專利名稱：烹飪用品的溫度調節(jié)方法
技術領域：
本發(fā)明涉及尤其是在家電設備領域內的烹飪用品的熱調節(jié)。更確切地說，本發(fā)明根據其目的中的一個目的涉及一種烹飪用品的溫度調節(jié)方法，烹飪用品由可變加熱裝置加熱，所述方法包括以下步驟設定一個待達到的規(guī)定溫度值； 向烹飪用品的加熱裝置供電；以及測量烹飪用品的溫度。
背景技術：
這種方法是本領域人員公知的，并在該領域內存在諸多現(xiàn)有技術文獻，烹飪用品的加熱裝置的供電調節(jié)例如取決于烹飪用品的溫度測量。然而，溫度調節(jié)應被執(zhí)行為一方面是迅速加熱烹飪用品，另一方面是在烹飪用品的溫度變得很高時不會損壞烹飪用品的內裝食物。

發(fā)明內容
鑒于以上目的，符合上述技術領域中所述的根據本發(fā)明的方法的主要特征在于，該方法還包括以下步驟將烹飪用品的被測量的溫度與界限溫度值和規(guī)定溫度值進行比較；以及通過加熱裝置輸送能量，該能量取決于所測量的溫度與界限溫度值之間的差，以及所測量的溫度與規(guī)定溫度值之間的差。由于該雙閾值特征，能夠調節(jié)所輸送的加熱功率，使得烹飪用品的溫度上升非常迅速但受限制。因此，對于烹飪用品的溫度上升階段，當烹飪用品的被測量的溫度小于界限溫度值時，輸送給加熱裝置的(或者由加熱裝置輸送的)能量在時間上是恒定值，其與可以提供給所述加熱裝置的(或者所述加熱裝置可以提供的)最大值成一比例。由于該開環(huán)(boucle ouverte)功能,烹飪用品的溫度上升得到迅速執(zhí)行。優(yōu)選地，可以提供給所述加熱裝置的(或者所述加熱裝置可以提供的)最大值的比例取決于規(guī)定溫度值。由于該特征，超過烹飪用品應達到的目標溫度的危險受到限制。對于烹飪用品應達到的目標溫度的調節(jié)階段，優(yōu)選地規(guī)定，至少在烹飪用品的被測量的溫度第一次超過界限溫度值時，輸送給加熱裝置的(或者由加熱裝置輸送的)能量是可變的且受控于所測量的溫度與規(guī)定溫度值之間的差。優(yōu)選地，溫度是在一段持續(xù)時間內測量的，在時間(t)內由加熱裝置輸送的(或者輸送給加熱裝置的)能量還受控于在前一時間(t_l)內由加熱裝置輸送的(或者輸送給加熱裝置的)能量。
由于該特征，烹飪用品的溫度越接近規(guī)定溫度，每單位時間由加熱裝置輸送的能量就越小，這限制了超過規(guī)定溫度的危險，因此限制了損壞烹飪用品的內裝物的危險。在一個實施方式中，規(guī)定了通過調節(jié)所述加熱裝置的供電來調節(jié)由加熱裝置輸送的能量。一種電子控制電路事實上允許容易修改加熱裝置的供電信號。在一個實施方式中，加熱裝置是使用周期方波供電信號來供電的，由加熱裝置輸送的能量是通過所述周期信號的占空比的值來調節(jié)的。
由于該特征，加熱能量是以非常簡單且非常迅速的方式來調節(jié)的。在一個實施方式中，規(guī)定了以下步驟至少在烹飪用品的被測量的溫度第一次超過界限溫度值時，將由加熱裝置輸送的能量初始化為最小值或零。由于該特征，能夠使用烹飪用品和/或加熱裝置的熱慣性來減慢烹飪用品的溫度上升。優(yōu)選地，規(guī)定了以下步驟如果烹飪用品的被測量的溫度大于規(guī)定溫度，則切斷加熱裝置的供電。由于該特征，烹飪用品的溫度被迅速穩(wěn)定在規(guī)定溫度的周圍。根據另一目的，本發(fā)明還涉及一種烹飪用品的溫度調節(jié)裝置，所述裝置能夠實施根據本發(fā)明的方法，并包括溫度傳感器，其用于測量烹飪用品的溫度；加熱裝置，其用于加熱烹飪用品；調節(jié)裝置，其用于調節(jié)加熱裝置的供電；設定裝置，其用于設定待達到的規(guī)定溫度值；計算機，其被配置為將烹飪用品的被測量的溫度與界限溫度值和規(guī)定溫度值進行比較，以及控制加熱裝置輸送能量，該能量取決于所測量的溫度與界限溫度值之間的差，以及所測量的溫度與規(guī)定溫度值之間的差。最后，本發(fā)明還涉及一種計算機程序，所述計算機程序包括程序代碼指令，當所述程序在計算機上被執(zhí)行時，所述程序代碼指令用于執(zhí)行根據本發(fā)明的方法的各步驟。


通過參照附圖閱讀以下以非限定性示例給出的說明，將更清楚地了解本發(fā)明的其它特征和優(yōu)點，在附圖中圖I示出根據本發(fā)明的裝置的一個實施方式；圖2示出根據本發(fā)明的被測量的溫度和輸送給加熱裝置的能量的同步變化；圖3示出在存在干擾的情況下實施本發(fā)明時的所測量溫度的變化；圖4示出輸送給加熱裝置的能量的占空比；以及圖5示出根據本發(fā)明的方法的一個實施方式。
具體實施方式
在烹飪用品的熱調節(jié)領域中，尤其是在家電設備的領域中，使用者確定待達到的規(guī)定溫度，以便在該規(guī)定溫度加熱烹飪用品的內裝食物，并在需要時在預定時間期間保持該規(guī)定溫度。從烹飪觀點來看，重要的是不損壞甚至不燒焦盛裝在烹飪用品內的食物。因此應控制烹飪用品的溫度。為此，建議通過調節(jié)輸送給所述烹飪用品的加熱裝置的能量來控制烹飪用品的加熱。為了簡化以下說明，將提及一種相對于加熱裝置和溫度調節(jié)裝置可拆卸的烹飪用品。然而，本領域人員能夠將加熱裝置和調節(jié)裝置的整體或一部分設置到烹飪用品內。在烹飪用品10的傳統(tǒng)的溫度調節(jié)裝置的基礎上，在此提出一種溫度傳感器13(例如針對負溫度系數(shù)為CTN)，用于測量烹飪用品的溫度T_CTN。CTN例如被貼附在烹飪用品 10的下面，以便最靠近被加熱食物(圖I)。CTN還可以被設置即集成到烹飪用品中。對烹飪用品10實施加熱是由烹飪用品的(可變)加熱裝置11 (例如加熱電阻)進行的，烹飪用品的由加熱電阻分配的加熱能量取決于提供給加熱電阻的電功率。因此可以改變加熱。待達到的規(guī)定溫度值T_consigne是由使用者利用與下述的計算機連接的人機界面IHM(未圖示)來確定的,該待達到的規(guī)定溫度值T_consigne在此為了便于用語表述起見而不加區(qū)別地稱為“溫度規(guī)定值”、“規(guī)定溫度”、或者還有“定值”。優(yōu)選地，規(guī)定值顯示在IHM的顯示屏上。規(guī)定值是可變的且由使用者例如通過按下IHM的按鈕來確定，這些按鈕允許根據預設定的步距(例如5°C )來增加或減少規(guī)定值。加熱時間還優(yōu)選地是可編程的。加熱時間作為“定值”被記錄在存儲器內。一旦使用者對加熱時間和“定值”進行了選擇，就例如通過按下IHM的啟動按鈕開始加熱。與計算器連接或包括計算器的電子電路則向加熱裝置11提供電能。優(yōu)選地，目視指示器(指示燈)和/或音響指示器指示實施加熱。還可以使用時間和溫度預調的程序，IHM允許使用者選擇其中的一個。由于安全原因，期望的是還設置檢測裝置(未圖示)，該檢測裝置檢測烹飪用品10內的內裝物的存在，以便在烹飪用品10的內裝物空的情況下切斷加熱。例如有紅外線傳感器、重量傳感器或者本領域人員公知的其它裝置。對加熱能量的調節(jié)是由加熱裝置11的供電調節(jié)裝置12來實施的。這些調節(jié)裝置12與溫度傳感器CTN連接并與加熱裝置11連接，并且例如包括計算器(微處理器或其它)。規(guī)定了通過調節(jié)在加熱裝置11的輸入端提供的供電功率來調節(jié)由加熱裝置11提供的能量。在功能方面，加熱能量值，即由加熱裝置11分配的能量或者加熱裝置11的供電能量同時受控于由傳感器13測量的烹飪用品10的溫度T_CTN和規(guī)定溫度值T_ConSigne。也就是說，計算器將烹飪用品10的被測量的溫度T_CTN與規(guī)定溫度值T_ConSigne進行比較，并控制加熱裝置11輸送能量，這取決于所測量的溫度T_CTN與規(guī)定溫度值T_consigne之間的差。與現(xiàn)有技術不同，這里還規(guī)定，加熱裝置11的加熱能量或供電能量的值還同時受控于由傳感器13測量的烹飪用品10的溫度T_CTN和界限溫度值T_seuil，該界限溫度值T_seuil小于規(guī)定溫度值T_consigne。
也就是說，計算器將烹飪用品10的被測量的溫度!^^ 與界限溫度值T_seuil進行比較，并控制加熱裝置11輸送能量，該能量還取決于所測量的溫度T_CTN與界限溫度值T_seuil之間的差。 界限溫度值T_seui I影響到烹飪用品的溫度上升速度(T_seui I越接近T_consigne，溫度上升就越迅速，但是超過“規(guī)定值”的危險就越高)，如后所述。在一個實施方式中，規(guī)定了界限溫度值T_seuil受控于規(guī)定溫度值T_consigne?？梢砸?guī)定，界限溫度值T_seuil是規(guī)定溫度的固定比例，例如T_seuil = 60% T_consigne。還可以規(guī)定，比例的值取決于規(guī)定值T_consigne。例如如果T_consigne < T1°C或者 T_consigne 介于 T1_1°C和 T1_2°C之間，T_seuil =X% T_consigne,以及如果 T_consigne > T2°C,或者如果 T_consigne 介于 T2_1°C和 T2_2°C之間，T_seuil = Y% T_consigne。例如，對于介于85 °C和100 °C之間的規(guī)定值，可以規(guī)定T_seui I = 83 % T_consigne,并且能量固定為最大值的60% (即N = 60, Qeff = N. Qmax,如后所述)。在功能方面，這里提出了一種階段形態(tài)，即雙閾值，一個是開環(huán)閾值，另一個是閉環(huán)閾值。在加熱實施后，當烹飪用品的被測量的溫度T_CTN小于界限溫度值T_seuil時(圖2階段A，圖3階段I)，輸送給加熱裝置11的電能量Qeff在時間上是恒定值，其與可以提供給所述加熱裝置的最大值Qmax成一比例N,即Qeff = N. Qmax,其中N是(優(yōu)選在工廠而不是由使用者)可參數(shù)化的正值(百分比)。溫度是在一段持續(xù)時間內測量的，并且在一個實施方式中，在時間(t)內輸送給加熱裝置的能量等于在前一時間(t_l)內輸送給加熱裝置的能量。因此能夠例如通過計算所測量溫度的時間導數(shù)來處理干擾。因此可以對所測量溫度的突然朝下變化(干擾，圖3)作出反應并運用給定的能量值。還能夠在加熱階段(圖2階段A)期間實施該調節(jié)，在該加熱階段中，時間導數(shù)是正的。優(yōu)選地，比例值N取決于規(guī)定溫度值T_consigne。例如可以規(guī)定,如果T_consigne小于規(guī)定閾值T_consigne_seuil (例如85°C )，則N = 60%，因此，加熱裝置11以其最大功率Qmax的60%被供電；并且,如果T_consigne大于規(guī)定閾值T_consigne_seuil (例如85°C)，則N= 100%，從而加熱裝置11以其最大功率Qmax被供電。 該開環(huán)功能允許確保烹飪用品10的溫度迅速上升。然后，至少在烹飪用品10的被測量的溫度！^^ 第一次超過界限溫度值乙此!!^時(圖2階段B，圖3階段II開始)，在加熱裝置11的供電時輸送的電能量是可變的且受控于所測量溫度T_CTN與規(guī)定溫度值T_ConSigne之間的差。在該階段(圖2階段B和C，圖3階段II)期間的功能是閉環(huán)功能。優(yōu)選地規(guī)定了初始化步驟，其中，在溫度！^^ 第一次超過界限溫度值乙此!!^時，將在加熱裝置11的供電時輸送的電能量初始化為初始值Qeff_i (t0)。在一個實施方式中，初始值QefT_i(tO)等于在前一時刻QefT(t0_l)在加熱裝置11的供電時輸送的電能量值(在該情況下，在越過閾值T_seuil之前)。
在另一個實施方式中，初始值Qeff_i(t0)變得最小，在需要時是零，也就是說，N取記錄在存儲器內的最小值Nmin，在需要時等于O。這因此減慢了烹飪用品的溫度上升速度，同時仍然獲得烹飪用品和加熱裝置的熱慣性，這允許限制突然超過規(guī)定溫度的危險。在該情況下，溫度增加不大，減少了傳感器13相對于烹飪用品的實際溫度的延遲。因此，測量值更接近實際值，因此測量是更好的、更精確的。在初始化后，在每次測量溫度時，輸送給加熱裝置的電能量Qeff (t)例如按以下方式受控于測量溫度T_CTN與規(guī)定溫度T_ConSigne值之間的差。
將誤差E (t)定義為規(guī)定溫度T_consigne的(恒定)值與在時間t測量的溫度T_CTN (t)值之間的差E (t) = T_consigne_T_CTN(t)輸送給加熱裝置的電能量QefT (t)則是誤差E (t)的數(shù)學函數(shù)。例如，規(guī)定了一種簡單的數(shù)學函數(shù)，其中，在時間t輸送給加熱裝置的電能量Qeff (t)取決于在前一時間t-1輸送給加熱裝置的電能量Qeff (t-1)，并取決于在時間t計算出的誤差E (t)的值Qeff (t) = K*E (t)+Qeff (t-1) (I)其中，K是所選的系數(shù)且允許影響到溫度調節(jié)速度。在初始化后的第一測量時間t0+ S t時(因此在越過界限溫度值后)，因此得到Qeff (t0+ 6 t) = K*E (t0+ 6 t) +Qeff (t0)其中，St是兩次連續(xù)溫度測量之間的時間間隔。在一個實施方式中，規(guī)定每隔I. 5秒，即S t = I. 5秒進行測量。因此，輸送給加熱裝置的能量從達到界限溫度值起增加(圖2階段B)直到達到規(guī)定溫度，但是在每次重復時補充的電能量在接近規(guī)定溫度時越來越小。在超過規(guī)定溫度時(圖2階段C)，誤差E(t)變?yōu)樨?，使得在每次重復時計算出的電能量逐漸減少直到測量溫度重新變得小于定值。在一個實施方式中，在每次超過規(guī)定溫度時，計算出的電能量被應用于加熱裝置。在另一個實施方式中，在每次超過規(guī)定溫度時，無論QefT的計算結果如何，都規(guī)定迫使將輸送給加熱裝置的電能量QefT控制為最小值，例如QefT_i (t0)，在需要時為零。還可以規(guī)定，在每次超過規(guī)定溫度時，用以下公式(I’)替代公式(I) :Qeff(t)=K*E(t)+Qeff (t-1)的計算,在公式(I，)中減去Qeff (t-1)這一項Qeff (t) = K*E (t)-Qeff (t_l) (I，)優(yōu)選地，對加熱裝置的供電是借助繼電器以“全有或全無”方式進行的。利用繼電器對加熱裝置的供電是根據周期方波電信號(圖4)進行的，該信號的周期是T且具有一個占空比a = Ton/Toff其中，Ton是與加熱裝置的供電對應的周期T內的高狀態(tài)的持續(xù)時間，并且Toff是在周期T內的低狀態(tài)的持續(xù)時間，在低狀態(tài)期間繼電器被切斷。因此，通過控制占空比a的值，可以簡單地使輸送給加熱裝置的能量Qeff改變。例如可以通過a = 0使Qeff_i的值初始化。在一個實施方式中，周期T是3秒。也就是說，每隔I. 5秒進行Qeff的計算，結果僅每隔一回(une fois sur deux)應用于繼電器。以上計算的周期值和頻率值僅僅是示例性的，可以特別是根據烹飪用品來改變。當測量溫度幾乎等于定值(a幾乎恒定)時，加熱裝置的供電處于穩(wěn)定狀態(tài)，如圖2的階段C所示。根據本發(fā)明，根據定值調節(jié)加熱裝置的供電能量的事實允許根據待處理食物的類型和待使用的加熱模式來適配功率級。通過利用輸送給加熱裝置的能量的劃分(d6c0Upage)來限制提供給烹飪用品的能量，能夠針對給定的烹飪用品(例如加熱碗)制備難處理的食物(沙司、奶、蛋、巧克力)并將任何類型的食物保溫，而沒有損壞這些食物的危險，同時保持迅速烹飪的可能性，例如用于制備需要更多能量的濃湯。例如對于雜拌濃湯，如果最大能量的100%被分配給加熱裝置，則燒焦?jié)鉁墓腆w雜拌顆粒的危險非常高。根據本發(fā)明，在加熱裝置和烹飪用品之間的熱傳遞更和緩，這還允許將烹飪制備物保溫在消耗溫度(例如在80°C、40分鐘期間)。根據本發(fā)明，甚至在存在暫時干擾的情況下(例如使烹飪用品與其加熱裝置隔開一段距離)，烹飪用品的溫度也能非常迅速地回到規(guī)定值(圖3)。權利要求
1.一種烹飪用品的溫度調節(jié)方法，所述烹飪用品由可變加熱裝置(11)加熱，所述方法包括以下步驟 -設定一待達到的規(guī)定溫度值(T_consigne) (100)； -測量所述烹飪用品的溫度(T_CTN) (110)； -將所述烹飪用品的被測量的溫度(T_CTN)與所述規(guī)定溫度值(T_COnSigne)進行比較(120)， 其特征在于，所述方法還包括以下步驟 -設定界限溫度值(T_seuil) (140)，所述界限溫度值(T_seuil)小于所述規(guī)定溫度值(T_consigne)； -將所述烹飪用品的被測量的溫度(T_CTN)與所述界限溫度值(T_seuil)進行比較(150);以及 -向所述加熱裝置輸送供電能量(Qeff) (130)，該能量取決于 所測量的溫度(T_CTN)與所述界限溫度值(T_seuil)之間的差，以及 所測量的溫度(T_CTN)與所述規(guī)定溫度值(T_ConSigne)之間的差。
2.根據權利要求I所述的方法，其中，當所述烹飪用品的被測量的溫度(T_CTN)小于所述界限溫度值(T_seuil)時，輸送給所述加熱裝置(11)的能量(Qeff)在時間上是恒定值，其與可以提供給所述加熱裝置的最大值成一比例。
3.根據上述權利要求中任一項所述的方法，其中，至少在所述烹飪用品的被測量的溫度(T_CTN)第一次超過所述界限溫度值(T_seuil)時，輸送給所述加熱裝置的能量是可變的 >且受控于所測量的溫度(T_CTN)與所述規(guī)定溫度值(T_COnSigne)之間的差。
4.根據上一權利要求所述的方法，其中，溫度是在一段持續(xù)時間內測量的，在時間(t)內輸送給所述加熱裝置的能量還受控于在前一時間(t-Ι)內由所述加熱裝置輸送的能量。
5.根據上述權利要求中任一項所述的方法，其中，輸送給所述加熱裝置(11)的能量(Qeff)由所述加熱裝置的供電信號調節(jié)，所述供電信號是周期方波信號，所述周期方波信號的占空比(α)是可變的。
6.根據上述權利要求中任一項所述的方法，所述方法包括以下步驟至少在所述烹飪用品的被測量的溫度(T_CTN)第一次超過所述界限溫度值(T_seuil)時，將輸送給所述加熱裝置的能量初始化為最小值或零。
7.根據上述權利要求中任一項所述的方法，所述方法包括以下步驟如果所述烹飪用品的被測量的溫度(T_CTN)大于規(guī)定溫度(T_COnSigne)，則切斷所述加熱裝置的供電。
8.一種計算機程序，所述計算機程序包括程序代碼指令，當所述程序在計算機上被執(zhí)行時，所述程序代碼指令用于執(zhí)行根據上述權利要求中任一項所述的方法的各步驟。
9.一種烹飪用品(10)的溫度調節(jié)裝置，所述溫度調節(jié)裝置能夠實施根據上述權利要求I至7中任一項所述的方法，所述溫度調節(jié)裝置包括 -溫度傳感器(13)，其用于測量所述烹飪用品的溫度(T_CTN)； -加熱裝置(11)，其用于加熱所述烹飪用品； -調節(jié)裝置(12)，其用于調節(jié)所述加熱裝置的供電； -設定裝置，其用于設定待達到的規(guī)定溫度值(T_consigne)； -計算器，其被配置為將所述烹飪用品的被測量的溫度(T_CTN)與界限溫度值(T_seuil)和規(guī)定溫度值(T_consigne)進行比較，以及 控制所述加熱裝置(11)輸送能量(QefT)，該能量取決于 所測量的溫度(T_CTN)與所述界限溫度值(T_seuil)之間的差，以及 所測量的溫度(T_CTN)與所述規(guī)定溫度值(T_ConSigne)之間的差。
10.根據權利要求9所述的裝置，所述裝置還包括繼電器，所述繼電器用于所述加熱裝置(11)的供電。
全文摘要
本發(fā)明主要涉及一種烹飪用品的溫度調節(jié)方法，該烹飪用品由可變加熱裝置加熱，所述方法包括以下步驟-設定一待達到的規(guī)定溫度值(T_consigne)(100)；-測量烹飪用品的溫度(T_CTN)(110)；以及-將烹飪用品的被測量的溫度(T_CTN)與規(guī)定溫度值(T_consigne)進行比較(120)。所述方法的主要特征在于，所述方法還包括以下步驟-設定界限溫度值(T_seuil)(140)；-將烹飪用品的被測量的溫度(T_CTN)與界限溫度值(T_seuil)進行比較(150)；以及-向加熱裝置輸送供電能量(Qeff)(130)，該能量取決于所測量溫度(T_CTN)與界限溫度值(T_seuil)之間的差，以及所測量溫度(T_CTN)與規(guī)定溫度值(T_consigne)之間的差。
文檔編號G05D23/32GK102637053SQ20121003052
公開日2012年8月15日 申請日期2012年2月10日 優(yōu)先權日2011年2月11日
發(fā)明者盧瓦·阿蘭, 邁克爾·伯拉 申請人:Seb公司