MXPA96005798A - Horno de calor por radiacion aumentada por conveccion - Google Patents

Abstract

Un horno de calor por radiación, que se aumenta por conversión, incluye una cámara alargada de cocción con un primero y segundo extremos colocados opuestos el uno al otro. Un soporte removible estácolocado en la cámara para sostener alimentos para su cocción. Uno o más dispositivos de calentamiento están colocadosen la cámara para crear la calor por radiación. Un dispositivo de circulación de aire para circular el aire caliente dentro de la cámara estácolocado dentro de la cámara en el primer extremo. Un ventilador, colocado a lo largo de una pared de la cámara interna, más cerca del segundo extremo, se usa para ajustar las características de cocción del horno. El horno cocina una amplia gama de alimentos de manera rápida y eficiente.

Description

HORNO DE CALOR POR RADIACIÓN AUMENTADA POR CONVECCIÓN.

Esta solicitud es una continuación en parte de la Serie No. 08/249,221, solicitada en Mayo 25, 1994.

ANTECEDENTES DE LA INVENCIÓN La presente invención se refiere a hornos utilizados f'' a calentar o cocinar alimentos. Particularmente, la invención se refiere a un horno de calor por radiación, que se aumenta por convección, el cual permite acelerar y asegurar la preparación de una extensa variedad de alimentos. Las personas o negocios que preparan comida han buscado por mucho tiempo la propuesta más eficiente y rápida de cocinar. El problema de diseñar un horno que cocine rápidamente se exacerba por la necesidad de acomodar un número de alimentos que tengan diferentes tamaños, texturas y otras caracteristicas. Sin embargo, aún un horno de rápido cocción puede no ser satisfactorio en muchas situaciones. La medida final de la utilidad de un horno es la satisfacción del consumidor con respecto al sabor del alimento cocinado por el horno. Muchas propuestas han tomado lugar para diseñar hornos que cumplan con los requerimientos anteriores y que produzcan alimentos de calidad. Por ejemplo, se ha encontrado que los hornos convencionales conductivos o radiantes son adecuados para un número de alimentos. Estos hornos usan ya sea gas o electricidad para calentar una cámara de horno que contenga alimentos. Los hornos son simplemente para diseñarse, fabricarse, usarse y alcanzar buenos resultados para un número de tipos alimenticios. Sin embargo, los hornos conductivos y radiantes son lentos. La eficiencia, para individuales, restaurantes y usuarios institucionales, demanda que la calidad de los productos alimenticios se produzca más rápidamente que la que se produce en hornos típicos de calor radiante o conductivo. Además, estos hornos por lo regular no pueden presentar alimentos con una textura demasiado frita. En hornos convencionales, la humedad de los alimentos se evapora en el horno, tomando, como ejemplo, el jugo de los filetes de carne roja y otros alimentos en donde se jtísea conservar dicho jugo. Es bien conocido que el calor por aire húmedo cocina más rápido que el calor por aire seco; sin embargo, esto da como resultado un exterior blando en vez de crujiente en muchos alimentos. Este problema puede en parte aliviarse colocando el alimento directamente bajo una fuente de calor por radiación (por ej . , "asando"); sin embargo, es muy fácil que el alimento se queme o achicharre antes de que se cocine por completo. Asi, aunque los hornos convencionales radiantes o conductivos son adecuados para ciertos alimentos, por lo ?- ?jular cocinan lentamente. Además, estos seguido requieren un tiempo largo para calentarse y proporcionar a la cámara del horno una temperatura de cocción deseada. Esto no se desea en situaciones en las que se requiere una respuesta rápida. Se ha encontrado que los hornos de microondas satisfacen la necesidad de cocinar rápidamente. Estos hornos utilizan radiación de longitud de microondas para calentar y cocinar alimentos. Sin embargo, desafortunadamente, los hornos de microondas se limitan a lo tipos y texturas de los alimentos que se pueden cocinar. Por ejemplo, no es práctico cocinar alimentos cocidos, alimentos muy o tradicionalmente fritos o alimentos que requieran una textura crujiente dentro de un microondas. El microondas deja este tipo de alimentos blandos y otros no apetitosos. Otra propuesta para cocinar es cocinar por freido. Los al_ -.?ntos que por lo regular son fritos o muy fritos, como papas a la francesa o anillos de cebolla, se cocinan mejor usando una temperatura alta, uniforme. El freir los alimentos en aceite caliente produce una característica no crujiente en los alimentos. El cocción muy frito es una forma de cocción por convección en el cual el medio de cocción a temperatura alta (aceite o grasa) presenta una temperatura alta por lo general uniforme para la superficie del alimento. La alta temperatura provoca que la superficie exterior del alimento esté crujiente y además provoca que el alimento se cocine ;- --¡idamente. Sin embargo, el alimento también absorbe una cantidad de aceite o grasa que hace al alimento menos saludable. Otra desventaja del cocción muy frito es que es adecuado para una gama limitada de alimentos. El cocción por convección por aire activado es otra forma de cocinar que se ha utilizado con cierto éxito. Es bien sabido que el cocción por convección por aire activado requiere temperaturas bajas para alcanzar un cocción comparable con un horno convencional. Esto se atribuye por lo general al hecho de que el aire caliente es más rápido y proporciona una uniformidad a la superficie del alimento. Sin embargo, de nuevo, este tipo de cocción no es adecuado para todo tipo de alimentos. Por ejemplo, no son adecuados para cocinar carne roja o alimentos tradicionalmente muy fritos. Asi, aunque se ha desarrollado un número de propuestas de cocción, ninguna es ideal. Ninguna propuesta proporciona ur - .tedio eficiente y rápido para cocinar una gama extensa de alimentos. Además, las propuestas existentes no proporcionan un control para permitir el cocción exacto de alimentos que requieren calores diferenciales (por ejemplo, una pizza puede necesitar un calor mayor en la parte inferior que en la parte superior) . Otras propuestas existentes no son satisfactorias debido a que cocinan utilizando grasas o aceites no saludables o requieren un periodo de calentamiento relativamente largo.

COMPENDIO DE LA INVENCIÓN Por consiguiente, se proporciona un horno de calor por radiación, que aumenta por convección, el cual cocina rápidamente una gama extensa de alimentos, sin aceites no saludables . Un horno de calor por radiación, que aumenta por r"~;nvección, incluye una cámara alargada de cocción con un primero y segundo extremo colocados opuestos uno al otro. Se coloca en la cámara un soporte removible para sostener los alimentos para su cocción. Uno o más dispositivos de calentamiento están colocados en la cámara para crear el calor radiante. Un dispositivo de circulación de aire para circular el aire caliente dentro de la cámara está colocado dentro de la cámara en el primer extremo. Se utiliza un ve.. _Ilador, colocado a lo largo de una pared de la cámara interna cerca del segundo extremo, para ajustar las características de cocción del horno. En una modalidad específica, la cámara de calentamiento se forma con una sección transversal octagonal para aumentar el circulación del aire dentro de la cámara. El ventilador se coloca de manera que el aire se activa de manera radial hacia afuera y de nuevo el extremo de la cámara. Esto provoca la turbulencia del aire alrededor de dispositivos de calentamiento, quitando efectivamente el calor radiante de *•-"- dispositivos para crear un calor por convección. La combinación del calor radiante y por convección opera para cocinar rápida y eficientemente un índice extenso de alimentos . El ventilador y los dispositivos de calor pueden controlarse individualmente para crear ambientes específicos de cocción. El control del ventilador y los dispositivos de calentamiento pueden facilitarse accionando a través de un teclado colocado en el exterior de un gabinete de horno. El teclado puede acoplarse a un circuito de control electrónico para proporcionar señales de control a los elementos de calentamiento y al ventilador. Los hornos de acuerdo con la presente invención permiten que una gama extensa de alimentos se cocine rápida, eficientemente y sin aceites o grasas no saludables. Los hornos no requieren tiempo de precalentamiento. Las versiones iniciales experimentales del presente horno empleaban los tres métodos de transferencia de calor a los alimentos. Se logró la conducción calentando un contenedor de metal para alimentos en el cual se colocaban los alimentos. El calor radiante se empleó colocando un carrete de calentamiento sobre el alimento para añadir el crujimiento en los alimentos. Se logró la convección soplando aire transversalmente sobre el carrete de calentamiento y sobre los alimentos. Se determinó a través de la experimentación con este horno que el cocción principalmente j~""-r conducción producía la menos auténtica textura y sabor a frito. También se determinó que la textura y sabor auténticos de alimentos fritos se obtenía de mejor forma usando una combinación de cocción por convección y radiación en el freído profundo pero con aire en vez de aceite o grasa en el medio de convección. Por lo tanto, el horno se mejoró para explotar la convección y radiación y minimizar la conducción. Una canasta de_ metal se substituyó por el contenedor de metal sólido, para alimentos, para rodear los alimentos con aire calentado y reducir de manera substancial el efecto de conducción y aumentar el efecto de convección. Se colocaron elementos para calentar alrededor de la canasta de alimentos. Debido a que la distancia del alimento cambia mucho el resultado de cocción al igual que en el asado, la distancia óptima del alimento se determinó empíricamente, y se añadió un ve JLlador para obtener las ventajas de la convección por aire activado. La configuración de la cámara también se modificó y cambió a una superficie reflectiva octagonal para lograr una transferencia de calor, uniforme, radiante, alrededor del alimento. El resultado produjo un alimento claramente superior a los diseños previos y hornos anteriores.

La velocidad del ventilador todavía se tenía que mejorar, de manera que se introdujera un ventilador de r ?ocidad variable para facilitar la experimentación. El intento fue determinar una velocidad del ventilador, óptima, constante, pero se descubrió que la velocidad del ventilador y la circulación de aire tenían un efecto no esperado en la textura del alimento. Ajustando de manera apropiada la velocidad del ventilador durante el cocción se produjo un cambio en la textura interna del alimento mientras que también varió el crujimiento de la textura de la superficie exterior. En el análisis de la causa y efecto del descubrimiento, se supuso que el balance entre el cocción radiante y el cocción por convección era crítico para alcanzar una textura y crujimiento deseado en el producto alimenticio. Así, el horno además se modificó para activar la circulación de aire laminar sobre la canasta de alimentos al ventilador y luego volver a dirigirlo a lo largo de las paredes de la cámara del he ,. y longitudinalmente sobre las elementos para calentar para maximizar la transferencia de calor entre las barras y el aire. De ahí, el aire se calentó y las barras se enfriaron con una alta circulación de aire dando como resultado el cocción radiante reducido y el cocción por convección incrementado. Así, de este modo, la contribución por la convección se maximizó y la textura de la superficie del alimento fue menos crujiente con el alimento con más humedad y sabor. A la inversa, cuando se redujo la velocidad del ventilador, el balance se invirtió con menos calor ^•"ansferido al aire y las elementos para calentar obtuvieron una temperatura más alta y, por lo tanto, se radió a la superficie del alimento una temperatura más alta. Con la temperatura incrementada de la superficie del alimento a partir del cocción radiante, el alimento fue más crujiente. También se descubrió que el calor y humedad total en la cámara también hizo una importante contribución - es bien sabido que la humedad en el ambiente de cocción cambiará al - 1 imento a una textura de menor crujimiento, de manera que se introdujo un ventilador en la parte inferior para proveer un intercambio de aire. Así la velocidad del ventilador también sirvió para regular la temperatura del horno de cuanto aire se intercambiaba mientras que también regulaba la humedad en el aire del horno. Para un mayor entendimiento de la naturaleza y ventajas de la invención, deberá hacerse referencia a la descripción consiguiente tomando como conjunto. los dibujos acompañantes.

BREVE DESCRIPCIÓN DE LOS DIBUJOS La Figura 1 es una vista frontal de una modalidad de un horno de acuerdo con la presente invención; La Figura 2 es una vista frontal en corte del horno de la Figura 1; La Figura 3A es una vista lateral en corte del horno de la Figura 1, que muestra la circulación de aire dentro de la ^-""--aara del horno; La Figura 3B es una segunda vista lateral en corte del horno de la Figura 1; La Figura 4 es un diagrama de bloque de los electrónicos de control usados en una modalidad del horno de acuerdo con la presente invención.

DESCRIPCIÓN DE LA MODALIDAD PREFERIDA Una modalidad específica de un horno (10) de acuerdo con la presente invención se muestra en la Figura 1. El exterior del horno (10) incluye un gabinete (12) y una puerta de acceso (14) . De preferencia, la puerta de acceso está formada de un vidrio resistente al calor para permitir la vista de los alimentos que se están cocinando en el horno (10) . La puerta de acceso (14) tiene al menos un asa (16) en la misma qu^ permita el movimiento de la puerta de acceso (14) al interior del horno (10) . El horno (10) se controla por medio de un panel de control (20) que puede incluir un despliegue (22) y un teclado (24) . El panel de control, como se discutirá, permite al operador el control del horno. El gabinete puede levantarse de una superficie tal como un mostrador, colocando patas (26) en la base del gabinete.

Aquellos expertos en la materia reconocerán que puede emplearse un número de configuraciones de gabinete, --"'-.--luyendo gabinetes que puedan construirse como gabinetes ya existentes o similares. De manera similar, el panel de control del horno (10) puede consistir de cualquiera del número de configuraciones. Pueden utilizarse los despliegues digitales o análogos. También pueden usarse controles simples de botón. Aquellos expertos en la materia, tras leer esta especificación, podrán adaptar la presente invención a un número de instalaciones y configuraciones de panel de control . A través de esta descripción, nos referiremos a una modalidad "consumidor" y a una modalidad "comercial". La modalidad consumidor tiene como visión el uso en casa con servicio de electricidad de 110 volts mientras que la modalidad comercial está diseñada para su uso en arreglos con servicio de 220 volts. Los detalles sobre estas dos modalidades específicas se darán más adelante. Aquellos e j 1*tos en la materia, tras leer esta revelación, estarán habilitados para modificar las dos modalidades específicas adaptando las técnicas descritas para alcanzar los resultados deseables en hornos de diferentes tamaños. Los componentes internos del horno (10) se muestran en la Figura 2. El horno (10) incluye una cámara de cocción (18) en la cual se coloca una canasta (38) con alimentos. En una modalidad regularmente preferida, la cámara de cocción (18) tiene una sección transversal octagonal. Se ha encontrado que esta configuración de la cámara proporciona resultados :**-"--"*eables, se cree que se debe a las características de circulación de aire de la cámara. La cámara (18) está contenida por completo en el gabinete (12) del horno. Se puede colocar un aislamiento (28) entre la cámara y el gabinete para minimizar la transferencia de calor al gabinete. La cámara de alimentos (18) tiene una pared lateral izquierda (30) y una pared lateral derecha (32). Las partes trasera y superior de la cámara pueden formarse a partir de i"Aa sola pieza de material . La parte inferior de la cámara se forma a partir de una hoja separada de material para formar una bandeja de goteo (35) . La bandeja de goteo (35) puede quitarse de la cámara (18) a través de la puerta de acceso (14) para su limpieza. En una modalidad preferida, la cámara de alimentos se forma de hoja de metal que se cubre en todas las superficies con un material reflector como el recubrimiento de teflón. Se pueden utilizar otros re . rimientos y acabados que reflejen calor, permitan la circulación de aire sin restricciones y permitan la limpieza fácil de las superficies expuestas. En otra modalidad específica, puede usarse un material absorbente de calor para recubrir las superficies interiores de la cámara (18). Se ha encontrado que el recubrimiento de teflón negro produce resultados satisfactorios; sin embargo, los tiempos de cocción son un poco más lentos para la mayoría de los alimentos que cuando se usa una superficie reflectora. El borde trasero de la bandeja de goteo (35) tiene una abertura formada ahí mismo que permite la circulación de aire desde un ventilador (56) . En una modalidad preferida el ventilador (56) está colocado en el extremo opuesto de la cámara (18) desde un ventilador (40). El ventilador (56) puede ser ajustable y, de preferencia, es de aproximadamente 1/3 del largo de la cámara. Con esto se ha experimentado un número de tamaños de ventiladors. Se ha encontrado que el ventilador (56) de preferencia se coloca a lo largo del borde inferior de la cámara (18) en el extremo más lejano del ventilador (40) . Aunque se pueden usar varios tipos de ventiladors, se ha encontrado que, para una modalidad específica de horno, se prefiere una abertura de ventilador de 0.40 pulgadas de altura. La experimentación ha demostrado que los ajustes verticales en la abertura del ventilador afectan la temperatura de cocción, así como el sabor y c?t .inido de humedad del alimento cocinado en el horno. Se ha encontrado que colocando el ventilador lejos del ventilador (40) se asegura aún el cocción dentro de la cámara (18). Se ha encontrado que al colocar el ventilador en la manera que se muestra en la Figura 1 se producen resultados de cocción deseables. Los ventiladors con capacidad de ajuste horizontal y/o vertical también pueden utilizarse. Además, más de un ventilador puede usarse para suplir aire a la cámara (18) .

La canasta de alimentos (38) se coloca en la cámara de cocción (18) cerrando la puerta de acceso (14). La canasta r**8-?) se hace de, por ejemplo, una maya de alambre y tiene paredes laterales y un fondo. La maya se utiliza para permitir que el aire por convección relativamente no restringido circule a través de la cámara. En una modalidad específica, la canasta se hace de una maya de alambre de de pulgada. La canasta se usa para mantener el alimento en su cocción dentro del horno. Las paredes laterales previenen que los alimentos se salgan de la canasta mientras que la canasta s ^ sostiene. En una modalidad específica, la canasta de alimentos (38) está asegurada a la puerta de acceso (14), de manera que remover la puerta de acceso resulta remover la canasta (38). De manera similar, cuando la puerta (14) se cierra de forma apropiada en el horno, la canasta (38) se coloca apropiadamente dentro de la cámara de calentamiento (18) del horno (10) . La puerta y la canasta pueden acoplarse al horno (10) también de otras maneras. Por ejemplo, la ca,...¿ta puede estar acoplada de manera deslizable en el horno en uno o más rieles colocados dentro de la cámara. La puerta puede añadirse a la cara del horno (10) por medio de bisagras. Sin embargo, en la modalidad específica que se muestra, la puerta (14) se acopla a la canasta (38), de manera que éstas puedan quitarse por completo del horno (10) para su limpieza.

El horno (10) también incluye un número de elementos de calentamiento (58) . En una modalidad específica, se utilizan ^'"- tro elementos para calentar (58a-d), dos arriba de la canasta (38) y dos debajo. Estas elementos para calentar (38) se usan para suplir una fuente de calor radiante y por convección al alimento. Las barras (58) están ancladas en ambos extremos (30) (32) de la cámara de cocción (18) . El extremo de mano derecha (32) de la cámara de cocción (18) incluye un caparazón de calentamiento (50) que separa a la cámara del circuito de control, que se describirá más adelante. La energía se suple a cada una de las barras (58) a cravés de cables conectados al extremo del caparazón de calentamiento de las barras. Se puede utilizar un número de elementos de calentamiento, dependiendo de la aplicación para la cual el horno se usará. Por ejemplo, en una unidad específica de consumidor, cuatro elementos para calentar están colocadas dentro de una cámara de calentamiento de 18 12'' de largo, 8'' de alto y 8 W ' de grueso (contenida en un ga .lete de 12 9 V de alto, 17 W ' de largo, 9 W ' de grueso). Dos elementos para calentar (58) de 400W están colocadas aproximadamente cuatro pulgadas arriba de la canasta de alimentos (38) y están espaciadas aproximadamente dos pulgadas debajo de la canasta y espaciadas aproximadamente 1 aparte. En modelos de consumidor, puede utilizarse cualquier barra de calentamiento que opere con corriente casera (110 volteos a 14 amperes) . Puede usarse cualquier barra de cuarzo, metal, halógeno, infra-rojas u otras. El número de barras se eligió para mantener la *?-iformidad del calor radiante en el alimento mientras se maximiza la temperatura de la barra dentro de los límites de energía adecuados para casa, salida de energía de 120 volts. Más barras requerirían que la energía por barra se redujera y, por lo tanto, se reduciría la temperatura de cada barra. En modalidades para el uso en arreglos comerciales (es decir, que tengan acceso a 220 volts), puede utilizarse una cámara de cocción (18) mayor. Por ejemplo, la cámara (18) puede ser de 15'' de largo, 10.5'' de alto y 11'' de ancho y puede ajustarse en un gabinete (12) de 21.5'' por 12'' por 12''. En dicha aplicación, la capacidad de calentamiento puede incrementarse utilizando elementos para calentar más grandes. Por ejemplo, se pueden utilizar barras de 0.44 pulgadas. En una modalidad específica, las elementos para calentar (58) están colocadas 5.5 pulgadas debajo de la canasta de alimentos (38) . De nuevo, la capacidad de ca^ .atamiento puede incrementarse utilizando barras de salida más altas, como las barras hechas de cuarzo. La colocación relativa de las elementos para calentar (58), la canasta de alimentos (38) y el ventilador (56) dentro del horno (10) se muestran en las Figuras 3A y 3B. El ventilador (56) puede incluir un filtro (57), el cual está colocado en el exterior del gabinete (12) del horno. El filtro (57) puede ser removible para su limpieza o reemplazo.

El exterior del gabinete (12) también puede incluir un regulador para ajustar la circulación de aire a través del ventilador (56). Las Figura 3A y 3B también muestran que las partes trasera y delantera de la cámara octagonal (37) pueden formarse a partir de una sola hoja de material. La bandeja de goteo (35) removible se forma de una hoja separada de material para poder quitarse y limpiarse. La bandeja de goteo (35) puede descansar directamente en el piso del horno (34) . Un orificio se forma en la parte trasera de la bandeja de goteo (35) para formar un ventilador (56) . La cámara (37) e.tá separada del gabinete (12) por medio de un material aislador (28) . El piso del horno (28) también puede formarse de material aislador de calor para prevenir la transferencia de calor a través de las patas (26) del horno. Un sensor (60) está colocado tanto en la parte exterior como en la parte interior de la cámara (37) . El sensor puede acoplarse a los electrónicos de control (48) y se usa para detectar la temperatura en la cámara. En una modalidad es . ífica, el sensor está diseñado para actuar como un interruptor de amortiguación de seguridad, el cual asegura que no se aplique más energía a los elementos de calor (58) cuando la temperatura exceda un cierto valor (por ej . , 450°F) . El límite de calor también se puede establecer más alto. Además, el sensor (60) puede usarse como un termostato para establecer y mantener una temperatura objetivo dentro de la cámara (18) del horno. En otra modalidad, el sensor (60) está colocado a través de una pared (32) de la cámara y se extiende a través del caparazón de calor (50) . Con referencia de nuevo a la Figura 2, un aspa del ventilador (40) está montada dentro de la cámara (18) . El ventilador (40) está colocado centralmente en la pared (32) de la cámara. El ventilador (40) gira en un eje manejado por un motor de ventilador (44) que se enfría por un ventilador de enfriamiento (42) acoplado para manejar el eje. Para una unidad de consumidor, se puede utilizar un aspa de ventilador de 4.75'', mientras que una unidad comercial puede emplear un as-pa de ventilador más grande tal como un aspa de 6.25''. En una modalidad específica, el ventilador (40) puede manejarse a más de 3200 RPM. El motor (44) de preferencia se ajusta y puede controlarse por medio de electrónicos de control (48) . El tamaño del motor (44) es, por supuesto, dictado por el tamaño del ventilador (40) , la velocidad requerida y la cantidad de corriente disponible para un uso específico. Una pantalla (52) puede colocarse entre el ventilador y la ca,...jSta de alimentos (38) para prevenir que no se dañe el ventilador. Como se muestra en la breve referencia de la Figura 4, la pantalla (52) puede ser una pantalla de maya de alambre y se coloca en frente del ventilador (40) por medio de un brazo de montaje (55) pegado a la pared (32) de la cámara. El brazo (55) puede quitarse fácilmente si se usa un único tornillo de liberación (54) y si hay lengüetas (59A) (59b) extendidas a través de las paredes de la cámara. Esto permite que se quite fácilmente la pantalla (52) del ventilador para limpiarse o repararse. •"" Como se muestra en la Figura 2, el aspa del ventilador se coloca en una orientación opuesta a las orientaciones típicas de aspas de ventilador. La función de las aspas es para activar al aire en contra de la pared (32) y girar en efecto de ciclón dentro de la cámara, Esto es, el ventilador está montado de manera que el aire viene desde el ventilador (56) hacia la cámara y se distribuye de manera radial por las aspas. Esto, en conjunto con la configuración octagonal de la cámara (18), provoca la circulación turbulenta de aire con un efecto de remolino de ciclón alrededor del alimento. El aire caliente se desecha del ventilador (56) en el extremo lejano de la cámara cerca de la pared (30) . Esta corriente en remolino de aire provoca que el calor radiante se evapore de cada uno de los elementos de calor (58), enfriando las barras mientras se transfiere calor a través de la cámara. La experimentación ha demostrado que la combinación de la coi -iguración de la cámara, la colocación del elemento de calor y la corriente de aire provocada por la orientación del ventilador produce de manera considerable más calor por convección cuando el ventilador mueve aire turbulento hacia abajo del largo de las barras de calor. El calor radiante que se evapora de las barras se convierte en calor de convección equitativamente distribuido. El resultado es un horno que cocina una variedad de alimentos de manera rápida y única. La experimentación ha demostrado que las variaciones en el tamaño y velocidad del ventilador, temperatura del elemento f* calentamiento y el tamaño del ventilador produce un número de distintas características de cocción. Los experimentos también han demostrado que otras orientaciones del ventilador no proporcionan resultados deseables similares. Por ejemplo, se ha encontrado que la colocación del aspa del ventilador fuera de la cámara de cocción es mucho menos efectiva que cuando no se proporciona la corriente de aire necesaria de tipo ciclón/remolino. Se encontró que, con la orientación del ventilador que se muestra en la Figura 2, la velocidad del ventilador tenía un impacto directo en la superficie exterior y la textura del alimento que se estaba cocinando dentro de la cámara (18) . De manera que la velocidad del ventilador se incrementa, el aire turbulento forzado hacia abajo del largo de la cámara 818), evapora el calor de los elementos de calentamiento (58) y lo transfiere al alimento. De manera que la velocidad se baja, la antidad de calor radiante emitido a la superficie del alimento aumenta. Diferentes tipos de alimentos requieren diferentes cantidades de calor radiante y por convección. Así, los electrónicos de control (48) están provistos para que se permita el control de cocción de costumbre para diferentes alimentos. La velocidad del ventilador puede controlarse manualmente o controlarse electrónicamente para dar cabida a diferentes efectos durante el cocción. Por ejemplo, si la velocidad se reduce al principio del proceso de cocción para acentuar el efecto de cocción radiante, la (-"•-'•perficie exterior del alimento tenderá a sellarse para retener los jugos naturales dé las carnes. De manera similar, si se reduce la velocidad al extremo del proceso de cocción, la superficie del alimento se vuelve más crujiente después de que se ha alcanzado la textura interna deseada del alimento, útil para papas a la francesa extra crujientes u otros alimentos con una textura de freído profundo. En referencia a la Figura 6, se muestra un diagrama de bloque que describe una modalidad específica de los electrónicos de control (48) para su uso en la presente invención. Los electrónicos de control (48) pueden incluir un microprocesador (62) o microcontrolador acoplado a una memoria (64). La memoria puede ser una EEPROM, ROM u otra memoria. En la modalidad comercial, la información está almacenada en la memoria (64) para permitir que se pre-programe la información de control para tipos específicos de alim ntos. Una simple propuesta usada en una modalidad específica de una unidad de consumidor utiliza tres velocidades distintas de ventilador que pueden seleccionarse desde el teclado (24) del tablero de control (20) . Esto permite la selección del operador de los modos de cocción. Las recetas pueden producirse dirigiendo al operador sobre el uso apropiado de los botones (por ejemplo, dos minutos a alta velocidad del ventilador seguidos por un minuto a baja velocidad del ventilador). El procesador (62) está acoplado para recibir comandos de entrada desde un teclado (24) el g^- l se monta, por ejemplo, en el exterior del horno (10) como un tablero de control (20) . También se proporciona un despliegue (22) en el tablero de control (20) y se acopla para recibir la información de despliegue desde el microprocesador (62) . El despliegue (22) puede ser un despliegue LCD o similar. El teclado (24), microprocesador (62) y memoria (64) se utilizan juntos para controlar el ambiente de cocción dentro del horno (10) . Pueden controlarse • varios parámetros básicos: tiempo de cocción; velocidad del ventilador; calor de cada elemento de calor y temperatura global de la cámara. No todos estos parámetros necesitan controlarse para un horno. Por ejemplo, en una modalidad específica diseñada para el uso de un consumidor residencial, los elementos individuales de calor (58) no se controlan por separado. En su lugar, se hacen ajustes enfocándose sólo al tiempo global de cocción y velocidad del ventilador. La ha demostrado que la entrada de calor de los elementos de calor puede mantenerse constante para un dado ciclo de cocción con el cocción completamente controlado por medio de los ajustes en la corriente de aire en lugar de en la energía de entrada. En otra modalidad específica, todos los parámetros pueden controlarse por el microprocesador (62), permitiendo el amplio control sobre las características individuales de cocción.

En otra modalidad específica comercial, un número de parámetros de cocción se almacenan en la memoria (64) . Un -'"^ ario al intentar cocinar un ítem específico, por ej . , una pizza congelada de doce pulgadas, puede buscar el código de cocción para la pizza en un manual de usuario y oprimir un código (por ej . , un código de cuatro dígitos) en los electrónicos de control (48) a través del teclado (24) . El microprocesador (62) recuperará el registro requerido desde la memoria (64) y desarrollará las etapas prescritas para cocinar una pizza congelada de doce pulgadas. Las etapas pueden incluir establecer un calor inicial para cada uno de los elementos de calor (por ej . , 40% de máximo para los elementos superiores y 60% de capacidad para los elementos inferiores) , establecer una velocidad inicial de ventilador y establecer un cronómetro interno para un periodo inicial de cocción. Habiendo completado el periodo inicial de cocción, las etapas almacenadas en la memoria (64) pueden en seguida prescribir que el calor de los elementos de calor se in_-femente por un cierto periodo o que la velocidad del ventilador se reduzca para aumentar la cantidad de calor radiante aplicado a la pizza. Dicho control de computadora de pre-establecimiento de diferentes parámetros del horno (10) permite el fácil control de las amplias capacidades del horno. Los usuarios también pueden conseguir controles del horno oprimiendo nuevos parámetros para diferentes alimentos en la memoria a través del teclado (24) .

Las características y capacidades de los hornos (10) de acuerdo con la presente invención se entienden por medio de ""*""" Tabla 1, en donde se muestran arreglos de control de muestra para una variedad de alimentos. Para la modalidad del consumidor, los arreglos se accesarán a través del teclado de manera manual para cada ítem. La modalidad comercial incluirá instrucciones de pre-almacenamiento que se activan accesando una tecla de varios dígitos a lo largo del teclado. La Tabla 1 también compara el tiempo global de cocción de cada alimento con el tiempo requerido para cocinar ítems similares er un horno convencional y, de ser posible, el tiempo para f cocinar en un horno de microondas. La experimentación repetida ha demostrado que los hornos de la presente invención producen alimentos cocinados con sabor, textura y calidad superior a comparación de hornos previos. Los tiempos comparativos de cocinado del horno de la presente invención se reduce más en comparación con hornos convencionales debido a que el horno (10) no requiere un periodo de calentado o pr calentado. Además, el horno (10) no requiere un periodo de descongelado, por ej . , carnes o similares.

TABLA 1 ALIMENTO TIEMPO DE COCINADO (Mi .ñutos) HORNO CONVENCIONAL CONVECCIÓN MICRO- ONDAS PIZZA DE 12' ' 3-5 15-25 6-15 3-4 ANILLO no se DE CEBOLLA 3-4 15-20 10-15 recom.

REBANADAS no se DE PAPA 4-5 15-25 10-17 recom.

FILETE 6-9 20-30 15-22 no se recom POLLO 6-9 20-30 15-22 5-7 y ,LOS no se D¿ PASTA 3-5 15-20 10-15 recom.

La experimentación repetida ha demostrado que los hornos de acuerdo con la presente invención son capaces de cocinar una amplia gama de alimentos que no se cocinan satisfactoriamente en otros hornos. La Tabla 2 muestra algunas diferencias entre las características de cocinado.

TABLA 2 Como se apreciará por aquellos expertos en la materia, la presente invención puede tener otras modalidades específicas sin tener que partir del espíritu o características esenciales de la misma. Por ejemplo, puede construirse un horno de calor radiante aumentado por convección más pequeño o más grande que el descrito en esta especificación. Además, se puede emplear otras configuraciones de la cámara de cocinado, que preserve las características esenciales de corriente de aire de la X figuración octagonal. Configuraciones parcialmente circulares, pentagonales, hexagonales u otras también pueden proporcionar resultados deseables. Se cree que, basado en la revelación anterior, aquellos expertos en la materia ahora podrán producir hornos de calor radiante aumentado por convección que tengan diferentes características de desarrollo por la modificación de las dimensiones y adaptación de las modalidades específicas descritas. La configuración y tamaño del aspa del ventilador puede modificarse de acuerdo a la colocación y potencia en vatios de las elementos para calentar. Además, es aparente que la presente invención puede utilizarse para cocinar una gran gama de alimentos de manera fácil y eficiente. Los electrónicos de control pueden diseñarse como de costumbre para aplicaciones específicas. Por consiguiente, se intenta que la revelación de la anción sea ilustrativa, pero no limitativa, del alcance de la invención que se establece en las siguientes reivindicaciones .

Claims (20)

Rei vindicaciones

1. Un aparato para cocinar al menos un primer alimento, que comprende : una cámara alargada de cocción que tiene un primer extremo y un segundo extremo dispuestos en forma opuesta uno del otro; un soporte, colocado de manera que se pueda quitar dentro de dicha cámara, para sostener dicho primer alimento; ' ' una pluralidad de dispositivos de calentamiento, espaciados aparte de dicho soporte, para producir calor radiante dentro de dicha cámara; un dispositivo de circulación de aire para circular aire caliente dentro de dicha cámara alrededor de dicho primer alimento, dicho dispositivo de circulación de aire esta colocado dentro de dicha cámara en dicho primer extremo; y un ventilador, colocado a lo largo de una primer pared de dicha cámara interna más cerca de dicho segundo extremo, para ajustar las características de cocinado de dicho aparato .

2. El aparato.de acuerdo con la reivindicación 1, en donde dicho ventilador es un ventilador que se puede ajustar.

3. El aparato de acuerdo con la reivindicación 2, en donde dicho ventilador se puede ajustar en dos direcciones.

4. El aparato de acuerdo con la reivindicación 1 , en donde dicho dispositivo de circulación de aire es un itilador que se puede ajustar orientado para activar el aire en forma radial hacia afuera y en contra de dicho primer extremo de dicha cámara de cocción.

5. El aparato de acuerdo con la reivindicación 1, en donde dicha cámara de cocción está instalada dentro de un gabinete, dicho gabinete tiene un panel de control y una puerta de acceso asegurada a dicho soporte.

6. El aparato de acuerdo con la reivindicación 5, que 3( '--'más comprende un sistema de control electrónico acoplado a dicho panel de control, dicho dispositivo de circulación de aire y dicha pluralidad de dispositivos de calentamiento para controlar las características de cocción de dicho horno.

7. El aparato de acuerdo con la reivindicación 6, en donde cada uno de dicha pluralidad de dispositivos de calentamiento se controla de manera individual por medio de dicho sistema de control electrónico.

8. El aparato de acuerdo con la reivindicación 6, en donde dicho sistema de control automático además comprende un microprocesador acoplado a dicho panel de control para recibir información y acoplado a una pantalla en dicho panel de control para desplegar la información; y un dispositivo de memoria para almacenar la información de control y controlar la cocción de los alimentos ^*--Oecífieos .

9. El aparato de acuerdo con la reivindicación 1, en donde dicha cámara de cocción tiene una sección transversal octagonal .

10. Un método para cocinar al menos un primer alimento en un horno, el método comprende las siguiente etapas: poner dicho primer alimento en una canasta colocada en una cámara de cocción, dicha cámara de cocción tiene un largo c; n un primero y segundo extremo colocados en extremos opuestos de dicho largo; aplicar energía a al menos un primer elemento de calentamiento para generar calor por radiación y calentar por radiación dicho primer alimento, dicho al menos un primer elemento de calentamiento está colocado entre dichos primero y segundo extremos de dicha cámara de cocción; forzar aire a través de dicha cámara de cocción para calentar por convección dicho primer alimento, dicho aire se forza por medio de una aspa de ventilador colocada en dicho primer extremo de dicha cámara de cocción y está orientada para dirigir aire radialmente hacia afuera y en contra de dicho primer extremo de dicha cámara de cocción.

11. El método de acuerdo con la reivindicación 10, que además comprende un ventilador ajustable de aire colocado a lo largo de una pared de dicha cámara de cocción, más cerca de dicho segundo extremo.

12. El método de acuerdo con la reivindicación 10, en donde dicha cámara de cocción está aumentada a lo largo de un eje horizontal, dicha cámara de cocción además comprende un ventilador ajustable de aire que está colocado a lo largo de dicho eje horizontal, más cerca de dicho segundo extremo.

13. El método de acuerdo con la reivindicación 12, en donde dicha cámara de calentamiento tiene una sección transversal octagonal.

14. El método de acuerdo con la reivindicación 10, en donde dicho ventilador es un ventilador de velocidad ajustable.

15. El método de acuerdo con la reivindicación 10, que además comprende las siguientes etapas: meter información, por medio de un teclado, las características deseables de cocción; recibir dichas características deseables de cocción en un microprocesador en dicho horno; controlar, basado en dichas características deseables de cocción, la velocidad de dicho ventilador y la cantidad de energía suplida a dicho al menos primer elemento de calentamiento .

16. El método de acuerdo con la reivindicación 10, en donde dicho horno incluye cuatro elementos de calentamiento, dos dispuestos arriba de la canasta y dos debajo de la canasta.

17. El método de acuerdo con la reivindicación 16, en donde cada uno de dichos elementos de calentamiento se ajusta de manera individual.

18. Un aparato para cocinar al menos un primer alimento, que comprende : una cámara de cocción que incluye al menos una tapa, un piso, primeros y segundos extremos, una sección delantera y una sección trasera, acoplados de tal manera que forman un cy-erpo; una canasta colocada dentro de dicha cámara, para sostener dicho primer alimento; un primer par de elementos para calentar espaciadas aparte de dicho alimento y a lo largo de dicha parte superior de la cámara, y un segundo par de elementos para calentar, espaciadas aparte de dicho alimento, y a lo largo de dicha parte inferior de dicha cámara, dichas elementos para cal n ar son para producir calor por radiación dentro de dicha cámara; un dispositivo de circulación de aire montado en dicho primer extremo para circular aire caliente dentro de dicha cámara, dicho dispositivo de circulación de aire activa el aire de manera radial y en contra de dicho primer extremo para crear una circulación de turbulencia a lo largo de un espacio de dicha cámara de cocción; y un ventilador que se puede ajustar, colocado a lo largo de dicha sección trasera de dicho cuerpo más cercano a dicho segundo extremo, para ajustar las características de cocción de dicho aparato.

19. Un dispositivo para cocinar alimentos en una cámara octagonal que tiene un primero y segundo extremos colocados opuestos el uno del otro, el dispositivo comprende: medios de calentamiento para calentar por radiación el c Amento contenido en dicha cámara, dichos medios de calentamiento están colocados a lo largo de la parte superior e inferior de dicha cámara; medios de circulación de aire para circular aire caliente a través de dicha cámara para calentar por convección dicho alimento, dicho medio de circulación está colocado en dicho primer extremo dentro de la cámara y activa el aire de manera radial hacia afuera y en contra de dicho primer extremo de dicha cámara; medios de control para controlar dichos medios de calentamiento para circular y cocinar alimentos; y medios de ventilación, dispuestos a lo largo de un borde inferior de dicha cámara, cerca de dicho segundo extremo de dicha cámara, para regular la circulación de aire dentro de dicha cámara.

20. El dispositivo de acuerdo con la reivindicación 19, en donde dicho medio de circulación de aire comprende un '" ntilador con una pluralidad de aspas, dichas aspas se extienden hacia afuera desde un cuerpo de dicho ventilador y están colocadas cerca de dicho primer extremo de la cámara.