CN102809180B - 均匀加热灶及其控制方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种均匀加热灶及其控制方法，所述均匀加热灶包括：多个加热件，所述多个加热件同心地设置；多个供电单元，所述多个供电单元与所述多个加热件一一对应地相连；控制单元，所述控制单元分别与所述多个供电单元相连，用于控制每个所述供电单元向对应的所述加热件供电，以控制所述多个加热件交替地工作，其中在每个加热周期内，每个所述加热件至少工作一次。根据本发明实施例的均匀加热灶具有噪音低等优点。

Description

均匀加热灶及其控制方法

技术领域

本发明涉及家电领域，具体而言，涉及一种均匀加热灶和所述均匀加热灶的控制方法。

背景技术

在磁感应加热领域，由于磁场强度较集中，存在中心温度高而边沿温度低的加热不均匀问题。为了解决上述问题，通常在加热灶中设置多个加热件以对各个区域进行统一加热。但现有的均匀加热灶在工作时会产生较高的噪音，严重影响周围的环境。

发明内容

本发明旨在至少在一定程度上解决上述技术问题之一或至少提供一种有用的商业选择。为此，本发明的一个目的在于提出一种低噪音的均匀加热灶。

本发明的另一个目的在于提出一种所述均匀加热灶的控制方法。

为实现上述目的，根据本发明的第一方面的实施例提出一种均匀加热灶，所述均匀加热灶包括：多个加热件，所述多个加热件同心地设置；多个供电单元，所述多个供电单元与所述多个加热件一一对应地相连；控制单元，所述控制单元分别与所述多个供电单元相连，用于控制每个所述供电单元向对应的所述加热件供电，以控制所述多个加热件交替地工作，其中在每个加热周期内，每个所述加热件至少工作一次。

根据本发明实施例的均匀加热灶通过设置与所述多个加热件一一对应地相连的所述多个供电单元，且设置分别与所述多个供电单元相连的所述控制单元，由此可以通过所述控制单元控制每个所述供电单元向对应的所述加热件供电，从而控制所述多个加热件交替地工作。也就是说，在任意时间内最多只有一个所述加热件工作。这样可以避免所述多个加热件中的两个或两个以上同时工作时因存在频率差而产生较高的噪音。因此，根据本发明实施例的的均匀加热灶具有噪音低等优点。

另外，根据本发明上述实施例的均匀加热灶还可以具有如下附加的技术特征：

根据本发明的一个实施例，所述每个加热周期均包括一个关闭段，在所述关闭段内所述多个加热件均停止工作。由此可以使所述均匀加热灶的最小功率低于1000W，便于加热灶的档位切换。

根据本发明的一个实施例，所述多个加热件为圆环形加热件。这样可以提高所述加热灶的加热效果。

根据本发明的一个实施例，所述多个圆环形加热件中的位于最内侧的圆环形加热件能够替换为圆形加热件。这样可以进一步提高所述均匀加热灶的加热效果。

根据本发明的一个实施例，所述控制单元设有用于存储每个所述加热件的工作时间和工作功率的存储单元，所述控制单元根据所述存储单元存储的所述工作时间和所述工作功率控制所述多个供电单元向所述多个加热件供电。由此可以使所述控制单元通过查询存储在所述存储单元内的所述工作时间和所述工作功率向所述多个供电单元发送驱动信号，从而控制每个所述加热件工作功率和工作的时间。

根据本发明的一个实施例，每个所述加热件的所述工作时间和工作功率是预设的。这样可以减少所述控制单元的计算量。

根据本发明的一个实施例，所述均匀加热灶还包括用于分别检测所述多个加热件的加热区域的温度的多个温度检测器，所述控制单元与所述多个温度检测器相连以根据所述多个温度检测器的检测值即时设定每个所述加热件的所述工作时间和工作功率。由此可以进一步提高所述均匀加热灶的加热效果的均匀性。

根据本发明的一个实施例，所述加热件为线圈环。这样可以降低所述均匀加热灶的生产成本。

根据本发明的一个实施例，所述供电单元包括逆变器。这样可以使所述控制单元更加容易地控制所述多个供电单元。

根据本发明的第二方面的实施例提出一种均匀加热灶的控制方法，所述均匀加热灶具有同心布置的多个加热件和分别与所述多个加热件一一对应相连的多个供电单元，所述控制方法包括：在每个加热周期内，控制所述多个供电单元向所述多个加热件供电以控制所述多个加热件交替地工作，其中在每个加热周期内，每个所述加热件至少工作一次。

根据本发明实施例的均匀加热灶的控制方法通过在每个所述加热周期内，控制所述多个供电单元向所述多个加热件供电以控制所述多个加热件交替地工作，从而可以避免所述多个加热件中的两个或两个以上同时工作时由于存在频率差而引起噪音。因此，根据本发明实施例的均匀加热灶的控制方法具有可以降低所述均匀加热灶的噪音等优点。

根据本发明的一个实施例，所述每个加热周期均包括一个关闭段，所述控制方法还包括在所述关闭段内控制所述多个圆环形加热件均停止工作。这样可以使所述均匀加热灶的平均最小功率低于1000W。

根据本发明的一个实施例，在所述每个加热周期内，每个所述加热件的工作时间和工作功率是预设的。所述控制方法具有容易实施、计算量小等优点。

根据本发明的一个实施例，所述均匀加热灶的控制方法还包括：分别检测所述多个加热件的加热区域的温度；根据检测到的每个加热件的加热区域的温度即时设定该加热件的工作时间和工作功率。这样可以使所述均匀加热灶的加热效果更加均匀。

本发明的附加方面和优点将在下面的描述中部分给出，部分将从下面的描述中变得明显，或通过本发明的实践了解到。

附图说明

本发明的上述和/或附加的方面和优点从结合下面附图对实施例的描述中将变得明显和容易理解，其中：

图1是根据本发明实施例的均匀加热灶的结构示意图；

图2是根据本发明实施例的均匀加热灶的控制单元的驱动信号的时序图；和

图3是根据本发明实施例的均匀加热灶的控制单元的驱动信号的时序图。

具体实施方式

下面详细描述本发明的实施例，所述实施例的示例在附图中示出，其中自始至终相同或类似的标号表示相同或类似的元件或具有相同或类似功能的元件。下面通过参考附图描述的实施例是示例性的，旨在用于解释本发明，而不能理解为对本发明的限制。

在本发明的描述中，需要理解的是，术语“中心”、“纵向”、“横向”、“长度”、“宽度”、“厚度”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”“内”、“顺时针”、“逆时针”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。

此外，术语“第一”、“第二”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括一个或者更多个该特征。在本发明的描述中，除非另有说明，“多个”的含义是两个或两个以上，除非另有明确的限定。

在本发明中，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”、“固定”等术语应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。

在本发明中，除非另有明确的规定和限定，第一特征在第二特征之“上”或之“下”可以包括第一和第二特征直接接触，也可以包括第一和第二特征不是直接接触而是通过它们之间的另外的特征接触。而且，第一特征在第二特征“之上”、“上方”和“上面”包括第一特征在第二特征正上方和斜上方，或仅仅表示第一特征水平高度高于第二特征。第一特征在第二特征“之下”、“下方”和“下面”包括第一特征在第二特征正下方和斜下方，或仅仅表示第一特征水平高度小于第二特征。

下面参照图1-图3描述根据本发明的第一方面的实施例的均匀加热灶。如图1-图3所示，均匀加热灶包括多个加热件L1-LN、多个供电单元I1-IN和控制单元C。

多个加热件L1-LN同心地设置。多个加热件L1-LN由内至外依次为L1,L2,…,LN。多个供电单元I1-IN与多个加热件L1-LN一一对应地相连。具体而言，供电单元I1与加热件L1相连，供电单元I2与加热件L2相连，以此类推，供电单元IN与加热件LN相连。控制单元C分别与多个供电单元I1-IN相连，控制单元C用于控制每个供电单元向对应的加热件供电，以控制多个加热件L1-LN交替地工作。例如，加热件L1先工作且加热件L2-LN均不工作，之后，加热件L1停止工作，可以是加热件L2开始工作且L1和L3-LN均不工作，以此类推。也就是说，在任意时间内最多只有一个加热件工作，换言之，任意两个加热件的工作时间不重叠。其中在每个加热周期T内，每个加热件至少工作一次它们的工作时间之和小于或等于一个加热周期T。这里，可以理解的是，加热灶的加热周期T可以预先设定，这对于本领域的技术人员都是已知的，这里不再详细描述。

下面参照图2举例说明根据本发明实施例的均匀加热灶在一个加热周期T内的工作过程。加热周期T分为多个时间段T1-TN，在时间段T1内控制单元C向供电单元I1发出驱动信号D1，供电单元I1接收到驱动信号D1后向加热件L1供电，加热件L1以功率P1开始工作以加热对应的加热区域。在时间段T2内控制单元C停止向供电单元I1发送驱动信号D1并同时向供电单元I2发送驱动信号D2，供电单元I2接收到驱动信号D2后向加热件L2供电，加热件L2以功率P2开始工作以加热对应的加热区域。以此类推，直至控制单元C向供电单元IN发出驱动信号DN以使加热件LN以功率PN工作TN时间后，完成一个加热周期T。其中多个加热件L1-LN的工作时间T1-TN之和小于等于加热周期T，工作时间T1-TN之和小于加热周期T的情况下面会详细描述，由此可以实现对待加热的物体进行均匀加热。

现有的加热灶为了均匀加热设有多个加热件，但多个加热件同时工作且同时停止。这样由于多个加热件的工作频率不同，导致在同时工作时存在频率差而产生较高的噪音。

根据本发明实施例的均匀加热灶通过设置与多个加热件L1-LN一一对应地相连的多个供电单元I1-IN，且设置分别与多个供电单元I1-IN相连的控制单元C，由此可以通过控制单元C控制每个供电单元向对应的加热件供电，从而控制多个加热件L1-LN交替地工作。也就是说，在任意时间内最多只有一个加热件工作。这样可以避免多个加热件L1-LN中的两个或两个以上同时工作时因存在频率差而产生较高的噪音。因此，根据本发明实施例的均匀加热灶具有噪音低等优点。

图2和图3示出了根据本发明一个具体实施例的均匀加热灶。如图2和图3所示，每个加热周期T均可以包括一个关闭段T0，在关闭段T0内多个加热件L1-LN可以均停止工作。

例如，现有加热灶的加热件的最小输出功率普遍为1000W，由于并联谐振感应加热的特性，导致现有加热灶的最低功率只能为1000W。

根据本发明实施例的均匀加热灶通过在每个加热周期T内设置一个关闭段T0，且在关闭段T0内多个加热件L1-LN均停止工作，从而可以使均匀加热灶的平均最小功率低于1000W，便于加热灶的档位切换。

下面参照图3举例说明根据本发明实施例的均匀加热灶的功率低于1000W时的工作过程。当均匀加热灶设有两个加热件L1和L2，且两个加热件L1和L2的最小输出功率P1和P2均为1000W时，如果用户选择均匀加热灶的功率为500W，加热周期T为7S，控制单元C可以在0S-1S的时间段T1内向供电单元I1发出驱动信号D1以使加热件L1以1000W的输出功率工作，在1S-3.5S的时间段T2内控制单元C向供电单元I 2发出驱动信号D2以使加热件L2以1000W的输出功率工作且同时停止向供电单元I1发送驱动信号D1以使加热件L1停止工作，在3.5S-7S的关闭T0内控制单元C停止向供电单元I 2发送驱动信号D2以使加热件L2停止工作。也就是说，加热件L1在0S-1S的时间段T1内工作且在1S-3.5S的时间段T2和3.5S-7S的关闭段T0内均不工作，加热件L2在1S-3.5S的时间段T2内工作且在0S-1S的时间段T1和3.5S-7S的关闭段T0内均不工作。由此可以使均匀加热灶的平均功率为用户所需的500W。

图1示出了根据本发明一个实施例的均匀加热灶。如图1所示，多个加热件L1-LN可以为圆环形加热件。由于目前的锅底普遍为圆形，因此这样可以使多个加热件L1-LN的加热区域的形状与锅底的形状相适配，从而可以提高均匀加热灶的加热效果。

有利地，多个加热件L1-LN中的加热件L2-LN为加热件，而位于最内侧的加热件L1为圆形加热件，这样可以增大加热件L1的面积以增大加热件L1的加热区域，从而可以进一步提高均匀加热灶的加热效果。

可选地，加热件可以为线圈环。由于线圈环结构简单且便于生产，因此可以降低均匀加热灶的生产成本。

有利地，供电单元可以包括逆变器。由此可以使控制单元C通过驱动信号控制逆变器的开关以控制供电单元是否向加热件供电，这样可以使控制单元C更加容易地控制多个供电单元I1-IN对多个加热件L1-LN供电以使多个加热件L1-LN交替地工作。

图2示出了根据本发明一个具体示例的均匀加热灶。如图2所示，控制单元C可以设有用于存储每个加热件的工作时间和工作功率的存储单元S，控制单元C可以根据存储在存储单元S内的工作时间和工作功率控制多个供电单元I1-IN向多个加热件L1-LN供电。由此可以使控制单元C通过查询存储单元S向多个供电单元I1-IN发送驱动信号，从而控制每个加热件工作功率和工作的时间。

可选地，每个加热件的工作时间和工作功率可以是预设的。也就是说，每个加热件的工作时间和工作功率可以事先预设在存储单元S内以便控制单元C查询。由此可以减少控制单元C的计算量。其中每个加热件的预设工作时间和预设工作功率可以通过实验获得。

有利地，均匀加热灶还可以包括用于分别检测多个加热件L1-LN的加热区域的温度的多个温度检测器，控制单元C可以与多个温度检测器相连以根据多个温度检测器的检测值即时设定每个加热件的工作时间和工作功率。

具体而言，控制单元C可以根据实时检测到的每个加热区域的温度来即时设定每个加热区域对应的加热件的工作时间和工作功率，并将每个设定的工作时间和工作功率存储在存储单元S内，之后控制单元C再根据存储在存储单元S内的每个设定工作时间和工作功率而向对应的供电单元发出驱动信号。例如，如果加热件L1对应的加热区域的温度偏高，控制单元C可以即时减小加热件L1的功率P1且减少加热件L1的工作时间T1。如果加热件L1对应的加热区域的温度偏低，控制单元C可以即时增大加热件L1的功率P1且增加加热件L1的工作时间T1。由此可以进一步提高均匀加热灶的加热效果的均匀性。

可选地，每个加热件的工作时间可以以时间表的形式存储在存储单元S内，每个加热件的工作功率可以以功率表的形式存储在存储单元S内。其中时间表和功率表可以为时间-功率对照表。

下面描述根据本发明的第二方面的实施例的均匀加热灶的控制方法，均匀加热灶具有同心布置的多个加热件L1-LN和分别与多个加热件L1-LN一一对应相连的多个供电单元I 1-IN，控制方法包括：在每个加热周期T内，控制多个供电单元I1-IN向多个加热件L1-LN供电以控制多个加热件L1-LN交替地工作，其中在每个加热周期T内，每个加热件至少工作一次。

根据本发明实施例的均匀加热灶的控制方法通过在每个加热周期T内，控制多个供电单元I1-IN向多个加热件L1-LN供电以控制多个加热件L1-LN交替地工作，从而可以避免多个加热件L1-LN中的两个或两个以上同时工作时因存在频率差而引起噪音。因此，根据本发明实施例的均匀加热灶的控制方法具有可以降低均匀加热灶的噪音等优点。

在发明的一个实施例中，每个加热周期T可以均包括一个关闭段T0，控制方法还可以包括在关闭段T0内控制多个加热件L1-LN均停止工作。由此可以使均匀加热灶的平均最小功率低于1000W。

可选地，在每个加热周期T内，每个加热件的工作时间和工作功率可以是预设的。由此可以使控制方法具有容易实施、计算量小等优点。

有利地，均匀加热灶的控制方法还可以包括：可以分别检测多个加热件L1-LN的加热区域的温度；可以根据检测到的每个加热件的加热区域的温度即时设定该加热件的工作时间和工作功率。这样可以时刻检测每个加热件的加热区域的温度，然后通过即时设定每个加热件的工作时间和工作功率以调节每个加热区域的温度，使各个加热区域的温度趋于一致，从而可以使均匀加热灶的加热效果更加均匀。

根据本发明实施例的均匀加热灶具有噪音低等优点。

在本说明书的描述中，参考术语“一个实施例”、“一些实施例”、“示例”、“具体示例”、或“一些示例”等的描述意指结合该实施例或示例描述的具体特征、结构、材料或者特点包含于本发明的至少一个实施例或示例中。在本说明书中，对上述术语的示意性表述不一定指的是相同的实施例或示例。而且，描述的具体特征、结构、材料或者特点可以在任何的一个或多个实施例或示例中以合适的方式结合。

尽管上面已经示出和描述了本发明的实施例，可以理解的是，上述实施例是示例性的，不能理解为对本发明的限制，本领域的普通技术人员在不脱离本发明的原理和宗旨的情况下在本发明的范围内可以对上述实施例进行变化、修改、替换和变型。

Claims (11)

1.一种均匀加热灶，其特征在于，包括：

多个加热件，所述多个加热件同心地设置；

多个供电单元，所述多个供电单元与所述多个加热件一一对应地相连；

控制单元，所述控制单元分别与所述多个供电单元相连，用于控制每个所述供电单元向对应的所述加热件供电，以控制所述多个加热件交替地工作，其中在每个加热周期内，每个所述加热件至少工作一次，所述每个加热周期均包括一个关闭段，在所述关闭段内所述多个加热件均停止工作。

2.根据权利要求1所述的均匀加热灶，其特征在于，所述多个加热件为圆环形加热件。

3.根据权利要求2所述的均匀加热灶，其特征在于，所述多个圆环形加热件中的位于最内侧的圆环形加热件能够替换为圆形加热件。

4.根据权利要求1所述的均匀加热灶，其特征在于，所述控制单元设有用于存储每个所述加热件的工作时间和工作功率的存储单元，所述控制单元根据所述存储单元存储的所述工作时间和所述工作功率控制所述多个供电单元向所述多个加热件供电。

5.根据权利要求4所述的均匀加热灶，其特征在于，每个所述加热件的所述工作时间和工作功率是预设的。

6.根据权利要求4所述的均匀加热灶，其特征在于，还包括用于分别检测所述多个加热件的加热区域的温度的多个温度检测器，所述控制单元与所述多个温度检测器相连以根据所述多个温度检测器的检测值即时设定每个所述加热件的所述工作时间和工作功率。

7.根据权利要求1所述的均匀加热灶，其特征在于，所述加热件为线圈环。

8.根据权利要求1-7中任一项所述的均匀加热灶，其特征在于，所述供电单元包括逆变器。

9.一种均匀加热灶的控制方法，其特征在于，所述均匀加热灶具有同心布置的多个加热件和分别与所述多个加热件一一对应相连的多个供电单元，所述控制方法包括：在每个加热周期内，控制所述多个供电单元向所述多个加热件供电以控制所述多个加热件交替地工作，其中在每个加热周期内，每个所述加热件至少工作一次，所述每个加热周期均包括一个关闭段，所述控制方法还包括在所述关闭段内控制所述多个加热件均停止工作。

10.根据权利要求9所述的均匀加热灶的控制方法，其特征在于，在所述每个加热周期内，每个所述加热件的工作时间和工作功率是预设的。

11.根据权利要求9所述的均匀加热灶的控制方法，其特征在于，还包括：

分别检测所述多个加热件的加热区域的温度；

根据检测到的每个加热件的加热区域的温度即时设定该加热件的工作时间和工作功率。