TWI698210B - 食材調理裝置、其主控底座以及溫度補償控制方法 - Google Patents

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Abstract

一種主控底座，適用於配合一攪拌容器使用，並包含：一機體；一轉動機構，用於帶動攪拌容器進行食材攪拌程序；一控制單元；一驅動單元，用於帶動轉動機構轉動；一加熱單元，受控於控制單元而升溫散發熱能；一溫度感測單元，用於根據環境溫度產生一感測溫度值。其中，控制單元會依據一目標水溫值擇定一第一單位時間值、一溫度補償值、一溫度補償調整值及一溫度補償閾值，並設定溫度補償值為一小於溫度補償閾值的起始值，且令加熱單元運作。控制單元會判斷感測溫度值是否達到目標水溫值及溫度補償閾值的加總值；若判斷結果為否，則判斷溫度補償值是否達到溫度補償閾值；若判斷結果為否，則令溫度補償值的數值增加一單位的溫度補償調整值，並重新執行前述感測溫度值的判斷程序；若判斷感測溫度值達到目標水溫值及溫度補償閾值的加總值，則令加熱單元停止運作。

Description

食材調理裝置、其主控底座以及溫度補償控制方法
本發明是有關於一種食材調理裝置、其主控底座以及溫度補償控制方法，特別是指一種用於在食材調理過程中進行溫度補償控制的食材調理裝置、其主控底座以及溫度補償控制方法。
現有的果汁機、榨汁機、食物調理機等食材調理裝置，是透過攪拌、切碎方式，來提供食材混合及形成食泥的功用。在部分食材調理裝置中，還會進一步提供加溫功能，以實現較完整的食材料理功能。然而，在對食材的加溫過程中，由於溫度感測器通常無法直接量測被處理食材的溫度，因而可能造成實際調理溫度與設定溫度具有落差的情況，如此會影響食材料理的效果。
因此，本發明之其中一目的，即在提供一種能解決前述問題的主控底座。
於是，本發明主控底座，適用於配合一用於容裝、調理食材的攪拌容器使用，並包含：一機體、一轉動機構、一控制單元、一驅動單元、一加熱單元及一溫度感測單元。該機體的頂側適用於裝載該攪拌容器。該轉動機構裝載於該機體並顯露於該機體的頂側，該轉動機構用於帶動該攪拌容器進行食材攪拌程序。該驅動單元連接於該轉動機構，並能受控於該控制單元而帶動該轉動機構轉動。該加熱單元裝設於該機體處，並能受控於該控制單元而升溫散發熱能。該溫度感測單元裝設於該機體之鄰近該加熱單元處，用於根據環境溫度產生一感測溫度值並回傳該控制單元。
其中，該控制單元會依據接收到的一目標水溫值擇定一第一單位時間值、一溫度補償值、一溫度補償調整值及一溫度補償閾值，並設定該溫度補償值為一小於該溫度補償閾值的起始值，且令該加熱單元運作。每經過一單位的該第一單位時間值，該控制單元會判斷該溫度感測單元回傳的該感測溫度值是否達到該目標水溫值及該溫度補償閾值的加總值。若前一步驟判斷結果為否，則該控制單元判斷該溫度補償值是否達到該溫度補償閾值。若前一步驟判斷結果為否，該控制單元會令該溫度補償值的數值增加一單位的該溫度補償調整值，並重新執行前述該感測溫度值的判斷程序。若該控制單元判斷該感測溫度值達到該目標水溫值及該溫度補償閾值的加總值，則令該加熱單元停止運作。
在一些實施態樣中，其中，該控制單元會依據接收到的一目標水溫值擇定一第一單位時間值、一溫度補償值、一溫度補償調整值及一溫度補償閾值，並設定該溫度補償值為一小於該溫度補償閾值的起始值，且令該加熱單元運作。每經過一單位的該第一單位時間值，該控制單元會判斷該溫度感測單元回傳的該感測溫度值是否達到該目標水溫值及該溫度補償閾值的加總值。若前一步驟判斷結果為否，則該控制單元判斷該溫度補償值是否達到該溫度補償閾值。若前一步驟判斷結果為否，該控制單元會令該溫度補償值的數值增加一單位的該溫度補償調整值，並重新執行前述該感測溫度值的判斷程序。若該控制單元判斷該感測溫度值達到該目標水溫值及該溫度補償閾值的加總值，則令該加熱單元停止運作。
本發明的另一目的，在於提供一種食材調理裝置，該食材調理裝置包含一如前述的主控底座及一攪拌容器。
本發明的再一目的，在於提供一種溫度補償控制方法，該溫度補償控制方法由一食材調理裝置的一主控底座執行，該主控底座包含一適用於裝載一攪拌容器的機體，以及設置於該機體的一控制單元、一加熱單元及一溫度感測單元。該溫度補償控制方法包含以下步驟：(A)該控制單元判斷是否接收一用於設定一目標水溫值的指令；(B)若該步驟(A)的判斷結果為是，則該控制單元依據該目標水溫值擇定一第一單位時間值、一溫度補償值、一溫度補償調整值及一溫度補償閾值，並設定該溫度補償值為一小於該溫度補償閾值的起始值；(C)該控制單元令該加熱單元運作；(D)每經過一單位的該第一單位時間值，該控制單元會判斷該溫度感測單元回傳的該感測溫度值是否達到該目標水溫值及該溫度補償閾值的加總值；(E)若該步驟(D)的判斷結果為否，則該控制單元判斷該溫度補償值是否達到該溫度補償閾值；(F)若該步驟(E)的判斷結果為否，該控制單元會令該溫度補償值的數值增加一單位的該溫度補償調整值，並重新執行該步驟(D)；(G)若該步驟(D)的判斷結果為是，則該控制單元令該加熱單元停止運作。
在一些實施態樣中，於該步驟(B)該控制單元還依據該目標水溫值擇定一第二單位時間值；於該步驟(G)之後還包含：(H)每經過一單位的該第二單位時間值，該控制單元會判斷該溫度補償值是否達到該起始值；(I)若該步驟(H)的判斷結果為否，該控制單元會令該溫度補償值的數值減少一單位的該溫度補償調整值，並重新執行該步驟(H)的判斷步驟；若該步驟(H)的判斷結果為是，則停止該控制單元的溫度補償程序。
本發明至少具有以下功效：由於該溫度感測單元裝設於鄰近該加熱單元處，導致在加熱過程中該攪拌容器中的食材的實際溫度通常會低於該溫度感測單元所感應到的該目標水溫值。藉由該溫度補償值、該溫度補償調整值及該溫度補償閾值的設定，可依據適當的溫度補償機制，讓該加熱單元持續加熱到高於該目標水溫值的溫度後，依據預先設定的該溫度補償值、該溫度補償閾值的補償規則來判斷結束加熱的時間，如此便能讓該攪拌容器中的實際溫度趨近於該目標水溫值，而能有效提升溫度控制的精確性。
參閱圖1至圖3，為本發明食材調理裝置100的一實施例，該食材調理裝置100例如是一果汁機、一榨汁機或一食材調理機，並包含一主控底座1及一攪拌容器2。該主控底座1主要提供操控及驅動該攪拌容器2之功用，該攪拌容器2用於容裝、攪拌、調理食材。
參閱圖1至圖4，該主控底座1包括一機體11、一轉動機構12、一控制單元13、一驅動單元14、一加熱單元15、一溫度感測單元16及一操控介面17。
該機體11例如位於該主控底座1的頂側，具有頂側可用於承載該攪拌容器2的殼座，且內部設置該轉動機構12、該加熱單元15及該溫度感測單元16。而在不同的實施態樣中，該機體11也可以是跟該攪拌容器2整合為一體，而不限於要裝設於該主控底座1處。該轉動機構12裝載於該機體11並如圖2般顯露於該機體11的頂側，用於帶動該攪拌容器2進行食材攪拌程序。該控制單元13例如可透過微處理器、微控制器等控制元件來實現，為該主控底座的控制中樞，可設置於該機體11處，此外也可以設置於該主控底座1之該機體11以外的殼體內。該驅動單元14例如是一裝設於該機體11處的電動馬達，其連接於該轉動機構12，並能受控於該控制單元13而帶動該轉動機構12轉動，藉以驅動該攪拌容器2執行攪拌等功能。該加熱單元15裝設於該機體11處，並能受控於該控制單元13而升溫散發熱能，藉以對該攪拌容器2中的食材提供加熱作用。本實施例中，該加熱單元15例如為一加熱管，並且設置於該機體11的底側處，然而該加熱單元15的實施方式亦可視需要而調整，不以特定實施態樣為限。該溫度感測單元16裝設於該機體11之鄰近該加熱單元15處，用於根據環境溫度產生一感測溫度值並回傳該控制單元13，讓該控制單元13能據以進行加熱程序之管控。該操控介面17例如包含按鈕、顯示面板、燈號等單元，能作為使用者操作該主控底座1的主要介面。
參閱圖3~圖5，由於本實施例中該溫度感測單元16係鄰近該加熱單元15且離該攪拌容器2一定距離，其量測到的該感測溫度值通常會高於該攪拌容器2處的溫度，因此本實施例透過後續的執行方法進行溫度補償控制，藉以控制該攪拌容器2處的溫度以利食材處理程序的進行，該方法的執行流程如下。
於步驟S1，該控制單元13會判斷是否接收一用於設定加熱溫度之目標水溫值的指令，該目標水溫值例如是由使用者透過該操控介面17所擇定，或是一用於調理食材的控制程式中所預先設定的一參數值。若步驟S1的判斷結果為否，則重新執行步驟S1的判斷步驟；如判斷結果為是，則執行後續的步驟S2。於本實施例之說明中，會以80℃作為該目標水溫值 的示例值，也就是說要將該攪拌容器2處的溫度加熱至80℃。
於步驟S2，當控制單元13接收設定該目標水溫值的指令後，會依據該目標水溫值擇定一第一單位時間值、一第二單位時間值、一溫度補償值、一溫度補償調整值及一溫度補償閾值，並設定該溫度補償值為一小於該溫度補償閾值的起始值。上述該第一單位時間值、該第二單位時間值、該溫度補償調整值、該溫度補償閾值及該起始值，都是預建於系統中，在該控制單元13接收指令後即可依照該目標水溫值進行相應的參數設定。本實施例中，該第一單位時間值例如為8秒，該第二單位時間值例如為10秒，該溫度補償調整值例如為1℃，該溫度補償閾值例如為10℃，該起始值例如為0℃，但此等數值均可視實際需要而調整，不應侷限於本實施例的揭露內容。
於步驟S3，完成步驟S2的設定後，該控制單元13會控制該加熱單元15開始運作，依一定的加熱功率啟動加熱程序，並且例如可從25℃開始加熱。
於步驟S4，當該加熱單元15開始加熱後，該控制單元13每經過一第一單位時間值，就會判斷該溫度感測單元16回傳的該感測溫度值是否達到該目標水溫值及該溫度補償閾值的加總值。若前述判斷結果為否，則執行步驟S5來啟動另一判斷步驟；若步驟S4的判斷結果為是，則執行步驟S6以關閉該加熱單元15，讓該攪拌容器2處的溫度不再上升。
以前述舉例的參數值來說，在該加熱單元15啟動後，該控制單元13每經過8秒就會執行一次該步驟S4的程序，判斷該溫度感測單元16回傳的該感測溫度值是否達到90℃(該目標水溫值為80℃，該溫度補償閾值為10℃，兩者加總為90℃)。在該溫度感測單元16感測的溫度達90℃時，該攪拌容器2處的溫度即大致為所需的80℃，此為根據該食材調理裝置100的運作特性所預先檢測出的結果，亦即該溫度補償閾值代表該感測溫度值與該攪拌容器處(對應該目標水溫值)的溫度落差，因此可運用於溫度補償機制中。在該溫度感測單元16感測的溫度未達90℃時，則會依照後續流程進行補償參數設定，藉以確保控制流程能穩定進行。
於步驟S5，該控制單元13會判斷該溫度補償值是否達到該溫度補償閾值，若判斷結果為否，則執行步驟S7令該溫度補償值的數值增加一單位的該溫度補償調整值，並重新執行前述該步驟S4的判斷程序；若該步驟S5的判斷結果為是，則重新執行該步驟S4的判斷程序。
以前述示例的參數來說，由於該溫度補償值一開始設定為0℃(即該起始值)，因此在起始階段每次執行至該步驟S5後都會判斷為否，直接接續執行步驟S7，將該溫度補償值增加1℃(即該溫度補償調整值)。因此，在該加熱單元15開始啟動後，每經過8秒鐘(即該第一單位時間值)該溫度補償值都會增加1℃，直至80秒後該溫度補償值達到10℃(即該溫度補償閾值)為止就不再增加。在整體加熱過程中，只要將該感測溫度值減去該溫度補償值，即可得知該攪拌容器2處的溫度。由於在剛開始加熱時，該感測溫度值與該攪拌容器2處的溫度落差(即該溫度補償值)不大，但隨著加熱程序的持續進行，兩者溫度落差會逐漸增加，直到溫度落差維持在一穩定的數值(即該溫度補償閾值)，上述溫度落差的特性即反映在該溫度補償值的設定上，讓該溫度補償值在0~80秒內每8秒上升1℃，達10℃後便維持在此數值，直到該步驟S4的判斷結果為是，代表該感測溫度值量測到的溫度為90℃，此時該溫度補償值為10℃，代表該攪拌容器2處的溫度達該目標水溫值的80℃(該感測溫度值90℃減去溫度補償值10℃)，便可執行該步驟S6，停止加熱程序。
在執行步驟S6後，該加熱單元15雖被關閉，但該控制單元13還是會持續從該溫度感測單元16處接收該感測溫度值的資訊。為了讓該控制單元13仍能得知該攪拌容器2處的溫度，因此會在一段時間內持續進行步驟S8、S9的控制程序，亦即每經過一單位的該第二單位時間值，由該控制單元13判斷該溫度補償值是否達到該起始值(步驟S8)；若判斷結果為否，該控制單元13會令該溫度補償值的數值減少一單位的該溫度補償調整值(步驟S9)，並重新執行該溫度補償值是否達到該起始值的判斷程序；若該步驟S8的判斷結果為是，則停止該控制單元13的溫度補償程序。
以前述示例來說，在步驟S6該加熱單元15停止運作後，每經過10秒鐘(即該第二單位時間值)該溫度補償值 都會減少1℃，因此整體經過100秒後，該溫度補償值就會從10℃(即該溫度補償閾值)降回0℃(即該起始值)。由於該溫度補償值 代表該感測溫度值與該攪拌容器2處的溫度落差，因此在步驟S8、S9對於該溫度補償值的變化設定係反映該加熱單元15關閉後水溫落差的變化速度小於加熱時的水溫落差變化速度。在該溫度補償值回復至該起始值 後，該溫度補償控制流程即可宣告結束，讓該控制單元13等候下一次的目標水溫值的設定指令。
綜合前述說明，本發明食材調理裝置100中，由於該溫度感測單元16裝設於鄰近該加熱單元15處，導致在加熱過程中該攪拌容器2中的食材的實際溫度通常會低於該溫度感測單元16所感應到的該目標水溫值。藉由該溫度補償值 、該溫度補償調整值及該溫度補償閾值的設定，可依據適當的溫度補償機制，讓該加熱單元15持續加熱到高於該目標水溫值的溫度後，依據預先設定的該溫度補償值、該溫度補償閾值的補償規則來判斷結束加熱的時間，如此便能讓該攪拌容器2中的實際溫度趨近於該目標水溫值，而能有效提升溫度控制的精確性。是故，本發明食材調理裝置100、該主控底座1及該溫度補償控制方法確實能達成本發明的目的。
惟以上所述者，僅為本發明之實施例而已，當不能以此限定本發明實施之範圍，凡是依本發明申請專利範圍及專利說明書內容所作之簡單的等效變化與修飾，皆仍屬本發明專利涵蓋之範圍內。
100:食材調理裝置 1:主控底座 11:機體 12:轉動機構 13:控制單元 14:驅動單元 15:加熱單元 16:溫度感測單元 17:操控介面 2:攪拌容器 S1~S9:流程步驟
本發明之其他的特徵及功效，將於參照圖式的實施方式中清楚地呈現，其中： 圖1是一側視示意圖，說明本發明食材調理裝置的一實施例； 圖2是一俯視立體圖，說明該實施例之一主控底座的機體的態樣； 圖3是圖2的底視立體圖； 圖4是一系統方塊圖，說明該實施例之系統態樣；及 圖5是一流程圖，說明該實施例之溫度補償控制流程。
S1~S9:流程步驟

Claims (5)

  1. 一種主控底座，適用於配合一用於容裝、調理食材的攪拌容器使用，該主控底座包含： 一機體，頂側適用於裝載該攪拌容器； 一轉動機構，裝載於該機體並顯露於該機體的頂側，該轉動機構用於帶動該攪拌容器進行食材攪拌程序； 一控制單元； 一驅動單元，連接於該轉動機構，並能受控於該控制單元而帶動該轉動機構轉動； 一加熱單元，裝設於該機體處，並能受控於該控制單元而升溫散發熱能；及 一溫度感測單元，裝設於該機體之鄰近該加熱單元處，用於根據環境溫度產生一感測溫度值並回傳該控制單元； 其中，該控制單元會依據接收到的一目標水溫值擇定一第一單位時間值、一溫度補償值、一溫度補償調整值及一溫度補償閾值，並設定該溫度補償值為一小於該溫度補償閾值的起始值，且令該加熱單元運作；每經過一單位的該第一單位時間值，該控制單元會判斷該溫度感測單元回傳的該感測溫度值是否達到該目標水溫值及該溫度補償閾值的加總值；若前一步驟判斷結果為否，則該控制單元判斷該溫度補償值是否達到該溫度補償閾值；若前一步驟判斷結果為否，該控制單元會令該溫度補償值的數值增加一單位的該溫度補償調整值，並重新執行前述該感測溫度值的判斷程序；若該控制單元判斷該感測溫度值達到該目標水溫值及該溫度補償閾值的加總值，則令該加熱單元停止運作。
  2. 如請求項1所述之主控底座，其中，該控制單元還依據該目標水溫值擇定一第二單位時間值；該加熱單元停止運作後，每經過一單位的該第二單位時間值，該控制單元會判斷該溫度補償值是否達到該起始值；若判斷結果為否，該控制單元會令該溫度補償值的數值減少一單位的該溫度補償調整值，並重新執行該溫度補償值是否達到該起始值的判斷程序；若判斷結果為是，則停止該控制單元的溫度補償程序。
  3. 一種食材調理裝置，包含： 一如請求項1或2所述之主控底座；及 一攪拌容器，配合該主控底座使用，用於容裝、調理食材。
  4. 一種溫度補償控制方法，由一食材調理裝置的一主控底座執行，該主控底座包含一適用於裝載一攪拌容器的機體，以及設置於該機體的一控制單元、一加熱單元及一溫度感測單元，該溫度補償控制方法包含以下步驟： (A)該控制單元判斷是否接收一用於設定一目標水溫值的指令； (B)若該步驟(A)的判斷結果為是，則該控制單元依據該目標水溫值擇定一第一單位時間值、一溫度補償值、一溫度補償調整值及一溫度補償閾值，並設定該溫度補償值為一小於該溫度補償閾值的起始值； (C)該控制單元令該加熱單元運作； (D)每經過一單位的該第一單位時間值，該控制單元會判斷該溫度感測單元回傳的該感測溫度值是否達到該目標水溫值及該溫度補償閾值的加總值； (E)若該步驟(D)的判斷結果為否，則該控制單元判斷該溫度補償值是否達到該溫度補償閾值； (F) 若該步驟(E)的判斷結果為否，該控制單元會令該溫度補償值的數值增加一單位的該溫度補償調整值，並重新執行該步驟(D)；及 (G) 若該步驟(D)的判斷結果為是，則該控制單元令該加熱單元停止運作。
  5. 如請求項4所述之溫度補償控制方法，其中，於該步驟(B)該控制單元還依據該目標水溫值擇定一第二單位時間值；於該步驟(G)之後還包含：(H)每經過一單位的該第二單位時間值，該控制單元會判斷該溫度補償值是否達到該起始值；(I)若該步驟(H)的判斷結果為否，該控制單元會令該溫度補償值的數值減少一單位的該溫度補償調整值，並重新執行該步驟(H)的判斷步驟；若該步驟(H)的判斷結果為是，則停止該控制單元的溫度補償程序。
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