一种炊具的加热装置及其控制方法

技术领域

本发明属于生活电器领域，尤其涉及一种炊具的加热装置及其控制方法。

背景技术

随着社会的发展和生活水平的提高，人们生活水平日益增长的同时也出现需求与发展之间不平衡不充分的问题，现在市面上具有各型各色的锅具：小炖锅、烧锅、多功能蒸锅、不粘锅、砂锅、煎炒锅等，锅具的大小不一，例如中式炒锅最大直径32cm，而小炖锅最小直径只有16cm，面对不同尺寸的锅具，基本上市面在售的加热类产品，无论是燃气灶是还电陶炉，加热面积都是固定的，在使用较小锅时，就会有很大一部分加热面积没有充分利用上，造成资源的浪费。

发明内容

为解决上述现有技术中加热面积得不到充分利用的问题，本发明提供了一种炊具的加热装置及其控制方法，该发明可识别炊具的大小后自动调整加热面积。

为实现上述目的，本发明的一种炊具的加热装置及其控制方法的具体技术方案如下：

一种炊具的加热装置，包括：

发热模块，包括多个独立设置的发热单元，用于对炊具进行加热；

红外模块，用于获取炊具底面的覆盖范围；

控制模块，用于开启在炊具底面覆盖范围内的发热单元。

进一步，多个发热单元在同一平面上均匀分布。

进一步，所述发热单元，包括多个内径不同的环状加热丝，多个环状加热丝呈同心圆排布。

进一步，所述加热丝为锯齿状或波浪形。

进一步，所述发热单元，包括多个发热板，多个发热板呈矩阵排布。

进一步，所述红外模块，包括多个识别单元，相邻的加热丝之间至少设置两个识别单元，相邻加热丝之间的至少两个识别单元沿加热丝的周向均匀分布。

进一步，相邻加热丝之间设置的识别单元个数由内环至外环逐渐增加。

进一步，所述识别单元包括光发射器和光接收器，光发射器通过相邻加热丝之间的间隙向上方竖直方向发射红外光线，若光接收器接收到炊具的反射红外光线，则判定炊具的底面至少覆盖至当前识别单元，若光接收器未接收到炊具的反射红外光线，则判定炊具的底面未覆盖至当前识别单元。

进一步，还包括：

感温模块，用于获取发热模块的温度；

所述控制模块，还用于当温度达到预设值时，控制发热模块停止加热。

进一步，所述感温模块为随温度变化的电阻，通过检测电压信号获取当前温度值。

进一步，还包括：

显示模块，用于显示发热模块的实时温度值和预设温度值；

输入模块，用于输入加热装置的开关和温度调节指令；

所述控制模块还用于控制显示内容及根据输入指令控制加热装置的开关和温度调节。

本发明还提供了一种炊具加热装置的控制方法，包括如下步骤：

获取炊具底面的覆盖范围；

确定炊具底面覆盖范围内的发热单元；

开启在炊具底面覆盖范围内的发热单元。

进一步，包括：

向上方竖直方向发射红外光线，若接收到炊具的反射红外光线，则判定炊具的底面至少覆盖至当前发射位置，若未接收到炊具的反射红外光线，则判定炊具的底面未覆盖至当前发射位置；

具体用于当炊具的底面覆盖全部发射位置时，控制开启全部发热单元，当炊具的底面覆盖部分发射位置时，控制位于覆盖范围内最外层发射位置相邻的外侧发热单元开启，以及该发热单元内侧的全部发热单元开启，当炊具的底面未覆盖任何发射位置时，控制最内层中心的发热单元开启。

进一步，包括：

获取加热装置的加热温度；

当温度达到预设值时，控制加热装置停止对炊具加热。

本发明的一种炊具的加热装置及其控制方法具有以下优点：可识别锅具的大小后自动调整加热面积，避免了资源浪费。

附图说明

图1为本发明的加热装置电路结构示意图；

图2为本发明的发热模块结构示意图；

图3为本发明的红外模块结构示意图；

图4为本发明的识别单元结构示意图。

图中标记说明：1、发热模块；2、红外模块；3、感温模块；4、显示模块；5、控制模块；6、输入模块。

具体实施方式

为了更好地了解本发明的目的、结构及功能，下面结合附图，对本发明一种炊具的加热装置及其控制方法做进一步详细的描述。

如图1所示，本发明炊具的加热装置及其控制方法包括发热模块1、红外模块2、感温模块3、显示模块4、控制模块5和输入模块6，其中发热模块1、红外模块2、感温模块3、显示模块4和输入模块6分别通过引脚与控制模块5连接，使用时，将炊具放置于加热装置上进行加热。

如图2所示，发热模块1用于对炊具进行加热；具体的，发热模块1包括四个内径不同的环形锯齿状加热丝，四个加热丝呈同心圆结构排布，由内而外依次为一号加热丝、二号加热丝、三号加热丝和四号加热丝，炊具的底部对应在发热模块1的上方，通过控制四个加热丝各自开启或关闭，从而可根据不同的炊具底面积得到不同的加热面积，锯齿状加热丝可以进一步扩大加热面积，使得热传导效率更高，加热丝的数量可以相应增减，不限于四个。

如图3所示，红外模块2设置在发热模块1下方，用于获取炊具的底面积；具体的，红外模块2包括六个识别单元，六个识别单元沿加热丝的径向排布，其中三个识别单元位于加热丝的圆心左侧，另三个识别单元位于加热丝的圆心右侧，由左至右依次为一号识别单元、二号识别单元、三号识别单元、四号识别单元、五号识别单元和六号识别单元，其中一号识别单元和六号识别单元对应在三号加热丝和四号加热丝之间，二号识别单元和五号识别单元对应在二号加热丝和三号加热丝之间，三号识别单元和四号识别单元对应在一号加热丝和二号加热丝之间；每个识别单元均具有红外发射端和红外接收端，红外发射端通过加热丝之间的间隙向上方竖直方向发射红外光线，由于炊具会阻挡红外光线，若此时红外接收端接收到反射回来的红外光线，则判定该识别单元的上方竖直方向存在炊具；当全部识别单元均检测到上方存在炊具时，则炊具的底面积覆盖全部识别单元，当二号识别单元、三号识别单元、四号识别单元和五号识别单元检测到上方存在炊具时，则炊具的底面积覆盖至二号识别单元和五号识别单元而未达到一号识别单元和六号识别单元，当三号识别单元和四号识别单元检测到上方存在炊具时，则炊具的底面积覆盖至三号识别单元和四号识别单元而未达到二号识别单元和五号识别单元；当全部识别单元均未检测到上方存在炊具时，则炊具的底面积未达到三号识别单元和四号识别单元；六个识别单元共同工作，最终通过通讯与控制模块5完成信息传输，可以通过控制红外发射管的电流调整检测高度；识别单元的数量可以相应增减，不限于六个。

控制模块5用于根据红外模块2的判定结果控制加热丝的开闭，从而控制发热模块1产生不同的加热面积；具体的，当全部识别单元均检测到上方存在炊具时，控制全部加热丝全部开启，当二号识别单元、三号识别单元、四号识别单元和五号识别单元检测到上方存在炊具时，控制一号加热丝、二号加热丝和三号加热丝开启、关闭四号加热丝，当三号识别单元和四号识别单元检测到上方存在炊具时，控制一号加热丝和二号加热丝开启，关闭三号加热丝和四号加热丝，当全部识别单元均未检测到上方存在炊具时，控制一号加热丝开启，关闭其余加热丝。

如图2、图3所示，感温模块3设置在加热丝的圆心处，用于获取加热丝的温度；具体的，感温模块3为随温度变化的电阻，在某一区间内温度和阻值呈线性关系，固定阻值电阻分压，通过检测电压信号，从而得到当前温度值；控制模块5还用于根据感温模块3的检测结果控制电热丝的开闭，当温度达到预设值时，控制模块5关闭全部电热丝停止加热，当温度低于预设值时，控制模块5根据炊具的底面积开启相应的电热丝进行加热。

如图1所示，一号加热丝、二号加热丝、三号加热丝和四号加热丝的引脚分别对应连接SWITCH1、SWITCH2、SWITCH3和SWITCH4，通过电磁开关控制加热丝的开闭，电磁开关也可以是可控硅或继电器等，当控制模块5对应的引脚6、7、8、9为低电平时，则左侧强电部分导通，电磁开关的引脚2、3、4、5相应接入220V交流电，弱电部分可采用ULN2003(高耐压、大电流复合晶体管)或者三极管等方式驱动，控制模块5通过导通或断开电磁开关控制电热丝的开闭。

感温电阻的引脚1、2分别通过导线连接到端子CN1的引脚1、2。

输入模块6包括机械按键、触摸按键、导电薄膜等，本实施例优选为触摸按键，触摸按键共设置三个：K_POWER1、K_ADD1和K_DECREASE1，分别对应开关、温度加和温度减，三个触摸按键下方分别对应设置按键弹簧，三个按键弹簧与控制模块5之间的引脚上分别串联配合按键弹簧使用的电阻R2、R3和R4，用于调节灵敏度的同时滤除部分干扰，具体阻值可根据控制模块5的特性选取，控制模块5还用于根据按键的指令控制加热装置的开闭和温度调节。

显示模块4包括液晶显示或数码显示等，具体可显示实时温度及设定温度等，控制模块5还用于控制显示内容。

此外，加热丝也可以是波浪形，发热模块1不限于加热丝，也可以包括多个独立设置的发热单元，例如发热板，多个发热板在同一平面上均匀呈矩阵分布，相邻加热丝之间的识别单元个数也可以由内环至外环逐渐增加，从而随着炊具底部面积增大，保证识别的精准度。

本发明的一种炊具的加热装置及其控制方法可识别锅具的大小后自动调整加热面积，避免了资源浪费。

可以理解，本发明是通过一些实施例进行描述的，本领域技术人员知悉的，在不脱离本发明的精神和范围的情况下，可以对这些特征和实施例进行各种改变或等效替换。另外，在本发明的教导下，可以对这些特征和实施例进行修改以适应具体的情况及材料而不会脱离本发明的精神和范围。因此，本发明不受此处所公开的具体实施例的限制，所有落入本申请的权利要求范围内的实施例都属于本发明所保护的范围内。