量或初始水平(或高度)的百分比。其后,用户操作设定按钮并将设定点提供给烤炉控制系统30。在面板(D)中,用户开始对容器20提供热量。当烤炉如面板(E)所示持续对食物提供热量时,加热元件上的质量或容器20内部食物的水平(或高度)接近该设定质量或水平(或高度)。如面板(E)所示,当加热元件上的质量或容器20内部食物的水平(或高度)接近该设定点至预定范围内或达到如图1B所示点S的设定点时,该烤炉控制系统执行一个或多个控制动作,例如,终止对食物提供加热。本发明该方面的其它实施方式将在以下更详细描述。
在本发明的其它方面,烤炉控制系统可包括多种元件,以由用户提供或从其它输入计算设定点,通过传感烤炉加热元件上的质量和/或剩于容器内部的食物的水平(或高度)监测烹饪的程度,检测何时食物的质量或水平(或高度)达到设定点时,以及据此执行一个或多个控制动作。
图3是根据本发明整合入常规烤炉的示例性烤炉控制系统的示意图。常规的烤炉包括能量源、加热元件、流量控制开关、以及最终控制元件。能量源提供气体或电流到加热元件,其然后燃烧气体或通过其流动电流,由此产生热能。流量控制开关接收有关供应给加热元件的期望量气体或电流的用户输入,并控制最终控制元件以根据该用户输入调整气体或电流的量。烤炉控制系统30可操作地连接到该烤炉的多个元件和/或单元,和/或设置于该烤炉的元件和/或单元之间。更具体地,图3B根据本发明描述了图3A中示例性烤炉控制系统的多个元件的另一个示意图。例如,烤炉控制系统30可包括至少一个输入元件、至少一个输出元件、至少一个传感器元件、至少一个控制元件、以及至少一个执行器元件,其中该传感器元件可包括一个或多个传感器,例如,至少一个质量传感器、至少一个水平传感器、用于气体和/或电流的至少一个流量传感器、至少一个温度传感器,等等。
输入元件通常设置为接收关于多个设定点(例如,设定质量、设定水平或高度、设定温度、设定时间、设定时间段等)、传感模式(例如,传感器选择、传感间隔等)、加热模式或方式、控制模式或方式、警报类型或方式、容器形状等的多种用户输入命令信号。该输入元件可设置成多种形状和/或尺寸,并包括多种常规的数据输入设备,例如,字母数字按键或按钮、选择或控制按钮、触摸感应垫、箭头按键、以及其它任何能够对其提供命令信号的常规设备。
输出元件通常设置为输出关于多个设定点、传感模式、加热模式、控制模式、警报模式、容器形状、由传感器元件测量的多个系统变量和/或参数、以及任何其它可能被用户提供和/或由烤炉控制系统选取的系统变量和/或参数的多种可听和/或可视信号。该输出元件可设置为允许用户选择哪些信号可以被可视地播放,哪些信号被可听地产生,这些信号播放和/或产生的频率如何,等等。输出元件也可被设置成多种形状和/或尺寸,并包括多种常规的可视和/或可听数据输入设备,例如,播放面板、电灯泡和/或发光器件、喇叭、以及任何其它能够播放可视信号和/或产生可听信号的常规设备。
传感器元件包括多种传感器,其设置为传感或监测多个系统变量,例如,容器自身质量、食物的各物质的质量例如容器内的配料和多余流体、容器内食物的总质量、包括设置于其内的食物的容器的总质量、容器内部食物的各种物质的水平或高度、容器内食物的水平或高度、对加热元件或对食物的能量源(例如,气体、电流、光束、和微波)的流率、加热元件的温度、容器不同部分的温度、容器内食物的温度、提供给容器和/或食物的热量、时间、时间段,等等。因此,本发明的传感器元件可包括至少一个质量传感器、至少一个水平或高度传感器、至少一个流量传感器、至少一个温度传感器、和/或至少一个其它辅助传感器。
更具体地,该温度传感器可优选地设置为监测和传感温度、作为温度和参考温度之间差异的差分温度、作为时间函数的动态温度、作为两个时刻之间温度差异的温度变化、对应于温度差异相对于时间的温度变化率、作为两个以上温度的时间上或空间上平均的平均温度,等等。任何常规温度传感器可运用于烤炉控制系统,其中这些传感器的示例包括,但不限于,热偶、热敏电阻、红外传感器、以及通过接触目标物体或以一定距离不接触该物体而设置为测量该温度的其它常规温度传感器。
质量传感器可设置为监测和传感绝对质量、作为质量和参考质量之间差异的差分质量、作为时间函数的动态质量、作为两个时刻之间质量差异的质量变化、对应于质量差异相对于时间的质量变化率、作为两个以上质量的时间上或空间上平均的平均质量,等等。应当理解,可利用该差分温度获得容器内部食物的质量(作为设置于加热元件上的总质量和容器质量之间的差异)、计算剩于容器内的食物的质量(作为设置于加热元件上的初始总质量与其后设置于其上的总质量之间的差异)、计算在烹饪过程中将被蒸发的流体的质量(作为设置于加热元件上的初始总质量和设定质量之间的差异),等等。任何常规的质量传感器可应用到烤炉控制系统中,其中这些传感器的示例包括,但不限于,机械质量传感器、压电传感器、位移传感器、力传感器、以及任何其它能够测量设置于其上的质量的常规传感器。该质量传感器通常设置为监测烹饪过程中食物质量的变化。因为该食物总设置于其质量有时大于食物质量的容器内,该质量传感器需具有充分的灵敏度和/或分辨率,尽管容器的质量是恒定的。
水平(或高度)传感器设置为监测和传感水平(或高度)、作为给定水平和参考水平之间差异的差分水平(或高度)、作为时间函数的动态水平(或高度)、作为两个不同时刻水平差异的水平(或高度)变化、作为水平的差异相对于时间的水平(或高度)变化率、作为两个以上水平的时间上或空间上平均的平均水平(或高度),等等。应当理解,差分水平可用于计算剩于容器内食物的水平(作为食物的初始水平和其后另一水平之间的差异)、获得烹饪过程中将被蒸发的流体的水平(作为初始食物水平和设定水平之间的差异)、等等。任何水平传感器可用于烤炉控制系统,其中这些传感器的示例可包括,但不限于,可浸入式水平传感器、可使用户能够间接测量或估计该容器内绝对水平和/或相对水平的位置传感器、以及任何其它常规的水平传感器。当需要时,该水平传感器可固定地或可松脱地整合入该容器,或者,在备选中,可将可视窗口安装在容器上。
流量传感器可设置为监测和传感气体流量和/或电流从其源到加热元件的存在或不存在,并可选地测量该气体和/或电流的流率。任何常规的流体流量传感器和/或电流计可用于烤炉控制系统。
该传感器元件可进一步包括其它辅助传感器,例如,至少一个时间传感器、至少一个热传感器、以及至少一个燃烧检测传感器。时间传感器可设置为测量时间、作为时间和参考时间之间的差异的差分时间、两个时刻之间差异的间隔或时间段,等等。应当理解,该差分时间可用于获取烹饪所剩的间隔或时间段,其作为设定时间和当前时间的差异。任何常规时钟和计时器可用于烤炉控制系统。该热传感器可设置为在单个烹饪期间、在预设间隔过程中等估测分配给食物和/或容器的热量。该热传感器可设置为直接地监测和传感食物的总量,或者,在备选中,基于供应给加热元件的气体的总体积和/或电能的总量计算该量。因此,在后实施方式中的热传感器通常可操作地连接到上述流量传感器。燃烧检测传感器典型地设置为监测或传感食物因过度烹饪引起的燃烧。该传感器可设置为监测食物和/或容器的温度,并当该温度可能超出预设极限时检测过度烹饪或燃烧。备选地,该传感器可设置为监测特定物质的存在,其通常因碳水化合物、脂肪、蛋白质、和其它通常包含于食物中的物质燃烧而形成。如有可能,该传感器元件还可包括至少一个密度传感器,其设置为监测或传感食物在烹饪过程中的密度。
应当理解,前述传感器元件可包括多个转换器单元,其能够放大、滤波、和/或以其它方式处理由前述传感器产生的多种传感信号。该转换器单元不必必须相邻或紧接传感器设置,因此,可设置于烤炉上方、下方、周围、内部或外部的几乎任何位置。还应当理解,相邻加热元件设置的任何传感器可优选地能够在温度宽泛范围的至少最低水平下操作。备选地,烤炉控制系统可包括至少一个自校正单元,其能够检查该传感器并当必要时校正这些传感器。
如上简要描述,前述传感器可设置在烤炉之上、下方、周围、内部、和/或外部的多个部分。上述传感器更详细的设置取决于,例如,将由这些传感器监测和/或传感的目标变量、这些传感器的操作机制,等等。这些传感器配置的进一步细节将结合图5及图6A到6H更加详细地提供。
仍然参考图3A和3B,执行器元件可设置为控制烤炉的多个部分,以调整对加热元件的能量源的量,例如气体、电流、和/或其它类型。例如,如图中所绘,执行器元件可设置为控制能量源对烤炉的最终控制元件的供应,和/或开启和关闭能量源供应给最终控制元件的管道。备选地,该执行器元件可设置为直接控制最终控制元件和/或调整该烤炉的流量控制开关。在另一个备选中,执行器元件可设置为直接控制加热元件或为该能量源在最终控制元件和加热元件之间开启和关闭另一个通道。在这方面,常规烤炉的最终控制元件可在某些实施方式中利用执行器元件代替。应当理解,能量源对加热元件的实际流率可优选地反映在流量控制开关的状态上。因此,执行器元件在所有上述实施方式中可优选地可操作地连接到烤炉的流量控制开关并控制流量控制开关的状态,从而用户可方便地检查能量源对加热元件的实际流率。
控制元件可设置为执行多个控制操作,以及包括至少一个存储单元和至少一个处理器单元。该存储单元设置为存储多种工厂安装的(factory-installed)数据、用于控制烤炉控制系统多种元件和/或单元的多种工厂安装的算法、用于校正传感器元件的多个传感器的多种工厂安装的程序、由用户提供或选取的多种操作和/或命令信号、由传感器产生的多种信号,等等。该处理器单元设置为执行余下的所有控制操作。在一个示例中,控制元件可从输入元件接收输入信号并可改变多个设定点、控制模式、加热形式,等等。作为对这些输入信号的响应,具体地,控制元件设置为从输入元件接收设定点,并根据其调整控制算法,以能够在烹饪过程中检测该设定点。取决于输入信号的性质,该控制元件还可利用这些输入信号替代存储于存储元件内的多种数据。在另一个示例中,控制元件可产生多种输出信号,其可以可视播放或可听地产生。为这个目的,控制元件可进一步包括至少一个显示单元和/或至少一个声音产生单元,它们能够各自产生可视信号和/或可听信号。在另一个示例中,控制元件可接收由前述传感器产生的多种信号,并处理这些信号,以估测系统变量和/或参数,例如,计算剩于容器内的食物质量、计算需继续烹饪所留的间隔的长度、估测加热形式以在预设时间时或之前完成烹饪,等等。在另一个示例中,控制元件可设置为控制输入和/或输出元件,以控制其输入和/或显示模式。在一个更重要的示例中,控制元件可设置为当烹饪进行时检测多个设定点。如以下将被更详细描述的那样,控制元件可优选地设置为追踪由传感器产生的多个传感信号,并检测计时和/或事件(event),此时系统变量可达到设定点和/或该变量接近该设定点至预定范围内。其后,在另一个重要的示例中,控制元件可执行一个或多个预设的控制动作,其将在以下更详细描述。在一个相关的示例中,该控制系统也可设置为控制执行器元件并控制提供给烤炉加热元件的能量源的量。如此处所描述,具体的控制机制根据确切位置和/或执行器元件连接模式而不同,因此,对于本发明的范围而言不是关键的。在另一个示例中,控制元件可进一步设置为当由客户提供的任何系统变量和/或参数看起来超出范围时反馈给用户。例如,当该质量或水平超出初始质量或水平时,控制元件可要求用户确认用户提供的设定质量或水平,并不会将该设定点传递给控制元件,除非用户发出确认信号。在另一个示例中,当设定时间段或间隔超出预设极限时,控制元件可类似地要求用户确认该设定时间段或间隔。该控制元件也可如通过说明书被描述的那样执行其它辅助功能。
在本发明的另一个方面并且仍然参考图3A和3B,该控制元件可设置为基于预设进程的变化接收至少一个设定点。如上所限定,设定点可以指任何设定质量、设定水平或高度、设定温度、设定时间、设定时间段,等等。其中各该设定点可由用户选取或提供,和/或由控制元件计算和/或估计。虽然各设定点可作为绝对数(例如,克、厘米、摄氏度、秒,等等)、相对数(例如,百分比、分数、比率,等等)、和/或其中一个预设范围(例如,高、中、低,等等)等提供给该控制元件,但可以理解,以下实施方式适用于任何前述设定点,无论该设定点是否具有单位,是否该设定点提供为其中一个预设范围,等等。应当理解,用户可通过控制输入元件的多个输入按钮将设定点提供给烤炉控制系统,然后输入元件将设定点发送到控制元件,或,在备选中,通过控制控制元件的多个控制按钮并直接将该设定点提供给控制元件,而不通过输入元件。选择任何这些实施方式通常是本领域普通技术人员的选择,因此,对于本发明的范围而言不是重要的。
在本发明该方面的一个示例性实施方式中,控制元件可设置为通过输入元件接收用户选取的设定点,以根据该设定点调整或控制烤炉和/或烤炉控制系统的多个操作,并可选地在其存储元件内存储该设定点。在一个示例中,控制元件接收设定质量,例如容器内部食物的质量或其内包括有食物的整个容器的质量。用户可通过监测质量传感器、当该传感器表示设定质量时检测瞬时值、然后控制输入按钮或控制按钮以将该质量标记为设定质量而提供设定质量。用户也可利用或不利用质量或其它传感器估计设定质量,并通过键入设定质量和/或通过从预设范围内选取该设定质量而直接将该质量提供给输入元件。在另一个示例中,控制元件接收设定水平(或高度),例如配料的水平、流体的水平、和/或剩于容器内的食物的水平。用户可通过监测水平传感器、当容器内部水平达到设定水平时检测瞬时值、以及控制输入或控制按钮以将该水平标记为设定水平而提供该设定水平。用户还可利用或不利用水平传感器估计设定水平,并通过键入该设定水平或通过从预设范围内选取设定水平而直接将该设定水平提供给输入元件。应当理解,如以上所描述,配料、流体、和/或食物的多种水平可由安装于容器内部或其上的多个水平传感器测量。在备选中,可在容器外部设置不同的水平传感器,从而辅助用户预测多种水平,这将在以下结合图4更详细地描述。应当理解,与设定质量不同,该设定水平应优选地考虑容器的形状而确定,即无论容器是否具有沿其高度的恒定横截面积,这将在以下结合图5更详细描述。在另一个示例中,控制元件也可设置为接收烹饪即将终止时的设定时间、在其后烹饪将被终止的设定间隔或时间段、和/或设定温度(在该温度或之上烹饪将完成)。用户可通过直接键入这些设定点,或者,在备选中,通过从预设范围选取这些设定点,从而提供这些设定时间、间隔、和/或温度。在任何这些示例中,该控制元件也可设置为利用或不利用任何前述传感器,接收和/或检测多个初始点,例如,初始质量、初始水平、初始时间、初始温度,等等。
在本发明该方面的另一个示例性实施方式中,该控制元件可设置为从来自于用户的多种输入和/或控制信号计算和/或估计设定点,即,该控制元件可设置为通过控制仅间接表示设定点的输入和/或控制信号而估测该设定点。在一个示例中,用户类似地利用输入和/或控制按钮标记容器的一个质量、容器内食物的另一个质量、以及然后在烹饪过程中将被蒸发的流体的再一个质量。由这些质量,控制元件计算对应于烹饪后剩于容器内食物质量的设定质量。在该实施方式中,用户可通过将流体倒入容器提供待蒸发质量的流体、监测质量传感器、检测该传感器表示该质量的流体将被去除的时刻、以及操作按钮以标记该质量。在相关的示例中,用户可标记带有食物的整个容器的质量以及另一个将被蒸发的流体的质量。由这些质量,控制元件计算对应于烹饪完成时食物和容器的总质量的设定质量。在另一个示例中,用户标记添加配料之前和/或之后将被蒸发的流体的水平和食物的总水平。由这些水平,控制元件计算对应于烹饪完成后剩下食物水平的设定水平。应当理解,当在添加食物之前用户需煮沸该流体和/或加热该流体至确定温度时,该实施方式的多个示例是有益的。本发明该方面实施方式的控制元件的其它性质大致上类似或等同于相同方面的在先实施方式中的控制元件。
应当理解,本发明该方面的该两个示例性实施方式的一个不同至少部分归因于何种定义会被采用为设定点。例如,当设定质量定义为将剩于容器内的食物的质量与容器本身质量的总和时,对用户而言采用总质量作为设定质量较为容易。但是,当用户在烹饪过程中需将食物从一个容器转移到另一个容器时,优选地,用户可定义第一设定质量并利用第一容器完成第一烹饪步骤,然后使用该第一设定质量作为第二初始质量,在第二容器内定义第二设定质量,以及然后利用第二容器完成烹饪。这同样地适用于其它设定点,例如设定水平、设定时间、和/或设定温度。因此,应当理解,控制元件优选地设置为允许用户根据其便利定义他或她自己的设定点。
在本发明的另一个方面,也可从通过工厂和/或用户提供给控制元件存储单元的系统变量和/或参数获得上述设定点,其可由用户作为输入和/或控制信号提供,该信号可由传感器元件测量,和/或其由控制元件的处理器单元计算。
在本发明该方面的一个示例性实施方式中,容器内部的配料、流体、和/或食物的多个水平可单独地用于获得该设定水平,Ls。在一个示例中,在添加期望量的配料、流体、和/或食物到容器内后用户可直接标记该设定水平,并且控制元件可由其接收该设定水平。在另一个示例中,水平传感器可在烹饪前测量容器内部的总的食物水平,LT,并且用户利用输入或控制按钮提供该水平的设定百分比。然后控制元件接收总的水平和百分比,并将设定水平计算为总的食物水平的百分比。在另一个示例中,用户可在烹饪之前标记总的食物水平并提供设定百分比,并且其后控制元件可类似地计算设定水平。
在本发明该方面的另一个示例性实施方式中,配料、流体、食物、和/或容器的多种质量可单独地用于估测设定质量,ms。在一个示例中,用户可在添加期望量的配料、流体或食物到容器后直接标记设定质量,而控制元件可由此接收设定质量。在另一个示例中,质量传感器可在烹饪之前测量容器内部的总的食物质量,mf,并且用户使用输入或控制按钮提供食物的设定百分比。然后控制元件接收总质量和百分比,并计算设定质量作为总质量的百分比。在另一个示例中,用户可在烹饪之前标记总的食物质量,并提供设定百分比,其中该控制元件可类似地由此计算设定质量。在另一个示例中,可由存储单元或用户提供或者由质量传感器测量容器的质量,mc。然后该容器质量可用于从设置在加热元件或烤炉上的总质量获得食物质量。应当理解,在这些质量之间存在如下等式:
mH=mc+mf
其中mH是设置在加热元件或烤炉上的总质量,mc是容器的质量,而mf是总的食物质量。因此,当给出或测量出容器质量时,可类似地适用上述用于未知容器质量的算法。
大致上,用户可通过目测容器内的弯液面而简便地估测食物水平。但是,除非水平传感器实施入该容器,该用户没有手段将目测水平转化成量化数值。因此,可提供一种特殊的传感器以将用户目测的对食物水平的估计转化成输入或控制信号。
例如,图4显示了根据本发明的在烤炉顶部以及与其肩并肩设置的示例性传感器元件的示意图。烤炉大致上包括加热元件33,其设置为通过燃烧气体和/或由其流动电流而产生热能。然后环矩形的框架31可拆卸地绕加热元件33设置,并限定多个支撑件32,其设置为支撑设置于其上的容器。烤炉控制系统30可操作地与烤炉相连接,尽管图中为便于说明仅显示了烤炉控制系统30的水平传感器34。该传感器34可包括标记34A,其设置为沿沿其形成的轨道34B平移,并可通过枢轴38连接到烤炉的主体,从而整个传感器34可朝向用户或远离用户旋转。
在操作中,用户将容器设置在烤炉的加热元件33上。当配料准备好后,用户倒入配料然后添加流体至设定水平。然后用户通过绕枢轴38旋转传感器34向上并朝向他或她抬升传感器34,站立于一个位置,并估测容器内部食物弯液面的位置。其后,用户将标记34A沿轨道34B移动到与该食物的弯液面同一水平的位置。然后用户可通过触发输入或控制按钮标记该设定水平,这将结合图7A到7F更详细地解释。当用户期望标记该水平时其可重复这些程序。
在本发明的另一个方面,该控制元件可设置为在获得设定点(例如,设定质量、设定水平、设定时间、设定温度,等等)之后执行至少一个预设控制动作,其中该预设控制动作的主要目的是防止食物过度烹饪、对食物保温防止变凉,等等。
在本发明该方面的一个示例性实施方式中,该控制元件可设置为当达到该设定点或之后,终止对加热元件能量源的供应。如上所述,控制元件可直接关闭能量源,可关闭能量源通向最终控制元件的管道,可直接关闭最终控制元件,可关闭最终控制元件和加热元件之间的能量源管道,和/或将流量控制开关移动至闭合位置,由此防止食物过度烹饪或燃烧。
在本发明该方面的另一个示例性实施方式中,代之以完全停止能量源的供应,控制元件可设置为通过采用之前描述的多种方法,减少对加热元件的能量源供应。该控制元件可在达到设定点或之后或者备选地在达到设定点之前的预设限度内,减少供应。该实施方式的优点在于在达到设定点或之后可对食物保温,以及准备好食物但不会过度烹饪。
在本发明该方面的另一个示例性实施方式中,控制元件可设置为在达到该设定点之前改变加热形式。例如,当食物烹饪至接近设定点时,控制元件可将能量源供应减小至第一水平并降低烹饪速度,之后,随着食物烹饪至更接近设定点,控制元件可进一步减少能量源的供应至第二水平并降低烹饪速度。在上下文中,该实施方式相较于之前描述的准备好食物并对该食物保温但防止过度烹饪的实施方式,可视为一种更加完善的方法。
在本发明该方面的所有这些示例性实施方式中,控制元件可设置为当系统变量达到该设定点时、当烹饪进行到期望限度时、和/或当该系统变量接近设定点至预定范围内时,无条件地执行一个或多个该动作。备选地,控制元件可设置为在系统变量达到设定点之前、之时或之后发出警告和/或报警。然后控制元件可设置为在发出警告和/或报警预设数量的次数后,和/或等待预设时间段后,执行一个或多个控制动作。依需要,当烹饪进行至超出设定点但用户不响应该警告和/或报警时,控制元件可调整(更具体地,增加)发出该警告和/或报警的频率。
在本发明的另一个方面,控制元件可设置为基于通过输入元件提供的多个输入和/或控制信号计算或估计设定时间、设定间隔、和/或设定加热形式。
在本发明该方面的一个示例性实施方式中,控制元件可设置为根据预设加热形式执行加热或烹饪,其可以是以固定比率或根据依赖时间的形式来施加热量。由此,根据该实施方式的加热或烹饪时间可主要地由系统变量达到设定点所花费的时间确定,或者备选地,由该变量接近设定点至预设限度内所花费的时间确定。控制元件需要做的是监测系统变量,并决定是否该变量达到设定点或接近该设定点至预设限度内。
在本发明该方面的另一个示例性实施方式中,控制元件可设置为调整或决定加热形式,其可在设定时间或设定间隔内完成烹饪,其中加热形式可相似地以固定比率、或依赖时间或根据时间变化的加热而提供加热。
因此,在一个示例中,控制元件可设置为计算或估计在设定间隔内完成烹饪所需的热量的固定比率。因为蒸发给定量的流体或水所需的热量是固定的,因此一旦给定将被蒸发的流体的量,则控制元件能够估计该加热比率,这可通过使用前述输入和/或控制按钮标记将被蒸发的多余流体的水平而实现。但是,当没有获得蒸发流体的量时,控制元件需通过监测容器内部食物质量(或水平)随时间的减少而初步估计加热比率,例如,最大比率,然后调整该加热比率。应当理解,当设定点提供为设定水平时,容器的尺寸,更具体地,其横向尺寸是估计该加热比率的关键因素。在该情况下,烤炉控制系统可容许用户提供该容器尺寸到控制元件。在备选中,烤炉控制系统也可容许用户选择多个预设容器形状中的一个,例如在图5中显示的根据本发明具有不同横截面的示例性容器的示意图。但是,可能会发生这样的情况,即由任何以上示例所计算或预测的该加热比率可能不会足够精确至在设定时间或设定间隔内完成烹饪。因此,控制元件设置为监测加热比率以及容器内部食物质量或水平的变化,并且如有必要可中途校正。在另一个示例中,控制元件也可设置为计算或预测依赖时间或时间变化的加热形式,以在设定时间时或之前或设定间隔内完成烹饪。在这些示例中,控制元件可设置为监测容器内部食物的水平和/或监测食物温度,以调整加热形式。
预料确定最优的加热形式以在设定时间或之前或设定间隔内完成烹饪可能是数学上不足以决定的问题,即,约束量的个数可能小于需被确定的未知量的个数,例如,将采用多少不同的加热比率、各该加热比率的持续时间,等等。因此,应该理解,在本发明该方面的最后两个实施方式中,烤炉控制系统可提供给用户选取多个预设加热形式中的一个的选项,例如,高-中(即,初始的高加热比率,其后为中等加热比率)、中-高(即,与高-中形式相反)、高-低(即,初始的高加热比率,然后低加热比率)、低-高(即,与高-低形式相反)、中-低、低-中、高-中-低(即,初始的高加热比率,然后是中等加热比率,之后是低加热比率)、中-高-低,等等。当用户选择用于烹饪的多个不同加热比率时,加热比率的持续时间可由多种算法确定。首先,控制元件可设置为将固定的子间隔(subinterval)分配给各加热形式,其中该子间隔可能是相同或不同的。当设定点提供为设定时间或间隔时,控制元件可设置为将子间隔分配给各加热比率,其中该子间隔的持续时间可通过将设定间隔除以不同加热比率的个数获得。在备选中,控制元件可设置为根据预设形式将不同的子间隔分配给各加热比率。其次,烤炉控制系统可设置为容许用户确定各加热形式的持续时间,其中用户可键入期望的间隔或由多种选择中选取预设值。依需要,烤炉控制系统也可容许用户产生其自身的加热比率、加热范围(例如,最高、较高、高、中、低、较低、最低,等等)、和/或持续时间,和/或产生其自身的这些加热比率的顺序。
还应该理解,在本发明该相同方面的所有上述实施方式中,在很多情况下,全部流体或其至少一部分需在对其添加配料前沸腾。在这些情况下当加热形式包括除了高设定之外的任何加热比率时,其结果将会是烹饪时间被延长并浪费掉,而没有明显的益处。因此,烤炉控制系统可设置为为用户提供这样的选项,即可进行多个设定点(例如,设定时间、设定间隔、和设定加热比率)估计和计算,以适应于流体沸腾所需的初始时间段。
如上所述,控制元件从传感器元件的多个传感器接收传感信号并控制烤炉控制系统的多个操作。该传感器可设置为连续地监测和产生传感信号,从而控制元件也可监控烤炉控制系统的操作,并当该操作可能偏离期望的设定和/或范围时修正任何设定。在备选中,传感器会间歇地产生该传感信号,例如,以固定或变化的间隔。在烹饪的初始阶段中(没有显著事项发生),该实施方式对于监测系统变量是有用的。在另一个备选中,控制元件可设置为控制上述传感信号或频率,以及产生传感信号的这些传感器的数量和/或类型。控制元件还可设置为在烹饪的不同部分可适应地调整抽样频率,例如,从烹饪开始到食物开始沸腾的初始阶段、从沸腾开始的沸腾阶段,等等。另外,控制元件可根据容器的形状调整采样频率,从而尤其当容器的横向尺寸随烹饪进行而减少时,传感器可更频繁地产生传感信号。只要控制元件可控制烹饪的多个阶段,具体的采样频率对于本发明的范围而言不是至关重要的。
在本发明的另一个方面,前述传感器可设置在烤炉多个部分之上、之下、周围、内部、和/或外部的多个部分,以监测或传感烤炉控制系统的多个系统变量和/或参数。接下来的图6A到6H表示这些传感器在常规烤炉多个部分上方、之上、周围、之下、下方、之间、内部或外部的示例性位置。应当理解,在所有这些附图中,烤炉控制系统可操作地与该烤炉的至少一个端口相连接,但是,为便于说明,传感器元件的仅部分传感器包括在这些附图中。还应该理解,这些附图大致上涉及多种质量传感器,但也可类似地设置该传感器元件的其它传感器。
在本发明该方面的一个示例性实施方式中,图6A是根据本发明,与烤炉的框架和加热元件分开设置的示例性传感器元件的示意图。示例性的常规烤炉大致上限定顶部35,其上设置有加热元件33,以通过燃烧气体和/或流动电流而产生热能。然后环矩形的框架31可拆卸地设置于顶部35上,并环绕加热元件33。框架31还限定多个支撑件32,其设置为支撑设置于其上的容器。烤炉控制系统30可操作地连接到烤炉,尽管图中为便于说明仅显示了烤炉控制系统30的传感器34。例如,可在框架31的各个角对称地设置四个质量传感器34,具体地,在框架31内部或者在框架31和加热元件33之间。应当理解,质量传感器34的精确数量可以变化,所以单个质量传感器34也可能是足够的,只要该传感器34可监测设置于其上的任何质量。还应当理解,该质量传感器34的顶部表面可设置为至少稍稍地抬升至高于支撑件32,从而容器可接触传感器的顶部表面并对其施加重力。
在本发明该方面的另一个示例性实施方式中,图6B显示了根据本发明设置在烤炉加热元件之上或上方的另一示例性传感器元件的示意图。图6B中示例性的常规烤炉及其框架31类似或等同于图6A所示。但是,单个质量传感器34设置于加热元件33的顶部部分,并且该传感器34的顶部表面类似地设置为至少稍稍地抬升至高于支撑件32。应当理解,该实施方式的加热元件33需构成为能经受显著的机械负载,从而能承受容器以及容纳于其内的食物的质量。
在本发明该方面的另一个示例性实施方式中,图6C显示了根据本发明设置在框架之上或上方的另一个示例性传感器元件的示意图。图6C中示例性的常规烤炉及加热元件31类似或等同于图6A所示。但是,四个质量传感器34设置于环矩形框架21之上或上方并位于每个角内。类似于图6A和6B所示,传感器34设置为其顶部表面抬升至超出支撑件32,以接收容器和容纳于其内的食物的质量。应当理解,该实施方式的传感器34可要求合适地电连接到烤炉控制系统30的控制元件,其中该连接可通过烤炉的框架31和顶部35从传感器34到控制元件而实施。具体地,为保持框架31为清洗或其它目的从顶部35可拆卸或移除,框架31和顶部35之间的电接触可优选地提供为可拆卸,从而当框架31设置于顶部35上方时形成该接触,而当框架31移开时断开该接触。
在本发明该方面的另一个示例性实施方式中,图6D显示了根据本发明设置在烤炉框架的支撑件之上或上方的另一个示例性传感器元件的示意图。图6D中示例性的常规烤炉及加热元件33类似或等同于图6A所示。烤炉控制系统30类似地包括在环矩形框架31上方或之上的四个传感器34,并且,具体地,并不直接在框架31上方而是在各支撑件32上方。因此,当容器设置在烤炉上方时,其质量直接施加到传感器34。应当理解,该传感器34可包括类似或等同于结合图6C所描述的电接触。另外,应当理解图6C和/或6D中的传感器34可设置为机械地和/或电气地可松脱地连接到框架31和/或支撑件32,或者,在备选中,可与该框架31和/或支撑件32形成一体结构。
在本发明该方面的另一个示例性实施方式中,图6E显示了根据本发明设置在烤炉框架之下、下方或底下的另一个示例性传感器元件的示意图。示例性的烤炉、框架31及其加热元件33类似或等同于图6A所示。传感器元件包括设置于框架31下方或框架31与烤炉的顶部35之间的四个质量传感器34。因此,这些传感器34设置为监测和传感设置于框架31上的总质量以及框架31自身的质量。该实施方式的优点在于,质量传感器34与框架31和烤炉的加热元件33分开设置,从而用户可像对待常规框架和加热元件那样以同样的谨慎和关注度来处理框架31和加热元件33。应当理解,传感器34可通过多种与烤炉不同部分的机械连接来设置。例如,传感器34可固定地或可松脱地连接到框架31。只要该传感器34可合适地监控容器、食物、和框架31自身的质量,传感器34的具体机械连接方式对于本发明的范围而言不是至关重要的。
在本发明该方面的另一个示例性实施方式中,图6F显示了根据本发明设置在烤炉顶部之上或上方的另一个示例性传感器元件的示意图。与上述附图不同,烤炉的加热元件33设置于烤炉顶部35之下、下方或底下,无论是否直接接触顶部35。因此,容器直接设置在烤炉顶部35上方或之上,而加热元件34通过顶部35传送热量至容器。烤炉还限定底部36,其可通过一个或多个垂直支撑件37机械地连接到顶部35并支撑该顶部35。根据烤炉的具体设计,支撑件37可以是烤炉主体的侧边,而顶部35和底部36分别对应于主体的顶部表面和底部表面。示例性的电加热元件33包括铅体39,通过该铅体39提供电流。加热元件33大致上设置在顶部35和底部36之间,但优选地更接近顶部35以增强传送热能的效率。多个质量传感器34以这样的方式设置于顶部35之上或上方,即容器设置在至少一个传感器34上方并施加其质量以及容纳于其内的食物的质量。类似于其它实施方式,传感器34可固定地或可松脱地连接到顶部35。
在本发明该方面的另一个示例性实施方式中,图6G显示了根据本发明设置在烤炉顶部之下、下方或底下但在加热元件上方的另一个示例性传感器元件的示意图。图6G中常规的烤炉及其加热元件33典型地类似或等同于图6A所示。但是,传感元件包括紧接顶部35下方设置但在支撑件37末端部分之上的四个质量传感器34,从而设置在顶部35上方的任何质量可以施加重力到传感器34上。应当理解,该传感器34可固定地或可松脱地连接到顶部35的底部表面或者该支撑件37的顶部末端。只要该传感器34可承受容器和容纳于其内的食物的质量,传感器34机械连接的具体模式对于本发明的范围不是至关重要的。
在本发明该方面的另一个示例性实施方式中,图6H显示了根据本发明设置在加热元件之下以及在烤炉底部上方的另一个示例性传感器元件的示意图。图6H中常规的烤炉及其加热元件33类似或等同于图6F所示,图6H中的质量传感器34也类似或等同于图6G所示,只是传感器34紧接烤炉底部36上方并在支持件37下方设置。该传感器34可进一步固定地或可松脱地连接到底部36的顶部表面或支撑件37的底部部分。
在图6A至6H中描述的示例性系统和多种模式的上述实施方式的配置和/或操作变型和/或修正也落入本发明的范围内。
首先,应当理解,之前和之后描述的多种传感器的设置同样地适用于任何类型的烤炉,而无需考虑其能量源。因此,有关气体烤炉的上下文描述的该传感器的具体设置同样地适用于利用电流作为其能量源的其它烤炉。
第二,具体的配置,例如形状、尺寸,和烤炉的多个部分的配置,例如,其框架、支撑件、顶部、和/或底部可以彼此不同。但是,应当理解,烤炉的具体配置通常对于本发明的范围而言不是至关重要的,只要前述传感器能够设置在合适的位置并监测所需的系统变量。
前述质量传感器可设置在其它位置,例如,烤炉多个部分上面、上方、之上、下方、之下、之间、内部或外部。例如,质量传感器可设置在加热元件下方、在框架和支撑件之间、沿着支撑件中间部分设置,等等。只要至少一个传感器可设置为承受设置在烤炉上的容器和/或食物的质量,这些质量传感器的精确位置对本发明的范围而言不是至关重要的。
传感器元件的其它传感器,例如,水平传感器、温度传感器、时间传感器、燃烧检测传感器,等等,可类似地设置在上述位置,尽管其确切位置根据传感器所监测和传感的系统变量而不同。例如,水平传感器通常设置于容器内部,从而用户可标记所关注的食物的水平。因此,水平传感器可可松脱地设置在烤炉的顶部上方,并且必要时插设入容器。备选地,该水平传感器可设置在容器外部,并设置为辅助用户估计多个水平,而不必浸入容器内,其中该传感器的一个示例性实施方式如图4所披露。需要时,该水平传感器可由其它传感器代替,其可由容器内食物的已知质量和该食物的近似密度估计容器内部食物的水平。
温度传感器可类似地根据需测量的温度而设置于多个位置。当传感器测量加热元件的温度时,例如气体加热元件的火焰温度和/或电加热元件的表面温度时,温度传感器可优选地设置于加热元件附近、火焰内部、加热线圈表面上,等等。备选地,非接触的温度传感器可与加热元件相距一段距离设置,并监测火焰的颜色和/或线圈的表面。为测量容器的温度,该传感器可优选地围绕容器或在容器的壁上设置。可以预料,可能沿容器的不同部分存在温度差异,尤其是在容纳食物的部分和未容纳食物的部分之间。另外,容器底部部分的温度由于火焰或加热线圈的热辐射会不恰当地偏移。因此,期望当在容器的一个位置内测量的温度可能引入偏差或误差时获得容器的平均温度。当温度传感器测量食物温度时,该传感器可可拆卸地设置在烤炉的顶部,从而用户可容易地将该传感器插设入食物。备选地,温度传感器可保持在容器内并可松脱或固定地与其连接。在另一个备选中,该传感器可围绕容器的边缘设置,并监测从容器发散出的蒸汽或水蒸气的温度,控制元件由其可估计食物的温度。应当理解,前述温度传感器可设置为形成与容器或烤炉多个部分的机械连接。例如,该传感器可包括至少一个机械连接器,以可松脱地与该容器或烤炉的这些部分相连接。当需要时,容器或烤炉也可包括至少一个匹配连接器,以利于两者之间的机械连接。备选地,该传感器可包括磁体并通过磁吸力与容器或烤炉的这些部分相连接。
如上所述,流量传感器通常沿能量源的多个管道设置,并因此不直接设置在烤炉的框架、支持件、顶部、和/或底部之上或上方。燃烧检测传感器测量由容器内食物的燃烧形成的状况。因此,该传感器优选地围绕容器的边缘设置,以测量该状况。该燃烧检测传感器可由温度传感器代替,其可将超出预设限度的蒸汽、水蒸气、和/或容器的温度当作燃烧。热量传感器也可设置于加热元件附近或上方,以监测由加热元件产生的热量。该热量传感器可由流量传感器代替,其中控制元件可由供应的能量源的量以及由能量源单位量产生的热量,估计由加热元件产生的热量。时间传感器测量时间或时间间隔,因此可设置在任何期望的位置。
本发明烤炉控制系统的传感器元件还可包括其它辅助传感器。一个示例是位置检测传感器,其可操作地与烤炉的流量控制开关相连接,并监测设置为在关闭位置和至少一个开启位置移动的开关的位置。另一个示例是溢流传感器,其可设置为设置于容器附近并监测是否有任何食物溢出容器。大致上,依需要,烤炉控制系统的任何传感器可设置为与控制元件之外的该系统的其它元件或单元相连接。例如,位置检测传感器可操作地与流量传感器相连接,以确定是否能量源可实质地提供给加热元件。传感器元件可包括待审美国临时申请“烤炉安全系统和方法(Grill Safety Systems andMethods)”中描述的其它传感器,由同一申请人于2004年4月19日提交,序列号为U.S.S.N.60/563,418,其整个部分通过引用合并入此处。
应当理解,传感器元件可包括相同类型的一个或多个传感器,以测量相同的系统变量。如图6A至6H所示,可使用一个到四个质量传感器测量多种质量,并且质量或其它传感器的精确数量通常对于本发明的范围不是至关重要的,只要该传感器可监测需要的系统变量。当使用多个传感器以测量相同系统变量时,该传感器也可几乎以任何任意配置设置,只要这些配置不会妨碍和/或降低这些传感器的正常运行。因此,这些传感器可以对称或不对称地设置、在相同或不同的水平上设置,等等。另外,不同类型的传感器可用于监测相同的系统变量,以提高所测变量的精确性以及当某一个传感器失灵时提供冗余措施。依需要,不同类型的多个传感器可进一步设置于相同的位置,例如,将质量和温度传感器设置在烤炉支撑件的顶部部分,将水平和温度传感器设置在容器内壁上,等等。
应当理解,多个传感器需设置在严重地暴露给由加热元件产生的热的位置。因此,这些传感器可合适地封装,以防止因高温恶劣环境造成的失灵,并延长该传感器的使用寿命。另外,如上述简要讨论,烤炉控制系统可提供至少一个校正算法,以检查是否传感器需要更换和/或校正。
在本发明的另一个方面,烤炉控制系统可包括多个控制或输入面板,以使用户能够提供多个控制或输入信号。以下图7A至7F描绘了该控制或输入面板的示例性实施方式。应当理解,输入面板(及其输入按钮)和控制面板(及其控制按钮)之间的差别对于本发明的范围而言不是至关重要的,因为该面板的主要功能是允许用户提供多个信号,其最终被控制元件用于控制烤炉和/或烤炉控制系统的多个操作。因此,还应当理解,由该控制或输入按钮对输入元件和/或控制元件产生的信号的确切路径对于本发明的范围而言不是至关重要的。应当理解,以下附图描述了用于带有四个加热元件的烤炉的烤炉控制系统的多个控制和/或输入面板,但这些示例性实施方式可等同地适用于包括较多或较少加热元件的其它烤炉。
在本发明该方面的一个示例性实施方式中,图7A是根据本发明的示例性控制面板的示意图,其具有用于各加热元件的单个设定按钮对。控制或输入面板40(其后表示为“控制面板”)包括四个流量控制开关41,各设置为控制提供给相应加热元件(图未示)的能量源的量。控制面板40还包括可选的显示面板42,其设置为显示多种与用户提供的多个输入、输出、和/或控制信号相关、由传感器所监测以及由控制元件计算的可视信号,等等。控制按钮对44、45可相邻各流量控制开关41提供,其中顶部的一个对应于初始点按钮44,而底部的一个对应于设定点按钮45。更具体地,该初始点按钮(其后称“初始按钮”)44设置为根据用户控制产生初始控制信号,然后将该信号传送给控制元件。类似地,该设定点按钮(其后称“设定按钮”)45设置为根据用户控制产生设定控制信号并将该信号传送给控制元件。基于这些初始和设定信号,控制元件可增加、保持、减少、或终止能量源对加热元件的供应。
在本发明该方面的另一个示例性实施方式中,图7B显示了根据本发明的另一种示例性控制面板的示意图,其包括用于各加热元件的复合设定按钮。图7B中示例性控制面板40大致上类似于图7A所示,只是初始和设定按钮44、45被集中并彼此靠近,从而用户可控制任意按钮44、45,而无需移动其手指。按钮44、45还可设置为形成一体物,从而用户通过在不同的方向控制按钮44、45,通过对按钮44、45施加不同强度的力,通过施加类似或相同的控制方法并择一地激活按钮44、45,通过控制按钮44、45的不同部分等等,即可激活一个或另一个。图7B中控制面板30的其它配置特性大致上类似或等同于图7A所示。
在本发明该方面的另一个示例性实施方式中,图7C显示了根据本发明的另一种示例性控制面板的示意图,其具有单个的设定按钮以及用于加热元件各模块的选择器。与图7A和7B所示不同,图7C中的四个流量控制开关41集中成两组,即左组和右组。控制面板40包括两个选择器46,各设置于每组的两个流量控制开关46之间,并设置为旋转、移动或以其它方式指向其组内两个开关46中的一个。邻接各选择器46设置有初始按钮44和设定按钮45,其类似或等同于图7A和7B所示。因此,用户可通过旋转、移动或选择加热元件的其它方式来选择特定的加热元件,然后控制一个或两个按钮44、45以标记分别由初始和/或设定控制信号产生的多个初始和/或设定点。图7C中控制面板30的其它配置特性大致上类似或等同于图7A和7B所示。
在本发明该方面的另一个示例性实施方式中,图7D显示了根据本发明的另一种示例性控制面板的示意图,其具有中央设定按钮和中央控制器。图7D中的示例性控制面板40大致上类似于图7C中所示,只是该控制面板40包括单独的选择器46、单独的初始按钮44、和单独的设定按钮46。因此,用户可从四个加热元件中选择特定的加热元件,并控制单独的初始和/或设定按钮44、45,以产生初始和/或设定控制信号。在上下文中,图7D中的实施方式较图7C为更加集成的控制面板。图7D中控制面板30的其它配置特性大致上等同于图7A至7C所示。
在本发明该方面的另一个示例性实施方式中,图7E显示了根据本发明的另一种示例性控制面板的示意图,其具有中央复合设定按钮和用于所有加热元件的选择器。图7E中示例性控制面板40大致上类似于图7D中所示,只是初始按钮44、设定按钮45、和选择器46全部集中以形成单独的复合按钮。这些不同的部分44、45、46可设置为分立的结构,但其形状和/或尺寸可设计为可移动地彼此安装到一起,从而用户可控制各按钮44、45或选择器46以产生不同的输入和/或命令信号。在一个示例中,选择器46可设置为抬升至按钮44、45之上,以帮助用户选择加热元件中的一个,并且半球形的按钮44、45围绕选择器46设置,以容许用户产生期望的控制信号。在备选中,复合按钮还可设置为形成一体结构,从而用户通过在不同的方向控制复合按钮,通过对复合按钮施加不同强度的力,通过施加类似或相同的控制方法并择一地激活复合按钮的不同部分,通过控制复合按钮的不同部分等等,即可激活一个或另一个。图7E中控制面板30的配置特性大致上类似或等同于图7A至7D所示。
在本发明该方面的另一个示例性实施方式中,图7F显示了根据本发明的另一种示例性控制面板的示意图,其具有中央选择器和中央箭头键对。图7F中示例性的控制面板40大致上类似于图7F,从而初始按钮和设定按钮被集中形成单独的点按钮48,并且选择器46同心地设置在点按钮48外部并环绕该点按钮48。控制面板40还包括箭头键对47A、47B,其设置为容许用户调整多个设置。更具体地,用户可移动、旋转或以其它方式选择四个加热元件中的一个,控制该点按钮,以选择是否输入或控制信号对应于初始或设定控制信号,以及然后控制箭头键47A、47B以将该信号建立至期望水平。图7F中控制面板30的其它配置特性大致上类似或等同于图7A至7E所示。
图7A至7F所描述的示例性系统和多种模式的上述实施方式的配置和/或操作变型和/或修正均落入本发明的范围。
首先,不同控制面板的这些按钮和/或选择器(以下统称为“按钮”)可设置为具有不同形状和/或尺寸,只要它们设置在控制面板上并容许用户容易地彼此区分。为此目的,这些按钮可以色彩编码、提供不同的手感,等等。类似地,这些按钮可以多种方式设置在控制面板上。具体地,集中的按钮可设于对应开关组的流量控制开关之间或相邻这些开关设置,以防止或最小化对用户造成的混淆。
其次,这些按钮可设置为由用户通过多种操作而被激活(即,产生期望的控制或输入信号)。例如,按钮可设置为旋转、枢转、平移、推、压、拉、触摸,等等,从而使用户能够激活和/或去激活这些按钮。依需要,这些按钮也可设置为形成可听信号和/或发出可视信号,以通知用户这些操作被有效地接收并发送至控制元件。
应当理解,在上述各实施方式中描述的多个按钮及其操作特性可互换地用于其它实施方式。因此,除非特别指明,在某一实施方式中描述的特定特征也等同地适用于其它实施方式。
在本发明的另一个方面,烤炉控制系统设置为监测多个系统变量并防止食物因过度加热而引起的过度烹饪或燃烧。
在本发明该方面的一个示例性实施方式中,控制元件可设置为监测多个温度并由其检测容器内部食物的过度烹饪和/或烧焦。如图1A所示,烹饪的大致时间过程包括在初始烹饪阶段过程中食物温度的第一次逐渐增加,在烹饪的中间阶段过程中接近流体的沸腾温度或之上的相对恒定的温度,以及当食物中的所有流体被蒸发以及当食物开始烧焦时的过度烹饪和/或燃烧阶段过程中食物温度的最终逐渐增加。基于该烹饪的实际过程,多个温度传感器可设置为监测多个温度,而控制元件可设置为基于多种检测算法,在烧焦或燃烧发生之前,预先检测食物的烧焦或燃烧,或检测食物的过度烹饪。如上所述,该温度传感器可测量多个温度,例如,食物的温度、容器不同部分的温度、从容器发散出的蒸汽或水蒸气的温度,等等。因此,控制元件可设置为基于不同检测算法,根据利用这些传感器所测量的不同温度而进行操作。
在一个示例中,控制元件可提供有食物的设定温度,其可由工厂安装或由用户设定。其后,控制元件设置为将高于对应设定值的食物、容器、蒸汽、和/或水蒸气的温度作为过度烹饪或燃烧的开始。应当理解,设定温度通常选取为稍稍高于流体的沸腾温度。但是,因为该沸腾温度因流体的变稠或变浓而趋向于增加,因此应当注意不能将该设定值选择得过低,以防止烹饪的未完成,但同时也不能过高,以防止过度烹饪。
在另一个示例中,控制元件可设置为监测食物温度的时间曲线,更具体地,在初始烹饪阶段的末了。控制元件设置为在沸腾阶段跟随温度随时间的变化,并将任何超出预设限度的温度突变当作过度烹饪或燃烧的开始。众所周知的是,用于烹饪的大部分常见流体(例如,水)的热容量通常大于任何其它配料,因此,可以预料在沸腾阶段后,温度随单位时间的变化通常大于沸腾阶段的变化,假设以相同的比率提供热量。因此,控制元件可设置为在沸腾阶段过程中获得温度的变化率,并检测温度变化大于沸腾阶段中温度变化的预设限度或预设比率。在备选中,如更加可靠和/或更加安全,则也可容许用户提供预设限度或比率。
在本发明该方面的另一个示例性实施方式中,控制元件设置为监测设置在烤炉上的各种质量和/或容器内部的各种水平,并由其检测食物的过度烹饪和/或烧焦。如图1B所示,烹饪的时间过程大致上包括在初始烹饪阶段过程中的食物相对恒定的质量,在沸腾的中间阶段过程中食物质量的逐渐减少,以及然后当所有的流体从食物蒸发后以及当剩余食物开始烧焦时的过度烹饪或燃烧阶段过程中的食物质量的另一个逐渐减少。基于烹饪的该实际过程,多个质量传感器可设置为监测多个质量,并且控制元件可设置为基于多种检测算法,在烧焦或燃烧发生之前,检测食物烧焦或燃烧和/或检测食物的过度烹饪。如上所述,质量传感器可测量多种质量,例如,带有或不带有食物的容器的质量、食物的质量、流体的质量,等等。因此,控制元件可设置为基于不同检测算法,根据利用这些传感器所测量的不同质量而进行操作。
在一个示例中,控制元件可被给出配料的质量,其由质量传感器测量或由用户估计。此后,控制元件可设置为将对应预设限度以下的食物质量作为过度烹饪或燃烧的开始。应当理解该预设限度可典型地选择为稍稍高于配料的实际质量,因为几乎所有配料其内均包含一些流体。当配料为干燥物例如谷粒时或者期望较为保守时,该预设限度可选择为等于或稍稍小于配料的总质量。在任何情况下,应当注意选择的预设限度不能过低,以防止烹饪未完成,但是同时也不能过高以防止过度烹饪。
在另一个示例中,控制元件可设置为监测食物质量的时间曲线,更具体地,在初始烹饪阶段的末了。控制元件设置为在沸腾阶段跟随质量随时间的变化,并将任何偏离沸腾阶段的质量突变当作过度烹饪或燃烧的开始。因为流体或水的热容量通常大于大部分配料,可以预料在沸腾阶段后,质量随单位时间的变化典型地不同于沸腾阶段的变化,例如,根据燃烧配料所需的热函(enthalpy)要求大于或小于在沸腾阶段过程中的变化,假设以相同的比率提供热量。因此,控制元件可设置为在沸腾阶段过程中估测食物质量的变化率,并然后检测该食物质量变化不同于沸腾阶段中质量变化的预设限度或预设比率。在备选中,如更加可靠和/或更加安全,则也可容许用户提供该预设限度或比率。
在本发明该方面的另一个示例性实施方式中,控制元件设置为检测特定物质的存在或不存在,并由其检测食物的过度烹饪和/或烧焦。在该实施方式中,燃烧检测传感器设置为检测通常由食物燃烧产生的特定物质的存在,以及由其检测过度烹饪。大致上,该实施方式可对应于最后一道防线,并因此可与前述实施方式中的一个或多个结合使用。该实施方式的进一步细节在共同待审的美国临时申请“烤炉安全系统和方法(Grill Safety Systems and Methods)”中提供,其由同一申请人于2004年4月19日提交,序列号为U.S.S.N60/563,148,其整个部分通过引用合并入此处。
应当理解,根据本发明同样方面的控制元件可基于对食物的过度烹饪或燃烧的检测而设置为执行一个或多个前述控制动作。但是,可以预料食物的温度或质量可在烹饪过程中波动,并且将估测食物温度和/或食物质量偏离预设限度的时刻作为过度烹饪的开始可能被证明是不准确的,并可在某些情况下导致错误警报。因此,优选地,控制元件不从单个测量估测过度烹饪的开始,而是由在采样间隔的预设时间段内食物温度或质量的平均进行估测。备选地,控制元件可设置为发出警告或警报,并等待预定时间段用于用户输入。除非用户确认错误警报,控制元件可设置为继续执行前述控制动作。
还应当理解,温度和/或质量传感器的灵敏度对于以至少最小精确度估测过度烹饪的开始是重要的。例如,从烹饪阶段开始到末了的食物温度变化可达几摄氏度、及最多十摄氏度。另外,从沸腾阶段的末了到过度烹饪的开始的任何质量变化可达几克或多克。更重要地,质量传感器需处理容器的固定质量。因此,控制元件可设置为考虑到多个传感器灵敏度的可能极限。另外,所有前述示例性实施方式基于加热率保持恒定这一假设。相反,当加热元件根据依赖时间的加热形式提供热量给食物时,控制元件相应地设置为也考虑到该形式。
考虑到食物过度烹饪或燃烧的严重后果,测量食物过度烹饪的前述算法需尽可能完备,以最小化错误警报。为这个目的,前述算法也可结合使用,从而控制元件可基于由监测多个不同系统变量的多个不同传感器获得的多个不同结果进行更加精确的估测。还应当理解,在设计算法时,相较于牺牲精确性的更加有效率的算法,优选地采用保守的策略。
当烤炉控制系统采用设定质量作为设定点时,控制元件需考虑到容器,例如,容器质量,因为各烹饪均需要容器。但是,上述质量传感器设置为监测设置于其上的质量,而不考虑是否容器为空或盛满食物。因此,在本发明的另一个方面,控制元件可设置为补偿容器的质量以及消除容器质量在由其它质量建立设定质量和/或计算设定质量中的影响。
在本发明该方面的一个示例性实施方式中,可先验地测量容器的质量并在烹饪过程中使用。例如,用户可提供其经常用于烹饪的容器质量给控制元件的存储单元。用户可简单地通过将各容器设置在质量传感器上而测量容器的质量,并将所测得的质量存储在存储单元内。依需要,用户也可将编号分配给各所测容器,从而在烹饪过程中,当用户简单地输入分配编号时,控制元件能够检索出特定容器的质量。
在本发明该方面的另一个示例性实施方式中,控制元件可设置为将其零刻度转移至容器的质量。例如,用户可在烹饪之前将空的容器置于质量传感器上。测量容器质量之后,用户重设质量传感器,从而其后质量传感器基于对应于容器质量的新的零刻度操作。因此,其后质量传感器进行的每次测量均单独地反映出容器内部的配料和/或流体的质量,而非容器的质量。
本发明该方面的上述实施方式提供了多个好处。首先,通过补偿容器的质量,用户不必再处理容器的质量。因此,用户可容易地估测配料、流体、和/或食物的质量,并迅速做出决定。另外,控制元件可根据完全不包括容器质量的较为简单的算法进行操作。其次,用户可在烹饪过程中依其需要使用多个容器,而不用担心重设设定点和/或提供其它控制信号。没有该算法,在烹饪过程中用户将不能将食物从一个容器移动到不同的容器中,因为每个容器具有不同的质量并且任何由质量传感器测量的质量对应于食物和容器的总质量。但是,利用该算法,用户可获得食物的质量,而不用考虑其使用的容器。因此,当用户需要将食物移动至另外容器时,其所需要做的仅仅是保存当前设定,例如,设定质量、初始质量、当前质量,等等。
在本发明的另一个方面,烤炉控制系统可设置为同时使用质量和水平传感器,以利用这些传感器估测多个设定点。例如,用户可能在对容器盛入食物时忘记标记设定质量和/或水平。在另一个示例中,当对容器盛入食物时标记设定质量和/或水平可能是不实际可行的,因为仅食物的一部分可被加热预设时间段以及因为其后需加入剩余食物。甚至在这些情况下,控制元件可容许用户返回到该状况并建立设定质量和/或水平。在一个示例中,用户可利用多个按钮标记食物的总(或初始)水平,而无需操作质量传感器。但是,当用户标记总水平时,控制元件自动激活质量传感器,并且因此,可测量带有或不带有容器质量的食物的总质量。此后,用户估计和提供该设定水平到控制元件,其然后存储该设定水平。随着烹饪继续,控制元件监测食物的质量和/或水平,检测何时该变量达到设定点,以及然后执行一个或多个上述控制动作。
本发明该方面的烤炉控制系统提供了数个好处。例如,烤炉控制系统的控制元件容许用户建立多个设定点,甚至在其将食物的所有部分放入容器并错过确定设定点的机会后。更重要地,控制元件容许用户利用质量和水平传感器的有益特征。也就是说,用户可采用较容易用于建立初始和设定点的水平传感器,但采用质量传感器监测烹饪的程度并当达到设定点时终止加热。
在本发明的另一个方面,烤炉控制系统可设置为从用户接收设定比率和/或设定百分比,并相应地控制烤炉的加热操作。类似于以上示例,用户当对容器填充食物时可能忘记标记设定质量和/或水平,或者当对容器填充食物时标记设定质量和/或水平不是实际可行的。烤炉控制系统的控制元件容许用户提供设定比率和/或百分比作为设定点,以取代确切的设定质量或水平,并监测食物的质量或高度。在一个示例中,控制元件可计算该质量或高度分别相对于初始质量或高度的比率或百分比,并检测该比率或百分比分别达到设定比率或百分比的时刻。在另一个示例中,控制元件可分别由初始质量或水平以及由该比率或百分比计算设定质量或水平。其后,控制元件可监测食物的质量或水平,并检测该变量达到设定点的时刻。
本发明该方面的烤炉控制系统提供了数个好处。例如,本系统几乎不会出错,因为对用户来说仅仅有很小的机会输入或键入错误的设定点。因为所有用户需输入或选择的为从0到100的百分比,所以相较于其它用户需键入设定质量或水平的特定数字的情况,用户极少有可能犯错。另外,该烤炉控制系统需要简单的控制面板,通过该面板用户可容易或便利地选择其设定点,因为百分比绝不会超出100。
图1A至7F所描述的示例性系统和多种模式的上述实施方式的配置和/或操作变型和/或修正均落入本发明的范围。
控制元件可设置为配备以附加的算法,以满足烹饪过程中的多种需要。在一个示例中,用户可能出于多种原因,需偶尔地将容器从加热元件移开或部分地抬升或倾斜容器。如不考虑这些动作,控制元件可发出这样的错误报警,即容器的质量或容纳于其内的食物的质量已达到设定质量和/或该食物将要被过度烹饪。为避免该错误报警,控制元件可设置为要求用户确认是否保持当前设定或取消当前操作。在备选中,控制元件可代之以包括保持按钮,其设置为当被用户激活时向控制元件发送保持当前设定的信号。在相似但不同的示例中,用户可能需将容器从一个加热元件移动到另一个。不同于要求用户重复提供所需的设定点和/或其它控制信号的步骤,控制元件可设置为允许用户通过按动一个或多个按钮即可将提供给一个加热元件的任何设定转移至另一个加热元件。
在更复杂的情况下,用户可能需在烹饪过程中因其错误或食物性质需要而添加另外的配料和/或流体。在一种情况下,添加这样的配料和/或流体可能不必改变该设定点,则控制元件可继续其当前控制操作,同时如有必要重设初始点。但是,在另一种情况下,当添加配料或流体改变设定点时,控制元件可设置为从用户或传感元件接收新的设定点,同时检查修正之前的控制操作,并基于新的设定点开始新的控制操作。当在添加配料或流体后不便标记新的设定点时,控制元件可设置为记住之前的设定,估测添加配料或流体的质量或水平,并由其估测新的设定点。
在前文中,通常假设设定质量和水平大于配料的质量和水平但小于在烹饪前提供到容器内的食物的质量和水平。虽然该情况通常是烹饪中的主要现象,但也可能发生设定质量和水平可能必须小于所有配料的质量和水平。一个示例是这样的情况,即用户需从包括有多余的水分的蔬菜中准备稠和浓的流体。另一个示例是这样的情况,即用户需通过加热和蒸发一定量来稠化流体。再一个示例是这样的情况,即配料(例如切成块的蔬菜)可能没有密实地包装,因此会在其间形成多余的无用空隙。甚至当用户加入水时,弯液面可能在松散包装配料堆的顶部之下。在所有这些情况中,首先倒入所有配料然后标记设定质量或水平不是切实可行的,因为质量或水平传感器将表示出质量或水平已超出该设定点。因此,控制元件可设置为无条件地或者仅在接收到来自于用户的确认信号后接受该设定点。
如文中所描述,本发明的多种烤炉控制系统可用于不同的应用。首先,烤炉控制系统可整合到多种便携的和/或固定的气和/或电的烤炉、电灶、烤箱、火炉,和/或其它设计为提供热能以烹饪不同食物的烹饪设备或装备中。该控制系统也可整合到设计为应用真空(带有或不带有加热)从而从食物蒸发出多余流体的多种食物处理设备中。另外,该控制系统可与多种用于非食物物质的反应器和/或处理器结合使用,其能够在对这些物质的化学反应和/或物理处理过程中从非食物物质去除多余流体。该控制系统可进一步用于设计为多种反应物的化学反应(包括它们的相变)的化学反应器中,其可伴随有质量和/或体积的改变。本发明的烤炉控制系统可整合入常规的烤炉,并以一体的或智能的烤炉出售。备选地,该烤炉控制系统可设置为改型入常规的烤炉。
应当理解,当本发明的烤炉控制系统应用到烤炉(例如火炉或烤箱)时,其在它们的腔室内部接收容器,并通过对流加热容器内部的食物。在这些烤炉中,质量传感器可设置在腔室底部的上方或下方,或者传感器可测量食物和/或容器质量的其它位置。在这些情况下,其它的配置和/或操作特性大致上类似于上文所述。
应当理解,尽管结合具体说明对本发明的多个方面和/或实施方式进行了描述,但前述说明意在说明而非限制本发明的范围,其由后附权利要求的范围限定。本发明的进一步的实施方式、方面、优点、和/或修正均在以下权利要求的范围内。
Claims (12)
1.一种用于检测烹饪食物的程度的烤炉控制系统,该食物设置于容器中,并通过由烤炉的加热元件提供的加热进行烹饪,该烤炉包括带有顶部和底部的主体,所述烤炉控制系统包括:
至少一个传感器元件,其包括可操作地连接到所述烤炉的至少一个部分的至少一个传感器,并配置为监测在所述容器内的所述食物的量;以及
至少一个控制元件,其配置为在所述加热之前接收所述食物的初始量以及在所述加热中接收所述食物的第一量、将所述初始量与所述第一量相比较、以及由所述初始量和第一量之间的差异检测烹饪所述食物的程度。
2.根据权利要求1所述的系统,其中所述传感器是质量传感器,其配置为可操作地与所述加热元件相连接并监测设置于所述加热元件上的目标物的质量,以及其中所述控制元件配置为由所述质量传感器在所述加热之前接收所述食物和容器的初始质量以及在所述加热中接收所述容器和食物的第一质量、比较所述初始和第一质量、以及由所述初始质量和第一质量之间的差异检测所述烹饪的程度。
3.根据权利要求1所述的系统,其中所述传感器是质量传感器,其配置为可操作地与所述主体相连接并配置为监测设置于所述烤炉的所述主体上的目标物的质量,以及其中所述控制元件配置为由所述质量传感器在所述加热之前接收所述容器和食物的初始质量以及在所述加热中接收所述容器和食物的第一质量、比较所述初始和第一质量、以及由所述初始质量和第一质量之间的差异检测所述烹饪所述食物的程度。
4.根据权利要求1所述的系统,其中所述传感器是质量传感器,其配置为可操作地与所述加热元件相连接并监测设置于所述加热元件上的目标物的质量,以及其中所述控制元件配置为接收其中不带有和带有所述食物的所述容器的质量、由所述质量之间的差异计算所述容器内部的所述食物的质量、估测所述加热之前所述食物的初始质量以及所述加热中所述食物的第一质量、比较所述食物的所述初始质量和第一质量、以及由所述食物的所述初始质量和第一质量之间的差异检测所述烹饪所述食物的程度。
5.根据权利要求1所述的系统,其中所述传感器是质量传感器,其配置为可操作地与所述主体相连接并监测设置于所述烤炉的主体上的目标物的质量,以及其中所述控制元件配置为接收其中不带有和带有所述食物的所述容器的质量、由所述质量之间的差异计算所述容器内部的所述食物的质量、估测所述加热之前所述食物的初始质量以及所述加热中所述食物的第一质量、然后比较所述食物的所述初始质量和第一质量、以及由所述食物的所述初始质量和第一质量之间的差异检测所述烹饪所述食物的程度。
6.根据权利要求1所述的系统,其中所述传感器是质量传感器,其配置为可操作地与所述加热元件相连接并监测设置于所述加热元件上的目标物的质量,以及其中所述控制元件配置为重设并将所述传感器的零刻度与不带有所述食物的容器的质量相匹配、接收所述加热之前所述食物的初始质量以及所述加热中所述食物的第一质量、将所述食物的所述初始质量与所述食物的第一质量相比较、以及由所述食物的所述初始质量和第一质量之间的差异检测所述烹饪的程度。
7.根据权利要求1所述的系统,其中所述传感器是质量传感器,其配置为可操作地与所述主体相连接并监测设置于所述烤炉的所述主体上的目标物的质量,以及其中所述控制元件配置为重设并将所述传感器的零刻度与不带有所述食物的容器的质量相匹配、接收所述加热之前所述食物的初始质量以及所述加热中所述食物的第一质量、将所述食物的所述初始质量与所述食物的第一质量相比较、以及由所述食物的所述初始质量和第一质量之间的差异检测所述烹饪所述食物的程度。
8.根据权利要求1所述的系统,其中所述传感器是水平传感器,其配置为可操作地与所述容器相连接并监测所述容器内部的所述食物的水平,以及其中所述控制元件配置为接收所述加热之前所述容器内的所述食物的初始水平以及所述加热中其中所述食物的第一水平、将所述食物的所述初始水平与所述食物的所述第一水平相比较、以及然后由所述初始量和第一量之间的差异检测所述烹饪所述食物的程度。
9.一种用于检测烹饪食物的程度的烤炉控制系统,食物设置于容器中,并通过由烤炉的加热元件提供的加热进行烹饪,该烤炉包括带有顶部和底部的主体,所述烤炉控制系统包括:
至少一个传感器元件,其中传感器是温度传感器,其配置为可操作地与所述食物和所述容器中的至少一个相连接以及直接或间接地监测所述容器内的所述食物的温度;以及
至少一个控制元件,其中所述控制元件配置为接收所述容器内部的所述食物的所述温度,以及然后由此检测烹饪所述食物的程度。
10.根据权利要求9所述的系统,其中所述温度传感器配置为固定地或可松脱地连接到所述容器的内部部分和外部部分中至少之一。
11.一种基于设定点用于控制由烤炉在容器内烹饪食物的烤炉控制系统,该设定点配置为对应于用户期望的烹饪所述食物的程度,该系统包括:
至少一个传感器元件,其可操作地连接到所述烤炉的一部分和所述容器中的至少一个,并包括至少一个传感器,其配置为监测用于估测所述烹饪所述食物的程度的变量;
控制元件,其配置为由所述传感器元件接收所述变量、由所述用户和传感器元件中的至少一个接收所述设定点、至少暂时地在其中存储所述设定点、将所述变量与所述设定点相比较、以及当所述变量达到所述设定点时执行至少一个预定控制动作。
12.根据权利要求11所述的系统,其中所述控制元件还配置为当所述变量临近所述设定点至预定范围内时执行所述预定控制动作。
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