TWI428545B - 防止燒乾之爐具及其方法 - Google Patents

Description

防止燒乾之爐具及其方法

本發明係關於一種防止被烹煮物被燒乾之爐具及其方法。

按，目前燃氣爐、電熱爐、電磁爐、或微波爐的使用已相當普遍，在料理的過程中，使用者於進行熬湯、煮水，或其他需較多時間等待之烹調方式時，常會利用等待時間處理其他事務而暫時離開廚房，但使用者卻也經常因此發生錯估烹煮時間或忘記正在烹煮食物的情況，以致使烹煮的食物或是開水被燒乾或過度烹煮；此情況下，不僅浪費了食物以及能源，且更有發生乾燒引發火災的高度危險。

基於上述使用上之安全與節能考量，因此市面上有所謂具備“防乾燒”功能的相關爐具產品，多半具有溫度偵測裝置或過熱保護裝置，以藉由偵測溫度避免食物或開水在烹煮過程中發生乾燒的情形，甚至進而引發火災；然而，利用溫度偵測裝置或過熱保護裝置去偵測鍋底溫度之習知做法，通常直到鍋具已經被燒焦，並且鍋子的溫度已經上升到不正常的高溫時才會啟動安全機制，故實質上仍無法真正避免食物或開水被加熱至燒乾的情形，當然也就無法避免食材與能源的浪費。

在中國專利公開號第03224145b號實用新型中，揭露了一種秤重智能型爐具，其係在爐體上設置秤重裝置，根據爐具上的被烹煮物越煮越輕的原理，藉以設定烹煮後所需之重量，並當被烹煮物重量達到設定值時，通過電子或機械方式控制該爐具之開關。

惟，在烹調食物時，因應各種食材特性與份量，使用者必須視實際情況或所要採用之烹飪方法，隨時調整熱源的火力大小或拿捏食材的份量，且，烹調方式至少包括：煎、煮、炒、炸、燉、煮等許多不同的方式，各種方式所需之熱源的火力大小與烹煮時間也完全不同，甚至相同的食材經過不同的烹飪方式烹煮後所呈現的重量變化也不盡相同，甚至，當使用者在操作爐具或在烹飪過程中攪動或增減食材時，也都會造成所偵測得之烹煮物重量的變化，因此，若單純以食物之重量來決定熱源的火力大小與烹煮時間或是估計並且設定烹煮後的重量，事實上都無法滿足各種不同料理方式的實際需求。

因此，本發明經由監測被烹煮物重量在到達沸點之前與之後的“下降速度變化”，即可以更安全的預防被烹煮物燒乾情形之發生，在安全性與在節省能源的貢獻，可以明顯的優於目前習知的“防乾燒”爐具與設定被烹煮物的重量等方法。

本發明之目的在提供一種透過監測於複數個不同時間區間內，分別產生相對應的複數個被烹煮物之重量變化量，以防止烹煮物被燒乾之爐具及其方法。

本發明之另一目的在提供一種藉由監測使用者是否進行烹調，以防止烹煮物被燒乾之爐具及其方法。

於一較佳實施例中，本發明提供一種防止燒乾之爐具包括：一爐體，係用以產生一熱源對一被烹煮物進行加熱；一測重元件，係用以感測該被烹煮物之重量，並因應產生一重量訊號；一監測元件，信號連接於該測重元件，該監測元件係用以接收該重量訊號，以監測一使用者是否正在進行烹調動作；一運算元件，信號連接於該監測元件，該運算元件係因應所輸入之該重量訊號隨時間的改變，而於複數個不同時間區間內，分別產生相對應的複數個重量變化量，並且根據該些重量變化量產生一熱源調整訊號；以及一熱源控制單元，信號連接於該運算元件，該熱源控制單元係用以接收該熱源調整訊號，俾調整並控制該熱源的火力大小，達到防止燒乾功能。

於另一較佳實施例中，本發明提供一種防止燒乾被烹煮物之方法，係應用於一爐具，包括：

(A)啟動該爐具，以利用一熱源對一被烹煮物進行加熱；

(B)監測該被烹煮物之重量，以產生一重量訊號；

(C)監測一使用者是否正在進行烹調動作，若是，則進行步驟(B)，若否，則進行步驟(D)；以及

(D)產生用以調整該熱源之一熱源調整訊號，達到防止燒乾功能；其中，該步驟(D)包括於複數個時間區間內，監測分別產生的相對應的複數個重量訊號變化量，並根據該些重量訊號變化量產生該熱源的熱源調整訊號。

請參閱圖1，其為一般烹調時被烹煮物之重量下降曲線圖；如圖所示之A點，亦即啟動爐具開始烹調被烹煮物之時間點，當爐具的熱源對被烹煮物開始加熱之後，在烹調的過程中，被烹煮物會因為其中的水分的持續蒸發而導致被烹煮物重量持續的下降，而當被烹煮物被加熱至水的沸點(通常約為攝氏100度，但是沸點的溫度會隨著空氣壓力的不同而有所變化)之後，如圖所示之B點，水分蒸發的速度尤其明顯，故被烹煮物的重量會加速下降，因此被烹煮物的重量在達到沸點之前與之後，將會產生重量下降速度明顯不同之現象，若被烹煮物水份被燒乾時，亦即被烹煮物開始被燒焦，如圖所示之C點，則重量變化又會開始趨緩；本發明係依據此加熱至超過水的沸點之後該被烹煮物重量下降速度會明顯加快之現象而發展出一種防止被烹煮物被燒乾之爐具及其方法。

請搭配參閱圖2、圖3，其為本發明防止烹煮物被燒乾之爐具之示意圖。該爐具1包括一爐體11、一測重元件12、一控制介面16，以及設置於該爐體11內部之一監測元件13、一運算元件14，以及一熱源控制單元15。

以下詳細說明本發明，首先，使用者可經由該控制介面16開啟該爐具1，並經由調整該控制介面16而送出控制訊號CS至熱源控制單元15使該爐體11產生一加熱之熱源，用以加熱一被烹煮物，該控制介面16也可供使用者設定欲烹煮的時間長短；再則，該爐具更設置有支鍋架17、底部支架18，該支鍋架17係用以置放該被烹煮物，該底部支架18係用以使該爐體11之底部與置放該爐體11之處產生一間隙，以增加該爐體11之散熱效率，該測重元件12係可設置於該支鍋架17抑或是該底部支架18，以感測該被烹煮物之重量，並隨之產生被烹煮物之重量訊號WS。

請搭配參閱圖4A、4B，其為使用者料理被烹煮物時被烹煮物之重量下降曲線示意圖，若使用者持續在該爐體11旁動手料理該被烹煮物，則表示該被烹煮物正處於使用者的控制狀態下，則本發明防燒乾之安全機制不需要啟動，以免影響使用者對烹調食物的掌控，設置該監測元件13之目的即在於監測使用者是否進行烹調，該監測元件13係分別信號連接該測重元件12以及該控制介面16，若使用者操作該控制介面16以調整該爐體11產生之熱源的火力大小，則該監測元件13會接收來自該控制介面16所產生之一控制訊號CS，則監測單元即可判斷使用者正在進行料理，而不啟動防燒乾之安全機制；同樣地，監測元件13也會接收來自該測重元件12所產生之重量訊號WS，若使用者單純增加或減少或攪動被烹煮物，例如，使用者於烹調的過程中，加入湯汁或取出已煮熟之食材，使得被烹煮物重量短短的幾分鐘內突然增加或減少20%，或使用者只是單純的翻動或攪動被烹煮物，則被烹煮物之重量訊號便會在較短時間長度之一監測時間區間Ts內急劇的變動、增加或減少，如圖4A、4B中所示之監測時間區間Ts內發生之重量急劇變化，該監測元件13便可判斷使用者正在掌控烹調動作而不需要啟動防燒乾之安全機制。

反之，若該監測元件監測該重量訊號變化持續穩定地下降至一預設斜率時()，即表示該使用者可能已經忘記正在烹調，而需啟動防燒乾之安全機制，其中該監測時間區間Ts之時間長短係端視該監測元件13之設計，例如也可以是，於一分鐘之內，被烹煮物重量增加或減少10%，便判定使用者正在進行烹調。

於本發明防止被烹煮物燒乾之安全機制之具體做法為調整該爐體11產生之熱源(例如將該熱源的火力調小)抑或直接關閉該爐具之熱源，而上述調整該爐體11產生之熱源的火力或直接關閉該爐具之熱源的時間點則取決於該運算元件14。

請搭配參閱圖3及圖5，其為本發明運算元件計算重量變化量比值之一較佳實施例之示意圖，該運算元件14係與該監測元件13信號連接，接收自監測元件13所傳來之重量訊號WS，該重量訊號WS係隨烹煮時間而改變，其中包括有一重量變化計算起始值W0，亦即監測元件13判斷此時使用者尚未進行烹調時之時間點T0所對應該被烹煮物之重量。

再則，該運算元件14將因應烹調時，被烹煮物加熱至液體的沸點後被烹煮物之重量會加速下降之現象，依序於複數個連續緊鄰之不同時間區間T1、T2、T3、T4、T5、T6內，分別計算對應該複數個時間區間內被烹煮物重量下降的複數個重量變化量ΔW1、ΔW2、ΔW3、ΔW4、ΔW5、ΔW6，並選擇一重量變化量作為基準重量變化量，例如ΔW2；其中，選擇任一重量變化量作為基準重量變化量，係端視運算元件內之設定，若避免加熱初期重量變化較小，亦可選擇加熱中段之重量變化量作為基準重量變化量，之後依序計算後續產生之複數個重量變化量ΔW3、ΔW4、ΔW5、ΔW6與重量變化量ΔW2之比值，一旦該比值大於一預設值，例如，比值大於該預設值，亦代表該重量下降速度加快至一程度，以實際情況來說，即是被烹煮物的溫度已經到達其液體的沸點，繼續加熱下去被烹煮物即會被燒乾的危險，則該運算元件14將產生一熱源調整訊號，該熱源調整訊號係被該熱源控制單元15所接收，並依據該熱源調整訊號調整並控制該爐體11產生之熱源之火力，以防止被烹煮物被燒乾。

在上述計算複數個時間區間所產生相對應之複數個重量變化量時，若監測元件13判定使用者正在爐具旁進行烹調，亦即，被烹煮物之重量於監測時間區間內急遽增減，或偵測有控制訊號CS，則須待監測元件13判定使用者並未進行烹調時，另外產生一重量變化計算起始值W0，之後再重新計算於後續複數個時間區間所產生相對應之複數個重量變化量以決定調整熱源之時間點，避免燒乾被烹煮物。

再請參閱圖6，其為本發明計算重量變化量之一較佳實施例之示意圖，該重量變化量係可以為於該時間區間內兩個時間點間所產生之一重量訊號差值，如圖所示，該重量變化量ΔW1係為該時間區間T1內之兩時間點T1a、T1c之重量訊號差值(W1a-W1c)，視該運算元件的設計，該重量變化量ΔW1也可為該時間區間T1內之三時間點T1a、T1b、T1c之重量訊號W1a、W1b、W1c間差值之總合(W1a-W1b)+(W1b-W1c)。

另外，該重量變化量ΔW1亦可為於該時間區間T1內，至少兩個時間點T1c、T1a間所產生之一重量訊號差值(W1a-W1c)與重量變化計算起始值W0間的百分比值，此皆端視運算元件之設計；當然，該重量變化量也可為一時間區間內之複數個時間點所對應之複數個重量訊號間差值之總合。

需特別說明的是，在本發明防燒乾之爐具實施時，該爐具係可為燃氣爐、電熱爐、電磁爐、或是微波爐，但是並不局限於其中一種。該測重元件12係可為機械式測重器或電子式測重器任一種，且該監測元件13與該運算元件14係可以整合設置於一處理單元中。

本發明更提供另一較佳實施例，請參閱圖7，其係為本發明運算元件計算重量變化量比值之另一較佳實施例之示意圖，為減少該運算元件14之運算量，該運算元件14接收傳自該監測單元13之重量訊號後，依序於複數個不同時間區間T7、T8、T9、T10內，分別計算對應該複數個時間區間內被烹煮物重量下降的複數個重量變化量ΔW7、ΔW8、ΔW9、ΔW10，其中該複數個不同時間區間係為不連續之時間區間，亦即該時間區間與時間區間之間具有一時間差Ti，該時間差Ti係能依熱源的火力大小而作調整；舉例來說，若熱源的火力較大時，則被烹煮物水分蒸發較快，此時則需要時間長度較短之時間差Ti，反之，則可以延長時間差Ti之時間長度，接著選擇一重量變化量作為基準重量變化量，例如ΔW7，再依序計算後續產生之複數個重量變化量ΔW8、ΔW9、ΔW10與重量變化量ΔW7之比值，一旦該比值大於一預設值，例如比值大於該預設值，亦代表該重量下降速度加快至一程度，被烹煮物有被燒乾之可能，該運算元件14即產生一熱源調整訊號，該熱源控制單元15再依據該熱源調整訊號調整並控制該爐體11產生之加熱熱源，以防止被烹煮物被燒乾。

如此一來，當該複數個不同時間區間係為不連續之時間區間，代表各個時間區間之間具有一時間差Ti，則因於時間區間內產生之重量變化量減少，故不僅有減少該運算元件14之運算量的效果，且仍同樣可以判斷出被烹煮物有被燒乾之可能之時間點，以避免被烹煮物被燒乾。

另外，為解決被烹煮物於被加熱初期重量下降較不明顯，本發明更提供第三較佳實施例；請參閱圖8，其為本發明運算元件計算重量變化量比值之第三較佳實施例之示意圖，運算元件14接收傳自該監測單元13之重量訊號後，依序於複數個不同時間區間T11、T12、T13、分別計算對應該複數個時間區間內被烹煮物重量下降的複數個重量變化量ΔW11、ΔW12、ΔW13，其中該時間區間T11與時間區間T12、T13係為不同時間長短者，因應加熱初期重量下降較不明顯，便計算一較長時間長度之時間區間T11內所對應之重量變化量ΔW11，作為基準重量變化量，接著依序計算後續產生之複數個重量變化量ΔW12、ΔW13與重量變化量ΔW11之比值，一旦該比值大於該預設值，例如比值大於該預設值，則該運算元件14將產生一熱源調整訊號，該熱源控制單元15再依據該熱源調整訊號調整並控制該爐體11產生之熱源，以防止被烹煮物被燒乾。

歸納以上，本發明亦提供一種應用於爐具之防燒乾之方法，請參閱圖9，其為本發明應用於爐具之防燒乾方法之流程圖，該方法之步驟如下：

A：啟動一爐具，以該爐具產生之一熱源對被一烹煮物進行加熱；

B：監測該被烹煮物之重量，並產生重量訊號；

C：監測使用者是否正在爐具旁進行烹調動作，若是，則進行步驟B，若否，則進行步驟D；以及

D：產生用以調整該熱源之一熱源調整訊號，達到防止燒乾功能；其中，該步驟(D)包括於複數個時間區間內，分別產生相對應的複數個重量訊號變化量，並根據該些重量訊號變化量產生該熱源調整訊號。

以下將以兩個較佳應用實施例說明上述方法之詳細步驟。

請參閱圖10，其為本發明防燒乾方法之第一較佳應用實施例之流程圖，首先，使用者進行烹調時，將被烹煮物置放於爐具之加熱位置後，進行步驟S1，啟動該爐具，該爐具將產生一熱源對該被烹煮物加熱，此時進行步驟S2，開始監測被烹煮物之重量並隨之產生重量訊號；一般而言，由於被烹煮物會隨加熱時間越來越長，重量會越來越輕，故該重量訊號亦會隨加熱時間改變，此時若使用者因事分心而忘記正在烹調，若加熱至被烹煮物被燒乾，則會發生危險，故進行步驟S3，持續監測使用者是否進行烹調，例如說使用者正在調整熱源的火力大小，或是設定烹調時間。

另外，使用者可能會因應被烹煮物的加熱程度，加入其他食材，或是將已煮熟的食材取出而造成被烹煮物重量增加或減少，或是使用者在攪動或翻動被烹煮物，都會造成監測該重量訊號的急劇之變化，因此係可藉由監測該使用者是否操作該爐具之控制介面或是監測該重量訊號是否於一監測時間區間內產生急劇之變化；其中，該監測時間區間係為預設，例如：若三分鐘中內該被烹煮物之重量減少20%，即判斷為使用者正在取出被烹煮物，或三分鐘內該被烹煮物之重量增加20%，即判斷為使用者正在加入被烹煮物，若判斷使用者進行烹調，則返回進行步驟S2，若判斷使用者並無進行烹調，亦即使用者可能因事分心或不在爐具旁必須啟動防燒乾機制，此時，選擇一時間點T0之重量訊號作為一重量變化計算起始值W0，用以供後續步驟運算之用，出現該重量變化計算起始值W0之時間點亦代表該時間點判斷使用者並沒有在掌控烹調動作，之後進行步驟S4。

再請搭配參閱圖10及圖11，其為本發明防燒乾方法之第一較佳應用實施例中計算重量變化量比值之一較佳實施例之示意圖，依序於複數個不同時間區間T14、T15、T16、T17，計算產生相對應的複數個重量訊號變化量ΔW14、ΔW15、ΔW16、ΔW17，並選擇一重量變化量作為基準重量變化量，例如ΔW14；進行步驟S5，依序計算後續產生之複數個重量變化量ΔW15、ΔW16、ΔW17與重量變化量ΔW14之重量變化量比值、，並依序判斷該重量變化量比值、是否大於一第一預設值，若是，例如烹煮到時間點T17c時，此時計算出之重量變化量比值大於該第一預設值，亦代表該重量下降速度加快至一程度，以實際情況來說，即是被烹煮物的溫度已經到達其液體的沸點，則進行該步驟S7，產生用以調整該加熱熱源之一熱源調整訊號以避免被烹煮物被加熱至燒乾，若否，例如，烹煮到時間點T15c時，此時計算出之重量變化量比值小於或等於該第一預設值，亦代表被烹煮物之重量下降速度仍維持穩定，則進行該步驟S6。

在此需特別說明，若於進行步驟S5中仍監測到使用者正進行烹調，則須待判定使用者並未再進行烹調動作之後，另外產生一新的重量變化計算起始值W0，之後再重新計算於後續複數個時間區間所產生相對應之複數個重量變化量以決定調整熱源之時間點，避免燒乾被烹煮物，之後再繼續進行步驟S6，其目的在於避免單純以重量變化量比值無法察覺燒乾情形之以下特殊烹調情況發生：

1.被烹煮物已經為沸騰狀態，亦即啟動爐具時被烹煮物已經就是處於或是接近沸騰的狀態；

2.該被烹煮物被加熱至沸騰時，使用者也在進行調整熱源的火力大小，例如，被烹煮物沸騰時，使用者也同時將熱源的火力調整為小火，而繼續以小火慢燉煮之烹調方式；若發生上述情況，則在對該被烹煮物監測而得到的重量下降速度可能並不會有明顯差別。

因此，步驟S6係計算該複數個重量變化量ΔW14、ΔW15、ΔW16、ΔW17之總合與該重量變化計算起始值W0間之一百分比值，並判斷該百分比值是否大於一第二預設值，亦即判斷被烹煮物蒸發掉的總重量是否過量，若否，例如說加熱至時間點T15c，該被烹煮物蒸發掉的總重量(ΔW14+ΔW15)與重量變化計算起始值W0間之一百分比值並未大於第二預設值，亦即加熱至時間點T15c時該被烹煮物蒸發掉的總重量並未超過一安全界限，尚無燒乾被烹煮物之危險，則返回進行步驟S2，若是，例如加熱至時間點T15c，該被烹煮物蒸發掉的總重量(ΔW14+ΔW15)與重量變化計算起始值W0間之一百分比值大於第二預設值，有燒乾被烹煮物之立即危險，則進行步驟S7，產生用以調整該加熱熱源之一熱源調整訊號以避免被烹煮物被持續加熱至燒乾。

該熱源調整訊號係用以啟動一熱源調整步驟，該熱源調整步驟係包含下列三個實施方式，皆能避免被烹煮物被加熱至燒乾，以下分別介紹。請參閱圖12，其為熱源調整步驟之第一種實施方式之流程圖，包括以下步驟：

S71：判斷使用者是否利用該爐具之一控制介面設定一第二段火力以及一限定時間長度，若是，則進形該步驟S72，若否，則進形該步驟S74；

S72：依該使用者設定之第二段火力的熱源大小送出一熱源控制訊號，以調整該爐具產生之熱源的火力大小；

S73：開始倒數該限定時間長度；以及

S74：關閉該爐具的熱源。

由於使用者可能會先預先設想好當被烹煮物在爐具上處於烹調狀態而使用者忘記時的對應方法，舉例來說，使用者可以預先利用控制介面將該熱源調整的情況設定為，當該被烹煮物達到沸點之後，將該熱源調整為替代的第二段火力(例如設定為小火)，並再以該第二段火力持續烹煮5分鐘，再關閉爐具的熱源，除避免被烹煮物被燒乾之外，也能達成使被烹煮物完全煮熟的效果；若使用者沒有設定第二段火力與限定時間，當該被烹煮物達到沸點之後，也可以直接關閉爐具的熱源，以避免被烹煮物因持續加熱而被燒乾。

在其他實施方式中，請參閱圖13A，使用者亦能單獨設定一限定時間長度，抑或單獨設定一第二段火力，如圖13B所示。於圖13 A中，首先步驟S75：判斷使用者是否設定一限定時間，若是，則進行步驟S76：開始倒數該限定時間，若否，則進行步驟S77關閉爐具的熱源，以避免被烹煮物因持續加熱而被燒乾。另外，請參考圖13B，首先步驟S78：先判斷使用者是否設定替代的第二段火力大小，若是，則進行步驟S79：依該使用者設定之第二段火力送出一熱源控制訊號以調整熱源火力大小，若否，則進行步驟S710關閉爐具的熱源，在此一實施方式中，若使用者有設定替代的第二段火力大小，即能持續將被烹煮物保持於一定溫度而不至冷卻，亦能使被烹煮物脫離沸騰的狀態，避免被烹煮物被燒乾，如此一來，既能達到防燒乾之效果也能滿足使用者之不同烹調方式的需求。

上述三種實施方式皆為本發明熱源調整步驟之實際應用，係皆可達到防止被烹煮物因持續加熱而被燒乾之目的。

其中，請再參閱圖14，其為本發明防燒乾方法之第一較佳應用實施例中計算重量變化量比值之另一較佳實施例之示意圖，為解決被烹煮物於被加熱初期重量下降較不明顯，該複數個不同時間區間係可為不同時間長短者，例如，計算一較長時間長度之時間區間T14內所對應之重量變化量ΔW14，並取該重量變化量ΔW14作為基準重量變化量，因取之時間區間長度較長，故重量變化較為明顯。

另外，請參閱圖15，其為本發明防燒乾方法之第一較佳應用實施例中計算重量變化量比值之第三較佳實施例之示意圖；於第一較佳應用實施例中該複數個不同時間區間T14、T15、T16、T17，係為連續緊鄰之複數個時間區間，亦可為不連續緊鄰之複數個時間區間，如圖所示，該各個時間區間T14’、T15’、T16’間具有一時間差Ti，以及該時間區間T14’、T15’、T16’所產生相對應之重量變化量ΔW14’、ΔW15’、ΔW16’，因此進行步驟S5時，依序計算後續產生之複數個重量變化量ΔW15’、ΔW16’與重量變化量ΔW14’之重量變化量比值、，判斷該重量變化量比值是否大於第一預設值，在原本第一較佳應用實施例中需要計算四個時間區間T14、T15、T16、T17才會判斷出該重量變化量比值大於該第三預設值，現若該複數個時間區間為不連續緊鄰之複數個時間區間T14’、T15’、T16’，則判斷至重量變化量比值即會大於該第三預設值，如此一來便可減少一次重量變化量比值之計算，亦能減少硬體之計算量。

另外，請參閱圖16，其為本發明防燒乾方法之第一較佳應用實施例中計算重量變化量之一較佳實施例之示意圖，該重量變化量係可以為於該時間區間內兩個時間點間所產生之一重量訊號差值，如圖所示，該重量變化量ΔW15係為該時間區間T15內之兩時間點T15c、T15a之重量訊號差值(W15a-W15c)，該重量變化量ΔW15也可為該時間區間T15內之三時間點T15a、T15b、T15c之重量訊號W15a、W15b、W15c間差值之總合(W15a-W15b)+(W15b-W15c)。另外，該重量變化量亦可為於該時間區間T15內，至少兩個時間點T15c、T15a間所產生之一重量訊號差值(W15a-W15c)與一重量變化計算起始值W0間的百分比值。

接下來說明本案第二較佳應用實施例，請參閱圖17，其為本發明防燒乾方法之第二較佳應用實施例之流程圖，開始烹煮時，步驟與第一較佳應用實施例中步驟S1、S2相同，故不贅述，在步驟S2之後，進行步驟S3，監測使用者是否進行烹調，例如說使用者正在操作爐具之控制面板調整熱源大小，或是設定烹調時間，另外，使用者可能會因應被烹煮物的加熱程度，加入其他食材，或是將已煮熟的食材取出，或是正在翻動或攪動食材，而造成監測被烹煮物所得到的重量訊號增加或減少，因此係可藉由監測該使用者是否操作該爐具之控制介面或是監測該重量訊號是否於一監測時間區間內產生急劇之變化，其中，該監測時間區間係為預設，若是，即判斷使用者正在進行烹調動作，則進行步驟S2，若判斷使用者並無進行烹調的動作，亦即使用者可能因事分心或不在爐具旁，此時，此時，選擇一時間點T0之重量訊號W0作為一重量變化計算起始值，係用以供後續步驟運算之用，進行步驟S8，請搭配參閱圖18，其為本發明防燒乾方法之第二較佳應用實施例中計算重量變化量比值之一較佳實施例之示意圖，依序於複數個不同時間區間T18、T19、T20、T21，計算產生相對應的複數個重量訊號變化量ΔW18、ΔW19、ΔW20、ΔW21，並選擇一重量變化量作為基準重量變化量，例如ΔW18，進行步驟S9，依序計算後續產生之複數個重量變化量ΔW19、ΔW20、ΔW21與重量變化量ΔW18之重量變化量比值，判斷該重量變化量比值、是否大於一第三預設值，若是，例如烹煮到時間點T21c時，此時計算出之重量變化量比值大於該第三預設值，亦代表該重量下降速度加快至一程度，以實際情況來說，即是被烹煮物已經到達沸點，則進行該步驟S11，產生用以調整該加熱熱源之熱源調整訊號以避免被烹煮物被加熱至燒乾，若否，例如，烹煮到時間點T19c時，此時計算出之重量變化量比值仍小於第三預設值，亦代表被烹煮物之重量下降速度仍維持穩定，則進行該步驟S10，進行步驟S10之目的在於避免單純以重量變化量比值無法察覺燒乾情況之以下情形發生：1.被烹煮物已經為沸騰狀態，亦即啟動爐具時被烹煮物已經就是處於或是接近沸騰的狀態；2.該被烹煮物被加熱至沸騰時，使用者也同時進行調整熱源的火力大小，例如，被烹煮物沸騰時，使用者也同時將熱源的火力調整為小火，再繼續以小火慢燉煮之烹調方式；例如，烹煮到時間點T19c時，此時步驟S10係計算單一時間點T19c之重量訊號W19c與一重量變化計算起始值W0間之一百分比值，並判斷該百分比值是否小於一第四預設值，亦即判斷被烹煮物扣除蒸發掉的部分所剩下的總重量是否過小，若否，即代表被烹煮物仍然可以繼續加熱，則返回進行步驟S2，若是，即代表被烹煮物可能處於上述兩種情況並很有可能發生被烹煮物被燒乾之情況，則進行步驟S11，產生用以調整該加熱熱源之一熱源調整訊號以避免被烹煮物被加熱至燒乾。其中該熱源調整訊號係用以啟動一熱源調整步驟，該熱源調整步驟之實施方式係與第一較佳應用實施例中之熱源調整步驟相同，請參閱圖12、13A以及13B，故在此不再贅述。

請參閱圖19，其為本發明防燒乾方法之第二較佳應用實施例中計算重量變化量比值之另一較佳實施例之示意圖，為解決被烹煮物於被加熱初期重量下降較不明顯，該複數個不同時間區間係可為不同時間長短者，例如，計算一較長時間長度之時間區間T18內所對應之較明顯之重量變化量ΔW18，另外，請參閱圖20，其為本發明防燒乾方法之第二較佳應用實施例中計算重量變化量比值之第三較佳實施例之示意圖，於第一較佳應用實施例中該複數個不同時間區間T18、T19、T20、T21，係為連續緊鄰之複數個時間區間，為解決計算量過大，亦可為不連續緊鄰之複數個時間區間以減少計算量，如圖所示，該各個時間區間T18’、T19’、T20’間具有一時間差Ti，以及該時間區間T18’、T19’、T20’所相對應之重量變化量ΔW18’、ΔW19’、ΔW20’，因此進行步驟S9時，依序計算後續產生之複數個重量變化量ΔW19’、ΔW20’與重量變化量ΔW18’之重量變化量比值，再判斷該重量變化量比值是否大於一第三預設值，在第二較佳應用實施例中需要計算四個時間區間T18、T19、T20、T21才會判斷出該重量變化量比值大於該第三預設值，若該複數個時間區間為不連續緊鄰之複數個時間區間T18’、T19’、T20’，則判斷至重量變化量比值即會大於該第三預設值，如此一來便可減少了一次重量變化量比值之計算，亦減少硬體計算之負擔。

另外，請參閱圖21，其為本發明防燒乾方法之第二較佳應用實施例中計算重量變化量之一較佳實施例之示意圖，該重量變化量係可以為於該時間區間內兩個時間點間所產生之一重量訊號差值，如圖所示，該重量變化量ΔW19係為該時間區間T19內之兩時間點T19a、T19c之重量訊號差值(W19a-W19c)，該重量變化量ΔW19也可為該時間區間T19內之三時間點T19c、T19b、T19a之重量訊號W19a、W19b、W19c間差值之總合(W19a-W19b)+(W19b-W19c)。另外，該重量變化量ΔW19亦可為於該時間區間T19內，至少兩個時間點T19a、T19c間所產生之一重量訊號差值(W19a-w19c)與一重量變化計算起始值W0間的百分比值。

在此特別說明，第一較佳應用實施例與第二較佳應用實施例係提供兩種不同方式以解決當被烹煮物處於無法單純以重量下降速度變化量來防止被烹煮物燒乾的情況，但皆能避免被烹煮物被燒乾的可能。

綜合以上所述之方法，本發明係能確實透過監測被烹煮物重量下降速度之變化以及監測使用者是否進行烹調，達到防止被烹煮物因持續加熱而被燒乾之窘況發生。

以上所述僅為本發明之較佳實施例，並非用以限定本發明之申請專利範圍，因此凡其它未脫離本發明所揭示之精神下所完成之等效改變或修飾，均應包含於本案之申請專利範圍內。

1．．．爐具

11．．．爐體

12．．．測重元件

13．．．監測元件

14．．．運算元件

15．．．熱源控制單元

16．．．控制介面

17．．．支鍋架

18．．．底部支架

CS．．．控制訊號

WS．．．重量訊號

T0、T1a、T1b、T1c、T15a、T15b、A、B、C、T15c、T17a、T19a、T19b、T19c、T21a．．．時間點

W0、W1a、W1b、W1c、W15a、W15b、W15c、W19a、W19b、W19c．．．重量

ΔW、ΔW1~ΔW21、ΔW14’、ΔW15’、ΔW16’、ΔW18’、ΔW19’、ΔW20’．．．重量變化量

Ts、ΔT、T1~T21、T14’、T15’、T16’、T18’、T19’、T20’．．．時間區間

Ti．．．時間差

A、B、C、D．．．步驟

S1~S11．．．步驟

S71、S72、S73、S74、S75、S76、S77、S78、S79、S710．．．步驟

圖1係為一般烹調時被烹煮物之重量下降曲線圖。

圖2係為本發明防止烹煮物被燒乾之爐具之示意圖。

圖3係為本發明防止烹煮物被燒乾之爐具之示意圖。

圖4A、4B係為使用者料理被烹煮物時被烹煮物之重量下降曲線圖。

圖5係為本發明運算元件計算重量變化量比值之一較佳實施例之示意圖。

圖6係為本發明計算重量變化量之一較佳實施例之示意圖。

圖7係為本發明運算元件計算重量變化量比值之另一較佳實施例之示意圖。

圖8係為本發明運算元件計算重量變化量比值之第三較佳實施例之示意圖。

圖9係為本發明應用於爐具之防燒乾方法之流程圖。

圖10係為本發明防燒乾方法之第一較佳應用實施例之流程圖。

圖11係為本發明防燒乾方法之第一較佳應用實施例中計算重量變化量比值之一較佳實施例之示意圖。

圖12係為本發明熱源調整步驟之一較佳實施例之流程圖。

圖13A、13B係為本發明熱源調整步驟之第二與第三較佳實施例之流程圖。

圖14係為本發明防燒乾方法之第一較佳應用實施例中計算重量變化量比值之另一較佳實施例之示意圖。

圖15係為本發明防燒乾方法之第一較佳應用實施例中計算重量變化量比值之第三較佳實施例之示意圖。

圖16係為本發明防燒乾方法之第一較佳應用實施例中計算重量變化量之一較佳實施例之示意圖。

圖17係為本發明防燒乾方法之第二較佳應用實熱源施例之流程圖。

圖18係為本發明防燒乾方法之第二較佳應用實施例中計算重量變化量比值之一較佳實施例之示意圖。

圖19係為本發明防燒乾方法之第二較佳應用實施例中計算重量變化量比值之另一較佳實施例之示意圖。

圖20係為本發明防燒乾方法之第二較佳應用實施例中計算重量變化量比值之第三較佳實施例之示意圖。

圖21係為本發明防燒乾方法之第一較佳應用實施例中計算重量變化量之一較佳實施例之示意圖。

11．．．爐體

12．．．測重元件

13．．．監測元件

14．．．運算元件

15．．．熱源控制單元

16．．．控制介面

CS．．．控制訊號

WS．．．重量訊號

T0．．．時間點

W0．．．重量

T1、T2、T3、T4、T5、T6．．．時間區間

ΔW1、ΔW2、ΔW3、ΔW4、ΔW5、ΔW6．．．重量變化量

Claims (28)

1. 一種防止燒乾之爐具，包括：一爐體，係用以產生一熱源對一被烹煮物進行加熱；一測重元件，係用以感測該被烹煮物之重量，並因應產生一重量訊號；一監測元件，信號連接於該測重元件，該監測元件係用以接收該重量訊號，以監測一使用者是否正在進行烹調動作；一運算元件，信號連接於該監測元件，該運算元件係因應所接收之該重量訊號隨時間的改變，而每隔一時間區間計算獲得一重量變化量，以進而於經過複數個時間區間後，根據所計算獲得之該複數個重量變化量而判斷該被烹煮物是否已達沸點，其中，當該運算元件判斷該被烹煮物已達沸點時，該運算元件產生一熱源調整訊號；以及一熱源控制單元，信號連接於該運算元件，該熱源控制單元係用以接收該熱源調整訊號，俾調整並控制該加熱熱源的火力大小，達到防止燒乾功能。
2. 如申請專利範圍第1項所述之防止燒乾之爐具，更包括一控制介面，以供該使用者調整該加熱熱源的火力大小以及設定烹煮限定時間。
3. 如申請專利範圍第2項所述之防止燒乾之爐具，其中該監測元件更包括用以監測該控制介面是否被操作，以監測該使用者是否正在進行烹調動作，抑或該監測元件係監測該重量訊號是否於一監測時間區間內產生急劇之變化，以監測該使用者是否正在進行烹調動作。
4. 如申請專利範圍第1項所述之防止燒乾之爐具，其中該監測元件與該運算元件，係皆被整合設置於一處理單元中。
5. 如申請專利範圍第1項所述之防止燒乾之爐具，其中任一該重量變化量係指於兩個時間點間所產生之一重量訊號差值，抑或該重量訊號差值與一重量變化計算起始值間的百分比值。
6. 如申請專利範圍第1項所述之防止燒乾之爐具，其中該運算元件係根據任兩重量變化量間產生之一重量變化量比值，以產生該熱源調整訊號。
7. 如申請專利範圍第1項所述之防止燒乾之爐具，其中該些時間區間係為連續緊鄰之複數個時間區間，抑或該複數個時間區間中至少有兩個位於先/後次序的時間區間，且彼此不連續緊鄰。
8. 如申請專利範圍第1項所述之防止燒乾之爐具，其中任兩該時間區間係為不同時間長短者，抑或為相同時間長短者。
9. 如申請專利範圍第1項所述之防止燒乾之爐具，其中該測重元件係為一機械式測重結構，抑或為一電子式測重元件。
10. 如申請專利範圍第1項所述之防止燒乾之爐具，其中該爐具係可為一燃氣爐、一電熱爐、一電磁爐、抑或一微波爐。
11. 一種防止燒乾被烹煮物之方法，係應用於一爐具，包括：(A)啟動該爐具，以利用一加熱熱源對一被烹煮物進行加熱；(B)監測該被烹煮物之重量，以產生一重量訊號；(C)監測一使用者是否正在進行烹調動作，若是，則進行步驟(B)，若否，則進行步驟(D)；以及(D)產生用以調整該加熱熱源之一熱源調整訊號，達到防止燒乾功能； 其中，該步驟(D)包括每隔一時間區間計算獲得一重量訊號變化量，以進而於經過複數個時間區間後，根據所計算獲得之該複數個重量訊號變化量而判斷該被烹煮物是否已達沸點，當判斷該被烹煮物已達沸點時，產生該熱源調整訊號。
12. 如申請專利範圍第11項所述之防止燒乾被烹煮物之方法，其中該步驟(C)係依據監測該重量訊號是否於一監測時間區間內產生急劇之變化，以監測該使用者是否正在進行烹調動作，抑或該步驟(C)係監測該爐具之一控制介面是否被操作。
13. 如申請專利範圍第11項所述之防止燒乾被烹煮物之方法，其中該步驟(D)更包括以下步驟：(D1)於複數個時間區間內，依序分別產生相對應的複數個重量訊號變化量；(D2)計算任兩重量變化量間產生之一重量變化量比值，並判斷該重量變化量比值是否大於一第一預設值，若是，則進行一步驟(D4)，若否，則進行一步驟(D3)；(D3)計算該些重量變化量之一總合與一重量變化計算起始值間之一百分比值，並判斷該百分比值是否大於一第二預設值，若是，則進行一步驟(D4)，若否，則進行該步驟(B)；以及(D4)產生該熱源調整訊號。
14. 如申請專利範圍第13項所述之防止燒乾被烹煮物之方法，其中該些時間區間係為連續緊鄰之複數個時間區間，抑或至少有兩個位於先/後次序的時間區間之間，彼此不連續緊鄰。
15. 如申請專利範圍第13項所述之防止燒乾被烹煮物之方法，其中任兩該時間區間係為不同時間長短者，抑或為相同時間長短者。
16. 如申請專利範圍第13項所述之防止燒乾被烹煮物之方法，其中任一該重量變化量係指於兩個時間點間所產生之一重量訊號差值，抑或該重量訊號差值與一重量變化計算起始值間的百分比值。
17. 如申請專利範圍第13項所述之防止燒乾被烹煮物之方法，其中該步驟(D4)中之該熱源調整訊號係用以啟動一熱源調整步驟。
18. 如申請專利範圍第17項所述之防止燒乾被烹煮物之方法，其中該熱源調整步驟包括以下步驟：(D41)判斷該使用者是否設定一第二段火力熱源大小以及一限定時間，若是，則進行一步驟(D42)，若否，則進行一步驟(D44)；(D42)依該使用者設定之該第二段火力大小送出一熱源控制訊號以調整該加熱熱源；(D43)啟動倒數該限定時間；以及(D44)關閉該爐具的熱源。
19. 如申請專利範圍第17項所述之防止燒乾被烹煮物之方法，其中該熱源調整步驟包括以下步驟：(D45)判斷該使用者是否設定一限定時間，若是，則進行一步驟(D46)，若否，則進行一步驟(D47)；(D46)啟動倒數該限定時間；以及(D47)關閉該爐具的熱源。
20. 如申請專利範圍第17項所述之防止燒乾被烹煮物之方法，其中該熱源 調整步驟包括以下步驟：(D48)判斷該使用者是否設定一第二段火力的熱源大小，若是，則進行一步驟(D49)，若否，則關閉該爐具的熱源；(D49)依該使用者設定之該一第二段火力的熱源大小，送出一熱源控制訊號以調整該加熱熱源。
21. 如申請專利範圍第11項所述之防止燒乾被烹煮物之方法，其中該步驟(D)更包括以下步驟：(D5)於複數個時間區間內，依序分別產生相對應的複數個重量訊號變化量；(D6)計算任兩重量變化量間產生之一重量變化量比值，並判斷該重量變化量比值是否大於一第一預設值，若是，則進行一步驟(D8)，若否，則進行一步驟(D7)；(D7)計算該些時間區間中一單一時間點之重量訊號與一重量變化計算起始值間之一百分比值，並判斷該百分比值是否小於一第二預設值，若是，則進行一步驟(D8)，若否，則進行該步驟(B)；以及(D8)產生該熱源調整訊號。
22. 如申請專利範圍第21項所述之防止燒乾被烹煮物之方法，其中該些時間區間係為連續緊鄰，抑或於該複數個時間區間中至少有兩個位於先/後次序的時間區間之間，彼此不連續緊鄰。
23. 如申請專利範圍第21項所述之防止燒乾被烹煮物之方法，其中於任兩該些時間區間係為不同時間長短者，抑或為相同時間長短者。
24. 如申請專利範圍第21項所述之防止燒乾被烹煮物之方法，其中該重量 變化量係指於相對應之時間區間內，至少兩個時間點間所產生之一重量訊號差值，抑或該重量訊號差值與該重量變化計算起始值間的百分比值。
25. 如申請專利範圍第21項所述之防止燒乾被烹煮物之方法，其中該步驟(D8)中之該熱源調整訊號係用以啟動一熱源調整步驟。
26. 如申請專利範圍第25項所述之防止燒乾被烹煮物之方法，其中該熱源調整步驟包括以下步驟：(D81)判斷該使用者是否設定一第二段火力的熱源大小以及一限定時間，若是，則進行一步驟(D82)，若否，則進行一步驟(D84)；(D82)依該使用者設定之第二段火力的熱源大小送出一熱源控制訊號以調整該加熱熱源；(D83)啟動倒數該限定時間；以及(D84)關閉該爐具的熱源。
27. 如申請專利範圍第25項所述之防止燒乾被烹煮物之方法，其中該熱源調整步驟包括以下步驟：(D85)判斷該使用者是否設定一限定時間，若是，則進行一步驟(D86)，若否，則進行一步驟(D87)；(D86)啟動倒數該限定時間；以及(D87)關閉該爐具的熱源。
28. 如申請專利範圍第25項所述之防止燒乾被烹煮物之方法，其中該熱源調整步驟包括以下步驟：(D88)判斷該使用者是否設定一第二段火力的熱源大小，若是，則進行一步驟(D89)，若否，則關閉該爐具的熱源； (D89)依該使用者設定之該一第二段火力的熱源大小，送出一熱源控制訊號以調整該加熱熱源。