CN114615914A

CN114615914A - 用于基于能量可用性加热的烤箱内的加热分布和传送系统的动态调制和二进制化

Info

Publication number: CN114615914A
Application number: CN202080058948.6A
Authority: CN
Inventors: N.P.德卢卡
Original assignee: De Luca Oven Technologies LLC
Current assignee: De Luca Oven Technologies LLC
Priority date: 2019-06-19
Filing date: 2020-06-19
Publication date: 2022-06-10
Also published as: AU2020298254A1; WO2020257567A1; CA3148269A1; US20220202021A1; EP3986139A1

Abstract

一种加热移动物品的烤箱系统包括：能够沿着移动路径以一种以上速度移动的传送带；沿着移动路径定位的热源；用于以恒定速度加热移动物品的基准加热分布；传感器，用于检测在特定时刻或一段时间内热源可用的能量；以及基于可用能量将基准加热分布动态地修改成包括可变传送速度的修改加热分布的系统，其中，当移动物品离开烤箱系统时，由热源提供给移动物品的能量等于根据基准加热分布提供的能量。

Description

用于基于能量可用性加热的烤箱内的加热分布和传送系统的动态调制和二进制化

技术领域

本公开教导了一种基于高速烤箱内的加热器或加热器组可用的能量来调制一个或多个加热元件以及穿过烤箱的传送系统的辐射加热特性的方法。该系统可扩展到一组高速烤箱，进一步共享能源，比如电网、电源、电池、电容器或其组合。在本教导中使用的加热器元件允许它们被快速切换。示例性加热器元件包括辐射加热器，其特征在于通常具有小于0.5欧姆的低电阻、小于0.25克每平方厘米的低热质量和大表面积，从而可以在几秒钟内以0.5-3微米的红外峰值辐射谱开启和关闭；灯泡，其可以在高或低电压下工作，或者当使用加热流体时，例如使用空气冲击烤箱和相关的阀和鼓风机。

整个系统使用基准加热分布来将特定量的能量给予到单个或多个食物或非食物物品上，并且考虑到可用能量或由能量源传送到加热器元件的功率以及物品传送系统通过烤箱的速度的同时修改来修改所述分布。本教导对于能量受限的环境尤其有用，例如电网功率波动的区域、高功率烤箱以及移动或远程烤箱应用。

背景技术

De Luca在美国专利US20100166397中充分描述了加热器网的使用，作为以低电压向烤箱加热腔安全输送高功率的手段。De Luca描述的用于输送在1-3微米(这对于烹饪食品例如烤面包是最理想的)的波长下输出的高功率的典型手段包括使用这样的元件：其在形成具有平行的顶部和底部元件的0.25米×0.25米的烤箱时具有其电阻与黑体辐射表面积的比率小于2欧姆/平方米的典型特性。类似的网也可以用通过冲压、喷水切割、化学蚀刻、激光切割、放电加工或其他过程形成的平原料来制造，并且可被认为是对于本领域技术人员的明显延伸。创建具有被定制以在适当的驱动电压(例如12-24伏)下提供正确电阻的切割图案的网是现有技术的进一步延伸，并且该网如果形成为具有用于典型烤箱的0.25米乘0.25米(或0.0625平方米)的烹饪区域的烤箱则将具有小于2的DER。

在美国临时专利申请62/730878“用于高速烤箱中的多平面加热器元件”、62/730893“用于高速烤箱中的结合初级导体的加热器元件”和62/801750“用于结合新型张紧系统的高速烤箱中的多平面加热器元件”中，描述了新型网加热器元件，其具有使它们适用于高速烤箱比如传送带烤箱的特性。在美国未决申请US20160345591A1中，描述了一种连续加热器元件更新系统，该系统还可应用于具有显著可变产量的传送带烤箱，例如时间、所需加热循环和通过烤箱放置的物品数量变化的应用。可以看到可变加热条件的应用包括间歇批处理加热、快速原型部件的固化、住宅或商业场所油漆的固化或干燥、诸如餐馆、自动售货机、体育场食品亭、便利店或食品车的按需烹饪以及远程控制加热应用。

在PCT专利申请WO20141055457A1中，De Luca描述了一种连续传送带烤箱，其中一个或多个加热器元件沿着传送带放置，并且基于预定的烹饪模分布选择性地开启和关闭以烹饪或加热物品。烤箱可以使用连续的传送带运动来基于物品的特定位置和可以脉冲的快速启动加热器的组合来形成烹饪食谱。

与需要恒定功率输入和预热烤箱以产生热量“储备”的其他传送带烤箱相比，按需快速启动加热仅在实际烹饪循环期间或非常接近实际烹饪循环时开启加热元件。典型的传送带烤箱包括Vollrath SO4单元、Edge 3240比萨烤箱、Hatco TPT烤面包机、DespatchIndustries W5系统和Middleby Marshall PS-520比萨烤箱。这些烤箱通常需要将烤箱预热到所需的操作温度，并在不烹饪物品时保持该温度。当从室温开始时，对于实现500度的典型操作温度的烤箱，15-20分钟的典型升温时间是常见的。与废热和启动时间相关的成本以及与通过通风或空调去除废热相关的辅助成本可能很高。在淡季期间工作环境的噪音污染是这些烤箱的“持续工作”条件以及这些烤箱的环境影响的额外结果。

作为示例，考虑根据IBIS World(2019年3月)的470亿美元和93000家商店的美国2019年比萨业；假设比萨饼的平均价格为10美元，每家商店一周7天营业，每天营业11个小时，那么每家商店每天要做大约138个比萨饼。如果一个典型的比萨饼需要6分钟来烹饪，并且每家商店至少有2个烤箱，那么每个烤箱将在一天的62％的时间里工作。在一天24小时营业的商店中，这种使用效率在一天中会下降到28％(即每个烤箱在一天中有72％的时间处于空闲)。在便利店中，相同的烤箱使用特性可能更差，因为比萨饼的销售量明显较低。进一步假设每个烤箱在待机时使用1000W，仅仅为了保持所需的温度，每个烤箱对在空闲时每天将使用8.36千瓦时的能量。延伸到所有比萨店的一年时间里，这相当于浪费了2.838亿千瓦时的能量，或者相当于一个32.4兆瓦的发电厂一年运行的能量，或者足够32000个家庭一年使用的能量。同样的示例可以扩展到其他行业和市场。

现有烤箱和传送带烤箱的另一个限制是它们通常不能保持超过500度的温度。举个示例，包括比萨在内的很多食物在900-1200度的高温下烹饪又好又快。根据斯蒂芬-玻尔兹曼定律：J＝σT4。

辐射能量J是温度T的四次方乘以斯蒂芬玻尔兹曼常数σ的函数。因此，如果烤箱的温度是两倍高，辐射的能量将是16倍，如果烤箱在50％或更多的时间里处于空闲则将导致显著且昂贵的损失。

像大多数烤箱一样，传送带烤箱的温度控制通过恒温器来调节，并且在大多数传送带烤箱的情况下，带的速度允许或多或少的能量给予物品。一些比萨饼烤箱如MiddlebyMarshall PS-520使用在烤箱腔内流通的加热空气，然后当食品在传送带上移动时冲击食品。这种撞击式烤箱能够增加或降低鼓风机的速度，从而调制所施加的热量。这些编程设置可以包括烤箱温度、传送带速度和鼓风机速度，然而当物品经过时，这些设置在物品加热的整个过程中保持固定，并且通常需要一些时间(大约几分钟或更长)来改变。

为了确保在上述烤箱内生产的产品的一致性，使用具有恒定速度的传送带是至关重要的，烤箱内的稳态温度也是如此(以及在冲击烤箱的情况下的鼓风机速度)。由于改变烤箱温度的反应时间通常为1-10分钟(代表食物烹饪的全部或大部分时间)，一旦物品放置在传送带上，速度需要保持不变，以确保产品的一致烹饪。在某些情况下，可以多次将物品放入传送带烤箱中，或者提前取出，以便正确加热物品；在同一传送带烤箱中烹饪比萨饼和鸡翅可能就是这种情况。

相比之下，专利申请WO20141055457A1中描述的高速烤箱使用可在几秒钟内达到900华氏度的加热元件；在烤箱内烹饪比萨饼的时间非常短(大约0.5-3％)。因此，元件开启和关闭的循环可以快速地完成，以便将不同量的能量给予物品。尽管能够通过调节传送带的速度以及加热器元件的开关循环来灵活地改变加热“配方”,但这必须在物品被插入烤箱之前完成(假设期望相同的能量分布)，因为当物品在设定的时间段内移动通过烤箱时，参数变得相互关联以在物品上给予固定量的能量。另一个限制是，这些烤箱使用高功率元件，如果全部同时开启，将需要大功率负载，而餐馆通常没有。

现有烤箱的另一个限制是它们依赖于来自电源出口的可预测的能量输入。在许多地方，电力不可靠，停电是常见的，烤箱温度可能会波动，最终生产的产品不一致。这种意外的电力中断或不可靠的输入也会影响为加热元件供电的变压器或电源。在使用来自诸如电容器和电池之类的装置的存储能量来为传送带烤箱中的加热元件供电的情况下，电压下降会显著影响加热器元件的温度，从而影响整个烤箱性能。因此，无法针对这种低功率或低温条件校正配方是重大的现存问题。

在一些情况下，如共同未决申请WO2013166519A1“在移动设备中结合储能烤箱的加速加热、烹饪和分配”的图9中所述，可以测量电流和电压，并将特定的焦耳数给予食物。在这种情况下，传送带简单地将食物移动到固定位置，热量由一个或多个元件给予；一旦烹饪完毕，物品就会被移出烤箱。由于传送带在烹饪循环过程中是静止的，所以不能同时将额外的比萨饼移入烤箱，从而降低了系统的显著优势。

因此，以下发明的主要目的是提供一种传送带烤箱，其允许不同的物品放置在传送带上，并且允许在传送带移动时实现可变的加热分布。

本发明的另一个目的是灵活分配和使用烤箱中的热能，以最大化烤箱的效率。

下述发明的另一个目的是，尽管输入能量不足或过剩，烤箱也能在物体通过烤箱时对其进行适当加热。

本发明的另一个目的是烤箱提供高效率，并且在不使用时通常保持关闭。

以下发明的另一个目的是允许构造灵活的烹饪配方，其可以针对不同的传送带速度、烤箱温度、鼓风机温度、鼓风机速度、功率可用性、物体类型和位置进行调节。

发明内容

本教导提供了传送带烤箱设计中的新颖能量分配系统的实施例及其特征，提供了各种益处。该系统包括具有能够以一种以上速度移动的传送带的烤箱，沿传送带长度定位的一个或多个热源(包括DER小于2的加热器元件或空气冲击喷嘴)，用于将特定加热元件的热量保持在限定区域内的反射器或隔离器，传感器或输入，用于检测或定义在进入烤箱之前放置在传送带上的一个或多个物体的尺寸和类型，预定的加热配方，用于以恒定的带速度或预定的所需温度分布加热通过烤箱的物品，传感器，用于检测在特定时刻或在一段时间内可用的能量，包括电压、电流、温度，以及空气速度传感器，基于能量可用性关联传送带行进的适当速度的系统，以及快速调制应用于产品的热量的装置，包括使用阀、多个鼓风机或能够极快关闭的加热元件。

烤箱的使用包括在进入烤箱之前首先将待处理的物体放置在传送带上。在检查或定义物品时，加热分布被识别；这可能包括物品所需的平均温度标记或峰值，以及当物品以恒定速度通过时烤箱内的标准分布。基于物品通过的基准速度和加热分布，模型可被模拟以分配与位置和时间相关的能量块，从而由烤箱内的一个或多个加热单元施加。此外，通过测量可从高速加热元件的电源获得的能量或通过空气冲击叉的空气的温度和速度，传送带的速度可以与由热源传递的热量一起被调制，热量被调制(通过开关、阀或鼓风机速度)成确保在最短的时间内的一致的产品加热。

一个或多个计算机的系统可以配置成通过在系统上安装在操作中使系统执行动作的软件、固件、硬件或它们的组合来执行特定的操作或动作。一个或多个计算机程序可以配置为通过包括指令来执行特定的操作或动作，指令在由数据处理装置执行时使该装置执行这些动作。一种加热移动物品的烤箱系统包括：能够沿着移动路径以一种以上速度移动的传送带；沿着移动路径定位的热源；用于以恒定速度加热移动物品的基准加热分布；传感器，用于检测在特定时刻或一段时间内热源可用的能量；以及基于可用能量将基准加热分布动态地修改成包括可变传送速度的修改加热分布的系统，其中，当移动物品离开烤箱系统时，由热源提供给移动物品的能量等于根据基准加热分布提供的能量。该方面的其他实施例包括相应的计算机系统、装置和记录在一个或多个计算机存储设备上的计算机程序，每个都配置为执行该方法的动作。

实施方式可以包括一个或多个以下特征。烤箱系统，其中传送带是变速的，并且其速度可以在计算机控制下调节。热源包括一个或多个加热器，其电阻与黑体辐射面积之比小于2。热源包括由低于48伏供电的一个或多个加热器。热源包括一个或多个灯泡。热源包括使用鼓风。热源包括旨在将特定加热元件的热量保持在限定区域内的反射器或隔离器。

传感器可以包括以下中的一个或多个：电压传感器、电流传感器、温度传感器和空气速度传感器。基准加热分布和分布的任何变化可以包括每个热源的一系列开启和关闭时间。基准加热分布和分布的任何变化可以包括气流速度的变化。基准加热分布和对分布的任何改变可以包括空气流量的改变。基准加热分布可以包括由每个热源或加热器给予的能量，并且其中，所述基准加热分布可以改变成在不同的时间段内将相同的合成能量传递给通过烤箱的物品。基准加热分布和传送带速度的调节可以在10到30秒的时间内进行。基准加热分布和传送带速度的调节可以在1至30秒的时间内进行。基准加热分布和传送带速度的调节可以在0.001至1秒的时间内进行。热源可能在5秒钟内达到500华氏度。热源可能在5秒钟内达到900华氏度。基准加热分布可以与通过烤箱加热的一个或多个物品的长度相关。可以使用传感器比如相机、重量传感器、激光器、二极管、反射器、霍尔效应传感器、RFID传感器或超声波传感器来检测物品的物体长度。可以使用诸如按钮或旋钮的手动选择来检测物体长度。移动物品的长度可以由相机或其他传感器识别，例如相机、重量传感器、激光器、二极管、反射器、霍尔效应传感器、RFID传感器或超声波传感器。

可以从诸如电子存储器的数据库中检索物体的基准烹饪分布。可以使用诸如按钮或旋钮的手动选择来检测物体的基准烹饪模式。要通过传送带加热的物品的基准烹饪分布可以与已经通过烤箱的一个或多个物品的基准烹饪分布相结合。烤箱中物品的基准烹饪或温度分布可以基于来自监控烤箱中物品的温度或其他传感器的输入来修改。热源可以包括使用感应加热。热源可以包括使用流体，例如空气、油、水或蒸汽。热源可以包括使用微波。热源可以包括使用传导加热。烤箱可以安装在移动的车辆上。电源可以包括发电机。电源可以包括使用鼓风。

烤箱可以包括能够在5秒内达到900华氏度的至少一个加热器元件，并且其中，所述加热元件形成为两个端对端U形，它们一起形成圆形路径。烤箱，加热器元件的供电可以发生在不移动的中心位置。两个或更多个加热器元件可以沿着传送系统穿过烤箱的路径连接。该方面的其他实施例包括相应的计算机系统、装置和记录在一个或多个计算机存储设备上的计算机程序，每一个配置为执行所述方法的动作。

一个总的方面包括一种使用传送带烤箱的过程，其可以包括：将物品放置在传送系统上；为物品选择长度和基准烹饪分布；基于要通过烤箱加热的现有或未来物品，在通过烤箱之前或通过其加热调节基准加热分布；以及相应地同步传送速度，以便当物品离开烤箱时给予物品正确的能量。该方面的其他实施例包括相应的计算机系统、装置和记录在一个或多个计算机存储设备上的计算机程序，每一个配置为执行所述方法的动作。

应当理解，前面的一般描述和下面的详细描述都是示例性和说明性的，并且旨在提供对所要求保护的本发明的进一步解释。

附图说明

附图被包括进来以提供对本发明的进一步理解，并且被并入并构成本说明书的一部分，附图示出了本发明的实施例，并且与说明书一起用于解释本发明的原理。

图1A是根据各种实施例的单个或多个扁平丝网加热器元件的立体图。

图1B是根据各种实施例的由中央供电的端对端金属丝网单层或多层加热器元件的立体图。

图1C是根据各种实施例的冲击空气加热器元件的照片。

图2是根据各种实施例的集成在烤箱腔内的多个扁平丝网加热器的照片。

图3是根据不同实施例的放置在传送带烤箱上的比萨饼的立体图。

图4是放置在传送带烤箱上的物品的二维图，进一步示出了与这里描述的结合图1A和1B的加热器元件的新型烤箱和能量系统相关的关键尺寸参数。

图5是放置在传送带烤箱上的物品的二维图，进一步示出了与这里描述的结合图1C的空气冲击加热器的新型烤箱和能量系统相关的关键尺寸参数。

图6a和6b是根据各种实施例的示意图，表示动态调制的传送带烤箱的那些元件。

图7是示出根据各种实施例的与被动态调制的高速恒速传送带烤箱相关联的烹饪配方的表格。

图8是示出根据各种实施例的当一个接一个地运行两个物品时降低烤箱的功率需求的传送带速度控制的表格。

在整个附图和详细描述中，除非另有说明，否则相同的附图标记将被理解为指代相同的元件、特征和结构。为了清楚、说明和方便，这些元件的相对尺寸和描述可能被夸大。

具体实施方式

本教导公开了一种基于高速烤箱内的加热器或加热器组可用的能量来调制一个或多个加热元件以及穿过烤箱的传送系统的辐射加热特性的方法。

图1A和1B示出了在美国专利US20100166397、美国临时专利申请62/730878“用于高速烤箱中的多平面加热器元件”、62/730893“用于高速烤箱中的结合初级导体的加热器元件”和62/801750“用于结合新型张紧系统的高速烤箱中的多平面加热器元件”中进一步描述的加热元件1和5。这些加热器元件都能够在3秒钟内达到700-900摄氏度的工作温度，因此可被称为“瞬时接通”辐射加热器。根据现有技术，图1A的加热器1具有固定端3和4，通过它们施加低压高电流，例如24V时105安培(因此2520W)。使用弹簧或其他张紧装置在另一端施加张力。在图1B中，示出了一种新型的高速加热元件5，其具有用于张紧的端部15和16，并且能够通过7和8处的连接在元件17的中心施加功率，通常为24V下的210安培。中心连接7和8用于允许将较低的电压用于加热器元件，其保持小于2的De Luca元件比(参见现有技术的描述和定义)，并且可以在通常用于烹饪诸如比萨饼之类的物品的大宽度(即14-26英寸)下操作。

在图1C中，示出了典型的加热器空气吹送导管或“指状物”10，其与空气冲击传送带(conveyor)烤箱结合使用。空气14在入口12处进入导管13，然后通过出口喷嘴11冲击物品。在一些情况下，指状物10可以与加热器平网丝加热器1或5结合，使得离开端口11的空气穿过或越过丝平网1和5，并且在这样做时被加热。尽管通过喷嘴11的空气14不能被快速冷却或加热，但在导管13中或喷嘴11处的空气流的停止可被快速完成，如同通过停止鼓风机或使用旁通阀来停止空气流14一样。如同加热器元件1和5一样，热鼓风机元件10可以用于快速加热通过传送带烤箱的物品，并且可以容易地“开启”和“关闭”。这种开启和关闭加热器的能力对于加热分布的“二进制化”和“移动”加热配方的二进制成分的能力是至关重要的，以便最大化烤箱的效率，如本文进一步描述。

图2是传送带烤箱20的照片，其中图1B的九个加热器元件5被固定，电源端7和8分别连接到电源线23和24。传送带25沿方向27移动到烤箱腔21中。温度传感器26或其它传感器可用于表征通过烤箱的一个或多个物品的状况，以及整体温度或其它参数，例如湿度和颗粒浓度。反射器49也可用于调制从加热器反射的热量，并进一步施加给传送带25上的物品。

图3是具有沿方向27移动的传送带25的传送带烤箱20的立体图。挡板29覆盖图2所示的烤箱腔21的大部分开口，其前缘34可供比萨饼30通过。传感器601识别比萨饼30的位置和/或尺寸，并且该信息进一步用于调制马达33的速度，马达33驱动链条32并通过轴31移动传送器25。此外，传感器601可以包括温度传感器或其他传感器，以表征比萨饼30并帮助调制其相关的烹饪分布。

图4是烤箱20的示意图，其具有前缘34、以速度V1在方向27上移动的传送带25，直径为D2的比萨饼40完全在烤箱中，直径为D1的比萨饼30部分在烤箱中，五个加热元件5形成顶部阵列41，四个加热元件5位于传送带下方并形成阵列42。已经通过使用一个或多个传感器35的测量识别的比萨饼40和30的相应直径D2和D1以及比萨饼30和40在每个加热器元件5下面经过的时间可以由顶部阵列41上的T1-T5和底部阵列42上的B1-B4来指示。

作为示例，当单个10英寸比萨饼完全通过20英寸连续传送带烤箱时，下列时间可用于评估加热器元件将开启的时间，该烤箱以5.9英寸/分钟的恒定速度运行，具有4英寸宽的加热器元件；当比萨饼30的前缘经过烤箱的边缘34并且同一比萨饼的后缘经过烤箱端部45时，比萨饼30花费5.1分钟的时间经过30英寸的距离。

比萨饼尺寸(英寸) 10

英寸/分钟 5.9

实际时间(分钟) 5.1

类似于图4中的烤箱20，图5是烤箱36的示意图，示出了前缘34、传送带25以速度V1在方向27上移动，直径为D2的比萨饼40完全在烤箱中，直径为D1的比萨饼30部分在烤箱中并具有一个或多个测量传感器35。图5的烤箱不使用加热元件5，而是使用空气冲击加热器10的顶部阵列36和底部阵列37，主鼓风机39迫使空气通过阵列36和37的导管。通过使用位于每个冲击指状物10处的单独的阀43和/或单独的鼓风机44，可以在每个单独的指状物处控制诸如空气的热流体。在一些情况下，冲击加热器10可以使用其他流体，例如油或水或蒸汽来施加热量；传导加热、微波加热、感应加热是其它方法，并且可以使用包括辐射IR、微波、传导、感应和冲击的加热器的组合，并且定义为将能量施加给待加热的物品。

如图4所示，比萨饼30和40在每个加热器元件10下经过的时间可以由顶部阵列36上的T1-T5和底部阵列37上的B1-B4表示。通过改变传送带25的速度，时间T1-T5和B1-B4的值相应地改变，并且假设来自加热器5和10的恒定能量流，给予比萨饼30和40的能量与最佳速度相反地变化。还要注意，如果循环开启和关闭，加热器开启的实际时间是比萨饼在加热器下的总时间的百分比的函数；例如，如果T1＝10秒，循环设置为50％，则时间开启＝5秒。

用数学方法来表示恒定速度，

T_开启＝元件下的总时间T·％开启。

此外，如果沿着加热器元件5或10的方向27的宽度被给定为X，并且传送带25的速度V1被给定为每秒X的倍数Y，或者被称为：

V₁＝Y·X/秒

因此，如果在T1-T5和B1-B5时在阵列36、37、41和42的每个加热器元件上每秒给予的能量或焦耳/秒或瓦特可以表示为W(T),那么如果这些元件提供恒定的功率，则单独给予比萨饼30和40的总能量“E_总”等于：

方程1 E_总＝∑W(T)·(X/V₁)+∑W(T)·(X/V₁)

T1-T5 B1-B4

具有9个加热器元件(每个以2500W工作)的烤箱在元件全都同时开启时则需要22500W的总连续功率；这将很难从壁电提供，并且很容易烧毁物品。选择性地选择操作元件和进一步循环元件开启和关闭是限制总功率使用的一种方式。这可以通过在每个物品经过有效限制该功率的元件上方或下方时调制特定的％开启时间来实现。使用在所有加热器元件中均匀分配能量的烹饪配方是最有效的。将此“％开启”值合并到方程1为“E_总”赋予新值＝

方程2 E_总＝∑W(T)·(X/V₁)·％开启+∑W(T)·(X/V₁)·％开启

T1-T5 B1-B4

因此，Y可被调制，使得如果Y＝2(即传送带的速度被加速到每秒1个元件宽度的两倍)，则“％开启”可以增加2x，使得E_总相等；这假设在Y＝1时，“％开启”<50％。

方程1和2假设由每个加热器元件输送的功率是固定的，并且开关调制影响输送的功率。在使用诸如储能源111、电源110或波动壁源121的功率源的情况下，如图6a中进一步所示，用传感器105、106、107和108监测进出加热器元件、电源和储能源的电压和电流对于定义W(T)是重要的。处理器101可以调制“Y”,同时调制传送带25和相关的马达速度33，同时改变“％开启”时间，使得电压和电流保持在适当的水平以辐射热。可以在非常短的时间内(即少于1秒)完成这种监测和由此产生的对带速度的调制，使得比萨饼经过元件5上方或下方时输送的平均功率根据相关的配方保持恒定。结果是，当物品通过烤箱时，相同量的能量被施加到物品的每个部分。在一些情况下，叠加调制可应用于预定的配方，并进一步与传送带速度相关；例如，考虑环境条件比如过冷或烤箱温度。

在图6b中，示出了用电压和电流传感器205和206监测壁电221的电压和电流的过程，其进一步到达流体或空气加热器211，还示出了用传感器207监测温度和被引导通过冲击指状物10的空气或流体介质的流速208。处理器201可以调制单独的阀和鼓风机43、44，使得输送的能量与带速度同步。在使用流体介质的情况下，导向比萨饼30和40的每立方体积的流体的能量是温度、流体密度、介质的比热、物品的吸收和流速(其进一步是粘度、压力和喷嘴/导管特性的函数)的函数。

通过具有为通过传送带烤箱的热分布定义的预定义能量块，可以在任何时间点计算给予的能量，并相应地在每个块的基础上转移能量，以保持物品上总能量分配的确定分布。

作为示例，加热配方400在图7中示出，周期300为2.5分钟或150秒。每个周期或块被进一步分成10个单位或15秒的持续时间，它们或开启或关闭。开启的每个块还可以具有与该块相关的定义的“％开启”以及相对电阻特性(即更高的电阻或更大的流阻)，并且“％开启”调制该值(如图8示出的表格中进一步所示)。通过将段405和406从404(旧配方中的“T2旧”)移动到T1新和T3新中的相同块槽，可以将图7的表格400修改成操作表格401，如402所示。类似地，在50％开启下运行的T4旧被加到T5旧50％，以产生在100％下运行的T5新(或者如403所示的1值)。总的来说，即使使用了不同的加热元件，并且这些以不同于原始热分布的功率水平供电，新配方的表现与旧配方相同，产生相同的成品并且将相同的能量给予物品的表面区域。操作表格400和401利用相同的传送带速度，并且不使用时间“扩张”。

另一方面，在图8描述的示例中，传送带速度被控制并减慢50％，以便在一个接一个地运行两个比萨饼时降低烤箱的功率需求。操作表格500示出了2.5分钟或150秒的时间块300，并且每个块被进一步分成15秒的10个单元。值不是严格的整数，因为它们代表特定加热元件的实际阻力或流动限制。如在操作表格500和表格501之间的差异中看到，由504指示的各个时间段被扩展成两列，每个随着传送带速度在该时间段期间减慢50％且形成由503指示的新列。同样容易地，表格500中的时间块可以扩展为3列(有效地将传送带速度降低3x，并将每个块段中的能量降低1/3)。如箭头506所示，从时间间隔2.25分钟开始直到2.5分钟，配方500中所需的电流是807安培(在505)，而配方501中的相同时间间隔是404安培(在507)。这种降低使得更多能量从电源流向烤箱并整体提高效率。下表总结了通过将操作表格500修改为表格501所看到的益处，在由503表示的时间段内，传送带速度相应地同时降低。

这里给出的示例旨在说明潜在的和特定的实施方式。可以理解，这些示例主要是为了对本领域技术人员进行说明的目的。这里描述的图是通过示例的方式提供的。在不脱离本发明的精神的情况下，可以对这里描述的这些图或操作进行变化。例如在某些情况下，可以不同的顺序执行方法步骤或操作，或者可以添加、删除或修改操作。

Claims

1.一种加热移动物品的烤箱系统，该烤箱系统包括：

能够沿着移动路径以一种以上速度移动的传送带；

沿着移动路径定位的热源；

用于以恒定速度加热移动物品的基准加热分布；

传感器，用于检测在特定时刻或一段时间内热源可用的能量；以及

基于可用能量将基准加热分布动态地修改成包括可变传送速度的修改加热分布的系统，

其中，当移动物品离开烤箱系统时，由热源提供给移动物品的能量等于根据基准加热分布提供的能量。

2.根据权利要求1所述的烤箱系统，其中，所述热源包括一个或多个加热器，所述加热器的电阻与黑体辐射面积之比小于2。

3.根据权利要求1所述的烤箱系统，其中，所述热源包括由低于48伏供电的一个或多个加热器。

4.根据权利要求1所述的烤箱系统，其中，所述热源包括反射器或隔离器，以将热量保持在限定区域内。

5.根据权利要求1所述的烤箱系统，其中，所述传感器包括电压传感器、电流传感器、温度传感器和空气速度传感器中的一个或多个。

6.根据权利要求1所述的烤箱系统，其中，所述基准加热分布和对所述修改加热分布的任何改变包括所述热源的一系列开启和关闭时间。

7.根据权利要求1所述的烤箱系统，其中，所述基准加热分布和对所述修改加热分布的任何改变包括空气流速的改变或空气流量的改变。

8.根据权利要求1所述的烤箱系统，其中，所述基准加热分布包括由所述热源给予的能量，并且其中，所述基准加热分布是可变的，使得由所述热源提供的能量等于每个基准加热分布要提供的能量。

9.根据权利要求1所述的烤箱系统，其中，所述系统在10至30秒的时间段内接收可用能量，并相应地修改所述基准加热分布。

10.根据权利要求1所述的烤箱系统，其中，所述系统在1至30秒的时间段内接收可用能量，并相应地修改所述基准加热分布。

11.根据权利要求1所述的烤箱系统，其中，所述系统在0.0001至1秒的时间段内接收可用能量，并相应地修改所述基准加热分布。

12.根据权利要求1所述的烤箱系统，其中，所述热源能够在5秒内达到500华氏度。

13.根据权利要求1所述的烤箱系统，其中，所述基准加热分布与所述移动物品的长度相关。

14.根据权利要求13所述的烤箱系统，其中，使用以下中的一个或多个来检测所述长度：相机、重量传感器、激光器、二极管、反射器、霍尔效应传感器、RFID传感器和超声波传感器。

15.根据权利要求13所述的烤箱系统，其中，使用手动选择来指示所述长度。

16.根据权利要求1所述的烤箱系统，其中，使用手动选择来指示所述移动物品的基准加热分布。

17.根据权利要求1所述的烤箱系统，其中，所述移动物品包括在第二物品之前设置在所述传送带上的第一物品，并且第一物品的基准加热分布与第二物品的基准加热分布相结合。

18.根据权利要求1所述的烤箱系统，其中，基于监测所述烤箱系统内的移动物品的第二传感器来修改所述基准加热分布。

19.根据权利要求1所述的烤箱系统，其中，所述热源能够在5秒内达到900华氏度，并且其中，所述热源包括一起具有大致圆形形状的端对端U形加热元件。

20.一种使用传送带烤箱的过程，包括：

将物品放置在传送系统上；

为物品选择长度和基准烹饪分布传送带；

基于要通过传送带烤箱加热的现有或未来物品，在通过传送带烤箱之前或通过其加热来调节基准加热分布；以及

相应地同步传送速度，以便当物品离开传送带烤箱时给予物品正确的能量。