一种蒸制烹饪装置的水路工况控制结构及方法和电蒸箱与流程

1.本发明涉及蒸制烹饪装置领域，尤其涉及一种蒸制烹饪装置的水路控制结构及控制方法和电蒸箱。


背景技术：

2.蒸箱、蒸烤一体机等蒸制烹饪装置的水路结构包括水箱、水泵、蒸汽发生器以及连通上述各部件的连接水路。目前上述蒸制烹饪装置水箱水量控制的方法有以下几种：(1)水箱中装配有浮子，水箱外安装有与该浮子相匹配的干簧管，当水箱中的水量低于某一水位时，干簧管与浮子吸合，则认为水箱缺水。(2)通过水泵空载与有载时电流不同判断水箱是否有水。(3)通过电容感应控制水箱中的水位(4)通过第三者设备来控制水箱是否有水，例如通过蒸汽发生器是否干烧或者电极控制是否有水来判断水箱中是否有水。
3.上述几种控制方法分别存在以下问题：第一种方法需要的零部件多，成本高，并且，干簧管与浮子的距离需要精确匹配，此外，浮子在水箱中容易被异物卡住，存在着控制失效的问题。第二种方法对水泵的要求较高，长时间工作后水泵水量发生变化后，可能会发生判断失效的问题。第三种方法电容与水箱的距离需要精确匹配，且对纯净水等无法控制。第四种方法成本较高，并且长时间干烧对蒸汽发生器的使用寿命会产生影响，此外，利用电极控制水位的成本相对也较高。由上可见，现有的用于控制水箱水量的方法还有待改进。
4.此外，判断水泵是否工作正常主要通过判断蒸汽发生器是否长时间干烧，若蒸汽发生器长时间干烧则认为进水失败，水泵已坏，而判断蒸汽发生器是否需要除垢则一般通过蒸汽发生器的工作时长来判断，达到一定时间后提示用户除垢。然而，进水失败的可能原因很多，仅仅通过进水失败无法有效判断水泵是否已坏，另外该种方式也无法控制水泵流量减少对性能造成的影响。此外，水质对水垢的形成影响较大，仅仅通过蒸汽发生器的工作时间长短来判断蒸汽发生器是否需要除垢的误判性很大，不同硬度的水需要除垢的工作时间间隔差异较大。


技术实现要素：

5.本发明所要解决的第一个技术问题是针对现有技术而提供一种结构简单、成本低且控制方便的蒸制烹饪装置水路工况控制结构。
6.本发明所要解决的第二个技术问题是针对现有技术而提供一种能判断水箱是否需要加水的水路工况控制方法，该方法判断简单且判断结果准确。
7.本发明所要解决的第三个技术问题是针对现有技术而提供一种能判断蒸汽发生器是否需要除垢的水路工况控制方法，该方法判断简单且判断结果准确。
8.本发明所要解决的第四个技术问题是针对现有技术而提供一种能判断水泵是否正常工作的水路工况控制方法，该方法判断简单且判断结果准确。
9.本发明所要解决的第五个技术问题是针对现有技术而提供一种具有上述水路工况控制结构的电蒸箱。
10.本发明所要解决的第六个技术问题是针对现有技术而提供一种采用上述水路工况控制方法的电蒸箱。
11.本发明解决至少一个上述技术问题所采用的技术方案为：一种蒸制烹饪装置的水路工况控制结构，包括水箱、水泵以及蒸汽发生器，水箱的出水口与蒸汽发生器的进水口通过进水管连通，而上述水泵安装在该进水管上，其特征在于，还包括用于测定所述蒸汽发生器重量的测重组件。
12.进一步，所述测重组件包括压力传感器和支撑支架，并且，该压力传感器和支撑支架分别支撑在上述蒸汽发生器的两端，而该蒸汽发生器始终保持水平状态。这样通过压力传感器获取蒸汽发生器施加于压力传感器的压力即能获得蒸汽发生器的当前重量，同时与支撑支架配合作用能对蒸汽发生器进行支撑。可见，通过压力传感器不仅能实现对蒸汽发生器重量的测定，还能实现对蒸汽发生器的安装支撑。
13.进一步，所述蒸汽发生器的外形呈盒形，包括上部开口的盒体和盖合在该盒体的开口上的盒盖，该盒盖的两端分别固定有水平延伸的安装耳，上述支撑支架支撑在其中一个安装耳的底部，上述压力传感器竖向设置，其上下两端分别竖向延伸有上支撑柱和下支撑柱，且该上支撑柱和下支撑柱的自由端分别固定有水平延伸的上承重板和下承重板，且该上承重板固定在另一安装耳的底面上，而下承重板固定在蒸汽发生器的安装平面上。一方面能更好地实现对蒸汽发生器的稳固支撑，另一方面能更加准确地对蒸汽发生器的重量进行测量。
14.为进一步解决上述第二个技术问题所采用的技术方案为：一种如上所述的水路工况控制结构的水路工况控制方法，其特征在于包括以下步骤：
15.(1)蒸制烹饪装置开启蒸功能，所述水泵回抽蒸汽发生器中的余水，压力传感器记录蒸汽发生器的初始重量m1；
16.(2)上述水泵以流量q1进水t1秒，其中，q1为水泵的规格流量，压力传感器记录当前蒸汽发生器的总重量m2，
17.当q1×
t1‑
(m2‑
m1)＞b时，其中，b为阈值且b＝q1×
t1/10，则认为实测的进水量与理论进水量有一定差距，则水箱缺水，提示用户加水；
18.(3)当q1×
t1‑
(m2‑
m1)＜b时，此时蒸汽发生器以功率p工作，蒸汽发生器内的水温达到100℃所需时间t＝c
×
q1×
t1×
(100
‑
t1)/p，其中t1为初始水温，c为比热容，水温到达100℃后每隔n秒，压力传感器记录当前蒸汽发生器的总重量m
i
；
19.(4)当mi
–
m1<a时，则认为当前蒸汽发生器的总重量m
i
与m1接近，蒸汽发生器内的水快被蒸发完成，其中，a为阈值且a＝q1×
t1/10；
20.(5)水温到达100℃后蒸汽发生器工作到当前的总时间为t2，蒸汽发生器的工作功率一定，可计算蒸发速度v
i
＝q1×
t1/t2，每隔100次进水，记录一次v
i
值，此时水泵再次以流量q1进水t1秒，直至q1×
t1‑
(m2‑
m1)＞b，水箱无水，提示用户加水。这样在蒸制烹饪装置工作过程中通过测定蒸汽发生器的重量的变化，并将蒸汽发生器当前的重量与水泵的进水量进行比较，即能获知水箱中是否有余水，是否需要向水箱内加水。与现有技术中通过水泵空载与有载时电流不同判断水箱是否有水的方式相比，检测更加方便且检测结果更加准确。
21.为进一步解决上述第三个技术问题所采用的技术方案为：
22.(1)用户加水完成后，所述压力传感器记录蒸汽发生器总重量m
j
，当m
j
‑
m1＞e且v
i
‑
v
i+10
＞d时，则认为蒸汽发生器中的水垢已影响热效率，提示用户除垢，其中，v
i+10
为10个循环后记录的水蒸发速度，e和d均为阈值，并且，e＝m1/20，d＝v
i
/10；
23.(2)当m
j
‑
m1＜e或者m
j
‑
m1＞e且v
i
‑
v
i+10
＜d时，则认为蒸汽发生器中有悬浮的水垢，但并不凝结在蒸汽发生器底部，不影响传热效率，用户无需进行除垢。这样在水箱中的水充足的基础上，通过测定蒸汽发生器的重量的变化，结合水的蒸发速度的变化即能获知蒸汽发生器的底部是不是凝结有水垢，因为水垢凝结后会对水的蒸发效率造成影响。
24.为进一步解决上述第四个技术问题所采用的技术方案为：
25.(1)用户加水完成后，所述压力传感器记录蒸汽发生器的总重量m
j
，当m
j
‑
m1＞e，水泵以流量q1进水t1秒，压力传感器记录蒸汽发生器的总重量m，当q1×
t1‑
(m
‑
m
j
)＞c，则判断水泵因时间长久，水泵流量发生变化，更新水泵流量q＝(m
‑
m
j
)/t1，其中c为阈值且c＝q1×
t1/10；
26.(2)当q1×
t1‑
(m
‑
m
j
)＜c，蒸汽发生器以一定功率工作，压力传感器记录当前蒸汽发生器的总重量m
i
，当m
i
–
m<a时，蒸汽发生器继续工作，当m
i
–
m＞a时，水箱无水，提示用户加水。可见，本发明中通过计算水泵的流量变化能判断水泵的工作是否正常。
27.为进一步解决上述第五个技术问题所采用的技术方案为：一种电蒸箱，具有如上所述的水路工况控制结构。
28.为进一步解决上述第六个技术问题所采用的技术方案为：一种电蒸箱，采用如上所述的水路工况控制方法。
29.与现有技术相比，本发明的优点在于：本发明的水路工况控制结构具有用于测定蒸汽发生器重量的测重组件，通过测重组件测定蒸汽发生器重量的变化，将蒸汽发生器重量的变化与水泵的进水量进行比较，进而能获知水箱是否缺水。此外，通过蒸汽发生器重量的变化以及蒸汽发生器中的水的蒸发速度的变化，从而获得蒸汽发生器中是否凝结水垢，进而判断蒸汽发生器是否需要除垢。另外，通过蒸汽发生器重量的变化与水泵的进水量进行比较，进而能获得水泵是否正常工作。可见，本发明中通过测重组件对蒸汽发生器的重量变化进行测定，结合水泵的进水量以及蒸汽发生器中的水的蒸发速度的变换，能同时获知水箱是否缺水、水泵是否正常工作以及蒸汽发生器是否需要除垢，简化蒸制烹饪装置的水路工况控制结构，降低蒸制烹饪装置的水路结构的维修率。
附图说明
30.图1为本发明实施例中蒸制烹饪装置的结构示意图；
31.图2为本发明实施例中蒸汽发生器的结构示意图；
32.图3为本发明实施例中压力传感器的结构示意图；
33.图4为本发明实施例中水路工况控制方法的流程图。
具体实施方式
34.以下结合附图实施例对本发明作进一步详细描述。
35.如图1～3所示，一种蒸制烹饪装置(如蒸箱、蒸烤一体机等)包括内胆1和水路工况控制结构，该水路工况控制结构包括水箱2、水泵3以及蒸汽发生器4，水箱2的出水口(未示出)与蒸汽发生器4的进水口(未示出)通过进水管(未示出)连通，而上述水泵3安装在该进
水管上，上述内胆1上开设有进汽口11，蒸汽发生器4中产生的蒸汽通过其上的出汽口44由进汽管8经内胆1的进汽口11进入内胆1中。
36.进一步，上述水路工况控制结构还包括用于测定所述蒸汽发生器4重量的测重组件5。该测重组件5包括压力传感器6和支撑支架7，并且，该压力传感器6和支撑支架7分别支撑在上述蒸汽发生器4的两端，而该蒸汽发生器4始终保持水平状态。这样通过压力传感器6获取蒸汽发生器4施加于压力传感器6的压力即能获得蒸汽发生器4的当前重量，同时与支撑支架7配合作用能对蒸汽发生器4进行支撑。可见，通过压力传感器6不仅能实现对蒸汽发生器4重量的测定，还能实现对蒸汽发生器4的安装支撑。进一步，上述蒸汽发生器4的外形呈盒形，包括上部开口的盒体42和盖合在该盒体42的开口上的盒盖41，该盒盖41的两端分别固定有水平延伸的安装耳43，上述支撑支架7支撑在其中一个安装耳43的底部，上述压力传感器6竖向设置，其上下两端分别竖向延伸有上支撑柱61和下支撑柱62，且该上支撑柱61和下支撑柱62的自由端分别固定有水平延伸的上承重板63和下承重板64，且该上承重板63固定在另一安装耳43的底面上，而下承重板64固定在蒸汽发生器4的安装平面上，本实施例中该安装平面为烹饪装置底板的上表面。一方面能更好地实现对蒸汽发生器4的稳固支撑，另一方面能更加准确地对蒸汽发生器4的重量进行测量。
37.可见，本发明中通过测重组件5测定蒸汽发生器4重量的变化，将蒸汽发生器4重量的变化与水泵3的进水量进行比较，进而能获知水箱2是否缺水。此外，通过蒸汽发生器4重量的变化以及蒸汽发生器4中的水的蒸发速度的变化，从而获得蒸汽发生器4中是否凝结水垢，进而判断蒸汽发生器4是否需要除垢。另外，通过蒸汽发生器4重量的变化与水泵3的进水量进行比较，进而能获得水泵3是否正常工作。可见，本发明中通过测重组件5对蒸汽发生器4的重量变化进行测定，结合水泵3的进水量以及蒸汽发生器4中的水的蒸发速度的变换，能同时获知水箱2是否缺水、水泵3是否正常工作以及蒸汽发生器4是否需要除垢，简化蒸制烹饪装置的水路工况控制结构，降低蒸制烹饪装置的水路结构的维修率。
38.如图4所示，进一步，本发明中上述水路工况控制结构的水路工况控制方法包括以下步骤：
39.(1)蒸制烹饪装置开启蒸功能，所述水泵3回抽蒸汽发生器4中的余水，压力传感器6记录蒸汽发生器4的初始重量m1；
40.(2)上述水泵3以流量q1进水t1秒，其中，q1为水泵3的规格流量，压力传感器6记录当前蒸汽发生器4的总重量(即蒸汽发生器与蒸汽发生器中的水的总重量，下同)m2，
41.当q1×
t1‑
(m2‑
m1)＞b时，其中，b为阈值且b＝q1×
t1/10(考虑水泵的流量有一定波动)，则认为实测的进水量与理论进水量有一定差距，则水箱2缺水，提示用户加水；
42.(3)当q1×
t1‑
(m2‑
m1)＜b时，此时蒸汽发生器4以功率p工作，蒸汽发生器内的水温达到100℃所需时间t＝c
×
q1×
t1×
(100
‑
t1)/p，其中t1为初始水温，c为比热容，水温到达100℃后每隔n秒，压力传感器6记录当前蒸汽发生器4的总重量m
i
；
43.(4)当mi
–
m1<a时，则认为当前蒸汽发生器4的总重量m
i
与m1接近，蒸汽发生器4内的水快被蒸发完成，其中，a为阈值且a＝q1×
t1/10；
44.(5)水温到达100℃后蒸汽发生器4工作到当前的总时间为t2，蒸汽发生器4的工作功率一定，可计算蒸发速度v
i
＝q1×
t1/t2，每隔100次进水，记录一次v
i
值，此时水泵3再次以流量q1进水t1秒，直至q1×
t1‑
(m2‑
m1)＞b，水箱2无水，提示用户加水。
45.可见，本发明中在蒸制烹饪装置工作过程中通过测定蒸汽发生器4的重量的变化，并将蒸汽发生器4当前的重量与水泵3的进水量进行比较，即能获知水箱2中是否有余水，是否需要向水箱2内加水。与现有技术中通过水泵3空载与有载时电流不同判断水箱2是否有水的方式相比，检测更加方便且检测结果更加准确。
46.再进一步，如图4所示，水箱2加水完成后可对蒸汽发生器4中的水垢进行检测，其步骤如下：
47.(1)用户加水完成后，所述压力传感器6记录蒸汽发生器4总重量m
j
，当m
j
‑
m1＞e且v
i
‑
v
i+10
＞d时，则认为蒸汽发生器4中的水垢已影响热效率，提示用户除垢，其中，v
i+10
为10个循环后记录的水蒸发速度，e和d均为阈值，并且，e＝m1/20，d＝v
i
/10；
48.(2)当m
j
‑
m1＜e或者m
j
‑
m1＞e且v
i
‑
v
i+10
＜d时，则认为蒸汽发生器4中有悬浮的水垢，但并不凝结在蒸汽发生器4底部，不影响传热效率，用户无需进行除垢。这样在水箱2中的水充足的基础上，通过测定蒸汽发生器4的重量的变化，结合水的蒸发速度的变化即能获知蒸汽发生器4的底部是不是凝结有水垢，因为水垢凝结后会对水的蒸发效率造成影响。
49.可见，本发明中在水箱2中的水充足的基础上，通过测定蒸汽发生器4的重量的变化，结合水的蒸发速度的变化即能获知蒸汽发生器4的底部是不是凝结有水垢，因为水垢凝结后会对水的蒸发效率造成影响。
50.此外，如图4所示，水箱2加水完成后还可以进行如下操作：
51.(1)用户加水完成后，所述压力传感器6记录蒸汽发生器4的总重量m
j
，当m
j
‑
m1＞e，水泵3以流量q1进水t1秒，压力传感器6记录蒸汽发生器4的总重量m，当q1×
t1‑
(m
‑
m
j
)＞c，则判断水泵3因时间长久，水泵3流量发生变化，更新水泵3流量q＝(m
‑
m
j
)/t1，其中c为阈值且c＝q1×
t1/10；
52.(2)当q1×
t1‑
(m
‑
m
j
)＜c，蒸汽发生器4以一定功率工作，压力传感器6记录当前蒸汽发生器4的总重量m
i
，当m
i
–
m<a时，蒸汽发生器4停止工作，当m
i
–
m＞a时，水箱2无水，提示用户加水。可见，本发明中通过计算水泵3的流量变化能判断水泵3的工作是否正常。可见，本发明中通过计算水泵3的流量变化能判断水泵3的工作是否正常。