CN114364072A

CN114364072A - 低噪音电磁加热装置及其控制方法

Info

Publication number: CN114364072A
Application number: CN202011096076.0A
Authority: CN
Inventors: 朱泽春; 胡文飞; 黎岩; 马文
Original assignee: Hangzhou Joyoung Household Electrical Appliances Co Ltd
Current assignee: Hangzhou Joyoung Household Electrical Appliances Co Ltd
Priority date: 2020-10-14
Filing date: 2020-10-14
Publication date: 2022-04-15

Abstract

本发明涉及电磁加热装置的低噪音控制方法及低噪音电磁加热装置，主要为通过温度检测，调整PWM信号，以在液体内气泡突然产生的阶段中降低功率，实现平稳的气泡排出，避免聚集过多气泡***产生较大的噪音。进一步地，通过改变PWM信号的频率避免在特定温度阶段电磁耦合噪音的叠加，降噪效果明显，大大提升了用户使用体验。

Description

低噪音电磁加热装置及其控制方法

技术领域

本发明涉及厨房电器领域，尤其涉及电磁加热装置的低噪音控制方法。

背景技术

电磁加热由于其能效高、安全性高在厨房电器领域被普遍采用，但是其加热液体时，通常电磁场与待加热器具的耦合噪音(谐振频率相互叠加)、叠加液体沸腾的***噪音会使得电磁加热装置的噪音较大，影响人们的使用感受。

人们为了解决上述问题，发明了在接近沸腾状态下加大加热功率，以期望能快速实现将液体中的气泡排出，降低噪音，但实质上，如果仅通过加大功率，并不能解决噪音，一方面噪音产生时并非在接近沸腾时，在沸腾前端噪音也很大，另外一方面仅改变功率而谐振频率不变，耦合的噪音叠加依然很大，降噪效果很局限。

发明内容

本发明提供一种电磁加热装置的低噪音控制方法及低噪音的电磁加热装置，其更加合理的降低了电磁加热装置加热液体时的噪音。

本发明采用如下技术方案：

电磁加热装置的低噪音控制方法，所述电磁加热装置包括电磁线盘、主控单元、放置在电磁线盘上方的容器、检测容器内温度的温度传感器，主控单元电连接温度传感器获取容器内温度以控制电磁线盘的输出功率，所述低噪音控制方法包括：

步骤S1：主控单元输出PWM信号控制电磁线盘产生交变磁场，容器耦合交变磁场，加热其内部的液体；

步骤S2：主控单元经温度传感器获取容器内液体实时温度T，当所述实时温度T达到所述预设温度T1时，主控单元调整PWM信号，以降低电磁线盘的输出功率。

还包括步骤S3：当所述实时温度T达到所述预设温度T2时，主控单元调整PWM信号，以升高电磁线盘的输出功率。

所述主控单元调整PWM信号包括调整PWM信号的输出频率。

所述步骤S1中，所述主控单元输出PWM信号的频率为第一频率，步骤S2中，当所述实时温度T达到所述预设温度T1时，主控单元调整PWM信号的频率为第二频率，所述第二频率为第一频率的30％-80％。

所述步骤S3：当所述实时温度T达到所述预设温度T2时，主控单元调整PWM信号为第三频率，所述第二频率小于第三频率。

所述第三频率与第一频率的比值为0.8-1.1。

所述预设温度T1为40℃至60℃；所述预设温度T2为80℃至95℃。

所述主控单元调整PWM信号包括调整PWM信号的脉冲宽度。

一种低噪音电磁加热装置，包括电磁线盘、主控单元、放置在电磁线盘上方的容器、检测容器内温度的温度传感器、以及供用户操作的界面，所述温度传感器设置在容器的下方或顶部以检测容器内温度，所述容器内盛装有液体或液体与固体混合的食材，其所述界面设有静音模式操作按键，启动静音模式操作按键，主控单元执行上述的低噪音控制方法。

所述电磁加热装置为电磁炉或电磁加热开水器或电磁加热的电热锅。

本发明的有益效果：

本发明电磁加热装置在加热液体过程中，采用了在达到预设的温度T1时，调整PWM信号，降低功率，降低在此温度条件下液体突然产生气泡的突变导致气泡急剧***的噪音，使得被加热液体平稳的产生气泡，噪音相对急剧***的气泡大大减少。

本发明在实时温度T达到所述预设温度T2时，采用大功率加热快速沸腾，一方面弥补前期降低功率的加热时长，另外一方面，步骤S2中液体气泡由于降低功率加热时长较长，气体大部分已排出，此时高功率加热实现沸腾，液体内气体已相对较少，***噪音基本较少。

本发明其中一个实施例，所述主控单元调整PWM信号包括调整PWM信号的输出频率。PWM信号的输出频率决定了电磁场耦合频率，通过改变PWM信号的输出频率，即可以控制电磁场的加热功率大小，又能改变耦合频率，避免在预设的温度T1情况下，液体突然产生气泡与耦合频率的叠加，降低了噪音感受。

本发明采用当液体温度达到预设温度T1时，降低PWM信号的频率，由于PWM信号频率降低，电磁加热装置中的功率管有效的导通时间减短，对应的降低了其输出功率，避免气泡快速聚集***噪音问题，且通过改变频率使得电磁耦合的频率发生变化，避免过多的与气泡***声叠加，进一步降低噪音。并且通过合理的频率控制即第二频率为第一频率的30％-80％，兼顾了烧水温升的持续性，又不会过大的加长烧水时间。

同样道理，在当液体温度升到预设温度T2时，此时气泡已经过一段时间的排出，通过提升PWM信号频率，提升加热功率，可以快速的实现液体沸腾烧开，此时气泡较少，由于沸腾时液体翻滚明显，电磁耦合产生的噪音基本可以忽视。进一步地，所述第三频率与第一频率的比值为0.9-1.1。

上述的技术方案中所述预设温度T1为40℃至60℃；所述预设温度T2为80℃至95℃。由于在40℃至60℃温度范围内，液体对流效果明显，气泡排出效果较好；而80至95℃接近沸腾，设置此温度是为了避免假沸。

除此以外，本发明也可以直接通过调整PWM信号的脉冲宽度，仅实现功率的大小调节避免液体内气体集中在特定阶段发生***产生过大的噪音。

更进一步地，本发明还提供一种低噪音电磁加热装置，其设置有静音模式操作按键，用户在启动该按键时才执行上述的步骤，例如在书房看书时烧水，用户需要低噪音环境，而不在意烧水时间，如此设计方便用户在不同环境使用该产品。

附图说明

下面结合附图对本发明做进一步的说明：

图1为现有技术电磁加热开水煲烧水的噪音测试曲线图；

图2本发明电磁加热装置的低噪音控制方法实施方式一的流程框图；

图3为图2对应的噪音测试曲线图；

图4为本发明电磁加热装置的低噪音控制方法实施方式二的流程框图；

图5为图4对应的噪音测试曲线图；

图6为本发明电磁加热装置实施例的示意图。

具体实施方式

本发明保护电磁加热装置的低噪音控制方法及低噪音的电磁加热装置，其方法主要为通过温度检测，调整PWM信号，以在液体内气泡突然产生的阶段中降低功率，实现平稳的气泡排出，避免聚集过多气泡***产生较大的噪音。进一步地，通过改变PWM信号的频率避免在特定温度阶段电磁耦合噪音的叠加，降噪效果明显，大大提升了用户使用体验。具体请参阅图2、图3、图5的噪音测试曲线图。

实施方式一：

请参阅图2所示本发明电磁加热装置的低噪音控制方法的流程框图，具体包括：

用户启动电磁加热装置，电磁线盘产生高频交变磁场，待加热容器耦合交变磁场产生热量加热其内的液体或者液体与食材混合物，为表述统一和方便，本说明书重点阐述液体为水的情况。

作为最佳实施例，本发明预设温度T1为50℃，当温度超过50℃时，调整PWM信号，降低电磁线盘的输出功率，以避免气泡阐述过多造成***噪音过大。

作为最佳实施例，本发明调节PWM信号采用了调节其频率的方式，具体为降低PWM信号的频率。当然，也可以采用改变PWM信号的脉冲宽度，例如减小脉冲宽度来降低功率。

当然，本发明预设温度T1也可以是40℃至60℃，但若低于40℃，因此时液体加热不够，对流效果不明显，水内的气体排出效果一般，此时采用降低功率加热会使得加热时间过长，不利于用户体验。若高于60℃再降低功率，前面已产生大量气泡，噪音已产生一端时间，突然降功率降低噪音，反而让用户以为机器故障。其中在45-55℃效果最好，考虑到容器的容积和环境影响，若采用降低PWM信号频率来降低功率的话，降低的频率范围应该在30％-80％，这样既能保证容器内水温持续上升，对流缓解，又能兼顾降噪。最佳为40％-70％，作为最佳实施例，选用了50％。此时，对应的电磁线盘输出功率也变为步骤S1中的50％。

除此以外，上述实施例给出了调节PWM信号的频率实现功率降低的控制，也可以采用调节PWM信号的脉冲宽度，调节脉冲宽度的范围可以参考调节频率的范围设定。

请参阅图3所示采用本实施例后的噪音测试结果，采用电磁加热装置烧水时，其加热功率为1200-3000瓦，工作频率为18-28KHz，其在预设温度T1(40-60℃)附近，噪音较大，利用在此温度时，突然降低加热功率，减缓水对流和气泡的产生，避免气泡过多的聚集***，大大降低了此阶段的噪音。

实施方式二：

请参阅图4所示，本发明电磁加热装置的低噪音控制方法的流程框图，具体包括：

步骤S3：当所述实时温度T达到所述预设温度T2时，主控单元调整PWM信号，以升高电磁线盘的输出功率；其中T2大于T1。

作为最佳实施例，本发明所述主控单元调整PWM信号包括调整PWM信号的输出频率。

具体为在所述步骤S1中，所述主控单元输出PWM信号的频率为第一频率(一般通用电磁加热设备为18至28KHz范围，不排除超出该频率范围，此数值仅为方便解释本发明的内容不作为限定其保护范围)，在步骤S2中，当所述实时温度T达到所述预设温度T1时，主控单元调整PWM信号的频率为第二频率，所述第二频率为第一频率的30％-80％。在所述步骤S3：当所述实时温度T达到所述预设温度T2时，主控单元调整PWM信号为第三频率，所述第二频率小于第三频率。

作为最佳实施例，本发明所述预设温度T1为40℃至60℃；所述预设温度T2为80℃至95℃。关于预设温度T1和第二频率参考实施例一中的说明；至于T2设定为80℃至95℃，主要是因为若低于80℃，那么此时水内可能还具有部分气体未充分排出，可能还会产生短暂的高噪音情况。若高于95℃，会导致步骤S2时间过长，影响用户使用体验，且此时水也接近沸腾，在环境或气压变化的情况下，可能会出现假沸。作为最优实施例，设定T2我90℃。至于第三频率由于要提升加热功率，本实施例同样采取了提升频率的方式，这样设计时因为软件设计较为简单，处理逻辑简单，不会过多的占据主控单元的内存，并且此时水温度较高，气泡较少，通过大功率快速的实现沸腾，沸腾时液体翻滚明显，电磁耦合产生的噪音基本可以忽视。进一步地，所述第三频率与第一频率的比值为0.9-1.1。考虑电磁加热装置本身额度功率限定等因素，可以设置为所述第三频率与第一频率相等。

可以获知的，本领域在水温达到预设温度T2时，也可以采用其他方式提升功率，例如加大PWM信号的脉冲宽度。

同样道理，也可以在步骤S2中，采用减小PWM信号的脉冲宽度实现降低功率。也就是说，本领域技术人员基于本发明的发明点也可以采用调节PWM信号频率或脉冲宽度混合的方式实现加热功率的增加或减小。只要采用其中之一实现，也应当属于本发明的保护范围。

请参阅图5所示，采用本发明实施例二的噪音测试图，其噪音明显降低，且比较平缓。

实施方式三：

请参阅图6所示，本发明低噪音电磁加热装置的示意图，包括电磁线盘1、主控单元2、放置在电磁线盘上方的容器3、检测容器内温度的温度传感器4、以及供用户操作的界面(图未视)，所述温度传感器4设置在容器3的下方以检测容器内温度，所述容器内盛装有液体或液体与固体混合的食材，所述界面(图未视)设有静音模式操作按键(图未视)，启动静音模式操作按键，主控单元执行上述实施例一或实施例二的低噪音控制方法。

具体的，作为最佳实施例，本实施例附图3以电磁加热开水器为例阐述本发明的有益效果，也可以叫电磁加热的开水煲或泡茶器或电磁加热的开水壶。

当然，本实施例为开水煲，当本发明的电磁加热的电热锅，其温度传感器可以设置在容器的顶部，即锅盖上。同样道理，本发明的所述电磁加热装置为电磁炉或其它电磁加热的厨房电器。更进一步地，本发明中的温度传感器也可以采用无线传输数据的形式反馈温度信号。

本发明电磁加热装置其设置有静音模式操作按键，用户在启动该按键时才执行上述控制方法，例如在书房看书时烧水，用户需要低噪音环境，而不在意烧水时间，如此设计方便用户在不同环境使用该产品。

当然，也可以不设置静音按键，启动加热即执行上述的控制方法。

以上仅描述了本发明的几个最佳的实施例，本领域技术人员基于本发明公开内容上的简单改进，均属于本发明的保护范围。

Claims

1.电磁加热装置的低噪音控制方法，所述电磁加热装置包括电磁线盘、主控单元、放置在电磁线盘上方的容器、检测容器内温度的温度传感器，主控单元电连接温度传感器获取容器内温度以控制电磁线盘的输出功率，其特征在于，所述低噪音控制方法包括：

2.如权利要求1所述电磁加热装置的低噪音控制方法，其特征在于，还包括步骤S3：当所述实时温度T达到所述预设温度T2时，主控单元调整PWM信号，以升高电磁线盘的输出功率；其中T2大于T1。

3.如权利要求2所述电磁加热装置的低噪音控制方法，其特征在于，所述主控单元调整PWM信号包括调整PWM信号的输出频率。

4.如权利要求3所述电磁加热装置的低噪音控制方法，其特征在于，所述步骤S1中，所述主控单元输出PWM信号的频率为第一频率，步骤S2中，当所述实时温度T达到所述预设温度T1时，主控单元调整PWM信号的频率为第二频率，所述第二频率为第一频率的30％-80％。

5.如权利要求4所述电磁加热装置的低噪音控制方法，其特征在于，所述步骤S3：当所述实时温度T达到所述预设温度T2时，主控单元调整PWM信号为第三频率，所述第二频率小于第三频率。

6.如权利要求5所述电磁加热装置的低噪音控制方法，其特征在于，所述第三频率与第一频率的比值为0.9-1.1。

7.如权利要求3至6任意一项所述电磁加热装置的低噪音控制方法，其特征在于，所述预设温度T1为40℃至60℃；所述预设温度T2为80℃至95℃。

8.如权利要求1或2所述的电磁加热装置的低噪音控制方法，其特征在于，所述主控单元调整PWM信号包括调整PWM信号的脉冲宽度。

9.一种低噪音电磁加热装置，包括电磁线盘、主控单元、放置在电磁线盘上方的容器、检测容器内温度的温度传感器、以及供用户操作的界面，所述温度传感器设置在容器的下方或顶部以检测容器内温度，所述容器内盛装有液体或液体与固体混合的食材，其特征在于，所述界面设有静音模式操作按键，启动静音模式操作按键，主控单元执行如权利要求1至8任意一项所述的低噪音控制方法。

10.如权利要求9所述的一种低噪音电磁加热装置，其特征在于，所述电磁加热装置为电磁炉或电磁加热开水器或电磁加热的电热锅。