PT1365673E - Aparelho e método para aquecimento rápido de um produto alimentar embalado - Google Patents

Description

DESCRIÇÃO

"APARELHO E MÉTODO PARA AQUECIMENTO RÁPIDO DE UM PRODUTO ALIMENTAR EMBALADO" A invenção refere-se ao domínio do aquecimento de alimentos embalados para fornecer comida quente a partir de alimentos estáveis na prateleira, refrigerados ou congelados. Mais especificamente, a presente invenção refere-se ao aquecimento de comida armazenada num recipiente, de uma maneira simples, conveniente e barata, utilizando, essencialmente, meios de aquecimento por contacto directo. A invenção também se refere a um método para reduzir o espaço requerido em postos de venda de alimentos.

Antecedentes da invenção:

Na indústria do pronto a comer, é comum servir comida preparada que está sobre vapor ou sobre mesas com chama "Sterno". Estes são dispositivos que mantêm quente os "tabuleiros" de alimentos de tamanho padrão que são utilizados, tipicamente, no serviço de cantinas, salões de banquetes, lojas que vendem vários tipos de comida já preparada, nos pronto a comer e nas linhas de auto serviço das cafetarias. Tipicamente, a comida é preparada quente na retaguarda e é depois colocada nos tabuleiros para se manter quente enquanto está a ser servida. Problemas sérios de segurança alimentar e, em particular, os alimentos ressequidos são, frequentemente, associados a estas mesas de aquecimento. 1

Algumas companhias industriais também fornecem, de forma similar, produtos alimentares preparados como alternativas de qualidade e conveniência aos operadores de pronto a comer. Estes produtos são, geralmente, vendidos congelados ou refrigerados, e é requerido o aquecimento antes de serem servidos a uma temperatura quente, i. e., pelo menos, 71 °C, por razões de segurança, e para o consumo a temperaturas em que os consumidores possam apreciar ao máximo os alimentos, i. e., a cerca de 55 °C. Estes produtos são, a maior parte das vezes, confeccionados e vendidos em tamanhos parciais dos "tabuleiros" (e. g., 1/2 e 1/3 dos tamanhos dos "tabuleiros") e, na maioria dos casos, embalados num recipiente tapado, tal como numa folha de alumínio com medida padrão.

Muito frequentemente, estes produtos são aquecidos até atingirem uma temperatura de servir num forno convencional, similar a um forno doméstico. No entanto, este método de aquecimento provou ser lento, dado que a transferência de calor da radiação da parede do forno para a superfície da embalagem é relativamente fraca no caso de embalagens de alumínio. A embalagem de alumínio tem tendência para reflectir o calor fazendo com que, neste caso, o modo principal de transferência de calor seja a convecção natural. 0 aumento de transferência de calor pode ser obtido fazendo circular ar quente em torno da embalagem como acontece nos fornos de convecção de ar forçado, que são utilizados por operadores de pronto a comer. Uma outra melhoria consiste em adicionar vapor ao ar para obter um aquecimento mais rápido mas, este método pode afectar, adversamente, a qualidade do produto alimentar. Outros métodos consistem no aquecimento por microondas, do produto alimentar, removendo o referido produto alimentar da embalagem de alumínio 2 original e colocando-o numa bandeja de plástico especial adaptado ao aquecimento por microondas. Além do facto de isto requerer a manipulação de um operador, o aquecimento por microondas fornece um aquecimento desigual, com pontos quentes e frios, que requer um tempo de descanso para nivelar a temperatura. É conhecida a utilização de uma combinação de microondas e convecção, a qual proporciona melhores resultados, mas é relativamente cara e requer ligações eléctricas de amperagem elevada e grandes quantidades de electricidade e requer, também, embalagens especiais adaptadas para a utilização de microondas. Em todos os casos destes vários tipos de fornos, o equipamento é relativamente caro, complicado e grande. Uma vez posicionado, o equipamento deve ser utilizado no seu "lugar", que é tipicamente referido como "as traseiras da casa".

Independentemente de ser utilizado um forno convencional ou um de convecção, os alimentos nas bordas e nos cantos são frequentemente sobreaquecidos e às vezes queimados, diminuindo a qualidade global do alimento preparado. Isto ocorre porque o produto alimentar nas bordas e nos cantos está a ser aquecido a partir de 2 ou 3 lados e, ao mesmo tempo, está perto das superfícies. Assim, seria desejável ter um método de aquecimento por meio do qual a quantidade de calor pudesse ser controlada de modo a ser mais baixa nas áreas da bandeja que são propensas ao superaquecimento e a queimarem-se. Também, se fossem colocados numa bandeja alimentos diferentes (e. g., rolo de carne e puré de batatas), seria vantajoso aplicar quantidades diferentes de calor a serem aplicadas às diferentes partes da bandeja para os vários componentes do alimento. Na maior parte dos fornos convencionais ou de convecção, não há nenhuma maneira para, na maior parte, diminuir a quantidade de calor nestas bordas e cantos ou de controlar as diferentes quantidades de calor nas 3 diferentes regiões das bandejas, excepto mudar para embalagens mais complicadas e mais caras.

Na área do pronto a comer, os alimentos podem vir, geralmente, em porções congeladas, de grandes dimensões, com vários quilogramas. A titulo de exemplo, um "tabuleiro" padrão de lasanha embalada numa bandeja de aluminio de 2,7 Kg requer, aproximadamente, 1950 kJ de energia (incluindo perdas de humidade) e pode levar mais de 125 minutos, num forno convencional, a ser aquecida passando de congelada a uma temperatura de aquecimento aceitável para ser servida. Os operadores do pronto a comer estão cada vez menos inclinados a aceitar tempos de aquecimento tão longos. Uma possibilidade é dividir os alimentos em várias porções menores que são postas em recipientes, travessas ou pratos menores. Contudo, este é um trabalho intenso e requer mais atenção por parte de operadores experientes. Consequentemente, há uma necessidade de aquecer convenientemente, rapidamente e de uma forma asseada os alimentos originalmente embalados em embalagens de tamanho médio ou grande sem a necessidade de remover o alimento das suas embalagens, de modo a que o trabalho seja mantido num minimo e os alimentos possam ser facilmente transferidos para o local onde vão ser servidos em condições quentes.

Geralmente, depois da comida ser aquecida "na sala das traseiras" à temperatura de servir, é trazida para "a frente da casa" e colocada numa bancada de vapor, ou num prato aquecido através de um aquecedor de chama "Sterno", para ser mantido quente. As bancadas de vapor, contudo, são bastante grandes, não são baratas, geralmente demoram cerca de 45 minutos a uma hora a pré-aquecer, e dão muito trabalho a limpar. As bancadas de vapor funcionam através de água aquecida para criar um ambiente quente 4 e húmido debaixo das bandejas da comida. Consequentemente, as embalagens dos alimentos estão limitadas a coisas, tais como alumínio ou plástico, excepto se for utilizado um revestimento interno especial. Consequentemente, seria desejável proporcionar um equipamento que fosse mais rápido, mais simples e de custo razoavelmente baixo, pequeno e portátil em algumas situações, e fácil de utilizar. São conhecidos aquecedores de alimentos que são projectados para receber, para aquecimento, um elemento com a forma de tabuleiro aberto para diferentes recipientes de alimentos, tais como pratos ou bandejas. Contudo, a capacidade de aquecimento desses dispositivos de aquecimento é limitada uma vez que a perda energética para o ambiente é elevada devido à sua configuração aberta. Aumentar a potência eléctrica desses dispositivos para compensar a perda de calor pode levar à violação das regras de segurança de utilização da electricidade doméstica que requerem que não sejam excedidos limites precisos de potência eléctrica. Assim, os aquecedores de comida só são utilizados, geralmente, para manterem quentes os alimentos ou aquecerem pequenas quantidades de comida passando da temperatura ambiente a quente, mas não são capazes de aquecer grandes quantidades de comida, especialmente quando essa comida está, originalmente, congelada ou num estado semi-congelado no prato. Por exemplo, a patente US 3.043.943 de J.R. Moot refere-se a um aquecedor de alimentos portátil e, mais particularmente, a uma bandeja adaptada para aquecer comida e pratos contendo alimentos à temperatura de servir. O aquecedor de alimentos compreende um elemento que suporta os pratos, um elemento interior que difunde o calor e elementos de aquecimento entre o elemento de difusão do calor e um isolador de calor. Proporcionam-se bordas superiores inclinadas para limitar o contorno da abertura 5 superior da cavidade de modo a que os pratos de tamanhos e capacidade diferentes possam ser aquecidos em contacto com o elemento que suporta o prato.

Numerosas patentes referem-se a sistemas de pronto a comer em que porções individuais de alimentos pré-cozinhados são suportadas em bandejas instaladas dentro de carrinhos móveis. Os carrinhos são colocados, qeralmente, num ambiente arrefecido para armazenar o alimento num estado semi-congelado. Alimentos seleccionados nas bandejas são reaquecidos no carrinho, i. e., aquecidos até atingirem uma temperatura quente, de servir. 0 método de reaquecimento consiste, geralmente, em aplicar conductivamente o calor às porções de alimentos seleccionadas através de uma placa de aquecimento que é aquecida por um aquecedor eléctrico controlado termostaticamente. Exemplos desses sistemas são descritos nas patentes US 4.068.115; 4.235.282; 4.584.466 e 5.285.051. As bandejas são projectadas para serem servidas ao consumidor como tal e, consequentemente, não estão adaptadas para aquecerem grandes porções de comida mas somente alimentos em porções individuais, no prato. A patente US 3.608.627 refere-se a um dispositivo que faz a combinação entre refrigeração e cozinhado. É providenciada uma série de caçarolas dentro de uma câmara de congelação ou semi-congelação. Cada caçarola tem um elemento de aquecimento eléctrico a ela associado que é ligado a um circuito eléctrico controlado através de um interruptor e/ou de meios de regulação do tempo. Cada caçarola tem uma tampa e um elemento de aquecimento associado que formam uma unidade completamente isolada em termos térmicos. A unidade de isolamento térmico reduz a perda de calor, do calor que é produzindo internamente, de tal modo que não há perda significativa de calor que afecte 6 termicamente as caçarolas adjacentes que podem ser mantidas num estado de congelação ou semi-congelação. Um tal dispositivo não está adaptado para aquecer comida embalada no tamanho padronizado dos "tabuleiros" de alimentos. Além disso, as caçarolas aquecidas necessitam de ser regularmente removidas para limpeza e/ou lavagem o que pode levantar potenciais questões de segurança uma vez que as caçarolas também incluem meios eléctricos. A patente US 5.445.062 refere-se a um cozinhador/reaquecedor especialmente adequado para cozinhar ou reaquecer entradas de carne e molho ou vegetais preparados e embalados, compreendendo um recipiente de alimentos que retém um banho aquoso, uma grelha localizadora de alimentos para suportar artigos alimentares embalados e saidas de fluidos proporcionados na grelha para deixarem sair os fluidos para o banho e agitar o banho sobre e através dos artigos alimentares. Um tal instrumento de aquecimento é adequado para acomodar embalagens de película flexível, as chamadas embalagens "sob vácuo". No entanto, o sistema é relativamente incómodo e requer um tempo de pré-aquecimento relativamente longo para que o banho esteja operacional. A patente US 5.948.301 refere-se a um dispositivo de aquecimento dos alimentos que permite o reaquecimento do alimento e manter o mesmo aquecido, o qual inclui uma placa de aquecimento com resistência eléctrica que é controlada para se equilibrar com uma temperatura definida na gama de 160 °F a 185 °F, com uma flutuação que não excede mais ou menos 5 °F.

A patente US 5.069.920 refere-se a um método para cozinhar alimentos numa embalagem através de condução eléctrica. A 7 embalagem inclui dois eléctrodos incluindo uma parte levantada da parede inferior e um eléctrodo superior planar e em que a área com reentrâncias entre a parte levantada da parede inferior e a parede lateral da embalagem definem um reservatório periférico. Os alimentos são cozinhados fazendo passar uma corrente eléctrica através dos alimentos e permitindo a drenagem e a acumulação de produtos exsudados a partir do produto alimentar que está a ser cozinhado, para impedir a contaminação do eléctrodo do fundo. No entanto, o aquecimento depende, grandemente, da conductividade eléctrica das peças alimentares individuais contidas na embalagem. Como a conductividade eléctrica do produto alimentar pode também diferir do estado congelado para o estado descongelado, e em função da temperatura, é difícil de controlar exactamente o padrão do aquecimento. Além disso, os perigos de choque são extremamente aumentados quando a corrente é passada através do próprio alimento quaisquer que sejam os esforços feitos para diminuir os riscos. A patente US 4.102.256 refere-se a um aparelho de cozinha a ser utilizado conjuntamente com alimentos que é mantido num recipiente, com que, elementos flexíveis de paredes finas que definem as superfícies de cozimento são acoplados termicamente aos meios de aquecimento mantidos em posição de encontro aos elementos flexíveis de paredes finas através de meios de manutenção incluindo meios resilientes. Este dispositivo tem um sistema de controlo de cozimento baseado na utilização de sondas de temperatura e um temporizador que não estão configurados para optimizar o tempo de aquecimento e/ou o perfil para cozinhar o alimento. A temperatura de aquecimento é mantida constante durante o cozimento. Em particular, para grandes refeições congeladas no pronto a comer, isto pode dar origem a um tempo de aquecimento demasiado longo a niveis de potência aceitáveis ou relativamente baixos e, a niveis de potência mais elevados, pode provocar um sobrecozimento e queimadura do alimento, em particular, no fim do tempo de aquecimento. 0 documento US-A-3678248 refere-se a um outro dispositivo doméstico de aquecimento de pratos, com resistências de aquecimento inferiores e superiores isoladas num corpo refractário. A temperatura da refeição é mantida constante enquanto é cozinhada e o tempo de aquecimento é controlado, simplesmente, através de um mecanismo de temporização.

Consequentemente, há uma necessidade de aquecer, e possivelmente manter quentes, alimentos embalados de formas relativamente mais pequenas, mais simples, mais seguras e mais convenientes, utilizando requisitos de energia relativamente baixos em comparação com as gamas de energia existentes no pronto a comer ou mesmo domésticas. Há também uma necessidade de aquecer eficaz e uniformemente alimentos embalados num recipiente padrão, em particular, bandejas de alumínio tapadas, ou outras embalagens diferentes, sem necessidade de remover o alimento do recipiente para facilitar o aquecimento do alimento de modo a atingir a temperatura e a qualidade pretendidas. Existe também uma necessidade de controlar o aquecimento do alimento para optimizar o tempo de aquecimento e reduzir o risco do aquecimento excessivo e de queimar as superfícies do alimento. 9

Sumário da invenção: A presente invenção refere-se a um conjunto de aquecimento para aquecer rápida e uniformemente alimentos embalados adaptado para receber um recipiente de alimentos tendo uma variedade de superfícies que limitam um volume para o alimento, em que o conjunto compreende, pelo menos, uma primeira parte da bandeja de aquecimento e uma segunda parte da bandeja de aquecimento; estando a primeira e a segunda partes da bandeja de aquecimento configuradas para definir um invólucro de aquecimento substancialmente fechado; compreendendo o invólucro superfícies de aquecimento associadas a elementos resistivos, em que o invólucro está preparado para receber o recipiente do alimento de modo a que o recipiente do alimento se adapte substancialmente à forma interna do invólucro de aquecimento após o encerramento do dispositivo de aquecimento e de modo a que o recipiente fique substancialmente em contacto com as superfícies de aquecimento do invólucro para que haja uma condução directa do calor a partir das superfícies de aquecimento, em que o dispositivo de aquecimento compreende um conjunto controlador, que controla a quantidade de energia fornecida ao recipiente do alimento a partir de um modo de elevada energia para um modo de energia reduzida, à medida que o produto alimentar aquece até atingir temperatura de servir.

De uma forma preferida, o invólucro compreende superfícies internas de aquecimento que estão adaptadas em número e forma para contactarem, substancialmente, todas as superfícies do recipiente. Consequentemente, o recipiente tem como objectivo conduzir o calor ao alimento contido no recipiente. 0 recipiente pode ser um recipiente fechado ou aberto. Se o recipiente for um recipiente aberto, as superfícies de aquecimento podem permitir 10 aquecer a superfície do alimento através de convecção, radiação e/ou condução. De uma forma preferida, a superfície de aquecimento encontra-se tão perto quanto possível da superfície do alimento.

Em consequência, o alimento recebe o calor directamente e a partir de todas as direcções, com um mínimo de perdas térmicas. 0 tempo de aquecimento pode ser encurtado com sucesso para todos os tamanhos de embalagens de alimentos.

Numa configuração preferida, cada superfície de aquecimento resistiva interna do invólucro é formada, pelo menos, por uma camada de aquecimento resistivo. A camada de aquecimento está adaptada para se adaptar, substancialmente, à forma do recipiente e, consequentemente, para proporcionar uma condução directa e eficiente, do calor ao recipiente, minimizando, desse modo, perdas térmicas. A camada de aquecimento é, de uma forma preferida, uma camada de suporte não-móvel que é dimensionada e moldada, de uma forma preferida, de modo a adoptar uma ou um número limitado de configurações do recipiente. 0 termo não-móvel, significa que a camada de aquecimento é posicionada no lugar, de modo a que, após o encerramento do dispositivo, a camada de aquecimento entra em contacto com as superfícies do recipiente sem necessitar de auto-ajustamento à forma e tamanho do recipiente. Verificou-se que é levada a cabo uma transferência de calor, melhor e mais uniforme, quando a camada de aquecimento se ajusta perfeitamente à forma do recipiente sem mobilidade significativa. Em particular, como a configuração da camada de aquecimento é adaptada para se conformar precisamente a uma escolha relativamente limitada de recipiente(s) , existe um risco reduzido de não estabelecer contacto ou áreas de contacto de baixa pressão que poderiam ser o resultado de zonas de 11 aquecimento insuficiente ou mais lento. A pressão de contacto entre o recipiente e a superfície de aquecimento pode também ser controlada mais precisamente e permanece, substancialmente, a mesma de uma embalagem para outra. Além disso, pelo facto de se permitir que o dispositivo de aquecimento receba uma escolha limitada de recipiente(s), pode-se garantir, certamente, qualidade e um reaquecimento rápido com superfícies de aquecimento tendo propriedades de aquecimento especificamente adaptadas ao recipiente (s) . Como por exemplo, dependendo do tamanho e da forma do recipiente, o padrão de aquecimento da camada de aquecimento pode requerer importantes alterações as quais só podem ser realizadas, correctamente, alterando a camada de aquecimento, como um todo, e substituindo-a por uma camada de aquecimento que apresente as propriedades requeridas. Numa forma de realização, as camadas de aquecimento são inserções removíveis do resto do conjunto de aquecimento de tal modo que podem ser substituídas por inserções definindo volumes menores ou maiores no local de aquecimento. As inserções podem ser unidas ao conjunto por quaisquer meios adequados de ligação não permanente. Portanto, o conjunto de aquecimento pode acomodar fácil e convenientemente mais do que um tamanho e/ou forma de recipiente através de uma substituição simples e rápida das inserções para ajustar, de forma precisa, o novo tamanho e/ou a forma dos recipientes.

De uma forma importante, a camada de aquecimento inclui, pelo menos, um elemento resistente ao calor que utiliza energia eléctrica convertida em calor com base na resistividade do material através do qual a electricidade está a fluir. Consequentemente, a camada de aquecimento que contacta o recipiente do alimento não é feita separada do elemento(s) resistivo(s) mas é parte integrante dele ou seguramente unido a 12 ele, promovendo, desse modo, transferência de calor directa e proporcionando um processo mais rápido de aquecimento. 0 facto de fornecer camadas de aquecimento que incluem camadas de elementos resistivos adaptadas ao tamanho e forma do recipiente sem mobilidade significativa melhora a eficácia do aquecimento, optimiza o tempo de aquecimento e reduz a complexidade do dispositivo em comparação com dispositivos de aquecimento existentes.

Em geral, nos métodos existentes de aquecimento de comida em grandes recipientes, tal como aquecimento por convecção, a quantidade de calor aplicada é aproximadamente igual em todas as superfícies exteriores. No entanto, nos cantos e nas bordas, o alimento recebe, tipicamente, mais calor por unidade de superfície uma vez que o calor vem de 2 ou 3 direcções, resultando assim em temperaturas muito mais elevadas do alimento do que as desenvolvidas nas superfícies exteriores afastadas daquelas bordas e cantos. Como resultado, pode ocorrer uma queimadura ao tentar aquecer o centro do alimento quente numa quantidade de tempo razoável. De acordo com a invenção, a quantidade de calor pode ser variada com precisão em diferentes regiões do alimento proporcionando superfícies de aquecimento do invólucro contendo zonas de densidade de energia mais baixas e zonas de densidade de energia comparativamente mais elevadas. Dado que aquelas zonas estão a conduzir, directamente, o calor para o recipiente, o padrão de aquecimento pode ser controlado com muito maior precisão e, consequentemente, áreas do alimento embalado que são propensas ao superaquecimento e à queimadura; e. g., tais como cantos ou bordas podem, vantajosamente, receber menos quantidade de calor do que zonas do alimento com uma espessura(s) mais elevada(s). De uma forma preferida, as bordas e os cantos das superfícies de aquecimento que contactam o 13 recipiente formam zonas que não possuem elementos de aquecimento ou, alternativamente, podem ser, meramente, zonas de contacto isoladas. Os cantos e as bordas aqui definidos significam as áreas das superfícies internas do invólucro a cerca de aproximadamente 15 mm, de uma forma preferida 10 mm dos locais exteriores, pelo que os ângulos são formados entre dois ou três planos que se encontram numa linha ou num ponto.

Numa primeira forma de realização, a camada de aquecimento pode compreender, de uma forma preferida, uma matriz sólida altamente condutora termicamente que inclua elementos resistivos estrategicamente colocados ao longo da matriz sólida. Os elementos electricamente resistivos podem ser contiguamente fixados a, incorporados e/ou intercalados na matriz de material sólido.

Numa forma de realização, as camadas de aquecimento resistivo podem ser feitas de materiais dobráveis, deformáveis ou moldáveis, de tal modo que podem ser obtidas camadas de três dimensões que podem conformar infimamente com as formas e as dimensões do recipiente do alimento a ser aquecido. Desta forma, tais camadas de aquecimento deformáveis e moldáveis podem assumir qualquer forma e geometria necessárias para a finalidade pretendida. Materiais deformáveis ou moldáveis adequados são, de uma forma preferida, materiais metálicos, resinas poliméricas reforçadas ou não reforçadas resistentes ao calor ou materiais de borracha e combinações destes que possam ser moldados num molde ou enformados numa forma definida, adaptada para combinar as superfícies do recipiente através de qualquer fundição adequada, molde, injecção em molde, estampagem, cunhagem ou qualquer outra tecnologia apropriada. 14

De uma forma mais preferida, as superfícies de aquecimento resistivo podem fornecer uma densidade de energia resistiva média nas superfícies de aquecimento num modo de energia máxima de, pelo menos, 0,45 Watts por centímetro quadrado, de uma forma preferida, pelo menos, 0,70 Watts por centímetro quadrado, de uma forma muito preferida cerca de 0,80 Watts por cm quadrado mas, de uma forma preferida, com ausência da área localizada produzindo mais do que 1,5 Watt por cm quadrado, de uma forma preferida mais do que 1,2 Watt por cm quadrado, de uma forma muito preferida 1,0 Watt por cm quadrado. A fim de aquecer correctamente o material alimentar, no mais curto tempo possível, sem contudo afectar, negativamente, a qualidade do alimento, a temperatura das superfícies de aquecimento deve, de uma forma preferida, ser controlada. Isto pode ser realizado utilizando, pelo menos, um dispositivo de medição de temperatura. O conjunto do dispositivo de aquecimento incluiria também um dispositivo controlador para controlar a temperatura da superfície como medida pelo dispositivo de medição de temperatura. O dispositivo controlador está organizado para receber uma entrada dos meios de medição da temperatura e para controlar a temperatura da(s) superfície (s) de aquecimento quando a entrada alcança um ponto ajustado de temperatura predeterminada. O dispositivo controlador pode realizar o controle de temperatura por qualquer número de meios tais como, controlando a tensão, ajustando a proporção de tempo da energia eléctrica ou controlando a amplitude da corrente alterna que vai para uma ou mais das superfícies resistiva (s) . Mais especificamente, ao aquecer o produto alimentar congelado num recipiente grande através de controle proporcional, o produto alimentar congelado agirá como um dissipador de calor ideal, não permitindo que as superfícies aquecidas atinjam a 15 temperatura máxima à energia máxima, i. e., de, pelo menos, 0,45 W/cm quadrado, de uma forma preferida de cerca de 0,80 W/cm quadrado. À medida que o produto aquece, será alcançado o ponto ajustado da temperatura da superfície, fazendo com que o controlador ajuste a densidade de energia a partir da energia máxima. À medida que o aquecimento do produto continua, o produto transforma-se menos e menos num dissipador de calor, obrigando ainda o controlador a reduzir a energia até que, no fim do aquecimento, a densidade de energia possa ser menor do que 0,2 W/cm quadrado, de uma forma preferida menor do que 0,15 W/cm quadrado. Consequentemente, o dispositivo controlador permite controlar, adequadamente, a curva de aquecimento do produto alimentar ao mesmo tempo que impede a queimadura e o ressequir do alimento baixando, progressivamente, a energia de aquecimento das superfícies de aquecimento desde um modo de energia máxima até um modo de energia reduzida, à medida que o produto alimentar perde, progressivamente, a sua capacidade para actuar como um dissipador de calor. O conjunto controlador pode controlar, de uma forma preferida, a temperatura das superfícies de aquecimento através do perfil de controle, por meio do qual a temperatura das superfícies de aquecimento detectadas pelo dispositivo de medição da temperatura é comparada, em intervalos regulares de tempo, com um perfil pré-ajustado de temperatura armazenado numa memória de controlo do conjunto controlador. O controle baseado no perfil reduz, significativamente, o tempo de aquecimento e, fornece uma boa qualidade de produto sem gerar nenhumas superfícies de alimentos queimadas e problemas de superaquecimento dos alimentos. 16 0 dispositivo controlador também pode servir para estabelecer diferentes modos, mais especificamente, um modo de aquecimento, em que comida embalada é aquecida a uma temperatura de 50 a 80 °C; e. g. cerca de 71 °C, e um modo de manutenção, em que o alimento embalado é mantido quente a uma temperatura de servir de 60 a 65 °C, durante o qual o produto alimentar se torna disponível para ser servido. O controlo baseado numa comparação com um perfil armazenado pode servir também para estabelecer uma alteração mais fácil de um modo de aquecimento, de acordo com o qual as superfícies de aquecimento são controladas numa gama de temperatura mais elevada, dentro de um perfil predeterminado, para um modo de manutenção, de acordo com o qual as superfícies de aquecimento são controladas a uma temperatura substancialmente constante, e. g., 80 °C, necessária para manter o produto alimentar à temperatura de servir requerida, e. g., 45-55 °C. No modo de manutenção, a superfície de aquecimento superior pode, de uma forma preferida, ser desligada e a superfície de aquecimento inferior, produzir ainda transferência de calor para o recipiente. Como resultado, o conjunto superior pode ser mantido aberto para permitir um serviço conveniente ao consumidor.

De uma forma vantajosa, a primeira parte da bandeja de aquecimento é uma parte receptora para o recipiente que compreende uma primeira superfície de aquecimento resistivo de forma côncava para receber o recipiente de comida em posição dentro do dispositivo de aquecimento e a segunda parte da bandeja é um elemento de fecho, de forma plana, tendo uma superfície de aquecimento resistivo, em que a segunda parte da bandeja é adaptada ao movimento relativo da peça receptora da bandeja numa posição de abertura, em que o dispositivo de 17 aquecimento está numa configuração de abertura e numa posição de aquecimento em que o invólucro está seguramente fechado. Deste modo o dispositivo proporciona um carregamento conveniente dentro do recipiente. 0 recipiente da comida e as partes da bandeja de aquecimento também podem ter parte(s) discreta(s) de abastecimento, complementares, adaptadas para posicionar o recipiente da comida num número limitado de posições dentro do invólucro de aquecimento do dispositivo de aquecimento. Parte(s) discreta(s) de abastecimento pode(m) incluir recesso(s) formados de forma complementar e parte (s) saliente (s) e/ou parte (s) ondulada(s) formada(s) de forma complementar, as quais se ajustam umas às outras para proporcionar um aumento da superfície de contacto e/ou a redução da distância que o calor tem que percorrer no alimento para promover uma transferência directa por condução térmica e reduzir os tempos de aquecimento. Desta forma, também o recipiente que não está moldado de forma complementar ao invólucro, com aquelas partes discretas ajustadas, adequadamente, em conjunto não pode ser carregado e, consequentemente, aquecido limitando, desse modo, os riscos de possivelmente danificar o dispositivo e/ou aquecer de forma imperfeita o alimento embalado.

De uma forma preferida, o número de posições em que o recipiente do alimento se ajusta de forma complementar ao invólucro é menor do que 4, de uma forma preferida, menor do que 2 ou menos. Isto permite um posicionamento restrito do recipiente no invólucro assegurando, desse modo, que a transferência directa por condução de superfície para superfície pode ser realizada correcta e eficazmente. 18

Também de uma forma preferida, o conjunto de aquecimento compreende um invólucro de aquecimento formando um volume total de aquecimento entre 200 e 6000 cm3, de uma forma mais preferida, de 300 a 3000 cm3 adaptado, desse modo, para receber refeições embaladas numa única dose ou grandes recipientes com várias doses de volumes correspondentes. A cavidade pode ser formada por uma única cavidade adaptada para receber um único recipiente de comida ou, alternativamente, pode também ser formada por multi-compartimentos de volumes separados, menores do que o volume total do invólucro para permitir o aquecimento de mais do que um recipiente de cada vez. A invenção também se refere a um método para aquecer, rapidamente, um alimento dentro de um recipiente compreendendo o fornecimento de um recipiente para alimentos tendo uma pluralidade de superfícies que demarcam um volume para o alimento; o fornecimento de um dispositivo de aquecimento eléctrico compreendendo um invólucro de aquecimento fechado; compreendendo o invólucro superfícies internas de aquecimento associadas a elementos de aquecimento resistivo; o posicionamento do recipiente de comida no invólucro, que é adaptado para receber o recipiente de comida de tal modo que o recipiente de comida se ajuste, substancialmente, à forma interna do invólucro de aquecimento durante o encerramento do dispositivo de aquecimento e de tal modo que o recipiente esteja em contacto com as superfícies internas de aquecimento do invólucro para a condução directa do calor ao recipiente; e, 19 aplicando corrente eléctrica aos referidos elementos de aquecimento resistivo. A invenção também se refere a um método para aquecer, rapidamente, um produto alimentar que esteja num recipiente de doses múltiplas, compreendendo o método a colocação do recipiente com o produto alimentar numa cavidade de aquecimento dimensionada para receber o recipiente, e a aplicação directa de enerqia térmica ao produto alimentar através da condução entre a cavidade de aquecimento e o recipiente. De uma forma preferida, a enerqia térmica é aplicada ao recipiente do produto alimentar através da utilização de camadas de aquecimento que demarcam uma cavidade de aquecimento de tamanho e forma, substancialmente, fixos para se ajustarem ao tamanho e à forma do recipiente. De uma forma ainda mais preferida, as camadas de aquecimento são permutáveis de tal modo que o volume e/ou forma da cavidade de aquecimento podem ser modificados pela possibilidade de troca das inserções para se adaptarem aos recipientes do alimento de tamanho e/ou de forma variados.

Num outro aspecto, a invenção também se refere a um método para reduzir o espaço requerido, em locais de venda de alimentos, para aquecer e manter quentes os produtos alimentares num recipiente de doses múltiplas de um tamanho seleccionado, compreendendo o método o aquecimento de cada produto alimentar numa cavidade de aquecimento através da condução entre a cavidade de aquecimento e o recipiente, sendo a cavidade de aquecimento dimensionada para receber, de forma precisa, o recipiente contendo o produto alimentar. 20

Ainda num outro aspecto, a invenção refere-se a um método para vender produtos alimentares em locais de venda de alimentos, compreendendo o método:

Proporcionar uma cavidade de aquecimento tendo superfícies de aquecimento; a colocação de um recipiente incluindo o produto alimentar na cavidade de aquecimento, engatando o recipiente, pelo menos, uma primeira e segunda superfícies das superfícies de aquecimento térmico condutor; o fornecimento de energia resistiva às superfícies de aquecimento para aquecimento de produtos alimentares através da condução de energia térmica para produzir um produto alimentar aquecido; e a abertura do recipiente e o servir do produto alimentar aquecido.

De uma forma preferida, o produto alimentar aquecido é aquecido a partir de um estado de congelação para um estado de quente/morno adequado para servir. De uma forma preferida, o aquecimento do produto alimentar é controlado através do controlo da temperatura das superfícies de aquecimento. De uma forma preferida, o aquecimento é realizado controlando uma diminuição de temperatura das superfícies de aquecimento. De uma forma preferida, o aquecimento das superfícies de aquecimento é controlado através de um perfil de controlo em que a temperatura das superfícies de aquecimento detectada por sensores é comparada, em intervalos regulares de tempo, a um perfil pré-ajustado de temperatura armazenado numa memória de controle e a 21 energia distribuída às superfícies de aquecimento é proporcional ao diferencial entre o ponto ajustado e o sinal do sensor. De uma forma preferida, o produto alimentar é colocado na cavidade de aquecimento para o manter quente através do controlo da redução de energia das superfícies de aquecimento.

Numa forma de realização, a manutenção dos alimentos pode ser alcançada desengatando termicamente uma das referidas primeira ou segunda superfícies do recipiente, enquanto se mantém a outra superfície em aquecimento conductivo com o recipiente e, adicionalmente, mantendo o recipiente aberto e disponível para servir.

Breve descrição dos desenhos:

Os desenhos que acompanham, que estão incorporados e formam uma parte das especificações, ilustram as formas de realização preferidas da presente invenção, e em conjunto com a descrição servem para explicar os princípios da invenção. Nos desenhos: A FIG. 1 mostra uma vista em perspectiva do dispositivo de aquecimento da invenção numa configuração fechada, de acordo com uma modalidade preferida; A FIG. 2 mostra uma vista lateral do dispositivo de aquecimento da FIG. 1; A FIG. 3 mostra uma vista em perspectiva do dispositivo de aquecimento da invenção com a parte superior do tabuleiro removida; 22 A FIG. 4 mostra uma vista de uma secção transversal do

dispositivo de aquecimento da FIG. 1 ao longo das linhas A-A numa configuração aberta; A FIG. 5 mostra uma vista de uma secção transversal do

dispositivo de aquecimento da FIG. 1 ao longo das linhas A-A numa configuração fechada e com um recipiente de alimentos lá dentro; A FIG. 6 mostra uma secção transversal de um recipiente de alimentos, de acordo com uma modalidade preferida da invenção; A FIG. 7 ilustra uma vista em perspectiva de um conjunto completo das resistências dos elementos superior e inferior; A FIG. 8 mostra um diagrama de um padrão exemplificativo para a camada resistiva inferior; A FIG. 9 é uma forma de realização de uma camada de resistências de aquecimento superior, de acordo com uma variante; A FIG. 10 mostra um diagrama esquemático dos circuitos eléctricos do dispositivo de aquecimento, de acordo com uma modalidade preferida; A Fig. 11 é um diagrama esquemático, em blocos exemplificativo de um sistema de controle do dispositivo da invenção; A FIG. 12 mostra um gráfico das curvas de aquecimento no dispositivo da invenção para um recipiente de aluminio num 23 tabuleiro de lasanha.

Descrição detalhada da Invenção:

No que se refere às FIG. 1 a 5, está ilustrado um dispositivo 1 de aquecimento da presente invenção para nele receber alimentos embalados. Em primeiro lugar, o dispositivo de aquecimento da invenção extrai a sua energia eléctrica da energia eléctrica geralmente fornecida às casas, escritórios, restaurantes, lojas que vendem vários tipos de comida já preparada, empresas que confeccionam e distribuem refeições, lojas de conveniência, escritórios, hospitais, QSRs, cafetarias, restaurantes de serviço completo ou outras facilidades de pronto a comer ou lugares onde não existam cozinhas como dormitórios, quiosques, estádios, concessões, assistência domiciliária, confecção e distribuição móvel de refeições, roulotes de comida para locais de trabalho, escolas, salas de espera de consultórios e escritórios, etc. 0 dispositivo de aquecimento é capaz de transformar a energia eléctrica numa quantidade de calor utilizando elementos resistivos do dispositivo de aquecimento. A quantidade de calor disponível proporciona uma transferência térmica rápida e eficaz para um alimento embalado através da disposição de uma envolvente específica de elementos de resistências eléctricas acoplados às superfícies de aquecimento que se ajustam firmemente às superfícies dos alimentos embalados. A quantidade de calor é distribuída especificamente pelas superfícies de aquecimento e controlada para aquecer uniformemente o alimento embalado e para reduzir, significativamente, o tempo de aquecimento. 0 dispositivo é projectado para aquecer o alimento num recipiente rígido ou num recipiente flexível. 0 recipiente pode ser um recipiente fechado ou um recipiente aberto que suporta os alimentos num volume definido. 0 dispositivo 1 de aquecimento eléctrico compreende um corpo 10 de aquecimento ao qual está ligado um conjunto 6 de controle e meios 7 de ligação eléctricos para a fonte de alimentação do dispositivo. O corpo de aquecimento tem uma primeira parte 11 inferior da bandeja e uma segunda parte 12 superior da bandeja que são acopladas uma à outra por meio de uma dobradiça 13 ou qualquer meio adequado de acoplar que permita as duas partes da bandeja serem facilmente moviveis uma em relação à outra entre uma posição fechada e uma posição aberta e vice versa. A dobradiça é, de uma forma mais preferida, removível para oferecer a possibilidade de remover inteiramente a parte superior da bandeja. Por razões de segurança, a parte 12 superior da bandeja pode, de uma forma preferida, ser travada em posição fechada na parte inferior do tabuleiro por meio do conjunto 89 de travamento que pode ser posicionado do lado oposto à dobradiça. Tal conjunto de travamento também pode contribuir para melhorar o contacto entre a embalagem do alimento e as resistências das superfícies de aquecimento mantendo uma ligeira pressão entre as várias superfícies em contacto. O dispositivo de aquecimento pode tornar-se facilmente transportável providenciando pegas 140, 141 acopladas a dois lados opostos da parte inferior da bandeja.

Como ilustrado através das FIG. 3, 4 e 5, a parte 11 inferior da bandeja tem uma forma geral côncava formando uma parte receptora da bandeja de aquecimento para um recipiente 2 de alimentos moldado com uma forma complementar. A parte 12 superior da bandeja é, de uma forma preferida, um elemento com a forma de prato fechado, o qual coopera no encerramento com a 25 parte 11 receptora a bandeja para definir um invólucro 15 de aquecimento interno numa modalidade de aquecimento do dispositivo. 0 invólucro 15 é limitado, internamente, por superfícies de aquecimento resistivo. Mais especificamente, é formada uma primeira superfície 16 resistiva de forma côncava a partir de uma primeira camada 17 de aquecimento da parte inferior da bandeja. Similarmente, é formada uma segunda superfície 18 resistiva superior a partir de uma segunda camada 19 de aquecimento da parte superior da bandeja.

Ambas as camadas 17, 18 compreendem uma matriz sólida que inclui elementos de aquecimento electricamente resistivos. A matriz sólida pode ser de qualquer material apropriado que possa, repetidamente, suportar temperaturas dentro de uma gama de 130-150 °C ou superiores, durante um longo período de tempo. Como matriz sólida entende-se todo o tipo de camada ou laminado (s) de material de suporte ao qual são fixados os elementos de aquecimento resistivo. Os elementos resistivos podem estar prensados entre duas folhas da matriz ou ser encaixados dentro da matriz ou mesmo simplesmente unidos contiguamente à matriz sólida ao mesmo tempo que a matriz sólida forma a superfície de aquecimento da camada. É importante que os elementos de aquecimento resistivo contactem directamente as superfícies de aquecimento da matriz sólida sem nenhumas aberturas ou zonas de não contacto entre elas e as superfícies de aquecimento para evitar a dissipação de energia e assegurar uniformidade de aquecimento.

Os elementos de aquecimento podem ser arame(s), fibras, palha (s), tecido (s) entrançado ou não entrançado, grelha (s), folha (s) causticadas, aquecedor(es) tubular (es) ou qualquer outro elemento resistivo adequado. Os elementos podem ser 26 formados numa variedade de formas, tais como fios continuos ou descontínuos, tira(s), tubo(s), remendo (s), ou qualquer outra forma adequada. Os elementos resistivos podem ser fabricados, de uma forma preferida, em material com resistência eléctrica, em particular, niquel-crómio, niquel-crómio ferro, niquel-cobre, niquel-ferro, carbono ou qualquer outro material que seja geralmente conhecido e disponível, que tenha bastante resistência ao fluxo de electricidade para produzir um calor substancial e uma temperatura de fusão, suficientemente elevada, para suportar o calor quando a electricidade for aplicada e que conduza o calor, a uma velocidade suficientemente elevada, para a superfície de aquecimento em contacto directo com a embalagem de alimentos.

As superfícies de aquecimento da matriz sólida podem compreender um metal condutor altamente térmico, um polímero resistente ao calor, um polímero de fibra reforçado, uma borracha e a combinação destes. As superfícies metálicas são preferidas para ciclos de repetição de aquecimento. O metal pode ser escolhido, de uma forma preferida, de entre o grupo consistindo em alumínio, aço, aço inoxidável, cobre, niquel-crómio, ferro-níquel-crómio e suas ligas. Os elementos resistivos devem ser posicionados, de uma forma preferida, dentro da matriz sólida a uma distância relativamente perto da superfície de aquecimento.

Numa forma de realização preferida, os elementos de aquecimento resistivo são elementos de folha causticada. Esses elementos são criados pela causticação ácida de um circuito em folha da liga metálica resistente; e. g., folha de liga niquelada, e suportada pela matriz sólida; e. g., borracha de silicone, Kapton e mica-isolada, folha de alta temperatura. 27

Numa outra forma de realização, os elementos de aquecimento resistivo podem ser aquecedores tubulares conhecidos, tais como fios resistentes enrolados helicoidalmente que estão contidos em óxido de magnésio compactado, ou outros tipos de materiais cerâmicos, para proporcionar isolamento eléctrico e além disso cobertos por um revestimento metálico como protecção. De uma forma preferida, o revestimento metálico é escolhido de entre o grupo consistindo em cobre, aço, aço inoxidável, liga de níquel-crómio, liga de ferro-níquel-crómio e quaisquer ligas, misturas e combinações daqueles metais. Uma liga adequada, altamente resistente ao calor e termicamente condutora, é a Incoloy®, uma liga de ferro-níquel-crómio fabricada e vendida pela companhia INCO. Os aquecedores tubulares podem ser moldados a todas as formas apropriadas e serem aplicados a ou numa matriz térmica condutora; e. g., liga de alumínio de molde. Aquecedores tubulares adequados são fabricados e vendidos por Chromalox, Chicago, Ilinois.

Numa outra alternativa, os elementos de aquecimento resistivo podem ser elementos de aquecimento resistivo de uma película grossa. A formação de elementos de película grossa é bem conhecida na técnica. Geralmente, um elemento de película grossa compreende uma faixa condutora grossa aplicada a um substrato metálico oxidado. Uma camada dieléctrica é unida ao substrato metálico, tal como um esmalte. Um desenho do circuito da película grossa é então aplicado através de uma impressão na qual é impressa uma faixa condutora que constitui o elemento de aquecimento. A técnica consiste em depositar uma tinta, consistindo num solvente e numa mistura de metal e/ou óxidos de metal. 0 metal ou o óxido de metal podem ser escolhidos de entre o grupo de paládio, cobre, níquel, platina, prata ou pode mesmo 28 ser utilizado carbono. A faixa termina através de porções soldadas de contacto eléctrico para tornar possivel a ligação ao conjunto de controlo eléctrico. Diversos elementos de pelicula grossa podem ser colocados, de uma maneira contigua, para se obter uma superfície tridimensional de aquecimento da parte inferior da bandeja. Esses elementos podem ser ligados mecanicamente e/ou serem ligados electricamente em conjunto ou funcionarem separadamente como circuitos resistivos independentes.

De uma forma preferida, as camadas de aquecimento podem ser constituídas de materiais dobráveis, moldáveis ou deformáveis para melhor se conformarem à forma da embalagem e como uma única camada poderem servir para produzir internamente cada parte da bandeja. Por dobrável, deformável ou moldável, entende-se um material que possa ser formado numa forma tridimensional utilizando qualquer tecnologia apropriada, tal como a moldagem, fundição, injecção em molde, cunhagem ou formação por pressão ou quaisquer outros métodos. Numa alternativa, diversas camadas separadas podem ser fornecidas para preparar a superfície de aquecimento para cada parte da bandeja, também, ao mesmo tempo o padrão de elementos resistivos pode ser ou comum ou, alternativamente, específico para cada camada. As superfícies de aquecimento são, de uma forma preferida, finas para que os elementos resistivos; e. g., os arames ou faixas resistivas, sejam posicionadas tão próximo quanto possivel do recipiente 2 de alimentos a ser aquecido e a matriz sólida é, de uma forma preferida, de um material condutor de calor, de uma forma preferida metal, para conduzir o calor dos elementos resistivos ortogonalmente em direcção ao interior das superfícies do recipiente. A espessura das superfícies de aquecimento também é dependente da secção dos elementos resistivos; e. g., do 29 diâmetro do arame. No entanto, a espessura das superfícies de aquecimento não deve exceder, geralmente, 8 mm, de uma forma preferida menor do que 5 mm, de uma forma ainda mais preferida menor do que 2 mm. Por uma razão de preferência, a camada de aquecimento pode atingir espessuras de cerca de 1,2-1,5 mm com elemento (s) de arame armado e de cerca de 1 a 1,5 mm com elemento(s) de folha causticada.

Como mostrado na FIG. 6, o recipiente do alimento pode ser uma bandeja tapada normal de alumínio que compreende uma superfície 20 inferior de suporte, uma superfície 21 lateral contínua, e uma superfície 22 de tampa utilizada para fechar o recipiente. A forma geral do recipiente não está limitada. Pode ter qualquer tipo de secção plana tal como rectangular, quadrada, oval ou redonda. No caso presente, o recipiente dos alimentos tem uma superfície 21 de quatro lados formando um recipiente rectangular de " meio tabuleiro" geralmente encontrado na área do pronto a comer para armazenar entradas congeladas de grandes dimensões, tais como peixe, carne, vegetais, gratinados, lasanha, ou combinações, etc. De uma forma preferida, o método de aquecimento da invenção é capaz de reduzir, significativamente, o tempo de aquecimento para grandes recipientes de alimentos utilizados no pronto a comer; i. e., entre 1800 a 6000 cm3, de uma forma ainda mais preferida entre 2000 a 3000 cm3. A título de exemplo, as bandejas de alumínio de meio tabuleiros típicos nos Estados Unidos têm dimensões típicas de cerca de 31 por 25 cm, e têm profundidades variando, tipicamente, entre 3,3 e 5,7 cm de profundidade. O recipiente também pode ser feito de outros materiais, tais como PET; cartão ou plástico reforçado, ou materiais compósitos. O recipiente também pode ser um recipiente flexível, tal como uma bolsa de plástico resistente ao calor. A bolsa pode ter um volume, de uma 30 forma preferida igual ou ligeiramente menor do que o volume da cavidade de modo a que a bolsa se possa encaixar, rigorosamente, na cavidade de aquecimento do dispositivo ao mesmo tempo que todas as superfícies da bolsa contactam, substancialmente, as superfícies de aquecimento da cavidade. Se a bolsa contiver comida congelada, a bolsa deve ter uma forma exterior congelada que corresponda, substancialmente, à forma da cavidade.

De uma forma importante, as superfícies 16, 18 de aquecimento do dispositivo de aquecimento devem ser moldadas, e dimensionadas de modo a corresponderem, tão próximo quanto possível, às superfícies 20, 21 e 22 do recipiente de alimentos. Devem ser evitadas, tanto quanto possível, discrepâncias na correspondência de forma entre o recipiente e as superfícies de aquecimento. Em particular, áreas de não-contacto podem criar espaços mortos de ar e aquecerem a uma temperatura mais elevada, dado que há pouco para dissipar o calor em comparação com as áreas de contacto onde o alimento embalado desempenha o papel de dissipador de calor. Consequentemente, substancialmente todas as áreas de aquecimento disponíveis do recipiente de alimentos devem estar, de uma forma preferida, em contacto directo com as superfícies de recepção do calor do dispositivo de aquecimento. Numa forma de realização, o dispositivo de aquecimento pode aquecer o recipiente de alimentos com a tampa 22 do recipiente removida. Nessa configuração, a superfície 18 superior de aquecimento pode contactar a superfície do alimento para aquecer o alimento através da condução directa ou, alternativamente, pode estar distante da superfície do alimento para aquecer o alimento através de um efeito combinado de convecção e radiação. Numa forma de realização, a superfície superior só pode contactar o alimento parcialmente dado que a superfície do alimento pode ser, geralmente, irregular. Em qualquer caso, a 31 superfície superior deve estar, de uma forma preferida, tão perto quanto possível da superfície do alimento. De uma forma preferida, deve ser colocada a menos do que 10 mm, de uma forma preferida menos do que 0,6 mm e de uma forma ainda mais preferida menos do que 0,5 mm. O dispositivo de aquecimento e o recipiente podem ambos incluir pequenas zonas discretas de ventilação para permitir evacuar, para fora do dispositivo, o gás e o vapor gerados durante o aquecimento. Tais zonas podem ser tubos estreitos, aberturas ou furos providenciados dentro das camadas de aquecimento do dispositivo e/ou ao longo das bordas das camadas de aquecimento. Tais zonas não devem exceder mais de 5%, de uma forma preferida 3%, da superfície total das superfícies de aquecimento para não serem prejudiciais à saída do calor e ao tempo de aquecimento.

De acordo com um aspecto vantajoso da invenção, as superfícies de aquecimento podem ter zonas de uma densidade de energia resistiva mais baixa (potência por unidade de superfície) e zonas da densidade de energia resistiva comparativamente mais elevada, para dar a oportunidade de ajustar o padrão de aquecimento a uma especificação específica do aquecimento dependendo de vários factores, tais como o tipo de alimento, geometria e espessura do recipiente. Por exemplo, grandes áreas de aquecimento planas devem ter maior densidade resistiva em comparação com zonas angulares, tais como cantos ou bordas onde o produto alimentar teria, normalmente, uma tendência para ser aquecido a partir de 2 ou 3 direcções que criam, desse modo, áreas indesejáveis de queimadura. Por exemplo, as FIG. 4 e 5 mostram áreas não aquecidas dos cantos 930 periféricos das camadas 17, 18 de aquecimento e da borda 931 32 do canto inferior da camada 17 inferior. As áreas não aquecidas podem ser almofadas de isolamento feitas de borracha de silicone ou similar ou, alternativamente, serem partes sem arame da própria matriz sólida.

Numa forma de realização possível, a superfície superior de aquecimento pode ter uma densidade resistiva mais elevada do que a superfície inferior de aquecimento para formar um gradiente vertical de temperatura e desse modo, favorecer um efeito de grelhador no topo do recipiente ao mesmo tempo que reduz a ligação no fundo. 0 gradiente de temperatura e, consequentemente, a densidade de energia resistiva entre o fundo e o topo pode ter também o outro percurso em redor, se a superfície superior do produto alimentar necessitar de ser menos cozinhada em comparação com a parte central do produto. Para recipientes de alimentos tendo uma dimensão orientada verticalmente (í. e., ou espessura) menor do que a sua dimensão orientada horizontalmente (i. e., ou largura), a densidade de energia resistiva aplicada ortogonalmente à dimensão orientada verticalmente pode ser, de uma forma preferida, menor do que a densidade de energia resistiva aplicada ortogonalmente à dimensão orientada horizontalmente. Noutras palavras, para os recipientes de alimentos como ilustrados na FIG. 6 que têm superfícies laterais relativamente pequenas quando comparadas com as suas superfícies inferior e superior, a densidade de energia resistiva aplicada às superfícies laterais deve ser, de uma forma preferida, entre 2 e 6 vezes menor do que a densidade resistiva aplicada às superfícies superior e inferior. Numa possibilidade, os lados da superfície 23 côncava podem ser livres de elementos de aquecimento resistivo quando a espessura do invólucro é relativamente pequena em comparação com as superfícies de aquecimento superior e inferior. Nesse caso 33 particular, é desejável que os lados do invólucro permaneçam, substancialmente, em contacto com as paredes laterais do recipiente para evitar criar aberturas de ar. A densidade de energia resistiva pode ser ajustada por vários meios. A solução mais fácil consiste em variar a densidade de energia das camadas com arame ou, de uma forma similar, da densidade da faixa das películas grossas quaisquer que sejam os elementos resistivos envolvidos. A titulo de exemplo, o afastamento entre duas parcelas do arame por espiral pode ser reduzido para aumentar a densidade do arame (comprimento do fio por unidade de superfície) e, consequentemente, aumentar a resistência da unidade dado que a resistência é uma função de L/S (L é o comprimento do arame e S é a sua secção) . Similarmente, a faixa condutora do elemento de pelicula grossa pode ser variada da mesma maneira (comprimento da faixa por unidade de superfície). A secção dos arames ou a largura da faixa também podem ser variadas dado que a resistência é inversamente reduzida pelo aumento da secção ou da largura. Uma outra possibilidade para variar a densidade de energia resistiva pode ser variar a voltagem que é enviada para os circuitos resistivos utilizando a fórmula R=V2/P. A variação da voltagem pode ser obtida fornecendo um transformador de tensão que seja comandado pelo conjunto controlador. A voltagem pode ser transformada, geralmente, a partir de qualquer valor entre 100 e 480 V. Ainda uma outra possibilidade para variar a densidade de energia pode ser variar a energia média aplicada por tempo proporcionando a energia ou através de qualquer outro meio apropriado. Isto pode ser feito, vantajosamente, através de conjuntos 6 de controlo electrónico sofisticados para controlar diferentes zonas de aquecimento das superfícies 16, 18 de aquecimento. 34 A energia condutiva requerida para aquecer grandes recipientes de alimentos, de acordo com o dispositivo de aquecimento da invenção, foi calculada como sendo uma média entre 500 e 1500 Watts no inicio do ciclo de aquecimento. Mais especificamente, as superfícies de aquecimento resistivo devem ser capazes de produzir uma densidade de energia média de, pelo menos, 0,45 Watts por centímetro quadrado. Como um exemplo, a densidade de energia resistiva das superfícies laterais de aquecimento pode ser, de uma forma preferida, de entre 0,08 a 0,23 Watts por cm2 e a densidade de energia resistiva do topo ou do fundo pode ser, de uma forma preferida, 0,45 a 0,80 Watts por

De uma forma preferida, tanto o recipiente de alimentos como as peças da bandeja podem compreender partes discretas em relevo que se complementam para assegurar o posicionamento do recipiente de alimentos dentro do invólucro de acordo com um número limitado de posições possíveis. A título de exemplo, a superfície inferior do recipiente pode incluir várias partes 23, 24 rebaixadas as quais se ajustam exactamente a partes 30, 31 salientes de forma complementar da superfície de aquecimento da parte inferior da bandeja. Similarmente, a superfície 22 tapada do recipiente de alimentos pode compreender uma parte 25 central rebaixada que se ajusta, complementarmente, a uma parte 32 central saliente da superfície 18 superior de aquecimento da parte de cima da bandeja. As partes salientes podem ter várias formas geométricas, tais como circular, rectangular, triangular, etc. Um objectivo destas partes é assegurar que somente os recipientes de alimentos especificamente projectados possam ajustar-se correctamente ao dispositivo de aquecimento de tal modo que a qualidade e segurança possam ser garantidas e possam ser evitados problemas de mau funcionamento. Outros objectivos 35 oferecer

SãO daquelas partes de formas complementares superfície(s) de condução ampliadas para promover a transferência térmica e/ou reduzir a distância que o calor necessita percorrer reduzindo, consequentemente, o tempo de aquecimento.

As camadas de aquecimento das duas partes 11, 12 da bandeja podem ser, vantajosamente, isoladas do exterior através de revestimentos 40, 41 isoladores grossos de um material termicamente isolador, tal como uma espuma de polimero ou esponja de borracha de silicone ou qualquer outro material adequado. Os revestimentos isoladores têm, de uma forma preferida, uma conductividade de calor mais baixa do que a camada de aquecimento de tal modo que inibem, eficazmente, o calor gerado pelas camadas resistivas de se escapar externamente. O isolamento térmico pode também compreender as zonas de ar isoladas dispostas como bolsas ou camadas dentro dos revestimentos. De uma forma preferida, os revestimentos podem ser moldados a uma forma tridimensional de modo que se ajustem ao contorno exterior das camadas 17, 19 de aquecimento. Os revestimentos podem ser moldados sobre as camadas de aquecimento ou, alternativamente, serem moldados separadamente e unidos às camadas de aquecimento através de qualquer meio adequado de ligação resistente ao calor como por ligação mecânica ou ligação adesiva. Os revestimentos baseados em silicone são preferidos porquanto proporcionam uma relação elevada de isolamento, resistindo até 200 °C e apresentam boas propriedades mecânicas. Numa forma de realização possivel, os maios de ligação entre os revestimentos e as camadas de aquecimento podem ser tornadas não permanentes de tal modo que as camadas de aquecimento podem ser, rápida e facilmente, removidas para limpeza ou recolocação por outras camadas de aquecimento de diferentes especificações, tais 36 como de formas e/ou dimensões diferentes para acomodar diferentes recipientes de alimentos ou de diferente energia resistiva e/ou distribuição de densidade para ajustar as propriedades de aquecimento a outros tipos de alimentos e/ou recipientes. Os revestimentos podem também compreender um termoformado rígido exterior ou plástico injectado ou capas de cobertura metálicas, as quais asseguram ao dispositivo de aquecimento uma aparência estética agradável ao mesmo tempo que escondem os meios de ligação e os fios eléctricos (não mostrados).

Como já foi mencionado, os elementos de aquecimento resistivo podem abranger qualquer variedade de padrões resistivos. As FIG. 7 e 8 ilustram um exemplo possível. A FIG. 7 mostra um primeiro elemento 17 resistivo inferior e um segundo elemento 19 resistivo superior quando removido do dispositivo de aquecimento. Cada elemento pode ser configurado com um padrão sinuoso ou um fio em serpentina que cubra, substancialmente, todos os lados do elemento. O elemento 17 inferior que tem uma configuração em forma de bandeja com cinco lados pode ser fornecido, vantajosamente, com uma quantidade igual de circuitos 50, 51, 52, 53, 54 de serpentinas montados em série que terminam num dos lados do elemento através de duas fichas 56, 57. 0 elemento superior pode ter um único circuito 55 formando um padrão sinuoso ou tortuoso ao longo de toda a sua superfície e meios de ligação também ao longo de uma borda do elemento. Um circuito resistivo local de densidade mais elevada pode ser tratado como um circuito independente, que pode ser activado, selectivamente, segundo as necessidades, ou, alternativamente, ser ligado em série aos outros circuitos. O elemento 17 inferior pode ser formado como um elemento planar semi-rígido ou rígido como mostrado na FIG. 8, depois, correctamente, dobrado para 37 cima e montado num elemento tridimensional como mostrado na FIG. 7. Numa alternativa, os elementos 17 superior e inferior podem ser moldados em plástico nas suas formas finais utilizando um molde com os fios embutidos no material plástico. A FIG. 9 ilustra, como um exemplo, uma forma de realização na qual o elemento(s) de aquecimento resistivo pode compreender elementos de folha causticada. 0 elemento de folha causticada fornece um padrão de circuito e repetibilidade excelentes, elevada transferência de calor que resulta duma elevada cobertura do elemento. A demarcação em múltiplas zonas pode também ser proporcionada, de uma maneira flexivel, variando a densidade do circuito.

No que se refere à FIG. 10, o circuito eléctrico do dispositivo de aquecimento pode ser configurado para fornecer um primeiro circuito resistivo compreendendo o elemento 55 resistivo e um segundo circuito resistivo compreendendo elementos 50 a 54 resistivos ligados em série/ ambos os circuitos tendo uma ligação removível a um controlador 60 principal através de ligações 67 eléctricas destacáveis. Termostatos 61, 62 independentes e fusíveis 63, 64 também podem fazer parte do conjunto controlador 6. Meios sensores de calor ou termopares 65, 66 podem, opcionalmente, estar dispostos em contacto com ou perto das superfícies de aquecimento que comunicam a temperatura ao controlador principal o qual, por seu lado, mantém a temperatura num ponto ajustado para impedir quaisquer riscos de danificar as superfícies de aquecimento e/ou o recipiente. Os dispositivos de medida da temperatura podem incluir, mas não estão limitados a, termopares, termistores, RTDs, fibras ópticas, Infravermelhos, ou qualquer outro dispositivo que possa fornecer um sinal electrónico ou de 38 qualquer outro tipo que seja convertível num valor legível de temperatura. O controlador pode compreender um processador com um microprocessador e um dispositivo de memória, opcionalmente um temporizador acoplado de modo que o processador possa tomar decisões sobre como controlar a temperatura gerada por cada circuito resistivo, de acordo com os esquemas de aquecimento armazenados no dispositivo de memória. As instruções executáveis armazenadas, quando carregadas e executadas pelo processador monitorizam as variações e a inter-relação entre as medidas recebidas dos sensores 65, 66 de temperatura e condições predeterminadas, e. g., o esquema de temperatura de aquecimento de um alimento particular, o melhor gradiente de aquecimento no alimento, modalidades de aquecimento/manutenção, etc. Baseada na monitorização mencionada acima, as instruções executáveis armazenadas fazem com que o dispositivo do controle emita sinais de controle apropriados para os circuitos resistivos, tais como variação da voltagem, encerramento/abertura de circuitos resistivos, etc. 0 número de circuitos resistivos e dos dispositivos sensores de temperatura não é limitado e depende do grau de complexidade e controlo requeridos. Por exemplo, o dispositivo controlador pode também controlar as variações de temperatura com o tempo ou uma temperatura fixa para o processo completo de aquecimento. Por exemplo, uma primeira modalidade de aquecimento pode ser ajustada para aquecer o pacote de alimentos a uma temperatura quente do alimento; i. e., a um mínimo de 71 °C, e uma segunda modalidade pode ser ajustada para manter a embalagem a uma temperatura do alimento entre 50 a 71 °C. A fim de alcançar a temperatura do alimento na primeira modalidade de aquecimento, a temperatura do aquecedor é mais elevada no início do aquecimento, e. g., de 130 a 150 °C, do que a de uma etapa mais tardia de aquecimento, e.g., de 110 a 120 °C. A energia dos elementos de aquecimento pode ser regulada com base nos desvios 39 dos sinais do sensor.

Se desejado, a parte superior da bandeja do dispositivo pode ser removida ou, pelo menos, afastada da superfície da embalagem para permitir o serviço conveniente na modalidade de manutenção. Como um exemplo, para um recipiente de alimentos tapado, tal como um de alumínio calibrado que contenha 2,7 Kg de comida e tenha as dimensões de 290 mm x 235 mm, com profundidade variável, o conjunto de aquecimento teria, idealmente, na potência máxima, aproximadamente 800 a 1500 W ou, mais geralmente, 0,45 a 0,8 W/cm quadrados, e de uma forma ainda mais preferida 1000 a 1400 W. Como o produto é aquecido até à temperatura de servir, a quantidade de energia fornecida diminuiria para menos do que 350 W ou, mais geralmente 0,30 W/cm quadrados, porque a velocidade da condução de calor no alimento retardaria à medida que a diferença da temperatura devida à força energética diminuísse. A potência média aplicada sobre o ciclo de aquecimento completo seria menor do que 400 W ou, mais geralmente 0,30 W/cm quadrados.

No que se refere à Fig. 11, é mostrado um diagrama de

blocos esquemático preferido do sistema 600 de controlo automatizado para o dispositivo de aquecimento da invenção. O controlo de temperatura é baseado, de uma forma preferida, num perfil de controlo. O ponto de controlo da temperatura está na superfície de aquecimento do dispositivo em vez de estar na temperatura do alimento a ser aquecido. O ponto de regulação para o controlo de temperatura não é, de uma forma preferida, um valor constante mas varia em função do tempo. Em qualquer altura a temperatura do sensor (termopar) é comparada com a temperatura pré-definida nesse momento, que é armazenada numa memória do 40 controlador. 0 diagrama de temperatura pré-definida é dependente do produto e desenvolvido para um produto particular e/ou uma embalagem particular. Uma selecção do perfil apropriado pode ser realizada pelo operador no inicio do ciclo de aquecimento. Consequentemente, dependendo dos diferentes tipos de produto a ser aquecido, pode haver diferentes diagramas de temperatura pré-definidos armazenados na memória. A temperatura da superfície de aquecimento é controlada com um valor pré-definido para um intervalo de tempo específico. 0 perfil de temperatura armazenado diminuiria normalmente e progressivamente, em função do tempo. Consequentemente, as temperaturas pré-definidas mais elevadas estariam, normalmente, no início do tempo de aquecimento para promover a descongelação dos alimentos. À medida que a comida aquece, a sua capacidade para receber temperaturas mais elevadas sem se danificar diminui. Portanto, a temperatura pré-definida é baixada de modo a reduzir o calor das superfícies de aquecimento e ajustar a geração de calor à capacidade de absorção do alimento. 0 perfil de controlo compreende os sensores 610, 611 de temperatura configurados para medir a temperatura das superfícies de aquecimento. Um primeiro sensor 610 pode ser instalado em contacto com, e. g., a parte de baixo, da superfície de aquecimento do aquecedor 620 superior e um segundo sensor 611 pode ser instalada em contacto com, e. g.. a parte de baixo, da superfície de aquecimento do aquecedor 621 inferior. As medidas realizadas pelos sensores são enviadas para o circuito 600 de controlo. O circuito de controlo inclui um microcontrolador programável (MCU) compreendendo um microprocessador e uma memória 630 para receber as medidas dos sensores 610, 611. O sinal recebido pelo sensor pode ter que ser convertido de sinal digital a analógico através de circuitos 631 41 A/D. 0 MCU tem, geralmente, um porta 1/0 para receber um código em língua de computador, tal como C, e o perfil de temperatura. Com base nos dados medidos, o microcontrolador 630 compara os dados com o perfil de temperatura armazenado na sua memória. A interface de saída do microcontrolador através dos circuitos 632 D/A liga a um PWM que é o circuito para gerar sinais de Modulação em Largura de Impulsos como o sinal de passagem para interruptores 640 de AC. A linha de tensão é ligada e desligada no cruzamento do zero e assim não são geradas as harmónicas. Aqueles componentes 633, 640 são para regular a energia para os elementos 620, 621 de aquecimento. A energia distribuída às superfícies de aquecimento é proporcional ao diferencial entre o ponto ajustado e o sinal do sensor. São utilizados interruptores 650 térmicos como uma medida de segurança para protecções térmicas descontroladas. Podem também ser providenciados, para completar o circuito eléctrico, um indicador 670 de energia e interruptores 671 manuais. O benefício do perfil de controlo é, principalmente, que ele permita uma optimização do tempo de aquecimento. Quando a superfície de aquecimento está em contacto com o alimento ou a embalagem de alimentos como na presente invenção, a temperatura da superfície de aquecimento é o factor mais importante de transferência de calor. No entanto, a temperatura da superfície de aquecimento tem limitações na última etapa do aquecimento porque a elevada temperatura causará queimadura do alimento. Consequentemente, o perfil de controlo permite aquecer o alimento a uma temperatura mais elevada no princípio do aquecimento e depois reduzir o aquecimento à medida que o alimento se aproxima da temperatura adequada. Um exemplo do perfil de temperatura para um dado alimento é mostrado na Tabela 1 abaixo no Exemplo 2. A queimadura do alimento é assim evitada 42 enquanto o tempo de aquecimento pode ser, significativamente, reduzido. Depois do produto ser aquecido à temperatura de servir o dispositivo pode ser direccionado para um modo de manutenção.

Numa outra forma de realização, este dispositivo de aquecimento da invenção podia ser utilizado para aquecer uma série de embalagens de alimentos num dispositivo de empilhamento, ou ser colocado, similarmente, num carrinho portátil para cozinhar e manter quente. Tal forma de realização de empilhamento pode também ser conveniente para utilizar nas linhas aéreas onde o espaço é fundamental.

Numa outra forma de realização da presente invenção, pode estar presente no recipiente do alimento um código, tal como o da Fig. 6, que é atribuído a um alimento particular, receita, tamanho de embalagem, etc. 0 conjunto de aquecimento possui um leitor que lê o código. 0 leitor é providenciado para converter o código num sinal operacional que indica ao sistema de controle a potência de aquecimento a ser ajustada em função do tempo para se obter um aquecimento apropriado ou um padrão para cozinhar o produto alimentar. 0 código pode ainda compreender dados de identificação sobre a embalagem do alimento que informam o sistema de controle através do leitor, da origem, marca, tipo ou outros dados de identificação da embalagem do alimento. 0 sistema de controle pode incluir um protocolo de identificação que pode consistir em comparar o código de identificação com uma lista armazenada de códigos de verificação válidos para autorizar ou não o aquecimento da embalagem do alimento. 0 código e o leitor podem transferir dados através de radio-frequência, transmissão por código de barras, ou por quaisquer outros sistemas apropriados de transmissão de dados. 43 EXEMPLO 1

Um "tabuleiro" de 2,7 Kg de lasanha congelada com molho de carne é aquecida com um dispositivo de aquecimento da invenção a uma temperatura central de 80 °C preservando, ao mesmo tempo, a qualidade do alimento. O "tabuleiro" de lasanha de carne, com as dimensões de aproximadamente 13 por 10,25 por 2,25 polegadas e 2,7 Kg (5,9 lb.) de massa são utilizados nas experiências para determinar o tempo de aquecimento quando a temperatura das superfícies de aquecimento foram controladas no início de 130 °C (no fundo) a 230 °C (no topo) , e, no fim do aquecimento, de 110 °C (no fundo) a 180 °C (no topo).

Num estado inicial, o dispositivo de aquecimento é ajustado como dois circuitos separados: o tabuleiro de aquecimento superior e o tabuleiro de aquecimento inferior como representado nas FIG. 4 e 5. A tensão gerada pelo dispositivo de aquecimento é de, aproximadamente, 120 V. O energia total nesta tensão é calculada utilizando a fórmula P=V2/R que fornece um total de 1400 Watts para áreas de aquecimento do topo e do fundo. A densidade de energia média quando calculada a partir da área total armada representa, aproximadamente, 0,8 Watts por centímetro quadrado. A temperatura do dispositivo de aquecimento é controlada num perfil de temperatura pré-ajustado. Demora, aproximadamente, 60 minutos para a temperatura central atingir 80 °C. A massa da lasanha apresenta-se com um centro bem-cozinhado e com ausência de áreas queimadas nos cantos e nas bordas.

Comparativamente, os 2,7 Kg de produto de lasanha no tabuleiro são aquecidos do estado de congelado (-20 °C) a uma temperatura quente (71 °C no centro quando medidos através de um 44 termopar) num forno de convecção a uma temperatura de termostato de 149 °C. O forno de convecção é um CombiTherm Altosham, Modelo HUB10-18. Demora, aproximadamente, 90 minutos para que o centro do produto alcance a temperatura morna de 71 °C (160 °F) . As bordas e os cantos da massa apresentam-se queimados. A Fig. 12 ilustra, em mais detalhes, o controlo de aquecimento das superfícies inferior e superior. Mostra também o aumento da temperatura do produto ao longo do tempo.

EXEMPLO 2 - ESQUEMA DE CONTROLO O controlo da temperatura da superfície de aquecimento é pré-ajustado de acordo com o tempo de aquecimento utilizando uma Unidade Micro-Controladora (MCU) de 8 bytes. Os sinais da temperatura dos sensores nas superfícies de aquecimento superior e inferior são comparados com o perfil de temperatura pré-programada em vários intervalos do tempo. Nomeadamente, a temperatura no início do aquecimento, e. g., 130 a 150 °C no fundo, é muito superior à do estado final de aquecimento, e. g. 110 a 12 0 °C no fundo. A mesma aproximação para o perfil de temperatura é aplicada ao aquecedor superior. A tampa do recipiente é removida para o aquecimento. Com o recipiente no lugar na bandeja inferior, a superfície superior do alimento aproxima-se tanto quanto possível da superfície de aquecimento superior (menos do que 0,5 mm). Nalguns pontos, a superfície de aquecimento superior toca na superfície do alimento que é ligeiramente irregular. Durante o aquecimento, a superfície de aquecimento superior fornece uma combinação de convecção, radiação e condução à superfície do alimento. A energia dos elementos de aquecimento é regulada com base nos desvios dos sinais do sensor. O controlo da temperatura é conseguido através 45 de dois sensores de temperatura para os aquecedores superior e inferior. 0 controle da energia é realizado através de Modulação da Largura de Impulso (PDM) por sinais do sensor de entrada. As temperaturas do forno, da superfície de aquecimento superior e da superfície de aquecimento inferior podem ser controladas para a mesma ou, de uma forma preferida, para temperaturas diferentes. A superfície de aquecimento superior pode ser controlada numa temperatura ligeiramente mais alta do que a inferior. A utilização do esquema do perfil de controle permitirá que a energia mais elevada possível aqueça o alimento em qualquer ponto no tempo, minimizando, consequentemente, o tempo de aquecimento. No fim do aquecimento o controlador muda, automaticamente, o dispositivo para um modo de manutenção. A tabela seguinte representa um exemplo do perfil de controle para o produto de lasanha no tabuleiro do Exemplo 1:

Tempo (Minutos) Ponto de regulação da temperatura (°C) Aquecedor superior Aquecedor inferior 0 250 150 15 236 135 35 222 130 45 208 125 55 194 120 65 180 115 Manutenção 80 80 TABELA 1 46

Após um primeiro aquecimento de 15 minutos, o ponto de controlo da temperatura começa a diminuir. Uma outra diminuição é realizada após 35 minutos de aquecimento, depois a cada 10 minutos. No fim do ciclo de aquecimento, os aquecedores são colocados em manutenção, automaticamente, através do microcontrolador numa temperatura de superfície constante regulada em 80 °C. Em consequência, o alimento pode ser mantido diversas horas numa temperatura regulada de cerca de 50-55 °C sem riscos de se queimar.

Um sensor de humidade pode ser utilizado para detectar se o produto está mal passado. Quando é gerado um vapor intenso, o sensor da humidade sinaliza que a refeição está pronta e o perfil de controlo é activado para mudar o dispositivo para um modo de manutenção.

Uma medida alternativa para a garantia é medir a energia do aquecedor. Quando a energia cai para um determinado nível, indica que a temperatura do produto alcançou um determinado grau, consequentemente diz ao controlo para mudar o dispositivo para o modo de manutenção. No modo de manutenção, os aquecedores (superior e inferior) apenas mantêm a temperatura do aquecedor em 80 °C.

Lisboa, 27 de Dezembro de 2006 47

Claims (24)

1. REIVINDICAÇÕES 1. Conjunto de aquecimento eléctrico adaptado para receber, pelo menos, um recipiente de alimentos que possui uma pluralidade de superfícies que demarcam um volume para o recipiente (2) de alimentos, em que o conjunto de aquecimento compreende, pelo menos, uma primeira parte da bandeja (11) de aquecimento e uma segunda parte da bandeja (12) de aquecimento; estando tanto a primeira como a segunda partes da bandeja configuradas para definirem um invólucro (15) de aquecimento fechado à volta do recipiente de alimentos após fecho; o invólucro compreendendo superfícies (16,18) de aquecimento com elementos resistivos associados em que o invólucro está configurado para receber o recipiente de alimentos, de modo a que o recipiente de alimentos se adapte, substancialmente, à forma interna do invólucro de aquecimento após o fecho do dispositivo de aquecimento e de modo a que, pelo menos, um dos recipientes esteja, substancialmente, em contacto com as superfícies de aquecimento do invólucro para a condução directa do calor desde as superfícies de aquecimento até ao recipiente, caracterizado por compreender um conjunto (6) de controlo que controla a quantidade de energia fornecida ao recipiente de alimentos, desde de um modo de elevada potência até um modo de baixa potência, à medida que o produto alimentar aquece até atingir a temperatura de servir. 1
2. 2. Conjunto de aquecimento da reivindicação 1, em que o invólucro compreende superficies de aquecimento resistivas internas que estão adaptadas em número e forma para substancialmente contactarem todas as superficies dos recipientes.
3. 3. Conjunto de aquecimento da reivindicação 1, em que as superficies de aquecimento do invólucro se encontram na forma de camadas (17, 18) de aquecimento de suporte não amoviveis que são dimensionadas e moldadas relativamente a uma configuração definida do recipiente.
4. 4. Conjunto de aquecimento da reivindicação 3, em que as camadas (17, 18) de aquecimento compreendem elementos de aquecimento resistivos e uma matriz sólida formando a superfície de aquecimento.
5. 5. Conjunto de aquecimento da reivindicação 4, em que as superfícies (16, 18) de aquecimento têm zonas de baixa densidade de potência e zonas de densidade de potência comparativamente mais elevadas.
6. 6. Conjunto de aquecimento da reivindicação 5, em que as superfícies de aquecimento que contactam o recipiente incluem superfícies (20, 21) inferior e lateral em que, a densidade de potência resistiva aplicada à superfície (21) lateral deveria ser, de uma forma preferida, entre 2 a 6 vezes menor do que a densidade resistiva aplicada às superfícies (20) inferiores. 2
7. 7. Conjunto de aquecimento da reivindicação 6, em que as superfícies de aquecimento incluem uma superfície (18) superior adaptada para aquecer os alimentos através de convecção, radiação e/ou condução do calor.
8. 8. Conjunto de aquecimento da reivindicação 5, em que são proporcionados bordas e/ou cantos (930, 931) que formam zonas da superfície de aquecimento não possuindo elementos de aquecimento ou, alternativamente, formam zonas isoladas em contacto com o recipiente.
9. 9. Conjunto de aquecimento da reivindicação 4, em que os elementos de aquecimento resistivos são capazes de fornecer uma densidade de potência resistiva eléctrica média das superfícies de aquecimento de, pelo menos, 0,45 Watts por centímetro quadrado, de uma forma preferida superior a 0,65 W por centímetro quadrado numa potência total, mas sem uma área localizada de mais do que 1,2 Watts por cm quadrado.
10. 10. Conjunto de aquecimento da reivindicação 4, que compreende meios (65, 66, 610, 611) para medir a temperatura nas superfícies de aquecimento; e um conjunto controlador para receber uma entrada a partir dos meios de medida da temperatura em que o conjunto (6, 60, 600) de controlo controla a temperatura da superfície de aquecimento quando a entrada atinge um ponto de regulação de temperatura pré-determinado, através da variação da tensão ou tempo de passagem da corrente eléctrica ou controlando a amplitude da corrente alterna que é enviada para os elementos resistivos. 3
11. 11. Conjunto de aquecimento da reivindicação 1, em que a temperatura das superfícies de aquecimento é medida através do dispositivo (65, 66, 610, 611) de medida da temperatura e é comparada em intervalos de tempo regulares com o perfil de temperatura pré-definido guardado numa memória de controlo do conjunto (6, 60, 600) controlador.
12. 12. Conjunto de aquecimento da reivindicação 1, em que a quantidade de potência é controlada desde uma densidade de potência média, no modo superior, de 0,40 a 0,80 W/cm quadrados a uma densidade de potência reduzida menor do que 0,18 W/cm quadrados no modo de energia reduzida.
13. 13. Conjunto de aquecimento da reivindicação 4, em que os referidos elementos de aquecimento resistivos compreendem arame (s), manta(s), tecido (s) entrançado(s) ou não entrançado (s), grelha(s), folha(s) gravada (s), aquecedor (es) tubular(es).
14. 14. Conjunto de aquecimento da reivindicação 1, em que as camadas de aquecimento possuem uma matriz sólida de um material encurvado, moldado ou enformado.
15. 15. Conjunto de aquecimento da reivindicação 14, em que o material é um material metálico termocondutor seleccionado de entre o grupo consistindo em alumínio, aço, aço inoxidável, cobre, Incoloy e suas ligas.
16. 16. Conjunto de aquecimento da reivindicação 1, em que a primeira parte da bandeja (11) é uma parte receptora da bandeja de aquecimento que forma uma primeira superfície (16) de aquecimento resistiva de forma côncava para receber 4 o recipiente (2) de alimentos numa posição substancialmente fixa dentro do dispositivo de aquecimento e sendo a segunda parte da bandeja (12) um elemento de forma plana se fecha, possuindo uma superfície (18) de aquecimento resistivo adaptada para se mover em relação à parte receptora da bandeja (11) a partir de uma posição aberta, em que o dispositivo de aquecimento está numa configuração aberta, e a partir de uma posição de aquecimento em que o invólucro está fechado de forma segura.
17. 17. Conjunto de aquecimento da reivindicação 1, em que o recipiente de alimentos e as partes da bandeja têm partes discretas, complementares, em relevo (23, 24) adaptadas para posicionar o recipiente de alimentos num número limitado de posições dentro do invólucro.
18. 18. Conjunto de aquecimento da reivindicação 17, em que o número de posições do recipiente de alimentos que se encaixam complementarmente no invólucro é menor do que 4, de uma forma preferida 2 ou menos.
19. 19. Conjunto de aquecimento da reivindicação 16, em que as primeira e segunda partes da bandeja de aquecimento compreendem um revestimento (40, 41) de isolamento térmico e eléctrico perifericamente adjacente às camadas (17, 18) de aquecimento das superfícies de aquecimento resistivos internas do invólucro.
20. 20. Conjunto de aquecimento da reivindicação 16, em que as camadas de aquecimento são removíveis de modo a serem substituídas por camadas de aquecimento dimensionadas e moldadas para recipientes de formas e dimensões variáveis. 5
21. 21. Conjunto de aquecimento da reivindicação 1, em que o conjunto de aquecimento é portátil.
22. 22. Método para aquecimento rápido de comida dentro de um recipiente compreendendo fornecimento de um recipiente (2) de alimentos tendo um pluralidade de superfícies (20, 21, 22) que demarcam um volume para armazenar os alimentos; fornecimento de um dispositivo (1) de aquecimento eléctrico compreendendo um invólucro (15) fechado de aquecimento; compreendendo o invólucro elementos (50-54) de aquecimento resistivos e superfícies (16, 18) internas de aquecimento; posicionamento do recipiente (2) de alimentos no invólucro (15) que é configurado para receber o recipiente de alimentos de modo a que o recipiente de alimentos se adapte, substancialmente, à forma interna do invólucro de aquecimento após encerramento do dispositivo de aquecimento e de modo a que o recipiente esteja em contacto com as superfícies internas de aquecimento do invólucro para que haja uma condução directa do calor a partir das superfícies internas de aquecimento; referidos resistivo fornecida desde um aplicação de corrente eléctrica aos elementos (50-54) de aquecimento caracterizado por a quantidade de potência ao recipiente de alimentos ser controlada 6 modo de energia mais elevada até um modo de energia reduzido à medida que o produto alimentar aquece até atingir a temperatura de servir.
23. 23. Método da reivindicação 22, em que o invólucro (15) compreende superfícies (16, 18) de aquecimento interno que contactam, substancialmente, todas as superfícies dos recipientes.
24. 24. Método da reivindicação 22, em que o calor das superfícies de aquecimento é controlado através de um perfil de controlo em que a temperatura das superfícies de aquecimento, detectada pelos sensores, é comparada, em intervalos de tempo regulares, com um perfil de temperatura pré-definido armazenado numa memória de controlo e a potência distribuída às superfícies de aquecimento é proporcional ao diferencial entre o ponto ajustado e o sensor de sinal. Lisboa, 27 de Dezembro de 2006 7