烤面包机的制作方法

本发明涉及一种具有安全断电装置的烤面包机。

背景技术：

烤面包机是需要照管的电器并且用户得到的指示是不用照管的烤面包机应当是保持未插电的。然而，即使是被照管的电器也会例如在致动杆被下落的产品库门堵在打开位置时而可能地进入失控状态。在这样的状态下，在烤面包机着火前并没有烤面包机正失控的可视提示。

已经提出各种解决方案来处理烤面包机过热的危险。一些传感器如红外传感器并不适合，因为它们的性能会因脂肪和糖类在烤面包蒸发中积聚在传感器上而受到负面的影响。

此外，烤面包机在各种各样的条件下使用。已知的是，烤面包机必须能在零下条件下可靠地操作以应对在冬季寒冷气候中在没有取暖的或取暖较差的室内的环境下的使用，并且还能在炎热气候或忙碌的厨房中在40℃以上环境温度的非常热的条件下可靠地操作。除了环境条件以外，面包的种类也会影响烘烤腔室的内部温度，其具有针对相同的环境条件可见的10℃以上的变化。例如，烤白面包和烤黑面包的差别是很大的。

烤面包机的操作温度也会受到操作中的加热元件的数量的影响。有段时间，商用烤面包机已经具有可单独启动的加热元件并且其中仅一半的元件被启动的百吉饼设定也是家用烤面包机上常用的。

影响烤面包机的操作温度的其它主要因素是烤面包机的位置。许多烤面包机是位于厨房中的具有减小的气流的区域中。其它烤面包机将会在具有良好气流的开放环境中使用。

在CN201946954 U中给出了一个已知提案的示例，在该文献中公开了烤面包机保护电路，该保护电路具有这样的功能，即在手柄被紧紧卡住而无法弹回时，热熔断器可通过其它电路模块被断开，从而停止供电和工作。该文献并未处理热失控的问题。

由于影响烤面包机的操作温度的因素众多，一直无法采用温度断电来防止失控状态，因为开关会在不期望时过于频繁地启动。这会导致不必要的产品收回和严重的名誉损害。

还进一步建议使用计时电路来用于安全断电。这些是目前最广泛应用的解决方案，但已经出现电路故障的问题。此外，弹出式烤面包机上的致动器的一些设计会被阻塞在打开位置，导致简单、可靠的计时器电路不断电。

技术实现要素：

因此，本发明试图提供一种具有安全断电装置的烤面包机，该安全断电装置能够可靠地检测烤面包机中的热失控。

根据本发明，提供有一种烤面包机，其具有壳体，在所述壳体内提供有用于烘烤面包的第一腔室，和第二腔室，所述壳体具有用于将面包接纳到烘烤腔室内的至少一个槽，所述第一腔室设置有适于在使用中烘烤面包的加热元件，其中，存在用于在预定的一个或多个槽中烘烤面包的第一饱和温度范围和对应于失控状态的第二饱和温度范围，其中，在第一饱和温度范围与第二饱和温度范围之间存在第二腔室内的温度的差异，所述烤面包机设置有热熔断器，其中，所述热熔断器具有启动温度范围，该范围的下限在所述第一范围以上且该范围的上限在所述第二范围以下。

优选地，该熔断器位于所述第二腔室内。或者，所述熔断器能面贴式安装(surface mounted)在邻近第一腔室的隔板上，所述熔断器可位于第一腔室或位于第二腔室内。

优选地，在第一饱和温度范围的上限与所述第二饱和温度范围的下限之间的温度差△T在20℃以上。优选地，△T大致在20℃至30℃的范围内。优选地，所述热熔断器位于第二腔室的下部位置。优选地，所述熔断器面贴式安装在位于第二腔室中的或形成为第二腔室的一部分的隔板上。

在位于第二腔室的下部的优选位置上，在失控期间，该位置与烤面包机内的其它位置相比需要更长的时间来达到稳定温度。这避免了这样的问题，即该位置过快变热从而将存在不当跳闸(nuisance tripping)并降低熔断器的寿命和因此产品的寿命的问题。

该位置还因隔板的低热质量而快速冷却，这有助于将正常烘烤稳定温度保持在失控稳定温度以下，即防止了不当跳闸。

附图说明

现将参照附图更详细地描述本发明的示例性实施例，其中：

图1示出了烤面包机的示意性平面图；

图2示出了记录的温度-时间的曲线图；

图3示出了熔断器位置；

图4a示出了两槽式烤面包机在失控状态下的曲线图；

图4b示出了两槽式烤面包机在正常使用中的曲线图；

图5a示出了六槽式烤面包机在失控状态下的曲线图；

图5b示出了六槽式烤面包机在正常使用中的曲线图。

具体实施方式

目前商业生产中存在两种主要类型的烤面包机，即商用和家用烤面包机。商用烤面包机被设计成几乎能被连续地使用并且通常会具有金属结构。商用烤面包机通常具有两个、三个或者特别是四个或六个槽并且还具有可单独启动/启用的加热元件，从而使得一个、两个、三个、四个或六个槽(针对六槽式烤面包机)可在任何时间被启用。商用烤面包机往往设置有机械计时器并且通常会具有机械杆来逐出面包。

家用烤面包机通常具有塑料结构或金属和塑料的结构，并且在PCB上设置有电子计时器并且具有弹出机构以在循环/周期结束时逐出面包。在下文中提供了具有弹出机构的家用烤面包机的说明。

烤面包机被用作需要照管的电器。在部件故障的情况下，烤面包机可能会进入元件未被关掉的失控状态。在多槽式烤面包机中，失控状态可能仅在一些槽上发生而在其它槽上不发生。这种失控状态进而可能会在无人照管的烤面包机的情况下带来着火的危险。

图1示出了烤面包机1的示意性平面图，未示出外罩，该烤面包机包括主壳体2，该主壳体具有第一和第二面包腔室或烘烤腔室3、4。加热元件5、6分别布置在面包腔室3、4内并且在使用中适于烘烤位于相应面包支承装置7、8上的面包片。每个面包支承装置7、8包括多个交替的金属支承件并且延伸通过对应的槽9、10。面包支承装置还支承在面包腔室3、4的端部。

这两个面包支承装置7、8附接至滑架11，该滑架适于在两个竖向杆12、13上滑动，所述两个竖向杆的下侧端部安装在壳体2的底部上并且所述两个竖向杆的上侧端部附接至从烤面包机的上表面延伸出的凸缘16。杆13定位成相对于所述两个面包腔室3、4大致等距。弹簧15附接至凸缘16和滑架11，从而该滑架被驱促至提升位置，在该提升位置，面包或烤面包被提升至壳体的上表面以上。所述杆、弹簧和凸缘在被完整组装时就位于烤面包机的总壳体内的第二腔室内。所述第二腔室可由烤面包机的壳体限定或者可以是该壳体内的明确的空间。第一腔室通常会具有矩形通道的形式，从而面包可以在顶端插入并且面包屑可在底端落出。

用于启动计时器、弹出机构和加热元件的开关17包括两对直立元件，所述两对直立元件在它们的远侧端部具有对置的触体。在使用中，与滑架11一体形成的向下的突出部14将在其插入所述两对直立接触臂之间时将使对应的触体迫压在一起。由于直立的接触臂是弹性的，向下的突出部在接触臂的弹性作用下被迫使远离最下端位置。滑架11借助由触体的闭合而启动的电磁体以抵抗由弹簧产生的力而被保持在下部位置。

惊人地，在制作烤面包时存在大量变数。烤面包机的加热元件通常被设计成在特定的功率(瓦特数)下操作，这是因为必须在烤面包表面上引起美拉德反应以制作烤面包。然而，由于水和糖含量的不同，不同类型的面包在同一烤面包机中的表现不同。大量其它因素也会影响烘烤过程，如烤面包机在室内的位置和周围环境，如该烤面包机是在厨房的角落中使用还是在空白开放的通风空间中使用。在加热元件和供应电压的输出以及环境温度方面也存在变化。烘烤腔室内的温度因此可从约120℃至高达200℃的范围内显著地变化。

加热元件的单独启动又带来了进一步的复杂化。例如，两槽式烤面包机可如此使用，即两个槽均被启用且具有一片面包；或者六槽式烤面包机可如此使用，即所有六个槽均被启用且仅具有一片面包。这些复杂化和可变性已导致制造商具有这样的技术偏见，即认为热断电是行不通的。

图2示出了针对四槽式烤面包机的记录的温度-时间的曲线图，其示出了在2个槽热失控期间以及在4个槽烘烤期间在烤面包机的隔板上记录的温度。如连续操作约十分钟可看到的那样，在两种状态之间没有温度差异。此后，出现了小的差距但仍保持在烤面包机腔室温度在正常使用中的不确定性限制内。在这些情况下的热断电将期望在正常使用期间因使用频率高而跳闸。

图3示出了本发明的一个特别优选的实施例，其中，热熔断器安装在烤面包机壳体的第二腔室中的隔板内表面上。在使用中，壳体的第二腔室不可避免地升温但由于因在第一腔室中的对流和辐射导致的热损失，在第二腔室内的温度比在第一腔室内分布得更加均匀。

在第一腔室中，加热元件提供了太不一致而不能作为参考点使用的局部高温，因为在热失控时的平均温度可能低于导致熔断器提早断开的热点温度。在更高临界温度下操作的熔断器更不可靠并且由于损失的影响而未必会在合适的温度下跳闸。

在第二腔室中，温度的升高很大程度上是因为从第一腔室导热并随后辐射到第二腔室中，这导致跨整个腔室的更均匀的温度。典型地，隔板设置在烘烤腔室和第二腔室之间，这减少了灰尘进入第二腔室中但也限制了第二腔室的温度。隔板也使得第二腔室的温度升高的速度低于烘烤腔室的温度升高的速度。这种在温度分布上的不同也可被检测到。在某些烤面包机上，平端元件(Plain End element)总是通电，不管是选择怎样的元件组合。因此，对于四槽式或六槽式烤面包机而言，如果熔断器会在仅选择两个元件时激活，则熔断器需要位于该元件附近，从而其可以探测到热并激活。

在烤面包机腔室内存在当烤面包机已在面包存在的情况下连续使用通常约8至10分钟时达到的、用于烘烤面包的第一饱和温度范围。此后，腔室内的温度不随时间显著升高，而是呈锯齿形图案。该范围取决于上述因素。

然而，在失控状态下，存在第二饱和温度范围，其中，该范围取决于大部分的相同因素。该第二范围会高于第一范围。

已经发现，在烤面包机的第二腔室中(在其内，温度并未经受同样的局部波动，而更能代表第一腔室中的平均温度)，这两个范围不重叠。因此，可能的是，在控制电路中布置具有在这两个范围之间的启动温度的热熔断器。优选的位置是隔板内表面或者优选的位置与第一腔室的外壁相间隔地位于该第一腔室的外壁附近。热熔断器优选地被额定为145℃或120℃，因为已发现较高额定的熔断器是较不可靠的。已发现，使熔断器反复暴露于200℃以上的温度降低了熔断器的预期寿命，这归因于构成熔断器的材料的热降解。

图4a示出了针对两槽失控的曲线图。在这些例子中，采用了相同的烤面包机、位置和热熔断器。断电时间范围和温度范围是典型的。

图4b示出了相同的烤面包机、位置和熔断器类型，但是此次在一个槽中具有烤面包。如可看到的，饱和温度低于图4a中针对同一烤面包机示出的饱和温度。

图5a也如图4中的曲线图那样示出了六槽最小失控，采用了相同的烤面包机、位置和热熔断器。图5b示出了相同的烤面包机，此次具有一片面包。