ES3008913T3 - Low-profile multi-zone oven - Google Patents

Abstract

Un horno multizona de aire próximo que utiliza el aire suministrado desde las parrillas proporciona una altura compacta gracias al uso de parrillas de perfil bajo. Las fugas de calor entre cavidades se gestionan mediante técnicas de aislamiento activo que utilizan el control de temperatura por retroalimentación del horno y la carga controlada de la cavidad. (Traducción automática con Google Translate, sin valor legal)

Description

DESCRIPCIÓN

Horno multizona de bajo perfil

Antecedentes de la invención

La presente invención se refiere a hornos para preparación de alimentos y, en particular, a un horno multizona que proporciona un suministro de aire calentado por aire próximo directamente a través de los estantes.

Los hornos de convección pueden mejorar la velocidad de cocción al dispersar el aire estancado que puede proporcionar un manto aislante alrededor de los alimentos en un horno. Tales hornos disponen normalmente de un ventilador que sopla aire caliente a través de una abertura en la pared de la cavidad de cocción, la abertura colocada de forma que aumente la turbulencia del aire para que la cocción sea uniforme.

Uno de los inconvenientes de los hornos de convección es que los diferentes volúmenes de alimentos, así como las diferentes disposiciones de la carga de alimentos, pueden cambiar radicalmente el patrón de flujo de aire y, por consiguiente, el proceso de cocción. Esto puede requerir que un cocinero adquiera una amplia experiencia sobre cómo cargar y manejar el horno cuando se utilizan diferentes tipos de productos alimentarios, diferentes volúmenes de alimentos o una colocación diferente de los alimentos dentro de la cavidad de cocción.

A menudo pueden obtenerse mayores velocidades de cocción y una cocción más uniforme reduciendo la longitud de la trayectoria entre el aire calentado y los alimentos, por ejemplo, suministrando el calor a través de una serie de aberturas dispersas horizontalmente colocadas directamente encima y/o debajo de los alimentos, aumentando de este modo el área superficial de los alimentos que entra en contacto directo con el calor suministrado. Este suministro de aire próximo puede mejorar la uniformidad de la cocción en una variedad de diferentes patrones de carga de alimentos y para diferentes tipos de alimentos. En este sentido, la corta distancia de suministro de aire proporciona patrones de flujo de aire más predecibles y manejables. Los hornos comunes de este tipo proporcionan un conjunto de aberturas de corriente de aire orientadas hacia arriba y hacia abajo en oposición a las paredes superior e inferior de la cavidad de horno.

Sería deseable proporcionar hornos que utilicen este suministro de aire próximo que pueda cocinar simultáneamente una variedad de alimentos diferentes a diferentes temperaturas. Los hornos de aire próximo de dos cavidades son relativamente fáciles de construir simplemente apilando dos hornos de una única cavidad uno encima del otro. Lamentablemente, las cavidades adicionales pueden aumentar indebidamente la altura del horno o reducir el volumen de cocción debido al espacio considerable entre cavidades necesario para el aislamiento entre las cavidades y para las cámaras necesarias para el suministro de aire. Los documentos US 2016/356504, US 7087872 B1 y DE 102007 039379 divulgan diversas disposiciones de hornos.

Sumario de la invención

La invención se define en las reivindicaciones independientes. En las reivindicaciones dependientes se definen otros aspectos y realizaciones preferentes. Cualesquiera aspectos, realizaciones y ejemplos de la presente divulgación que no se encuentran dentro del alcance de las reivindicaciones adjuntas no forman parte de la invención y se proporcionan simplemente para fines ilustrativos. La presente invención proporciona un horno multizona compacto que utiliza un suministro de aire próximo, gracias al uso de separadores de perfil extremadamente bajo entre las cavidades. Los presentes inventores han reconocido que no es necesario un aislamiento absoluto entre las cavidades y que se pueden gestionar fugas considerable mediante el control activo de retroalimentación de la temperatura de la cavidad y la gestión adecuada de la carga de la cavidad, entre otras técnicas. Adicionalmente, un innovador diseño de la placa de distribución de aire funciona con cámaras relativamente finas. Al reducir radicalmente el grosor de la separación entre las diferentes cavidades, pueden obtenerse con facilidad hornos de tres y cuatro zonas sin dejar de satisfacer las restricciones ergonómicas de altura deseadas.

Específicamente entonces, al menos una realización de la invención proporciona un horno multicavidad que tiene un alojamiento que define un volumen de cocción interior rodeado por paredes exteriores aisladas y al menos una puerta que puede abrirse y cerrarse para proporcionar acceso al volumen de cocción interior. Un conjunto de estantes subdivide el volumen de cocción en cavidades de cocción, proporcionando los estantes canales de aire superior e inferior separados, cada uno conduciendo de las entradas de aire respectivas a las aberturas de corriente de aire dirigidas hacia arriba respectivas y a las aberturas de corriente de aire dirigidas hacia abajo. Cada cavidad proporciona un ventilador separado que hace circular aire de la cavidad en un canal de aire inferior de un estante situado encima de la cavidad y un canal de aire superior del estante situado debajo de la cavidad y cada cavidad proporciona un calentador separado y un sensor térmico colocado en el aire en circulación después de las aberturas de corriente de aire pero antes del calentador. Un controlador recibe un valor de referencia de control y una señal procedente del sensor térmico para controlar el calentador.

Por tanto, una característica de al menos una realización de la invención es proporcionar un horno multizona de aire próximo en el que solo los estantes de cavidad separan las cavidades de horno, reduciendo de este modo considerablemente la altura del horno y aumentando el volumen de cocción útil.

A este respecto, los estantes pueden tener un grosor vertical inferior a 7,62 cm (tres pulgadas) o, preferentemente, inferior a 5,08 cm (dos pulgadas) medido entre una extensión más superior de las aberturas de corriente de aire de los canales de aire superiores y la extensión más inferior de las aberturas de corriente de aire de los canales de aire inferiores, y/o los canales de aire superior e inferior de cada estante pueden tener una separación promedio inferior a 2,54 cm (una pulgada) o, preferentemente, inferior a 1,27 cm (media pulgada). Como alternativa, o adicionalmente, la resistencia efectiva entre los canales superior e inferior puede ser inferior a la mitad de la que existe a través de la pared de horno exterior.

Por tanto, una característica de al menos una realización de la invención es recibir una mayor fuga de calor entre las cavidades con el fin de maximizar el volumen de cocción al tiempo que se reduce la altura de un horno multizona que tiene un suministro de aire próximo. Este diseño se puede contrastar con la sabiduría convencional que requiere un aislamiento estándar de grado de pared de horno entre cavidades que funcionan a diferentes temperaturas. Adicionalmente, los inventores han reconocido que es posible construir un sistema de placa de distribución de aire que puede funcionar utilizando canales de estante relativamente estrechos.

El controlador puede funcionar para controlar la velocidad con respecto al aire a través del canal para evitar una ganancia o pérdida de temperatura del aire que pasa a través del canal, de la entrada a las aberturas de corriente de aire provocada por la transferencia térmica con un canal de aire adyacente, superior a 2,78 °C (cinco grados Fahrenheit).

Por tanto, una característica de al menos una realización de la invención es gestionar la transferencia de calor entre las cavidades dentro de los valores que pueden ser compensados activamente por los controles de temperatura independientes de las cavidades.

Los estantes pueden extraerse de forma reemplazable del volumen de cocción interior.

Por tanto, una característica de al menos una realización de la invención es proporcionar un horno multizona que tiene divisiones compactas que permiten una fácil extracción útil para la limpieza o el cambio de tamaño de las cavidades.

Los estantes pueden consistir en una cámara inferior extraíble por separado que proporciona canales de aire inferiores y una cámara superior extraíble por separado que proporciona canales de aire superiores, al menos una cámara que proporciona una pared de barrera que separa los canales de aire superior e inferior.

Por tanto, una característica de al menos una realización de la invención es reducir el peso y la dimensión del estante al permitir que se separe en diferentes cámaras. Otro objeto de la invención es proporcionar un componente de cámara que pueda utilizarse tanto para los estantes como también para la parte superior y la parte inferior del volumen de cocción donde sólo se requieren direcciones únicas de flujo de aire.

El volumen de cocción interior puede proporcionar soportes de estante que se extienden hacia el interior que soportan la cámara inferior y la cámara superior puede descansar directamente sobre la cámara inferior para soportarse de ese modo.

Por tanto, una característica de al menos una realización de la invención es minimizar la altura del estante, asegurando un tope de cámara cercano simplificado por un soporte directo.

Cada cámara puede incluir una placa de distribución de aire que contiene las aberturas de corriente de aire y una pared de barrera opuesta junto con la placa de distribución de aire que define el canal y la placa de distribución de aire y la pared de barrera pueden ser componentes separables por el usuario.

Por tanto, una característica de al menos una realización de la invención es proporcionar cámaras (y estantes) con canales de aire interiores que son, sin embargo, fácilmente limpiados separando las cámaras y los componentes de canal.

Las cámaras superior e inferior pueden proporcionar diferentes placas de distribución de aire que proporcionan una configuración diferente de aberturas.

Por tanto, una característica de al menos una realización de la invención es permitir la adaptación de las aberturas de la placa de distribución de aire al flujo de aire dentro de los estantes para proporcionar una cocción uniforme.

El horno puede incluir un colector que se comunica entre cada ventilador y dos canales para proporcionar un mayor flujo de aire a través de un canal superior de la cámara inferior que hacia el canal inferior correspondiente de la cámara superior que flanquea una cavidad.

Por tanto, una característica de al menos una realización de la invención es gestionar las relaciones de flujo de aire a través de la disposición del colector para optimizar el rendimiento de cocción al tiempo que simplifica la construcción de los estantes y reducir al mínimo su espesor. El horno multicavidad puede proporcionar una única cámara en la parte superior y en la parte inferior del volumen de cocción interior que proporciona una superficie superior de la cavidad más superior y una superficie inferior de la cavidad más inferior.

Por tanto, una característica de al menos una realización de la invención es emplear el diseño de cámara para proporcionar las aberturas de corriente de aire hacia abajo más superiores y las aberturas de corriente de aire hacia arriba más inferiores sin requerir un estante completo o una pieza nueva.

El horno multicavidad puede incluir al menos una rejilla posicionable en una superficie superior de al menos un estante, la rejilla soportada por el estante para ser inmóvil con respecto al estante en una relación espaciada de las corrientes de aire dirigidas hacia arriba.

Por tanto, una característica de al menos una realización de la invención es proporcionar un método simple para garantizar que el flujo de aire que sale por las aberturas de corriente de aire inferiores no esté obstruido por los alimentos colocados en el estante, como puede ser un problema con el posicionamiento estacionario de la rejilla.

La sonda de temperatura puede colocarse en una pared del horno que se comunica con la cavidad a través de aberturas de admisión para estar aguas arriba del calentador de la cavidad y aguas abajo de las corrientes de aire.

Por tanto, una característica de al menos una realización de la invención es colocar la sonda de temperatura para permitir la compensación de la transferencia de calor entre diferentes cavidades de temperatura. Al estar colocado de esta manera (a diferencia de estar directamente aguas abajo del calentador y aguas arriba de las corrientes de aire), el sensor de temperatura puede proporcionar orientación con respecto a la detección y compensación de la transferencia de calor entre cavidades.

El horno multicavidad puede incluir además un sellado flexible colocado entre la superficie interior de la al menos una puerta y un borde delantero del estante para bloquear el flujo de aire que pasa por el estante entre las cavidades adyacentes.

Por tanto, una característica de al menos una realización de la invención es minimizar el flujo de aire entre las cavidades, dicho flujo de aire puede dar lugar a una transferencia de calor no deseada, así como a una posible transferencia de sabor.

Una pared superior del canal de aire inferior de cada estante puede inclinarse hacia abajo desde la entrada de aire y una pared inferior del canal de aire superior de cada estante puede inclinarse hacia arriba desde la entrada de aire para proporcionar un espacio de aire creciente entre los canales superior e inferior posibles con un flujo de aire reducido a través de los canales a medida que uno se aleja de las entradas de aire.

Por tanto, una característica de al menos una realización de la invención es aumentar el espacio aislante entre los estantes cuando el grosor del canal del estante puede ser reducido a consecuencia del flujo de aire reducido hacia su punta.

El controlador puede comunicarse con una pantalla que guía al usuario en la carga de alimentos en cavidades actualmente no utilizadas para la cocción de alimentos en función de las temperaturas de las cavidades actualmente utilizadas para la cocción de alimentos.

Por tanto, una característica de al menos una realización de la invención es gestionar la carga "inteligente" del horno para minimizar el flujo de temperatura entre las cavidades y, por tanto, la transferencia de calor.

El horno multicavidad puede tener al menos tres cavidades y una separación entre la pared superior del volumen de cocción interior y una pared inferior del volumen de cocción interior puede ser inferior a 63,5 cm (25 pulgadas). Cada cavidad de cocción puede tener al menos 12,7 cm (cinco pulgadas) de altura entre una superficie inferior de las aberturas de corriente de aire del estante superior en una superficie superior de las aberturas de corriente de aire del estante inferior.

Por tanto, una característica de al menos una realización de la invención es proporcionar un horno multizona que utiliza un suministro de aire próximo que tiene una altura compacta para un uso ergonómico mejorado.

En una realización, el conjunto de estantes que subdividen el volumen de cocción en cavidades de cocción puede proporcionar canales de aire superior e inferior separados divididos por al menos una pared de barrera interior y la pared de barrera y la placa de chorro pueden intercomunicarse mecánicamente a través de un montaje flotante adaptado para resistir la deformación del estante con variaciones en la expansión térmica de la pared de barrera y la placa de chorro.

Por tanto, una característica de al menos una realización de la invención es permitir estantes extremadamente finos sin riesgo de deformación perjudicial provocada por temperaturas de horno. Esto es especialmente importante cuando la placa de chorro y las paredes de barrera tienen longitudes diferentes debido a la inclinación intencionada de una u otra.

En al menos una realización de la invención, los ventiladores pueden comunicarse con los estantes a través de un colector bifurcado que proporciona secciones de transición extendidas de sección transversal de variación sin contratiempos que reducen la altura de la sección de transición de una entrada a una salida en no menos del 50 por ciento.

Por tanto, una característica de al menos una realización de la invención es proporcionar un flujo de aire elevado y una baja resistencia al flujo de aire con entradas de estante de alta relación de aspecto extremadamente estrechas. La introducción de la sección de transición permite que estos estantes estrechos reciban aire con una resistencia al retorno del aire minimizada.

Las secciones de transición pueden proporcionar simultáneamente una sección transversal de variación sin contratiempos que aumente una anchura de la sección de transición de la entrada a la salida en al menos un 50 por ciento. Por tanto, una característica de al menos una realización de la invención es minimizar los cambios de velocidad en el flujo de aire que podrían causar turbulencias al minimizar la variación del área de sección transversal en la medida de lo posible.

Estos objetos y ventajas particulares pueden aplicarse únicamente en algunas realizaciones que se encuentran dentro de las reivindicaciones y, por tanto, no definen el alcance de la invención.

Breve descripción de los dibujos

La Fig. 1 es una vista en perspectiva de un horno de cuatro cavidades según una realización de la presente invención que muestra un detalle ampliado de un estante hecho de cámaras superior e inferior separadas individualmente extraíbles a través de la puerta abierta del horno;

La Fig. 2 es una vista en sección transversal tomada a lo largo de la línea 2-2 de la Fig. 1 que muestra los canales de aire internos segregados en el estante, de forma que pueden conducir diferentes temperaturas de aire manteniendo la separación térmica entre las cavidades mediante aislamiento activo y otras técnicas;

La Fig. 3 es una representación esquemática simplificada del aislamiento en las paredes del horno comparado con el proporcionado por los estantes que muestra el ajuste de fugas de calor sustanciales, lo que permite minimizar la altura de los estantes;

La Fig. 4 es un diagrama de bloques simplificado del sistema de suministro de aire y el controlador como el que proporciona el aislamiento activo entre las cavidades mediante el control de retroalimentación;

La Fig. 5 es una sección transversal en alzado a través de la puerta de la Fig. 1 cerrada contra el estante para proporcionar un sellado contra el flujo de aire entre las cavidades;

La Fig. 6 es una sección transversal plana a través del horno que muestra el paso de aire de retorno y un patrón de diferentes tamaños de corrientes de aire para proporcionar un flujo de aire uniforme a través de cada abertura; La Fig. 7 es un esquema eléctrico simplificado que muestra los bucles de control separados proporcionados por la presente invención para el control separado de la temperatura de cada cavidad y aislamiento activo;

La Fig. 8 es un ejemplo simplificado de un perfil de control de temperatura de ventilador que puede utilizarse con la presente invención;

La Fig. 9 es un detalle en planta superior de una placa de distribución de aire de la Fig. 2 que muestra una configuración de orificios unidos por ranuras junto con nervaduras de refuerzo subyacentes; y

La Fig. 10 es una representación lado a lado de una pantalla gráfica de control y un diagrama de flujo del programa para guiar al usuario en el uso correcto de la cavidad.

Descripción detallada de la realización preferida

A continuación, con referencia a la Fig. 1, un horno multizona de suministro de aire próximo 10 puede proporcionar un alojamiento 12 con paredes laterales exteriores aisladas verticales 14a y 14b y una pared posterior aislada exterior vertical 14c que se extiende entre las paredes superiores aisladas exteriores aisladas generalmente horizontales y opuestas 14d y 14e y las une. El volumen de cocción resultante 16 está abierto en la parte delantera y esta abertura puede estar cubierta por una puerta abatible 18 cuando la puerta 18 está en posición cerrada o accesible a través de la puerta abatible 18 cuando la puerta 18 está en posición abierta, como se entiende generalmente en la técnica. El alojamiento 12 puede apoyarse en una o más patas 21 que se extienden hacia abajo desde una superficie inferior de la pared inferior 14e.

El volumen de cocción 16 puede dividirse en múltiples cavidades de cocción 20a-d. Aunque se muestran cuatro cavidades de cocción, la invención contempla un intervalo de 2 a 6 cavidades de cocción 20 en una separación vertical y espaciada. Cada una de las cavidades de cocción 20 está separada por un delgado estante 22a-c con el estante 22a separando las cavidades 20a y 20b, el estante 22b separando las cavidades 20b y 20c y el estante 22c separando las cavidades 20b y 20d.

Haciendo referencia también a la Fig. 2, cada estante 22 comprende una cámara superior e inferior separadas, generalmente rectangulares, 24a y 24b que encajan horizontalmente en el volumen de cocción 16. Cuando el estante 22 está instalado, un borde inferior de la cámara 24b puede descansar sobre raíles 26 que se extienden hacia el interior de la superficie interior de las paredes 14a y 14b y la cámara superior 24a puede descansar directamente encima de la cámara inferior 24b para reducir la altura total.

Cada cámara 24 proporciona una placa de distribución de aire exterior que se extiende horizontalmente 28 que tiene un conjunto de aberturas de flujo de aire 30 distribuidas sobre su área para proporcionar un flujo de aire sustancialmente uniforme a través de las mismas. La placa de distribución de aire 28 puede ser sustancialmente plana y puede tener una o más nervaduras de refuerzo 29 fijadas a lo largo de su superficie interior para evitar la deformación térmica de los bordes opuestos de las aberturas de corriente de aire 30 similares a una ranura en la placa de distribución de aire 28, como se describirá más adelante. Las nervaduras de refuerzo 29 pueden ser relativamente delgadas, medidas a lo largo de la longitud de las aberturas de corriente de aire 30, por ejemplo, inferiores a 3,18 mm (1/8 de pulgada) o inferiores a 1,59 mm (1/16 de pulgada), para minimizar la interrupción del aire a través de las aberturas de corriente de aire 30.

El aire entra a través de las paredes laterales de cada una de las cámaras 24a y 24b por las entradas de aire 32a y 32b, respectivamente. Estas entradas de aire 32 pueden tener una altura tan pequeña como 38,1 mm (1 1/2 pulgadas) y preferentemente una altura inferior a 25,4 mm (una pulgada). De las entradas de aire 32a y 32b, el aire pasa a continuación a través de un canal de extensión horizontal 34 definido por una superficie interior de las placas de distribución de aire 28 y la superficie interior de una pared de barrera 36 opuesta a la placa de distribución de aire 28 sobre el canal 34. La pared de barrera 36 tiene una separación máxima de la placa de distribución de aire 28 en la entrada de aire 32 y luego se curva hacia dentro, hacia la placa de distribución de aire 28, a medida que el aire conducido en el canal 34 escapa a través de las aberturas de corriente de aire 30 y se necesita menos altura de canal. Esta inclinación hacia el interior de las paredes de barrera 34 para cada una de las cámaras 24a y 24b en conjunto proporciona una zona de aislamiento 38 adicional entre las paredes de barrera 36 de las cámaras superior e inferior 24a y 24b, respectivamente, minimizando la altura del estante pero maximizando el valor del aislamiento. La separación promedio de las paredes de barrera 36 puede ser de aproximadamente 25,4 mm (una pulgada) variando desde el contacto entre las paredes de barrera hasta casi 50,8 mm (2 pulgadas) de separación. La invención contempla una separación promedio de al menos 6,35 mm (un cuarto de pulgada) y preferentemente de al menos 25,4 mm (una pulgada).

Una pared periférica 40 de cada cámara 24 rodea la placa de distribución de aire 28 y la pared de barrera 36 para acorralar el aire dentro del canal 34 en todas las direcciones excepto a través de las entradas 32 y las aberturas de corriente de aire 30. La pared periférica 40 también proporciona pestañas que se extienden horizontalmente hacia el interior 43 y que pueden soportar una rejilla de alambre 45 a una separación de aproximadamente 6,35 mm (1/4 de pulgada) y al menos 3,18 mm (1/8 de pulgada) por encima de la extensión superior de la placa de distribución de aire 28 de la cámara superior 24a. En una realización el estante de alambre 45 puede ser soportado por más de 25,4 mm (una pulgada) por encima de la placa de distribución de aire 28 y deseablemente más de 38,1 mm (1,5 pulgadas) por encima de la placa de distribución de aire, ya sea mediante el uso de un estante de alambre especial 45 o pestañas prolongadoras 43 (no mostradas). De esta forma, una bandeja para hornear o un juego de sartenes que se coloca encima del estante 22 descansa sobre la rejilla de alambre 45 y no bloquea las aberturas de corriente de aire 30. En una realización preferida, una separación 44 (mostrada en las Fig. 1 y 4) entre la extensión más superior de las aberturas de corriente de aire 30 de la placa de distribución de aire 28 de la cámara superior 24a y la extensión más inferior de las aberturas de corriente de aire 30 de la placa de distribución de aire 28 de la cámara inferior 24b será inferior a 102 mm (cuatro pulgadas), preferentemente inferior a 76,2 mm (tres pulgadas) y deseablemente inferior a 50,8 mm (dos pulgadas) proporcionando un estante extremadamente compacto que maximiza el espacio de la cavidad y minimiza la altura total. Las cavidades 20 (mostradas en las Fig. 1 y 4) tendrán una altura nominal 42 de entre 75,2 y 229 mm (cuatro y nueve pulgadas) y preferentemente 127 mm (cinco pulgadas) o más, definida por la distancia entre las placas de distribución de aire 28 que delimitan la extensión superior e inferior de la cavidad 20. En un ejemplo no limitativo, cada cavidad puede añadir una altura de aproximadamente 178 mm (siete pulgadas) al horno, de modo que tres cavidades pueden tener una altura no superior a 582 mm (23 pulgadas) o al menos no superior a 635 mm (25 pulgadas) y cuatro cavidades pueden tener una altura nominal de 762 mm (30 pulgadas) y no superior a 889 mm (35 pulgadas).

Generalmente los estantes 22 pueden ser construidos enteramente de acero inoxidable para mayor durabilidad y facilidad de limpieza y aunque la invención contempla que materiales aislantes delgados también pueden ser incorporados en los estantes 22 en algunas realizaciones, la invención contempla que no se requieran materiales de construcción de estantes no metálicos. Las paredes de barrera 36 pueden mantenerse dentro de cada cámara 24 con un "montaje flotante" que permita el deslizamiento de las paredes de barrera 36 con respecto a las demás estructuras de las cámaras 24, por ejemplo, creando un ajuste deslizante entre estos componentes aumentado por una flexión natural del metal de las paredes de barrera 36 que proporciona una ligera presión entre las paredes de barrera 36 y las nervaduras 29 y los labios que se extienden hacia el interior de las paredes periféricas 40. De esta forma, las cámaras extremadamente delgadas 24 pueden desarrollarse sin deformación a alta temperatura evitando las fuerzas de deformación producidas por las paredes de barrera 36 sobre las cámaras 24, como las que se alivian por deslizamiento. Esta característica de deslizamiento puede extenderse para permitir que las paredes de barrera 36 se retiren horizontalmente a través de las entradas 32 para eliminar cualquier bolsa encerrada para facilitar la limpieza de las cámaras 24 cuando se retiran del horno 10. Otros "montajes flotantes" son contemplados por la invención incluyendo aquellos que proporcionan un montaje flexible o accionado por resorte que permite diferentes tasas de expansión y contracción relativas de la placa de distribución de aire de área amplia 28 y las paredes de barrera 36 para prevenir a deformación y pandeo de una o ambas o de la cámara 24 tal como puede ser particularmente crucial para estantes extremadamente delgados 22 y cámaras 24 a temperaturas más altas tales como por encima de 135 °C (275 grados Fahrenheit).

Refiriéndose ahora a la Fig. 7, cada una de las cavidades 20 puede estar asociada a un sensor de temperatura 41 que se comunica con un controlador 47, por ejemplo, que es un microcontrolador que tiene uno o más procesadores 48 que ejecutan programas y se comunican con una memoria asociada 49, que contiene un programa operativo 51 y varios programas de recetas 76, como se explicará con más detalle a continuación. Los sensores de temperatura 41 pueden ser termistores, sensores de temperatura resistivos o similares.

Cada cavidad 20 está asociada a un sistema de flujo de aire 50 que comprende un sistema de calentamiento, un motor del ventilador y un controlador del motor de velocidad variable para que el controlador 47 pueda controlar independientemente el flujo de aire que circula a través de cada cavidad 20 a través de un intervalo continuo y pueda controlar la temperatura de ese aire a través de un intervalo continuo de temperaturas. El sistema de calentamiento puede ser, por ejemplo, un calentador de resistencia eléctrica como una varilla de "calor" controlada por un relé de estado sólido o puede ser un intercambiador de calor de un sistema de quemador de gas controlable eléctricamente.

Opcionalmente, cada cavidad 20 puede tener una válvula controlable eléctricamente 52 que se comunica con un suministro común de agua 54 (ya sea procedente de una fuente de agua autónoma o de tuberías externas), de modo que la humedad puede introducirse en la cavidad mediante una señal a la válvula controlable 52 desde el controlador 47 para permitir el control independiente de la humedad según un programa de cocción. Se describen mecanismos para la introducción de humedad controlada en una cavidad de horno 20 adecuada para la presente invención, por ejemplo, en las patentes estadounidenses 9.375.021; 7.307.244; 7.282.674 y 6.188.045 asignadas al cesionario de la presente solicitud.

El controlador 47 también puede recibir una señal procedente de un sensor de cierre de puerta 56 (como un interruptor limitador o un interruptor de proximidad) y puede proporcionar una entrada y una salida a un usuario del horno a través de una interfaz de usuario 58, como una pantalla táctil, pantalla gráfica, interruptor de membrana o similares, como son bien conocidos en la técnica. Un conector de datos 60 puede comunicarse con el controlador 47 para permitir la carga fácil de los programas de cocción 76 a través de Internet o mediante transferencia desde un dispositivo de almacenamiento portátil o similares.

Una o más de las cavidades 20 también pueden incluir un ahumador 61, por ejemplo, proporcionando un compartimento que pueda contener virutas de madera o similares para ser calentadas por un elemento eléctrico controlado por el controlador 47 a través de los relés de estado sólido correspondientes. Se describe la construcción de un ahumador 61 adecuado para la presente invención, por ejemplo, en las patentes estadounidenses 7.755.005; 7.317.173; y 7.157.668 asignadas cada una al cesionario de la presente invención.

Con referencia ahora a las Fig. 3 y 4, la resistencia térmica de cada estante 22 será sustancialmente inferior a la necesaria para proporcionar el aislamiento térmico de cada cavidad de horno 20 e igual al aislamiento entre el volumen de cocción 16 y la cocina que proporcionan los valores de aislamiento de las paredes 14. Por ejemplo, las paredes 14 pueden tener 25,4 mm (una pulgada) de revestimiento de fibra de vidrio con una lámina de aluminio reflectante que proporciona un valor R de resistencia térmica de 3-4 (25,4 mm (una pulgada) de material que tiene un valor k de aproximadamente 0,04 W/mK). En contraste, se estima que la resistencia térmica efectiva entre los canales superior e inferior cuando están separados por un espacio de aire promedio de 25,4 mm (una pulgada) tiene un valor R de aproximadamente 1 (el material de 25,4 mm (una pulgada) tiene un valor k de aproximadamente 1,44). En consecuencia, la resistencia térmica efectiva entre los canales superior e inferior será inferior a la mitad de la que existe a través de las paredes de horno exteriores 14. Esto contrasta con la práctica actual de los hornos multicavidad de hacer que la resistencia térmica entre las cavidades del horno sea sustancialmente igual a la existente entre las cavidades y la cocina.

Los estantes de bajo valor R 22 proporcionan un mejor aprovechamiento de la cavidad del horno y, resulta importante señalar que, mejoran ergonómicamente la altura del horno cuando se desean múltiples cavidades y ofrecen una mayor capacidad para extraer los estantes 22 para su limpieza o para cambiar el tamaño de las cavidades. No obstante, los estantes de bajo valor R proporcionan una importante transferencia térmica entre cavidades 46 en contraste con los niveles normales de transferencia térmica 46' mediante el aislamiento aislante de las paredes 14. Por ejemplo, con aire a 204 °C (400 grados Fahrenheit) que se mueve a través de un cámara superior 24a, el aire inmóvil de la cámara inferior adyacente 24 de una cavidad sin usar 20 debajo de la cámara inferior 24 se acercará asintóticamente a temperaturas superiores a 149 °C (300 grados Fahrenheit) sin activar el calentador de la cavidad sin usar 20.

Los presentes inventores han reconocido que dicha transferencia de calor incrementada puede ser ajustada a través de una combinación de uno o más de: (1) gestionar las temperaturas de las cavidades para minimizar las diferencias de temperatura entre las cavidades; (2) garantizar un flujo de aire suficiente a través de los estantes para minimizar la ganancia absoluta de temperatura en el aire a su paso por los estantes; (3) compensar la ganancia y la pérdida de calor mediante sistemas de control de retroalimentación independientes separados para cada cavidad; (4) gestionar el flujo de aire para aumentar la resistencia térmica de las cavidades sin usar; y (5) maximizar la separación entre los flujos de aire dentro de un estante mediante las paredes de barrera inclinadas descritas anteriormente. Con respecto a (2), los problemas asociados con el aire forzado en el aumento de la transferencia térmica a través de estantes de bajo valor R pueden, de hecho, explotarse, como se describirá, para gestionar eficazmente esa transferencia térmica.

A continuación, con referencia a la Fig. 4, como se ha analizado anteriormente, el sistema de flujo de aire 50 de cada cavidad 20 (indicado generalmente mediante líneas discontinuas separadoras) puede incluir un ventilador separado 62 controlado independientemente por un motor de velocidad variable y un accionamiento por motor 64. El ventilador 62 puede ser, por ejemplo, un ventilador de tipo jaula de ardilla y el motor, un motor síncrono de corriente continua accionado por un controlador de motor de estado sólido de un tipo conocido en la técnica. El uso de ventiladores separados 62 permite la segregación completa de los flujos de aire dentro de cada cavidad 20. El uso de un motor separado y un accionamiento por motor 64 permite el control independiente de la velocidad del aire en cada cavidad 20.

El sistema de flujo de aire 50 también puede incluir una unidad de calentamiento 66 y el aire de cada ventilador 62 puede pasar a través de una unidad de calentamiento 66 para ser recibido por un colector bifurcado 68 que separa la corriente de aire calentada en una corriente de aire superior 70 y una corriente de aire inferior 74. La corriente de aire superior 70 pasa al canal 34 (mostrado en la Fig. 2) de una cámara inferior 24b de un estante superior 22 que define una pared superior de la cavidad 20 y luego sale del canal 34 como un conjunto de corrientes de aire dirigidas hacia abajo 72a desde cada una de las aberturas de corriente de aire 30 (mostradas en la Fig. 2) distribuidas por el área inferior de la cámara 24b. La corriente de aire inferior 74 pasa al canal superior 34 de la cámara superior 24a de un estante inferior 22 que define una pared inferior de la cavidad 20 para salir del canal 34 como un conjunto de corrientes de aire dirigidas hacia arriba 72b desde cada una de las aberturas de corriente de aire 30 (mostradas en la Fig. 2) distribuidas por la zona superior de la cámara 24a.

El colector bifurcado 68 puede estar diseñado para proporcionar un flujo de aire sustancialmente mayor en la corriente de aire superior 70 que el flujo de aire de la corriente de aire inferior 74, por ejemplo, por constricciones u orientación de las ramas del colector bifurcado 68 con respecto al flujo cíclico natural del ventilador. En un ejemplo, el aire puede dividirse de modo que entre el 53 y el 60 por ciento del aire calentado se asigne al estante inferior enviando aire hacia arriba y entre el 40 y el 57 por ciento del aire calentado se asigne a la cámara superior empujando hacia abajo, como se describe en la solicitud de patente estadounidense 15/016.093 citada anteriormente.

De manera significativa, la ubicación de la salida del ventilador 62 está situada aproximadamente a mitad de camino entre los estantes 22, de modo que cada pata del colector puede proporcionar un reductor/expansor aerodinámico 65 de aproximadamente 121 mm (4,75 pulgadas) y al menos 76,2 mm (tres pulgadas) de longitud para reducir gradualmente la altura del área de salida del ventilados 62 respecto a la entrada extremadamente estrecha 32 de las cámaras 24 y expandir su anchura a las cámaras mucho más anchas 24. Sin este reductor/expansor 65, se generaría una resistencia al aire extremadamente alta al intentar forzar la entrada de aire en las cámaras 24 de relación de aspecto extremadamente alta, tal que resistiría la conducción efectiva del aire. Por ejemplo, cada colector 68 puede recibir aire en un área que tiene una altura de aproximadamente 102 mm (cuatro pulgadas) que se dividirá en dos ramas de 50,8 mm (2 pulgadas) de altura y luego se reducirá sin contratiempos hasta el área de aproximadamente 25,4 mm (una pulgada) de altura de cada cámara 24. Al mismo tiempo, el área de aproximadamente 105 mm (4,15 pulgadas) de ancho en la que el aire es recibido por el colector 68 puede expandirse a todo el ancho del estante (aproximadamente 381 mm (15 pulgadas) y al menos 356 mm (14 pulgadas)) a través de un expansor de transición sin contratiempos. Resulta importante señalar que, se evitan los giros de 90 grados que crean turbulencias importantes y una resistencia inversa y se minimiza el cambio de velocidad del aire a través del reductor/expansor 65. Generalmente, las paredes de cada reductor/expansor 65 pueden estar construidas de láminas planas de chapa metálica para simplificar la fabricación y reducir la turbulencia del aire.

Esta disposición de los ventiladores, los sistemas de flujo de aire 50 y el colector bifurcado 68 se duplican para cada cavidad 20. En la cavidad más superior 20a sólo hay una única cámara inferior 24b en la parte superior de dicha cavidad 20a y en la cavidad más inferior 20d sólo hay una única cámara superior 24a, cada una de las cuales es efectivamente una mitad del estante 22.

Un primer elemento del proceso de aislamiento activo de la presente invención puede entenderse considerando un programa de cocción 76 mantenido en la memoria 49 del controlador 47; el programa de cocción 76 requiere un tiempo dado para una temperatura de comando de la cavidad de cocción de T1. Inicialmente, la corriente de aire superior suministrada a la cavidad 20b, por ejemplo, puede ser calentada por la unidad de calentamiento 66 a una temperatura de comando T1 mediante una estructura de control de retroalimentación en la que la temperatura del aire en la cavidad 20b es detectada por el sensor 41. Una diferencia entre la temperatura de comando de T1 y la temperatura medida por el sensor de temperatura 41 proporciona una señal de control que controla la unidad de calentamiento 66, por ejemplo, mediante modulación por anchura de impulsos. Con esta estrategia de control, cuando la temperatura de la cavidad 20b detectada por el sensor 41 se eleva por encima de la temperatura de comando T1, la unidad de calentamiento 66 se desactivará y, a la inversa, cuando la temperatura de la cavidad 20b detectada por el sensor 41 descienda por debajo de la temperatura de comando T1, el calentador puede ser activado por el controlador 47. Se apreciará que se trata de una descripción simplificada del control de retroalimentación, que puede proporcionar mecanismos de control de tipo proporcional/integral/derivativo más sofisticados, como se entiende en la técnica, modificados posteriormente, como se expondrá más adelante.

Considérese ahora la introducción de alimentos en la cavidad superior adyacente 20a para su cocción a una temperatura sustancialmente por encima de la temperatura de comando T1. El calentamiento de la cavidad 20a da lugar a una fuga de calor 46 desde la cámara superior 24a del estante superior 22 hacia la cámara inferior 24b, donde calienta la corriente de aire 70 a una temperatura superior a la deseada, dando lugar a la salida de aire en las corrientes de aire 72a a una temperatura T1+AT. La temperatura de este aire será entonces detectada por el sensor térmico 41, lo que provocará la desactivación de la unidad de calentamiento 66 hasta que la corriente de aire superior 70 procedente del colector 68 alcance efectivamente una temperatura de T1-AT. Este aire frío a T1-AT entrará entonces en el canal 34 y se calentará en una cantidad AT procedente del calor de fuga. El resultado es que el aire de salida de las corrientes de aire 72a se elevará exactamente a la temperatura regulada deseada de T1 a pesar de las fugas de calor.

La posibilidad de implementar este "aislamiento activo" mediante un sistema de control de retroalimentación requiere que el componente AT se mantenga relativamente pequeño para que no afecte negativamente al proceso de cocción antes de que se pueda llevar a cabo una corrección. En este sentido, la invención emplea el movimiento del aire a través del canal 34 (que de otro modo podría exacerbar los efectos de la fuga de calor entre las cámaras 24) para asegurar una velocidad suficiente del flujo de aire a través del canal 34 de la cámara inferior 24b en todo momento para así restringir el valor AT dentro de un valor predeterminado que puede ser fácilmente compensado mediante el control de la unidad de calentamiento 66. Al mantener el valor de AT pequeño asegurando una velocidad de aire dada y, por tanto, un tiempo de permanencia reducido del aire dentro del canal 34, se pueden mitigar en gran medida los efectos de las fugas de calor.

Los ajustes de los parámetros del control de retroalimentación, por ejemplo, en un controlador proporcional/integral/derivativo pueden ajustarse utilizando el "conocimiento" del controlador de las temperaturas reguladas para estimar la fuga de calor y ajustar los parámetros del bucle de control (términos integral, proporcional y derivativo) para garantizar de manera adecuada la precisión del bucle de control. Por tanto, por ejemplo, el controlador 47 puede anticipar cargas de calor adicionales por fugas conociendo el perfil de temperatura de control de las cavidades adyacentes mediante la introducción de términos de prealimentación entre cavidades. Adicionalmente o como alternativa, cada programa 76 puede modificarse en función del conocimiento que tenga el controlador 47 con respecto a las temperaturas de las cavidades adyacentes.

La implementación del aislamiento activo descrito anteriormente se complica aún más por la fuga de calor 46 a través del estante inferior de la cavidad 20b que, al igual que la fuga de calor 46 en el estante superior 22, puede ser en cualquier dirección. Por consiguiente, el controlador 47 debe adaptar el efecto neto de la fuga de calor a través de los estantes superior e inferior 22 asociados con una cavidad dada 20. El uso de un único sensor 41 colocado adecuadamente puede implementar automáticamente una estrategia de control basada en una temperatura ponderada de las corrientes de aire 72a y 72b cuando se compara con la temperatura de comando T1. Alternativamente, pueden utilizarse múltiples sensores 41 para medir las temperaturas de la corriente de aire 72a y 72b por separado y las señales pueden ponderarse, por ejemplo, permitiendo que las corrientes de aire 72b funcionen algo más frías o más calientes que la temperatura de cocción deseada.

En este sentido, es importante que los sensores 41 se coloquen después de las aberturas y antes de la unidad de calentamiento 66. A continuación, con referencia a la Fig. 6, por lo general, puede proporcionarse un paso de aire de retorno 80 en el lado izquierdo o derecho de la cavidad 20 y/o en la parte posterior de la cavidad 20 que proporciona una vía de aire de retorno al ventilador 62 después de que el aire salga por las aberturas de corriente de aire de la placa de distribución de aire 30. La asimetría en el flujo de aire de la introducción de aire en las entradas 32 en un extremo de cada estante 22 y la extracción de aire, por ejemplo, desde el lateral de la cavidad 20 y su pared posterior a través del paso de aire de retorno 80 puede compensarse graduando el tamaño de las aberturas de corriente de aire 30, por ejemplo, para aumentar generalmente de tamaño alejándose del puerto de aire de retorno 82 (de la Fig. 4) y del paso de aire de retorno 80 y disminuyendo los tamaños de los orificios a medida que uno se aleja de las entradas de aire 32 como se representa para establecer un gradiente bidimensional indicado por las flechas 84. En una realización, el sensor de temperatura 41 puede colocarse en este paso de aire de retorno 80 para protegerlo de daños, pero para controlar el exceso de calor introducido en el aire desde las cavidades adyacentes.

Con referencia ahora a las Fig. 1 y 5, cuando se utiliza una sola puerta 18 en el horno 10, puede dividirse en un conjunto de paneles de vidrio 92 separados entre sí dentro de un armazón que tenga montantes separadores horizontales 94 generalmente alineados con un borde delantero de cada estante 22. Los paneles de vidrio 92 pueden proporcionar al menos una capa de aire aislante (se pueden producir dos espacios separados utilizando un panel de vidrio 92 adicional no mostrado) que es verticalmente continua para permitir el flujo de aire de convección a través de aberturas en la parte inferior de la puerta y fuera de aberturas en la parte superior de la puerta (no mostrado) para preservar una temperatura en la superficie exterior del panel de vidrio 92 más frontal para mayor seguridad. Con este propósito, los montantes 94 pueden permitir el paso libre de aire hacia arriba entre los paneles de vidrio 92. En la superficie interior de los montantes 94 puede fijarse una junta flexible o una brida de sellado flexible 95 para llenar el hueco entre el borde delantero del estante 22 y la puerta cuando la puerta 18 está cerrada, reduciendo el flujo de aire o humedad entre las cavidades 20.

Con referencia ahora a las Fig. 4, 7 y 8, como se ha indicado, la memoria 49 del controlador 47 puede contener una serie de programas de cocción 76 (recetas), proporcionando cada uno programas de cocción 76 que describen los parámetros de cocción en función del tiempo. Los programas 76 pueden incluir un programa de humedad 100, un programa de temperatura 102 y un programa de velocidad del ventilador 104. Un programa similar al programa de humedad 100 (no mostrado) puede controlar una función del ahumador. El programa de velocidad del ventilador 104 puede incluir una velocidad del ventilador promedio 104a (indicada por la línea discontinua) con una función de fluctuación del ventilador superpuesta 104b, por ejemplo, aumento y disminución de la velocidad del ventilador para romper los patrones de aire estancado de las aberturas de corriente de aire 30 que puedan contribuir a un calentamiento desigual. Mediante la fluctuación de la velocidad del ventilador de los ventiladores 62, pueden reducirse aún más los puntos calientes en los alimentos cuando éstos están inmóviles con respecto a las aberturas de corriente de aire 30, eliminando la necesidad de sistemas transportadores o plataformas giratorias sobre las que se colocan los alimentos para evitar que se quemen localmente en lugar de cocinarse uniformemente.

Esta información de programa es accesible por el controlador 47 para todas las cavidades 20 y puede ser utilizada para adaptar la interacción térmica entre las cavidades 20 (como se ha analizado) y para instruir al usuario con respecto a la carga óptima del horno 10. Más en general, la información del programa es utilizada por el controlador 47 para permitir cambios complejos de temperatura, humedad y flujo de aire durante la cocción adaptados a recetas concretas. En este sentido, el usuario puede identificar una receta, por ejemplo y la cocción de un determinado producto alimenticio en esta receta puede vincularse a un programa desarrollado para ese alimento sin necesidad de que el usuario programe directamente el programa actual.

A continuación, con referencia a la Fig. 9, las aberturas de corriente de aire 30 en la placa de distribución de aire 28 pueden proporcionar una serie de orificios 106 del tamaño variable como se analiza generalmente con respecto a la Fig. 6 unidos por ranuras 108. Las aberturas de corriente de aire 30, que comprende tanto los orificios 106 como las ranuras 108, crean una forma de ranura que se extiende por toda la anchura o profundidad del horno (o en diagonal entre las paredes laterales del horno), tal como se describe en la solicitud de patente estadounidense 15/224.319 a la que se ha hecho referencia anteriormente. Generalmente, la anchura 110 de las ranuras 108 será inferior a 1,27 mm (0,05 pulgadas) y preferentemente inferior a 2,54 mm (0,1 pulgadas) para reducir la pérdida de presión en el canal 34 que podría resultar de una elevada área de ranura. Los orificios 106 son mucho más grandes que la ranura 108 y pueden ser circulares y tener un diámetro que varía de 7,62 mm a 15,2 mm (de 0,3 pulgadas a 0,6 pulgadas) para proporcionar corrientes de aire que ayuden a conducir el aire desde las ranuras 108 al tiempo que se minimiza la pérdida de presión de aire. Las longitudes de las ranuras pueden variar entre 25,4 mm y 50,8 mm (entre 1 y 2 pulgadas) y son preferentemente de aproximadamente 40,6 mm (1,6 pulgadas). La placa de distribución de aire 28 es una fina hoja de metal, por ejemplo, acero inoxidable, con un espesor inferior a 3,18 mm (1/8 de pulgada) y típicamente inferior a 1,59 (1/16 de pulgada), como la que puede formarse fácilmente mediante técnicas de corte por láser.

A continuación, con referencia a la Fig. 10, la disposición compacta de los estantes de la presente invención se facilita mediante el uso de un programa de control que ayuda a asignar diferentes recetas de cocción a las cavidades 20 adecuadas. A este respecto, la interfaz de usuario 58 puede proporcionar indicaciones gráficas, por ejemplo, proporcionar un icono 114a-c asociado a cada una de las cavidades 20a-d y dispuesto verticalmente de forma similar a las cavidades 20. Se puede identificar cualquier programa de cocción 76 implementado por una cavidad, por ejemplo, por un nombre de etiqueta de receta 116.

En un primer caso, si no se utilizan otras cavidades 20, el usuario puede introducir una nueva receta deseada (asociada a un programa 76) en el bloque de proceso 118. Por ejemplo, el usuario puede indicar su deseo de cocinar tiras de tocino con una temperatura máxima de cocción de 232 °C (450 grados Fahrenheit). Utilizando una o más de las temperaturas máximas y promedio del programa identificado 76, un programa operativo 51 del controlador 47 recomendará al usuario una o más de las cuatro cavidades 20 para colocar el producto alimenticio deseado de tiras de tocino. Al hacer esta recomendación, el programa operativo 51, en ausencia de otros programas de cocción, funciona para colocar recetas de alta temperatura en las cavidades superiores 20 para aprovechar los gradientes naturales de temperatura establecidos por efectos convectivos conservando así la energía y mejorando la compatibilidad entre posibles recetas adicionales. En una realización, los programas 76 que tienen una temperatura promedio o máxima superior a 191 °C (375 grados Fahrenheit) se colocan preferentemente en las dos cavidades superiores o que se encuentran encima 20a y 20b, y esta recomendación se aplica mediante la desactivación en la interfaz de usuario 58 de los iconos 114 para las cavidades inferiores 20c y 20d. A la inversa, en las dos cavidades que se encuentran debajo o inferiores 20c y 20d se coloca preferentemente el programa 76 que tiene una temperatura promedio o máxima inferior a 162 °C (325 grados Fahrenheit).

En un segundo caso, cuando ya hay alimentos cocinándose, el programa operativo 51 realiza recomendaciones de carga de cavidades basándose en los programas 76 de los alimentos que se están cocinando actualmente y de los nuevos alimentos que se van a cocinar en el bloque de proceso 120. A continuación, el programa operativo 51 recomienda una cavidad 20 para los nuevos alimentos necesaria para garantizar que la diferencia de temperatura entre dos cavidades adyacentes no supere la diferencia de temperatura máxima práctica con los estantes 22 que utilizan aislamiento activo. Por ejemplo, la diferencia máxima de temperatura puede ser de 27,8 °C (50 grados Fahrenheit) u otro valor predeterminado, por ejemplo 50 °C (90 grados Fahrenheit), en función de las características del horno y el programa operativo 51 puede revisar cada cavidad 20 para comprobar si se superaría esta diferencia máxima de temperatura y, en tal caso, desactivar dichas cavidades impidiendo que el usuario las utilice para la nueva receta. Por tanto, por ejemplo, si se están cocinando tiras de tocino en la cavidad 20b a 218 °C (425 grados Fahrenheit) y el nuevo alimento que se va a cocinar es tarta de queso a una temperatura de cocción de 162 °C (325 grados Fahrenheit), el programa operativo 51 pedirá al usuario que seleccione la cavidad 20d separada de la cavidad 20b por la cavidad 20c. Específicamente, los iconos adyacentes 114a y 114c pueden desactivarse como se indica en el bloque de proceso 122 para indicar que esas cavidades 20 no están disponibles y el control de esas cavidades 20 puede estar bloqueado para el usuario. En cambio, se identifica una cavidad inferior 114d para una receta de tarta de queso a baja temperatura que proporciona un aislamiento térmico suficiente entre las cavidades asociadas a la tarta de queso.

A la inversa, si las temperaturas del programa de la nueva receta están dentro de la diferencia de temperatura necesaria requerida de las cavidades adyacentes 20, el nuevo producto alimenticio se coloca en la cavidad más cercana al producto alimenticio que se está cocinando, a fin de reducir el consumo de energía al disminuir la diferencia de temperatura en el estante divisor y, por tanto, la transferencia de calor a través del estante divisor.

Una vez seleccionada la cavidad adecuada, a continuación, el usuario puede pulsar un botón de inicio (implementado en la interfaz de usuario 58) detectado por el bloque de decisión 124. Como parte de este proceso, el usuario puede reconocer que está utilizando la ubicación de la cavidad recomendada por el programa de control 51 en el bloque de decisión 126. Tras este reconocimiento, se inicia la cocción como se indica en el bloque de proceso 128. Si no se reconoce la cavidad correcta, se muestra un mensaje de error al usuario en el bloque de proceso 130 y se permite volver a introducir los datos de la receta necesarios.

Durante el proceso de cocción del bloque de proceso 128, el sistema de control controla el calentador, ventilador, humedad y el ahumador, tal como se indica en los programas de cocción 76 de la Fig. 8.

Cuando la puerta 18 se abre, por ejemplo y es detectada por el sensor 56, la velocidad de los ventiladores 62 puede moderarse para reducir el escape de aire a través de la puerta abierta. Por ejemplo, los ventiladores 62 pueden funcionar a un nivel bajo pero suficiente para que la fuerza de succión del aire de retorno impida en general que el aire calentado salga por la puerta abierta y los programas 76 pueden detenerse para tener en cuenta el tiempo de cocción perdido. Como se ha indicado anteriormente, en todo momento durante la cocción de los alimentos en las cavidades adyacentes 20, se proporciona un flujo de aire mínimo predeterminado a través de los canales 34 de los estantes 22 para evitar un calentamiento excesivo del aire que fluye a través de los canales 34 que no podría corregirse o compensarse fácilmente utilizando el sistema de control de temperatura. Este flujo de aire puede seleccionarse, por ejemplo, para garantizar un aumento inferior a 2,78 °C (5 grados Fahrenheit) de la temperatura del aire que fluye por el canal de aire 34, basándose en el conocimiento de la temperatura del aire adyacente en el canal de aire adyacente.

Haciendo referencia de nuevo a la Fig. 10, la invención contempla que se pueda introducir en el programa de control 51, en el bloque de proceso 118, una programación compleja para múltiples alimentos cocinados a diferentes temperaturas que tengan diferentes programas 76. En este caso, el programa 51 puede tener una visión general de todo el proceso de cocción para un mejor control de la cocción. El programa 51 puede hacer uso de las mismas reglas de compatibilidad descritas anteriormente y del conocimiento de los tiempos de cocción para programar completamente las horas de inicio y las ubicaciones de cavidad de los alimentos para proporcionar tanto la compatibilidad de las temperaturas de cocción como la finalización simultánea o programada de cada producto alimenticio. Dado que se conocen las horas de inicio programadas de la cocción de cada producto alimenticio, se puede realizar una adaptación más sofisticada de las cavidades a las recetas no teniendo en cuenta las temperaturas máximas o promedio de cocción a lo largo de todo el proceso de cocción, sino únicamente las temperaturas máximas o promedio de cocción durante el periodo de solapamiento de la cocción entre las dos cavidades.

Hay cierta terminología que se usa en el presente documento solo con fines de referencia y, por lo tanto, no se pretende que sea limitante. Por ejemplo, los términos tales como "superior", "inferior", "arriba" y "abajo" se refieren a direcciones en los dibujos a los que se hace referencia. Los términos tales como "frontal", "trasero", "posterior", "inferior" y "lateral", describen la orientación de porciones del componente dentro de un marco de referencia consistente pero arbitrario que se aclara por referencia al texto y los dibujos asociados que describen el componente en discusión. Tal terminología puede incluir las palabras específicamente mencionadas anteriormente, derivados de las mismas y palabras de significado similar. De manera similar, los términos "primero", "segundo" y otros tales términos numéricos similares que se refieren a estructuras no implican una secuencia u orden a menos que el contexto lo indique claramente.

Al introducir elementos o características de la presente divulgación y las realizaciones de ejemplo, los artículos "un", "uno/a", "el/la" y "dicho/a" quieren decir que hay una o varias de tales características o elementos. Las expresiones "que comprende(n)", "que incluye(n)" y "que tiene(n)" pretenden ser inclusivas y significa que puede haber elementos o características adicionales distintos a los específicamente seleccionados. Además, debe entenderse que las etapas del método, los procesos y las operaciones del método descritos en el presente documento requieren necesariamente su actuación en el orden particular analizado o ilustrado, a no ser que se identifique específicamente como un orden de actuación. También se ha de entender que pueden emplearse etapas adicionales o alternativas.

Referencias a "un controlador" y "un procesador" o "el microcontrolador" y "el procesador", pueden entenderse que incluye uno o más microprocesadores que pueden comunicarse en un entorno(s) autónomo(s) y/o distribuido(s) y, por tanto, pueden configurarse para comunicarse mediante comunicaciones por cable o inalámbricas con otros procesadores, donde uno o más procesadores de este tipo se pueden configurar para operar en uno o más dispositivos controlados por procesador que pueden ser dispositivos similares o diferentes. Es más, las referencias a la memoria, a no ser que se especifique lo contrario, pueden incluir uno o más elementos de memoria accesibles y legibles por procesador y/o componentes que pueden ser internos al dispositivo controlado por procesador, externos al dispositivo controlado por procesador y a los que se puede acceder a través de una red por cable o inalámbrica.

Claims (15)

REIVINDICACIONES

1. Un horno multicavidad (10) que comprende:

un alojamiento (12) que define un volumen de cocción interior (16) rodeado por paredes exteriores aisladas (14a, 14b, 14c, 14d, 14e) y al menos una puerta (18) que puede abrirse y cerrarse para proporcionar acceso al volumen de cocción interior;

un conjunto de estantes (22a, 22b, 22c) que subdividen el volumen de cocción en cavidades de cocción (20a, 20b, 20c, 20d), comprendiendo los estantes canales de aire superior e inferior separados (24a, 24b) divididos por al menos una pared de barrera interior, conduciendo cada canal de aire de las entradas de aire (32a, 32b) respectivas a las aberturas de corriente de aire dirigidas hacia arriba (30) respectivas y a las aberturas de corriente de aire dirigidas hacia abajo (30) a través de una placa de chorro (28), en donde el conjunto de estantes es extraíble del volumen de cocción interior;

el horno multicavidad (10)caracterizadoademáspor quecomprende:

válvulas de agua controlables eléctricamente (52) para introducir humedad en cada una de las cavidades de cocción; y

un controlador (47) configurado para proporcionar un control independiente de la humedad según el programa de cocción en cada una de las cavidades de cocción;

en donde cada una de las cavidades (20a, 20b, 20c, 20d) está asociada a un sistema de flujo de aire (50) que comprende un sistema de calentamiento, motor del ventilador y un controlador de motor de velocidad variable, de modo que el controlador (47) controla independientemente el flujo de aire que circula a través de cada cavidad 20 y la temperatura de dicho flujo de aire.

2. El horno de la reivindicación 1, en donde las válvulas de agua controlables eléctricamente (52) pueden funcionar independientemente.

3. El horno de una cualquiera de las reivindicaciones 1-2, en donde cada una de las cavidades de cocción dispone de un ventilador (62), un calentador (66) y un sensor de temperatura (41).

4. El horno de la reivindicación 1 o 2, en donde cada una de las entradas de aire puede ser cubierta con una tapa si no está conectada a los canales de aire correspondientes.

5. El horno de una cualquiera de las reivindicaciones 1-2, que comprende además una abertura de retorno de aire (80) situada en una pared de cavidad posterior del volumen interior de cocción.

6. El horno de una cualquiera de las reivindicaciones 1-2, que comprende además aberturas de aire de retorno (80) en las paredes laterales izquierda y derecha del volumen de cocción interior.

7. El horno de una cualquiera de las reivindicaciones 1-2, en donde el canal de aire superior proporciona aberturas de corriente de aire dirigidas hacia arriba a una cavidad de cocción superior y el canal de aire inferior proporciona aberturas de corriente de aire dirigidas hacia abajo a una cavidad de cocción inferior.

8. El horno de la reivindicación 7, en donde una superficie superior de los estantes soporta una rejilla para alimentos (45) para la cavidad de cocción superior.

9. El horno de una cualquiera de las reivindicaciones 1-2, que comprende además un sensor (56) para detectar que la puerta de horno permanece abierta durante un ciclo de cocción.

10. El horno multicavidad de una cualquiera de las reivindicaciones 1-2, en donde el controlador se comunica con una pantalla (58) que guía a un usuario en la carga de alimentos en cavidades actualmente no utilizadas para la cocción de alimentos en función de las temperaturas de las cavidades actualmente utilizadas para la cocción de alimentos; opcionalmente en donde las instrucciones de salida recomiendan las cavidades entre las cavidades sin usar para los alimentos que se colocarán en una cavidad de horno y con un perfil de cocción dado en función de las temperaturas de los perfiles de cocción de las cavidades asociadas con los alimentos que se están cocinando actualmente en comparación con las temperaturas del perfil de cocción dado.

11. El horno multicavidad de una cualquiera de las reivindicaciones 1-2, en donde cada cavidad proporciona un ventilador separado (62) que hace circular el aire de la cavidad en un canal de aire inferior de un estante situado encima de la cavidad y un canal de aire superior del estante situado debajo de la cavidad, y en donde el controlador funciona para controlar una velocidad de ventilador promedio y una velocidad de ventilador de fluctuación que aumenta y disminuye la velocidad de ventilador promedio para romper los patrones de aire estancado.

12. El horno multicavidad de una cualquiera de las reivindicaciones 1-2, que incluye además un colector bifurcado (68) que se comunica entre cada ventilador y dos canales para proporcionar un mayor flujo de aire a través de un canal superior de la cámara inferior que hacia un canal inferior correspondiente de la cámara superior que flanquea una cavidad.

13. El horno multicavidad de una cualquiera de las reivindicaciones 1-2, en donde la al menos una puerta está subdividida en un conjunto de paneles de vidrio (92) que se abren y cierran sobre las cavidades separadas y proporcionan al menos una capa de aire aislante que es verticalmente continua a través de los paneles de vidrio para permitir el flujo de aire a través de las aberturas en la parte superior y en la parte inferior de la puerta.

14. El horno multicavidad de una cualquiera de las reivindicaciones 1-2, en donde las aberturas de corriente de aire aumentan de tamaño a medida que uno se aleja de un paso de aire de retorno (80) y disminuyen de tamaño a medida que uno se aleja de las entradas de aire.

15. El horno multicavidad de una cualquiera de las reivindicaciones 1-2, en donde la placa de chorro es sustancialmente plana y comprende además nervaduras de refuerzo (29) fijadas a la placa de chorro y que se extienden a través de las aberturas de corriente de aire para evitar la deformación térmica de los bordes opuestos de las aberturas de corriente de aire.