CN108488840B - 防干烧灶具 - Google Patents

Abstract

本发明提供了一种防干烧灶具，本发明的灶具包括称重装置和控制装置。称重装置设置于台面板的下方，用于检测灶眼上方炊具及其内部物料的总重量和/或炊具的振动加速度。控制装置与检测部件电路连接，配置成根据炊具及其内部物料的总重变化以及炊具的振动加速度大小关闭或保持开启灶眼的燃气开关。具体地，当炊具及物料的加速度小于加速度阈值，且炊具及物料的重量下降速度大于重量下降速度阈值时确定发生干烧。本发明的防干烧灶具，使用重量和振动加速度双重条件综合判断是否发生干烧，判断结果更加准确，能够精确确定关闭燃气开关的时间点，避免出现干烧或食物还未煮熟燃气开关就自动关闭的情况。

Description

防干烧灶具

技术领域

本发明涉及厨具，特别涉及一种防干烧灶具。

背景技术

燃气灶为现代家庭中一种常用的灶具，其通过燃烧煤气产生明火以加热或烹饪食物。这种燃气灶一般在其面板上设置有控制火力大小和火力开关的旋钮，用户通过该旋钮开启/开闭燃气灶。但是，在某些情况下，用户可能在烹饪期间忘记关闭煤气灶，炊具内物料长时间加热，其液体熬干，出现干烧现象。若干烧持续进行，不仅会烧焦食物，造成浪费，严重的时候，还会导致炊具温度过高，引发火灾。因此，在燃气灶领域，如何智能地关闭燃气开关，从而防止干烧情况的出现成为重要的研究课题。

现有燃气灶为了解决上述问题，会在燃气灶表面或放置炊具位置的附近设置一个温度传感器，以检测炊具的温度。当炊具温度超过阈值温度时，则判定发生干烧，此时燃气开关自动切断，燃气灶停止工作。然而，由于用户每次烹饪方式的不同，不同情况下的发生干烧时的温度阈值并不相同，不能一概而论。但是，上述燃气灶一般只设置一个温度阈值点，这会造成对燃气灶发生干烧的时间点判断并不准确。比如，用户在油炸食物时，炊具温度比其他烹饪模式的温度要高，这种情况下可能会出现燃气灶实际上还没发生干烧，就自动切断了燃气开关，导致食物没有煮熟；或者用户在蒸煮食物时，炊具温度比其他烹饪模式的温度要低，这种情况下可能已经出现干烧情况，而燃气灶不能够及时切断燃气开关，产生安全隐患。

发明内容

鉴于上述问题，提出了本发明以便提供一种克服上述问题或者至少部分地解决上述问题的防干烧灶具。

本发明的一个目的是为了防止灶具出现干烧。

本发明的另一个目的是为了防止检测装置受到炊具的热量影响。

本发明的另一个目的是为了使得支撑部件更加稳定。

本发明提供了一种防干烧灶具，包括：灶体，其包括用于承载炊具的台面板，台面板上设置有灶眼；称重装置，设置于台面板的下方，用于检测灶眼上方炊具及其内部物料的总重量和/或炊具的振动加速度；其中称重装置包括：支撑部件，其顶端向上延伸直接或间接地支撑炊具；检测部件，设置于支撑部件的底端，通过感应支撑部件传递的重量和/或振动加速度确定炊具及其内部物料的总重量和/或炊具的振动加速度；控制装置，与检测部件电路连接，配置成根据炊具及其内部物料的总重变化以及炊具的振动加速度大小关闭或保持开启灶眼的燃气开关。

可选地，台面板还包括：盛液盘，可上下浮动地设置于灶眼的外围，其上表面用于承载炊具，其下表面抵触支撑部件的顶端。

可选地，支撑部件包括：固定板，水平放置于检测部件的感应按键上；和多个支杆，每个支杆的底端固定连接固定板，其顶端向上延伸以支撑盛液盘。

可选地，固定板为中心对称的十字形平板；支杆为4根，分别设置于十字形平板的四个端部。

可选地，每个支杆的顶端还具有向上突出的限位凸起；盛液盘靠近边缘的多个位置还设置有限位孔，限位凸起插入到对应的限位孔中。

可选地，每根支杆连接固定板的底部还具有隔热部，隔热部由隔热材料制成。

可选地，上述防干烧灶具还包括：锅架，设置于盛液盘上，用于支撑炊具；锅架的底面遮蔽限位孔。

可选地，检测部件包括：重力传感器，用于检测支撑部件上炊具及其内部物料的总重；和加速度传感器，用于检测炊具的振动加速度。

可选地，上述防干烧灶具还包括：底板，设置于检测部件底部，用于承载称重装置。

可选地，上述防干烧灶具还包括：燃气管，连通灶眼和外界燃气供气管道，用于向灶眼提供燃气；和电磁阀，设置于燃气管上，用于打开或关闭燃气管；其中控制装置与电磁阀电路连接，以控制燃气管的开闭状态。

本发明提供了一种防干烧灶具，本发明的灶具包括称重装置和控制装置。称重装置设置于台面板的下方，用于检测灶眼上方炊具及其内部物料的总重量和/或炊具的振动加速度。控制装置与检测部件电路连接，配置成根据炊具及其内部物料的总重变化以及炊具的振动加速度大小关闭或保持开启灶眼的燃气开关。当炊具内部物料发生干烧时，其内部水分急剧减少，导致炊具及物料的重量下降速度明显升高。同时，干烧时炊具内部几乎没有水分，沸腾不剧烈，而未发生干烧时，炊具内水分较多，沸腾剧烈。因此，干烧时炊具的振动会明显减弱，其振动加速度也会随之降低。因此，当炊具及物料的加速度小于加速度阈值，且炊具及物料的重量下降速度大于重量下降速度阈值时，则可以确定发生干烧。本发明的防干烧灶具，使用重量和振动加速度双重条件综合判断是否发生干烧，判断结果更加准确，能够精确确定关闭燃气开关的时间点，避免出现干烧或食物还未煮熟燃气开关就自动关闭的情况。

进一步地，支撑部件包括：固定板和多个支杆。固定板水平放置于所述检测部件的感应按键上。多个支杆每个支杆的底端固定连接所述固定板，其顶端向上延伸以支撑所述盛液盘。本发明的防干烧灶具，其支撑部件中的支杆将检测部件与炊具分开，避免炊具的热量传递给检测部件中的传感器，使得传感器中元件受热，导致数据测量不准确。

更进一步地，台面板还包括：盛液盘。盛液盘可上下浮动地设置于所述灶眼的外围，其上表面用于承载炊具，其下表面抵触所述支撑部件的顶端。支撑部件的每个支杆的顶端还具有向上突出的限位凸起，盛液盘靠近边缘的多个位置还设置有限位孔，所述限位凸起插入到对应的限位孔中。本发明的灶具，通过设置限位凸起和限位孔，使得支撑部件更加稳定，防止炊具在烹饪过程中发生晃动。

根据下文结合附图对本发明具体实施例的详细描述，本领域技术人员将会更加明了本发明的上述以及其他目的、优点和特征。

附图说明

后文将参照附图以示例性而非限制性的方式详细描述本发明的一些具体实施例。附图中相同的附图标记标示了相同或类似的部件或部分。本领域技术人员应该理解，这些附图未必是按比例绘制的。附图中：

图1是根据本发明一个实施例的防干烧灶具的示意图；

图2是根据本发明一个实施例的防干烧灶具去除锅架的示意图；

图3是根据本发明一个实施例的防干烧灶具的内部结构示意图；

图4是根据本发明一个实施例的防干烧灶具的称重装置的示意图；

图5是根据本发明一个实施例的防干烧灶具的检测部件的示意图；

图6是根据本发明一个实施例的防干烧灶具的控制方法的示意图；和

图7是根据本发明一个实施例的防干烧灶具的控制方法的流程图。

具体实施方式

本发明提供了一种防干烧灶具，如图1所示，在本实施例中，该灶具为燃气灶。该燃气灶包括：灶体10、称重装置30和控制装置。灶体10包括用于承载炊具的台面板11以及位于台面板11下方的底壳12，台面板11和底壳12共同限定出灶体10的容纳腔，该容纳腔主要用于容纳燃气管和灶具的主控板及相关电路元件。在底壳12的四个边角的位置设置有支脚，以用于支撑灶体10。上述炊具包括但不限于炒锅、高压锅、平底锅等。台面板11上设置有灶眼20，灶眼20用于燃烧燃气产生火力，炊具放置于灶眼20正上方以加热烹煮食物。灶眼20的个数可以为1个或多个，在本实施例中，灶眼20的数量为两个，即一般所称“双灶”。灶眼20进一步包括：火盖、点火针等装置，其具体结构为本领域技术人员所熟知的，这里不再进行赘述。

如图3所示，称重装置30设置于台面板11的下方，用于检测灶眼20上炊具及其内部物料的总重量以及炊具的振动加速度。如图4所示，称重装置30 进一步包括：支撑部件31和检测部件32。支撑部件31顶端向上延伸到达台面板11，以直接或间接地支撑炊具。在本实施例中，台面板11还包括：盛液盘 111。盛液盘111设置于支撑部件31的正上方，用于盛接炊具内溅落的液体，以防止液体进入灶眼20内。盛液盘111设置于灶眼20的外围，其与台面板11的其他部分分离设置，因此其可以随着炊具的重量变化而轻微的上下浮动。其上表面承载炊具，其下表面抵触支撑部件31的顶端。也就是说，支撑部实际支撑盛液盘111，盛液盘111承载炊具，或者说支撑部间接支撑炊具。在本发明另外一些实施例中，也可以不设置盛液盘111，支撑部的顶端伸出台面板11(比如：穿过台面板11上预留的通孔)直接支撑炊具的底面。

检测部件32设置于支撑部件31的底端，通过感应支撑部件31传递的重量和/或振动加速度确定炊具及其内部物料的总重量和/或炊具的振动加速度。如图5所示，具体地，检测部件32包括外壳321，其内部集成设置有重力传感器 323和加速度传感器324。重力传感器323用于检测支撑部件上炊具及其内部物料的总重量，由于支撑部件上可能还包括盛液盘111等装置，在检测炊具及其内部物料的总重量，需要将盛液盘111等其余装置的重量从测量数据中扣除，以得到炊具及其内部物料的实际重量。加速度传感器324用于检测炊具的振动加速度。加速度传感器324是一种能够测量加速度的传感器。通常由质量块、阻尼器、弹性元件、敏感元件和调适电路等部分组成。传感器在加速过程中，通过对质量块所受惯性力的测量，利用牛顿第二定律获得加速度值。根据传感器敏感元件的不同，常见的加速度传感器324包括电容式、电感式、应变式、压阻式、压电式等。外壳321的上表面设置有感应按键322，感应按键322连接外壳321内部的两个传感器，两个传感器通过检测施加于感应按键上的压力得到重量和振动加速度等数据。

在本实施例中，支撑部件31还进一步包括：固定板311和多个支杆312。固定板311水平放置于检测部件32的感应按键322上，固定板311可以通过竖直安装的螺钉固定于检测部件32的外壳321上，以确保固定板311和感应按键 322之间不会发生水平方向上的相对移动，但是固定板311能够在竖直方向的一定范围内移动。每个支杆312的长度相等且竖直延伸设置，每根支杆312的底端固定连接固定板311，在本实施例中，每根支杆312的底端通过螺钉与固定板311连接，在另外一些实施例中，也可以通过焊接或胶粘等方式连接。支杆312顶端向上延伸以支撑盛液盘111。在本实施例中，每根支杆312的靠近顶端的区段还具有弯折部，以用于加强支撑盛液盘111。为了使得盛液盘111 更加稳固，在每根支杆312的顶端都设置有向上突出的限位凸起313，盛液盘 111的相应位置设置有限位孔112，每个限位凸起313插入对应的限位孔112 内，以保证盛液盘111不会相对于支撑部件31滑动。优选地，多个支杆312 设置于靠近固定板311边缘的位置，且相邻两根杆之间以相同间隔均匀分布，以使得每根支杆312受力均匀、固定板311更加稳定。

在本实施例中，固定板311为中心对称的十字形平板；支杆312为4根，分别设置于十字形平板的四个端部。支撑部件31的一部分设置于灶体10的容纳腔内，另一部分设置于底壳12的下方。具体地，多根支杆312设置于容纳腔内，而固定板311设置于底壳12的下方，底壳12上还开设有多个用于支杆312 穿过的通孔。

本实施例的支撑部件31整体呈中心对称结构，每根支杆312受力均匀，运行更加平稳，因此不会出现盛液盘111或炊具倾斜滑动的情况，从而检测部件32的测量数据更加准确。同时，支撑部件31中的支杆312将检测部件32 与炊具分开，避免炊具的热量传递给检测部件32中的传感器，使得传感器中元件受热，导致数据测量不准确。优选地，在每根支杆312连接固定板311的末端还可以设置隔热部314，以进一步阻隔热量传递。上述隔热部314由隔热材料制成，例如：隔热橡胶、隔热塑料等。

控制装置与检测部件32电路连接，配置成根据炊具及其内部物料的总重变化以及炊具的振动加速度变化关闭灶眼20的燃气开关或调节灶眼20的燃气火力。

上述防干烧灶具还包括：锅架13。锅架13设置于盛液盘111上，且与盛液盘111同心设置，锅架13用于支撑炊具。锅架13进一步包括：四边形底框和多个设置于底框上表面的支撑片。四边形底框围绕灶眼20设置。每个支撑片都具有指向底框中心的尖端，以共同架起灶眼20上方的炊具。四边形底框的四条边靠近盛液盘111的边缘，并遮蔽盛液盘111上的定位孔和多个支杆312顶端的限位凸起313，以保证灶体10的外形完整、美观。

上述防干烧灶具还可以包括：底板40，其设置于检测部件32底部，用于承载称重装置30。在灶具的具体安装过程中，可以将底板40固定放置于安装灶具的桌面上，也就是要求底板40和支脚的底端在同一水平面上。

防干烧灶具还包括：燃气管、电磁阀。(为了更加清楚的展示称重装置，上述燃气管、电磁阀等装置未在图中示出。)燃气管连通灶眼20和外界燃气供气管道，用于向灶眼20提供燃气。燃气管连接灶眼20的一端进入灶体10的容纳腔，并从台面板11的下方连接灶眼20。燃气管的管路从相邻两根支杆312 的中间间隙达到灶眼20的正下方。燃气管与两根支杆312间隔一定距离设置，以避免发生机械干涉。

电磁阀设置于燃气管上，用于打开或关闭燃气管。控制装置与电磁阀电路连接，以控制燃气管的开闭状态。控制装置可以通过向电磁阀发送电磁脉冲以实现自动关闭电磁阀。具体原理为本领域技术人员熟知的，这里不再赘述。

本发明还提供了一种防干烧灶具的控制方法。图6是根据本发明一个实施例的防干烧灶具的控制方法的示意图，该方法用于在炊具出现干烧时自动切断灶具的燃气开关，以实现防干烧功能。上述控制方法一般性地包括以下步骤：

步骤S602，在燃气开关开启的时间内检测炊具及物料的重量，并计算其重量下降速度。使用检测部件32中的重力传感器323检测炊具及物料的重量。

步骤S604，检测炊具及物料的加速度大小。使用检测部件32中的加速度传感器324检测炊具的加速度，该加速度大小用于表征炊具的振动剧烈程度。在一般情况下，炊具内存在较多水分时，沸腾剧烈，炊具的振动也相对剧烈。若用户还未打开燃气开关或已主动关闭燃气开关，则停止上述重量和加速度的相关检测。

步骤S606，判断炊具及物料的加速度是否小于加速度阈值，且炊具及物料的重量下降速度大于重量下降速度阈值。当炊具内部物料发生干烧时，其内部水分急剧减少，导致炊具及物料的重量下降速度明显升高。同时，干烧时炊具内部几乎没有水分，沸腾不剧烈，而未发生干烧时，炊具内水分较多，沸腾剧烈。因此，干烧时炊具的振动会明显减弱，其振动加速度也会随之降低。

步骤S608，若步骤S606的判断结果为是，则确定炊具内发生干烧，此时关闭灶具的燃气开关，停止加热。同时，检测部件32停止对重量和加速度的检测。本实施例的控制方法，使用重量和振动加速度双重条件综合判断是否发生干烧，判断结果更加准确，能够精确确定关闭燃气开关的时间点，避免出现干烧或食物还未煮熟燃气开关就自动关闭的情况。

图7是根据本发明一个实施例的防干烧灶具的控制方法的流程图，该方法依次执行以下步骤：

步骤S702，确定燃气开关被开启后，检测炊具及物料的加速度大小。

步骤S704，燃气开关被开启后的第一预设时间段内连续记录加速度大小，选取出现的加速度最大值，上述加速度最大值用于后续判断用户当前使用的烹饪类型。上述第一预设时间可以设定为5min。在本实施例中，加速度传感器324选取出第一预设时间段内出现的加速度最大值。在本发明另外一些实施例中，还可以计算第一预设时间内的平均加速度大小，后续步骤根据平均加速度大小确定烹饪类型。

步骤S706，根据加速度最大值所处的区间范围确定当前烹饪类型。对于不同的烹饪类型，用户施加到炊具的力量不同，因此炊具的加速度大小会根据烹饪类型的不同而发生改变。在本实施例中，根据第一预设时间段内检测到的最大加速度值确定用户当前的烹饪类型。灶具的主控板内预置有加速度大小和烹饪类型的查询对照表，该对照表具有多个加速度最大值的区间范围，每个区间范围对应一种烹饪类型，灶具通过检测到的加速度最大值查询该对照表得到当前用户的烹饪类型。例如：在蒸煮模式下：加速度值一般为5毫g左右(其中， g为重力加速度值)；在炒菜模式下：加速度值一般大于1g；在油炸模式下：加速度值一般为20～50毫g。当加速度传感器324检测到最大加速度值为40毫 g时，可以确定当前烹饪类型为油炸。上述列举的数据是为了便于理解本发明的实施例，不对本发明构成限制，上述数据也可以根据灶具型号的不同而发生改变。

步骤S708，根据当前烹饪类型查询预置的干烧阈值条件选定加速度阈值以及重量下降速度阈值。主控板内还预先储存有干烧阈值条件，其包含多种烹饪类型所对应的加速度阈值以及重量下降速度阈值。灶具确定当前烹饪类型后，再根据烹饪类型确定加速度阈值以及重量下降速度阈值，以用于后续步骤中确定炊具内是否发生干烧。对于不同的烹饪类型，发生干烧时，炊具的加速度值和重量下降值不同，因此每种类型选用的阈值也不同。比如说：对于蒸煮模式，在干烧时，炊具的重量下降值和加速度值较大，因此对应的选取的阈值也较大；而对于炒菜模式，上述数值较小，因此选取的阈值也较小。

在本实施例中，防干烧灶具首先确定用户当前的烹饪类型，再根据不同的烹饪类型确定加速度阈值以及重量下降速度阈值。本实施例的灶具能够根据不同的烹饪情况选取适当的条件阈值，干烧时间点判断更加准确。

步骤S710，等待第二预设时间段，第二预设时间根据烹饪类型确定。在用户开始烹饪到炊具内部水分熬干时，需要一定的时间，在该时间内，可以暂停检测炊具及物料的重量下降速度和炊具的加速度大小，以减小检测部件的工作负担。上述第二预设时间可以设定为10min-1h，对于炊具内水分较少的烹饪类型(例如：炒菜等)，第二预设时间可以设定为一较短时间(例如10min)；而对于炊具内水分较多的烹饪类型(蒸煮等)，第二预设时间可以设定为一较长时间(例如1h)。

步骤S712，在燃气开关开启的时间内检测炊具及物料的重量，并计算其重量下降速度。具体地，重量传感器可以每间隔预定时间检测一次炊具及物料的重量；然后计算最后相邻两次检测的重量差值，上述重量差值除以预定时间即得到该时间间隔内的重量下降速度。每间隔预定时间对重量下降速度进行一次数据更新。上述预定时间不宜过长，一般设定为5-10s。

步骤S714，持续检测炊具及物料的加速度大小。使用加速度传感器324持续检测炊具的加速度大小，以确定加速度大小是否低于加速度阈值。

步骤S716，判断炊具及物料的加速度是否小于加速度阈值，且炊具及物料的重量下降速度大于重量下降速度阈值。根据检测到的加速度大小和炊具及物料的重量下降速度确定炊具内是否发生干烧。

步骤S718，若步骤S716的判断结果为是，关闭灶具的燃气开关。

本领域技术人员应理解，在没有特别说明的情况下，本发明实施例中所称的“上”、“下”、“左”、“右”、“前”、“后”等用于表示方位或位置关系的用语是以灶具的实际使用状态为基准而言的，这些用语仅是为了便于描述和理解本发明的技术方案，而不是指示或暗示所指的装置或部件必须具有特定的方位，因此不能理解为对本发明的限制。

至此，本领域技术人员应认识到，虽然本文已详尽示出和描述了本发明的多个示例性实施例，但是，在不脱离本发明精神和范围的情况下，仍可根据本发明公开的内容直接确定或推导出符合本发明原理的许多其他变型或修改。因此，本发明的范围应被理解和认定为覆盖了所有这些其他变型或修改。

Claims (10)

1.一种防干烧灶具，包括：

灶体，其包括用于承载炊具的台面板，所述台面板上设置有灶眼；

称重装置，设置于所述台面板的下方，用于检测所述灶眼上方炊具及其内部物料的总重量和所述炊具的振动加速度；其中所述称重装置包括：

支撑部件，其顶端向上延伸以直接或间接地支撑所述炊具；

检测部件，设置于所述支撑部件的底端，通过感应支撑部件传递的重量和振动加速度确定所述炊具及其内部物料的总重量和所述炊具的振动加速度；

控制装置，与所述检测部件电路连接，配置成根据所述炊具及其内部物料的总重变化以及所述炊具的振动加速度大小关闭或保持开启所述灶眼的燃气开关；其中，根据所述炊具及其内部物料的总重变化以及所述炊具的振动加速度大小关闭或保持开启所述灶眼的燃气开关包括：

当炊具及物料的加速度小于加速度阈值，且炊具及物料的重量下降速度大于重量下降速度阈值时关闭所述灶眼的燃气开关。

2.根据权利要求1所述的防干烧灶具，其中所述台面板还包括：

盛液盘，可上下浮动地设置于所述灶眼的外围，其上表面用于承载炊具，其下表面抵触所述支撑部件的顶端。

3.根据权利要求2所述的防干烧灶具，其中所述支撑部件包括：

固定板，水平放置于所述检测部件的感应按键上；和

多个支杆，每个支杆的底端固定连接所述固定板，其顶端向上延伸以支撑所述盛液盘。

4.根据权利要求3所述的防干烧灶具，其中

所述固定板为中心对称的十字形平板；

所述支杆为4根，分别设置于所述十字形平板的四个端部。

5.根据权利要求3所述的防干烧灶具，其中

每个所述支杆的顶端还具有向上突出的限位凸起；

所述盛液盘靠近边缘的多个位置还设置有限位孔，所述限位凸起插入到对应的限位孔中。

6.根据权利要求3至5中任一项所述的防干烧灶具，其中

每根所述支杆连接所述固定板的底部还具有隔热部，所述隔热部由隔热材料制成。

7.根据权利要求5所述的防干烧灶具，还包括：

锅架，设置于所述盛液盘上，用于支撑所述炊具；

所述锅架的底面遮蔽所述限位孔。

8.根据权利要求1所述的防干烧灶具，其中所述检测部件包括：

重力传感器，用于检测所述支撑部件上炊具及其内部物料的总重；和

加速度传感器，用于检测所述炊具的振动加速度。

9.根据权利要求1所述的防干烧灶具，还包括：

底板，设置于所述检测部件底部，用于承载所述称重装置。

10.根据权利要求1所述的防干烧灶具，还包括：

燃气管，连通所述灶眼和外界燃气供气管道，用于向灶眼提供燃气；和

电磁阀，设置于所述燃气管上，用于打开或关闭所述燃气管；其中

所述控制装置与所述电磁阀电路连接，以控制燃气管的开闭状态。

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