專利名稱：用于烹飪器具的閉環(huán)自適應控制系統(tǒng)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明總體涉及烹飪器具，更具體地，涉及具有自適應控制系統(tǒng)以在選定的烹飪時間內(nèi)控制食品的烹飪溫度的烹飪器具。
背景技術(shù)：
對于希望為家庭成員提供家庭烹制的菜肴的家庭主婦來說，沒有足夠時間和便利設(shè)備。一些器具，(諸如慢烹飪鍋器具)，試圖通過在家庭主婦不在家的時候提供全天烹飪來滿足這一需求。但是這樣的器具往往是如下類型，其中僅一個溫度和全天烹飪是可能的，而不考慮食物類別，從而有可能使食物過度烹飪或烹飪不足。另一種選擇可以是使用帶有控制器的烹飪單元，其中用戶可設(shè)置想要的時間或溫度。但是，這樣的單元僅在烹飪周期中僅使用單一溫度，即低、中或高。


通過結(jié)合附圖考慮下文的詳細說明，將更容易地更充分地理解本發(fā)明以及本發(fā)明伴隨的優(yōu)點和特征，在附圖中圖1圖示了本發(fā)明的一個示例烹飪器具；圖2圖示了用于圖1的烹飪器具的烹飪單元；圖3圖示了圖1的烹飪器具，包括一個溫度探頭；圖4圖示了用于圖1的烹飪器具的控制系統(tǒng)的方框圖；圖5圖示了用于第一示例食品的烹飪曲線；圖6圖示了用于第二示例食品的烹飪曲線；圖7圖示了本發(fā)明的自適應烹飪系統(tǒng)的流程圖；圖8圖示了烹飪曲線的啟動的流程圖；以及圖9圖示了烹飪曲線溫度確認的流程圖。
具體實施例方式參照圖1，示出了一個可包括一個慢烹飪鍋器具10的烹飪器具的實施方案。應理解，所示出的慢烹飪鍋器具10不意味是限制性的，因為所述烹飪器具在其他實施方案中可包括其他烹飪器具。在示出的實施方案，慢烹飪鍋器具10具有加熱單元12和烹飪單元14。加熱單元12具有底部16和連續(xù)的外側(cè)壁18。底部16和內(nèi)側(cè)壁20限定一個凹槽狀加熱腔22，該加熱腔具有圓形或卵形橫截面。內(nèi)側(cè)壁18在外側(cè)壁18和內(nèi)側(cè)壁20的上邊緣限定一個環(huán)形緣24。加熱腔22具有布置在其中的加熱元件沈，該加熱元件安裝至加熱單元12，在底部16和/或在外側(cè)壁20和內(nèi)側(cè)壁20之間。在一個實施方案中，可編程控制器觀安裝至加熱單元，并且運行以控制加熱元件沈的功能。參照圖2，烹飪單元14具有底部30，該底部帶有從其直立的連續(xù)側(cè)壁32。連續(xù)側(cè)壁32具有以凸緣狀形式從其上端36突出的環(huán)形緣34。烹飪單元14適于至少部分容納在加熱單元12中，烹飪單元14的環(huán)形緣34與加熱單元12的環(huán)形緣M接合，將烹飪單元14支持在加熱單元12內(nèi)。環(huán)形緣34可進一步限定一對手持部分36和38，以方便提起烹飪單元14。在一個實施方案中，烹飪單元14可由帶有常規(guī)鑲玻璃材料(glazing compound)的涂層的陶瓷制成。在其他實施方案中，烹飪單元可由鋁、鑄鐵、或其他合適材料制成。陶瓷烹飪單元14的保溫和保熱特性允許其將來自加熱腔22的熱量傳導通過側(cè)壁32。這提供整個烹飪單元14的均勻加熱。在一個實施方案中，使用熱敏電阻40(圖1)或其他溫度測量裝置測量慢烹飪鍋器具10的烹飪單元14中的食品的溫度，所述熱敏電阻40或其他溫度測量裝置附接在加熱單元12中，與烹飪單元14熱接觸。熱敏電阻40 (圖1)可附接至加熱單元12的底部16或內(nèi)側(cè)壁20，與烹飪單元14熱接觸。所測量的溫度作為輸入被提供進可編程控制器觀中。在另一實施方案中，如圖3中所示，溫度測量裝置可以是溫度探頭42。溫度探頭42可布置穿過蓋住烹飪單元14的蓋44，與烹飪單元14中的食物材料熱相通。溫度探頭42測量食物材料的溫度，向可編程的控制器觀提供所測量的溫度?，F(xiàn)在參照圖3和4，在一個實施方案中，可編程控制器28可包括一個殼體44和用戶界面46，以附接至加熱單元12的外側(cè)壁18或者附接在加熱單元12的外側(cè)壁18中。殼體44的內(nèi)部可包括印刷電路板PCl，印刷電路板PCl具有用于控制加熱元件沈(圖1)的運行的電子部件。在另一實施方案中，電路板PCl可以安裝在加熱單元12的底部。在每一情況下，電路板PCl都可通過熱絕緣體和/或氣孔被熱保護，以限制從加熱元件沈(圖1)到電路PCl的熱傳遞。電路板PCl安裝有電路和邏輯部分，以允許慢烹飪鍋器具10的用戶電子控制和編排烹飪周期。電路板PCl被建造在微處理器MPl周圍。在一個實施方案中，微處理器MPl可以是專用集成電路(ASIC)可編程控制器或類似裝置。ASIC可編程控制器還可包括用于控制慢烹飪鍋器具10(圖1)的運行的算法，以及至少足夠的存儲器來將所述算法存儲在ROM (只讀存儲器)中。在一個實施方案中，可編程控制器觀可包括多種存儲的食譜，以幫助準備待要烹飪的菜肴。各種食譜被存儲在可由微處理器MPl存取的非易失性存儲器M中。所存儲的食譜包括食物的特定烹飪參數(shù)，該烹飪參數(shù)可包括在一個烹飪周期中的基于時間的溫度設(shè)置。在題為“ProgrammableSlow-Cooker Appliance”的美國專利 No. 6，872，921 以及題為“Cook Apparatus With Electronic Recipe Display”的美國專利 7，109，445 中提供了示例的可編程慢烹飪鍋，所述美國專利的內(nèi)容通過弓I用方式被整體納入本文。在一個實施方案中，可編程控制器觀可進一步包括一個結(jié)合進電路板PCl中的自適應控制系統(tǒng)(50)，其或者作為邏輯電路LCl被硬布線到電路板PCl中，和/或被預編程到微處理器MPl中。自適應控制系統(tǒng)50包括邏輯部分(圖7)，該邏輯部分使得用戶能夠選擇特定的食譜或食品以及針對烹飪周期的烹飪時間。預編程的食譜包括在選定烹飪時間的烹飪周期的烹飪曲線，包括溫度傾斜上升時間、平穩(wěn)時間、以及上菜溫度時間。正因為如此，烹飪周期中的烹飪溫度被自適應控制，以防止在選定烹飪時間對食品的過度烹飪和烹飪不足。
例如，用戶從預編程到可編程控制器中的食譜列表中選擇一種食品。用戶還從烹飪時間范圍(6小時-12小時)中選擇烹飪周期烹飪時間。邏輯部分(圖7)在整個烹飪周期中控制食品的烹飪溫度，自適應調(diào)整烹飪溫度。使用溫度指示裝置測量實際(當前)的食物材料溫度，所述溫度指示裝置將溫度讀數(shù)輸入至可編程控制器28。響應于此，可編程控制器觀持續(xù)調(diào)整至加熱元件的功率，調(diào)整烹飪溫度。這樣，可編程控制器觀自適應地、持續(xù)地調(diào)整烹飪溫度，以在整個烹飪周期中匹配對于選定食譜和烹飪時間的烹飪曲線。參照圖5，在一個實施方案中，提供了對于一個示例的雞肉餡餅(chicken divan)食譜的6、7、8、9、10、11、和12小時烹飪時間的烹飪曲線。如圖5曲線圖中所指出的，一旦烹飪時間完成，則準備好以180° F的溫度上菜。表1提供了對于選定烹飪時間的以小時時間間隔的烹飪溫度曲線。如圖5中的曲線圖，在烹飪時間結(jié)束時，食品處于180° F的上菜溫度。烹飪設(shè)置時間(‘、t”)
權(quán)利要求
1.一種烹飪器具(10)，包括一個加熱元件06)；以及一個控制系統(tǒng)( )，其被配置為控制所述加熱元件( )，以根據(jù)在所述控制系統(tǒng)08)的存儲器(M)中存儲的烹飪曲線在整個選定的烹飪周期時間中調(diào)整烹飪溫度，其中所述控制系統(tǒng)08)包括一個自適應控制系統(tǒng)(50)，其包括如下邏輯部分，該邏輯部分被配置為允許選擇預期的食品和預期的烹飪周期時間；然后啟動相應的烹飪曲線，該烹飪曲線包括在整個選定的烹飪周期時間中調(diào)整烹飪溫度。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的烹飪器具(10)，其中所述控制系統(tǒng)08)包括一個殼體06)、一個用戶界面G8)以及一個印刷電路板(PCl)，該印刷電路板包括用于控制所述加熱元件(26)的運行的電子部件。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的烹飪器具(10)，其中在整個烹飪周期時間中所述相應的烹飪曲線包括溫度傾斜上升時間、平穩(wěn)時間以及上菜溫度時間。
4.根據(jù)權(quán)利要求2所述的烹飪器具(10)，其中所述控制系統(tǒng)08)進一步包括安裝在所述電路板(PCl)上的一個邏輯電路(LCl)，該邏輯電路包括用于控制所述加熱元件06)的運行的所述邏輯部分。
5.根據(jù)權(quán)利要求2所述的烹飪器具(10)，其中所述控制系統(tǒng)08)進一步包括安裝在所述電路板(PCl)上的一個微處理器(MPl)，該微處理器包括用于控制所述加熱元件06)的運行的所述邏輯部分。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的烹飪器具(10)，其中所述烹飪器具(10)是慢烹飪鍋、烘烤器、蒸鍋、壓力烹飪鍋、或煎鍋。
7.一種烹飪器具(10)，包括一個殼體(18)；一個布置在所述殼體(18)內(nèi)的導熱襯里(16，20)；一個加熱元件(26)，其被布置為接觸所述導熱襯里(16，20)；一個烹飪腔(14)，其可去除地插入在所述導熱襯里(16，20)內(nèi)；以及一個控制器(觀)，其包括一個自適應控制系統(tǒng)(50)和存儲器(M)。
8.根據(jù)權(quán)利要求7所述的烹飪器具(10)，其中所述控制器08)包括一個控制器殼體(46)、一個用戶界面08)以及一個印刷電路板(PC1)，該印刷電路板包括用于控制所述加熱元件06)的運行的電子部件。
9.根據(jù)權(quán)利要求7所述的烹飪器具(10)，其中所述自適應控制系統(tǒng)(50)包括如下邏輯部分，該邏輯部分被配置為允許選擇預定的食品和預期的烹飪周期時間；然后啟動相應的烹飪曲線。
10.根據(jù)權(quán)利要求9所述的烹飪器具(10)，其中在整個烹飪周期時間中所述相應的烹飪曲線包括溫度傾斜上升時間、平穩(wěn)時間以及上菜溫度時間。
11.根據(jù)權(quán)利要求8所述的烹飪器具(10)，進一步包括安裝在所述電路板(PCl)上的一個邏輯電路(LCl)，該邏輯電路包括用于控制所述加熱元件06)的運行的邏輯部分。
12.根據(jù)權(quán)利要求8所述的烹飪器具(10)，其中所述控制器包括安裝在所述電路板(PCl)上的一個微處理器(MPl)，該微處理器包括用于控制所述加熱元件06)的運行的邏輯部分。
13.根據(jù)權(quán)利要求7所述的烹飪器具(10)，其特征在于所述烹飪腔(14)包括陶瓷烹飪腔。
14.根據(jù)權(quán)利要求7所述的烹飪器具(10)，其特征在于所述烹飪器具(10)是慢烹飪鍋、烘烤器、蒸鍋、壓力烹飪鍋、或煮鍋。
15.一種使用烹飪裝置(10)進行烹飪的方法，包括從存儲在烹飪裝置(10)的控制器08)的存儲器(M)中的預定食譜列表中選擇一種食Pm ；選擇存儲在所述控制器08)的存儲器(M)中的烹飪周期時間；啟動存儲在所述控制器08)的存儲器(M)中的、對應于所選定的食品和所選定的烹飪周期時間的烹飪曲線；以及使用所述控制器08)根據(jù)所述烹飪曲線在整個烹飪周期時間中調(diào)整由所述烹飪裝置正在烹飪的食品的烹飪溫度。
16.根據(jù)權(quán)利要求15所述的方法，進一步包括使用一個溫度指示裝置GO)測量正在烹飪的食品的實際烹飪溫度。
17.根據(jù)權(quán)利要求16所述的方法，進一步包括將所測量的實際烹飪溫度輸入至所述控制器08)；以及基于所測量的實際烹飪溫度，使用所述控制器08)調(diào)整供應至所述烹飪裝置(10)的加熱元件06)的電功率，以根據(jù)對于所選定的食品和烹飪周期時間的烹飪曲線調(diào)整烹飪溫度。
18.根據(jù)權(quán)利要求17所述的方法，進一步包括在已過所述烹飪周期時間之后，使用所述控制器08)調(diào)整供應至所述加熱元件06)的電功率，以將烹飪溫度調(diào)整在140° F到160° F的范圍內(nèi)。
19.根據(jù)權(quán)利要求17所述的方法，其中所述控制器包括安裝在一個電路板(PCl)上的一個微處理器(MPl)，該微處理器包括用于控制所述加熱元件06)的運行的邏輯部分。
20.根據(jù)權(quán)利要求15所述的方法，其中所述烹飪裝置(10)是慢烹飪鍋、烘烤器、蒸鍋、壓力烹飪鍋、或煎鍋。
全文摘要
提供了一種烹飪器具(10)，其具有一個自適應控制系統(tǒng)(50)以控制食品的烹飪溫度。自適應控制系統(tǒng)(50)包括對于選擇的食品的烹飪曲線，其中所述烹飪曲線包括對于各種烹飪時間的溫度曲線。利用溫度測量系統(tǒng)(40)來根據(jù)對于選定的食品和烹飪時間的溫度曲線確認和保持食品的溫度。溫度曲線確保使得食品在所選定的烹飪時間內(nèi)處于烹飪狀態(tài)，防止過度烹飪或烹飪不足。
文檔編號H05B6/12GK102577595SQ201080044528
公開日2012年7月11日 申請日期2010年11月10日 優(yōu)先權(quán)日2010年2月9日
發(fā)明者E·奧內(nèi)爾, K·J·楊, L·蘭德爾 申請人:光達家電用品公司