用于壶式烤架中双模空气控制的系统及方法与流程

1.本发明涉及室外烧烤及烟熏解决方案，且更特定来说，涉及一种用于在经设计以与木炭一起使用的壶式烤架中实现双模空气控制的新颖系统。


背景技术：

2.经设计以与炭块燃料源一起使用的的壶式烤架(例如典型的烤架)相对便宜且在市场中普遍存在。如壶式烤架领域的一般技术人员所认识到的，气流通常通过位于烤架的壶的底部的下部风门手动控制，且任选地，还通过位于壶的盖中的上部风门手动控制。除影响气流外，下部风门还可经配置在典型的壶式烤架中，以将灰从壶搅出，使得灰可经收集在位于壶下方的灰罐组件中。凭借技能及知识，用户可定期调整并设置典型壶式烤架的手动风门(下部及/或上部)，以控制烤架内的烹饪温度及/或烟雾保持。
3.壶烤架用户使用手动风门有效操纵并控制气流所需的技能及知识使行业引入各种强制空气“添加”解决方案，其经设计以减轻用户掌握手动风门的需求。然而，现有技术的解决方案通常需要将壶修改成具有“切口”及/或防止用户选择手动风门控制。
4.因此，所属领域需要一种系统及方法，其不需要修改烤架的壶，且此外，使得用户能够选择性地在手动模式与自动模式之间交替，以便进行通过壶的空气控制。更明确来说，所属领域需要一种壶式烤架中的双模空气控制系统。


技术实现要素：

5.公开一种用于壶式烤架中双模空气控制的系统及方法的示范性实施例。某些实施例经配置以可拆卸地安装到壶式烤架(例如但不限于木炭烤架)的外部。当经安装到所述壶式烤架时，类似气室的组件经由壶的下部主体风门孔将气流引导到烤架的壶的内部。气室组件中的手动可调整的进气风门允许、限制或防止吸入的环境气流进入所述气室组件中。由风扇产生的强制气流还可单独地经提供到气室组件中。从壶的风门孔掉出的灰穿过所述气室组件掉落，并经捕获在可移除地安装到气室组件的灰容器中。以此方式，解决方案的实施例不需要对壶式烤架进行明显修改(如果有)，以便于所述壶式烤架使用双模空气控制系统。实施例还可包含对风扇的温度循环控制。
6.一种用于在其壶的下部中具有一或多个风门孔的壶式烤架中进行双模空气控制的系统的示范性实施例包括：1)一或多个可定位的风门叶片，其与所述壶的所述下部中的所述一或多个风门孔相关联，每一风门叶片可操作以定位使得其敞开、限制或关闭其相关联的风门孔；2)风门气室，其具有敞开顶部及敞开底部，所述风门气室包括手动可调整的进气风门及强制空气输入端口，其中所述手动可调整的进气风门机械连接到所述一或多个可定位的风门叶片；3)灰容器组件，其可移除地附接到所述风门气室；及4)空气控制单元，其包括可变速风扇。
7.所述空气控制单元可进一步包括温度传感器，所述温度传感器与经配置以改变所述风扇的速度的电子控制器电通信。所述电子控制器可为可操作以应用比例-积分-微分控
制算法，且还可经配置以与远程用户装置无线通信。
8.所述风门气室经配置以安装到所述壶式烤架，使得所述敞开顶部围绕包含所述一或多个风门孔的所述壶的外部区域建立密封。所述空气控制单元经附接到所述风门气室，使得由所述风扇产生的强制气流通过所述强制空气输入端口进入所述风门气室。且当所述手动可调整的进气风门处于敞开状态时，吸入的环境气流通过所述手动可调整的进气风门进入所述风门气室。
9.进一步关于所述示范性实施例，当所述手动可调整的进气风门处于敞开状态时，所述一或多个可定位的风门叶片经定位在所述壶中，使得所述一或多个风门孔被关闭。类似地，当所述手动可调整的进气风门处于关闭状态时，所述一或多个可定位的风门叶片经定位在所述壶中，使得所述一或多个风门孔完全敞开。且当所述手动可调整的进气风门处于部分敞开状态时，所述一或多个可定位的风门叶片经定位在所述壶中，使得所述一或多个风门孔被部分限制。通过所述一或多个风门孔离开所述烤架的壶的灰被捕获在所述气室下面的灰容器中。
10.一种用于在其壶的下部中具有一或多个风门孔的壶式烤架中进行双模空气控制的系统的另一示范性实施例包括：1)用于敞开、限制或关闭所述一或多个风门孔中的每一者的构件；2)用于在完全敞开、完全关闭与部分敞开状态之间调整吸入的环境气流的构件；3)用于调整强制气流的构件；及4)用于捕获从所述壶中排出的灰的构件。所述用于调整所述吸入的环境气流的构件同时操作以调整所述用于敞开、限制或关闭所述一或多个风门孔中的每一者的构件。所述吸入的环境气流及所述强制气流两者都通过所述一或多个风门孔进入所述壶。
11.当所述用于在完全敞开、完全关闭与部分敞开状态之间调整所述吸入的环境气流的构件处于敞开状态时，所述用于敞开、限制或关闭所述一或多个风门孔中的每一者的构件操作以关闭所述一或多个风门孔。类似地，当所述用于在完全敞开、完全关闭与部分敞开状态之间调整所述吸入的环境气流的构件处于关闭状态时，所述用于敞开、限制或关闭所述一或多个风门孔中的每一者的构件操作以敞开所述一或多个风门孔。且当所述用于在完全敞开、完全关闭与部分敞开状态之间调整所述吸入的环境气流的构件处于部分敞开状态时，所述用于敞开、限制或关闭所述一或多个风门孔中的每一者的构件操作以限制所述一或多个风门孔。
12.所述用于调整强制气流的构件包括温度传感器，所述温度传感器与经配置以改变风扇的速度的电子控制器电通信。所述电子控制器可为可操作以应用比例-积分-微分控制算法，且还可经配置以与远程用户装置无线通信。
附图说明
13.图1说明根据解决方案的用于壶式烤架的双模空气控制系统的示范性实施例；
14.图2是图1中所展示的示范性实施例的分解图；
15.图3说明经展示为安装到壶式烤架的图1的示范性实施例；
16.图4是图3图示的剖视图，以说明新颖系统与壶式烤架的下部风门之间的示范性连结；
17.图5是在用于壶式烤架的双模空气控制系统的解决方案的示范性实施例中所包括
的电组件的功能框图；及
18.图6是说明根据解决方案的使用双模空气控制系统在壶式烤架中实施双模空气控制的示范性方法的流程图。
具体实施方式
19.本发明的各种实施例、方面及特征涵盖用于壶式烤架(例如，经设计以与块炭燃料一起使用的烤架)中的双模空气控制的系统及方法。所属领域的一般技术人员将理解并认识到，壶式烤架主要经设计用于手动操纵风门以控制通过壶的气流。
20.当按照预期使用典型的壶式烤架时，木炭被放置在烤架的壶中并点燃。烹饪炉排悬挂在壶内木炭顶上。通过燃烧木炭产生的热能向上朝向炉排辐射，并烹饪放置在其上的任何食物。为了控制温度、燃烧率及烟雾保持，壶式木炭烤架通常依靠稍微粗糙的手动风门式控制。一些壶式烤架在盖的顶部上并入风门，所述风门与下部壶配合且在下部壶上方。然而，其它壶式烤架(例如通常称为品牌的烤架)在壶的底部处并入风门(通常除了壶的盖上的风门之外)，从而提供用于控制空气直接进入并穿过燃烧的木炭的构件。
21.如所属领域的一般技术人员所承认，温度、燃烧率及烟雾保持都是使用壶式烤架时要控制的关键参数。因此，用户利用手动风门的经验及技能可能会直接影响烹饪食品的质量。为了改进对壶式烤架中气流的控制，可使用电风扇与温度控制循环的并入来代替手动风门。
22.有利的是，所述解决方案的实施例经配置以可拆卸地集成到在壶中具有下部风门的壶式烤架，而不需要修改壶，并为用户提供双模选择以在手动风门模式或自动风门模式中使用烤架。当在手动风门模式中时，所述解决方案允许用户依靠对下部风门的手动设置及操纵，而在自动风门模式中，用户可依靠电风扇以响应于温度控制循环强制空气通过下部风门孔。如从附图及下面的描述中可更好地理解，所述解决方案的实施例可经集成到现有的壶式烤架上，而无需修改壶(例如在壶中切割孔)或使下部风门不可操作以用于除灰及手动风门调节。
23.现在转到附图，将共同参考图1到5中的图示来展示并描述双模空气控制系统100的示范性实施例。也就是说，将同时描述图1到5中的图示的每一者。图1大体上说明根据解决方案的用于壶式烤架的双模空气控制系统100的示范性实施例，而图2说明其分解图。图3及4说明附接到壶式烤架的示范性实施例。图5是在用于壶式烤架的双模空气控制系统的解决方案的示范性实施例的控制系统中所包括的电组件的功能框图。
24.如从图中显而易见，系统100可经配置以安装到壶式木炭烤架的外部。双模空气控制系统100可与烤架的壶210(例如，参见图3及4)配合/并置，使得系统100定位在壶210的下方及侧面。风门气室107的配合凸缘125可与壶的底侧形成紧密密封。
25.风门气室107包括手动可调整的进气风门115，当部分敞开时，其提供吸入的环境气流进入风门气室107的内部空间中的受限进气(当系统100处于手动风门模式时)，且当完全关闭时，其防止环境空气流入风门气室107中，同时防止经由风扇105注入气室107中的强制气流流出(当系统处于自动风门模式时)。无论是来自吸入的环境气流还是由风扇105产生的强制气流(或两者的组合)，进入气室107的气流都可经由敞开的下部风门孔215离开风门气室107并进入烤架的壶210(参见图4)。
26.要清楚的是，经由手柄119操纵可调整的进气风门115位置与操纵壶210内风门叶片212位置对应，以便敞开、限制或关闭壶中的下部风门孔215。进气风门115可经由连接件121机械地连接到风门叶片212，以便调整进气风门115以对应地引起风门叶片212的调整。一般来说，当进气风门115完全关闭时，下部风门孔215可完全敞开(归因于风门叶片212的位置)，且双模空气控制系统100可处于自动风门模式，使得进入风门气室107中(且随后经由敞开的下部风门孔215进入壶210中)的唯一气流是可归因于电风扇105的强制气流。且当进气风门115完全敞开时，下部风门孔215可完全关闭(归因于风门叶片212的位置)，且双模空气控制系统100可处于关断模式，使得不允许空气从风门气室107流入壶210中。当进气风门115部分敞开时，下部风门孔215也可部分敞开(归因于风门叶片212的位置)，以调制进入壶210中的气流，且双模空气控制系统100可处于手动风门模式。当系统100处于手动风门模式时，吸入的环境气流可被引入风门气室107中，且随后被引入壶210中。取决于解决方案的实施例，当系统100处于手动风门模式时，风扇105可提供补充的强制气流到风门气室107中。
27.如壶式烤架领域的一般技术人员所理解的，在壶内操纵风门叶片212可搅动灰并使灰通过下部风门孔215离开壶。灰可在重力作用下通过风门气室107掉落，并收集在灰罐或灰容器109中。灰罐109可经由闩锁111或其它构件可释放地连接到风门气室107的下部。以此方式，系统100的用户可通过简单地断开灰罐109而无需从烤架断开风门气室107及/或整个系统100来定期清空收集的灰。
28.解决方案的实施例可利用包含图形用户界面101或其类似者的控制器102。图形用户界面101可为本地的(例如附图图示中所描绘的)及/或可远程显示在无线连接用户装置上。控制器102连同风扇105可包括在由外壳117界定的空气控制单元内，所述外壳117经配置以安装在风门气室107及壶210的外侧上。控制器102可包含处理器、存储器组件、无线收发器、电源等，如电子控制器领域的一般技术人员所理解的。控制器102可在其存储器内存储任何一或多个温度控制算法，当其由处理器执行时，引起对风扇105的速度调整。也就是说，控制器102可经配置以接收由用户指定的温度设置点，或者，取决于实施例，温度控制算法可在没有用户输入的情况下预定义温度设置点。温度设置鉴于温度传感器123信号通知控制器102改变风扇的速度。如过程控制领域的一般技术人员所理解的，控制器102可利用比例-积分-微分(“pid”)控制算法。以此方式，控制器102可响应于来自温度传感器123的温度读数来调整风扇速度，并扩展到调整进入风门气室107中的强制气流的流速。
29.进一步预见到控制器102的实施例可经配置以与在远程用户装置(例如但不限于智能手机或平板装置)上运行的软件应用程序或其类似者无线通信。在此类实施例中，用户界面101可部分地包括远程用户装置上的用户界面。用户可利用远程用户界面101及/或本地用户界面101(如图中所展示)以调整温度控制算法的选择及/或监测反馈数据点(例如温度、烹饪时间、警报等)，如所属领域的一般技术人员所理解的。
30.一或多个温度控制算法可依赖于可放置在烹饪炉排上或壶210内其它地方的温度传感器123的输入。取决于特定实施例，可预见所述解决方案可利用来自定位在壶210内及/或外多个位置中的多个温度传感器的温度传感器反馈。温度传感器123提供反馈到控制器102，控制器102进而控制风扇速度。通过控制风扇速度，控制器102可使烹饪温度维持在期望的温度设置，因为通过输入端口113进入风门气室的强制气流将经由下部风门孔215进入
壶210并影响烹饪温度。
31.图6是说明根据解决方案的使用双模空气控制系统在壶式烤架中实施双模空气控制的示范性方法300的流程图。从框305开始，控制器102可辨认或确定进气风门115的位置。在一些实施例中，控制器102可依赖于用户输入来确定进气风门115位置，而在其它实施例中，控制器102可经配置以接收位置传感器输入来确定进气风门115位置。
32.返回到方法300，在决策框310处，如果进气风门115完全敞开，那么可遵循“是”分支。在进气风门115完全敞开的情况下，壶210中的下部风门孔215可完全关闭。因此，方法300可到达框325处并将系统100设置为关断模式。在关断模式中，控制器102可停止对风扇105的致动，或替代地，可继续强制空气通过输入端口113进入风门气室107中，以便改进从壶210的热能耗散。方法300返回到框305以监测进气风门115的位置的任何变化。然而，如果在决策框310处确定进气风门115不是完全敞开，那么方法300遵循“否”分支到决策框315。
33.在决策框315处，如果进气风门115完全关闭，那么可遵循“是”分支。在进气风门115完全关闭的情况下，壶210中的下部风门孔215可完全敞开。因此，方法300可到达框330处并将系统100设置为自动风门模式。在自动风门模式中，控制器102可基于来自温度传感器123的输入来调制风扇105的速度，且在这样做时，提供通过输入端口113进入风门气室107的强制气流。凭借关闭的进气风门115，可防止吸入的环境气流入风门气室107中。强制气流可通过完全敞开的风门孔215进入壶210，以便影响燃烧及烹饪温度。方法300返回到框305以监测进气风门115的位置的任何变化。然而，如果在决策框315处确定进气风门115不是完全关闭，那么方法300遵循“否”分支到决策框320。
34.在决策框320处，如果进气风门115部分敞开，那么可遵循“是”分支。在进气风门115部分敞开的情况下，壶210中的下部风门孔215也可部分敞开。因此，方法300可到达框335处并将系统100设置为手动风门模式。在手动风门模式中，控制器102可基于来自温度传感器123的输入来调制风扇105的速度，且在这样做时，提供通过输入端口113进入风门气室107的强制气流，所述强制气流补充从部分敞开的进气风门115进入风门气室107中的吸入气流。替代地，控制器102可关掉风扇105，使得进入风门气室107中的唯一气流是通过部分敞开的进气风门115的吸入气流。气流可通过部分敞开的风门孔215进入壶210，以便影响燃烧及烹饪温度。方法300返回到框305以监测进气风门115的位置的任何变化。然而，如果在决策框320处确定进气风门115不是部分敞开，那么方法300遵循“否”分支且方法300返回。
35.已使用其实施例的详细描述描述了根据解决方案的用于壶式烤架中的双模空气控制的系统及方法，所述实施例以实例的方式提供且不旨在限制本公开的范围。所描述的实施例包括不同的特征，在根据所述解决方案的双模空气控制系统的所有实施例中并非所有特征都是必需的。解决方案的一些实施例仅利用所述特征中的一些或所述特征的可能的组合。所属领域的技术人员将想到所描述的解决方案的实施例的变化及包括所描述的实施例中提到的特征的不同组合的解决方案的实施例。
36.所属领域技术人员将认识到，根据所述解决方案的用于壶式烤架中的双模空气控制的系统及/或方法不受上文特别展示并描述的内容的限制。确切来说，根据所述解决方案的用于壶式烤架中的双模空气控制的系统及/或方法的范围由随附权利要求书界定。