CN111035264A - 一种蒸箱的过温蒸汽检测控制方法 - Google Patents

一种蒸箱的过温蒸汽检测控制方法 Download PDF

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Abstract

一种蒸箱的过温蒸汽检测控制方法，其特征在于包括步骤：一、进水；二、水位是否达到；三、温度是否小于T1；四、顶部加热膜、底部发热盘和蒸汽发生器全功率工作；五、温度是否小于T2；六、顶部加热膜、底部发热盘和蒸汽发生器全功率工作；七、顶部加热膜、背部加热管和底部发热盘全功率工作，蒸汽发生器特定功率工作；八、温度是否到T；九、蒸汽发生器停止，检测底部温度；十、是否有积水；十一、底部发热盘特定功率工作；十二、温度是否≤T3；十三、顶部加热膜全功率工作，背部加热管和底部发热盘特定功率工作。本发明优点在于：增设了加热元件对蒸汽进行二次加热，设置不同温度区间分别控制不同加热器件，热效率更高，有效减少腔体内积水。

Description

一种蒸箱的过温蒸汽检测控制方法
技术领域
本发明涉及一种高温蒸箱，特别是一种蒸箱的过温蒸汽检测控制方法。
背景技术
高温蒸箱也称过温蒸箱，是指用超过100℃的蒸汽对食物进行蒸制的蒸箱，过温蒸汽更容易穿透食物，让难熟食物更易熟，使烹饪时间缩短20％以上，保留食物营养，提升食物口感。高温蒸箱通常内置双蒸汽发生器，通过背部蒸汽发生器和底部的过温加热装置，使水蒸汽成为110℃高温蒸汽。
现有技术中，蒸箱实现过温蒸汽的检测和控制多会采用如已有的申请号为CN201820500985.8的中国实用新型《一种高温蒸汽发生器及电蒸箱》、申请号CN201820136071.8的中国实用新型《一种高温蒸汽发生装置及一种蒸箱》中所提到的方案，这两个专利中都是利用蒸汽发生器本身设计，通过二次加热，使得蒸汽温度变高，实现蒸箱的过温蒸汽产生。也有如申请号为CN201710520148.1的中国发明专利《一种蒸箱过温系统及其工作控制方法》则是利用一种与蒸箱内胆分离、有利提高蒸箱内胆温场均匀性的蒸箱过温系统，利用外部过温装置二次加热，实现过温蒸控制，同时也实现对蒸箱内胆的预热，以及实现对蒸箱内胆内壁以及蒸汽的冷却，对蒸箱内胆四周的冷凝水进行蒸发烘干。
上述几个专利中所提到的过温蒸汽检测控制方法，分别是通过高温蒸汽发生器本身二次加热蒸汽实现过温蒸汽或者是控制蒸汽发生器和外部过温装置二次加热蒸汽实现过温蒸汽，但是，这两种方式都需要蒸汽发生器不断产生大量的蒸汽，并通过二次加热才能实现，若要维持过温蒸汽，必须一直加热蒸汽发生器中的水使之产生新的蒸汽，并通过外部二次加热才能产生过温蒸汽，会造成热效率低；另外，在加热过程中，过温蒸汽所需要的水较多，一壶水利用率不高，存在浪费问题；而且，上述专利中的加热方式会造成蒸汽排放控制差，容易导致积水。因此，针对上述存在的一些缺陷和问题，还有待于对现有的蒸箱的过温蒸汽检测方法做出进一步的改进和完善。
发明内容
本发明所要解决的技术问题是针对上述现有技术现状而提供一种热效率高且可靠有效改善腔体内部积水的用于蒸箱的过温蒸汽检测控制方法。
本发明解决上述技术问题所采用的技术方案为：一种蒸箱的过温蒸汽检测控制方法，其中，所述蒸箱包括有主控单元、进水单元、能向蒸箱的内胆输入蒸汽的蒸汽发生器、位于内胆的顶部加热膜以及用于内胆温度测量的内胆温度检测单元，其特征在于：所述的蒸箱还包括有设置于内胆中的背部热风机、背部加热管、底部发热盘和专门检测内胆底部温度的底部温度传感器，所述的过温蒸汽检测控制方法包括有如下步骤：
步骤一、程序启动，控制进水单元向蒸汽发生器中进水；
步骤二、判断蒸汽发生器的水位是否达到阈值水位L，如是，则继续执行下一步骤；如否，则返回上一步骤；
步骤三、判断内胆温度是否小于设定温度T1，其中，T1定义为水的最低沸点温度，如是，则执行下一步骤；如否，则跳转到步骤五；
步骤四、所述主控单元分别控制所述顶部加热膜、底部发热盘和蒸汽发生器以全功率工作，然后返回上一步骤；
步骤五、判断内胆温度是否小于设定温度T2，其中，T2定义为水蒸汽全功率加热的初始温度，如是，则执行下一步骤；如否，则跳转到步骤七；
步骤六、所述主控单元分别控制所述顶部加热膜、背部加热管和蒸汽发生器以全功率工作，同时，所述背部热风机启动工作，然后返回上一步骤；
步骤七、所述主控单元分别控制所述顶部加热膜、背部加热管、底部发热盘以全功率工作，蒸汽发生器以设定的特定功率工作，同时，所述背部热风机工作；
步骤八、判断内胆温度是否达到设定温度T，其中，T定义为过温蒸汽设定温度，如是，则继续执行下一步骤；如否，则返回上一步骤；
步骤九、蒸汽发生器停止工作，所述主控单元控制所述顶部加热膜以全功率工作，所述主控单元控制背部加热管和底部发热盘以设定的特定功率工作，所述背部热风机工作；同时，所述底部温度传感器检测底部发热盘的温度；
步骤十、判断内胆是否有积水，如是，则执行下一步骤；如否，则所述底部发热盘停止工作，然后跳转到步骤十二；
步骤十一、所述主控单元控制所述底部发热盘以设定的特定功率工作，同时，所述底部温度传感器检测底部发热盘的温度，然后返回上一步骤；
步骤十二、判断内胆温度是否小于等于设定温度T3，其中，T3定义为所述过温蒸汽设定温度T在预设精度偏差Δt内的变化温度，如是，则执行下一步骤；如否，则返回步骤九；
步骤十三、所述主控单元控制所述顶部加热膜以全功率工作，所述主控单元控制控制所述背部加热管和蒸汽发生器以设定的特定功率工作，所述背部热风机工作，然后返回步骤八。
根据过温蒸汽的定义，作为优选，所述过温蒸汽设定温度T的取值范围为109℃～111℃，具体地，设定温度T取值110℃为最佳。
通常情况下，水的沸点为100摄氏度，为了适应高海拔地区的需求，作为优选，所述水的最低沸点温度T1的取值为88℃，对应4000米海拔高度。
作为进一步优选，所述水蒸汽全功率加热的初始温度T2的取值范围为98℃～100℃。从达到水蒸汽全功率加热的初始温度T2开始进行二次加热，对过温蒸汽的控制效果更佳。
为方便检测和判断，作为优选，所述步骤十中判断内胆是否有积水通过以下方法实现：设定所述底部温度传感器检测到底部发热盘的温度为Ti，如Ti≥Th，则判定内胆无积水；其中，Th为底部发热盘发生干烧的可识别温度值。当内胆中一直有水时，底部发热盘在加热时可以维持一个相对恒定的温度，而一旦内胆没有了水，底部发热盘会发生干烧现象，底部发热盘的温度会急剧增大，当超过可识别温度值Th，就认为内胆已无积水。
由于设备都会存在一定的误差，在实际工作时有时候并不能完全准确的达到过温蒸汽设定温度T，作为优选，可以设定一定的温度精度，所述预设精度偏差Δt的取值为1℃或者2℃或者5℃，所述设定温度T和T3之间满足如下关系：T－Δt＝T3。只要在满足的精度范围内，可以对过温蒸汽设定温度T作出一些微调，以使得程序控制最终能够接近并达到我们想要的过温蒸汽温度。
所述设定的特定功率满足如下条件：在每分钟内，所述的背部加热管、底部发热盘或蒸汽发生器由所述主控单元控制以“先启动加热20s、再停止加热40s”的控制逻辑进行工作。
与现有技术相比，本发明的优点在于：首先，在内胆中增设了背部加热管和背部风机部件来对内胆内蒸汽进行二次加热，并通过设置不同的内胆温度区间来分别控制不同的加热器件，蒸汽发生器和每个加热部件并并不是一直处于开启状态，避免了热效率浪费，使得过温蒸汽产生的热效率更高；其次，增设底部发热盘部件，通过控制底部发热盘的加热使之内胆中的蒸汽形成冷凝水，冷凝水受重力作用会流到内胆底部，在实现过温蒸汽过程中，冷凝水被辅助充分利用，这使得过温蒸汽产生过程中的总用水量减少，延长了一壶水的烹饪时间；再者，通过控制顶部加热膜并配合底部发热盘的开闭，来控制内胆的加热和升温，可以有效减少腔体内的积水，且内胆底部的加热盘上所剩余的冷凝水一致性好。
附图说明
图1为本发明实施例的过温蒸汽检测控制方法的总流程图。
具体实施方式
以下结合附图实施例对本发明作进一步详细描述。
本实施例公开了一种蒸箱，该蒸箱包括有主控单元、进水单元、能向蒸箱的内胆输入蒸汽的蒸汽发生器、位于内胆的顶部加热膜以及用于内胆温度测量的内胆温度检测单元，还包括有设置于内胆中的背部热风机、背部加热管、底部发热盘和专门检测内胆底部温度的底部温度传感器；其中，蒸箱的基本结构为现有技术，本申请中区别现有技术的是在蒸箱内胆中增设了位于内胆背部的背部热风机、背部加热管，以及位于内胆底部的底部发热盘和专门检测内胆底部温度的底部温度传感器，主控单元可以分别控制进水单元、蒸汽发生器、背部热风机和各个加热元器件实现启动和关闭。
如图1所示，本实施例的过温蒸汽检测控制方法包括有如下步骤：
步骤一、程序启动，主控单元控制进水单元向蒸汽发生器中进水。
步骤二、主控单元判断蒸汽发生器的水位是否达到阈值水位L，如是，则继续执行下一步骤；如否，则返回上一步骤；这里的阈值水位是根据蒸汽发生器实现正常工作的设定水位，可以根据不同型号的蒸汽发生器进行调整。
步骤三、判断内胆温度是否小于设定温度T1，其中，T1定义为水的最低沸点温度，如是，则执行下一步骤；如否，则跳转到步骤五；通常情况下，水的沸点为100摄氏度，不同海拔高度所对应的水沸点值有所不同，海拔越高，沸点值越低，为了适应高海拔地区的需求，作为优选，本实施例选取水的最低沸点温度T1的取值为88℃，对应4000米海拔高度，可以适应大部分高海拔地区的用户使用需求。
步骤四、所述主控单元分别控制顶部加热膜、底部发热盘和蒸汽发生器以全功率工作，然后返回上一步骤。
步骤五、判断内胆温度是否小于设定温度T2，其中，T2定义为水蒸汽全功率加热的初始温度，如是，则执行下一步骤；如否，则跳转到步骤七；所述水蒸汽全功率加热的初始温度T2的取值范围为98℃～100℃，本实施例设定T2取值为98℃，根据我们反复的测试经验值确定，从达到水蒸汽全功率加热的初始温度T2开始进行二次加热，对过温蒸汽的控制效果更佳。
步骤六、所述主控单元分别控制顶部加热膜、背部加热管和蒸汽发生器以全功率工作，同时，背部热风机启动工作，然后返回上一步骤。
步骤七、所述主控单元分别控制顶部加热膜、背部加热管和底部发热盘以全功率工作，蒸汽发生器以设定的特定功率工作，同时，背部热风机工作。
步骤八、判断内胆温度是否达到设定温度T，其中，T定义为过温蒸汽设定温度，如是，则继续执行下一步骤；如否，则返回上一步骤；根据过温蒸汽的定义，所述过温蒸汽设定温度T的取值范围可以为109℃～111℃，具体地，本实施例设定温度T取值110℃为最佳值。
步骤九、蒸汽发生器停止工作，主控单元控制顶部加热膜以全功率工作，主控单元控制背部加热管和底部发热盘以设定的特定功率工作，背部热风机工作；同时，底部温度传感器检测底部发热盘的温度。
步骤十、判断内胆是否有积水，如是，则执行下一步骤；如否，则所述底部发热盘停止工作，然后跳转到步骤十二；为方便检测和判断，判断内胆是否有积水通过以下方法实现：设定底部温度传感器检测到底部发热盘的温度为Ti，如Ti≥Th，则判定内胆无积水，其中，Th为底部发热盘发生干烧的可识别温度值。当内胆中一直有水时，底部发热盘在加热时可以维持一个相对恒定的温度(比如105℃)，而一旦内胆没有了水，底部发热盘会发生干烧现象，底部发热盘的温度会急剧增大(如增大到120℃以上)，当超过可识别温度值Th(比如设定为130℃)，就认为内胆已无积水。
步骤十一、所述主控单元控制底部发热盘以设定的特定功率工作，同时，底部温度传感器检测底部发热盘的温度，然后返回上一步骤。
步骤十二、判断内胆温度是否小于等于设定温度T3，其中，T3定义为所述过温蒸汽设定温度T在预设精度偏差Δt内的变化温度，如是，则执行下一步骤；如否，则返回步骤九；由于设备都会存在一定的误差，在实际工作时有时候并不能完全准确的达到过温蒸汽设定温度T，作为优选，可以设定一定的温度精度，预设精度偏差Δt的取值根据精度要求可以为1℃或者2℃或者5℃，并且，设定温度T和T3之间满足如下关系：T－Δt＝T3；于是，只要温度值达到满足精度范围的T3值，就可以停止蒸汽发生器，只有低于T3值，才需要再一次开启蒸汽发生器，这样可以有效提高热效率，避免热效率浪费。
步骤十三、所述主控单元控制顶部加热膜以全功率工作，主控单元控制控制所述背部加热管和蒸汽发生器以设定的特定功率工作，所述背部热风机工作，然后返回步骤八。
本实施例中，步骤四和步骤六中的各加热元件都是以全功率工作，即加热元件一直处于全功率开启状态，而步骤七、步骤九、步骤十、步骤十一和步骤十三中，则有部分加热元件(背部加热管、底部发热盘或蒸汽发生器)是以特定功率工作；本实施例设定的特定功率满足如下条件：在每分钟内，背部加热管、底部发热盘或蒸汽发生器由主控单元控制以“先启动加热20s、再停止加热40s”的控制逻辑进行工作；通过“先启动加热20s、再停止加热40s”这种间歇式的加热方式，可以实现对加热元件的功率调节，从而针对不同温度区间实现多种加热方式，控制方法更为灵活多样，热效率更高。根据实际情况，特定功率工作的控制逻辑也可以根据实际需要进行不同的设定和调整。
本实施例在内胆中增设了背部加热管和背部风机部件来对内胆内蒸汽进行二次加热，并通过设置不同的内胆温度区间来分别控制不同的加热器件，蒸汽发生器和每个加热部件并并不是一直处于开启状态，避免了热效率浪费，使得过温蒸汽产生的热效率更高；而且，本实施例增设底部发热盘部件，通过控制底部发热盘的加热使之内胆中的蒸汽形成冷凝水，冷凝水受重力作用流回内胆底部，在实现过温蒸汽过程中，可以加热冷凝水产生蒸汽来辅助维持，既实现了冷凝水充分利用，达到节约用水效果，又使得过温蒸汽产生过程中的总用水量减少，延长了一壶水的烹饪时间，还可以有效减少腔体内的积水。

Claims (7)

1.一种蒸箱的过温蒸汽检测控制方法，其中，所述蒸箱包括有主控单元、进水单元、能向蒸箱的内胆输入蒸汽的蒸汽发生器、位于内胆的顶部加热膜以及用于内胆温度测量的内胆温度检测单元，其特征在于：所述的蒸箱还包括有设置于内胆中的背部热风机、背部加热管、底部发热盘和专门检测内胆底部温度的底部温度传感器，所述的过温蒸汽检测控制方法包括有如下步骤：
步骤一、程序启动，控制进水单元向蒸汽发生器中进水；
步骤二、判断蒸汽发生器的水位是否达到阈值水位L，如是，则继续执行下一步骤；如否，则返回上一步骤；
步骤三、判断内胆温度是否小于设定温度T1，其中，T1定义为水的最低沸点温度，如是，则执行下一步骤；如否，则跳转到步骤五；
步骤四、所述主控单元分别控制所述顶部加热膜、底部发热盘和蒸汽发生器以全功率工作，然后返回上一步骤；
步骤五、判断内胆温度是否小于设定温度T2，其中，T2定义为水蒸汽全功率加热的初始温度，如是，则执行下一步骤；如否，则跳转到步骤七；
步骤六、所述主控单元分别控制所述顶部加热膜、背部加热管和蒸汽发生器以全功率工作，同时，所述背部热风机启动工作，然后返回上一步骤；
步骤七、所述主控单元分别控制所述顶部加热膜、背部加热管和底部发热盘以全功率工作，蒸汽发生器以设定的特定功率工作，同时，所述背部热风机工作；
步骤八、判断内胆温度是否达到设定温度T，其中，T定义为过温蒸汽设定温度，如是，则继续执行下一步骤；如否，则返回上一步骤；
步骤九、蒸汽发生器停止工作，所述主控单元控制所述顶部加热膜以全功率工作，所述主控单元控制背部加热管和底部发热盘以设定的特定功率工作，所述背部热风机工作；同时，所述底部温度传感器检测底部发热盘的温度；
步骤十、判断内胆是否有积水，如是，则执行下一步骤；如否，则所述底部发热盘停止工作，然后跳转到步骤十二；
步骤十一、所述主控单元控制所述底部发热盘以设定的特定功率工作，同时，所述底部温度传感器检测底部发热盘的温度，然后返回上一步骤；
步骤十二、判断内胆温度是否小于等于设定温度T3，其中，T3定义为所述过温蒸汽设定温度T在预设精度偏差Δt内的变化温度，如是，则执行下一步骤；如否，则返回步骤九；
步骤十三、所述主控单元控制所述顶部加热膜以全功率工作，所述主控单元控制控制所述背部加热管和蒸汽发生器以设定的特定功率工作，所述背部热风机工作，然后返回步骤八。
2.根据权利要求1所述的蒸箱的过温蒸汽检测控制方法，其特征在于：所述过温蒸汽设定温度T的取值范围为109℃～111℃。
3.根据权利要求1所述的蒸箱的过温蒸汽检测控制方法，其特征在于：所述水的最低沸点温度T1的取值为88℃，对应4000米海拔高度。
4.根据权利要求1所述的蒸箱的过温蒸汽检测控制方法，其特征在于：所述水蒸汽全功率加热的初始温度T2的取值范围为98℃～100℃。
5.根据权利要求1所述的蒸箱的过温蒸汽检测控制方法，其特征在于：所述步骤十中判断内胆是否有积水通过以下方法实现：设定所述底部温度传感器检测到底部发热盘的温度为Ti，如Ti≥Th，则判定内胆无积水；其中，Th为底部发热盘发生干烧的可识别温度值。
6.根据权利要求1所述的蒸箱的过温蒸汽检测控制方法，其特征在于：所述预设精度偏差Δt的取值为1℃或者2℃或者5℃，所述设定温度T和T3之间满足如下关系：T－Δt＝T3。
7.根据权利要求1所述的蒸箱的过温蒸汽检测控制方法，其特征在于：所述设定的特定功率满足如下条件：在每分钟内，所述的背部加热管、底部发热盘或蒸汽发生器由所述主控单元控制以“先启动加热20s、再停止加热40s”的控制逻辑进行工作。
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