CN104994741B - 电烤箱和烟熏器 - Google Patents

Abstract

一种具有在食品加热腔之外并且与所述食品加热腔邻近的气流通道的直立电烤箱和烟熏器。所述气流通道在所述加热腔中具有上入口，从而使空气从底部空气入口向上流过所述加热腔随后从所述通道的所述上入口向下流过所述气流通道到达位于所述通道的下部中的出口。

Description

电烤箱和烟熏器

技术领域

本发明涉及用于烘焙和熏制食品的直立电设备和方法。

背景技术

迄今为止，本领域已知的直立电烤箱和烟熏器通常包括：具有前进入门的直立矩形箱；在直立箱底部的电加热元件；可定位在加热元件之上的箱中的水盘；在水盘下方或者上方用于保持用于产生烟气的木屑或者木质颗粒的托盘或者盘子；在加热元件和水盘上方隔开的多个食物支架；通常在箱底中居中的进气口；以及在箱顶中的单个通风口。一些单元还包括：用于感测在箱内的空气或者食品的温度并且通过调节电加热元件的能量输出而控制温度的烹调温度控制器。

遗憾的是，现有技术的直立电烘焙和熏制箱单元具有各种严重缺点和不足。由于热气直接从箱顶排出，所以现有技术的电烤箱和烟熏器的热效率较低。另外，热气直接从箱顶排出还造成较高程度的对流气流流过该单元，对流气流烘干食品并且迅速带走烘焙/熏制腔中的水分。

为了减少现有技术的直立单元的热损失量并且提高其热效率，常常在直立矩形箱的内壁与外壁之间设置绝缘层。然而，增加绝缘层成本高并且使制造过程明显更加复杂。进一步地，为了防止绝缘材料损坏，将典型的现有技术的箱单元的最大烘焙和/或熏制温度限制在使该单元仅能够用于慢速烘焙和熏制的程度。由于现有技术的电箱单元的低效率和防止绝缘层受到热损坏的需要，现有技术的单元通常仅能够在约275° F的最大烘焙和/或熏制温度下运行。

另外，在现有技术的直立电烤箱和烟熏器中使用水盘是必须的，以便抵消由对流烘干和快速排气所造成的产品水分损失。装满并且安装水盘然后在使用之后移除并且清空水盘这一需要产生了安全隐患（例如，热水灼伤）并且使烘焙和熏制过程复杂化。而且，在现有技术的单元中水盘使用的必要性还有以下不利之处：（a）水盘占用了直立箱内的宝贵空间；（b）在现有技术的单元中需要大量能量仅为了将水加热到所需的操作温度；以及（c）当在212° F或更高温度下操作该单元时，水盘中的水沸腾并且可产生如此多的水蒸气以使得冷凝物和沉积在产品上的碳颗粒的量太大而使烟气不能适当地穿透产品。

发明内容

本发明提供了缓减上述问题和不足的直立电烘焙和熏制设备和方法，并且还提供了明显优于现有技术的优点和益处。

在一个方面中，提供了一种电烘焙和/或熏制设备，所述设备包括：

（a）直立壳体，所述直立壳体具有：（i）形成所述壳体的至少三个直立内侧的直立壳体壁；（ii）闭合顶部；以及（iii）在所述壳体的一个直立侧上用于打开和关闭所述设备的门；

（b）定位在所述壳体内的直立内加热腔壁；

（c）限定在所述直立内加热腔壁内的直立内加热腔；以及

（d）定位在所述加热腔的所述下端部中的至少一个电加热元件；

所述直立加热腔壁优选地定位为与所述直立壳体壁的所述内表面邻近并且与所述直立壳体壁的所述内表面向内隔开，从而在所述直立内加热腔壁与所述壳体壁的所述内表面之间形成气流间隙。在排气之前，在该单元中产生的热空气向下移动通过气流间隙，从而增加了内加热腔壁的温度。气流间隙优选地在壳体的至少三个直立内侧上形成在内加热腔壁之外，但作为替代实施方式，也可以设置在壳体的仅一个或者仅两个内侧上。

气流间隙具有位于壳体的上部内的上进气口，该上进气口用于接收向上流经内加热腔的热空气。气流间隙还具有下出气口，该下出气口设置为穿过直立壳体壁并且在高度上定位在上进气口的下方，从而使在上进气口中接收到的热空气向下流经气流间隙并且从下出气口流出。进一步地，气流间隙的上进气口和下出气口优选地配置为使热空气在壳体的至少三个直立内侧上流到、流过以及流出气流间隙。

本发明直立电烘焙和/或熏制设备优选地为矩形单元，其中，直立壳体和直立内加热腔每一个优选地具有大体上矩形的水平横截面形状。然而，作为替代实施方式，直立壳体和直立内加热腔也可以具有大体上圆形或者其他弯曲的或者部分弯曲的横截面形状。如本说明书和权利要求书中所使用的，除非另有说明，否则诸如本发明设备的“侧”和“直立侧”（例如，本发明设备的直立左侧、右侧、后侧和前侧）等术语囊括并且包括具有扁平的、大体上扁平的、弯曲的或者部分弯曲的水平横截面形状的侧。

在另一方面，除了设置在直立加热腔的一侧、两侧或者三侧上的气流间隙之外，气流间隙还可以设置在本发明设备的直立门中。设置在门中的气流间隙将优选地形成在门的第一直立内壁与门的第二内壁或者面板之间，该第二内壁或者面板与门的第一内壁向内隔开。设置在门中的气流间隙可以形成为：当门关闭时，在门中的气流间隙为（a）设置在壳体的其他内侧上的气流间隙的延续或者（b）单独的气流间隙。

本发明改进型直立电烘焙和/或熏制设备提供了明显优于现有技术的优点和益处。本发明设备通过设置在内加热腔壁的至少一个直立侧后面（更优选地在至少三个直立侧的后面）的气流间隙向下运送热空气，而不是从该单元的顶部直接排出热空气。因此，在本发明设备中生成的热空气用于进一步加热并且使内加热腔壁的温度增加，而不是仅仅被直接抛弃到大气。加热腔壁的该另行加热用于：（a）通过在排气之前从热空气回收明显的附加热量，来增加本发明设备的热效率；以及（b）增加从内加热腔壁朝食品发射的红外辐射能量的量。

而且，通过在内加热腔壁之外的气流间隙运送在本发明直立设备中产生的热空气还用于：在操作期间有益地增加在本发明设备内的背压。背压的该有益增加用于减少进入设备底部的多余冷空气，从而减少了必须通过设备不断加热的多余冷空气的量。另外，通过减少流经加热腔的多余空气的量，有益地减少了与产品接触的对流空气的强度和量，从而增加了在该单元中的红外线对于对流热传递的百分比，由此减少了从产品移除的水分的量。进一步地，通过减少流经本发明单元的多余气流的量，增加了在加热腔内的热空气的停留时间，从而使最初被热空气吸收的更大量的水分以及当产生烟时添加至热空气的另外水分能够在食品上再凝结。因此，虽然本发明设备可以可选地包括水盘（若需要），但在本发明设备中使用水盘不是必要的。

由此，作为这些改进的结果以及除了这些改进之外，以在与现有技术单元相同的烘焙和/或熏制温度下操作本发明直立电烘焙和/或熏制设备，但燃料消耗明显更少并且产品更湿润。作为替代实施方式，可以在明显更高的温度（高达350° F）下操作本发明设备，以便更快地烹调食品。而且，在本发明设备中设置在加热腔壁后面的内加热腔壁和内气流间隙用于屏蔽并且保护壳体的内壁，以免直接暴露于加热腔内的温度条件。因此，在不损坏可设置在壳体壁内的任何绝缘层的情况下，在本发明设备中可以采用更高的烘焙和/或熏制温度。

在查看附图并且阅读下文的具体实施方式之后，本发明的其他方面、特征和优点对于本领域的技术人员将是显而易见的。

附图说明

图1是本发明直立电烘焙和熏制设备的实施例2的剖切透视图；

图2是本发明直立电烘焙和熏制设备2的示意性剖切前视立面图；

图3是本发明直立电烘焙和熏制设备的替代实施例100的示意性剖切前视立面图；

图4是本发明直立电烘焙和熏制设备100的剖切透视图；

图5是本发明直立电烘焙和熏制设备的替代实施例200的部分剖切透视图；

图6是本发明直立电烘焙和熏制设备200的另一剖切透视图；

图7是本发明直立电烘焙和熏制设备200的示意性剖切前视立面图；

图8是本发明直立电烘焙和熏制设备200的剖切俯视透视图，示出了替代的门排气组件；

图9是在图8中突出的细节A的放大图；

图10是本发明直立电烘焙和熏制设备的替代实施例300的剖切透视图；

图11是本发明直立电烘焙和熏制设备300的外透视图，示意性地示出了安装在单元壳体304壁内的排气通道。

具体实施方式

图1和图2图示了用于烘焙和/或熏制食品的本发明直立电设备的实施例2。本发明直立设备2包括：具有前侧6、后侧8、左侧10、右侧12和闭合顶部15的直立外壳4；处于外壳4的内部16内的直立加热腔壁14；限定在加热腔壁14内的直立内加热腔20；定位在加热腔20的底部中的一个或多个电加热元件18；在加热腔20内的电加热元件18之上隔开的一个或多个（优选地至少三个或者四个）食物支架；可定位在加热腔20内位于电加热元件18之上用于保持木质颗粒或者木屑23的烟熏箱24（例如，可移除插入式盘子或者托盘）；以及一个或多个定位在加热腔20中位于电加热元件18之上的隔板或者挡板托盘26。隔板托盘26防止滴落到电元件18上，屏蔽下支架22上的食品，以免直接暴露于电元件18，并且有助于分配通过壳体4的底部32中的冷空气开口30接收到的气流，以便更好地对空气进行加热并且更好地通过该单元进行递送。

本发明直立设备2还包括：直立门34，该直立门34枢转地附接至壳体4的前侧6，用于打开、关闭并且密封壳体4的内部16；倾斜的内底板35，其用于通过底部空气开口30排出来自食品的滴落物；以及设置在底部空气开口30之下的油滴盘37。

在本发明设备2中，直立外壳4仅具有单个直立壁36，该单个直立壁36具有左内侧38、右内侧40和后内侧42。相应地，直立内加热腔壁14具有直立左、右和后壁44、46和48，该直立左、右和后壁44、46和48定位为与壳体壁36的内左、右和后壁38、40和42邻近并且向内与其隔开，从而在本发明直立设备2的后、左和右侧8、10和12内在壳体壁36的内表面与内加热腔壁14之间形成内气流间隙50。

直立内加热腔壁14的顶端52在壳体4的闭合顶部15的下方竖直隔开，从而在内加热腔壁14的顶端52与壳体4的闭合顶部15之间在壳体4的上内部端部内形成间隙54。间隙54为内气流间隙50提供上热空气入口54。用于气流间隙50的排气开口56通过壳体壁36的左、右和后侧8、10和12设置在至少约在加热元件18上方的1英寸的任何位置处。排气口56的位置优选地在壳体4的竖直中心处或者下方。排气口56更优选地位于壳体4的高度中心下方并且更优选地位于从壳体4的内部顶部55向下到加热元件18的距离的从约60%到约98%的位置处。

因此，在操作期间，冷空气通过壳体4的底部开口30接收并且被电加热元件18加热。加热后的空气向上流经内加热腔20然后流入气流间隙50的上热空气入口54中。接下来，热空气向下流经在内加热腔壁14的直立左、右和后侧44、46和48后面的气流间隙50并且经由排气口56排放到大气中，排气口56优选地设置为穿过壳体壁36的直立后、左和右侧8、10和12的下半部。

相似地，本发明设备2的门34为双壁结构，其包括：外竖直壁60；与外竖直壁60隔开的内竖直壁62；在内壁62与外壁60之间的竖直气流间隙64；通过门内壁62形成的上热空气进入开口66；通过门外壁60形成的下热空气排出口68；以及绕内壁62的内周或者绕壳体4的门开口附接的密封件70，该密封件70用于当门34关闭时密封设备2的前开口。

然而，要理解，本发明设备的门34作为替代实施方式可以为，例如，实心门或者其中具有绝缘空气间隙或者绝缘层37的门。

在本发明设备2中，外壳体4的直立壁36的内表面和门34的外壁60的内表面均优选地由诸如渗铝钢等高反射性材料形成，以便通过壳体4并且通过门34减少热损失并且向内加热腔壁14和围绕加热腔20的门的内壁62提供进一步的加热。

内加热腔壁14和门34的内壁62将优选地由钢或者不锈钢形成并且将更优选地在其面向加热腔20的内表面上或者在其内表面和外表面上具有高反射率涂层，诸如黑色瓷性涂层，以便在加热腔20内增加从内表面朝食品发射的红外辐射能量的量。

虽然在图1和2中气流间隙50的上热空气入口54示出为由在内加热腔壁14的上端52与壳体4的闭合顶部15之间的间隙形成，但是要理解，在替代实施方式中可以使用其他类型的空气开口或者其他空气开口配置。作为一个示例，作为替代实施方式，内加热腔壁14可以利用设置为穿过在内加热腔壁14上部的孔、槽或者其他开口一直延伸至壳体4的闭合顶部15，以形成气流间隙50的上进气口。下面论述另一些示例。

在275° F的操作温度下使用图1所图示的本发明直立电设备的原型与使用绝缘的现有技术电烤箱和烟熏器进行的测试表明：（a）本发明设备2节能50%以及（b）由本发明设备所提供的红外线烹调能量的百分比为68%，而现有技术单元仅有60%的红外线。另外，本发明设备2每磅火鸡所需的烘焙和熏制时间少于6分钟（实际仅为约5分钟），而现有技术设备每磅火鸡需要约10分钟。

图3和图4图示了本发明直立电烘焙和/或熏制设备的替代实施例100。本发明设备的替代实施例100大体上与实施例2相同，不同之处在于设备100的外壳104包括附加的外壁102，该外壁102定位在内壳体壁105之外并且与其隔开以在壳体104的内壁与外壁之间提供绝缘间隙106。绝缘间隙106可以是如图4所图示的空的空气绝缘间隙或者可以装有图3所示的绝缘材料108。绝缘间隙106和绝缘材料108（若被使用）将优选地设置在本发明直立电设备100的所有侧上以及顶部和底部中。

图5至图7图示了本发明直立电烘焙和/或熏制设备的第三实施例200。实施例200大体上与本发明设备的实施例100相同，不同之处在于内加热腔202还包括水平顶壁204，该水平顶壁204定位为与壳体208的水平顶部内壁邻近并且与其隔开。因此，本发明设备200的内气流间隙210水平地延伸穿过该单元的顶部并且向下延伸通过左、右和后侧。加热腔202的水平顶壁204包括：用于气流间隙210的用于接收热空气和烟气的居中顶部进入开口212，热空气和烟气向上流经加热腔202。

另外，与图1图示的本发明设备2的双壁门34不同，本发明单元200的门215包括：竖直外壁216；竖直中间壁218；形成在外壁216与中间壁218之间的竖直绝缘间隙220；竖直内壁222；形成在内壁222与中间壁218之间的竖直气流间隙224；通过内壁222形成的竖直气流间隙224的上热空气进口226；以及通过中间壁和外壁216和218形成的竖直气流间隙224的下出气口228。在门215中的竖直绝缘间隙220可以是空气绝缘间隙或者可装有绝缘材料。

图8和图9图示了本发明单元200的门215的竖直气流间隙224的替代热空气排气配置。图8和图9图示的替代门230的竖直气流间隙232配置为排放到设置在单元壳体208的侧壁内的气流间隙210的下部中，而不是通过形成为穿过在门的中间壁和外壁218和216的下开口228直接排放到大气。图8和图9图示的替代门排气配置包括：在壳体208的前开口244的各侧上，在壳体气流间隙210的前向左右竖直边缘240和242中形成的左下和右下前开口236和238；在门的内壁222的外围部中形成的一对对应的左下和右下开口246和248；绕门230的内壁的外围或者绕壳体208的前开口244附接的、当门230关闭时密封前开口244的密封元件或者密封元件布置250；以及在门的密封元件或者布置250中形成或者由其形成的孔或者其他通道252和254，该孔或者通道用于通过密封通道252和254在门的气流间隙232的左下和右下开口246和248与壳体气流间隙210的对应的相对左下和右下开口236和238之间密封地提供流体连通。

图10和图11图示了本发明直立电烘焙和熏制设备的另一实施例300。本发明设备300大体上与本发明设备100相同，不同之处在于不是在单元壳体304的左下、右下和后侧318、320和322上直接从内竖直热气流间隙302将热空气排放到大气，而是排气流经在壳体304的内壁312中形成的左下、右和后侧排气口306、308和310，然后流到定位在壳体304的内壁312与外壁316之间的水平排气通道或者其他电路314中。水平排气通道314延伸通过壳体304的左、右和后侧318、320和322。在水平通道314中接收到的所有排气均流到竖直通道324的底端中，该竖直通道324定位在壳体304的后侧322中的内壁与外壁312和316之间。排气然后向上流经竖直通道324并且经由在单元300的后侧322上的单个上排气开口326排放到大气。图11还图示了在单元300的门330中的两个左右排气开口332和334的定位，这两个排气口用于递送并且排出向下流经门330进入水平排放流通道314的左右前向端336和338中的排气。

以该方式将所有的热空气排放运送至上后出口326使烟气更加可见，从而使用户可以看见该单元正在按期望的那样运行并且防止烟气排到用户脸上。还要理解，相似的管道系统也可用于将所有排气递送至在该单元的任何高度和任何侧上的任何其他单个排放位置。

由此，本发明非常适应于实行该目的，并且达到上面所提及的以及其所固有的目标和优点。虽然目前出于本公开的目的，已经描述了优选实施例，但许多变化和修改例对于本领域的一般技术人员来说将是显而易见的。

Claims (13)

1.一种用于烘焙食品、熏制食品或者其组合的设备，所述设备包括：

直立壳体，其具有直立壳体壁和底部；

在所述直立壳体内的直立加热腔，所述直立加热腔被限定在直立加热腔壁内，所述直立加热腔壁定位在所述直立壳体壁内，并且在三个竖直侧上环绕所述直立加热腔；

在所述直立壳体上的直立门，所述直立门用于打开和关闭所述直立加热腔的第四个竖直侧；

加热腔进气口，其设置在所述直立壳体的所述底部中，并且空气通过所述加热腔进气口被接收在所述直立加热腔中；

至少一个电加热元件，其定位在所述直立加热腔的下部中，且对通过所述加热腔进气口接收的所述空气进行加热；

流通道，其形成在所述直立壳体内且位于所述直立加热腔壁和所述直立壳体壁之间，并且在所述三个竖直侧上环绕所述直立加热腔；

多个食物支架，其在所述直立加热腔中位于所述电加热元件之上以用于保持所述食品，所述食物支架包括最上食物支架和最下食物支架；

烟熏箱，其用于保持生烟材料，并且能够定位在所述直立加热腔中且位于所述电加热元件之上和所述最下食物支架之下；

屏障，其在所述直立加热腔中且位于所述烟熏箱之上和所述最下食物支架之下，其中所述屏障防止来自所述最下食物支架的滴落物滴落到所述电加热元件，并且防止所述最下食物支架直接暴露到所述电加热元件；

在所述直立加热腔的上部中的用于所述流通道的上入口，所述上入口位于所述最上食物支架之上的高度处；以及

在高度上位于用于所述流通道的所述上入口的下方的用于所述流通道的下出口，所述下出口位于从所述直立加热腔的内部顶端向下至所述电加热元件的距离的从60%至98%的位置处，

所述直立加热腔和所述流通道限定用于由所述电加热元件加热的所述空气的流路径，在所述流路径中，由所述电加热元件加热的所述空气从所述电加热元件向上流动通过所述直立加热腔、所述屏障周围并且向前至用于所述流通道的所述上入口，然后通过在所述直立加热腔之外的所述流通道从用于所述流通道的所述上入口向下流动到用于所述流通道的所述下出口，从而随着由所述电加热元件加热的所述空气向下流动通过所述流通道，所述空气接触并加热所述三个竖直侧上的所述直立加热腔壁，并且

所述直立加热腔壁在所述三个竖直侧中的任一个上且在用于所述流通道的所述上入口之下不具有与所述流通道连通的开口，从而使得：

a）随着由所述电加热元件加热的所述空气向上流动通过所述直立加热腔，所述直立加热腔壁防止由所述电加热元件加热的所述空气从所述直立加热腔进入所述流通道，直到由所述电加热元件加热的所述空气到达用于所述流通道的所述上入口，并且

b）随着由所述电加热元件加热的所述空气向下流动通过所述流通道，所述直立加热腔壁防止由所述电加热元件加热的所述空气从所述流通道进入所述直立加热腔。

2.根据权利要求1所述的设备，其中，用于所述流通道的所述下出口包括穿过所述直立壳体壁的一个或多个开口。

3.根据权利要求1所述的设备，其中：

所述直立壳体具有闭合上端；

所述直立加热腔壁具有上端，所述直立加热腔壁的所述上端在所述直立壳体的所述闭合上端下方隔开，以在所述三个竖直侧上形成间隙；以及

在所述直立加热腔壁的所述上端与所述直立壳体的所述闭合上端之间的所述间隙形成用于所述流通道的所述上入口。

4.根据权利要求1所述的设备，其中：

所述直立壳体具有闭合上端；

所述设备进一步包括在所述直立壳体中的侧向延伸的加热腔顶壁，所述加热腔顶壁在所述壳体的所述闭合上端下方隔开，以在所述加热腔顶壁与所述壳体的所述闭合上端之间提供间隙，所述间隙形成所述流通道的侧向延伸的顶部；以及

用于所述流通道的所述上入口包括穿过所述加热腔顶壁设置的至少一个开口。

5.根据权利要求1所述的设备，其中：

所述直立门在其中具有直立流通道，以及

当所述直立门关闭在所述直立加热腔的所述第四个竖直侧上时，所述门的所述直立流通道与所述直立加热腔邻近，并且用于所述门的所述直立流通道的入口设置在所述直立加热腔的所述上部中以用于接收由所述电加热元件加热的所述空气。

6.根据权利要求1所述的设备，其进一步包括在所述直立壳体中的绝缘材料，所述绝缘材料在所述流通道之外并且与所述流通道邻近。

7.根据权利要求1所述的设备，其进一步包括在所述直立壳体中的充气绝缘间隙，所述充气绝缘间隙在所述流通道之外并且与所述流通道邻近。

8.根据权利要求1所述的设备，其进一步包括在所述直立壳体中的排气收集通路，其中：

所述流通道的所述下出口与所述排气收集通路流体地连通；

所述排气收集通路具有排气出口；以及

限定为穿过所述直立壳体且用于由所述电加热元件加热的所述空气的所述流路径穿过所述流通道的所述下出口进一步延伸到所述排气收集通路中，并且穿过所述排气收集通路延伸到所述排气出口。

9.根据权利要求8所述的设备，其中，所述排气出口位于所述直立壳体的后侧的上部上。

10.根据权利要求1所述的设备，其中，所述直立壳体壁的内表面由反射性的渗铝钢形成。

11.根据权利要求1所述的设备，其中，所述直立加热腔壁的面对所述直立加热腔的内表面在其上具有黑色瓷性涂层。

12.根据权利要求1所述的设备，其中，所述烟熏箱是可移除插入式盘子。

13.根据权利要求1所述的设备，其中，所述烟熏箱是可移除插入式托盘。

Images