專利名稱：電炊具及其加熱控制方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明屬于家用電器領(lǐng)域，特別涉及能準(zhǔn)確檢測食物溫度和沸騰狀態(tài)的電 炊具，本發(fā)明還涉及該電炊具的加熱控制方法。
背景技術(shù)：
目前市場出售的電腦式電炊具，如紫砂鍋、電飯鍋等， 一般都是通過鍋體 底部的感溫器來感知鍋底溫度是否達(dá)到預(yù)設(shè)溫度值，從而間接判斷食物的沸騰 狀態(tài)。上述溫度預(yù)設(shè)值都存在比水的沸點(diǎn)要高的情形，當(dāng)煮食份量有差別時， 如煮小份量食物，當(dāng)感知鍋底溫度達(dá)到預(yù)設(shè)溫度值時，鍋內(nèi)食物往往已經(jīng)沸騰 開，難以避免溢出的現(xiàn)象；如煮大份量食物時，當(dāng)感知鍋底溫度已達(dá)到預(yù)設(shè)溫 度值，但鍋內(nèi)食物溫度可能仍然較低。特別對于紫砂內(nèi)鍋，上述情況更加嚴(yán)重。
現(xiàn)有技術(shù)中，如中國專利ZL200420044253.0 "—種準(zhǔn)確檢測鍋膽溫度的電 熱鍋"公開了一種在鍋蓋上設(shè)有電連接的感溫器和信號發(fā)射裝置，在鍋體上設(shè) 有無線信號接收裝置的測溫技術(shù)。雖然可以準(zhǔn)確判斷沸騰狀態(tài)，但涉及零部件 多，結(jié)構(gòu)復(fù)雜，成本高。

發(fā)明內(nèi)容
木發(fā)明的目的在于克服現(xiàn)有技術(shù)的不足，提供一種電炊具及其加熱控制方 法，其能準(zhǔn)確判斷食物是否沸騰，而且無須增加新的零部件，結(jié)構(gòu)簡單，成本 低。
為了實(shí)現(xiàn)上述發(fā)明目的，本發(fā)明包括如下技術(shù)方案 一種電炊具，包括鍋 體、鍋蓋、內(nèi)鍋和設(shè)置在內(nèi)鍋下的加熱器；鍋體內(nèi)設(shè)有控制部件、檢測內(nèi)鍋溫 度的溫度傳感器；控制部件包括主控制器、計(jì)算總工作時間t的第一計(jì)時器；主控制器分別與加熱器、溫度傳感器、第一計(jì)時器電連接，所述控制部件還包 括用于計(jì)算內(nèi)鍋溫度升高一個單位值A(chǔ)T所需時間增量At的第二計(jì)時器；預(yù)設(shè)
有N個食物份量等級的沸騰時內(nèi)鍋溫度升高一個單位值A(chǔ)T所需時間的時間增量 存儲器；預(yù)設(shè)有N個食物份量等級的從開始到沸騰所需時間的總工作時間存儲 器；所述主控制器分別與第二計(jì)時器、時間增量存儲器、總工作時間存儲器電 連接。
更進(jìn)一步的，為了測量內(nèi)鍋溫度，所述溫度傳感器設(shè)于內(nèi)鍋下，并與內(nèi)鍋 底相接觸。
本發(fā)明還涉及一種電炊具加熱控制方法，包括預(yù)熱階段A和加熱升溫階段B;
所述加熱升溫階段B包括如下步驟
Bl:主控制器驅(qū)動加熱器以大功率或大調(diào)功比加熱，控制第一計(jì)時器計(jì)算 總工作時間t;
B2:第二計(jì)時器計(jì)算內(nèi)鍋溫度升高一個單位值A(chǔ)T的時間增量At;主控制
器根據(jù)該時間增量At和時間增量存儲器中預(yù)設(shè)的對應(yīng)N個食物份量等級下沸騰 時內(nèi)鍋溫度升高一個單位值A(chǔ)T所需時間的時間增量，控制加熱器繼續(xù)加熱或加 熱升溫階段B結(jié)束。
更進(jìn)一步的，所述時間增量存儲器中預(yù)設(shè)的時間增量所對應(yīng)的食物份量等 級包括N個不同的份量等級，步驟B2包括如下步驟
B21:主控制器將時間增量At與時間增量存儲器中最小食物份量所對應(yīng)的 時間增量Atl比較，當(dāng)At小于Atl時，主控制器判斷鍋內(nèi)食物尚未沸騰，驅(qū) 動加熱器繼續(xù)加熱，第二計(jì)時器重新計(jì)時At，并繼續(xù)與時間增量Atl比較；
B22:當(dāng)At不小于Atl時，主控制器循環(huán)依次將時間增量At與時間增量 存儲器中各組相鄰的第m等級份量、第m+l等級份量所對應(yīng)的時間增量Atm、At(m+1)比較，當(dāng)At不小于Atm，而小于At(m+l)時，主控制器將此時第一計(jì) 時器計(jì)得的總工作時間t與總工作時間存儲器中預(yù)設(shè)的第m等級份量所對應(yīng)的 總工作時間tzm進(jìn)行比較若t小于tzm，主控制器判斷鍋內(nèi)食物尚未達(dá)到沸騰， 驅(qū)動加熱器繼續(xù)加熱，第二計(jì)時器重新開始計(jì)時，并進(jìn)入步驟B21;若t不小于 tzm，主控制器判斷鍋內(nèi)食物為第m等級份量，并已達(dá)到沸騰，加熱升溫階段B 結(jié)束；
B23:當(dāng)At與時間增量存儲器中最大食物份量所對應(yīng)的時間增量AtN比較， 且At不小于AtN時，主控制器判斷鍋內(nèi)食物為第N等級最大份量，且已達(dá)到 沸騰，加熱升溫階段B結(jié)束。
另一種情況是所述時間增量存儲器中僅預(yù)設(shè)一個時間增量Atb，其對應(yīng) 一個固定的食物份量等級時，步驟B2包括如下步驟當(dāng)At小于Atb時，主控 制器判斷鍋內(nèi)食物尚未沸騰，第二計(jì)時器重新開始計(jì)時，等待下一次的At與A tb進(jìn)行比較；若At不小于Atb，主控制器判斷鍋內(nèi)食物已達(dá)到沸騰，加熱升 溫階段B結(jié)束。
為了使內(nèi)鍋充分均勻受熱，確保沸騰狀態(tài)判斷準(zhǔn)確，所述預(yù)熱階段A包括 如下步驟:主控制器控制第一計(jì)時器從零開始計(jì)算工作時間t，并驅(qū)動加熱器以 小功率或小調(diào)功比加熱，直至第一計(jì)時器計(jì)得的時間t達(dá)到預(yù)設(shè)時間tl。
所述加熱升溫階段B后設(shè)有維持沸騰階段C。
本發(fā)明與現(xiàn)有技術(shù)相比具有如下有益效果本發(fā)明的電炊具不需要增加額
外的零部件，而是通過時間增量At和時間增量存儲器中預(yù)先設(shè)定的時間增量， 判斷鍋內(nèi)食物是否已達(dá)到沸騰，并控制加熱器繼續(xù)加熱或加熱升溫階段B結(jié)束。 這樣能準(zhǔn)確判斷鍋內(nèi)食物的份量和沸騰狀態(tài)，控制簡單，成本低，適用于各類 上蓋分離的電燉鍋、紫砂鍋等。


圖1為本發(fā)明實(shí)施例紫砂鍋結(jié)構(gòu)示意圖2為本發(fā)明實(shí)施例紫砂鍋電路模塊示意圖3為本發(fā)明實(shí)施例紫砂鍋在工作時的溫度、時間和加熱功率的關(guān)系曲線 示意圖4為本發(fā)明實(shí)施例紫砂鍋各個食物份量的溫度、時間的關(guān)系曲線示意圖； 圖5為本發(fā)明實(shí)施例紫砂鍋判斷鍋內(nèi)食物沸騰的流程圖。
具體實(shí)施例方式
以下結(jié)合說明書附圖，對本發(fā)明的實(shí)施例進(jìn)行詳細(xì)說明。
如圖l、 2所示，本發(fā)明的一種實(shí)施例為紫砂鍋，包括 一種電炊具，包括
鍋體l、鍋蓋2、內(nèi)鍋3和設(shè)置在內(nèi)鍋3下對內(nèi)鍋3進(jìn)行加熱的加熱器4;鍋體 1內(nèi)設(shè)有控制部件11、以及設(shè)于內(nèi)鍋3下與內(nèi)鍋3底相接觸，用于檢測內(nèi)鍋3 底部溫度的溫度傳感器5;其中控制部件11包括主控制器8，對總工作時間t 進(jìn)行計(jì)時的第一計(jì)時器6，對溫度傳感器5檢測的內(nèi)鍋溫度升高一個單位值A(chǔ)T 時所對應(yīng)的時間增量At進(jìn)行計(jì)時的第二計(jì)時器7，時間增量存儲器9和總工作 時間存儲器10;主控制器8分別與加熱器4、溫度傳感器5、第一計(jì)時器6、第 二計(jì)時器7、時間增量存儲器9和總工作時間存儲器10電連接。
在實(shí)施例1中，時間增量存儲器9中預(yù)設(shè)有從最小份量到最大份量的N個 不同份量等級的食物在達(dá)到沸騰時溫度傳感器5檢測的溫度升高一個單位值A(chǔ)T
(如1°C)時所——對應(yīng)的時間增量Atl、 At2、 At3、..... 、 AtN，其中
△tl為最小份量對應(yīng)的時間增量，AtN為最大份量對應(yīng)的時間增量，食物份量 越大，所對應(yīng)的時間增量值越大；總工作時間存儲器10中預(yù)設(shè)有除最大份量外 的其他不同份量等級的食物從開始到達(dá)到沸騰所一一需要耗費(fèi)的總工作時間-tzl、 tz2、 tz3、..... 、 tz(N-l)，其中tzl為最小份量對應(yīng)的總工作時間，食
物份量越大，所對應(yīng)的總工作時間值越大。上述各預(yù)設(shè)的參數(shù)值都是根據(jù)大量 的反復(fù)實(shí)驗(yàn)得到的。
本實(shí)施例為了表述的清楚簡單，僅將食物份量設(shè)為小份量、中份量、大份 量等3個份量等級，時間增量存儲器9中預(yù)設(shè)的時間增量依次為Atl二15秒、 △t2 = 20秒、At3 = 25秒，總工作時間存儲器10中預(yù)設(shè)的總工作時間依次為 tzl = 20分、tz2二30分。
如圖3、圖4、圖5所示，本實(shí)施例紫砂鍋工作時判斷食物沸騰的方法包括 預(yù)熱階段A和加熱升溫階段B:
預(yù)熱階段A:第一計(jì)時器6從零開始計(jì)時t，主控制器8驅(qū)動加熱器4以較 小的調(diào)功比加熱，如加熱60秒，不加熱60秒，循環(huán)進(jìn)行，直至第一計(jì)時器6 計(jì)得的時間t達(dá)到預(yù)設(shè)時間tl，如3分鐘，預(yù)熱階段A結(jié)束，進(jìn)入加熱升溫階 段B。
預(yù)熱階段A的目的是使內(nèi)鍋充分均勻受熱，特別對于陶瓷、紫砂類材質(zhì)內(nèi) 鍋，低功率加熱能使熱量充分傳遞到內(nèi)鍋的各個部分，避免內(nèi)鍋局部受熱導(dǎo)致 的內(nèi)鍋破裂等問題，延長產(chǎn)品的使用壽命。此外，預(yù)熱階段A的預(yù)設(shè)時間tl可 以保證內(nèi)鍋在加熱t(yī)l時間后有一個比較穩(wěn)定的溫升趨勢，便于加熱升溫階段B 中參數(shù)的準(zhǔn)確判斷。
加熱升溫階段B:第一計(jì)時器6繼續(xù)計(jì)時，第二計(jì)時器7從零開始計(jì)算主控 制器8接收到的溫度傳感器5輸出的溫度信號升高了一個單位值A(chǔ)T (如rC) 時所對應(yīng)的時間增量At，主控制器8驅(qū)動加熱器4以較大的調(diào)功比加熱，如不 間斷持續(xù)加熱。主控制器8接收第二計(jì)時器7計(jì)得的時間增量At，并將At與 時間增量存儲器9中預(yù)設(shè)的小份量所對應(yīng)的時間增量Atl，如15秒，進(jìn)行如下比較
若At小于Atl (15秒)，主控制器8判斷鍋內(nèi)食物尚未沸騰，驅(qū)動加熱器 4繼續(xù)加熱，同時第二計(jì)時器7重新開始計(jì)時，等待下一次的At與Atl進(jìn)行比 較。
若At不小于Atl (15秒)，主控制器8將At與時間增量存儲器9中預(yù)設(shè) 的中份量所對應(yīng)的時間增量At2 (20秒)進(jìn)行如下比較
若At小于At2 (20秒)，主控制器8接收第一計(jì)時器6的計(jì)得的總工作時 間t，并將t與總工作時間存儲器10中預(yù)設(shè)的小份量所對應(yīng)的總工作時間tzl (20分)進(jìn)行比較若t小于tzl (20分)，主控制器8判斷鍋內(nèi)食物不是小份 量，并且尚未達(dá)到沸騰，驅(qū)動加熱器4繼續(xù)加熱，同時第二計(jì)時器7重新開始 計(jì)時，等待下一次的At與At2 (20秒)進(jìn)行比較；若t不小于tzl (20分)， 主控制器8判斷鍋內(nèi)食物為小份量，并已達(dá)到沸騰，加熱升溫階段B結(jié)束。
若At不小于At2 (20秒)，主控制器8將At與時間增量存儲器9中預(yù)設(shè) 的大份量所對應(yīng)的時間增量At3 (25秒)進(jìn)行如上步驟所述的比較若At小 于At3 (25秒)，主控制器8接收第一計(jì)時器6的計(jì)得的總工作時間t，并將t 與總工作時間存儲器10中預(yù)設(shè)的中份量所對應(yīng)的總工作時間tz2 (30分)進(jìn)行 比較若t小于tz2 (30分)，主控制器8判斷鍋內(nèi)食物不是中份量，且尚未達(dá) 到沸騰，驅(qū)動加熱器4繼續(xù)加熱，同時第二計(jì)時器7重新開始計(jì)時，等待下一 次的At與At3 (25秒)進(jìn)行比較；若t不小于tz2 (30分)，主控制器8判斷 鍋內(nèi)食物為中份量，并已達(dá)到沸騰，加熱升溫階段B結(jié)束。
若At不小于At3 (25秒)，主控制器8判斷鍋內(nèi)食物為大份量，并已達(dá)到 沸騰，加熱升溫階段B結(jié)束。
本實(shí)施例紫砂鍋根據(jù)前述加熱升溫階段判斷鍋內(nèi)食物的沸騰狀態(tài)和份量等級，這樣就能在后續(xù)的工作階段如維持沸騰階段C采取合適的加熱調(diào)功比進(jìn)行 加熱，即保證烹飪效果，有避免溢出現(xiàn)象。
本實(shí)施例中加熱器的額定加熱功率為500W。
本實(shí)施例中的各階段加熱調(diào)功比也可以是調(diào)功比相對應(yīng)的功率，如預(yù)熱階 段A的加熱功率為250W;加熱升溫階段B的加熱功率為500W。
本發(fā)明的另外一個實(shí)施例是本發(fā)明適用于只對一個固定份量的食物進(jìn)行 烹飪的紫砂鍋。如煲湯用的紫砂鍋，內(nèi)鍋上標(biāo)識有水位線，每次煲湯時使用者 都需要加水到水位線附近。這種紫砂鍋與前述分有N個食物份量等級的紫砂鍋 不同的是時間增量存儲器9中預(yù)設(shè)的時間增量只有1個，即Atb二15秒，而 總工作時間存儲器10中則不需要預(yù)設(shè)總工作時間參數(shù)，相應(yīng)的，在加熱升溫階 段B中，主控制器8驅(qū)動加熱器4大功率加熱，第二計(jì)時器7實(shí)時檢測溫度傳 感器5檢測的溫度信號升高了一個單位值A(chǔ)T(如rC)時所對應(yīng)的時間增量At， 并將該時間增量At與時間增量存儲器9中預(yù)設(shè)的時間增量Atb (15秒)進(jìn)行 比較
若At小于Atb (15秒)，主控制器8判斷鍋內(nèi)食物尚未沸騰，第二計(jì)時器 7重新開始計(jì)時，等待下一次的At與Atb進(jìn)行比較；
若At不小于Atb (15秒)，主控制器8判斷鍋內(nèi)食物已達(dá)到沸騰，加熱升 溫階段B結(jié)束。
本發(fā)明可以準(zhǔn)確的判斷鍋內(nèi)食物的份量和沸騰狀態(tài)，控制簡單，成本低， 適用于各類鍋蓋分離的電燉鍋、紫砂鍋、電飯鍋等電炊具。
權(quán)利要求
1、一種電炊具，包括鍋體(1)、鍋蓋(2)、內(nèi)鍋(3)和設(shè)置在內(nèi)鍋(3)下的加熱器(4)；鍋體(1)內(nèi)設(shè)有控制部件(11)、檢測內(nèi)鍋溫度的溫度傳感器(5)；控制部件(11)包括主控制器(8)、計(jì)算總工作時間t的第一計(jì)時器(6)；主控制器(8)分別與加熱器(4)、溫度傳感器(5)、第一計(jì)時器(6)電連接，其特征在于所述控制部件(11)還包括用于計(jì)算內(nèi)鍋(3)溫度升高一個單位值ΔT所需時間增量Δt的第二計(jì)時器(7)；預(yù)設(shè)有N個食物份量等級的沸騰時內(nèi)鍋(3)溫度升高一個單位值ΔT所需時間的時間增量存儲器(9)；預(yù)設(shè)有N個食物份量等級的從開始到沸騰所需時間的總工作時間存儲器(10)；所述主控制器(8)分別與第二計(jì)時器(7)、時間增量存儲器(9)、總工作時間存儲器(10)電連接。
2、 根據(jù)權(quán)利要求1所述的電炊具，其特征在于所述溫度傳感器(5)設(shè)于內(nèi)鍋(3)下，并與內(nèi)鍋(3)底相接觸。
3、 一種電炊具加熱控制方法，包括預(yù)熱階段A和加熱升溫階段B;其特征在于所述加熱升溫階段B包括如下步驟Bl:主控制器(8)驅(qū)動加熱器(4)以大功率或大調(diào)功比加熱，控制第一計(jì)時器(6)計(jì)算總工作時間t;B2:主控制器(8)控制第二計(jì)時器(7)計(jì)算溫度傳感器(5)測得內(nèi)鍋 (3)溫度升高一個單位值A(chǔ)T的時間增量At;主控制器(8)根據(jù)該時間增量At和時間增量存儲器(9)中預(yù)設(shè)的對應(yīng)N個食物份量等級下沸騰時內(nèi)鍋 (3)溫度升高一個單位值A(chǔ)T所需時間的時間增量，控制加熱器(4)繼續(xù)加熱或加熱升溫階段B結(jié)束。
4、 根據(jù)權(quán)利要求3所述的電炊具加熱控制方法，其特征在于所述時間增量存儲器(9)中預(yù)設(shè)的時間增量所對應(yīng)的食物份量等級包括N個不同的份量等級，步驟B2包括如下步驟B21:主控制器(8)將時間增量At與時間增量存儲器(9)中最小食物份量 所對應(yīng)的時間增量Atl比較，當(dāng)At小于Atl時，主控制器(8)判斷鍋內(nèi)食 物尚未沸騰，驅(qū)動加熱器(4)繼續(xù)加熱，主控制器(8)控制第二計(jì)時器(7)重 新計(jì)時At，并繼續(xù)將At與時間增量Atl比較；B22:當(dāng)At不小于Atl時，主控制器(8)循環(huán)依次將時間增量At與時 間增量存儲器(9)中各組相鄰的第m等級份量、第m+l等級份量所對應(yīng)的時 間增量Atm、 At(m+1)比較，當(dāng)At不小于Atm，而小于At (m+l)時，主控制 器(8)將此時第一計(jì)時器(6)計(jì)得的總工作時間t與總工作時間存儲器(IO) 中預(yù)設(shè)的第m等級份量所對應(yīng)的總工作時間tzm進(jìn)行比較若t小于tzm，主 控制器(8)判斷鍋內(nèi)食物尚未達(dá)到沸騰，驅(qū)動加熱器(4)繼續(xù)加熱，第二計(jì) 時器(7)重新開始計(jì)時，并進(jìn)入步驟B21;若t不小于tzm，主控制器(8)判斷 鍋內(nèi)食物為第m等級份量，并已達(dá)到沸騰，加熱升溫階段B結(jié)束；B23:當(dāng)At與時間增量存儲器(9)中最大食物份量所對應(yīng)的時間增量AtN 比較，且At不小于AtN時，主控制器(8)判斷鍋內(nèi)食物為第N等級最大份量， 且已達(dá)到沸騰，加熱升溫階段B結(jié)束。
5、根據(jù)權(quán)利要求3所述的電炊具加熱控制方法，其特征在于所述時間 增量存儲器(9)中僅預(yù)設(shè)一個時間增量Atb，其對應(yīng)一個固定的食物份量等 級時，步驟B2包括如下步驟當(dāng)At小于Atb時，主控制器(8)判斷鍋內(nèi) 食物尚未沸騰，第二計(jì)時器(7)重新開始計(jì)時，等待下一次的At與Atb進(jìn) 行比較；若At不小于Atb，主控制器(8)判斷鍋內(nèi)食物已達(dá)到沸騰，加熱 升溫階段B結(jié)束。
6、 根據(jù)權(quán)利要求3 5任一項(xiàng)所述的電炊具加熱控制方法，其特征在于:所述預(yù)熱階段A包括如下步驟主控制器(8)控制第一計(jì)時器(6)從零開始計(jì) 算工作時間t，并驅(qū)動加熱器以小功率或小調(diào)功比加熱，直至第一計(jì)時器(6)計(jì)得的時間t達(dá)到預(yù)設(shè)時間tl。
7、 根據(jù)權(quán)利要求6所述的電炊具加熱控制方法，其特征在于所述加熱升溫階段B后設(shè)有維持沸騰階段C。
全文摘要
本發(fā)明屬于家用電器領(lǐng)域，涉及一種電炊具及其加熱控制方法，電炊具的鍋體內(nèi)設(shè)有控制部件、溫度傳感器；控制部件包括主控制器、第一計(jì)時器、第二計(jì)時器、時間增量存儲器、總工作時間存儲器，主控制器分別與加熱器、溫度傳感器、第一計(jì)時器、第二計(jì)時器、時間增量存儲器、總工作時間存儲器電連接；其加熱控制方法包括預(yù)熱階段A和加熱升溫階段B，加熱升溫階段B中主控制器根據(jù)第二計(jì)時器測得的時間增量Δt和時間增量存儲器中預(yù)設(shè)的時間增量、第一計(jì)時器計(jì)得的總工作時間t和總工作時間存儲器中預(yù)設(shè)的總工作時間，控制加熱器繼續(xù)加熱或加熱升溫階段B結(jié)束。本發(fā)明能準(zhǔn)確判斷食物的份量和沸騰狀態(tài)，控制簡單，成本低，適用于各類電燉鍋、紫砂鍋。
文檔編號G05D23/20GK101513325SQ20091003827
公開日2009年8月26日 申請日期2009年3月27日 優(yōu)先權(quán)日2009年3月27日
發(fā)明者何毅東 申請人:美的集團(tuán)有限公司