КОНВЕЙЕРНАЯ ПЕЧЬ
CONVEYOR OVEN

Область техники, к которой относится изобретение
Настоящее изобретение относится, в общем, к конвейерным печам и, в частности, к конвейерной печи, которая может обеспечивать непрерывную точную тепловую обработку различных пищевых изделий, которые требуют использования различного времени тепловой обработки и температурных профилей, при этом предотвращая потерю тепла.
Уровень техники
Конвейерная печь обычно имеет первое отверстие, через которое сырое пищевое изделие поступает в печь, и второе отверстие с противоположного конца печи, через которое приготовленное пищевое изделие выходит из печи. Для перемещения пищевых изделий через нагретую полость между первым и вторым отверстиями обычно используется конвейерная лента из нержавеющей стали. Конвейерная лента продолжается через оба отверстия на достаточное расстояние для обеспечения безопасной загрузки и выгрузки пищевых изделий. Эта компоновка позволяет размещать пищевые изделия на конвейерной ленте на непрерывной основе для обеспечения последовательной тепловой обработки в установленном режиме.
Когда торговая организация общественного питания, например ресторан, предлагает для продажи пищевые изделия, подлежащие тепловой обработке при одном и том же профиле температур в течение одного и того же периода времени, конвейерная печь является особо преимущественным оборудованием. Операторы должны только установить температуру, частоты вращения вентиляторов и скорость конвейерной ленты в зависимости от тепловой обработки выбранных продуктов. После установки трех вышеуказанных параметров печь может функционировать непрерывно без дополнительных регулировок. С помощью конвейерной печи даже лица, которые не имеют опыта в области тепловой обработки, могут приготовить высококачественные пищевые продукты посредством тепловой обработки, помещая их на конвейерную ленту конвейерной печи. Несложное управление и высокая производительность обеспечивают высокий спрос на конвейерные печи в ресторанах и других торговых предприятиях общественного питания.
Однако конвейерные печи также имеют много недостатков. Например, большинство торговых организаций общественного питания предлагают множество различных пищевых изделий, таких как пицца, цыплята, овощи и пироги, которые требуют широкого диапазона периодов времени тепловой обработки и температурных профилей. Даже отдельный заказ еды в ресторане может включать в себя различные пищевые изделия. При этом различные пищевые изделия требуют различных периодов времени тепловой обработки. Конвейерные печи очень эффективны для тепловой обработки схожих пищевых изделий, но не для тепловой обработки различных пищевых изделий, которые требуют весьма отличающихся периодов времени приготовления и профилей температуры.
Соответственно, желательно предложить усовершенствованную конвейерную печь.
Раскрытие изобретения
По предпочтительному варианту выполнения настоящего изобретения конвейерная печь включает в себя корпус, конвейерную ленту, первую и вторую дверцы и источник тепла. Корпус включает в себя полость и первое и второе отверстия. Конвейерная лента предназначена для размещения и транспортировки пищевых изделий в полость и из полости через первое и второе отверстия. Конвейерная лента включает в себя секцию загрузки и секцию выгрузки пищевых изделий. Первая и вторая дверцы закрывают первое и второе отверстия, соответственно, во избежание выпуска тепла из полости через первое и второе отверстия во время эксплуатации. Источник тепла, предназначенный для получения различных периодов времени тепловой обработки и профилей температур для пищевых изделий различных типов, обеспечивает подачу тепла в полость для нагрева пищевого изделия, помещенного на участок конвейерной ленты, расположенный внутри полости.
Все отличительные признаки и преимущества настоящего изобретения станут понятными из приведенного ниже подробного описания.
Краткое описание чертежей
Само изобретение, а также предпочтительный режим его использования, другие объекты изобретения и его преимущества станут наиболее понятны после изучения приведенного ниже подробного описания пояснительного варианта выполнения со ссылкой на приложенные чертежи.
На фиг. 1 показан вид спереди конвейерной печи по предпочтительному варианту выполнения настоящего изобретения;
на фиг. 2 - вид в разрезе конвейерной печи из фиг. 1 по предпочтительному варианту выполнения настоящего изобретения;
на фиг. 3 - схематичный чертеж системы нагрева и притока воздуха внутри конвейерной печи из фиг. 1 по предпочтительному варианту выполнения настоящего изобретения;
на фиг. 4a-4e - способ тепловой обработки пищевых изделий по отдельности в конвейерной печи из фиг. 1 по предпочтительному варианту выполнения настоящего изобретения;
на фиг. 5a-5d - способ непрерывной тепловой обработки пищевых изделий в конвейерной печи из фиг. 1 по предпочтительному варианту выполнения настоящего изобретения.
Осуществление изобретения
Со ссылкой на чертежи и, в частности, на фиг. 1 и 2, показаны вид спереди и вид в разрезе конвейерной печи по предпочтительному варианту настоящего изобретения. Показано, что конвейерная печь 10 образована корпусом 11, имеющим полость 12. Корпус 11, а также полость 12 имеют первое отверстие 18 и второе отверстие 19. Конвейерная печь 10 включает в себя систему нагрева и притока воздуха (не показана) для подачи тепла в полость 12 с целью нагрева пищевых изделий, которые переносятся в полость 12 через первое отверстие 18 на металлической конвейерной ленте 20. Конвейерная лента 20 имеет верхнюю поверхность 23 и нижнюю поверхность 24. Поскольку верхняя поверхность 23 и нижняя поверхность 24 являются частями конвейерной ленты 20, верхняя поверхность 23 и нижняя поверхность 24, являются по существу, идентичными в любой заданный момент времени. Конвейерная печь 10 также включает в себя первую дверцу 16 для закрывания первого отверстия 18 и вторую дверцу 17 для закрывания второго отверстия 19, когда это целесообразно.
Конвейерная печь 10 также включает в себя панель 15 управления. Панель 15 управления предпочтительно имеет сенсорный экран, но она также может иметь клавиатуру и жидкокристаллический дисплей. Оператор может вводить команды, например, режимы операций, температуры тепловой обработки внутри камеры 12, время тепловой обработки, частоту вращения вентилятора и т.д. с панели 15 управления для приведения в действие органов управления применительно к тепловой обработке любых пищевых изделий, помещенных внутрь полости 12. Панель 15 управления предпочтительно связана с запоминающим устройством для хранения различных данных по тепловой обработке, таких как время тепловой обработки, температура тепловой обработки и частота вращения вентилятора для различных пищевых изделий по наименованиям или графическим изображениям соответствующих пищевых изделий.
В корпусе 11 размещается конвейерная лента 20, имеющая секцию 21 загрузки пищевых изделий для размещения различных сырых пищевых изделий, и секцию 22 выгрузки пищевых изделий для собирания различных готовых пищевых изделий, после их прохождения через полость 12. Любое пищевое изделие, предназначенное для тепловой обработки, первоначально может быть помещено на секцию 21 загрузки пищевых изделий. Конвейерная лента 20 соединена с шаговым электродвигателем (не показан), который управляет линейным перемещением конвейерной ленты 20 внутри и снаружи полости 12. Поскольку секция 21 загрузки пищевых изделий и секция 22 выгрузки пищевых изделий являются частью конвейерной ленты 20, поверхности секции 21 загрузки пищевых изделий и секции 22 выгрузки пищевых изделий являются, по существу, идентичными в любой заданный момент времени.
Первое и второе отверстия 18 и 19 могут быть закрыты первой и второй дверцами 16 и 17, соответственно, во время тепловой обработки, а также когда конвейерная печь 10 находится в нерабочем режиме (т.е. когда внутри полости 12 отсутствуют пищевые продукты, и конвейерная лента 20 не движется). Первая и вторая дверцы 16, 17 предотвращают потерю тепла из полости 12 через первое и второе отверстия 18, 19, соответственно, всякий раз, когда пищевые продукты не транспортируются внутри и снаружи полости 12 на конвейерной ленте 20.
Кроме того, корпус 11 также содержит верхнюю камеру 35 и нижнюю камеру 38. Верхняя камера 35 соединена с верхним соплодержателем 34. Нижняя камера 38 соединена с нижним соплодержателем 37. Верхний соплодержатель 34, верхняя камера 35, нижний соплодержатель 37 и нижняя камера 38 являются частью системы нагрева и притока воздуха конвейерной печи 10, так чтобы нагретый воздух в верхней камере 35 и нижней камере 38 имел газообразное сообщение с полостью 12 через верхний соплодержатель 34 и нижний соплодержатель 37, соответственно. Верхний соплодержатель 34 включает в себя множеств верхних конических сопел 25, а нижний соплодержатель 37 включает в себя множество нижних конических сопел 26. Сопла 25, 26 предназначены для направления горячих воздушных потоков под давлением к пищевым изделиям, расположенным на участке конвейерной ленты 20, находящейся внутри камеры 12. Несмотря на то, что воздух проходит в полость 12 через верхний соплодержатель 34 и нижний соплодержатель 37, специалистам в этой области будет понятно, что верхняя камера 35 или нижняя камера 38 могли бы иметь газообразное сообщение с камерой 12 посредством различных конфигураций отверстий для выпуска воздуха, таких как трубы, прямоугольные отверстия и т.п. Кроме того, воздух может поступать в полость через одну из камер, т.е. верхнюю камеру 35 или нижнюю камеру 38, или через обе вышеуказанные камеры.
Для дополнительного нагрева и подачи тепла к пищевым изделиям, расположенным внутри камеры 12, по усмотрению внутри камеры 12 между конвейерной лентой 20 и нижним соплодержателем 37 или между конвейерной лентой 20 и верхним соплодержателем 34 может быть установлен инфракрасный нагревательный элемент 36. Специалистам в этой области будет понятно, что вместо инфракрасного нагревательного элемента 36 могут быть использованы другие нагревательные средства, например, микроволны, пар или их комбинация.
На фиг. 3 показан схематичный чертеж системы нагрева и притока воздуха внутри конвейерной печи 10 по предпочтительному варианту выполнения настоящего изобретения. Воздух внутри полости 12 сначала нагнетается в камеру 31 нагревателя через впускное отверстие 30. Камера 31 нагревателя включает в себя нагреватель 39. После достаточного нагрева нагревателем 39 горячий воздух направляется в верхнюю камеру 35 через верхний вентилятор 32 и в нижнюю камеру 38 через нижний вентилятор 33. Сжатый горячий воздух, образованный внутри верхней камеры 35, затем направляется в полость 12 через множество сопел 25, расположенных в верхнем соплодержателе 34 (см. фиг. 2). Аналогично, сжатый горячий воздух, образованный внутри нижней камеры 38, затем направляется в полость 12 через множество сопел 26, расположенных в нижнем соплодержателе 37 (см. фиг. 2). Несмотря на то, что нагретый воздух, как показано на фиг. 3, направляется в верхнюю камеру 35 и нижнюю камеру 38 через отдельные вентиляторы, специалистам в этой области техники будет понятно, что нагретый воздух может направляться в обе камеры, т.е. верхнюю камеру 35 и нижнюю камеру 38, через один вентилятор.
Предпочтительно, диаметр отверстий сопел 25, 26 может составлять ¼ʺ-½ʺ (6,35-12,7 мм). Каждое из сопел 25, 26 может образовывать поток сжатого горячего воздуха с зоной охвата диаметром 1ʺ (25,4 мм), направленный к пищевым изделиям, расположенным на участке конвейерной ленты 20, находящемся приблизительно в 4ʺ (101,6 мм) от верхнего соплодержателя 34 или нижнего соплодержателя 37. После размещения пищевого изделия на конвейерной ленте 20 в центре полости 12 конвейерная лента 20 может останавливаться, и потоки сжатого горячего воздуха могут быть направлены к пищевому изделию, расположенному на конвейерной ленте 20, для начала процесса тепловой обработки. На этом этапе конвейерная лента 20 может совершать легкое возвратно-поступательное движение (т.е. слева направо и справа налево). Например, конвейерная лента 20 может совершать колебательные движения в диапазоне от ½ʺ (12,7 мм) слева от места остановки до ½ʺ (12,7 мм) справа от места остановки для увеличения зоны охвата потока горячего воздуха, направленного на пищевое изделие на конвейерной ленте 20, и предотвращения перегрева пищевого изделия в любом месте, расположенном непосредственно под одним из сопел 25 или непосредственно над одним из сопел 26. Специалистам в этой области будет понятно, что размещение сопел 25 в верхнем соплодержателе 34, а также размещение сопел 26 в нижнем соплодержателе 37 будет выполняться таким образом, чтобы незначительное легкое возвратно-поступательное движение конвейерной ленты 20 было достаточным для перемещения на расстояние слева направо между отдельными соплами в верхнем соплодержателе 34 и нижнем соплодержателе 37.
В предпочтительном варианте осуществления настоящего изобретения конвейерная печь 10 имеет, по меньшей мере, два режима функционирования, а именно, периодический режим и непрерывный режим. На фиг. 4а-4е показан периодический режим функционирования, а на фиг. 5а-5d показан непрерывный режим функционирования.
Применительно к периодическому режиму функционирования первое сырое пищевое изделие RF-1 первоначально размещается на секции 21 загрузки пищевых изделий (см. фиг. 2), как показано на фиг. 4а. На панели 15 управления изображены пищевые изделия различных типов, например, «16-дюймовая (40,64 см) пицца пепперони», «12 куриных грудок» и т.д. Выбор пользователем пищевого изделия, показанного на панели 15 управления, инициирует функционирование в периодическом режиме. Достаточно сказать, что выбор пищевого изделия с панели 15 управления должен соответствовать первому сырому пищевому изделию RF-1. На этом этапе открывается первая дверца 16 печи, и первое сырое пищевое изделие RF-1 транспортируется в полость 12 на конвейерной ленте 20 (т.е. верхняя поверхность 23 конвейерной ленты движется слева направо, как показано на фиг. 4b). После размещения первого сырого пищевого изделия RF-1 внутри камеры 12, первая дверца 16 автоматически опускается и закрывает первое отверстие 18, как показано на фиг. 4с, для предотвращения потери тепла из полости 12 во время тепловой обработки первого сырого пищевого изделия RF-1.
Во время процесса тепловой обработки сжатый горячий воздух направляется с помощью верхнего и нижнего соплодержателей 34, 37 через сопла 25, 26 в полость 12 в течение периода времени и с частотами вращения вентиляторов и температурами тепловой обработки, предварительно сохраненными в панели 15 управления, для выполнения тепловой обработки пищевых изделий, по существу, сходных с изделием, представленным в виде выбранного пищевого изделия. На фиг. 4с показано, что первое сырое пищевое изделие RF-1 расположено по центру между отверстиями 18 и 19. После размещения первого сырого пищевого изделия RF-1 внутри полости 12 первое сырое пищевое изделие RF-1 будет оставаться в таком положении в течение цикла тепловой обработки, так чтобы участок первого сырого пищевого изделия RF-1, который находится под одним из сопел 25 или над одним из сопел 26, оставался, в общем, в этом положении в течение цикла тепловой обработки.
Тем временем второе сырое пищевое изделие RF-2 может быть расположено на секции 21 загрузки пищевых изделий (см. фиг. 2), как показано на фиг. 4с, и может быть выбрано соответствующее пищевое изделие, отображенное на панели 15 управления. Второе сырое пищевое изделие RF-2 может быть, по существу, таким же, как и первое сырое пищевое изделие RF-1, которое требует такого же времени тепловой обработки и частот вращения вентиляторов для выполнения надлежащей тепловой обработки, или второе сырое пищевое изделие RF-2 может полностью отличаться от первого сырого пищевого изделия RF-1 и требовать совершенно другого времени тепловой обработки и частот вращения вентиляторов для выполнения надлежащей тепловой обработки. После полной тепловой обработки первого сырого пищевого изделия RF-1 открываются обе дверцы, т.е. первая дверца 16 и вторая дверца 17, и полностью приготовленное пищевое изделие (теперь CF-1) направляется на секцию 22 выгрузки пищевых изделий (см. фиг. 2) на конвейерной ленте 20 (т.е. на верхней поверхности 23 конвейерной ленты, движущейся слева направо), а второе сырое пищевое изделие RF-2 транспортируется с секции 21 загрузки пищевых изделий в полость 12, как показано на фиг. 4d.
После размещения второго сырого пищевого изделия RF-2 внутри полости 12 обе дверцы, т.е. первая и вторая дверцы 16, 17, автоматически опускаются и закрывают первое и второе отверстия 18, 19, соответственно, во избежание потери тепла из полости 12 во время тепловой обработки второго сырого пищевого изделия RF-2, как показано на фиг. 4е. На этом этапе первый приготовленный пищевой продукт CF-1 может быть удален с секции 22 выгрузки пищевых изделий, и на секции 21 загрузки пищевых изделий может быть размещен третий сырой пищевой продукт RF-3.
Вышеуказанная последовательность может выполняться многократно для пищевых изделий различных типов. Поскольку оператор может вводить различное время тепловой обработки, любые из вышеуказанных пищевых изделий могут полностью отличаться друг от друга.
Специалистам в этой области техники будет понятно, что в случае, когда тепловой обработке должно быть подвергнуто только одно пищевое изделие, только одна створка из первой и второй створок 16, 17 будет подниматься или опускаться согласно перемещению пищевого изделия в полость 12 или из нее.
Если пользователь желает подвергнуть тепловой обработке множество, по существу, схожих пищевых изделий наиболее быстрым образом, пользователь может выбрать непрерывный режим функционирования на панели 15 управления. Во время непрерывного режима функционирования конвейерная лента 20 непрерывно движется в одном направлении согласно выбору оператора. Первоначально первое сырое пищевое изделие RF-1 помещают на секцию 21 загрузки пищевых изделий (см. фиг. 2), как показано на фиг. 5а. Во время непрерывного режима функционирования первая и вторая дверцы 16, 17 полностью поднимаются на весь период функционирования. Например, сырые пищевые изделия могут быть помещены на секцию 21 загрузки пищевых изделий (см. фиг. 2), и приготовленные пищевые изделия могут быть убраны с секции 22 выгрузки пищевых изделий (см. фиг. 22) после прохождения тепловой обработки внутри полости 12. В сущности, непрерывный режим схож со стандартным способом функционирования обычных конвейерных печей, как показано на фиг. 5b и 5с. После того как множество, по существу, схожих пищевых изделий пройдет тепловую обработку, оператор может сделать выбор с панели 15 управления для перевода конвейерной печи 10 в нерабочий режим, при этом первая и вторая дверцы 16, 17 будет находиться в закрытом положении, как показано на фиг. 5d.
Как описано выше, настоящее изобретение предлагает усовершенствованную конвейерную печь для непрерывной тепловой обработки широкого ряда пищевых изделий, при этом предотвращая потери тепла для повышения коэффициента использования энергии.
Несмотря на то, что изобретение было представлено и описано со ссылкой на предпочтительный вариант выполнения, специалистам в это области будет понятно, что могут быть внесены различные изменения применительно к форме и элементам конструкции без отклонения от сущности и объема изобретения.