CN111713974A - 一种带防溢功能的灶具及防溢控制方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种带防溢功能的灶具及防溢控制方法，该灶具包括灶具本体和溢锅检测单元；灶具本体上设有控制器和流量控制阀；溢锅检测单元包括感温机构和连接机构，感温机构用于不接触的采集置于灶具本体上的锅具排气孔中排出的气体温度，连接机构用于固定感温机构并进行位置调节，感温机构与控制器有线或无线连接。本发明通过在灶具或锅具上可拆卸设置能够不接触的采集锅具排气孔的气体温度的感温机构，实现可靠检测，且该结构简单易于实现；同时本发明的控制器根据实时采集锅具排气孔的气体温度与预设溢出温度值的比较关系来确定是否溢锅，并根据是否溢锅控制流量控制阀，延时极小，有效解决了溢锅问题。
Description
技术领域
本发明属于燃气灶技术领域，具体涉及一种带防溢功能的灶具及防溢控制方法。
背景技术
随着灶具功能越来越智能化，自动烹饪功能也越来越多。传统的烹饪煮稀饭，煲汤耗费时间，迫切需要全程智能控制的解决方案。目前的全程智能控制灶具通过设置定时器、锅底温度传感器来解决溢锅问题，但是锅底传感器只能采集锅具底部的温度，而锅具底部的温度与锅具内部食物之间的温度存在误差，从而造成溢锅信号无法准确地被检测到并被传递。所以现有的智能灶具仍因无法解决溢锅的难题，始终无法完美胜任此类烹饪工作。
发明内容
有鉴于此，本发明的目的是提供一种带防溢功能的灶具，通过在灶具或锅具上可拆卸设置能够不接触的采集锅具排气孔的气体温度的感温机构，实现可靠检测，延时极小，解决了现有溢锅信号无法准确被检测及传递的问题。
本发明的另一个目的是提供一种应用于上述灶具的防溢控制方法，通过实时采集锅具排气孔的气体温度并与预设溢出温度值进行比较来确定是否溢锅，有效解决了溢锅问题。
本发明所采用的技术方案是，一种带防溢功能的灶具，包括灶具本体和溢锅检测单元；
所述灶具本体上设置有控制器和流量控制阀，所述控制器与所述流量控制阀的控制单元电性连接，用于控制流量控制阀调整燃气流量；
所述溢锅检测单元包括感温机构和连接机构，所述感温机构用于不接触的采集置于所述灶具本体上的锅具排气孔中排出的气体温度，所述连接机构用于将所述感温机构与所述灶具本体或置于其上的锅具连接并进行位置调节，所述感温机构与所述控制器有线或无线连接。
优选地，还包括用于实现所述感温机构与所述控制器无线连接的无线单元，所述无线单元包括两个互相配合通讯的无线收发模块，一个所述无线收发模块与所述控制器电性连接，另一个所述无线收发模块设置于所述溢锅检测单元上，并与所述感温机构电性连接。
优选地，所述无线收发模块采用2.4G无线收发模块或者RFID读写模块。
优选地，所述连接机构与所述灶具本体可拆卸连接，所述感温机构与所述控制器通过双线插头方式电性连接。
优选地，所述连接机构包括固定组件和调节组件，所述固定组件与所述灶具本体或置于其上的锅具可拆卸连接，用于固定所述感温机构，所述调节组件设置于所述固定组件上，且与所述感温机构连接，用于调节感温机构的测温位置。
优选地，所述调节组件为金属软管。
优选地，所述固定组件上可拆卸设置用于防污的弹性帽盖；所述灶具本体上设置有用于安装所述固定组件的安装孔，所述安装孔上可拆卸设置有用于防污的防尘塞。
本发明还提供基于上述带防溢功能的灶具的防溢控制方法，包括以下步骤：
S1，预置溢出温度值；
S2，通过所述感温机构采集置于所述灶具本体上的锅具排气孔中排出的气体温度值；
S3，所述控制器根据所述采集的气体温度值与所述预设溢出温度值的比较关系确定锅具是否溢锅，并且根据所述锅具是否溢锅控制所述流量控制阀。
优选地，所述S3中，所述控制器根据所述采集的气体温度值与所述预设溢出温度值的比较关系确定锅具是否溢锅，具体为：
如果所述采集的气体温度值大于或者等于所述预设溢出温度值，确定锅具即将溢锅；如果所述采集的气体温度值小于所述预设溢出温度值，确定锅具没有溢锅。
优选地，所述S3中，根据所述锅具是否溢锅控制所述流量控制阀，具体为：
当确定锅具即将溢锅时，所述控制器控制所述流量控制阀调小燃气流量；当确定锅具没有溢锅时，所述控制器控制所述流量控制阀保持当前的燃气流量，并持续进行温度采集及溢锅判断。
优选地，所述S1中还包括预置定时器时间。
优选地，该防溢控制方法还包括以下步骤：
S4，到达所述预置定时时间，关闭所述灶具本体结束烹饪或者进入保温模式。
本发明的有益效果是：本发明通过在灶具或锅具上可拆卸设置能够不接触的采集锅具排气孔的气体温度的感温机构，实现可靠检测，且该结构简单易于实现，有效解决了现有溢锅信号无法准确被检测及传递的问题；同时本发明的控制器根据实时采集锅具排气孔的气体温度与预设溢出温度值的比较关系来确定是否溢锅，并根据是否溢锅控制流量控制阀，延时极小，有效解决了溢锅问题。
附图说明
图1为本发明实施例1提供的一种带防溢功能的灶具的结构示意图；
图2为本发明实施例1提供的一种带防溢功能的灶具中溢锅检测单元、无线单元、控制器和流量控制阀的电连接关系图；
图3为本发明实施例2提供的一种防溢控制方法的方法流程图；
图4为本发明实施例2提供的一种防溢控制方法具体的方法流程图；
图5为本发明实施例2提供的一种防溢控制方法优化后的方法流程图。
图中：1、灶具本体；11、控制器；12、流量控制阀；2、溢锅检测单元；21、感温机构；22、连接机构；221、固定组件；222、调节组件；3、无线单元。
具体实施方式
为了使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合实施例，对本发明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，并不用于限定本发明。
实施例1
本实施例1提供了一种带防溢功能的灶具，如图1所示，包括灶具本体1和用于检测是否溢锅的判断因素的溢锅检测单元2；
所述灶具本体1上设置有控制器11和流量控制阀12，所述控制器11与所述流量控制阀12的控制单元电性连接，用于控制流量控制阀12调整燃气流量，即控制器11根据需要对灶具本体1的火力进行调整；
所述溢锅检测单元2包括感温机构21和连接机构22，所述感温机构21用于不接触的采集置于所述灶具本体1上的锅具排气孔中排出的气体温度，即感温机构21对准锅具排气孔，但是不接触；所述连接机构22用于将所述感温机构21与所述灶具本体1或置于其上的锅具连接并进行位置调节，所述感温机构21与所述控制器11有线或无线连接。
这样，连接机构22与灶具本体1或置于其上的锅具可拆卸连接，在使用时安装，不使用时拆卸，结构简单，且能够对感温机构21进行位置调节，即将感温机构21调整到对准锅具上排气孔的位置，但不接触，以此来采集锅具排气孔排出的气体温度。
而且，感温机构21能够不接触的采集灶具本体1上锅具的排气孔中排出的气体温度，也就是感温机构21与锅具的排气孔相对应，但不接触，即感温机构21对准锅盖的排气孔，但不接触；
具体实施中，感温机构21可以为温度传感器；
当煮粥或者煲汤时，锅具与内部食物同温，低于100℃，由于锅具的锅盖不与感温机构21，即温度传感器接触，温度传感器的温度远低于100℃；随着温度上升，锅内空气被加热逐步溢出，这时由于温度传感器位于空气中，因为散热的原因，温度传感器的温度比锅内空气的温度低；
当水沸腾后，逐步产生水蒸气，当达到一定的量后，水蒸气由出气孔排出，水气温度为沸腾温度，并覆盖在温度传感器表面，使温度传感器的温度接近或等于沸腾温度，检测到接近沸点温度后，控制器11控制流量控制阀12调小燃气的流量，即调小灶具本体1的火力，从而防止溢出。
本发明通过不接触的置于锅具排气孔处的感温机构21采集锅具的排气孔的气体温度，当水气温度为沸腾温度时，水气覆盖温度传感器表面，使温度传感器的温度接近或等于沸腾温度，这个时间会非常短且必须在溢锅之前检测到，从而规避锅底温度传感器对沸点判别的滞后性。
具体实施中，可以通过调整判断是否溢锅的溢出温度值的温度点，可以控制溢锅提前量，预防溢锅。
如图1所示，所述连接机构22包括固定组件221和调节组件222，所述固定组件221与所述灶具本体1或置于其上的锅具可拆卸连接，用于固定所述感温机构21，所述调节组件222设置于所述固定组件221上，用于调节感温机构21的测温位置。
具体实施中，固定组件221采用螺母手动锁定，位于灶具本体1的面板中部靠前；感温机构21可以为温度传感器；调节组件222可以为金属软管，从而根据需要调节温度传感器的位置；
具体实施中，灶具本体1为燃气灶或者其它开放性灶具；当灶具本体1上设置左右两个燃烧器时，左右可以共用一个溢锅检测单元2。
为了保证溢锅检测单元2的使用，所述固定组件221上可拆卸设置用于防污的弹性帽盖；所述灶具本体1上设置有用于安装所述固定组件221的安装孔，所述安装孔上可拆卸设置有用于防污的防尘塞。
在一个具体实施过程中，固定组件221与灶具本体1可拆卸连接，固定组件221的顶部设置有用于调节感温机构21位置的调节组件222，调节组件222的端部设置有感温机构21，感温机构21与控制器11电性连接，具体为采用双线插头方式与控制器11电性连接，即感温机构21与控制器11有线连接。
在另一个具体实施过程中，感温机构21与控制器11之间无线连接，如图2所示，即该带防溢功能的灶具中还包括无线单元3；
所述无线单元3包括两个互相配合通讯的无线收发模块，一个所述无线收发模块与所述控制器11电性连接，即该所述无线收发模块与所述控制器11集成在一起，负责与溢锅检测单元2通讯；另一个所述无线收发模块设置于所述溢锅检测单元2上，并与所述感温机构21电性连接；
这样当控制器11收到无线单元3传递的温度，即将溢锅的信号时，控制器11控制流量控制阀12调节燃气流量，从而避免溢锅。
无线单元3中的无线收发模块采用2.4G无线收发模块或者RFID读写模块，能够实现本实施例无线单元3的功能的其他无线单元也适用于本发明。
当无线收发模块为2.4G无线收发模块时，无线单元3采用2.4G无线收发模块与控制器11电器通过串口通讯，并与溢锅检测单元2通讯；
此时，溢锅检测单元2由外壳、外壳底部高温有粘性橡胶、金属软管、及安装在金属软管端部的热敏电阻、高温电池及2.4G无线模块组成。
当无线收发模块为RFID读写模块时，优选为900M无线RFID读写模块，此时无线单元3采用900M无线RFID读写模块与控制器电器通过串口通讯，无线读卡模块负责与溢锅检测单元2通讯；
溢锅检测单元2由外壳、外壳底部耐高温磁铁、金属软管、及安装在软管端部的热敏电阻、及900M无线RFID模块组成。
RFID模块含有A/D检测功能，可以测量热敏电阻阻值。
RFID因为无源，所以溢锅检测单元不需要电池电源即可测量温度。
而且，系统可以连续工作，并可以做成密封结构，系统的使用更方便可靠。
同时，溢锅检测单元2可以通过耐高温磁铁固定在锅具上。
工作原理：本实施例的带防溢功能的灶具在使用时，通过溢锅检测单元2中的感温机构21，即温度传感器实时采集锅具的排气孔排出的气体温度值，并将采集的气体温度值与预置的溢出温度值进行对比，当采集的气体温度值大于或等于预设的溢出温度值时，判断即将溢锅，此时控制器11控制流量控制阀12调小燃气流量，即调小灶具本体1的火力并维持，有效防止溢锅。
本实施例通过在灶具或锅具上可拆卸设置能够不接触的采集锅具排气孔的气体温度的感温机构，实现可靠检测，且该结构简单易于实现，有效解决了现有溢锅信号无法准确被检测及传递的问题；同时本实施例的控制器根据实时采集锅具排气孔的气体温度与预设溢出温度值的比较关系来确定是否溢锅，并根据是否溢锅控制流量控制阀，延时极小，有效解决了溢锅问题。
实施例2
本实施例还提供一种防溢控制方法，其应用于实施例1所述的带防溢功能的灶具，如图3所示，包括以下步骤：
S1，预置溢出温度值；
溢出温度值需要根据锅具的大小、锅具中食物、水等的质量、锅具所处的海拔高度等来确定，一般根据经验值来确定，优选为70-100℃；
即S1的具体过程为：启动灶具本体1的自动烹饪功能，预置溢出温度值，优选为70-100℃；
S2，通过所述感温机构21采集置于所述灶具本体1上的锅具排气孔中排出的气体温度值；
S3，所述控制器11根据所述采集的气体温度值与所述预设溢出温度值的比较关系确定锅具是否溢锅，并且根据所述锅具是否溢锅控制所述流量控制阀12。
如图4所示，具体为：
S31，判断所述采集的气体温度值与所述预设溢出温度值的比较关系；
如果所述采集的气体温度值大于或者等于所述预设溢出温度值，确定锅具即将溢锅；如果所述采集的气体温度值小于所述预设溢出温度值，确定锅具没有溢锅；
S32，当确定锅具即将溢锅时，所述控制器11控制所述流量控制阀12调小燃气流量；这样调小火力，并使火力维持沸腾但保证不溢出，确保烹饪最佳效果；
当确定锅具没有溢锅时，所述控制器11控制所述流量控制阀12保持当前的燃气流量，并持续进行温度采集及溢锅判断，即继续进行S2和S31。
当感温机构21与控制器11有线连接时，即对应于实施例1中感温机构21与控制器11有线连接的具体结构时，该防溢控制方法的具体过程为：
S1，预置溢出温度值，优选为70-100℃；
S2，点火并启动温度传感器，通过温度传感器采集锅具排气孔中排出的气体温度值；
S31，判断所述采集的气体温度值与所述预设溢出温度值的比较关系；
如果所述采集的气体温度值大于或者等于所述预设溢出温度值，确定锅具即将溢锅；如果所述采集的气体温度值小于所述预设溢出温度值，确定锅具没有溢锅；
S32，当确定锅具即将溢锅时，所述控制器11控制所述流量控制阀12调小燃气流量；这样调小火力，并使火力维持沸腾但保证不溢出，确保烹饪最佳效果；
当确定锅具没有溢锅时，所述控制器11控制所述流量控制阀12保持当前的燃气流量，并持续进行温度采集及溢锅判断，即继续进行S2和S31。
当感温机构21与控制器11无线连接时，即对应于实施例1中感温机构21与控制器11无线连接的具体结构时，该防溢控制方法的具体过程为：
S1，预置溢出温度值，优选为70-100℃；
S2，通过所述感温机构21采集置于所述灶具本体1上的锅具排气孔中排出的气体温度值；
当无线收发模块为2.4G无线收发模块时，具体为：启动无线单元3，无线单元3不断查询置于溢锅检测单元2上的无线接收模块是否达到溢出温度信息，即溢锅检测单元2上的无线接收模块收到启动命令后，温度传感器不断采集锅具排气孔中排出的气体温度值；
在采集过程中，溢锅检测单元2采用间歇式查询接收，以便接收应答指令；平时处于不发射状态，以节省电池使用；
当无线收发模块为RFID读写模块时，RFID因为无源，所以溢锅检测单元不需要电池电源即可测量温度，此时可以实时采集气体温度值；
S31，判断所述采集的气体温度值与所述预设溢出温度值的比较关系；
如果所述采集的气体温度值大于或者等于所述预设溢出温度值，确定锅具即将溢锅；溢锅检测单元2上的无线收发模块将溢出信息或者温度数据传递到与控制器11电性连接的无线收发模块，控制器11收到该信息；
如果所述采集的气体温度值小于所述预设溢出温度值，确定锅具没有溢锅；
S32，当确定锅具即将溢锅时，所述控制器11控制所述流量控制阀12调小燃气流量；这样调小火力，并使火力维持沸腾但保证不溢出，确保烹饪最佳效果；
当确定锅具没有溢锅时，所述控制器11控制所述流量控制阀12保持当前的燃气流量，并持续进行温度采集及溢锅判断，即继续进行S2和S31。
为了保证全程智能灶具的自动烹饪过程，在S1中设置定时器时间，并在S3之后加入S4步骤，
如图5所示，具体过程为：
S1，预置溢出温度值，优选为70-100℃，并预置定时器时间；
所述定时器时间为食物开始沸腾到结束烹饪的时间，本实施例通过溢锅检测单元2能够准确确定沸点时间，即具有沸点提醒功能，这样比温度传感器置于锅底时判别算法更加准确，在蒸功能上火候控制更加准确；
S2，通过所述感温机构21采集置于所述灶具本体1上的锅具排气孔中排出的气体温度值；
S31，判断所述采集的气体温度值与所述预设溢出温度值的比较关系；
如果所述采集的气体温度值大于或者等于所述预设溢出温度值，确定锅具即将溢锅；如果所述采集的气体温度值小于所述预设溢出温度值，确定锅具没有溢锅；
S32，当确定锅具即将溢锅时，所述控制器11控制所述流量控制阀12调小燃气流量；这样调小火力，并使火力维持沸腾但保证不溢出，确保烹饪最佳效果；
当确定锅具没有溢锅时，所述控制器11控制所述流量控制阀12保持当前的燃气流量，并持续进行温度采集及溢锅判断，即继续进行S2和S31；
S4，到达所述预置定时时间，关闭所述灶具本体1结束烹饪或者进入保温模式。
工作原理：本实施例的带防溢功能的灶具在使用时，通过溢锅检测单元2中的感温机构21，即温度传感器实时采集锅具的排气孔排出的气体温度值，并将采集的气体温度值与预置的溢出温度值进行对比，当采集的气体温度值大于或等于预设的溢出温度值时，判断即将溢锅，此时控制器11控制流量控制阀12调小燃气流量，即调小灶具本体1的火力并维持，有效防止溢锅。
本实施例通过在灶具或锅具上可拆卸设置能够不接触的采集锅具排气孔的气体温度的感温机构，实现可靠检测，且该结构简单易于实现，有效解决了现有溢锅信号无法准确被检测及传递的问题；同时本实施例的控制器根据实时采集锅具排气孔的气体温度与预设溢出温度值的比较关系来确定是否溢锅，并根据是否溢锅控制流量控制阀，延时极小，有效解决了溢锅问题；另外本实施例具有沸点提醒功能，通过设置定时器时间，并在定时器时间到达后结束烹饪或者保温，相比于锅底测温判别算法时间更加准确，在蒸功能火候控制方面更加准确。
以上所述，仅为本发明较佳的具体实施方式，但本发明的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内，可轻易想到的变化或替换，都应涵盖在本发明的保护范围之内。因此，本发明的保护范围应该以权利要求的保护范围为准。
Claims (10)
1.一种带防溢功能的灶具，其特征在于，包括灶具本体(1)和溢锅检测单元(2)；
所述灶具本体(1)上设置有控制器(11)和流量控制阀(12)，所述控制器(11)与所述流量控制阀(12)的控制单元电性连接，用于控制流量控制阀(12)调整燃气流量；
所述溢锅检测单元(2)包括感温机构(21)和连接机构(22)，所述感温机构(21)用于不接触的采集置于所述灶具本体(1)上的锅具排气孔中排出的气体温度，所述连接机构(22)用于将所述感温机构(21)与所述灶具本体(1)或置于其上的锅具连接并进行位置调节，所述感温机构(21)与所述控制器(11)有线或无线连接。
2.根据权利要求1所述的一种带防溢功能的灶具，其特征在于，还包括用于实现所述感温机构(21)与所述控制器(11)无线连接的无线单元(3)，所述无线单元(3)包括两个互相配合通讯的无线收发模块，一个所述无线收发模块与所述控制器(11)电性连接，另一个所述无线收发模块设置于所述溢锅检测单元(2)上，并与所述感温机构(21)电性连接。
3.根据权利要求2所述的一种带防溢功能的灶具，其特征在于，所述无线收发模块采用2.4G无线收发模块或者RFID读写模块。
4.根据权利要求1所述的一种带防溢功能的灶具，其特征在于，所述连接机构(22)与所述灶具本体(1)可拆卸连接，所述感温机构(21)与所述控制器(11)通过双线插头方式电性连接。
5.根据权利要求1～4任一项所述的一种带防溢功能的灶具，其特征在于，所述连接机构(22)包括固定组件(221)和调节组件(222)，所述固定组件(221)与所述灶具本体(1)或置于其上的锅具可拆卸连接，用于固定所述感温机构(21)，所述调节组件(222)设置于所述固定组件(221)上，且与所述感温机构(21)连接，用于调节感温机构(21)的测温位置。
6.根据权利要求1～5任一项所述的一种带防溢功能的灶具的防溢控制方法，其特征在于，包括以下步骤：
S1，预置溢出温度值；
S2，通过所述感温机构采集置于所述灶具本体上的锅具排气孔中排出的气体温度值；
S3，所述控制器根据所述采集的气体温度值与所述预设溢出温度值的比较关系确定锅具是否溢锅，并且根据所述锅具是否溢锅控制所述流量控制阀。
7.根据权利要求6所述的一种带防溢功能的灶具的防溢控制方法，其特征在于，所述S3中，所述控制器根据所述采集的气体温度值与所述预设溢出温度值的比较关系确定锅具是否溢锅，具体为：
如果所述采集的气体温度值大于或者等于所述预设溢出温度值，确定锅具即将溢锅；如果所述采集的气体温度值小于所述预设溢出温度值，确定锅具没有溢锅。
8.根据权利要求7所述的一种带防溢功能的灶具的防溢控制方法，其特征在于，所述S3中，根据所述锅具是否溢锅控制所述流量控制阀，具体为：
当确定锅具即将溢锅时，所述控制器控制所述流量控制阀调小燃气流量；当确定锅具没有溢锅时，所述控制器控制所述流量控制阀保持当前的燃气流量，并持续进行温度采集及溢锅判断。
9.根据权利要求6～8任一项所述的一种带防溢功能的灶具的防溢控制方法，其特征在于，所述S1中还包括预置定时器时间。
10.根据权利要求9所述的一种带防溢功能的灶具的防溢控制方法，其特征在于，该防溢控制方法还包括以下步骤：
S4，到达所述预置定时时间，关闭所述灶具本体结束烹饪或者进入保温模式。
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2020
- 2020-05-29 CN CN202010479246.7A patent/CN111713974A/zh active Pending
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