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1、(10)申请公布号 CN 103186149 A(43)申请公布日 2013.07.03CN103186149A*CN103186149A*(21)申请号 201110452324.5(22)申请日 2011.12.29G05D 23/30(2006.01)(71)申请人亚弘电科技股份有限公司地址中国台湾台南市安定区中沙村沙仑35号(72)发明人黄晋益(74)专利代理机构深圳中一专利商标事务所 44237代理人张全文(54) 发明名称热调控装置及其方法(57) 摘要本发明揭示一种热调控装置，包括一承载单元、一电热单元、一温度侦测单元，与一控制单元。电热单元用以加热承载单元；温度侦测单元侦测承载。
2、单元的温度，产生一温度实际值；控制单元根据温度实际值与一温度目标值，产生一波段式热调控指令。波段式热调控指令是由多个致能时段与多个除能时段所交错组成。电热单元在致能时段中，加热承载单元，且在除能时段中，停止加热承载单元，使承载单元得以在除能时段中，因自体热传导而达温度均匀。(51)Int.Cl.权利要求书2页 说明书6页 附图2页(19)中华人民共和国国家知识产权局(12)发明专利申请权利要求书2页 说明书6页 附图2页(10)申请公布号 CN 103186149 ACN 103186149 A1/2页21.一种热调控装置，其特征在于，其包括：一承载单元；一电热单元，用以加热该承载单元；一温度。
3、侦测单元，用以侦测该承载单元的温度，进而产生一温度实际值；以及一控制单元，是根据该温度实际值与一温度目标值，产生一波段式热调控指令予该电热单元；其中，该波段式热调控指令是由多个致能时段与多个除能时段所交错组成；其中，该电热单元在这些致能时段中，加热该承载单元，且在这些除能时段中，停止加热该承载单元，使该承载单元得以这在些除能时段中，因自体热传导而达温度均匀。2.如权利要求1所述的热调控装置，其特征在于，该控制单元是以脉波宽度调变方式产生该波段式热调控指令。3.如权利要求1所述的热调控装置，其特征在于，该控制单元是以脉波频率调变方式产生该波段式热调控指令。4.如权利要求1所述的热调控装置，其特征。
4、在于，还包括一对照表，该对照表是根据该温度实际值与该温度目标值的差值，提供多个预设调控指令，以供该控制单元选用为该波段式热调控指令。5.如权利要求4所述的热调控装置，其特征在于，该对照表是在该温度实际值远离该温度目标值时，以脉波宽度调变方式呈现该预设调控指令，且在该温度实际值接近该温度目标值时，以脉波频率调变方式呈现该预设调控指令。6.一种热调控方法，其特征在于，包括下列步骤：侦测一承载单元的一温度实际值；比对该温度实际值与一温度目标值，产生一差值；以及根据该差值，提供一波段式热调控指令以控制一电热单元加热该承载单元；其中，该波段式热调控指令是由多个致能时段与多个除能时段所交错组成；其中，该电。
5、热单元在这些致能时段中，加热该承载单元，且在这些除能时段中，停止加热该承载单元，使该承载单元得以 在这些除能时段中，因自体热传导而达温度均匀。7.如权利要求6所述的热调控方法，其特征在于，该波段式热调控指令是以脉波宽度调变方式编成。8.如权利要求6所述的热调控方法，其特征在于，该波段式热调控指令是以脉波频率调变方式编成。9.如权利要求6所述的热调控方法，其特征在于，还包括比对该差值与一对照表，该对照表是由多个温度区间值与相对应的多个预设调控指令所组成，以根据该差值与这些温度区间值的关系，利用这些预设调控指令产生该波段式热调控指令。10.如权利要求9所述的热调控方法，其特征在于，该对照表是在该差。
6、值较大时，以脉波宽度调变方式呈现该预设调控指令，且在该差值较小时，以脉波频率调变方式呈现该预设调控指令。11.一种热调控方法，其特征在于，包括下列步骤：侦测一承载单元的一温度实际值；比对该温度实际值与一温度目标值，产生一差值；以及权 利 要 求 书CN 103186149 A2/2页3依据该差值对该承载单元进行间歇性加热。权 利 要 求 书CN 103186149 A1/6页4热调控装置及其方法技术领域0001 本发明涉及一种加热装置，且特别是指一种料理食物用的热调控装置及其方法。背景技术0002 随着科技的发展，现代人料理食物时，基于安全与方便的考虑，已很少直接使用火，而是代以电热装置。常见。
7、的电热装置包括电热管与电热片。电热管与电热片的原理是提供一个大型的电阻，以供电流通过时发热；由此，控制电流大小，再佐以侦测温度的安全装置，便可以实现稳定、无烟且安全的热源，以供料理食物。0003 然而，电热装置在设计上，仍有许多必须考虑的问题。具体而言，采用电热片时，至少有两个问题需要处理：第一，加热面积受限于电热片的既定大小，在尺寸配置上较缺乏弹性；第二，电热片因为本身有相当的体积存在，为了克服自体不同部位的热膨胀系数差异，性价比相对较低。0004 因此，目前基于成本与实际需求的考虑，多采用电热管，来实现电热装置；其不仅有设计上可以视需求弯曲排列以配合各种尺寸的优势，更由于结构单纯而在使用上。
8、有相当的强健性。具体而言，电热管是直接将呈装食物的器皿直线加热到所设定的温度目标值；但是，这样的加热方式，其实会造成食物受热不均，例如在食物上呈现与电热管位置相对应的长条状过热区域或烧焦区域。发明内容0005 有鉴于上述现有技术的问题，本发明其中一目的就是在提供一种热调控装置，对电热单元佐以适当的热调控机制，以克服上述承载单元受热不均的问题。0006 根据本发明一实施方式，提出一种热调控装置，包括一承载单元、一线状电热单元、一温度侦测单元，以及一控制单元。电热单元是用以加热承载单元；温度侦测单元是用以侦测承载单元的温度，进而产生一温度实际值；控制单元则是根据温度实际值与一温度目标值，产生一波段。
9、式热调控指令予电热单元。其中，波段式热调控指令是由多个致能时段(Enable period)与多个除能时段(Disable period)所交错组成(Interlaced)。由此，电热单元在致能时段中，加热承载单元，且在除能时段中，停止加热承载单元，使承载单元得以在除能时段中，因自体热传导而达温度均匀。如此一来，即可克服现有技术的问题。0007 此外，在本发明其它实施方式中，热调控装置可以在细节上有多种进一步的设计方案。具体而言，控制单元可以采用方波、弦波或三角波来实现波段式热调控指令；以数字控制机制为例，控制单元可以用脉波宽度调变方式(PWM)产生波段式热调控指令，进而使电热单元在固定时间内。
10、，提供较剧烈的火力给承载单元，以达快速升温的效果；另一方面，控制单元也可以用脉波频率调变方式(PFM)来产生波段式热调控指令，进而使电热单元对承载单元的加热时间拉长，但温度控制精准度上升。0008 更具体地说，热调控装置还可以包括一对照表，对照表可以内建在控制单元；对照表内可以根据温度实际值与温度目标值的差值，提供多个预设调控指令，让控制单元以查说 明 书CN 103186149 A2/6页5表的方式，选用一个或多个预设调控指令来实现波段式热调控指令。举例而言，对照表在设计上可以在温度实际值远离温度目标值时，以脉波宽度调变方式呈现预设调控指令，且在温度实际值接近温度目标值时，以脉波频率调变方式。
11、呈现预设调控指令。由此，当承载单元温度远低于目标时，可以快速加热；而当承载单元温度接近目标时，对加热开始进行较缓慢而精准的控制。0009 本发明的其中另一目的就是在提供一种热调控方法，以克服加热方式会面临的各局部受热不均的问题。故本发明提出一种热调控方法，其侦测一承载单元的一温度实际值；比对温度实际值与一温度目标值，产生一差值；依据差值对承载单元进行间歇性加热。0010 根据本发明一实施方式，提出一种热调控方法，包括下列步骤：首先，侦测一承载单元的一温度实际值；然后，比对温度实际值与一温度目标值，产生一差值；接下来，根据差值，提供一波段式热调控指令以控制一电热单元来加热承载单元。其中，波段式热。
12、调控指令是由多个致能时段与多个除能时段所交错组成。由此，电热单元在致能时段中，加热承载单元；且在除能时段中，停止加热承载单元，使承载单元得以在除能时段中，因自体热传导而达温度均匀。0011 此外，在本发明其它实施方式中，波段式热调控指令可以是方波、弦波或三角波等形式。具体而言，以数字控制机制为例，波段式热调控指令可以用脉波宽度调变方式编成，进而使电热单元在固定时间内，提供较剧烈的火力给承载单元，以达快速升温的效果；另一方面，波段式热调控指令也可以用脉波频率调变方式来编成，进而使电热单元对承载单元的加热时间拉长，但温度控制精准度上升。0012 更具体地说，热调控方法还可以包括设计一对照表。对照表。
13、可以是由多个温度区间值与相对应的多个预设调控指令所组成；由此，比对差值与对照表，便可根据差值与多个温度区间值的关系，利用上述多个预设调控指令产生波段式热调控指令。更进一步地说，热调控方法可以在对照表中设计如下：在差值较大时，以脉波宽度调变方式呈现预设调控指令；且在差值较小时，以脉波频率调变方式呈现预设调控指令。由此，当承载单元温度远低在目标时，可以快速加热；而当承载单元温度接近目标时，对加热开始进行较缓慢而精准的控制。0013 综上所述，依本发明的热调控装置及其方法，可具有一或多个下述优点：0014 (1)对温度进行精准的控制，实现加热均匀的效果。0015 (2)对加热时间进行调整，以期温度均。
14、匀分布在承载单元，以免食材烧焦。附图说明0016 图1为本发明一实施方式的热调控装置的功能方块图。0017 图2为图1的控制单元140的结构示意图。0018 图3为图2的波段式热调控指令142的波形图。0019 图4为本发明一实施方式的热调控方法的步骤流程图。0020 【主要组件符号说明】0021 100：热调控装置0022 110：承载单元0023 120：线状电热单元说 明 书CN 103186149 A3/6页60024 121：加热模式0025 130：温度侦测单元0026 131：温度实际值0027 140：控制单元0028 141：温度目标值0029 142：波段式热调控指令003。
15、0 143：对照表0031 200：热调控方法0032 210241：步骤具体实施方式0033 请参阅图1，其为本发明一实施方式的热调控装置的功能方块图。图1中，热调控装置100包括承载单元110、线状电热单元120、温度侦测单元130，与控制单元140。举例来说，热调控装置100可以是一个用钢杯来调理料理的简易电子炉。本实施例的电热单元是以线状加热单元，例如线状电热单元120，为例。所谓线状电热单元120，例如电热管，会直接焊接铝盘，铝盘再与钢杯实体接触且高度热传导而组成承载单元110。请注意，其它各种加热方式如面加热或点加热的方式，仍不脱离本发明的范畴。0034 温度侦测单元130从承载单。
16、元110取得温度实际值131后，传递给控制单元140。控制单元140比对温度实际值131与温度目标值141后，产生波段式热调控指令142给线状电热单元120。具体地说，控制单元140可以设计有好几种产生波段式热调控指令142的方式。从脉波宽度调变的角度来看，控制单元140可以用公式计算的方式产出波段式热调控指令142，例如以数学公式呈现：温度实际值131与温度目标值141的绝对差值，正比于总致能时段与总除能时段的比值。0035 举例来说，当温度目标值141是加热到100度，而温度实际值131是30度，则两者差值为70；此时可设计总致能时段与总除能时段的比值为2，亦即单位时间内总加热时间20秒必。
17、须用切割总待机时间10秒所产生的除能时段来加以间隔。反之，若温度实际值131是60度，则两者差值仅为40；此时可设计总致能时段与总除能时段的比值为1，亦即单位时间内总加热时间15秒必须用切割总待机时间15秒所产生的除能时段来加以间隔。0036 另一方面，当温度实际值131与温度目标值141的绝对差值很小时，波段式热调控指令142的设计也可以导入脉波频率调变方式的观念，也就是设计较频繁的加热-待机时间切换，以避免温度实际值131在某一次致能时段中，即被提升到超出温度目标值141太多。此部份的设计理念，后续会再说明。0037 控制单元140产生波段式热调控指令142的方式，从另一个角度观之，亦可采。
18、查表方式执行；具体而言，请参考图2，图2是图1的控制单元140的结构示意图。图2中，控制单元140可以内建或从外部读入一个对照表143，对照表143可以针对不同的差值大小，设计相应的预设调控指令；由此，波段式热调控指令142即可由上述的预设调控指令中择一或组合多笔来完成。当然，查表的方式是节省运算速度，以少量内存搭配低阶运算器来实现控制单元140。此处即提供设计者因应实际需求，进行调整变动的空间，而亦不脱离本发明的教导。说 明 书CN 103186149 A4/6页70038 为求周延，更进一步地说明图2所示的对照表143的使用方式如下：透过对照表143的设计，总加热时间可以随着承载单元110。
19、的温度实际值131与温度目标值141的差异变化而变化，例如下表一即为对照表143的一适例。0039 表一0040 0041 在表一所示的查表机制中，若温度实际值131是50度，而温度目标值141是100度，两者相差50，所以选用第三列所设定：加热7秒与待机5秒，来设定脉波宽度调变的致能时段与除能时段波宽比。若温度实际值131是75度，温度目标值141是100度，两者相差25度，则使用第二列，即加热6秒，待机6秒来设定脉波宽度调变的致能时段与除能时段波宽比。易言之，差值越大，总加热时间越长，总待机时间越短；将总加热时间与总待机时间经切割且交错排列后，即可呈现间歇性的加热模式121，见图1。004。
20、2 当然，各个不同差值区间所对应的不同预设调控指令，并不以总时间长度一致为限；例如下表二即为对照表143的另一适例。0043 表二0044 说 明 书CN 103186149 A5/6页80045 在表二所示的查表机制中，是设计当温度差值较大时，便接提供较强的火力以达快速升温；而当温度差值较小时，便保守的控制加热时间，以提供较小的火力来避免过热。具体而言，控制单元140每固定一段时间会根据更新后的温度实际值131，重新选用对照表143中的预设调控指令，来进一步更新波段式热调控指令142。前述刷新波段式热调控指令142的时机，可以是预设时间制，例如每固定一分钟，或采用预设警示温度制，例如当温度实。
21、际值131达到温度目标值141的50与80，即启动调整机制。由此，如表二所示，当温度差值在80以上时，每加热10秒便待机3秒；而当温度差值小于10时，每加热1秒就要待机3秒，使承载单元110得以因自体热传导而达温度均匀。另外，当两者差值接近时，也可以将温度实际值131的取样时间缩短，在发现温度实际值131大于温度目标值141值时，即立刻中断加热程序。换句话说，当温度实际值131接近温度目标值141值时，即可开始导入脉波频率调变的机制，对加热开始进行较缓慢而精准的控制。0046 当然，上述的加热模式是为求精准温控，举例来说，若目前温度实际值131是100度，而温度目标值141是105度，则原本应。
22、该每加热3秒即待机1秒；但是在第2秒的时候温度实际值131就已到达105度，因而启动中断机制，直接进入待机模式，以维持温度稳定。但是，在实际需求上，使用者或许并不苛求温控，例如大火快炒，此时可以另设计一种加热模式为直接执行完加热时间，而不论其是否达到或稍微超过目温度目标值141。上述两种模式，是考虑使用者实际需求，而呈现火力差异的效果。0047 请参考图3，图3是图2的波段式热调控指令142的波形图。图3中，假定温度目标值141为100，温度实际值131为25，可得知温度差值为75，则波段式热调控指令说 明 书CN 103186149 A6/6页9142是选用表二中的70-79区间所定义的预设。
23、调控指令来编成。当经过一固定时间后，控制单元140根据温度侦测单元130所取得的新的温度实际值131，例如为45，而得知最新的温度差值为55；此时，控制单元140便复以温度差值区间50-55所对应的预设调控指令来编成新的波段式热调控指令142。值得注意的是，当温度实际值131大于温度目标值141时，如图3中所示的(a)点，控制单元140会发出强制停止加热模式的命令，直到温度实际值131又降到低于温度目标值141，如(b)点所示，方再度启动加热模式。值得注意的是，控制单元140可以根据不同的设定条件，在(c)点立即停止加热模式或完成既定的加热模式，以呈现前述不同的火力效果。0048 最后，本发明。
24、更提出一种热调控方法，其侦测一承载单元的一温度实际值；比对温度实际值与一温度目标值，产生一差值；依据差值对承载单元进行间歇性加热。为求更加明确表示本发明独特的加热模式，请参考图4，图4为本发明一实施方式的热调控方法的步骤流程图。图4中，热调控方法200包括下列步骤：首先，如步骤210所示，侦测一承载单元的温度实际值，比对温度实际值与一温度目标值。然后，如步骤220所示，当温度实际值不小于温度目标值时，回到步骤210，以收持续监控的效果。反之，若温度实际值小于温度目标值，则进入步骤230。在步骤230中，一个波段式热调控指令被根据温度实际值与温度目标值的差值而产生。其中，波段式热调控指令的产生方。
25、式，至少如步骤231所示，是由多个致能时段与多个除能时段所交错组成。当然，在步骤230中，波段式热调控指令的产生方式还可以如图1到图3所相对应的实施方式所示，采公式运算或查表方式实现。最后，如步骤240所示，波段式热调控指令即可用以控制一线状电热单元来加热承载单元。本实施例的电热单元是以线状加热单元，例如线状电热单元。当然，在步骤240中，基于波段式热调控指令的加热模式，至少如步骤241所示，是使线状电热单元在致能时段中，加热承载单元；且在除能时段中，停止加热承载单元，使承载单元得以在除能时段中，因自体热传导而达温度均匀。此外，在步骤240中，波段式热调控指令的加热模式，更可如图1到图3所相对应的实施方式所示，相应设有多种加热模式。0049 以上所述仅为举例性，而非为限制性者。任何未脱离本发明的精神与范畴，而对其进行的等效修改或变更，均应包含在本发明的权利要求中。说 明 书CN 103186149 A1/2页10图1图2说 明 书 附 图CN 103186149 A10。