CN104771085A - 温度控制加热单元 - Google Patents

Abstract

本发明提供了一种加热设备，所述加热设备包括被构造来接触物体的第一侧面以便加热所述物体的第一加热板，和被构造来接触所述物体的与所述第一侧面相反的第二侧面以便加热所述物体的第二加热板。所述加热设备包括控制器，所述控制器被构造来基于从温度传感器接收的传感器数据来确定所述物体的温度，并且基于所述物体的所确定的温度来控制所述第一加热板的位置。

Description

温度控制加热单元

技术领域

本发明的实施方案涉及烹饪设备，并且更具体地说，涉及由感测温度控制的压板。

背景技术

用于烹饪的烤架将热量从下加热压板和上加热压板施加至食品的相对侧面以便减少烹饪时间以及均匀地烹饪食物。然而，不同类型的食物或正在被烹饪的相同类型的食物中的变化可导致一些食品被充分烹饪，而其它食品并未被充分烹饪，或甚至被过度烹饪。当正被烹饪的食品包括肉制品时，所述食品出于健康原因必须被烹饪至特定温度。其它食品根据消费者偏好可被烹饪至不同温度。此外，在烹饪装置依赖操作者来控制上压板的位置的环境下，当食物到达充分烹饪的温度时，如果操作者忙于另一任务，则食物可能被过度烹饪。

发明内容

本发明的实施方案包括一种加热设备，所述加热设备包括被构造来接触物体的第一侧面以便加热所述物体的第一加热板，和被构造来接触所述物体的与所述第一侧面相反的第二侧面以便加热所述物体的第二加热板。所述加热设备包括控制器，所述控制器被构造来基于从温度传感器接收的传感器数据来确定所述物体的温度，并且基于所述物体的所确定的温度来控制所述第一加热板的位置。

本发明的实施方案进一步包括控制烹饪设备的方法，所述方法包括确定在所述烹饪设备的第一加热板与所述烹饪设备的第二加热板之间的食品的温度，并且基于所确定的温度、通过产生控制信号至升高和降低第一加热板至第二加热板上和远离第二加热板的马达来控制所述第一加热板和所述第二加热板中的至少一个的位置。

附图说明

在本说明书结尾部分的权利要求书中，具体地指出被视作是本发明的主题并且清楚地提出保护要求。本发明的前述和其它特征以及优点根据结合附图的以下详述变得明显，在附图中：

图1为根据本发明的一个实施方案的烹饪设备；

图2示出根据本发明的一个实施方案的热通量检测传感器；

图3示出根据本发明的一个实施方案的接触温度传感器；

图4A示出根据本发明的一个实施方案的非接触传感器；

图4B示出根据本发明的另一实施方案的非接触传感器；以及

图5为根据本发明的一个实施方案的方法的流程图。

具体实施方式

常规烧烤设备从上面和下面加热食物，但可能由于不同类型的食物或在相同类型的食物中的变化而使食物加热不均匀。本发明的实施方案涉及基于被烹饪的食物的感测或估计的温度来控制烤架的加热板的位置。

图1为根据本发明的一个实施方案的加热设备100的图。在一个实施方案中，加热设备100为用于烧烤食物的烧烤设备。加热设备100包括下部分110，所述下部分110包括搁置于地面、地板或另一表面上的基座111。所述下部分也包括可被称为下加热板112的加热板112。加热设备100也包括上部分120，所述上部分120包括相对于基座111移动的加热单元121。加热单元121包括加热板122。

上加热单元121和上加热板122通过提升机构相对于下部分110提升，所述提升机构包括连接至上加热单元121的支撑臂131、安装结构132、铰链133和致动器134，所述致动器134由马达114驱动来升高和降低上加热单元121和上加热板122。尽管图1示出安装至基座111的安装结构132，但是本发明的实施方案涵盖通过任何机构来升高和降低的上部分110，所述任何机构包括安装在天花板上的机构、安装在墙壁上的机构和基座111安装机构。本发明的实施方案涵盖任何提升运动，包括线性提升运动、旋转提升运动、或线性和旋转提升运动的任何组合。本发明的实施方案还涵盖降低下加热板112，以便替代或附加于提升上加热单元121而与上部分120分离。

加热设备100包括一个或多个传感器，包括位于上加热单元121中的传感器123和位于基座111中的传感器113。然而应理解，本发明的实施方案可包括传感器123和113中的仅一个、多个在上加热单元121中的传感器、多个在基座111中的传感器、一个或多个在上加热单元121、上加热板122、基座111、或下加热板112的外表面上的传感器，一个或多个在上加热单元121与基座111之间的传感器，或位于任何其它位置能够检测食品150a、150b和150c的温度或其周围的温度的传感器。

加热设备100还包括控制器140以便控制烹饪周期，包括上加热板和下加热板122和112的温度，以及上部分120的升高和降低。在本发明的实施方案中，控制器140通过直接测量或通过间接测量热通量来确定食品150a-150c的温度，以及基于所述食品的所确定的温度来控制所述烹饪周期。

控制器140从传感器113和123接收食品150a-150c的感测温度141作为输入，并且将感测温度141与目标温度142进行比较。目标温度142为食品150a-150c应被烹饪的预设置温度。在一个实施方案中，目标温度142由用户输入144确定，所述用户输入144如键盘或允许用户提供温度信息的其它输入装置。在另一实施方案中，所述目标温度是从存储在控制器140的存储器中的食品库145中撷取。在这个实施方案中，加热设备100可自动感测被烹饪的食物的类型，或用户可通过用户输入144来输入被烹饪的食物的类型，并且控制器140可从食品库145中撷取所述正确烹饪温度。在一个实施方案中，食品库145包括多个用于食品的目标温度，如第一温度对应烹饪肉的“中度半熟”水平，第二温度对应烹饪所述肉的“中度”水平，以及第三温度对应烹饪所述肉的“全熟”水平。用户可选择食品类型以及所需烹饪水平，并且控制器140可基于用户的输入从食品库145中撷取正确的目标温度142。

加热单元位置控制器143确定感测温度141是满足还是超过预定的目标温度142，并且相应地通过控制马达141和致动器134来控制上部分120的位置。例如，如果加热单元位置控制器143确定感测温度141已达到充分烹饪的目标温度142，那么加热单元位置控制器143控制马达114以升高上部分120来移除上加热板122远离食品150a-150c以便结束烹饪周期。相应地，食物可被烹饪至所需温度而不用用户检查所述温度，并且无需测量上加热板和下加热板122和122之间的间隙。

除调整上部分120的位置外，也可基于食品的温度调整输入至上加热板和下加热板122和112的输入电力。

在本发明的实施方案中，控制器140包括至少一个处理器和存储器，以及支持逻辑和无源电子部件。加热单元位置控制器143可包括一个或多个比较器，并且可包括由控制器140的处理器执行的软件。

在一个实施方案中，传感器113和123通过接触食品150a-150c或通过将非接触光或无线电波束引导至食品150a-150c来直接检测食品150a-150c的温度。在另一实施方案中，传感器113和123通过测量上加热板和下加热板122和112中的一个或两个的热通量或温度的改变，并且基于加热板122或112的热通量或温度的改变估计食品150a-150c的温度来间接测量食品150a-150c的温度。

图2示出间接确定食品250的温度的传感器223的实例。食品250被放置在上加热板222与下加热板212之间。传感器223检测上加热板222的温度，由图2中的虚线表示。控制器如图1的控制器140可分析随时间推移的温度数据以便确定上加热板222的温度的变化速率，并且基于所述变化速率来估计食品250的温度。例如，当上加热板222最初接触冷的食品250时，上加热板222的热量变化速率将大于在食品250已被烹饪至较高温度之后的热量变化速率。相应地，控制器可检测上加热板222的降低的温度变化速率，并且可基于所述温度的变化速率估计食品250的温度。控制器可随后控制上加热板222从食品250移除。

图3示出直接确定食品350的温度的传感器323的实例。食品350被放置在上加热板322与下加热板312之间。传感器323通过一个或多个探针325和326检测食品350的温度。如图3所示，探针325和326可被定位成检测食品350内的温度，或探针325和326可仅接触食品350的外表面。

图3示出插入穿过上加热板322中的开口的第一探针325，和从食品350的一个侧面，或从上加热板和下加热板322和312之间被引进至食品350的第二探针。本发明的实施方案涵盖从任何方向将温度感测探针引进至食品350。控制器如图1的控制器140可分析温度数据，并且当所述控制器确定食品350被完全烹饪时，可随后控制上加热板322从食品350移除。

图4A和4B示出用非接触温度传感器423检测食品450的温度。在图4A中，食品450被放置在上加热板422a与下加热板412之间。由虚线箭头表示的波束从传感器423发射，传输穿过上加热板422a中的开口并且反射的能量由传感器423检测。在图4B中，食品450被放置在上加热板422b与下加热板412之间。由虚线箭头表示的波束由传感器423从在上加热板和下加热板422和412之间的食品450的一个侧面发射，并且反射的能量由传感器423检测。相应地，检测食品450的外部温度，并且内部温度可由控制器如图1的控制器140估计。控制器随后基于所检测的温度控制上加热板422a或422b的位置。例如，如果控制器确定食品450被完全烹饪，那么所述控制器提升上加热板422a或422b远离食品450。

在本发明的实施方案中，非接触传感器423可发射任何类型的波束，包括红外线(IR)、任何其它的射频(RF)束、任何光束，或可被产生、反射和测量以便确定食品450的温度的任何其它类型的波束。

图5为示出根据本发明的一个实施方案的方法的流程图。在方框501中，确定食品的温度。温度可由物理接触食品的接触温度传感器、由非接触食物传感器来确定，所述非接触食物传感器通过检测从食品反射的波束的能量，或通过检测正加热所述食品的加热板的温度或热通量来检测食品温度。

在方框502中，将所确定的食物温度与目标温度进行比较。如果所确定的食物温度满足或超过目标温度，那么可确定食品被烹饪至所需温度，并且在方框503中控制电路产生输出信号以控制马达将上加热单元从食品分离。在方框504中，随后结束烹饪周期。例如，上加热板和下加热板可关断，可关低至触摸安全温度或另一低温。此外，可产生通知如声音或视觉通知以便通知操作者食物准备好了。

如果在方框502中确定所确定的温度并不满足或超过目标温度，那么在方框505中继续烹饪周期。在一些实施方案中，如果所确定的温度在阈值范围外，那么控制电路可产生控制信号至上加热板和下加热板以便调整上加热板和下加热板的温度。

尽管已经描述了关于提升上加热单元以便将上加热单元从下加热单元分离的实施方案，但是本发明的实施方案涵盖将上加热板从下加热板分离的任何方式，包括降低下加热板同时保持上加热板在相同位置，以及将上加热板和下加热板彼此分离移动。

本发明的实施方案涉及控制具有上加热板和下加热板的两面烹饪设备中的上加热单元的位置。烹饪单元包括检测加热板或食品的温度的温度传感器。控制器确定食品的温度以及基于所确定的温度控制上加热单元的位置。如果食品的温度满足或超过预定的目标温度，那么控制器提升上加热单元远离食品并且结束烹饪周期。

虽然仅结合有限数量的实施方案对本发明进行了详细描述，但是应易于理解，本发明不限于这些公开的实施方案。相反，本发明可以进行改变来合并之前并未描述但与本发明的精神和范围相符的任何数量的变化、改变、替代或等效布置。另外，虽然已描述了本发明的不同实施方案，但是应理解本发明的方面可以仅包括所描述实施方案中的一些。因此，本发明不应被视为受前面描述内容的限制，而是仅受所附权利要求书的范围限制。

Claims (16)

1. 一种加热设备，所述加热设备包括：

第一加热板，其被构造来接触物体的第一侧面以便加热所述物体；

第二加热板，其被构造来接触所述物体的与所述第一侧面相反的第二侧面以便加热所述物体；以及

控制器，其被构造来基于从温度传感器接收的传感器数据来确定所述物体的温度，并且基于所述物体的所确定的温度来控制所述第一加热板的位置。

2. 如权利要求1所述的加热设备，其中所述控制器被构造来基于对所述物体的所确定的温度等于或高于目标温度的确定而将所述第一加热板从所述物体分离。

3. 如权利要求1所述的加热设备，其中所述控制器被构造来从用户输入接收所述物体的所需状态，自动地确定与所需状态相关联的目标温度，并且基于对所确定的温度等于或高于所述目标温度的确定将所述第一加热板从所述物体分离。

4. 如权利要求1所述的加热设备，其中所述控制器被构造来检测所述物体的类型，自动地确定与所述物体的所述类型相关联的目标温度，并且基于对所确定的温度等于或高于所述目标温度的确定将所述第一加热板从所述物体分离。

5. 如权利要求1所述的加热设备，所述加热设备进一步包括：

传感器，其包括探针以接触所述物体来检测所述物体的温度，并且将所述传感器数据传输至所述控制器。

6. 如权利要求1所述的加热设备，所述加热设备进一步包括：

传感器，其被构造来将波束发射到所述物体来检测所述物体的温度，并且将所述传感器数据传输至所述控制器。

7. 如权利要求1所述的加热设备，所述加热设备进一步包括：

传感器，其被构造来检测所述第一加热板和所述第二加热板中的一个的温度，并且将所述传感器数据传输至所述控制器，

其中所述控制器被构造来分析随时间推移所检测到的温度以便计算所述第一加热板或所述第二加热板的所述温度的变化速率，并且基于所述第一加热板或所述第二加热板的所述温度随时间推移的所计算的变化速率或积分中的一个来估计所述物体的所述温度。

8. 如权利要求1所述的加热设备，所述加热设备进一步包括：

传感器，其被构造来检测所述物体的表面温度，并且将所述传感器数据传输至所述控制器，

其中所述控制器被构造来分析随时间推移所检测到的温度以便计算所述表面温度的变化速率，并且基于所述物体的所述表面温度随时间推移的所计算的变化速率或积分中的一个来估计所述物体的内部温度。

9. 一种控制烹饪设备的方法，所述方法包括：

确定在所述烹饪设备的第一加热板与所述烹饪设备的第二加热板之间的食品的温度；以及

由控制器基于所确定的温度通过产生控制信号至将所述第一加热板从所述第二加热板分离的马达来控制所述第一加热板和所述第二加热板中至少一个的位置。

10. 如权利要求9所述的方法，其中所述控制器被构造来基于对所述食品的所确定的温度等于或高于目标温度的确定而将所述第一加热板从所述食品分离。

11. 如权利要求9所述的方法，其中所述控制器被构造来从用户输入来接收所述食品的所需状态，自动地确定与所需状态相关联的目标温度，并且基于对所确定的温度等于或高于所述目标温度的确定将所述第一加热板从所述食品分离。

12. 如权利要求9所述的方法，其中所述控制器被构造来检测所述食品的类型，自动地确定与所述食品的所述类型相关联的目标温度，并且基于对所确定的温度等于或高于所述目标温度的确定将所述第一加热板从所述食品分离。

13. 如权利要求9所述的方法，其中确定所述食品的温度包括用温度探针物理接触所述食品，并且将产生的温度数据传输至所述控制器。

14. 如权利要求9所述的方法，其中确定所述食品的温度包括将波束引导至所述食品上，检测从所述食品反射的能量，并且基于所反射的能量来测量所述食品的温度。

15. 如权利要求9所述的方法，其中确定所述食品的温度包括检测所述第一加热板和所述第二加热板中的一个的温度；由所述控制器分析随时间推移所检测到的温度以便计算所述第一加热板和所述第二加热板随时间推移的所述温度的变化速率或积分中的一个；并且基于所述第一加热板或所述第二加热板的所述温度的所计算的变化速率或积分来估计所述食品的所述温度。

16. 如权利要求9所述的方法，其中确定所述食品的温度包括检测所述食品的表面温度；由所述控制器分析随时间推移所检测到的表面温度以便计算所述表面温度随时间推移的变化速率或积分中的一个；并且基于所述食品的表面温度的所计算的变化速率或积分来估计所述食品的内部温度。