加熱炊具及其控制方法

2023-05-26 02:29:51

專利名稱：加熱炊具及其控制方法
技術領域：
本發明涉及一種加熱炊具及其控制方法。
技術背景加熱炊具是一種廚房用具，其能加熱、烹飪食物，使之可食。加熱炊具分為使用電能產生熱量的電炊具[wl]和使用燃氣產生熱 量的燃氣炊具。燃氣炊具使用燃燒燃氣和空氣的混合物所產生的熱量來加熱貯有 食物的容器，進而烹飪食物。因此，燃氣炊具包括燃燒單元，燃燒單元將燃氣和空氣混合，並 燃燒該燃氣和空氣的混合物。亦即，當燃氣注入內部空間時，注入的 燃氣和周圍空氣一道被導入所述燃燒單元。導入所述燃燒單元的燃氣和空氣相互均勻混合併點燃從而燃氣燃 燒。燃氣燃燒所產生的熱被輻射和傳導以加熱和烹飪食物。發明內容加熱炊具的實施方案包括外殼；覆蓋外殼頂部的板；設置在由所述外殼和所述板所限定的內部空間中的多個燃燒器系統；至少一個控制所述燃燒器系統的開/關操作的開關；檢測燃燒器系統的溫度以及 開/關操作的溫度傳感器；以及根據開關的開操作和溫度傳感器所檢測 的溫度值中的至少一個發出報警信號的報警單元。在本發明的另一方面，實施控制加熱炊具的方法包括通過操縱操 作來操作至少一個燃燒器系統；執行報警單元的第一程序以告知用戶 燃燒器系統正在運行；並且當所述燃燒器系統達到預定溫度時，執行 報警單元的第二程序以告知用戶燃燒器系統的運行狀態。在以下的附圖及描述中闡述了一個或多個實施例的細節。從說明 書、附圖以及權利要求中明確了其他特徵。


圖1示出了根據一個實施例的加熱炊具的透視圖。 圖2為圖1中加熱炊具的分解透視圖。圖3為圖1和圖2中加熱炊具當陶瓷板移開時的分解透視圖。圖4為圖1中加熱炊具的部分俯視圖。圖5為根據另一實施例的加熱炊具的部分俯視圖。圖6為說明本發明加熱炊具的操作的方框圖。
具體實施方式
下面將對本發明的實施例進行詳細的說明，實施例的示例藉助於 附圖加以闡明。圖1為根據一個實施例的加熱炊具的透視圖，圖2為圖1中加熱 炊具的分解透視圖，並且圖3為圖1和圖2中加熱炊具當陶瓷板移開 時的分解透視圖。如圖1至圖3所示，根據一個實施例的加熱炊具包括外殼200，該外殼保護炊具的下部，限定所述炊具的外觀，並且具有開口的頂部， 覆蓋外殼200的開口頂部並支撐容納食物的容器的陶瓷板100，以及覆蓋陶瓷板100的邊緣的頂部框架120。所述加熱炊具還包括排氣格柵140，其形成於陶瓷板100的後端， 並且通過所述排氣格柵排放燃燒後的氣體，以及控制開關160，其設置 在陶瓷板的大致前部，以控制燃氣是否燃燒。排氣格柵140和控制開 關160的設置位置和形狀可以變化。但是，設置排氣格柵140和控制 開關160本質上用來排放燃燒後的氣體和控制燃氣燃燒的開與關。用來燃燒和排放燃氣的多個部件被容納在由陶瓷板100和外殼 200所限定的內部空間中。以下將描述所述加熱炊具的內部結構。多個燃燒器罐設置在內部空間中，所述多個燃燒器罐各設置有空 間，在所述空間中燃氣和空氣相互充分地混合，因此能夠實現均勻燃 燒。混合管單元220設置在各個燃燒器罐210的側面，以通過所述燃 燒器罐210的側面提供燃氣和空氣。噴嘴單元290設置成與所述混合管單元220的入口間隔開預定距 離，由此燃氣在高壓下向混合管單元220的入口噴射。燃燒器框架230設置在燃燒器罐210的上方。燃燒器框架230支 撐燃燒器罐210的位置，並提供用於自發熱板240所產生的氣體的排 放通道，所述發熱板將在後面進行描述。用於將燃燒後的氣體排向外 側的排氣單元260位於燃燒器框架的後部。排氣格柵140設置在所述 排氣單元260上方。所述燃燒器罐210的頂部開口 ，並且所述發熱板240設置於所述 燃燒器罐210的開口頂部上。通過當燃氣和空氣的混合物燃燒時所產 生的熱加熱發熱板240。當發熱板240變熱後，會輻射出具有與發熱板240的物理特性相應的帶寬的輻射能。發熱板240的輻射能至少包括可見光帶寬的頻率。因此，用戶可 以獲知所述加熱炊具正在運行的事實。不必說明，通過自發熱板240 所產生的輻射熱以及從發熱板240傳遞給陶瓷板100的傳導熱食物被 加熱和烹飪。以下將描述向加熱炊具供給燃氣的結構。通過主供給管道250將燃氣從外側引入到所述加熱炊具中。通過 操縱開關160操作的燃氣閥252控制導向各個燃燒器系統的燃氣供給 方向。通過所述燃氣閥252的燃氣，經連接至各自燃燒器系統的燃氣 供給管道254引導至噴嘴單元290。被導向噴嘴單元290的燃氣在高壓下注入混合管單元220的入口 。 在這一點上，由於燃氣以高速朝混合管單元220的入口噴射，因此根 據柏努利定律，在每個混合管單元220的入口附近的空間中將形成低 氣壓環境。因此，外部空氣也被引入混合管單元220，並且當通過混合管單 元220的燃氣和空氣混合相互混合時形成混合物。燃氣和空氣被導入 燃燒器罐210的內部空間，並進一步相互混合。這種燃氣和空氣混合 物在每個發熱板240中燃燒。每個發熱板240設置為具有多個細孔的網。當通過所述孔時，燃 氣和空氣混合物發生燃燒。通過混合物燃燒所產生的燃燒後的氣體沿 著燃燒器框架230所提供的排氣通道導向排氣格柵140，並排向外部。 因此，所述排氣通道可以是限定在陶瓷板底部和燃燒器框架230頂部 之間的空間。與此同時，具有不同發熱量的燃燒器罐210設置在外殼200的內 部空間中，並且根據食物種類選擇一個燃燒器罐210。通過將容納欲烹 飪食物的容器放置在陶瓷板100與所選定的燃燒器罐210相對應的部 分上，用戶可獲得最大的便利。更詳細地，兩個較大尺寸的燃燒器罐210設置在外殼20的內部空 間的兩側，並且一個較小尺寸的燃燒器罐210設置在兩個較大尺寸的 燃燒器罐210之間。對所述小尺寸燃燒器罐210而言，燃氣和空氣從 加熱炊具的前側供給到後側，且所述燃氣和空氣彼此進一步良好地相 互混合。燃氣和空氣的混合物在發熱板240中燃燒，並向排氣單元260 排放。對設置在外殼20的內部空間兩側的大尺寸燃燒器210而言，燃氣 和空氣從加熱炊具的後側供給到前側。在燃氣和空氣在燃燒器罐210 中彼此進一步混合後，燃氣和空氣的混合物在發熱板240中燃燒，並 向燃燒器罐210的後方排放。如上所述，加熱器罐210的布置是為了實現最優的加熱燃燒器系統。依照本實施例中的加熱炊具的燃燒器系統，所述燃燒器罐的高度 降低了，空氣量相對於燃氣量(以下，稱作"空氣率")增加了，且燃 氣和空氣的混合物的流阻降低了 。以下將描述該實施例中所述加熱炊具燃燒器系統的結構。燃燒器罐210設置在外殼200的內部空間中。混合管單元220設 置在各燃燒器罐210的側面。各噴嘴單元290設置成接近各混合管單 元220的入口。此處，混合管單元220對準形成於燃燒器罐210側表面上的開口 212。混合管單元220的多個混合管222對準多個開口 212。因此隨燃 氣導入的空氣量可以最大化。混合管單元220與開口 212的對準將在 以後進行更具體地描述。每個開口 212的高度等於或略小於燃燒器部分210的高度。亦即， 當從混合管222延伸的方向看時，開口212形成為圓形。開口212的 直徑212實質上與燃氣和空氣能夠進行充分混合的空間的垂直高度相 等，由此，充分混合的燃氣和空氣的混合物能夠擴散進入燃燒器罐210。如上所述，由於每個開口 212的高度實質上等於燃燒器罐210的 高度，所以在燃燒器罐210內混合物的擴散能夠增強，且燃燒器罐210 的高度可最大限度地降低。另外，每個混合管222具有截面積從入口管逐漸減小的管口部分 和自管口部分延伸，且截面積從管口部分逐漸增加的擴散部分。混合管222的擴散部分的截面積的增加響應於開口 212的面積以 提供連續性，由此減小流體的流阻。因此，開口 212的混合管222的擴散角與開口 212的直徑相符。 亦即，從混合管222的擴散部分的延伸線與開口 212的圓周相交。同時，如上所述，混合管單元220連接到燃燒器罐210的一側。 更具體地說，混合管單元220具有多個混合管222，並且燃燒器罐210 具有多個與所述多個混合管222對準的開口 212。噴嘴單元2卯設置在 混合管單元220的入口附近。由於混合管單元220 —般為直線形排列，所以噴嘴單元2卯形成 為直線形。因此，所述燃燒器布置能夠實現更加緊湊的結構。由於混合管單元220具有水平彼此平行布置的多個混合管222, 所以與從噴嘴單元290注入的燃氣一同導入的空氣量，也就是空氣率， 可以增大。更具體地說，由於設置了多個混合管222，故大量的空氣通 過混合管222可與燃氣一起導入。亦即，能夠理解的是較之使用單個混合管導入空氣的情況，這種 方式能夠導入更大量的空氣。例如，當燃氣通過單個混合管222導入 時，在該單個混合管222周圍形成低氣壓環境，由此通過該單個混合 管222導入空氣。然而，當燃氣通過多個混合管222導入時，導入空 氣的整個空間增加了。相應地，通過多個混合管222導入的空氣總量 比通過單個混合管所導入的空氣量大。另外，混合管222在幾乎同一個水平面上彼此平行布置。雖然多 個混合管222可以布置在不同的水平高度上，但是高度差限制在預定 範圍內。如上所述，由於混合管222彼此平行布置，因此導入燃燒器罐210 的混合物氣體相互碰撞產生湍流。這增加了燃氣和空氣的混合，並由 此改善燃燒效率。在此，限制所述範圍的原因，在所述範圍內混合管 222之間的水平高度彼此不同，是混合管222可設置的高度應限制在開 口 212能夠形成的範圍內。與此同時，混合管222可以沿相同方向延伸。亦即，混合管222 的延伸線可以彼此不相交。這增加了從混合管220排放出的混合物的 湍流的產生。另外，簡化了混合管單元220的製備過程，並且與混合 管單元220對準的噴嘴單元290也變得容易安裝。另外，如圖所示，混合管單元220中混合管222的數目為5個。 這個數目是通過多次實驗確定的。根據實驗，當混合管222的數目從1增加至5時，空氣率的增加率急速上升。然而，當混合管222的數目大於5時，增加率急速下降。由於相較於製造一個混合管222的成本 而言，空氣率的效率稍微增加了。因此，期望混合管的數目為5個。多個混合管222布置的範圍在燃燒器罐210的側表面上平均分配。 位於末端的一個混合管222，可以設置在燃燒器罐210直徑的末端，以 通過在燃燒器罐210的內部空間中有效產生湍流，來改善導入燃燒器 罐210中的燃氣和空氣的混合效率。根據燃氣和空氣的混合物沿著燃燒器罐210內表面的切線的不同 方向的流動，形成了所述混合物相互碰撞的位置，由此產生湍流，借 助於該湍流燃氣和空氣的混合物在燃燒器罐210內廣泛地擴散。因此， 可以理解為，在燃燒器罐210內，燃氣和空氣相互間均勻混合。如上所述，通過在燃燒器罐210內均勻混合燃氣和空氣，即使燃 燒器210的高度降低了，也可實現空氣和燃氣的混合物的生成和均勻 的燃燒性能。以下參考附圖4和5，描述用於控制燃燒器系統的部件。多個用於控制燃燒器系統的控制部件安裝在外殼200的內部空間 的前部。通過操縱開關160來操作的燃氣閥252設置在安裝控制部件 的空間內。當用戶操縱操縱開關160時，所述燃氣閥252調整通過主 供給管道250供給燃燒器系統的燃氣量。點火變壓器270設置在燃氣閥252的一側，用於提供電流，該電 流產生火焰，該火焰點燃供應到燃燒器框架的內部空間中的燃氣。使用從點火變壓器270提供的電流產生火焰的火花塞272設置為 與發熱板240頂部間隔預定距離。因此，通過發熱板240的燃氣和空氣的混合物被火花塞272所產生的點火火花點燃，並在發熱板240上 燃燒。由此，發熱板240輻射出輻射能。燃燒器系統包括溫度傳感器，其用於檢測燃燒器系統的溫度。當 檢測到的溫度等於或高於預定值時，溫度傳感器打開。當檢測到的溫 度低於所述預定值時，關閉溫度傳感器。能夠自動控制溫度的恆溫器 可用作所述溫度傳感器。將恆溫器設計為，當溫度高於參考值時恆溫器打開，當溫度低於 參考值時恆溫器關閉。將雙金屬件用於所述恆溫器以執行上述開/關操 作。該雙金屬件通過將兩種具有不同熱膨脹係數的金屬片貼在一起形 成。當溫度達到預定值時，所述預定值由兩種金屬片的不同的熱膨脹 係數所決定，具有較高熱膨脹係數的金屬片進一步膨脹且彎曲程度發 生了變化，據此恆溫器執行開/關操作。在此將省略對恆溫器的具體結構的介紹。所述恆溫器可以設置於燃燒器系統的任何部分。然而，理想情況 是所述恆溫器設置在燃燒器罐210附近，以有效檢測燃燒器系統的溫 度。與此同時，報警單元280設置在點火變壓器270的相對側。亦即， 報警單元280讓用戶獲知加熱炊具是否正被使用，以及燃燒器系統的 溫度是高於還是低於預定值。當操縱開關160打開或溫度傳感器打開時，報警單元280產生報 警信號。為了實現上述內容，在燃氣閥252上設置有信號傳輸單元，例如 一個微動開關以當操作操縱開關160時向報警單元280傳輸信號。更具體地，當用戶旋轉操縱開關160以操作加熱炊具時，通過旋轉操縱 開關160，信號傳輸單元如微動開關產生信號，並將該信號傳輸至報警單元280。報警單元280包括多個燈281，故用戶可以識別加熱炊具的當前 狀態。所述燈281設置在外殼200的內部空間的前部並被陶瓷板所覆 蓋。如上所述，當燃燒器系統的溫度等於或高於預定值時，報警單元 280會打開燈281，由此用戶可以識別加熱炊具的當前狀態。亦即，當 操作操縱開關160以操作燃燒器系統時，報警單元280的燈281被打 開，由此用戶可以識別所述燃燒器系統的運行。將報警單元280的燈281設計成它們所發出的光線能夠穿過陶瓷 板IOO。另外，燈281的數目等於或多於設置在外殼200中的燃燒器系 統的數目。亦即，燈281設置成與各個燃燒器系統相對應。因此，當 一個燃燒器系統運行時或一個燃燒器系統的溫度等於或高於預定值 時，相應的燈281被打開。不必說，報警單元280的燈281可以發射出多種顏色的光。從這 個意義上講，當操縱操縱開關160時從燈發射出光的顏色可與當溫度 等於或高於預定值時燈發射出光的顏色有所不同。這種情況下，用戶 可以更加精確地識別所述加熱炊具的當前狀態。例如，當操作操縱開關時發射出藍光，並且當確定溫度升高超過 參考溫度時發出紅光。而且，當操作操縱開關160時燈發光，並且當 檢測到溫度高於參考溫度時發出報警聲，可以準確警告用戶。根據本實施例中加熱炊具的另一方面，加熱炊具包括至少一個燃 燒器系統和操縱開關160，通過使用操縱開關160用戶可開啟或關閉所 述燃燒器系統。加熱炊具還包括通過檢測燃燒器系統的溫度產生開/ 關信號的溫度檢測傳感器；和報警單元，所述報警單元響應於溫度檢測單元的開信號和操作開關160的開操作中的至少一個產生報警信號。 因此，當檢測到溫度檢測單元的開信號和操作開關160的開操作
中的至少一個時，報警單元280產生報警信號。為了此目的，溫度檢 測單元設置在發熱板240上方預定間隔處，以檢測燃燒器系統中由於 燃氣燃燒所產生的燃燒熱而具有最高溫度的部分的溫度。
通過檢測具有最高溫度的部分的溫度，能夠防止用戶被其他部分 所傷。
亦即，在本實施例的燃燒器系統中，燃氣在發熱板240上燃燒。 因此，溫度檢測單元設置在以燃氣燃燒的最高溫度加熱並輻射輻射熱 的發熱板240的上方。
因此，溫度檢測單元所在的部分是具有最高溫度的部分。如上所 述，通過檢測具有最高溫度的部分的溫度並讓用戶獲知該溫度，可以 避免其他部分對用戶的傷害。
與此同時，將參照圖6，描述根據本發明的實施例的加熱炊具的 控制方法。
至少一個加熱炊具的燃燒器系統(SIOO)。當檢測到所述燃燒器系 統在運行時，報警單元280中執行第一程序以告知用戶該燃燒器系統 在運行(S200)。
在步驟S100中，當燃燒器系統的溫度達到預定值時，報警單元 280執行第二程序以向用戶傳送該燃燒器系統正在運行的事實(S300)。
這裡，加熱炊具可以依照用戶的意願運行，也可不顧及用戶的意 願運行。另外，加熱炊具也可因其他外部原因而運行。例如，兒童的好奇心或用戶的疏忽可導致加熱炊具的運行。
在任何情況下，當操縱操縱單元160時，在報警單元280中執行 第一程序。當執行第一程序時，向形成在報警單元280中的光發射單 元282施加電能，以便光發射單元282向外側發光。
因此，所述第一程序包括用於向所述光發射單元282施加電能的 步驟和用於從光發射單元282向外側發光的步驟。
當用戶操縱操縱開關160使得燃燒器系統運行並且燃燒器系統的 溫度達到預定值時，報警單元280中執行第二程序以發送信號，該信 號讓用戶獲知燃燒器系統正在運行。第二程序的執行方式和第一程序 相同。
另外，光發射單元282的數目等於或多於設置在外殼200中的燃 燒器系統的數目。因此，當一個燃燒器系統運行產生信號時，相應的 光發射單元282打開，從而讓用戶獲知該燃燒器系統的當前運行狀態。
當光發射單元282對應所述燃燒器系統時，第一和第二程序被單 獨執行。亦即，當一個具有相對較高發熱能的燃燒器系統運行時，在 對應正在運行的燃燒器系統的光發射單元282中單獨運行第一和第二 程序。
與此同時，根據本發明的加熱炊具的另一方面，報警單元280的 燈281為發光二極體。所述發光二極體設計為利用半導體的連接結構， 通過電子和空穴的再結合而發光。由於發光二極體較小，具有長久的 使用壽命，且直接將電能轉化為光能，因此能耗減少並獲得快的響應 速度。
本發明不限於上述實施例。例如，溫度傳感器也可不位於發熱板240上方，而是在所述燃燒
器框架230的一側。另外，可以設置發聲單元以產生報警源。因此，
報警信號可以通過聲音和光傳送至用戶。
另外，也可使用其他任何能夠允許用戶識別當前運行狀態的報警 設備。
儘管已經通過許多示例性實施例描述了本發明，但是應當理解的
是本領域技術人員可以想出許多其他的變形和實施例，這些變形和 實施例將落入本發明的原理的精神和範圍內。更具體地，在說明書、 附圖和所附權利要求的範圍內，可對元部件和/或主題組合結構的排列 作出多種變化和變形。除了在元部件和/或布置方面的變化和變形外， 本領域技術人員也可明確其他可替換的應用。
實施所述加熱炊具可以增加燃燒器系統中燃氣的燃燒效率，減小 燃氣和空氣的流阻。
另外，由於導入燃氣和空氣的混合物，空氣率增加了。
另外，由於加熱炊具的整體尺寸，特別是燃燒器系統的高度減小 了，故可提高加熱炊具的安裝和使用的便捷性，降低製造成本。
另外，當用於檢測所述燃燒器系統溫度的溫度傳感器和用於控制 提供熱量以烹飪食物的燃燒器系統的開關操作的操縱開關中的任一個 出現錯誤時，即產生報警信號，由此用戶可以更加安全地使用所述加 熱炊具。
另外，由於報警信號是通過操縱操縱開關和溫度傳感器而產生， 因此如果它們中的任何一個出現錯誤，報警信號也能產生。因此，能 夠防止對用戶的傷害。
權利要求
1.一種加熱炊具，包括外殼；覆蓋所述外殼的頂部的板；設置在由所述板和所述外殼限定的內部空間中的多個燃燒器系統；控制所述燃燒器系統的開/關操作的至少一個開關，其特徵在於，所述加熱炊具還包括溫度傳感器，所述溫度傳感器檢測所述燃燒器系統的溫度以及開關操作；以及報警單元，所述報警單元根據所述開關的開操作和所述溫度傳感器檢測到的溫度值中的至少一個產生報警信號。
2. 根據權利要求l所述的加熱炊具，其特徵在於，所述報警單元 包括燈。
3. 根據權利要求2所述的加熱炊具，其特徵在於，所述燈位於所 述板的下方。
4. 根據權利要求2所述的加熱炊具，其特徵在於，所述燈包括發 光二極體。
5. 根據權利要求l所述的加熱炊具，其特徵在於，所述報警單元 的數目等於或多於所述燃燒器系統的數目。
6. 根據權利要求l所述的加熱炊具，其特徵在於，對於所述燃燒 器系統的開操作和所述開關的開操作，所述報警單元產生不同的報警 信號。
7. 根據權利要求l所述的加熱炊具，其特徵在於，所述燃燒器系 統採用燃氣燃燒的方式產生熱量。
8. 根據權利要求l所述的加熱炊具，其特徵在於，當所述燃燒器系統的溫度等於或高於預定值時，所述溫度傳感器產生開信號，並且 當所述燃燒器系統的溫度低於所述預定值時，所述溫度傳感器產生關 信號。
9. 根據權利要求l所述的加熱炊具，其特徵在於，所述燃燒器系 統包括-注入燃氣的噴嘴單元；混合管單元，所述混合管單元設置在所述噴嘴單元的前面，用於混合所述燃氣和空氣；燃燒器罐，所述燃燒器罐設置在所述混合管單元的前面，用於進 一步混合所述燃氣和所述空氣；以及發熱板，所述發熱板設置在所述燃燒器罐上方，用於產生輻射能量。
10. 根據權利要求9所述的加熱炊具，其特徵在於，所述溫度傳 感器設置在所述發熱板上方。
11. 一種控制加熱炊具的方法，其特徵在於，所述方法包括 通過操縱操作來操作至少一個燃燒器系統；在報警單元中執行第一程序，以讓用戶獲知正在操作所述燃燒器 系統；以及當所述燃燒器系統達到預定溫度時，在所述報警單元中執行第二 程序，以讓所述用戶獲知所述燃燒器系統的操作狀態。
12. 根據權利要求ll所述的方法，其特徵在於，所述報警單元包 括發光的光發射單元。
13. 根據權利要求12所述的方法，其特徵在於，所述第一程序或第二程序包括向所述光發射單元施加電能；以及允許所述光發射單元向外側發光。
14. 根據權利要求11所述的方法，其特徵在於，所述第一程序與 所述第二程序相同地執行。
15. 根據權利要求ll所述的方法，其特徵在於，所述燃燒器系統 利用燃氣燃燒的方式進行操作。
16. 根據權利要求ll所述的方法，其特徵在於，所述報警單元包括多個光發射單元，所述光發射單元的數目等於所述燃燒器系統的數 百。
17. 根據權利要求16所述的方法，其特徵在於，當所述報警單元 操作時，所述燃燒器系統執行獨立的程序。
全文摘要
一種加熱炊具的實施方案包括外殼；覆蓋外殼頂部的板；設置在由所述板和所述外殼所限定的內部空間中的多個燃燒器系統；控制所述加熱器系統的開/關操作的至少一個開關；檢測燃燒器系統的溫度以及開關操作的溫度傳感器；以及報警單元，所述報警單元根據開關的開操作和溫度傳感器所檢測到的溫度中的至少一個產生報警信號。
文檔編號F23D14/12GK101230992SQ20071015995
公開日2008年7月30日 申請日期2007年12月20日 優先權日2007年1月23日
發明者李大來, 柳尚旻, 柳廷玩, 梁大奉, 鄭容奇, 金映秀 申請人:Lg電子株式會社