CN101668991A - 热检测装置、使用热检测装置的烹饪设备及控制烹饪设备的方法 - Google Patents

Abstract

一种热检测装置以及使用该热检测装置的烹饪设备，其中，根据烹饪设备上的烹饪容器(例如，平底锅或壶)存在与否和/或其类型来适当控制加热单元的工作。当烹饪设备上不存在烹饪容器时，减小热源的占空周期，从而防止热源不必要的工作。相应地，减小了功率消耗。另一方面，当烹饪设备上存在烹饪容器时，增大热源的占空周期，从而使更快速更有效的烹饪变为可能。

Description

热检测装置、使用热检测装置的烹饪设备及控制烹饪设备的方法

技术领域

在此所描述的实施方式涉及一种检测从外部传递的热的温度检测装置，以及一种烹饪设备，所述烹饪设备对使用所述温度检测装置的热源进行控制。

背景技术

烹饪设备是加热和烹饪食物的器具。特别地，炉灶面是使用通过加热放置在板上的烹饪容器所产生的热来烹饪食物的器具。炉灶面也被称为热板或炉架。近年来，炉灶面的使用增多。

现有技术的炉灶面通常包括位于板下方的多个加热单元。温度调节装置设置在加热单元内以防止过热。温度调节装置检测由加热单元产生的热并被在预定的温度切换以接通/关断加热单元。以此方式，温度调节装置对板的温度进行调节。

但是，在这种炉灶面中，温度调节装置构造成在预定的温度以机械方式工作。因此，板的温度没有作为施加在板上的负载(即，存在或不存在烹饪容器或者烹饪容器的类型)的函数被适当地调节。换言之，热源构造成以预定的占空周期工作，而不管是否存在负载以及负载的类型如何。占空周期由热源的单位接通时间比来定义并表示为T_on/(T_on+T_off)，其中，T_on和T_off分别表示热源的接通时间和关断时间。另外，温度调节装置的热灵敏度因其以机械方式工作而降低。

发明内容

技术问题

除了别的以外，在此所描述的示例性实施方式提供了热检测装置以及使用这种热检测装置的烹饪设备，其中，能够根据板上的负载适当控制加热单元的工作。

技术方案

在一个示例性实施方式中，用于烹饪器具的热检测装置包括检测单元和支撑单元。所述检测单元包括：能够响应于由热源产生的热的变化的温度传感器，且所述温度传感器设置成使得由所述热源产生的热直接传递至所述温度传感器。所述支撑单元构造成用于支撑所述检测单元。

根据另一示例性实施方式，烹饪设备包括：热源；位于所述热源上方的板，所述板构造成用于接收烹饪容器；以及热检测单元，其具有能够响应于由所述热源产生的热的变化的温度传感器，所述温度传感器设置成使得由所述热源产生的热直接从所述热源传递至所述温度传感器。

根据另一示例性实施方式，烹饪设备包括热源、烹饪表面以及控制单元。所述烹饪设备进一步包括：用于检测由所述热源产生的第一热量的装置；用于检测由所述烹饪表面产生的第二热量的装置；以及用于基于检测到的所述第一热量和所述第二热量来控制所述热源的装置。

根据又一示例性实施方式，一种控制烹饪器具的方法，所述烹饪器具包括热源、烹饪表面以及控制单元。所述方法包括：检测由所述热源产生的第一热量；检测由所述烹饪表面产生的第二热量；以及基于检测到的所述第一热量和所述第二热量来控制所述热源。

有益效果

在此处所描述的实施方式中，能够以电的方式灵敏地检测加热单元或板的温度。

能够根据板上的负载来适当控制加热单元的工作。

附图说明

从以下结合附图的详细描述能够更完整地理解实施方式。

图1是图示带有陶瓷板的烹饪设备的第一实施方式的分解立体图。

图2是加热单元和热检测装置的组装后的立体图。

图3是图1所示烹饪设备的局部剖视图。

图4是图2所示热检测装置的立体图。

图5是图4所示热检测装置的分解立体图。

图6是图示图4所示热检测装置的实施方式的仰视图。

图7是图示在烹饪设备上不存在烹饪容器的状态下的热传递的局部剖视图。

图8是图示在烹饪设备上存在烹饪容器的状态下的热传递的局部剖视图。

图9是图示检测单元的另一示例性实施方式的局部剖视图。

具体实施方式

以下将根据参考附图的示例性实施方式详细描述热检测装置以及使用该热检测装置的烹饪设备。

参考图1、图2以及图3，烹饪设备1包括主体2和陶瓷板3。主体2容纳至少一个加热单元10，陶瓷板3设置在主体2上方。

主体2限定烹饪设备1的外观。电源4、控制单元8以及至少一个加热单元10设置在主体2内部。

加热单元10包括外壳110、设置在外壳110内部的绝缘体120、以及同样设置在外壳110内部的热源130。热源130可包括线圈状的电阻式加热元件，如图2所示，但是，并不存在可能使用其它类型的热源130的限制。例如，可以使用电感式加热元件。

热检测装置20连接至加热单元10以检测至少与热源130有关的热。温度检测装置20检测至少从热源130传递的热，并向控制单元8发送相应的信号。控制单元8基于该相应的信号来确定温度，然后根据温度来控制加热单元10的工作。

在图3中，在陶瓷板3上存在烹饪容器9。控制面板5和显示单元6设置在陶瓷板3的前部上表面上(参见图1)。控制面板5用于控制烹饪设备1的烹饪工作，显示单元6显示加热烹饪设备1的工作状态。

以下将简要描述烹饪设备1的工作。当用烹饪设备1烹饪食物时，将容纳食物的烹饪容器9放置在陶瓷板3上并启动烹饪设备1的工作。当烹饪设备1开始工作时，加热单元10开始工作。由加热单元10产生的一些热直接传递至烹饪容器9，而有些热通过陶瓷板3传递至烹饪容器9。烹饪容器9中的食物随之由以这种方式传递的热进行烹饪。

在烹饪期间，热检测装置20检测至少来自热源130的热，其中，根据由热检测装置20产生的信息信号利用控制单元8适当地操作热源130。

控制单元8可包括微处理器，该微处理器基于从热检测装置20所检测到的热量得出的温度来执行控制操作。控制单元8可具有存储器或与存储器相关联，该存储器中存储由用于控制操作的微处理器使用的信息。

以下将详细描述热检测装置20的结构。参考图4至图6，为每个加热单元10设置了热检测装置20。如图2所示，热检测装置20可连接至加热单元10的一侧。

热检测装置20包括检测单元210、支撑单元220以及传递构件230。检测单元210以电的方式检测热。支撑单元220支撑检测单元210并将热检测装置20连接至相应的加热单元10。传递构件230设置在检测单元210上以将陶瓷板3的热传递至检测单元210。

现在参考图5和图6，检测单元210包括由陶瓷或其它绝缘材料形成的基底211。基底211具有顶表面211a和底表面211b。温度传感器212设置在基底211的底表面211b的一端。

温度传感器212印刷在基底211的底表面211b上。温度传感器212的示例包括负温度系数(NTC)式传感器和正温度系数(PTC)式传感器。NTC式传感器具有随着温度上升而减小的电阻，而PTC式传感器具有随着温度上升而增大的电阻。

温度传感器212以电阻变化的形式来指示温度的变化。控制单元8，更具体地，微处理器使用预定的电路基于电阻的变化来确定温度。

当温度检测装置20连接至加热单元10时，温度传感器212暴露于加热单元10。在至少一个示例性实施方式中，温度传感器212与热源130相对。即，温度传感器212设置成使其面对热源130。但是，在其它实施方式中，温度传感器212暴露于热源130而不面对热源130。在任一种情况下，当热源130工作时，由热源130产生的热都直接辐射至温度传感器212。换言之，温度传感器212直接检测从热源130辐射的热。因此，温度传感器212能够更准确地检测由热源130产生的热，而且包括前述微处理器的控制单元8能够更准确地确定温度并进而控制热源130的工作。

一对端子216设置在例如基底211的底表面211b上。端子216电连接至控制单元8。端子216和温度传感器212由一对导体214电连接。尽管其它构造也是可能的，但在本示例性实施方式中，端子216、导体214以及温度传感器212都设置在检测单元210的底表面211b上。导体214可以由与温度传感器212的材料相同或相似的材料形成。

支撑单元220将热检测装置20连接至加热单元10并将检测单元210支撑在预定的高度处。支撑单元220可由弹性金属形成。

如图5所示，支撑单元220可例如包括：底部222；中部224，其从底部222的一端向上延伸预定的高度；以及顶部226，其沿着与底部222相同的方向从中部224延伸。

更具体地，在本示例性实施方式中，支撑单元220的底部222连接至加热单元10的底表面。另外，在底部222中形成有至少一个连接孔223，连接构件(未示出)穿过所述连接孔223。

支撑单元220的中部224弯曲多次且具有与热源130基本相等的高度。

支撑单元220的顶部226的宽度基本等于检测单元210的宽度，使得检测单元210的至少一部分安装在支撑单元220的顶部226上。

耦接翼部227设置在支撑单元220的顶部226的两侧。耦接翼部227将传递构件230连接至支撑单元220。换言之，耦接翼部227从顶部226的两侧向下延伸预定的长度，然后沿水平方向延伸预定的长度。因而，例如图5所示，在顶部226与耦接翼部227之间存在高度差。

现在参考图7和图8，在本示例性实施方式中，传递构件230的顶表面与陶瓷板3的底表面接触。传递构件230设置在检测单元210上以将来自陶瓷板3的热传递至检测单元210。因此，检测单元210直接检测由热源130产生的热，并通过传递构件230间接检测来自陶瓷板3的热。传递构件230可以由具有高导热性的材料形成，例如铝，但不限于铝。

来自陶瓷板3的通过传递构件230传递至检测单元210的热依据施加至陶瓷板3的负载而变化。因此，由微处理器得出的温度依据负载而变化。因为温度基于从陶瓷板3传递的热而变化，所以通过考虑施加至陶瓷板3的负载存在与否，能够至少部分地适当控制加热单元10的工作。

以下将对负载以及负载的存在与否如何影响热源的控制过程进行详细说明。在此，当烹饪容器9不处于陶瓷板3上时，不存在施加至陶瓷板3的负载。当烹饪容器9处于陶瓷板3上时，则存在施加至陶瓷板3的负载。负载的变化意味着烹饪容器9的类型或种类、或者烹饪容器9中的食物已存在变化。

例如图5所示，传递构件230具有基本等于检测单元210宽度的宽度并包括盖232和耦接部。盖232覆盖检测单元210的顶表面的一部分，而耦接部234将传递构件230连接至支撑单元220。

耦接部234的厚度可大于盖232的厚度。因此，当传递构件230连接至耦接翼部227时，耦接部234围绕检测单元210和支撑单元220的顶部226。在本示例性实施方式中，检测单元210不能向前或向后移动，而且不能向左或向右移动。

耦接翼部227具有耦接孔228，而耦接部234也具有耦接孔235。耦接构件240插入耦接孔228和235中以将传递构件230连接至支撑构件220。

当热源130工作时，热检测装置20的温度传感器212基于热输出电阻值(即，反映与温度传感器212相关的电阻值的电信号)。然后，控制单元8中的微处理器使用预定的电路基于该电阻值或电阻值的变化来确定温度值。

当温度达到第一基准温度时，控制单元8关断热源130。此后，由微处理器确定的温度降低。当由微处理器确定的温度达到低于第一基准温度的第二基准温度时，再次接通热源130。在热源130工作期间，控制单元8基于由热检测装置20检测到的热量以及由此得出的温度以这种方式不断地接通和关断热源130。在本示例性实施方式中，热源130的工作被控制成使得由微处理器基于热检测装置20检测到的热得出的温度保持在第一基准温度与第二基准温度之间的范围内。应当理解，当热源130的接通时间长时，占空周期会是相对较大的值，而当热源130的接通时间短时，占空周期会相对较小。

在图7和图8中，从热源130和陶瓷板3传递的热由箭头指示，其中，大箭头表示相对较大的传热量，且其中，小箭头表示相对较小的传热量。更具体地参考图7，当热源130在没有烹饪容器9处于陶瓷板3上的情况下工作时，由热源130产生的一些热31直接传递至陶瓷板3，而一些热32直接传递至温度传感器212。另外，传递至陶瓷板3的一些热41被传递至加热单元或热源，而一些热42从温度传感器212传递。如上所述，从陶瓷板3传递至温度传感器212的热42是通过传递构件230传递的。

因此，当烹饪容器9不在陶瓷板3上时，陶瓷板3保持从热源130传递的热31，并向传递构件230和加热单元10传递热41和42。换言之，传递至陶瓷板3的大部分热被传递至温度传感器212或加热单元10。因此，当接通热源130时基于由热检测装置20检测到的热所得出的温度迅速上升而达到第一基准温度。当温度迅速上升时，由微处理器基于由热检测装置20检测到的热量所确定的温度达到第一基准温度所需要的时间量相对较短。这意味着，热源130的接通时间相对较短。

陶瓷板3具有相应的临界温度。该临界温度表示陶瓷板3的实际温度不应当超过的温度。应当理解，第一基准温度低于该临界温度。

当由微处理器确定的温度达到第一基准温度时，关断热源130。当关断热源130时，温度缓慢下降直至其达到第二基准温度为止。温度缓慢下降的原因是因为来自陶瓷板3的热继续供应到热检测装置20。当温度缓慢下降时，温度达到第二基准温度所需要的时间量相对较长。这意味着热源130的关断时间相对较长。

当检测到的温度达到第二基准温度时，再次接通热源130使得微处理器所确定的温度迅速达到第一基准温度。由此，因为热源130的接通时间相对较短而关断时间相对较长，所以热源130的占空周期(即，单位接通时间比)减小。当烹饪容器9不在陶瓷板3上时，这种减小的占空周期使热源130的工作时间最小化，从而减少不必要的功率消耗。

在上面提到的烹饪容器9不在陶瓷板3上的状况下，控制单元8控制热源130使得热源130的占空周期减小。而且将显而易见的是，当热源130以相同的功率工作时，可以所述减小的占空周期来维持热源130的工作。

现在参考图8，当热源130在烹饪容器9处于陶瓷板3上时工作时，由热源130产生的一些热31直接传递至陶瓷板3，而一些热32直接传递至温度传感器212。另一方面，少量的热44从陶瓷板3传递至温度传感器212，而相对较大量的热43传递至烹饪容器9。与陶瓷板3上不存在烹饪容器的前述状况相比，因为从热源130传递至陶瓷板3的大部分热被传递至烹饪容器9，所以，由微处理器基于由热检测装置20检测到的热量所确定的温度朝着第一基准温度缓慢上升。

当温度缓慢上升时，由微处理器确定的温度达到第一基准温度所需要的时间量相对较长。这意味着热源130的接通时间相对较长。

当由微处理器所检测的温度达到第一基准温度时，关断热源130。此后，温度朝着第二基准温度相对较快地下降。当温度相对较快地下降时，由微处理器所确定的温度达到第二基准温度所需要的时间量相对较短。这意味着热源130的关断时间相对较短。当由微处理器所确定的温度达到第二基准温度时，接通热源130使得温度再次朝着第一基准温度相对缓慢地上升。

因为热源130的接通时间相对较长而其关断时间相对较短，所以这种情况下热源130的占空周期(即，单位接通时间比)相对较大。当烹饪容器9处于陶瓷板3上时热源130的占空周期的增加反映了这样的事实：即，由热源130产生的热被连续且有效地传递至烹饪容器9。因此，可高速烹饪。因而，在这种状况下，热源130被控制成使得当烹饪容器9处于陶瓷板3上时占空周期增大。

在前述示例性实施方式中，热，进而是温度，是使用热检测装置20以电的方式检测的。另外，温度不仅是基于由热源130产生的热，而且还基于由陶瓷板3发出的热来确定的。因此，能够使用高功率热源而且能够更快速和有效地烹饪食物。

相反，在使用温度调节器以机械方式检测热源的温度的情况下，热源的占空周期被恒定地维持，而不论是否存在烹饪容器。在这种状况下，当使用高功率热源且仅考虑加热单元的内部温度时，温度调节器被提早关断使得占空周期减小。在这种情况下，由高功率热源产生的热未被有效传递至烹饪容器。

但是，同样，在上述示例性实施方式中，当以电的方式检测热并因此检测温度而且检测并考虑施加至陶瓷板的烹饪容器(即，负载)时，由高功率热源产生的大部分的热传递至烹饪容器，因此，由微处理器确定的温度缓慢上升。因此，能够像使用低功率热源一样控制和维持热源的占空周期，从而使高速烹饪变为可能。

图9是图示热检测单元的第二示例性实施方式的局部剖视图。如图所示，检测单元310包括温度传感器312、导体314以及端子316。在以下描述中，相同的参考数字用于指代已经描述过的相同的部件。更具体地，陶瓷防护构件318设置在导体314下方。

防护构件318防止导体314在热检测装置20的组装过程中受到损坏。防护构件318可以不覆盖形成有温度传感器212的区域，使得由热源130产生的热能够被温度传感器212直接检测。

另外，防护构件318防止支撑单元220与导体314之间的任何无意的电连接，支撑单元220和导体314两者都由金属形成。

在上述示例性实施方式中，温度传感器直接检测从热源传递的热，因而能够更准确地确定温度。此外，由于来自陶瓷板的热通过传递构件传递至检测单元，所以温度传感器除了能够检测由热源产生的热之外还能够检测来自陶瓷板的热。因此，能够基于施加至陶瓷板的负载(即，烹饪容器)适应性地控制热源的占空周期。当陶瓷板上不存在负载时，减小热源的占空周期，从而防止热源不必要的工作。因此，减小了功率消耗。当陶瓷板上存在负载时，增大热源的占空周期，从而使高速烹饪变为可能。而且，能够使用高功率热源，这也有助于高速烹饪。

尽管已参考多个示例性实施方式对本发明进行了描述，但是应当理解，许多其它的修改是能够想到的而且属于本公开原理的精神和范围内。更具体地，在本公开、附图以及所附权利要求的范围内的主题结合设置的组件和/或设置中可以进行各种变化和修改。除了组件和/或设置中的变化和修改之外，对本领域技术人员而言，替代性使用也是显而易见的。

工业实用性

加热单元的工作可根据板上的负载来适当控制。因此，温度检测装置以及加热烹饪设备的实施方式具有高的工业实用性。

Claims (23)

1.一种用于烹饪器具的热检测装置，所述装置包括：

检测单元，其具有能够响应于由热源产生的热的变化的温度传感器，所述温度传感器设置成使得由所述热源产生的热直接传递至所述温度传感器；以及

支撑单元，其构造成用于支撑所述检测单元。

2.如权利要求1所述的热检测装置，其中，所述检测单元进一步包括基底，且其中，所述温度传感器设置在所述基底下方且面对所述热源。

3.如权利要求1所述的热检测装置，其中，所述温度传感器印刷在所述检测单元上，且其中，所述温度检测装置进一步包括：

端子；以及

导体，其电连接所述温度传感器和所述端子，所述导体构造成将与由所述热源产生的热相关的信息从所述温度传感器传递至所述端子。

4.如权利要求3所述的热检测装置，其中，所述检测单元进一步包括：

防护构件，所述防护构件设置成使其保护所述导体不受由所述热源产生的热的影响。

5.如权利要求1所述的热检测装置，进一步包括热的传递构件，所述传递构件与所述检测单元接触以将热传递至所述温度传感器。

6.如权利要求5所述的热检测装置，其中，所述检测单元的第一侧面对所述热源，且其中，所述传递构件连接至所述检测单元的与所述第一侧相反的第二侧。

7.如权利要求6所述的热检测装置，其中，所述传递构件和所述检测单元构造成使得热通过所述传递构件间接传递至所述温度传感器。

8.一种烹饪设备，包括：

热源；

位于所述热源上方的板，所述板构造成用于接收烹饪容器；以及

热检测单元，其具有能够响应于由所述热源产生的热的变化的温度传感器，所述温度传感器设置成使得由所述热源产生的热从所述热源直接传递至所述温度传感器。

9.如权利要求8所述的烹饪设备，进一步包括与所述热检测单元接触的传递构件，所述传递构件构造成用于将热传递至所述热检测单元的温度传感器。

10.如权利要求9所述的烹饪设备，其中，所述传递构件与所述板接触，且其中，所述传递构件和所述热检测单元构造成使得热通过所述传递构件从所述板间接传递至所述温度传感器。

11.如权利要求8所述的烹饪设备，进一步包括：

用于所述热源的控制单元，其中，与热相关的信息从所述温度传感器传送至所述控制单元。

12.如权利要求11所述的烹饪设备，其中，所述控制单元包括：

处理器，其中所述处理器构造成基于从所述温度传感器传送至所述控制单元的与热相关的所述信息来确定温度。

13.如权利要求12所述的烹饪设备，其中，所述信息基于从所述热源直接传递至所述温度传感器的热并基于通过所述传递构件从所述板间接传递至所述温度传感器的热。

14.一种控制烹饪器具的方法，所述烹饪器具包括热源、烹饪表面以及控制单元，所述方法包括：

检测第一热量，其中，所述第一热量由所述热源产生；

检测第二热量，其中，所述第二热量由所述烹饪表面产生；以及

基于检测到的所述第一热量和所述第二热量来控制所述热源。

15.如权利要求14所述的方法，进一步包括：

基于检测到的所述第一热量和所述第二热量来确定温度。

16.如权利要求15所述的方法，其中，基于检测到的所述第一热量和所述第二热量来控制所述热源包括：

基于所述温度来控制所述热源。

17.如权利要求16所述的方法，其中，基于所述温度来控制所述热源包括：

当所述温度达到第一预定温度时，关断所述热源；以及

当所述温度达到第二预定温度时，接通所述热源，其中，所述第一预定温度大于所述第二预定温度。

18.如权利要求14所述的方法，其中，所述烹饪器具还包括温度传感器，且其中，检测所述第一热量涉及从所述热源向所述温度传感器直接传递热。

19.如权利要求14所述的方法，其中，所述烹饪器具还包括温度传感器和烹饪表面，且其中，检测所述第二热量涉及从所述烹饪表面向所述温度传感器间接传递热。

20.一种烹饪设备，其包括热源、烹饪表面以及控制单元，所述设备包括：

用于检测第一热量的装置，其中，所述第一热量由所述热源产生；

用于检测第二热量的装置，其中，所述第二热量由所述烹饪表面产生；以及

用于基于检测到的所述第一热量和所述第二热量来控制所述热源的装置。

21.如权利要求20所述的烹饪设备，进一步包括：

用于基于检测到的所述第一热量和所述第二热量来确定温度的装置。

22.如权利要求21所述的烹饪设备，其中，所述用于基于检测到的所述第一热量和所述第二热量来控制所述热源的装置包括：

用于基于所述温度来控制所述热源的装置。

23.如权利要求22所述的烹饪设备，其中，所述用于基于所述温度来控制所述热源的装置包括：

用于当所述温度达到第一预定温度时关断所述热源的装置；以及

用于当所述温度达到第二预定温度时接通所述热源的装置，其中，所述第一预定温度大于所述第二预定温度。

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