专利名称：锅传感器和热发生单元以及烹饪炉灶及其控制方法
技术领域：
本发明涉及一种锅传感器，具有该锅传感器的热发生单元，具有该热 发生单元的烹饪炉灶及其控制方法，并且更具体而言，本发明涉及一种能 够稳定地检测烹饪锅的安装的锅传感器，具有该锅传感器的热发生单元， 具有该热发生单元的烹饪炉灶及其控制方法。
背景技术：
存在用于烹饪食物的多种烹飪炉灶，例如，利用高频波的微波炉、利用火炉或加热器的煤气炉或电烤炉等。电烤炉包括用于在密封状态下加热和烹饪食物的烤箱单元和用于将包含食物的烹饪锅放置在加热器上以直接加热和烹饪食物的炉灶面单元， 其中烤箱单元和炉灶面单元被结合为单一体。炉灶面单元包括用于发出热量的多个热发生单元和顶板，热发生单元安装在所述顶板上。热发生单元通过使用具有电子传感器的辐射加热器检测烹饪锅是否被放置在顶板上，该电子传感器安装在顶板之下，该顶板由玻璃或陶瓷形成。然而，由于具有电子传感器的辐射加热器通过利用相关公式基于将高 频波施加至环路形圈而获得的感应值来检测烹饪锅的放置，因此会由于烹 饪锅的位置而出现检测误差。另外，应当安装额外的电路以根据感应值执 行信号处理，因此使电路复杂且使生产成本提高。发明内容为了解决上述的问题而做出本发明。本发明的一个方面是提供一种能 够通过执行数字的开/关操作以无误差地检测烹饪锅的放置的锅传感器、 具有该锅传感器的热发生单元，具有该热发生单元的烹饪炉灶及其控制方法。本发明的另外的方面和/或优点将部分地在随后的说明中被阐述，部 分地，将从说明中清楚，或者可通过本发明的实践而被了解。根据本发明 的一方面，提供了一种锅传感器，所述锅传感器包括传感器支撑单元， 所述传感器支撑单元安装在用于将热提供至锅的辐射加热器中；和检测单 元，所述检测单元连接到传感器支撑单元以根据锅是否存在而产生感应信 号，所述检测单元具有传感器圈以用于感应锅。传感器圈可通过接触锅而检测静电电容中的变化以感应是否存在锅。传感器圈可包括传感器线圈(sensor coil)，所述传感器线圈形成为多 拱(multi-arc)形以覆盖辐射加热器。锅传感器可以是数字的开/关转换装置，用于根据静电电容中的变化 输出高电平或低电平传感器输出值。锅传感器可进一步包括导线，所述导线用于根据静电电容中的变化传 送高电平或低电平传感器输出值。可以通过使用屏蔽线将导线电连接到地电位。锅传感器可进一步包括终端，所述终端用于将传感器圈与导线相连接。根据本发明的另一方面，提供了一种热发生单元，所述热发生单元包 括烹饪锅；辐射加热器，所述辐射加热器用于将热提供到烹饪锅；和锅 传感器，所述锅传感器安装在辐射加热器中，用于感应烹饪锅，所述锅传 感器具有传感器圈以用于检测基于烹饪锅是否存在的静电电容中的变化。通过将传感器圈电连接到地电位，锅传感器可根据静电电容中的变化 输出高电平或低电平传感器输出值。根据本发明的再一方面，提供了一种烹饪炉灶，所述烹饪炉灶包括 顶板，所述顶板用于将烹饪锅放置在其上； 一个或多个辐射加热器，所述 一个或多个辐射加热器安装在顶板中以用于提供热到烹饪锅； 一个或多个 锅传感器，所述一个或多个锅传感器分别安装在辐射加热器中用于感应烹 饪锅，每一个锅传感器都具有传感器圈，所述传感器圈用于检测静电电容 基于烹饪锅是否被放置在所述辐射加热器之上的变化；以及控制单元，所 述控制单元用于根据每一个锅传感器的传感器输出值控制每一个辐射加热器。通过将所述传感器圈电连接至设定在所述烹饪炉灶中的地电位，所述 锅传感器可根据静电电容中的变化输出高电平或低电平传感器输出值。所述锅传感器可包括信号传送单元，所述信号传送单元用于对应于静 电电容中的变化将高电平或低电平传感器输出值传送至所述控制器。与安装在所述顶板中的所述辐射加热器的数量成比例地安装所述锅 传感器，并且设置在每一个辐射加热器中的每一个锅传感器可被独立地操 作。控制器可基于所述锅传感器的传感器输出值判定烹饪锅是否放置在 顶板上，以控制供电至所述辐射加热器的操作。当所述锅传感器感应到存在所述烹饪锅时，所述控制器可输出用于供 电至所述辐射加热器的控制信号，以执行烹饪操作。当所述锅传感器感应到没有所述烹饪锅时，所述控制器可输出用于将 提供至所述辐射加热器的电切断的控制信号，以停止烹饪操作。烹饪炉灶可进一步包括 一个或多个电源继电器，所述一个或多个电 源继电器用于根据从所述控制器输出的控制信号执行开/关操作，以供电 至所述辐射加热器或将提供至所述辐射加热器的电切断。与安装在所述顶板中的所述辐射加热器的数量成比例地安装所述电 源继电器，并且每一个电源继电器根据设置在每一个辐射加热器中的所述 锅传感器的信号输出值而被独立地操作。根据本发明的另一方面，提供了一种包括烹饪锅、顶板、辐射加热器、 锅传感器和控制器的烹饪炉灶的控制方法，所述方法包括通过锅传感器 感应所述烹饪锅是否被放置在顶板上；当感应到所述烹饪锅被放置时，通 过所述控制器将电提供至所述辐射加热器以执行烹饪操作；以及当感应到 没有放置所述烹饪锅而进行烹饪操作时，通过所述控制器将提供至所述辐 射加热器的电切断以停止烹饪操作。感应可包括基于在具有传感器圈的锅传感器中是否存在烹饪锅而检 测静电电容的变化，以输出高电平或低电平传感器输出值。感应可包括通过将传感器圈电连接至在烹饪炉灶中设定的地电位， 根据静电电容中的变化输出高电平或低电平传感器输出值。
本发明的示例性实施例的这些和/或其它方面和优点将从结合附图的下列实施例的说明中变得更明显并更容易理解，其中-图l是根据本发明的具有热发生单元的烹饪炉灶的立体图； 图2示出了根据本发明的具有锅传感器的热发生单元的俯视图； 图3示出了根据本发明的安装在烹饪炉灶中的具有锅传感器的热发生单元的横截面图；图4示出了根据本发明的包括热发生单元的烹饪炉灶的电路结构；以及图5是流程图，示出了根据烹饪锅是否被安装在包括根据本发明的热 发生单元的烹饪炉灶内而控制电源的操作过程。
具体实施方式
现在将详细地参考本发明的示例性实施例，其实例在附图中被图示说 明，其中相同的附图标记始终指示相同的元件。通过参照附图在下文说明 实施例以解释本发明。图l是根据本发明的一个实施例的具有热发生单元的烹饪炉灶的立体 图。如图1所示，根据本发明的具有热发生单元的烹饪炉灶10包括用于在密封状态下加热和烹饪食物的烤箱单元20;设置在烤箱单元20上的炉灶 面单元30，该炉灶面单元30用于将装有食物的烹饪锅放置在其上以使用炉 灶面烹饪食物；和设置在炉灶面单元30的后侧的控制面板40，从而使用者 可以控制烤箱单元20和炉灶面单元30 。烤箱单元20包括形成烹饪室22的主体框架，其可被打开以通过烹饪室 22的前表面部分容纳食物，和铰接在主体框架21的一侧处的门23，用于打 开/关闭烹饪室22。炉灶面单元30包括通过产生热而加热烹饪锅的多个热发生单元31; 设置在主体框架21上的顶板32，用于在顶板上布置热发生单元31;和炉灶 面框架33，用于包围顶板32。用于在其上放置烹饪锅的顶板32被设置弃炉 灶面单元30的最上部并且由具有高热阻的陶瓷或玻璃形成。热发生单元31中的每一个都是具有传感器的辐射加热器组件以利用加热线圈产生的辐 射热来烹饪食物。控制面板40包括用于显示烹饪炉灶10的操作状态的显示单元41和用于控制烹饪炉灶10的操作的多个控制旋钮42。图2示出了根据本发明的具有锅传感器的热发生单元的俯视图。图3示 出了根据本发明的安装在烹饪炉灶中的具有锅传感器的热发生单元的横 截面图。参照图2和3，热发生单元31包括辐射加热器310、组合到辐射加热器 310的上部的锅传感器320，和加热器框架330，所述加热器框架330由热绝 缘体形成并设置在辐射加热器310的外侧以包围辐射加热器310。 基本上，辐射加热器310是形成为带子形状的加热器。 锅传感器320是电容传感器，用于传送与具有静电电容的烹饪锅34起 反应的信号，以检测烹饪锅34是否被放置在顶板32上。锅传感器320是转 换装置(switch device),用于通过与烹饪锅34相接触来感应高电平和低电平信号间的转变。锅传感器320包括传感器圈321，该传感器圈321用于根据烹饪锅是 否被放置而检测静电电容值；和连接至传感器圈321的传感器支撑单元 322。组合螺钉(combination screw)被插入至传感器支撑单元322中以 将锅传感器320固定至辐射加热器310并使它们之间绝缘(insulate)。具 有感应电极的传感器圈321直接或间接地检测烹饪锅34的放置并且将静电 电容中的变化通过连接至终端323的导线324传送至信号传送单元325。在 该情况下，应当使用屏蔽线将导线324电连接至地电位。进一步，传感器 圈321是数字的开/关转换装置，其在放置烹饪锅34时输出高电平信号，而 在没有放置烹饪锅34时根据静电电容中的变化输出低电平信号，以检测烹 饪锅34的放置。传感器圈321是形成为多拱形(multi-arc shape)的传感器线圈，其 覆盖辐射加热器310的热发生区域，从而可稳定地检测烹饪锅34的放置而 与将烹饪锅34放置在顶板32上时烹饪锅34的位置无关。图4示出了根据本发明的具有热发生单元的烹饪炉灶的电路结构。在 图4中，附图标记50和60分别表示控制器和电源继电器。控制器50是主印刷电路板(PCB)，用于根据控制旋钮42选择的烹饪信 息来控制烹饪炉灶10的各个单元。控制器50根据从锅传感器320传送的高 电平或低电平传感器输出信号检测烹饪锅34是否被放置在顶板32上。在该情况下，控制器50通过检査锅传感器320的信号输出值来判定电 源是否被提供到辐射加热器310。当锅传感器320检测出没有放置烹饪锅34 时，控制器50输出用于切断向辐射加热器310的供电的控制信号。当锅传 感器320检测出烹饪锅34被放置时，控制器50输出用于供电至辐射加热器 310以开始烹饪操作的控制信号。电源继电器60根据从控制器50输出的控制信号执行开/关操作，该开/ 关操作用于供电至辐射加热器310或切断供应至辐射加热器310的电。根据 设置在顶板32上的热发生单元31的数量而设置多个电源继电器，从而每一 个继电器都根据设置在每一个热发生单元31中的锅传感器320的信号输出 值进行开/关操作。以下，将说明具有带锅传感器的热发生单元的烹饪炉灶的控制方法的 操作过程和效果。图5是流程图，示出了根据烹饪锅是否被放置在根据本发明的具有热 发生单元的烹饪炉灶中而控制电源的操作过程。装有食物的烹饪锅34被放置在顶板32上并且用户通过控制控制旋钮 42选择期望的烹饪信息(利用炉灶面单元烹饪食物)。然后，由用户选择 的烹飪信息被输入至控制器50。然后，控制器50根据通过控制控制旋钮42而选择的烹饪信息开始烹 饪。首先，控制器50判定烹饪是否已经开始(SIOO)。如果判定出烹饪已经开始，控制器50接收从锅传感器320传送的高电 平或低电平传感器输出值，以在执行烹饪前判定烹饪锅34是否被放置在顶 板32上。当锅传感器320检测烹饪锅34的放置时，具有锅传感器320的感应电极 的传感器圈321直接或间接地检测烹饪锅34的放置。即，在与具有静电电 容的烹饪锅34所起的反应中，当烹饪锅34被放置时传感器圈321输出高电 平信号，而当没有放置烹饪锅34时传感器圈321输出低电平信号。^从传感器圈321输出的高电平或低电平信号通过连接至终端323的导线324被传送到信号传送单元325。传送至信号发送单元325的传感器输出 值被输入至控制器50。控制器50判定传感器输出值是否是高(S102)。如果判定传感器输出 值是高的，控制器50检测出烹饪锅34被放置在顶板32上并且打开电源继电 器60 (S104)以将电提供至辐射加热器310 (S106)。当烹饪锅34被放置在顶板32上时，通过供电至辐射加热器310来操作 辐射加热器310以执行装在烹饪锅34中的食物的烹饪(S108)。当通过辐射加热器310的操作执行烹饪的时候，如果在电源打开的状 态下将烹饪锅34从顶板32上被取走，锅传感器320检测出烹饪锅34被取走 并且将低电平传感器输出值传送至控制器50 。控制器50判定传感器输出值是否是低(SllO)。如果判定出传感器输 出值是低的，也就是说当烹饪锅34没有被放置在顶板32上时，控制器50 检测出烹饪锅34没有被放置在顶板32上。然后，控制器50关闭电源继电器 60 (S112)以切断提供至辐射加热器310的电(S114)。如上所述，当通过使用辐射加热器310执行烹饪的时候，具有传感器 圈321的锅传感器320可通过使用简单的电路结构稳定地检测出烹饪锅34 是否被放置在顶板32上，而不会出现误差。因此，可以稳定地控制提供至 辐射加热器310的电。然后，判定利用辐射加热器310的烹饪是否完成(S116)。如果判定出 烹饪已经完成，通过切断提供至辐射加热器310的电而完成操作。如果在操作S116判定出烹饪没有完成，步骤返回到操作S106，以便于 检查在通过辐射加热器310的操作执行烹饪的同时，是否在电源打开的状 态下将烹饪锅34从顶板32取走。锅传感器320始终且稳定地检测烹饪锅34 是否被放置，从而稳定地控制提供至辐射加热器310的电。另一方面，如果在操作S102判定出传感器输出值为低，也就是说当没 有将烹饪锅34放置在顶板32上时，控制器50判定出在烹饪锅34未放置时使 用辐射加热器310的炉灶的炉灶面烹饪被选择，并且步骤进行至操作S112， 其中电源继电器60被关闭以将提供至辐射加热器310的电切断。如上所述，根据本发明，提供了一种通过数字的开/关操作输出信号 的锅传感器，具有该锅传感器的热发生单元，具有该热发生单元的烹饪炉灶及其控制方法。因此，可通过使用简单的电路结构稳定地检测出烹饪锅 的放置，而不会出现误差。尽管已经示出并说明了本发明的实施例，本领域的技术人员将理解， 在不背离本发明的原则和精神的情况下可对该实施例作出改变，本发明的 范围限定在权利要求和它们的等同物中。
权利要求
1. 一种锅传感器，所述锅传感器包括传感器支撑单元，所述传感器支撑单元安装在用于将热提供至锅的辐射加热器中；以及检测单元，所述检测单元连接至所述传感器支撑单元以检测锅，并且如果检测到锅，则产生感应信号，所述检测单元具有传感器圈以感应所述锅的存在。
2. 根据权利要求l所述的锅传感器，其中所述传感器圈通过与所述锅相接触而检测静电电容的变化从而感应所述锅的存在。
3. 根据权利要求2所述的锅传感器，其中所述传感器圈包括形成为多 拱形的传感器线圈以覆盖辐射加热器。
4. 根据权利要求2所述的锅传感器，其中所述锅传感器是数字的开/ 关转换装置，用于根据静电电容中的变化输出高电平或低电平传感器输出值。
5. 根据权利要求4所述的锅传感器，进一步包括导线，所述导线用于根据静电电容中的变化传送高电平或低电平传感 器输出值。
6. 根据权利要求5所述的锅传感器，其中通过使用屏蔽线将所述导线 电连接至地电位。
7. 根据权利要求5所述的锅传感器，进一步包括 终端，所述终端用于将传感器圈和导线相连接。
8. —种热发生单元，所述热发生单元包括烹饪锅；辐射加热器，所述辐射加热器用于将热提供至所述烹饪锅；以及 锅传感器，所述锅传感器安装在所述辐射加热器中，用以感应所述烹 饪锅是否被放置在所述辐射加热器之上，所述锅传感器具有传感器圈，所 述传感器圈用于根据烹饪锅是否被放置在所述辐射加热器之上检测静电 电容变化，。
9. 根据权利要求8所述的热发生单元，其中通过将所述传感器圈电连接至地电位，所述锅传感器根据静电电容中的变化输出高电平或低电平传 感器输出值。
10. —种烹饪炉灶，所述烹饪炉灶包括 顶板，所述顶板用于将烹饪锅放置在其上；一个或多个辐射加热器，所述一个或多个辐射加热器安装在所述顶板中用于将热提供至所述烹饪锅；一个或多个锅传感器，所述一个或多个锅传感器分别安装在所述辐射 加热器中，用于感应所述烹饪锅，所述锅传感器中的每一个都具有传感器 圈，所述传感器圈用于检测基于所述烹饪锅是否被放置在所述辐射加热器之上的静电电容中的变化；以及控制器，所述控制器用于根据每一个所述锅传感器的传感器输出值控 制每一个辐射加热器。
11. 根据权利要求10所述的烹饪炉灶，其中通过将所述传感器圈电连 接至设定在所述烹饪炉灶中的地电位，所述锅传感器根据静电电容中的变 化输出高电平或低电平传感器输出值。
12. 根据权利要求10所述的烹饪炉灶，其中所述锅传感器包括信号传 送单元，所述信号传送单元用于对应于静电电容中的变化将高电平或低电 平传感器输出值传送至所述控制器。
13. 根据权利要求10所述的烹饪炉灶，其中与安装在所述顶板中的所 述辐射加热器的数量成比例地安装所述锅传感器，并且设置在每一个辐射 加热器中的每一个锅传感器被独立地操作。
14. 根据权利要求10所述的烹饪炉灶，其中所述控制器基于所述锅传 感器的传感器输出值判定所述烹饪锅是否放置在顶板上，以控制供电至所 述辐射加热器的操作。
15. 根据权利要求14所述的烹饪炉灶，其中当所述锅传感器感应到存 在所述烹饪锅时，所述控制器输出用于供电至所述辐射加热器的控制信 号，以执行烹饪操作。
16. 根据权利要求14所述的烹饪炉灶，其中当所述锅传感器感应到不 存在所述烹饪锅时，所述控制器输出用于将提供至所述辐射加热器的电切 断的控制信号，以停止烹饪操作。
17. 根据权利要求15或16所述的烹饪炉灶，进一步包括-一个或多个电源继电器，所述一个或多个电源继电器用于根据从所述 控制器输出的控制信号执行开/关操作，以供电至所述辐射加热器或将提 供至所述辐射加热器的电切断。
18. 根据权利要求17所述的烹饪炉灶，其中与安装在所述顶板中的所 述辐射加热器的数量成比例地安装所述电源继电器，并且每一个电源继电 器根据设置在每一个辐射加热器中的所述锅传感器的信号输出值而被独 立地操作。
19. 一种包括烹饪锅、顶板、辐射加热器、锅传感器和控制器的烹饪炉灶的控制方法，所述方法包括以下步骤通过锅传感器感应烹饪锅是否被放置在顶板上；当感应到所述烹饪锅被放置时，通过所述控制器将电提供至所述辐射 加热器以执行烹饪操作；以及当感应到未放置烹饪锅而执行烹饪操作时，通过所述控制器将提供至 所述辐射加热器的电切断以停止烹饪操作。
20. 根据权利要求19所述的控制方法，其中所述感应包括基于在具有传感器圈的所述锅传感器中是否存在所述烹饪锅而检测 静电电容中的变化，以输出高电平或低电平传感器输出值。
21. 根据权利要求20所述的控制方法，其中所述感应包括通过将所述传感器圈电连接至设定在所述烹饪炉灶中的地电位，根据 静电电容中的变化输出高电平或低电平传感器输出值。
全文摘要
本发明公开了一种能在没有误差的情况下稳定地检测烹饪锅的放置的锅传感器，具有该锅传感器的热发生单元，具有该热发生单元的烹饪炉灶及其控制方法。该烹饪炉灶包括顶板，用于将烹饪锅放置在其上；一个或多个辐射加热器，该一个或多个辐射加热器安装在顶板中用于将热提供至烹饪锅；一个或多个锅传感器，分别安装在所述辐射加热器中，用于感应烹饪锅的存在，锅传感器中的每一个都具有传感器圈，该传感器圈用于检测基于烹饪锅是否被放置在辐射加热器之上的静电电容中的变化；以及控制器，该控制器根据每一个锅传感器的传感器输出值控制每一个辐射加热器。
文档编号A47J36/24GK101224090SQ20071013830
公开日2008年7月23日 申请日期2007年7月27日 优先权日2007年1月20日
发明者张成德, 李性浩, 洪锡元, 田民秀 申请人:三星电子株式会社