CN202940997U - 具有节能模式的烹饪烤箱 - Google Patents

Abstract

一种烤箱，该烤箱包括以食物烹饪模式和以节能模式来操作该烤箱的控制器，其中，在节能模式中加热器和一个或更多个风机的能量消耗降低。在食物烹饪模式中，控制器将加热气流维持在第一设定温度。在节能模式中，控制器将加热气流维持在小于第一设定温度的第二设定温度，由此降低了由加热器消耗的能量。在能量模式中，控制器还以降低的速度来操作使加热的空气流通的风机以及冷却风机，由此使这两种风机的能量消耗降低。

Description

具有节能模式的烹饪烤箱

技术领域

本实用新型总体上涉及新的且改进的烹饪烤箱、系统、烤箱控制器和关于针对烹饪烤箱的节能特征的方法。 

背景技术

在美国专利5,254,823中示出了具有微波模式和冲击（impingement）模式两者的烹饪烤箱，作为具有相当大的预热热储集器（至少60磅）、以便利于向风室中的环境空气快速传热的烤箱。然而，对于许多应用来说，这样的烤箱非常重且不便使用。此外，预热时间相当长（高达两个或三个小时），而对烤箱外表面的冷却会是困难且能效低的。 

存在对如下烤箱的需要：该烤箱在无烹饪时间期间保存能量。 

实用新型内容

本公开的用于烹饪食物的烤箱包括：烤箱腔；加热器和风机，所述加热器和所述风机被设置成向所述烤箱腔提供加热气流；以及温度传感器，所述温度传感器被设置成提供用于指示所述加热气流的温度的温度信号。控制器使用所述温度信号来对所述风机和所述加热器之一的操作或者所述风机和所述加热器两者的操作进行控制，以在烹饪模式期间将所述加热气流的温度维持在第一设定温度而在节能模式期间将所述加热气流的温度维持在小于所述第一设定温度的第二设定温度，由此降低由所述加热器消耗的能量。 

在本公开的烤箱的另一实施例中，所述控制器在所述烤箱腔的无烹饪活动的预定时间期满时或期满后进入所述节能模式。 

在本公开的烤箱的另一实施例中，所述控制器包括计算机，所述计算机包括处理器、存储器和节能程序。所述处理器执行所述节能程序的至少第一指令，以将所述加热气流的温度维持在所述第二设定温度并降低所述风机的速度，由此降低所述风机的能量消耗。 

在本公开的烤箱的另一实施例中，所述处理器执行所述节能程序的至少第二指令，以在所述烤箱腔的无烹饪活动的预定时间期满时或期满后进入所述节能模式。 

在本公开的烤箱的另一实施例中，冷却风机在所述烤箱中提供冷却气流。所述处理器执行所述节能程序的至少第三指令，以降低所述冷却风机的速度，由此降低所述冷却气流的速度以及由所述冷却风机消耗的能量。 

在本公开的烤箱的另一实施例中，所述烤箱还包括显示器，所述显示器包括背光灯。所述处理器执行所述节能程序的至少第四指令，以在所述节能模式期间关闭所述背光灯，由此降低由所述显示器消耗的能量。 

在本公开的烤箱的另一实施例中，所述处理器执行所述节能程序的至少第五指令，以在处于所述节能模式下的预定时间期满时或期满后关闭所述烤箱。 

在本公开的烤箱的另一实施例中，所述处理器执行所述节能程序的至少第六指令，以在所述烤箱腔中烹饪活动重新开始时结束所述节能模式并返回到所述烹饪模式。 

在本公开的烤箱的另一实施例中，所述存储器选自由以下各项构成的群组：板上存储器、E2PROM、存储钥匙、快闪存储器、存储盘以及其他外部存储器。 

本公开的方法对用于烹饪食物的烤箱进行操作，所述烤箱包括烤箱腔、风机和加热器。所述方法包括： 

操作所述风机和所述加热器，以向所述烤箱腔提供加热气流； 

控制所述风机和所述加热器之一或者所述风机和所述加热器两者，以在烹饪模式期间将所述加热气流维持在第一设定温度；以及 

控制所述风机和所述加热器之一或者所述风机和所述加热器两者，以在节能模式期间将所述加热气流维持在小于所述第一设定温度的第二设定温度，由此降低由所述风机或所述加热器消耗的能量。 

本公开的方法的另一实施例还包括：在所述烹饪模式期间，在所述烤箱腔的无烹饪活动的预定时间期满时或期满后进入所述节能模式。 

在本公开的方法的另一实施例中，所述烤箱还包括显示器，所述显示器包括背光灯。所述方法还包括：在所述节能模式期间关闭所述背光灯，由此在所述节能模式期间降低由所述显示器消耗的能量。 

在本公开的方法的另一实施例中，所述烤箱还包括冷却风机，所述冷却风机向所述烤箱提供冷却空气。所述方法还包括：在所述节能模式期间降低所述冷却风机的速度，由此在所述节能模式期间降低由所述冷却风机消耗的能量。 

在本公开的方法的另一实施例中，当所述加热气流的温度落入包含所述第二设定温度的节能界限的范围之内时，降低所述冷却风机的速度。 

在本公开的方法的另一实施例中，所述方法还包括：当所述烤箱腔的烹饪活动重新开始时结束所述节能模式并返回到所述烹饪模式。 

在本公开的方法的另一实施例中，所述方法还包括：在处于所述节能模式下的预定时间期满时或期满后关闭所述烤箱。 

本公开的计算机可读介质用于烤箱，所述烤箱包括：烤箱腔；加热器和风机，所述加热器和所述风机被设置成维持所述烤箱腔中的加热气流；以及控制器，所述控制器控制所述风机和所述加热器，以在烹饪模式期间将所述加热气流的温度维持在至少第一设定温度，并且所述控制器包括处理器和存储器，所述计算机可读介质能够被所述处理器读取，所述计算机可读介质包括： 

节能程序；其中，所述处理器执行所述节能程序的至少第一指令，以在节能模式期间将所述加热气流的温度维持在第二设定温度并且降低所述风机的速度，由此降低由所述加热器和所述风机消耗的能量。 

在本公开的计算机可读介质的另一个实施例中，所述处理器执行所述节能程序的至少第二指令，以在所述烤箱腔的无烹饪活动的预定时间期满时或期满后进入所述节能模式。 

在本公开的计算机可读介质的另一个实施例中，所述烤箱还包括用于在所述烤箱中提供冷却气流的冷却风机。所述处理器执行所述节能程序的至少第三指令，以降低所述冷却风机的速度，由此降低所述冷却气流的速度以及由所述冷却风机消耗的能量。 

在本公开的计算机可读介质的另一个实施例中，所述烤箱还包括显示器，所述显示器包括背光灯。所述处理器执行所述节能程序的至少第四指令，以在所述节能模式期间关闭所述背光灯，由此降低由所述显示器消耗的能量。 

在本公开的计算机可读介质的另一个实施例中，所述处理器执行所述节能程序的至少第五指令，以在处于所述节能模式下的预定时间期满时或 期满后关闭所述烤箱。 

在本公开的计算机可读介质的另一个实施例中，所述处理器执行所述节能程序的至少第六指令，以在所述烤箱腔中烹饪活动重新开始时结束所述节能模式并返回到所述烹饪模式。 

附图说明

结合附图参照以下的说明将理解本实用新型的其他和另外的目的、优点和特征，在附图中相似的附图标记表示类似的结构元件，以及： 

图1是本实用新型的烤箱的立体图； 

图2是图1中的烤箱的后视图； 

图3是用于图1中的烤箱的空气过滤器框的立体图； 

图4是沿图1中的线4的横截面图，该横截面图描绘了对流模式下的烤箱； 

图5是图1中的烤箱的控制器的框图；以及 

图6是图5中的控制器的程序节能程序的流程图。 

具体实施方式

各种类型的烤箱都可以具备此处所描述的节能特征。可以使用节能特征的烤箱中的示例使空气从顶部、底部、侧部和/或背部经由一个或更多个孔流通到烤箱腔中并且经由具有一个或更多个孔的抽吸口流通到烤箱腔之外至风机。可替换地，空气可以经由位于隔板与烤箱腔顶部、底部、背部或侧部中的一个或更多个之间的间隙进入烤箱腔。流通空气可以成形为朝着被烹饪食物方向的冲击空气柱或者射流。借助于示例和完整描述的方式，此处对附图所示的烤箱中的节能特征进行描述。 

参照图1和图2，本实用新型的烤箱30包括一对外侧壁32和34、外背壁36、外顶壁38、外底壁40以及前壁41，上述所有壁都包括外壳。前壁41包括门42、门42上方的控制面板44以及门42下方的集油抽屉46。把手48设置在门42上用于以下拉方式打开门。 

外底壁40与外侧壁32和34、外背壁36和前壁41存在偏移。该偏移优选地是斜面50，但是该偏移也可以具有其他形状。进气口52和进气 口54分别以与外侧壁32和外侧壁34相邻的方式定位在斜面50的相对的侧部。空气过滤器56和空气过滤器58分别设置在进气口52和进气口54处。环境空气经由进气口52和进气口54被吸收进来以冷却各种控制部件、风机电机（未示出）、外侧壁32和34、外底壁40以及外顶壁38和外背壁36。冷却空气经由设置在外背壁36中的多个百叶窗60离开烤箱30。 

参照图4，烤箱30包括由支撑结构68支撑的烤箱腔70和风机盒72，该支撑结构68以机械的方式连接到外底壁40和外侧壁32和34。烤箱腔70和风机盒72共享内顶壁76、内底壁78以及内侧壁80和82，在图6和图7中仅示出了内侧壁82。烤箱腔70和风机盒72还共享垂直设置的隔板74。由此，烤箱腔70包括门42、隔板74、内顶壁76、内底壁78以及内侧壁80和相对的内侧壁（未示出）。风机盒72包括隔板74、内顶壁76、内底壁78、内侧壁80、该相对的内侧壁以及内背壁84。风机85设置在风机盒72中，加热器87设置在风机85的下游。风机85可以是适用于使加热的空气在烤箱中流通的任何风机。优选地，风机85是适合于逆变器驱动的三相鼠笼式感应电机，优选地为由Hanning制造的L7FWDS-638。加热器87可以是适合于将对流和/或冲击空气烤箱中的流通空气加热的任何（气体或电）加热器。优选地，加热器87是电加热器，该电加热器具有设置在风机85的叶片的上方或下方的一个或更多个加热元件。 

参照图4，隔板74包括多个开口以为空气在烤箱腔70与风机盒72之间流通提供路径。开口（未示出）以与风机85至少部分地对准的方式定位在隔板74的底部的上方并且被安装到隔板74的油过滤器88所覆盖。开口90定位在隔板74的顶部处或者附近。一个或更多个开口92定位在隔板74的底部附近。 

油过滤器88最好定位在风机85的抽吸侧的上游气流处，以在油和/或其他微粒物达到风机85的叶片之前将油和/或其他微粒物从流通空气中过滤。此外，油过滤器88定位于容易接近的位置以用于移除和清洁。 

烤箱腔内侧壁80以及相对的内侧壁被成形为使得油或其他液体朝向集油抽屉或者盘46向下流动。由于集油抽屉46是容易地可移动的，所以易于清洁。 

催化剂结构96以在风机85与隔板74之间的方式设置在风机盒72中。催化剂结构包括催化剂98、催化剂100和催化剂102。催化剂98以与隔板74的开口90至少部分地对准的方式设置成与内顶壁76相邻。催 化剂100以与油过滤器88和风机85至少部分地对准的方式设置。催化剂102以与开口90对准的方式设置。风机盖104具有开口106，并且风机盖104设置在风机85与催化剂100之间，使得开口106与风机85和催化剂100对准。 

催化剂100可以合适地是具有多个孔口的片材。例如，催化剂100可以是可从Englehard获得的12×120.041英寸直径开口金属丝网。催化剂98和催化剂102可以合适地是可从Englehard获得的每平方英寸具有一个铂催化剂105单元的0.0006英寸金属箔人字形图案基底。 

参照图4，烤箱架108以在支撑件110上的方式设置在烤箱腔70中，支撑件110安装到内侧壁80和相对的内侧壁，以使得烤箱架108靠近油过滤器88的底部并且在开口92的上方。烤箱架108可以是标准食品架，即，可用的现成产品。 

包括有外壳的外壁32、34、36、38和40、包括有内壳的内壁76、78、80、82和84以及隔板74优选地为金属，如不锈钢。 

内壁76、78、80、82、84以及相对的内侧壁通过通道120与外壁32、34、36、38和40分离，以用于使联立烤箱（combination oven）30中的空气冷却。冷却风机122以在烤箱腔70的下方并且在外底壁40与内底壁78之间的方式设置在通道120中。风机电机隔间124以在外背壁36与内背壁84之间的方式设置在通道120中。风机电机（未示出）设置在风机电机隔间124中并且耦接到旋转风机85。合适的热绝缘体（未示出）以绕着烤箱腔70和风机盒72的方式设置在通道120中。 

参照图1至图3，示出了使得空气过滤器56能够容易地安装和移除的空气过滤器保持件130。为此，空气过滤器保持件130包括凸缘132和凸缘134，凸缘132和凸缘134被成形为用于通过滑动来安装或移除空气过滤器56。空气过滤器保持件130还包括与进气口52对准的开口136。空气过滤器保持件130通过任何合适的紧固件（如螺钉）安装到斜面50。可替换地，空气过滤器保持件130可以通过冲压或者其他金属加工工艺形成在斜面50中。对本领域技术人员将明显的是为空气过滤器58设置了相似的空气过滤器保持件130。空气过滤器56和空气过滤器58各自包括穿孔阵列。例如，穿孔可以简单地是筛网的筛孔，筛网诸如用于空气过滤器56的、被示出一部分的筛网138。 

参照图1至图4，冷却风机122以可操作的方式使冷却空气在通道120 中流通。冷却空气从周围环境经由进气口52和54被吸引到通道120中，流过通道120，并经由外后壁36中的百叶窗60离开，以冷却各种控制部件、风机电机（未示出）、外侧壁32和34、外底壁40、外顶壁38和外背壁36。通过将进气口52和54定位在斜面50中，联立烤箱30可以以与其他结构（例如墙壁）并排的方式、即外侧壁32和34与其他结构齐平的方式来定位。这节省了空间，并使联立烤箱30能够具有比现有技术烤箱更小的占地面积。 

风机85使从烤箱腔70抽取的空气经由油过滤器88和催化剂100流通到风机盒72中。空气被加热器87加热并且经由催化剂98和催化剂102流通以向烤箱腔70提供加热气流。油过滤器88和催化剂100的功能是先于污物与风机85接触之前从空气中移除污物（例如油微粒物和其他污物）。催化剂98和催化剂102的功能是在加热气流流通进烤箱腔70中之前进一步净化加热气流。 

参照图5，示出了用于烤箱30的控制器400。控制器400与通过引用合并到本文中的美国专利6,660,982和美国专利6,903,318中示出的控制器类似。具体地，控制器400包括与钥匙读取器（key reader）402互连的计算机或中央处理单元（CPU）408、人工控制面板404、显示单元407、音频警报/蜂鸣器410、控制接口409、存储器411和烤箱30。CPU 408包括处理器405和存储器406。 

烤箱30包括定位在风机盒72中的、优选地定位在加热器87的下游并且在催化剂98或催化剂102的上游的（图4）温度传感器401。温度传感器401提供与风机盒72的温度成比例的信号。该信号通过控制接口409耦合到CPU 408。可替换地，温度传感器401可以定位在烤箱腔70中。 

钥匙读取器402包括适于容置数据钥匙（data key）400的钥匙孔口401。数据钥匙400设置有与烤箱30的操作对应的程序数据。例如，数据钥匙400包括计算机可读介质，其上存储有用于烤箱30的操作的烹饪过程和/或程序代码。 

钥匙读取器402包括与钥匙400所带有的触头相配合的触头，使得数据能够传到数据钥匙400和从数据钥匙400传递。例如，用于操作烤箱30的一个或更多个程序可以存储在数据钥匙400上，用于由处理器408经由钥匙读取器402进行访问。可选地，处理器405可以存储被存储在数据钥匙400中的操作，这些操作可以用于服务、维护和分析等。 

控制接口409与烤箱30的一些装置互连。为此，控制接口409与冷却风机122、风机85、加热器87、温度传感器401和周围环境温度传感器（未示出）互连。 

存储器411与CPU 408连接并且可以存储由CPU408使用来控制烤箱30的一个或更多个程序。可选地，存储器411可以连接到控制接口409。在这种情况下，CPU 408经由控制接口409访问存储器411。存储器411例如可以是EP2ROM。 

多个控制程序存储在存储器406、存储器411和/或数据钥匙400中。这些控制程序包括本实用新型的节能特征，该节能特征在图6中示出为节能程序500。 

可选地，程序数据可以存储在任何合适的计算机可读介质420上并由CPU 408经由USB口（未示出）访问。计算机可读介质420例如包括数据钥匙（如数据钥匙400）、计算机磁盘、闪存、SIM卡或任何其他的外部计算机可读存储器介质。 

参照图6，节能程序500使得CPU 408在烤箱30的无烹饪时间期间控制风机85和加热器87以节省能量，即，使烤箱30的能量消耗最小化。当烤箱30以其正常参数工作时，控制器400以食物烹饪模式操作，以将到烤箱腔70的加热气流的温度维持在至少一个设定点温度。在烹饪模式期间，控制器400使用温度信号来控制加热器87和风机85的操作，以将加热气流的温度维持在第一设定温度。例如，从冷开始，控制器400开启加热器87和风机85。当由温度传感器401感测到的加热气流的当前温度达到了食物烹饪模式的设定点温度（第一设定温度）时，控制器400关闭加热器87。在当前温度下降了在设定点温度之下一定量时，控制器400开启加热器87。当加热气流再一次达到设定点温度时，控制器400关闭加热器87。这个过程在食物烹饪模式期间反复进行。 

如果烤箱30是无活动的（不进行烹饪食物、门打开或者其他无烹饪活动），则实际上浪费了能量。控制器400通过进入节能模式来使这些能量损失最小化，在该节能模式中，使加热气流变为第二设定温度并维持在第二设定温度，该第二设定温度小于第一设定温度，由此降低了由加热器87消耗的能量。 

具体地，CPU 408运行节能程序500。在框502处，CPU 408开始执行程序500。在框504处，经过一个无活动时段（例如30分钟），同时初 始将烤箱腔70加热至烹饪模式设定温度。例如，在进入到节能模式之前将无活动计时器设定成指示无活动的时间的预定时间，并且无活动计时器开始递减计数至零。在框506处，CPU 408将无活动计时器的当前时间与零相比较。如果大于零，则控制回复到框504或者等待直到当前时间等于零为止。可替换地，无活动计数器可以从任何已知的时间开始，而框506将会在等于预定义的无活动时间的经过时间期间监测当前时间。 

如果在预定义的无活动时段期间控制器400开始控制烤箱腔70用于烤箱腔操作（例如烹饪、清洁、维护等），则无活动计时器复位。当控制器400再一次将烤箱腔70的温度控制为设定温度时，无活动计时器重新启动。例如，这可能会在烹饪操作结束时发生。 

当无活动计时器的当前时间小于或等于零时，在框508处初始化烤箱关闭计时器。也就是说，烤箱关闭计时器对预定义的节能模式时间段计数。在框510处，节能设定点温度成为了在节能模式期间可使用的。节能设定点温度是使得能够继续加热气流的、适合的降低的温度，例如比烹饪模式的正常设定温度小50°F。对于这个示例，设定温度自食物烹饪模式设定温度降低了大约50°F。这使得CPU 408基于由温度传感器401感测的温度来控制加热器87，以使加热气流的温度降低大约50°F。例如，加热器87在该点处被关闭并且维持关闭直到风机盒温度达到了降低的风机盒温度为止。在该点处，控制器400控制加热器87以维持降低的风机盒温度。 

在框512处，CPU 408将风机85的速度降低到节能速度，但是CPU408继续以这个降低的速度使加热的空气流通。也就是说，每单位时间，降低的体积的空气正在流通。重要地，风机85消耗了较少的能量，由此降低了风机85的能量消耗。 

在框514处，显示单元407的显示器背光灯被调暗以降低节能模式期间的电能消耗。在框516处，CPU 408确定由温度传感器401感测到的当前温度是否在节能模式界限之内。如果不是，则CPU重复执行框510、框512、框514和框516。如果当前感测到的温度在所述界限之内，则在框516处将冷却风机122的速度降低到节能模式速度，由此降低了冷却风机122的能量消耗。 

在框520处，CPU 408确定烤箱关闭计时器是否等于零。如果不是，则在框522处CPU 408确定是否需要节能模式。如果不需要，则在框524处CPU 408将控制器返回到针对烹饪模式的正常操作（即回复到正常的运行参数并继续操作）并在框528处退出程序500。例如，如果操作者已 经将食物放置在烤箱中并且对面板404进行了操作以使得烤箱30烹饪食物，则不需要节能模式。 

如果在框522处确定需要节能模式，则处理器405重复执行框510、框512、框514、框516、框518、框520和框522。在框520处，如果烤箱关闭计时器等于零，则CPU 408关闭烤箱30。也就是说，烤箱关闭计时器的计数已经达到了预定义的节能模式时间段的末尾。如果在该时间段的结尾处烤箱30仍然是无活动的，则CPU 408将烤箱30关闭。 

本实用新型的烤箱具有几个优点：控制器400使对流空气速度降低以降低自烤箱腔70的热损耗，由此降低了能量消耗。控制器400在节能模式期间继续加热空气以便能够使烤箱腔70一旦重新启动就快速地恢复温度。控制器400降低冷却风机122的速度以进一步降低能量消耗。控制器400降低到显示器背光灯的电流以进一步降低电能的使用。 

已经由此特别参照了本实用新型的优选形式对本实用新型进行了描述，将明显的是，在不脱离如所附权利要求中定义的本实用新型的精神和范围的情况下，可以进行各种变化和修改。 

Claims (9)

1.一种用于烹饪食物的烤箱，包括： 

烤箱腔； 

加热器和风机，所述加热器和所述风机被设置成向所述烤箱腔提供加热气流； 

温度传感器，所述温度传感器被设置成提供用于指示所述加热气流的温度的温度信号；以及 

控制器，所述控制器使用所述温度信号来对所述风机和所述加热器之一的操作或者所述风机和所述加热器两者的操作进行控制，以在烹饪模式期间将所述加热气流的温度维持在第一设定温度而在节能模式期间将所述加热气流的温度维持在小于所述第一设定温度的第二设定温度，由此降低由所述加热器消耗的能量。 

2.根据权利要求1所述的烤箱，其中，所述控制器在所述烤箱腔的无烹饪活动的预定时间期满时或期满后进入所述节能模式。 

3.根据权利要求1所述的烤箱，其中，所述控制器包括计算机，所述计算机包括处理器和存储器，其中，所述处理器将所述加热气流的温度维持在所述第二设定温度并降低所述风机的速度，由此降低所述风机的能量消耗。 

4.根据权利要求3所述的烤箱，其中，所述处理器在所述烤箱腔的无烹饪活动的预定时间期满时或期满后进入所述节能模式。 

5.根据权利要求3所述的烤箱，还包括用于在所述烤箱中提供冷却气流的冷却风机，其中，所述处理器降低所述冷却风机的速度，由此降低所述冷却气流的速度以及由所述冷却风机消耗的能量。 

6.根据权利要求3所述的烤箱，还包括显示器，所述显示器包括背光灯，并且其中，所述处理器在所述节能模式期间关闭所述背光灯，由此降低由所述显示器消耗的能量。 

7.根据权利要求3所述的烤箱，其中，所述处理器在处于所述节能模式下的预定时间期满时或期满后关闭所述烤箱。 

8.根据权利要求3所述的烤箱，其中，所述处理器在所述烤箱腔中烹饪活动重新开始时结束所述节能模式并返回到所述烹饪模式。 

9.根据权利要求3所述的烤箱，其中，所述存储器选自由以下各项构成的群组：板上存储器、E²PROM、存储钥匙、快闪存储器、存储盘以及其他外部存储器。 

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