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

说明书

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

技术领域

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

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

背景技术

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

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

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

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