CN114041694A - 一种烹饪电器的温度系统及控制方法及应用其的蒸烤箱 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种烹饪电器的温度系统，包括箱体，箱体包括内胆，内胆内设有预设数量的加热元件，内胆的背面和第一侧壁之间由上至下依次设有第一感温装置和第二感温装置，内胆的正面和第二侧壁之间由上至下依次设有第三感温装置和第四感温装置。通过第一感温装置、第二感温装置、第三感温装置、第四感温装置对内胆进行测温，多个探头灵活组合，相互补偿，提高对内胆内温场温度值测精准性；避免因加热管数量、设置位置等各不同组合导致的箱体内温场温度值分布不均，兼顾其内外温度关系、同垂直面的上下温度关系；根据其精准测温实现对各烹饪模式的精准温度控制，提高烹饪效果。
Description
技术领域
本发明涉及厨用电器，尤其涉及一种烹饪电器的温度系统及控制方法及应用其的蒸烤箱。
背景技术
随着我国经济的快速发展，人民的生活水平不断提高，人民对于生活质量的要求也越来越高。蒸、烤箱作为主要的厨用家电，为家庭生活提供了诸多便利。
蒸烤箱的加热管通常于箱体内上下设置，部分箱体背部也设有加热管；不同烹饪模式下，需要启用不同的加热管组合，使箱体内各部位达到预期温度，若对各部位的温度预测不准，则无法达到预期烹饪效果。市面上的蒸烤箱主要使用单温度探头或双温度探头测温，使用单、双温度探头需要进行温度补偿，补偿值较难确定；其较难精准测量箱体内不同区域的温度，无法达到精准控制，影响烹饪效果。
发明内容
为克服现有技术的缺点，本发明目的在于提供一种烹饪电器的温度系统及控制方法及应用其的蒸烤箱，解决现有蒸、烤箱测温不准、影响烹饪效果的问题。
本发明是通过以下技术措施实现的，包括：
箱体，所述箱体包括内胆，所述内胆内设有预设数量的加热元件；
感温结构，用于获取所述内胆内预设位置的温度值，包括于所述内胆的背面和第一侧壁之间由上至下依次设置的第一感温装置和第二感温装置，以及所述内胆的正面和第二侧壁之间由上至下依次设置的第三感温装置和第四感温装置；
控制模块，所述控制模块分别与各个所述加热元件以及所述感温结构电连接，所述控制模块用于控制任一所述加热元件的启停和/或调节任一所述加热元件的输入功率。
一种烹饪电器的温度控制方法，应用有上述温度系统，所述温度控制方法包括以下步骤：
步骤S1：所述烹饪电器上电启动，用户选择烹饪模式或选择烹饪时间及烹饪温度；
步骤S2：获取a点、b点、c点、d点的温度值；
步骤S3：计算上中心温场、下中心温场及中心温场的温度值；
步骤S4：所述控制模块基于a点、b点、c点、d点的温度值以及所述上中心温场、所述下中心温场和所述中心温场的温度值对各加热元件的输入功率进行调节。
本发明提供的一种烹饪电器的温度系统及控制方法，通过第一感温装置、第二感温装置、第三感温装置、第四感温装置对内胆进行测温，多个探头灵活组合，相互补偿，提高对内胆内温场温度值测精准性；避免因加热管数量、设置位置等各不同组合导致的箱体内温场温度值分布不均，兼顾其内外温度关系、同垂直面的上下温度关系；根据其精准测温实现对各烹饪模式的精准温度控制，提高烹饪效果。
一种蒸烤箱，应用有以上任一所述的温度控制方法，本蒸烤箱通过4个温度探头对内胆测温，多个探头灵活组合，相互补偿，提高对内胆内温场温度值测精准性，根据其精准测温实现对各烹饪模式的精准温度控制，提高烹饪效果。
附图说明
图1为本发明实施例的流程图；
图2为本发明实施例的温度系统温场示意图。
具体实施方式
下面结合实施例并对照附图对本发明作进一步详细说明。
实施例一
一种烹饪电器的温度系统，参考图1至图2，包括：
箱体，箱体包括内胆，内胆内设有预设数量的加热元件；
感温结构，用于获取内胆内预设位置的温度值，包括于内胆的背面和第一侧壁之间由上至下依次设置的第一感温装置和第二感温装置，以及内胆的正面和第二侧壁之间由上至下依次设置的第三感温装置和第四感温装置；
控制模块，控制模块分别与各个加热元件以及感温结构电连接，控制模块用于控制任一加热元件的启停和/或调节任一所述加热元件的输入功率。
其中，加热元件用于对箱体内的食物进行加热，该加热元件可以是电阻丝、陶瓷电热、天然气燃烧等，通过对流、辐射等方式加热食物外表，由食物外表向内传递热量，本实施例中加热元件优选为加热管，内胆的顶壁下表面设有第一加热管和第二加热管，内胆的底面设有第三加热管，内胆的背部内壁设有第四加热管，能够更精细对烤箱内各位置的加热温度进行调控。
为了达到更精确的温度控制或更好的加热效果或控制成本，在其他实施例中，应根据实际需求改变加热元件的设置位置及各设置位置上加热元件的设置数量。
感温结构用于采集烤箱内预设位置的温度值，通常使用温度传感器等方式；本实施例的第一感温装置、第二感温装置、第三感温装置、第四感温装置均为温度探头。
进一步的，内胆包括用于安装第一感温装置的a点、用于安装第二感温装置的b点、用于安装第三感温装置的c点、用于安装第四感温装置的d点；a点和b点的连线(1ab)平行于c点和d点的连线(1cd)；a点和d点的连线(1ad)平行于b点和d点的连线(1bd)；即a点、b点、c点、d点依次连线呈平行四边形；其设置位置同时兼顾内胆的上下端及内外侧。
应当理解的是，通常内胆的内部可选择的设有一层或多层支撑结构，用以放置食物，各安装点的位置应当根据内胆的支撑结构进行设置；本实施例中，为了更好a点设置高度与内胆高度的三等分点的最高点大致相同，b点设置高度与内胆高度的三等分点的最低点大致相同，c点和d点同理；根据实际结构不同，a点高度也可以同四等分点的最高点。
进一步的，a点和d点连线(1ad)的中心即为为上温场的中心Z1，c点和b点连线的中心即为下温场的中心Z2，a点和c点的连线与b点和d的连线的交点即为中心温场点Z。
参考图2所示的温场示意图，设a点温度值为A，b点温度值为B，c点温度值为C，d点温度值为D；
内胆的温场计算方式为：
将内胆的上中心温场温度值设为Z1温，Z1温＝(A+D)/2；
内胆的下中心温场温度设为Z2温，Z2温＝(B+C)/2；
内胆的中心温场温度值设为Z温，Z温＝((A+D)/2+(B+C)/2)/2＝(A+B+C+D)/2。
可以理解的是，内胆的内部可选择的设有一层或多层支撑结构，具体可以是托盘、烤架、烤叉等，支撑结构位于内胆中部或均匀间隔设置，食物通常放置于支撑结构中心；即可根据实际放置食物位置、上中心温场、下中心温场及中心温场的温度值更精确计算出食物内的温度值及内胆内的温度分布。
其中，控制模块即为烹饪电器的主控板，分别与各个加热元件以及感温结构的第一感温装置、第二感温装置、第三感温装置、第四感温装置电连接；控制模块用于控制任一加热元件的启停，并可根据感温结构的采集的温度值按照预设程序算法调节任一加热元件的输入功率。
例如，控制器根据感温结构实时采集的各点位温度按上述计算方式获取上中心温场、下中心温场及中心温场的温度值，比较各位置实时温度和需求温度的温差，若温差过大，则控制加热元件暂停加热或降低其输入功率；并根据各个温场的温度分布，调整不同位置的加热管的启停或输入功率，保持加热温度平衡的同时，提高内胆内温场的均匀性。
本温度系统于箱体内预设位置设置多个温度探头灵活组合，相互补偿，有效提高对内胆内温场温度值测精准性，避免因加热管数量不同及设置位置不同、测温反馈不到位而导致的箱体内温场温度分布不均；其兼顾其内外温度关系、同垂直面的上下温度关系；根据精准测温实现对各烹饪模式的精准温度控制，以保证温度的稳定性、提高温场均匀性提高烹饪效果。
实施例二
本实施例提供一种温度控制方法，基于实施例一的温度系统，本实施例的温度控制方法包括以下步骤：
步骤S1：箱体上电启动，用户选择烹饪模式或选择烹饪时间及烹饪温度；
具体的，箱体上电启动后，用户根据食物的类别及需求选择预设的烹饪模式(任一烹饪模式具有预设的烹饪时间和烹饪温度)，例如选择烤鱼模式时，则烹饪时间15min(分钟)，烹饪温度200℃，选择烤鸡翅模式时，烹饪温度200℃，烹饪20分钟，并在烹饪10分钟时提醒用户将食材翻面；
或者用户可选择自行设置烹饪时间及烹饪温度；控制模块控制加热元件大功率快速升温至一低于烹饪温度的温度值，后调整输入功率缓慢加热至需求的烹饪温度，以便后续进行精确的温度控制。
步骤S2：获取a点、b点、c点、d点的温度值；
具体的，通过设置于各点位的温度探头实时获取对应点位的温度值，各温度探头将获取的温度值反馈至控制模块；
步骤S3：计算上中心温场、下中心温场及中心温场的温度值；
可以理解的是，控制模块根据各温度探头反馈的各点位的温度值按照预设算法计算得到上中心温场、下中心温场及中心温场的温度值；其中，该预设算法基于实施例一的计算方式。
另外，为了进一步实现对箱体内温度的精确控制，控制模块通过预设程序算法根据各点位的温度值、各温场的温度值得出内胆内的温度分布。
步骤S4：控制模块基于各点的温度值以及上中心温场、下中心温场和中心温场的温度值对各加热元件的输入功率进行调节；
其中，本系统采用PID控制机制，当使用者设定一个烹饪模式或温度，箱体以大功率快速升温。当温度达到某个接近预设温度的点，控制模块控制加热元件以第一预设功率慢速进行加热。直至加热到温度为预设温度时，控制系统控制加热元件以第二预设功率保温。当感温装置反馈的实时温度出现变化后，控制模块控制加热元件改变不同的功率来调整控制内胆的温场，保持温度均匀性、稳定性或不同温场温度值分布等。
例如，在本实施例中及常规的上下加热管结构的烹饪电器中，控制模块可根据上中心温场和下中心温场的温度值，通过模糊算法分别改变上加热管和下加热管的输入功率，使上温场和下温场保持预设温差值，以调整控制内胆的温场。
需要说明的是，本实施例中优选为通过控制模块改变加热元件输入功率的方式达到改变内胆内加热温度的目的；在其他实施例中，也可使用固定功率，通过不定时启动各加热元件达到温度控制的效果。
进一步的，在本实施例中，内胆内设有另一根上加热管以及背部加热管，控制模块根据对各温度值分析计算得到的各温场温度值控制加热管的输入功率，使各温场保持烹饪所需的温差或相同温度，保持各烹饪模式下需要的温度均匀性、稳定性或不同温场温度值分布等需求。
具体的，当根据感温结构计算的任一温场实际温度值与设计温度值存在差距时，控制相应一个或多个位置的加热元件的功率改变；其中，在温度值差距较大时，采用相对大的功率，差距较小时，采用相对小的功率；若在预设判定范围内判定为无差距时，则使用相对更小的预设保温功率，保持该温场温度恒定。
实施例三
本实施例提供一种蒸烤箱，应用有实施例二的温度控制方法，蒸烤箱包括箱体，箱体设置有内胆，内胆内设有预设数量的加热元件，加热元件为加热管，内胆的顶壁下表面设有第一加热管和第二加热管，内胆的底面设有第三加热管，内胆的背部内壁设有第四加热管；控制模块分别与各个加热元件以及感温结构电连接，控制模块用于控制任一加热元件的启停和/或调节任一加热元件的输入功率；还包括感温结构，用于获取内胆内预设位置的温度值，包括于内胆的背面和第一侧壁之间由上至下依次设置的第一感温装置和第二感温装置，以及内胆的正面和第二侧壁之间由上至下依次设置的第三感温装置和第四感温装置；还包括控制面板，控制面板与控制模块电连接，用于选择烹饪模式或烹饪时间或/和烹饪温度。本蒸烤箱通过4个温度探头对内胆测温，多个探头灵活组合，相互补偿，提高对内胆内温场温度值测精准性，根据其精准测温实现对各烹饪模式的精准温度控制，提高烹饪效果。
以上是对本发明一种烹饪电器的温度系统及应用其的蒸烤箱进行的阐述，用于帮助理解本发明，但本发明的实施方式并不受上述实施例的限制，任何未背离本发明原理下所作的改变、修饰、替代、组合、简化，均应为等效的置换方式，都包含在本发明的保护范围之内。
Claims (10)
1.一种烹饪电器的温度系统，其特征在于，包括：
箱体，所述箱体包括内胆，所述内胆内设有预设数量的加热元件；
感温结构，用于获取所述内胆内预设位置的温度值，包括于所述内胆的背面和第一侧壁之间由上至下依次设置的第一感温装置和第二感温装置，以及所述内胆的正面和第二侧壁之间由上至下依次设置的第三感温装置和第四感温装置；
控制模块，所述控制模块分别与各个所述加热元件以及所述感温结构电连接，所述控制模块用于控制任一所述加热元件的启停和/或调节任一所述加热元件的输入功率。
2.根据权利要求1所述的一种烹饪电器的温度系统，其特征在于，所述内胆包括用于安装所述第一感温装置的a点、用于安装所述第二感温装置的b点、用于安装所述第三感温装置的c点、用于安装所述第四感温装置的d点；a点和b点的连线平行于c点和d点的连线；a点和d点的连线平行于b点和d点的连线。
3.根据权利要求2所述的一种烹饪电器的温度系统，其特征在于，a点和d点连线的中心为上温场的中心Z1，c点和b点连线的中心为下温场的中心Z2，a点和c点的连线与b点和d的连线的交点为中心温场点Z。
4.根据权利要求1-3任一所述的一种烹饪电器的温度系统，其特征在于，所述第一感温装置、所述第二感温装置、所述第三感温装置、所述第四感温装置均为温度探头。
5.根据权利要求1-4任一所述的一种烹饪电器的温度系统，其特征在于，所述加热元件为加热管，所述内胆的顶壁下表面设有第一加热管和第二加热管，内胆的底面设有第三加热管，内胆的背部内壁设有第四加热管。
6.一种烹饪电器的温度控制方法，其特征在于，所述烹饪电器应用有权利要求1-5任一项所述的温度系统，所述温度控制方法包括以下步骤：
步骤S1：所述烹饪电器上电启动，用户选择烹饪模式或选择烹饪时间及烹饪温度；
步骤S2：获取a点、b点、c点、d点的温度值；
步骤S3：计算上中心温场、下中心温场及中心温场的温度值；
步骤S4：所述控制模块基于a点、b点、c点、d点的温度值以及所述上中心温场、所述下中心温场和所述中心温场的温度值对各加热元件的输入功率进行调节。
7.根据权利要求6所述的一种烹饪电器的温度控制方法，其特征在于，设a点温度值为A，b点温度值为B，c点温度值为C，d点温度值为D；
所述内胆的上中心温场温度值设为Z1温，所述上中心温场温度值的计算方式为：
Z1温＝(A+D)/2；
所述内胆的下中心温场温度值设为Z2，所述下中心温场温度值的计算方式为：
Z2温＝(B+C)/2；
内胆的中心温场温度值设为Z温，所述中心温场的温度值计算方式为：
Z温＝((A+D)/2+(B+C)/2)/2＝(A+B+C+D)/2。
8.根据权利要求5所述的一种烹饪电器的一种烹饪电器的温度控制方法，其特征在于，步骤S4还包括：
所述控制模块对所述加热元件进行PID调节。
9.根据权利要求5所述的一种烹饪电器的温度系统，其特征在于，所述加热元件为加热管，所述内胆内设有上加热管和下加热管，步骤S4还包括：
所述控制模块根据上中心温场和下中心温场的温度值，通过模糊算法分别改变所述上加热管和所述下加热管的输入功率，使上温场和下温场保持预设温差值。
10.一种蒸烤箱，其特征在于，应用有权利要求5-9任一所述温度控制方法。
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