可變尺寸的快速烤箱的制作方法

專利名稱：可變尺寸的快速烤箱的制作方法
1.發明的領域本發明涉及一種烹飪(炊事)器具，特別涉及這樣一種烹飪器具，它能快速地烘烤面包制品，例如松餅、過水面包圈及類似物。這種烹飪器具也能加熱其他食品，例如肉類、蔬菜和/或配菜。
2.現有技術的說明在快餐業，一直需要以更快的烹飪制時間來對面包制品進行高質量的烘烤。用于快餐業中的一種現有技術的烤箱是一種接觸式烤箱。這種接觸式烤箱的一個例子示于1999年2月24日提交的美國專利申請NO.09/257,149中，該申請已轉讓給本申請的同一受讓人，并且已于1999年11月16日被授予美國專利，其專利號為NO.5,983,785。此專利公開了一種接觸式烤箱，其中，面包制品由一傳送帶傳送，與一個加熱的固定臺板的一個表面壓力接觸。接觸式烤箱一般只能烘烤面包的一面，例如與加熱板壓靠的一面。要實現對象過水面包圈或松餅這樣的面包制品的高質量的烘烤，這種接觸式烤箱需要較長的時間。提高傳送帶的速度和提高加熱板的溫度可以減少烤制的時間，但可能會烤糊食品或使烤出的產品的溫度較低。
一種非接觸式烤箱的一個例子是普通的家用烤箱，它使用兩個電加熱器元件，后者設在保持面包制品的槽的兩側。這種非接觸式烤箱烤制面包制品的兩個相對的大體平的表面。這種烤箱通常包括一個變阻器控制器，它能調節加熱器元件的溫度，從而能根據所要烤的制品提高或降低溫度。例如，對于厚的面包制品，例如，松餅或過水面包圈，為達到更好和更快的烘烤，可以提高溫度。常見地，對于所要的烤制時間來說溫度太熱，以致將面包制品烤糊。
使用空氣沖擊加熱的隧道式烤爐也是已知的，它用于烹飪包括比薩在內的范圍廣泛的面包制品。這種隧道式烤爐的一個例子示于美國專利NO.4,873,107中。此專利公開了一對相反轉動的傳送帶，此對傳送帶布置成沿烹飪路徑形成一個間隙。為每個傳送帶設置單獨的加熱空氣集氣管，用于將加壓的熱空氣引向沿著上述間隙中的烹飪路徑傳送的比薩制品的上和下表面。這種隧道式烤爐能在短時間內以高溫烹飪食品，而不會烤糊食品。然而，烹制出的食品會缺少烤制的食品的脆性。
這樣，就需要一種烤箱，它能在不烤糊的情況下實現高質量和更快速烘烤，同時仍能提供烤制的食品的脆性。
本發明提一種能滿足上述需要的烹飪器具，它在不烤糊的情況下用于更快速地烘烤/烹飪，并仍提供脆性。
本發明提供一種加熱食品和配菜的烹飪器具。
熱空氣具有的溫度能在短于60秒的時間內將食品加熱到烤制溫度。熱空氣提供了這樣一種溫度環境，它能促進紅外輻射熱在快速烤制時間結束后在食品底面和側面產生脆化效果。
傳送帶組件具有一條環形傳送帶，它與加熱空氣沖擊組件間隔開一個間隙。上述通道位于此間隙中。一個調節裝置使得空氣沖擊組件能上升和下降，以改變它在食品上方的距離，從而使熱空氣在沖擊點的速率有所不同。
另一個特點是，加熱空氣沖擊組件和電加熱器組件可構造成沿著通道提供兩個或更多個烘烤/烹飪區域，以使得可以采用不同的烘烤/烹飪溫度和空氣速率。
在一個可替換的實施例中，傳送帶組件具有一對并排的下部環形傳送帶，它們形成帶有空氣沖擊組件的并排的通道。這使得每條通道設定成可以并行地烘烤/烹飪不同厚度的食品。或者，兩通道的間隙可以是相同的，以將對相同厚度的食品的烘烤/烹飪能力提高一倍。
在一個可替換的實施例中，加熱的沖擊空氣也從食品的下方輸送。電加熱組件相對于熱沖擊空氣的柱設置成在紅外輻射能和沖擊空氣之間不存在實質性的干涉。
殼體14包括一個進口26、一個出口28和一個出口29。食品12經進口26進入烹飪器具11，由傳送帶組件13沿著一條烘烤/烹飪通道30傳到出口28或出口29。傳送帶組件13包括一條環形傳送帶136，后者沿圖3箭頭所示的方向運轉，以將食品12沿著烘烤/烹飪通道30從右邊傳送到左邊。在環形傳送帶136的左端，食品12靠重力或者落在引到出口28的直通溜槽40上，或者落在引到出口29的折返溜槽42上。當需要使食品12從出口28出來時，就使用直通溜槽40。當需要使食品從出口29出來時，或者去掉直通溜槽40，或者將其移到可讓食品12進入折返溜槽41的位置。
烘烤/烹飪通道30被分成一個第一烘烤/烹飪區31A和一個第二烘烤/烹飪區31B。空氣沖擊組件17位于環形傳送帶136的上方，并且具有一個第一空氣沖擊加熱器17A和一個第二空氣沖擊加熱器17B。環形傳送帶136和空氣沖擊組件17分開一個間隙‘g’。烘烤/烹飪通道30就處在間隙‘g’中。電加熱器組件19具有一個第一電加熱器元件19A和一個第二電加熱器元件19B，它們位于烘烤/烹飪區31A和31B中的環形傳送帶136的下面。
本發明的一個重要的特征是利用空氣沖擊加熱來快速地將食品12，例如面包，加熱到烘烤溫度，此溫度對應于烹飪器具11的使用者規定的所需熱度，同時將食品12的上表面烤黃。為了烤制面包制品，沖擊空氣的溫度范圍約為500°F到700°F。為了達到短于60秒的烘烤時間，沖擊空氣的溫度最好約為600°F。
為了使食品12具有脆性，電加熱器19A和19B工作在能產生照射到食品12的下面和側面上的紅外輻射的溫度上。已經發現，在上述空氣沖擊溫度構成的環境下，采用范圍為1000°F到1800°F的紅外輻射加熱溫度，就能在烘烤時間結束時獲得脆性。
將烘烤/烹飪通道30分成兩個分開的烘烤/烹飪區，可以便于在烘烤/烹飪區31A和31B采用相同或不同的烘烤/烹飪溫度。例如，如果食品12是冷凍的或冷卻的，可將烘烤/烹飪區31A的溫度調高，以快速地使食品12解凍并使其變熱，但又不使其在通過區31A期間達到烤制溫度。區31B的溫度可調低些，以完成對食品12的加熱。另一方面，某些場合需要在區31A和31B中使用基本相同的溫度。
參見圖4，殼體14還包括一個內部支架結構16，圖中只示出了該支架結構的對應烘烤/烹飪區31B的那一部分。內部支架結構16包括上部和下部水平延伸的矩形框架部分18和20，它們由垂直延伸的框架構件22、24、30和32垂直間隔開。一個垂直設置的矩形框架部分36位于上部和下部矩形框架部分18和20之內，并以其角部固定在上部和下部矩形框架部分18和20上。一個中間的垂直延伸框架構件38也固定到矩形框架部分36上。內部支架結構以任何適合的方式固定到殼體14的外壁上。
空氣沖擊加熱器17B包括一個供氣管道組件或充氣系統70，后者設在出口28的緊上方。供氣管道組件70包括一個進口或基座部分78，后者通常設置在殼體的垂直框架部分36和由框架18和20構成的矩形框架的一個垂直框架部分35之間。基座部分78平行于烘烤/烹飪通道延伸。供氣管道組件70還包括3個連到基座部分78的供氣管道或噴射指80，用于輸導經基座部分78供給的空氣。基座部分78和噴射指80具有大體上矩形橫截面。
參見圖5，每個噴射指80具有一個面對通道28的底面82。每個底面82沿其長度具有一個由一連串交替的大體V形的凸脊84和86限定的瓦楞狀(波紋狀)橫截面，凸脊84和86平行于噴射指80的長度延伸。凸脊84朝著通道28向下伸出。在每個凸脊84的尖頂上形成有多個大體矩形的空氣槽口88。
參見圖6和7，在一個可替換的實施例中，每個噴射指80具有一個大體平的底面182，其上帶有多個側壁接片183，用于連接到噴射指80上。多個大體圓的孔188形成在底面182上，以將用作沖擊空氣的空氣156指向食品12(在圖6和7中未示出)。孔188以一個陣列的方式布置，該陣列具有孔188的斜向排列。
參見圖8，根據本發明的另一個可選擇的實施例，底面182具有成形于其中的多個具有3個或更多個岔口的多岔口(multiple point)形的孔198。優選地，孔198具有4個點或一個十字形，如圖8所示。優選地，孔198通過沖孔加工而成形，使十字形點朝食品12從底面182大體向下延伸。已經發現這種構造可以提供改善的空氣沖擊流。
管道組件70支承在殼體14中，利用一對齒條92可相對于殼體有選擇地垂直運動。齒條92連接到外側噴射指80a和一對與之配合的小齒輪94上，小齒輪94由適當的支架96可工作地安裝到垂直框架構件22、30、36和38上。用于每個噴射指80a的小齒輪94由細長的驅動軸98工作連接，驅動軸98與噴射指80a平行地延伸。驅動軸98被轉動，以便有選擇地升高和降低管道組件70，從而有選擇地改變間隙‘g’。或者，可以使傳送帶組件13升高或降低，以改變間隙‘g’。
參見圖4和9，來自殼體14內的加熱了的烹飪空氣由裝在殼體14中的風扇106供給到供氣管道組件70。風扇106具有一個面向殼體14內部的開口114、一個電加熱線圈116、一個穿過殼體14的鄰接壁119向外伸出的驅動軸118和一個適當安裝在壁119上的馬達120。一條出口管道126從風扇106垂直地伸出，并且可滑動且可伸縮地裝在一個供氣管道段130中，后者本身又由安裝架132連接到基座部分管道78上。這種結構在驅動軸98轉動時能讓管道組件70自由地垂直運動。電加熱線圈116用于加熱空氣156。加熱線圈116可如圖9所示設在風扇開口114的下游，或者設在能加熱空氣156的任何其他位置。
環形傳送帶136包括一對環形滾子鏈138和140，它們在噴射指80和80a的橫向延伸。環形傳送帶136的外端部分在其轉角部由適當的鏈輪142可轉動地支承，鏈輪142與滾子鏈138和140工作嚙合。鏈輪142由安裝架144安裝在殼體14上。
側向對置的鏈輪142由適當的連桿146互連。至少一根連桿146向后伸出，以構成一驅動軸146a。驅動軸146a可被適當地驅動(用常規的驅動裝置，未示出)，使環形傳送帶136按箭頭所指的方向運轉，以便沿通道30(圖3)水平地傳送食品12。
環形傳送帶136包括一系列橫向段150，它們工作連接在滾子鏈138和140之間，隨之一同運動。
參見圖3-9，供氣風扇106將殼體14內的空氣156(圖9)經過加熱元件116吸入開口114。進入風扇106的經加熱的空氣被向上抽入基座管道部件78并穿過噴射指80和80a，然后經空氣槽88朝著通道30向下排出。熱空氣的矩形橫截面式的射流噴射到環形傳送帶136和通道30中的食品12上，由此加熱食品12并將其上表面烤黃。在對食品12進行噴射之后，空氣繼續沿循環路徑經加熱元件116進入開口114。
電加熱器19B在圖4中被示為一個電加熱線圈，它為蛇形線圈的形式，當然其他能夠賦予食品所需的脆性的任何形狀或類型的紅外輻射加熱元件也能用于本發明。電加熱器19A和19B可以是分立的線圈，帶有各自的溫度調節器；或者，也可以是一個組合的線圈，它穿過兩個烘烤/烹飪區31A和31B，帶有一個溫度調節器。如前所述，電加熱器19A和19B加熱到一個能產生紅外輻射的溫度。這種紅外輻射作用在由熱空氣沖擊組件17產生的加熱的環境中，以烘烤食品12的底面和側面，使其具有所希望的脆性。
參見

圖10，本發明的一個可選擇的實施例具有一對環形傳送帶134A和134B。每條下部環形傳送帶134A和134B位于上部環形傳送帶136的下面，以構成傳送食品12的分開的烘烤/烹飪通道。一個單一的加熱器線圈199被用于兩條下部環形傳送帶134A和134B。每條通道的間隙‘g’可單獨地調節，以便可以同時對厚度相同或不同的食品進行烹制和烤制。例如，兩條通道可被調定成相同的間隙，以使能被烹制和烤制的相同厚度的食品的數量加倍。也可以是，將一條通道的間隙‘g’調定成與松餅的基部相適應，而將另一條通道的間隙‘g’調定成與松餅的冠部相適應。此外，空氣沖擊組件17可延伸到覆蓋每個烘烤/烹飪區中的兩條通道。或者，可以對每條通道和烘烤/烹飪區使用單獨的空氣沖擊組件。
電加熱組件19和環形傳送帶136之間的距離可以是可調節的，以改變照射在食品12上的熱能和紅外輻射能。在某些實施例中，加熱組件19可被設置在環形傳送帶136之內。
在本發明的另一些實施例中，空氣沖擊組件17可設置在能將沖擊空氣送到食品12上的其他位置上。例如，空氣沖擊組件17可設在殼體14中的任何地方，給它配上能將沖擊空氣供到食品12上的沖擊空氣輸送管道系統。
在一些實施例中，傳送帶組件13可以是垂直可調的，以改變間隙‘g’。
參見圖11和12，本發明的一個可選擇的實施例被示出為一種高速烹飪器具200。高速烹飪器具200包括一個殼體202、一個傳送帶組件204、一個空氣沖擊組件206和一個電加熱器組件208。殼體202限定了一個位于傳送帶組件204上方的烘烤/烹飪通道203。傳送帶組件204轉動，以沿著烘烤/烹飪通道203在一個或多個傳送帶(未示出)上傳送食品(未示出)。一個空氣沖擊組件206包括一個上部供氣箱220、一個下部供氣箱226、一個風扇214、空氣加熱器216和一個供氣箱218。上部供氣箱220具有一個配氣斜板222、一個底面223和多個成形在底面223中的開孔224。下部供氣箱226具有一個配氣斜板228、一個頂面229和多個成形在頂面229中的開孔230。
當風扇214轉動時，在供氣箱218中產生一股氣流，該供氣箱218由空氣加熱器216加熱。加熱后的空氣從供氣箱218經一個槽口232流入上部供氣箱220，和經一個槽口234流入下部供氣箱226，如箭頭236和238分別所示。在上部供氣箱218中的加熱氣流由斜板222偏轉，以穿過開孔224朝著傳送帶組件204的頂向下流動，如箭頭240所示，并進入烘烤/烹飪通道203。在下部供氣室226中的加熱的氣流由斜板228向上偏轉，穿過開孔230朝著并穿過傳送帶組件204的底流入烘烤/烹飪通道203，如箭頭242所示。
上部供氣箱218可適宜地為一個單個的噴射指，它具有基本上沿著烘烤/烹飪通道203的長度。可選擇地，上部供氣箱218也可以是多個噴射指。最好，開孔224為十字形。
參見圖12，下部供氣箱226具有一個設在烘烤/烹飪通道203一端的噴射指244和另一個設在烘烤/烹飪通道203另一端的噴射指246。開孔230設在噴射指244和246的頂部中，并最好為十字形。
電加熱器208包括一個設在噴射指244上方的加熱器元件248、一個設在噴射指246上方的加熱器元件250和一個設在處于噴射指244和246之間的空間254上方的加熱器元件252。加熱器元件248、250和252是紅外線輻射加熱器，它們都做成蛇形。蛇形的加熱器元件248和250布置成繞著開孔230迂回，但不覆蓋在開孔230上。這種結構能讓加熱器元件248和250發出的紅外輻射能與空氣沖擊柱發出的從開孔230向上流動的對流能產生最小程度的相互干涉。也就是說，加熱器元件不妨礙空氣流動，而空氣流動也不會因冷卻加熱器元件而降低紅外輻射能。
烹飪器具200提供了這樣一種烹飪環境，在烘烤/烹飪通道203的上方和下方都非常熱，同時又利用紅外輻射加熱組件208獲得了賦予食品脆性的優點。通過使用3個不同的加熱器元件248、250和252以及間隔開的下部噴射指244和246，限定出了3個不同的烹飪區，可以對每個區中的加熱溫度和食品的停留時間加以控制。這賦予烘烤/烹飪方式以很大的靈活性。
在此已結合本發明的優選方式對本發明做了說明，但顯而易見的是，在不超出由所附權利要求限定的本發明的構思和范圍的情況下，可以進行各種改變和修改。
權利要求
1.一種烹飪裝置，它包括一種空氣沖擊組件，它能使食品接觸來自上方的熱空氣；和一個加熱組件，它設置在所述食品的下面，并且能賦予所述食品一種所要程度的脆性。
2.根據權利要求1所述的烹飪裝置，還包括一個具有一個進口和一個出口的殼體，其中，一條通道位于所述進口和出口之間，供食品從所述進口運動到所述出口；和一個用于使所述食品沿所述通道運動的裝置。
3.根據權利要求2所述的烹飪裝置，其中所述用于使所述食品沿所述通道運動的裝置是一個傳送帶組件，該傳送帶組件具有一條環形傳送帶，該環行傳送帶與所述空氣沖擊組件分開一個間隙，其中所述通道位于所述間隙內。
4.根據權利要求3所述的烹飪裝置，其中，所述傳送帶組件和空氣沖擊組件之一包括一個間隙調節器，用于改變所述間隙的高度以適應不同厚度的食品和不同的熱流要求和/或生產率。
5.根據權利要求2所述的烹飪裝置，其中，所述通道在所述進口和所述出口之間沿所述通道的方向具有第一和第二烘烤區，并且其中，所述空氣沖擊組件具有設在所述第一區中的第一供氣箱和設在所述第二區中的第二供氣箱。
6.根據權利要求5所述的烹飪裝置，其中，所述空氣沖擊組件包括用于分別調節所述第一和第二供氣箱與所述通道之間的距離的裝置，以改變第一和第二烹飪區每一個中的加熱空氣的溫度。
7.根據權利要求6所述的烹飪裝置，還包括一條鄰近所述通道的第二通道，從而在所述食品在所述通道中受烹飪的同時，可在所述第二通道中對另外的食品進行烹飪。
8.根據權利要求1所述的烹飪裝置，其中，所述空氣沖擊組包括一塊具有多個開孔的板，所述開孔使所述熱空氣指向所述食品，所述開孔具有基本從所述板朝著所述食品延伸的3個或更多個岔口。
9.根據權利要求8所述的烹飪裝置，其中，每個所述開孔為十字形。
10.根據權利要求1所述的烹飪裝置，其中，所述加熱器組件發射出紅外輻射能。
11.根據權利要求1所述的烹飪裝置，其中，所述空氣沖擊組件也能使所述食品從下面接觸熱空氣。
12.根據權利要求11所述的烹飪裝置，其中，所述空氣沖擊組件包括一個上部供氣箱和一個下部供氣箱，所述上部供氣箱位于所述通道上方并從上方輸送所述熱空氣，所述下部供氣箱位于所述通道下方并從下方輸送所述熱空氣。
13.根據權利要求12所述的烹飪裝置，其中，所述加熱器組件發射出紅外輻射能。
14.根據權利要求13所述的烹飪裝置，其中，所述加熱器組件和所述下部供氣箱設置成使所述紅外輻射能和來自下方的所述熱空氣之間的干涉最小。
15.根據權利要求14所述的烹飪裝置，其中，所述下部供氣箱包括一個具有多個開孔的表面，所述熱空氣從下方通過所述開孔輸送，并且其中，所述加熱器組件包括一個紅外輻射加熱元件，后者位于所述開孔上方，設置成防止與所述紅外輻射能實質性干涉。
16.根據權利要求15所述的烹飪裝置，其中，所述加熱器元件布置成不覆蓋任何所述開孔的卷曲的形狀。
17.根據權利要求16所述的烹飪裝置，其中，所述卷曲的形狀為蛇形。
18.一種烹飪裝置，它包括一個空氣沖擊組件，它能使食品接觸熱空氣柱；和一個加熱器組件，它能使所述食品接觸紅外輻射能，它相對于所述空氣沖擊組件設置成能防止在所述紅外輻射能和所述熱空氣柱之間產生實質性的干涉。
19.根據權利要求18所述的烹飪裝置，其中，所述加熱器組件包括一個發射出所述紅外輻射能的加熱器元件，該加熱器元件設置成繞開所述空氣柱而不直接處在空氣柱中。
20.根據權利要求19所述的烹飪裝置，其中，所述空氣沖擊組件包括一個帶有多個開孔的表面，所述空氣柱穿過所述開孔發送，所述加熱器元件不覆蓋在任何所述開孔上。
全文摘要
一種烹飪器具(11),它能利用空氣沖擊和紅外加熱加快速地烘烤位于其內的食品,以使所烹飪出的食品的表面具有所希望的顏色和脆性。該器具(11)特別適用于烹飪三明治制品、烘烤面包和加熱三明治夾料。此器具包括一個用于向食品輸送熱空氣柱的空氣沖擊組件(17B)和一個產生紅外輻射能的紅外加熱器組件(19)。此器具從食品上方提供沖擊空氣并從下方提供紅外輻射能,或者,該器具從食品的上方和下方提供沖擊空氣,并從下方提供紅外輻射能。
文檔編號F24C15/32GK1367661SQ00811227
公開日2002年9月4日 申請日期2000年8月4日 優先權日1999年8月4日
發明者道格拉斯瓊斯, 威廉戴, 戴維哈特爾, 杰拉爾德·W·桑克 申請人:夫萊馬斯特公司