CN112689731A - 用于分析家用电器中产生的气味的可移除装置、可移除装置的校准方法、和配有可移除装置的家用电器的烹饪方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种用于分析家用电器中产生的气味的可移除装置、可移除装置的校准方法、配有可移除装置的家用电器的烹饪方法。用于分析家用电器(1)的烹饪室中产生的气味的可移除模块(g)，所述模块(g)包括配备有入口导管(a)的壳体，所述入口导管(a)通向壳体内部，所述模块(g)在壳体内部包括：‑至少一个气敏元件(b)，其被设置成对挥发性有机化合物含量超过阈值做出反应；‑抽吸元件(c)，其被设置成将气体从壳体的入口导管外部提取到壳体内部；‑加热元件(d)；‑电源元件(e)，其被配置成电连接到壳体外部的电能源；‑数据通信元件(f)；‑可移除模块(g)包括紧固装置，用于与设置在家用电器的壁的外表面上的互补紧固装置相互作用，以便在操作位置相对于家用电器的壁以可移除的方式紧固可移除模块，在该操作位置，壳体的入口导管与穿过家用电器的壁设置并通向家用电器(1)的烹饪室的部分(h)的通道气体连通。
Description
技术领域
本发明涉及辅助食物烹饪设备领域，尤其涉及气味检测装置在家用烹饪器具中的应用。
背景技术
众所周知可以使用电子鼻类型的气体传感器，放置在烤箱内，对烹饪过程中排放的挥发性有机化合物(VOC)做出反应。例如从文献US10244778B2中也已知，将这种传感器放置在烤箱的烹饪室外部。在这些配置中，内置气体气味检测模块旨在构成烹饪器具——烤箱——的组成部分。然而，气体传感器对如温度、湿度、电磁环境等环境条件非常敏感，并且需要校准，当该装置位于器具内部并且是器具的组成部分时，校准就变得复杂了。此外，烤箱内的机械环境受到烤箱内壁振动和变形的限制。最后，在这些配置中，由于进入烤箱内部受到限制，很难设想对消耗性部件进行维护和/或更换。还已知电子鼻类型的气体传感器是以自主方式工作的。然而，这种类型的传感器非常依赖于用户自由的放置，显著气味率的测量值很低，杂味(odeur parasite)的干扰控制得很差，存在误用的风险，这种误用会使测量失真或者甚至破坏传感器，校准是随机的并且过于取决于要测量的介质，并且最终这种传感器由于其能量消耗和期望的自主性是很昂贵的。
发明内容
因此，本发明的目的是提出解决这些问题的全部或部分的方案。
为此，本发明涉及一种用于分析家用电器的烹饪室中产生的气味的可移除模块，该模块包括配备有入口导管的壳体，入口导管通向壳体内部，该模块在壳体内部包括：
-至少一个气敏元件，其被设置成对挥发性有机化合物的含量超过阈值做出反应；
-抽吸元件，其被设置成从壳体的入口导管的外部向壳体的内部抽取气体；
-加热元件；
-电源元件，其被配置成电连接到壳体外部的电能源；
-数据通信元件；
该可移除模块包括紧固装置，用于与设置在家用电器的壁的外表面上的互补紧固装置相互作用，以便在操作位置相对于家用电器壁以可移除的方式紧固该可移除模块，在该操作位置，壳体的入口导管与穿过家用电器壁设置并通向家用电器的烹饪室的一部分的通道气体连通。
根据这些设置，可移除模块定位在研究过的位置，该位置用户容易接近，并且在该位置环境稳定，而且测量条件适合。
根据这些设置，可移除模块由消费者实现得到了简化，特别是为了实现其校准，并且为了在可移除模块维护的情况下使用可移除模块壳体内的消耗性元件。
根据一个实施例，器具在烹饪过程中发出的有气味的气体在家用电器的烹饪室的与可移除模块气体连通的部分中被引导、过滤、预浓缩或净化，以将敏感元件的测量集中在预定的特性上。
根据一个实施例，敏感元件包括下列一种或多种部件：功能化石英微量天平类型的部件、金属氧化物气体传感器类型的部件、电化学气体传感器类型的部件、用于分析和量化挥发性有机化合物的光电离检测器类型的部件或功能化棱镜类型的部件，后一种类型尤其包括光源和CCD传感器。
根据一个实施例，机械部件被配置成确保家用电器和以可移除的方式紧固到家用电器壁上的模块之间的机械接口的密封，防止非气态流体进入，并过滤从家用电器的烹饪室进入壳体的气体，从而降低蒸汽状态下的相对湿度和油脂物质含量。
本发明还涉及一种配备有根据本发明的可移除模块的家用电器，该家用电器包括设置在家用电器的壁的外表面上的互补紧固装置，以与可移除模块的紧固装置相互作用，并在操作位置将可移除模块以可移除的方式紧固到家用电器上，在操作位置，可移除模块的壳体的入口导管与穿过家用电器壁设置并通向家用电器的烹饪室的一部分的通道气体连通。
根据一个实施例，该家用电器包括以下一个或多个单独或组合的特征。
根据一个实施例，该家用电器包括电源和数据通信互补元件，该互补元件与可移除模块的电源元件和数据通信元件互补，该互补元件被配置成将可移除模块的电源元件电连接到家用电器的电源，并在可移除模块的数据通信元件和家用电器的控制和调节单元之间确保数据通信。
根据一个实施例，该家用电器是烤箱，优选是旋转加热烤箱。
根据一个实施例，该家用电器是电压力锅。
根据一个实施例，互补元件和可移除模块的电源元件之间的电能传输是以无线的方式实现的。
根据一个实施例，互补元件和可移除模块的数据通信元件之间的数据通信是以无线的方式实现的。
根据一个方面，本发明涉及一种用根据本发明的家用电器烹饪菜肴的方法，包括以下步骤：
-用户通过用户界面选择菜肴，该家用电器的控制和调节单元被配置成与包含菜肴列表和与所述菜肴相关联的烹饪程序的数据库通信，所述烹饪程序包括调节温度、烹饪时间和至少一个挥发性有机化合物含量超过阈值的值；
-控制所述菜肴的烹饪序列，所述烹饪序列包括一系列成对的调节温度和烹饪时间，所述控制由家用电器的控制和调节单元执行，在烹饪过程中基于在家用电器的烹饪室中烹饪菜肴过程中由可移除模块检测到的挥发性有机化合物含量超过阈值的值的检测来调节温度和/或烹饪时间。
根据烹饪方法的一个实施例，挥发性有机化合物含量超过阈值的值的检测是一段时间内检测到的挥发性有机化合物含量超过阈值的值的平均值。
根据一个实施例，该家用电器被配置成在智能烹饪模式下操作，在该模式下，可移除模块在烹饪过程中周期性地或者当超过阈值时，基于由可移除模块的敏感元件检测到的反应，向家用电器的控制和调节单元通知剩余烹饪时间和/或调节温度，该敏感元件对烹饪过程中在家用电器的烹饪室中散发的挥发性有机化合物敏感，散发的挥发性有机化合物是给定食谱的烹饪的演变的特征。
根据一个方面，本发明还涉及一种校准根据本发明的用于分析家用电器的烹饪室中产生的气味的可移除模块的校准方法，该方法包括以下步骤：
-通过用户界面选择校准程序；
-由家用电器的控制和调节单元将家用电器的烹饪室的加热控制到预定温度；
-当烹饪室中达到预定温度时，将可移除模块放置在家用电器上；
-基于烹饪室中存在的挥发性有机化合物的含量超过阈值，校准可移除模块的敏感元件。
根据校准方法的一个实施例，预定温度约为180℃。
根据该方法的一个实施例，校准程序包括家用电器的预热步骤。
附图说明
为了正确理解本发明，参考附图描述本发明，作为非限制性示例，附图示出了根据本发明的装置的实施例。附图中相同的附图标记表示相似的元件或具有相似功能的元件。
图1是配备有根据本发明的实施例的装置的家用烹饪电器的示意图。
图2是根据本发明的实施例的装置的示意图。
图3是根据本发明的烹饪方法的示意图。
图4是根据本发明的装置的校准方法的示意图。
具体实施方式
根据图1所示的实施例，家用电器是烤箱1，其配备有设置成在烹饪菜肴的过程中对烤箱烹饪室内产生的挥发性有机化合物形式的气味做出反应的装置；根据本发明的一个方面，这样实现的措施尤其使得能够表征所述菜肴的烹饪过程，并确定调节温度和/或剩余烹饪时间，从而使得能够实现智能烹饪方法。根据一个实施例，烤箱是旋转加热烤箱，即对流烤箱，其被配置成收集烹饪过程中散发的气味，并将它们引导至烤箱1的烹饪室的内部容积的一个部分h。根据一个实施例，所述部分h是由于烤箱内强制对流而产生的过压区。用于对气味做出反应的装置是模块g，其以可移除的方式放置在烤箱1的外部，例如在烤箱1的壁的外表面上，使得烤箱1的用户容易接近它。
可移除模块g包括壳体，该壳体配备有入口导管a，该入口导管a在一端通向壳体内部；在另一端，当可移除模块g被放置于烤箱1的壁的外表面上时，入口导管与穿过烤箱壁设置并通向烤箱1的烹饪室的部分h的通道气体连通。因此，根据一个实施例，当可移除模块g被放置于烤箱1的壁的外表面上时，在烤箱的烹饪室内的烹饪过程中在烤箱烹饪室的所述部分h中产生的挥发性有机化合物，被自然地从烹饪室推向可移除模块g的壳体。
壳体限定了有限的空间。因此，壳体没有放置在从烹饪室到外部的气体流动路径中。
可移除模块g包括用于与设置在烤箱1的壁的外表面上的互补紧固装置相互作用的紧固装置，以便在操作位置将可移除模块g相对于烤箱的壁以可移除的方式紧固，在操作位置，壳体的入口导管与穿过烤箱的壁设置且通向烤箱1的烹饪室的部分h的通道气体连通。
根据一个实施例，如图2所示，壳体内的可移除模块g包括：
-气敏元件b，其被设置成对从烤箱的烹饪室传递到壳体内部的有气味气体的挥发性有机化合物含量超过阈值做出反应；
-抽吸元件c，其被设置成有助于通过抽吸通过壳体的入口导管a将有气味的气体从烤箱1的烹饪室抽取到壳体的内部；
-加热元件d，其被设置成加热壳体的内部，以避免来自烹饪室的热且潮湿的气体在壳体中冷凝，并确保敏感元件位置的稳定操作温度；
-电源元件e，其被配置成电连接到壳体外部的电能源；
-数据通信元件f。
气敏元件b包括被配置成检测某些气体分子存在的元件：为此，气敏元件b包括下列一种或多种部件：功能化石英微量天平类型的部件、金属氧化物气体传感器类型的部件、电化学气体传感器类型的部件、用于分析和量化挥发性有机化合物的光电离检测器类型的部件、功能化棱镜类型的部件，后者特别包括光源和CCD传感器。
由壳体限定的有限空间允许控制气敏元件的环境。
烹饪过程中器具散发的挥发性有机化合物例如在与可移除模块气体连通的烤箱壳体部分中被引导、过滤、预浓缩或净化，以便将传感元件的测量集中在预定的特性上。
在可移除模块g和烤箱1之间提供机械耦合的机械接口被配置成当可移除模块g紧固到烤箱1的壁上时对非气态流体密封，并且过滤从烤箱进入壳体的气体，以便降低蒸汽状态下的相对湿度和油脂物质含量。
烤箱1包括用于烤箱1的控制和调节单元，这在图1中未示出。
烤箱1包括互补电源和数据通信元件i，互补元件i被配置成将模块g的电源元件e电连接到烤箱1的电源，并且当模块g以可移除的方式紧固到烤箱1的壁上时，在模块g的数据通信元件f和烤箱1的控制和调节单元之间提供数据通信。根据这些设置，当模块g以可移除的方式紧固到烤箱1的壁上时，它得到供电，并将由模块的敏感元件b检测到的与挥发性有机化合物有关的数据传送到烤箱1的控制和调节单元；当模块g以可移除的方式紧固到烤箱1的壁上时，它也可以接收来自烤箱1的控制和调节单元的启动命令，特别是用于校准模块g的气敏元件b。
烤箱1包括用户界面(图中未示出)，该用户界面被配置成与烤箱1的控制和调节单元通信，该控制和调节单元被配置成与包含菜肴列表和与该菜肴相关联的烹饪程序的数据库通信，所述烹饪程序包含调节温度、烹饪时间和至少一种挥发性有机化合物含量超过阈值的值。
根据这些设置，实现智能烹饪方法100是可能的。根据一个实施例，如图3所示，烹饪方法100包括以下步骤：
-用户通过用户界面选择101菜肴；
-控制102由数据库中与该菜肴相关联的烹饪程序定义的调节温度和烹饪时间，该控制由烤箱1的控制和调节单元执行，在烹饪过程中，基于在该菜肴烹饪过程中可移除模块g检测到挥发性有机化合物含量超过阈值的值，调节温度和/或烹饪时间。
挥发性有机化合物含量超过阈值的检测可以是例如一段时间内挥发性有机化合物含量多次超过阈值的值的平均值。
本发明还涉及一种方法200，用于校准用于分析烤箱1的烹饪室中产生的气味的可移除模块g，该方法包括以下步骤，如图4所示：
-通过用户界面选择201校准程序；
-通过烤箱1的控制和调节单元将烤箱1的烹饪室的加热序列控制202到预定温度；
-当烹饪室中达到预定温度时，将可移除模块g放置203在烤箱1上；
-基于烹饪室中存在的挥发性有机化合物的含量超过阈值，校准204可移除模块g的敏感元件b。
预定温度例如大约是180℃。
在另一个实施例中，该家用电器是电压力锅，电压力锅的壁和可移除模块(g)之间的机械耦合将位于由产品电气启动的蒸汽释放阀的位置。
该耦合装置将能够分开流出的蒸汽流：大部分蒸汽流将被向外引导，只有一部分蒸汽流将被引导至可移除模块(g)。
通向传感器的气味传送路径将被构造成使得气体温度降低，并且一些水分在室温下凝结在热分离的表面上。
此外，可移除模块(g)与电压力锅通信，以获取新的气味测量值。结果，电压力锅启动空气释放阀，向可移除模块(g)传送气味。
虽然已经结合具体的实施和应用示例描述了本发明，但是很明显，本发明决不局限于这些示例。修改仍然是可能的，特别是从各种元件的设置和构造或通过技术等效物的替代，然而不超出本发明的保护范围。
Claims (8)
1.一种可移除模块(g)，其用于分析家用电器(1)的烹饪室中产生的气味，所述模块(g)包括配备有入口导管(a)的壳体，所述入口导管(a)通向所述壳体内部，所述模块(g)在所述壳体内部包括：
-至少一个气敏元件(b)，其被设置成对挥发性有机化合物含量超过阈值做出反应；
-抽吸元件(c)，其被设置成从所述壳体的入口导管外部向到所述壳体内部抽取气体；
-加热元件(d)；
-电源元件(e)，其被配置成电连接到所述壳体外部的电能源；
-数据通信元件(f)；
所述可移除模块(g)包括紧固装置，该紧固装置用于与设置在所述家用电器的壁的外表面上的互补紧固装置相互作用，以便在操作位置相对于所述家用电器的壁以可移除的方式紧固所述可移除模块，在该操作位置，所述壳体的入口导管与穿过所述家用电器的壁设置并通向所述家用电器(1)的烹饪室的部分(h)的通道气体连通。
2.一种家用电器(1)，其配备有根据权利要求1所述的可移除模块(g)，烤箱(1)包括互补紧固装置，设置在所述烤箱(1)的壁的外表面上，用于与所述可移除模块(g)的紧固装置相互作用，并在操作位置中将所述可移除模块(g)以可移除的方式紧固到所述烤箱(1)上，在所述操作位置，所述可移除模块(g)的壳体的入口导管与穿过所述烤箱的壁设置并通向所述烤箱(1)的烹饪室的一部分的通道气体连通。
3.根据前一项权利要求所述的家用电器(1)，所述烤箱(1)包括电源和数据通信的互补元件(i)，所述互补元件(i)与所述可移除模块(g)的电源元件(e)和数据通信元件(f)互补，所述互补元件(i)被配置成将所述可移除模块(g)的电源元件(e)电连接到所述家用电器(1)的电源，并在所述可移除模块(g)的数据通信元件(f)和所述家用电器(1)的控制和调节单元之间确保数据通信。
4.根据权利要求2或3之一所述的家用电器，其中，所述家用电器是烤箱，优选地是旋转加热烤箱。
5.根据权利要求2或3之一所述的家用电器，其中，所述家用电器是电压力锅。
6.一种使用根据权利要求3至5之一所述的用家用电器(1)烹饪菜肴的方法(100)，其包括以下步骤：
-用户通过用户界面选择(101)菜肴，所述家用电器(1)的所述控制和调节单元被配置成与包含菜肴列表和与所述菜肴相关联的烹饪程序的数据库通信，所述烹饪程序包括调节温度、烹饪时间和至少一个挥发性有机化合物含量超过阈值的值；
-控制(102)所述菜肴的烹饪序列，所述烹饪序列包括一系列成对的调节温度和烹饪时间，所述控制由所述家用电器(1)的所述控制和调节单元执行，在烹饪过程中，基于在所述家用电器(1)的烹饪室中烹饪菜肴过程中由所述可移除模块(g)检测到的挥发性有机化合物含量超过阈值的值的检测，调节所述温度和/或所述烹饪时间。
7.一种校准方法(200)，其校准根据权利要求1所述的用于分析所述家用电器(1)的烹饪室中产生的气味的可移除模块g，所述方法(100)包括以下步骤：
-通过所述用户界面选择(201)校准程序；
-通过所述家用电器1的所述控制和调节单元将所述家用电器1的烹饪室的加热控制(202)到预定温度；
-当所述烹饪室中达到所述预定温度时，将所述可移除模块g放置(203)在所述家用电器1上；
-基于所述烹饪室中存在的挥发性有机化合物的含量超过阈值，校准(204)所述可移除模块g的敏感元件b。
8.根据权利要求7所述的校准方法(200)，其中，所述校准程序包括预热所述家用电器的步骤。
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