专利名称：烤箱的制作方法
技术领域：
本发明涉及烤箱，尤其涉及一种带有可变功率加热元件和针对这些加热元件操作 的多功能用户控制的烤箱。
背景技术：
一种用于各种烹饪和食物加热功能的烤箱。例如，烤箱将用于烘烤不同种类的面 包(包括冷冻面包、百吉饼和匹萨)、烤蛋糕和烤肉(烤架)。成功处理上述任务需要大功率加热元件和针对这些复杂和多功能的加热元件的 温度控制。依次，加热元件的简单和多功能控制通过用户界面变得容易，该用户界面允许用 户以方便和安全的方式利用烤箱的不同功能。烤箱的详细结构已包含在申请人的澳大利亚共同未决临时申请编号为 2008901884中，在此全文引用作为参考。发明概述本发明的一个目标是提供一种具有四个或更多个可被控制以执行不同功能的加 热元件的烤箱。本发明的另一目标是提供一种具有能够在两种或更多种功率设置下运转的加热 元件的烤箱。本发明的进一步目标是提供一种具有方便使用和直观的用户界面的烤箱，该用户 界面在烤箱的烧烤功能和其它功能之间具有明显区分。相应地，该烤箱提供有四个或更多个加热元件。采用可以改变元件输出功率的方 式来控制至少部分这些元件。附图简述
为了更好地理解本发明，下面结合附图进行参考，其中
图1是依照本发明教导的烤箱的透视图2是烤面包配置中烤箱的截面图3是烘培配置中烤箱的截面图4是烤肉配置中烤箱的截面图5是显示有用户界面和烤箱门细节的烤箱前正面细节
图6是显示烤面包功能界面的前正面细节；
图7是显示烘培功能的界面部分的正面细节；
图8a是依照本发明教导的烤箱的示意性电路图8b是依照本发明教导的烤箱的另一示意性电路图9是烤箱的五个加热元件的排列的透视细节；
图10是上部中间元件的防护物的下侧平面示意图11是图9中描述的排列的侧视图12(a)是石英加热元件内部线圈；
图12(b)是图8中描述的印刷电路板板的细节示意图13(a)、(b)和(c)是依照本发明向烤箱中的元件释放的AC功率周期的示意图；图14 (a)和(b)是例示可选择AC波形的示意图；图15是例示与烘培模式相关的持续时间之时的烤箱温度图；图16是例示与烤面包模式相关的持续时间之时的烤箱温度图；和图17是例示与几个百吉饼模式周期相关的持续时间之时的烤箱温度图。
具体实施例方式如图1所示，烤箱100包括确定内部加热隔室102的隔热外壳101。在本实施例 中，通过带有透明前面板104的门103进入隔室102。门103沿其下边缘水平地链接至隔 室102的下边沿。当门全部打开时，门的手柄105适于在搁置烤箱腿106的同一水平面上 支持门。在外壳的前表面上且邻近门103的竖直面板107提供包括图形显示108和多个用 户控制的用户界面，其将在下文中讨论。内部隔室进一步包括三对相对的用于支持一个或 多个可移除烧烤架110的固定设备109。烤箱的结构细节包含在申请人的澳大利亚临时未 决申请编号为2008901884(PCT/AU2009/000465)的申请中，在此全文引用作为参考。在图1描述的实施例中，内部隔室102由五个石英加热元件120加热。如将解释 的一样，石英加热元件中的三个位于临近隔室102的天花板或上部，并且所述元件中的两 个位于沿隔室102的地面或底部。在该说明中我们优选石英加热元件，但是应当指出本发 明可使用包括不锈钢calrocKcalrod，一种用于制造电炊具的新绝缘线)、钨、卤化物等多 种类型的加热元件。在烤面包和需要最大功率的地方，元件或者全部或一些元件的集合可满载运行。 例如，当需要烘培或加热温度时，元件或者一些或全部元件的集合需要以与诸如烘培需求 一致的方式传递较低功率。本技术适于在宏观等级(可由人感知的等级，例如，看见或感受 到)传送中级功率。这意味着在用户可觉察到的时间中的至少一段内，该技术创造在满和 关之间的某处的连续功率等级的出现。这将区分于在整个烹饪周期内元件是循环的或从满 功率到零功率开和闭的其他元件功率配置。该公知现有技术实现了中间加热的形式，但是 诸如烘培食物的质量由于烹饪周期的满功率部分强度而受到影响。中间加热的现有技术形 式同样产生对期望目标温度的不期望过度热辐射。尤其在优选的实施例中，通过降低AC波 形的幅度或“切断” AC波形，或者通过省略或删除或压缩供至加热元件的电源的AC波形的 周期，在与一些或全部加热元件(但是不必是上部中央元件220)相关的电路中使用三端双 向可控硅开关元件或者周期延迟或其它电子元件，从而可在整个(或重要的或可视部分) 的烹饪时间中实现烘培者(例如在烘培蛋糕时)优选的温和、连续、均勻的加热。以这种方 式，至少在宏观或感知等级，元件表现出传递此处定义的实际中间功率，加热等极为对于用 户可感知的时间处于中间——小于元件的满功率输出但是大于零。在烹饪周期期间该实际 中间功率可与满功率、零功率和其它实际中间功率设置结合。实际中间功率同加热元件的 电子变暗类似，如在发光设备中所看到的一样。如图2所示，内部隔室102包括5个石英加热元件。内部隔室的天花板200配置为 优选均勻烤面包。天花板的中央部分201相对平坦。在天花板中提供曲度，在202后端元 件203之后和在204前端元件205之前。前曲度204向下延伸朝向低于中央平面区域201 的小平条206。短斜边区段207穿过开口的顶边缘延伸至隔室内、在条206处终止。斜边部分207使用户更容易地进入隔室内部。图2同样例示了由可移除面包屑托盘209保护的隔室的内部地板208。面包屑托 盘209同样包括在前面底部加热元件210之前和在后面底部加热元件211后面的弯曲反射 部分。面包屑托盘209在前向弯曲反射部分212和后端弯曲反射部分213之间优选为平的。与将进一步解释的一样，烤箱多功能和性能的优化通过提供五个加热元件和根据 模式操作在不同瓦特下使用而实现。(在本发明的较小或更经济的烤箱版本中，可省略可选 的上部中央元件)。在本示例中，假定本设备在120V的AC下运行。将会理解在这些示例中 当使用其它线电压时，以瓦特表示的值需要相应地调整。在图2提供的示例中可以看到烤 箱具有三个加热元件的上部组，其包括上部前端元件205、上部中央元件220和上部后端元 件203。上部前端和后端元件优选一致地运作。在一些实施例中，上部前端和后端元件205、 203为450瓦特，中部元件220为550瓦特。在其它实施例中，通过在上部前端位置205安 装520瓦特的元件、在上部后端位置203安装380瓦特元件和在上部中央位置220安装550 瓦特元件来实现更好的性能。在优选实施例中，底部加热元件210、211均为450瓦特并一 致地运作。将会解释，上部中央元件220和底部元件210、211可被遮挡起来。在尤其优选 的实施例中，底部元件和上部元件(但是不必是中央元件220)是流控或三端双向可控硅开 关元件控以进一步改变元件的热输出。为了安全寻址和调整的考虑(以及将结合图8解释 的)，优选地不可能的是在操作底部元件210、211的同时不操作烤箱上部中央元件220。当 上部中央元件220开启时，底部元件210、211关闭。当底部元件210、211开启时，上部中央 元件220关闭。烤面包配置如图2所示，通过使用五个加热元件121中的四个而快速实现了多品种面包的统 一烘烤。在图2的示例中，除了上部中央元件220以外所有烤箱元件均打开。其它四个元 件205、203、210、211均以最大瓦特工作。这为有效烘烤产生了最大的热辐射。当用作烤箱 时，烤箱架110位于中间位置。如图5所建议的，在烤箱门上的相应位置501上或临近处印 出在中间位置使用架子的说明。在优选实施例中，烤箱使用由本地规定或功率限定所限制的最大可用瓦特。在美 国和加拿大为1800瓦的功率，这些功率均等共用于上部和底部元件之间。在澳大利亚该值 为2400瓦。烘培配置如图3所示，烤箱100可用作烤箱或对流烤箱。当用作烤箱时，不使用上部中央加 热元件220但是其它加热元件205、203、210、211都要使用。在这种配置或模式下，架110 优选放在最下面的架座上。尽管根据用户在控制面板107上的控制操作，其可能被关闭，但 是电扇301仍优选设置为默认状态“开”。在尤其优选的实施例中，通过降低加至加热元件 功率的AC波形的幅度或“切断”该AC波形，或者通过省略或删除或抑制加至加热元件功率 的AC波形的周期，在与上部和底部加热元件(但不必是上部中央元件220)关联的电路中 使用三端双向可控硅开关元件或周期延迟或其它电子元件，可实现面包师(例如在烘培蛋 糕)优选的温和加热。这种实际中间功率形式可以在整个烹饪周期连续使用或与其它实际 中间或零功率间隔或其组合相间歇使用(例如，在烹饪周期的预热部分的初时时间使用全功率)，以将烤箱加热至正确的烹调温度。烧烤或烤肉配置如图4所示，本发明的烤箱100可用作烧烤或烤肉设备。在这种配置或模式下， 架110优选地位于空腔102的最上层。当用户选择烧烤或烤肉周期时，全部三个上部元件 均被使用，且优选地处于满功率设置。然而，任意和所有上部元件可由三端双向可控硅开关 (triac) 一致地控制以提供更精确的功率传送。如先前提及的一样，可在较小或更经济的实 施例中省略上部中央元件。如将进一步解释的一样，优选屏蔽主上部中央元件220 (如果存 在的话)。相应地，穿孔金属屏蔽401被插入在元件220和其下方的食物之间。在优选实施 例中，架110在烤肉中的位置高于在烤面包中的位置。架上方三个元件的使用帮助提供热 量的均勻传播。如果只有两个加热元件，烤箱具有朝向架中央的凉点。第三元件220的使 用使均勻热量的传送成为可能。穿孔屏蔽的使用允许一些直接辐射可从中经过。在特殊烹 饪配置或模式诸如在烤箱上融化奶酪中，可通过使用三端双向可控硅开关和实际中间功率 的供应(如上文所述)来降低元件的强度，尤其前向和后面上部元件，从而使得例如烤箱在 奶酪融化之前不燃烧。关于不同烹饪模式的进一步细节将在下文中提供。用户界面在烤箱100的前面上提供用户界面面板107。用户界面面板进一步包括图形显示 区域502和各种用户操作控制503。在优选实施例中，用户控制直接位于图形显示502之 下。图形显示区域502包括竖直排列的烹饪模式列表504和告诉用户已选模式的移动 箭头或指示器505。在图5的实施例中，模式包括烤面包、烤百吉饼、烘焙、烘烤、烤肉、烤匹 萨、烤饼干、重新加热和保温。下文将解释不同模式及其功能。图形显示区域502同样包括 烤面包阴影/ 土司阴影(toast shade)选择指示器506。指示器506显示已烤面包的示意 性表示，一个亮507和一个暗508。在该示例中用户选择的数量是七个并且用户选择是与 移动箭头或指示器510结合而向用户提供所选土司阴影的可视化反馈的小图标509。显示 区域502进一步包括上部文字数字部分511和下部文字数字部分512。上部文字数字部分 511用于指示诸如用户所选土司阴影的数字值(当选择烤面包模式时)或者，烤箱温度(例 如当选择烘培功能时)。下部文字数字部分512可用于指示用户所选的面包切片数(当用 户指定烤面包模式时)、匹萨尺寸或烹饪周期剩余时间(例如当用户选择烘培模式时)。用户可操作控制503给用户提供进行选择或优先选择的快捷方式，并向烤箱处理 器提供关于各种模式和模式中用户优先选择的输入。重要地，通过位于竖直队列并优选的 在列表504之下的旋转度盘513而可选择在竖直列表504中设定的最初模式。模式度盘 513的旋转改变烤箱的功能，并且移动箭头505指示所选模式。在该示例中，开始/取消按 键514直接位于显示区域502之下并临近模式度盘513。模式度盘513允许用户选择多个 不同模式或功能中的一个。然而，在这些模式的每一个中，用户能够表示不同的优先选择。 因此，两个最大旋转选择度盘是温度/暗度控制度盘515和其下面的时间/装载尺寸度盘 516。上部度盘515允许用户调整烹饪温度，例如向上或向下调整与任意具体模式关联的默 认温度。当单元处于烤面包模式时同一度盘515允许用户选择所选阴影或土司暗度。当已 使用度盘513选择了烤面包模式时，上部或温度/暗度选择控制515的旋转导致箭头或指 示器510的适当移动。下部或时间/装载尺寸控制516的旋转允许用户在烹饪周期的之前
7或起初或期间调整所选时间或由单元微处理器指定的默认时间。然而，当用户所选功能为 烤匹萨或烤面包功能时，时间/装载尺寸度盘516的旋转导致关于装载尺寸(例如土司片 数或匹萨尺寸)的下部文字数字指示器512改变。在优选实施例中，温度/暗度度盘515 和时间/装载尺寸516尺寸相等且位置临近。在烹饪周期中都可能被操作以便调整中间周 期。界面面板107同样包括按键或控制520以用于用户选择或不选择对流扇特征。对流扇 特征优先仅在特定模式中可得。界面面板107同样包括允许用户从华氏温度到摄氏温度或 从摄氏温度到华氏温度的对所显示温度任意切换的控制或按键521。同样提供了冷冻食物 控制或按键522。如将要描述的，冷冻食物的优先选择允许整个烹饪时间是顾及冷冻食物 (当在模式中使能该特征时)。在图5和图6中描述了图形显示区域502中显示的方式信息示例。如图6所示， 功能列表504与指示器505结合以告知用户烤面包模式已被选择。上部文字数字区域511 与符号显示506结合以指示用户已选择暗度/阴影4。下部文字数字区域512指示用户使 用时间/装载尺寸度盘516已选择四片。一旦模式和优先已被设立，用户按下开始/取消 按键514并相应地显示变化。结果显示，尤其下部文字数字显示区域512显示剩余烹饪时 间601而不是已选择的面包片数。如果用户同样已选择冷冻食物控制按键522，则下部文字 数字显示区域602将告知用户已额外加至烤面包周期的时间。显示区域502中的图形图标 和文字“冷冻”605同样向用户提供由使用冷冻食物控制或按键522所选择的冷冻食物优先 的反馈。如图7所示，当需要用户所选的烘培模式时，华氏350度的默认温度显示在上部文 字数字显示区域511内，且默认时间例如30分钟显示在下部区域512中。在优选实施例 中，烘培功能的使用导致对流特征的默认选择和同样由图标和/或文本701在显示区域中 指示。SS图8a和图8b显示用于执行元件和风扇的电子控制的典型示意性电路图800。在本 示例中，由集成电路801控制烤箱功能。在本示例中，为底部元件802、中间顶层元件803、风 扇804和前上部和后上部元件805提供独立子电路。穿过输入功率导线提供过载或风暴保 护子电路806。子电路806包括可选热保险丝840、噪声滤波器电容器841、吸收功率电涌的 变阻器807和作为变阻器807失效时的后备的PCB保险丝808。在与底部元件关联的子电 路802中，由散热片858保护三端双向可控硅开关元件807。在两个底部加热元件809、810 的控制和调节下，三端双向可控硅开关元件用作电子继电器和电流控制器(例如为传送实 际中间功率)。电阻和电容811串联并位于跨过三端双向可控硅开关元件807的输出，以 吸收从三端双向可控硅开关元件的操作中可能产生的高频噪声。三端双向可控硅开关807 可以根据需要以如下方法来用作切换底部元件开和闭以及调节它们的电流和温度输出，该 方法例如一秒内多次(为实际中间功率，或其它方式)“切断”或抑止AC波形以降低有效 或平均瓦特。上部元件的子电路805与底部元件802的子电路相似。中间上部元件820的 子电路803在本实施例中未使用三端双向可控硅开关，不过可以使用。代替或同三端双向 可控硅开关或其它电流调节器一样，其使用继电器821以便在上部中间元件和一对底部元 件809、810的操作之间产生切换(toggling)。因此，同时操作中间上部元件802和底部元 件809、810成为可能(在本配置中)。该可选切换特征消除了对电流保险丝的需要。例如20-60瓦特风扇的常规特征由三端双向可控硅开关831操作而不需要高频噪声滤波器。位于烤箱中的电热调节器870提供温度反馈信息至处理器801。因此处理器能够 基于当按下开始按键514时的烤箱内部温度而补偿或调节(通过降低)所计算的烹饪时 间。这发生在自动功能例如将解释的烤面包、百吉饼和匹萨上。电热调节器870优选位于 薄铝压制的壳或者烤箱后面或侧面上部的气泡之后，并嵌入在散热片贴中。图8b中描述了另一可替换的电路。在该示例中，使用单一三端双向可控硅开关 807或其它电流调节设备来控制上部中间元件或底部元件。这可通过发送三端双向可控硅 开关807的调量输出880至继电器821而完成。因此继电的操作可传送调量输出至底部元 件809、810或上部中间元件820 (但是不是底部元件和上部中间元件全部)。元件和屏蔽如图9所示，烤箱的五个石英加热元件中的每一个均受到保护以防止意外破坏。 例如，前上部和后上部元件位于一对不锈钢棒903之间和上面。上部中间元件904受到辐 射屏蔽905的物理保护。屏蔽905由金属制成并且通常形状为“U”形或弓形通道。如图10 更好的显示，沿着屏蔽905的长度提供各种穿孔1000。在三个纵向行1001、1002、1003中提 供穿孔1000。沿屏蔽边缘1004的行1001、1003通常等间距和等尺寸，并仅提供由加热元件 发出的辐射能量强度的最适度模块。在图10的示例中，中间行1002的穿孔尺寸相等但间 距不规则。当靠近屏蔽中心时穿孔的中央组1005间隔更大。中间行的外部穿孔1006、1007 较中间穿孔1005间距更近并优选均等间距。因此，加热元件的中央部分比两端屏蔽更多。 这防止在上部中间元件905的中间下面形成热点。由于底部元件输出的辐射和对流的结合效果，设计出了特殊的屏蔽以提供对元件 的物理保护并消除与底部元件关联的热点。如图11所示，底部加热元件1101、1102位于 相邻不锈钢棒1103的下面和侧面。此外，底部元件1101、1102受到反向“U”形、无孔屏蔽 1104的物理保护。在本示例中，底部元件的屏蔽1104位于每个元件的向上投影直径的之上 和之内。倾斜屏蔽1104以便一个底部后面或尾侧边缘1105相比较上部前侧边缘1106更 为靠近相邻元件。将会理解在相对较小烤箱隔间的限制下，跨过其长度产生一致热量的加热元件将 在不均勻的间隔间内产生温度分配。尤其关于更短的烹饪时间，均一加热元件的操作将在 烤箱中间产生比靠近侧壁的温度更高的温度。通过以图12(a)公开的形式改变石英加热 元件内线圈的斜度或间距解决这一进退两难的问题。如图中所示，石英加热元件的内部线 圈1200沿其长度方向可包括具有不同斜度或旋转间距的区域。在图12(a)的示例中，线 圈1200的长度可被思考为已再分为大体相等长度的六部分1201、1202、1203、1204、1205和 1206。最外部部分1201、1206具有最小或最精细的斜度(相邻旋转之间最紧密的间距)。中 央两部分1203、1204在相邻圈之间具有最大间距并具有相等的斜度。中间部分1202、1205 具有小于中央部分1203、1204但比外部部分1201、1206更大(更大或更粗糙的斜度)的旋 转间距。烤面包烤箱模式的深入讨论烤面包模式(toast mode)用户可使用模式度盘513选择烤面包模式。烤面包模式倾向于在中间位置使用架 110。在优选实施例中，上部中间元件220并不使用但是其它元件均使用。不使用风扇，并且满功率(优选当地允许的1800W或2400W)被传送到剩余四个元件。使用时间/装载尺寸 度盘516来接收用户在1至6片之间优选的片数。默认设置优选为四片。使用前述瓦特， 烘烤时间在大约165秒/片(在最低烘焦设置)至大约420秒(6片最大烘焦设置)之间 变化。关闭对流特征，并且电路不允许用户激活对流特征。当用冷冻食物按键522选择冷 冻食物功能时额外时间被加至正常周期时间。以示例的方式，一片或两片增加15秒。3片 或4片增加20秒。5片增加30秒和6片增加35秒。烤箱中的电热调节器870可提供烤箱温度反馈信息，其允许处理器801通过降低 所需烹饪时间来补偿烤箱内部温度。百吉饼模式(bagelmode)当选择百吉饼模式时，烹饪周期被细分。烹饪周期的第一部分(例如2分30秒) 采用1800瓦的功率烹饪。其后，降低烹饪功率，例如，降至1450瓦。在周期的第一部分中， 使用除了上部中间元件以外的全部元件。其后，使用除了底部元件之外的所有三个上部元 件。在百吉饼模式中，默认四片和烘焦设置4(除了 7)。烹饪时间从大约205秒(1个百吉 饼半(begal half)在最低设置)至大约375秒(6个百吉饼半在最高烘焦设置)之间变化。 当选择冷冻食物参数时，额外时间被加至正常烹饪时间。例如，1个百吉饼半加25秒且每增 加一个百吉饼半则增加5秒时间，从而当选择6片或6个百吉饼半时增加50秒附加时间。 当使用百吉饼功能时，优选关闭对流特征并阻止选择该特征。烤箱中的电热调节器870可提供烤箱温度反馈信息，其允许处理器801通过降低 所需烹饪时间来补偿烤箱内部温度。烘培模式(bakemode)当选择烘培模式时最大烹饪时间约为2小时。在烘培模式中，对流扇默认为“开”。 上部中间元件优选“关”并且总共约为1440瓦的功率均勻传送至其它四个元件。由于对流 扇通常为“开”，所以总功率消耗可达到1500瓦。在烘培模式中，默认温度为350华氏度(可 选地由实际中间功率至少部分地传送)，并且默认烹饪时间为30分钟。这两个值可由用户 随后调整，甚至在周期中间可被调整。在烘培模式中，冷冻食物选择器控制失效，并且显示 的符号605闪烁以指示做了一个不正确的选择。在一些实施例中，对于所有烹饪周期或部 分烹饪周期而言，功率传送可能偏向底部元件。当在烘培模式按下开始按键时，烤箱被预热 直至达到所选温度。预热(PREHEATING)在显示上闪烁，和一段音频随后指示烤箱已达到所 选温度，计时器自动开始倒计时。烘烤模式(roast mode)当选择烘烤模式时，优选功率均勻地传至除上部中间关闭的元件之外的所有加热 元件。当在烘烤模式按下开始按键，烤箱被预热直至达到所选温度。预热(PREHEATING)在 显示上闪烁，且一段音频随后指示烤箱已达到所选温度，计时器自动开始倒计时。加至元件 的功率为1440瓦，且60瓦对流扇的使用导致总功率消耗为大约1500瓦。在整个或部分烹 饪周期内功率可偏向底部元件。在烘烤模式，默认温度为350华氏度(可选地由实际中间 功率至少部分地传送)且默认烹饪时间为60分钟。这两个值可由用户在周期之前或周期 中间调整。烘烤模式所允许的最大时间为2小时。在烘烤模式中，冷冻食物功能失灵并且 显示符号605闪烁以指示做了一个不正确的选择。在优选实施例中，对流扇默认为“开”。烤肉模式(broilmode)
使用温度/暗度度盘515可设置三个不同的烤肉优选。如果用户设置烤肉为(例 如)300华氏度，则传送至每个上部前面和上部后面元件的功率被设置为310瓦。上部中间 元件将由三端双向可控硅开关元件周期循环或中继以达到约380瓦的平均功率。这导致整 个功率传送大约为1000瓦。默认时间设为15分钟而最大时间为20分钟。冷冻食物优先 控制失灵。默认对流特征“关闭”但是用户可使用对流控制520来激活该特征。如果选择 对流特征则不能由微处理器调整烹饪时间。如果用户使用温度/暗度控制515设置烤肉设置为(例如)400华氏度，则只使用 上部元件。前面和后面元件为390瓦且上部中间元件循环以获得470瓦的平均功率。这导 致平均功率传送为1250瓦。默认烹饪时间为15分钟而最大时间为20分钟。冷冻食物和 对流特征操作与当用户设置烤肉为300华氏度时相同。用户可同样选择第三慎重(discreet)烤肉温度为(例如)450或500华氏度。因 此，将会理解有效地向用户提出三种烤肉设置，所述三种烤肉设置有效地为低级烤肉、中 级烤肉和高级烤肉，每个由温度的不同显示所指代。该显示可被设置成因此显示例如低 (Low)、中(Medium)或高(High)，而不是具体温度。在高烤肉设置中，使用全部三个上部元 件且每个均在最大功率等级下使用。不使用底部元件。因此总传送功率约为1450瓦。默 认和最大时间、冷冻食物和对流特征以与其它烤肉设置相同的方式被处理。匹萨模式(pizza mode)当选择匹萨模式时，用户使用时间/装载尺寸度盘516选择多个不同匹萨尺寸 (直径)。例如，用户能够从6英寸、8英寸、10英寸、12英寸或13英寸匹萨尺寸中选择。12 英寸尺寸为优选默认尺寸。无烤箱预热下12英寸默认匹萨的默认烹饪时间为15分钟。烹 饪时间可以改变，例如从6英寸匹萨的12分钟变化到13英寸匹萨的15分钟30秒。匹萨 模式的冷冻食物设置默认为“开”。如果用户通过按压冷冻食物按键522选择使冷冻食物设 置失效，则烹饪时间向下调整，例如2分钟。在匹萨模式，对流默认为“开”。当在匹萨模式 中，上部中间元件关闭但是其它元件开启并相等地被供电。在优选实施例中，向每个元件提 供360瓦(可选地由实际中间功率至少部分地传送)，并且由于60瓦的风扇开启，总功率消 耗大约为1500瓦。匹萨模式中允许的最大烹饪时间为40分钟。匹萨模式中的默认烹饪温 度为450华氏度。烤箱中的电热调节器870可提供烤箱温度反馈信息，其允许处理器801通过降低 所需烹饪时间来补偿烤箱内部温度。当在匹萨模式下按压开始按键，则烤箱被预热直至达到所选温度。预热 (PREHEATING)在显示上闪烁，且一段音频随后指示烤箱已达到所选温度，计时器自动开始 倒计时。烤饼干模式(cookies mode)当用户选择烤饼干模式时，上部中间元件关闭但是其它元件被均等地施加约360 瓦的功率。在包括对流扇的情况下，总功率消耗为大约1500瓦。饼干的默认烹饪温度为 350华氏度(可选地由实际中间功率至少部分地传送)但是用户可修改该温度。在烤饼干 模式，默认烘培时间为12分钟(烤箱预热之后到达所选烹饪时间)。预热时间典型的为5 分钟。如果用户选择冷冻食物优先，则烹饪时间向上调整约2分钟。当在烤饼干模式按下开始键时，烤箱预热直至达到所选温度。预热(PREHEATING)在显示上闪烁，且一段音频随后指示烤箱已达到所选温度，计时器自动开始倒计时。再加热模式(reheatmode)当用户选择再加热模式时，上部中间元件关闭而每个其它元件被均等地施加约为 360瓦的功率。由于对流扇默认为“开启”，所以总功率消耗为大约1500瓦。在再加热模式 中，默认烹饪时间为15分钟而最大设置为1小时。在再加热模式中默认温度为350华氏度 (可选地由实际中间功率至少部分地传送)。保温模式(ke印warm mode)当用户选择保温模式时，上部中间元件关闭而每个其它元件被均等地施加约为 360瓦的功率。默认保温温度为160华氏度且默认保温时间为60分钟。最大保温时间为2 小时。在保温模式中，冷冻食物功能被无效。对流默认为关闭但是可由用户激活。烤箱中的电热调节器870可提供允许处理器801补偿烤箱内部温度的烤箱温度反
馈fe息。如图12(b)所示，参见先前图8公开的印刷电路板1201可包括零交叉传感器电路 1202。零交叉传感器1202使用带有合适的电阻和电容的二极管和晶体管排列以便每次供 给到PCB的12AC电源波形达到零伏时提供信号1203至烤箱的集成电路型控制器1204。这 给控制器1204提供了信号信息，从该信息可确定输入功率的频率。给定零交叉信号，控制 器1204能够随后驱动三端双向可控硅开关元件和相关电路以操作供给一个或多个变暗的 加热元件的AC功率的波形，S卩，适于传送实际中间功率。导致变暗或实际中间功率1205的 AC波形形状的示意性表示，如图13和图14中示例的通过PCB 1202供给元件的一样。如图13(a)所示，在烤面包期间，加至上部元件1301和加至底部元件1302的AC功 率的波形是统一的且通常表示元件在任意给定时间可获得的最大功率。在烤面包模式中， 有利地提供最大可用功率以便面包快速烘焦而不干涸。在图13(b)中，例示了例如在烘培模式期间加至上部元件1303和加至底部元件 1304的波形。如图13(b)所建议的，在包括七个满的且非间断波形1305的AC波形组之后 跟着等价于两个波形长度1306的中断，在该中断期间控制器1204降低功率输出至零。因此 在九个连续波形长度的持续期，只提供七个连续波长。在优选实施例中，上部元件使用该方 案1303而底部元件的方案1304具有八个连续满功率波形1307且随后立即为在功率1308 中为一个波长的持续中断。相应地，底部元件较上部元件产生更多的实际中间功率。如图13(c)所建议的，在烘烤模式中底部元件被施加连续最大功率波形1309。同 样在该烘烤模式中，上部元件1310的波形包括七个连续AC周期1311且随后是相当于三个 波长的功率中断1312的间隔的波形组。相应地，底部元件满功率操作而上部元件在AC功 率的每10个周期中只接收7个。与烘培模式关联的典型烹饪周期在图15中例示。如该图形建议的一样，烤箱的 (实际的或推断的空腔)温度从室温1501开始且均勻上升直至烤箱的电热调节器探测到 的温度等于烤箱72a的目标烤箱中央温度1502。在该示例中，目标温度1502为210C。在 预热阶段1503期间上部和底部元件在实际中间功率处打开。在该示例中，上部元件使用 720W而底部元件消耗720W，其中提供的总功率为1440W，例如，提供温和的热量且遵守调整 需求。当测量的烤箱空腔温度达到目标温度1504时上部和底部元件周期同时打开和关闭， 提供平均中央温度，随着时间的过去，其等于目标温度1502。
12
如图16所示，典型的烤面包周期开始于由电热调节器测量(推断)的烤箱空腔温 度为室温1601。在烤面包期间，两个上部元件和两个底部元件处于总共1800W的全功率传 送直至第一烤面包周期结束1602。通过烤箱的微处理器在考虑了用户涉及土司片数(烤箱 装载)、初始烤箱空腔温度和用户选择的颜色或暗度等级的输入的预定方式的情况下确定 第一烤面包周期1603的持续期。图16的图形同样显示了出现在当门打开和移走烤土司时 烤箱空腔温度的下降。在该示例中，第二烤面包周期1605开始于高于室温的初始烤箱空腔 温度1606。该第二周期同样提供1800W的烹饪功率，传送满功率至两个上部和两个底部元 件。该烤面包周期的满功率阶段持续至烤箱空腔温度达到预设的被编进微处理器内的第一 阈值。在该示例中，第一阈值温度为210C。当超过第一阈值时，至两个上部和两个底部元件 的功率降低至总功率1620W，该总功率在上部和底部元件之间等分。第二用户开始的烤面包 周期的持续时间由烤箱的微处理器决定，且在预定形式中考虑烤箱的起始温度、用户需要 的面包数(烤箱装载)和用户要求的暗度或颜色等级。该降低的功率阶段1606持续至烤 箱中央温度达到刚好少于第二阈值1607的等级。在该示例中，第二阈值为250C。恰在第二 阈值温度之前，上部元件在范围为5至20秒之间的时间间隔内开始同时开启和关闭，以便 保持烤箱中央温度低于第二阈值。这样，防止在热烤箱中过渡烘烤土司而同时仍然提供一 定程度的辐射能量以继续面包烘烤或着色过程。图17的图形例示了百吉饼模式方面。百吉饼模式中烹饪百吉饼发生在由微处理 器决定的时间段1701，在预定模式中，考虑要烹饪的百吉饼数目(烤箱装载)、初始温度 (最初为室温)和用户要求的颜色或暗度等级。烹饪周期1702的第一百吉饼烹饪阶段出现 大约150秒且期间满功率传送至两个上部元件和两个底部元件。这提供了最大功率烹饪阶 段传送1800W。在第一阶段的末端1703 (大约150秒)关闭底部元件并且上部元件在使用 第三元件的情况下以增加的结合功率1440W持续烹饪。该第二阶段持续至第一周期1705的 末端。图17的图形随后例示由打开烤箱门且从中移出百吉饼引起的烤箱中央温度1706的 下降。在该示例中，第二百吉饼烘烤周期从高于室温1707的温度开始。第二周期的开始引 起与第一周期1702的第一阶段相似的阶段，即，约150秒且期间两个上部和两个底部元件 传送共1800W功率，即，上部元件对和底部元件对中每对传送900W功率。在考虑初始烤箱 中央温度1707、烤箱负载和用户所选的暗度的预定方式中，第二百吉饼烘烤周期的持续时 间同样由微处理器决定。第三百吉饼烘烤周期显示为从再次高于第二烘烤周期起始点的初 始温度1708处开始。然而，在烤箱中央温度达到预定阈值1709的百吉饼模式烘烤周期中， 底部元件关闭且使用第五烤箱元件使上部元件继续以功率1440W烹饪。因此，这个第三周 期的第一阶段1710被缩短，当达到阈值温度1709时该第一阶段1710截止。在该示例中， 阈值温度为210C。在烹饪周期长的情况下，例如当烤箱装载很高且暗度设置为高时，三个上 部元件(或如果只有两个的话则两个上部元件)将每5-20秒从开到关循环一周期以保持 烤箱中央温度低于第二预定阈值1711。在该示例中，第二阈值1711为250C。虽然本发明已经参考特定解释细节被公开，应当理解这仅是示例方式提供而并不 作为本发明的范围和精神的限制。
1权利要求
一种工作台面烤箱，包括由至少四个加热元件加热的内部隔室；所述隔室的门；所述加热元件中的至少两个为上部元件、位于临近所述隔室的天花板；所述加热元件中的两个为底部元件、位于沿所述隔室的地板；所述元件中的至少一个可被控制以提供可变瓦特数，所述可变瓦特数包括用于加热周期至少一部分的、在零功率和满功率之间中间的一个或多个可操作的瓦特数；所述元件被控制以便根据一个或多个用户选定模式来改变瓦特数。
2.根据权利要求1所述的烤箱，其中在所述烤箱的操作中第五元件是可被控制的但在每种模式下均不与所述上部元件一 致地运转；所述第五元件被布置在两个所述上部元件之间。
3.根据权利要求1或2中任意一项权利要求所述的烤箱，其中 所述底部元件由三端双向可控硅开关元件调节以改变热输出。
4.根据权利要求2或3中任意一项权利要求所述的烤箱，其中 不可以在运转所述底部元件的同时运转所述第五元件。
5.根据权利要求1、3或4中任意一项权利要求所述的烤箱，其中通过以其最大瓦特数来使用五个所述加热元件中的四个而不使用所述第五个元件而 快速实现地烘烤。
6.根据权利要求1-5中任意一项权利要求所述的烤箱，其中 当烤面包时所述烤箱能够从可用电源处传送最大允许功率。
7.根据权利要求2-6中任意一项权利要求所述的烤箱，其中 所述第五元件由辐射屏蔽物理保护；沿所述屏蔽的长度方向提供各种穿孔；所述穿孔从一端至另一端不规则间隔，以便所述第五元件的中央部分较两端被更多地屏蔽。
8.根据权利要求1-7中任意一项权利要求所述的烤箱，其中 所述底部元件具有位于每个元件向上的投影直径之上和之内的屏蔽。
9.根据权利要求1-8中任意一项权利要求所述的烤箱，其中 所述加热元件为每个均具有内在线圈的石英元件；沿线圈长度方向，每个线圈具有不同斜度的区；中央部分的相邻圈之间较外部部分的相邻圈之间具有更大的间距。
10.根据权利要求1-9中任意一项权利要求所述的烤箱，其中所述天花板的中央部相对平坦且曲度被提供在所述天花板中、位于后面元件之后和前 面元件之前。
11.根据权利要求1-10中任意一项权利要求所述的烤箱，其中通过在前底部加热元件之前和后底部加热元件之后具有弯曲的反射部分的可移除碎 屑托盘来保护所述隔室的内部地板。
12.用于具有多个加热元件的烤箱的用户界面，该用户界面包含连接至所述多个加热元件的控制模块，所述控制模块适于独立控制所述加热元件中一 个或多个的热输出；连接至所述控制模块的多个用户可操作控制，其中该多个用户可操作控制包括可操 作地与选择操作模式相关的第一输入元件，可操作地与选择指示烹饪温度或烹饪强度的模 式具体优选相关的第二输入元件，可操作地与选择指示烹饪时间或烹饪质量的模式具体优 选相关的第三输入元件；和连接至所述控制模块以指示所选操作模式的显示模块。
13.根据权利要求12所述的用户界面，其中所述显示模块包括显示所选操作模式的指示器的第一显示特征；显示指示烹饪温度或烹饪强度的所选模式具体优选的指示器的第二显示特征；显示指示烹饪时间或烹饪质量的所选模式具体优选的指示器的第三显示特征。
14.根据权利要求13所述的用户界面，其中所述第一输入元件位于垂直地对齐于所述 第一显示特征；且其中所述第二输入元件和所述第三输入元件关于所述第二显示特征和所 述第三显示特征垂直定向。
15.根据权利要求12所述的用户界面，其中所述控制模块适于初始配置所述显示模块 以提出指示烹饪温度或烹饪强度的默认所选模块具体优选和指示烹饪时间或烹饪质量的 默认所选模式具体优选。
16.根据权利要求12所述的用户界面，其中每个所述第一输入元件、所述第二输入元 件和所述第三输入元件均是旋转度盘输入元件。
17.根据权利要求12所述的用户界面，其中所述控制模块通过选择地抑制施加到一个 或多个加热元件的交流波形周期而依照所选操作模式来独立控制所述一个或多个加热元 件的热输出。
18.根据权利要求12所述的用户界面，其中所述操作模式可选自包括如下模式的组中 的一个烤面包模式、百吉饼模式、烘培模式、烘烤模式、烤肉模式、匹萨模式、烤饼干模式、 再加热模式和保温模式；其中所述显示模块显示用于指示所选操作模式的可移动指示器。
19.根据权利要求13所述的用户界面，其中操作模式可选自包括如下模式的组中的一 个烤面包模式和百吉饼模式；其中所述显示模块显示用于指示所选操作模式的可移动指 示器，且其中当如所述第一显示特征所指示的、所选操作模式为烤面包模式或百吉饼模式时，所述 第二输入元件可操作地与由所述第二显示特征所指示的选择的暗度相关，且所述第三输入 元件可操作地与由所述第三显示特征所指示的选择的多个部分相关；且其中在根据所选操作模式的过程期间，所述第三显示特征显示指示剩余烹饪时间的指不器。
20.根据权利要求12所述的用户界面，其中所述多个用户可操作控制进一步包括可 操作地与选择冷冻食品优选相关联的第四输入元件，其用于使所述控制模块能将烹饪时间 调整为考虑冷冻食品。
全文摘要
一种工作台面烤箱具有由至少四个加热元件加热的隔室和该隔室的门。加热元件的至少两个为上部元件，位于临近隔室天花板的地方。两个加热元件为底部元件，位于沿着隔室地板的地方。至少一个所述元件可控以提供可变瓦特数，所述可变瓦特数包括用于加热周期至少一部分的、在零功率和满功率之间中间的、一个或多个可操作的瓦特数。
文档编号A47J37/06GK101953645SQ20091016695
公开日2011年1月26日 申请日期2009年7月16日 优先权日2009年7月16日
发明者E·拉伊, K·J·亨泽尔 申请人:布瑞威利私人有限公司