(57)【要約】  改良されたエネルギ効率を備えたコンベヤオーブン。エネルギ効率は、コンベヤオーブンの入口及び出口においてバッフルを提供することによって達成される。バッフルは、食品が個々の入口及び出口を通過するのに必要な時間を除いて、調理作業中は閉鎖されるように個々に制御される。バッフルは、手作業で、又はソレノイド又は電気モータ等の電気的に駆動される装置によって作動されることができる。制御装置は、センサ入力、及びコンベヤの速度、入口及び出口の間のオーブンキャビティの所定の長さ及び食品の寸法に基づいて、バッフルの開放時間及び閉鎖時間を制御するために使用されることができる。
2007515952.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
コンベヤオーブンにおいて、
少なくとも１つの開口を有するオーブンキャビティと、
前記開口を介して前記オーブンキャビティ内へ延びるように位置決めされたコンベヤと、
前記オーブンキャビティに熱を提供する熱エネルギ源と、
前記開口内に配置されており、閉鎖位置と開放位置との間で作動可能なバッフルとが設けられており、前記開口を介する前記オーブンキャビティからの熱損失が、前記バッフルが前記開放位置にある場合よりも前記バッフルが前記閉鎖位置にある場合に減じられることを特徴とする、コンベヤオーブン。
【請求項２】
前記開口が、入口及び出口から成るグループから選択された少なくとも１つである、請求項１記載のコンベヤオーブン。
【請求項３】
フレーム部材が設けられており、前記バッフルが前記フレーム部材に結合されている、請求項１記載のコンベヤオーブン。
【請求項４】
前記フレーム部材が、前記開口の上方に配置された、間隔を置いて配置された１対のペグを有しており、前記バッフルが、前記ペグと係合する１対の垂直なスロットを有しており、前記運動が、前記スロットの長さに沿った前記バッフル及びペグのスライド運動である、請求項３記載のコンベヤオーブン。
【請求項５】
前記コンベヤによって運搬される食品が前記開口を通過するのに必要な時間を除いて前記バッフルが前記閉鎖位置にあるように制御する制御装置が設けられている、請求項１記載のコンベヤ。
【請求項６】
前記バッフルがさらに、前記バッフルを駆動する駆動ユニットを有しており、前記制御装置が前記駆動ユニットを制御する、請求項５記載のコンベヤオーブン。
【請求項７】
前記制御装置が、前記開口に対する前記食品の位置と、前記コンベヤの速度と、前記オーブンキャビティの所定の長さとに基づいて、前記開放位置又は閉鎖位置にあるように前記バッフルを制御する、請求項５記載のコンベヤオーブン。
【請求項８】
前記バッフルが、駆動ユニットを有するモジュールを有しており、駆動ユニットが、開放位置と閉鎖位置との間の前記バッフルの前記移動を制御する、請求項１記載のコンベヤオーブン。
【請求項９】
前記駆動ユニットが、モータと、リニアアクチュエータと、機械的な歯車・チェーン駆動装置と、ソレノイド弁とから成るグループから選択されている、請求項８記載のコンベヤオーブン。
【請求項１０】
前記駆動ユニットが、前記コンベヤによって運搬される食品が前記開口を通過するのに必要な時間だけ前記バッフルを前記開放位置に位置させる、請求項８記載のコンベヤ。
【請求項１１】
前記モジュールがさらに、食品、開放したバッフル、閉鎖したバッフル、及び開放したバッフルと閉鎖したバッフルとのあらゆる組合せから成るグループから選択された少なくとも１つの条件を検出するセンサを有する、請求項８記載のコンベヤ。
【請求項１２】
前記モジュールがさらに、前記開放位置と閉鎖位置との間で前記バッフルを移動させる機械的なリンク機構を有している、請求項８記載のコンベヤ。
【請求項１３】
前記機械的なリンク機構が、レールと、滑子と、１つ又は２つ以上のリンクとを有しており、前記駆動ユニットが前記リンクのうちの少なくとも１つを介して前記レールに沿って前記滑子を移動させ、前記バッフルが、前記滑子の運動に追従するように前記リンクのうちの別の１つを介して前記滑子に結合されている、請求項１２記載のコンベヤ。
【請求項１４】
少なくとも１つの開口と、該開口を通って延びたコンベヤとを有するオーブンキャビティを有するコンベヤオーブンを制御する方法において、該方法は、
前記オーブンキャビティに熱エネルギを提供し、
調理作業中に、食品が前記オーブンキャビティ内に配置されている時には前記開口をバッフルによって閉鎖し、これにより、前記開口を介する前記オーブンキャビティからの熱損失が、前記バッフルが開放位置にある場合よりも前記バッフルが閉鎖位置にある場合に減じられることを特徴とする、コンベヤオーブンを制御する方法。
【請求項１５】
駆動ユニットを用いて前記バッフルを前記開放位置と前記閉鎖位置との間において駆動し、これにより、前記開口が閉鎖されない又は閉鎖される、請求項１４記載の方法。
【請求項１６】
前記バッフルが、前記開口に対する前記食品の位置と、前記コンベヤの速度と、前記オーブンキャビティの所定の長さとに基づいて前記開放位置又は閉鎖位置にあるように制御される、請求項１５記載の方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
１．発明の分野
本発明は、エネルギ節約バッフル機構を備えたコンベヤオーブン及び方法に関する。
【０００２】
２．背景技術の説明
コンベヤオーブンは通常入口と出口との間の調理経路に沿ってコンベヤ上の食品を搬送する。調理経路に沿って提供される熱は入口及び出口を介してオーブンから逃げ出すことができる。損失された熱はオーブンの熱効率に深刻に影響するおそれがある。
【０００３】
したがって、コンベヤオーブンにおける熱損失を低減する必要がある。
【０００４】
発明の概要
本発明のコンベヤオーブンは、少なくとも１つの開口を有するオーブンキャビティを有する。コンベヤは、開口を介してオーブンキャビティ内へ延びるように位置決めされている。熱エネルギ源はオーブンキャビティ内に熱を提供する。バッフルは、開口内に配置されており、閉鎖位置と開放位置との間を作動可能である。開口を介したオーブキャビティからの熱損失は、バッフルが開放位置にある場合よりも、バッフルが閉鎖位置にある場合に減じられる。
【０００５】
本発明のコンベヤオーブンにおいて、開口は、入口及び出口から成るグループから選択された少なくとも１つである。
【０００６】
本発明のコンベヤオーブンは好適にはフレーム部材を有しており、バッフルはフレーム部材に結合されている。１つの実施形態において、フレーム部材は好適には、開口の上方に配置された、１対の、間隔をおいて配置されたペグを有している。バッフルは、ペグと係合する１対の垂直なスロットを有している。運動は、スロットの長さに沿ったバッフル及びペグのスライド運動である。
【０００７】
好適には、制御装置は、開口を通ってコンベヤによって運搬される食品の通過に必要な時間を除いてバッフルが閉鎖位置にあるように制御し、これにより、熱損失を最少限に抑える。バッフルはさらに、開放位置と閉鎖位置との間のバッフルの移動を制御する駆動ユニットを有するモジュールを有する。制御装置は、開口に対する食品の位置と、コンベヤの速度と、オーブンキャビティの所定の長さとに基づいてバッフルが開放位置又は閉鎖位置にあるように制御する。
【０００８】
好適には、駆動ユニットは、モータ、リニアアクチュエータ、機械的な歯車・チェーン駆動装置、及びソレノイド弁から成るグループから選択されている。さらに、駆動ユニットは、開口を通ってコンベヤによって運搬される食品の通過のために必要な時間だけバッフルを開放位置にさせる。
【０００９】
好適には、モジュールはさらに、食品、開放したバッフル、閉鎖したバッフル、及び開放したバッフルと閉鎖したバッフルとのあらゆる組合せ、から成るグループから選択された少なくとも１つの条件を検出するセンサを有する。モジュールはさらに、バッフルを開放位置と閉鎖位置との間で移動させる機械的なリンク機構を有する。
【００１０】
本発明のコンベヤオーブンの別の実施形態において、コンベヤオーブンはさらに、レールと、滑子と、１つ又は２つ以上のリンクを有する機械的なリンク機構を有する。電気的に駆動される装置は少なくともリンクの１つを介して滑子をレールに沿って移動させる。バッフルは、滑子の動作を追跡するためにリンクの別の１つを介して滑子に連結されている。
【００１１】
本発明の方法は、少なくとも１つの開口と、開口を通って延びたコンベヤとを有するオーブンキャビティを有するコンベヤオーブンを制御する。この方法は、オーブンキャビティに熱エネルギを提供し、調理作業中に、食品がキャビティ内に配置されている時にバッフルによって開口を閉鎖することを含む。開口を介するオーブンキャビティからの熱損失は、バッフルが開放位置にある場合よりもバッフルが閉鎖位置にある場合に減じられる。
【００１２】
バッフルは、駆動ユニットによって、開口が閉鎖されていない開放位置と、開口が閉鎖された閉鎖位置との間で駆動される。
【００１３】
本発明の方法の択一的な実施形態において、バッフルは、開口に対する食品の位置と、コンベヤの速度と、オーブンキャビティの所定の距離に基づいて、開放位置又は閉鎖位置に位置するように制御される。
【００１４】
図面の簡単な説明
本発明のその他の目的、利点及び特徴は、添付図面に関連した以下の詳細な説明を参照することによって理解されるであろう。添付図面において同じ参照符号は構造体の同じエレメントを示している。
【００１５】
図１は、本発明のコンベヤオーブンの１つの実施形態の一部をブロック図で、一部を平面図で示している。
【００１６】
図２は、本発明のコンベヤオーブンの別の実施形態の斜視図である。
【００１７】
図３は、図２のコンベヤオーブンの詳細３の斜視図である。
【００１８】
図４は、図４のバッフル機構の斜視図である。
【００１９】
図５は、本発明のコンベヤオーブンの別の実施形態の斜視図である。
【００２０】
図６は、図５の詳細６の斜視図である。
【００２１】
図７は、図５のコンベヤオーブンのバッフル機構の湯麺図である。
【００２２】
図８は、図５のコンベヤオーブンのバッフル機構の正面図である。
【００２３】
好適な実施形態の説明
図１を参照すると、本発明のコンベヤオーブン２０は、出口２２及び入口２４を備えたオーブンキャビティ２８を有している。コンベヤ２６は、矢印２７によって示された方向に食品を運搬するように位置決めされており、食品は入口２４を介してオーブンキャビティ２８に進入し、出口２２を介して退出する。モジュール３２及びモジュール３０はそれぞれ入口２４及び出口２２に隣接して配置されている。図１に示された実施形態において、モジュール３０及び３２はコンベヤ２６の上方に取り付けられている。バッフル３４及びバッフル３６はそれぞれモジュール３０及び３２に機械的に結合されている。制御装置４２はモジュール３０及び３２に電気的に接続されている。バッフル３４とモジュール３０とはバッフル機構を有しており、バッフル３６とモジュール３２とはバッフル機構を有している。
【００２４】
モジュール３０は、ソレノイド弁３７及び近接センサ３９として示された駆動ユニットを有している。モジュール３２は、ソレノイド弁３８及び近接センサ４０として示された駆動ユニットを有している。制御装置４２は、近接センサ３９及び４０からの信号に応答して、ソレノイド弁３７及び３８を制御し、バッフル３４及び３６を昇降させ、入口２４及び出口３６を介する熱エネルギの損失を制限する。近接センサ３９及び４０は、オーブンキャビティ２８の外側においてコンベヤ２６上の食品の存在を検出するために配置されている。
【００２５】
食品がコンベヤ２６上においてオーブンキャビティ２８を通過するときに食品を調理するためにオーブンキャビティ２８に熱を提供するための適切な熱エネルギ源が設けられている。例えば、ファンボックス４４及び１つ又は２つ以上のプレナム４６及び４８がオーブンキャビティ２８に連通されており、ファンボックス４４と、プレナム４６及び４８と、１つ又は２つ以上の空気戻し部（図示せず）とを含む経路に加熱された空気を循環させる。循環する空気は、ファンボックス４４に配置されることができるヒータ５０によって加熱される。プレナム４６及び４８は、コンベヤ２６に向かってインピンジメント空気のコラムを提供するように設計されていることができる。択一的に、又は付加的に、ファンボックス４４及びオーブンキャビティ２８と連通された同様のプレナムが、コンベヤ２６の下側に配置されることができる。択一的に、又は付加的に、放射ヒータ（例えば赤外線ヒータ）がコンベヤ２６の上側及び／又は下側に配置されることができる。
【００２６】
制御装置４２はバッフル３６及び３４の開閉を制御し、入口２４及び出口２２を介する熱損失を制限する。すなわち、制御装置４２は、食品が入口２４を通ってオーブンキャビティ２８に入るために必要な時間だけバッフル３６を開放させ、食品が出口２２を通ってオーブンキャビティ２８から退出するために必要な時間だけバッフル３４を開放する。入口２４の外側におけるコンベヤ２６上の食品の到着は近接センサ４０によって検出され、この近接センサは制御装置４２に進入信号を提供する。制御装置４２は、バッフル３６を開放する又は上昇させるようにソレノイド弁３８を制御することによって応答する。バッフル３６は、食品がオーブンキャビティ２８内に完全に入るまで開放したままである。次いで、制御装置４２は、バッフル３６を降ろす又は閉鎖するようにソレノイド弁３８を制御する。
【００２７】
オーブンキャビティ２８はあらゆる所定の長さであることができる。モジュール３０，３２は、コンベヤ２６上の食品の位置に関する情報を提供するために制御装置４２と通信する。制御装置４２は、コンベヤ速度と食品寸法とに基づいて、進入時間を決定し、この進入時間の間バッフル３６は入口２４を介して食品を進入させるために開放したままでなければならない。進入時間が満了すると、制御装置４２はソレノイド弁３８にバッフル３６を降ろさせる又は閉鎖させる。制御装置４２は、オーブンキャビティ２８の所定の長さに基づいて、オーブンキャビティ２８内の食品の移動時間を計算する。移動時間の満了時に、次いで制御装置４２はソレノイド弁３７に信号を提供し、バッフル３４を開放させ、出口２２を介して食品をキャビティ２８から退出させる。近接センサ３９は、食品がオーブンキャビティ２８から退出した時間を検出し、信号を制御装置４２に提供する。制御装置４２はこの信号に応答し、ソレノイド弁３７にバッフル３４を降ろさせる又は閉鎖させる。バッフル３４及び３６の開閉を制御することによって、コンベヤオーブン２０のエネルギ減少は、入口２４及び出口２２の継続的な完全開放条件と比較して、エアインピンジメントピザオーブンのために約３０％である。
【００２８】
図２〜図４を参照すると、本発明のコンベヤオーブンの択一的な実施形態は、コンベヤオーブン２０の入口２４に配置されたバッフル６０を有するバッフル機構を有している。二重バッフル機構（図示せず）はコンベヤオーブン２０の反対側の端部若しくは出口に配置されている。図３及び図４を参照すると、バッフル６０は、一方の垂直縁部の近傍に配置された切欠６６と、反対側の垂直縁部の近傍に配置された別の切欠６８とを有する細長いプレートである。バッフル６０及び切欠６６及び６８の形状は、コンベヤオーブン２０の入口２４を横切って手作業でバッフル６０の昇降を提供するために配置されている。これに関して、コンベヤオーブン２０のフレーム部材６２は、バッフル６０の切欠６６及び６８に係合するために水平方向で間隔を置いて配置された１対のペグ６４を有している。
【００２９】
切欠６６及び６８はそれぞれ、スロット７０に沿って垂直に間隔を置いて配置された複数のノッチ７２，７４に接続された垂直なスロット７０を有する。スロット７０及びノッチ７２，７４の配置は、バッフルをフレーム部材６２から完全に取り外すことなくバッフル６０の移動を提供する。このことは、バッフル６０をフレーム部材６２に緊密に固定するためのあらゆる必要性を排除する。バッフル６０は、高い熱に対して手を保護しながら、一般的な工具を用いて又は手によってスロット７０に沿って垂直に容易に移動されることができ、かつ水平にノッチ７２，７４又は７６内へ及びノッチから移動させられることができる。ペグ６４が最も上側のノッチ７２に位置している場合、バッフル６０は、エネルギ節約位置である下降した若しくは閉鎖した位置を占める。バッフル６０を完全に持ち上がった若しくは開放した位置に移動させるために、バッフル６０のリップ７８が掴まれることができ、バッフル６０を手作業で移動させる。バッフル６０は、まず持ち上げられ、次いで水平にスライドされ、これによりペグ６４がスロット７０に入り込む。次いでバッフル６０は、ノッチ７６がペグ６４のレベルに到達するまでスロット７０内を垂直にスライドすることによって持ち上げられる。次いで、バッフル６０は、ペグ６４がノッチ７６に入り込むまで水平に移動させられる。この位置において、食品は自由にオーブンキャビティ２８に進入することができる。エネルギ効率位置へ戻すために、バッフル６０は、ペグ６４がスロット７０に入り込むまで水平に移動させられ、次いで、ノッチ７２がペグ６４のレベルに到達するまで垂直方向下方へスライドさせられる。次いで、バッフル６０は、ペグ６４がノッチ７２に入り込むまで水平に移動させられる。中間のノッチ７４により、バッフル６０は、より低い高さを有する食品のために部分的に開放させられることができる。複数の異なる食品高さに対応するために付加的な中間のノッチが設けられることができることが当業者に明らかになるであろう。
【００３０】
図５〜図８を参照すると、本発明のバッフル機構の別の択一的な実施形態は、コンベヤオーブン２０の入口２４に配置されたバッフル機構９０を有している。複合バッフル機構（図示せず）は、コンベヤオーブン２０の反対側の端部若しくは出口に配置されている。バッフル機構９０はモジュール９２及びバッフル９４を有している。モジュール９２は、バッフル９４に機械的に結合されており、下降した若しくは閉鎖した位置と上昇した若しくは開放した位置との間でバッフル９４を移動させるために働く。モジュール９２は、バッフル９４を昇降させる機械的なリンク機構を駆動させるために働く電気モータ１００として示された駆動ユニットを有している。機械的なリンク機構は、リンク１０２と、リンク１０４と、レール９６において昇降するように構成された駆動アーム１０６とを含む。滑子は、レール９６において昇降するように位置決めされており、駆動アーム１０６と、リンク１０２を介してリンク１０４とに結合されている。駆動アーム１０６はバッフル９４にも固定されている。モータ１００はブシュ１０８を介してリンク１０４に接続されている。モータ１００は、リンク１０４及び１０２と、駆動アーム１０６及び滑子９８とのリンク機構を駆動して、レール９６において昇降させ、バッフル９４を閉鎖位置と開放位置との間で移動させる。バッフル９４の完全上昇位置又は完全下降位置の信号を提供するために、磁石１１０がホール効果センサ（図示せず）と組み合わせて使用され、信号はモータ１００を制御するために使用される。
【００３１】
モータ１００は様々な方法で作動させられることができる。バッフル９４を昇降させるためにモータ１００をスイッチオン又はスイッチオフするために単純なスイッチ（図示せず）が使用されることができる。１つ又は２つ以上のマイクロプロセッサを使用するより複雑な方法は、人間の介入無しにエネルギ節約を得るためにセンサ又は論理ベースアルゴリズムを有することができる。この方法は最適なエネルギ節約を提供するであろう。なぜならば、システムは、システムを作動させるための最も効率的な時間を決定するためにイベントの個々の解釈を必要としないからである。
【００３２】
本発明のコンベヤオーブンは、コンベヤにおける食品の位置に基づいて開閉するようにそれぞれが制御される入口バッフルと出口バッフルとを提供することによって熱効率を高める。コンベヤの速度に基づいてバッフルの開閉時間を計算するためにプロセス制御装置は近接センサ３９及び４０に応答する。
【００３３】
本発明は発明の好適な形式を特に引用することによって説明されたが、添付の請求項において定義された本発明の精神及び範囲から逸脱することなく実施形態に様々な変更及び修正が加えられることもできることは明らかになるであろう。
【図面の簡単な説明】
【００３４】
【図１】本発明のコンベヤオーブンの１つの実施形態の一部をブロック図で、一部を平面図で示している。
【図２】本発明のコンベヤオーブンの別の実施形態の斜視図である。
【図３】図２のコンベヤオーブンの詳細３の斜視図である。
【図４】図４のバッフル機構の斜視図である。
【図５】本発明のコンベヤオーブンの別の実施形態の斜視図である。
【図６】図５の詳細６の斜視図である。
【図７】図５のコンベヤオーブンのバッフル機構の湯麺図である。
【図８】図５のコンベヤオーブンのバッフル機構の正面図である。
【符号の説明】
【００３５】
２０  コンベヤオーブン、  ２２  出口、  ２４  入口、  ２６  コンベヤ、  ２８  オーブンキャビティ、  ３０，３２  モジュール、  ３４，３６  バッフル、  ３７，３８  ソレノイド弁、  ３９，４０  近接センサ、  ４２  制御装置、  ４４  ファンボックス、  ４６，４８  プレナム、  ６０  バッフル、  ６４  ペグ、  ６６，６８  切欠、  ７０  スロット、  ７２，７４，７６  ノッチ、  ７８  リップ、  ９０  バッフル機構、  ９２  モジュール、  ９４  バッフル、  ９６  レール、  １００  電気モータ、  １０２，１０４  リンク、  １０６  駆動アーム、  １０８  ハウジング、  １１０  磁石
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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