CN105342363A - 一种烹饪器具及其控温方法 - Google Patents

Abstract

本发明涉及家用电器领域，公开了一种烹饪器具及其控温方法，该烹饪器具包括锅具和加热模块，其特征在于，该烹饪器具还包括感温模块和控制模块：所述感温模块被设置在所述锅具的外侧壁上且用于感测所述锅具的被锅内液体浸没的内侧壁所对应的外侧壁的温度以及所述锅具的未被锅内液体浸没的内侧壁所对应的外侧壁的温度，并将感测到的温度发送给所述控制模块；以及所述控制模块用于结合所述锅具的被锅内液体浸没的内侧壁所对应的外侧壁的温度信息和所述锅具的未被锅内液体浸没的内侧壁所对应的外侧壁的温度信息来控制所述加热模块的输出功率。该烹饪器具及其控温方法能够实现精确、智能控温与烹饪并能够解决溢锅的问题。

Description

一种烹饪器具及其控温方法

技术领域

本发明涉及家用电器领域，具体地，涉及一种烹饪器具及其控温方法。

背景技术

目前市场上常见的电磁灶控制系统主要是对电磁灶加热线圈的输出功率进行控制，即通过电流互感器测量加热线圈中的电流，从而计算加热线圈的输出功率，再与设定功率进行对比，最终进行功率调节。然而，这种控制系统的缺陷是不能依据锅内的温度及温度变化进行控制。

博世西门子集团公开了一种使用红外光电二极管检测锅底温度的方法并以此测温方法为基础提出一种电磁灶的精确控温系统(请参见以下文献：EduardoImaz,RafaelAlonso,CarlosHeras,et.al.,“InfraredThermometrySystemforTemperatureMeasurementinInductionHeatingAppliances”,IEEETrans.OnIndustrialElectronics,vol.61,no.5,第2622-2629页，2014年5月)。该控温系统采用了红外测温技术，其虽然实现了以温度作为反馈信号进行控制，但是由于锅具材料和锅底抛光程度的差别，使得红外发射率在较大的范围内进行变化，导致测温误差很大。而且，由于锅底温度与锅内温度在某些情况下并不具有相关性，因此导致检测到的锅底温度并不能反映锅内温度和锅内状态。如图1所示，锅内水的温度为100℃，当电磁灶输出功率为1000W时，锅底温度为160℃，而当电磁灶输出功率提高至2000W时，锅底温度升高至约215℃，而锅内水的温度仍然为100℃，即，在锅内液体达到沸腾时，该控温系统测得的锅底温度并不能反映锅内水的实际温度及温度变化。因此，该控温系统仍然无法实现电磁灶的精确、智能控温与烹饪，另外，由于该控温系统没有实现对溢锅状态的判断，因此也无法解决溢锅的问题。

发明内容

本发明的目的是提供一种烹饪器具及其控温方法，该烹饪器具及其控温方法能够实现精确、智能控温与烹饪并能够解决溢锅的问题。

为了实现上述目的，本发明提供一种烹饪器具，该烹饪器具包括锅具和加热模块，其特征在于，该烹饪器具还包括感温模块和控制模块：所述感温模块被设置在所述锅具的外侧壁上且用于感测所述锅具的被锅内液体浸没的内侧壁所对应的外侧壁的温度以及所述锅具的未被锅内液体浸没的内侧壁所对应的外侧壁的温度，并将感测到的温度发送给所述控制模块；以及所述控制模块用于结合所述锅具的被锅内液体浸没的内侧壁所对应的外侧壁的温度信息和所述锅具的未被锅内液体浸没的内侧壁所对应的外侧壁的温度信息来控制所述加热模块的输出功率。

本发明还提供一种烹饪器具的控温方法，该控温方法包括：感测所述烹饪器具的锅具的被锅内液体浸没的内侧壁所对应的外侧壁的温度以及所述锅具的未被锅内液体浸没的内侧壁所对应的外侧壁的温度；以及结合所述锅具的被锅内液体浸没的内侧壁所对应的外侧壁的温度信息和所述锅具的未被锅内液体浸没的内侧壁所对应的外侧壁的温度信息来控制所述烹饪器具的加热模块的输出功率。

由于锅具的被锅内液体浸没的内侧壁所对应的外侧壁的温度能够真实地反映锅内温度，因此据此能够得到锅内温度的精确测量，而锅具的未被锅内液体浸没的内侧壁所对应的外侧壁的温度变化则能够真实地反映锅具内部状态的变化(例如锅内液体从未沸腾到沸腾状态的变化)，因此据此能够精确地判断锅内液体是否沸腾，因此通过结合锅具的被锅内液体浸没的内侧壁所对应的外侧壁的温度信息和锅具的未被锅内液体浸没的内侧壁所对应的外侧壁的温度信息来控制加热模块的输出功率则能够实现精确、智能控温与烹饪，并能够解决溢锅的问题。这在诸如煮粥、煮面条、煮饺子或煲汤等易发生溢锅现象的烹饪过程中是非常有利的。

本发明的其它特征和优点将在随后的具体实施方式部分予以详细说明。

附图说明

附图是用来提供对本发明的进一步理解，并且构成说明书的一部分，与下面的具体实施方式一起用于解释本发明，但并不构成对本发明的限制。在附图中：

图1是现有采用红外测温技术的电磁灶的输出功率、锅底温度与锅内水温的实测曲线；

图2是根据本发明一种实施方式的烹饪锅具的示意结构框图；

图3是根据本发明一种实施方式的烹饪锅具的感温模块的示意框图；

图4示出了根据本发明一种实施方式的感温模块中的第一温度传感器和第二温度传感器在锅具外侧壁上的位置示意图；

图5示出了根据本发明的烹饪器具的锅内水温、锅具的被锅内液体浸没的内侧壁所对应的外侧壁的温度以及锅具的未被锅内液体浸没的内侧壁所对应的外侧壁的温度随时间的实测变化图；以及

图6是根据本发明一种实施方式的烹饪锅具的控温方法的流程图。

具体实施方式

以下结合附图对本发明的具体实施方式进行详细说明。应当理解的是，此处所描述的具体实施方式仅用于说明和解释本发明，并不用于限制本发明。

如图2所示，根据本发明一种实施方式的烹饪器具包括锅具1和加热模块2，其特征在于，该烹饪器具还包括感温模块3和控制模块4。所述感温模块3被设置在所述锅具1的外侧壁上且用于感测所述锅具1的被锅内液体浸没的内侧壁所对应的外侧壁的温度以及所述锅具1的未被锅内液体浸没的内侧壁所对应的外侧壁的温度，并将感测到的温度发送给所述控制模块4。所述控制模块4用于结合所述锅具1的被锅内液体浸没的内侧壁所对应的外侧壁的温度信息和所述锅具1的未被锅内液体浸没的内侧壁所对应的外侧壁的温度信息来控制所述加热模块2的输出功率。

由于锅具1的被锅内液体浸没的内侧壁所对应的外侧壁的温度能够真实地反映锅内温度，因此据此能够得到锅内温度的精确测量，而锅具1的未被锅内液体浸没的内侧壁所对应的外侧壁的温度变化则能够真实地反映锅具内部状态的变化(例如锅内液体从未沸腾到沸腾状态的变化)，因此据此能够精确地判断锅内液体是否沸腾，因此通过结合锅具1的被锅内液体浸没的内侧壁所对应的外侧壁的温度信息和锅具1的未被锅内液体浸没的内侧壁所对应的外侧壁的温度信息来控制加热模块2的输出功率则能够实现精确、智能控温与烹饪，并能够解决溢锅的问题。这在诸如煮粥、煮面条、煮饺子或煲汤等易发生溢锅现象的烹饪过程中是非常有利的。

优选地，所述感温模块3优选利用热效应来感测温度，以克服由于锅具材料和锅底抛光程度的差别导致红外测温技术的测温误差大的问题。

优选地，如图3所示，所述感温模块3可以包括：第一温度传感器21，用于感测所述锅具1的未被锅内液体浸没的内侧壁所对应的外侧壁的温度；第二温度传感器22，用于感测所述锅具1的被锅内液体浸没的内侧壁所对应的外侧壁的温度；以及信号发送模块23，用于将所述第一温度传感器21和所述第二温度传感器22所感测的温度发送给所述控制模块4。其中，所述第一温度传感器21可以为热电阻或热电偶或其他优选利用热效应来感测温度的温度传感器，以及所述第二温度传感器22可以为热电阻或热电偶或其他优选利用热效应来感测温度的温度传感器。当然，第一温度传感器21和第二温度传感器22也可以利用其它效应来感测温度，例如利用红外光电效应。图4示出了第一温度传感器21和第二温度传感器22在锅具1外侧壁上的位置示意图。

优选地，所述感温模块3优选紧密接触所述外侧壁以便能够很好地利用热效应来感测锅内温度。以图2所示的感温模块3结构为例，第一温度传感器21和第二温度传感器22优选紧密接触锅具1的外侧壁，但是信号发送模块23可以位于烹饪器具的任何位置并可以通过导线或无线的方式与第一温度传感器21和第二温度传感器22连接或者还可以将第一温度传感器21和第二温度传感器22和信号发送模块23相集成。另外，当第一温度传感器21和第二温度传感器22自身具有发送功能时可以省略信号发送模块23。

优选地，所述感温模块3可以感测锅具1的被锅内液体浸没的内侧壁所对应的外侧壁上至少一个位置处的温度以及感测锅具1的未被锅内液体浸没的内侧壁所对应的外侧壁上至少一个位置处的温度，例如，图3所示的第一温度传感器21和第二温度传感器22的数量都可以是多个。这样，就能够实现更精准的控温。

优选地，所述控制模块4可以依据所述锅具1的被锅内液体浸没的内侧壁所对应的外侧壁的温度及其温度变化率和所述锅具1的未被锅内液体浸没的内侧壁所对应的外侧壁的温度及其温度变化率这4个参数来控制所述加热模块2的输出功率。例如，可以利用这4个参数来构建模糊控制算法以控制加热模块2的输出功率。另外，当所述感温模块3感测锅具1的被锅内液体浸没的内侧壁所对应的外侧壁上多个位置处的温度以及锅具1的未被锅内液体浸没的内侧壁所对应的外侧壁上多个位置处的温度时，控制模块4可以首先对锅具1的被锅内液体浸没的内侧壁所对应的外侧壁上多个位置处的温度及其温度变化率各自取诸如均值或均方值等、对锅具1的未被锅内液体浸没的内侧壁所对应的外侧壁上多个位置处的温度及其温度变化率各自取诸如均值或均方值等，然后利用处理后的温度和温度变化率来构建模糊控制算法以控制加热模块2的输出功率。

图5示出了根据本发明的烹饪器具的锅内水温、锅具的被锅内液体浸没的内侧壁所对应的外侧壁的温度以及锅具的未被锅内液体浸没的内侧壁所对应的外侧壁的温度随时间的实测变化图，其中，在实测时采用的锅具是金属锅具。可见，当加热锅内的水时，金属锅具由于热导率高、热容量小的特点，使得锅内液体的温度会很快地反映到锅具的外侧壁上，从而通过感温模块3感测到锅内液体的温度，同时未被液体浸没的锅具内侧壁所对应的外侧壁的温度低于锅内液体温度。当水沸腾时，由于产生了大量的水蒸气，使得感温模块3感测到的未被液体浸没的锅具内侧壁所对应的外侧壁的温度快速上升，并与感温模块感测到的被液体浸没的锅具内侧壁所对应的外侧壁的温度大致相当。可见，通过根据本发明的感温模块3，能够很好地实现锅内液体温度的感测以及很好地解决溢锅的问题。

本领域技术人员应当理解的是，根据本发明的烹饪器具可以适用于电磁灶、电饭锅等厨具。

以根据本发明的烹饪器具是电磁灶为例。该电磁灶除了包括现有电磁灶所具有的电磁灶壳体、电磁灶面板、位于所述电磁灶面板下方的加热模块和位于所述电磁灶面板上的锅具之外，该电磁灶还包括如上描述的根据本发明的感温模块3和控制模块4。

本发明还提供一种烹饪器具的控温方法，如图6所示，该控温方法包括：

步骤S1、感测所述烹饪器具的锅具的被锅内液体浸没的内侧壁所对应的外侧壁的温度以及所述锅具的未被锅内液体浸没的内侧壁所对应的外侧壁的温度；以及

步骤S2、结合所述锅具的被锅内液体浸没的内侧壁所对应的外侧壁的温度信息和所述锅具的未被锅内液体浸没的内侧壁所对应的外侧壁的温度信息来控制所述烹饪器具的加热模块的输出功率。

由于锅具的被锅内液体浸没的内侧壁所对应的外侧壁的温度能够真实地反映锅内温度，因此据此能够得到锅内温度的精确测量，而锅具的未被锅内液体浸没的内侧壁所对应的外侧壁的温度变化则能够真实地反映锅具内部状态的变化(例如锅内液体从未沸腾到沸腾状态的变化)，因此据此能够精确地判断锅内液体是否沸腾，因此通过结合锅具的被锅内液体浸没的内侧壁所对应的外侧壁的温度信息和锅具的未被锅内液体浸没的内侧壁所对应的外侧壁的温度信息来控制加热模块的输出功率则能够实现精确、智能控温与烹饪，并能够解决溢锅的问题。这在诸如煮粥、煮面条、煮饺子或煲汤等易发生溢锅现象的烹饪过程中是非常有利的。

优选地，所述外侧壁的温度利用热效应来感测，以克服由于锅具材料和锅底抛光程度的差别导致红外测温技术的测温误差大的问题。

优选地，在步骤S1中，可以感测锅具的被锅内液体浸没的内侧壁所对应的外侧壁上至少一个位置处的温度以及锅具的未被锅内液体浸没的内侧壁所对应的外侧壁上至少一个位置处的温度。这样，就能够实现更精准的控温。

优选地，在步骤S2中，可以依据锅具的被锅内液体浸没的内侧壁所对应的外侧壁的温度及其温度变化率和锅具的未被锅内液体浸没的内侧壁所对应的外侧壁的温度及其温度变化率这4个参数来控制加热模块的输出功率。例如，可以利用这4个参数来构建模糊控制算法以控制加热模块的输出功率。另外，当在步骤S1中感测锅具的被锅内液体浸没的内侧壁所对应的外侧壁上多个位置处的温度以及锅具的未被锅内液体浸没的内侧壁所对应的外侧壁上多个位置处的温度时，在步骤S2中可以首先对锅具的被锅内液体浸没的内侧壁所对应的外侧壁上多个位置处的温度及其温度变化率各自取诸如均值或均方值等、对锅具的未被锅内液体浸没的内侧壁所对应的外侧壁上多个位置处的温度及其温度变化率各自取诸如均值或均方值等，然后利用处理后的温度和温度变化率来构建模糊控制算法以控制加热模块的输出功率。

以上结合附图详细描述了本发明的优选实施方式，但是，本发明并不限于上述实施方式中的具体细节，在本发明的技术构思范围内，可以对本发明的技术方案进行多种简单变型，这些简单变型均属于本发明的保护范围。

另外需要说明的是，在上述具体实施方式中所描述的各个具体技术特征，在不矛盾的情况下，可以通过任何合适的方式进行组合。为了避免不必要的重复，本发明对各种可能的组合方式不再另行说明。

此外，本发明的各种不同的实施方式之间也可以进行任意组合，只要其不违背本发明的思想，其同样应当视为本发明所公开的内容。

Claims (10)

1.一种烹饪器具，该烹饪器具包括锅具和加热模块，其特征在于，该烹饪器具还包括感温模块和控制模块：

所述感温模块被设置在所述锅具的外侧壁上且用于感测所述锅具的被锅内液体浸没的内侧壁所对应的外侧壁的温度以及所述锅具的未被锅内液体浸没的内侧壁所对应的外侧壁的温度，并将感测到的温度发送给所述控制模块；以及

所述控制模块用于结合所述锅具的被锅内液体浸没的内侧壁所对应的外侧壁的温度信息和所述锅具的未被锅内液体浸没的内侧壁所对应的外侧壁的温度信息来控制所述加热模块的输出功率。

2.根据权利要求1所述的烹饪器具，其特征在于，所述感温模块利用热效应来感测温度。

3.根据权利要求1或2所述的烹饪器具，其特征在于，所述感温模块包括：

第一温度传感器，用于感测所述锅具的未被锅内液体浸没的内侧壁所对应的外侧壁的温度；

第二温度传感器，用于感测所述锅具的被锅内液体浸没的内侧壁所对应的外侧壁的温度；以及

信号发送模块，用于将所述第一温度传感器和所述第二温度传感器所感测的温度发送给所述控制模块。

4.根据权利要求1或2所述的烹饪器具，其特征在于，所述感温模块紧密接触所述外侧壁。

5.根据权利要求1所述的烹饪器具，其特征在于，所述感温模块感测所述锅具的被锅内液体浸没的内侧壁所对应的外侧壁上至少一个位置处的温度以及所述锅具的未被锅内液体浸没的内侧壁所对应的外侧壁上至少一个位置处的温度。

6.根据权利要求1、2或5所述的烹饪器具，其特征在于，所述控制模块依据所述锅具的被锅内液体浸没的内侧壁所对应的外侧壁的温度及其温度变化率和所述锅具的未被锅内液体浸没的内侧壁所对应的外侧壁的温度及其温度变化率来控制所述加热模块的输出功率。

7.一种烹饪器具的控温方法，该控温方法包括：

感测所述烹饪器具的锅具的被锅内液体浸没的内侧壁所对应的外侧壁的温度以及所述锅具的未被锅内液体浸没的内侧壁所对应的外侧壁的温度；以及

结合所述锅具的被锅内液体浸没的内侧壁所对应的外侧壁的温度信息和所述锅具的未被锅内液体浸没的内侧壁所对应的外侧壁的温度信息来控制所述烹饪器具的加热模块的输出功率。

8.根据权利要求7所述的控温方法，其特征在于，所述外侧壁的温度利用热效应来感测。

9.根据权利要求7所述的控温方法，其特征在于，感测所述锅具的被锅内液体浸没的内侧壁所对应的外侧壁上至少一个位置处的温度以及所述锅具的未被锅内液体浸没的内侧壁所对应的外侧壁上至少一个位置处的温度。

10.根据权利要求7或8或9所述的控温方法，其特征在于，依据所述锅具的被锅内液体浸没的内侧壁所对应的外侧壁的温度及其温度变化率和所述锅具的未被锅内液体浸没的内侧壁所对应的外侧壁的温度及其温度变化率来控制所述加热模块的输出功率。