技術領域
本發明涉及一種感應式烹調,并且更具體地涉及一種適于與各種不同的廚具容器一起使用的感應式加熱用具。
本發明主要經開發用作多功能烹調器并且將會在下面參考這種應用進行描述。然而,應當理解的是本發明不限于這種特定的使用領域。
背景技術:
貫穿整個說明書對現有技術的任何討論決不應被視為是承認這種現有技術是眾所周知的或形成本領域的公知常識的一部分。
現有的爐灶頂部烹調沒有向用戶提供關于烹調中的食物的溫度的足夠反饋。對常規食物加溫用具的用戶控制也要求在烹調過程中進行許多不同步驟的手動干預。在常規加熱用具中,有時難以設置精確的溫度并且幾乎沒有或沒有關于烹調過程是怎樣進展的反饋。因此,常規烹調方法與關于加熱操作的預期結果的不適當結果和不確定性關聯。
本發明的目標是克服或改善現有技術的至少一個缺點或提供有用的替代物。
本發明的目標是以優選的形式提供帶有復雜特征的感應式食物烹調用具,其與手動替代物相比有助于烹調過程的自動化、簡易性、可預測性和質量。
技術實現要素:
根據本發明的一個方面,提供一種烹調用具,該用具包括:
至少一個控溫加熱元件;
用戶界面,其用于接收用于烹調的用戶輸入設置;以及
處理器模塊,其根據用戶輸入保持用于烹調的烹調數據并且能夠在烹調過程中向用戶提供提示。
根據本發明的一個方面,提供一種烹調用具,該用具包括:
至少一個控溫加熱元件;
用戶界面,其用于使用戶能夠選擇用于烹調的預定義對象或預定義廚具;以及
處理器模塊,其保持用于烹調所選擇的對象的烹調數據(順序或過程)并且在烹調過程中向用戶提供提示。
優選地,該烹調用具包含用于自動識別正在使用的廚具的廚具傳感器。更優選地,該處理器模塊在識別了廚具之后能夠調整所選擇的烹調順序或過程。
優選地,該烹調用具包含一個或更多個溫度傳感器。更優選地,該烹調用具包含一個或更多個遠程溫度傳感器。最優選地,該處理器模塊從溫度傳感器接收表示烹調溫度的數據并且能夠根據所選擇的烹調順序或過程調整或控制控溫加熱元件。
根據本發明的一個方面,提供一種如本文所描述的加熱元件。優選地,該加熱元件有效地與一個或更多個溫度傳感器關聯。更優選地,該加熱元件與冷卻組裝件關聯。
根據本發明的一個方面,提供一種用于烹調用具的處理器裝置,該裝置包括:
用戶界面,其用于使用戶能夠選擇用于烹調的預定義對象或預定義廚具;
烹調數據的數據庫,其包含用于烹調所選擇的對象的順序或過程;
其中該裝置適于在烹調過程中向用戶顯示一個或更多個提示。
根據本發明的一個方面,提供一種用于烹調用具的用戶訪問界面,該用具包括可耦合到具有烹調數據的數據庫的處理器裝置;該界面包括:
控制程序,其適于接收用戶輸入以便選擇用于烹調的預定義對象或預定義廚具;
該控制程序適于響應于用戶輸入在烹調過程中向用戶顯示一個或更多個提示。
根據本發明的一個方面,提供一種用于控制如本文所描述的烹調用具的方法。
根據本發明的進一步方面,提供一種用于與處理器裝置一起操作的計算機可讀介質,該計算機可讀介質包括用于執行如本文所描述的方法的計算機編碼。
附圖說明
為了更好地理解本發明,現在參考以下附圖,其中:
圖1是示出根據本發明的教導所用的電磁爐和常規鍋具的局部橫截面平面圖;
圖2A是示出根據本發明的教導的示例性多功能電磁爐的構造的示意圖;
圖2B是示出根據本發明的教導的示例性多功能電磁爐的構造的示意圖;
圖3是大致正方形的電感加熱線圈的平面圖;
圖4是矩形電感加熱線圈的示意性平面圖;
圖5是橢圓形電感加熱元件的示意性平面圖;
圖6A是電感用具和烹調容器的示意性橫截面圖;
圖6B是示出與烹調容器一起使用的電感用具的示意性橫截面圖;
圖7是穿過圖6A所示的裝置的示意性橫截面圖;
圖8A是穿過電磁爐和鍋具的另一實施例的示意性橫截面圖;
圖8B是穿過圖8A所示的裝置的橫截面圖;
圖8C是穿過電磁爐和烹調容器的結合的第二實施例的橫截面圖;
圖9A-圖9H示出與多功能電磁爐的烹調表面關聯工作的熱敏元件的不同實施例;
圖10A是穿過含有RFID標簽的烹調容器的示意性橫截面圖;
圖10B-圖10D示出結合多功能電磁爐用于測量食物溫度的裝置的不同實施例;
圖11示出用于多功能電磁爐的用戶界面面板的示意性表征圖;
圖12是用戶界面面板的第二實施例;
圖13是示出烹調程序的實施方式的流程圖和曲線圖;
圖14是示出第二烹調程序的實施方式的流程圖;
圖15A是示出與硅膠墊一起使用的示例性電磁爐和烹調容器的示意性表征圖;
圖15B是示例性電磁爐和常規鍋具的示意性表征圖;
圖15C是示出與硅膠墊一起使用的示例性電磁爐和烹調容器的示意性表征圖;
圖16是對溫度作出響應的示例性電路的示意性表征圖;
圖17A-圖17E示出示例性熱傳感器實施例的示意圖;
圖18A-圖18I示出示例性控制界面方法的示意圖;
圖19A-圖19D示出用于輸入控制的示例性控制界面方法的示意圖;
圖20示出針對溫度范圍構建的烹調任務的列表;
圖21A-圖21B示出與用具正時控制關聯的示例性用戶界面設置;
圖22A-圖23C示出示例性電感線圈組裝件的示意圖;和
圖23A-圖23C示出示例性電感線圈冷卻組裝件的示意圖。
具體實施方式
應該理解的是,現有爐灶頂部烹調裝置沒有提供足夠的溫度反饋、用戶控制和反饋。特定的烹調溫度通常難以設置或保持。用戶幾乎沒有得到關于鍋具或烹調用具怎樣對熱量的輸入作出反應的反饋。這導致用戶不確定、緊張不安并且可能導致未煮熟、煮得過久或浪費的食物。
在一個實施例中,帶有一個或更多個單獨的非電力廚具用具容器(例如煲鍋、煎鍋、烤鍋、水壺、陶罐、真空低溫烹調鍋等)的便攜式感應供電灶臺能夠提供底座與烹調容器之間的操作關系。感應底座能夠(自動地或通過用戶手動輸入)識別廚具用具。
如圖1所示,便攜式或柜頂式感應灶臺用具與非電力廚具協作。在優選實施例中,烹調用具10具有傳感器和微處理器,它們能夠自動地且在沒有用戶手動輸入的情況下識別或辨認占據上部平坦的烹調表面12的特定廚具11。以此方式,單個感應供電用具10能夠與煲鍋、煎鍋、烤鍋、水壺、陶罐、真空低溫烹調器具或適合與基于電感線圈的烹調器具一起使用的其他烹調容器協作。如下面將會解釋的,本發明的一些實施例適合利用常規廚具或者作為其他實施例特別適合與特定配置的廚具協作。本發明的一些實施例提供了可以與常規廚具和特別改裝的廚具協作的用具10。應當理解的是在可替換的實施例中,感應灶臺用具可以內置在家用烹調用具中或與其集成在一起。
如圖1、圖2A和圖2B所建議的,并且參考常規廚具的使用,示例性用具10包括具有用戶界面面板14的便攜式外殼13。該用戶界面面板提供了許多用戶輸入開關和控制器15、16以及顯示面板17;僅作為示例,其可以呈現為液晶顯示器、TFT顯示器、固定段顯示器、LED顯示器、OLED顯示器或類似顯示器的形式。應當理解的是本發明可以用提供顯示信息和用戶輸入的觸摸屏來實施。外殼13提供用于接收熱傳感器20的電引線19的可選插座18。在圖1的實施例中,傳感器20可以浸沒在正在烹調的食物21中,即使當容器蓋22蓋在容器11上時。
如圖2A和圖2B所示,用具10包括烹調表面12,電感線圈23位于該烹調表面下面。該線圈具有中心開口24,第二傳感器25位于該中心開口內。第一傳感器20和第二傳感器25與微處理器或微控制器單元(MCU)26協作。微控制器26也接收來自用戶操作的開關和控制器15、16的輸入。MCU 26與比例控制軟件27和烹調控制程序28協作以影響對電力控制硬件29的控制。電力控制硬件29供應電力給電感線圈23并且將信息30供應到顯示面板17,該信息向用戶提供關于用戶自己使用用戶控制器15、16的偏好選擇、關于烹調過程的進展和關于烹調過程可能需要的數據的反饋。其他的變體和實施例將會在下面公開。
比例控制軟件被用于提供更大的精確性和對烹調溫度的控制。這種比例控制體制可以被用于特殊溫度區域/范圍(例如具有5攝氏度增量的70-100攝氏度或具有1攝氏度增量的55-100攝氏度),以便允許以比傳統方法明顯更準確的方式實現慢速烹調、慢燉和沸騰的功能。應當理解的是可以指定或實施其他溫度范圍和增量。比例控制軟件能夠限制可能導致過度烹煮的食物的溫度過高。并不要求溫度控制軟件在整個烹調溫度范圍內使用比例控制。
為了允許用戶儲存在隨后的烹調操作中能夠容易地返回的喜愛設置,MCU26可以具有固態存儲器或與其協作。因此,可以通過按壓用戶激活開關或按鈕記住特殊設置,其中在MCU上將會記錄關于一件特定廚具的溫度數據,從而在實際上完成當前操作之后能夠準確地重復當前操作。因此,以這種方式儲存烹調信息為用戶提供了便利和一致性。
為了獲得最佳烹調結果,烹調控制程序28可以例如儲存或確定時間和溫度曲線。例如,在砂鍋的示例中,選擇4小時烹調時間的用戶將會獲得與選擇6小時烹調時間的用戶不同的時間和溫度曲線。在6小時烹調時間的實例中,“變熱”時間將會比4小時時間更慢,這導致更好地軟化肉類中的結締組織和肌肉纖維——從而將肉嫩化并形成膠質。
MCU 26及其存儲器也可以被用于獲得、記錄和儲存特定的廚具物品的加熱曲線。這可以例如通過添加固定數量比如一升水到平底鍋并且隨著電力供應到電感線圈而測量水或容器的溫度來完成。所得到的溫度和時間曲線表示廚具的熱質(或加熱飽和點)。所得到的熱量和時間曲線提供廚具的“簽名”,其能夠由MCU和隨后的烹調操作來解釋和使用。用戶可以將名稱賦予這種廚具簽名以便隨后調用。
適合感應加熱的一件特定廚具在嶄新時可以被供應更新裝置,該更新裝置可以為MCU供給應用于該廚具的程序和參數。該更新裝置可以是與廚具關聯的RFID標簽或者例如包含對于容器來說特有的程序、數據或其他信息的USB存儲棒裝置。這種信息可以通過將USB存儲器插入到該器具的USB接口或端口而被下載到MCU儲存設備。應當理解的是這種信息可以從數據網絡(例如因特網)下載到USB裝置,以便上傳到該用具。
應當理解的是示例性裝置能夠提供至因特網或家庭網絡的連接,以便使能軟件的更新。該軟件更新可以包含一個或更多個以下方面:軟件改進、新產品、新食譜或控制,以便使消費者能夠“升級”他們的廚具。
本發明的優點之一在于MCU 26的存在允許收集和利用關于烹調過程的數據??梢詮倪h程探測器或從特制的容器及其組件收集數據。例如,容器的頂蓋和把手能夠是可互換的、可拆除的并且可選地裝備有溫度傳感器、壓力傳感器或其他傳感器。容器的頂蓋可以由鑄鐵形成并且可以包含透明窗口。該頂蓋可以具有足夠的重量和聚合物密封件,以便當蓋上該頂蓋時促進高壓烹調。頂蓋也可以具有開口或端口,通過該開口或端口可以插入探測器。類似地,容器把手能夠是可拆卸的并且具有傳感器、儲存的信息和用來向MCU 26無線傳輸信息的設備。
如圖2B最好地示出,控制器MCU 26可以接收多個數據信號。這些數據信號可以表示由以下裝置測量的溫度:位于烹調容器11內的多個外部溫度傳感器20中的相應一個;和/或位于烹調線圈23附近的多個固定安裝的溫度傳感器25中的相應一個。
應當理解的是烹調裝置可以包含用于使能與遠程設備32通信的通信方法31(或軟件)。這種與遠程設備的通信能夠進行以下各項中的一個或更多個:
◆更新軟件/固件;
◆診斷;
◆定制用戶界面;
◆與遠程設備通信;
◆與無線或有線系統例如藍牙、WiFi、LAN、USB數據線等通信;
◆與能夠運行應用程序和通訊的任一無線設備界面連接。
在一個實施例中,廚具可以包含“冷觸式(Cooltouch)”鑄造把手。在一個實施例中,廚具可以使能與遠程溫度探測器、位置、閉鎖的互連。可以提供頂蓋支架以用來使能冷凝液滴回到廚具中。
在一個實施例中,用具外殼可以具有開關控制的或無開關控制的電源出口33以便驅動其他設備。該出口可以是AC或DC,并且用來為用具例如攪拌器、自動鍋具攪拌器、手動混合器或搗碎器供電。
如圖3所示,電感線圈40可以被形成為四邊形的形狀,該四邊形是帶有圓角41的正方形。線圈40具有被傳導螺旋形電感器43圍繞的中心開口42。在該實施例中,電感器43具有成對的平行邊44、45和46、47。針對感應加熱過程優化了類似拐角41的彎曲半徑。這種電感線圈適用于基本正方形的廚具,該廚具具有大約310mm寬乘以310mm長的底座尺寸。應當理解的是可以使用其他尺寸和形狀的廚具。
圖4示出大致四邊形的電感線圈48的第二實施例。在該示例中,成對的平行邊49、50和51、52具有不相等的長度。此外,中心開口53具有大致平行于線圈的側邊邊緣的外圍平坦點/無偏差靈敏點(flat spot)。這種線圈48不是以偏移曲線構造的。僅作為示例,這種矩形線圈可以具有大約275mm寬乘以350mm長的周邊尺寸,它適用于具有大約305mm寬乘以380mm長的底座尺寸的基本矩形的廚具。應當理解的是可以使用其他尺寸和形狀的廚具。
非圓形感應加熱線圈54的另一實施例在圖5中示出。在該實施例中,縱向末端55、56具有相等的半徑并且存在一對平行的過渡外圍側邊57、58。中心開口59的形狀對應于線圈54的外圍形狀。僅作為示例,這種含片形(lozenge)線圈可以具有大約275mm寬乘以350mm長的周邊尺寸,它適用于具有大約305mm寬乘以380mm長的底座尺寸的基本含片形的廚具。應當理解的是可以使用其他尺寸和形狀的廚具。
四邊形或非圓形感應加熱元件的另一實施例在圖6A和圖7中示出。在該示例性實施例中,線圈的總體外部形狀是帶有圓角的正方形,但是存在位于線圈的內部部分62和外部部分63之間的縫隙61。在該示例中,縫隙61和中心開口64的存在允許多個溫度傳感器(在該示例中是65)穿過線圈60并穿過上表面12突出。在該示例中,每個溫度傳感器65都呈現突出在上表面12上方的圓形或圓頂形上表面66。在該示例中,烹調容器67具有容納傳感器68的溝槽或凹口68。溝槽或凹口68的深度小于在上表面12上方的傳感器65的高度。因此,當容器67被安放在傳感器65上時,容器的底部與上表面12之間將會存在氣隙69。圓形或圓頂形的頂部以及容器中進行協作的溝槽或凹口的布置創建了用具10和容器67之間的積極的機械接合,這可選地提供了相對于電感線圈60準確地定位容器67的方式,并且提供了傳感器65和容器67之間的緊密的熱接觸。
在一個實施例中,溫度感測元件65被固定就位并且從上表面突出。所限定的氣隙是例如大約5mm。應當理解的是外部溫度感測元件68可以用來定位廚具。
應當理解的是,如圖6B所示,在灶臺范圍內具有凸起的溫度感測元件65和/或凸起的定位銷可以保持廚具70遠離灶臺表面(例如在灶臺上方5mm)。這使灶臺能夠保持相對較涼,進一步保持內部元件(特別但不限于線圈元件,如銅絞合線線圈(Copper Litz Wire Coil))較涼,并且使溫度感測更有效和/或更準確。應當進一步理解的是凸起的定位銷也可以用作額外的溫度感測點。
如圖8A所示,當容器81中的溝槽或凹口是深溝或者比上表面83上方的傳感器82的高度更深時,容器84將會與表面83做出更平坦的接觸。如圖8B和圖8C所建議的,烹調容器不管是否是圓形都可以在其下表面85具有同心圓溝槽87。當溝槽87的半徑等于傳感器81到線圈中心82的有效半徑距離時,容器84將自由地圍繞中心82旋轉86。
如參考圖6至圖8所討論,這種布置可以有利于廚具相對于電感線圈的定位,幫助在烹調過程中提升廚具以便在廚具和上表面之間創建絕熱的氣隙,并且因此幫助使上表面12保持最小溫度。應當理解的是,僅作為示例,廚具的提升可以通過使用非導電的“三腳架”的方式實現,該“三腳架”是在成形的玻璃烹調表面或硅墊中的三維凸起突出件。
如圖9A至圖9G所示,其示出相對于用具10的上表面12安裝中心熱傳感器的可替換布置。
如由圖9A(和圖9B)所建議的,中心熱傳感器90位于上表面12以下并且在電感線圈的中心開口內。溫度由傳感器90的電輸出來指示。
如圖9C所示,中心傳感器或其他一個或更多個溫度傳感器91可以穿過上表面12中的開口92突出。在該示例中,熱敏電阻器93被安裝在壓縮彈簧94上,從而烹調容器的重量將引起彈簧94壓縮,以致當容器在它上方時傳感器與上表面12齊平。
應當理解的是非圓形電感線圈的目的是調節和優化非圓形廚具的效用。對于給定尺寸的用具10,應當理解的是當烹調容器是正方形或矩形時提供最大烹調區域。因此當電感線圈的尺寸和形狀類似于結合用具10使用的最大烹調容器的尺寸和形狀時,均勻加熱和烹調空間的功效被提升。
如圖9D所示,由于傳感器被引入上表面12中的開口92,傳感器95可以一直與上表面12齊平。
如圖9E所示,傳感器96可以被固定(非彈簧加載94)并仍然突出在上表面12上方。
如圖9F所示,由于傳感器被引入上表面中的開口,傳感器97可以與上表面12齊平。烹調裝置包含在上表面和傳感器上方延伸的相對薄的硅層98。應當理解的是這可以提供相對平滑的表面以便清洗。
如圖9G所示,由于傳感器被引入上表面中的開口,傳感器97可以穿過上表面12突出。烹調裝置包含在上表面和傳感器上方延伸的硅層99。傳感器穿過上表面12突出并進入硅層99。應當理解的是這可以提供相對平滑的表面以便清洗。
如圖9H所示,由于傳感器被引入上表面中的開口,傳感器97可以穿過上部表面12突出。烹調裝置包含在上表面和傳感器上方延伸的硅層99。傳感器穿過上部表面12突出并且穿過硅層99。
在一個實施例中,安裝在上烹調表面“內”或“穿過”上烹調表面的傳感器可以穿過其中的開孔突出,并且硅蓋或鋁蓋可以被放置在傳感器頂上,以便適合與頂表面齊平和/或密封開孔。僅作為示例,上烹調表面可以是玻璃烹調表面或陶瓷烹調表面。
如圖10A所示,容器11與本發明的感應用具10之間的協作和通信可以通過為容器11提供RFID換能器100而被增強。換能器100可以應用到容器11的表面或嵌入其內部。在該示例中,換能器100位于腔體101內,該腔體101位于容器11的下表面102上。RFID標簽100被調適為與位于用具12內的標簽讀取器103協作并且與MCU 26協作。RFID標簽可以具有存儲器,以便儲存關于其所嵌入或關聯的容器11的身份或信息。進一步地,容器11可以具有它自己的單個或多個溫度傳感器104以及其他傳感器105。從一個或更多個傳感器104、105接收的信息可以從RFID標簽100發送到RFID收發器103。以此方式,關于溫度或與烹調過程關聯的其他參數的信息可以從單獨的容器11提供給用具10。進一步地,然后包含在標簽存儲器中的信息可以被烹調控制程序和比例控制軟件利用,以便優化用具10的操作,這主要通過利用該信息來控制向電感線圈提供電力的方式。來自RFID標簽100或傳感器104、105的信息也可以在顯示面板17上向用戶顯示。
如圖10B所示,諸如溫度信息的信息也可以由可浸入水中的溫度探測器106來收集,該溫度探測器106由導線107連接到位于用具10上的插孔108。該用具也可以包含USB端口109,該USB端口適于接收與溫度傳感器106關聯的USB插頭110。如圖10D所示,溫度傳感器111可以通過剛性或半剛性的掛鉤112懸掛在容器的邊緣。以此方式,探測器111和MCU 26之間的無線通信113能夠作為例如任意一個或更多個藍牙、RFID或WI-FI信號的交換而發生。
熱量或其他烹調探測器可以通過將該設備放置在用具外殼的頂部、接近它或在其內部而經由感應來供電或充電。能夠可選地使用初級感應電源線圈來為探測器中的電池充電。
圖11中示出基礎用戶界面面板115。該面板包括旋轉式用戶輸入或溫度116、時間117和加熱強度或加熱任務118。該顯示器指示用戶選擇的溫度119、實際溫度120、當前實際時間121和烹調過程中剩余的時間122。顯示器123的中心部分提供了關于用戶做出的選擇的視覺反饋。
在一個實施例中,僅作為示例,可以包含一個或更多個輸入控制元件(125、126和127),以便提供輸入數據來控制軟件和/或烹調程序。輸入數據可以表示重新校準烹調過程的設定(例如用戶優選的燉煮溫度)。
用戶可以根據他們的個人喜好預設時間和溫度設定。因此,該用具能夠獲得和儲存一個或更多個客戶設定,這些設定可以稍后被恢復以便由特定的用戶重復地執行烹調操作。僅作為示例,可以提供低溫設定,其可以被用于浸泡豆子或豆類或使其發芽。
因為用具10傾向于與各種廚具一起使用,所以特定的控制器如用戶可選的溫度控制器可以由帶有可變步驟的表盤或表盤的可變指數控制來提供。例如,相同的表盤可以在不同的烹調體制中提供不同的用戶反饋。在第一體制中,表盤能夠提供三種設定:低、中和高。這些設定將是通過觸摸反饋、通過表盤自身或通過在顯示器上提供的指示可由用戶檢測的。但是,在不同或第二烹調模式中,相同的表盤可能提供十個指數設定,它們通過觸摸反饋或者通過視覺顯示是可由用戶檢測的。在一些實施例中,應用于用戶控制器的阻力可以被更改,以便提供對用戶施加在控制器上的旋轉力的不同阻力。
圖12中示出用戶界面面板130的進一步實施例。該面板包括視覺顯示器131,其被細分為功能區段132、133、134。在優選實施例中,在適當的顯示區段下面提供適當的用戶輸入控制器(例如135、136、138、139)。例如,顯示區段133用文字顯示通過用戶使用旋轉用戶輸入件135選擇的用具的種類。另一旋轉用戶輸入件136允許用戶在各種不同烹調任務如浸泡、保溫、加熱、慢熱、燉煮、沸煮、炒、煎炸和炸焦之間進行選擇。用戶選擇在相鄰區段132中顯示。溫度顯示區段137根據由用戶在相鄰溫度控制器138上做出的選擇顯示用戶選擇的溫度和容器的測量溫度。類似地,用戶選擇的烹調時間和實際完成時間在位于用戶的時間選擇器控制器139附近的時間區段134中顯示。根據在位于下方的旋轉用戶輸入件141上做出的選擇,該設備的各種功能在功能顯示區段140中被指示。
圖13示出一個序列,其中通過各種用戶輸入來確定如何由MCU選擇特定的烹調曲線。在該實例中,所述曲線包括在時間間隔內的加熱過程的強度。在該示例中,所述過程開始于用戶將容器150放置在上表面12上。用戶例如通過使用參考圖12討論的用戶輸入件135來選擇用具。由用戶進行的用具選擇151導致適當的顯示133,并且可以進一步包括與所選擇的用具152關聯的相應特征或顯示選項。然后用戶設置期望的烹調時間153。接著,MCU根據算法利用包含用具類型和總烹調時間的用戶選擇從包含在MCU的儲存器154中的查找表中選擇烹調曲線。
如圖13所示,當用戶為特定的食譜選擇2小時烹調時間時,溫度增張比用戶選擇8小時烹調時間時的溫度增長更陡峭150,其中后者的起始溫度上升156較不陡峭。然后由MCU選擇的溫度曲線被比例控制軟件和烹調程序使用,以便隨著時間推移實現溫度的上升158、保持159和降低160。
用具10的多樣性由圖14進一步示出,其中用戶將煎鍋放置在上表面12上以便開始烹調過程160。用戶向用具MCU指示已經選擇了煎鍋161。由MCU生成適當的顯示,用于驅動顯示面板17。該顯示示出適用于所選擇的用具的信息和特征162。針對煎鍋的用戶選擇的適當顯示可以包含來自列表的通用油類型的顯示163。
如圖14所建議,顯示的油類型可以是例如黃油、未精煉椰子油、精煉椰子油、特級初榨橄欖油、特級輕質橄欖油、米糠油和酥油。然后用戶能夠選擇將在烹調過程中使用的油類型164。該選擇進而將確定MCU向電力控制硬件傳達信息的方式并因此確定向電感線圈供給電力的方式。這種溫度和時間體制被監控以創建在烹調過程中連續調整的反饋環165。
應當理解的是通過選擇“油特征”,用戶能夠選擇將要使用的脂肪/油的類型,并且該單元限制加熱以便保持在該油的“煙點”以下。當該脂肪或油達到各自的煙點時,它分解成甘油和游離脂肪酸。然后甘油進一步分解成丙烯醛,它引起對眼睛和喉嚨極其刺激的煙霧。煙點標志著氣味和營養兩者退化的開始,并且因此限定了優選的最大可用溫度。這對于改善健康狀況和烹調的食物的口味是有用的。例如,由于深度煎炸是非常高溫的過程,因此它需要具有高煙點的脂肪。
參考圖15A至圖15C,在一個實施例中,硅基墊片170(類似于圖9F和圖9G的硅層98、99)可以覆蓋整個上烹調表面171。在使用中,硅基墊片可以被夾在烹調表面171和放置在該表面頂上的廚具172之間。僅作為示例,這種硅基墊片可以使能任意一個或更多個以下特征:
◆保持隔離層,從而烹調表面能夠保持相對較涼,由此保持電子器件和驅動線圈相對較涼;
◆提供開孔173,以便允許“穿過烹調表面”凸起的熱敏電阻器174仍然接觸烹調容器(如圖15A最好地示出);
◆去除該墊片,以使得任何尺寸的常規第三方廚具能夠以常規方式在該系統上使用,如圖15B最好地示出;
◆包含封裝在硅墊片170內的無源RFID遠程溫度傳感裝置175,其優選地在中心安裝以最小化由感應“場”176帶來的任何影響,如圖15C最好地示出;RFID遠程溫度傳感裝置可以包含RFID“標簽”177和熱敏電阻器178,其在烹調器具應用有源磁場時變得有效,如圖16最好地示出。
參考圖16,包含熱敏電阻178的調諧電路180使得該電路能夠根據預定頻率響應185來對溫度做出響應。特定的頻率響應186限定了作為溫度188的函數的頻率187。這能夠被RFID標簽用于測量/計算溫度。
圖17A至圖17E僅以示例的方式示出熱傳感器的可替換布置。1.在這些示例性實施例中,用于直熱鍋具的溫度傳感器的具體構造設計包含:
◆帶有彈性體組件的設計;
◆帶有機械加工的碳聚合物“活塞”組件的設計;
◆利用陶瓷組件的設計。
參考圖17A,溫度/熱傳感器組裝件200可以包含彈性體組件。在該示例中,溫度傳感器210位于覆蓋元件212(僅作為示例,圓頂元件或陽極氧化鋁圓頂蓋或銅圓頂蓋或有色金屬圓頂蓋)下方并與其接近。固定部件214含有包括上表面元件(通常為玻璃)216的組裝件,其由固定支撐支架218支撐。在該示例中,彈性體組件220將覆蓋元件耦合到固定組裝件。這種彈性體組件能夠粘合/緊貼到玻璃上以便創建密封222,和/或從上方貼緊覆蓋元件224。
圖17B示出包括聚合物耦合件230的溫度傳感器組裝件201,該聚合物耦合件在該示例中包含一對聚合物“活塞”組件232、234。外活塞組件232有效地支撐上表面216,而內活塞組件支撐覆蓋元件212和溫度傳感器210。內活塞組件被調適為響應于烹調用具的應用而移動,并且被偏壓元件(通常為螺旋彈簧)236向上偏壓。
圖17C示出包括活塞耦合件240的溫度傳感器組裝件202。內活塞組件244可以與覆蓋元件212整體地形成。外活塞組件242可以進一步包含密封O形圈元件246(通常由彈性體形成)。僅作為示例,外活塞部分可以由聚合物形成。在該示例中,圓頂元件在與烹調裝置接合時是可移動收縮的。
圖17D示出可替換的實施例203,其中彈性體元件256支撐上表面216并密封地接合覆蓋元件210。外活塞部分252在與烹調用具接合時將覆蓋元件引導至收縮位置。
圖17E示出可移動的溫度組裝件204,其包含可密封地耦合到上表面216和覆蓋元件212的彈性體膜266。外活塞支撐件262在與烹調用具接合時將中心組裝件264(并因此將覆蓋元件212和溫度傳感器210)引導至收縮位置。
應當理解的是覆蓋元件212被調適為在與烹調用具接合時移動到向下的位置。這一元件被偏壓成具有向上接合取向,例如偏壓元件或彈性耦合元件。
烹調裝置內的智能關系的示例性實施例可以在邏輯過程/控制圖表中表示。這種智能關系可以通過識別廚具特性而被使能。在發布廚具之前,將在軟件中限定其各自的特性。烹調單元可以具有更新該軟件/固件的設備,以便使能新發布的廚具的前向兼容性。
烹調裝置內的智能關系的優點可以包含以下各項中的任意一個或更多個:
◆額外的用戶界面功能;
◆用來引導用戶與功能性交互的UI邏輯控制;
◆用來使用戶與該設備交互的多種方法;
◆用于自動控制的“烹調”菜單;
◆使用能夠協助用戶控制烹調結果的滑條的“任務”菜單;
◆通過溫度調節繞開自動化而直接打開,但是提醒用戶自動化是可能的;
◆直接打開并且沒有溫度調節(與典型的現有灶臺相同);
◆“學習模式”,其中該裝置能夠學習第三方廚具(AllClad、LeCreuset等)的特性——例如,煮1升水并記錄溫度斜率;
◆用來確定水的沸點的海拔高度設置單元;
◆編碼器表盤的可定制標定指數——例如適配任務或個人偏好。
用具控制可以包含以下步驟中的任何一個或更多個:
◆儲存多種廚具的熱學性質;
◆選擇使用中的“廚具”;
◆使得能夠訪問易于使用的功能;
◆選擇烹調任務預設(Cooking Task Presets)以便協助烹調(這些能夠定制并保存以便以后調用);以及
◆添加/下載新特征。
圖18A至圖18I公開了示例性裝置控制界面。
參考圖18A,在該示例中,一旦打開電源301,主菜單就啟動對“喜愛的菜單”、“新平底鍋”、“選擇平底鍋”和“設定”的選擇302。通過選擇“選擇平底鍋”,選擇平底鍋菜單303提供一系列可用的已知/可選的廚具。一旦選擇菜單中的特定廚具,就能夠顯示預設的廚具特有菜單304。選擇菜單以后,能夠顯示預設設定菜單305,從而示出默認預設設定。這些預設設定能夠在調整設定菜單306中被調整。一旦配置了設定,用戶就能夠選擇開始307。
在圖18A所示的示例中,用戶已經選擇了煎鍋來烹調具有中等厚度的預設默認設定的烙餅,并以140攝氏度的溫度每一側20秒共烹調1分鐘,對此用戶已經將默認設定調整到在130攝氏度的溫度下烹調的更厚烙餅,這需要每一側30秒共2分鐘的烹調時間。
參考圖18B,用具控制模式310能夠允許用戶使用預設功能。在烹調煎餅的示例中,用戶能夠在工作過程中調整設定311,例如影響溫度312和烹調時間313。該器具可以進一步為用戶提供關于經用戶調整的烹調設定的提示314。
在該示例中,對用戶的提示314可以包含以下各項中的任意一項或更多項:“保存到最愛”、“油類型?”、“攪拌?”和“起泡?”。一旦用戶選擇特定的烹調提示,油類型就能夠建議油類選擇以避免過度加熱,并且能夠導致不同的溫度和時間調節。針對“攪拌?”和“起泡?”建議/幫助,裝置能夠提供建議以便提供更好的結果。“保存到最愛”使得用戶能夠保存他們定制的預設設定以便以后調用。
圖18C示出用具控制用戶界面,其包含關于多種烹調模式中的每一種的滑條調整件。例如,滑條調整件320能夠改變所推薦的烹調溫度和/或烹調時間和/或其他預設置。也能夠提供與所選擇的設定相關的關聯提示329。
應當理解的是雖然圖18C示出用于以下各項的控制滑條調整件:“煮蛋”321、“煎蛋”322、“荷包蛋”323、“炒蛋”324、325、“魚類”326、“烙餅”327、“意大利面”328、“馬鈴薯”329、“米飯”330、“意大利調味飯”331、“肉排”332、“原湯”333、“濃味肉湯”334、“糖”335、“燉肉”335——具有針對額外烹調指導的關聯提示——該裝置并不局限于這些特定的控制界面。
參考圖18D,如先前所公開,用戶可以選擇保存當前調整的設定作為預設的最喜愛設置。例如,用戶可以從提示菜單340選擇(保存到最喜愛設置)。
參考圖18E,一旦將經調整的設定保存到最喜愛的菜單,用具就能夠保持“最喜愛的菜單”345以供用戶選擇。例如,一旦選擇了使用最喜愛的菜單,用戶就能夠從最喜愛的菜單中選擇346先前保存的經調整的設定之一。一旦選擇了特定的最喜愛菜單347(例如烙餅),用戶界面就能夠顯示348菜單的所保存的調整設定,并且能夠提供關于在廚具中選擇的特定廚具或先前保存的原料(例如油類)的提示349——由此提醒用戶留心關于這一特定菜單的需求。應當理解的是這允許用戶直接轉移到定制和保存的菜單。
用具控制界面可以進一步允許用戶配置新的廚具以便與用戶界面菜單350一起使用。該廚具可以被保存在用戶定義的名稱下。新配置的廚具可以通過“選擇平底鍋”菜單調用。
圖18F示出新平底鍋選項351可以通過檢測沸點使用戶能夠選擇濕度測試352。向用戶提示添加一升水并插入溫度探測器和選擇“前進”353。
圖18G示出新平底鍋選擇351可以使用戶能夠選擇干燥測試354。提示用戶選擇“前進”355。干燥測試選擇可以包含該裝置以特定曲線加熱廚具。
用具控制菜單也可以被用于訪問特定的自動化功能。例如,圖18H示出用于設置油的煙點360的用戶設定,其能夠確定所選擇的油類型362的最大烹調溫度。例如,圖18I示出自動煮燉功能370,其中該裝置能夠識別加熱曲線以便在開始沸騰時停止并減少加熱到燉點371。該燉點能夠手動調整372。該裝置可以檢測何時將食物添加到流體并且開始再沸騰至燉煮的操作373。類似地,該裝置可以檢測食物(例如意大利面)添加到冷流體中并且自動地激活煮/燉的功能364。
用戶界面也能夠使能熱量/溫度控制。通常,用戶可以在用戶界面中訪問這些模式的任一種,并且也可以使用溫度調節。用戶可以確定溫和地加熱易損食物的加熱速率或時間。
圖19A示出加熱輸入控制模式界面400,其中該裝置起到典型的灶臺的作用。在該示例中,用戶選擇溫度405(例如扭轉溫度設定表盤)并且僅使電功率應用到加熱線圈。在該實施例中,可以使用溫度感測但是不必反饋給用戶,以便通過保持溫度低于預設溫度上限來保護廚具元件(例如平底鍋)和/或傳感器和/或內部組件免于過熱。
圖19B示出加熱輸入控制模式界面410,其中當僅應用電力時該裝置起到典型的灶臺的作用。這種模式允許用戶通過選擇溫度415來調節溫度。廚具溫度可以隨著負載改變,并且用戶能夠選擇溫度調節按鈕416以便保持特定的溫度而不管平底鍋417中的負載如何。
圖19C示出溫度輸入控制模式界面420,其使能溫度的全調節425。該用戶界面顯示了設置溫度426和當前廚具溫度讀數427。
圖19D示出溫度和加熱速度控制模式界面430,其通過溫度比率的用戶控制而使能溫度的全調節235。該用戶界面顯示設置溫度236和廚具溫度237。該界面使用戶能夠選擇達到設定溫度的時間段238。還應當理解的是當選擇涉及特定加熱速度的烹調過程(例如消耗品)時這種操作也能夠自動進行。
該用戶界面能夠進一步使能任務控制。
圖20示出關于一系列溫度構建的烹調任務500的列表,其用于指導用戶為特定任務510選擇適當的溫度。
該用戶界面能夠進一步使能用于烹調的時間控制。該裝置可以包含用戶可選擇的許多選項。時間控制選項能夠使能以下各項中任意一個或更多個的這種用戶選擇:計時器(例如順數計時和/或倒計時)、完成時間(例如日歷時間和/或經歷時間)、延遲啟動(例如設置開始時間和結束時間)、攪拌提醒、翻轉提醒、結束時、設置時鐘和重置時間。
圖21A僅以示例的方式示出用于時間控制的用戶界面設定600。
圖21B示出使用暫停/返回功能的用戶開啟順序610。通過使用暫停/返回選擇,該裝置能夠將烹調溫度降低到“保溫”模式。通過限制能夠使能暫停功能的溫度和/或時間,食物安全標準能夠包含在該模式中。
用戶界面的進一步方面能夠使能以下內容:
◆用戶可以通過記錄烹調順序來創建個人烹調曲線以便以后調用——因此用戶可以利用用戶界面內的多種烹調功能并且保存該過程以便以后調用。
◆使能該裝置的定制設定,包含:設置海拔高度、設置顏色、聲音選擇和編碼器校準——其中通過設置海拔高度,能夠確立水的沸點,可以選擇顏色用于傳達烹調循環或狀態,可以為特定操作或烹調狀態、提示和警報選擇聲音(例如嘟嘟聲、音調或音樂),并且可以設置編碼器校準以改變裝置控制表盤的步驟選擇和靈敏度。
應當進一步理解的是可以更新或保持該裝置可用的軟件和數據集。這可以包含針對任意一種或更多種以下內容的特征:調試、改善或添加烹調功能、添加廚具和/或更新軟件/固件。
用戶界面能夠提供外部溫度探測器提示。例如,當選擇食物或烹調過程時,其將受益于使用遠程探測器——例如肉類的溫度,實現精確的+/1攝氏度。然后該裝置能夠使用這種額外的溫度數據來包含到加熱輸入計算中。一次能夠連接一個或更多個探測器。
圖22A至圖22C僅以示例的方式示出使用絞合線線圈構造(Litz Wire Coil Construction)的電感線圈700的示例性實施例。這些線圈構造可以增加均勻加熱的有效性;和/或增加冷卻的有效性。
圖22A示出在單個連續線圈類型即單個驅動線圈內的多隙線圈710。這種線圈構造包含縫隙區域712(或其變化形式),以便幫助達到用于大號廚具的較大外側直徑(OD)714且同時保留用于較小廚具的小內側直徑(ID)715。這種線圈構造進一步使能橫跨烹調表面的充分均勻的“功率”分布。
在該實施例中,僅作為示例,第一組多個充分均勻分布的線圈繞組與第二組多個充分均勻分布的線圈繞組分開基本較大的縫隙區域。應當理解的是,雖然該線圈包括單個連續的線圈類型,但多個線圈繞組能夠限定充分規則間隔的線圈繞組的多個間隔帶。
參考圖22B,在線圈繞組的相鄰帶之間限定的縫隙區域(例如在線圈繞組的相鄰帶721、722之間限定的縫隙區域720)能夠改善穿過線圈的氣流——通過提供一個或更多個較大的內線圈間縫隙區域的布置。作為示例,具有多個縫隙區域的線圈能夠允許來自強制通風系統的氣流穿過并圍繞線圈流動。
參考圖22C,在線圈繞組的相鄰帶之間限定的縫隙區域可以確認標準或支撐的烹調容器的尺寸。線圈具有多個縫隙,其匹配不同的多件廚具的預定尺寸以便更好地優化烹調/加熱性能。僅作為示例,該線圈可以包含以下各項的任意一個或更多個:
◆適于匹配小尺寸廚具731的尺寸的第一內帶邊緣730;
◆適于匹配中等尺寸廚具733的尺寸的第二內帶邊緣732;
◆適于匹配大廚具735的尺寸的第三內帶邊緣734;
◆適于匹配大號正方形廚具的尺寸的第四外帶邊緣736,從而正方形廚具坐落在最大的“環座”736上。
一種示例性裝置能夠包含電感線圈冷卻系統。圖23A至圖23C示出構造在密封到烹調表面下側的外殼中的線圈,其帶有強制進入并引導出去的空氣。這使線圈能夠保持在較低的溫度并且方便在廚具中維持高熱量(并且保護電子器件的可靠性)。通過使用線圈溫度反饋,能夠控制風機轉速(例如打開或關閉和/或控制速度)以便提供在較低溫度下更安靜的操作(例如在長時間的慢煮期間)。風機也能夠進行操作以便選擇性地冷卻溫度傳感器,例如當轉換鍋具/或用具的時候。
參考圖23A,用于線圈810的冷卻系統800能夠包括:
◆相對中心定位的空氣導入開孔820,例如位于中心溫度傳感器附近(或下面);和
◆多個空氣導出開孔822,優選用于創建相對均勻的線圈冷卻,例如位于線圈的外圍周圍。
在該實施例中,基本處于環境溫度的空氣824(通常通過風機組裝件825)被吸進冷卻系統并經過導入開孔820,它隨后流到導出開孔822。氣流通常由外殼元件826引導。應當理解的是,通過吸進環境溫度空氣并使其流過電子元件827、828,也能夠保持電子元件的有效冷卻。
參考圖23B,用于線圈810的冷卻系統801能夠包括:
◆位于線圈的側邊附近的空氣導入開孔830;和
◆一個或更多個空氣導出開孔832,其優選用于創建相對均勻的線圈冷卻,例如位于線圈的外圍周圍。
在該實施例中,基本處于環境溫度的空氣834(通常通過風機組裝件835)被吸進冷卻系統并經過導入開孔830,它隨后流到導出開孔832。氣流通常由外殼元件836引導。通過在裝置前面使用空氣進口,從前面流到后部出口的強制空氣能夠減少熱空氣和冷空氣的混合——推動熱空氣遠離操作臺面和用戶。
應當理解的是,通過使用第二風機839吸進環境溫度空氣流過電子元件837、838,也能夠保持電子元件的有效冷卻。
參考圖23C,用于線圈810的冷卻系統802能夠包括:
◆位于線圈的側邊附近的空氣導入開孔840;和
◆一個或更多個空氣導出開孔842,其優選用于創建相對均勻的線圈冷卻,例如位于線圈的外圍周圍。
在該實施例中,基本處于環境溫度的空氣844(通常通過風機組裝件845)被吸進冷卻系統并經過導入開孔840,它隨后流到導出開孔842。氣流通常由外殼元件846引導。
應當理解的是,在該示例性實施例中,文氏管開孔842利用來自導出開孔的排氣來吸進環境溫度空氣并使其流經電子元件847、848,以便提供第二氣流路徑并使得也能夠保持這些電子元件的有效冷卻。
雖然已經參考特定的構造細節公開了本發明,但這些細節應當被理解為是以示例的方式提供,而不是作為本發明的范圍或精神的限制。
貫穿本說明書涉及的“一個實施例”或“實施例”是指結合該實施例描述的特定特征、結構或特性被包含在本發明的至少一個實施例中。因此,在本說明書各處出現的短語“在一個實施例中”或“在實施例中”并不必全部涉及相同的實施例,但可以是相同的實施例。此外,本領域技術人員通過本公開將明白,在一個或更多個實施例中可以用任一種合適的方式對特定的特征、結構或特性進行組合。
在隨附的權利要求和本文的描述中,術語“包括”、“其包括”或“它包括”中的任一個都是開放性術語,其意味著至少包括接下來的元件/特征,但是不排除其他元件/特征。因此,當在權利要求中使用時,術語“包括”不應該被解釋為局限于其后列出的手段或元件或步驟。例如,表述方式“裝置包括A和B”的范圍不應該被限制為裝置僅由元件A和B組成。如本文所用,任一術語“包含”或“其包含”或“它包含”也是開放性術語,其意味著至少包含接下來的元件/特征,但是不排除其他元件/特征。因此,“包含”與“包括”同義。
類似地,應當注意的是當在權利要求中使用時,術語“耦合”不應該被解釋為僅限于直接連接??梢允褂眯g語“耦合”和“連接”及其派生詞。應當理解的是這些術語不意欲作為彼此的同義詞。因此,表達方式“裝置A耦合到裝置B”的范圍不應被限制為這樣的裝置或系統,即其中裝置A的輸出端直接連接到裝置B的輸入端。它是指在A的輸出端和B的輸入端之間存在著路徑,該路徑可能是包含其他裝置或設備的路徑?!榜詈稀笨赡苁侵竷蓚€或更多個元件直接物理接觸,或者兩個或更多個元件不彼此直接接觸但依然彼此相互協作或相互作用。
如本文所用,除非另有規定,描述普通目標的序數詞“第一”、“第二”、“第三”等的使用僅表示涉及的相似目標的不同實例,且并不意欲暗示如此描述的目標必須在時間上、空間上、按照排名或者以任一其他方式以給定的順序出現。
如本文所用,除非另有規定,術語“水平”、“垂直”、“左”、“右”、“上”、“下”及其形容詞和副詞派生詞(例如“水平地”、“向右地”、“向上地”等)的使用僅僅是指當特定的繪圖面對著讀者時所示出的結構的取向,或者根據需要在名義上使用過程中參考該結構的取向。類似地,術語“向內”和“向外”一般是指相對于其伸長軸或轉動軸的表面的取向,這視情況而定。
類似地,應當理解的是在本發明的示例性實施例的以上描述中,為了使本公開流暢并幫助理解一個或更多個不同的發明方面,本發明的不同特征有時在單個實施例、圖形或其描述中被組合在一起。然而,這種公開的方法不能被解釋為反映了所要求保護的發明需要比在每個權利要求中明確陳述的特征更多的特征的意圖。相反,如隨附的權利要求所反映,這些發明方面的特征少于前面公開的單個實施例的全部特征。因此,隨附于具體實施方式的權利要求由此明確地合并到該具體實施方式中,其中每個權利要求獨立作為本發明的單獨實施例。
此外,雖然本文描述的一些實施例包含一些特征但是不包含其他實施例所包含的其他特征,但不同實施例的特征組合意欲落在本發明的范圍內并且形成本領域技術人員可能理解的不同實施例。例如,在隨附的權利要求中,任一要求保護的實施例能夠在任一組合中使用。
此外,一些實施例在本文中被描述為方法或方法要素的組合,其能夠通過計算機系統的處理器或通過執行該功能的其他裝置來實施。因此,帶有用于執行這種方法或方法要素的必要指令的處理器形成了用于執行該方法或方法要素的裝置。此外,本文描述的裝置實施例的元件是用于實施由該元件為了實施本發明而執行的功能的裝置的示例。
在本文提供的描述中,闡明了許多特定的細節。然而,應當理解的是本發明的實施例可以在沒有這些特定的細節的情況下實施。在其他實例中,沒有具體地示出眾所周知的方法、結構和技術,以便不使得該說明書難以理解。
因此,雖然已經描述了被認為是本發明的優選實施例,但本領域技術人員將認識到在沒有脫離本發明的精神的情況下可以對其做出其他和進一步的修改,并且意欲要求所有這些變化和修改都落在本發明的范圍內。例如,上面給出的任一方案僅表示可以使用的程序。可以從框圖中添加或刪除功能并且可以在功能方框之間相互交換操作。可以對在本發明的范圍內描述的方法添加或刪除步驟。
應當理解的是,本發明的實施例能夠基本上由本文所公開的特征組成??商鎿Q地,本發明的實施例能夠由本文所公開的特征組成。在此以圖示說明的方式公開的本發明可以適當地在缺少本文未具體公開的任一元件的情況下實施。