CN109744858A - 一种储能起蒸装置及方法 - Google Patents

Abstract

本发明属于烹饪器具领域，具体提供一种储能起蒸装置及方法，包括存储水和蒸汽的容器，将水注入于所述容器内的进水部，连通所述容器与蒸具的排气部，以及将所述容器内的水加热到常压下的沸点以上的加热器；所述过热水/蒸汽存储于所述容器中，当装置起蒸时，所述蒸汽及过热水转化产生的蒸汽经排气部释放至所述蒸具中。本发明采用储能式起蒸设计，通过设置小功率缓慢预热的加热器，对水提前进行缓慢预热至蒸发，并将蒸汽存储在容器内，当用户进行食品蒸制时，将存储的蒸汽释放于食品蒸具中，并继续小功率维持加热蒸发，进而提高了小功率电蒸具的起蒸速度。

Description

一种储能起蒸装置及方法

技术领域

本发明属于烹饪器具领域，尤其涉及一种储能起蒸装置及方法。

背景技术

现有的电蒸具，常见的如电蒸箱、电蒸锅等，通过加热水产生蒸汽，并将蒸汽导入电蒸具中蒸熟食品。现有的电蒸具为了加热速度更快，基本采用大功率的加热器，当用户需要蒸制食品时，通过大功率的加热器将水从常温加热至蒸发，成本较高，是蒸具设计中的两难选择。而对于小功率的电蒸具而言，产生蒸汽的起步阶段，需要漫长的起蒸时间等待水煮沸蒸发，影响使用体验，并且慢速升温蒸制对蒸制食品品质有负面影响，使得小功率的电蒸具难以在市场上获得较好的运用。

发明内容

本发明实施例提供一种储能起蒸装置及方法，旨在解决现有小功率电蒸具起蒸速度慢、蒸制品质差的问题。

本发明实施例是这样实现的，一种储能起蒸装置，该装置包括：

存储水和蒸汽的容器，

将水注入于所述容器内的进水部，

连通所述容器与蒸具的排气部，

以及将所述容器内的水加热到常压下的沸点以上的加热器；

所述过热水/蒸汽存储于所述容器中，当装置起蒸时，所述蒸汽及过热水转化产生的蒸汽经排气部释放至所述蒸具中。

优选地，还包括与所述容器和所述加热器接触，在起蒸时向所述容器释放蓄积热量的储能材料部。

优选地，还包括控制装置，所述控制装置控制排气部的蒸汽排出速率。

优选地，所述控制装置通过如下条件之一或其组合控制蒸汽排出速率：

在第一预设时间段内，所述排气部的出口流量-时间关系；

在第二预设时间段内，所述蒸具内的蒸汽温度-时间关系；

在第三预设时间段内，所述蒸具内的蒸汽气压指标-时间关系；

在第四预设时间段内，所述蒸具内的食品温度-时间指标。

优选地，所述储能起蒸装置还包括根据不同的蒸制食品种类设置对应蒸制时长的蒸制定时控制器。

优选地，所述储能起蒸装置还包括进水泵，所述进水泵与所述进水部连接。

一种储能起蒸方法，由控制装置执行，该方法包括：

a.向进水部发送第一控制指令，控制进水部向容器内注入待加热蒸发的水；

b.分别向进水部和排气部发送第二控制指令，以关闭进水部和排气部；

c.装置起蒸前，向加热器发送第三控制指令，所述加热器根据所述第三控制指令将密闭容器内的水预热至温度起蒸点；

d.装置起蒸时，向排气部发送第四控制指令，所述排气部根据所述第四控制指令将容器内存储的蒸汽迅速释放至蒸具中。

优选地，应用于食品蒸具中，步骤d中：所述控制装置控制排气部的蒸汽排出速率。

优选地，所述控制装置通过如下条件之一或其组合控制蒸汽排出速率：

在第一预设时间段内，所述排气部的出口流量-时间关系；

在第二预设时间段内，所述蒸具内的蒸汽温度-时间关系；

在第三预设时间段内，所述蒸具内的蒸汽气压指标-时间关系；

在第四预设时间段内，所述蒸具内的食品温度-时间指标。

优选地，

蒸制定时控制器控制所述加热器的持续加热时间。

优选地，

所述进水部通过进水泵向容器内存储待加热的水。

储能起蒸方法本发明实施例采用储能式起蒸设计，通过设置预热的加热器，对水提前进行预热至超过沸点，并保温于密闭容器中，使得蒸具空间和食品表面被迅速加热到较高温度，此时，当用户进行食品蒸制时，打开泄压阀，过热水迅速蒸发产生的蒸汽被释放于食品蒸具中，小功率维持加热蒸发完成蒸制，进而提高了小功率电蒸具的起蒸速度。相比于大功率起蒸而言，本实施例的产品减小功耗，节能环保。相比于其他小功率起蒸而言，不仅起蒸速度快，使蒸制食品的品质得到提高，使用小功率加热器，达到和超过了大功率加热器起蒸时产生的效果。

附图说明

图1是本发明实施例提供的储能起蒸装置的结构原理图；

图2是本发明实施例提供的控制装置的连接结构示意图；

图3是本发明实施例提供的蒸制定时控制器的连接结构示意图。

具体实施方式

为了使本发明实施例的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本发明实施例进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本发明实施例，并不用于限定本发明实施例。

现有的电蒸具通常采用较大功率的蒸汽发生装置。用户蒸制食品时，大功率的起蒸装置直接将水从常温加热至蒸发导入食品蒸具中，并大功率加热维持蒸汽排出速率。申请人在另一项发明创造中提出一种维持小功率蒸制食品的方案，能够获得高于大功率的食品加热速度。但小功率加热器无法快速起蒸，导致蒸汽气流形成之前的一个对食品温度不利的无效时段，本发明基于该实际需求，设计一种储能式的储能起蒸装置，仅使用小功率加热器，通过提前将水缓慢预热到高于沸点并存储于起蒸装置内，此时可以恒温、保温待命。当用户蒸制食品时泄压，过热水释放蒸汽，获得极高的起蒸效率。需要注意的是，本发明后续的持续加热蒸发依然是基于该小功率的起蒸装置。对于现有的大功率起蒸而言，没必要进行预加热，或者说预加热对于大功率起蒸装置而言太过于耗能。对于现有的小功率起蒸装置而言，不可能在后续的持续加热蒸发阶段依然使用小功率的加热器。因此，应当理解的是，本发明创造的储能起蒸装置采用小功率持续加热而获得高于大功率电蒸具食品加热速度。

实施例一

参见图1，本实施例提供一种储能起蒸装置，应用于食品蒸具，该装置包括：存储水和蒸汽的容器10，将水注入并存储于容器10内的进水部20，连通容器10与蒸具的排气部30，以及将容器10内的水小功率缓慢预热过热水及蒸汽的加热器40；过热水及蒸汽存储于容器10中，当温度传感器检测到过热水温度达到预定值后可以起蒸，启动后蒸汽经排气部30迅速释放至蒸具中。具体地，容器10指的是广义上用于容纳水或/和蒸汽或/和空气的机体，既可以将水和蒸汽/空气存储于同一包围空间的一体式结构，也可以是将水和蒸汽分别存储于两个或多个相连通空间的组合式结构。本实施例中，优选同时容纳水和蒸汽的一体式容器10。一体式容器10可以是满足过热水/蒸汽温度和压强的金属、非金属如不锈钢、锌合金、铝合金、玻璃、陶瓷等材料制成。本实施例中，一体式容器10为设有保温结构的不锈钢容器10。

具体地，保温结构可以是被动的隔热保温，也可以是主动的加热保温。隔热保温指的是通过保温材料、保温结构或保温工艺处理，保温材料可以是有机保温材料，例如聚氨酯泡沫、聚苯板、酚醛泡沫等，也可以是无机保温材料，例如气凝胶毡、玻璃棉、岩棉、膨胀珍珠岩、微纳隔热、发泡水泥料等。也可以是双层金属夹内保温材料或者双层金属中间抽真空，进而从结构上阻止食品蒸具内的热量向外部环境流失。保温部还可以是其他的保温工艺处理。使得预加热产生的蒸汽保存于容器10中，减小了容器10内部与外部环境之间的热交换，进而减小起蒸装置的能耗，使采用本起蒸装置的蒸具可以低能耗地处于待使用状态，并保证用户蒸制食品时能够获取充分数量和温度的蒸汽。

其中，进水部20用于从外界向容器10导入水，进水部20应当理解为控制执行部件。本实施例中，进水部20是进水阀，控制装置50根据预设向进水阀发送控制指令，进水阀根据该控制指令执行控制动作。本实施例中，控制动作包括进水阀的开与闭，以及进水阀开闭的程度。例如，预加热阶段，控制装置50控制进水阀完全开启以向容器10内注入水；当容器10内的水到达预设水位线，控制装置50控制进水阀完全关闭以通知向容器10内注入水；又例如，用户已经在蒸制食品，该起蒸装置需要持续加热水产生蒸汽供给食品蒸具，控制装置50根据预设算法，控制进水阀保持30％的开启度以控制一定流量向容器10内稳定供水。

其中，排气部30用于将容器10内存储的蒸汽释放至食品蒸具中，排气部30应当理解为带有反馈的控制执行部件。启动排气部的控制条件包括：1.容器中水的温度达到预设值；2.启动蒸制的指令。本实施例中，排气部30是排气阀，控制装置50根据预设算法向排气阀发送控制指令，排气阀根据该控制指令执行控制动作。本实施例中，控制动作包括排气阀的开与闭，以及排气阀开闭的程度。例如，预加热阶段，控制装置50控制排气阀完全关闭，加热器40加热容器10内的过热水使其自动蒸发，并存储在容器10内；当用户开始蒸制食品时，控制装置50控制排气阀开启，将蒸汽释放至食品蒸具中。当蒸制食品持续进行时，控制装置50根据食品蒸具反馈的蒸汽温度和蒸汽流速信息调节排气阀的开闭程度，当食品蒸具需要更低的蒸汽排出速率时，排气阀减小开启程度，当食品蒸具需要更高的蒸汽排出速率时，排气阀增大开启程度。控制装置50通过对排气阀开闭程度的调节实质上改变起蒸装置将蒸汽释放至食品蒸具中的速率，对于食品蒸具而言即改变了蒸汽排出速率，进而对食品蒸制过程实现调控，获得优质食品。

其中，小功率缓慢预热的加热器40用于对容器10内的水加热产生过热水/蒸汽，该加热器40根据容器10的具体结构设置。当容器10为将水和蒸汽存储于同一包围空间的一体式结构时，加热器40设置于该包围空间内对水进行加热；当容器10为将水和蒸汽分别存储于两个或多个相连通空间的组合式结构，加热器40可以仅设置于能够直接对水加热的容器10内。加热器40可以是常见的利用金属在交变磁场中产生涡流而使本身发热吸收的电加热器40，其与现有技术的加热器40的区别在于小功率缓慢预热。

具体地，小功率缓慢预热指的是在食品蒸具处于开机但尚未进行食品加热工作之前，加热器40提前通过小功率加热器40将水缓慢升温到过热状态并维持在特定温度。其意义在于，当食品蒸具需要进行食品加热时，起蒸装置能够时间释放高温蒸汽。由于本发明实施例是通过蒸汽强制循环经过食品承载结构上的食品，使得食品蒸具内部始终保持高温高压状态，加热器40仅需通过小功率加热即可满足食品蒸具后续的蒸汽需求，使得本实施例的食品蒸具仅需小功率加热器40就能实现食品加热的快速起蒸，以及仅通过小功率加热器40即可维持食品蒸具后续的蒸汽需求。现有技术中，电蒸锅或电蒸箱都是通过大功率加热器40对水即时加温起蒸，由于现有的电蒸锅或电蒸箱蒸汽未经循环利用便释放到外界，使得现有电蒸锅和电蒸箱需要大功率的加热器40持续加热工作以维持足够的蒸汽排出速率，相比现有技术而言，本实施例在实现快速起蒸与高效食品加热的情况下，去除了大功率的加热器40，减小了能耗，使得智能食品蒸具能够灵活应用于家庭、办公楼、户外蒸制等对能耗要求严格的场所。

实施例二

本实施例在上述实施例的基础上做出改进，加热器40包括加热部41、储能材料部42和保温层43，加热部设置于容器10底部，加热部对容器10内的过热水/水加热，储能材料部42设置于容器10底部并与加热部41相接触以实现热传导，储能材料部42可被加热部加热至高温，在过热水完成蒸发后还能继续释放热量加热水，形成更长时间的蒸发。所述主能材料部，可能是金属、非金属等储热能力强的单一或复合材料。由于过热水温度越高储能越多，但温度高压力也越高，对水量、容器、阀门提出了很高的要求。水量体积达到压力容器标准后，会大幅度提高制造难度和成本。而容器外部储能材料则简单、且储能大小不受限制。只要控制储能材料质量和向容器的传热即可。容易通过控制储能材料的质量-温度-向容器传热，来控制蒸发的强度和持续时间。针对所述储能材料另外设置加热器及温度控制系统，也是本技术方案的衍生方案。保温层43设置于容器10和储能材料部42的外圈，使过热水-蒸汽-加热部-储能材料部形成相对封闭的热能系统，避免热量的流失，并有助于系统内热平衡的控制。

其中，加热部41同时与容器10内的过热水和储能材料部42相接触，以对过热水加热完成蒸发，并将热能存储于储能材料部42中。本实施例中，加热部41按照预设时间和预设功率将容器10内的水/过热水加热产生蒸汽，储能起蒸装置完成起蒸后往往还需继续对容器10内的水/过热水进行加热，通过储能材料部42可以在加热部41停止加热的情况下维持容器10内过热水的温度，并在容器10内的蒸汽向排出部释放热能后能够及时传递热能给过热水，使得容器10内的过热水/蒸汽维持在高温蒸发态，使得加热部41无需持续加热也可维持容器内斗额热平衡，节约了能源。

其中，储能材料部42指的是设置于加热部周围的热储能材料，该热储能材料可以是有机类相变储热材料吗，包括直链烷烃、脂肪酸、脂肪醇、多元醇以及高分子相变材料等；也可以是熔融盐类相变储热材料，熔融盐类相变材料一般由碱金属的氟化物、氯化物、硝酸盐、碳酸盐等组成，可以是单组分、双组分或多组分的混合物；还可以是合金类相变储热材料，合金类相变储热材料主要由单一金属或多种金属等组成的二元、三元或四元合金。

其中，保温层43是被动的隔热保温。通过保温材料、保温结构或保温工艺处理，保温材料可以是有机保温材料，例如聚氨酯泡沫、聚苯板、酚醛泡沫等，也可以是无机保温材料，例如气凝胶毡、玻璃棉、岩棉、膨胀珍珠岩、微纳隔热、发泡水泥料等。保温结构可以是双层金属夹内保温材料或者双层金属中间抽真空，进而从结构上阻止容器10内的热量向外部环境流失。保温层43还可以其他的保温工艺处理。通过上述设置，使得容器10内部与外部环境之间减小热交换，进而避免热量流失于空气中。

实施例三

本实施例在上述实施例的基础上做出改进，还包括控制装置50，控制装置50控制排气部30的蒸汽排出速率。

其中，蒸汽排气排出速率指的是单位时间内从起蒸装置的容器10经排气部30释放到食品蒸具中的蒸汽量。

其中，所述控制装置50还包括水温控制，水温控制通过在容器10内设置水温传感器51监控容器10内水/过热水的温度。

如图2所示，控制装置50分别与水温传感器51、进水部20、排气部30、加热器40相连接，该连接可以是通过红外、蓝牙、射频等无线通信方式实现的通信连接，也可以通过电路、集成电路等有线方式实现的电性耦接。

具体地，控制装置50可以是包括至少一个处理器在内的电路，可以是包括至少一个单片机在内的电路，也可以为多种电路或者芯片的组合形式，还可以为常见的由放大器、比较器、三极管、MOS管组合起来的电路，以纯粹的硬件方式实现相应功能。

可以理解的是，控制装置50可以通过上述控制电路结合按钮的方式实现控制，也可以是通过上述控制电路结合手机APP等软件的方式实现控制。控制装置50还可以采用现有技术中包括通讯模块、显示模块、存储模块等其他控制方案，只要可以实现相应的控制功能即可。

其中，关系包括控制装置50控制排气部30的开闭程度，也包括排气部30将信息反馈至控制装置50以进行进一步地调节。信息包括排气部30的出口流量，也包括排气部30所处食品蒸具空间内的过热水/蒸汽温度、蒸汽气压等反馈信息。本实施例中，控制装置50通过排气部30反馈的出口流量调节起蒸装置的蒸汽排出速率。通过控制装置50与排气部30建立控制蒸汽排出速率的关系，使得控制装置50能够基于起蒸装置当前的蒸汽排出速率同时调节进水部20、排气部30、加热器40的工作关系。例如，当用户蒸制食品时，排气部30反馈至控制装置50的蒸汽出口流量大于预设的阈值，则同一时间，控制装置50减小进水部20的开启程度，降低加热器40的加热功率，减小排气部30的开启程度，从而在降低起蒸装置蒸汽排出速率的同时维持起蒸装置内部的蒸汽平衡。使得起蒸装置的持续工作维持动态平衡，保证食品蒸制过程的稳定性，以提高食品蒸制效率，提升食品品质。

实施例四

本实施例在上述实施例的基础上作出改进，控制装置50通过如下条件之一或其组合控制蒸汽排出速率：

在第一预设时间段内，排气部30的出口流量-时间关系；

在第二预设时间段内，蒸具内的蒸汽温度-时间关系；

在第三预设时间段内，蒸具内的蒸汽气压指标-时间关系；

在第四预设时间段内，蒸具内的食品温度-时间指标。

其中，预设时间段的第一、第二、第三、第四不指代顺序关系，可以是任意条件独立存在于一时间段，也可以是任意多个条件同处于一时间段，或多个时间段的组合，具体实现时有多种实现方式，不受本发明实施例的限制。其中，如下条件之一或其组合应理解为内置于计算机存储器或者处理器中的通过程序语言固化的控制参数之间的对应关系，程序语言的算法采用现有技术，本实施例中通过控制参数的限定阐明蒸汽发生速率的控制对解决技术问题的意义。

因此，本实施例采用储能式的起蒸装置，通过将过热水/蒸汽先存储于起蒸装置中。在控制上，仅通过控制装置50检测和控制起蒸装置与食品蒸具相连通的气阀，即可实现对蒸汽排出速率的精确检测和控制，进而调节食品蒸具内蒸汽的温度。

在一具体应用场景中，本发明的储能起蒸装置应用在食品蒸具中，储能起蒸装置主要根据食品蒸具内食品的温度调节加热器40、排气部30、进水部20的工作参数。具体地，储能起蒸装置根据食品温度控制加热器的功率，以实现对容器10内过热水加热程度，当食品温度未达到预设指标时，储能起蒸装置开启排气部30以向食品蒸具中注入蒸汽，进而提高食品温度。当食品温度到达预设指标但仍需进一步加热时，加热器40调低自身功率，进水部20根据容器10内过热水的储量向容器内补充水，排气部30根据食品温度按照预设方式间歇性或持续性地向容器内注入适当数量的蒸汽。进一步地，储能起蒸装置根据食品温度的变化预设多种模式的功率控制与之相对应，进而实现食品蒸具对食品加热的进程。

本实施例中，蒸汽排出速率的控制应当结合该起蒸装置所应用的食品蒸具理解。食品蒸具上设置有逸出口，当用户启动食品蒸具蒸制食品时，逸出口相当于密封件，起蒸装置释放的高温蒸汽时间充满并被约束在食品蒸具内部，使得食品蒸具内的食品能够快速地进入高温蒸制状态，提高了食品蒸制效率。

其中，逸出口可以设置逸出条件，逸出条件可以是蒸汽温度和/或蒸汽的实时逸出流量，蒸汽温度和逸出流量可以是固定值，也可以是随时间动态变化调整的值。本实施例通过对逸出口的蒸汽温度和/或逸出流量的检测，将实时数据反馈至起蒸装置和/或逸出口。起蒸装置的控制装置50基于该实时数据调整逸出口的密封程度以及排气部30的开闭程度，同时，控制装置50对进水部20和加热器40做适应性控制，保持起蒸装置内部的蒸汽平衡，使得控制装置50能够基于实时反馈数据调整起蒸装置的蒸汽排放速率，进而调整食品蒸具的食品蒸制过程，从而提高蒸制效率，提升食品品质。

上述优选控制形式的优点在于，能够以较低的成本实现对食品蒸具蒸制过程的控制，包含了对起蒸装置的控制机制，以及对逸出口的控制机制，进而实现对蒸具内蒸汽的温度、气压、蒸汽流速的控制，从而实现对食品蒸制过程的控制，在获得优质蒸熟食品的同时，减少蒸汽的逸出量，节能减耗。

另一种更为具体的控制形式基于上述优选控制形式，旨于实现蒸制过程更灵活更精确的节能控制，其基于预设的起蒸装置的出口流量-时间关系；预设的食品蒸具内的蒸汽温度-时间、蒸汽气压指标-时间；预设的食品温度-时间指标。

其中，预设的起蒸装置的出口流量-时间关系指的是根据检测到起蒸装置在单位时间内释放至食品蒸具内的蒸汽的流量。控制蒸汽排出速率对于蒸汽流量的检测可以通过在起蒸装置的排气部30或/和食品蒸具内设置蒸汽流量传感器实现。蒸汽流量传感器可以是电磁式、差动电容式、电感式或应变电阻式。

具体地，蒸汽流量传感器可以与控制装置50配套设置，也可以作为控制装置50的其中一个信号传感模块。

本实施例中，蒸汽流量传感器作为控制装置50的其中一个信号传感模块，蒸汽流量传感器与控制装置50通信连接，使得起蒸装置在一定时间内排出至食品蒸具内的蒸汽流量作为控制装置50控制蒸汽排出速率的参考信号。

在一种智能控制方案中，参考信号可以作为特定算法中的一个变量被赋予一定系数和函数关系，以获得对蒸汽排出速率的控制输出信号，例如，当起蒸装置的蒸汽流量为1m³/h时，将该蒸汽流量作为一个特征值代入特定函数S1中获得0.5m³/h的控制输出信号，使得控制装置50减小起蒸装置的排气部30开启程度，进而减小蒸汽排出速率。

在另一种智能控制方案中，用户可以进一步对特定的算法进行选择，其表现形式为用户对不同蒸制模式的选择，当选择标准加热模式时特征值对应函数S1，当选择保温加热模式时特征值对应函数S2。

在一种非智能控制方案中，参考信号可以仅用于显示在显示器中供用户知晓，也可以作为一种内反馈机制参与控制输出信号的调节，例如用户输入1m³/h的蒸汽排出速率，而蒸汽流量传感器测得的实际蒸汽流量为0.5m³/h，则控制装置50调节起蒸装置的排气阀开度，使得蒸汽排出速率接近用户设定的1m³/h。

通过上述设置，蒸汽排出速率本身作为控制装置50控制蒸汽排出速率的参考信号，使得蒸汽排出速率始终处于动态调整的状态中，既能够根据食品蒸具对蒸汽排出速率的需求实时调整蒸汽排出速率，也能够根据用户对食品加热的需求提供更丰富的智能控制方案。

预设的食品蒸具内的蒸汽温度-时间关系、蒸汽气压指标-时间关系指的是根据检测的特定时间内蒸汽温度的实时状态以及变化状态，或根据特定时间内蒸汽气压的实时状态以及与预设的蒸汽气压指标之间差值的状态调整蒸汽排出速率。

由于温度和蒸汽气压在热力学系统中有等效关系。因此，本实施例可以同时根据预设的蒸汽温度-时间关系和蒸汽气压指标-时间关系，也可以仅单独根据预设的蒸汽温度-时间关系或蒸汽气压指标-时间关系。

具体地，单独根据预设的蒸汽温度-时间关系调整蒸汽排出速率时，蒸汽温度的检测可以通过在食品蒸具内设置温度传感器实现。温度传感器可以是常见的金属片式传感器、电子式温度传感器或热电偶温度传感器。

具体地，温度传感器可以与控制装置50配套设置，也可以作为控制装置50的其中一个信号传感模块。

本实施例中，温度传感器作为控制装置50的其中一个信号传感模块。温度传感器与控制装置50通信连接，使得一定时间食品蒸具中的蒸汽温度作为控制装置50控制蒸汽排出速率的参考信号。

在一种智能控制方案中，参考信号可以作为特定算法中的一个变量被赋予一定系数和函数关系，以获得对蒸汽排出速率的控制输出信号，例如，当蒸汽温度为100摄氏度时，将该蒸汽温度作为一个特征值代入特定函数S3中获得0.5m³/h的控制输出信号，使得控制装置50减小起蒸装置的排气阀开度，进而减小蒸汽排出速率。

在另一种智能控制方案中，用户可以进一步对特定的算法进行选择，其表现形式为用户对不同蒸制模式的选择，当选择标准加热模式时特征值对应函数S3，当选择保温加热模式时特征值对应函数S4。

在一种非智能控制方案中，参考信号可以仅用于显示在显示器中供用户知晓，也可以作为一种内反馈机制参与控制输出信号的调节，例如用户输入105摄氏度的蒸汽温度，而温度传感器测得的实际蒸汽温度为100摄氏度，则控制装置50调节起蒸装置的排气阀开度，使得蒸汽排出速率为正值，食品蒸具的气压继续上升，使得蒸汽压(水的沸点)继续上升，水蒸气的温度达到用户预设的110摄氏度时，控制装置50控制起蒸装置停止向食品蒸具内释放蒸汽，当蒸汽与食品完成热交换使得温度降低时，控制装置50继续控制起蒸装置释放蒸汽。通过上述设置，蒸汽温度作为控制装置50控制蒸汽排出速率的参考信号，使得蒸汽温度始终处于动态调整的状态中，既能够根据食品蒸具对蒸汽排出速率的需求实时调整蒸汽排出速率，也能够根据用户对食品加热的需求提供更丰富的智能控制方案。

单独根据预设的蒸汽气压指标-时间关系调整蒸汽排出速率时，蒸汽气压的检测可以通过在食品蒸具内设置气压传感器实现。气压传感器可以是常见的利用MEMS技术在单晶硅片上加工出真空腔体和惠斯登电桥的数字气压传感器。

具体地，气压传感器可以与控制装置50配套设置，也可以作为控制装置50的其中一个信号传感模块。

本实施例中，气压传感器作为控制装置50的其中一个信号传感模块，气压传感器与控制装置50通信连接，使得一定时间内食品蒸具中的蒸汽气压作为控制装置50控制蒸汽排出速率的参考信号。

在一种智能控制方案中，参考信号可以作为特定算法中的一个变量被赋予一定系数和函数关系，以获得对蒸汽排出速率的控制输出信号，例如，当蒸汽气压为150kpa时，将该蒸汽气压作为一个特征值代入特定函数S5中获得0.5m³/h的控制输出信号，使得控制装置50减小起蒸装置的排气阀开度，进而减小蒸汽排出速率。

在另一种智能控制方案中，用户可以进一步对特定的算法进行选择，其表现形式为用户对不同蒸制模式的选择，当选择标准加热模式时特征值对应函数S5，当选择保温加热模式时特征值对应函数S6。

在一种非智能控制方案中，参考信号可以仅用于显示在显示器中供用户知晓，也可以作为一种内反馈机制参与控制输出信号的调节，例如用户输入150kpa的蒸汽气压，而气压传感器测得的实际蒸汽气压为120kpa，则控制装置50调节起蒸装置的排气阀开度，使得蒸汽排出速率为正值，食品蒸具的气压继续上升，当气压达到用户预设的150kpa时，控制装置50控制起蒸装置停止向食品蒸具内释放蒸汽，当蒸汽与食品完成热交换使得气压降低时，控制装置50继续控制起蒸装置释放蒸汽。通过上述设置，蒸汽气压作为控制装置50控制蒸汽排出速率的参考信号，使得蒸汽气压始终处于动态调整的状态中，即能够根据食品蒸具对蒸汽排出速率的需求实时调整蒸汽排出速率，也能够根据用户对食品加热的需求提供更丰富的智能控制方案。

同时根据预设的蒸汽温度-时间关系和蒸汽气压指标-时间关系调整蒸汽排出速率时，可以同时在食品蒸具设置温度传感器和气压传感器，进而将检测的蒸汽温度信息和蒸汽气压信息分别作为参考信号控制蒸汽排出速率。使得蒸汽温度和蒸汽气压始终处于动态调整的状态中，既能够根据食品蒸具对蒸汽排出速率的需求实时调整蒸汽排出速率，也能够根据用户对食品加热的需求提供更丰富的智能控制方案

食品温度-时间关系指的是根据检测的特定时间内食品温度的实时状态以及变化状态调整蒸汽排出速率。食品温度的检测可以通过在食品上插设置温度传感探针实现。温度传感器可以是常见的金属片式传感器、电子式温度传感器或热电偶温度传感器，本实施例中，温度传感探针为热电偶温度传感器。

具体地，温度传感探针可以与控制装置50配套设置，也可以作为控制装置50的其中一个信号传感模块。

本实施例中，温度传感探针作为控制装置50的其中一个信号传感模块，温度传感探针与控制装置50通信连接，使得一定时间内食品的温度作为控制装置50控制蒸汽排出速率的参考信号。在一种智能控制方案中，参考信号可以作为特定算法中的一个变量被赋予一定系数和函数关系，以获得对蒸汽排出速率的控制输出信号，例如，当食品温度为90摄氏度时，将该食品温度作为一个特征值代入特定函数S7中获得0.5m³/h的控制输出信号，使得控制装置50减小起蒸装置的排气阀开度，进而减小蒸汽排出速率。

在另一种智能控制方案中，用户可以进一步对特定的算法进行选择，其表现形式为用户对不同蒸制模式的选择，当选择标准加热模式时特征值对应函数S7，当选择保温加热模式时特征值对应函数S8。

在一种非智能控制方案中，参考信号可以仅用于显示在显示器中供用户知晓，也可以作为一种内反馈机制参与控制输出信号的调节，例如用户输入150摄氏度的蒸汽温度，而温度传感探针测得的实际食品温度为130摄氏度，则控制装置50调节起蒸装置的排气阀开度，使得蒸汽排出速率为正值，食品蒸具的气压和温度继续上升，蒸汽在蒸汽循环驱动装置的驱动下继续强制循环对食品进一步加热，当食品温度达到用户预设的130摄氏度时，控制装置50控制起蒸装置停止向食品蒸具内释放蒸汽。通过上述设置，食品温度作为控制装置50控制蒸汽排出速率的参考信号，使得蒸汽温度始终处于动态调整的状态中，既能够根据食品蒸具对蒸汽排出速率的需求实时调整蒸汽排出速率，也能够根据用户对食品加热的需求提供更丰富的智能控制方案。

在一种非智能控制方案中，通过预先测量得到的阀门分度-流量关系。通过控制阀门分度来获取需要的蒸汽流量。

在上述公开的控制方式的基础上，起蒸装置和逸出口密封程度的控制算法可以是基于不同功率型号的食品蒸具，以及实际测试结构而构建的控制算法

实施例五

本实施例在上述实施例的基础上作出改进，储能起蒸装置还包括根据不同的蒸制食品种类设置对应蒸制时长的蒸制定时控制器60。

如图3所示，蒸制定时控制器60与加热器相连接，蒸制定时控制器60可以认为是控制装置50的一个子模块，该子模块通过预设不同的蒸制时间对应不同的蒸制食品种类，现有技术中也存在不同食品种类对应不同加热时长的方案，本发明构思的改进点在于方案是应用于小功率缓慢预热的储能起蒸装置中，不同于现有大功率的蒸制定时控制器60，大功率的定时控制器通常是额定加热功率对应一个固定的加热时间，加热的功率-加热时间呈明显的线形关系。而小功率缓慢加热不同于大功率加热，小功率产生的蒸汽并不直接线性作用于食品加热，蒸汽的热能以及释放至食品蒸具后气压的变化均会影响食品加热效率，而控制装置50本身会根据蒸汽排出速率调整加热器40的功率，因此，小功率缓慢加热的功率是动态变化的，相应的，加热时间也是动态变化的。本实施例通过设置一个控制蒸制定时的子模块预设加热时间的算法，该算法应当根据起蒸装置的实际规格与控制装置50的其他参量相关联，而非单独孤立存在的模块。使得该蒸制定时控制器60并非一个预设固定加热时间的传统控制器，但用户仅需根据蒸制食品种类即可获得想要的蒸制效果。

实施例六

本实施例在上述实施例的基础上作出改进，储能起蒸装置还包括进水泵70，进水泵70与进水部20相连接。

具体地，进水泵70为定量泵，定量泵指的是在转速恒定的条件下，输出流量固定的进水泵70。

进一步地，定量泵与控制装置50相连接，控制装置50通过控制进水部20和定量泵实现对容器10进水的控制，该定量泵可以根据实际选用的起蒸装置规格具体设置，定量泵与进水部20可以通过预设算法实现对进水流量的控制。当用户开始蒸制食品时，储能起蒸装置将容器10内存储的蒸汽迅速释放至食品蒸具中，此时，通过该进水泵70的设置，使得进水部20能够及时向容器10内注水，以供应加热器40持续加热阶段继续加热产生蒸汽。

具体地，本实施例的储能起蒸装置还设置有安全阀80，安全法与容器10相连接，当容器10内的蒸汽压强超过预设安全值，将容器10内的蒸汽释放至外界。需要注意的是，安全阀80的设置需要与容器10的结构相适应。当容器10为将水和蒸汽存储于同一包围空间的一体式结构时，安全阀80直接与该容器10相连接；当容器10为将水和蒸汽分别存储于两个或多个相连通空间的组合式结构时，安全阀80与存储有蒸汽的容器10或其相连通的空间相连接。当水压足够时，可以不使用定量泵。当水量足够时，起蒸后还残余水分，随后水量保持补水到水位。供水量略大于蒸发量，为供水量大，攻略不够，会导致蒸发不足或停止。

实施例七

一种储能起蒸方法，应用于食品蒸具中，由控制装置50执行，该方法包括：

S10向进水部20发送第一控制指令，以打开进水部20向容器10内注入待加热蒸发的水；

S20分别向进水部20和排气部30发送第二控制指令，以关闭进水部20和排气部30；

S30装置起蒸前，向加热器40发送第三控制指令，加热器40根据第三控制指令将容器10内的水小功率缓慢预热产生蒸汽，蒸汽存储于密闭的容器10中；

S40装置起蒸时，向排气部30发送第四控制指令，排气部30根据第四控制指令将容器10内存储的蒸汽迅速释放至蒸具中。

具体地，步骤S10:用户使用食品蒸具进行食品蒸制之前，先启动储能起蒸装置。起蒸装置通过控制装置50向进水部20发送开始进水控制指令，进水部20根据该指令调整自身开启程度，使得水能够进入容器10中。在设置有进水泵70的方案中，控制装置50还向进水泵70发送控制指令，进水泵70将水输送至容器10中，当容器10内的水达到预设水位时，进水泵70停止运转，同时关闭进水部20和排气部30，使得容器10形成密闭空间。

具体地，步骤S20:用户使用食品蒸具进行食品蒸制之前，若用户计划近期使用食品蒸具进行食品蒸制，则启动储能起蒸装置的预热功能。起蒸装置通过控制装置50向加热器40发送开始预热的控制指令，加热器40根据该控制指令开始加热容器10内的水，水缓慢加热至蒸发，蒸汽充满容器10的密闭空间。控制装置50检测到容器10内的气压达到预设阈值，则向加热器40发送停止预热的控制指令，由于蒸汽是保存于密闭空间中，因此散热十分缓慢，当蒸汽缓慢散热是的密闭空间内的气压低到预设阈值时，控制装置50再次向加热器40发送开始预热的控制指令，使得容器10内始终存储有高温蒸制，以备用户蒸制食品时使用。

具体地，S30:用户使用食品蒸具蒸制食品时，启动储能起蒸装置的上对应的蒸制食品种类。起蒸装置通过控制装置50向排气部30发送开始释放蒸汽的控制指令。排气部30根据该控制指令调整自身开启程度，容器10内存储的高温蒸汽快速释放至食品蒸具内用于食品蒸制，从而起到快速起蒸的目的。

具体地，S40:用户使用食品蒸具蒸制食品时，储能起蒸装置根据用户选择的蒸制食品种类控制加热时间和强度，当食品蒸具需要稳定的蒸汽排出速率时，排气部30维持自身开启程度，进水部20和加热器40根据容器10内的水和蒸汽作适应性控制；当食品蒸具需要加大蒸汽排出速率时，排气部30提高开启程度，同时加热器40提高加热功率，进水部20根据容器10内的水和蒸汽作适应性调整；当食品蒸具需要减小蒸汽排出速率时，排气部30降低开启程度，同时加热器40降低加热功率，进水部20根据容器10内的水和蒸汽作适应性调整。通过上述设置，使得储能起蒸装置能够根据食品蒸具对蒸汽排出速率的需求及时响应调整，进而控制食品蒸制过程，提高食品蒸制效率，提升食品蒸制品质，获得不同种类的蒸制食品。

藉此，本发明实施例采用储能式起蒸设计，通过设置小功率缓慢预热的加热器40，对水提前进行缓慢预热至蒸发，并将蒸汽存储在容器10内，当用户进行食品蒸制时，将存储的蒸汽释放于食品蒸具中，并继续小功率维持加热蒸发，进而提高了小功率电蒸具的起蒸速度，相比于大功率起蒸而言，本实施例的产品减小功耗，节能环保。相比于其他小功率起蒸而言，不仅起蒸速度快，使蒸制食品的品质得到提高，并且持续加热蒸发阶段同样使用小功率加热器40，无需设置多个加热器40，节约了成本。

以上仅为本发明实施例的较佳实施例而已，并不用以限制本发明实施例，凡在本发明实施例的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本发明实施例的保护范围之内。

Claims (11)

1.一种储能起蒸装置，其特征在于，该装置包括：

存储水和蒸汽的容器，

将水注入于所述容器内的进水部，

连通所述容器与蒸具的排气部，

以及将所述容器内的水加热到常压下的沸点以上的加热器；

所述过热水/蒸汽存储于所述容器中，当装置起蒸时，所述蒸汽及过热水转化产生的蒸汽经排气部释放至所述蒸具中。

2.如权利要求1所述的储能起蒸装置，其特征在于，还包括与所述容器和所述加热器接触，在起蒸时向所述容器释放蓄积热量的储能材料部。

3.如权利要求1所述的储能起蒸装置，其特征在于，还包括控制装置，所述控制装置控制排气部的蒸汽排出速率。

4.如权利要求2所述的储能起蒸装置，其特征在于，所述控制装置通过如下条件之一或其组合控制蒸汽排出速率：

在第一预设时间段内，所述排气部的出口流量-时间关系；

在第二预设时间段内，所述蒸具内的蒸汽温度-时间关系；

在第三预设时间段内，所述蒸具内的蒸汽气压指标-时间关系；

在第四预设时间段内，所述蒸具内的食品温度-时间指标。

5.如权利要求1-3任一所述的储能起蒸装置，其特征在于，所述储能起蒸装置还包括根据不同的蒸制食品种类设置对应蒸制时长的蒸制定时控制器。

6.如权利要求1所述的储能起蒸装置，其特征在于，所述储能起蒸装置还包括进水泵，所述进水泵与所述进水部连接。

7.一种储能起蒸方法，其特征在于，由控制装置执行，该方法包括：

a.向进水部发送第一控制指令，控制进水部向容器内注入待加热蒸发的水；

b.分别向进水部和排气部发送第二控制指令，以关闭进水部和排气部；

c.装置起蒸前，向加热器发送第三控制指令，所述加热器根据所述第三控制指令将密闭容器内的水预热至温度起蒸点；

d.装置起蒸时，向排气部发送第四控制指令，所述排气部根据所述第四控制指令将容器内存储的蒸汽迅速释放至蒸具中。

8.如权利要求6所述的储能起蒸方法，其特征在于，应用于食品蒸具中，步骤d中：所述控制装置控制排气部的蒸汽排出速率。

9.如权利要求7所述的储能起蒸方法，其特征在于，所述控制装置通过如下条件之一或其组合控制蒸汽排出速率：

在第一预设时间段内，所述排气部的出口流量-时间关系；

在第二预设时间段内，所述蒸具内的蒸汽温度-时间关系；

在第三预设时间段内，所述蒸具内的蒸汽气压指标-时间关系；

在第四预设时间段内，所述蒸具内的食品温度-时间指标。

10.如权利要求6所述的储能起蒸方法，其特征在于，

蒸制定时控制器控制所述加热器的持续加热时间。

11.如权利要求6所述的储能起蒸方法，其特征在于，

所述进水部通过进水泵向容器内存储待加热的水。