對微波爐中的解凍進行控制的方法
2023-10-08 13:09:59
專利名稱：對微波爐中的解凍進行控制的方法
技術領域：
本發明涉及一種微波爐，特別涉及一種用於對在一個微波爐中的解凍進行控制的方法，其中在食品解凍過程中對食品表面的實際溫度進行連續地感測，以對一個解凍過程進行控制。
參見
圖1，現有技術中所涉及的一種微波爐設有一個轉臺11以將需要烹調的食品放置於其上；一個用於產生微波並且能夠通過一個波導將微波供給位於腔10中的食品上的磁控管12；一個用於對受熱的磁控管12進行冷卻的冷卻風扇13；一個用於感測食品溫度的紅外傳感器14；以及一個用於控制磁控管12工作的控制部分(未示出)。
現將對上述微波爐的工作過程進行描述。當使用者為微波爐提供一個烹調指令時，控制部分使磁控管12開始工作，磁控管12所產生的微波通過波導被引導到腔10中並且對食品進行加熱。紅外傳感器14對食品的表面溫度進行感測並為食品表面溫度提供一個相應的電壓信號，該電壓信號經過一系列信號處理被提供給控制部分。控制部分根據經過處理的信號使磁控管12工作以對食品進行加熱直至烹調溫度達到目標溫度，並且在烹調過程中控制部分還使冷卻風扇13工作以對受熱的磁控管12進行冷卻。紅外傳感器14和冷卻風扇13的位置並不僅限於圖1中所示位置，對於不同類型的微波爐來說，可以不同於圖1中所示位置，它們的位置是可改變的，例如將紅外傳感器安裝在所述腔的右側，而冷卻風扇安裝在所述腔的頂部。
冷凍食品的解凍過程可不同於通常的食品加熱。現參照圖2對現有技術中所涉及的在微波爐中的冷凍食品解凍過程進行描述。圖2示出了一個關於時間相對於冷凍食品的溫度變化的圖表，帶有陰影線的方塊表示通電周期，在該通電周期內將電源供給到腔10中作為熱能。即，在帶有陰影線的方塊所示的周期內，磁控管工作以將微波引導到腔10內的冷凍食品上。在需要對冷凍食品進行解凍的情況下，當安裝在腔10的一側的紅外傳感器14對冷凍食品的表面溫度變化進行感測時，微波爐在冷凍食品的表面溫度低於零度的狀態下開始工作。同時，當冷凍食品的表面溫度處於一個低溫狀態下時，即使所述通電周期在初次解凍時比較長，通電周期也會逐漸變短。即，由於隨著解凍的進行，冷凍食品的溫度會逐漸升高，因此在接近翻轉食品周期「P」時通電周期會變短。在翻轉食品周期「P」處，使用者打開微波爐的爐門，翻轉冷凍食品並再次進行解凍。當開始對經過翻轉的冷凍食品進行再次解凍時，根據從初次解凍到翻轉食品周期「P」所用的時間以及在到達翻轉食品周期「P」之前的動力條件，以不變的時間間隔控制磁控管的通電周期。即，在冷凍食品被翻轉後，根據在對冷凍食品的第一次解凍過程(在翻轉之前的解凍過程)中所用的時間和在該段時間內的動力條件，以一個特定的周期和動力進行解凍。因此，在冷凍食品被翻轉後的第二次解凍過程中，僅根據在第一次解凍過程中所用的時間以及在該段時間內的動力條件周期性地接通/斷開磁控管12。
因此，現有技術中所涉及的在微波爐中的解凍具有這樣一個問題，即，在由於需要解凍食品的形狀或其它因素而導致在該冷凍食品兩側的冷凍條件不同的情況下，該冷凍食品的解凍不能達到令人滿意的效果。在現有技術中所涉及的解凍過程中，在冷凍食品被翻轉後的冷凍過程是在沒有考慮翻轉後的冷凍食品表面溫度的情況下進行的，從而會帶來由於不充分解凍或過度解凍而導致的產品可靠性降低的問題，或為使用者帶來不便。
本發明的一個目的在於提供一種用於對微波爐中的解凍進行控制的方法，該方法能夠根據冷凍食品的實際溫度控制第二次解凍。
本發明的其它特徵和優點將在後面的描述中提及，其中一部分可從後面的描述中明顯地看出，或者可通過本發明的實施來獲得。根據說明書、權利要求以及附圖中所涉及的結構可以實現和達到本發明目的和其它優點。
為了達到本發明中的這些和其它優點以及目的，概括地講，本發明涉及一種用於對微波爐中的解凍進行控制的方法，其中所述微波爐具有一個紅外傳感器，所述方法包括下列步驟(a)在收到使用者按下解凍鍵的指令後，控制第一次解凍直到一個預定溫度；(b)在完成第一次解凍後翻轉冷凍食品；以及(c)利用所述紅外傳感器周期性地感測翻轉後的冷凍食品表面溫度，並根據所感測的表面溫度和溫度變化對第二次解凍進行控制。
步驟(a)或步驟(c)中的初始電壓施加周期長於在每一個步驟的後半段中的電壓施加周期。
步驟(a)包括以下步驟利用當前漸進最小溫度Min_T和最小溫度變化ΔT計算翻轉時間點；利用所述最小溫度變化ΔT和最大溫度變化ΔTm中的一個較大值ΔTmax以及當前漸進最小溫度Min_T計算第一次解凍電壓，並根據該計算結果進行解凍；以及如果所述最小溫度Min_T或最大溫度Max_T高於預定溫度，或者所述翻轉時間點超過一個預定時間點，那麼產生一個聲響信號。
步驟(c)包括以下步驟在冷凍食品被翻轉後再次收到一個啟動按鍵指令時，計算解凍完成時間點和第二次解凍周期；在計算解凍完成時間點和第二次解凍周期後，利用一個較小的溫度變化值ΔTmin和當前漸進最小溫度Min_T計算第二次解凍電壓，其中，較小的溫度變化值ΔTmin從對冷凍食品的表面溫度感測所得到的最小溫度變化ΔT和最大溫度變化ΔTm中選擇；以及如果最小溫度Min_T或最大溫度Max_T高於一個預定的溫度、當前的時間點與所計算的完成時間點相同，或者經過了所計算的解凍周期，則結束解凍。
不僅在對冷凍食品的一側進行加熱的第一次解凍過程中，而且在冷凍食品翻轉後的第二次解凍過程中，根據利用一個紅外傳感器對冷凍食品表面溫度的周期性感測來控制電壓施加條件，能夠使冷凍食品達到一種最佳的解凍效果。即，根據冷凍食品的表面溫度和溫度變化控制解凍過程，能夠防止出現不充分解凍或過度解凍的情況，並且本發明所達到的最佳解凍效果能夠讓使用者對產品滿意並提高產品的可靠性。
應該理解的是，以上的發明概述和下面對本發明的詳細描述都是示範性和解釋性的，用於對本發明所限定的保護範圍進行進一步解釋。
圖2示出了現有技術中的一個關於時間相對於冷凍食品的溫度變化的圖表；圖3A和圖3B示出了本發明一個優選實施例所涉及的一種用於對微波爐中的解凍進行控制的方法的流程圖；以及圖4示出了本發明一個優選實施例所涉及的一個關於時間相對於冷凍食品的溫度變化的圖表。
參見圖3A和圖3B，在根據本發明的一個優選實施例的控制微波爐中的解凍的方法中，確定使用者選擇一個解凍鍵(步驟S11)。確定使用者按下一個啟動按鈕(步驟S12)。作為步驟S12的確定結果，如果使用者按下啟動按鈕，不存儲起始5秒內的數據並將它們放過，在其後從第6秒至第10秒期間中選擇25個溫度數據並將它們存儲(步驟S13)。接著，感測當前漸進最小溫度Min_T和最小溫度變化ΔT，並將它們用於下列等式(1)中以計算一個翻轉點(感測點；DP)(步驟S14)。當前漸進最小溫度Min_T被定義為在周期性讀取的溫度中的一個最小的溫度值，最小溫度變化ΔT被定義為當前周期最小溫度與初始最小溫度之間的差值。
DP＝(Min_T*0.5)+(ΔT*0.5)------------------------------(1)，最大溫度變化ΔTm和所述最小溫度變化ΔT之間的一個較大的數值ΔTmax以及當前漸進最小溫度Min_T用於下列等式(2)中，以計算在第一次解凍過程中的加熱電壓(步驟S15)。
第一次解凍功率＝5*{20-(0.5*Min_T)+(0.5*ΔTmax)}--(2)，在解凍過程中，在連續兩分鐘的時間內確定最小溫度Min_T是否高於預定的溫度攝氏18度或者最大溫度Max_T是否高於攝氏40度(步驟S16)。作為確定的結果，如果在連續兩分鐘的時間內最小溫度Min_T高於預定的溫度攝氏18度或者最大溫度Max_T高於攝氏40度，則解凍結束。但是，作為確定的結果，如果在連續兩分鐘的時間內最小溫度Min_T低於預定的溫度攝氏18度或者最大溫度Max_T沒有高於攝氏40度，那麼判斷翻轉時間「DP」是否高於預定值7.5(步驟S17)。作為步驟S17的判斷結果，如果翻轉時間「DP」高於預定值7.5，但在連續兩分鐘的時間內最大溫度Max_T沒有高於攝氏40度，則發出一個聲響信號以將翻轉時間告知使用者(步驟S18)。然後，使用者打開微波爐的爐門，翻轉冷凍食品並關閉爐門(步驟S19)。確定使用者再次按下啟動鍵(步驟S20)。作為步驟S20的確定結果，如果使用者再次按下啟動鍵，將爐門打開前所需的時間T1用於下列等式(3)中，以計算解凍完成時間點(步驟S21)。
解凍完成時間點(最終結束功率FPF)＝51-0.14*T1--- ----(3)，(T1爐門打開前所需時間)。
將爐門打開前所需時間T1用於下列等式(4)中以計算一個常數K，將常數K用於下列等式(5)中以計算第二次解凍周期(步驟S22)。
K＝(1.4*T1+185)/100-----------------------------(4)，第二次解凍周期＝T1*KT1--------------------------(5)，這樣，在計算所述解凍完成時間點和第二次解凍周期後，將當前漸進最小溫度Min_T，以及最小溫度變化ΔT和最大溫度變化ΔTm之間的一個較小值ΔTmin用於下列等式(6)中，以計算用於控制所述第二次解凍過程的電壓(步驟S23)。
第二次解凍電壓＝5*{15*(0.5*Min_T)+(0.5*ΔTmin)}---(6)，在第二次解凍過程中，在連續兩秒鐘的時間內確定最小溫度Min_T是否高於預定的溫度攝氏18度或者最大溫度Max_T是否高於攝氏40度(步驟S24)。作為步驟S24的確定結果，如果在連續兩秒鐘的時間內最小溫度Min_T高於預定的溫度攝氏18度或者最大溫度Max_T高於攝氏40度，則第二次解凍過程結束。另一方面，作為步驟S24的確定結果，如果在連續兩秒鐘的時間內最小溫度Min_T高於預定的溫度攝氏18度或者最大溫度Max_T低於攝氏40度，那麼判斷在步驟S21中所計算的解凍結束時間點EPF是否為當前時間(步驟S25)。接著，作為步驟S25的確定結果，如果在步驟S21中計算的解凍結束時間點EPF不是當前時間，確定是否經過在步驟S22中計算的第二次解凍周期(步驟S26)。如果在步驟S26中所計算的解凍結束時間點EPF是當前時間，或者經過了第二次解凍周期，則第二次解凍過程結束。
現將根據本發明的一個優選實施例對用於對微波爐中的解凍進行控制的方法進行描述。
當開始第一次解凍時，以所計算的第一次解凍電壓開始解凍，以使表面溫度低於零度的冷凍食品解凍。由於冷凍食品在初始解凍時是低於零度的，因此根據冷凍食品的表面溫度應該在較長的一段時間內施加解凍電壓。在冷凍食品的表面溫度升高後，電壓施加周期應該逐漸變短。
冷凍食品在一個時間點處需要被翻轉，所述時間點指的是確定當利用上述步驟使冷凍食品的表面溫度上升至一個特定溫度時完成第一次解凍的時間點，可利用最小溫度Min_T和最小溫度變化ΔT確定翻轉時間點DP。
在翻轉時間點DP以後的解凍過程中，即，在第二次解凍過程中，利用紅外傳感器感測冷凍食品的表面溫度和溫度變化，以控制第二次解凍過程。即，由於根據紅外傳感器所感測的冷凍食品實際表面溫度的在第二次解凍過程中的初始電壓是不變的，因此在第二次解凍的初始階段，電壓施加時間是較長的。在持續施加電壓時，在冷凍食品的解凍過程中，根據由紅外傳感器周期性感測的溫度以及溫度變化，電壓施加周期會逐漸變短。因此，在第二次解凍過程中，利用紅外傳感器對冷凍食品進行周期性的溫度感測，直至解凍結束。這樣，可以看出，在翻轉時間點DP後所施加的電壓開始是較長的，然後逐漸變短，根據由紅外傳感器對冷凍食品實際表面溫度的感測所確定的冷凍食品的解凍程度，利用施加功率的升降來接通與斷開施加電壓。本發明所涉及的用於對微波爐中的解凍進行控制的方法，即使在冷凍食品翻轉後所進行的第二次解凍過程中也能夠根據由紅外傳感器連續感測的冷凍食品表面溫度來調節電壓施加條件。
如上所述，本發明所涉及的用於對微波爐中的解凍進行控制的方法具有下列優點。
首先，不僅在對冷凍食品的一側進行加熱的第一次解凍過程中，而且在冷凍食品翻轉後的第二次解凍過程中，根據紅外傳感器對冷凍食品表面溫度的周期性感測來控制電壓施加條件，能夠使冷凍食品達到一種最佳的解凍效果。即，根據冷凍食品的表面溫度和溫度變化控制解凍過程，能夠防止出現不充分解凍或過度解凍的情況。
其次，本發明所達到的最佳解凍效果能夠讓使用者對產品滿意並提高產品的可靠性。
對於本領域普通技術人員，顯然可在不脫離本發明保護範圍的基礎上對本發明的用於對微波爐中的解凍進行控制的方法進行各種改進和變型。這樣，本發明將覆蓋在後面的權利要求範圍內的對本發明的各種改進和變型。
權利要求
1.一種用於對微波爐中的解凍進行控制的方法，該微波爐具有一個紅外傳感器，所述方法包括下列步驟(a)在收到使用者按下解凍鍵的指令後，控制第一次解凍直至在一個預定溫度；(b)在完成第一次解凍後翻轉冷凍食品；以及(c)利用所述紅外傳感器周期性地感測翻轉後的冷凍食品的表面溫度，並根據所感測的表面溫度和溫度變化對第二次解凍進行控制。
2.如權利要求1所述的方法，其特徵在於，步驟(a)或步驟(c)中的初始電壓施加周期長於在每一個步驟的後半段中的電壓施加周期。
3.如權利要求1所述的方法，其特徵在於，所述步驟(a)包括以下步驟利用當前漸進最小溫度Min_T和最小溫度變化ΔT計算翻轉時間點；利用最小溫度變化ΔT和最大溫度變化ΔTm中的一個較大值ΔTmax以及當前漸進最小溫度Min_T計算第一次解凍電壓，並根據該計算結果進行解凍；以及如果所述最小溫度Min_T或最大溫度Max_T高於一個預定溫度或者所述翻轉時間點超過一個預定時間點，那麼產生一個聲響信號。
4.如權利要求1所述的方法，其特徵在於，所述步驟(c)包括以下步驟在冷凍食品被翻轉後再次收到一個啟動按鍵指令時，計算解凍完成時間點和第二次解凍周期；在計算解凍完成時間點和第二次解凍周期後，利用一個較小的溫度變化值ΔTmin和當前漸進最小溫度Min_T計算第二次解凍電壓，其中，較小的溫度變化值ΔTmin從基於對冷凍食品的表面溫度感測所得到的最小溫度變化ΔT和最大溫度變化ΔTm中選擇；以及如果最小溫度Min_T或最大溫度Max_T高於一個預定的溫度，當前的時間點與所計算的完成時間點相同，或者經過了所計算的解凍周期，則結束解凍。
全文摘要
本發明涉及一種用於對微波爐中的解凍進行控制的方法,其中所述微波爐具有一個紅外傳感器,所述方法包括下列步驟:(a)在收到使用者按下解凍鍵的指令後,將第一次解凍控制在一個預定溫度以下;(b)在完成第一次解凍後翻轉冷凍食品;以及(c)利用所述紅外傳感器周期性地感測翻轉後的冷凍食品表面溫度,並根據所感測的表面溫度和溫度變化對第二次解凍進行控制。這樣,不僅在對冷凍食品的一側進行加熱的第一次解凍過程中,而且在冷凍食品翻轉後的第二次解凍過程中,根據利用一個紅外傳感器對冷凍食品表面溫度的周期性感測控制電壓施加條件能夠使冷凍食品達到一種最佳的解凍效果,並且能夠防止出現不充分解凍或過度解凍的情況。
文檔編號H05B6/68GK1355401SQ0113642
公開日2002年6月26日 申請日期2001年10月16日 優先權日2000年11月30日
發明者鄭裕陳 申請人:Lg電子株式會社