CN105120722B - 保存柜、用于控制保存柜中环境状况的方法以及用于调整保存柜的环境状况的装置 - Google Patents

Abstract

一种保存柜包括限定保存空间的本体和设置在所述保存空间内、用于将产品保存在其中的保存隔室。保存柜还包括加热源、蒸汽发生器、温度传感器、湿度传感器、产品检测器和控制器。控制器被配置以根据对应于预定的温度和相对湿度的确定的设定点调整保存柜的环境状况。控制器通过获得感测的气温、相对湿度和检测的产品类型，并且根据获得的气温、相对湿度以及对应于检测的产品类型和产品保存时间的确定的设定点致动和停用加热源和蒸汽发生器来调整所述环境状况以将气温和相对湿度维持在基于确定的设定点的预定范围内。

Description

保存柜、用于控制保存柜中环境状况的方法以及用于调整保 存柜的环境状况的装置

相关申请的交叉引用

本申请要求2014年2月26日提交的美国临时专利申请61/945,069号的优先权，其通过引用全部并入本文。

技术领域

本发明涉及一种保存柜，所述保存柜提供用于食品的更一致和精确的保存环境。特别地，本发明涉及一种保存柜，所述保存柜通过提供所述保存柜内的环境状况的控制而提供用于食品的更一致和精确的保存环境。

背景技术

存在对于食品保存装置的需求，所述食品保存装置在保留食品的味道、含水量、质地和质量的同时对于选择的时间段将食品维持在基本均匀的温度。而且，在其他应用中，期望能够在长的储存阶段之后将食品恢复到可接受的质量。

用于烹熟的食品的保存柜提供这样的环境，其中特定的环境变量可以在一定程度上被控制。例如，气温可以被控制到特定的温度水平以将食品维持在刚刚烹熟的状态直到所述食品被食用。这些变量影响食品的质量。若干食品参数对于维持食品质量而言是重要的。这些食品参数包括温度、含水量、颜色和质地。质地是嗅觉和味觉的复杂组合，所述质地转而由被保存的食品的机械和化学性质产生。

上述的初始食品参数主要由食品成分和烹饪过程决定，但是在保存期间，所述初始食品参数由保存环境参数改变。示例的环境参数包括气温、相对湿度和气流。气流能够认为是空气在食品上方移动的平均速度。其他的环境参数包括传导到食品中的热量和施加到食品的辐射能量。

之前，已经开发各种方法和装置以尝试维持热量和湿度。然而，这些装置和方法受到诸如高气流以及不准确的温度和湿度控制的缺点的影响。高气流水平对于长期的食品质量而言是不利的。气流使得从食品的蒸发冷却增大，这导致食品过度冷却以及将含水量降低到可接受的水平以下。如果建立适当的保存参数并且柜能够将所述参数维持在可接受的极限内，则当前的保存柜可以对于较短的保存时间给出可接受的结果。但是，在食品的质量变质到可接受的水平之下之前，环境参数没有得到很好地控制并且保存时间被限制。更特别地，已经发现空气循环特性和不适当的储存温度显著存进细菌生长和导致食品收缩的水分的过度流失以至于在不适当的储存大气中，食品在仅仅较短的时间段之后变质并且失去食品的嫩性、鲜美的味道和外观。还已经发现即使食品在封装件中在有利的条件下储存，食品也以取决于封装件的门打开、将储存室暴露在环境大气下的时间的速率变质。

额外地，已知在储存其中设置硬外皮的一些食品(诸如炸鸡或者炸鱼) 时，特别期望在使得从下面的肉的水分流失最小化的同时维持硬外皮的脆性。这种食品的储存倾向于涉及满足看似相互排斥的条件以在使得从食品的水分流失最小化的同时通过维持硬外皮中低的含水量而保存硬外皮的脆性。在这种食品中，过度的水分流失导致收缩和嫩性的损失并且不利地影响肉的质地。这可以通过控制储存大气的温度和湿度而防止。问题是在将硬外皮在低的含水量下保存的同时防止水分从下面的食品流动到硬外皮。

发明内容

因此，已经出现对于这种保存柜的需要，所述保存柜用于通过一个或多个环境传感器和一个或多个控制器获得环境控制，所述一个或多个控制器配置为基于从一个或多个环境传感器的读数调节该保存柜内的环境状况。因此，特别是本文所公开的柜的构造，该柜可以包括温度传感器、湿度传感器和气流传感器中的一个或多个，并且该柜的控制系统可以利用来自该传感器的读数而调节柜室内的温度、柜室内的湿度和柜室内的空气的流动(例如，柜内的环境状况)中的一个或多个以使得柜内的环境状况延长储存在柜室内的食品在出现食品质量的显著变质(例如，味道、质地或者嫩性的明显变化或者显著的细菌生长)之前的保存时间。因此，这种柜可以实施反馈回路以确保柜内的环境状况维持在预定的范围内。该预定的范围可以是环境状况(例如，温度、湿度和气流)的特定的组合，所述环境状况的特定的组合与环境状况的其他组合相比延长食品在出现质量的显著变质之前的保存寿命。

而且，不同的食品可以具有不同的材料性质。因此，已经出现进一步的需要以针对特定食品将柜内的环境状况维持在预定的范围内以使得所述特定食品在所述特定食品的质量显著变质之前的保存时间延长。因此，在本文所公开的柜的某些构造中，该柜的控制系统可以对于不同类型的食品存储和实施不同预定范围的环境状况。本文所公开的方法可以是用于维持柜内的环境状况的方法。用来执行该方法的计算机可读指令可以存储在非临时性计算机可读介质中并且可以通过一个或多个处理器(例如，CPU、 ASIC等)实施。而且，包括处理器和存储该计算机可读指令的存储器的系统可以实施该方法。

在一个实施例中，保存柜包括限定保存空间的本体和设置在所述保存空间内并且被构造以将食品保存在其中的保存隔室。保存柜还包括：加热源；与保存隔室大气连通并且被构造以产生蒸汽的蒸汽发生器；与保存隔室相邻设置并且被配置以测量保存隔室的气温的温度传感器；与所述保存隔室相邻设置并且被配置以测量所述保存隔室的相对湿度的湿度传感器；被配置以检测产品装载在所述保存隔室中并且被配置以识别产品类型的产品检测器；和控制器。加热源包括以下装置中的一个或多个，即：设置在保存隔室上方的辐射加热器、设置在保存隔室下方的传导加热器以及设置在保存隔室端部处的对流加热器。控制器被配置以根据所确定的设定点调整保存隔室的环境状况，所述设定点对应于预定的温度和相对湿度。控制器被配置以获得由温度传感器感测的气温、由湿度传感器感测的相对湿度以及由产品检测器检测的产品类型。根据获得的气温、获得的相对湿度和与所检测的产品类型和产品保存时间对应的确定的设定点，控制器进一步被配置以致动或者停用辐射加热器、传导加热器、对流加热器和蒸汽发生器中的一个或多个以将保存隔室的气温和相对湿度维持在基于确定的设定点的预定范围内。

在一个实施例中，一种用于调整保存柜的环境状况的方法，所述方法包括：通过温度传感器感测保存柜内的气温；通过湿度传感器感测保存柜内的相对湿度；和通过产品检测器检测保存柜内的产品的类型。根据对应于预定的温度和相对湿度的确定的设定点，该方法还包括：根据感测的气温、感测的相对湿度和对应于检测的产品类型和产品的保存时间的确定的设定点，致动或者停用辐射加热器、传导加热器、对流加热器和蒸汽发生器中的一个或多个以将气温和相对湿度维持在基于确定的设定点的预定范围内。

在一个实施例中，计算机可读程序产品存储这样的指令，即，当由处理器执行时，所述指令指示处理器执行这样的方法，所述方法包括：通过温度传感器感测保存柜内的气温；通过湿度传感器感测保存柜内的相对湿度；通过产品检测器检测保存柜内的产品的类型。根据对应于预定的温度和相对湿度的确定的设定点，所述方法还包括：根据感测的气温、感测的相对湿度和对应于所检测的产品类型和产品的保存时间的确定的设定点，致动和停用辐射加热器、传导加热器、对流加热器以及蒸汽发生器中的一个或多个以将气温和相对湿度维持在基于确定的设定点的预定范围内。

基于本发明的实施例的以下详细描述和附图，对于本领域技术人员，本发明的其它目的、特征和优点将变得明显。

附图说明

为了更完整地理解本发明的实施例、由此满足的需要以及本发明的目的、特征和优点，现在将结合附图参考以下说明。

图1描绘根据本发明示例实施例的保存柜的透视图。

图2描绘根据本发明示例实施例的保存柜的前视图。

图3描绘根据本发明示例实施例的保存柜的前部透视图。

图4描绘根据本发明示例实施例的保存柜的剖开侧视图。

图5描绘用于根据本发明示例实施例的保存柜的辐射加热器。

图6描绘根据本发明示例实施例的保存柜的切除视图。

图7描绘用于根据本发明示例实施例的保存柜的对流加热器。

图8描绘根据本发明示例实施例的保存柜的局部视图。

图9描绘根据本发明示例实施例的保存柜的局部视图。

图10描绘根据本发明示例实施例的保存柜控制系统的方框图。

图11是可以控制保存柜的操作的控制器的示意图。

具体实施方式

本文所公开的示例实施例可以例如通过延长食品的可用寿命而减少浪费和提高效益。特别地，本文所公开的构造、方法和系统可以通过可控制设备优化保存变量，所述保存变量包括保存温度和相对湿度。

而且，本文所公开的实施例可以允许多个设定点(例如，不同的温度、湿度值以及气流率)，所述多个设定点可以分别对应于要被保存在柜中的特定的产品类型或者类别(例如，发明人已经确定可以延长不同产品的寿命，但是这种延长对于每种不同食品可能需要不同设定)。此外，本文所公开的发明可以在食品保存在柜中的同时以更长的时间延长产品质量。

更进一步，在特定的构造中，本文所公开的发明可以为了更好的食品质量而优化变量的组合。此外，本文公开的系统可以通过允许环境状况的微调和调节的方式量化感官属性并且延长保存的食品的寿命。

通过参考图1至图11，可以理解本发明的实施例以及其特征和优点，相同的附图标记用于在各个附图中的对应部分。尽管本文所公开的方法步骤以示例的顺序描述，本发明不局限于此，并且本文所描述的方法步骤可以按照任何顺序进行。而且，在特定的构造中，一个或多个方法步骤可以被省略。

参考图1和图2，分别提供根据本发明示例实施例的保存柜的透视图和保存柜的前视图。保存柜100包括封装件105，所述封装件包括前部102、后部104以及侧部106和108。前部102和后部104可以都具有至少一个门或者可以是开口的(即，闭合的或者开口的保存柜系统)。在图1和图2所示的实施例中，前部102是开口的并且后部104是闭合的。

图1示出具有上部保存隔室120和下部保存隔室130的保存柜100。此外，四个食品保存托盘115示出为插入保持位置中。图1示出下部保存隔室130中的三个托盘115和上部保存隔室120中的一个托盘115。侧部通风口148也示出为在保存柜100的侧部108上靠近后部104设置。如图2所示，侧部通风口146可以在与定位在侧部108上的通风口148相似的位置处设置在侧部106上(即，彼此相对)。传导加热元件140可以安装到上部保存隔室120和下部保存隔室130中的每个的下表面。由传导加热元件140 产生的热量可以从加热元件部分通过产品保存托盘115传导到保存在产品保存托盘115内的食品。

图2示出在保存柜100内的保存位置的六个产品保存托盘115。三个产品保存托盘115可以设置在上部保存隔室120中并且三个产品保存托盘可以设置在下部保存隔室130中。在可替代实施例中，每个保存隔室可以被构造以保存多于或者少于最多三个保存托盘115。而且，保存柜100可以被构造以具有多于或者少于两个保存隔室。

图3示出根据示例实施例的保存柜的前部透视图。三个产品保存托盘 115示出在下部保存隔室130中，而没有托盘示出在上部保存隔室120中。如图3所示，辐射加热器145可以设置在上部保存隔室120和下部保存隔室130中的每个中的产品保存托盘115的位置上方。因此，例如，辐射加热器145设置在相应位置上方，在所述相应位置处，每个产品保存托盘115 被在保存柜100中保存在所述保存位置处。可替代地，多于一个辐射加热器145设置在相应位置上方，在所述相应位置处，每个产品保存托盘115 被在保存柜100中保存在所述保存位置处。而且，设置在所述相应位置上方的辐射加热器145的数量可以是均匀的或者不均匀的(即，每个可以具有相同或者不同数量的辐射加热器145)，其中，在所述相应位置处，每个产品保存托盘115被保存在所述保存位置处。

因此，辐射加热器145可以安装到上部保存隔室120和下部保存隔室 130中的每个的上部内表面。因此，在食品被保存在保存柜100中的同时，辐射能量可以引向辐射加热器145的元件之下的食品。

图4示出根据示例实施例的保存柜100的剖开侧视图。对流加热器150 示出为靠近保存柜100的后部104侧。对流加热器150可以包括对流鼓风机电机152、封装对流加热元件156(在图7中示出)的对流加热元件封装件154和对流热混合室180。对流加热系统可以包括单个对流加热元件156，所述单个对流加热元件156与由对流鼓风机电机152驱动的分配风扇或鼓风机157组合。加热的空气可以通过管道通道分配到保存柜100的保存隔室中的每个。风扇或鼓风机157还控制通过保存隔室的气流。而且，可以设置具有通风口开口(例如，通风口146和148)的通风系统，所述通风系统可以被操作以从保存柜100的保存隔室移除空气。

图5示出根据示例实施例的用于保存柜100的保存隔室中的一个的辐射加热器145。辐射加热器145可以包括在前后方向上纵向地延伸的辐射加热元件146。产生的辐射热量可以通过开口向下引向保存在保存柜100中的食品以加热食品。

图6示出根据示例实施例的保存柜的切除视图。蒸汽发生系统160可以设置在保存柜100的靠近后部104的一侧上。蒸汽发生系统160可以包括：蒸汽发生器162；水入口164，水通过所述水入口从水源进入蒸汽发生器162；和蒸汽出口166，蒸汽通过所述蒸汽出口排出到歧管或者对流热混合室180。以此方式，保存柜100内的空气的湿度可以增大并且可以被动态地控制。提供湿度的其他装置(诸如，加湿器)也适合于用于本发明。

图7示出根据示例实施例的用于保存柜100的对流加热器150。对流加热器150可以包括对流加热元件156和风扇或鼓风机157。对流加热器150 可以设置在保存柜100的后部104上或者靠近保存柜100的后部104设置。风扇或鼓风机157可以将由对流加热元件156加热的空气吹入保存柜100 的保存隔室中。而且，风扇或鼓风机157可以用于总体地控制保存柜100 中的气流。

图8示出根据示例实施例的保存柜的局部视图。按从后部104朝向前部102的顺序，保存柜100可以包括对流鼓风机电机152、封装对流加热元件156的对流加热元件封装件154以及对流热混合室180。对流鼓风机电机 152可以安装到与对流热混合室180大气连通的对流加热元件封装件154 上。

图9示出根据示例实施例的保存柜的局部视图。作为图6所示的蒸汽发生器162的替代，“热板”型蒸汽发生器190可以设置在保存柜100中。蒸汽发生器190可以安装在对流热混合室180的底部下方或者靠近对流热混合室180的底部安装。蒸汽发生器190通过加热储存在贮存器内的水以产生蒸汽的过程而将水引入空气中。

图10示出根据示例实施例的系统300的方框图。系统300可以包括控制器301。系统300可以包括测量保存柜中的空气的温度的气温传感器302。气温传感器302还可以用于提供湿度传感器304的温度补偿。湿度传感器 304可以测量保存柜100中的空气的相对湿度。传导加热元件140、辐射加热器145和对流加热器150中的一个或多个可以将保存柜100中的空气加热到对应于期望的环境状况的指定的设定点。风扇或鼓风机157可以使得加热的空气循环通过柜以调整温度和/或空气流动。

系统300还可以包括至少一个气流传感器306，所述气流传感器306 测量保存柜100中的气流的速率。该气流传感器306可以设置在保存柜100 中的任何地方，诸如，例如，靠近空气在此吹入保存隔室中的进入点或者在空气在此吹入保存隔室中的进入点处、气温传感器302处、湿度传感器 304处、保存柜100中的中心位置处或者前述位置的任意组合。而且，多个气流传感器306可以遍及所述柜设置以确定平均气流速率。

系统300还可以包括设置在闭合型的保存柜的门或活板上或者靠近所述门或活板设置的一个或多个门开关310。控制器301可以利用来自门开关 310的输入检测门何时打开并且可以给加热和/或蒸汽发生系统通电以将温度和湿度维持在期望的设定点处。

柜气温能够通过气温传感器302、风扇或鼓风机157、以及传导加热元件140、辐射加热器145和对流加热器150中的一个或多个来调整。气温调整包括将气温调整到指定的设定点，这可以通过已知的温度调整系统和方法实现。温度调整可以通过例如具有滞后的更简单的恒温(开/关)控制或者更复杂的PID(比例/积分/微分)控制算法实现。

湿度可以通过以下方式调整，即：1)当保存柜100中的湿度低于湿度设定点时增加湿度；和2)当保存柜100中的湿度高于程序设定点时，通过将外侧大气引入保存柜100中降低湿度。因此，可以有至少两个单独的系统以调整湿度：湿度发生系统和通风系统。气流可以通过以下方式调整，即：1)调节风扇或鼓风机157的速度，和2)打开和关闭通风系统中的通风孔以允许外侧大气进入保存柜100中和内部空气从保存柜100流出。当风扇或鼓风机157被致动时，来自柜外侧的空气可以喷射到保存柜100中，大多数情况下，这防止保存柜100中的湿度超过预定的水平。因此，根据示例实施例，湿度控制包括三种状态：空转、增大湿度和降低湿度。

在特定的构造中，存储器可以存储多个设定点值，所述多个设定点值中的每个可以对应于预定的范围，温度、湿度和气流速率中的至少一个将要被维持在所述预定的范围内。在一些构造中，每个设定点值和对应于所述设定点的每个预定范围可以与特定的食品相关联并且可以与保存时间的定时或者时间段相关联。以此方式，遍及整个保存时间，用于具有不同材料性质的不同食品的环境状况可以通过特别适合于所述食品的方式维持，并且因此延长出现产品的质量显著变质之前的保存时间。例如，一个设定点与鸡块相关联，而另一设定点与吉事果相关联。以此方式，在该系统确定保存在保存柜中或者将要保存在保存柜中的特定食品的类型之后，该系统可以利用用于特定食品的适当的设定点以进一步延长对于所述特定食品在出现质量显著变质之前的保存时间。而且，每种食品可以具有遍及保存阶段的持续时间分配的特定的一组设定点，所述特定的一组设定点导致在所述特定食品的保存阶段期间对于不同时间所期望的不同环境状况。

因此，在特定的构造中，存储器存储多个设定点值，所述多个设定点值可以在保存过程期间在不同的时间使用。例如，一个设定点可以用于保存的第一个五分钟，并且另一设定点可以用于保存阶段的剩余时间。在又一构造中，一经出现不同的事件就使用不同的设定点。例如，当食品最初放置在保存柜100中时，可以使用一个设定点，并且当柜门打开或者托盘移除时，可以使用另一设定点。

保存柜100可以包括设置在其中的控制器200。在其他构造中，控制器 200在保存柜100之外。如图11所示，控制器200可以包括处理控制单元 (“PCU”)210和存储器220。存储器220可以是非临时性存储装置，所述存储器220的示例可以包括：固态驱动器、硬盘驱动器、随机存取存储器、只读存储器或者可以存储用于由PCU 200执行的计算机可读指令的其他存储装置中的一个或多个。当PCU 200执行存储在存储器220中的计算机可读指令时，所述指令可以指示PCU 200以控制本文中所描述的保存柜100 的功能。具体地，控制器200可以被配置以控制保存柜100的部件的操作。在一些构造中，多个控制器200中的每个控制保存柜100的不同的操作或部件。控制器200可以包括一个或多个PCU 210。

保存柜的构造可以利用各种湿度发生装置。例如，保存柜可以包括蒸汽发生器，所述蒸汽发生器可以在保存柜内产生湿度。而且，这种蒸汽发生器例如可以被构造以在遍及保存柜的各个位置(例如，沿着保存柜的侧部的位置、在保存柜的顶部处的位置、在保存柜的底部处的位置)处排出蒸汽，并且蒸汽排出端口可以被取向为使得蒸汽遍及保存柜在各个方向上以各个角度循环。此外，其他湿度发生方法可以用于在保存柜内产生湿度。

在特别的构造中，在保存柜内的气流的模式可以作为环境控制处理的一部分而响应于测量的温度、湿度和气流速率而改变。这种改变可以是除了改变气流速率之外的改变或者可以是代替改变气流速率的改变。例如，引入空气通风口可以选择性地打开或者关闭以改变气流的模式。在特定的构造中，响应于测量的温度、湿度和气流速率，空气选择性地以不同的或者变化的角度引入，这可以改变遍及保存柜的循环模式、湿度梯度和温度梯度。在一些构造中，空气被选择性地在不同的方向上(例如，水平、竖直)和从保存柜的不同的侧(例如，顶侧、底侧、右侧、左侧、后侧、前侧)引入，这也可以改变遍及保存柜的循环模式、湿度梯度和温度梯度。此外，湿度引入(例如，通过蒸汽喷射)的相似模式可以单独使用或者与这种气流模式组合使用。

在一些构造中，保存柜包括用于储存多种不同食品的多个区域(例如，多区域保存柜)。例如，所述多个区域中的每个区域可以具有其自身的设定点值，并且温度、气流速率和湿度中的每个可以在每个区域中独立地调整。这种区域可以例如通过保存柜内的一个或多个保存隔室限定并且每个保存隔室可以通过壁(例如，实心壁、多孔壁)分离。而且，每个保存隔室可以包括其自身的温度传感器、湿度传感器和气流传感器以及其自身的加热器、风扇、湿度发生器以使得环境控制处理可以对于每个保存隔室单独进行。可替代地，保存隔室与其他保存隔室中的至少一个共用传感器中的至少一个和/或加热器、风扇和湿度发生器中的至少一个。在其他构造中，这种区域可以通过保存柜内的一个或多个虚拟柜限定，所述虚拟柜中的每个可以是保存柜内的特定区域(例如，上部区域、中间区域、下部区域)。这种虚拟柜可以不在物理上彼此分离而是可以都包括其自身的温度传感器、湿度传感器和气流传感器以及其自身的加热器、风扇和湿度发生器以使得环境控制处理可以对于每个虚拟柜单独地进行。在某些构造中，这种虚拟柜可以不都包括其自身的加热器、风扇和湿度发生器，并且通过适当地引导空气(例如，空气通风口，所述空气通风口能够选择性地打开或者关闭、在不同的方向上成角度以将空气引到保存柜内不同区域)、热量(例如，在保存柜顶部处靠近加热器产生需要更暖的温度的区域；在每个区域中设置热质量以保持热量)和湿度(例如，蒸汽通风口，所述蒸汽通风口被选择性地打开或关闭、在不同的方向上成角度以将加湿蒸汽引到保存柜内的不同区域)中的一个或多个而将空气、热量和湿度中的一个或多个引入每个虚拟柜中。

上述保存柜的优点是其在优化用于不同产品类型的保存时间上的灵活性。例如，如果食品需要低的气流和高的温度，那么可以停用对流加热系统或者以非常低的功率运行对流加热系统，并且食品可以由传导和辐射热系统加热。由于蒸汽可以直接喷射到保存区域中并且可以不依赖于用于分配的对流热风扇，湿度能够被调整到任何期望的设定点。这不同于现有的保存柜，所述现有的保存柜通过加热在保存隔室的底部中的贮存器中的大体积的水而产生蒸汽。该方法存在以下缺点，即：1)由于一些蒸汽总是从贮存器蒸发，因此难以调整保存隔室中的低湿度；和2)相对高的气流是必要的以将蒸汽遍及保存隔室平均地分配。

一些操作状态导致保存隔室中过高的湿度。例如，如果大量的食品被装载到保存隔室中，通过所述食品发出的水蒸气将增大湿度。如果导致的湿度过高，对流加热系统风扇和通风口可以被操作以从保存隔室移除一些湿的空气并且由来自保存隔室外侧的更小湿度的空气代替所述湿的空气。一些食品可能需要相对低的保存温度和高的湿度。该环境通过仅仅操作对流加热系统和蒸汽发生系统而在柜中容易地产生。

根据本发明实施例的保存柜具有遍及保存时间改变保存环境参数的能力。由于保存的食品的性质将在保存期间改变，因此遍及保存时间改变保存环境参数的能力是重要的。在第一个二十分钟期间给出优化结果的特定的一组环境参数如果被维持超过所述时间则可能导致差的产品质量。

例如，油炸的食品可能在高温下进入柜。食品的肉部分是湿润的，并且外侧面包屑既不酥脆也不湿润。用于保存所述食品二十分钟至三十分钟的温度和湿度的优化设定可以由产品试验而确定。如果食品在相同的设定下保存超过所述时间，那么来自肉部分的过多的水可能穿过面包屑层。这导致肉变干并且冷却，并且导致面包屑层变得过于酥脆或者不易咀嚼。

本发明的实施例提供将PCU编程以将环境参数设定点作为保存时间的函数改变的能力。例如，对于油炸食品，随着保存时间流逝，逐渐增大湿度和减小气流可能是适当的。这些改变都减少来自食品的蒸发并且因此保持肉部分湿润并且将面包屑保持在期望的酥脆度下。由于环境参数可以独立地调整，所述环境参数都可以遍及保存时间改变以控制食品特征。因此，根据保存的食品提供动态的保存环境以实现遍及保存时间的恰当的环境状况。

保存柜可以实施保存计时器。当装载产品托盘时，操作者可以手动启动计时器。PCU上的显示器可以示出剩余的保存时间。当保存时间流逝时， PCU可以发出可视的和/或可听到的警告以告知操作者保存时间到期并且产品不再适合于食用并且应该被丢弃。

根据本发明的一些实施例，保存柜实施一系统以自动地检测操作者何时装入产品托盘并且可以进一步自动地检测食品的类型和选择用于环境参数的调整设定点。

多种方法可以用来检测产品托盘被装载并且进一步识别产品的类型。以下描述的检测方法包括机械、光学、射频(RF)和图像识别。无论何种检测方法，PCU可以当托盘被插入时识别产品类型并且响应于此执行两个动作。首先，用于所述托盘的保存计时器可以被启动。其次，如上关于在保存期间可变环境参数调整的描述，PCU可以开始调整用于所述特定产品类型的环境参数。该调整说明了环境参数遍及保存时间变化并且产品托盘可以随机装载或取出的事实。而且，隔离的保存室可以被设置用于每个产品托盘。

根据机械检测，产品托盘可以机械地构造有编码产品类型的凹口、凹陷或者卡掣。例如，三个凹口位置能够用于通过凹口的存在或者不存在而编码八个产品类型。凹口可以通过微型开关或者现有技术已知的其他方法读取。

根据光学检测，产品托盘可以被标记有并入条形码或者其他图形装置的标签。适当的传感器(例如，条形码读取器)可以连接到PCU，所述PCU 因此检测产品类型。

根据RF检测，产品托盘可以通过本领域已知的射频识别装置(RFID) 标记。PCU可以连接到RFID读取器，所述RFID读取器读取RFID以检测产品托盘的存在以及产品类型。

根据图像识别检测，柜可以配备有针对产品托盘区域的一个或多个摄像头。PCU可以利用来自摄像头的图像和适当的图像处理来检测托盘已经被插入并且从图像特征(诸如几何形状和颜色)识别食品类型。例如，通过识别单独的食品块的尺寸和形状，能够区分一种食品的托盘与不同食品的托盘。摄像头可以在可见光或者红外波长内操作。

虽然上述公开的特别的构造可以利用自支撑保存柜，其它保存柜可以被使用。例如，在此公开的系统和方法可以合并打到便携式送货机(例如，比萨输送容器、用于保存将要被输送的食品的另一容器)中。因此，这种便携式送货机能够被构造以进行环境控制过程和延长“要被输送的”食品的在所述食品的质量开始变质之前的保存期。其它类型的保存容器也可以被利用。

在特定的构造中，可以被控制器200控制的环境处理利用对应于保存在保存柜100中的食品类型以及保存时间的至少一个设定点值。具体地，控制器200可以确定保存在保存柜100中的产品类型并且计时器可以被使用以确定保存时间。例如，控制器200可以基于来自检测器的读数作出所述确定。此后，控制器200可以选择用于保存在保存柜100中确定的食品类型的预定设定点值，所述预定设定点值储存在存储器(诸如存储器220) 中。在特定的构造中，选择的预定设定点值对应于单独或者组合的温度、湿度、气流速率中的一个或多个，所述选择的预定设定点值已经被确定为与单独或者组合的温度、湿度和气流速率中的一个或多个的其他值相比延长确定类型的食品在食品质量显著变质之前的保存时间。此外，设定点可以对应于温度、湿度、气流速率中的所述一个或多个的特定的范围，所述范围已经被确定为与单独或者组合的温度、湿度、气流速率中的所述一个或多个的值相比延长所确定类型的食品在食品的质量显著变质之前的保存时间。在特定的配置中，设定点被选择而不需要确定产品装载量(例如，要被保存在保存柜100中的食品的量)。

此后，保存处理可以启动。在保存处理期间，湿度传感器304可以测量保存柜100中的空气湿度，气温传感器302可以测量保存柜100中的气温，气流传感器306可以测量保存柜100中的空气的气流速率。如上文所指出，这些测量可以被以任何顺序甚至同时进行，并且在一些构造中，某些测量可以省略。湿度传感器304、气温传感器302、气流传感器306可以被配置以分别向控制器200传送湿度、温度和气流速率的测量值。

此后，控制器200可以将湿度、温度和气流速率的测量值与对应于选择的设定点值的湿度、温度和气流速率的相应值或范围比较。例如，当确定测量的湿度大于对应于选择的设定点的湿度值(或者当提供范围时，湿度范围的上限)或者测量的温度高于对应于选择的设定点的温度值(或者当提供温度范围时，温度范围的上限)时，控制器200可以控制加热器、蒸汽发生器和通风口以进行相应调整。相反地，例如，当确定测量的湿度小于或者等于对应于选择的设定点的湿度值(或者当提供湿度范围时，湿度范围的下限)或者测量的温度低于或者等于对应于选择的设定点的温度值(或者当提供范围时，温度范围的下限)时，控制器200可以控制加热器、蒸汽发生器和通风口进行相应调节。而且，控制器200可以基于测量值与对应于设定点值的值(或范围极限)的偏差改变致动和停用加热器、蒸汽发生器和通风口的频率和持续时间(例如，占空比)中的一个或多个。

此外，控制器200可以选择性地控制风扇或鼓风机157以使得保存柜 100中的气流速率基于比较结果而选择性地改变。例如，当确定测量的温度高于对应于选择的设定点的温度值(或者当提供范围时，温度范围的上限) 或者测量的气流速率小于对应于选择的设定点的气流速率(或者当提供范围时，气流速率范围的下限)时，控制器200能够被配置以致动风扇或鼓风机157或者与测量值与对应于设定点值的值(或者范围极限)的偏差成比例地增大风扇或鼓风机157的速度。相反地，例如，当确定测量的温度低于或者等于对应于选择的设定点的温度值(或者当提供范围时，温度范围的下限)或者测量的气流速率大于对应于选择的设定点的气流速率(或者当提供范围时，气流速率范围的上限)时，控制器200可以被配置以停用风扇或鼓风机157或者与测量值与对应于设定点值的值(或者范围极限) 的偏差成比例地减小风扇或鼓风机157的速度。而且，控制器200可以基于测量值与对应于设定点值的值(或者范围极限)的偏差而改变致动和停用风扇或鼓风机157的频率和持续时间(例如，占空比)中的一个或多个。

而且，例如，当确定测量的温度高于对应于选择的设定点的温度值(或者当提供范围时，温度范围的上限)或者测量的气流速率小于对应于选择的设定点的气流速率(或者当提供范围时，气流速率范围的下限)时，控制器200能够被配置以控制加热器中的一个或多个以停用或者产生更少热量。相反地，例如，当确定测量的温度低于或者等于对应于选择的设定点的温度值(或者当提供范围时，温度范围的下限)或者测量的气流速率大于对应于选择的设定点的气流速率(或者当提供范围时，气流速率范围的上限)时，控制器200可以被配置以控制加热器中的一个或多个以致动或者产生更多热量。由加热器产生的热量的量可以与测量值与对应于设定点值的值(或者范围极限)的偏差成比例并且可以进一步由测量的气流速率通知(inform)(例如，当测量的气流速率高时，可以有更多的产品对流冷却并且可以不需要打开通风口至降低温度的程度)。而且，控制器200可以基于测量值与对应于设定点值的值(或者范围极限)的偏差而改变致动加热器中的一个或多个的频率和持续时间(例如，占空比)中的一个或多个。

控制器200还可以确定保存处理是否完成。当控制器200确定保存处理未完成时(例如，当没有保存处理完成的指示时)，环境控制处理继续进行。以此方式，控制器200可以实施通过周期性监测保存柜100中的空气湿度、保存柜100中的气温和保存柜100中的气流控制保存柜100内的环境状况的反馈回路，这帮助在延长的时间段维持保存的产品的质量或者减小保存的产品的质量的变质。当控制器200确定保存处理完成时，控制器 200可以结束保存处理并且环境控制处理可以结束。

尽管已经联系优选实施例描述本发明，本领域技术人员将理解，可以作出上述优选实施例的其他改变和修改而不离开本发明的范围。从本文所描述的本发明的说明或者实践考虑，其他实施例对于本领域技术人员将是明显的。说明书和描述的示例认为仅仅是示例性的，本发明的真实范围和精神由权利要求书表明。

Claims (21)

1.一种保存柜，所述保存柜包括：

限定保存空间的本体；

保存隔室，所述保存隔室设置在所述保存空间内并且被构造以将产品保存在其中；

加热源，所述加热源包括以下中的一个或多个，即：设置在所述保存隔室上方的辐射加热器、设置在所述保存隔室下方的传导加热器和设置在所述保存隔室的端部处的对流加热器；

与所述保存隔室大气连通并且被构造以产生蒸汽的蒸汽发生器；

与所述保存隔室相邻设置并且被配置以测量所述保存隔室的气温的温度传感器；

与所述保存隔室相邻设置并且被配置以测量所述保存隔室的相对湿度的湿度传感器；

被配置以检测产品装载在所述保存隔室中以及识别所述产品的类型的产品检测器；

与所述加热源相邻设置的风扇；

设置在所述保存空间内并且被配置以测量气流速率的气流传感器；和

被配置以通过以下方式根据确定的设定点调整所述保存隔室的环境状况的控制器，所述确定的设定点对应于预定的温度和相对湿度，所述方式为：

获得由所述温度传感器感测的气温、由所述湿度传感器感测的相对湿度和由所述产品检测器检测的产品类型；

根据获得的气温、获得的相对湿度以及与检测的产品类型和产品的保存时间对应的所述确定的设定点，选择性地致动和停用辐射加热器、传导加热器、对流加热器和蒸汽发生器中的一个或多个，以将保存隔室的气温和相对湿度维持在基于所述确定的设定点的预定范围内；

根据测量的气流速率、获得的气温、获得的相对湿度和与检测的产品类型和所述产品的保存时间对应的所述确定的设定点，选择性地致动和停用所述风扇，以将所述保存隔室的所述气流、所述气温和所述相对湿度维持在基于所述确定的设定点的预定范围内；以及

选择性地调整在保存隔室内的气流的模式，以使得根据获得的气温、获得的相对湿度和测量到的气流速率，空气被选择性地以不同的角度引入保存隔室内，

其中选择性地调整在保存隔室内的气流的模式以使得空气被选择性地以不同的角度引入保存隔室内包括：通过选择性地打开和关闭多个通风口，选择性地从不同方向将空气引入保存隔室内。

2.根据权利要求1所述的保存柜，其中所述控制器被配置以响应于检测产品装载到所述保存隔室中的产品检测器而致动测量所述保存时间的保存计时器并且开始调整所述保存隔室的环境状况。

3.根据权利要求1所述的保存柜，其还包括：

被构造以将产品保存在其中的产品托盘，

其中所述保存隔室被构造以保存所述产品托盘。

4.根据权利要求3所述的保存柜，其中所述保存隔室被构造以保存一个或者多个产品托盘，并且相应的一个或多个产品托盘中的每个具有对应的传导加热器和辐射加热器。

5.根据权利要求3所述的保存柜，其中所述保存柜包括多个所述保存隔室并且相应的多个保存隔室中的每个被构造以保存所述产品托盘中的一个。

6.根据权利要求1所述的保存柜，其还包括：

门，所述门被构造以打开和关闭以允许接近所述保存隔室；和

与所述门相邻的开关，所述开关被配置以当所述门打开和关闭时被致动和停用，

其中所述控制器被配置以基于所述开关检测所述门何时打开和关闭，并且被配置以致动所述加热源和所述蒸汽发生器以将所述气温和所述相对湿度维持在所述确定的设定点处。

7.根据权利要求1所述的保存柜，其中所述控制器被配置以根据多个所述确定的设定点调整所述保存柜的环境状况，所述多个确定的设定点中的每个对应于在所述保存时间期间的相应时间处的所述预定的温度和相对湿度。

8.根据权利要求1所述的保存柜，其中所述产品检测器包括被配置以拍摄图像的摄像装置，并且所述控制器被配置以基于所拍摄的图像检测所述产品装载到所述保存隔室中并且识别所述产品的类型。

9.根据权利要求3所述的保存柜，

其中所述产品检测器包括以下中的一个或多个，即：

设置在所述产品托盘上的机械检测机构，

设置在所述产品托盘上的光学检测机构，和

设置在所述产品托盘上的射频识别装置，

其中所述控制器被配置以基于来自所述机械检测机构、所述光学检测机构和所述射频识别装置中的一个或多个的读数而检测所述产品装载到所述保存隔室中并识别所述产品的类型。

10.一种用于调整保存柜的环境状况的方法，所述方法包括：

通过温度传感器感测所述保存柜中的气温；

通过湿度传感器感测所述保存柜中的相对湿度；

通过产品检测器检测所述保存柜中的产品的类型；

根据与预定的温度和相对湿度对应的确定的设定点，根据感测的气温、感测的相对湿度以及与检测的产品类型和所述产品的保存时间对应的所述确定的设定点而选择性地致动和停用辐射加热器、传导加热器、对流加热器以及蒸汽发生器中的一个或多个，以将所述气温和所述相对湿度维持在基于所述确定的设定点的预定范围内；

根据由气流传感器测量的气流速率、感测的气温、感测的相对湿度以及与检测的产品类型和所述产品的保存时间对应的设定点，选择性地致动和停用风扇以将所述气流、所述气温和所述相对湿度维持在基于所述确定的设定点的预定范围内；以及

选择性地调整在保存隔室内的气流的模式，以使得根据感测的气温、感测的相对湿度和测量到的气流速率，空气被选择性地以不同的角度引入保存隔室内，

其中选择性地调整在保存隔室内的气流的模式以使得空气被选择性地以不同的角度引入保存隔室内包括：通过选择性地打开和关闭多个通风口，选择性地从不同方向将空气引入保存隔室内。

11.根据权利要求10所述的方法，其还包括：

通过所述产品检测器检测产品装载到所述保存柜中；和

响应于检测到产品被装载而致动测量保存时间的保存计时器并且开始调整所述保存柜的环境状况。

12.根据权利要求10所述的方法，其还包括：

基于门开关检测所述保存柜的门何时打开和关闭；和

致动所述辐射加热器、所述传导加热器、所述对流加热器和所述蒸汽发生器中的一个或多个以将所述气温和所述相对湿度维持在所述确定的设定点处。

13.根据权利要求10所述的方法，其还包括：

根据多个所述确定的设定点调整所述保存柜的环境状况，所述多个确定的设定点中的每个对应于在所述保存时间期间的相应时间处的预定的温度和相对湿度。

14.根据权利要求10所述的方法，其还包括：

基于由摄像装置拍摄的图像、来自机械检测机构的读数、来自光学检测机构的读数和来自射频识别装置的读数中的一个或多个，检测产品被装载到所述保存柜中并识别所述产品的类型。

15.一种用于调整保存柜的环境状况的装置，包括：

通过温度传感器感测所述保存柜中的气温的装置；

通过湿度传感器感测所述保存柜中的相对湿度的装置；

通过产品检测器检测所述保存柜中的产品的类型的装置；

根据与预定的温度和相对湿度对应的确定的设定点，根据感测的气温、感测的相对湿度以及与检测的产品类型和所述产品的保存时间对应的所述确定的设定点而选择性地致动和停用辐射加热器、传导加热器、对流加热器和蒸汽发生器中的一个或多个，以将所述气温和相对湿度维持在基于所述确定的设定点的预定范围内的装置；

根据由气流传感器测量的气流速率、感测的气温、感测的相对湿度以及与检测的产品类型和所述产品的保存时间对应的设定点，选择性地致动和停用风扇以将所述气流、所述气温和所述相对湿度维持在基于所述确定的设定点的预定范围内的装置；以及

选择性地调整在保存隔室内的气流的模式，以使得根据感测的气温、感测的相对湿度和测量到的气流速率，空气被选择性地以不同的角度引入保存隔室内的装置，

其中选择性地调整在保存隔室内的气流的模式以使得空气被选择性地以不同的角度引入保存隔室内的装置包括：通过选择性地打开和关闭多个通风口而选择性地从不同方向将空气引入保存隔室内的装置。

16.根据权利要求1所述的保存柜，

其中所述加热源包括设置在所述保存隔室上方的辐射加热器、设置在所述保存隔室下方的传导加热器和设置在所述保存隔室的端部处的对流加热器中的每一个，以及

其中选择性地致动和停用辐射加热器、传导加热器、对流加热器和蒸汽发生器中的一个或多个包括：根据获得的气温、获得的相对湿度以及与检测的产品类型和产品的保存时间对应的所述确定的设定点，选择性地致动和停用辐射加热器、传导加热器、对流加热器和蒸汽发生器中的一个或多个，以将保存隔室的气温和相对湿度维持在基于所述确定的设定点的预定范围内。

17.根据权利要求1所述的保存柜，

其中所述控制器被进一步配置以通过以下方式根据所述确定的设定点调整所述保存隔室的环境状况，所述方式为：

根据测量的气流速率、获得的气温、获得的相对湿度和与检测的产品类型和产品的保存时间对应的所述确定的设定点，选择性地打开和关闭所述多个通风口以调整所述气流的模式，以通过选择性地允许外部周围空气进入保存隔室和允许内部空气从保存隔室逸出而将所述保存隔室的所述气流、所述气温和所述相对湿度维持在基于所述确定的设定点的预定范围内。

18.根据权利要求1所述的保存柜，还包括：

多个虚拟保存隔室，所述多个虚拟保存隔室的每个虚拟保存隔室布置在所述保存空间内并被构造以在其中保存一个或多个产品，所述多个虚拟保存隔室的每个虚拟保存隔室与所述多个虚拟保存隔室的另一个虚拟保存隔室流体连通，并且所述多个虚拟保存隔室包括所述保存隔室；和

通风系统，包括形成在所述保存柜的本体中的多个通风口，

其中所述控制器被配置以通过对所述多个虚拟保存隔室的每个虚拟保存隔室单独地维持用于该虚拟保存隔室的环境状况区别于对所述多个虚拟保存隔室的至少一个其它虚拟保存隔室维持的环境状况，调整所述保存空间的环境状况，以及

其中所述控制器通过以下方式维持用于每个虚拟保存隔室的环境状况：

根据每个虚拟保存隔室内确定的气流速率、每个虚拟保存隔室内确定的气温、每个虚拟保存隔室内确定的相对湿度和与每个虚拟保存隔室内的产品类型和每个虚拟保存隔室内产品的保存时间对应的相应的设定点，选择性地打开和关闭所述多个通风口，以通过选择性地允许外部周围空气进入每个虚拟保存隔室和允许内部空气从每个虚拟保存隔室逸出而将每个虚拟保存隔室内的所述气流、所述气温和所述相对湿度维持在基于所述相应的设定点的预定范围内。

19.根据权利要求18所述的保存柜，

其中每个虚拟保存隔室被构造以存放不同类型的产品，以及

其中每个虚拟保存隔室包括相应的加热源、相应的蒸汽发生器、相应的湿度传感器和相应的温度传感器中的至少一个。

20.根据权利要求1所述的保存柜，其中选择性地调整在保存隔室内的气流的模式还包括沿不同方向和从保存隔室的不同侧面引入空气。

21.根据权利要求20所述的保存柜，其中选择性地调整在保存隔室内的气流的模式被配置以遍及保存柜改变空气的循环模式、空气内的湿度梯度和空气内的温度梯度。