智能电饭煲及其煮饭方法
【专利摘要】本发明涉及电饭煲领域，公开了一种智能电饭煲的煮饭方法，包括加热阶段、有水沸腾阶段和缺水沸腾阶段；在加热阶段，电饭煲的控制系统计算出内锅中的水量和米量，继续加热进入有水沸腾阶段；米在有水沸腾阶段经过设定时间的有水沸腾，电饭煲的控制系统根据米量计算出需要保留的水量，启动抽水装置进行排水，将内锅中的水排出，直至内锅中的水量等于需要保留的水量，关闭抽水装置，继续加热使内锅中的水分蒸发进入缺水沸腾阶段。本发明的煮饭方法，解决现有技术的电饭煲煮饭时米在有水沸腾阶段吸热不均匀的技术问题。同时，本发明提供内置前述煮饭方法的智能电饭煲。
【专利说明】
智能电饭煲及其煮饭方法
技术领域
[0001]本发明涉及电饭煲领域，特别是涉及一种智能电饭煲及其煮饭方法。
【背景技术】
[0002]当前，越来越多的人们使用电饭煲煮饭，如图1所示，对于电饭煲的煮饭过程可以分为吸水阶段、加热阶段、有水沸腾阶段、缺水沸腾阶段和闷饭阶段。电饭煲与传统大锅灶相比密封性能更好，煮饭时水蒸发率低，因此，使用现有技术的电饭煲煮饭时，需要根据米的吸水能力加水，即加入的水约等于大米能够吸收的水，与传统大锅灶煮饭相比，同样的米量添加的初始水量较小，具有以下缺点:有水沸腾阶段每粒米饭不能完全浸润在水中360°旋转翻滚吸热，吸热不均匀，使得煮好的米饭口感一致性较差，电饭煲的使用体验较差。另外，由于添加的水量少，在吸水阶段米粒吸水不充分，使得煮好的米饭蓬松度不够，口感欠佳;在加热阶段容易产生结块，使得煮好的米饭局部生硬。
【发明内容】
[0003](一)要解决的技术问题
[0004]本发明的目的是提供一种智能电饭煲及其煮饭方法，以解决现有技术的电饭煲煮饭时米在有水沸腾阶段吸热不均匀的技术问题。
[0005](二)技术方案
[0006]为了解决上述技术问题，本发明提供一种智能电饭煲的煮饭方法，包括加热阶段、有水沸腾阶段和缺水沸腾阶段；
[0007]在加热阶段，电饭煲的控制系统计算出内锅中的水量和米量，继续加热进入有水沸腾阶段；
[0008]米在有水沸腾阶段经过设定时间的有水沸腾，电饭煲的控制系统根据米量计算出需要保留的水量，启动抽水装置进行排水，将内锅中的水排出，直至内锅中的水量等于需要保留的水量，关闭抽水装置，继续加热使内锅中的水分蒸发进入缺水沸腾阶段。
[0009]其中，控制系统计算出内锅中的水量和米量数据的具体步骤为:在加热阶段或者加热阶段前控制系统检测出水和米的总高度;在加热阶段检测米和水的温升速度，将温升速度和水和米的总高度作为参数计算出米量和水量。
[0010]其中，所述米量和水量的计算公式为:
[0011]x+Y = HjTd2/4
[0012](XPici+YP2C2+C)AT/At = Q
[0013]其中，X表示米的体积，Y表示水的体积，P1、P2分别表示米的密度和水的密度，C1、C2分别表示米的比热容和水的比热容;AT表示升温量，At表示时间，ΛΤ/At表示温升速度；H表示米和水总高度;d表示内锅的内径，C表示电饭煲本身的吸热常量，Q表示单位时间电饭煲的热源的发热量。
[0014]其中，在启动抽水装置进行排水前，再次检测水和米的总高度，计算出排水前内锅中的水量及需要排出的水量。
[0015]其中，还包括:在加热阶段前的吸水阶段;在缺水沸腾阶段后的焖饭阶段。
[0016]其中，在计算出水量和米量后，进入有水沸腾阶段前，根据米量计算出有水沸腾阶段米在水中充分翻滚需要的有水沸腾水量，将水量与有水沸腾水量进行比较，若水量小于有水沸腾水量，则启动抽水装置从外部抽水向内锅中注水，直至内锅中的水量不小于有水沸腾水量，关闭抽水装置。
[0017]本发明还提供一种智能电饭煲，包括:锅体、设于所述锅体中的内锅以及用于盖合所述内锅的锅盖，还包括抽水系统和控制系统，所述抽水系统包括内导管、外导管和抽水装置，所述抽水装置分别与所述内导管及所述外导管连接，所述内导管与所述内锅连通，所述外导管与所述内锅的外部连通;所述控制系统包括液面高度检测装置、主温度检测器和控制中心，所述液面高度检测装置用于检测所述内锅中米和水的总高度;所述主温度检测器设于所述锅体用于检测所述内锅的温度;所述控制中心与所述主温度检测器、液面高度检测装置及所述抽水装置连接，用于计算所述内锅中的水量及需要保留的水量并控制所述抽水装置启动或者关闭。
[0018]其中，所述锅体还设有用于储水的存储器，所述外导管与所述存储器连通。
[0019]其中，还包括流量计，所述流量计用于检测所述抽水装置的水流量。
[0020]其中，所述液面高度检测装置包括浮杆、角度检测器和漂浮件，所述浮杆的一端与所述锅盖的内侧面铰接，所述浮杆的另一端与所述漂浮件连接，所述角度检测器用于检测所述浮杆与所述锅盖内侧面之间的夹角;所述控制中心与所述角度检测器相连接。
[0021]其中，所述浮杆的内部中空，所述内导管通过所述浮杆与所述内锅连通。
[0022]其中，所述漂浮件设有过滤网。
[0023]其中，该所述智能电饭煲还包括辅温度检测器，所述辅温度检测器用于检测水蒸气的温度。
[0024]其中，所述液面高度检测装置包括距离传感器，所述控制中心与所述距离传感器相连接。
[0025](三)有益效果
[0026]本发明提供的智能电饭煲及其煮饭方法，煮饭时，可以充分添加水，在进入有水沸腾阶段后，启动抽水装置将多余的水排出，以实现有水沸腾阶段每粒米饭能完全浸润在水中360°旋转翻滚吸热，吸热均匀，使得煮好的米饭口感一致性较好。
【附图说明】
[0027]图1为现有技术的电饭煲的煮饭流程图；
[0028]图2为本发明智能电饭煲实施例2的剖视图；
[0029]图3为本发明智能电饭煲实施例3的剖视图。
[0030]图中，1:锅盖;2:辅温度检测器;3:内锅;4:水;5:米;6:锅体;7:抽水装置;8:外导管;9:存储器;10:内导管；11:漂浮件；12:主温度检测器;13:角度检测器;14:流量计；15:浮杆;16:距离传感器。
【具体实施方式】
[0031]下面结合附图和实施例，对本发明的【具体实施方式】作进一步详细描述。以下实例用于说明本发明，但不用来限制本发明的范围。
[0032]在本发明的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接;可以是机械连接，也可以是电连接;可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。
[0033]实施例1
[0034]本发明实施例的智能电饭煲的煮饭方法，包括吸水阶段、加热阶段、有水沸腾阶段、缺水沸腾阶段和焖饭阶段。
[0035]启动电饭煲的热源对内锅加热，使内锅及内锅中的水和米的温度达到中温，进入吸水阶段，米在中温条件下吸水设定时间。吸水阶段的中温优选但不限于为50?70°C，吸水的时间优选但不限于为5?15分钟。
[0036]继续加热，进入加热阶段，在加热阶段，电饭煲的控制系统计算出内锅中的水量和米量，继续加热进入有水沸腾阶段。计算出内锅中的水量和米量数据的具体步骤为:在加热阶段或者加热阶段前检测出水和米的总高度;在加热阶段检测米和水的温升速度，将温升速度和水和米的总高度作为参数计算出米量和水量。计算公式为:
[0037](l)X+Y = H3id2/4
[0038](2)(XPici+YP2C2+C)AT/At = Q
[0039]其中，X表示米的体积，Y表示水的体积,P1表示米的密度，p2表示水的密度，C1表示米的比热容，C2水的比热容；ΛΤ表示升温量，At表示时间，ΛΤ/At表示温升速度;H表示米和水总高度;d表示内锅的内径，C表示电饭煲本身的吸热常量，Q表示单位时间电饭煲的热源的发热量。
[0040]该计算公式内置于电饭煲的控制系统中。本实施例中，加热阶段指内锅的温度从70°C上升到90°C的阶段。
[0041]米在有水沸腾阶段经过设定时间的有水沸腾，电饭煲的控制系统根据米量计算出需要保留的水量，启动抽水装置进行排水，将内锅中的水排出，直至内锅中的水量等于需要保留的水量，关闭抽水装置，继续加热使内锅中的水分蒸发进入缺水沸腾阶段。电饭煲的控制系统根据煮出适合软硬的米饭所需要的米水比例及米量计算出需要保留的水量。例如电饭煲中集成有调脆、适中和调软三种米饭软硬程度对应的米水比例计算公式。当使用者需要调脆的米饭时，可以选择调脆模式，控制系统在计算需要保留的水量时，会相应选择调脆的米水比例计算公式计算出需要保留的水量。
[0042]当内锅的温度上升到设定温度时，电饭煲由缺水沸腾阶段转入焖饭阶段，煮饭完成。
[0043]需要说明的是，不同种类的大米，煮饭时需要的米水比例不尽相同，因此，在电饭煲的试验阶段可以蒸煮不同的大米进行试验，以获得相应的计算公式，并将计算公式内置于电饭煲的控制系统中，以保证使用者能够根据购买到的大米煮出适合自己口味的米饭。
[0044]使用具有本发明的智能电饭煲的煮饭方法的智能电饭煲煮饭时，在煮饭的有水沸腾阶段米能完全浸润在水中360°旋转翻滚吸热，吸热均匀，使得煮好的米饭口感一致性较好，提高使用体验。同时，无煮饭经验的人也能够都出软硬适中的米饭，提高用户使用体验。
[0045]优选的，有水沸腾阶段中，在启动抽水装置进行排水前，再次检测水和米的总高度，计算出排水前内锅中的水量及需要排出的水量。由于在沸腾的过程中，水分通过蒸汽流失，因此，在排水前再次检测水和米的总高度，准确地计算出需要排出的水量，保证煮出来的米饭软硬适中。
[0046]进一步的，在计算出水量和米量后，进入有水沸腾阶段前，控制系统根据米量计算出有水沸腾阶段米在水中充分翻滚需要的有水沸腾水量，将水量与有水沸腾水量进行比较，若水量小于有水沸腾水量，则控制系统发送控制指令启动抽水装置从外部抽水向内锅中注水，直至内锅中的水量不小于有水沸腾水量，关闭抽水装置。保证内锅中的水不小于有水沸腾水量，实现米在内锅中充分翻滚沸腾，能够煮出好吃的米饭。
[0047]实施例2
[0048]如图2所示，本发明实施例的智能电饭煲，用于实现本发明智能电饭煲的煮饭方法，包括:锅体6、设于锅体6中的内锅3以及用于盖合内锅3的锅盖I。还包括抽水系统和控制系统，抽水系统包括内导管10、外导管8和抽水装置7，抽水装置7分别与内导管10及外导管8连接，内导管10与内锅3连通，外导管8与内锅3的外部连通;控制系统包括液面高度检测装置、主温度检测器12和控制中心，液面高度检测装置用于检测内锅3中米和水的总高度，本实施例中液面高度检测装置包括浮杆15、角度检测器13和漂浮件11，浮杆15的一端与锅盖I的内侧面铰接，浮杆15的另一端与漂浮件11连接，角度检测器13用于检测浮杆15与锅盖I内侦_之间的夹角；主温度检测器12设于锅体6用于检测内锅3的温度，主温度检测器12用于检测内锅3的实时温度。本实施例中流量计14设于抽水装置7，但不限于设在抽水装置7上，也可以设于内导管10或者外导管8。控制中心与主温度检测器12、角度检测器13及抽水装置7连接，控制中心用于计算内锅3中的水量及需要保留的水量并控制抽水装置7启动或者关闭，以实现当内锅3中有多余水量时，排出内锅3中多余的水。具体的，控制中心的输入端与主温度检测器12及角度检测器13连接，控制中心的输出端与抽水装置7连接。控制中心集成有前述煮饭方法，该煮饭方法具有计算公式:
[0049](l)X+Y = H3id2/4
[0050](2)(XPici+YP2C2+C)AT/At = Q
[0051](3)H=s-L*Sin0+h
[0052]其中，X表示米的体积，Y表示水的体积,P1表示米的密度，p2表示水的密度，C1表示米的比热容，(:2表示水的比热容；ΛΤ表示升温量，At表示时间，ΛΤ/At表示温升速度;H表示米和水总高度;d表示内锅的内径，C表示电饭堡本身的吸热常量，Q表示单位时间电饭堡的热源的发热量;s表示浮杆与锅盖的内表面铰接点至内锅的底部的高度，L表示浮杆转动的直线长度，h表示漂浮件与浮杆因自重下沉进水表面下的高度，Θ表示浮杆与锅盖的夹角。
[0053]根据检测到的Θ的角度大小及在时间At内的温升AT，代入上述计算公式(1)(2)
(3)，在加热阶段或者有水沸腾阶段，计算出X和Y，进而根据米量及煮出合适软硬的米饭的米水比例计算出内锅3中需要保留的水量。
[0054]控制中心还存储有控制抽水装置7工作的控制程序，用于启动或者关闭抽水装置
7。在有水沸腾阶段，当米在水中充分沸腾后，控制中心发送启动信号给抽水装置7，抽水装置7启动排水。为了保证排水量的准确性，有水沸腾阶段中，在启动抽水装置进行排水前，再次检测水和米的总高度，计算出排水前内锅中的水量及需要排出的水量。通过检测浮杆15与锅盖I内侧面之间的夹角检测出在排水前内锅中的水和米的总高度，确定此时内锅中的水量，进一步确定需要排出的水量和对应的漂浮件的下降高度，在抽水装置排水过程中，实时检测浮杆15与锅盖I内侧面之间的夹角，漂浮件11下降到设定高度时，控制中心发送关闭信号给抽水装置，关闭抽水装置。
[0055]流量计14用于检测抽水装置7的水流量。流量计14检测流经抽水装置7的水流量，当水流量等于需要排出的水量时，控制中心发送关闭信号给抽水装置7，关闭抽水装置7。
[0056]进一步的，锅体6还设有用于储水的存储器9，外导管8与存储器9连通。在煮饭时，存储器9中存储清水，在加热阶段计算出X和Y，计算出有水沸腾阶段米在水中充分翻滚需要的有水沸腾水量Y沸，当Y不小于Y沸时，控制中心不响应；当Y小于Y沸时，控制中心发送启动指令给抽水装置，抽水装置从存储器抽清水进入内锅中，直至Y等于Y沸，控制中心发送关闭指令给抽水装置，关闭抽水装置，以保证内锅中的水Y不小于Y沸。通过设置存储器9，能够向内锅中添加清水，保证煮饭时，米在内锅中充分沸腾。
[0057]进一步的，存储器9可分为两个容纳腔，其中一个用于装清水，一个用于装从内锅3中排出的废水。外导管8设有三通电磁阀分别与存储器9的两个容纳腔选择性连通。
[0058]需要说明的是，内锅3在煮饭时装承水4和米5，水和米不属于本发明结构，仅仅为了说明的方便。控制中心优选采用可编程控制器。
[0059]使用本发明的智能电饭煲煮饭时，可以在内锅中充分添加水，在进入有水沸腾阶段后，启动抽水装置将多余的水排出，以实现在有水沸腾阶段每粒米饭能完全浸润在水中360°旋转翻滚吸热，吸热均匀，使得煮好的米饭口感一致性较好，提高使用体验。另外，由于可在内锅中充分添加水，在吸水阶段米粒吸水充分，使得煮好的米饭蓬松度充分，口感好；加热阶段不会产生结块，避免煮好的米饭局部生硬。同时，使用本发明的智能电饭煲，无煮饭经验的人也能够都出软硬适中的米饭，提高使用体验。
[0060]抽水装置7可以采用多种实施方式，例如本实施例中，抽水装置7优选采用负压栗。其中，负压栗的进出口压强差设定在5kpa?30kpa。同时，抽水装置7的安装位置也可以根据实际需要进行选择，例如本实施例中，负压栗安装于锅盖I中，存储器9设于锅体6中，外导管8采用软管。
[0061]进一步的，浮杆15的内部中空，内导管10通过浮杆15与内锅3连通。内导管10通过浮杆15与内锅3连通，由于漂浮件11的浮力作用，使得排水时，进口位于液体的上部，避免被米粒堵塞。漂浮件11设有过滤网。起到过滤作用，防止米5进入内导管10和外导管8中，避免发生堵塞。
[0062]该智能电饭煲还包括辅温度检测器，辅温度检测器2用于检测水蒸气的温度，辅温度检测器2与控制中心连接，控制中心根据辅温度检测器2检测到的水蒸汽温度进行校验，以确定是否发出控制指令，实现提高控制准确度的效果。
[0063]实施例3
[0064]如图3所示，本发明实施例的一种智能电饭煲，其包括:锅体6、设于锅体6中的内锅3以及用于盖合内锅3的锅盖I，还包括抽水系统和控制系统，抽水系统包括内导管10、外导管8和抽水装置7，抽水装置7分别与内导管10及外导管8连接，内导管10与内锅3连通，外导管8与内锅3的外部连通;控制系统包括液面高度检测装置、主温度检测器12和控制中心，液面高度检测装置用于检测内锅3中米和水的总高度，本实施例中液面高度检测装置采用距离传感器，用于检测内锅3中的水和米总高度;主温度检测器12设于锅体6用于检测内锅3的温度;控制中心与距离传感器、主温度检测器12及抽水装置7连接，用于计算内锅3中的水量及需要保留的水量并控制抽水装置7启动或者关闭。本实施例与实施例2基本相同，不同之处在于:液面高度检测装置直接采用距离传感器16，使用距离传感器16直接检测内锅3中的液面高度，检测准确性高。距离传感器16用于检测液面与距离传感器16之间的距离，假设距离传感器16与内锅3底部之间的高度为s’，液面与距离传感器16之间的距离为L’，则米和水的总高度为H:
[0065]H=s’-L’
[0066]将计算出的H代入实施例2的公式(1)(2)中，计算出X和Y。
[0067]内导管10与内锅3连通的一端连接漂浮件11，以使内导管10的液体进口位于内锅3的液体上部。
[0068]以上所述仅为本发明的较佳实施例而已，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。
【主权项】
1.一种智能电饭煲的煮饭方法，其特征在于:包括加热阶段、有水沸腾阶段和缺水沸腾阶段； 在加热阶段，电饭煲的控制系统计算出内锅中的水量和米量，继续加热进入有水沸腾阶段； 米在有水沸腾阶段经过设定时间的有水沸腾，电饭煲的控制系统根据米量计算出需要保留的水量，启动抽水装置进行排水，将内锅中的水排出，直至内锅中的水量等于需要保留的水量，关闭抽水装置，继续加热使内锅中的水分蒸发进入缺水沸腾阶段。2.如权利要求1所述的煮饭方法，其特征在于:控制系统计算出内锅中的水量和米量数据的具体步骤为:在加热阶段或者加热阶段前控制系统检测出水和米的总高度;在加热阶段检测米和水的温升速度，将温升速度和水和米的总高度作为参数计算出米量和水量。3.如权利要求2所述的煮饭方法，其特征在于:所述米量和水量的计算公式为:(1)X+Y= H3id2/4 (2)(XPici+YP2C2+C)AT/At= Q 其中，X表示米的体积，Y表示水的体积，P1、P2分别表示米的密度和水的密度，C1、C2分别表示米的比热容和水的比热容；ΛΤ表示升温量，At表示时间，ΛΤ/At表示温升速度;H表示米和水总高度;d表示内锅的内径，C表示电饭堡本身的吸热常量，Q表示单位时间电饭堡的热源的发热量。4.如权利要求1所述的煮饭方法，其特征在于:在启动抽水装置进行排水前，再次检测水和米的总高度，计算出排水前内锅中的水量及需要排出的水量。5.如权利要求1所述的煮饭方法，其特征在于:还包括:在加热阶段前的吸水阶段;在缺水沸腾阶段后的焖饭阶段。6.如权利要求1至5任一项所述的煮饭方法，其特征在于:在计算出水量和米量后，进入有水沸腾阶段前，根据米量计算出有水沸腾阶段米在水中充分翻滚需要的有水沸腾水量，将水量与有水沸腾水量进行比较，若水量小于有水沸腾水量，则启动抽水装置从外部抽水向内锅中注水，直至内锅中的水量不小于有水沸腾水量，关闭抽水装置。7.—种智能电饭煲，包括:锅体、设于所述锅体中的内锅以及用于盖合所述内锅的锅盖，其特征在于:还包括抽水系统和控制系统，所述抽水系统包括内导管、外导管和抽水装置，所述抽水装置分别与所述内导管及所述外导管连接，所述内导管与所述内锅连通，所述外导管与所述内锅的外部连通;所述控制系统包括液面高度检测装置、主温度检测器和控制中心，所述液面高度检测装置用于检测所述内锅中米和水的总高度;所述主温度检测器设于所述锅体用于检测所述内锅的温度;所述控制中心与所述主温度检测器、液面高度检测装置及所述抽水装置连接，用于计算所述内锅中的水量及需要保留的水量并控制所述抽水装置启动或者关闭。8.如权利要求7所述的智能电饭煲，其特征在于，所述锅体还设有用于储水的存储器，所述外导管与所述存储器连通。9.如权利要求7所述的智能电饭堡，其特征在于，还包括流量计，所述流量计用于检测所述抽水装置的水流量。10.如权利要求7所述的智能电饭煲，其特征在于，所述液面高度检测装置包括浮杆、角度检测器和漂浮件，所述浮杆的一端与所述锅盖的内侧面铰接，所述浮杆的另一端与所述漂浮件连接，所述角度检测器用于检测所述浮杆与所述锅盖内侧面之间的夹角;所述控制中心与所述角度检测器相连接。11.如权利要求10所述的智能电饭煲，其特征在于，所述浮杆的内部中空，所述内导管通过所述浮杆与所述内锅连通。12.如权利要求11所述的智能电饭煲，其特征在于，所述漂浮件设有过滤网。13.如权利要求7所述的智能电饭煲，其特征在于，该所述智能电饭煲还包括辅温度检测器，所述辅温度检测器用于检测水蒸气的温度。14.如权利要求7所述的智能电饭煲，其特征在于，所述液面高度检测装置包括距离传感器，所述控制中心与所述距离传感器相连接。
【文档编号】A47J36/24GK105852626SQ201610370924
【公开日】2016年8月17日
【申请日】2016年5月27日
【发明人】陈鹏, 郑维, 周毅, 张家营, 黄庶锋, 詹兴
【申请人】佛山市顺德区美的电热电器制造有限公司, 美的集团股份有限公司