TWI491840B - Gas furnace with constant temperature effect and its control method - Google Patents

Description

具有恆溫效果的瓦斯烤肉爐及其控制方法

本發明係與瓦斯烤肉爐有關，更詳而言之是指一種具有恆溫效果的瓦斯烤肉爐及其恆溫控制方法。

烤肉是許多人喜歡的休閒活動，無論是家人或朋友聚會，烤肉總是能帶給大家最多的樂趣，而美味的食物更是聚會時最津津樂道的話題之一。影響食物美味的關鍵在於烤肉爐的火力大小和火侯控制。若越能依據食材狀況精確地控制烤肉爐的溫度，則越能烤出美味的食物。

請參閱圖1，為習用的瓦斯烤肉爐1之結構，其包含有一一爐體10、一瓦斯閥16、複數個手動調節閥20以及複數個燃燒裝置22。其中，該爐體包括有一基座11與一上蓋12，該上蓋12是以可活動的方式結合於該基座11頂部，供與該基座11頂部形成一悶烤空間14。該燃燒裝置22上方設有一網架23，供放置食材。該瓦斯閥16連接一瓦斯管路18，用以控制瓦斯的流通與關閉。各該燃燒裝置22設於該基座11內，用以燃燒瓦斯。該瓦斯閥16依序連通該些手動調節閥20與該些燃燒裝置22。各該手動調節閥20供使用者調整火力大小。

當使用者使用該瓦斯烤肉爐1時，必須隨時依據食材狀況調整火力大小。當該上蓋12為打開的情況下，使用者可直接 看到食材的狀況，相對調整火力。然，當食材必須悶烤時則必須將該上蓋12闔上，讓食材可以更快熟透。此時，由於使用者無法看到食材的狀況，因此不易掌握該悶烤空間14的溫度。只能依賴使用者自身的經驗調整火力大小，以維持該悶烤空間14的溫度。在此情況下，時常因使用者經驗不足或者是一時的疏忽，而導致食材烤不熟或烤焦。是以，習用的瓦斯烤肉爐1在使用上仍有不便之處。

有鑑於此，本發明之主要目的在於提供一種具有恆溫效果的瓦斯烤肉爐及其控制方法，在悶烤食材時係可維持該瓦斯烤肉爐的悶烤空間之溫度。

緣以達成上述目的，本發明所提供之具有恆溫效果的瓦斯烤肉爐，包含有一爐體、至少一燃燒裝置、至少一瓦斯閥、一溫度感測元件與一控制器。其中，該爐體具有一悶烤空間；該燃燒裝置設於該爐體中，用以燃燒瓦斯；該瓦斯閥設置於連通至該燃燒裝置之一瓦斯管路上，該瓦斯閥具有一閥門與一步進馬達，該步進馬達係可受控制地改變該閥門的開啟程度以調節供輸至該燃燒裝置的瓦斯流量；該溫度感測元件用以感應該悶烤空間的溫度；該控制器電性連接該溫度感測元件，該控制器包含有一操作介面與一電控單元，該操作介面供使用者輸入一設定溫度，該電控單元以該設定溫度與該悶烤空間內的溫度之 溫度差，控制該瓦斯閥的步進馬達，使該悶烤空間的溫度維持於一對應該設定溫度的恆溫範圍。

本發明更提供有一種瓦斯烤肉爐之恆溫控制方法，該瓦斯烤肉爐包含有一爐體、一瓦斯閥、一控制器與一燃燒裝置，其中，該爐體具有一悶烤空間，該瓦斯閥具有一步進馬達，該控制器具有一操作介面與一電控單元，該操作介面供使用者輸入一設定溫度，且該電控單元依據所輸入的設定溫度自動設定一上限溫度值與一下限溫度值；該恆溫控制方法包含下列步驟：監測該悶烤空間的溫度；比較該悶烤空間的溫度是否落於該上限溫度值與該下限溫度值之間，若：測得之悶烤空間的溫度低於該下限溫度值，該控制器控制該瓦斯閥的步進馬達，使供輸至該燃燒裝置的瓦斯流量為一第一瓦斯流量；測得之悶烤空間的溫度高於該上限溫度值時，該控制器控制該瓦斯閥的步進馬達，使供輸至該燃燒裝置的瓦斯流量為一第二瓦斯流量，且該第二瓦斯流量小於該第一瓦斯流量；測得之悶烤空間的溫度介於該上限溫度值與下限溫度值之間時，該控制器控制該瓦斯閥的步進馬達，使供輸至該燃燒裝置的瓦斯流量為一第三瓦斯流量，該第三瓦斯流量介於該第一瓦斯流量與該第二瓦斯流量之間。

藉此，透過該具有恆溫效果的瓦斯烤肉爐及其恆溫控制方法，在悶烤食材時可維持該悶烤空間之溫度，避免食材因溫度太低而烤不熟或因溫度太高而烤焦。

為能更清楚地說明本發明，茲舉下列實施例並配合圖示詳細說明如后。

為便於說明，茲就本發明之具有恆溫效果的瓦斯烤肉爐與其恆溫控制方法一併敘述，其中圖2所示者為本發明第一較佳實施例具有恆溫效果的瓦斯烤肉爐2。

本實施例之瓦斯烤肉爐2包含有一爐體24、複數個燃燒裝置32、一瓦斯閥34、複數個手動調節閥38、一以熱電耦40為例的溫度感測元件以及一控制器42。其中：該爐體24，包括有一基座25與一上蓋28。該基座25頂部具有一網架26，供放置食材。該上蓋28係以可活動的方式結合於該基座25的頂部，供使用者依需求打開或闔起該上蓋28進行燒烤。該上蓋28闔起時，該上蓋28與該基座25頂部形成一悶烤空間30。該些燃燒裝置32係位於該基座25中，用以燃燒瓦斯。

請配合圖3與圖4所示，該瓦斯閥34包含有一閥體342、一閥門344與一步進馬達346，該閥體342設置於連通至該些燃燒裝置32的瓦斯管路36上，該閥門344位於該閥體342之 瓦斯通路342a上，該步進馬達346設置於該閥體342上，該步進馬達346的轉軸346a連接一推動塊346b，該步進馬達346的轉軸346a係可受控制地正、逆轉，並透過該推動塊346b帶動該閥門344於圖3所示之開啟位置P1與圖4所示之關閉位置P2之間移動，藉此，透過控制該步進馬達346即可改變該閥門344的開啟程度，以調節供輸至該些燃燒裝置32的瓦斯流量。

該些手動調節閥38分別設置於各該燃燒裝置32與該瓦斯閥34之間，該些手動調節閥38分別供使用者以手動的方式調節輸送至各該燃燒裝置32的瓦斯流量，以控制火力大小。

該熱電耦40係位於該悶烤空間30中，用以感應該悶烤空間30的溫度，並據以輸出一相對應的電氣訊號。

該控制器42分別電性連接該熱電耦40與該瓦斯閥34的步進馬達346，該控制器42接收該電氣訊號以監測該悶烤空間30的溫度，以及控制該瓦斯閥34的步進馬達346以調節供輸至該些燃燒裝置32的瓦斯流量。該控制器42包含有一操作介面44、一電控單元45與一記憶單元46，其中，該操作介面44供使用者輸入一設定溫度以及選擇一手動烤肉模式或一恆溫悶烤模式；該電控單元45以該設定溫度與該悶烤空間30內的溫度之溫度差，控制該瓦斯閥34的步進馬達346；該記憶單元46儲存複數組不同的設定溫度及對應不同設定溫度而設定的瓦斯流量資訊，該些瓦斯流量資訊係控制該瓦斯閥34的 步進馬達346之參數，以改變該閥門344的開啟程度。

當該上蓋28為打開的狀態下，使用者可由該操作介面44選擇該手動烤肉模式。此時，該控制器42的電控單元45控制該瓦斯閥34的步進馬達346，使該瓦斯閥34供輸一固定的瓦斯流量至該些燃燒裝置32，藉此，使用者可手動調整各該手動調節閥38，以調整火力的大小，燒烤食材。

當使用者要悶烤食材時，將該蓋體闔上，自該操作介面44選擇該恆溫悶烤模式，並輸入所需的該設定溫度。該控制器42進行圖5所示之恆溫控制方法，該控制器42的電控單元45依據測得之悶烤空間30的溫度以及使用者所輸入的設定溫度之溫度差控制該瓦斯閥34的步進馬達346，使該悶烤空間30的溫度維持於一對應該設定溫度的恆溫範圍。

在本實施例中，該設定溫度具有一上限溫度值與一下限溫度值，其中，該上限溫度值與該下限溫度值係該電控單元45依據使用者所輸入的設定溫度自動產生。該電控單元45比較測得之悶烤空間30的溫度是否落於該上限溫度值與該下限溫度值之間，並據以控制該瓦斯閥34的步進馬達346，使該悶烤空間30的溫度維持於對應該設定溫度的恆溫範圍。

當該電控單元45判斷該悶烤空間30的溫度低於該下限溫度值時，該電控單元45控制該瓦斯閥34的步進馬達346，使供輸至該燃燒裝置32的瓦斯流量為一第一瓦斯流量。此時，該燃燒裝置32即以一預定火力加溫，直到該悶烤空間30的溫 度落於該上限溫度值與該下限溫度值之間。

當該電控單元45判斷該悶烤空間30的溫度高於該上限溫度值時，該電控單元45控制該瓦斯閥34的步進馬達346，使供輸至該燃燒裝置32的瓦斯流量為一第二瓦斯流量，該第二瓦斯流量小於該第一瓦斯流量，藉以減少該燃燒裝置32的火力，直到該悶烤空間30的溫度落於該上限溫度值與該下限溫度值之間。

當該電控單元45判斷該悶烤空間30的溫度介於該上限溫度值與該下限溫度值之間時，該電控單元45控制該瓦斯閥34的步進馬達346，使供輸至該燃燒裝置32的瓦斯流量為一第三瓦斯流量。在本實施例中，該電控單元45依據使用者所輸入的設定溫度，自該記憶單元46中擷取對應該設定溫度的瓦斯流量資訊，據以控制該瓦斯閥34的步進馬達346，使供輸至該燃燒裝置32的第三瓦斯流量即為對應所輸入的設定溫度而設定的瓦斯流量。該第三瓦斯流量介於該第一瓦斯流量與該第二瓦斯流量之間。藉此，透過預先儲存於該記憶單元46中的瓦斯流量資訊作為控制該瓦斯閥34的步進馬達346之依據，可精確地控制該第三瓦斯流量，使該悶烤空間30的溫度準確地維持在使用者所輸入之設定溫度所對應的恆溫範圍內。更值得一提的是，該悶烤空間30的溫度落於對應該設定溫度的上限溫度值與該下限溫度值之間時，該燃燒裝置32輸出的火焰大小維持穩定，不會因為火焰忽大忽小而破壞食材的 品質。

除了前述之以該記憶單元46取得對應的瓦斯流量資訊作為控制該第三瓦斯流量的依據之外，亦可透過計算的方式作為控制該第三瓦斯流量的依據，重要的是該第三瓦斯流量為正比於該設定溫度。該設定溫度愈高，該第三瓦斯流量則相對較高，藉以讓該悶烤空間30的溫度維持於較高的溫度。

透過上述之設計，讓使用者在該瓦斯烤肉爐2的上蓋28闔上後，可依據不同的食材特性設定不同的溫度，讓該悶烤空間30內的溫度維持於適合悶烤食材的溫度。有效避免食材因該悶烤空間30的溫度太低而烤不熟或因溫度太高而烤焦。而採用具有步進馬達346的瓦斯閥34控制瓦斯流量，在達到所需的瓦斯流量後，即可停止供給該步進馬達346電力，該瓦斯閥34的閥門344仍可維持相同的開啟程度；直到需改變瓦斯流量時再供給步進馬達346電力，以改變閥門344的開啟程度，藉此，可有效地節省電力。

在上述中，除了以使用者所輸入的設定溫度自動產生上限溫度值與下限溫度值之方式外，在實務上，亦可直接以該設定溫度作為比較基礎，在該悶烤空間30的溫度低於該設定溫度時，控制該瓦斯閥的步進馬達346，使輸供至該燃燒裝置的瓦斯流量為該第一瓦斯流量，在該悶烤空間30的溫度高於該設定溫度時，控制該瓦斯閥34的步進馬達346，使輸供至該燃燒裝置32的瓦斯流量為該第二瓦斯流量。藉此，同樣可以讓 該悶烤空間30的溫度維持於對應該設定溫度的恆溫範圍。

此外，在實務上，更可以使該第一瓦斯流量正比於該設定溫度，藉此，當該設定溫度越高時，可讓該燃燒裝置22產生的火力越大，更快地讓該悶烤空間30的溫度到達該對應該設定溫度的恆溫範圍。

以下再提供另一可達相同上述效果的具體實施例，圖6所示者為本發明第二較佳實施例具有恆溫效果的瓦斯烤肉爐3，其具有大致相同於第一較佳實施例之結構，不同的是，在本實施例中，未具有該些手動調節閥38，而是採用複數個各別連通各該燃燒裝置32的瓦斯閥48，該些瓦斯閥48同樣是以步進馬達控制閥門的開啟程度以調節瓦斯流量；該電控單元45可個別控制該些瓦斯閥48的步進馬達，以調節供輸至各該燃燒裝置32的瓦斯流量。

同樣地，在恆溫悶烤模式時，該電控單元45控制各該瓦斯閥48的步進馬達使供輸至該些燃燒裝置32的瓦斯流量之總和分別為該第一瓦斯流量、該第二瓦斯流量或該第三瓦斯流量，藉以讓該悶烤空間30的溫度維持於對應使用者所輸入的設定溫度之恆溫範圍。

以上所述僅為本發明較佳可行之實施例而已，並非本發明之所有可實施態樣。舉凡應用本發明說明書及申請專利範圍所為之等效結構及方法之變化，理應包含在本發明之專利範圍內。

1‧‧‧瓦斯烤肉爐

10‧‧‧爐體

11‧‧‧基座

12‧‧‧上蓋

14‧‧‧悶烤空間

16‧‧‧瓦斯閥

18‧‧‧瓦斯管路

20‧‧‧手動調節閥

22‧‧‧燃燒裝置

23‧‧‧網架

2‧‧‧瓦斯烤肉爐

24‧‧‧爐體

25‧‧‧基座

26‧‧‧網架

28‧‧‧上蓋

30‧‧‧悶烤空間

32‧‧‧燃燒裝置

34‧‧‧瓦斯閥

342‧‧‧閥體

342a‧‧‧瓦斯通路

344‧‧‧閥門

346‧‧‧步進馬達

346a‧‧‧轉軸

346b‧‧‧推動塊

36‧‧‧瓦斯管路

38‧‧‧手動調節閥

40‧‧‧熱電耦

42‧‧‧控制器

44‧‧‧操作介面

45‧‧‧電控單元

46‧‧‧記憶單元

3‧‧‧瓦斯烤肉爐

48‧‧‧瓦斯閥

P1‧‧‧開啟位置

P2‧‧‧關閉位置

圖1為習用的瓦斯烤肉爐結構配置示意圖；圖2為本發明第一較佳實施例具有恆溫效果的瓦斯烤肉爐結構配置示意圖；圖3為本發明第一較佳實施例瓦斯閥之閥門開啟示意圖；圖4為本發明第一較佳實施例瓦斯閥之閥門關閉示意圖；圖5為本發明第一較佳實施例之恆溫控制方法流程圖；以及圖6為本發明第二較佳實施例具有恆溫效果的瓦斯烤肉爐。

2‧‧‧瓦斯烤肉爐

24‧‧‧爐體

25‧‧‧基座

26‧‧‧網架

28‧‧‧上蓋

30‧‧‧悶烤空間

32‧‧‧燃燒裝置

34‧‧‧瓦斯閥

36‧‧‧瓦斯管路

38‧‧‧手動調節閥

40‧‧‧熱電耦

42‧‧‧控制器

44‧‧‧操作介面

45‧‧‧電控單元

46‧‧‧記憶單元

Claims (11)

1. 一種具有恆溫效果的瓦斯烤肉爐，包含有：一爐體，具有一悶烤空間；至少一燃燒裝置，設於該爐體中，用以燃燒瓦斯；至少一瓦斯閥，設置於連通至該燃燒裝置之一瓦斯管路上，該瓦斯閥具有一閥門與一步進馬達，該步進馬達係可受控制地改變該閥門的開啟程度以調節供輸至該燃燒裝置的瓦斯流量；至少一手動調節閥，設置於該瓦斯閥與該燃燒裝置之間，供使用者以手動的方式調節輸送至該燃燒裝置的瓦斯流量；一溫度感測元件，用以感應該悶烤空間的溫度；一控制器，電性連接該溫度感測元件，該控制器包含有一操作介面與一電控單元，該操作介面供使用者輸入一設定溫度以及選擇一恆溫悶烤模式或一手動烤肉模式；選擇該恆溫悶烤模式時，該電控單元以該設定溫度與該悶烤空間內的溫度之溫度差，控制該瓦斯閥的步進馬達，使該悶烤空間的溫度維持於一對應該設定溫度的恆溫範圍；選擇該手動烤肉模式時，該電控單元控制該瓦斯閥的步進馬達，使該瓦斯閥供輸一固定的瓦斯流量至該燃燒裝置，以供使用者調整該手動調節閥。
2. 如請求項1所述具有恆溫效果的瓦斯烤肉爐，其中該設定溫度具有一上限溫度值與一下限溫度值；該電控單元判斷該悶烤空間的溫度低於該下限溫度值時，該電控單元控制該瓦斯閥的步進馬達，使供輸至該燃燒裝置的瓦斯流量為一第一瓦斯流量；該 電控單元判斷該悶烤空間的溫度高於該上限溫度值時，該電控單元控制該瓦斯閥的步進馬達，使供輸至該燃燒裝置的瓦斯流量為一第二瓦斯流量，該第二瓦斯流量小於該第一瓦斯流量。
3. 如請求項2所述具有恆溫效果的瓦斯烤肉爐，其中該第一瓦斯流量係正比於該設定溫度。
4. 如請求項2所述具有恆溫效果的瓦斯烤肉爐，其中該電控單元判斷該悶烤空間的溫度介於該上限溫度值與該下限溫度值之間時，該電控單元控制該瓦斯閥的步進馬達，使供輸至該燃燒裝置的瓦斯流量為一第三瓦斯流量，該第三瓦斯流量介於該第一瓦斯流量與該第二瓦斯流量之間。
5. 如請求項4所述具有恆溫效果的瓦斯烤肉爐，其中該控制器包含有一記憶單元，該記憶單元儲存複數組不同的設定溫度及對應不同設定溫度而設定的瓦斯流量資訊；該電控單元判斷該悶烤空間的溫度介於該上限溫度值與該下限溫度值之間時，該電控單元依據使用者所輸入的設定溫度，及該記憶單元中對應該設定溫度的瓦斯流量資訊，控制該瓦斯閥的步進馬達，使供輸至該燃燒裝置的第三瓦斯流量即為對應所輸入的設定溫度而設定的瓦斯流量。
6. 如請求項4所述具有恆溫效果的瓦斯烤肉爐，其中該第三瓦斯流量係正比於該設定溫度。
7. 如請求項1所述具有恆溫效果的瓦斯烤肉爐，其中該至少一燃燒裝置的數量為複數個；該至少一瓦斯閥的數量為複數個； 該些瓦斯閥各別連通各該燃燒裝置；該電控單元係各別控制該些瓦斯閥的步進馬達，以調節供輸至各該燃燒裝置的瓦斯流量。
8. 一種瓦斯烤肉爐之控制方法，該瓦斯烤肉爐包含有一爐體、一瓦斯閥、一手動調節閥、一控制器與一燃燒裝置，其中，該爐體具有一悶烤空間，該瓦斯閥具有一步進馬達，該手動調節閥供使用者以手動的方式調節輸送至該燃燒裝置的瓦斯流量，該控制器具有一操作介面與一電控單元，該操作介面供使用者輸入一設定溫度以及選擇一手動烤肉模式或一恆溫悶烤模式，且該電控單元依據所輸入的設定溫度自動設定一上限溫度值與一下限溫度值；該控制方法包含下列步驟：在所選擇的模式為該手動烤肉模式時，該控制器控制該瓦斯閥的步進馬達，使該瓦斯閥供輸一固定的瓦斯流量至該燃燒裝置，以供使用者調整該手動調節閥；在所選擇的模式為該恆溫悶烤模式時，進行下列步驟：監測該悶烤空間的溫度；比較該悶烤空間的溫度是否落於該上限溫度值與該下限溫度值之間，若：測得之悶烤空間的溫度低於該下限溫度值，該控制器控制該瓦斯閥的步進馬達，使供輸至該燃燒裝置的瓦斯流量為一第一瓦斯流量；測得之悶烤空間的溫度高於該上限溫度值時，該控制器控制該瓦斯閥的步進馬達，使供輸至該燃燒裝置的瓦斯 流量為一第二瓦斯流量，且該第二瓦斯流量小於該第一瓦斯流量；測得之悶烤空間的溫度介於該上限溫度值與下限溫度值之間時，該控制器控制該瓦斯閥的步進馬達，使供輸至該燃燒裝置的瓦斯流量為一第三瓦斯流量，該第三瓦斯流量介於該第一瓦斯流量與該第二瓦斯流量之間。
9. 如請求項8所述瓦斯烤肉爐之控制方法，其中該控制器具有一記憶單元，該記憶單元儲存複數組不同的設定溫度及對應不同設定溫度而設定的瓦斯流量資訊；該悶烤空間的溫度介於該上限溫度值與下限溫度值之間時，該電控單元依據使用者所輸入的設定溫度，及該記憶單元中對應該設定溫度的瓦斯流量資訊，控制該瓦斯閥的步進馬達，使供輸至該燃燒裝置的第三瓦斯流量即為對應所輸入的設定溫度而設定的瓦斯流量。
10. 如請求項8所述瓦斯烤肉爐之控制方法，其中該第三瓦斯流量係正比於該設定溫度。
11. 如請求項8所述瓦斯烤肉爐之控制方法，其中該第一瓦斯流量係正比於該設定溫度。