CN210930954U - 烤箱 - Google Patents

Abstract

本实用新型提供了一种烤箱。烤箱包括箱体、第一加热管和第二加热管。箱体限定有具有前向开口的加热室，用于放置待处理物。第一加热管和第二加热管水平地设置于加热室，并可分别沿竖直方向运动。第二加热管呈环状且其在水平面上的投影位于第一加热管的外侧。本实用新型通过调节加热管的加热位置，使加热管近距离地对待处理物进行加热，可提高食物对热量的吸收率，进而提高加热效率，并使加热室的温度更加均匀。

Description

烤箱

技术领域

本实用新型涉及厨房电器领域，特别是涉及一种烤箱。

背景技术

烤箱作为一个热容系统，具有大惯性和大滞后的特点。目前传统烤箱的加热管通常分布在加热室的顶部、底部或后部，因此热量也集中分布在这三个位置、加热室中心位置温度相对较低，而食物与热管的温差会更大，也就是说加热一定温度的食物需要加热管所达到的温度更高，但效率较低，能量损失大，同时由于中国用户对烤箱使用经验的缺乏，易造成烘焙效果差、加热不均匀的现象。目前烤箱分为静态烤箱和动态烤箱两种。

静态烤箱利用冷空气下降和热空气上升的物理现象，让烤箱内的热空气和冷空气自然对流，因此烤箱内部的气体是自然状态，由此称为静态烤箱。但是，由于只利用了空气的自然流动，导致烤箱内部的对流效果较差，即使静态烤箱的顶部、底部和后部均设置加热管，升温也相对较慢。

相比于静态烤箱，动态烤箱在加热室的后部或顶部增加循环风扇，让烤箱内的热空气和冷空气强制对流，并在风扇的周向方向上设置加热管，在一定程度上提高了加热效率，但循环风扇及周向加热管的增加提高了成本、减小了加热室的可用体积，同时由于加热速度快、热风回旋等原因，烤箱内部易出现温度不均匀的问题。

综合考虑，在设计上需要一种加热效率高且加热温度均匀的烤箱。

实用新型内容

本实用新型一个目的是要提供一种加热效率高的烤箱。

本实用新型的一个进一步的目的是要提高加热室的温度均匀性。

本实用新型的另一个进一步的目的是要避免水分过度流失。

特别地，本实用新型提供了一种烤箱，其特征在于，包括：

箱体，限定有具有前向开口的加热室，用于放置待处理物；

第一加热管和第二加热管，水平地设置于所述加热室；其中

所述第二加热管呈环状且其在水平面上的投影位于所述第一加热管的外侧；且

所述第一加热管和第二加热管设置为可分别沿竖直方向运动。

可选地，所述的烤箱还包括：

距离检测模块，配置为检测所述第一加热管与所述待处理物的距离；且

所述第一加热管配置为在所述第一加热管与所述待处理物的初始距离大于预设加热距离的情况下运动至其与所述待处理物的距离为所述预设加热距离对所述待处理物进行加热；其中

所述预设加热距离根据食物种类设定。

可选地，所述第一加热管的温度随所述待处理物的温度升高或加热时间增长呈阶梯式增长，且涨幅逐渐降低。

可选地，所述第二加热管配置为运动至所述待处理物的1/3～2/3高度处对所述待处理物进行加热。

可选地，所述第二加热管的温度计算公式为：

T₂＝T₁+t+n·d；

其中，T₂为第二加热管的温度；T₁为第一加热管的温度；t为温度补偿基数；n为所述待处理物的温升速率低于预设速率阈值的次数；d为温度迭代步数。

可选地，所述第一加热管和第二加热管的初始位置均位于所述加热室的顶部。

可选地，至少部分所述第一加热管呈蛇形盘绕。

可选地，所述的烤箱还包括：

第三加热管，设置于所述加热室的后部。

可选地，所述第三加热管呈环状，且其设置有均匀分布的多个肋片。

可选地，所述第三加热管的温度与所述第二加热管的温度相同。

本实用新型通过调节加热管的加热位置，使加热管近距离地对待处理物进行加热，可提高食物对热量的吸收率，进而提高加热效率，并使加热室的温度更加均匀。

进一步地，本实用新型通过使第一加热管近距离加热待处理物，并使第二加热管在近距离加热待处理物的基础上环绕待处理物，可在提高加热效率、使加热室的温度更加均匀的同时，提高待处理物的温度均匀性，避免局部烤焦或夹生的现象发生。

进一步地，本实用新型通过使第一加热管的温度随待处理物的温度的升高或加热时间的增长呈阶梯式增长且涨幅逐渐降低，并以第一加热管的温度为基准对第二加热管的温度进行微调，可在提高烤箱内温度均匀性、提高加热效率的同时，避免食材失水过多，保证食材的水分含量和口感。

根据下文结合附图对本实用新型具体实施例的详细描述，本领域技术人员将会更加明了本实用新型的上述以及其他目的、优点和特征。

附图说明

后文将参照附图以示例性而非限制性的方式详细描述本实用新型的一些具体实施例。附图中相同的附图标记标示了相同或类似的部件或部分。本领域技术人员应该理解，这些附图未必是按比例绘制的。附图中：

图1是自上至下观察根据本实用新型一个实施例的烤箱的示意性剖视图；

图2是图1所示烤箱的示意性正视图，其中烤盘和温度探针被去除；

图3是自左至右观察图1所示烤箱的示意性剖视图，其中示意性地示出了待处理物；

图4是图1所示烤箱的电器件的示意性结构图；

图5是自左至右观察图1所示烤箱的示意性剖视图，其中第一加热管和第二加热管均处于加热位置；

图6是根据本实用新型一个实施例的用于烤箱的控制方法的流程图；

图7是根据本实用新型优选实施例的用于烤箱的控制方法的详细流程图。

具体实施方式

图1是自上至下观察根据本实用新型一个实施例的烤箱100的示意性剖视图；图2是图1所示烤箱100的示意性正视图，其中烤盘190和温度探针180被去除；图3是自左至右观察图1所示烤箱100的示意性剖视图，其中示意性地示出了待处理物200；图4是图1所示烤箱100的电器件的示意性结构图。参见图1至图4，烤箱100可包括箱体110、门体、多个加热管、烤盘190以及储存有计算机程序的控制器150。

箱体110可限定有具有前向开口的加热室111，加热室111用于放置待处理物200。门体可设置于加热室111的前向开口处，用于开闭加热室111。

烤盘190可拆卸地设置于加热室111内，用于承载待处理物200。

多个加热管可包括水平设置在加热室111内的第一加热管120和第二加热管130。其中，至少部分第一加热管120可呈蛇形盘绕，以增大其辐射面积。第二加热管130呈环状且其在水平面上的投影位于第一加热管120的外侧。

在一些实施例中，第一加热管120和第二加热管130的初始位置可均位于加热室111的顶部。在另一些实施例中，第一加热管120的初始位置可位于加热室111的底部，第二加热管130的初始位置可位于加热室111的顶部。

下面以第一加热管120和第二加热管130的初始位置均位于加热室111的顶部为例对本实用新型的技术方案进行详细阐述。

图5是自左至右观察图1所示烤箱100的示意性剖视图，其中第一加热管120和第二加热管130均处于加热位置。参见图3至图5，烤箱100还可包括升降模块170。升降模块170可配置为在控制器150的控制下分别升降第一加热管120和第二加热管130，以使第一加热管120和第二加热管130近距离地对待处理物200进行加热。

加热管通过辐射传热来加热待处理物200，根据有效辐射的计算公式：

其中，Φ为换热量；ΔE为净辐射能力；ε为黑度(发射率)；A为面积；X_1，2为角系数，即面一发出的辐射能落到面二的百分数。

对于烤箱100中可升降的第一加热管120来说，式中除角系数X_1，2外均固定不变。在第一加热管120上取一点，当第一加热管120下降时，待处理物200相对于该点的角度由α增大到β，角系数X_1，2也随之增大，使得换热量Φ变大，即提高了食物对热量的吸收率，进而提高加热效率，并使加热室111的温度更加均匀。

在一些实施例中，第一加热管120与待处理物200的加热距离d_w可根据待处理物200的食物种类设定(例如蔬菜、面包、鱼肉、鸡肉、牛羊肉的加热距离依次减小)，以使不同种类的食材得到合适的加热。

烤箱100还可包括距离检测模块160。距离检测模块160可配置为检测第一加热管120与待处理物200的距离。控制器150可配置为在接收到加热指令后获取待处理物200对应的加热距离d_w，并在第一加热管120与待处理物200的初始距离d₀大于加热距离d_w时，控制第一加热管120运动至其与待处理物200的距离为加热距离d_w，对待处理物200进行加热；若第一加热管120与待处理物200的初始距离d₀小于等于加热距离d_w，第一加热管120可保持不动。

在一些实施例中，第一加热管120的温度T₁可随待处理物200的温度T₀的升高或加热时间τ的增长呈阶梯式增长，且涨幅逐渐降低，以在提高烤箱100内温度均匀性、提高加热效率的同时，保证食材的水分含量，避免食材失水过多。其中，待处理物200的温度T₀可由温度探针180检测。

第一加热管120的温度T₁可由分段函数公式确定，也可与预置的加热管温度-食材温度表格(或加热管温度-加热时间表格)匹配得出。

以加热肘子为例，第一加热管120的温度T₁计算公式可为：

或

在本实用新型中，温度的单位均为℃，时间的单位均为min。

在一些实施例中，距离检测模块160还可配置为检测待处理物200的高度H。控制器150可配置为在接收到加热指令后控制第二加热管130运动至待处理物200的1/3～2/3高度处对待处理物200进行加热，以进一步地提高加热效率，提高待处理物200的温度均匀性。例如，控制器150控制第二加热管130运动至待处理物200的1/2高度处，即控制第二加热管130向下运动d₀+H/2。

第二加热管130的温度可根据第一加热管120的温度和待处理物200的温升速率确定，以在节约能源的同时，有效地减小加热室111边缘处与中心处的温差，提高待处理物200的温度均匀性。具体地，第二加热管130的温度计算公式可为：

T₂＝T₁+t+n·d(2)

其中，T₂为第二加热管130的温度；T₁为第一加热管120的温度；t为温度补偿基数；n为所述待处理物200的温升速率低于预设速率阈值的次数；d为温度迭代步数。

温度补偿基数t和温度迭代步数d可与第一加热管120的温度呈相同规律的增长。

在一些实施例中，烤箱100还可包括设置于加热室111后部的第三加热管140，以进一步地提高加热效率。

第三加热管140可呈环状，且其可设置有均匀分布的多个肋片141，以增大第三加热管140的辐射面积，提高加热效率。

第三加热管140的温度可与第二加热管130的温度相同，以提高加热室111的温度均匀性。

烤箱100还可包括设置于加热室111后部的循环风扇，第三加热管140可环绕循环风扇设置，以进一步提高加热室111的温度均匀性。

图6是根据本实用新型一个实施例的用于烤箱100的控制方法的流程图。参见图6，本实用新型的由上述任一实施例的控制器150执行的用于烤箱100的控制方法可包括如下步骤：

步骤S602：获取加热指令。

步骤S604：确定第一加热管120的加热位置。

步骤S606：控制第一加热管120运动至加热位置，以提高食物对热量的吸收率，进而提高加热效率，并使加热室111的温度更加均匀。

图7是根据本实用新型优选实施例的用于烤箱100的控制方法的详细流程图。参见图7，本实用新型用于烤箱100的控制方法可包括如下详细步骤：

步骤S702：获取加热指令。

步骤S704：获取待处理物200的食物种类。

步骤S706：根据食物种类匹配第一加热管120与待处理物200的加热距离，及各加热管的温度公式，以使不同种类的食材得到合适的加热。

步骤S708：判断第一加热管120的加热距离是否小于该加热管的初始位置与待处理物200的距离。若是，执行步骤S710；若否，执行步骤S712。

步骤S710：控制第一加热管120运动至其与待处理物200的距离为加热距离。执行步骤S714。

步骤S712：第一加热管120保持不动。

步骤S714：控制第二加热管130运动至待处理物200的1/3～2/3高度处，以进一步地提高加热效率，提高待处理物200的温度均匀性。在该步骤中，第二加热管130可运动至待处理物200的1/2高度处。

步骤S716：获取待处理物200的温度。在该步骤中，待处理物200的温度可由温度探针180检测获得。

步骤S718：判断待处理物200的温度是否小于第一温度阈值。若是，执行步骤S720；若否，执行步骤S722。以加热肘子为例，在该步骤中，第一温度阈值可为40℃。

步骤S720：第一加热管120以第一加热温度进行加热。以加热肘子为例，在该步骤中，第一加热温度可为80℃。执行步骤S728。

步骤S722：判断待处理物200的温度是否小于第二温度阈值。若是，执行步骤S724；若否，执行步骤S726。以加热肘子为例，在该步骤中，第二温度阈值可为60℃。

步骤S724：第一加热管120以第二加热温度进行加热。以加热肘子为例，在该步骤中，第二加热温度可为120℃。执行步骤S728。

步骤S726：第一加热管120以第三加热温度进行加热。以加热肘子为例，在该步骤中，第二加热温度可为150℃。执行步骤S728。

步骤S728：计算第二加热管130的加热温度，且第二加热管130和第三加热管140以该加热温度进行加热。在该步骤中，第二加热管130的温度可根据公式(2)计算以在节约能源的同时，有效地减小加热室111边缘处与中心处的温差，提高待处理物200的温度均匀性。执行步骤S734。

步骤S730：计算待处理物200的温升速率，即单位时间内待处理物200的温度上升值。

步骤S732：判断待处理物200的温升速率是否小于预设速率阈值。若是，返回步骤S728，重新计算第二加热管130的加热温度，对第二加热管130的加热温度进行补偿；若否，执行步骤S734。

步骤S734：判断待处理物200的加热时间是否大于等于时间阈值。若是，执行步骤S736；若否，返回步骤S716，重新确定各加热管的加热温度。在该步骤中，时间阈值可由控制器150根据食材种类和预置的加热时间-种类表匹配得出，也可由用户设定。

步骤S736：各加热管停止加热，第一加热管120和第二加热管130运动至初始位置。返回步骤S702，重新获取加热指令。

至此，本领域技术人员应认识到，虽然本文已详尽示出和描述了本实用新型的多个示例性实施例，但是，在不脱离本实用新型精神和范围的情况下，仍可根据本实用新型公开的内容直接确定或推导出符合本实用新型原理的许多其他变型或修改。因此，本实用新型的范围应被理解和认定为覆盖了所有这些其他变型或修改。

Claims (10)

1.一种烤箱，其特征在于，包括：

箱体，限定有具有前向开口的加热室，用于放置待处理物；

第一加热管和第二加热管，水平地设置于所述加热室；其中

所述第二加热管呈环状且其在水平面上的投影位于所述第一加热管的外侧；且

所述第一加热管和第二加热管设置为可分别沿竖直方向运动。

2.根据权利要求1所述的烤箱，其特征在于，还包括：

距离检测模块，配置为检测所述第一加热管与所述待处理物的距离；且

所述第一加热管配置为在所述第一加热管与所述待处理物的初始距离大于预设加热距离的情况下运动至其与所述待处理物的距离为所述预设加热距离对所述待处理物进行加热；其中

所述预设加热距离根据食物种类设定。

3.根据权利要求2所述的烤箱，其特征在于，

所述第一加热管的温度随所述待处理物的温度升高或加热时间增长呈阶梯式增长，且涨幅逐渐降低。

4.根据权利要求1所述的烤箱，其特征在于，

所述第二加热管配置为运动至所述待处理物的1/3～2/3高度处对所述待处理物进行加热。

5.根据权利要求1所述的烤箱，其特征在于，所述第二加热管的温度计算公式为：

T₂＝T₁+t+n·d；

其中，T₂为第二加热管的温度；T₁为第一加热管的温度；t为温度补偿基数；n为所述待处理物的温升速率低于预设速率阈值的次数；d为温度迭代步数。

6.根据权利要求1所述的烤箱，其特征在于，

所述第一加热管和第二加热管的初始位置均位于所述加热室的顶部。

7.根据权利要求1所述的烤箱，其特征在于，

至少部分所述第一加热管呈蛇形盘绕。

8.根据权利要求1所述的烤箱，其特征在于，还包括：

第三加热管，设置于所述加热室的后部。

9.根据权利要求8所述的烤箱，其特征在于，

所述第三加热管呈环状，且其设置有均匀分布的多个肋片。

10.根据权利要求8所述的烤箱，其特征在于，

所述第三加热管的温度与所述第二加热管的温度相同。

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