CN113439990A - 一种烹饪装置及其控制方法 - Google Patents

Abstract

本发明提供了一种烹饪装置及其控制方法，该烹饪装置包括：烹饪容器和电热容器；烹饪容器具有进水口，电热容器具有出水口；电热容器能够加热其内部的水，以通过加热产生的压力差将加热后的水或加热产生的蒸汽由输水管输送至烹饪容器中。本发明自动加水通过对封闭的电热容器持续加热形成压力差来实现水或蒸汽的自动输送，不需要水泵，也不需要水箱，不需要额外接驳进水管和出水管，简化了内部空间结构；可以同时煮饭和煲汤，符合现代人的健康饮食习惯；自动加水，科学配水，保证煮饭煮粥成功率百分之百；且自动加的水不是冷水，而是热水，缩短真正煮饭时间，变相延长了焖饭的时间，使得米饭口感比传统饭煲的口感更好。

Description

一种烹饪装置及其控制方法

技术领域

本发明涉及烹饪器具技术领域，特别地涉及一种烹饪装置及其控制方法。

背景技术

由于传统烹饪容器在煮饭过程中，需要人工加水，但大部分用户不会使用量杯加水，看不懂也不会看内胆刻度，直接经自来水管加水。另外每个人加水量的标准不一样，没办法保证科学的米水配比，而且每次加水量都无法保证一样，因此造成每一顿米饭的口感都不一样，甚至每次煮饭煮粥都不能保证百分之百成功。因此，带有自动煮饭的烹饪容器就开始出现。

目前烹饪容器产品呈现智能化、自动化的设计趋势，可以实现自动加料、加水、清洗及蒸煮等功能，虽然解决了煮饭耗时耗费精力的问题，但也带来了其他问题。

本发明抓住用户没办法进行科学的米水配比的痛点，提供一种自动加热水、结构简单、安装要求低而且煮饭高效好吃的烹饪容器，成为一种合理的解决技术问题。

发明内容

针对上述现有技术中，需要人工加水而且每次加水量都无法保证一样的问题，本申请提出了一种自动加热水的烹饪装置及其控制方法。

本发明的自动加热水的烹饪装置，其特征在于，包括：烹饪容器和电热容器；烹饪容器具有进水口，电热容器具有出水口；电热容器能够加热其内部的水，以通过加热产生的压力差将加热后的水或加热产生的蒸汽由输水管输送至烹饪容器中。通过本实施方式，实现了水或蒸汽的自动输送。

在一个实施方式中，烹饪容器具有压力传感器，压力传感器设置在烹饪容器的内胆的下方。通过本实施方式，实现了对食料称重。

在一个实施方式中，输水管上具有连通外部环境的蒸汽排放支管，所述蒸汽排放支管上设置有第一阀门。通过本实施方式，实现了蒸汽的可控排放。

在一个实施方式中，输水管上还具有第二阀门，第二阀门用于控制输水管的通断，第二阀门位于输水管靠近烹饪容器的一端与输水管上的蒸汽排放支管所在的位置之间。通过本实施方式，实现了输水管的通断控制。

在一个实施方式中，输水管的两端分别为吸水管与出水管，吸水管由出水口插入至电热容器中，出水管由进水口插入至烹饪容器中。通过本实施方式，实现了输水管的结构设计。

在一个实施方式中，输水管上还具有水流传感器，水流传感器用于监测通过输水管的水流量。通过本实施方式，实现了水流量的监测。

在一个实施方式中，吸水管与出水管以及输水管的本体为一体式结构，或吸水管与出水管以及输水管的本体为分体式结构；对于分体式结构，吸水管与出水管的端部均具有与输水管的本体配合的密封圈。通过本实施方式，实现了输水管的密封。

第二方面，本申请提出了自动加热水的烹饪装置的控制方法，包括：根据烹饪指令确定烹饪模式；启动电热容器加热其内部的水；根据烹饪模式，将加热后的水或加热产生的蒸汽输入至烹饪容器中。通过本实施方式，实现了不同烹饪模式的水或蒸汽的输送。

在一个实施方式中，实时监测输入至烹饪容器的水流量，在水流量达到预定流量值时停止输水并启动烹饪容器。通过本实施方式，实现了水流量的控制。

在一个实施方式中，对蒸汽输入至烹饪容器的过程进行计时，在计时达到预设时长后停止输送蒸汽。通过本实施方式，实现了蒸汽输送量的控制。

在一个实施方式中，根据烹饪模式，将加热产生的蒸汽排放至外部环境直至电热容器中的水加热至预定温度。

在一个实施方式中，预定流量值根据烹饪容器中待烹饪的食料种类和/或食料量确定。

上述技术特征可以各种适合的方式组合或由等效的技术特征来替代，只要能够达到本发明的目的。

本发明提供的一种自动加热水的烹饪装置及其控制方法，与现有技术相比，至少具备有以下有益效果：本发明自动加水通过对封闭的电热容器持续加热形成压力差来实现水或蒸汽的自动输送，不需要水泵，也不需要水箱，不需要额外接驳进水管和出水管，简化了内部空间结构；可以同时煮饭和煲汤，符合现代人的健康饮食习惯；自动加水，科学配水，保证煮饭煮粥成功率百分之百；且自动加的水不是冷水，而是热水，缩短真正煮饭时间，变相延长了焖饭的时间，使得米饭口感比传统饭煲的口感更好。由于没有水箱，而且输水管可以拆卸清洗，可以高温热水自清洁，以及UVC灯杀菌，解决滋生细菌霉菌的问题。

附图说明

在下文中将基于实施例并参考附图来对本发明进行更详细的描述。其中：

图1为本发明一种自动加热水的烹饪装置结构半剖平面示意图；

图2为本发明一种自动加热水的烹饪装置结构半剖三维立体示意图；

图3为本发明一种自动加热水的烹饪装置产品外观主视图；

图4为本发明一种自动加热水的烹饪装置产品外观俯视图；

图5为本发明一种自动加热水的烹饪装置产品外观侧视图；

图6为本发明一种自动加热水的烹饪装置煮饭模式自动加热水原理示意图；

图7为本发明一种自动加热水的烹饪装置煮饭模式流程示意图；

图8为本发明一种自动加热水的烹饪装置蒸煮模式原理示意图；

图9为本发明一种自动加热水的烹饪装置蒸煮模式流程示意图；

图10为本发明一种自动加热水的烹饪装置烧水模式原理示意图；

图11为本发明一种自动加热水的烹饪装置烧水模式流程示意图；

图12为本发明一种自动加热水的烹饪装置的自动注水速率图；

图13为本发明一种自动加热水的烹饪装置的水流速度-温度图。

附图标记表示为：

1-弹簧，2-微型压力传感器，3-限热感应器，4-管形电热元件，5-煲身，6-内胆，7-外壳，8-锅盖，9-盖板，10-蒸汽孔，11-出水管，12-上盖，13-控制面板，14-第三阀门，15-电磁式水流传感器，16-输水管，17-支架手臂，18-第二阀门，19-吸水管，20-壶盖，21-密封橡胶圈，22-吸水管过滤器，23-壶身，24-发热盘，25-电热容器电源底座，26-底座，27-蒸汽排放支管，28-第一阀门，29-UVC灯。

具体实施方式

下面将结合附图对本发明作进一步说明。

本发明提供了一种烹饪装置，包括：烹饪容器和电热容器；电饭煲具有进水口，电热容器具有出水口；电热容器能够加热其内部的水，以通过加热产生的压力差将加热后的水或加热产生的蒸汽由输水管16输送至烹饪容器中。

具体地，烹饪容器的进水口与电热容器的出水口分别配合输水管16，二者通过输水管16连通。根据不同的烹饪需要，电热容器中加热后的水或者加热产生的蒸汽通过输水管16进入烹饪容器。其中，在需要用水的烹饪模式下，例如煮饭、煲汤，向烹饪容器中通入加热后的水；在需要用蒸汽的烹饪模式下，例如蒸制糕点，则向烹饪容器中通入加热后产生的高温蒸汽。

本发明的烹饪装置，向烹饪容器中通入水或者蒸汽的动力来源为加热时电热容器与烹饪容器之间的压力差，电热容器的内部压力大于烹饪容器的内部压力，进而水或蒸汽在压力差的作用下自发地进入烹饪容器，实现水或蒸汽在不设置额外的输送动力部件的情况下自动输送。

同时，由于向烹饪容器中通入的是加热后的热水以及热蒸汽，其具有一定初始温度，有利于烹饪容器中的食料的快速烹饪。

进一步地，烹饪容器具有压力传感器，压力传感器设置在烹饪容器的内胆6的下方。

具体地，压力传感器初始设置有烹饪容器内胆6所带来的压力，在内胆6中添加食料后，可以通过压力的变化反应出食料量，烹饪装置可以根据相应食料量的具体值计算出最佳水量。

这样烹饪装置就可以结合压力传感器来自动的感应并控制加水量匹配相应食料量下的最佳水量，以此带来最佳的食料烹饪效果。

进一步地，输水管16上具有连通外部环境的蒸汽排放支管27，蒸汽排放支管27上设置有第一阀门28。

具体地，当烹饪装置处于煮饭模式或蒸煮模式时，蒸汽排放支管27上的第一阀门28能够受控关闭，保持烹饪容器和电热容器之间的压力差；当烹饪装置处于烧开水模式时，蒸汽排放支管27上的第一阀门28能够受控打开，烧开水所产生的蒸汽从出蒸汽排放支管27排出去，防止封闭式电热容器内部形成压力差。

进一步地，输水管16上还具有第二阀门18，第二阀门18用于控制输水管16的通断，第二阀门18位于输水管16靠近烹饪容器的一端与输水管16上的蒸汽排放支管27所在的位置之间。

具体地，当烹饪装置处于煮饭模式或蒸煮模式时，输水管16上的第二阀门18能够受控打开，使得电热容器中的热水或蒸汽通过输水管16到达烹饪容器；当烹饪装置处于烧开水模式时，输水管16上的第二阀门18能够受控关闭，防止热容器中的热水或蒸汽进入烹饪容器。

通过对阀门的控制，可以精确控制烹饪装置中热水和蒸汽的流向，保证最佳水米配比，保证稳定的蒸汽供应，避免蒸汽的意外泄露。

进一步地，输水管16的两端分别为吸水管19与出水管11，吸水管19由出水口插入至电热容器中，出水管11由进水口插入至烹饪容器中。

具体地，可拆卸式的吸水管19与出水管11，使得零件便于安装、便于清洗、便于更换，能够实现煮饭模式、蒸煮模式和烧开水模式使用不同长度的吸水管19，便于不同模式时的水位控制。

进一步地，输水管16上还具有水流传感器，水流传感器用于监测通过输水管16的水流量。

具体地，微型压力传感器2先计算好饭煲内胆6重量，当用户淘完米后，在不加水的状态下把内胆6放进饭煲里，微型压力传感器2就会单独计算出米的重量，然后把结果反馈给芯片，芯片计算出配水量，当水流传感器监测到输水管16的水流量达到芯片计算值时，控制第二阀门18停止供水，此时是最佳米水配比。

进一步地，吸水管19与出水管11以及输水管16的本体为一体式结构，或吸水管19与出水管11以及输水管16的本体为分体式结构；对于分体式结构，吸水管19与出水管11的端部均具有与输水管16的本体配合的密封圈。

具体地，一体式结构具有更好的密封稳定性，分体式结构更有利于零件的维修、更换和清洗。

实施例二：

如图1-5所示，烹饪容器以电饭煲为例，电饭煲包括弹簧1、称重系统、限热感应器3、管形电热元件4、煲身5、内胆6、外壳7、锅盖8、盖板9、蒸汽孔10。电饭煲锅盖8及盖板9中央具有容纳出水管11的安装孔，出水管11下端是给饭煲自动加水的出口，出水管11上端是与输水管16相连接带有密封圈的进口通道。电饭煲的控制面板13都集中在上盖12，以便于简化饭煲结构及体积，也便于清洗。

电热容器包括吸水管19、壶盖20、密封橡胶圈21、吸水管过滤器22、壶身23、发热盘24、水壶电源底座25。电热容器采用人工加水的方式，不带壶嘴，壶盖有一层密封橡胶圈21。电热容器有三种用途，一种是煮饭模式(图7)，电热容器加水后持续加热的时候，通过产生水蒸气造成一定的压力差，从而把电热容器内的水通过吸水管过滤器21泵出；此时吸水管的底部管口位于水面以下。第二种是蒸煮模式(图9)，电热容器加水后持续加热，水蒸气经过吸水管过滤器21被输送到饭煲内胆，从而实现蒸煮；此时吸水管的底部管口位于水面以上。第三种是日常烧水模式(图11)，加热产生的蒸汽通过蒸汽排放支管外排，加水煮沸后自动关闭；此时吸水管的底部管口位于水面以上。

称重系统包括微型压力传感器2和产品芯片。微型压力传感器2预先计算好饭煲内胆6重量，当用户淘完米后，在不加水的状态下把内胆6放进饭煲里，微型压力传感器2就会单独计算出米的重量，然后把结果反馈给芯片，以便芯片按照原先设定的算法计算出配水量。

如图6，自动加热水系统包括一个电磁式水流传感器15、水阀开关感应器、输水管16、出水管11、吸水管19以及蒸汽排放支管27。电饭煲的工作程序预先写入芯片，芯片按照预先编辑好的算法，通过采集电磁式水流传感器15的数据，对每个水阀开关感应器进行控制，以完成规定的模式。当煮饭模式时(图6和图7)，第一阀门28关闭，封闭式电热容器持续加热后把壶里的水通过吸水管过滤器21泵出去，电磁式水流传感器15根据芯片计算的水量来监控，一旦注水量达到要求值时，电磁式水流传感器15就会向第三阀门14发出指令关闭水阀，停止注水，此时饭煲的米水配比值是计算出来的最佳配比，饭煲开始热水煮饭。当蒸煮模式时(如图8和图9)，第一阀门28关闭，封闭式电热容器持续加热后把水蒸气通过吸水管过滤器21输出去，蒸煮结束后，封闭式电热容器停止加热。当烧开水模式时(如图10和图11)，第二阀门18关闭，防止水蒸气流向饭煲容器。蒸汽排放支管27则开通，第一阀门28开启，烧开水所产生的蒸汽从蒸汽排放支管27排出去，防止封闭式电热容器内部形成压力差。此外，烹饪装置还具有支架手臂17、底座26、UVC灯29。

下面通过实验阐述注水量与注水时间之间的关系，通过注水量即可反映注水时间，进而可以结合注水时间控制烹饪的总时长。

实验条件1：输水管半径0.008m，输水量1.5L，用时340秒，功率1500W。

根据公式：水流量(m³/s)＝水量(L)÷时间(s)÷1000

＝1.5÷340÷1000

＝0.000044m³/s

水流速(m/s)＝水流量(m³/s)÷管道截面积(m²)

＝0.000044÷(3.14×0.008²)

＝0.22m/s

实验条件2：输水管半径0.008m，输水量2L，用时440s，功率1500W。

根据公式：水流量(m³/s)＝水量(L)÷时间(s)÷1000

＝2÷440÷1000

＝0.000045m³/s

水流速(m/s)＝水流量(m³/s)÷管道截面积(m²)

＝0.000045÷(3.14×0.008²)

＝0.225m/s

实验条件3：输水管半径0.008m，输水量3L，用时690s，功率1500W。

根据公式：水流量(m³/s)＝水量(L)÷时间(s)÷1000

＝3÷680÷1000

＝0.000043m³/s

水流速(m/s)＝水流量(m³/s)÷管道截面积(m²)

＝0.000043÷(3.14×0.008²)

＝0.217m/s

序号	管半径(米)	功率(瓦)	输水量(升)	用时(秒)	水流速(米/秒)
						实验1	0.008	1500	1.5	340	0.22
实验2	0.008	1500	2	440	0.225
						实验3	0.008	1500	3	690	0.217

实验结论：通过以上3组实验数据对比看出，水流速差别不大，证明采用固定的输水管、固定的电热容器加热功率，其自动注水时间有规律可循，是可控的，如图12所示。

因此，通过芯片根据米量计算出需注水的量，则可控制注水时间，也就控制煮饭时间。

通过实验可得知：

1、持续加热封闭式电热容器，是可以实现自动注水的现象。

2、在自动注水的过程中，内胆气压与封闭式电热容器气压是相等的，即Pa内胆＝Pa封闭式电热容器。因为在持续加热的过程中，为了使Pa封闭式电热容器与Pa内胆保持一致，水一定会从气压大流向气压小。

3、自动注水时间与封闭式电热容器功率有直接关系。

4、在持续加热的过程中，功率越大，水到达沸点的时间越短，水流速度越快，注水时间快。反之，功率越小，水到达沸点的时间越长，水流速度越慢，注水时间久。

5、水流速度是个动态过程，实验所述的水流速度，是个平均值。

在封闭式电热容器开始加热时，还没产生压力差，水不会流动；随着加热的持续，由于水蒸气的蒸发而产生压力差，水开始缓慢流动。随着水越来越接近沸点，水流速度明显加快，直至水到达沸点后，持续加热下水流速度保持恒定地流动，如图13所示。

实施例三

本实施例主要阐述本发明的烹饪装置的控制方法在需要加水的烹饪模式下的应用，例如煮饭。

本发明的实施例提出的一种烹饪装置的控制方法，包括：

S1、根据烹饪指令确定烹饪模式，烹饪模式为煮饭模式；

具体地，该烹饪指令由用户输入，可以是通过烹饪装置上的相应的模式按钮，也可以是用户通过语音等方式输入。

S2、启动电热容器加热其内部的水；

具体地，根据煮饭的烹饪模式，对水进行加热，具体的加热温度，可以根据用户自定义设置，或者烹饪装置可以预先设置一个针对煮饭的最佳初始水温，加热装置将水加热至该最佳初始水温即可。

优选地，将电热容器加热其内部的水加热至沸腾。

S3、根据所述煮饭的烹饪模式，将加热后的水输入至烹饪容器中；

S31、实时监测输入至烹饪容器的水流量，在水流量达到预定流量值时停止输水并启动烹饪容器，预定流量值根据烹饪容器中待烹饪的食料种类和/或食料量确定；

具体地，根据煮饭模式下的米量或结合相应的米种，确定一个最佳的加水量作为预定流量值，以保证米饭煮熟后的最佳口感，在加水过程中实时监测输水量，直至输水量匹配当前米量下的最佳加水量。

进一步地，煮饭模式下还可以根据用户需求进一步设置出更为细化的模式，例如可以根据口感设置米饭偏硬、适中、偏软等子模式，也可以根据烹饪需求设置稀饭、米粥、米饭等子模式。这样可以根据不同的子模式，进一步精确与之匹配的最佳加水量，进而达到最佳的烹饪效果。

此外，在其他需要加水的烹饪模式下，例如煲汤，则根据相应的食材量与煲汤的烹饪特征，确定相应的最佳水量。

实施例四

本实施例主要阐述本发明的烹饪装置的控制方法在需要加水蒸汽的烹饪模式下的应用，例如蒸糕点。

本发明的实施例提出的一种烹饪装置的控制方法，包括：

S1、根据烹饪指令确定烹饪模式，烹饪模式为蒸煮模式；

具体地，该烹饪指令由用户输入，可以是通过烹饪装置上的相应的模式按钮，也可以是用户通过语音等方式输入。

S2、启动电热容器加热其内部的水；

具体地，电热容器加热其内部的水加热至沸腾后持续加热，以将沸腾后产生的蒸汽持续输入至烹饪容器中。

S3、根据所述蒸煮的烹饪模式，将加热后的水蒸汽输入至烹饪容器中；

S31、对蒸汽输入至烹饪容器的过程进行计时，在计时达到预设时长后停止输送蒸汽；

具体地，根据蒸煮模式下的食料量或结合相应的食料种类，确定一个最佳的预设时长，以保证糕点蒸熟后的最佳口感。

进一步地，蒸煮模式下还可以根据用户需求进一步设置出更为细化的模式，例如可以根据口感设置糕点偏硬、适中、偏软等子模式，也可以根据烹饪需求设置馒头、米糕、花卷等子模式。这样可以根据不同的子模式，进一步精确与之匹配的最佳预设时长，进而达到最佳的烹饪效果。

实施例五

本实施例主要阐述本发明的烹饪装置的控制方法在仅需要烧开水的烹饪模式下的应用。

本发明的实施例提出的一种烹饪装置的控制方法，包括：

S1、根据烹饪指令确定烹饪模式，烹饪模式为烧开水模式；

具体地，该烹饪指令由用户输入，可以是通过烹饪装置上的相应的模式按钮，也可以是用户通过语音等方式输入。

S2、启动电热容器加热其内部的水；

具体地，根据烧开水的烹饪模式，对水进行加热，具体的加热温度，可以根据用户自定义设置。

优选地，将电热容器加热其内部的水加热至沸腾。

S3、根据所述烧开水的烹饪模式，将加热后的水蒸汽通过蒸汽排放支管排出；

S4、检测水温，在水温达到预设温度后停止加热。

在本发明的描述中，需要理解的是，术语“上”、“下”、“底”、“顶”、“前”、“后”、“内”、“外”、“左”、“右”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。

虽然在本文中参照了特定的实施方式来描述本发明，但是应该理解的是，这些实施例仅仅是本发明的原理和应用的示例。因此应该理解的是，可以对示例性的实施例进行许多修改，并且可以设计出其他的布置，只要不偏离所附权利要求所限定的本发明的精神和范围。应该理解的是，可以通过不同于原始权利要求所描述的方式来结合不同的从属权利要求和本文中所述的特征。还可以理解的是，结合单独实施例所描述的特征可以使用在其他所述实施例中。

Claims (12)

1.一种烹饪装置，其特征在于，包括：烹饪容器和电热容器；

所述烹饪容器具有进水口，所述电热容器具有出水口；

所述电热容器能够加热其内部的水，以通过加热产生的压力差将加热后的水或加热产生的蒸汽由输水管输送至所述烹饪容器中。

2.根据权利要求1所述的烹饪装置，其特征在于，所述烹饪容器具有压力传感器，所述压力传感器设置在所述烹饪容器的内胆的下方。

3.根据权利要求1所述的烹饪装置，其特征在于，所述输水管上具有连通外部环境的蒸汽排放支管，所述蒸汽排放支管上设置有第一阀门。

4.根据权利要求3所述的烹饪装置，其特征在于，所述输水管上还具有第二阀门，所述第二阀门用于控制所述输水管的通断，所述第二阀门位于所述输水管靠近所述烹饪容器的一端与所述输水管上的所述蒸汽排放支管所在的位置之间。

5.根据权利要求1至4任一项所述的烹饪装置，其特征在于，所述输水管的两端分别为吸水管与出水管，所述吸水管由所述出水口插入至所述电热容器中，所述出水管由所述进水口插入至所述烹饪容器中。

6.根据权利要求1至4任一项所述的烹饪装置，其特征在于，所述输水管上还具有水流传感器，所述水流传感器用于监测通过所述输水管的水流量。

7.根据权利要求5所述的烹饪装置，其特征在于，

所述吸水管与所述出水管以及所述输水管的本体为一体式结构，或所述吸水管与所述出水管以及所述输水管的本体为分体式结构；

对于所述分体式结构，所述吸水管与所述出水管的端部均具有与所述输水管的本体配合的密封圈。

8.一种烹饪装置的控制方法，其特征在于，包括：

根据烹饪指令确定烹饪模式；

启动电热容器加热其内部的水；

根据所述烹饪模式，将加热后的水或加热产生的蒸汽输入至烹饪容器中。

9.根据权利要求8所述的烹饪装置的控制方法，其特征在于，还包括：实时监测输入至所述烹饪容器的水流量，在水流量达到预定流量值时停止输水并启动所述烹饪容器。

10.根据权利要求8或9所述的烹饪装置的控制方法，其特征在于，还包括：对蒸汽输入至所述烹饪容器的过程进行计时，在计时达到预设时长后停止输送蒸汽。

11.根据权利要求8所述的烹饪装置的控制方法，其特征在于，还包括：

根据所述烹饪模式，将加热产生的蒸汽排放至外部环境直至所述电热容器中的水加热至预定温度。

12.根据权利要求9所述的烹饪装置的控制方法，其特征在于，所述预定流量值根据所述烹饪容器中待烹饪的食料种类和/或食料量确定。

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