專利名稱：烹調(diào)鍋的熱力控制方法及裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及對(duì)烹調(diào)鍋的加熱量進(jìn)行控制以實(shí)現(xiàn)安全烹調(diào)的一種裝置和方法，該裝置可自動(dòng)檢測鍋中欲烹調(diào)的食物的烹制方式，例如煮或煎，從而防止煮時(shí)燒焦食物或煎時(shí)油著火。
以下參照

圖10至12來討論上述類型的常用烹調(diào)裝置。
圖10是傳統(tǒng)煤氣爐的前透視圖，而圖11是該煤氣爐的操作盤1的放大了的前視圖。
如圖10所述，這種常用的煤氣爐是由操縱盤1、爐頭2、支鍋架3、調(diào)節(jié)煤氣量的調(diào)節(jié)鈕4、點(diǎn)火/熄火按鈕6等構(gòu)成。烹調(diào)時(shí)，使用者從操縱盤1(圖11)上所示的烹調(diào)項(xiàng)目中選擇一個(gè)需要的項(xiàng)目所對(duì)應(yīng)的鍵，同時(shí)按下點(diǎn)火按鈕6。但是，當(dāng)所需要的項(xiàng)目與操縱盤1上所示的烹調(diào)方式不相符時(shí)就很不方便。還有，雖然防止過熱的裝置(用于在250℃時(shí)使?fàn)t子自動(dòng)熄滅以避免油著火)能自動(dòng)起動(dòng)，可是防止燒焦的器件不會(huì)自動(dòng)工作，因此老人或沒有經(jīng)驗(yàn)的人很難使用這種煤氣爐。因而這種類型的煤氣爐實(shí)際上沒有獲得推廣。
這種傳統(tǒng)煤氣爐設(shè)有高精度的檢測器件。該檢測器件通過水滾鍵7(用于當(dāng)水沸騰時(shí)自動(dòng)熄火)和沸騰或發(fā)聲鍵8(用于啟動(dòng)自動(dòng)熄火定時(shí)器，該定時(shí)器事先設(shè)定在食物沸騰后開始工作，同時(shí)自動(dòng)將煤氣火力切換到較弱位置等)來完成含水食物所期望的烹調(diào)項(xiàng)目。7、8這類鍵裝在圖11所示的操縱盤1上。圖12所畫的曲線表示出如何以傳統(tǒng)的方式來檢測食物沸騰過程的一個(gè)實(shí)例。也就是，由該曲線可知道從放在烹調(diào)鍋底的一個(gè)測量溫度的傳感器檢測到78℃開始的每單位時(shí)間(dt)的溫升(da)，并且從該溫升(da的大小)的傾斜度可設(shè)定食物是否含有大量或少量的水份。于是，按照溫升的傾斜度可設(shè)定預(yù)期的沸點(diǎn)(ka)。根據(jù)傳感器檢測到預(yù)期的沸點(diǎn)(ka)后所經(jīng)過的每單位時(shí)間的溫升(da1，da2，……)和對(duì)每份水分量與每個(gè)溫升(da1，da2，……)所設(shè)的預(yù)定的對(duì)照值，最后測定出一個(gè)沸點(diǎn)(fp)。由于食物的沸騰過程是按上述一個(gè)相當(dāng)復(fù)雜的程序而測出的，于是需用一臺(tái)微型計(jì)算機(jī)去覆蓋大片范圍。因此，若有幾個(gè)爐子用一臺(tái)微型設(shè)計(jì)算機(jī)來控制時(shí)，就很難利用該微型計(jì)算機(jī)元件的功能對(duì)所有的爐子采用這種傳統(tǒng)檢測方法。另外，還有這樣的缺點(diǎn)，即為了改善煮沸過程的精確度，在傳感器檢測到78℃之后而在檢測到食物沸騰之前，不能攪動(dòng)或加水。
在一般的煤氣爐中，設(shè)定當(dāng)傳感器5檢測到溫升高于沸點(diǎn)13度時(shí)的溫度為燒焦溫度(fg)，從而使煤氣爐在燒焦溫度時(shí)自動(dòng)關(guān)閉。但是，該溫升值隨著食物種類及鍋的導(dǎo)熱性而異，或者隨食物是否含有大量水或不含水而異。因此，若以相同的溫升(13度)來認(rèn)定所有種類食物的燒焦溫度(fg)，則含水較少的食物顯然容易燒焦。相反，若將認(rèn)定的燒焦溫升設(shè)定在遠(yuǎn)小于13度，則防燒焦器件就會(huì)過早開始工作。因此，不可能將溫升設(shè)定在不大于13度。
通常的防過熱器件設(shè)計(jì)成當(dāng)傳感器檢測到250℃左右溫度時(shí)開始工作。因此，在沒有通過操縱盤1輸入指示的情況下烹調(diào)爐就會(huì)在250℃時(shí)自動(dòng)地進(jìn)行意外熄火。
在一連串的烹調(diào)過程中，例如烹調(diào)咖哩食品、蔬菜等過程中，首先要油炒，然后要加水或類似調(diào)料，再將其煮熟。在這種情況下，當(dāng)油炒蔬菜時(shí)，其溫度上升;反之，蔬菜也可能在溫度低于加水或調(diào)料等之后的溫度時(shí)就燒焦了。因此，盡管有必要在這類如咖哩食譜的一連串烹調(diào)過程中接入能自動(dòng)切換的防過熱機(jī)構(gòu)和防燒焦機(jī)構(gòu)，但是通常的煤氣爐不能完成這類工作，而只能在向被油炒過的蔬菜中加水后通過操縱盤1來作必要的輸入指示。
如上所討論的，通常的煤氣爐是不容易操作的。爐子的一個(gè)爐頭就要占用微型計(jì)算機(jī)的很寬工作區(qū)域，因此若有多個(gè)爐頭就不能只用一臺(tái)微型計(jì)算機(jī)來操作了。
本發(fā)明就是要克服上述的缺點(diǎn)，其主要目的是要提供具有以下的功能的烹調(diào)裝置(1)能檢測欲烹調(diào)的食物的類型，使欲煮的食物能防止燒焦，而欲油炒或油煎的食物可防止過熱;
(2)當(dāng)欲煮的食物達(dá)到燒焦溫度時(shí)能發(fā)出警告或能控制其加熱量，以防止欲煮的食物燒焦;
(3)如果欲煮的食物在其達(dá)到燒焦溫度后的預(yù)定時(shí)間內(nèi)因“攪拌”或“加進(jìn)其他食物”后而使溫度降到燒焦溫度以下時(shí)，則繼續(xù)加熱;而如果欲煮的食物盡管在預(yù)定時(shí)間內(nèi)“攪拌”或“加進(jìn)其他食物”但溫度沒有降到燒焦溫度以下，則停止加熱;
(4)當(dāng)欲油炒或油煎的食物接近過熱溫度時(shí)，能控制加熱量限制溫升;而如果欲油炒或油煎的食物的溫度仍超過過熱溫度時(shí)，則停止加熱。
從以下結(jié)合附圖對(duì)本發(fā)明最佳實(shí)施例的描述中，可進(jìn)一步看出本發(fā)明的上述目的和其他目的以及其特點(diǎn)。附圖中圖1是本發(fā)明的烹調(diào)裝置的一個(gè)最佳實(shí)施例的透視圖;
圖2是圖1所示裝置的加熱部件和電子電路的方框圖;
圖3是表明各種檢測部件的基本構(gòu)成的方框圖;
圖4是表示水分檢測部件的工作過程的流程圖;
圖5是表示防燒焦部件的工作過程的流程圖;
圖6是表示加熱控制部件的工作過程的流程圖;
圖7是鍋的剖示圖，圖中示出鍋底待測量溫度的部位;
圖8(A)為表示鍋的種類與鍋底溫度之間隨時(shí)間變化的關(guān)系曲線圖;
圖8(B)為表示欲烹調(diào)的食物種類與鍋底溫度之間隨時(shí)間變化的關(guān)系曲線圖;
圖9為表示各種烹調(diào)項(xiàng)目和油的加熱狀態(tài)下的溫度分布的圖表;
圖10是一個(gè)帶有防過熱裝置的傳統(tǒng)型爐子的透視圖;
圖11是說明用于選擇烹調(diào)項(xiàng)目的傳統(tǒng)型操縱盤的視圖;
圖12為一曲線圖，圖中示出如何以常規(guī)方式來檢測欲烹調(diào)食物的煮沸過程。
以下將參照附圖來說明本發(fā)明的一個(gè)最佳實(shí)施例。須指出的是，與傳統(tǒng)爐子的部件具有相同功能的部件以相同的標(biāo)號(hào)表示，并將省略對(duì)其的說明。圖1是按照本發(fā)明的一個(gè)最佳實(shí)施例從其前面觀察的一個(gè)煤氣烹調(diào)裝置的透視圖;而圖2是一方框圖，概略地示出煤氣的控制管線的構(gòu)成及包含一微型計(jì)算機(jī)的電子電路。圖3-6示出各檢測部件的組成，其中最核心的是并入其內(nèi)的微型電子計(jì)算機(jī)。
參看圖1。本發(fā)明的煤氣烹調(diào)裝置中須手工操作的僅是點(diǎn)火/熄滅按鈕6和調(diào)節(jié)煤氣火力的調(diào)節(jié)鈕4。
該煤氣烹調(diào)裝置由多個(gè)爐子組成，每個(gè)爐子實(shí)際上包括一個(gè)加熱部件10和一個(gè)電子電路塊11(如圖2方框圖所示)。
加熱部件10至少由以下各部分組成煤氣管12，點(diǎn)火/熄火按鈕6，煤氣調(diào)節(jié)桿4，隨著點(diǎn)火按鈕6的操作而機(jī)械式地通斷煤氣的主閥13，用電子電路控制煤氣通斷的安全閥14，安全閥14的導(dǎo)線14a，通過調(diào)節(jié)桿4而可手動(dòng)調(diào)節(jié)煤氣火力大小的調(diào)節(jié)機(jī)構(gòu)15，通過電子控制以設(shè)定煤氣最小流量的電磁閥16，電磁閥16的導(dǎo)線16a，當(dāng)電磁閥16閉合時(shí)用以設(shè)定煤氣最小流量的旁通噴口17，設(shè)定煤氣最大流量的主噴口18，與點(diǎn)火按鈕6互鎖的開關(guān)19，該開關(guān)的導(dǎo)線19a，爐頭2，感測鍋底溫度的傳感器5，點(diǎn)火電極20和點(diǎn)火電極20的導(dǎo)線20a。
電子電路塊11與電源電路23相連，再經(jīng)開關(guān)22與AC100V電源線21連接，使每個(gè)電子電路塊都能由電源電路23供電。電子電路塊的數(shù)目必須與爐子的數(shù)目一樣多，并且實(shí)際上應(yīng)當(dāng)包括以下部分加熱控制部件24，溫度檢測部件25，水分檢測部件26，防燒焦部件27，防過熱部件28，點(diǎn)火部件30，警告蜂嗚器29，以及警示燈9。
按照上述煤氣烹調(diào)裝置的結(jié)構(gòu)，當(dāng)電子電路與電源相連而將電源開關(guān)22合上，并按下點(diǎn)火按鈕6再使開關(guān)19放到ON位置時(shí)，隨著接通電源，受加熱控制部件24控制的安全閥14和電磁閥16便被打開。煤氣從煤氣管12、主閥13、安全閥14、火力調(diào)節(jié)機(jī)構(gòu)15，再經(jīng)過電磁閥16和旁通噴口17到主噴口18再送到爐頭2。自開關(guān)19接通后的一段有限時(shí)間內(nèi)點(diǎn)火部件30啟動(dòng)，從而輸出高壓使點(diǎn)火電極打火，于是引燃爐頭2處的煤氣。
通常，在點(diǎn)火開始階段，欲烹調(diào)的食物的溫度接近室溫，因此傳感器5所指示的溫度也近似室溫。這時(shí)安全閥14和電磁閥16處于打開狀態(tài)。發(fā)出的熱量可以由使用者通過調(diào)節(jié)調(diào)節(jié)桿4來操縱火力調(diào)節(jié)機(jī)構(gòu)15而控制在所需的數(shù)值上。另外，當(dāng)火力調(diào)節(jié)機(jī)構(gòu)15控制在最小位置時(shí)，發(fā)出的熱量就被設(shè)定在事先調(diào)好的大致等于由旁通噴口17流出的煤氣最小流量值上，這時(shí)電磁閥16處于OFF狀態(tài)。因此，電磁閥16可通過手動(dòng)控制調(diào)節(jié)桿4而置于最小位置。爐子熄火可通過點(diǎn)火/熄火按鈕6或通過中止安全閥14的供電而完成。
爐子繼續(xù)燃燒時(shí)，烹調(diào)食物的溫度就上升，具有熱敏電阻作為溫度檢測元件的溫度傳感器5的阻值就會(huì)變化。電阻的這種變化經(jīng)導(dǎo)線5a輸入到電子電路塊11中。在電子電路塊11中，隨傳感器5的溫度變化而改變的輸入電阻值被加上或減去一個(gè)預(yù)定系數(shù)，從而通過溫度檢測部件25轉(zhuǎn)換成溫度值。
圖3為一方框圖，示出煤氣烹調(diào)裝置的各種檢測部件的基本組成。溫度檢測部件25檢測盛有烹調(diào)食物的鍋受加熱部件10的加熱狀態(tài)，而加熱部件10又受加熱控制部件24所控制。水分檢測部件26檢測受烹調(diào)的食物是要煮的對(duì)象還是要油炒或油煎的對(duì)象。如果食物是要煮制的，則防燒焦部件27投入工作以監(jiān)視食物，當(dāng)食物達(dá)到燒焦溫度時(shí)，就向加熱控制部件24和警告部件29發(fā)出一個(gè)控制信號(hào)。另一方向，在食物為油炒或油煎的情況下，則防過熱部件29開始監(jiān)視食物是否過熱。當(dāng)食物到達(dá)過熱溫度時(shí)，防過熱部件28就向加熱控制部件24和警告部件29送出一個(gè)控制信號(hào)。
圖4闡述了水分檢測部件26的工作過程。在每一預(yù)設(shè)定時(shí)間，由溫度檢測部件25檢測出的溫度(以下稱之為檢測溫度)輸入到水分檢測部件26中，從而求得檢測溫度與某一預(yù)定時(shí)間前(例如前40秒)的溫度之間的差值。于是，也可計(jì)算出前面提到過的溫升傾斜度的平均絕對(duì)值(P1)(以下稱為溫度傾斜度的平均值)。檢測食物是否低于預(yù)定的溫度(例如80℃)(P2)，如果溫度等于或小于80℃，則清除欲烹調(diào)食物的判定(P3)程序轉(zhuǎn)回P1。如果該溫度高于預(yù)定溫度，則檢查檢測溫度是否不小于檢測煮制溫度區(qū)的下限(例如97℃)(P4)。若檢測溫度低于下限(例如低于97℃)，則程序跳到P12。反之，若檢測溫度不低于下限，則檢查烹調(diào)食物是否已被判定為煮制的(P5)。當(dāng)已判定烹調(diào)食物為煮制時(shí)，程序進(jìn)到P12。當(dāng)烹調(diào)食物還沒有被判定為煮制時(shí)，程序進(jìn)入P6。在P6中，當(dāng)食物被判定后，查看一時(shí)標(biāo)(例如40秒)是否已結(jié)束。隨后，如果時(shí)標(biāo)未結(jié)束，程序進(jìn)入P12;而如果時(shí)標(biāo)已結(jié)束，則程序進(jìn)入P7。在檢查檢測溫度是否不高于檢測煮制食物溫度范圍的上限(例如130℃)時(shí)，若檢測溫度高于上限，則程序進(jìn)入P19;反之，若檢測溫度不高于上限，則程序進(jìn)到P8。在P8中檢查上述溫度傾斜度是否在一定范圍之內(nèi)(例如±2度)。當(dāng)滿足該條件時(shí)，烹調(diào)食物被判定為煮制的(P10)，同時(shí)發(fā)出一個(gè)煮制信號(hào)(P11)。如果情況是溫度傾斜度落在-5度到-2度范圍，且溫度傾斜度的平均值小于15度，則程序由P9移到P10。如果不滿足該條件，則程序由P9轉(zhuǎn)到P15。
當(dāng)溫度傾斜度不大于2度且其平均值不小于15度的條件不成立時(shí)，程序由P15移到P12。反之，如果滿足該條件，則程序由P15移到P16，這時(shí)烹調(diào)食物被確定為是油炒的。隨后發(fā)出一個(gè)油炒信號(hào)(P17)和設(shè)定一個(gè)時(shí)標(biāo)(P18)。接著，程序進(jìn)到P12。
同時(shí)，如果檢測溫度高于檢測煮制食物溫度范圍的上限(P7)，則程序進(jìn)到P19，這時(shí)欲烹調(diào)的食物被判定為油煎的。隨即發(fā)出一個(gè)油煎信號(hào)(P20)和設(shè)定一個(gè)時(shí)標(biāo)(P18)，于是程序進(jìn)入P12。
在P12中檢查烹調(diào)食物是否已被判定為煮制的。如果烹調(diào)食物已被判定為煮制的，則決定開始執(zhí)行對(duì)食物的防燒焦程序(圖5)。如果不是，則在P13中檢查欲烹調(diào)食物是否已被判定為油煎的。如果烹調(diào)食物已被判定為油煎的，則決定執(zhí)行防過熱程序(圖6)。反之，如果欲烹調(diào)的食物不是要油煎的食物，則在P14中判斷欲烹調(diào)的食物是否已被判定為油炒的。當(dāng)欲烹調(diào)的食物已被判定是油炒時(shí)，程序進(jìn)到P14，類似于食物為油煎時(shí)的情況，開始執(zhí)行防過熱的判定。如果烹調(diào)食物不是油炒，則程序返回到P1。
圖5示出防燒焦部件27的工作過程。前面曾提到過，當(dāng)水分檢測部件26檢測到烹調(diào)食物是煮制時(shí)檢測到的測量溫度被設(shè)定為沸騰溫度(P21)。將此沸騰溫度與一預(yù)定的溫度(例如108℃)相比較以便檢測食物的傳熱性能(P22)。當(dāng)滿足該條件時(shí)(即沸騰溫度低于108℃)，就將一個(gè)預(yù)定的高系數(shù)(例如13度)加到沸騰溫度上(P23)。如果不滿足該條件(即沸騰溫度高于108℃)，就將一個(gè)預(yù)定的低系數(shù)(例如5度)加到沸騰溫度上(P24)。所得到的數(shù)值被設(shè)定為防燒焦溫度(P25)，然后檢查所述檢測溫度是否高于防燒焦溫度(P26)。一個(gè)防燒焦的控制信號(hào)在隨后的階段輸出到檢測部件中，而只有當(dāng)檢測溫度高于防燒焦溫度時(shí)才輸出到警告蜂嗚器29和加熱控制部件24中(P27)。在一個(gè)設(shè)在防過熱部件28中的計(jì)時(shí)部件P28里，記錄防燒焦控制信號(hào)發(fā)生以后經(jīng)過的時(shí)間(P28a)，然后由此檢查一個(gè)預(yù)定的時(shí)間(例如20秒)是否已經(jīng)超過(P28b)。接著，檢查在該預(yù)定的時(shí)間內(nèi)因加熱控制部件24的作用是否使產(chǎn)生的加熱量減少，或者檢查在“攪拌”食物或“加入另外的烹調(diào)食物”之后的預(yù)定時(shí)間內(nèi)檢測溫度是否變?yōu)椴桓哂诜罒箿囟?P28c)。當(dāng)該條件成立時(shí)(即檢測溫度變成低于防燒焦溫度)，則計(jì)時(shí)部件斷開(P28d)，加熱控制部件返回工作，從而程序回到P26。當(dāng)在上述預(yù)定時(shí)間內(nèi)檢測溫度不低于防燒焦溫度時(shí)，加熱控制部件24為停止加熱而工作(P28e)。
以下參照?qǐng)D6對(duì)加熱控制部件24的工作進(jìn)行描述。檢查檢測溫度是否高于過熱限制溫度(P29)。如果檢測溫度高于該限制溫度，則發(fā)出一個(gè)過熱限制信號(hào)(P30)，同時(shí)給警告蜂嗚器29和加熱控制部件24發(fā)出一個(gè)減少加熱量的指令(P31)。在檢測溫度超過過熱限制溫度以后，檢查檢測溫度是否低于防過熱溫度(P32)。然后，當(dāng)符合該條件時(shí)，檢查檢測溫度是否低于從過熱限制溫度減去一預(yù)定的溫度(例如2℃)所得到的溫度。如果檢測溫度低于上述得到的溫度，則停止發(fā)出過熱限制信號(hào)(P34)，并且向加熱控制部件24發(fā)出一個(gè)恢復(fù)加熱量的指令(P35)，程序再轉(zhuǎn)回P30。相反，如果檢測溫度高于防過熱溫度(P32)，就發(fā)出一個(gè)檢測溫度不低于防過熱溫度的信號(hào)指示(P36)，并且發(fā)出一個(gè)停止加熱的指令輸出到警告蜂嗚器29和加熱控制部件24。
在如圖3所示的本發(fā)明的煤氣烹調(diào)裝置的基本結(jié)構(gòu)中，無須在操縱盤1上由烹調(diào)項(xiàng)目中去選取一個(gè)項(xiàng)目。因此，本發(fā)明的煤氣烹調(diào)裝置能象一個(gè)沒有安全功能的普通爐子那樣以與其相同的方法很容易地使用，確保有對(duì)其準(zhǔn)備好了的調(diào)整程序，即使對(duì)老人和無經(jīng)驗(yàn)的人也很容易操作。
如圖7所示，當(dāng)盛有欲烹調(diào)食物的鍋31底部的加熱點(diǎn)32被爐頭2的火焰加熱時(shí)，從該加熱點(diǎn)32向鍋31散出的熱也傳遞給鍋中欲烹調(diào)的食物。由于對(duì)流傳熱，烹調(diào)食物也就被均勻加熱。
溫度傳感器5檢測鍋底中心處的溫度，該溫度是沸騰溫度與防燒焦溫度的混合溫度。如果欲烹調(diào)的食物為高濃度食物，則對(duì)流進(jìn)行得很慢，結(jié)果對(duì)流熱傳到鍋底中心要很長時(shí)間。另外，將熱量傳遞到鍋31底部中心的熱傳導(dǎo)性能取決于鍋的材料和厚度(盡管對(duì)于一個(gè)有良好導(dǎo)熱性的薄鋁鍋來說，其底部中心的測量點(diǎn)34與水之間的溫差小到約2度，但如果鋁鍋很厚，由于鋁的熱傳導(dǎo)比水的熱交換更快，使鍋被均勻加熱，因而測量點(diǎn)34的溫度會(huì)升得更高。由圖8(A)可見，盡管水在100℃沸騰，但鍋31的底部(即盛有水的鍋31的測量點(diǎn)34)的溫度變化卻在102至125℃范圍內(nèi)，隨鍋的材料和厚度不等。圖8(B)示出在一個(gè)相同材料和同樣厚度的鍋內(nèi)煮水(a)和煮(例如)咖哩食品等烹調(diào)食物時(shí)測量點(diǎn)34處的溫度曲線。其溫差大約有5度。
為了給出沸騰檢測溫度范圍，圖8(A)中設(shè)定了一個(gè)溫限，以判定食物的沸騰，使之清楚地與溫度曲線F所指示的油區(qū)別開來。當(dāng)鍋底的溫升轉(zhuǎn)向曲線變化不大的地方，即水沸騰后溫度傾斜度下降時(shí)，就判定為食物是煮沸了。對(duì)一個(gè)瓦罐的測量點(diǎn)34的溫度來說，其上限溫度設(shè)定在接近130℃。上限溫度設(shè)定在不低于130℃是不宜的，因?yàn)檫@時(shí)溫度非常接近于油煎雞蛋或欲油炒的食物的烹調(diào)溫度，從而造成錯(cuò)誤的檢測。
考慮到食物各種成分的差別，該范圍的下限宜設(shè)定在稍低于水的沸點(diǎn)溫度(約97℃)。
如果按照鍋的材料和厚度或欲烹調(diào)食物的種類將防燒焦部件26的防燒焦溫度設(shè)定為常數(shù)(參看圖5)，則即使是同一種食物也可能以不同的方式(取決于所用的鍋)被燒焦。此外，在食物完全煮干以前，防燒焦機(jī)構(gòu)就有可能受到了錯(cuò)誤的影響。如此，將防燒焦溫度設(shè)定在相應(yīng)于每種食物煮沸時(shí)鍋底處的溫度，就可以保持將會(huì)燒焦的食物盡可能不變。另外，由于本發(fā)明的煤氣烹調(diào)裝置設(shè)有計(jì)時(shí)部件P28，煤氣不會(huì)在檢測溫度達(dá)到防燒焦部件27所設(shè)定的防燒焦溫度時(shí)立即自動(dòng)熄火。即，允許使用者攪拌食物或加入其他的食料等等。因此，本發(fā)明的煤氣烹調(diào)裝置使用很方便。
圖6所示的防過熱部件28有兩級(jí)溫度設(shè)定，分別用于防過熱(P32)和限制過熱(P29)，其目的是為了解決在使用帶有防過熱功能的傳統(tǒng)爐灶內(nèi)所碰到的不方便問題。參照?qǐng)D9可更具體地表明各種項(xiàng)目中的溫度范圍，很清楚，當(dāng)使用者無意識(shí)地按照使用一般爐灶的項(xiàng)目來調(diào)節(jié)煤氣火力時(shí)，用煎鍋來烘烤豆類或小魚干或者在制作meuniere、烤牛排等食物時(shí)的烹調(diào)溫度被設(shè)定在高于該項(xiàng)目所需要的溫度上，超過了防過熱溫度。結(jié)果，上述項(xiàng)目不能用常規(guī)的防過熱機(jī)構(gòu)來滿意地完成，因?yàn)檫@種機(jī)構(gòu)被設(shè)計(jì)成在烹調(diào)期間以自動(dòng)方式起作用。
反之，本發(fā)明的防過熱部件28具有一個(gè)過熱限制溫度(P29)，設(shè)定在能烹調(diào)上述項(xiàng)目的菜譜而又不高于防過熱溫度(250℃)的溫度上。在到達(dá)過熱限制溫度時(shí)，發(fā)出警告(P30)并控制加熱量(P31)，使煎鍋的溫度不會(huì)達(dá)到防過熱溫度。換句話說，即使在溫度傳感器5檢測到過熱限制溫度(P29)使加熱量受到限制時(shí)，由于加熱受限制時(shí)的對(duì)流造成過調(diào)(overshoot)，該煎鍋的溫度也不立即降低。因此，考慮到上述過調(diào)作用，有必要測定過熱限制溫度及加熱量，使煎鍋的溫度達(dá)不到防過熱溫度。另一方面，如果煎鍋溫度落在不高于過熱限制溫度范圍，則往往不可能按食譜保持最佳的烹調(diào)溫度。因此作了這樣的設(shè)計(jì)，即在煎鍋的溫度降到過熱限制溫度以下一個(gè)預(yù)定的度數(shù)時(shí)發(fā)出警告，以便恢復(fù)供熱量。在裝置的加熱控制部件24不帶有用于調(diào)節(jié)加熱量的自動(dòng)調(diào)節(jié)部件情況下，發(fā)出一個(gè)警告信號(hào)是有用的，這時(shí)可以用手動(dòng)來調(diào)節(jié)火力大小。
如上所述，本發(fā)明的烹調(diào)裝置具有以下效果(1)在本發(fā)明烹調(diào)裝置中協(xié)同工作的微型電子計(jì)算機(jī)能在只操縱點(diǎn)火按鈕時(shí)自動(dòng)檢測欲烹調(diào)的食物是否含有水分，而無須選擇烹調(diào)項(xiàng)目。當(dāng)欲烹調(diào)食物含有水分時(shí)，防燒焦部件投入工作，以防止食物燒焦。當(dāng)欲烹調(diào)的食物不含水分時(shí)，防過熱部件工作，以避免油著火。因此，本發(fā)明烹調(diào)裝置很安全，即使孩子和老人也可使用。
由于本裝置不須要去選擇烹調(diào)項(xiàng)目，因此，可避免誤操作，欲烹調(diào)的食物可經(jīng)防燒焦或防過熱部件適當(dāng)處理。
(2)水分檢測部件按照簡易的程序進(jìn)行工作即檢查溫度檢測部件所檢測的溫度是否處于下限溫度(例如97℃)和上限溫度(例如130℃)之間。因此，微型計(jì)算機(jī)不需要占據(jù)許多RAM和ROM的面積。一臺(tái)微型電子計(jì)算機(jī)即可供許多爐子使用，因此烹調(diào)裝置的制造成本可降低。
(3)由于水分檢測部件結(jié)構(gòu)簡單，本烹調(diào)裝置能很容易地像普通爐灶那樣使用，不用遵從這樣的陳規(guī)烹調(diào)食物煮沸前不加水，或者煮沸前不能攪拌烹調(diào)食物。
(4)欲烹調(diào)食物的檢測是基于兩種信息即，現(xiàn)時(shí)與40秒之前間的溫差，和溫度傾斜度的平均值。因此，可以清楚地區(qū)分出是屬于煮的食物還是油炒食物。盡管以往很難區(qū)分出要油炒的食物，但本發(fā)明很容易做到這點(diǎn)。此外，通過防過熱部件可防止欲油炒的食物過熱，而用防燒焦部件可防止欲煮制的食物燒焦。于是可達(dá)到相應(yīng)于烹調(diào)食譜的最佳控制。
(5)盡管在食物被確定為要油煎或油炒時(shí)設(shè)定有時(shí)標(biāo)，但當(dāng)再次判定食物要如何烹調(diào)時(shí)就斷開該時(shí)標(biāo)。因此，在這類要通過一繁殖烹調(diào)步驟烹調(diào)咖哩等食物，亦即首先要油炒蔬菜，然后加湯或水，再煮沸的步驟中，防過熱部件首先投入工作，然后防燒焦部件投入工作。
(6)對(duì)于處于煮和炒之間的“邊緣”食物，按常規(guī)方法是，一旦確定為是屬于油炒(盡管還須要煮制)，則防燒焦功能完全不起作用。于是在傳統(tǒng)的烹調(diào)裝置中，食物可能燒焦。但是按照本發(fā)明，在食物被判定為油炒后，如何去烹調(diào)食物被再次確定，因此可防止食物燒焦。
(7)由于水分檢測部件所檢測的溫度清楚地限定在沸騰檢測溫度范圍之內(nèi)，因此可能去檢測欲烹調(diào)的食物是否含有較多的水分。此外，還能檢測盛食物的鍋的熱傳導(dǎo)性是否良好。
(8)防燒焦溫度設(shè)定在明確限定的溫度范圍內(nèi)，因此可防止火焰早于所希望的時(shí)間之前熄滅。當(dāng)水全部燒干時(shí)，防燒焦部件能正確無誤地投入工作。另外，還可防止防燒焦部件延遲啟動(dòng)，從而防止食物燒掉。再有，該防燒焦部件的精確度也有很大改進(jìn)。
(9)由于在溫度檢測部件檢測到防燒焦溫度時(shí)發(fā)出警告與自動(dòng)熄火之間存在著自動(dòng)減少供熱量的時(shí)間延遲，以及當(dāng)溫度檢測部件沒有檢測到高于防燒焦溫度時(shí)火力能自動(dòng)恢復(fù)原來大小，因此使用者來得及重新考慮烹調(diào)情況以及攪拌或加水。
如果使用者不在場，則在時(shí)間延遲期完后能自動(dòng)熄火，于是可防止燒焦食物。即使烹調(diào)裝置中沒有設(shè)置用于自動(dòng)減少加熱量的自動(dòng)減少部件，但由于發(fā)出了警告信號(hào)，使用者也能知道這時(shí)需以手動(dòng)方式去調(diào)整火力大小。
(10)如果檢測溫度不在水分檢測部件的上限溫度范圍內(nèi)(當(dāng)不存在水時(shí))，當(dāng)檢測溫度達(dá)到檢測到防過熱溫度(約250℃)之前的過熱限制溫度(約230℃)時(shí)，也就是食物處于過熱狀態(tài)但還不可能著火時(shí)，一個(gè)警告部件(警示燈、蜂嗚器等)就會(huì)通過防過熱部件而投入工作。于是，由于加熱控制部件的作用，使加熱量減少，從而使涂有碳氟樹脂的煎鍋的溫度不超過250℃。即使檢測溫度仍超過上限溫度，但有加熱控制部件起作用，而能使其自動(dòng)熄火。另外，如果檢測溫度因加油等原因而降到不高于過熱限制溫度，則借助防過熱部件的工作而使加熱控制部件為恢復(fù)加熱量至原來水平而啟動(dòng)。因此，可便于涂有碳氟樹脂的煎鍋(能耐受約300℃或300℃以下的溫度)的使用。
(11)由于防熱部件設(shè)定有第二個(gè)防止溫度，煎鍋的溫度可控制在230-250℃。因?yàn)榇蠖鄶?shù)食物均能在不高于230-250℃時(shí)烹制，因此能極好地做出這些菜。確實(shí)，所有食譜，如烘、炒、烤、煎等，無論用不用煎鍋，卻都要用油，因此，幾乎能烹制好任何一種食譜，而不會(huì)失敗。
(12)出于節(jié)省費(fèi)用，即使本裝置不設(shè)置電磁閥，但當(dāng)鍋底溫度達(dá)到過熱限制溫度時(shí)，蜂嗚器會(huì)發(fā)出警告聲響，也可依據(jù)警報(bào)聲手動(dòng)地切換調(diào)節(jié)桿而無需用電磁閥。防過熱功能作用太快的傳統(tǒng)缺點(diǎn)也得到了克服。
雖然上述實(shí)施例以煤氣爐作為加熱源，但也可用其他類型的電加熱元件。在此無須再強(qiáng)調(diào)在不脫離本發(fā)明范圍條件下對(duì)上述實(shí)施例可以作出各種方式的修改。
權(quán)利要求
1.一種用于烹調(diào)鍋的熱力控制裝置，其包括加熱部件，用于當(dāng)所述盛有欲被加熱的食物的所述鍋進(jìn)行加熱；加熱控制部件，用于控制所述加熱部件發(fā)出的熱量；溫度檢測部件，用于檢測所述鍋的溫度；檢測部件，用于檢測烹調(diào)的類型，即根據(jù)由所述溫度檢測部件檢測到的溫度隨著所述鍋被所述加熱部件的加熱而變化的特性，來檢測所述食物是屬于煮制還是油煎；防燒焦部件，用于當(dāng)所述食物被所述檢測部件確定為要煮制時(shí)，并且在由所述溫度檢測部件檢測到的溫度高于所述食物的沸騰溫度的預(yù)定度數(shù)時(shí)，發(fā)出一個(gè)信號(hào)；以及控制部件，用以按照所述防燒焦部件發(fā)出的所述信號(hào)控制所述加熱部件的加熱量。
2.如權(quán)利要求1所述的用于烹調(diào)鍋的熱力控制裝置，其特征在于，還包括防過熱部件，用于當(dāng)所述食物被所述檢測部件確定為要油煎時(shí)，并且在由所述溫度檢測部件測到的溫度達(dá)到預(yù)定的防過熱溫度時(shí)，發(fā)出一個(gè)信號(hào)，從而由所述控制部件按照所述防過熱部件發(fā)出的信號(hào)控制所述加熱部件的加熱量。
3.如權(quán)利要求2所述的用于烹調(diào)鍋的熱力控制裝置，其特征在于，還包括一再設(shè)定裝置，用于當(dāng)所述食物被所述檢測部件確定為要油煎時(shí)，并且在由所述溫度檢測部件測到的溫度通過烹調(diào)操作等方法而降低到不高于一個(gè)預(yù)定值時(shí)，發(fā)出一個(gè)信號(hào)。
4.如權(quán)利要求1所述的用于烹調(diào)鍋的熱力控制裝置，其特征在于，還包括信息部件，用于根據(jù)來自所述防燒焦部件的一個(gè)信號(hào)發(fā)出一個(gè)信息信號(hào)。
5.如權(quán)利要求2所述的用于烹調(diào)鍋的熱力控制裝置，其特征在于，還包括另一信息部件，用于根據(jù)來自所述防過熱部件的一個(gè)信號(hào)發(fā)出一個(gè)警告信號(hào)。
6.如權(quán)利要求1所述的用于烹調(diào)鍋的熱力控制裝置，其特征在于，當(dāng)所述防燒焦部件發(fā)出一個(gè)信號(hào)時(shí)，所述防燒焦溫度至少是相應(yīng)于所述食物的粘性、所述的材料等的兩種溫度。
7.一種用于烹調(diào)鍋的熱力控制裝置，包括加熱部件，用于對(duì)所述盛有欲被加熱的食物的鍋進(jìn)行加熱;加熱控制部件，用于控制所述加熱部件發(fā)出的熱量;溫度檢測部件，用于檢測所述鍋的溫度;檢測部件，用于檢測烹調(diào)的類型，即根據(jù)由所述溫度檢測部件在水的沸騰狀態(tài)下檢測到的溫度變化的特性來確定所述食物是屬于油煎還是煮制，以此檢測烹調(diào)的類型;防燒焦部件，用于檢測所述食物溫度上升到高于沸騰開始時(shí)溫度的預(yù)定度數(shù)的情況，并發(fā)出一個(gè)信號(hào)，以防止在所述食物已被煮沸情況下隨著水的蒸發(fā)而使供熱量和散熱量之間失去平衡時(shí)鍋上的食物被燒焦;防過熱部件，用于檢測所述食物達(dá)到防過熱溫度的情況，該過熱溫度是比當(dāng)所述食物是屬于油煎食物并且處于過熱狀態(tài)時(shí)有可能著火的危險(xiǎn)溫度低一預(yù)定度數(shù)的溫度;由此，當(dāng)所述食物被所述水分檢測部件確定為屬于煮制食物時(shí)，所述加熱部件產(chǎn)生的加熱量受到所述防燒焦部件通過所述加熱控制部件的控制，以防止所述食物燒焦;而當(dāng)所述食物被所述水分檢測部件確定為屬于煎制食物時(shí)，所述加熱部件產(chǎn)生的加熱量受到所述防過熱部件通過所述加熱控制部件的控制，以防止所述食物過熱。
8.如權(quán)利要求7所述的用于烹調(diào)鍋的熱力控制裝置，其特征在于，所述水分檢測部件檢測到所述食物是屬于煮制食物，就發(fā)出一個(gè)信號(hào)，這時(shí)，由溫度傾斜度檢測部件檢出的溫度傾斜度，和被所述溫度檢測部件檢測出的溫度處于沸騰檢測溫度范圍內(nèi)時(shí)所示出的溫度隨時(shí)間的變化，均不高于一個(gè)預(yù)定數(shù)值;而檢測到所述食物是屬于油煎食物，也發(fā)出一個(gè)信號(hào)，這時(shí)，溫度傾斜度并不是不高于該預(yù)定數(shù)值。
9.如權(quán)利要求7所述的用于烹調(diào)鍋的熱力控制裝置，其特征在于，所述防過熱部件當(dāng)烹調(diào)食物達(dá)到過熱限制溫度時(shí)發(fā)出一個(gè)警告信號(hào)，該過熱限制溫度是為所述防過熱部件預(yù)先設(shè)定的，指的是食物達(dá)到防過熱溫度之前但不會(huì)著火的過熱狀態(tài)時(shí)的溫度;或者控制所述加熱部件發(fā)出的熱量，從而降低所述溫度檢測部件檢測到的溫度，使之不高于防過熱溫度;其進(jìn)一步特征是，如果所述溫度檢測部件檢測到的溫度仍然超過防過熱溫度，則所述防過熱部件通過所述加熱控制部件來中止加熱。
10.一種用于烹調(diào)鍋的熱力控制方法，通過測量由一加熱部件加熱的所述鍋的溫度來實(shí)現(xiàn)，包括以下步驟確定步驟，其中所述鍋中欲烹調(diào)食物的烹調(diào)類型，即煮制或油煎，是根據(jù)加熱開始后測量所述鍋的溫度變化特性而確定的;和加熱量控制步驟，其中當(dāng)所述食物通過所述確定步驟而被確定為屬于煮制食物，并且所述鍋達(dá)到預(yù)定的第一溫度時(shí)，對(duì)所述加熱部件的供熱量進(jìn)行控制。
11.如權(quán)利要求10所述的用于烹調(diào)鍋的熱力控制方法，其特征在于，所述加熱量控制步驟還包括一個(gè)控制步驟，在該控制步驟中，當(dāng)所述食物通過所述確定步驟而被確定為屬于油煎，并且所述鍋達(dá)到高于所述預(yù)定的第一溫度的第二預(yù)定溫度時(shí)，對(duì)所述加熱部件的供熱量進(jìn)行控制。
12.如權(quán)利要求11所述的用于烹調(diào)鍋的熱力控制方法，其特征在于，還包括這樣一個(gè)步驟，在所述食物已被確定為屬于油煎的食物后，由于向所述鍋中加入其他欲烹調(diào)的食物而使鍋的溫度降到一個(gè)預(yù)定的溫度時(shí)，則所述食物屬于油煎的食物這樣的確定就不再成立，從而步驟轉(zhuǎn)回到所述確定步驟。
13.如權(quán)利要求10所述的用于烹調(diào)鍋的熱力控制方法，其特征在于，其中所述的加熱量控制步驟不僅包括當(dāng)所述鍋達(dá)到第一預(yù)定溫度時(shí)控制所述加熱部件的供熱量，而且通過一個(gè)信息部件報(bào)告該事實(shí)。
14.如權(quán)利要求11所述的用于烹調(diào)鍋的熱力控制方法，其特征在于，其中所述的加熱量控制步驟不僅包括當(dāng)所述鍋達(dá)到第二預(yù)定溫度時(shí)控制所述加熱部件的供熱量，并且通過一個(gè)信息部件發(fā)出警告信號(hào)。
15.如權(quán)利要求10所述的用于烹調(diào)鍋的熱力控制方法，其特征在于，其中所述確定步驟包括這樣一個(gè)步驟在該步驟中，當(dāng)表示加熱開始后測量到的溫度隨時(shí)間變化特性的溫度傾斜度變成不大于一個(gè)預(yù)定值，而所述鍋處于從其中水開始沸騰時(shí)的溫度算起的一個(gè)預(yù)定溫度范圍內(nèi)時(shí)，所述食物被確定為煮制食物;或者當(dāng)該溫度傾斜度沒有變成不大于該預(yù)定值時(shí)，所述食物被確定為油煎食物。
16.如權(quán)利要求10所述的用于烹調(diào)鍋的熱力控制方法，其特征在于，其中在加熱量控制步驟中所述第一預(yù)定溫度具有設(shè)定的兩種不同溫度，用以判定相應(yīng)于所述食物的濃度和所述鍋的材料的燒焦情況。
全文摘要
安全烹調(diào)任何種類飯菜的熱力控制方法及其裝置。當(dāng)由溫度檢測部件(25)對(duì)烹調(diào)鍋(31)的溫度進(jìn)行測量時(shí)，水分檢測部件(26)確定欲烹調(diào)食物是屬于煮、炒還是煎。煮食物時(shí)，防燒焦部件(27)工作，以防止食物燒焦。炒或煎食物時(shí)，防過熱部件(28)防止食物過熱。為此，用部件(25)來檢測烹調(diào)鍋的溫度上升情況，然后通過加熱控制部件(24)來控制加熱部件(10)。本發(fā)明只須操縱火力調(diào)節(jié)鈕(4)和點(diǎn)火/熄火按鈕即可實(shí)現(xiàn)安全方便地使用爐灶。
文檔編號(hào)F24C3/12GK1054481SQ9110092
公開日1991年9月11日 申請(qǐng)日期1991年2月8日 優(yōu)先權(quán)日1990年2月9日
發(fā)明者赤松洋男, 橫畑光男, 橋本富美子 申請(qǐng)人:松下電器產(chǎn)業(yè)株式會(huì)社