CN106455582A - 用于烹饪装置的蒸汽传感器 - Google Patents

Abstract

公开了烹饪装置及使用烹饪装置中的温度/湿度探测件对含水量进行测量和控制的方法。温度/湿度探测件在封闭的系统中操作使得不会将热量和湿度过多地损失到外部环境中。温度/湿度探测件使得烹饪设备的操作能够节约能量并且高效。一种实施方式提供了封闭的系统，在该封闭的系统中，设置在烹饪装置的烹饪室与烹饪室外部的冷凝器之间的排放管的端部低于冷凝器中的水位以形成封闭的系统，使得烹饪室内的加热的且潮湿的空气在不通过水位的情况下不能离开烹饪室，并且温度/湿度探测件设置在冷凝器中的水位上方的空气空间中且接近排放管。

Description

用于烹饪装置的蒸汽传感器

背景技术

1.技术领域

本公开内容涉及烹饪装置以及用于测量和控制烹饪装置的最大蒸汽量的方法。更具体地，本公开内容涉及用于烹饪装置的蒸汽传感器，其工作为封闭的系统的一部分使得热量和蒸汽不会过多地损失到外部环境中。本公开内容的蒸汽传感器使得烹饪装置的操作能够节约能量并且高效。

2.本公开内容的背景技术

烹饪装置的烹饪室内部的蒸汽量是达到良好烹饪结果的一个重要参数。因此，测量和控制烹饪装置的烹饪室内部的蒸汽量是烹饪装置和经烹饪的食品的质量的关键特征。根据现有技术，在市售烹饪装置例如市售万能蒸烤箱(combisteamer)中使用了许多不同类型的湿度探测件和蒸汽传感器。市售万能蒸烤箱通常使用蒸汽、热空气或者热量与蒸汽的组合对已经放入烹饪装置中的食品进行加热或烹饪。因此，在现有技术中，已经研发了各种装置以试图测量和控制烹饪装置的烹饪室中的湿度以使得对食品进行适当地烹饪。然而，通常，如下面通过对现有技术的装置的回顾将看出，所使用的分别对烹饪装置的烹饪室中的蒸汽或湿度进行测量和控制的装置被定位成使得难以对该装置进行保养和清理和/或该装置用于“敞开”系统使得加热的、潮湿的空气能够从烹饪室逸出到外部环境中，从而导致资源浪费和成本过高。下面将讨论现有技术的一些实施方式。

EP 1847203描述了一种具有蒸汽出口传感器的烹饪装置。该蒸汽出口传感器包括通向位于暴露于外部环境的压力室中的保护壳的内部的第一开口。位于保护壳内部的是测量温度T_X的温度传感器。例如，如果由温度传感器读取的温度T_X落在较低的阈值温度T_S1之下，则蒸汽发生器被打开以向烹饪室提供蒸汽。另一方面，如果由温度传感器读取的温度T_X达到较高的阈值温度T_S2，则从烹饪室中抽出蒸汽。然而，通向保护壳的第一开口始终被打开并且暴露于外部环境中，其中，温度传感器位于保护壳中。因此，不能防止加热的、潮湿的空气从烹饪室中不受控制的释放。

EP 0092851描述了一种具有小横截面的测量线路的烹饪装置，该小横截面的测量线路将烹饪室连接至通向外部环境的排气线路。温度传感器位于小横截面的测量线路中并接近通向外部环境的排气线路。温度传感器检测离开烹饪室的气体的温度，并且当检测到足够的温度时，蒸汽发生器的加热元件被关闭。在任何情况下，小横截面的测量线路和其中的温度传感器始终连接至外部环境。此外，位于小横截面测量线路中的温度传感器难以保养和清理。

EP 2474787类似于EP 1847203。在EP 2474787中，温度传感器位于烹饪装置的烹饪室(始终打开)中的开口与将烹饪室气体提供至外部周围大气的开口之间。当由于蒸汽的产生造成在烹饪室内发生过压时，由于过压造成过量的蒸汽通过烹饪室内的开口逸出，温度传感器检测排到外部大气中的逸出蒸汽的温度，并且调整蒸汽产生。因此，EP 2474787同样地在敞开的系统中控制蒸汽产生，该系统由于受到过压将蒸汽排放到外部周围环境。

美国专利申请公开号2012/0294992公开了用于主动地对烹饪装置的烹饪室内的湿度进行评估的一种湿度感测装置。在所示的实施方式中，该湿度感应装置通过敞开的通道直接与烹饪室连通，而在另一种实施方式中，湿度感应装置还被布置成沿着通向外部周围环境的排气路径。

美国专利No.6,987,246公开了一种用于组合炉的湿度控制系统，其中使用了设置在组合炉的烹饪室外部并且不直接与组合炉的烹饪室连通的温度传感器。然而，该温度传感器位于旁路管的通路中，该旁路管通风至烹饪室外部的周围大气。此外，在该专利的实施方式中，当由于过量蒸汽造成烹饪室内过压时，出口阀打开并且将热的、潮湿的空气排出到外部周围环境中。

根据上述现有技术可以看出，湿度/蒸汽控制装置/系统被应用于将潮湿的空气持续地排出到外部环境的系统中。这些系统浪费能源并且造成不必要的热损耗。此外，许多现有技术的系统将温度传感器或湿度传感器放置在不能容易地对该温度传感器或湿度传感器进行清理和/或维护/更换的位置处。

发明内容

本公开内容的目的在于通过提供不会将热量持续地损耗至周围环境的用于控制蒸汽产生的方法/装置来改善公知烹饪装置。

本公开内容的目的还在于通过提供用于在减小能量消耗的同时控制蒸汽产生的方法/装置来改善公知烹饪装置。

本公开内容的另一目的在于通过提供如下的用于控制烹饪室内的蒸汽产生的装置来改善公知烹饪装置，该用于控制烹饪室内的蒸汽产生的装置在将其包含至烹饪装置相关的方面中具有低制造成本。

本公开内容的又一目的在于，通过提供如下的用于控制烹饪室内的蒸汽产生的装置来改善公知烹饪装置，该用于控制烹饪室内的蒸汽产生装置容易清理并且优选地能够在烹饪室自身的清理周期的同时被清理。

因此，本公开内容所提供的优点包括：降低烹饪装置中所包括的用于蒸汽产生控制装置的制造成本、蒸汽产生控制装置的更好的和更容易的清理以及以增加的可靠性和减小的空间需求将蒸汽产生控制装置设置在烹饪装置中。

根据本公开内容的一种实施方式提供了一种烹饪装置，该烹饪装置包括：烹饪室；排放管，排放管具有两个端部，一个端部设置成与烹饪室连通，另一端部设置成与位于烹饪室外部的冷凝器连通；其中具有水位的冷凝器，水位形成水隔层；废水管；从冷凝器通向外部环境的通风管；以及经由控制器与蒸汽发生器连通的用于检测温度的温度传感器，该烹饪装置的特征在于：

排放管的设置成与冷凝器连通的端部位于水位下方以形成封闭的系统，使得在烹饪室内的加热的和/或潮湿的空气在不通过水隔层的情况下不能离开烹饪室，以及

温度传感器被设置在冷凝器中的水位上方的空气空间中且接近排放管。

优选地，该烹饪装置的特征在于：当温度传感器检测到空气空间中的预定的较低温度时，温度传感器经由控制器启用蒸汽发生器，以产生蒸汽并且向烹饪室提供蒸汽(根据需要)，以及当温度传感器检测到空气空间中的预定的较高温度时，温度传感器经由控制器停用蒸汽发生器，以停止产生蒸汽并且停止向烹饪室提供蒸汽。

进一步优选地，温度传感器被设置在水位上方的空气空间中、距离排放管大约10mm至大约80mm。进一步优选地，温度传感器可以被遮蔽以使得温度传感器不与水位接触。此外，在优选实施方式中，预定的较高温度比预定的较低温度高大约0.5K至大约20K，更优选地，预定的较高温度比预定的较低温度高大约1K至大约5K。

根据本公开内容的另一实施方式提供了一种用于操作烹饪装置的方法，该烹饪装置包括：烹饪室；与烹饪室直接连通的蒸汽发生器；具有两个端部的排放管，其中，一个端部设置成与烹饪室连通，而另一端部设置成与位于烹饪室外部的冷凝器连通；其中具有水位的冷凝器，水位形成水隔层；废水管；从冷凝器通向外部环境的通风管；以及经由控制器与蒸汽发生器连通的用于检测温度的温度传感器，该方法的特征在于：

使得排放管的设置成与冷凝器连通的端部位于水位下方以形成封闭的系统，使得在烹饪室内的加热的和/或潮湿的空气在不通过水隔层的情况下不能离开烹饪室，

使得温度传感器被设置在冷凝器中的水位上方的空气空间中且接近排放管，

以蒸汽模式启动烹饪周期用于对烹饪室内的食品进行烹饪，

启动蒸汽发生器以向烹饪室提供蒸汽，

当烹饪室充满蒸汽时使过量的蒸汽能够经由排气管并且通过水隔层离开烹饪室，

通过温度传感器测量空气空间的温度，

在温度传感器检测到空气空间中的预定的较高温度时停止蒸汽发生器，以及

在温度传感器检测到空气空间中的预定的较低温度时启动蒸汽发生器。

在优选实施方式中，当温度传感器检测到空气空间中的预定的较高温度时停止蒸汽发生器而当温度传感器检测到空气空间中的预定的较低温度时启动蒸汽发生器，这种情况在如下条件下出现：预定的较高温度设置为比预定的较低温度高大约0.5K至大约20K，以及更优选地，预定较高温度设置为比预定的较低温度高大约1K至大约5K。还优选地，该方法的特征还在于：温度传感器被遮蔽以使得温度传感器不与水位接触。

附图说明

使用附图根据对实施方式的下述描述将产生本公开内容的进一步的细节、特征和优点，在附图中：

图1示出了具有位于旁路通道中的用于蒸汽控制的温度传感器的现有技术的万能蒸烤箱的示意性表示；

图2示出了具有本公开内容的用于蒸汽控制的温度传感器的万能蒸烤箱的实施方式的示意性表示；

图3示出了根据本公开内容的用于蒸汽控制的温度传感器的方法步骤的方法流程图的示意性表示；以及

图4示出了根据本公开内容的用于蒸汽控制的温度传感器的方法步骤的替代的方法流程图的示意性表示。

具体实施方式

现在将关于附图中所示的实施方式对本公开内容进行详细地描述，其中，相同的附图标记表示相同的元件。

图1示出了具有蒸汽传感器和控制件(未示出)的现有技术万能蒸烤箱100的广义设计。在图1中，万能蒸烤箱100具有烹饪室1、排放管2、冷凝器3、通风管4、废水管5、进气管6和进气阀瓣(flap)7。烹饪室1容纳有加热元件8、由电机10驱动的风扇9以及面板11，面板11将烹饪室1分为烹饪区域A和由风扇9及加热元件8组成的加热区域B。在冷凝器3中有水位18，水位18在烹饪室1/排放管2与通风管4之间设置有水隔层21。水位18的深度受伸入冷凝器中的废水管5的高度的控制。当进气阀瓣7打开时，进气管6使得冷空气能够从外部环境进入烹饪室1以用于达到除湿目的。万能蒸烤箱100还设置有蒸汽发生器19，该蒸汽发生器19包括设置在水位23中的加热元件20使得：当烹饪周期需要蒸汽时，加热元件20对水加热以产生蒸汽，蒸汽经由开口22进入烹饪室1。尽管在图1和图2中蒸汽发生器19作为单独的单元被示出，但是如本领域所公知的，蒸汽发生器可以由将水直接喷入加热区域B的水管路代替。当烹饪室中有足够的压力时，加热的、潮湿的空气基本上按照图1所描绘的箭头从烹饪室1向下流入排放管2并且进入冷凝器3中。此后，加热的、潮湿的空气还按照箭头12经由通风管4离开。万能蒸烤箱100的蒸汽传感器由温度传感器15和旁通管16组成。旁通管16之所以这样命名是由于：如现在将对其进行描述的，其使得烹饪室1内过多的蒸汽从冷凝器3中的水位18旁边通过。当烹饪室1内的压力低于特定的阈值水平(或处于“低于压力”状态)时，旁通管16使得空气流能够沿着由双箭头17所示的从左至右的方向，即进入烹饪室1。在由蒸汽发生器19提供蒸汽的烹饪周期期间，烹饪室1内的压力逐渐增加。然而，随着烹饪室1内的压力增加，烹饪室1内的高压力、高湿度的空气沿着双箭头17从右至左行进(与空气沿着排放管2向下流并且穿过和通过水隔层21相比，这是“阻力最小的路径”)。在热的潮湿空气从烹饪室1沿着双箭头17的从右至左的方向行进时，其也通过旁通管16，并且通过排气管4逸出。通过这种方式，浪费了热的潮湿空气，并且增加了能量消耗。此外，旁通管16的位置和尺寸使得其难以进入和清理。

图2示出了根据本公开内容的具有蒸汽传感器和控制件的万能蒸烤箱100的实施方式。在图2中，图1中的旁通管16和温度传感器15被移除，因此也移除了双箭头17的双向气流。根据本公开内容，温度传感器14放置在水位18和水隔层21上方的空气空间24中。还可以看出，温度传感器14被放置为接近排放管2。根据下面的描述，对于本领域技术人员而言，对温度传感器和控制件的这些修改的影响将变得明显。当需要蒸汽的烹饪周期开始并且蒸汽发生器19将蒸汽提供到烹饪室1时，烹饪室1内的压力逐渐增加。起初，来自蒸汽发生器19的蒸汽在烹饪室1内正进行烹饪的食品的表面上冷凝。在烹饪周期的某一时刻，与产生新蒸汽相比，由蒸汽发生器19所提供到烹饪室1的蒸汽发生冷凝更慢。此时，烹饪室1内的压力达到迫使过多的蒸汽沿着排放管2向下的程度。同时，温度传感器14对由于加压的蒸汽离开烹饪室1而造成的空气空间24内的温度的上升进行检测。当温度传感器14检测到处于预定的较高温度时，温度传感器14经由控制器向蒸汽发生器19发送信号以关闭蒸汽发生器19并且停止产生蒸汽并且停止将蒸汽提供到烹饪室1。当蒸汽发生器19停止产生蒸汽并且停止将蒸汽提供到烹饪室1时，在随后的时间，停止使气体通过排放管2逸出烹饪室1。这造成排放管的温度处于较低温度并且温度传感器14也监测到该温度。当温度传感器14监测到预定的较低温度时，温度传感器14此时经由控制器向蒸汽发生器19发送信号以再次开始产生蒸汽并且将蒸汽提供到烹饪室1。

图3示出了根据本公开内容的逐步的方法。在步骤300中，产生热量和/或蒸汽的需求，例如通过已经放置在烹饪装置100的烹饪室1中的食品进入烹饪周期而产生。在步骤310中，开始了部分反映在步骤300中进入烹饪周期产生的蒸汽的控制算法。在步骤320中，开始由蒸汽发生器19产生蒸汽并且蒸汽被提供至烹饪室1。如上所述，对于图2，产生并且提供到烹饪室1的蒸汽最初在烹饪室1中的食品的表面上冷凝。随着越来越多的蒸汽被产生并且提供到烹饪室1，烹饪室1中的压力增加。如步骤330中所反映的，由于越来越大的压力(如步骤320中所指示的)造成过剩的蒸汽经由排放管2并通过水隔层21从烹饪室1逸出并且离开通风管4。在步骤340中，随着烹饪室1中的压力的增加，沿着排放管2、通过水隔层21从烹饪室逸出并且进入通风管4的过剩的蒸汽使空气空间24的温度增加。在步骤340中，由温度传感器14测量增加的温度。在步骤350中，在该方法中的某一时间，温度传感器14读取到温度达到预定的较高温度(这里定义为“设定点X₂”)。此时，在步骤360中，温度传感器14经由控制器向蒸汽发生器19发送信号以停止蒸汽产生。此后，如步骤370所示，蒸汽在蒸汽烹饪室1中继续进行冷凝，烹饪室1内的压力减小，并且蒸汽停止通过水隔层21逸出。结果是，如步骤380所反映的，排放管2冷却下来，并且在某个时间，温度降到低于较低的预定较低温度，这里为“设定点X₁”。此时，温度传感器14向蒸汽发生器19发送信号以再次如步骤320所示的开始产生蒸汽并且将蒸汽提供到蒸汽烹饪室1。在步骤320到步骤380之间循环，直到对烹饪室1中的食品完成以蒸汽模式的烹饪周期为止。

图4示出了参看图3中的方法的替选的方式。图4以更连续的、循环周期的、决策树模式示出了该方法。在图4中，用于加热和/或蒸汽的需求的步骤300以及进入部分地反映步骤300中进入烹饪周期而产生的蒸汽的控制算法310分别与图3中的步骤相同，步骤300例如通过使已经放置在烹饪装置100的烹饪室1中的食品进入需要蒸汽的烹饪周期而产生用于加热和/或蒸汽的需求。在图4中，步骤310以虚线示出表示存储在控制器(未示出)中的用于蒸汽产生的控制算法。在图4中，在始终读取冷凝器3中的空气空间24中的温度的温度传感器14处，应用了判定点400。在判定点400处，问题被询问，并且取决于由温度传感器14读取的温度，两种行动是可能的。问题410为：由温度传感器14读取的温度是否大于或等于预定的较高温度X₂？如果对于问题410的回答是“否”，则系统循环回到判定点400之前的点，并且经由控制器通过温度传感器14开始或继续产生蒸汽。如果对于问题410的回答是“是”，则蒸汽发生器19被关闭并且停止产生蒸汽。在判定点405处，问题415被询问，并且取决于由温度传感器14读取的温度，两种行动是可能的。问题415为：由温度传感器14读取的温度是否大于或等于预定的较低温度X₁？如果对于问题415的回答是“否”，则开始或继续产生蒸汽。如果对于问题415的回答是“是”，则蒸汽发生器19保持关闭并且没有蒸汽产生。通过这种方式，与图3所示的方法相似，该方法通过判定点400和405继续循环，直到烹饪室1中的食品的需要蒸汽的烹饪周期完成或中断为止。

在上面的详细描述中，结合优选实施方式对本公开内容的具体实施方式进行了描述。然而，在一定程度上，上面的描述特定于本公开内容的特定的实施方式或特定用途，这仅仅意在示意性说明并且仅仅提供对示例性实施方式的简明描述。因此，本公开内容并不限于上面所描述的具体实施方式，相反本公开内容包括所有落入所附权利要求的真实范围内的替代、修改及等同方案。本公开内容的各种修改和变化对于本领域技术人员来说将是明显的，需要理解的是，这样的修改和变化包括在该申请的权限以及权利要求的精神和范围内。

本文所参考的所有专利、出版物和其他文件将整体合并到本文中，如同在这里充分阐述一样。

Claims (12)

1.一种烹饪装置，所述烹饪装置具有：烹饪室；具有两个端部的排放管，一个端部设置成与所述烹饪室连通，另一端部设置成与位于所述烹饪室外部的冷凝器连通；其中具有水位的所述冷凝器，所述水位形成水隔层；废水管；从所述冷凝器通向外部环境的通风管；以及与控制器连通的用于检测温度的温度传感器，所述烹饪装置的特征在于：

所述排放管的设置成与所述冷凝器连通的所述端部位于所述水位下方以便形成封闭的系统，使得在所述烹饪室内的加热的和/或潮湿的空气在不通过所述水隔层的情况下不能离开所述烹饪室，以及

所述温度传感器被设置在所述冷凝器中的所述水位上方的空气空间中且接近所述排放管。

2.根据权利要求1所述的烹饪装置，所述烹饪装置还具有蒸汽发生器，所述蒸汽发生器与所述烹饪室直接连通，并且所述温度传感器与所述蒸汽发生器连通，所述烹饪装置的特征还在于：

当所述温度传感器检测到所述空气空间中的预定的较低温度时，所述温度传感器经由所述控制器启用所述蒸汽发生器，以产生蒸汽并且向所述烹饪室提供蒸汽，以及

当所述温度传感器检测到所述空气空间中的预定的较高温度时，所述温度传感器停用所述蒸汽发生器，以停止产生蒸汽并且停止向所述烹饪室提供蒸汽。

3.根据权利要求1或2所述的烹饪装置，其特征还在于，所述温度传感器被设置在所述水位上方的所述空气空间中、距离所述排放管大约10mm至大约80mm。

4.根据权利要求1至3中任一项所述的烹饪装置，其特征还在于，所述温度传感器被遮蔽以使得所述温度传感器不与所述水位接触。

5.根据权利要求2至4中任一项所述的烹饪装置，其特征还在于，所述预定的较高温度比所述预定的较低温度高大约0.5K至大约20K。

6.根据权利要求2至5中任一项所述的烹饪装置，其特征还在于，所述预定的较高温度比所述预定的较低温度高大约1K至大约5K。

7.一种用于操作烹饪装置的方法，所述烹饪装置具有：烹饪室；与所述烹饪室直接连通的蒸汽发生器；具有两个端部的排放管，一个端部设置成与所述烹饪室连通，另一端部设置成与位于所述烹饪室外部的冷凝器连通；其中具有水位的所述冷凝器，所述水位形成水隔层；废水管；从所述冷凝器通向外部环境的通风管；以及与控制器连通的用于检测温度的温度传感器，所述方法的特征在于：

使得所述排放管的设置成与所述冷凝器连通的所述端部位于所述水位下方以便形成封闭的系统，使得在所述烹饪室内的加热的和/或潮湿的空气在不通过所述水隔层的情况下不能离开所述烹饪室，

使得所述温度传感器设置在所述冷凝器中的所述水位上方的空气空间中且接近所述排放管，

以蒸汽模式启动烹饪周期用于烹饪所述烹饪室内的食品，

启动所述蒸汽发生器以向所述烹饪室提供蒸汽，

在所述烹饪室充满蒸汽的情况下允许过量的蒸汽经由所述排气管并且通过所述水隔层离开所述烹饪室，

通过所述温度传感器测量所述空气空间的温度，

在所述温度传感器检测到所述空气空间中的预定的较高温度时停止所述蒸汽发生器，以及

在所述温度传感器检测到所述空气空间中的预定的较低温度时启动所述蒸汽发生器。

8.根据权利要求7所述的方法，其特征还在于：

通过所述温度传感器检测到所述空气空间中的预定的较低温度并且经由所述控制器启用所述蒸汽发生器，以产生蒸汽并且向所述烹饪室提供蒸汽，以及

通过所述温度传感器检测到所述空气空间中的预定的较高温度并且经由所述控制器停用所述蒸汽发生器，以停止产生蒸汽并且停止向所述烹饪室提供蒸汽。

9.根据权利要求7或8所述的方法，其特征还在于：将所述温度传感器设置在所述水位上方的所述空气空间中、距离所述排放管大约10mm至大约80mm。

10.根据权利要求7至9中任一项所述的方法，其特征还在于：将所述温度传感器遮蔽以使得所述温度传感器不与所述水位接触。

11.根据权利要求8至10中任一项所述的方法，其特征还在于：将所述预定的较高温度设置为比所述预定的较低温度高大约0.5K至大约20K。

12.根据权利要求8至11中任一项所述的方法，其特征还在于：将所述预定的较高温度设置为比所述预定的较低温度高大约1K至大约5K。