CN104146595B - 一种自动烹饪设备的食材预热方法及预热机构 - Google Patents

Abstract

本发明涉及自动烹饪设备领域，所要解决的技术问题是克服现有技术中的缺陷，提供一种可以应用于现有自动烹饪设备上的食材预热方法及预热机构。包括用于容纳食材进行预热的密闭容器，其结构还包括向容器提供高温蒸汽或高温空气的热源和控制热源所产生的高温蒸汽或高温空气的控制器，通过控制器控制高温蒸汽或高温空气导入容器使食材均匀受热，然后再将食材倒入锅内进行烹饪。该机构同时兼顾效率和品质，可以适用于对现有自动烹饪设备的改良，以提高现有自动烹饪设备的烹饪品质，克服现有设备高不成、低不就的缺陷，为产业升级或餐厅升级提供低成本的改进方案，具有广泛的市场前景。

Description

一种自动烹饪设备的食材预热方法及预热机构

技术领域

本发明涉及自动烹饪设备领域，更具体的说是能够在进行翻炒前对食材进行预加热的自动烹饪设备的食材预热方法及预热机构。

背景技术

自动烹饪设备是通过机器的方式替代人工实现菜品的烹饪，受制于机器的功能，现有的自动烹饪设备在烹饪的过程中，均为调配好每道菜品的食材后直接进行翻炒。但是在实际人工操作的过程中，为了烹饪出的菜品具有更佳的口味，会对食材作更为细致的处理，其中对食材的预热就是烹饪技术中的重要一环。对于许多菜品来说，在食材进行正式翻炒前，采用过水或过油的方式对食材进行预热，能够起到去除腥味、保留营养、增加口感等优点。

但是现有的自动烹饪设备均不具备该步骤和相关机构，这就导致了烹饪过程效率低下同时，烹饪出来的菜品口味单一，毫无层次感，由于烹饪火候不易掌握，还会导致太生或太熟的口感。这种类型的自动烹饪设备所烹饪的菜品仅能满足低档餐馆的食客要求，对于中档或高档的餐厅，现有的设备还无法完全替代人工。矛盾的是，低档餐馆人流量不多，其没有需要也没有经济能力购入自动烹饪设备用于替代人工。中高档餐厅，人流量多，厨师成本高，有经济能力同时也是最需要采用自动烹饪设备来替代高成本的人工，以降低经营成本的。还有一点就是无论是自动烹饪设备还是人工，烹饪每道菜品的时候均需要逐一烹饪，一般的菜品烹饪时间都在2~15分钟之间，逐一烹饪的时候就是多道菜品的时间的累计，这样效率大大降低。目前解决的方法只能是多部机器或厨师同时作业，尚未发现更佳的方式解决该效率问题。

如上所述，现有的自动烹饪设备的烹饪效率及品质无法满足其目标客户群的需要，而非目标客户群却完全不需要该类设备，因此就导致了一方面市场上有多种品牌、多种类型、形式各样的自动烹饪设备，但购买者却寥寥无几，另一方面急需该设备的餐厅花大价钱也找不到符合要求的设备。

为此，发明人仔细研究了人工烹饪过程和现有自动烹饪设备的烹饪过程中的差异，认为预热是整个烹饪过程中十分关键的一步，也是整个烹饪品质的基础，基于该出发点，做出如下发明创造。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是克服上述现有技术中的缺陷，提供一种可以应用于现有自动烹饪设备上的食材预热方法及预热机构，为提高自动烹饪设备的烹饪品质奠定了基础。

基于上述目的，本发明通过以下技术方案予以实现。

本发明提供了一种自动烹饪设备的食材预热方法，用于在食材进行烹饪前对食材进行均匀预热，该方法是先将食材置于密闭的容器内，通过导入高温蒸汽或高温空气使食材均匀受热，然后再将食材倒入锅内进行烹饪。在本方法中，对食材先进行预热至六成熟以上或者是所要达到的上菜标准的成熟度的六成以上，这样在接下来的锅内烹饪的过程中，很短时间内就可以将食材加热至全熟或者达到上菜标准的成熟度，大大缩短食材在锅内停留的时间。对于流水线作业的自动烹饪设备来说，需要连续快速的进行烹饪，而加热的锅体却十分有限，一般一部机器只有一个或两个，如果食材在锅内停留的时间过长，将大大影响自动烹饪设备的效率。为此，本发明改变传统的作业流程，将大部分的食材加热时间分配在预热部分，尽量减少食材在锅内的烹饪时间，在同一时间段内同时预热多道菜品的食材，然后再分别将其投入锅内进行烹饪，这样就可以大大提高自动烹饪设备的效率。

在人工烹饪某些菜品时，也会对食材进行预热，其目的是为了去除食材的腥味，主要烹饪过程还是在锅内，其预热的方式有很多种，比如水煮、油淋、微波等等。但是现有的这些预热方式均不适用于自动烹饪设备，因为这些方式每预热一种食材就需要更换一次水或油，否则会导致食材之间的串味，因此会导致大量水和油浪费，而自动烹饪设备是流水化作业，不可能也没有空间采用大量的水或油来实现对食材的预热。为此本发明采用高温蒸汽或高温空气的方式对食材进行预热，虽然蒸汽加热也是常用的一种加热方式，也被现有一些烹饪器具用于加热食物，如蒸笼等。但现有技术中并未将该方法用于预热食材，而是直接用于烹饪菜品，这两者是有实质区别的。发明人发现将之用于自动烹饪设备的食材预热上具有特别的优势，首先，高温蒸汽或高温空气可以节省大量的水或油的使用量，即使不用重复使用，也可以节省大量的水、油资源，而且不会导致食物串味，相对于人工操作方法具有优势。其次，高温蒸汽或高温空气具有较高渗透性，加热更加均匀，能够对多孔或形状怪异的食材进行均匀预热，相对于现有浸泡式的预热方式，能够防止食材局部受热过度，提高菜品口感。最后，高温蒸汽或高温空气使用后几乎没有残留，自然挥发，在自动烹饪设备等机器上应用，具有清洗方便，控制简单，简化设备结构等优点。由此可见，采用高温蒸汽或高温空气的方式对食材进行预热，是一种符合自动烹饪设备最佳方式，即能节省资源，达到甚至优于人工预热的方法，又不会增加机器设备设计难度，同时工作稳定性高，设备占用空间小。

本发明将上述食材置于密闭的容器内进行预热时，保持食材不与容器侧壁接触。食材装在容器内，其必然有部分与容器的内侧壁接触，这样堆积在一起的食材在其周边便会产生高温蒸汽或高温空气进入的死角，不利于快速的对食材进行预热。另外通过在密闭的容器内注入高温蒸汽或高温空气进行预热，容器在该过程中也会受热导致其温度上升，食材与容器内侧壁接触部分受热明显高于其他部分，这样将导致受热不均匀的结果。为此，食材置于容器内进行预热时，保持食材不与容器侧壁接触，可以减少受热死角，使得高温蒸汽或空气能够快速进入堆积的食材内部对食材进行加热，大大提高了预热效率。并且在加热的过程中，尽量减少受热不均的状况，使得食材在容器内能够得到快速且均匀的预热，为提高菜品的口感奠定基础。

本发明所述高温蒸汽或高温空气优选自上而下导入密闭的容器。自上而下的注入方式是考虑到预热时食材是堆积在容器的底部的，在这种情况下，如果将高温蒸汽或高温空气入口设置在容器底部或者侧面底部，入口容易受到食材的阻塞，不利于高温蒸汽或高温空气的导入。所以将入口设置在容器的顶部或者侧面的上部，采用自上而下的导入方式便可以克服该缺陷。虽然由上而下注入高温蒸汽或高温空气的方式不利于热量在密闭的容器内快速地均匀扩散，但是考虑到容器体积较小，在加压的情况下同样能够实现热量的快速扩散。权衡两者的利弊，本发明采用上述方法。

本发明所述的自动烹饪设备的食材预热方法，具体包括以下步骤：

S1.将多道菜品的食材分别装入容器中，密闭容器；

S2.从容器顶部或侧面导入高温蒸汽或高温空气，同时对多道菜品的食材进行预热，并保持一段时间。

S3.将容器移动至锅体正上方，分别从容器的底部倒出预热完毕的每道菜品的食材，倒入锅内进行逐一烹饪。

从该具体的方法可以看出，为了提高效率，缩短菜品在锅内的烹饪时间，本发明采用同时对多道菜品的食材在容器内进行预热，然后再倒入锅内进行逐一烹饪的方法。假设该方法可以连续作业四道菜，每道菜所需的预热时间分别为T1、T2、T3和T4，其中T1的时间最长，每道菜在锅内烹饪的时间为t1、t2、t3和t4，那么采用本发明的方法烹饪完该四道菜的时间总和就是：T1+ t1+t2+t3+t4。而采用传统的烹饪方法最快所需要花费的时间是：（T1+ t1）+（T2+ t2）+（T2+ t2）+（T2+ t2），比较这两个时间就可以发现采用本方法的效率是高于传统方法的。而且，如果在预热阶段食材已经预热至少六成熟以上或者是所要达到的上菜标准的熟度的六成以上，那么食材在锅内烹饪的时间t1、t2、t3和t4（一般为几秒到十几二十秒）是远小于预热时间T1、T2、T3和T4（一般为几十秒到几分钟）的，由此可见本发明方法的效率远高于传统方法。本发明方法一般可以用于一次配菜2~10个菜品，考虑到效率和设备的体积及容器容量，优选同时对3~6道菜进行预热，然后逐一烹饪的方法。对于烹饪品质来说，不同食材有不同的加热时长限制，过长或过短都会影响烹饪效果，预热最重要的作用是使不同食材在进入炒锅加热前具有统一的成熟度，这样通过较短的烹饪时间就可以使构成菜品的食材达到所需的口感。

现有多数自动烹饪设备的送料机构均采用顶部加料的方式，如中国发明专利申请200810029876.3号和200910107001.5号等。但这些设备都是采用翻转容器的方式进行出料，即其顶部进料口同时也是出料口。这种结构的缺点就是结构庞大且复杂，不仅需要翻转机构用于转动容器，而且要留有足够的空间供容器翻转。基于上述的分析及工业设计的合理性，本发明采用顶部加料、底部出料的方式。本发明保持了容器顶部加料的方式所带来的便利性，底部出料的方式有利于提高落料的准确性，防止食材倒入锅内时落到锅体外侧。只需将容器对准锅体，打开密闭的容器底部，预热后的食材在重力的作用下，自然落入锅内。容器采用下投料的方式，利用重力对食材的作用自然投料，无需动力翻转容器。该结构设计简单，投料准确，节省能源，控制简单。

基于上述底部出料的原理，所述容器内的食材预热完毕后，要倒入锅体内，需将容器移动至锅体上方。容器自然也可以采用该直接固定在锅体上方的方式，但这种方式容易干涉自动烹饪设备的其他机构的工作，因此采用在需要在锅体内加热时才移动至锅体上方是一种较佳的选择。另外针对多个容器的情况，移动容器可以使不同容器分别对准锅体进行投料。

为了减少资源的浪费，减少高温蒸汽或高温空气对自动烹饪设备的其他结构的影响，本发明方法在从容器的底部倒出预热完毕的食材的过程中，停止高温蒸汽或高温空气的导入。由于自动烹饪设备是由复杂的机械控制机构和电控机构构成，虽然均采用耐高温材料制作，但高温蒸汽或高温空气的溢出还是对其有一定的影响，为保证设备工作的稳定性及延长设备的使用寿命，应尽量减少高温蒸汽或高温空气的溢出。另外，当食材预热完成后则无需再对其进行加热，产生高温蒸汽或高温空气需要一定的能源，适当地控制高温蒸汽或高温空气的导入，能够减少资源的浪费，对于流水线式大流量的生产作业，可以节约大量的成本。

本发明所采用的导热介质是蒸汽或空气，对液态介质进行加热或雾化形成高温气体或者蒸汽或气液混合物，或者直接对气体进行加热，形成高温气体。所述高温气体的介质来自于经过净化后的空气，所述高温蒸汽采用水蒸气或油雾。

上述保持的时间可以根据所烹饪的菜品的不同和所采用的高温蒸汽或高温空气的不同而具体设置。发明人经过多次试验，综合菜品适应性、烹饪口感、预热效率和与自动烹饪设备的其他机构配合的时间，优选以下方案：

当所述高温蒸汽为水蒸气时，温度在90~150℃之间，预热时间为5s~5min。当所述高温蒸汽为油雾时，温度在100~300℃之间，预热时间为5s~3min。当所述高温空气温度在80~300℃之间，预热时间为5s~5min。在此预热时间只有几秒钟的菜品主要是针对一些快熟类食材或者无需烹饪至全熟的食材，如青菜等。另外，由于每道菜不同食材的预热时间不同，因此在进行多道菜品预热的时候，预热时间是以预热时间最长的菜品或食材为准的，该时间一般控制在20s~5min之间。食材在锅内与辅料、调味料、油等进行混合烹饪的时间一般控制在10s~1min之间，考虑到菜品由多种预热要求不同的食材混合而成的情况，可以选择控制在30s~1min之间。

本发明的导热介质优选水蒸气和空气，这两种介质不会给食材增加多余的味道，可以保持食材的天然口味。另外使用后，这两种导热介质能够自然挥发，不会有太多残留，对于机械结构影响极小。油雾的选择主要是适用于部分油炸类菜品，比如鸡扒、油爆虾等，这些菜品需要酥脆的口感，采用油雾预热后不仅可以保留这种口感还可使食材的含油量降低，这种油炸方法节约了成本并且还降低了油炸类食品为人们带来的健康风险。上述介质的选择可以根据实际情况选取，如果具体化到预热机构中，可以采用单一介质，或者多种介质相互配合等方式，以提高设备对菜品的适应性。

为了提高烹饪品质，本发明所述容器由并列的多个子容器构成，将同一菜品中具有不同预热要求的食材分别置于不同的子容器内，分别向子容器导入预热温度或时间不同的高温蒸汽或高温空气使食材均匀预热。同一菜品可能采用多种食材混合而成，而不同食材的预热温度和时间也有可能不同，如果采用统一混合预热的方式将导致菜品口感的下降，所以需要分开预热。自动烹饪设备是连续作业，流水线操作，同时对多道菜品进行预热，而如果能够进一步的针对构成每道菜品有不同预热要求的食材进行区分预热的话，那么可以进一步提高烹饪的品质。所以将不同的菜品的食材在不同的子容器内进行预热，兼顾了效率和品质两方面。

为了减少设备占用的空间和控制难度，本发明一般包括2~16个分隔的子容器，所述子容器并列设置，独立控制不同子容器的食材导出。子容器的数量不宜过多，一方面占用太多空间，另外会增加控制上的难度。每道菜品分配2~8个子容器，即包括并列的2~8个容器，每道菜品采用并列设置的方式可以进一步缩小所占用的空间，可以采用3~6排的并列设置，即可以同时给3~6道菜品配料。每道菜品的多个子容器分别需要独立控制食材的导出，这样采用控制精准的投料。

为了方便配料，并且防止在投料的时候干涉自动烹饪设备的其他动作机构，本发明所述容器最好在配料的时候不位于锅体上方，位于锅体的一侧，方便人工配料。当预热完成后，需要进行投料的时候，才将多个子容器同时移动至锅体正上方，根据烹饪进料的顺序分别控制食材从各个子容器的底部倒出，倒入锅内。这种控制方法不仅简化了设备的设计，而且便于操作，具有较高的效率。针对多个容器的情况，移动容器可以使不同容器分别对准锅体进行投料。

另外，在烹饪一道菜品的时候，除了构成菜品的食材外，还需要葱、姜、蒜或调味料等众多辅料，辅料无需进行预热，可以人工添加，但为了提高烹饪的自动化，本发明所述容器还包括一个或多个辅料容器，将同一菜品的不同辅料置于辅料容器内，辅料容器与子容器同时移动至锅体正上方，根据烹饪进料的顺序分别控制辅料从辅料容器的底部倒出，倒入锅内。这样，在配料的时候就可以完成烹饪一道菜品的所有材料的配置，通过自动控制，将食材和辅料按烹饪顺序逐一倒入锅内，大大提高设备的自动化程度。另外自动烹饪过程无需人工干预，在结构设计上也方便设备的局部隔离，有利于提高设备运作的稳定性和操作的安全性。

基于上述原理，本发明还提供一种自动烹饪设备的食材预热机构，用于在食材进行烹饪前对食材进行均匀预热，包括用于容纳食材进行预热的密闭容器，其结构还包括向容器提供高温蒸汽或高温空气的热源和控制热源所产生的高温蒸汽或高温空气的控制器，通过控制器控制高温蒸汽或高温空气导入容器使食材均匀受热，然后再将食材倒入锅内进行烹饪。该机构不同于进行烹饪的加热机构，其作为实现烹饪准备程序的附加设备，目的不是通过高温蒸汽或高温空气来烹饪菜品，而是增加了一道对食材进行预处理的功能，用于统一不同食材成熟度，去除食材的腥味、增加食材的层次感或者缩短后续正式烹饪的时间、提高效率等目的。如上述原理所述，通过控制器控制高温蒸汽或高温气体导入的时机和时间，以便于控制对食材的预热效果。

如上述，为了防止在预热的过程中，食材与容器内侧壁接触所带来的不良效果，所述容器包括外壳和嵌套在外壳内的内网，所述内网与外壳内侧壁保持一定距离。内网能够将食材限制在其中，与外壳内侧壁保持一定距离，虽然内网也与食材接触，但是相对于外壳内侧壁来说，接触面积大大减小，可以最大程度的减小上述负面效果。

考虑到容器的容量和在食材与容器内侧壁之间形成的导流区对高温蒸汽或高温气体的引导效果，一般所述内网与容器侧壁的距离在3~50mm之间，经过大量的试验，优选的距离在5~15mm之间。这样可以保证食材在内网中不会堆积过于密集，食材之间留有较大的导流空间，另外内网与容器之间合适的导流距离，能够提高高温蒸汽或高温气体流动的速度，使之能够快速进入到堆积的食材内部，对其进行均匀加热。

对于连续作业的自动烹饪设备，食材的预热应该保持连续性，如上所述为了能够同时对多道菜品的食材进行预热，本发明所述食材预热机构包括多个并列设置的容器，形成预热舱体结构。所述舱体可以由上述容器壳体拼接构成，内部形成多个并列的区间用于容纳所述多个内网。所述多个内网独立安装于舱体内，可以针对每道菜进行独立预热，然后将整个舱体传送至锅体的上方进行逐一投料。如上所述，兼顾连续作业和设备体积，容器的数量一般在2~10个之间，优选3~6个。

由于构成不同菜品的食材不同，每道菜品所需的预热温度、时间也不尽相同，因此本发明所述热源分别向各个子容器独立供应高温蒸汽或高温空气，通过控制器独立控制。通过热源设有多个热源接口分别对应各个容器，所述控制器包括多组阀门组件分别对应各个容器。通过多组阀门组件可以独立控制对各个不同容器进行预热，甚至通过阀门组件之间的配合，还可以进一步在不同导热介质间进行选择或切换，以提高对菜品预热的灵活性。

为了让子容器逐一对准锅体进行投料，避让自动烹饪设备的其他动作机构，所述预热机构仅在投料的时候才将其位于锅体的上方，这样本发明就还需要将容器传送至锅体上方的传送机构，所述容器和热源通过柔性管道连接。

为了保证移动的高效和稳定性，所述传送机构为滑轨传送机构，包括滑轨支架，在滑轨支架上滑动、用于支撑密闭容器的悬挂架，和驱动悬挂架移动的动力机构。滑轨结构在移动和定位控制上相对简单，且不会导致柔性管道缠绕，保障机构运作的稳定性。

基于上述高温蒸汽或高温气体自上而下导入的原理，本发明所述高温蒸汽或高温空气导入口优选设置在容器的顶部。虽然导入口也可以设置在容器上部侧面，但考虑到气体的流动性，从侧面导入的高温蒸汽或高温空气将会加热最靠近导入口一侧的食材。所以如果要设置在容器上部侧面则需要均布设置多个导入口。考虑到预热机构还要避让自动烹饪设备的其他动作机构，设置多个导入口会增加结构设计和控制的难度。为此，优选在容器的顶部设置高温蒸汽或高温空气导入口，这样可以最大程度的简化结构设计。

如上所述，综合菜品适应性、烹饪口感、预热效率和与自动烹饪设备的其他机构配合的时间，优选以下方案：

当所述高温蒸汽为水蒸气时，温度在90~150℃之间，预热时间为5s~5min。当所述高温蒸汽为油雾时，温度在100~300℃之间，预热时间为5s~3min。当所述高温空气温度在80~300℃之间，预热时间为5s~5min。食材在锅内与辅料、调味、油等进行混合烹饪的时间一般控制在10s~1min之间，考虑到菜品由多种预热要求不同的食材混合而成的情况，可以选择控制在30s~1min之间。

用单个容器的具体结构设计是所述内网设置在一滑动架上，与外壳构成抽屉式配合结构；内网上下开口，底部通过一开合底板封闭；外壳侧面设有供内网滑动进出的开口，滑动架上与该开口对应一侧设有侧盖将内网封闭在外壳内；外壳底部设有供开合底板向下翻开的出料口。抽屉式的结构对菜品的配料十分有利，内网的开合底板处于闭合状态，封闭内网的底部，这样内网就形成一开口向上的容器。配料的时候，由上而下装入食材，然后推入内网，通过侧盖和底盖将内网封闭在外壳内，形成密封的容器结构。该结构简单，操作灵活方便，而且符合自上而下导入高温蒸汽和高温空气的气流特点。

为了使容器内的食材能够全部导出，所述出料口覆盖整个内网底部，开合底板一端与滑动架铰接，另一端通过卡扣结构与滑动架卡接封闭整个内网底部，并设有与卡扣结构配合、控制开合底板向下翻开的控制机构。在进料和预热的过程中，开合底板通过卡扣结构卡合，封闭内网底部。容器的出料口为整个内网底部，加入食材后，所有食材均通过开合底板支撑。这样，只要通过控制机构解锁卡扣结构，所述开合底板在自身和食材重力的作用下，绕铰接部转动下翻，打开整个内网的底部，就可以将容器内的食材全部倒出。这种结构能够尽量减少食材在容器的残留，减少浪费，便于清洗。

为了能够让开合底板能够快速的打开，所述开合底板的铰接部设有弹性件，弹性件推动开合底板向下翻开。开合底板在重力和弹性力的同时作用下，能够快速翻开，能够快速投料，并保持在投料过程中，开合底板不会来回晃动，影响投料效果。

基于上述高温蒸汽或高温气体自上而下导入的原理，本发明所述高温蒸汽或高温空气导入口优选设置在在外壳的顶部，正对内网上开口，所述高温蒸汽或高温空气自上而下导入内网。虽然导入口也可以设置在容器上部侧面，但考虑到气体的流动性，从侧面导入的高温蒸汽或高温空气将会加热最靠近导入口一侧的食材。所以如果要设置在密闭容器上部侧面则需要均布设置多个导入口。考虑到预热机构还要避让自动烹饪设备的其他动作机构，设置多个导入口会增加结构设计和控制的难度。为此，优选在容器的顶部设置单一的高温蒸汽或高温空气导入口，这样可以最大程度的简化结构设计。

如上所述，为了提高烹饪效率，本发明所述容器由并列的多个子容器构成，具体的结构是所述内网包括并列的多个子内网，多个子内网通过内隔板分隔成独立的子容器，子内网与内隔板保持一定距离，容器包括多个分别对应各个子容器的高温蒸汽或高温空气导入口。将同一菜品不同预热要求的食材分别置于不同的子容器内，通过独立的高温蒸汽或高温空气导入口分别向子容器导入预热温度或时间不同的高温蒸汽或高温空气，使食材均匀受热。同一菜品可能采用多种食材混合而成，而不同食材的预热温度和时间也有可能不同，如果采用统一混合预热的方式将导致菜品口感的下降，所以需要分开预热。自动烹饪设备是连续作业，流水线操作，当一道菜品烹饪完成后，下一道菜品的食材就需要预热完成，以保证作业的效率。所以将不同的菜品的食材在不同的子容器内进行预热，可以保证自动烹饪的连续作业。

如上述，为了防止在预热的过程中，食材与内隔板接触所带来的不良效果，所述子内网与内隔板保持一定距离。子内网能够将食材限制在其中，与内隔板保持一定距离，虽然子内网也与食材接触，但是相对于内隔板来说，接触面积大大减小，可以最大程度的减小上述负面效果。考虑到容器的容量和在食材与内隔板之间形成的导流区对高温蒸汽或高温气体的引导效果，一般所述距离在3~30mm之间，经过大量的试验，优选的距离在5~15mm之间。这样可以保证食材在子内网中不会堆积过于密集，食材之间留有较大的导流空间，另外子内网与内隔板之间合适的导流距离，能够提高高温蒸汽或高温气体流动的速度，使之能够快速进入到堆积的食材内部，对其进行均匀加热。

本发明子内网通过若干分布式垫片或挂钩或凸台支撑于内隔板中间。这样内网就可以很方便的从内隔板上取下，便于清洗或快速更换。另外通过分布式垫片或挂钩或凸台的支撑，保证子内网放置的位置不与内隔板接触，使在往子内网内倒入食材时，食物不予内隔板接触。

如上所述，菜品除了构成菜品的食材外，还需要葱、姜、蒜或调味等众多辅料，因此本发明在子容器之间设有一个或多个辅料容器。这样，在配料的时候就可以完成烹饪一道菜品的所有材料的配置，通过自动控制，将食材和辅料按烹饪顺序逐一倒入锅内，大大提高设备的自动化程度。另外自动烹饪过程无需人工干预，在结构设计上也方便设备的局部隔离，有利于提高设备运作的稳定性和操作的安全性。

在具有多个子容器的容器结构中，具体的结构是内网包括2~6个设置在同一滑动架上的子内网，与外壳构成抽屉式配合结构；各个子内网上下开口，底部分别通过开合底板封闭；外壳侧面设有供内网滑动进出的开口，与该开口对应的外侧内隔板形成侧盖将内网封闭在外壳内；外壳底部设有供开合底板向下翻开的出料口。优选还包括2~6设置在外壳顶部的高温蒸汽或高温空气导入口，分别正对各个子内网上开口，所述高温蒸汽或高温空气分别自上而下导入子内网。

上述结构优选的方案是：所述外壳呈方形，所述滑动架上并列设有2~4个方形的子内网，形成2~4个独立的子容器，在子容器之间设有一个或多个辅料容器，各个辅料容器上下开口，底部通过一开合板封闭。为了兼顾设备占用的体积和预热效率及均匀度，本发明所述子内网呈方形。子内网形状可以很多种，考虑到预热效率及均匀度，圆形的形状为较佳的选择，但是圆形结构不便于排列，占用体积较大，不利于设备小型化。考虑到设备小型化和容器容积问题，六边形结构为较佳选择，但该多棱边结构不利于提高预热效率和均匀度。三角形或菱形也是设备小型化可选的结构，但是这些形状的容积较小，空间利用率不高。所以本发明优选方形，该形状可以兼顾设备小型化、容积和预热效率及均匀度等方面的优点。

如上所述，各个开合底板和开合板一端与滑动架铰接，另一端通过两侧卡扣结构与滑动架卡接封闭子内网和辅料容器底部，并设有与各个卡扣结构配合、独立控制开合底板或开合板向下翻开的多组控制机构。

使用的过程中，拉出滑动架，可以同时拉出多个子容器和辅料容器，将不同预热要求的食材分别置于不同的容器内，如分别在子容器内装入青菜和肉类，辅料容器内装入调味料；推入滑动架，将装有食材的子容器封闭在外壳内，并分别通入高温蒸汽或高温气体进行预热；预热完毕后，将容器移动至锅体上方，通过控制机构按烹饪顺序分别打开各个子内网的开合底板或辅料容器的开合板，进行投料。从该操作过程可以看出，在烹饪一道菜品的时候，只需将食材分类和准备好适量的调味品即可，这个过程可以标准化操作，后续的烹饪过程可以全部通过自动烹饪设备自动化控制，无需人工干预。这样就保证了所烹饪的菜品的口感及味道的标准化，不会因人而异。需要调整口感及味道的时候，主要是通过自动控制程序或对食材配置的调整，具有可对比性和可溯源性，为优化烹饪水平提供可能性。

上述卡扣结构可以采用电动、液压或机械的方式进行解锁，但由于容器的温度较高，采用电控或者液压控制开合底板的开关工作稳定性较差，所以本发明所述控制机构包括控制触头和与控制触头联动的控制杆，所述控制杆末端推动卡扣结构进行解锁。

基于上述方形子内网的结构，所述控制杆呈U形，半环绕设置在子容器底部侧面，控制触头设置在控制杆U形连接板中部，所述控制杆两个末端对应推动开合底板或开合板两侧卡扣结构进行解锁。通过推动触头，能够带动控制杆的两个末端同时推动卡扣结构进行解锁，具有很高的同步性，防止卡扣结构解锁不同步。当具有多个子容器和辅料容器的时候，需要分别进行控制其开合底板和开合板的打开，这样就需要多个控制机构，多个U形的控制杆结构可以并列排列在一起，不相互干涉。并且该结构集成度高，即使设置多个控制机构，也不会导致增加过多体积，从而能够使子容器的容量最大化。

在模块化设计的思想下，每个单元独立控制，本发明在每个单元的侧面设有控制面板集中安装各个控制触头，控制面板分别用于控制各个单元的各个开合底板的开合。还包括触发所述控制机构的触发机构，触发机构设置在与控制面板对应位置上。所述触发机构可以单独针对每个单元设置，也可以单一设置，将每个单元的控制面板移动到与触发机构所对应的位置进行触发。如上所述，所述触发机构为推动控制触头的电磁推杆组件。并且，本发明优选所述控制面板设置在侧盖相对侧，这种结构设计的优点是触发机构的设置不会妨碍内网从壳体内拉出。如上所述，所述开合底板和开合板的铰接部设有弹性件，弹性件推动开合底板或开合板向下翻开。

为了能够逐一菜品进行投料，并且避让自动烹饪设备的其他动作机构，所述预热机构仅在投料的时候才将其位于锅体的上方，这样本发明就还需要将容器传送至锅体上方的传送机构，所述容器和热源通过柔性管道连接。

为了多个子容器能够在支撑在滑动架上方便地滑动，使得抽屉式配合结构使用更加顺畅，所述外壳为台阶式结构，多个子容器由内而外逐级增高，对应外壳结构。进一步的，为了在该结构中隔离各个子容器，所述外壳台阶式结构内侧设有用于隔离各个子容器的耐高温密封圈。

本发明基于自动烹饪设备投料机构的基础上增加预热功能，通过对多道菜品进行同时预热，然后再逐一烹饪的方式来大幅提高烹饪效率，弥补现有技术中长时间未能解决的技术难题。另外，通过在密闭的容器内导入高温蒸汽或高温气体能够使密闭容器内的食材得到均匀的加热，加热效率高，最大程度的缩小堆积食材的受热死角，并且减少资源浪费，不会导致食物串味，为下一步自动烹饪能够产出高品质的菜品奠定基础。通过优化预热的方法和调节预热的参数，进一步优化预热效果，提高效率。基于该原理所设计的自动烹饪设备的预热机构，同时兼顾效率和品质，可以适用于对现有自动烹饪设备的改良，以提高现有自动烹饪设备的烹饪品质，克服现有设备高不成、低不就的缺陷，为产业升级或餐厅升级提供低成本的改进方案，具有广泛的市场前景。

附图说明

图1为本发明方法实施例工作流程图。

图2为本发明机构具体实施例1结构示意图。

图3为图2另一侧结构示意图。

图4为机构具体实施例1中容器的外壳结构示意图。

图5为机构具体实施例1中容器的内网结构示意图。

图6为图5的内部结构示意图。

图7为机构具体实施例1中容器的多组控制机构结构示意图。

图8为图7中卡扣结构的结构放大图。

图9为图8中的转动勾的结构放大图。

图10为机构具体实施例2中容器的外壳结构示意图。

图11为机构具体实施例3中容器的外壳结构示意图。

图12为机构具体实施例3中容器的内网结构示意图。

图13为机构具体实施例4中容器的外壳结构示意图。

具体实施方式

以下结合上述附图举例对本专利做进一步的说明。实施例用于示例说明所采用的上述附图仅用于示例性说明，不能理解为对本专利的限制；为了更好说明本实施例，附图某些部件会有省略、放大或缩小，并不代表实际产品的尺寸；对于本领域技术人员来说，附图中某些公知结构及其说明可能省略是可以理解的。

方法实施例

如图1所示的一种自动烹饪设备的食材预热方法，用于在食材进行烹饪前对食材进行均匀预热，支持该实施例方法的设备包括n个独立用于容纳每道菜品的食材的容器，可以一次性对n道菜品的食材进行预热，然后再逐一烹饪。当所述菜品由多种食材构成，而不同食材的预热要求又不同的时候，那么需要将所述容器进一步划分为若干子容器，分别用于独立预热不同预热要求的食材，具体步骤如下:

S1.将多道菜品的食材分别装入容器中，密闭容器。每道菜品的不同预热要求的食材的预热温度和预热时间有可能不同，因此需要在不同的容器内进行独立的预热。容器之间要相对密封，防止不同温度的加热介质相互混合。

S2.从容器顶部或侧面导入高温蒸汽或高温空气，同时对n道菜品的食材进行预热，并保持一段时间T。如上所述，假设每道菜品所需的预热时间为T1，T2，T3……Tn，同时进行预热的时候，所需的时间T=MAX(T1，T2，T3……Tn)。当组成菜品的食材有不同的预热时间时，T则具体为预热用时最长的食材的预热时间。

S3.将容器移动至锅体正上方，分别从容器的底部倒出预热完毕的每道菜品的食材，倒入锅内进行逐一烹饪。该过程是一个循环的过程，通过计数器进行确认菜品是否全部投料完成，初始化计数器N=1，每投一道菜，N增加1，并与菜品总数n进行比较，只要N不大于n，则继续循环投料。当N=n，即所有菜品投料完毕以后，则返回步骤S1继续进行配料。

每道菜品的烹饪时间为tN，上述所有菜品烹饪完成的时间为t1+t2+t3……tn，即完成上述所有步骤的总的时间为T+t1+t2+t3……tn。该时间相对于普通烹饪方法所需的时间（T1+t1）+（T2+t2）+（T3+t3）……（Tn+tn）来说，大幅缩短了。从另一角度上来讲，烹饪的效率大大提高，烹饪效率的提高使的流水化的作业得以实现，可以高效的出菜。

基于上述方法，本发明可以作出如下多个优化的实施方式：

方法具体实施例1

在该方法中，为了防止食材与容器的侧壁接触，避免食材受热不均匀，本发明将食材装在内网中，置于容器内。这样便可以避免食材不与容器内侧壁或隔板等大面积接触，从而使食材受热均匀度更高，不会因局部受热过度而导致口感下降。

方法具体实施例2

基于上述实施例1的进一步优化，为了方便高温蒸汽或高温气体导入，本实施例采用自上而下的导入方式，这样不仅可以避免导入孔被食材阻塞。而且，根据上述食材与容器内侧壁或隔板之间存在一个环形间隙，高温蒸汽或高温气体自上而下导入后，可以在环形间隙内形成均匀的加热罩的环流，该设计也有利于食材的均匀受热。

方法具体实施例3

基于上述实施例2的进一步优化，对应上述自上而下导入高温蒸汽或高温气体，本实施例投料的方式选用从容器的底部倒出预热完毕的食材。该方式利用重力的自然作用进行投料，无需翻转容器，投料更加准确，无需设计供容器翻转的空间，结构可以更加紧凑和简化。另外，为了节省热源，本实施例在投料的过程中，停止高温蒸汽或高温空气的导入。

方法具体实施例4

基于上述实施例1~3，本实施例在加热介质上做进一步的优化，当所述高温蒸汽为水蒸气时，温度在90~150℃之间，预热时间T为5s~5min。

当所述高温蒸汽为油雾时，温度在100~300℃之间，预热时间T为5s~3min。

当所述高温空气温度在80~300℃之间，预热时间T为5s~5min。

本实施例可以单独选择单一的上述加热介质对食材进行加热，也可以同时选用上述两种或两种以上加热介质对食材进行加热，具体根据所烹饪的菜品的性质及食材的不同而不同，加热的时间和温度也可以根据菜品的性质及食材的不同而进行调整。如对于多数菜品，T一般控制在20s~5min之间。食材在锅内与辅料、调味料、油等进行混合烹饪的时间tN一般控制在10s~1min之间，考虑到菜品由多种预热要求不同的食材混合而成的情况，可以选择控制在30s~1min之间。

方法具体实施例5

基于上述实施例1~4，由于构成每道菜品的食材在烹饪过程中也有一定的投料顺序，为了控制预热后食材的投料，真实模拟人工烹饪手法，本实施例增加将多个子容器同时移动至锅体正上方，根据烹饪进料的顺序分别控制食材从各个子容器的底部倒出，进入锅内的步骤。依次投料的方法虽然会增加每道菜品的烹饪时间tN的时长，不过由于每道菜品的所有食材均已经被预热至六成熟以上或者是所要达到的上菜标准的成熟度的六成以上，因此投料的间隔很短。该顺序投料的方式主要是控制食材之间的混合顺序，因为在精细化烹饪的过程中，投料先后的不同，会带来口感上的差异化，这也使得本实施例能够对菜品的口感进行精细化调节，能够烹饪出更高品质的菜品。

方法具体实施例6

基于上述实施例1~6，本实施例对其做更进一步的改良，所述容器还包括一个或多个辅料容器，将同一菜品的不同辅料置于辅料容器内，辅料容器与子容器同时移动至锅体正上方，根据烹饪进料的顺序分别控制辅料从辅料容器的底部倒出，进入锅内。在本实施例中，不仅能够对构成菜品的食材进行精细化控制，而且对于调味料或葱姜蒜等配料也能够进行精细化控制，自动按照程序控制其投料的先后，整个烹饪过程无需人工干预，进一步提高自动化程度和菜品的品质。

机构实施例

机构具体实施例1

基于上述方法实施例，本实施例提供一种自动烹饪设备的食材预热机构，如图2所示，用于在食材进行烹饪前对食材进行均匀预热，包括用于容纳食材进行预热的密闭容器100，向容器提供高温蒸汽或高温空气的热源200和控制热源所产生的高温蒸汽或高温空气的控制器300，通过控制器300控制高温蒸汽或高温空气导入容器100使食材均匀受热，然后再将食材倒入锅内进行烹饪。本实施例包括四个容器100，四个容器100并列设置，连接在一体形成预热舱体结构。热源200分别向各个容器100独立供应高温蒸汽或高温空气，通过控制器300独立控制。

为了控制各个容器100能够对准锅体进行投料，本实施例还包括将容器100传送至锅体上方的传送机构400，所述容器100和热源200之间通过柔性管道210连接。所述传送机构400为滑轨传送机构，包括滑轨支架430，在滑轨支架430上滑动、用于支撑容器100的悬挂架420，和驱动悬挂架420移动的动力机构410。所述动力机构410为电机结构，通过带动与悬挂架420配合的丝杆440的转动，能够带动悬挂架420在滑动支架430上来回滑动，从而带动容器100的移动和定位，结合图2可以进一步了解上述结构。

结合图4~7可以看出，所述容器100包括外壳110和嵌套在外壳内的内网120。从图4可以看出，所述四个容器100的方形外壳110连接成一体形成预热舱体的连体外壳，在每个容器100的外壳110顶部设有导入高温蒸汽或高温气体的导入口111，通过侧板112分隔成独立的舱体，每个舱体底部设有滑动架113，用于支撑内网120。结合图4和图2可以看出，所述内网120设置在滑动架113上，与外壳110底部的滑轨116构成抽屉式配合结构；当需要进行菜品的食材配料的时候，将内网120从外壳110内拉出，配料之后再将其沿滑动架113插入外壳110内，进行预热。

从图5~7可以看出，所述内网120包括并列的两个子内网121，两个子内网121通过内隔板122分隔成两个独立的子容器。上述每个外壳110上设有两个高温蒸汽或高温空气的导入口111，分别对应两个独立的子容器。子内网121通过若干分布式垫片140支撑于内隔板122中间，使子内网121与内隔板122的距离保持在10mm，如图6所示。在其他实施例中，所述垫片140也可以替换成为挂钩，所述距离也可以设置为5mm、15mm、20mm或25mm等。本实施例在所述两个子容器之间设有两个辅料容器124。外壳110侧面设有供内网滑动进出的开口114，如图4所示，与该开口114对应的外侧内隔板126形成侧盖将内网封闭在外壳110内，侧盖上设有便于操作的把手127，结合图2所示。各个子内网121上下开口，底部分别通过开合底板123封闭，各个辅料容器124上下开口，底部通过一开合板125封闭，外壳110底部设有供开合底板123和开合板125向下翻开的出料口115。

如图6、7所示，各个开合底板123和开合板125一端与滑动架113铰接，开合底板123和开合板125的铰接部设有弹性件，弹性件推动开合底板123或开合板125向下翻开。另一端通过两侧卡扣结构128与滑动架113卡接封闭子内网121和辅料容器124底部，并设有与各个卡扣结构128配合、独立控制开合底板123或开合板125向下翻开的多组控制机构130。每组控制机构130包括控制触头132和与控制触头联动的控制杆131，所述控制杆131末端推动卡扣结构128进行解锁。从图6可以进一步了解到，所述控制杆131呈U形，半环绕设置在方形子容器底部侧面，控制触头132设置在控制杆131的U形连接板中部，所述控制杆131两个末端对应推动开合底板123或开合板125两侧卡扣结构128进行解锁。从图中可以看出，总共包括四组控制机构130，分别对应控制两个子内网121的开合底板123和两个辅料容器124的开合板125。在上述侧盖的相对侧的内隔板122上，本实施例设有一个控制面板133，用于集中安装上述四个控制触头132。

结合图2中可以看出，所述外壳110在对应所述控制面板133的位置上开设有窗口117，并在外壳110外设置触发所述控制机构130的触发机构134，触发机构134固定安装在与控制面板133对应位置上。当动力机构410驱动悬挂架420移动时带动上述舱体结构移动，移动至锅体上方进行投料，在投料位置上，所述控制面板133与所述触发机构134对应。在其他实施例中，可以针对每个控制面板单独设置独立的触发机构。卡扣结构128的具体结构如图8和9所示，包括开合底板123或开合板125上的固定勾129和与控制机构130配合的转动勾135。

结合图2和图5，本实施例中触发机构134为推动控制触头132的电磁推杆组件。当控制面板133移动至于触发机构134对应的位置上的时候，按投料的顺序触发所对应的电磁推杆组件，电磁推杆推动所述控制触头132，从而带动控制杆131滑动前移，在前移的过程中，控制杆131的U形两端部推动上述转动勾135，使其转动并与固定勾129脱扣。在重力和弹性件的的推动下开合底板123或开合板125向下翻开，实现投料。

以下结合上述结构进一步说明整个烹饪的过程：

在配料工位上，通过把手127将容器100的舱体结构中每个外壳110内的内网120拉出，将切好的每道菜的食材分别装入子内网121内，调配好的调味料或配料装入辅料容器124内，在该过程中，所述开合底板123和开合板125处于关闭状态，封闭每个子内网121和辅料容器124的底部。然后将内网120推入外壳110内，形成密闭的容器100结构。根据不同菜品不同食材的预热要求，分别通过控制器300控制热源200向各个子容器通入不同温度和不同加热介质，并控制通入的时长。

所述控制器300为电控电磁阀结构，可以通过程序控制其开合，本实施可以在控制中心中预设不同菜品的预热参数，通过控制中心进行自动化作业，无需人工干预。所述热源200的高温蒸汽或高温气体通过壳体110顶部的不同导入口111自上而下导入到不同子容器内，子容器在外壳110内通过侧板112和内隔板122隔离成独立的密封区间，不会相互干扰。

预热完成后，所述动力机构410驱动悬挂架420沿滑轨支架430滑动，使第一个容器100位于锅体的上方，在该位置上，所述触发机构134对准控制面板133。根据烹饪的投料顺序，启动触发机构134触发控制面板133上的触头132，启动控制机构130推动卡扣结构128进行解锁，依次打开开合底板123或开合板125进行投料。每道菜品投料完成以后，锅内菜品烹饪完毕，锅内菜品倒出，下一个锅体就位。所述动力机构410驱动悬挂架420沿滑轨支架430滑动，使下一个容器100位于锅体的上方，继续上述步骤进行投料。如此循环，直至上述四个容器100的所有食材全部投料完成。完成投料后，所述动力机构410驱动悬挂架420沿滑轨支架430滑动，带动容器100回退到初始位置。手动合上开合底板123或开合板125，继续重复上述配料的过程。

以下基于上述机构具体实施例1的基本结构，再举例说明几种不同的结构，在以下论述中，主要是说明与机构具体实施例1的区别点，其他与机构具体实施例1相同的部分不再赘述。

机构具体实施例2

如图10所示的容器外壳结构，是将五个容器的外壳制成一体的联通舱体结构，中间为互通的，即不设置侧板进行隔断，舱体的底部设有滑轨用于支撑内网。每个内网（图中未示出）包括三个子内网所形成的子容器及若干辅料容器，所述舱体外壳顶部，对于每个子容器的位置设有分别设有高温蒸汽或高温空气的导入口。如图中所示，对应每个容器的位置，各设有三个导入口。

其他结构基本与机构具体实施例1相同，该食材预热机构可以一次为五道菜品进行预热，每道菜品的食材可以分割成最多三种不同加热要求进行配料。

机构具体实施方式3

如图11和12所示容器外壳及内网结构，该结构仅适用于一道菜品的不同食材进行预热，在烹饪的过程中将菜品中所需不同加热要求食材分别进行预热，然后再进行烹饪，可以使烹饪出来的菜品各个食材口感适中，具有较佳的口味。如图11所示，所述外壳为台阶式结构，对应图12内网的多个子容器同样由内而外逐级增高，并且所述外壳台阶式结构内侧设有用于隔离各个子容器的耐高温密封圈。

在这种结构中，由于高温蒸汽或高温空气的导入口同样是设置在外壳顶部，当内网推入外壳内之后，所述设有密封圈的台阶式结构可以起到隔离各个子容器顶部的作用。防止在导入高温蒸汽或高温空气时，不同温度或不同介质在子容器之间泄漏混合，从而影响预热效果。

机构具体实施方式4

本实施例是在上一实施例的基础上做进一步的拓展，如图13所示，将三个如机构具体实施例3所示的容器结构合并为一个舱体结构，这样该预热机构就可以用于同时对三道菜品的六种不同食材进行预热。

上述附图中描述位置关系的用于仅用于示例性说明，不能理解为对本专利的限制；显然，本发明的上述实施例仅仅是为清楚地说明本发明所作的举例，而并非是对本发明的实施方式的限定。对于所属领域的普通技术人员来说，在上述说明的基础上还可以做出其它不同形式的变化或变动。这里无需也无法对所有的实施方式予以穷举。凡在本发明的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本发明权利要求的保护范围之内。

Claims (6)

1.一种自动烹饪设备的食材预热方法，用于在食材进行烹饪前对食材进行均匀预热，其特征在于所述方法是先将食材置于密闭的容器内，通过导入经过加热的蒸汽或空气使食材均匀受热，然后再将食材倒入锅内进行烹饪；

食材置于容器内进行预热时，保持食材不与容器内侧壁接触；

所述蒸汽或空气自上而下导入容器；

具体包括以下步骤：

S1.将多道菜品的食材分别装入容器中，密闭容器；

S2.从容器顶部或侧面导入经过加热的蒸汽或空气，同时对多道菜品的食材进行预热，并保持一段时间；

S3.将容器移动至锅体正上方，分别从容器的底部倒出预热完毕的每道菜品的食材，倒入锅内进行逐一烹饪。

2.一种适用于权利要求1所述方法的自动烹饪设备的食材预热机构，用于在食材进行烹饪前对食材进行均匀预热，包括用于容纳食材进行预热的密闭容器，其特征在于还包括向容器提供经过加热的蒸汽或空气的热源和控制热源所产生的蒸汽或空气的控制器，通过控制器控制蒸汽或空气导入容器使食材均匀受热，然后再将食材倒入锅内进行烹饪；

所述容器包括外壳和嵌套在外壳内的内网，所述内网与外壳内侧壁保持一定距离；

所述内网设置在一滑动架上，与外壳构成抽屉式配合结构；内网上下开口，底部通过一开合底板封闭；外壳侧面设有供内网滑动进出的开口，滑动架上与该开口对应一侧设有侧盖将内网封闭在外壳内；外壳底部设有供开合底板向下翻开的出料口。

3.根据权利要求2所述的自动烹饪设备的食材预热机构，其特征在于所述内网与容器内侧壁的距离在3~50mm之间。

4.根据权利要求2所述的自动烹饪设备的食材预热机构，其特征在于包括多个并列设置的容器，形成预热舱体结构。

5.根据权利要求4所述的自动烹饪设备的食材预热机构，其特征在于热源分别向各个容器独立供应经过加热的蒸汽或空气，通过控制器独立控制。

6.根据权利要求2所述的自动烹饪设备的食材预热机构，其特征在于还包括将容器传送至锅体上方的传送机构，所述容器和热源通过柔性管道连接。