本发明涉及炊具技术领域，尤其涉及用于烹饪器具的煮饭控制方法及烹饪器具。
背景技术：
已知的诸如电饭煲的烹饪器具由于烹饪功能众多，深受消费者的喜爱。电饭煲按加热方式主要分为电磁加热、电热盘加热两种。在采用电热盘加热的电饭煲中，电热盘是电饭煲的主要发热元件，是一个内嵌电发热管的铝合金圆盘。采用电热盘加热的电饭煲容易出现锅内米饭受热不均匀的现象，影响食物的口感，特别是在内锅中的米量较大时。
因此，有必要提出一种烹饪器具的煮饭控制方法及烹饪器具，以解决现有技术中存在的问题。
技术实现要素：
为了解决上述问题，本发明提供一种用于烹饪器具的煮饭控制方法。所述烹饪器具包括煲体、设置在所述煲体中的内锅、可开合地设置在所述煲体上的盖体、用于加热所述内锅的加热装置以及控制装置。所述加热装置包括内电热管和位于所述内电热管的周向外侧的外电热管，所述内电热管与所述外电热管位于同一平面上。所述控制装置被配置为能够控制所述内电热管和所述外电热管单独或同时加热。所述控制方法包括：升温步骤：使所述内电热管和/或所述外电热管加热所述内锅，直至所述内锅中食物产生沸腾；维持沸腾步骤：使所述内电热管和所述外电热管按设定的第一时间间隔比交替加热；以及焖饭步骤：使所述内电热管或所述外电热管单独加热。
根据本发明的用于烹饪器具的煮饭控制方法，外电热管位于内电热管的周向外侧并且位于同一平面上，控制装置能够分别控制内电热管和外电热管加热，使得烹饪器具在煮饭过程的沸腾阶段能够使内电热管和外电热管交替加热，使得内锅中米水混合物产生双向翻滚(即由外向内的翻滚，由内向外的翻滚)，从而使得内锅中食物受热更均匀，由此在煮饭过程中产生更多的气孔，同时能够提升米饭的口感。
可选地，所述煮饭控制方法在所述升温步骤之前还包括吸水步骤：在所述吸水步骤中，所述内锅底部的温度被控制在第一预定温度与第二预定温度之间。
可选地，在所述吸水步骤中，所述内电热管和所述外电热管按设定的第二时间间隔比交替加热。
可选地，所述升温步骤包括快速升温步骤：在所述快速升温步骤中，所述内电热管和所述外电热管同时加热，以使所述内锅中的温度持续升高；以及冲沸腾步骤：当所述内锅顶部的温度大于或等于第三预定温度t3时，使所述内电热管和所述外电热管按设定的第三时间间隔比交替加热，或使所述内电热管或所述外电热管单独加热直至内锅中食物产生沸腾。
可选地，所述煮饭控制方法还包括当所述吸水步骤的持续时间大于或等于第一预定时长t1时，进入所述升温步骤。
可选地，所述煮饭控制方法还包括在所述升温步骤中，所述控制装置根据所述内锅底部和/或顶部的温度变化判定所述内锅中的米量，所述维持沸腾步骤中的平均功率的大小与所述米量的多少成正比。
可选地，所述煮饭控制方法还包括当所述维持沸腾步骤中所述内锅底部的温度大于或等于第四预定温度和/或所述维持沸腾步骤的持续时间大于或等于第二预定时长t2时，进入所述焖饭步骤。
可选地，在所述焖饭步骤中，所述内锅的底部的温度被控制在第五预定温度与第六预定温度之间。
可选地，所述烹饪器具还包括用于驱动所述内电热管的内电热管驱动电路和用于驱动所述外电热管的外电热管驱动电路，所述控制装置连接至所述内电热管驱动电路和所述外电热管驱动电路，并且被配置为能够分别控制所述内电热管驱动电路和所述外电热管驱动电路的导通和断开以控制所述内电热管和所述外电热管单独或同时加热。
可选地，所述内电热管的功率与所述外电热管的功率不同。
本发明还公开一种烹饪器具，所述烹饪器具使用如上所述的任一种煮饭控制方法。
根据本发明的烹饪器具使用如上所述的任一种煮饭控制方法。烹饪器具的外电热管位于内电热管的周向外侧并且位于同一平面上，烹饪器具的控制装置能够分别控制内电热管和外电热管加热，使得烹饪器具在煮饭过程的沸腾阶段能够使内电热管和外电热管交替加热，使得内锅中米水混合物产生双向翻滚(即由外向内的翻滚，由内向外的翻滚)，从而使得内锅中食物受热更均匀，由此在煮饭过程中产生更多的气孔，同时能够提升米饭的口感。
在发明内容中引入了一系列简化形式的概念，这将在具体实施方式部分中进一步详细说明。本发明内容部分并不意味着要试图限定出所要求保护的技术方案的关键特征和必要技术特征，更不意味着试图确定所要求保护的技术方案的保护范围。
以下结合附图，详细说明本发明的优点和特征。
附图说明
本发明的下列附图在此作为本发明的一部分用于理解本发明。附图中示出了本发明的实施方式及其描述，用来解释本发明的原理。在附图中，
图1是根据本发明的一个优选实施方式的用于烹饪器具的煮饭控制方法的流程图；
图2是根据本发明的一个优选实施方式的用于烹饪器具的煮饭控制方法的电路原理图；以及
图3是根据本发明的一个优选实施方式的烹饪器具的内锅锅底的温度-时间曲线。
具体实施方式
在下文的描述中，给出了大量具体的细节以便提供对本发明更为彻底的理解。然而，对于本领域技术人员来说显而易见的是，本发明可以无需一个或多个这些细节而得以实施。在其他的例子中，为了避免与本发明发生混淆，对于本领域公知的一些技术特征未进行描述。
为了彻底了解本发明，将在下列的描述中提出详细的结构。显然，本发明的实施例并不限定于本领域的技术人员所熟习的特殊细节。本发明的较佳实施例详细描述如下，然而除了这些详细描述外，本发明还可以具有其他实施方式。
本发明提供一种用于烹饪器具的煮饭控制方法以及使用该煮饭控制方法的烹饪器具。烹饪器具可以是电饭煲、电压力锅或其它电加热器具。此外，烹饪器具除了具有煮米饭的功能之外，还可以具有煮粥等其它功能。
根据本发明的一个优选实施方式的烹饪器具主要包括煲体、盖体、加热装置以及控制装置。下面将详细描述烹饪器具的各个部件。
煲体可以呈大体圆角长方体形状、大体圆筒形状或其他任何合适的形状。煲体中放置有大体圆筒形状或其他任何合适的形状的内锅。内锅可以自由地放入煲体的内锅收纳部中或者从内锅收纳部取出，以方便对内锅进行清洗。内锅的顶部具有顶部开口以及与顶部开口连通的内腔。使用者可以通过该顶部开口向内锅的内腔中盛放待烹饪的食材，诸如米、汤等，或者通过顶部开口将烹饪好的食物从内腔中取出。
此外，煲体中还设置有用于加热内锅的加热装置300(图2)，加热装置300位于内锅的下方，以对内锅中的食物进行加热。加热装置300可以为电热盘等任何合适的加热装置。加热装置300包括内电热管310和位于内电热管310的周向外侧的外电热管320。其中，内电热管310与外电热管320位于同一平面上。内电热管310和外电热管320可以为圆形、椭圆形、方形等环状结构中的一种或多种。需要说明的是，这里所说的“环状结构”既包括首尾相连的封闭的环状结构，也包括螺旋卷绕而形成的环状结构。例如，在本发明的一个实施方式中，内电热管310为首尾相连而形成的圆形结构的电加热管，外电热管320为螺旋卷绕而形成的方形结构的电加热管。
内电热管310与外电热管320可以同心设置。内电热管310的中心或中心轴线与外电热管320的中心或中心轴线也可以间隔一定的距离。
进一步可选地，内电热管310的功率与外电热管320的功率不同。由此，可以根据煮饭过程中升温速率的需要，设置合适的时间间隔比来控制加热过程，这将在下文中详细描述。内电热管310和外电热管320的功率可以由阻值大小决定。优选地，内电热管310的功率小于外电热管320的功率。例如，内电热管310的功率p1为300w，外电热管320的功率p2为700w，此时加热装置300的总功率p为1000w。可以根据烹饪器具容量的不同选择合适的阻值大小的电热管。例如，可以根据烹饪器具的大小在100w～400w之间选择一个功率值作为内电热管310的功率，并可以在300w～1000w之间选择一个功率值作为外电热管320的功率。优选地，外电热管的功率大于或等于内电热管的功率的2倍。
盖体基本上呈圆角长方体形状，并且与煲体的形状基本上对应。盖体以可开合的方式设置在煲体上，用于盖合煲体的整个顶部或者至少煲体的内锅。具体地，在本实施方式中，盖体可以通过例如铰接的方式在最大打开位置和关闭位置之间可枢转地设置在煲体的上方。当盖体盖合在煲体上时，盖体和内锅之间形成烹饪空间。
进一步地，控制装置200(图2)可以设置在煲体或盖体中。根据本发明的烹饪器具还包括用于驱动内电热管310的内电热管驱动电路210和用于驱动外电热管320的外电热管驱动电路220。控制装置200连接至内电热管驱动电路210和外电热管驱动电路220，并且被配置为能够分别控制内电热管驱动电路210和外电热管驱动电路220的导通和断开以控制内电热管310和外电热管320单独或同时加热。也就是说，控制装置200通过控制内电热管驱动电路210与外电热管驱动电路220的通断可以控制内电热管310与外电热管320的工作状态。下面将结合图2详细描述内电热管驱动电路210与外电热管驱动电路220。
如图2所示，内电热管驱动电路210包括第一三极管q1、第一电阻r1、第二电阻r2、第一继电器rly1以及第一二极管d1。内电热管310和第一继电器rly1串联在市电ac220v电源的零线n与火线l之间。内电热管驱动电路210通过第一继电器rly1的吸合与断开而控制内电热管310是否工作。外电热管驱动电路220包括第二三极管q2、第三电阻r3、第四电阻r4、第二继电器rly2以及第二二极管d2。外电热管320和第二继电器rly2串联在市电ac220v电源的零线n与火线l之间。外电热管驱动电路220通过第二继电器rly2的吸合与断开而控制外电热管320是否工作。其中控制装置200的第一输出端口p1.0连接内电热管驱动电路210，控制装置200的第二输出端口p1.1连接外电热管驱动电路220。
当控制装置200的第一输出端口p1.0输出高电平，第二输出端口p1.1输出低电平时，第一三极管q1导通并且第一继电器rly1为闭合状态，而第二三极管q2截止并且第二继电器rly2为断开状态，使得连接有内电热管310和第一继电器rly1的电路导通，而连接有外电热管320和第二继电器rly2的电路断开。此时，内电热管310处于工作状态，而外电热管320处于休息状态。
当控制装置200的第一输出端口p1.0输出低电平，第二输出端口p1.1输出高电平时，第一三极管q1截止并且第一继电器rly1为断开状态，而第二三极管q2导通并且第二继电器rly2为闭合状态，使得连接有内电热管310和第一继电器rly1的电路断开，而连接有外电热管320和第二继电器rly2的电路导通。此时，内电热管310处于休息状态，而外电热管320处于工作状态。
当控制装置200的第一输出端口p1.0与第二输出端口p1.1均输出高电平时，第一三极管q1与第二三极管q2均导通，并且第一继电器rly1与第二继电器rly2均为闭合状态，使得连接有内电热管310和第一继电器rly1的电路以及连接有外电热管320和第二继电器rly2的电路均导通。此时，内电热管310与外电热管320均处于工作状态。
当控制装置200的第一输出端口p1.0与第二输出端口p1.1均输出低电平时，第一三极管q1与第二三极管q2均截止，并且第一继电器rly1与第二继电器rly2均为断开状态，使得连接有内电热管310和第一继电器rly1的电路以及连接有外电热管320和第二继电器rly2的外电热管驱动电路220均断开。此时，内电热管310与外电热管320均处于休息状态。
由此，控制装置200的第一输出端口p1.0与第二输出端口p1.1通过输出高电平或低电平控制内电热管310与外电热管320的工作状态。进一步地，控制装置200可以通过输入预先设定的时间间隔比(下面将详细描述)控制内电热管310与外电热管320交替加热或单独加热或共同加热。
另外，为了能够感测内锅中的温度，烹饪器具还包括用于感测内锅的底部温度的底部温度传感器和/或用于感测内锅的顶部温度的顶部温度传感器。底部温度传感器和顶部温度传感器可以为热敏电阻。底部温度传感器和顶部温度传感器均连接至烹饪器具的电源板，并通过电源板进一步连接至控制装置，以将感测到的温度数据反馈至控制装置。控制装置200基于底部温度传感器和顶部温度传感器感测到的温度数据控制内电热管310和外电热管320的工作。
下面将结合图1和图3详细描述根据本发明的用于烹饪器具的煮饭控制方法。需要说明的是，图3中的实线为底部温度传感器所感测的内锅底部的温度，虚线为米饭的实际温度。可以理解的是，米饭的实际温度低于内锅底部的温度。本发明中所描述的温度为底部温度传感器或顶部温度传感器所实际感测到的内锅底部或顶部的温度。
通常来说，烹饪器具的工作过程主要包括升温步骤s110、维持沸腾步骤s120以及焖饭步骤s130等。其中，升温步骤s110又可以具体包括快速升温步骤s113以及冲沸腾步骤s114。可选地，在升温步骤s110之前还可以包括吸水步骤s111。对应于不同的阶段，根据本发明的煮饭控制方法使用与之对应的加热方式和加热参数。下面将结合本发明的一个优选实施方式详细描述煮饭控制方法。
步骤s111：使内电热管310和/或外电热管320加热，以使内锅底部的温度被控制在第一预定温度t1与第二预定温度t2之间(对应于吸水步骤)。由此，可以使内锅中的含水率为例如14-15％的米吸收足量的水，转变成含水率为例如约30％的米。
具体地，在本发明的一个实施方式中，底部温度传感器感测内锅底部的温度数据并且将所感测的温度数据传输至控制装置200。当控制模块200检测到内锅底部的温度小于第一预定温度t1时，可以使内电热管310和外电热管320按设定的第二时间间隔比交替加热。第二时间间隔比(n21，n22，n23)满足1/2≤(n21+n22)/n23≤2/3，并且n21≥n22。例如，在本发明的一个实施方式中，第二时间间隔比可以为(7，5，20)。而当控制模块200检测到内锅底部的温度大于第二预定温度t2时，可以控制内电热管310和外电热管320停止加热。由此，将内锅底部的温度控制在第一预定温度t1与第二预定温度t2之间，如图3中的实线所示。需要说明的是，内锅中的食材的实际温度要略低于内锅底部的温度，如图3中的虚线所示。第二预定温度t2可以在50℃-75℃范围之内，第一预定温度t1比第二预定温度t2低2℃-5℃。例如第二预定温度t2可以为55℃，第一预定温度t1比第二预定温度t2低3℃，即第一预定温度t1为52℃。
需要说明的是，在本文中，“时间间隔比”是指在一个周期中，外电热管320的实际发热时间与内电热管310的实际发热时间的比值。具体地，时间间隔比表示为(n1，n2，n3)，其定义为：在周期为n3的时间段内，内电热管310与外电热管320中功率较大的一个加热n1s，内电热管310与外电热管320中功率较小的一个加热n2s，随后均停止加热(n3-n1-n2)s。例如，当外电热管320的功率大于内电热管310时，时间间隔比为(10，8，20)时，表示在周期为20s的时间段内，外电热管320加热10s，接着内电热管310加热8s，随后2s均停止加热，如此反复，以使外电热管320与内电热管310以这种模式进行交替加热；当内电热管310的功率大于外电热管320时，时间间隔比为(0，8，20)时，表示在周期为20s的时间段内，外电热管320加热0s，内电热管310加热8s，随后均停止加热12s，如此反复，以使内电热管310以这种模式进行单独加热。需要说明的是，当内电热管310与外电热管320的功率相同时，则不需要区分n1与n2。
进一步需要说明的是，在步骤s111中，内电热管310和外电热管320的加热方式不限于上述实施方式，其可以是能够使内锅底部的温度控制在第一预定温度t1与第二预定温度t2之间的任何合适的加热方式。例如，在未示出的实施方式中，控制模块200控制仅内电热管310加热或者内电热管310和外电热管320同时加热。
步骤s112：判断步骤s111(吸水步骤)的持续时间是否大于或等于第一预定时长t1。
具体地，在本实施方式中，在步骤s112中，控制装置200判断内锅中的米的吸水持续时间是否大于或等于10分钟(作为“第一预定时长t1”的示例)。若持续时间大于或等于10分钟，则执行升温步骤s110。需要说明的是，步骤s112与步骤s111可以同时进行。此外，需要说明的是，虽然在本实施方式中，第一预定时长t1为10分钟，但是在本发明未示出的其他实施方式中，第一预定时长也可以根据实际情况设定为其他值。优选地，第一预定时长可以在8分钟-20分钟范围之内选择。
如上所述地，若持续时间大于或等于第一预定时长t1(例如10分钟)，则执行升温步骤s110：使内电热管310和/或外电热管320加热内锅，直至内锅中食物产生沸腾。
在本实施方式中，在步骤s110中，使内电热管310和外电热管320同时或者使内电热管310或外电热管320单独工作，以使内锅中的温度升高。在步骤s110中，一方面希望烹饪器具的内锅中的温度快速升高，以缩短烹饪时间，另一方面内锅中的温度的持续快速升高会容易导致溢锅现象的发生。因此，为了使内锅底部的温度尽可能快地升高而又不发生溢锅现象，可以对升温步骤的前期和后期分别使用不同的加热方式。
具体地，在本实施方式中，可以首先执行步骤s113：使内电热管310和外电热管320同时加热，以使内锅中的温度持续快速地升高。(对应于快速升温步骤)。
在执行步骤s113的过程中，内锅中的温度持续快速地升高并由顶部温度传感器感测到。当顶部温度传感器感测的内锅顶部的温度大于或等于第三预定温度时，执行步骤s114。第三预定温度可以在50℃-70℃范围之内。例如第三预定温度可以为65℃。
在步骤s114中，使内电热管310和外电热管320按设定的第三时间间隔比交替加热直至内锅中食物产生沸腾，或使内电热管310或外电热管320单独加热直至内锅中食物产生沸腾(对应于冲沸腾步骤)。第三时间间隔比(n31，n32，n33)满足2/3≤(n31+n32)/n33≤1，并且n31≥2xn32。例如，在本发明的一个实施方式中，第三时间间隔比可以为(14，4，20)。当控制装置200控制内电热管310和外电热管320按设定的第三时间间隔比交替加热时，功率相对于快速升温步骤s113中内电热管310和外电热管320同时加热的情况下会有所降低。如图3所示，升温步骤s110的后期(即冲沸腾步骤s114)相对于升温步骤s110的前期(即快速升温步骤s113)，内锅底部的温度(实线表示)的上升速率以及内锅中食材的温度(虚线表示)的上升速率都降低，可以防止因升温过快导致的溢锅现象。此外，内电热管310和外电热管320交替加热还可以使锅内米水因为温度的交替变化而产生对流，使锅内的米水产生双向翻滚(即由外向内的翻滚，由内向外的翻滚)，从而使锅内食物受热更均匀。
进一步地，在升温步骤s110中，控制装置200可以根据内锅底部和/或顶部的温度变化判定内锅中的米量。例如，控制装置200可以根据一定大小的加热功率所引起的内锅顶部的温度的变化速率判定内锅中米量的多少，以便于基于内锅中米量的多少确定接下来将要详细描述的维持沸腾步骤s120中的平均功率的大小。
步骤s120：使内电热管310和外电热管320按设定的第一时间间隔比交替加热(对应于维持沸腾步骤)。步骤s120的目的是使米的β淀粉转变为α淀粉。通过使内电热管310和外电热管320交替加热，内锅中的米水能够产生对流，使得内锅中的米饭产生双向翻滚(即由外向内的翻滚，由内向外的翻滚)，从而使内锅中的食物受热更均匀。由此，能够在煮饭的过程中产生更多的气孔，同时能够提升米饭的口感。
具体地，在本实施方式中，当执行步骤s110至使内锅中食物产生沸腾时，则执行步骤s120，即，使内电热管310和外电热管320交替加热，以使内锅中维持沸腾。在步骤s120中，第一时间间隔比(n11，n12，n13)满足1/5≤(n11+n12)/n13≤1/2，并且n11≤n12。例如，在本发明的一个实施方式中，第一时间间隔比可以为(2，6，20)。进一步地，在步骤s120中，维持沸腾步骤中的平均功率的大小与米量的多少成正比。即米量越多，维持沸腾步骤中的平均功率越大。其中，如上所述地，米量的多少可以在升温步骤s110中确定。第一时间间隔比可以根据平均功率的大小以及内电热管310和外电热管320的功率的大小进行合理布置。
例如，假设本发明中内电热管310的功率为300w，外电热管320的功率为600w，在煮饭的冲沸腾步骤中采取(8，8，20)的第三时间间隔比进行加热，则此步骤的平均功率为(8/20)×300w+(8/20)×600w＝360w。
当在步骤s120中判定内锅底部的温度大于或等于第四预定温度(例如130℃)和/或步骤s120的持续时间大于或等于第二预定时长t2时，进入步骤s130。可选地，第四预定温度t4可以在125℃-135℃范围之内，例如，130℃。可选地，第二预定时长t2可以在10分钟-15分钟范围之内选择，例如，12分钟。
步骤s130：使内电热管310或外电热管320单独加热(对应于焖饭步骤)。使内电热管310或外电热管320单独加热的同时感测内锅底部的温度，以将内锅底部的温度控制在第五预定温度t5与第六预定温度t6之间，从而将内锅中多余的水分焖干。
具体地，在本发明的一个实施方式中，底部温度传感器感测内锅底部的温度数据并且将所感测的温度数据传输至控制装置200。当控制模块200检测到内锅底部的温度小于第五预定温度t5时，可以使内电热管310或外电热管320单独加热。而当控制模块200检测到内锅底部的温度大于第六预定温度t6时，可以控制内电热管310或外电热管320停止加热。由此，将内锅底部的温度控制在第五预定温度t5与第六预定温度t6之间，如图3中的实线所示。第五预定温度t5可以在101℃-105℃范围之内。第六预定温度t6可以在105℃-110℃范围之内。例如第五预定温度t5可以为103℃，第六预定温度t6可以为106℃。
进一步地，当控制装置200检测到步骤s130的持续时间大于或等于第三预定时长t3时，此时内电热管310与外电热管320均停止加热，煮饭过程完成。其中，第三预定时长t3可以在5分钟-15分钟范围之内选择，例如，12分钟。更进一步地，第二预定时长t2与第三预定时长t3的总和可以大于20分钟，即，t2+t3>20分钟。例如，在未示出的实施方式中，第二预定时长t2为14分钟，第三预定时长t3为8分钟。
可选地，在煮饭程序中，控制装置200通过分别控制内电热管310和外电热管320加热，可以使得煮饭过程在步骤s110的平均功率>步骤s120的平均功率>步骤s111的平均功率>步骤s130的平均功率的程序中进行。
根据本发明的用于烹饪器具的煮饭控制方法，能够分别控制内电热管和外电热管加热，使得在烹饪器具的维持沸腾步骤中使内电热管和外电热管交替加热，从而使内锅中的米水能够产生对流，使得内锅中的米饭产生双向翻滚(即由外向内的翻滚，由内向外的翻滚)，由此，内锅中的食物受热更均匀，并且能够在煮饭的过程中产生更多的气孔，从而能够提升米饭的口感。
本发明已经通过上述实施例进行了说明，但应当理解的是，上述实施例只是用于举例和说明的目的，而非意在将本发明限制于所描述的实施例范围内。此外本领域技术人员可以理解的是，本发明并不局限于上述实施例，根据本发明的教导还可以做出更多种的变型和修改，这些变型和修改均落在本发明所要求保护的范围以内。本发明的保护范围由附属的权利要求书及其等效范围所界定。