一种烤箱节能加热结构及其加热方法与流程

1.本发明涉及烤箱加热控制技术领域，尤其涉及一种烤箱节能加热结构及其加热方法。


背景技术：

2.随着生活水平的发展，烤箱由于可以烘焙多种食材、操作简单，越来越多的人们都会在家里的厨房安装烤箱。电烤箱的基本原理，是发热管通电后加热烤箱内部的空气和食物，所以烤箱在烘烤食物之前必要要进行预热，才能达到所需要的温度。老型号的烤箱用的是石英管，而现在的新型烤箱都采用的铜管。通常在烤箱的上下两端各有两根铜管，还有一些容积特别大的烤箱是采用的w形管，增加了发热管的长度，提高了加热的效率。加热管只有一种功率，当烤箱内达到所需温度时，加热管就会断电，而当箱内渐渐冷却之后，加热管又会通电再加热，如此反复来保证箱内温度恒定。但是这样的操作方式在重新加热的过程会比较耗电，如果进行长时间的烘焙将会耗费很多电能。


技术实现要素：

3.本发明的目的在于克服现有技术中的上述缺陷，提供了一种烤箱节能加热结构及其加热方法，其解决现有技术中烤箱工作过程中能耗较多的技术问题。
4.为实现上述目的，本发明提供了一种烤箱节能加热结构，包括烤箱，设置在烤箱内的电路主控板，设置在烤箱内底部的下发热管，设置在烤箱内顶部的上发热管，以及设置在烤箱内部并与电路主控板电信号连接的感温探头，所述烤箱内设置有预热模式加热装置和加热模式加热装置，所述预热模式加热装置包括下发热管、上发热管，所述下发热管与上发热管并联连接，所述下发热管和上发热管与电路主控板电及信号连接，所述加热模式加热装置包括下发热管和上发热管，所述下发热管和上发热管串联连接，所述下发热管和上发热管与电路主控板电及信号连接。
5.上述技术方案中，还包括设置在烤箱内背部的背部发热管，所述预热模式加热装置还包括背部发热管，所述为下发热管、上发热管和背部发热管并联连接，所述下发热管、上发热管和背部发热管与电路主控板电及信号连接，所述加热模式加热装置还包括背部发热管，所述下发热管、上发热管和背部发热管串联连接，所述下发热管、上发热管和背部发热管与电路主控板电及信号连接。
6.上述技术方案中，所述上发热管为环形铜管，提高烤箱升温时，炉内温度的均匀性。
7.上述技术方案中，所述下发热管为环形铜管，提高烤箱升温时，炉内温度的均匀性。
8.上述技术方案中，还包括设置在烤箱内背部的风扇，所述背部发热管环绕风扇设置，便于将背部发热管的热风吹向烤箱炉内。
9.上述技术方案中，所述背部发热管为铜管。
10.本技术方案还提供了一种采用了上述技术方案中的加热方法，所述烤箱的控制模式包括预热模式和加热模式，所述预热模式为下发热管和上发热管的连接方式为并联连接，并在电路主控板控制下同时进行发热工作，所述加热模式为发热管和上发热管为串联连接，并在电路主控板控制下同时进行发热工作。
11.上述技术方案中，所述预热模式为发热管、背部发热管和上发热管的连接方式为并联连接，并在电路主控板控制下发热管、背部发热管和上发热管同时进行发热工作，所述加热模式为发热管和上发热管为串联连接方式，并在电路主控板控制下发热管和上发热管同时进行发热工作，背部发热管停止发热。
12.上述技术方案中，包括以下步骤：
13.s1、设定目标的加热温度和加热时间，电路主控板自动匹配预热模式的预热时间；
14.s2、电路主控板控制烤箱进入预热模式，和预热模式的工作时间；
15.s3、预热模式的预热时间结束后，感温探头检测炉内的温度并反馈给电路主控板；
16.s4、当炉内的温度没有达到设定目标的加热温度时，重复s1、s2和s3步骤，当炉内温度达到设定目标的加热温度时，电路主控板控制烤箱进入加热模式；
17.s5、设定目标的加热时间到达，加热结束。
18.上述技术方案中，所述加热模式围绕预设加热温度的
±
10摄氏度的范围内进行控温。
19.与现有技术相比，本发明的有益效果在于：
20.使用本技术方案时，根据公式得知，电阻越大，功率越小，电阻越小，功率越大；而串联电路中电阻大于并联电路中的电阻，所以本技术方案的预热模式为将上发热管和下发热管进行并联，从而进行快速加热，达到目标温度，然后进入加热模式，技术方案的加热模式为将各个发热部件进行串联，将上发热管和下发热管进行串联，此时电路中的电阻较大，从而可以减小功率，从而可以大大地节省了能耗，以此达到节能效果。
附图说明
21.为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
22.图1是本发明提供的一种烤箱内部的结构示意图；
23.图2是本发明节能模式工作时的温度曲线图；
24.图3是现有普通模式工作时的温度曲线图；
25.图4是本发明的节能模式和现有普通模式工作时的能耗对比图。
26.附图的标记为：1、电路主控板；2、下发热管；3、背部发热管；4、上发热管；5、感温探头；10、烤箱。
具体实施方式
27.下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明的一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
28.需要说明，本发明实施例中所有方向性指示(诸如上、下、左、右、前、后
……
)仅用于解释在某一特定姿态(如附图所示)下各部件之间的相对位置关系、运动情况等，如果该特定姿态发生改变时，则该方向性指示也相应地随之改变。
29.在本发明中，除非另有明确的规定和限定，术语“连接”、“固定”等应做广义理解，例如，“固定”可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或成一体；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通或两个元件的相互作用关系，除非另有明确的限定。对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。
30.另外，若本发明实施例中有涉及“第一”、“第二”等的描述，则该“第一”、“第二”等的描述仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示其相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括至少一个该特征。另外，全文中出现的“和/或”的含义，包括三个并列的方案，以“a和/或b”为例，包括a方案、或b方案、或a和b同时满足的方案。另外，各个实施例之间的技术方案可以相互结合，但是必须是以本领域普通技术人员能够实现为基础，当技术方案的结合出现相互矛盾或无法实现时应当认为这种技术方案的结合不存在，也不在本发明要求的保护范围之内。
31.实施例一
32.如图1所示，本实施例提供了一种烤箱节能加热结构，其包括烤箱10，设置在烤箱10内的电路主控板1，设置在烤箱10内底部的下发热管2，设置在烤箱10内顶部的上发热管4，以及设置在烤箱10内部并与电路主控板1电信号连接的感温探头5。其中，上发热管4和下发热管2优选为环形铜管。本实施例还包括设置在烤箱10内背部的风扇，背部发热管3环绕风扇设置，其中背部发热管3优选为发热铜管。这样，在烤箱10升温的过程中，可以提高烤箱10炉内温度的均匀性。
33.烤箱10的加热结构包括预热模式加热装置和加热模式加热装置，预热模式加热装置为下发热管2和上发热管4并联连接，且下发热管2和上发热管4与电路主控板1电及信号连接。加热模式加热装置为下发热管2和上发热管4串联连接，且下发热管2和上发热管4与电路主控板1电及信号连接。具体而言，使用者在使用烤箱10时，先设定一个加热温度和加热时间，在烤箱10炉内温度到达预设的加热温度前，烤箱10内的预设加热结构开始工作，当感温探头5检测到烤箱10炉内的温度到达预设的加热温度后，烤箱10内的加热模式加热装置开始工作，当使用者预设的加热时间结束后，烤箱10停止工作。
34.进一步的，本实施例还包括设置在烤箱10内背部的背部发热管3，预热模式加热装置为下发热管2、上发热管4和背部发热管3并联连接，且下发热管2、上发热管4和背部发热管3与电路主控板1电及信号连接，加热模式加热装置为下发热管2、上发热管4和背部发热管3串联连接，且下发热管2、上发热管4和背部发热管3与电路主控板1电及信号连接。这样，可以进一步提高预设模式加热结构的加热效率，进而减少烤箱10炉内达到预设温度的加热
时间。
35.具体而言，预热模式加热装置为各个发热元件并联连接，由于并联电路中的电阻会比较小，从而可以提高烤箱10的加热功率，进而可以减少加热时间。加热模式加热装置为下发热管2、上发热管4串联连接，背部发热管3停止加热。这样，下发热管2、上发热管4串联后，电阻会大于并联电路或者单开任何一个发热管的电阻，从而可以降低烤箱10的加热功率，而且停止背部发热管3的发热工作，烤箱10的加热功率使得烤箱10炉内的温度可以保持在预设的加热温度的
±
10℃内，进而可以使得烤箱10在加热过程中保持温度的同时还能进行节能。
36.实施例二
37.请参阅图1-图4，本实施例还提供了一种采用了实施例一的一种烤箱节能加热结构的加热方法，烤箱10的控制模式包括预热模式和加热模式，预热模式为下发热管2和上发热管4的连接方式为并联连接，并在电路主控板1控制下同时进行发热工作，所述加热模式为发热管2和上发热管4为串联连接，并在电路主控板1控制下同时进行发热工作。
38.进一步的，本实施例还优选包括设置在烤箱10内的背部并与电路主控板1电信号连接的背部发热管3。其中，预热模式为电路主控板1控制下发热管2、背部发热管3和上发热管4的连接方式为并联，且下发热管2、背部发热管3和上发热管4同时进行发热工作，而加热模式为电路主控板1控制下发热管2和上发热管4为串联连接方式，且下发热管2和上发热管4同时进行发热工作，背部发热管3停止发热。
39.综上所述，预热模式为将各个发热元件进行并联，然后进行快速加热，达到目标温度，然后进入加热模式，加热模式为将各个发热部件进行串联。具体而言，根据公式得知，在电压和工作时间一定的情况下，功率与电阻的大小成反比。根据串联的电路中的总电阻的计算公式r
总
＝r1 r2 r3，以及根据在并联电路中的总电阻的计算公式为得知，在烤箱10同样的工作时间下，串联电路中的电阻要比并联电路中的电阻大得多，而且单开任何一个发热管时的电阻(r)都比两个发热管串联情况下的电阻(r)要小。所以本实施例的预热模式中，各个发热元件进行并联，使得电路中的电阻较小，从而可以增大功率，从而可以进行快速加热，当烤箱10炉内的温度快速升温到目标预设温度后，预热模式将会转换为加热模式，此时的加热模式中，将上发热管4和下发热管2进行串联，此时电路中的电阻较大，从而可以减小功率，从而可以大大地节省了能耗，以此达到节能效果。而如果烤箱10中还设置有背部发热管3的，在加热模式中，背部发热管3将会停止工作，避免使得工作电路中的电阻过大，功率太低，导致难以补充加热模式中烤箱10炉内的热损失。
40.作为优选的，本实施例的烤箱10加热方法包括以下步骤：
41.s1、设定目标的加热温度和加热时间，电路主控板1自动匹配预热模式的预热时间。
42.使用者先设定烤箱10需要的加热温度和加热时间，此时电路主控板1蒋辉自动计算使用预热模式加热到该目标的加热温度所需要的预热时间。
43.s2、电路主控板1控制烤箱10进入预热模式，和预热模式的工作时间。即烤箱10进
入预热模式，烤箱10内的各个发电元件进行并联，从而在电路主控板1计算的预热时间内快速发热。
44.s3、预热模式的预热时间结束后，感温探头5检测炉内的温度并反馈给电路主控板1。感温探头5便于检测在预热时间结束后，预热模式有没有使得烤箱10炉内的温度达到目标的加热温度。
45.s4、当炉内的温度没有达到设定目标的加热温度时，重复s1、s2和s3步骤，当炉内温度达到设定目标的加热温度时，电路主控板1控制烤箱10进入加热模式。进一步的，由于达到目标加热温度的预热时间是电路主控板1根据预热模式的发热速率计算得到的，在烤箱10使用时间较长之后或者使用过程中的其他外界因素都容易会影响预热模式的发热速率，所以避免出现预热时间结束后，预热模式没有将烤箱10炉内的温度加热到目标加热温度，所以在预热模式结束后，使用感温探头5进一步检测烤箱10炉内的温度。如果烤箱10炉内的温度达到了预设的加热温度，此时烤箱10即可进入加热模式，并围绕预设温度 /-10摄氏度控温，保持炉内温度均衡，从而可以节省能源。如果烤箱10炉内的温度还没有达到预设的加热温度，则电路主控板1需要根据当前烤箱10炉内的温度和预设的加热温度相差多少，进一步去计算预热模式的预热时间。直到烤箱10炉内的温度达到了预设的加热温度，电路主控板1才会控制发热元件进入加热模式，进而实现烤箱10工作的节能效果。
46.上述实施例为本发明较佳的实施方式，但本发明的实施方式并不受上述实施例的限制，其他的任何未背离本发明的精神实质与原理下所作的改变、修饰、替代、组合、简化，均应为等效的置换方式，都包含在本发明的保护范围之内。