CN102369961A

CN102369961A - 烤箱及其控制方法

Info

Publication number: CN102369961A
Application number: CN2010102630623A
Authority: CN
Inventors: 齐静明; 冉蓉; 李旭
Original assignee: LG Electronics Tianjin Appliances Co Ltd
Current assignee: LG Electronics Tianjin Appliances Co Ltd
Priority date: 2010-08-25
Filing date: 2010-08-25
Publication date: 2012-03-14

Abstract

本发明公开了一种烤箱，包括控制面板，炉腔及加热器，其特征在于：其还包括设置在炉腔外侧可对炉腔内食物感温的红外温度传感器；固定设置炉腔外侧且与炉腔连通的湿度传感器，以及设置在炉腔内的探针式传感器，所述的红外温度传感器、湿度传感器与探针式传感器均与控制电路可控连接。本发明还公开了所述烤箱的控制方法，本发明利用程序化控制烧烤实现烧烤的自动化，大大降低了烧烤难度解放了使用者，同时避免频繁反复打开炉门，有效降低了能量损失，且利用传感器的配合可以避免表面烤糊而中心不熟等现象，有效地实现间歇性烧烤和不同时间段不同火力的切换，同时实时对食物内部温度进行检测，内部熟后立即停止烧烤，降低能耗。

Description

烤箱及其控制方法

技术领域

本发明涉及一种烤箱，特别是涉及一种具有多传感器能实现自动料理的智能烤箱。

背景技术

微波炉是由电流产生微波，并将微波照射到腔体内被加热物的表面来对物品进行加热的装置。众所周知，微波炉是一种用微波加热食品的现代化烹调灶具。其所采用的微波是一种电磁波。这种电磁波的能量不仅比通常的无线电波大得多，而且还很有特点，微波一碰到金属就发生反射，金属根本没有办法吸收或传导它；微波可以穿过玻璃、陶瓷、塑料等绝缘材料，但不会消耗能量；而含有水分的食物，微波不但不能透过，其能量反而会被吸收。基于这些特点，微波炉可以很好地加热食物，在人们的日常生活中得到了广泛的运用。

一般说来，微波炉分为单功能微波炉和多功能微波炉，单功能微波炉是采用微波加热方式，即是一种将食物放置于其内部后，进行封闭，接通磁控管的电源，使其产生高频微波，通过波导管将高频微波照射到食物上，使食物的水分子在一秒中内振动约24亿5千万次，通过水分子间产生的摩擦热对食物进行烹调、加热；多功能微波炉采用微波加热方式和其他加热方式为一体的微波炉，常见的加热方式有光波加热和电热管加热，也称为烧烤型微波炉。

图1为现有技术的一种具有烧烤功能的微波炉部分结构立体图。如图1所示，这种已有技术的具有烧烤功能的微波炉1主要包括：图中未示出的构成微波炉外部结构的外部箱体；设置在外部箱体的内部一侧，可在其内设置的转盘7上放置待烹调食物的烹饪腔室2；设置在外部箱体的内部另一侧，其内安装有磁控管3及图中未示出的高压变压器等各种电子元件的电控室4；安装在位于烹饪腔室2顶面的烧烤管组件5上且能够产生辐射能量的两个烧烤管6；及图中未示出的设置在外部箱体的前面且可选择性开闭烹饪腔室2的炉门。当利用该微波炉进行烹调食物时，由烧烤管6产生的辐射能量可照射在烹饪腔室2内的食物上，由此可对该食物进行烘烤。

现有技术中烤箱没有缺少智能性，需要顾客反复查看烧烤状态，很容易烤糊或者不熟，由于没有传感器的反馈信息，烧烤工作都是经验的固定时间程序，不能根据食物的量及状态进行及时调整；尤其对于烤蛋糕或面包，需要经常反复查看烧烤状态，频繁的开门加大了热量损耗，同时也占据了使用者时间，即使这样也很容易导致外糊里生等情况，降低了产品的实用性。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是克服已有技术的缺点，提供一种具有多个传感器且能实现烧烤自动料理的烤箱及其控制方法。

本发明所采用的技术方案是：

一种烤箱，包括控制面板，炉腔及加热器，其特征在于：其还包括设置在炉腔外侧可对炉腔内食物感温的红外温度传感器；固定设置炉腔外侧且与炉腔连通的湿度传感器，以及设置在炉腔内的探针式传感器，所述的红外温度传感器、湿度传感器与探针式传感器均与控制电路可控连接。

在所述的炉腔上顶板外侧后方设置有径流风扇，设置在径流风扇前方的导流挡板，所述的导流挡板控制径流风扇从两侧吸入空气并从前侧上部排出。

所述的湿度传感器炉腔侧壁上部且位于径流风扇的进气口下方。

所述的红外温度传感器设置有由外层镀有金属层的塑料构成保护罩，所述的保护罩包括可控打开的罩盖。

一种如权利要求1所述烤箱的烤控制方法，包括以下步骤，

A)用户将探针式温度传感器***食物内部，并启动烧烤程序，***初始化；

B)湿度传感器控制检测湿度变化，当检测到湿度减小时，加热器停止加热；

C)红外温度传感器感测食物表面温度，若温度大于预定值T0则等待，小于预定值T0时则启动加热器加热；

D)探针式温度传感器感测食物内部温度，并与设定值T1比较，大于或等于设定值T1将时间计时器设置为K1，小于设定值T1将时间计时器设置为K2；

E)若计时器内设定时间用完时探针温度小于设定值T2，重新回到步骤C，若在时间用完前探针测得温度大于或等于设定值T2，停止加热烧烤结束。

所述步骤B中湿度传感器每隔固定时间反馈一个湿度值，当所述的湿度值连续变小次数达预定次数后，控制电路停止加热器工作。

所述步骤C中设定有多个预定值T0以及分别与T0对应的加热器功率，由红外传感器测得温度与预定值T0比较结果控制电路开启对应的加热功率。

所述的多个T0值越大与其对应的加热功率越小。

本发明的有益效果是：本发明的烤箱增加了红外温度传感器、湿度传感器和探针式温度传感器，并设置有给各种传感器散热的径流风扇，利用程序化控制烧烤实现烧烤的自动化，大大降低了烧烤难度解放了使用者，同时避免频繁反复打开炉门，有效降低了能量损失，且利用传感器的配合可以避免表面烤糊而中心不熟等现象，结合传感器和计时器，可以有效地实现间歇性烧烤和不同时间段不同火力的切换，在温度高时选择较低的加热功率和较小的加热时间，同时实时对食物内部温度进行检测，内部熟后立即停止烧烤，降低能耗，有效保证食物的鲜泽度。

附图说明

图1为现有技术烤箱结构示意图；

图2为本发明烤箱的内部结构侧视图；

图3为本发明烤箱的内部结构侧视图；

图4为本发明烤箱的内部结构俯视图；

图5为图4所示图的截面示意图；

图6为本发明烤箱的控制流程图。

具体实施方式

下面结合附图和具体实施方式对本发明作进一步详细说明：

如图2-5所示，本发明的烤箱包括在对食物进行烹饪的烤箱部1以及对烤箱部进行控制的控制面板部(图中未示出)，烤箱部利用以电为热源散发热量的加热器辐射的热量对密闭的空间内的食物进行加热，有可选择性的遮蔽烤箱部正面的烤箱门(图中未示出)，烤箱门的下部两侧铰接在烤箱部两侧的边框或者底框上。在烤箱门的正面上部凸出设有可供使用者方便的打开和关闭烤箱门的门把手，为了便于观看炉内情况，在烤箱门设置有透明的钢化玻璃窗。

在烤箱部10的内部设有构成食物烹饪空间的烤箱炉腔20。烤箱炉腔20包括：构成下面的下面板；构成后面的后面板；构成两侧面的侧面板；构成上面的上面板。在上面板的上设置有开口向下的加热器罩体21，其将上部加热器容纳其中以增大炉腔20的体积，同样，在下面板的下侧也设有以电为热源向烤箱炉腔内部发散热量的下部加热器。在侧面板上设有向烤箱炉腔内部凸出设置的支撑部，支撑部用来支撑用于放置需要烹饪的食物或者盛有食物的容器的烤盘23。

在所述的炉腔上面板外侧的上方设置有红外温度传感器40和探针式温度传感器50，所述的红外温度传感器40与控制电路可控连接，其通过设置在烤箱上面板的通孔，可以感测烘烤食物，尤其是食物外层温度，所述的探针式温度传感器50可***至烘烤食物内部并测量其内部温度，所述的探针式温度传感器50由可伸缩连线与控制电路可控连接。

在所述的炉腔外侧还固定设置有湿度传感器60，所述的湿度传感器60与炉腔20通过开孔连接，当烧烤进行时，尤其在开始阶段，食物分离出来的水分比较多且随着加热炉腔内部压强增大，在炉腔内外压强差的作用下，部分炉腔内的气体自开孔经湿度传感器60排出，达到湿度传感器60感测炉腔内湿度之目的，即通过感测流经所述传感器气流的湿度借以判断烤箱腔体内的湿度，所述的湿度传感器60与控制电路可控连接。

需要说明的是，所述的红外温度传感器和湿度传感器及一些控制电路均设置在炉腔外壁与烤箱外壳内壁之间的狭腔中，且所述的传感器均紧邻炉腔设置，为避免传感器温度过高受到损害，在所述的上面板外侧靠近后面板处设置有径流风扇30，所述的径流风扇30与控制电路可控连接，在所述的径流风扇30前方固定设置有设有开孔的导流风板31，其引导气流从两侧吸入并从炉门上方排出，即在所述的炉腔20外壳与烤箱外壳间构成一个狭腔式通道，并在所述的烤箱壳体的与所述的炉腔20结合处形成气隙，当径流风扇30工作时，外部空气被从两侧或者底部的气隙吸入，并经由径流风扇30自炉腔上方的气隙排出，以加强炉腔外壁与烤箱壳体内壳之间的气体流动，保持两者之间较低温度，防止外壳过热的同时保护了电子器件不受炉腔内高温的影响。

进一步地，为增强所述的湿度传感器灵敏度，将其设置在炉腔侧面板的后部上方，即径流风扇30的进风口处，在烧烤工作时，径流风扇30在湿度传感器60上方形成低压区，而炉腔内在加热时形成高压区，这就增强了湿度传感器内部的气体流动性，增加了其数据可靠性。

需要指出的是，上述针对烤箱所进行的说明和阐述，现有技术中，部分微波炉具有烧烤功能，而部分烤箱也具有微波功能，为保护所述的红外温度传感器不受微波的影响，所述的红外温度传感器外部设置有防护罩45，所述的防护罩45包括罩体46和罩盖47，所述的以及固定设置在罩体46之上可驱动所述的罩盖47打开或关闭的驱动电机48，所述的驱动电机48与控制电路可控连接，其中，所述的防护罩由金属制成或者表面镀有金属层的塑料等材料。

当然，所述的防护罩结构不仅局限于此，利用设置在红外传感器一侧的侧板与反扣的抽梯形罩体同样可以构成上述的防护罩，相应地在炉腔上面板外侧设置可引导所述的抽梯形罩体左右移动的轨道，在驱动电机的作用下即可实现对红外传感器的散热或者保护。

需要指出的时，上述传感器的设置位置并不局限于此，针对不同形状的烤箱其设置位置略有不同，这都在本发明的保护范围之内。

下面将对本发明的烤箱工作过程做进一步的说明以其进一步阐述本发明的目的和宗旨。

为方便描述，本发明将以制作面包为例进行示范性说明，首先，用户将准备好的食材即面团置入烤箱炉腔中，并将探针式温度传感器50***面团中，然后关闭烤箱门，启动焙烤程序(步骤100)，启动程序后，各传感器初始化，给湿度传感器送风辅助其调节平衡(步骤110)，然后控制电路打开上下加热器，对面团进行焙烤加热，同时后部径流风扇30启动已给红外温度传感器40散热，避免其受损害(步骤120)，径流风扇30的工作，促使气流流经湿度传感器60，湿度传感器60开始采集烤箱内的湿度变化，因为在刚开始烧烤时，面团内水分大，空气内的湿度相应的大，在初始阶段湿度逐步变大，所述的湿度传感器每隔固定时间t，如两秒，采集一次湿度值并存储该值，再间隔固定时间t后，采集新的湿度值并和上一个进行比较，如此反复；若新采集的湿度值比上次采集的数据大或者相等，表明湿度仍在上升，水分的蒸发仍在继续，则控制电路不做任何处理；若新采集的湿度值比上次采集的数据小，则在计数器中数据加1，然后继续间隔t采集新的湿度值并作比较，若下一步所采集的数值继续变小，则在计数器中继续加1，若下次采集的数值又反复变大，则将计数器清零，继续采集数据，如此反复，直至所述的湿度传感器采集的湿度值连续不间断减小的次数达到设定数目，如5次，则控制电路控制上下加热器关闭，湿度控制阶段结束(步骤130、步骤140)；

控制电路控制红外温度传感器40的罩盖48打开，红外温度传感器40工作开始探测蛋糕表面温度，所述的红外温度传感器每个固定时间测试一次食物表面温度，所述的红外温度传感器40测得的温度值记为T_IR并将T_IR与T0比较，所述的T0由经验值在程序中预设定或者经验丰厚的操作者自行设定，如将T0设为100摄氏度，若现在蛋糕表面温度大于或等于T0，则不作动作，继续测试，因为上下加热器停止加热，温度会逐步降低，当红外温度传感器40探测温度小于T0时，控制电路启动上下加热器对蛋糕启动加热(步骤150，步骤160)，在湿度控制之后增加一个对蛋糕表面温度的判断过程，能有效避免蛋糕表面被烤糊现象的发生，因为经过前一阶段的加热，蛋糕内的水分大部分蒸发掉，表面水分尤其蒸发的厉害，如果不对表面温度进行检测，很容易造成蛋糕表面烤糊，而针对不同食物的烧烤，设定不同的T0，即可有效地避免表面温度过高并持续加热所造成的烤糊现象。

当重新启动上下加热器进行加热后，主控制电路采集探针式温度传感器50的数值，方便描述器件，将探针式温度传感器50测得的温度记为T_P，当探针式温度传感器测试内部温度测得温度T_P与T1进行比较，其中所述的T1由经验值在程序中预设定或者经验丰厚的操作者自行设定，如将T1设为70摄氏度，若T_P小于T1，则将时间计数器设定为设定为K1，如300s，若T_P大于或等于T1，则将时间计数器设定为K2，如40s(步骤170，步骤180)，上下烤管继续加热的同时探针式温度传感器继续感测蛋糕内部的温度T_P并和设置值T2进行比较，所述的T2为蛋糕烤熟时的内部温度，一般在98摄氏度，若探针式传感器感测蛋糕内部温度T2等于或大于T2，则关闭上下加热器和径流风扇，烧烤结束并提示用户(步骤190、步骤210)，若T_P小于T2，则继续对蛋糕进行加热，当时间计数器内的时间用完时，主控制电路控制关闭上下加热器和径流风扇重新回到步骤150(步骤190、步骤200)，红外温度传感器感测表面温度是否大于T0，若大于则等待其温度降至T0后启动，若不大于则间隔设定时间后重新探测蛋糕内部温度值。

更一步地，在主控制部件中设置多组不同设定值T0，并且每个T0对应不同的加热功率，在所述的红外传感器测得的温度与T0进行比较，并选择对应的加热功率进行加热，若红外温度传感器测得温度较小，则烤箱加热器以较大功率运行，如1000％或者75％的功率运行，若红外温度传感器测得的蛋糕表面温度已经接近将要被烤糊的温度，则加热器以较小功率，如50％或者25％的功率运行，缓慢对其进行加热，使得加热过程更为缓和，避免了表层烤焦现象的出现。

需要指出的是，上述仅是以烧烤面包为例进行说明，对于烤肉或点心等食物时，通过选择不同的菜单选项，不同菜单选项中对应不同的时间参数和温度参数，这样既可一键完成各种烧烤工作，各种不同事物的时间和温度参数在此不再赘述。

综上所述，本发明的烤箱增加了红外温度传感器、湿度传感器和探针式温度传感器，并设置有给各种传感器散热的径流风扇，利用程序化控制烧烤实现烧烤的自动化，大大降低了烧烤难度解放了使用者，同时避免频繁反复打开炉门，有效降低了能量损失，且利用传感器的配合可以避免表面烤糊而中心不熟等现象，结合传感器和计时器，可以有效地实现间歇性烧烤和不同时间段不同火力的切换，在温度高时选择较低的加热功率和较小的加热时间，同时实时对食物内部温度进行检测，内部熟后立即停止烧烤，降低能耗，有效保证食物的鲜泽度。

需要指出的是，本发明是以烤箱作为主题进行的说明，将本发明所阐述的结构可以简单地施加在具有烧烤功能的微波炉之上，其设置方式及控制方法与上述同，在此不再赘述。

以上所述仅是本发明的优选实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明原理的前提下，还可以做出若干改进和润饰，如改变传感器设置位置或径流风扇位置等，这些改进和润饰也应视为本发明的保护范围。

Claims

1.一种烤箱，包括控制面板，炉腔及加热器，其特征在于：其还包括设置在炉腔外侧可对炉腔内食物感温的红外温度传感器；固定设置炉腔外侧且与炉腔连通的湿度传感器，以及设置在炉腔内的探针式传感器，所述的红外温度传感器、湿度传感器与探针式传感器均与控制电路可控连接。

2.如权利要求1所述的烤箱，其特征在于：在所述的炉腔上顶板外侧后方设置有径流风扇(30)，设置在径流风扇(30)前方的导流挡板(31)，所述的导流挡板(31)控制径流风扇(30)从两侧吸入空气并从前侧上部排出。

3.如权利要求1所述的烤箱，其特征在于：所述的湿度传感器炉腔侧壁上部且位于径流风扇(30)的进气口下方。

4.如权利要求1所述的烤箱，其特征在于：所述的红外温度传感器设置有由外层镀有金属层的塑料构成保护罩，所述的保护罩包括可控打开的罩盖。

5.一种如权利要求1所述烤箱的烤控制方法，其特征在于：包括以下步骤，

6.如权利要求5所述的烤箱的控制方法，其特征在于：所述步骤B中湿度传感器每隔固定时间反馈一个湿度值，当所述的湿度值连续变小次数达预定次数后，控制电路停止加热器工作。

7.如权利要求5所述的烤箱的控制方法，其特征在于：所述步骤C中设定有多个预定值T0以及分别与T0对应的加热器功率，由红外传感器测得温度与预定值T0比较结果控制电路开启对应的加热功率。

8.如权利要求7所述的烤箱的控制方法，其特征在于：所述的多个T0值越大与其对应的加热功率越小。