专利名称：电子食品加热系统和方法
技术领域：
本发明涉及加热食品的设备和方法。更具体地，本发明涉及一种加热薄的圆形食品(如饼)的厨房电器。
背景技术：
饼通常被相对大量地制作，然后冷冻用于以后食用。虽然饼也可以凉吃，但通常在进餐之前将其加热以显著增强其口感和嚼头。为加热饼，当前的一种主要方法是将它们在热金属表面(例如烤盘或煎锅)上加热。在墨西哥，传统上使用被称为“饼锅(el comal)”的很重的铁锅，这种加热饼的方法是非常好的，因为其加热的玉米饼(corn tortillas)和面饼(flour tortillas)口感最好、质量最佳。已发现在使用饼锅和其它常规方法进行的烹调中，通常对玉米饼加热的时间应比面饼加热的时间长。
使用饼锅和其它常规方法的缺点是它们通常非常耗时，需要常人监督以保证质量和安全，并需要使用“烤盘”或锅加上外部热源(例如炉子或火)。还存在着其它的方法，例如在微波中、对流烤箱中、或直接在火炉或烤架上对饼进行加热。然而，这些方法同样需要常人监督，一些方法因为引起失火的危险而不安全，并且发现在所加热的玉米饼和面饼的口感和质量方面，所有方法的生产一致性都不可靠。
在家庭中，通常所有的家庭成员都在同一时间吃饭，并因此优选地在一次加热多张饼。类似地，在饭店中，通常需要在同一时间加热大量的饼。
然而，在家庭环境中，用于加热饼的表面有限，通常不足以同时为所有家庭成员加热足够的饼。在饭店中，根据各种情况，有时可能没有足够的空间来加热足够的饼来满足特定时间的客户需求。
为解决同时加热大量的饼的问题，一种可能的解决方案是提供特定类型的大容量烘烤器(toaster)。例如，美国专利6,116,150描述了一种“多层烘烤器”。在该专利中描述的多层烘烤器包括垂直延伸的、具有多个模块的圆柱形结构，这些模块可以在单个壳体中一体地结合在一起，或者可以分开地相互堆叠。各模块至少包括一个单元，各单元具有向该单元内开孔的水平定向孔。因而，可以在该多层烘烤器中加热饼。然而，如果将该多层烘烤器用作饼加热器，则其具有严重的缺点。例如，在多层烘烤器中，各加热单元通过隔热层与其垂直相邻的加热单元分开，并包括食品接收烤架(grill)、位于该烤架上方的上加热元件、以及位于该烤架下方的下加热元件。因此，如果在烤架上对饼加热，则每张饼需要两个加热元件。
应该明白，在加热过程中，饼中存在的气泡会使饼膨胀，这样，如果多层烘烤器用作饼加热器，则其缺点的另一示例是这将导致饼的一部分与加热元件接触，可能引起饼燃烧，由于有引起失火的危险，而造成不安全的情况。多层烘烤器如果用作饼加热器，则其缺点的又一示例是如果在同一时间加热一批饼，那么需要在同一时间从加热设备拿出所有的饼，这也是很容易理解的。然而，虽然多层烘烤器包括允许在同一时间拿出多个烤片的机构，但该机构很复杂，从制造的角度看显得非常昂贵，并且从功能性的角度看，明显地不能满足全部的实践或需求。
发明内容
本发明的一个目的是提供同时加热许多饼的设备和方法。
另一目的是提供一种加热饼的设备，其可使设备中的加热元件最少。
另一目的是提供一种加热饼的设备，其包括可减少或消除饼在被加热过程中燃烧的可能性的装置。
另一目的是提供一种加热饼的设备，其包括一系统以允许厨师方便地将许多饼同时放置在设备中，并方便地同时拿出该许多饼。
本设备利用美国的110到220伏(其它国家为220到240伏)标准交流电工作。该电器可以在家庭中使用或在商业上使用，用于一次加热数量在1到6张范围内的玉米饼或面饼。然而，应该理解，该设备可以用于加热其它薄的相对平的食品，例如皮塔饼面包。
电流为位于单元内的加热元件提供能量，并因此提供所需的热来加热布置在多个圆形载运盘(1oading tray)上的饼。载运盘被设计为通过垂直枢轴管(pivot tube)工作，枢轴管允许载运盘进行枢转摆动动作以有效地加载和卸载饼。该设备包括带有选择器按钮和开关的控制单元，利用基于口味测试和为加热玉米饼或面饼专门设计的缺省设置对其编程。控制单元中附加的选项考虑了一次加热1到6张饼设计的缺省设置。还在控制单元中设计了用于单个使用者调节加热持续时间的附加选择器。一旦饼被加载，并在控制单元中进行了选择，则用于“开始”或“结束”的按钮或开关将该单元通电达加热周期或将该单元断开。
在加热周期结束后，嘟嘟声或其它声音将通知使用者饼被加热好了。
所并入的附图构成了本说明书的一部分，示出了本发明的实施例，并与文字说明一起用于解释本发明的原理和实施方式。
在附图中图1是根据本发明一个实施例的饼加热器在盘位于关闭位置时的主视图；图2是图1的饼加热器的后视图；图3是根据图1的饼加热器处于打开位置的主视图；图4是图3的饼加热器的侧视图；图5是图1的设备的一个盘的俯视图；图6是图1的设备的多个盘的俯视图；图6a是图1的设备的多个盘的侧视图；图6b是图6a的设备的手柄部分沿线6b-6b的截面图；图7是后面被去除了的图1的设备的视图；图8是图1的设备的一个加热元件的俯视图；图9是图1的设备的内部结构的视图；
图10是图1的设备的压缩烤架(compression grill)系统的一个部件的视图；图11是图1的设备的压缩烤架系统的另一个部件的视图；图12是图1的设备的压缩烤架系统的视图；图13是图1的设备的俯视图；图14是图13的设备沿线14-14的切除侧视图；图15是图13的设备沿线14-14的另一切除侧视图；图16是示出了图1的设备的操作的流程图；图17示出了图1的设备的控制面板；图18示出了图1的设备的控制面板的另选实施例；图19是用于传导加热的饼加热器的另选实施例在打开位置的主视图；图20是图19中所示的饼加热器的实施例在关闭位置的主视图；图21是图19的设备的内部视图；图22是图20的设备的内部视图；图23是图19的设备的一部分的内部视图；图24是图19的设备的一部分的分解视图；图25是新颖的饼铲的俯视图；以及图26是图25的新颖的饼铲的侧视图。
具体实施例方式
现在将描述本发明的电子食品加热器的实施例。本领域普通技术人员应意识到下面对本发明的详细描述仅仅是示例性的，并不想以任何方式对本发明进行限制。受益于本公开，本领域普通技术人员可以很容易地想到本发明的其它实施例。现在对附图中示出的本发明的实施方式进行详细说明。在整个附图和下面的详细说明中将使用相同的附图标记来表示相同或类似的部件。
为了清楚起见，本文所描述的实施方式中并未示出和说明所有的常规特征。当然，应该意识到，在任何这种实际实施方式的开发中，必须进行许多实施具体决策以实现开发者的具体目标，例如符合应用相关的限制和商业相关的限制，这些特定的目标对于不同的实施方式以及不同的开发者是不同的。此外，应该意识到，这种开发效果将是复杂和耗时的，但对于受益于本公开的本领域普通技术人员来说，却是例行采用的设计。
图1和图2分别是本发明的饼加热器10的一个实施例的主视图和后视图。饼加热器10包括大体圆柱形的壳体12，该壳体具有基本上平的顶部14和多个盘16(它们处于关闭位置)。控制面板18位于顶部14上，且供电线(power cord)20用于向设备供电。
图3和图4示出了盘16处于打开位置用于加载饼时的饼加热器10。手柄24基本上是杆形的并与各个盘16相连接，从而使用者可以握住该手柄24而同时将所有的盘一起移动。当盘处于图3和图4中所示的打开位置时，厨师可以在每个盘16上放一张饼。
图5示出了一个盘16，其包括圆形支撑部件26和烤架28。支撑部件26具有与该支撑部件的一个边缘相连接的连接器部件29，且该连接器部件29具有圆形的外部分30和路径(curricular)内部分32，并且该内部分包括圆孔34。支撑部件26包括绕其内周边的凸缘36以支撑烤架28，从而烤架可以架在支撑部件26上，并可在清洁时从该设备中拿出。各烤架28包括圆形的外部件38和多个平行的直部件40，这些直部件相互隔开且它们的各端与圆形的外部件38相连接。如图6所示，多个盘16一个摞一个地定位，并相互隔开。
图6a和图6b示出了手柄24的操作。手柄24基本上是杆形的，并包括沿其大致长度(但手柄的最上部除外)形成的狭槽41。该狭槽与形成在各盘16上的凸缘42配合，从而可以移开手柄(图6a)，以使使用者能够分别地转动各盘，或可以通过将手柄向下滑动到凸缘上而与凸缘42啮合。当手柄24与凸缘42相啮合时，通过抓住部件43，使用者可以使所有的盘16一起旋转。检测器板44也与手柄24相连接，该检测器板44可以被位于壳体12中的相邻检测器44检测到，以确定盘是打开还是关闭。
在图7中示出了后面被去掉了的该设备。示出了加热元件46，且各加热元件46都安装在垂直支柱48上。电能和控制部件50安装到平板52上，平板52位于顶部14下方以及最上面的加热元件46的上方。
图8示出了一个加热元件46。在该设备中有7个加热元件46。各加热元件46包括两个部件电阻元件54和酚醛板56。电阻元件54是容易获得、广泛使用、平带状的镍铬元件。酚醛板56是刚性耐用的耐热、不导电材料。板56基本上是圆形的，并具有切入其周边(perimeter)内的凹槽，以使电阻元件54可以绕板56缠绕，这些缠绕被称为匝。
最上面的加热元件和最下面的加热元件46被称作单侧边。这种结构具有仅位于板一侧的电阻元件54，从而，从该单侧结构输出的热主要出现在一个方向中。中间的五个加热元件46是双侧的，并在板56的两侧具有电阻元件54。该结构导致在两个相对的方向上供热。因而，可以看到盘16上的食品可以由来自两个加热元件46的热辐射同时从上面和下面加热。
应该理解，为确保一致地加热从最上面的食品到最下面的食品，期望的是使加热室中的热均匀。在某些情况下，由于热有聚集到该室的顶部的趋势，因此可能要求各加热元件46的热输出不同。可以通过现有技术中已知的方法使一个加热元件与另一加热元件的热输出不同。例如，可以通过使各加热元件46处的电阻元件的匝数或长度不同，或者通过控制进入各加热元件46的电流量来产生不同的热输出。
转到图9，其示出了该设备的切除视图。加热元件46被安装在垂直支柱48上。上加热元件60位于设备的顶部，并且该上加热元件60是单侧的，电阻元件54在酚醛板56的底部，以使热主要向下导向。类似地，最下面的加热元件62位于设备的底部，并且是单侧的，电阻元件54仅在酚醛板56的顶部，以将热主要向上导向。其它的五个加热元件46是双侧的，并在其顶部侧和底部侧都具有电阻元件。垂直枢轴管58安装到壳体12上，且盘16的连接器部件29与该枢轴管相连接。
图10到图12示出了压缩烤架组件66。压缩烤架组件66包括安装支架68，其与壳体12相连接。安装支架68包括6个带凸缘狭槽70，带凸缘狭槽70形成为用于容纳安装部件72。压缩烤架组件66还包括6个压缩烤架74，各压缩烤架74具有两个环76和78，且环76和78与部件80和82相连接，部件80和82使这些环相互连接，并连接到安装部件72。带凸缘狭槽70和部件72配合，以允许使用者可以在进行清洁时将烤架74从设备去除。
从图9可以看出，当盘位于关闭位置时，在各个盘16的上方随即定位一个压缩烤架74。应该明白，在加热时，饼中的气泡会使饼膨胀。由于加热元件与饼靠得较近，因此没有足够的用于膨胀的空间。压缩烤架74强迫饼保持相对平坦。压缩烤架74确保该饼可以很方便地拿出，并且不会接触加热元件。
图13示出了该设备的俯视图。图14和图15示出了该设备沿图13的线14-14的截面图。图14示出了没有盘16的设备，而图15示出了有盘16的设备。
现在可以理解该设备的操作了。将所有盘16同时摆动到打开位置(见图3至图4)，并将薄食品放在盘16上。盘16绕枢轴管58转动而摆动。虽然所有的盘16都能够独立摆动，但它们共用一个手柄24。手柄24允许使用者进行单点控制，而无需单个地打开和关闭所有这六个单元。
手柄24还包含允许控制电路检测盘何时处于打开位置或关闭位置的特征。在接触或靠近检测器44时进行该反馈，该反馈被认为是一种安全特征以及确保更好的加热环境的措施。
手柄24可以移开，而允许盘16以径向的方式独立运动。在需要清洗或更换盘时，需要移开该手柄。
枢轴管58也被设计为可以被移开，并且具有将管锁定在适当位置的特征。只有在更换或清洁盘16时才移开枢轴管58。
盘16包含可移动烤架28。该烤架28卡在适当的位置，并可在清洗时移出，烤架28上可覆盖特富龙(Teflon)以防粘。
一旦食品被放置在盘16上，使用者通过将这些盘摆动到关闭位置(图1至图2)而关闭这些盘。使用者随后操作图16和图17中示出的设备的控制器，以控制构成了控制系统的电能和控制部件50。图16示意性地示出了该装置的操作，而图17示出了控制面板18。图19示出了控制面板18的另选实施例。
开/断开关99允许使用者控制到设备的电能。食品类型选择控制器100允许使用者依据待加热/变暖的食品类型来选择预定的设置。就应用于饼而言，该选择考虑是玉米还是面(步骤102)。通过口味测试，我们发现为获得最佳的口味和嚼头，玉米饼的加热时间要长于面饼的加热时间。更具体地，我们发现，玉米饼应加热得比面饼长大约50％到大约80％(通常大约65％)。例如，饼加热器的优选实施例使用大约1200瓦的功率，且在该功率水平，面饼应加热大约35秒，而玉米饼将加热大约58秒。因而，当使用者为“玉米”设置了类型选择控制器100时，该设备自动将饼的加热时间比使用者为“面”设置控制器100时的加热时间长65％。在另选的实施例中，不改变时间，对于玉米和面时间都是一样的，但功率被改变，从而用于玉米饼的功率比用于面饼的更多，优选地，功率多大约50％到大约80％。在任一种情况下，重要的因素是施加到玉米饼的热量应比施加到面饼上的多。作为另外的另选例，该选择可以包括用于皮塔饼或其它食品(在图16上用“其它”表示)的设置。在完成预定的加热时间之后，控制系统断开对加热元件46的供电，并发出声音以提醒使用者(步骤116)。
定时调节控制器104允许使用者改变食品被加热的时间量。定时调节控制器104允许使用者从控制电路中所编程的预定最小时间量或最大时间量(或之间的任何时间量)中进行选择(步骤106)。例如，如果使用者利用选择控制器100选择了“玉米”，则使用者可以利用定时调节控制器104改变确切的加热时间，从而该时间是“玉米”的预设值、或取决于使用者的喜好而比该预设值稍大或稍小的时间。量选择控制器108是节能特征。取决于所估计的食用量，使用者可能仅选择最上面三个室进行加热，或所有的六个室进行加热(步骤110)。例如，为自己准备伙食的人可能只食用2到3张饼，而四口之家可能要食用6到12张饼。开始按钮112允许使用者在进行了所有选择之后开始加热过程(步骤114)。
图18示出了控制面板18的另选实施例。该另选实施例与图17的不同之处主要在于图18的实施例包括倒计时器LCD(液晶显示)显示器120和定时/加热强度LCD显示器122。此外，图18的实施例利用指示器124提供了使用者选择的可视反馈。
图19至图24示出了其中通过传导来加热饼的另选实施例。该实施例在一些方面与上面描述的实施例相类似，因此在下面对该实施例的描述中，将不重复这些类似的特征。图19至图24中所示的传导型饼加热器包括带有铰接门(hinged door)132的壳体130，且控制面板18安装在壳体130的顶部。7个加热板134位于壳体130的内部，且在图19中，所示的加热板134处于打开位置，而图20中所示的加热板处于关闭位置。
图21至图23示出了加热板134以及开关它们的系统。靠近板134定位有第一和第二起重螺杆(jack screw)140和142。起重螺杆140和142通过连接器144与板134相连接。该连接器144由多个内连接件150和外连接件152形成，各连接器144通过销154连接到板134。各板134上安装有两个销154，且这些销在形成于内连接件150和外连接件152中的狭槽156内滑动。与各起重螺杆140和142相邻的最上面的外连接件152连接到螺纹连接器(threaded connector)155，螺纹连接器155进而与相邻的起重螺杆140或142螺纹啮合。马达和齿轮系统157定位在板134上方以驱动起重螺杆140，且马达和齿轮系统157通过有齿带158连接到齿轮159，以驱动起重螺杆142。在操作中，马达和齿轮系统157可以驱动起重螺杆140和142，以升起所有加热板134并使它们相互分开(图21)，从而使用者可以将饼插入在板之间。随后，马达可以沿相反的方向操作，以使板134下降，直到底板与设备的底部相接触，随后其它各板134被下降以与下方板134上的食品接触(图22)。随后板134被加热以通过传导来加热饼。
如图24所示，各加热板134包括上圆形板162和下圆形板164，下圆形板164具有绕其周边的唇缘166。电阻加热元件168位于板162和164之间以加热这些板。
现在转到图25和图26，其中示出了新颖的饼铲170。该饼铲包括平坦部分172和手柄174，且绕饼铲的周边局部形成升起的部分176，以增强机械强度。饼铲170可用于将饼插入饼加热器10，以及将它们从该设备中拿出。
虽然已经显示并描述了本发明的实施例和应用，但很显然，对于本领域技术人员来说，受益于本公开，可以想到上述实施例之外的很多不脱离本文的本发明的原理的变型例。因此，除所附权利要求的精神之外，本发明不受限制。
本申请要求2003年3月27日提交的序列号为60/458,676的美国临时专利申请的优先权。
权利要求
1.一种用于加热食品的设备，包括a、支架；b、与所述支架相连接的第一加热部件；c、第一盘，与所述支架相连接，并位于所述第一加热部件的下方；以及d、第一压缩烤架，位于所述第一盘和所述第一加热部件之间。
2.根据权利要求1所述的用于加热食品的设备，还包括a、与所述支架相连接的第二加热部件；b、第二盘，与所述支架相连接，所述第二盘位于所述第二加热部件的下方；以及c、第二压缩烤架，位于所述第二盘和所述第二加热部件之间。
3.根据权利要求2所述的用于加热食品的设备，其中，所述第二加热部件位于所述第一盘的下方。
4.根据权利要求3所述的用于加热食品的设备，其中，所述第二加热部件提供朝向所述第一盘向上导向的辐射热以及朝向所述第二盘向下导向的辐射热。
5.根据权利要求1所述的用于加热食品的设备，其中，所述压缩烤架构造成允许辐射热从中穿过，同时防止位于所述第一盘上的食品膨胀而与所述第一加热部件接触。
6.一种用于加热食品的设备，包括a、支架；b、与所述支架相连接的水平布置的第一加热部件；c、与所述支架相连接的水平布置的第二加热部件；d、水平布置的第一盘，与所述支架相连接，所述水平布置的第一盘位于所述水平布置的第一加热部件和所述水平布置的第二加热部件之间；以及e、水平布置的第二盘，与所述支架相连接，所述水平布置的第二盘位于所述水平布置的第二加热部件的下方，以接收来自所述水平布置的第二加热部件的热量。
7.根据权利要求6所述的设备，其中，所述水平布置的第一盘包括多个端口，从而当食品位于所述盘上时，该食品被来自所述水平布置的第一加热部件和所述水平布置的第二加热部件的辐射热量加热。
8.根据权利要求6所述的设备，其中，所述水平布置的第二加热部件具有发射辐射热的顶部侧和发射辐射热的底部侧。
9.根据权利要求6所述的设备，其中a、各水平布置的盘具有附着于其一边缘的连接部件；以及b、各连接部件与所述支架连接，以允许所述盘相对于所述支架旋转。
10.一种使用两个加热部件加热饼的方法，该方法包括同时加热饼的顶部侧和饼的底部侧。
11.根据权利要求10所述的方法，包括用第一加热部件加热饼的顶部侧，同时用第二加热部件加热饼的底部侧。
12.根据权利要求10所述的方法，包括用热辐射加热饼的顶部侧，同时用热辐射加热饼的底部侧。
13.根据权利要求10所述的方法，包括用来自与所述饼隔开的一加热部件的热辐射加热饼的顶部侧，同时用来自与所述饼隔开的一加热部件的热辐射加热饼的底部侧。
14.根据权利要求10所述的方法，包括利用热传导加热饼的顶部侧，同时用热传导加热饼的底部侧。
15.根据权利要求10所述的方法，包括用来自与所述饼接触的一加热部件的热传导加热饼的顶部侧，同时用来自与所述饼接触的一加热部件的热传导加热饼的底部侧。
16.一种用于加热饼的系统的控制系统，所述控制系统包括a、选择装置，用于使用者选择玉米饼或面饼；以及b、加热控制装置，用于依据使用者选择了玉米饼还是面饼来控制施加到饼上的热量。
17.根据权利要求16所述的控制系统，其中，在使用者选择了玉米饼时，所述加热控制装置使得比使用者选择了面饼时更多的热量施加到所述饼上。
18.根据权利要求16所述的控制系统，其中，所述加热控制装置包括控制施加到饼上的热量的速率的装置。
19.根据权利要求16所述的控制系统，其中，所述加热控制装置包括定时装置，以控制加热饼的持续时间，其中如果使用者选择了玉米饼则所述定时装置使所述饼被加热第一预定时间，而如果使用者选择了面饼则所述定时装置使所述饼被加热第二预定时间。
20.根据权利要求19所述的控制系统，其中，所述第一预定时间长于所述第二预定时间。
21.根据权利要求19所述的控制系统，其中，所述第一预定时间比所述第二预定时间长大约50％到大约80％。
22.根据权利要求19所述的控制系统，其中，所述第一预定时间比所述第二预定时间长大约65％。
23.根据权利要求19所述的系统，还包括定时调节控制器，以允许使用者从所述预定时间改变加热饼的持续时间。
24.一种用于加热食品的设备，包括a、支架；b、与所述支架相连接的多个加热板；c、将所述多个加热板分开的装置，以允许使用者在各板上放置食品；以及d、将所述加热板压靠在它们之间的食品上的装置。
25.根据权利要求24所述的用于加热食品的设备，包括起重螺杆，以升起所述板和降低所述板。
26.根据权利要求24所述的用于加热食品的设备，包括将所述起重螺杆连接到所述板的连接器。
全文摘要
用于一次加热数量在一张到六张范围内的饼和其他食品的设备。电子加热器元件(46)加热放置在多个圆形载运盘(16)上的饼。该载运盘绕垂直枢轴管旋转以加载和卸载饼。载运盘(16)可到达打开位置和关闭位置。
文档编号A21B1/22GK1794938SQ200480008417
公开日2006年6月28日 申请日期2004年3月23日 优先权日2003年3月27日
发明者伊万·J·纳兰霍, 佩德罗·M·奥赫达 申请人:艾洁恩国际公司