CN108471907B - 用于利用热空气和引入到其中的流体制备食物原料的装置和方法 - Google Patents

Abstract

本申请涉及用于制备食物原料的空气炸锅(1)。该空气炸锅包括：食物制备室(2)；用于加热食物制备室(2)中的空气的空气加热器(3)；和用于在食物制备室(2)中循环热空气流的风扇(4)。空气炸锅(1)还包括用于将流体直接引入循环的热空气流中的流体入口(5)。该解决方案允许增加热空气流的湿度，从而得到在味道、质地和美观性方面的优质食物，并且增加了空气炸锅的通用性。

Description

用于利用热空气和引入到其中的流体制备食物原料的装置和 方法

技术领域

本发明总体上涉及一种用于制备食物原料的装置。特别地，本发明涉及一种用于通过将具有引入其中的流体的热空气流移动通过食物原料以加热和烹饪食物制备室中的这些食物原料来制备食物原料的装置。

背景技术

已知通常用于家庭环境中的装置，以用于通过在食物原料周围循环热气流来加热和/或烹饪食物原料来制备待食用的食物原料。这种类型的设备通常包括封闭的食物制备室，食物原料放置在其中。然后热空气在食物原料周围循环，直到食物原料被烹饪。

已知的“空气炸锅”装置使用围绕食物原料流动的高速的热空气流，以提供全面的油炸，并且使能具有降低的油量的油炸食物原料。这种空气炸锅例如从US2013/180413中已知。

然而，空气炸锅中的加热方法仅依赖于循环热气流和/或直接向目标食物原料辐射热量。这种加热方式会对食物制备室中的食物原料产生不利影响并导致具有较差的味道的干燥或烧焦的食物原料、质地和外观。

US4506598公开了一种烘箱，其具有用于通过由蒸汽发生器产生的饱和蒸汽进行解冻、加热、烹饪和汽蒸的蒸汽模式，以及用于烘烤和烧烤的热空气模式，在此期间关闭蒸汽发生器。

US5080087公开了一种燃气对流烘箱，其具有用于烘烤和烘烤的对流热源以及用于烘烤的辐射热源。蒸汽发生器可以设有蒸汽喷射装置以向烘箱提供用于蒸汽和蒸汽烹饪的饱和蒸汽。

CN104146190公开了一种具有加热室和蒸汽发生器的炊具，以向加热室供应蒸汽。在加热室中保持预定的蒸汽温度，从而增加被烹饪的食物的维生素C。

发明内容

本发明的目的是提供一种用于制备食物原料的装置和方法，其基本上减轻或克服了上述问题中的一个或多个。

本发明由独立权利要求限定。从属权利要求定义有利的实施例

根据本发明，提供了一种用于制备食物原料的空气炸锅，其包括用于容纳食物原料的食物制备室，用于加热食物制备室中的空气的空气加热器，用于使食物制备室中的热空气流循环的风扇，以及用于将流体直接引入循环的热空气流中的流体入口。

这允许增加热空气流的湿度，从而在味道、质地和美观方面导致优质食物，并且增加了空气炸锅的通用性。此外，食物制备室中的热空气流中的流体防止食物原料粘附到表面，并且因此使得空气炸锅更容易清洁。通过将流体直接引入循环的热空气流中，可以使用流体本身来承载流体并且以快速和受控的方式将其分配在食物制备室内。

流体可以是气体，例如饱和蒸汽。这种蒸汽可以通过单独的加热装置在食物制备室外部生成。一旦被引入食物制备室中，蒸汽可以通过空气加热器和/或食物制备室中的热空气流进一步加热，以变成适于油炸的过热蒸汽，即通过美拉德反应使食物原料褐变。

备选地，流体可以是液体，例如水。在食物制备室中引入食物时，液体可以通过空气加热器和/或热空气流而蒸发。所以与上述实施例相反，不需要单独的加热装置来增加食物制备室中的湿度。

优选地，食物制备室可以包括：外壁；具有空气入口和排气出口的限定食物容纳空间的内壁；以及位于外壁和内壁之间的循环通道，以用于经由循环通道使空气在食物容纳空间中循环。优选地，流体入口位于循环通道中。

因此，流体被引入到食物原料上游的热空气流中，使得流体流动通过所有食物原料和/或围绕所有食物原料流动，并接触其基本上全部的表面区域，以防止食物原料的任何干燥。

有利地，食物制备室可以具有上部分和下部分，部分中的一个是可释放的，以使能接近食物制备室。

有利地，空气炸锅还包括流体流量调节器，以控制从流体入口引入热空气流中的流体的流速。

因此，可以调节直接引入到流中的流体的流速，以在食物制备室中达到预定的湿度。

优选地，流体流量调节器可以包括泵。

泵可以对流体加压，其可以增强流体在流体中的分布。

优选地，流体流量调节器可以包括阀。

有利地，流体入口可以包括喷嘴。

因此，流体被雾化，使得其更容易被热空气流携带，并更有效地增加流的湿度。这有助于防止食物制备室底部处的液体积聚。

优选地，流体入口可以包括文丘里(venturi)泵以将流体喷射到循环的热空气流中。

因此，热空气流动的速度被用来产生压降，这使流体喷射到流中。这消除了诸如泵之类的压力产生装置将流体引入热空气流中的需要。

优选地，空气炸锅可以包括储存器，以容纳待从流体入口引入循环的热空气流中的流体源。

因此，空气炸锅可以长时间操作而不会耗尽直接流入流的流体。

有利地，空气炸锅可以包括用于控制流体流量调节器的控制器和传感器，该传感器位于循环热空气流中，以产生指示循环的热空气流的湿度的信号，控制器响应于信号以控制流体流量调节器以调节流体到流体入口的流速以保持预定的湿度。

因此，空气炸锅可以控制流体流量调节器以改变引入到流体中的流体的流速，从而实现并保持自动执行所选择的烹饪方法所需的预定湿度。

有利地，空气加热器可以配置为蒸发热空气流中的流体，使得引入热空气流中的流体的质量等于空气加热器蒸发的流体的质量。

因此，可以保持食物制备室中的湿度水平并且可以提供最佳的烹饪条件。此外，液体不会从食物制备室排出，并且液体的积聚被最小化。

备选地，流体流速可以保持在恒定的预定值。其中，这个值可能取决于食物制备室的尺寸、准备食物的数目和/或类型。例如，对于约0.8kg的食物容量，用量速率可以在5ml/min和7ml/min之间，更优选约6ml/min。

优选地，空气加热器可以包括偏转器，并且流体入口被定位成朝向偏转器引导流体。

因此，引入到偏转器上的所有流体被空气加热器蒸发成热空气流，这有效地增加了流的湿度。它通过消除将流体喷射到流中的需要来降低空气炸锅的复杂性。

根据本发明的另一方面，提供了一种在空气炸锅中制备食物原料的方法，包括将待烹饪的食物原料放入食物制备室中，加热食物制备室中的空气，使已加热的空气流在食物制备室中循环，并将流体直接引入循环的热空气流中。

因此，可以在本发明的空气炸锅中制备比已知空气炸锅制备出的食物更优质的食物。

优选地，该方法可以进一步包括感测循环的热空气流的湿度，根据感测的湿度调节流体的流量以将循环的热空气流的湿度维持在预定范围内。

因此，空气炸锅自动执行选定的烹饪方法。

优选地，该方法可以进一步包括从食物制备室中去除食物原料，使热空气流在食物制备室中循环，并且将流体直接引入循环的热空气流中以清洁食物制备室。

参考下文描述的实施例，本发明的这些和其他方面将变得显而易见并得以阐明。

附图说明

以下将仅以举例的方式参考附图描述本发明的实施例，其中：

图1示出了本发明的第一实施例的空气炸锅的示意性截面侧视图。

图2示出了本发明的第二实施例的空气炸锅的储存器、流体流量调节器和流体入口的示意性截面侧视图。

图3示出了本发明的第三实施例的空气炸锅的示意性截面侧视图。

图4示出了图3中所示的空气炸锅的文丘里泵的放大示意性截面侧视图，其中省略了喷嘴。

图5示出了描绘使用根据本发明的空气炸锅制备食物原料的方法步骤的流程图。

具体实施方式

图1描绘了本发明的第一实施例。在第一实施例中，提供了一种包括食物制备室2的空气炸锅1。空气炸锅1还包括用于加热食物制备室2中的空气的空气加热器3和用于循环在食物制备室2中的热空气的风扇4。空气炸锅1还包括用于将流体直接引入循环的热空气流中的流体入口5。

在描绘本发明的各种附图中，通过箭头示出了循环的热空气流。更具体地说，热空气流被示出为在食物制备室中循环，即垂直向上通过食物制备室2的中心部分并且沿着食物制备室2的内周边，即沿着外壁16返回。在备选实施例中，流动方向可以颠倒。空气炸锅1被配置成通过加热来制备放置在食物制备室2中的食物容纳空间11中的食物原料，使得加热和/或烹饪食物原料，从而准备食用。空气炸锅1例如包括围绕食物制备室2延伸的外壳12。

食物制备室2还可以包括具有底部17和侧壁18的外壁16，该侧壁18围绕底部17延伸并从底部17直立。外壁16还包括对于底部17在侧壁18的的相对端部处的顶部19。顶部19在侧壁19内延伸并且基本平行于底部17以形成密封的食物制备室2。

食物制备室2还可以包括设置在食物制备室2中并且限定食物容纳空间11的内壁21，食物原料放置在食物容纳空间11中以加热和/或烹饪。内壁21包括底部22和侧壁23，侧壁23围绕底部22延伸并从底部22直立。内壁21的底部22包括空气入口24。空气入口24可以是，例如诸如网或格栅的透气区段以允许热空气进入食物容纳空间11，如将在下文中解释的。备选地，空气入口24可以由中央孔口或底部22中的多个狭缝或孔口形成。

食物制备室2还可以包括设置在食物制备室2中并且限定食物容纳空间11的内壁21，食物原料放置在该食物容纳空间11中以被加热和/或被烹饪。内壁21包括底部22和侧壁23，侧壁23围绕底部22并从底部22直立。内壁21的底部22包括空气入口24。空气入口24可以是，例如，如将在下文中解释的，诸如网或格栅的透气部分以允许热空气流进入食物容纳空间11。备选地，空气入口24可以由中央孔口或底部22中的多个狭缝或孔口形成。

内壁21还包括对于底部22在侧壁23的相对端处的顶部25。顶部25在侧壁23内延伸并且基本平行于底部22。可选地，顶部25包括孔口，如图1中央所示，该孔口形成一个排气开口26。然而，应该理解的是，排气开口26可以偏离中心形成或由多于一个孔口形成。此外，排气开口26可以由顶部25中的狭缝(未示出)或侧壁23的顶部处的狭缝形成。

外壁16和内壁21基本上平行于彼此并彼此间隔开以在其间限定循环通道27。循环通道27起到引导热空气流的作用，这将在下文中解释。

例如，食物制备室2包括上部分2a和下部分2b。食物制备室2的上部2a固定地安装在空气炸锅1的外壳12上。食物制备室2的上部分2a可以包括外壁16的上区段16a和内壁21的上区段21a。在一个备选实施例中，可以省略内壁21的上区段21a。

食物制备室2的下部分2b从上部分2a可释放，使得其从空气炸锅1的外壳体12可移除，以使能接近食物容纳空间11。食物制备室2的下部分21b包括外壁16的下区段16b和围绕底部22延伸的内壁21下区段21b。因此，食物制备室2的下部分2b形成篮或盆形装置，其具有上开口28，使得食物原料可以放置在食物容纳空间11中。下部分2b可插入外壳12中，使得外壁16的下部分16b与上部分16a齐平以形成食物制备室2。

可选地，食物制备室2的下部分2b可以在其外表面上包括手柄31，以帮助从空气炸锅1移除下部分2b。在一些实施例中，下部分2b包括下部分16b的外表面与手柄31之间面板(未示出)，当下部分2b插入空气基油炸锅1时，该手柄31与外壳12齐平。

备选地，上部分2a可以是可释放的，例如，铰接地连接到下部分2b以便使能接近食物容纳空间11。

空气加热器3用作散热部件并设置在食物制备室2的上部分2a中。在一个示例性实施例中，如图1所示，空气加热器3设置排气开口26下方的内壁21内侧。空气加热器3被配置为加热在食物容纳空间11中流动的空气。空气加热器3加热空气，使得引入循环的热空气流中的任何流体蒸发。空气加热器3也可以被配置为将热量朝向放置在内壁21的底部22上的食物原料辐射到食物容纳空间11中。备选地，空气加热器3可以布置在排气开口26上方的食物容纳空间11的外部。

空气加热器3可以是任何合适的加热源，诸如电加热器，其可以通过控制提供给空气加热器的功率将空气加热到例如大约100℃和250℃之间。空气加热器3连接到电源(未示出)。电源可以是例如电力市电或电池。

风扇4也设置在食物制备室2中。在本实施例中，如图1所示，风扇4位于内壁21的外部并且在排气开口26和空气加热器3两者的上方。可选地，风扇4连接到马达36。马达36连接到电源(未示出)。马达36配置为驱动风扇4，使得风扇4的至少一个叶片37旋转以引起气流。在本实施例中，马达36位于食物制备室2的外部并且通过延伸穿过外壁16的驱动轴38连接到风扇4。

风扇4的至少一个叶片37的旋转引起食物制备室2中的空气流动。风扇4通过在风扇4下方生成低压从食物容纳空间11吸取空气经过空气加热器3通过排气开口26，并且然后将热空气的高压空气流排出到在外壁16和内壁21之间限定的循环通道27，该空气加热器3加热空气流。

循环通道27包括从排气开口26向外朝向外壁16在水平地径向方向延伸的顶部区段41。循环通道27还包括竖直区段42和底部区段43。竖直区段42从顶部区段41的外周竖直地向下延伸并将顶部区段连接至底部区段43。底部区段43从外壁3朝向空气入口24的中心在水平地径向方向延伸。

从排气区段26流出进入循环通道27的顶部区段41的空气在到达外壁16的顶部19时被重新引导。空气流沿着循环通道27的顶部区段41被重新引导直到其到达外壁16的侧壁18，在那里它被重新引导成沿竖直部分42向下流动。当空气流在外壁16的底部17处到达竖直区段42的底部时，其被重新引导以沿着循环通道27的底部区段43朝向空气入口24流动。

可选地，循环通道27的顶部区段41可以被省略。可选地，内壁21的整个上区段21a可以被省略。在这种情况下，循环通道27仅在食物制备室的下部分2b中分别在内壁21和外壁16的下区段21b、16b和底部22、17之间延伸。

可选地，外壁16的底部17可以包括延伸到循环通道27的底部区段43中的空气偏转器46。空气偏转器46被配置为将流动向上引导并且通过空气入口24进入食物容纳空间11。例如，空气偏转器46可以是大致圆锥形的或者包括臂(未示出)。臂的高度可以随着它朝向外壁16的底部17的中心延伸或螺旋而增加。优选地，臂被定位成使得它们旋转对称。随着臂向外壁16的底部17的中心延伸或螺旋延伸，面对流动的臂的表面的倾斜可以增加。

可选地，外壁16可以包括通风口47，该通风口47限定从食物制备室2到空气炸锅1外部的空气出口。因此，通风口47也可以延伸穿过外壳12。通风口47被定位靠近食物制备室2的顶部。在本实施例中，通风口47位于外壁16的侧壁18中，循环通道27的顶部区段41和竖直区段42在此处汇合。优选地，通风口47包括百叶窗(未示出)。百叶窗可以打开以允许空气进出食物制备室2或可以关闭，使得相同的空气围绕食物制备室2循环。

风扇4和通风口47位于食物制备室2的顶端处，以减少从食物容纳空间11中的食物原料排出的液体的接触。因此，防止了排出的液体收集在风扇4的至少一个叶片37上并从通风口47排出。风扇4和排气口47可以不水平对齐，以减少液体排出通风口口47的可能性。此外，在风扇4之前防止空气加热器3帮助蒸发离开食物容纳空间11的空气流中的任何液体，以减少液体从通风口47排出的可能性。

可选地，在备选实施例中，风扇4可以是径流式风扇，并且通风口47可以形成在外壁16中在径向方向上延伸到风扇4的至少一个叶片37的旋转轴线的线上。

参照图1，流体入口5被配置为将流体直接引入循环的热空气流中并且定位在排气区段26与食物容纳空间11的空气入口24之间的循环通道27中。优选地，流体入口5位于通风口47下方。因此，引入热空气流中的流体在到达食物容纳空间11之前不会从食物制备室2排出。在图1中，仅有示出一个流体入口5。然而，应该理解的是，循环通道27中可以有多于一个的流体入口5。流体入口5可以关于食物容纳空间11对称地定位。

流体入口5被配置为将流体直接引入循环的热空气流中。流体可以是气体或液体。可通过流体入口5直接引入热空气流中的气体的示例包括但不限于具有香味的蒸汽和烟。可通过流体入口5直接引入热空气流中的液体的示例包括但不限于水、盐溶液、包含香料溶质的溶液、油溶液和乳液。在一个实施例中，流体可以是由超声换能器(未示出)产生的冷雾。

可选地，流体入口5包括配置成将流体喷射到循环的热空气流中的喷嘴51。喷嘴51可以用于形成气雾剂。喷嘴51通过将液滴喷射到循环的热空气流中而形成气雾剂。喷嘴51可以包括增加喷嘴出口(未示出)上游的流体压力的会聚区段(未示出)。根据连续性原理，在通过会聚区段时流体的速度增加并且流体压力降低。喷嘴51中的流体的动能足以将其分解成喷射到热空气流中的液滴。流体速度越高，液滴尺寸越小。喷嘴51可以是例如但不限于普通孔喷嘴、扁平扇形喷嘴或螺旋表面冲击喷嘴。在一个备选实施例中，流体入口5可以包括孔口(未示出)而不是喷嘴51。

可选地，流体入口可以是食物制备室2的外壁16中的简单孔(未示出)，液体通过该孔直接引入循环的热空气流中。该孔的尺寸可以确定为将恒定流量的流体直接引入循环的热空气流中。

可选地，空气炸锅1可以包括储存器52。储存器52被配置为容纳待引入到循环的热空气流中的流体源。储存器52将流体供应到流体入口5以引入热空气流中。储存器52可以优选与空气炸锅1一体形成。也就是说，储存器52位于外壳12中。在一个备选实施例中，储存器52可以是单独的单元(如图所示)。储存器52可以具有可关闭的开口(未示出)，使得储存器52可以被重新填充流体。储存器52可以包含用于容纳流体的罐53。储存器52可以通过连接管54连接到流体入口5。多于一个连接管54可以从储存器52延伸到布置在循环通道27中的流体入口5中的每个。如图1所示，储存器52可以布置在食物制备室上方或者至少在(一个或多个)流体入口5的上方。这允许流体通过重力被输送到流体入口，由此消除了对泵的需要。

可选地，空气炸锅1还可以包括流体流量调节器56，该流体流量调节器56被配置为控制从流体入口5引入热空气流中的流体的流速。流体流量调节器56可以被配置为将恒定质量流速的流体提供给流体入口5以被直接引入循环的热空气流中。因此，流体流量调节器56限制流体的流动并且在食物制备室2中提供预定的固定湿度水平。固定的湿度水平可以特定于空气炸锅的一个型号。例如，流体流量调节器56可以包括在重力影响下调节流体流量的孔(未示出)。备选地，流体流量调节器56可以是可调节的，以改变到流体入口5的流体的流速，如下文将描述的。在这样的实施例中，食物制备室2中的湿度水平不是固定的，并且可以通过调节流体流量调节器56来改变。流体流量调节器56可以是手动可调节的或者可以被自动调节以实现预定的湿度水平，正如下文将要描述的那样。

流体流量调节器56可以包括泵57。泵57可以位于储存器52的出口处，并且被配置为在到流体入口5的压力下沿着连接管54将流体从储存器泵送到流体入口5，如图1所示。例如，泵57可以是但不限于蠕动泵、隔膜泵或电磁泵。

图2示出了储存器52、流体流量调节器56和流体入口5的第二实施例的示意性截面。如图1所示，流体入口5包括喷嘴51，该喷嘴51通过连接管54连接到储存器52。然而，在第二实施例中，流体流量调节器包括阀58。阀58打开以允许来自储存器52的流体流动到在连接管54另一端处的喷嘴51。应当理解，一个备选实施例可以包括图1中示出的泵57，和阀58以通过流体入口5调节引入热空气流中的流体的流速。

可选地，储存器52可以包括流体传感器59，该流体传感器59配置为检测储存器52中的流体量。因此，当流体水平低时，空气炸锅1可以警告使用者，使得储存器52可以重新-填充。

在其中蒸汽是待直接引入热空气流中的流体的实施例中，储存器52可以可选地包括加热器(未示出)，该加热器配置为加热液态水直至其蒸发。在这样的实施例中，连接管54将连接到罐53的顶部而不是如图2所示的底部。

图3示出了空气炸锅1的一个备选实施例。空气炸锅1与上述实施例大致相同，因此在此将省略详细描述。此外，空气炸锅1的特征和部件将保持相同的术语和附图标记。

在图3所示的实施例中，空气炸锅1的流体入口5可选地包括文丘里泵61，其被配置成将流体直接喷射到循环的热空气流中。文丘里泵61位于循环通道27的竖直区段42。文丘里泵61用于通过产生气雾剂将流体直接引入循环的热空气流中。

图4示出了在图3所示的空气炸锅1的实施例中用作流体入口5的文丘里泵61的详细视图，其中省略了喷嘴51。文丘里泵61包括会聚区段62和发散区段63。会聚区段62在发散区段63的上游。会聚区段62包括入口64，该入口64配置为允许循环通道27中的循环的热空气流(的部分)进入文丘里泵61，如图3所示。连接管54通过其喉部66处的流体端口65通向文丘里泵61。喉部66是会聚区段62和发散区段63相遇的地方并且是具有最小截面积的文氏管泵61的区段。发散区段63包括出口67，以允许引入到流中的循环热空气流和流体的混合物离开文丘里泵61，这将在下文中解释。

现在参照图3和图4，通过旋转风扇4使循环流动的热空气沿循环通道27流动。当流体到达文丘里泵61时，其被分成两部分；一部分绕过文丘里泵61并且另一部分流入文丘里泵61的入口64。随着热空气流动通过会聚区段62，文丘里泵61的截面积减小。为了保持连续性，随着热空气的质量流速恒定，会聚区段62的截面面积的减小导致通过会聚区段62的热空气流的速度增加。因此，为了维持能量守恒，热空气流速的增加伴随着热空气流压力的降低。

喉部66处的压力降低最大，因为这是热空气以其最高速度流动的地方。压力降低使在流体入口5中产生部分真空，并因此使流体从流体端口65被直接吸入文丘里泵61内的热空气流中。热空气和流体的混合物行进通过文丘里泵61的分散区段63，在那里恢复压力，伴随着流动的减速，并从出口67流出(由虚线箭头D2表示)以重新接合绕过文丘里泵的热空气流61。

可选地，如图3所示，喷嘴51可用于调节进入文丘里泵61的流体端口65的流体的流量。喷嘴51位于连接管54和文丘里泵61之间以调节引入循环热空气流中的流体的流速。喷嘴51还有助于确保流体作为喷雾直接引入热空气流中。应该理解，流体流量调节器56可以包括泵、阀和喷嘴的任何组合。优选地，文丘里泵61被对齐，使得其平行于循环热空气流的方向。这有助于减少(如果不能防止的话)空气流过管的开口端时产生的噪音。

文丘里泵61位于食物制备室2的下部分2b中并固定在外壁16的下部分16b上。文丘里泵61从连接管54可拆卸，该连接管54从储存器52输送流体。因此，食物制备室2的下部分2b可以从外壳12滑动地移除，以使能用户接近食物容纳空间11。

优选地，文丘里泵61和连接管54之间的连接(未示出)是推入配合连接，使得当下部分2b滑入或滑出外壳12时，文丘里泵61自动断开或重新连接到连接管54。连接管54固定地安装在空气炸锅1的外壳12中。文丘里泵61可以包括固定安装并延伸穿过食物制备室2的外壁16以连接至连接管54的连接部分(未示出)。

优选地，在连接管54靠近文丘里泵61的端部处存在阀(未在图3中示出)，以防止文丘里泵61断开时的泄漏。拆卸文丘里泵61的优点在于，食物制备室2的下部分2b可以从空气炸锅的其余部分移除并且容易清洁。备选地，连接管54可以是柔性的，使得当下部分被推回到外壳12中时，当食物制备室的下部分2b滑出并且塌陷时，连接管54可以变直。

可选地，空气炸锅1还包括控制器71，如图1和图3所示。控制器71被配置为控制流体流量调节器56。控制器71可以用于控制食物容纳空间11中的流体的流速或湿度。控制器71还可以适于控制空气加热器3和风扇4以使热空气流循环到食物原料。

控制器71可以包括处理器72，该处理器72可以被实施为例如但不限于适当编程的微处理器或微控制器或多个微处理器或微控制器。控制器还可以包括存储器73。存储器73可以采取任何合适的形式。存储器73可以包括非易失性存储器和/或RAM。非易失性存储器可以包括只读存储器(ROM)、硬盘驱动器(HDD)或固态驱动器(SSD)。除其他之外，存储器存储用于控制空气炸锅1的操作系统，特别是空气加热器3、风扇4和流体流量调节器56。处理器72使用RAM以用于暂时存储数据。

可选地，空气炸锅1可以包括用户界面76，如图1和图3所示。用户界面76被配置为允许用户容易地操作空气炸锅1。用户界面76可以允许用户基于预定程序操作控制器71以控制空气加热器3、风扇4和/或流体流量调节器56。用户界面76可以包括用于调节空气加热器3的温度、风扇4的旋转速度、通过流体流量调节器56的流体的流速和/或旋钮以在预定烹饪方法件选择。旋钮可以允许用户在预定值之间进行选择或者选择一个范围内的任何值。备选地，用户界面可以包括按钮(未示出)或触摸屏(未示出)。

在一个实施例中，如图1和图3所示，用户界面76允许用户选择通过流体流量调节器56的流体的流速。因此，流体流量调节器56必须是可调节的。也就是说，图1所示的泵57可以通过例如改变其往复运动或旋转的速率来改变将流体从储存器52泵送到流体入口5的速率。在图2的实施例中示出的阀58可以通过调节其打开的时间量或打开的程度来改变流体的流速。示出为图3中的流体流量调节器56的喷嘴51可以通过改变其孔口(未示出)的尺寸来改变从储存器52到流体入口5的流体的流速。孔口越大，流速越大。

可选地，空气炸锅1还可以包括湿度传感器77，如图1和图3所示。湿度传感器77被配置为检测循环的热空气流的湿度水平并将指示湿度水平的信号发送控制器71。湿度传感器77可位于流体入口5下方的循环通道27中。优选地，湿度传感器77位于流体入口5下游足够远的距离处以允许流体引入循环通道27中以与循环的热空气流基本均匀混合。一个湿度传感器77可以布置在每个流体入口5下方。备选地，湿度传感器77可以位于食物容纳空间11中。湿度传感器77可以测量例如但不限于绝对湿度或相对湿度。

在空气炸锅1的一个实施例中，控制器71可以解释从湿度传感器77接收到的信号并且在用户界面76的显示器(未示出)上显示湿度水平。用户然后可以手动调整设置以在食物容纳室11中获得期望的湿度。备选地，在另一个实施例中，用户可以使用用户界面76选择期望的或预定的湿度值或范围。然后控制器71监测由湿度传感器77生成的信号。控制器71响应于该信号并控制流体流量调节器56以调节流体到流体入口5的流量以保持预定的湿度范围。

食物制备室2中的绝对湿度水平受到循环热空气流中的水量以及由流体入口5直接引入热空气流中的水的流速的强烈影响。在本发明的一个实施例中已经发现，当通风口47的百叶窗(未示出)打开时，为了产生并保持食物制备室2中的最大绝对湿度，流体流量调节器56必须将水以约为10g/min的速度供应到流体入口5。流速补偿通过通风口47离开食物制备室2的流体以及由于壳体不整齐引起的空气炸锅1中的任何泄漏。

食物制备室2中的蒸汽的绝对湿度水平可以通过流体流量调节器56来控制。例如，当通风口47的百叶窗(未示出)完全打开时，为了达到最大湿度的25％，可能需要3g/min的流速，为了达到最大湿度的50％，可能需要5g min的流速，为达到最大湿度的75％，可能需要7g/min的流速，并且为达到最大湿度的100％，可能需要10g/min的流速。优选地，为了将过热蒸汽环境保持在100℃至200℃的温度范围内，需要5g/min至10g/min的流速。

可选地，控制器71可以被配置为调节到流体入口5的流体的流速，使得引入热空气流中的流体的质量等于由空气加热器3蒸发的流体的质量。因此，通过减少引入热空气流中的流体量，引入循环热空气流中的所有流体被蒸发。此外，如前所述，没有逸出食物容纳空间11的液体通过通风口47被排出。但是，这可能导致湿度水平低于预定范围并且烹饪结果较差。备选地，控制器71可以被配置为调节空气加热器3的温度，使得由空气加热器蒸发的流体的质量等于引入热空气流中的流体的质量。然而，这可能导致食物容纳空间11中的温度过高而不利于烹饪和较差的烹饪结果。

因此，应该理解的是，控制器71可以被配置为调节到流体入口5的流体的流速和空气加热器3的温度两者以确保最佳的烹饪条件以及所有液体的蒸发经由排气开口26离开食物容纳空间11。

在另一个实施例(未示出)中，空气炸锅1可包括在流体入口5上方的循环通道27中的湿度传感器77，以生成指示已经通过空气加热器3的热空气流的湿度的信号，以确定空气加热器3蒸发已经离开食物容纳空间11的循环热空气流中的所有液体的效果。

此外，控制器71可以可选地配置为控制风扇4，使得风扇的转速可以改变以产生不同的烹饪结果。应该理解，控制器71还可以基于存储在存储器73中的预定程序或基于经由用户界面76进行的输入来控制空气加热器3、风扇4和流体流量调节器56被激活的时间段，使得根据食物容纳室11中的食物原料的类型和所需烹饪的类型可以遵循各种不同的烹饪方法。

在一些实施例中，空气加热器3可以包括偏转器(未示出)。在这样的实施例中，流体入口5被定位成朝向偏转器引导流体。偏转器被空气加热器3加热，使得当流体接触偏转器时，流体被蒸发并且通过由旋转风扇4产生的循环的热空气流的而被运送到食物容纳空间11。

现在将参照图3至图5描述在空气炸锅1中制备食物原料的方法。参照图5，该方法包括以下步骤：

-将待烹饪的食物原料放入食物制备室2(步骤a)，

-加热食物制备室2中的空气(步骤b)，

-使已加热空气流在食物制备室2中循环(步骤c)，以及

-将流体直接引入循环的热空气流中(步骤d)。

可选地，该方法可以进一步包括以下步骤：

-感测热空气流的湿度(步骤e)，以及

-根据感测到的湿度调节流体流量，以将循环的热空气流的湿度保持在预定范围内(步骤f)。湿度的范围是0％至100％，并且优选地是50％至100％。优选地，预定的湿度范围在标准大气压力和100℃至200℃的烹饪温度范围内实现。因此，将生成过热蒸汽，适于油炸食物原料，更具体地说，适于引起美拉德(Maillard)反应，其将使食物原料具有油炸口味和褐色。

参照图3，当用户利用空气炸锅1烹饪食物原料时，第一个动作是握住手柄31并将食物制备室2的下部分2b拉离上部分2a并从外壳12拉出以经由下部分2b的上开口28接近食物容纳空间11。下部分2b的移动使得文丘里泵61的连接部分(未示出)与连接管54断开。用户通过下部分2b的上开口28将食物原料81放置在内壁21的底部22上的食物容纳空间11中。

一旦食物原料已经放入食物容纳空间11中，用户将下部分2b滑动回到外壳12中，使得文丘里泵61重新连接到连接管54并且使得食物制备室2的外壁16的下部分16b与食物制备室2与上部分16a齐平以形成基本密封的室。如上所述，用户然后使用用户界面76选择空气油炸锅1遵循的烹饪方法。

控制器71向马达36发送信号以激活，这使风扇4的至少一个叶片37旋转并使起食物制备室2中的流循环。

控制器71还向空气加热器3发送信号以激活它，使得空气加热器3加热至由用户在用户输入界面上输入所需的温度。空气加热器3通过辐射加热食物容纳空间11中的食物原料81并且也在气体从内壁21的顶部25的空气排出口26吸出时加热空气流。空气加热器3的温度由控制器71控制使得热空气流处于正确的温度以对食物原料81具有期望的烹饪效果，并且朝向空气排出口26吸入的液体在其离开食物容纳空间11之前蒸发，而不会对食物原料81产生不利影响。

热空气流通过排气开口26离开食物容纳空间11，并且由于由旋转风扇4引起的压力梯度和由外壁16的顶部19形成的边界而沿着循环通道27的顶部区段41偏转。热空气流沿着径向方向朝向外壁16的侧壁18水平行进，其中一些热空气通过通风口47排出，并且其余的流被引导到循环通道27的竖直区段42中。

循环通道27中的热空气的循环流动由于风扇4的旋转而具有涡流分量。因此，循环通道27的竖直区段42中的文丘里泵61定位成与竖直方向成一角度以基本匹配流的角度以减小(如果不能防止)由流过文丘里泵61的入口64的流动的湍流所引起的噪音生成。循环的热空气流被分成绕过文丘里泵61的部分和进入入口64的部分。

现在参照图4，进入入口64的空气流入文丘里泵61的会聚区段62，该会聚区段向下会聚到喉部66，该最小截面积的点使热空气流入文丘里泵61以加速到这一点并减小压力。压力的降低从连接管54和喷嘴51通过流体端口65吸入流体(例如香料溶液)并进入热空气流，如图3所示。当流体和热空气的混合物从喉部66流出时，其进入发散区段63，在发散区段63处流的速度降低并且压力在其离开出口之前恢复并且与绕过文丘里泵61的热空气流的部分混合。

返回参照图3，然后，热空气和流体的流动沿着循环通道27的底部区段43被引导，并且由空气偏转器46向上推动通过形成空气入口24的网到达食物容纳空间11。一旦进入食物容纳空间11，热空气流和流体的全部围绕食物原料81流动，根据需要递送热量、水分和/或风味的组合以烹饪食物原料81。

当热空气和流体的混合物从文丘里泵61的出口流到食物容纳空间11中的空气加热器3时，其流过湿度传感器77。湿度传感器77生成指示流动湿度的信号并将其发送到控制器71。控制器71监视该信号并确定湿度是否在由用户限定的预定范围内。如果湿度太高，则控制器71控制喷嘴51以减小流体流过的孔口(未示出)的尺寸，以减小引入流中的流体的流速并因此降低湿度。如果湿度太低，则控制器71控制喷嘴51以增大流体流过的孔口(未示出)的尺寸，以增加引入流中的流体的流速并因此增加湿度。

在一些实施例中，另一个湿度传感器77可位于空气加热器3与通风口47或文丘里泵61的入口64之间。在这样的实施例中，当在空气加热器3之后的放置的湿度传感器生成指示比可接受的更高的湿度，控制器71将控制空气加热器3升高其温度，以确保流向空气排放开口26的液体蒸发。控制器71将继续执行由用户经由用户界面76所指示的期望的烹饪方法，并且将相应地控制空气加热器3、风扇4和流体流量调节器56。

可选地(未在图5的流程图中示出)，该方法还可以包括以下步骤：

-从食物制备室2中取出食物原料(一旦煮熟)。实际上，这隐含地意味着用户将首先必须关闭通风口47的百叶窗(未示出)。

-使已加热的空气流在食物制备室2中循环。该步骤意味着开启空气加热器和风扇。

-将流体直接引入循环的热空气流中以清洁食物制备室2。因此，食物残渣(诸如油)被加热并冲洗到食物制备室2的底部。由于在食物制备室2中炎热和潮湿的条件，一旦执行该方法，食物残渣变得更容易擦除。

以上描述的实施例仅用于举例说明，并不旨在限制本发明的技术方案。尽管本发明参照优选实施例进行了详细描述，但本领域技术人员将理解本发明的技术方案可以在不脱离本发明技术方案的范围的前提下被修改或等同替换，所做修改和等同替换也将落入本发明的权利要求的保护范围中。在权利要求中，表述“包括”并不排除其他元素或步骤，并且不定冠词“一/一个(a/an)”并不排除复数的可能。权利要求中的任何附图标记不应被视为对本发明保护范围的限制。

Claims (16)

1.一种使用高速的热空气流制备食物原料(81)的空气炸锅(1)，所述高速的热空气流流动通过所有所述食物原料和/或围绕所有所述食物原料流动以提供全面油炸，所述空气炸锅包括：

-食物制备室(2)，用于容纳所述食物原料(81)；

-空气加热器(3)，用于加热所述食物制备室(2)中的空气；

-风扇(4)，用于循环所述食物制备室(2)中的热空气流；和

-流体入口(5)，用于将流体直接引入循环的所述热空气流中，

其中所述食物制备室(2)包括：

食物容纳空间(11)；

内壁(21)，具有与顶部(25)相对的底部(22)和侧壁(23)，所述侧壁(23)围绕所述底部延伸并且在所述底部与所述顶部之间延伸，使得限定所述食物容纳空间；

空气入口(24)，被包括在所述底部中；

排气开口(26)，被包括在所述顶部中；

外壁(16)；以及

循环通道(27)，在所述外壁和所述内壁之间，以用于经由所述循环通道在所述食物容纳空间内循环空气，所述流体入口位于所述循环通道中。

2.根据权利要求1所述的空气炸锅(1)，还包括流体流量调节器(56)，以控制从所述流体入口(5)引入所述热空气流中的流体的流速。

3.根据权利要求2所述的空气炸锅(1)，其中所述流体流量调节器(56)包括泵(57)。

4.根据权利要求2或3所述的空气炸锅(1)，其中所述流体流量调节器(56)包括阀(58)。

5.根据权利要求2或权利要求3所述的空气炸锅(1)，包括控制器(71)，用于控制所述流体流量调节器(56)和传感器(77)，所述传感器位于循环的所述热空气流中以生成指示循环的所述热空气流的湿度的信号，所述控制器(71)响应于所述信号来控制所述流体流量调节器、以调节到所述流体入口(5)的流体的流量，以保持预定的湿度范围。

6.根据权利要求5所述的空气炸锅(1)，其中所述空气加热器(3)被配置为蒸发所述热空气流中的流体，使得引入所述热空气流中的所述流体的质量等于由所述空气加热器蒸发的所述流体的质量。

7.根据前述权利要求1-3或6中任一项所述的空气炸锅(1)，其中所述流体入口(5)包括喷嘴(51)。

8.根据前述权利要求1-3或6中任一项所述的空气炸锅(1)，其中所述流体入口(5)包括文丘里泵(61)，以将流体喷射到循环的所述热空气流中。

9.根据前述权利要求1-3或6中任一项所述的空气炸锅(1)，包括储存器(52)，用于容纳待从所述流体入口(5)引入循环的所述热空气流中的流体的源。

10.根据前述权利要求1-3或6中任一项所述的空气炸锅(1)，其中所述流体是水或蒸汽，并且所述空气加热器(3)被配置为将所述水或蒸汽加热至具有高于100℃的温度的过热蒸汽。

11.根据权利要求10所述的空气炸锅(1)，其中所述过热蒸汽具有高于120℃的温度。

12.根据权利要求10所述的空气炸锅(1)，其中所述过热蒸汽具有高于130℃的温度。

13.一种使用高速的热空气流在空气炸锅(1)中制备食物原料的方法，所述高速的热空气流流动通过所有所述食物原料以提供全面油炸，所述方法包括：

(a)将待烹饪的食物原料放入食物制备室(2)的食物容纳空间中，所述食物容纳空间由内壁(21)限定，所述内壁(21)具有与顶部(25)相对的底部(22)和侧壁(23)，所述侧壁(23)围绕所述底部延伸并且在所述底部与所述顶部之间延伸，所述底部包括空气入口(24)，并且所述顶部包括排气开口(26)；

(b)加热所述食物制备室中的空气；

(c)使已加热的空气流在所述食物容纳空间中经由所述食物制备室的所述内壁和外壁之间的循环通道(27)循环，使得所述已加热的空气循环通过放置在所述食物制备室中的所述食物原料，

(d)将流体直接引入所述循环通道中，所述热空气流在所述循环通道中循环。

14.根据权利要求13所述的方法,其中所述高速的热空气流围绕所有所述食物原料流动。

15.根据权利要求13或14所述的方法，还包括：

(e)感测循环的所述热空气流的湿度，

(f)根据感测到的所述湿度调节所述流体的流量，以将循环的所述热空气流的所述湿度保持在预定范围内。

16.根据权利要求15所述的方法，还包括：

(g)从所述食物制备室(2)中取出所述食物原料，

(h)使已加热的空气流在所述食物制备室中循环，以及

(i)将流体直接引入循环的所述热空气流中，以清洁所述食物制备室。

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