利用微波使用烹飪介質的烹飪設備的製作方法

2023-07-07 14:30:27

相關申請的相互引用

本申請要求2014年8月12日提交的、編號為62/036,612的美國臨時專利申請的優先權，其全文通過引用結合於此。

發明背景

1.技術領域

本發明大體涉及使用烹飪介質的烹飪設備以及使用微波發生器來加熱和烹飪食品。

2.

背景技術：

已知的油炸鍋(例如，敞開式油炸鍋和壓力式油炸鍋)被用於烹飪各種食品(例如，家禽、魚、馬鈴薯產品等)。所述油炸鍋可包括一個或多個烹飪器皿(例如油炸鍋的鍋)，其可以裝填烹飪介質(例如，油、液態起酥油或者可熔化的固態起酥油)。所述油炸鍋還包括加熱元件，例如，電加熱元件(例如，加熱油介質)或者氣體加熱元件(例如，氣體燃燒器和氣體輸送管)，其加熱烹飪器皿中的烹飪介質。在給定的烹飪溫度下足以烹飪食品或者完成食品的烹飪的時間量取決於被烹飪食品的種類。

為了滿足快速食品服務的需要，食品在被供應之前通常被預烹飪並保存在保存櫃中。上述保存期可能降低食品的質量。類似地，附加的烹飪設備可被用來提供充足的供給以滿足食品數量和烹飪速度方面的生產需要。現有的烹飪設備已經結合微波發生器作為單獨的加熱源來加熱用於烹飪食品的油，但仍然受累於較長的烹飪時間並且單獨的微波烹飪比不上通過油炸烹飪的食品的味道、紋理或者外觀。另外，現有的烹飪設備將微波發生器定位在烹飪設備的底部或者頂部，從而例如使用天線將微波引導至烹飪區域。然而，那些烹飪設備受累於微波發生器的功率損失，因為一部分微波未被直接傳送至食品和/或在從微波發生器至烹飪區域的能量傳遞中被吸收或者損失。

技術實現要素：

因此，出現了對以下烹飪設備的需要，所述烹飪設備提供減少的食品烹飪時間，其使得製備一定量的食物所需的總的時間量被減少而同時提供微波能量的更加有效的使用。

在本發明的實施例中，烹飪設備可包括烹飪腔室、加熱機構、微波發生器和導波器(波導)。所述烹飪腔室可容納烹飪介質。所述加熱機構可被設置在所述烹飪腔室處並且可加熱所述烹飪介質。所述微波發生器可產生微波能量。所述導波器可被設置在所述烹飪腔室上並且可將來自所述微波發生器的微波能量傳輸至所述烹飪腔室。所述微波發生器可在所述導波器的一個端部處安裝至所述導波器。可在所述導波器的相反端部中形成開口，微波能量可通過所述開口進入所述烹飪腔室。所述導波器的所述相反端部可以與所述導波器的所述一個端部相反。

基於本發明的前述詳細說明和附圖，本發明的其他目的、特徵和優點對於本領域的普通技術人員來說將會是顯而易見的。

附圖說明

為了更全面地理解本發明以及由其所滿足的需求及其目的、特徵和優點，現在參考以下結合附圖給出的說明。

圖1是根據本發明的實施例的油炸鍋設備的側視圖。

圖2是根據本發明的實施例的油炸鍋設備的立體側視圖。

圖3是根據本發明的實施例的油炸鍋設備的放大側視圖。

圖4是根據本發明的實施例的油炸鍋設備的立體俯視圖。

圖5是根據本發明的實施例的油炸鍋設備內部的立體側視圖。

圖6是根據本發明的實施例的油炸鍋設備內部的立體側視圖。

圖7是根據本發明的實施例的油炸鍋設備的蓋的仰視圖。

圖8是用於根據本發明的實施例的油炸鍋設備的蓋的扼阻系統的立體圖。

圖9是根據本發明的實施例的油炸鍋設備的立體俯視圖。

圖10是顯示使用根據本發明的實施例的油炸鍋設備來烹飪食品的方法的流程圖。

具體實施方式

可以參考圖1-9來理解本發明的實施例及其特徵和優點，在各個附圖中，相同的附圖標記用於表示相應的部件。

根據圖1，油炸鍋設備100可包括烹飪腔室110。雖然圖1中僅僅描繪了一個烹飪腔室110，但是在本發明的其他實施例中，可使用多個烹飪腔室。油炸鍋設備100包括具有用於接收食品的開口115的烹飪腔室110。此外，油炸鍋設備100可包括蓋120，所述蓋120被配置成在烹飪食品期間覆蓋開口115。例如，蓋120可使用附接結構(例如，鉸鏈結構、允許滑動結構、平衡水平升降結構等)與烹飪腔室110相連接。此外，蓋120可包括閂鎖機構，所述閂鎖機構被配置成當蓋120相對於烹飪腔室110處於關閉位置時與之接合。在一些配置中，油炸鍋設備100可被構造成具有蓋的敞開式油炸鍋。在其他配置中，油炸鍋設備100例如可以是壓力式油炸鍋或者敞開式油炸鍋和壓力式油炸鍋的某種組合。在其中油炸鍋設備100包括壓力式油炸鍋功能的實施例中，油炸鍋設備100可包括例如具有不同設置、連接結構和密封結構的修改形式或備選形式的蓋120，並且油炸鍋設備100可包括圍繞進入孔510的附加密封件，如以下更詳細地描述。所述密封件可以是耐壓密封件，所述耐壓密封件可在烹飪腔室110內產生耐壓密閉環境。

第一導波器130可被設置在烹飪腔室110的側面上。導波器130被配置用於微波頻率的電磁波的傳播。例如，導波器130可以是大體矩形的金屬箱狀結構。導波器130可通過附接器件(例如，螺栓、螺釘等)附接至烹飪腔室110的一個或多個側面，或者可被焊接至烹飪腔室110的所述一個或多個側面。備選地，導波器130可以與烹飪腔室110的一個或多個側面一體形成。類似於第一導波器130的第二導波器140可被設置在烹飪腔室110的側面上。在備選實施例中，可使用其他提供電磁波傳播的方法，例如代替導波器的同軸電纜。

圖2是油炸鍋設備的立體側視圖，其描繪了與圖1中所描繪的側面相反的側面。第三導波器150可被設置在烹飪腔室110的該相反的側面上。因此，油炸鍋設備100可包括多個導波器。在備選實施例中，油炸鍋設備100可包括單個導波器或者任意數量的多個導波器。導波器130和140中的每一個可被設置成相對於烹飪腔室110基本上豎直地延伸，而導波器150可被設置成相對於烹飪腔室110基本上水平地延伸。備選地，導波器130和140可以在以大體180度的角度與導波器150相反的位置處以任何方式設置。在備選實施例中，處於油炸鍋設備100的相反側面上的導波器相對於烹飪腔室110可以以任何角度設置或者全部以相同角度設置。例如，導波器130、140和150中的每一個可被設置成相對於烹飪腔室110基本上豎直地延伸，或者相對於烹飪腔室100基本上水平地延伸。如圖2中所示，導波器150可被設置成離烹飪腔室110的頂部比離烹飪腔室110的底部更近。另外，圖2描繪了在烹飪腔室110的頂部上處於關閉位置的蓋120。在備選實施例中，導波器或者多個導波器可被設置在油炸鍋設備100的包括頂部和底部在內的任何側面上。如另一示例，導波器可以與烹飪腔室100的相鄰側面結合或附接至烹飪腔室100的所述相鄰側面，或者甚至與烹飪腔室100的三個或更多側面結合或附接至烹飪腔室100的所述三個或更多側面。作為更進一步的示例，一個或多個導波器可與蓋120結合或者附接至蓋120。一個或多個導波器處於烹飪腔室的一個或多個側面上的這些備選設置可用於在特定的烹飪腔室內獲得微波的最優分布。

如圖1和圖2所示，導波器130、140和150中的每一個包括在導波器的側面上形成的開口170。參考圖3，開口170中的每一個可被配置成允許連接微波發生器310，所述微波發生器310例如可以是用於產生微波能量的磁控管。因此，例如，導波器130、140和150中的每一個可被連接至相應的微波發生器310。由微波發生器310中的每一個所產生的微波能量被幾乎沒有損失地分別通過導波器130、140和150中的每一個引導。例如，如圖1-3中所示，例如，開口170中的每一個可被設置成離相應的導波器130、140和150的一個端部更近。

在所示油炸鍋設備100中，微波發生器310中的每一個可被配置成產生1kw的功率，從而總共有3kw的總功率產生。備選地，可使用任何尺寸和數量的微波發生器或者單個微波發生器來產生預定的功率輸出。例如，所產生的微波功率可從1瓦特至10,000瓦特或更大。通常，功率輸出越高，烹飪特定食品所需的烹飪時間越短。

圖4是油炸鍋設備100的立體俯視圖。烹飪腔室110可被配置成在其中容納烹飪介質(例如，油、液態起酥油或者可熔化的固態起酥油)。線筐410可被設置在烹飪腔室110內。線筐410可被配置成在其中容納食品。加熱機構420可被設置在烹飪腔室110的底部處或底部附近。在一些配置中，加熱機構420可被設置在烹飪腔室110的外部。加熱機構420可被配置成對烹飪腔室110中所容納的一定量烹飪介質進行加熱，從而對線筐410中所容納的食品進行加熱和烹飪。例如，加熱機構420可以是諸如電阻加熱器、熱交換器的加熱器或者其他類型的加熱機構。因此，線筐410的至少一部分可被浸入在烹飪腔室110中所容納的一定量烹飪介質中。線筐410可以至少部分地由金屬或者不導電的材料(例如，耐高溫的塑料、陶瓷或者其他適合的材料或者材料組合或者上述材料的某種混合組合)製成。

如圖5和圖6中所示，進入孔510(即，窗孔)可設置成離各個導波器130、140和150的、與其處設置有各個開口170的所述一個端部相反的相反端部更近。進入孔510可被配置成沿著與相應的導波器延伸的方向相反的方向延伸。例如，對於基本上豎直地延伸的導波器130和140，進入孔510可基本上水平地延伸，如圖5中所示。類似地，對於基本上水平地延伸的導波器150，進入孔510可基本上豎直地延伸，如圖6中所示。在備選實施例中，可使用其他方法來將微波能量通過接口傳輸至烹飪腔室中，例如使用天線饋通機構，在所述天線饋通機構中，例如，導線或者金屬插入件拾取微波能量並將其傳輸至烹飪腔室中。

進入孔510中的每一個可被設置在烹飪腔室110上的、處於烹飪腔室110中所容納的烹飪介質的最大水平(最高水平)上方的位置處。此外，進入孔510中的每一個可基本上處於線筐410的頂部上方。該設置適合於減少與烹飪介質的接觸(特別是當加熱至烹飪溫度時)以及防止與筐410產生任何電弧事件。進入孔510中的每一個還可具有密封件，所述密封件幾乎是微波隱形(對微波隱形)的但可承受被加熱的烹飪介質的溫度並防止烹飪介質離開烹飪腔室110。例如，所述密封件可由聚四氟乙烯(ptfe)、聚醚醚酮(peek)、陶瓷、石英、超高分子量聚乙烯(uhmw)和/或其他適合的材料構成。在備選實施例中，一個或多個進入孔510可被設置在烹飪腔室110上的處於烹飪介質的水平之下的位置處。在所述備選實施例中，油炸鍋設備100可包括自動裝填系統，所述自動裝填系統被配置成將烹飪介質的水平維持在所述一個或多個進入孔510上方。幾乎微波隱形的物體吸收微量的微波能量，以使得所吸收的微波能量可導致所述幾乎微波隱形的物體僅僅被微量地加熱，而這將不會導致所述物體在多次使用後分解(損壞)。

在一些實施例中，一個或多個進入孔510可沿著導波器在除了導波器端部以外的位置處設置。例如，多個進入孔510可沿著導波器設置，這可沿著延長的(例如，1m長的)導波器產生均勻加熱。此外，如果筐140由不導電的材料形成和/或導電筐140和進入孔510之間的距離足夠大，則可減少或者排除與筐410產生電弧事件，並且進入孔510的位置可以與筐140的位置具有極少關聯(如果有的話)地自由地設置。

從相應的微波發生器310通過導波器130、140和150傳輸的微波能量通過進入孔510進入烹飪腔室110。進入烹飪腔室110的微波能量有助於與被加熱的烹飪介質一起烹飪油炸鍋設備100中的食品。因此，烹飪特定食品或特定的多種食品所需的時間量可以減少。各個導波器130、140和150、各個微波發生器310和各個進入孔510的設置和結構可通過阻抗匹配來優化。因此，各個導波器130、140和150的尺寸、形狀和位置可被限定成使損失最小化、提高微波系統的效率以及提高微波發生器的使用壽命。

圖7是根據本發明的實施例的油炸鍋設備100的蓋120的仰視圖。蓋120可具有圍繞蓋120的內部周邊部分的金屬網式墊圈710。金屬網式墊圈710可為蓋120提供微波密封。在備選實施例中，適合的備選材料可被用於蓋的墊圈以實現微波密封。例如，其他導電材料可充當微波密封件以防止大部分(如果不是全部)所產生的微波傳輸通過蓋120。

圖8是用於根據本發明的實施例的油炸鍋設備100的蓋120的扼阻系統810的立體圖。作為墊圈的備選或者除了墊圈之外，可以為蓋120設置扼阻系統810。扼阻系統810可被配置成基於四分之一波線(波長線)的阻抗變換性能來提供高微波阻抗。扼阻系統810可防止微波傳輸至烹飪腔室110的外部。

在蓋120處於關閉位置的情況下，在烹飪腔室110中產生了微波密封腔室，所述微波密封腔室可以是如金屬箱一樣的形狀。在進入孔510處於附圖中所示位置的情況下，微波能量通過線筐410的頂部、開口部分進入線筐410。所述微波能量有助於烹飪線筐410中所容納的食品，以使得烹飪特定食品所需的總時間可以減少。

圖9是根據本發明的實施例的油炸鍋設備100的立體俯視圖。在圖9中，蓋120被描繪成處於打開位置並且線筐410被安裝在烹飪腔室110中。油炸鍋設備100可包括控制裝置910，所述控制裝置910被配置成控制油炸鍋設備100的運行。控制裝置910可包括一個或多個處理器，所述一個或多個處理器被配置成執行在非臨時性存儲介質(例如，rom、ram硬碟驅動器、快閃記憶體等)上存儲的計算機可讀指令。控制面板920可被定位在油炸鍋設備100的前面板上。控制面板920可包括多個按鈕、屏幕、開關、旋鈕和/或其他輸入器件或者顯示器件，上述器件可允許對控制裝置910進行輸入以啟動和控制油炸鍋設備100的部件，例如加熱機構420和微波發生器310。控制面板920可包括可聞或可見的報警信號以警告使用者特定情況。控制裝置910可被配置成控制啟動和關停加熱機構420和微波發生器310以及油炸鍋設備100的烹飪介質系統的部件的正時(定時)。此外，控制裝置910可接收來自各個傳感器的反饋，所述各個傳感器測量油炸鍋設備的各個參數(例如，溫度、壓力、烹飪介質水平、電流、能量等)。

圖10是顯示使用根據本發明的實施例的油炸鍋設備來烹飪食品的方法的流程圖。例如，控制裝置910可通過執行其過程或者通過控制油炸鍋設備的其他部件執行其過程來實施圖10中所示的方法。例如，控制裝置910最初可啟動加熱機構(例如，加熱機構420)並開始加熱烹飪腔室(例如，烹飪腔室110)中的烹飪介質。該加熱過程可響應於通過控制面板920輸入的命令在一天中的預定時間(例如，在飯店開門之前不久時)執行或者響應於其他條件或者參數執行。

在s1004中，烹飪腔室中的容器(例如，筐410)可在其中接收食品。隨後，在s1006中，所述容器可下降至烹飪腔室中，以使得所述容器的上部部分被設置在上部開口(例如，進入孔510)的下方，所述上部開口(例如，進入孔510)被配置成允許微波能量進入烹飪腔室。s1006可響應於通過控制面板920輸入的命令、響應於預定的在所述容器中設置的食品的量或者通過手動操作來執行。例如，控制裝置910可控制下降過程。

在s1008中，可關閉烹飪腔室的蓋，例如蓋120。所述蓋可包括密封件(例如墊圈710)，所述密封件(例如墊圈710)可阻止微波能量離開烹飪腔室。所述蓋可被配置成響應於通過控制面板920輸入的命令、響應於s1006中容器下降至烹飪腔室中、通過手動操作或者響應於其他條件或者參數自動地關閉。在蓋被關閉之後，在s1010中，蓋可被鎖定在關閉位置。例如，閂鎖機構可響應於蓋被關閉而與之接合併將蓋鎖定就位。在一些配置中，蓋可被手動地鎖定。在一些配置中，控制裝置910可控制s1008和s1010的關閉和鎖定過程中的一個或多個。

在s1012中，在蓋已經被置於關閉位置之後，控制裝置910可啟動微波發生器，例如微波發生器310。所述微波發生器此後可產生微波能量。在s1014中，由微波發生器所產生的微波能量可被引導以通過開口(例如，開口170)進入導波器(例如，導波器130、140、150中的一個或多個)。因此，所述導波器可在其中接收微波能量。此後，在s1016中，所述導波器可通過引導微波經由其處並朝向上部開口來傳輸微波能量。在s1018中，所述導波器可引導微波能量通過上部開口並進入烹飪腔室。因為所述容器被設置在上部開口的下方，所以微波能量可朝向食品行進並協助烹飪過程。此外，蓋的密封件可阻止微波能量離開烹飪腔室並阻止對附近人員和設備的潛在傷害。

在s1020中，控制裝置910可利用一個或多個傳感器來檢測烹飪腔室中的烹飪介質的水平(高度)。當烹飪腔室中的烹飪介質的水平降低至預定水平以下時，控制裝置910可起動自動裝填過程以將附加的烹飪介質添加至烹飪腔室中，以便將烹飪介質的水平維持在期望水平。在一些情況下，控制裝置910可起動通知使用者添加附加烹飪介質的警告或者其他警報而非起動自動裝填過程。例如，控制裝置910可操作以將烹飪腔室中的烹飪介質的水平維持在上部開口的上方，以使得微波能量從導波器直接傳輸至烹飪介質中，而非傳輸至空氣中。

在s1022中，控制裝置910可對食品被烹飪完成進行確定。s1022的確定可響應於預定量的烹飪時間的流逝、響應於通過控制面板920進行的輸入或者響應於一個或多個其他的參數或者設定來完成。響應於對食品被烹飪完成的確定，所述過程可進行至s1024，並且控制裝置910可關停微波發生器以停止產生微波能量。

響應於微波發生器被關停，所述過程可進行至s1026，並且蓋可被解鎖。例如，控制裝置910可將鎖定狀態下的蓋維持在關閉位置直至微波發生器已經被安全地關停，這可以避免對附近的人員和設備造成傷害。在其他情況下，可物理地防止機械鎖被打開直至微波發生器在s1024中被關停，屆時，蓋可在s1026中被解鎖。然而，在一些配置中，蓋可在任何時間解鎖。在s1028中，在蓋已經被解鎖之後，可打開蓋以接近(獲取)烹飪完成的食品。在一些配置中，控制裝置910可控制蓋打開。在其他的配置中，在蓋被解鎖之後，可通過推動構件(例如，彈簧)來打開蓋。在又一些其他配置中，可由使用者手動地打開蓋。

在蓋已經被打開之後，在s1030中，容器可被提升。在一些配置中，可能需要使用者手動地提升容器。在其他配置中，控制裝置910可響應於蓋被打開、響應於通過控制面板920進行的輸入或者響應於一些其他的命令或者參數來控制電動機提升容器。在又一些其他配置中，推動構件可響應於蓋被打開而向上推動容器。此後，在s1032中，可從容器中移除烹飪完成的食品。

在s1034中，控制裝置910可利用傳感器來確定是否需要更換或者過濾烹飪介質。例如，所述傳感器可確定烹飪介質的質量、其中烹飪介質已經被使用過的烹飪周期的數目或者其某種組合。當控制裝置910確定烹飪介質需要被更換或者過濾時，控制裝置910可起動自動過濾過程或烹飪介質更換過程或者為使用者提供通知以執行所述過程。

例如，當通過控制面板920接收到輸入時或者響應於其他參數和條件，控制裝置910可關停加熱機構並允許烹飪介質在某些時間(例如，在一天結束時、在設定的維護間隔)冷卻。在一些配置中，控制裝置910可周期性地關停和重啟加熱機構以便在烹飪溫度方面調整烹飪介質的溫度(例如，以便維持基本穩定的溫度、提升溫度、降低溫度)。例如，控制(裝置)910可使用一個或多個溫度傳感器(例如，熱電偶、電極或者其他溫度感測裝置)來監測烹飪介質的溫度。例如，在一些配置中，在加熱機構被關停之前，過程s1004-s1034可被執行多次。例如，在其他配置中，在過程s1004-s1034的單次執行期間，可多次關停和重啟加熱機構。

備選地，對於特定的控制類型，可省去以上所公開的一個或多個過程。一個所述示例是執行s1034處的過濾過程而不在先烹飪食物。

雖然已經聯繫某些實施例描述了本發明，但是本領域的普通技術人員應當理解，在不脫離本發明的範圍的情況下可進行上述實施例的其他改變和修改。通過思考本文所公開的本發明的說明或實踐，對本領域的普通技術人員來說其他實施例將是顯而易見的。因為本發明的真實範圍和精神由以下權利要求來指示，所以所述說明和所述示例僅僅被認為是示例性的。