KR100247864B1 - 음식물의 열처리 장치 및 방법 - Google Patents

음식물의 열처리 장치 및 방법 Download PDF

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도날드 피이. 스미스
제랄드 이. 하이
윌리암 더블유 플럼
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스미스 에스터 알. 비.
페이턴트 스미스 코포레이션
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Abstract

식품을 가열 혹은 냉동시키기 위한 본 발명의 방법 및 장치는 용기내에 턴테이블의 윗쪽 및 아랫쪽으로 다수의 경사진 덕트를 포함하고 있어서 물품쪽으로 공기의 흐름을 제공한다. 잔류공기는 용기내의 다수의 복귀관로에 제공되어 있는 흡입구멍을 통해서 회수된다. 온도가 조절된 가스가 일련의 구멍을 통해서 일정한 각도를 이루며 공급되는데, 구멍의 양쪽 가장자리에 인접한 적재지역에서 턴테이블상에 식품이 적재되고, 대부분의 가열된 공기가 덕트의 구멍으로 회수되며 용기내의 요리지역에서는 내부압력이 그대로 유지되어서, 적재구멍을 통과하는 공기의 유출이 방지된다. 원형배열의 링형상으로 다수의 오리피스가 배열되는데, 턴테이블의 회전중심인 축선으로 부터 이격된 각각의 링내의 오리피스들의 단면적의 합이 거의 동일하게 배열되어 있다.

Description

[발명의 명칭]
음식물의 열처리 장치 및 방법
[관련 출원 참조]
본 출원은 1989년 9월 22일에 "평형 공기 회수의 대류식 오븐(Balanced Air Return Convection Oven)"이라는 발명의 명칭으로 출원한 일련번호 제 07/411,400 호의 일부계속출원인 1991년 5월 14일에 "턴테이블 대류식 가열기(Turntable Convection Heater)"라는 발명의 명칭으로 출원한 일련번호 제 07/699.774 호의 일부계속출원이다.
[기술분야]
여기에서 기술된 대류식 열전달 장치는 개선된 공기순환(air circulating)장치에 관한 것이며, 상기 공기순환장치는 음식물이 가열 또는 냉각을 위해 턴테이블상에서 회전함에 따라, 표면의 분리된 부지역(discrete subareas)내에서 음식물과 충돌하는 공기흐름(air flow)을 적합하게 형성한다.
[발명의 배경]
1975년 5월 20일자로 도날드 폴 스미스(Donald Paul Smith)가 획득한 발명의 명칭이 "조리용 장치(Cooking Apparatus)"인 미합중국 특허 제 3,884,213 호에 개시된 타입의 조리용 장치는 온도 조절된 기상의 유체(gaseous fluids)를 불규칙한 형상의 음식물에 대하여 충돌하게 된다. 이에 의해, 음식물 표면상의 분리된 지역(discrete areas)에 매우 높은 열전달률이 제공될 수 있다. 높은 열전달률을 받는 부지역은 크리스핑(crisping), 갈색화(browning), 고온에서의 굽기(searing) 또는 냉동과 같은 바람직한 전체 표면 효과를 얻도록 음식물의 표면에 걸쳐서 이동한다. 미합중국 특허 제 3,884,213 호의 기술에 따라서 만들어진 충돌식 오븐은 미합중국 텍사스주 달라스 소재의 에너시스트 디벨럽먼트 센터, 인코포레이티드사(Enersyst Development Center, Inc.)에 의해서, "제트 스위프(JET SWEEP)"라는 상표로 등록되고, 미합중국 인디아나주 포트 웨인 소재의 링컨 푸드서비스 프러덕트, 인코포레이티드사(Lincoln Foodservice Products, Inc.)에 의해서 "임핀저(IMPINGER)"라는 상표로 등록되어 판매가 허용되었고, 미합중국 일리노이주 모턴 그로브 소재의 미들비 마샬, 인코포레이티드사(Middleby Marshall, Inc.)에 의해서 "페이스 세터(PAC SETTER)"라는 상표로 등록되어 상업적인 판매가 개시되었다. 일본국 도오꾜도 소재의 후지마크 코포레이션(Fujimak Corporation)사에 의해서 "제트 스위프(JET SWEEP)", "임핀저(IMPINGER)" 및 "페이스 세터(PACE SETTER)" 오븐은 광범위한 상업적인 응용, 특히 피자를 조리하는데 유용하게 사용 되어 왔다.
여기에 기술된 열전달 장치는 "음식물의 열처리(Heat Treatment of Food Products)"라는 타이틀의 미합중국 특허 제 4,154,861 호, "조리용 장치(Cooking Apparatus)"라는 타이틀의 미합중국 특허 제 4,338,911 호, "피자와 같은 음식물을 굽기 위한 장치(Apparatus for Baking Food Products Such as Pizzas)"라는 타이틀의 미합중국 특허 제 4,377,109 호, "음식물의 열처리(Heat Treatment of Food Products)"라는 타이틀의 미합중국 특허 제 4,479,776 호, "열처리장치(Thermal Treatment apparatus)"라는 타이틀의 미합중국 특허 제 4,492,839 호, "고효율의 충돌 가열 및 냉각장치(High Efficiency Impingement Heating and Cooling Apparatus)"라는 타이틀의 미합중국 특허 제 4,523,391 호, "팬-플레넘 형상(Fan-Plenum Configuration)"이라는 타이틀의 미합중국 특허 제 4,679,542 호, "충돌식 음식물 준비장치(Impingement Food Preparation apparatus)"라는 타이틀의 미합중국 특허 제 4,462,383 호, "다중 - 패스 충돌식 가열 및 냉각장치(Multiple-Pass Impingement Henting and Cooling Device)"라는 타이틀의 미합중국 특허 제 4,474,498 호, 및 "낮은 형상의 충돌 오븐을 위한 공기유동장치(Air Flow System for A Low Profile Impingement Oven)"라는 타이틀의 미합중국 특허 제 4,757,800 호에 개시된 타입의 장치의 개선에 관한 것이다.
상기 특허들은 미합중국 특허 제 3,884,213 호에 개시된 타입의 조리 장치에 대한 개선안들을 발표하였으며, 조리의 효율을 향상시키기 위해서 불규칙한 형상의 음식물 여기저기로의 공기 유동을 개선시키기 위한 다양한 구조에 관한 것이다.
미합중국 특허 제 3,884,213 호에는 피자 또는 다른 음식물이 캐리지상에서 지지되는 조리장치가 개시되어 있다. 캐리지는 상부 분사판과 하부 분사판 사이에서 왕복한다. 상부 및 하부 분사판은 가열된 공기를 음식물의 상부 및 하부면 쪽으로 분사하도록 형성되어 있다. 분사판에 형성된 통로는 음식물의 상부와 하부면에 대하여 충돌한 후에 분사물로부터 나온 공기가 이격된 공기 분사물 사이로 유입될 정도로 이격되어 있다. 이격된 공기 분사물은 공기가 순환되는 임펠러에 대한 흡입 개구부로 통해있다. 스미스(Smith)의 미합중국 특허 제 3,884,213 호에 개시된 제 2 실시예는 움직이지 않는 음식물 지지대를 구비하고 있는데, 이 움직이지 않는 음식물 지지대에서는 공기 분사물이 음식물에 대하여 여러부분과 충돌할수 있는 지점을 형성하기 위해 분사판이 움직인다. 마이크로웨이브 오븐에 있어서, 음식물은 스미스(Smith)의 미합중국 특허 제 3,884,213 호에 개시된 타입의 상부 분사판과 하부 분사판 사이에서 회전하는 턴테이블상에서 지지된다. 오븐들은 음식물이 회전 턴테이블상에서 지지되는 것을 제외하고는 스미스(Smith)의 미합중국 특허 제 3,884,213 호에 개시된 오븐과 유사하다.
"컴팩트 피자 오븐(Compact Pizza Oven)"이라는 타이틀로 1990년 5월 15일에 허여된 빙햄(Bingham)의 미합중국 특허 제 4,924,763 호는 미합중국 캔사스주 위치타 소재의 피자 헛(Pizza Hut)사에 양도된 것으로, 턴테이블이 그 자체의 중심에 대하여 회전하는 피자를 지지하며, 반면에 가열된 공기는 턴테이블이 회전함에 따라서 피자의 상부면과 하부면을 향하는 상부슬롯과 바닥 슬롯을 통해서 운반되는 오븐을 발표하였다. 슬롯들은 턴테이블의 중심 위 아래에 중간점을 가지며 턴테이블의 직경과 동등한 길이를 갖는 것으로 발표되었다. 오븐 도어는 도어에 연결된 턴테이블 및 오븐의 일수직면상에 힌지 연결되어 있다. 턴테이블은 도어에 위치된 모터에 의해서 구동되고, 도어가 열리는 경우에 베이킹(baking) 챔버 밖으로 나온다.
피자 헛사의 미합중국 특허 제 4,924,763 호와 국제공개공보 제 WO89/08402 호에는 피자 오븐의 역사가 요약되어 있다. 즉, 피자 한개당 15 내지 25분의 굽는 시간이 요구되는 데크(deck) 오븐에서부터 5 내지 9분의 통상적인 굽는 시간이 요구되는 돈 폴 스미스(Don Paul Smith)의 미합중국 특허 제 4,679,542 호에 개시된 타입의 충돌 오븐에 이르기까지의 오븐의 역사가 요약되어 있다.
[발명의 요약]
여기에 기술된 음식물의 열처리 장치는 습기있는 불규칙한 형상의 음식물을 지지하는 회전 턴테이블을 포함한다. 상기 회전하는 턴테이블은 이격된 공기 흐름을 형성하고 이 흐름을 음식물의 표면쪽으로 향하게 하기 위한 장치와 조합된다. 상기 턴테이블의 회전함에 따라서, 공기흐름은 음식물의 표면상의 분리된 지역에 대하여 충돌한다.
이격된 공기 흐름을 형성하기 위한 장치는 공기 분배 통로가 내부에 형성된 판을 포함한다. 공기 분배 통로는 점진적으로 증가하는 직경과 면적을 갖는 동심의 링등을 형성하도록 열로서 배열된다. 각각의 동심 링들은 각각의 인접한 링에 있는 통로의 수와는 다른 수의 통로를 포함한다.
동심 링들에 형성된 공기 분배통로들은 음식물의 표면에 대하여 이미 충돌하는데 사용된 공기의 방해없이, 고속의 공기 흐름이 음식물의 표면에 대하여 충돌할수 있도록, 방사상으로 뻗어있는 다수의 회수통로를 형성하기 위해 불규칙하게 이격되어 있다.
상기 기술된 실시예에서, 공기흐름이 형성되고, 이 흐름은 턴테이블의 위아래에 있는 분사 형성 장치로부터 음식물의 상부면과 하부면에 대하여 충돌한다. 하부 분사 형성장치에 있는 공기통로는 원형 패턴으로 배열되는 반면에, 턴테이블 위의 분사장치는 반원 패턴으로 배열된다.
여기에 기술된 가열장치는 베이킹 챔버를 포함한다. 상기 베이킹 챔버에서는 공기 흐름이 턴테이블 위아래의 오리피스들을 통해서 음식물의 상부 및 하부면을 향해 유동할때, 음식물은 회전 원형 턴테이블상에서 지지된다. 오리피스는 턴테이블의 중앙으로부터 원의 주변부로 음식물의 상부 및 하부면을 균일하게 가열할 수 있게 형성된다. 또한, 공기는 오리피스를 통해서 공기 흐름으로 형성되며, 이 흐름이 확산되기 전에 음식물의 상부면에 충돌한다. 그러나, 상부면과 하부면 사이에서 가열의 균형은 특정의 음식물이 적합하게 구워지도록 조정된다. 예를들면, 개구된 메시(mesh, 균일하게 이격된 구멍들을 갖는 형상) 스크린상에 높인 피자의 바닥 보다도 팬에 놓인 피자의 바닥으로 더 많은 열이 전달될 것이다. 오리피스들 칫수는 판의 표면으로부터 상당한 거리로 공기 흐름을 배출하기 위해 최적화된다. 상기 판에서 오리피스는 가변하는 높이를 갖는 음식물의 여기저기로 열전달을 할수 있게 형성된다. 다양한 패턴 및 수의 오리피스가 동심원내에 형성 되면, 음식물의 전체 표면에 걸쳐서 동등한 열전달이 이루어진다.
각각의 동심링에 있는 오리피스들은 배열(array)로서 형성된다. 오리피스들이 상기와 같이 형성되므로서, 방사상으로 이격된 다수의 링에서 턴테이블의 중심으로부터 주변부로 향하는 온도 조절된 가스의 흐름은 음식물의 표면에 걸쳐서 평균적으로 균일하게 음식물을 가열한다.
반드시 음식물일 필요는 없지만, 얇은 채소 또는 고기와 같은 특정한 식품도 턴테이블상의 제거가능한 용기내에 바람직하게 위치되고, 다음에는 음식물의 표면에 반복하여 충돌하는 공기흐름 아래 또는 그사이로 회전된다.
또한, 경사진 공기흐름의 배열은 경사진 공기 흐름 배열의 일면상에 굽는 영역을 형성하고 다른쪽 면상에 하중 구간 또는 템퍼링(tempering)영역간을 형성하도록 턴테이블의 중심 부근에서 스플래쉬(splash) 표면에 대하여 충돌한다. 경사진 배열의 흐름에 의해서 유입되는 공기는 공기 흐름이 나누어지는 경우에, 굽는 영역으로부터 편향된다. 반면에, 오븐내에서 순환하는 가열된 공기는 오븐내에서 굽는 영역쪽으로 편향된다.
몇몇 실시예에서, 공기흐름의 제 1 및 제 2 배열(array)은 바람직하다. 공기흐름은 제 1 배열은 제 2 배열의 공기흐름에 대하여 각을 이루거나 또는 경사지며, 제 2 배열의 흐름은 최대 가열 효율을 갖는 조리지역을 한정한다.
분배덕트내로의 공기 유동의 개선을 위해 그리고 균일하게 굽는 것(baking)을 개선하기 위해, 덕트의 내부로 종방향으로 이동하는 공기 흐름을 형성하도록 분배 덕트내에서 다중의 선형 통로를 갖춘 그리드가 제공된다. 덕트내의 베인(vane)은 종방향으로 이동하는 공기 흐름중 일부를 분배 덕트의 선택된 지역으로 향하게 하는데 사용될 것이다. 이에 의해, 분배 덕트의 다른 지역으로부터 나온 공기 유동의 평형 및 균형이 이루어진다. 공기가 송풍기(blower)를 이탈하여 분배 덕트내로 선회할때, 빠르게 이동하는 공기는 회전 반경 내에 저압 지역을 형성하면서, 회전 반경의 외부쪽으로 집중된다. 상기 저압 지역은 극단적인 난류 소비공기 속도를 야기하고, 덕트의 유입구와 가까운 덕트 개구부들에서 공기가 감소된 압력을 적용받게 된다. 상기 개구부들에서의 감소된 압력은 적은 열전달을 야기하고 컨베이어를 가로지르며 불균일하게 음식물을 굽게한다. 선형 통로를 갖춘 다중의 개구부 지향수단은 저압 지역에서 일어나는 대부분의 난류를 제거하고, 덕트의 유입구와 가장 가까운 개구부들에 대한 유동을 개선시킨다. 이에따라, 균일하게 굽는 것을 제공할수 있게 된다.
[도면의 간단한 설명]
제1도는 후드를 형성하는 폐쇄부 및 중앙 공기 회수관과 연결된 마이크로웨이브(microwave) 가열기를 갖춘 턴테이블 대류식 가열기의 제 1 실시예의 사시도이다.
제2도는 확대 사시도이다.
제3도는 공기 분배 덕트를 설명하기 위해 제2도의 선 3-3을 따라 도시한 단면도이다.
제4도는 공기 회수 덕트를 설명하기 위해 제3도의 선 4-4를 따라 도시한 단면도이다.
제5도는 제4도의 선 5-5를 따라 도시한 부분 단면도이다.
제6도는 제2도의 실시예에서 설명되는, 분사판에 형성된 오리피스들의 배열을 보여주는 확대 정면도이다.
제7도는 턴테이블상의 음식물을 지지하기 위한 용기(basket)의 부분 평면도이다.
제8도는 제7도의 선 8-8을 따라 도시한 단면도이다.
제9도는 도어가 열리는 경우에, 공기가 굽는 영역의 측면을 따라 회수되고 턴테이블이 오븐의 바깥쪽으로 이동하도록 장착된 턴테이블 마이크로웨이브 및 대류식 가열기의 제 2 실시예의 사시도이다.
제10도는 제9도의 선 10-10을 따라 도시한 단면도이다.
제11도는 제10도의 선 11-11을 따라 도시한 단면도이다.
제12도는 제11도의 선 12-12를 따라 도시한 단면도이다.
제13도는 제12도의 선 13-13을 따라 도시한 부분 단면도이다.
제14도는 제10도의 선 14-14를 따라 도시한 단면도이다.
제15도는 개방 위치에 있는 전방 및 후방 접근 도어를 보여주는 도면으로서, 제10도와 유사한 단면도이다.
제16도는 사용된 공기가 굽는 영역(baking zone)의 측면을 따라서 회수될 수 있도록 원형 패턴으로 배열된 오리피스의 열을 보여주는 도면으로서, 제14도의 16-16을 따라 도시한 단면도이다.
제17도는 공기가 굽는 영역의 측면을 따라서 유동할 수 있도록 반원형으로 배열된 오리피스의 열을 보여주는 도면으로서, 제16도와 유사한 도면이다.
제18도는 제 3 실시예의 제14도와 유사한 단면도이다.
상기 도면들에서 동일한 부분들에 대한 도면부호는 동일하게 표시된다.
[바람직한 실시예의 설명]
본 발명을 보다 잘 이해할수 있도록 첨부된 도면을 참조하여, 열전달장치의 3가지 실시예가 하기에 기술된다. 첨부도면 제 1도 내지 제 8도를 참조하여 설명된 제 1 실시예에서, 사용된 공기는 중앙 회수 덕트로 회수된다. 제 9도 내지 제 18도, 및 제 19도를 각각 참조하여 설명된 제 2 실시예 및 제 3 실시예에서, 사용된 공기는 굽는 영역의 측면을 따라 회수된다.
제 1도를 참조하면, 마이크로웨이브 오븐의 캐비닛(cabinet, 20)은 이격된 측벽(22,24), 전방벽(25), 후방벽(26), 바닥벽(28) 및 상부벽(30)을 갖추고 있다. 전방벽(25)은 캐비닛(20)의 내부로 유입 개구부(33)를 제공하도록 측벽(22,24) 보다 짧게 이루어져 있다.
제 1도, 2도, 3도 및 4도를 참조하면, 전자기 복사장치(130)는 캐비닛(20) 내부의 상부를 횡축으로 가로질러 뻗어있는 웨이브 가이드(135)에 연결된 폐쇄부(132)내에 마그네트론(magnetron, 131)을 포함한다. 상기 마그네트론(131)은 웨이브 가이드(135)에 전기 에너지를 제공한다. 웨이브 가이드는 굽는 영역(10) 및 캐비닛(20)내의 하중 구간(12)으로 에너지를 전달한다.
하기에서 보다 상세하게 설명되는 바와같이, 관통판(92a)은 웨이브 가이드(135)로부터 턴테이블(16)상에서 지지되는 음식물로 마이크로웨이브 에너지를 전달할 수 있게 하기 위하여, 세라믹 또는 고온의 플라스틱 중합체와 같은 마이크로웨이브 투명 재료로 형성되는 것이 바람직하다.
제 1도와 3도에 잘 도시된 바와같이, 트랙(32)은 상부벽(30)에 인접한 측벽(22,24)의 상부를 따라서 뻗어있다. 도어(35)는 미끄럼(glide) 로울러가 양측면에 각기 인접하게 고정되어 있으며, 도어(35)에 형성된 중앙 개구부를 폐쇄하는 유리(36)가 실질적으로 수평 위치에 놓일 수 있도록 제 2도에 도시된 위치로부터 약 45도의 각으로 회전하게 된다. 도어(35)는 패널(38)이 상부벽(30)에서 유입 개구부에 인접하게 트랙(32)내로 위치될때까지, 트랙(32) 내로 밀리게 될 것이다. 손잡이(39)는 제 1도 및 2도에 도시된 폐쇄위치와 개방위치 사이에서 도어를 쉽게 움직일 수 있도록 하기 위하여 도어(35)의 전방 패널(38)에 고정되어 있다. 한편, 개방위치는 도어(35)의 실질적인 부분이 캐비닛(20)의 상부벽(30)내로 감추어지는 위치이다.
유리(36)에 의해서 폐쇄되는 개구부(37a)를 갖춘 도어의 중앙 부분(37)에 대하여 경사져 있는 전방 패널(38)을 갖추고 있는 도어(35)는 제 3도에서 점선으로 도시된 상승위치까지 상승될때 후드를 형성한다.
모터(18)에 의해서 구동되는 턴테이블(16)은 실질적으로 수직한 축(15) 주위로 회전한다. 음식물(P)을 지지하기 위한 턴테이블(16)은 로울러(15a)에 의해서 회전가능하게 지지되는 원형의 연속적인 루우프 와이어 메시(mesh) 디스크로 바람직하게 이루어져 있다.
턴테이블(16)을 구동시키기 위한 수단은 변속가능한 전기 모터(18)로 이루어져 있다. 이 가변형 모터는 턴테이블(16)의 중앙에서 피동(driven) 허브(16a)에 구동연결된 구동축(18a)을 갖추고 있다. 가감 저항기(rheostat, 도시되지 않음)와 같은 변속제어수단이 구동 모터(18)의 속도를 제어하기 위해서 제공되어 있다.
제 1도 내지 제 8도에 도시된 실시예에 있어서, 공기 이송 장치(air moving device, 60)는 제 4도에 도시된 바와같이 중앙 회수 개구부(80)를 통해서 공기를 뽑아내고, 제 3도에 도시된바와 같이 상부 공기 분배 덕트(dispensing duct, 90a)와 하부 공기 분배 덕트(90b)를 통해서 방사상으로 공기를 운반한다.
제 1도와 2도에 잘 도시된 바와같이, 전방벽(25), 상부벽(30) 및 바닥벽(28)은 시이트 금속의 외측 일부분(piece)에 의해서 형성된다. 시이트 금속은 오븐의 벽을 통한 열전도를 방지하기 위해서, 단열재(27)를 포함하는 공동(cavity)을 형성한다.
격벽(40)은 측벽(22, 24) 사이에 뻗어있고, 제 2도에 도시된 바와같이, 캐비닛(20)내에서 다수의 플레넘(40a), (40b), (40c) 및 (40d)를 형성하도록 후방벽(26)에 인접하게 장착된다.
제 2도와 4도를 참조하면, 격벽(40)은 일반적으로 편평한 중앙부분(42)을 포함한다. 이 중앙부분은 송풍기 모터(41)에 대한 축이 연장되어 지나가는 중앙 개구부(43)를 갖추고 있다. 경사진 벽(44, 46)은 격벽(40)의 중앙 부분(42)의 마주보는 테두리에 인접하게 고정되어 있다. 상부 다리(45a), 하부다리(45b) 및 이격되어 수직으로 뻗어있는 다리(45c, 45d)를 구비한 플랜지(45)는 격벽(40)의 주변부 주위로 연장된다. 배플(47a, 47b)은 하기에서 보다 상세하게 설명될 공기 이송 장치(60)의 주변부 주위로 뻗어있는 베인(48)을 지지한다. 배플(49a)와 (49b)는 베인(50)을 지지한다. 상기 하부 베인(52)은 플랜지(45)의 하부 다리(45b)에 용접 또는 다른 방식으로 고정된 배플(54)에 의해서 지지되는 또다른 일단부를 갖추고 있고, 플랜지(45)의 하부다리(45b)에 용접 또는 다른방식으로 고정된 배플(54)에 의해서 지지되는 또다른 단부를 갖추고 있다. 베인(56)은 플랜지(45)의 다리(45a)에 용접 또는 다른 방식으로 고정된 일단부를 갖추고 있고, 플랜지(45a)에 고정된 배플(58)에 의해서 지지되는 또다른 단부를 갖추고 있다.
전기적으로 에너지화 되는 코일의 형태로 가열요소(62)는 제 2도에 도시된 바와같이 배플(54, 58) 및 베인(48, 50)에 형성된 노치내에서 지지된다. 온도는 캐비닛의 전방벽에 장착된 온도조절기(21a)(도시되지 않음)에 의해서 조정될 것이다. 온도조절기는 플레넘(40d)에 위치된 온도 센서에 의해서 제어된다.
가열 요소(62)가 공기 이송 장치(60)의 흡입구에 인접하게 장착되는 것은 매우 중요하다. 제 4도에 잘 도시된 바와같이, 스플래터(splatter) 시일드(144, 145)를 통해 유동하는데 사용된 공기는 공기가 순환하는 통로에서 제일 차가운 지점에 위치한다. 왜냐하면, 공기가 작은 구멍이 있는 스플래터 시일드(144, 145)를 통해서 가열요소(62)를 지나 공기 이송 장치(60)에 직접 이동하기 때문이다. 그러므로, 작은 구멍이 있는 스플래터 시일드(144, 145)는 순환하는 공기로부터 그리스 입자들을 제거하기 위한 그리이스 필터로서 기능을 한다. 그리고 모터 축 및 캐비닛(20)의 벽을 관통한 다른 개구부들로 부터의 마이크로웨이브 누설을 최소화하기 위해서, 상부 및 하부 공기 회수 통로(80a, 80b)들을 통한 마이크로웨이브 에너지의 전달을 방지하도록 마이크로웨이브 방벽(barrier)을 형성한다. 음식 연무제(aerosols)는 오븐내에서 표면의 차가운 부분상에 증착된다. 스플래터 시일드(144, 145)들은 공기 회수통로에서 제거가능하게 지지되므로, 쉽게 제거 될 수 있고 정화될 수 있다.
하기에서 보다 완전하게 설명되는 바와같이, 예시된 실시예에서, 격벽(40)상의 베인과 배플은 공기 이송장치 하우징(55)을 형성한다. 상기 공기이송 장치의 하우징은 4개의 분리된 플레넘(40a, 40b, 40c 및 40d)들을 갖추고 있는데, 이 플레넘들은 하우징의 주변부 주위로 이격되어 있다. 이 플레넘들을 통과한 공기는 공기 이송 장치(60)에 의해서 공기 분배덕트(90)내로 분배된다.
플레넘 배출 개구부는 제 2도에 도시된 바와같이, 엑스(X) 형상의 플레넘 벽부재(70)에 의해서 형성된다. 플레넘 벽부재(70)는 일반적으로 수직하게 뻗어 있는 다리(72) 및 (74)와, 중앙 개구부(75)로부터 외부로 연장되어 횡으로 뻗어있는 다리(76) 및 (78)를 갖추고 있다. 상기 다리(76)는 다리의 단부로부터 외부로 뻗어있는 돌출부(77)를 갖추고 있는데, 이 돌출부는 격벽(40)상의 배플(47a)와 (47b) 사이로 연장된다. 반면에, 다리(78)는 격벽(40)상의 배플(49a)와 (49b) 사이에서 뻗어있는 돌출부(79)를 갖추고 있다. 다리(72) 및 (74)는 돌출부(72a)와 (74a)를 갖추고 있는데, 이 돌출부들은 격벽(40)의 주변부 주위로 뻗어있는 플랜지(45)에 플레넘 벽부재(70)를 고정시키기 위해, 배플(54)와 (56)에 인접하여 위치될 수 있다.
하기에 보다 상세하게 설명되는 바와같이, 중공형 플랜지(76a), (76b), (78a) 및 (78b)는 다리 (76)과 (78)상에 형성되고, 플레넘(40a), (40b), (40c) 및 (40d)으로 부터 상부 공기분배덕트(90a)와 하부 공기 분배덕트(90b)내로 유입 개구부를 형성한다. 공기 이송 장치(60)에 의해서 개구부(75)와 (75a)를 통해서 상부 및 하부 회수덕트로부터 유입된 공기는 공기 이송장치의 하우징(55)으로부터 플레넘(40a), (40b), (40c) 및 (40d)의 구석으로 방사상으로 배출된다. 각각의 플레넘내로 유동하는 공기는 경사진 벽(44) 및 (46)에 의해서 회전하여 플랜지(78a), (78b), (76b) 및 (76a)에 의해서 경계 지워진 통로(40a'), (40b') 및 (40d')쪽으로 향하며, 상부 분배덕트(90a)와 하부 분배덕트(90b)내로 이동한다. 그러므로, 공기 이송 장치(60)로부터 나온 공기의 유동 방향은 후방벽(26)에 대하여 평행한 평면으로부터 90도로 회전하여, 턴테이블(16)의 위아래를 가로질러 연장되어 있는 상부 및 하부 공기 분배 덕트(90a)와 (90b)내로 향한다. 하기에서 보다 상세하게 설명되는 바와같이, 신장된 통로(105)의 그리드(100)는 오리피스(94)를 통과하고 턴테이블(16)을 가로질러 조리용 구간내로 유동하는 공기를 균일한 유동으로 달성하기 위해, 덕트(90a) 및 (90b)내로의 공기 유동의 균형을 이루기 위해 채용된다.
바람직한 실시예에 있어서, 공기 흐름은 턴테이블에 쉽게 접근하기 위해 복사 가열을 적용하기 위한 틈새를 위해 완전한 원형 보다는 작게 집중하는 것이 바람직하다. 만약, 공기 흐름이 턴테이블의 각각의 회전부분에만 적용되면, 분사에 의해서 형성된 흐름에 대한 반복 노출은 충분해야만 한다. 이에 의해, 축(15) 가까이의 작은 중앙 지역에 가해진 적은 공기 흐름 및 큰 외부 원형 면적에 가해진 큰 흐름에 의해서 동등한 효과가 얻어진다. 상부가 딱딱한 원형의 파이와 같은 음식물상에서 중요한 것은 파이의 딱딱한 겉표면이 중앙흐름 근처의 오리피스(94a) 또는 제 2 링의 2개의 오리피스(94b) 아래에서 직접적으로 여러번 사용되는 너무 느린 회전에 따라 영향을 받는데 있다. 원판 형상의 딱딱한 외피 중심은 제 1 통과 동안에 건조되고, 다음에는 제 2 통과 동안에 연소되거나 또는 과도하게 굽게(overbaked)된다. 반면에, 주변부 가까이에 있는 지역의 동심 링형상의 오리피스(94g) 및 (94h)에서의 외피가 짧은 시간동안 여러번 노출되어, 열은 외피로부터 파이의 내부로 전도된다. 오리피스(94h)에 의해서 형성된 각각의 흐름(flow)에 대한 외피의 노출은 너무 짧아서, 국부적인 과열은 제거된다. 오리피스의 구성과 턴테이블의 회전은 음식물이 각각의 공기흐름의 여러 이동에 대하여 노출될 정도로 상호 관계되어 바람직하게 이루어진다. 예를들면, 균일하게 굽는 것을 보장하기 위해서, 턴테이블은 오리피스의 링에서 각각의 오리피스를 지나는 음식물의 표면상의 한점에서 5번 회전할 것이다.
제 3 도에 도시된 바와 같이, 관통 판(92)을 가로질러 대각선으로 정렬된 개구부들의 배열(98)에 의해서 형성된 공기 흐름(95)은 수직 평면에 대하여 "A"각도로 경사져서 유입된 외부공기를 캐비닛(20)에 있는 굽는 영역(10)의 외부의 하중구간(12)을 향하게 하고, 가열된 공기를 도어(35)가 개방될 때 캐비닛에 형성된 굽는 영역(10)의 내부로 향하게 된다.
상기 공기 흐름(95)은 두개의 발생원으로부터 공급된 공기로 구성된다. 온도가 조절된 공기는 상부 및 하부 공기 분배 덕트(90a 및 90b)로부터 분출되어서 공기흐름(95)을 형성시킨다. 공기흐름의 정적압력이 주변공기의 정적 압력보다 낮기 때문에, 주변 공기의 얇은 경계층이 유입되어서 공기 흐름(95)이 제트기류로 유동된다.
음식물(P)이 공기흐름(95)에 인접해 있는 턴테이블(16)상에 존재하지 않는다면, 공기흐름은 제 4도에 도시된 장치의 형태에서, 마주 보는 공기 분배 덕트(90a 또는 90b)상에 있는 스플래쉬 표면(99a 및 99b)상에 충돌하고, 와이어 메시 형상의 턴테이블(16)을 통하여 분출된다. 상기 음식물(P)이 공기 흐름(95)사이에 있는 턴테이블(16)에 의해서 전송될때, 음식물(P)의 표면은 경사진 공기 흐름(95)과 접촉되어서 유입 개구부(33)에 인접한 지역에서 소용돌이(vortex)형상을 발생시키는 주변 공기의 경계층이 재순환되도록 작용하고, 주변 공기의 상기 재순환형 소용돌이 형상(V)은 유입 개구부(33)를 통한 열의 손실을 감소시킨다. 제 4 도를 참조하면, 도면 부호 80은 일반적으로 V자 형상인 보호판 부재(85 및 86)로 형성된 상부 및 하부 공기 회수개구부를 나타내며, 상기 공기 회수 개구부(80)는 카울링 부재(cowling member)(82 및 84)에 부착되고 상부 관통판(92a)과 하부 관통판(92b)에 형성된 V 형태의 노치(82a 및 82b)에 수용된다.
제 2 도, 제 3 도 및 제 4 도에 예시된 바와같이, 실질적으로 반원형상의 스플래터 시일드(140)는 하부의 관통 판(92b)으로부터 상부방향으로 연장되고 관통 판(92a 및 92b)내에 형성된 일련의 개구부의 원주를 따라서 연장된다. 스플래터 시일드(140)의 상부 테두리(142)는 사용된 공기가 상부 및 하부 공기 회수 통로(80a, 80b)로 향하도록 상부의 관통 판(92a)의 스플래쉬표면(99a)에 인접한 위치로 연장한다. 스플래터 시일드(140)는 조리 챔버(Cooking Chamber)의 내부가 미소음식물로 적층될수 있도록 상기 조리챔버내에 노출된 영역의 일부를 덮도록 형상화 된다.
상부 및 하부의 관통 판(92a 및 92b)은 캐비닛(20)내의 위치에 제거가능하도록 부착되어서 청결시키기 위하여 이들을 제거하는 것이 용이하게 이루어진다.
제 2 도 및 제 4 도에 도시된 바와같이, 일반적으로 수평으로 설치된 상부 및 하부 스플래터 시일드(144 및 145)는 상부 및 하부 공기 회수 통로(80a, 80b)를 통해서 조리챔버로부터 마이크로웨이브 에너지의 방출을 예방하기 위하여 마이크로웨이브 방벽을 형성하는 공기 회수 개구부(83 및 87)를 가로질러 연장된다. 스플래터 시일드 (144 및 145)는 금속 또는 다른 마이크로웨이브 복사재료로 구성된 두개의 판으로 형성되는 것이 바람직하며, 상기 판들중 각각은 사용된 공기가 용이하게 관통하는 통로를 형성하기 위하여 굴절된 부분들을 가진다. 그러나, 박판들은 어떤 스플래트형 재료를 막는 표면을 제공하기 위하여 형성된다.
제 6 도에 도시된 본 발명의 실시예에서, 상부 관통판(92a) 및 하부 관통판(92b)각각은 공기가 관통하여 공기 이송장치(60)의 흡입구로 순환되도록 형성된 V자 형상의 노치(82a,82b)를 가진다. 다수의 구멍들은 관통판(92)에 형성되고 반원 형상으로 배열된다. 통로의 내부링은 턴테이블(16)이 회전하는 수직축(15)으로부터 이격된 오리피스(94a)에 의해서 형성된다. 통로의 두번째 링은 두개의 오리피스(94b)에 의해서 형성된다.
각각의 반원 형상의 링으로 구성된 오리피스 또는 오리피스의 밴드는 음각으로 새겨지고, 오리피스(94a)는 축(15)에 가장 인접한 내부링에 설치되고, 오리피스(94b)는 축(15)으로부터 멀리 이격된 외부링에 설치된다. 본 명세서에 사용된 용어 "링"은 두 개 동심상의 원의 원주들 사이에 설치된 곡선형 밴드를 의미한다.
내부링(a)은 하나의 오리피스(94a)를 포함하는 반면에 오리피스들 중 8번째 링 "h"은 8개의 오리피스(94h)들을 포함한다. 오리피스(94)들을 구성하는 오리피스들은 각가의 링("a"내지 "h")에서 원주상으로 이격되어 있다.
공기 회수 개구부(83 및 87)는 테두리(15f와 15r) 사이의 턴테이블(16)의 너비를 가로지르는 사용된 공기의 유동을 균형화시키도록 형성되어서 유입 개구부(33)의 너비를 가로질러 캐비닛(20)내 공기 압력을 균형화시킨다.
제 3 도와 제 4 도를 참조하면, 공기 분배 덕트(90a 및 90b)는 미합중국 특허 제 4,338,911호에 개시된 일반적인 형태의 중공 테이퍼형 핑거(finger)로 구성되며, 상기 특허 문헌은 본 명세서에서 참고 문헌으로 인용하며, 개구부를 형성시키는 흐름이 형성되는 천공된 표면을 갖는 관통판(92)을 제공한다.
상기된 바와 같이, 마이크로웨이브 에너지를 조리챔버로 전송시키는 웨이브 가이드(135)는 상부 공기 분배 덕트(90a)의 관통 판(92a)위에 설치된다. 관통 판(92a)은 마이크로웨이브 투과재료로 구성되거나 웨이브 가이드(135)의 방출구에 인접한 마이크로웨이브 투과 패널(panel)을 구비하므로, 캐비닛(20)내의 가열실로 전송되는 마이크로웨이브와 교차하지 않는다.
제 3 도 및 제 6 도에 도시된 바와 같이, 상부 분배 덕트(90a)와 하부 분배 덕트(90b)는 턴테이블(16)의 상하에 이격되고, 상기 턴테이블(16)상에 있는 음식물(P)의 표면을 향해 가열된 공기의 유동을 형성하도록 배열되며, 이것은 이후에 더욱 상세히 설명된다.
덕트(90a 및 90b)는 각각의 덕트의 측벽으로 작용하는 이격된 플랜지(93a 및 93b) 사이에 연장하는 웨브(Web)를 가진 채널 형태의 바디(channel-shaped body)부재로 구성된다.
제 3 도에 도시된 바와같이, 각각의 덕트(90)의 단면적은 각각의 플레넘(40a,40b,40c 및 40d)과 연결되고 외측단부(93)를 향한 덕트의 길이 방향을 따라서 감소하는 내측단부(91)를 구비한다. 감소하는 단면적은 각각의 덕트(90)를 통과하여 공동의 길이 방향을 따라서 가열된 공기의 압력분포를 균일하도록 한다. 각각의 덕트(90a 및 90b)의 크기는 각 덕트의 단부(91 및 93) 사이의 거리에 의해 결정된다.
천공된 표면을 갖는 관통판(92a,92b)들은 덕트(90a 및 90b)의 개방측면을 가로질러서 고정된다. 천공의 다수열은 제 6 도에 도시된 형태로 배열되고 관통판(92)에 형성된다.
이후에 더욱 상세히 설명되는 바와같이, 공기 덕트(90)는 공기 흐름(95)속으로 유입될 수 있는 외부 공기로부터 덕트를 통하여 유동하는 가열된 공기를 분리시키기 위하여 통로(98a 또는 98b)에 의해서 형성된 제 2 배열의 가열된 가스의 흐름(95)이 충돌하는 스플래쉬 표면(99a 또는 99b)를 가진다.
제 3 도 및 제 9 도에 도시된 바와같이, 가로질러서 연장하고 있는 내부 연결 수직 분할벽(partition, 102)과 수평 분할벽(104)은 연장된 통로(105)의 그리드(100)를 형성시키고, 그리드는 화살표로 표시된 바와같이 공기분배 덕트(90a 및 90b)의 내부로 수직방향을 따라서 유동하는 별개의 평행한 공기 흐름을 방출시킨다. 배플과 베인이 축상의 팬에 의해서 발생되는 공기의 "코르크-스크류 효과(Cork-screw effect)"를 제거시키기 위하여 미합중국 특허 제 4,757,800호에 개시된 바와 같이 사용되었지만, 배플이 설치된 통로는 배플들 사이의 공간과 비교하여 상대적으로 작다. 결론적으로, 평행한 별도의 공기 흐름들은 공기가 배플들 사이에 형성된 통로로 유동될 때 형성되지 않는다. 여기서 다음과 같은 사실이 중요하다. 각 통로(105)의 거리는 인접한 부재인 분할벽(104)과 분할벽(104)들의 평행한 표면사이 공간길이 만큼 적어도 구비하므로, 각각의 덕트(90a 및 90b)속으로 거의 직선상으로 유동하는 흐름을 형성시킨다.
관통 판(92)을 가지고 다수의 공기흐름을 형성시키고 전송시키는 공기 분배 덕트(90)는 일련의 오리피스(94)의 배열(array)에 의해서 형성된 공기 흐름(95)이 굽는 영역(10)으로 개구부를 가로질러서 유출되도록 굽는 영역(10)의 제 1 테두리와 인접되게 지지된다. 공기 흐름(95)은 개구부를 가로지른 공기 흐름을 형성시키기 위하여 수직 표면에 대하여 3°내지 30°범위에서 제 3 도에 표시된 "A"각도로 챔버의 내부를 향하여 경사진다. 공기 흐름은 가열 공기의 대부분이 오븐의 내부로 회수되도록 상기 오븐의 내부를 향해 경사지고, 공기 흐름의 일부가 되면 흡입된 주변 공기는 오븐내의 하중구간(12)을 향해 유동된다.
관통 판(92)은 열을 음식물(P)로 전송시키는 주기능을 가진 링(a 내지 h)으로 형성된 오리피스(94)의 제 1 배열과 하중구간(12)과 굽는 영역(10) 사이에 있는 오리피스(94)에 인접한 주변 외부 공기를 재순환시키기 위하여 형상화된 오리피스(94)의 제 2 배열을 구비한다. 순환 구멍을 양호하게 구비하는 배열로 구성된 오리피스(94)는 원형 구경으로 구성되고, 상기 구경의 중심은 구경 지름의 4배 정도를 초과하지 않는 거리정도로 이격된다.
공기 분배 덕트 내에 설치된 그리드(100)는 대량의 공기가 통로(105)를 관통해서 유동될 때, 각각의 공기 분배 덕트(90a 및 90b)내의 다수의 수평 방향으로 평행하게 향한 공기 흐름을 형성시키기 위하여 적용된다. 통로(105)들중 각각은 통로(105)의 어떤 단면적이 최대 규모와 동일하거나 보다 크고, 바람직하게는 통로(105)의 단면의 최대 너비 또는 높이의 적어도 2배인 길이를 가진다.
중앙 공기 개구부(80)에 의해서 형성되며 공기 분배 덕트(90)근처에 있는 상부 및 하부 공기 회수 통로(80a 및 80b)는 각각의 덕트의 관통판(92)을 통하여 유동하는 공기를 회수시키기 위하여 공기 분배 덕트(90)의 중간의 대향 단부에 위치된 공기 회수 개구부(83 및 87)를 가진다. 회수 덕트는 일반적으로 V자 형상의 공기 회수 개구부(83 및 87)를 가지며, 상기 공기 회수개구부는 턴테이블(16)의 평면에 평행하게 형성된다. 공기 회수 통로(80a 및 80b)와 공기 분배 덕트(90a 및 90b)사이에 설치된 공기 이송 장치(60)는 상기 V자 형상의 공기 회수 개구부(83 및 87)를 통해서 챔버의 중앙부로부터 공기를 배출시키고 플레넘(40a, 40b, 40c 및 40d)을 통해서 공기를 분배덕트(90a 및 90b)로 전송시키도록 적용된다. 가열요소(62)는 상기 공기 이송 장치(60)에 의해서 회수된 공기로 열을 교환시킨다.
음식물(P)의 표면으로 열 전송을 조절하는 개선된 방법은 가열 시키거나 냉각시키기 위하여 상기된 장치에 의해서 수행된다. 상기 방법은 부분적으로 준비된 음식물을 토스팅(toasting)시키고 따뜻하게 할 뿐만아니라 쿠킹시키고 또는 냉동시키는데 효과적이다.
유동속도가 빠른 가스의 다수 흐름중의 제 1 배열이 음식물의 표면을 향해 유동되므로, 유동속도가 빠른 가스의 제 1 배열의 흐름은 제 1 배열의 흐름이 충돌하는 별개의 면적으로부터 습기 및 공기의 경계층을 제거 시키기 위하여 음식물의 표면상에 있는 별개의 면적과 충돌하도록 된다. 음식물(P)은 제 1 배열의 흐름이 충돌하는 면적에서 열이 전송 되도록 턴테이블(16)에 의해서 제 1 배열의 흐름에 대하여 구동된다. 유동속도가 높은 고온가스의 흐름 중 제 2 배열은 공간내 형성된 면적으로부터 흐름의 제 1 배열로부터 사용된 공기의 유동을 방지시키기 위하여 제 1 배열내의 수직흐름에 대하여 3°내지 30°에서의 "A"각도로 향하게 된다.
제 1 배열의 흐름으로부터 사용된 공기는 제 2 배열의 흐름에 의해서 한정된 면적내에 포함되고 제 1 배열의 흐름들 사이로 유동된다는 사실은 음식물의 표면에 충돌되기 이전에 제 1 배열의 흐름내 가스의 확산을 방지 시킨다. 이것은 개선된 방법의 중요한 특징이다.
도면부호 116으로 표시된 용기(basket)는 제 7 도 및 제 8 도에 도시되어 있다. 용기(116)는 얇게 자른 토마토 또는 다른 야채, 과일 또는 고기와 같은 음식물의 베드를 지지하기 위하여 턴테이블(16)상에 지지되도록 적용된다.
용기(116)는 와이어의 교차하는 가닥(122)들에 의해서 형성된 원형와이어 래크(rack, 120)를 지지시키기 위하여 안쪽으로 향한 턱부분(116)이 형성된 원형 측벽(118)에 의해서 형성된다.
분리 가능한 손잡이(125)는 내부방향으로 향한 상부림(rim, 124)과 결합한다. 손잡이(125)는 내부방향으로 연장하고 있는 상부림(124)을 부분적으로 둘러싸는 후크 부분(126)을 가지고 용기(116)의 측벽(118)과 결합가능한 리지(ledge, 128)를 가진다.
용기(116)는 손잡이(125)를 사용하여 선적시키고 하역시키기 위해 제거될 수 있다. 용기(116)가 턴테이블(16)상에 설치된 후에, 손잡이(125)는 턴테이블(16) 및 용기(116)의 회전을 방해하지 않도록 제거될 수 있다.
반드시 일반적인 음식물만은 아니지만 얇게 자른 야채, 고기, 그레인(grain) 또는 세릴(cereal)과 같은 특수한 음식물도 턴테이블(16)상에 제거가능하게 있는 용기(116)내에 설치되는 것이 바람직하며, 그래서 음식물의 표면상에 반복해서 충돌하는 공기 흐름들 사이 또는 아래에서 회전된다.
개방형 메시로 구성되는 것으로서, 상부 및 하부 공기 흐름들 사이에서 회전하는 천공형(또는 기공성) 연장 금속 바닥을 가진 턴테이블(16)상의 용기(116)에서, 공기 흐름은 흐름으로 부터의 공기가 음식물의 파일을 천공하도록 비평형 위치에 설치되는 것이 바람직하다.
다른 변형으로는 음식물 적층의 하부로 공기흐름의 적용 및 턴테이블용 스크린 메시, 천공처리된 금속 또는 확장된 금속과 같은 불연속적인 표면을 사용하여서 흐름으로부터의 공기가 턴테이블상에 설치된 일단의 음식물을 통하여 유입되도록 한다. 공기 흐름은 음식물이 하부 흐름위를 통과할 때 음식물을 움직이게 만든다. 용기상의 기공성 덮개(도시되어 있지 않음)는 움직이는 음식물을 포함시키도록 적용된다.
굽는 장치는 상기의 교정된 오븐에서 상당히 유익하다. 분당 2000피트의 유동속도로 약 420℉의 온도에서 순환하는 공기는 상기된 바와 같이 마이크로웨이브로 작동되는 오븐내에서 2분의 굽는 시간에 요리된 냉동의 캔형 비스켓(biscuit)을 요리시킬 수 있다.
마이크로웨이브가 없다면, 상기의 냉동된 캔형 비스켓은 분당 2700피트의 유동속도로 350℉의 온도에서 오리피스를 관통하는 가열된 공기를 전송시킴으로써 4분의 굽는 시간동안 요리된다.
콘베이어형 터널 오븐 내 냉동된 캔형 비스켓에 알맞은 통상의 굽는 시간은 초당 1600피트의 유동속도로 360℉의 온도에서 공기의 흐름을 유동시키는 약 6분 정도이다. 가정용으로 사용되는 전형적인 자연대류식 또는 전기식 오븐은 분당 0내지 5 피트 범위의 유동 속도로 400℉의 온도에서 10내지 13분의 굽는 시간이 요구된다.
알루미늄 팬내의 소스처리된 로우, 얇은 크러스트 피자 및 천연재료를 요리하기 위하여, 데크 오븐(deck oven)은 500℉의 온도에서 14분의 굽는 시간이 요구된다. 콘베이어형 분사 충돌 터널 오븐은 분당 1600피트의 속도로 475℉온도의 공기 흐름을 충돌시켜서 6분 정도로 굽는 시간을 감소시킨다. 상기된 오븐에서 요리된 피자의 굽는 시간은 분당 2700피트의 속도로 425℉ 온도의 공기 흐름을 충돌시켜서 4분 정도 소요된다.
상기된 바와 같이 제 6도에 도시된 오븐내 공기 흐름을 형성시키는 오리피스 배열의 구조는 거리를 최소화하여 음식물의 표면에 충돌하는 경로에 있는 한 위치에서 공기 회수 개구부(83)로 유동하는 사용된 공기를 유동시킨다.
제 5 도에 도시된 바와같이, 상부 관통판(92a)에 형성된 오리피스(94)는 하부 관통판(92b)에 형성된 오리피스(94)위에 바로 수직으로 이격되지 않는다. 하부판내의 오리피스(94)에 대한 상부판내 오리피스(94)의 오프셋팅(offsetting)은 특별한 재료의 배드를 관통하는 공기 흐름을 개선시킨다.
도시되어 있지 않은 튜브는 급히 유동하는 공기가 관통하여 공급되는 개구부의 제 1 배열 및 제 2 배열을 형성시키는 공기 흐름의 다수의 열을 형성시키도록 배열된다. 이렇게 하는 것이 편리하다면, 턴테이블(16)의 직경을 가로질러 연장하고 있는 연속적인 공기 흐름을 형성시키기 위하여 수직평면에 대해서 "A"각도로 경사진 단일 슬롯은 오븐내 온도 조절된 공기를 얻기 위하여 분리된 공기 흐름을 적용시키도록 사용될 수 있다.
그러나, 공기 흐름을 형성시키기 위하여 공기가 공급되도록 관통되는 오리피스는 균일한 최소 직경을 가진다. 공기가 관통하여 공급되는 슬롯의 너비가 거리를 증가시킬 때, 공기의 흐름은 급속히 감속된다.
공기 흐름을 형성시키기 위하여 슬롯이 사용된다면, 방사상으로 연장된 다수의 슬롯들이 턴테이블의 외부 원주 근처에 형성되며 방사상으로 연장된 여러개의 짧은 슬롯을 가진 관통판내에 형성되므로 공기 흐름 하에서 이동되는 면적위에 충돌하는 공기 흐름의 결합면적은 음식물의 표면위에 방사상으로 균일해진다. 슬롯의 총 면적은 원형 오리피스가 관통 판(92a 및 92b)에 형성되는 제 6 도에 도시된 바와 같은 총면적과 근접하도록 배열된다.
[제 2 실시예]
본 발명의 제 2 실시예는 제 9 도 내지 제 17 도에 도시된다.
가열장치의 제 2 실시예의 작동 및 기능은 상기된 제 1 실시예의 가열 장치와 비슷하다. 그러나, 제 10 도에 도시된 바와 같이, 축상 유동팬이 사용되고 공기는 오븐(20')의 측벽(22' 및 24')에 인접한 기공성 스플래터 시일드(144' 및 145')를 통과하여 순환된다. 스플래터 시일드(144' 및 145')는 캐비닛(20')의 측벽(22' 및 24')으로 부터 팬턱 측판(fan shrould)부분 근처의 위치로 연장된다.
도어(35') 및 턴테이블(16')은 구조가 비슷하고, 이들의 기능은 미합중국 특허 제 4,924,763호에 개시된 것과 같으며, 상기 특허문헌은 본 명세서에서 참고문헌으로 언급한다.
제 10 도 및 제 15 도에 도시된 바와같이, 도어(35') 및 후방벽(26')은 오븐의 청결상태를 유지하기 위하여 측벽(22')에 힌지로 부착된다.
제 10 도에 도시된 본 발명의 실시예에서, 도어(35')는 캐비닛(20')의 측벽(22')에 힌지로 부착된다. 턴테이블(16')은 외팔보식 지지부재(310)에 의해서 지지되며 모터(318)는 도어(35')위에 장착된다. 모터(318)는 장착되어 있는 스프라켓(sprockrt, 320)을 가진 구동축(318a)을 가진다. 스프라켓(322)은 턴테이블(16')으로부터 아래 방향으로 연장하고 있는 축상에 장착된다. 체인(325)은 턴테이블(16')으로 모터(318)를 구동식으로 연결시키기 위하여 스프라켓(320 및 322) 주위로 연장된다.
제 15 도에 도시된 바와같이, 턴테이블(16')은 도어(35')가 개방될 때 캐비닛(20')으로부터 구동되고 도어(35')가 밀폐될때 캐비닛의 내부로 회수된다.
제 10 도 및 제 15 도에 도시된 바와 같이, 축상 유동팬(60')은 측벽(22')에 힌지로 연결된 후방벽(26')내의 개구부를 통해서 연장하고 있는 구동축을 가진 모터(36')에 의해서 구동된다. 후방벽(26')이 제 10 도에 도시된 위치로부터 제 15 도에 도시된 위치로 이동될 때, 축상 유동팬(60')은 캐비닛(20')으로부터 이동되어서 캐비닛의 내부의 청결을 용이하게 한다.
상기로부터, 본 발명의 다른 실시예는 본 발명의 요지를 변경시키지 않으면서 실시 가능하다. 예를들면, 관통 판(92a 및 92b)은 상기된 바와 같이 공기 흐름을 형성시키기 위한 연장된 튜브(192)로 대체될 수 있다. 그렇게 사용된다면 슬롯 또는 다른 공기 분배 개구부는 관통 판(92)내에 형성될 수도 있다. 게다가 이격된 공기 분배 덕트(90a 및 90b)는 흐름의 제 1 배열 및 제 2 배열을 실질적으로 평행하게 하기 위해 상기 흐름의 제 1 배열 및 제 2 배열의 모든 공기 흐름이 수직 평면에 대해서 "A"각도로 경사지도록 수평 평면에 대해서 일정한 각도로 경사진 관통판(92)으로 대체될수도 있다.
제 17 도를 참조하면, 상부 제트 형성 장치는 오리피스(294)를 가진 관통 판(292)을 포함한다. 제 17도에 개략적으로 도시된 바와같이, 오리피스들은 일련의 중심링("A" 내지 "O")들이 형성되도록 배열된다. 제 17 도에 도시된 중심링들은 문자(A 내지 O)로 표시되고, 각각의 링내에 있는 오리피스(294)들은 링내의 각각의 통로와 동일한 링 도면 부호를 표시하는 문자에 의해서 표시된다. 예를들면, 통로(B1및 B2)가 있다. 또한 오리피스(B1및 B2)들은 링 B에 위치되는 반면에, 오리피스(C1, C2및 C3)들은 문자(C)로 표시된 링내에 위치된다. 내부링(A)은 하나의 공기 통로에 제공되는 반면에 두번째 링(B)은 두개의 공기 통로로 제공되고 문자(E)로 표시된 네번째 링은 4개의 공기통로로 제공된다. 예시된 실시예에서, 각각의 오리피스는 직경이 7/16인치이고, 각각의 링의 중심은 0.5인치의 거리로 인접한 링의 중심으로 부터 이격된다.
제 16 도를 참조하면, 하부 관통판(292b)의 링은 문자(A-O)로 표시된다. 즉, 내부링은 문자 A로 표시되며 외부링 문자 O으로 표시된다.
"파이 형(pie-shaped)" 공기 방출 통로를 가진 턴테이블(16)과 오리피스의 사용은 매우 강한 공기-대-고체(air-to-solid) 가열 또는 냉각을 허용한다.
음식물상에 충돌하는 공기 분사는 경계층 부작용을 감소시키고 공기 대 고체 열 전달을 향상시킨다. 이러한 공기 분사는 불규칙한 형태의 물체에 적용되고, 상기 분사는 오리피스로부터 다양한 거리 위로 효과적으로 분사된다. 바람직하게는 이러한 거리는 최소 오리피스 직경의 2내지 5배이다. "사용된 공기"는 확산현상을 피하기 위하여 분출된 공기 분사의 강도로 최소로 간섭하는 방출 통로를 구비하여야 한다.
"사용된 공기"의 방출 통로는 공기 분사의 흐름을 감소시키기 위하여 해로운 배압을 적용시키지 않아야 한다.
이러한 요소들은 열 전달 장치 특히 오리피스의 배열의 구조 또는 위치에서 충돌의 수행에 영향을 미치고, 목표로 하는 음식물 면적에 적용될 수 있는 공기 부피와 오리피스 개구부를 제한시킨다.
공기-대-고체의 열전달은 일반적으로 높은 공기 공급압에 의해, 오리피스를 가로지르는 압력차를 증가시키므로서 향상된다. 그러나, 열전달율은 충돌공기속도의 5/8까지의 비율만으로 변환된다. 즉,
열전달율을 증가시키기 위한 속도증가 비율보다 많은 요구조건과 얇거나 작은 입자형 음식물상의 기계적 효과는 높은 공기-대-고체간 열전달을 이루기 위해 실제수단으로 제한된다.
공기-대-고체 열전달율을 증가시키는 가장 바람직한 수단은 더 많은 공기분사를 가하는 것이 있지만 공기분사의 농도가 제한된다.
비율 "R"은 전체 유효 음식물면적(평면표면)×100으로 나눠진 오리피스 또는 공기초기면적이다. 유효음식물면적은 핑거, 슬롯, 튜브 또는 다른 공기 전달수단간의 간격을 포함한다.
표면 효과가 임계치 일때, 강한 열의 적용 시간이 부족하게 되어 이것이 시스템의 주요인자가 된다.
대표적인 비율 "R"은 ;
콘베이어화된 분사 충돌 형태에서,
피자오븐(FS-2, 등)인 경우 4 내지 5
통상의 베이커리 오븐(CB-14)인 경우 4 내지 5
미트 브로우닝(meat browing)오븐(CU5-11)인 경우 8 내지 11로 된다.
원의 중심면적이 원주근처 면적에 비해 작고, 중심으로 부터 사용된 공기가 중심으로 부터 원주쪽으로 이동함에 따라 계속하여 팽창하는 배출통로를 갖고 있기 때문에, 높은 공기 전달 개구부에 적용되는 매우 유효한 고비율 "R"이 원형 턴테이블의 움직임을 설계하는데 이용될 수 있다.
슬롯에 의해 공기가 원형 턴테이블에 가해진다면, 개구부로부터 공기에 노출된 표면에 비례적으로 많은 공기를 가하기 위해 원주근처보다 원의 중심근처에 훨씬 좋은 개구부가 필요하게 된다.
공기를 공급하기 위해 둥근 오리피스를 사용한다면, 중심근처의 개구부는 작은 개구부가 필요한 반면 원주근처의 개구부는 적절한 열을 공급하기 위해 큰것이 필요 하게 된다.
그러나, 유효한 열전달율을 제공하기 위해 중심부의 인접한 슬롯 또는 작은 오리피스가 음식물 가까이 있는 것이 필요하지만, 주변에 가까운 큰 개구부는 "블록킹 공기(blocking air)"흐름을 방지하기 위해 음식물으로 부터 떨어지는 것이 좋다. 공기 공급으로 부터의 유효 음식물 간격이 최적으로 최소개구부 직경의 2 내지 5배라면, 원중심 근처면적이 중심링의 평균 직경의 5배 이상인 상당 스위프 링(equivalent sweep ring) 면적의 1/5 보다 작은 것이 분명해진다.
공기 공급 플레넘이 큰 외부공기 공급 개구부에 대해 최적으로 이격되어 있다면 소형 중심 개구부는 음식물으로 부터 너무 멀리 떨어지거나 가변높이의 음식물을 이동 시키기 위한 틈새가 없게된다. 따라서, 중심의 작은 개구부가 음식물으로부터 적절히 이격되어 있으면, 외부의 큰 개구부는 음식물에 너무 가깝게 되거나 원추형 어플리케이터(applicator)가 필요 하게 된다.
원추형이며, 한정접근되는 공기 공급원의 제공을 필요없게 하기 위해, 그리고 제조를 용이하게 하기 위해, 동등한 최소폭의 개구부, 둥근홀(hole) 또는 슬롯을 사용하고, 이들과 비슷한 개구부를 다수 적용하는 공기 개구부의 설계는 턴테이블의 원의 각 링내의 타겟 면적비에 대해 상당한 분사 개구부면적을 갖는 것으로 이루어진다.
각각의 동심링내의 개구부의 배열구조는 회수통로의 개구부로 부터의 공기로 세척되는 가장 먼 개구부로부터 사용된 공기의 "유실"을 방지하는데 매우 중요하다. 배열된 구조에서의 회수통로용 연속 개구부와 거의 열을 지어 개구부가 위치한다면, 보다 적은 유실이 이루어진다.
회전하는 턴테이블의 또다른 장점은 공기 공급 개구부가 균일하게 이격될 필요가 없게되어 각 대응링에서 무질서하게 놓여있거나 다발로 있을수 있다는 것이다.
공기공급 개구부에 대한 배출통로 면적의 필요한 면적비는 물론 다음의 여러 요소로 좌우된다 ;
1. 공기 흐름의 속도와 보전(integrity)이 개구부 근처에서 최대이고, 분사(jet)사이의 간격이 개구의 인접부에서 가장 크게되는 만큼 흐름이 확산되지 않는다.
2. 음식물이 공기공급 개구부로부터 더욱 멀리 떨어질때 배출통로가 크게된다.
3. 공기 흐름의 가장 취악하며 가장 넓고 가장느린 이동부분은 흐름이 불규칙한 형태의 타겟을 향할때 하부에서 가장 멀리까지 연장하게 된다.
한 실시예로는 1 내지 2½인치 높이의 가변 높이 음식물의 수용부와 턴테이블 표면위로 3½ 인치 떨어진 ½인치 직경의 공기 개방부가 있는 가열 및 냉각장치가 있다. 이러한 조건하에서, 평균정도의 사용된 공기 배출 면적은 공기공급 면적의 적어도 4배로 바람직하게 이루어진다.
사용된 공기의 배출 체적은 공기 유입속도에 의해 증가하지만, 높은 공기 흐름 속도에 의해 편향이나 팽창에 대한 저항 역시 증가한다.
턴테이블 중심 근처로부터의 면적이 공기가 주변으로 이동하는 V-형 배출통로보다 상당히 작기 때문에, 라운드(round) 턴테이블의 파이나 웨지형 부분은 선형에서 직사각형 좌표의 공기 사용면적 만큼 높은 공기 공급 개구부 면적의 두배를 갖는다.
높은 비율 "R"이나 평평한 음식물의 비율에 대한 개구부의 중요부분은 습기 있는 음식물의 셀냉동, 고온에서 굽기, 갈색화 및 크리스핑과 같은 표면효과(미국특허 제 3,884,213호의 방법)가 표면, 잠복열(latent heat) 및 음식물 전도성에 대해 물증발의 에너지 분포를 이동시켜 변형되게 하는데 있다.
표면으로의 열전달이 빠르면 빠를수록, 보다 양호하고 빠른 표면효과를 얻을 수 있다. 때때로, 아주 빠른 표면 가열은 음식물내부의 바람직하지 못한 가열을 감소 시켜 보다 좋은 처리과정과 에너지 절감효과를 얻을 수 있다.
본 발명에서 중요하고 특징적인 방법 및 장치는 ;
음식물의 가열이나 냉각을 이루도록 조절된 온도 공기의 흐름에 음식물이 반복하여 노출되도록 재순환하는 공기로 공동내의 턴테이블의 사용을 포함한다.
음식물의 링이나 원형 면적에 따라 충돌하도록 공기 분사시키는 장치내에서 분사(jet)가 원형링의 주변에 불규칙한 간격으로 이루어지므로, 분사의 연속적인 방사형 배열사이의 사용된 공기 배출통로는 송풍기쪽으로 공기를 회수하는 통로에서 분사를 편향시켜 유실되는 것을 감소시킨다. 공기 흐름은 냉동, 셀냉각, 고온에서의 굽기, 브로우닝 및 크리스핑을 달성하게 습기있는 음식물의 불규칙 표면에 따라 부딪히게 된다. 회전하는 턴테이블 상의 음식물에 공기를 분사시키는 원형공기 공급 오리피스(94)는 음식물의 평면면적의 5 내지 6%를 초과하고, 공기 공급 개구부의 면적은 음식물평면 면적의 10%를 초과한다.
제 9 내지 제 17도의 실시예에서, 회전하는 턴테이블은 공기회수가 턴테이블의 주변 주위에서 일어날때, 재순환의 사용된 공기로 부터의 유실이 최소가 되게하는 위치에서 개구부로 부터 공기흐름에 음식물(P)을 반복하여 노출시킨다.
제 18도를 참조하면, 도면부호 320은 축방향 흐름의 공기충돌 열전달장치용 캐비닛을 나타낸다. 캐비닛(320)은 이격된 측벽(322,324), 수직으로 연장하는 전방벽(326) 및 측벽들간을 가로질러 연장하는 후방벽(344)을 포함한다. 하방으로 경사진 전방벽 패널(328)은 전방벽(326)의 하부 테두리에 고정되고 상방으로 경사진 전방벽 패널(330)은 전방벽(326)의 상부 테두리에 고정된다. 상부벽(332)과 바닥벽(342)은 측벽(322) 및 (324) 사이로 연장되고, 상방 및 하방으로 경사진 전방벽 패널(328) 및 (330)에 연결된다. 후방벽(344)은 측벽(322)와 (324) 사이 및 상부벽(332)과 바닥벽(342) 사이로 연장되어 밀폐된 쿠킹공동(350)을 형성한다.
상방으로 경사진 전방벽 패널(330)은 상방으로 경사진 전방벽 패널(330)에 상방 테두리에 인접한 피아노힌지(336)에 의해 선회형으로 고정된 도어(334)에 의해 밀폐형으로 형성된 개구부를 갖고 있다. 전방 부하 도어(334)내의 유리패널(340)은 공동(350)의 내용물을 육안으로 검시할수 있게 한다.
캐비닛 벽(322-344)들은 통과하는 열전도를 방지하기 위해 놓여진 절연재를 갖고 있는 스테인레스강판의 이격된 시트로 바람직하게 형성된다. 전방 부하 도어(334)는 상방으로 경사진 전방벽 패널(330) 내에 형성된 개구부의 테두리에 대해 밀봉적으로 결합하는데 적당한 가스켓(도시되지 않음)을 갖추고 있다.
후방벽(344)은 모터(352)가 설치되는 원추형 리세스를 형성하는 편향부(346)를 갖추고 있다. 모터(352)는 캐비닛(320)의 후방벽(344)을 통해 연장되고 송풍기 팬 블레이드(355)에 구동적으로 고정된 구동축(354)을 갖고 있다.
캐비닛(320)의 형상으로는, 상부에 다른 것을 하나씩 쌓을 수 있게 하면서 실선 외곽위치로 부터 점선 외곽선위치로 도어가 이동함에 따라 각각의 오븐의 내부로 접근할 수 있는 다수의 오븐이 제공되어 있다.
본 발명의 사상을 벗어남이 없이 또 다른 변형이나 모방이 있을 수도 있다.

Claims (43)

  1. 음식물의 열처리 장치로서, 내부(10, 12) 및, 상기 내부와 연결되는 음식물 적재 개구부(33)를 갖추고 있는 캐비닛(20)과, 온도 조절된 공기의 일정한 간격을 이룬 다수의 공기 흐름(95)을 전달하기 위해, 상기 캐비닛(20)내에 있는 가열요소(62), 덕트(90), 관통판(92), 및 오리피스(94)와, 측벽(22, 24), 전방벽(25), 후방벽(26), 바닥벽(28) 및 도어(35)와, 턴테이블(16) 및 피동허브(16a)와, 상기 턴테이블(16) 및 피동허브(16a)를 상기 측벽(22, 24), 전방벽(25), 후방벽(26), 바닥벽(28) 및 도어(35)에 이동가능하게 고정시키는 고정수단과, 상기 도어(35)에 고정된 모터(18)와, 상기 모터(18), 상기 턴테이블(16) 및 피동허브(16a)에 작동 가능하게 고정되어 있으며, 상기 다수의 공기 흐름(95)이 상기 턴테이블(16) 및 피동허브(16a)상의 음식물의 표면위로 이동하도록 상기 턴테이블(16) 및 피동허브(16a)를 상기 가열요소(62), 덕트(90), 관통판(92), 및 오리피스(94)에 대해서 상대적으로 이동시키도록 구성된 구동축(18a)과, 그리고 상기 턴테이블(16) 및 피동허브(16a)가 상기 캐비닛(20)의 상기 내부에 위치되며, 상기 음식물 적재 개구부(33)가 밀폐되는 제 1위치와, 상기 턴테이블(16) 및 피동허브(16a)가 상기 캐비닛(20)의 외부에 위치되며 상기 적재 개구부(33)로 부터 이격되어 있는 제 2위치 사이로 상기 도어(35)가 이동할 수 있도록, 상기 도어(35)를 상기 캐비닛(20)에 이동 가능하게 고정시키는 도어(35)의 고정 수단을 포함하고 있는 음식물의 열처리 장치.
  2. 제1항에 있어서, 상기 캐비닛(20)의 내부(10,12)와의 열교환을 수행하는 상기 가열요소(62), 덕트(90), 관통판(92), 및 오리피스(94)들은, 상기 턴테이블(16) 및 피동허브(16a)상의 음식물과 열교환되는 상기 캐비닛(20)내의 공기 이송 장치(60)와, 그리고 상기 공기 이송 장치(60)와 연관되어서 일정한 간격을 이룬 상기 다수의 공기 흐름(95)을 형성하여 상기 턴테이블(16) 및 피동허브(16a)쪽으로 이동시키는 수단을 포함하고 있는 음식물의 열처리 장치.
  3. 제2항에 있어서, 상기 턴테이블(16) 및 피동허브(16a)는, 축(15)을 중심으로 상기 턴테이블(16)을 회전시켜서 상기 턴테이블(16) 및 피동허브(16a)상의 음식물의 일부를 상기 다수의 공기흐름(95)과 열교환이 되도록 이동시키는 구동축(18a)을 포함하는 음식물의 열처리 장치.
  4. 제3항에 있어서, 상기 도어(35)에 고정된 모터(18)는, 구동축(18a)과, 그리고 상기 구동축(18a)과 구동관계에 있으며, 도어(35)에 모터(18)를 고정시키는 수단을 포함하고 있는 음식물의 열처리 장치.
  5. 제4항에 있어서, 상기 가열요소(62), 덕트(90), 관통판(92), 및 오리피스(94)들에 대해서 상기 턴테이블(16) 및 피동허브(16a)를 이동시키는 상기 구동축(18a)이 축(15)을 중심으로 상기 턴테이블(16)를 회전시키는 상기 모터(18) 및 상기 구동축(18a)에 작동가능하게 연결되어 있는 동력전달수단을 포함하고 있는 음식물의 열처리 장치.
  6. 제5항에 있어서, 상기 적재 개구부(33)가 밀폐되며 상기 턴테이블(16) 및 피동허브(16a)를 상기 캐비닛(20)의 상기 내부에 위치시키는 제 1위치와, 상기 적재 개구부(33)로부터 이격되며 상기 턴테이블(16) 및 피동허브(16a)를 상기 적재 개구부(33)를 통해서 이동시키는 제 2위치 사이로 상기 도어(35)가 이동가능하도록, 상기 도어(35)를 상기 캐비닛(20)에 이동가능하게 고정시키는 상기 도어(35)의 고정 수단은, 상기 도어(35)가 상기 턴테이블의 회전 중심이 되는 상기 축(15)에 대해 거의 평행한 제 2축에 대해 피봇 회전작동할 수 있도록, 상기 도어(35)를 상기 적재 개구부(33)에 인접한 상기 캐비닛(20)에 피봇회전 가능하게 고정시키는 수단을 포함하고 있는 음식물의 열처리 장치.
  7. 제 6항에 있어서, 상기 가열요소(62), 덕트(90), 관통판(92), 및 오리피스(94)들은, 온도가 조절된 공기 흐름(95)의 각각의 배열을 형성시키는 관통판(92)과, 음식물이 상기 캐비닛(20)내의 상기 턴테이블 상에서 이동할때, 상기 음식물의 표면상의 서로 이격된 불연속 지역과 충돌하도록 공기의 흐름(95)을 배열시키는 오리피스(94)와, 그리고 상기 공기의 일련의 흐름(95)들 사이의 공간을 통해서 상기 음식물과 충돌하는데 사용된 공기를, 상기 공기의 흐름(95)의 배열 중심에 위치된 회수통로(80a,80b)를 통해서 끌어들이는 공기회수 개구부(83)를 포함하고 있는 음식물의 열처리 장치.
  8. 제 6항에 있어서, 상기 가열요소(62), 덕트(90), 관통판(92), 및 오리피스(94)들은, 온도가 조절된 공기 흐름(95)의 각각의 배열을 형성시키는 관통판(92)과, 음식물이 상기 캐비닛(20)내의 상기 턴테이블 상에서 이동할때, 상기 음식물의 표면상의 서로 이격된 불연속 지역과 충돌하도록 공기의 흐름(95)을 배열시키는 오리피스(94)와, 그리고 상기 공기의 일련의 흐름(95)들 사이의 공간을 통해서 상기 음식물과 충돌하는데 사용된 공기를, 상기 공기 흐름(95)의 배열의 양측면에 인접하여 서로 이격되어 있는 회수통로(80a,80b)들의 내부로 끌어들이는 공기 회수 개구부(83)를 포함하고 있는 음식물의 열처리 장치.
  9. 제8항에 있어서, 상기 이격된 공기 흐름(95)의 각각의 배열을 형성시키는 관통판(92)은, 상기 턴테이블 수단의 윗쪽으로 수직방향으로 이격된 제 1공기 분배덕트(90a)와, 그리고 상기 턴테이블 수단의 아랫쪽으로 수직방향으로 이격된 제 2공기 분배 덕트(90b)를 포함하고 있는 음식물의 열처리 장치.
  10. 제9항에 있어서, 상기 제 1공기 분배 덕트(90a)가 상기 축(15)에 인접하게 위치된 제 1 단부 및, 상기 공기 이송 장치(60)와 유체유동하는 제 2단부를 갖추고 있는 음식물의 열처리 장치.
  11. 제10항에 있어서, 상기 제 2공기 분배 덕트(90b)가 상기 축(15)으로부터 이격되어 있는 제 1 단부 및 상기 공기 이송 장치(60)와 유체유동하는 제 2단부를 갖추고 있는 음식물의 열처리 장치.
  12. 제11항에 있어서, 상기 제 1 및 제 2공기 분배 덕트(90a,90b)의 각각은 상기 다수의 공기 흐름(95)을 형성시키기에 적합하며, 상기 공기 흐름(95)이 축(15)에 대해서 반경 방향으로 서로 이격되어 있으므로, 상기 턴테이블(16) 및 피동허브(16a)가 상기 축(15)을 중심으로 회전할 때, 각각의 공기흐름(95)은 상기 턴테이블(16) 및 피동허브(16a)상의 음식물의 표면과 충돌하여서 음식물상에 원형링의 모양을 형성하는 음식물의 열처리 장치.
  13. 제12항에 있어서, 상기 제 1 및 제 2공기 분배 덕트(90a,90b)가 상기 원형링과 충돌하는 다수의 공기흐름(95)을 형성하는 다수의 오리피스(94)들을 갖추고 있는 음식물의 열처리 장치.
  14. 음식물의 열처리 장치로서, 가열요소(62)와, 상기 가열요소(62)와 열교환을 수행하는 공기 이송장치(60)와, 턴테이블(16) 및 피동허브(16a)와, 상기 턴테이블(16) 및 피동허브(16a)를 축(15)을 중심으로 회전시키는 모터(18) 및 구동축(18,18a)과, 상기 공기 이송 장치(60)와 관련되어서 일정한 간격을 이루는 다수의 공기 흐름(95)을 형성시키고, 상기 공기 흐름(95)을 상기 턴테이블(16a) 및 피동허브(16)쪽으로 배향하게 하는 관통판(92)을 포함하고 있으며, 상기 다수의 이격된 공기흐름(95)을 형성하는 상기 관통판(92)이 상기 축(15)을 중심으로 반경방향으로 이격되어 공기흐름이 유동하는 다수의 원형배열(98)을 형성하므로, 공기 흐름(95)을 형성하는 원형 배열(98)의 영역에 대해 원형 배열(98) 각각의 공기 흐름(95)의 단면적의 합의 비율은 인접한 원형 배열 영역에 대해 인접한 원형배열(98)의 공기 흐름의 단면적의 합의 비율과 거의 동일하며, 상기 턴테이블(16) 및 피동허브(16a)을 회전시키는 모터(18) 및 구동축(18a)은 턴테이블(16) 및 피동허브(16a)상의 음식물의 일부를 상기 공기흐름(95)과 열전달이 수행되도록 반복적으로 이동시키는 음식물의 열처리 장치.
  15. 제14항에 있어서, 상기 공기흐름(95)을 형성하는 관통판(92)은, 상기 턴테이블(16) 및 피동허브(16a)의 윗쪽으로 수직하게 이격된 제 1공기 분배 덕트(90a), 및 상기 턴테이블(16) 및 피동허브(16a)의 아랫쪽으로 수직하게 이격된 제 2공기 분배 덕트(90b)를 포함하고 있는 음식물의 열처리 장치.
  16. 제15항에 있어서, 상기 제 1공기 분배 덕트(90a)는 상기 축(15)에 인접하게 위치된 제 1 단부 및, 상기 공기 이송 장치(60)와 유체 유동하는 제 2단부를 갖추고 있는 음식물의 열처리 장치.
  17. 제16항에 있어서, 상기 제 2공기 분배 덕트(90b)는 상기 축(15)으로 부터 이격된 제 1단부 및, 상기 공기 이송 장치(60)와 유체유동하는 제 2단부를 갖추고 있는 음식물의 열처리 장치.
  18. 제17항에 있어서, 상기 제 1 및 제 2공기 분배 덕트(90a,90b)의 각각은 상기 다수의 공기 흐름(95)을 형성시키기에 적합하며, 상기 공기 흐름(95)이 축(15)에 대해서 반경 방향으로 서로 이격되어 있으므로, 상기 턴테이블(16) 및 피동허브(16a)가 상기 축(15)을 중심으로 회전할 때, 각각의 공기 흐름(95)은 상기 턴테이블(16) 및 피동허브(16a)상의 음식물의 표면과 충돌하여서 음식물상에 원형패턴의 모양을 형성하는 음식물의 열처리 장치.
  19. 제18항에 있어서, 상기 제 1 및 제 2공기 분배 덕트(90a,90b)의 각각은 상기 공기흐름(95)을 형성시키는 다수의 오리피스(94)를 갖추고 있으며, 상기 제 1공기 분배 덕트(90a)내의 오리피스(94)들은 상기 제 2공기 분배 덕트(90b)에 의해 형성되는 공기흐름(95)과의 충돌이 방지되도록 위치되어 있는 음식물의 열처리 장치.
  20. 충격식 오븐내에 설치된 턴테이블에 의해서 지지되는 음식물과 공기 사이의 열전달 방법에 있어서, 온도가 조절된 공기 흐름(95)의 각각을 형성하는 다수의 배열(98)을 형성시키는 단계와, 상기 음식물이 상기 오븐내의 턴테이블(16)상에서 이동할때, 상기 음식물의 표면상의 분리된 지역에 제 1배열(98)의 공기 흐름(95)을 충돌시키도록 배향시키는 단계와, 상기 턴테이블의 중심 부근에 경사진 공기흐름의 배열을 형성시켜서 상기 경사진 공기흐름의 배열의 한쪽 측면상에 굽는 영역(10)을 형성하고, 다른쪽 측면상에는 하중구간(12)을 형성하는 단계와, 그리고 온도가 조절된 각각의 공기 흐름들 사이에서 상기 음식물과 충돌하는데 사용된 공기를, 공기 흐름의 배열로 부터 이격된 회수통로(80)를 통해서 끌어 들이는 단계를 포함하고 있는 방법.
  21. 제20항에 있어서, 온도가 조절된 공기 흐름 각각을 형성하는 다수의 배열(98)을 형성시키는 상기 단계는, 상기 공기 흐름을 반원형 배열로 형성하는 단계, 및 상기 오븐으로 부터 사용된 공기의 이탈을 방지하도록 상기 턴테이블(16)상의 음식물의 표면쪽으로 고속의 공기흐름(95)을 공급하는 단계를 포함하고 있는 방법.
  22. 제20항에 있어서, 온도가 조절된 공기 흐름 각각을 형성하는 배열을 형성시키는 상기 단계는, 플레넘(40a, 40b, 40c, 40d)의 주요 칫수에 대해서 거의 수직한 방향으로 주요칫수를 가지는 공기 분배 덕트(90a,90b)로 플레넘(40a, 40b, 40c, 40d)을 통하여 온도가 조절된 공기 흐름(95)을 공급하는 단계와, 상기 덕트내에 평행한 공기흐름을 형성시키기 위해 플레넘(40a, 40b, 40c, 40d)으로 부터 통로의 그리드(100)를 통해서 분배덕트 안으로 일정분량의 공기를 공급하는 단계와, 그리고 상기 덕트로부터 턴테이블(16)상의 음식물쪽으로 개구부의 배열(98)을 통해 균일하게 공기가 유동하도록, 상기 평행한 공기 흐름의 일부를 상기 덕트의 양단부로 공급하는 단계를 포함하고 있는 방법.
  23. 음식물의 열처리 장치로써, 캐비닛(20)과, 흡입통로 및 방출통로를 갖추고 있으며, 캐비닛(20)내에 설치되어 있는 공기 이송 장치(60)와, 음식물을 지지하도록 상기 캐비닛내에 설치되어 있는 턴테이블(16)과, 상기 방출통로와 유체유동하도록 상기 캐비닛(20)내에 설치되어 있는 공기덕트 수단으로서, 일정한 간격으로 이격된 상태로 공기흐름(95)을 제공하여 상기 턴테이블(16)상의 음식물의 표면과 충돌시키도록 그 내부에 형성된 오리피스(94)를 갖추고 있으며, 상기 오리피스가 동심의 링의 배열내에 형성되어 있고; 상기 동심의 링의 각각의 내부에 형성된 오리피스(94)의 단면적의 합이 오리피스(94)가 설치된 상기 동심의 링의 면적에 대해서 거의 동일한 비율을 가지며, 각각의 동심의 링내에서 회전하는 음식물의 표면적이 거의 균일하게 가열되도록, 각각의 상기 동심의 링이 그 내부에 형성된 오리피스를 갖추고 있는 공기덕트와, 그리고 상기 턴테이블(16)과 상기 공기 이송 장치(60)의 흡입 통로(80)의 사이에 설치되어서, 상기 흡입 통로(80)안으로의 공기유동을 허용하지만 입자물질의 유동을 차단하는 스플래터 시일드(144,145)를 포함하고 있는 음식물의 열처리 장치.
  24. 제23항에 있어서, 각각의 상기 동심의 링이 거의 반원형으로 구성되는 음식물의 열처리 장치.
  25. 제24항에 있어서, 미립자 형태의 음식물을 수용하는 용기(116)를 더 포함하고 있으며, 상기 용기(116)는 다수의 구멍이 형성된 하부를 갖추고 있는 음식물의 열처리 장치.
  26. 제23항에 있어서, 상기 덕트내의 각각의 오리피스(94)가 상기 턴테이블에 도달하기에 충분한 거리로 상기 공기 흐름(95)을 형성하여 제공하는 형상으로 구성되는 음식물의 열처리 장치.
  27. 음식물의 열처리 장치로서, 유입개구부(33)를 갖춘 캐비닛(20)과, 상기 유입 개구부(33)를 개폐시키도록 상기 캐비닛(20)에 이동가능하게 고정된 도어(35)와, 가열요소(62)와, 상기 가열요소(62)와 관련하여 열교환이 이루어지는, 상기 캐비닛(20)내의 공기 이송 장치(60)와, 턴테이블(16) 및 피동허브(16a)와, 상기 공기이송장치(60)와 연관되어서 일정한 간격으로 온도가 조절된 다수의 공기흐름을 형성시키고 상기 다수의 공기흐름을 상기 턴테이블(16) 및 피동허브(16a)쪽으로 배향 시키는 관통판(92)과, 축(15)을 중심으로 턴테이블(16) 및 피동허브(16a)를 회전시켜서, 턴테이블(16) 및 피동허브(16a)상의 음식물의 일부를 상기 다수의 공기흐름(95)과 열교환되도록 반복적으로 이동 시키는 모터(18) 및 구동축(18a)과, 그리고 상기 도어(35)가 유입 개구부(33)를 상기 캐비닛(20)안으로 개방시키도록 이동될 때, 상기 캐비닛(20)내에서 온도가 조절된 공기를 유지시키도록 상기 캐비닛(20)내에 제공되어 있는 수단을 포함하고 있는 음식물의 열처리 장치.
  28. 제27항에 있어서, 상기 온도가 조절된 공기흐름을 형성시키는 관통판(92)은, 상기 턴테이블(16) 및 피동허브(16a)의 윗쪽으로 수직하게 이격된 제1공기 분배 덕트(90a), 및 상기 턴테이블(16) 및 피동허브(16a)의 아랫쪽으로 수직하게 이격된 제 2공기 분배 덕트(90b)를 포함하고 있는 음식물의 열처리 장치.
  29. 제28항에 있어서, 상기 제 1공기 분배 덕트(90a)가 상기 축(15)에 인접하게 위치된 제 1단부 및, 상기 이송 장치(60)와 유체유동하는 제 2단부를 갖추고 있는 음식물의 열처리 장치.
  30. 제29항에 있어서, 상기 제 2공기 분배 덕트(90b)는 상기 축(15)으로 부터 이격된 제 1 단부 및, 상기 공기 이송 장치(60)와 유체유동하는 제 2단부를 갖추고 있는 음식물의 열처리 장치.
  31. 제30항에 있어서, 상기 제 1 및 제 2공기 분배 덕트(90a,90b)의 각각은 상기 다수의 공기 흐름(95)을 형성시키기에 적합하며, 상기 다수의 공기 흐름(95)이 상기 축(15)에 대해서 반경 방향으로 서로 이격되어 있으므로, 상기 턴테이블(16) 및 피동허브(16a)가 상기 축(15)을 중심으로 회전할 때, 각각의 상기 공기 흐름(95)은 상기 턴테이블(16) 및 피동허브(16a)상의 음식물의 표면과 충돌하여 상기 음식물상에 원형의 링을 형성하는 음식물의 열처리 장치.
  32. 제31항에 있어서, 상기 제 1 및 제 2공기 분배 덕트(90a,90b)는 각각 상기 원형의 링과 충돌하는 공기 흐름(95)을 형성시키는 다수의 오리피스(94)들을 갖추고 있는 음식물의 열처리 장치.
  33. 제27항에 있어서, 상기 캐비닛(20)은, 서로 이격되어 있는 측벽(22,24)들과, 상기 측벽(22,24)들 사이로 뻗어 있으며, 바닥벽(28)의 전방 테두리에 연결된 경사부를 갖는 전방벽(25)과, 상기 측벽(22,24)들 사이로 뻗어 있는 후방벽(26)과, 상기 측벽(22, 24)들 사이로 뻗어 있으며, 후방벽(26)에 연결된 테두리를 각각 갖는 상부벽(30) 및 바닥벽(28)과, 상기 상부벽(30)의 테두리에 인접한 도어(35)를 피봇회전 가능하게 고정시키는 고정수단과, 그리고 다수의 캐비닛(20)을 서로 나란하게 위치시키는 위치수단을 포함하고 있으며, 상기 다수의 캐비닛(20)을 서로 나란하게 위치시키므로서, 다수의 캐비닛(20)중의 제 1 캐비닛상의 도어(35)는 도어(35)의 테두리가 캐비닛(20)상의 전방벽(25)의 테두리에 인접하게 위치되는 제 1위치와, 상기 제 1 캐비닛상의 도어(35)가 상기 유입 개구부(33)를 제 1캐비닛속으로 개방시키기 위해 제 2 캐비닛상의 전방벽(25)의 경사부에 인접하게 위치되는 제 2위치 사이로 피봇회전 가능하도록 구성되어 있는 음식물의 열처리 장치.
  34. 제27항에 있어서, 상기 도어(35)가 수직하게 배열된 도어(35)와, 상기 도어(35)를 캐비닛(20)에 피봇 회전 가능하게 고정시키는 수단과, 그리고 상기 도어가 상기 유입 개구부(33)를 개폐시키도록 이동할때 상기 턴테이블(16) 및 피동허브(16a)가 상기 유입 개구부(33)를 관통하여 이동할 수 있도록 상기 턴테이블(16) 및 피동허브(16a)를 상기 도어에 이동가능하게 고정시키는 수단을 포함하는 음식물의 열처리 장치.
  35. 제27항에 있어서, 상기 턴테이블(16) 및 피동허브(16a)쪽으로 가압공기를 공급하며, 상기 캐비닛(20)내에 설치된 상기 공기 이송 장치(60)는, 상기 공기 이송 장치(60)와 연결되어서 상기 캐비닛(20)내의 공기를 상기 유입 개구부(33)의 양측면에 인접한 상기 턴테이블(16) 및 피동허브(16a)의 서로 이격된 테두리들 쪽으로 끌어들이는 공기 회수 수단(80)을 포함하고 있는 음식물의 열처리 장치.
  36. 제27항에 있어서, 상기 캐비닛(20)의 양측면을 항해 공기를 공급하며, 캐비닛(20)내에 설치된 상기 공기 이송 장치(60)는, 상기 공기 이송 장치(60)와 연결되어 있는 캐비닛(20)의 양측면 사이의 공기 회수수단(80)을 포함하며, 상기 공기 회수 수단(80)은 상기 유입 개구부의 서로 이격된 테두리의 사이의 캐비닛(20)의 중앙부 쪽으로 공기를 끌어들이도록 형성되어 있는 음식물의 열처리 장치.
  37. 제27항에 있어서, 상기 유입 개구부(33)를 개폐하기 위해 캐비닛(20)에 이동가능하게 고정된 상기 도어(35)는, 상기 턴테이블(16) 및 피동허브(16a)를 상기 도어(35)에 이동 가능하게 고정시키는 고정수단와, 그리고 상기 도어(35)가 유입 개구부(33)를 개폐시키도록 이동할때, 상기 턴테이블(16) 및 피동허브(16a) 및, 상기 턴테이블(16) 및 피동허브(16a)를 회전시키는 상기 모터(18) 및 구동축(18a)이 상기 도어(35)와 함께 이동할수 있도록 상기 도어(35)에 대해 턴테이블(16) 및 피동허브(16a)를 회전이동시키기 위해 상기 모터(18) 및 구동축(18a)을 고정시키는 수단을 포함하는 음식물의 열처리 장치.
  38. 제37항에 있어서, 상기 캐비닛(20)이 후방벽(26)과, 상기 캐비닛(20)내의 공기 이송 장치(60)를 상기 후방벽(26)상에 장착시키는 수단과, 그리고 상기 캐비닛(20)내의 공기 이송 장치(60)의 적어도 일부가 상기 후방벽(26)의 이동시에 상기 캐비닛(20)으로 부터 이동가능하도록, 상기 후방벽(26)을 상기 캐비닛에 이동 가능하게 고정시키는 수단을 포함하는 음식물의 열처리 장치.
  39. 제37항에 있어서, 상기 턴테이블(16) 및 피동허브(16a)쪽으로 가압공기를 공급하며, 상기 캐비닛(20)내에 설치된 공기 이송 장치(60)는, 상기 공기 이송 장치(60)와 연결되어서 상기 캐비닛(20)내의 공기를 상기 유입 개구부(33)의 양측면에 인접한 상기 턴테이블(16) 및 피동허브(16a)의 서로 이격된 테두리들 쪽으로 끌어들이는 공기 회수 수단(80)을 포함하고 있는 음식물의 열처리 장치.
  40. 제37항에 있어서, 상기 캐비닛(20)의 양측면을 항해 공기를 공급하며, 캐비닛(20)내에 설치된 상기 공기 이송 장치(60)는, 상기 공기 이송 장치(60)와 연결되어 있는 캐비닛(20)의 양측면 사이의 공기 회수수단(80)을 포함하며, 상기 공기 회수 수단(80)은 상기 유입 개구부의 서로 이격된 테두리 사이의 캐비닛(20)의 중앙부 쪽으로 공기를 끌어들이도록 형성되어 있는 음식물의 열처리 장치.
  41. 음식물의 열처리 장치로서, 내부(10,12)를 갖춘 캐비닛(20)과, 상기 캐비닛(20)의 내부를 조리챔버(10)와 공기조화챔버(air conditioning, 12)로 분할시키는 수단과, 상기 조리챔버(10)내의 턴테이블(16) 및 피동허브(16a)와, 상기 공기조화챔버(12)내에서 상기 공기조화챔버(12)로 부터 상기 조리챔버(10)를 통하여 공기를 재순환시키는 공기 이송 장치(60)와, 상기 공기 이송 장치(60)와 작동 가능하게 연결되어서 상기 조리챔버(10) 안으로 공기 흐름(95)을 제공하는 오리피스(94)와, 상기 공기 분배 수단(94)에 대해 턴테이블(16) 및 피동허브(16a)를 이동시키는 모터(18) 및 구동축(18a)과, 그리고 상기 턴테이블(16) 및 피동허브(16a)에 인접하게 설치되어 있으며, 상기 공기 이송 장치(60)를 상기 턴테이블(16) 및 피동허브(16a)와 분리시켜서 상기 조리챔버(10)로 부터 상기 공기조화챔버(12) 안으로 오염 물질이 이동되는 것을 방지하여 스플래터 시일드(144,145)를 포함하고 있는 음식물의 열처리 장치.
  42. 제41항에 있어서, 상기 조리챔버(10) 안으로 마이크로웨이브 에너지를 공급하는 마이크로웨이브 복사장치(130)를 더 포함하고 있으며, 상기 스플래터 시일드(144,145)는 상기 조리챔버(10)와 상기 공기조화 챔버(12) 사이에 마이크로 웨이브 방벽을 형성하는 동시에 상기 조리챔버(10)와 상기 공기조화챔버(12) 사이의 공기 순환을 허용하는 마이크로웨이브 복사 물질로 구성되어 있는 음식물의 열처리 장치.
  43. 제41항에 있어서, 상기 스플래터(144,145)는 상기 조리챔버(10)내에 제거가능하게 설치되어서 상기 오븐을 용이하게 세척하는 음식물의 열처리 장치.
KR1019930703442A 1991-05-14 1992-05-13 음식물의 열처리 장치 및 방법 KR100247864B1 (ko)

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