MXPA00009635A - Horno residencial con calentamiento por microondas y convencional - Google Patents

Abstract

La presente invención se refiere a un horno de convección compacto de cocción rápida para cocinar un producto alimenticio al menos parcialmente por un flujo de gas caliente, que comprende:(A) un alojamiento compacto que define una cámara de cocción de cocción rápida que tiene una parte superior, una parte inferior y un medio de soporte entre las mismas para recibir un producto alimenticio para cocción y un medio de conducto para proporcionar comunicación gaseosa fuera de dicha cámara de cocción, entre la parte inferior de la cámara y la parte superior de la cámara, el medio de conducto también sirve como un recinto de gas caliente que tiene un volumen de espacio libre menor a aquel volumen de espacio libre de la cámara de cocción;(B) asociado con la cámara de cocción, medios de dirección para dirigir el gas desde el medio de conducto sobre el producto alimenticio en la cámara de cocción y medios de retorno para dirigir el gas desde la cámara de cocción hacia el medio de conducto;(C) asociada con el medio de conducto, una fuente de energía térmica para calentar el gas colocado en el medio de conducto;(D) medio de flujo para originar un flujo de gas entre el medio de retorno y el medio de dirección a través del medio de conducto, y (E) medio de control para variar independientemente al menos una de la velocidad de flujo volumétrico efectivo del flujo de gas hacia la cámara de cocción y la temperatura del flujo de gas hacia cámara de cocción, sin considerar la humedad y sin intervención humana.

Description

HORNO RESIDENCIAL CON CALENTAMIENTO POR MICROONDAS Y CONVENCIONAL . REFERENCIA CRUZADA CON LAS SOLICITUDES RELACIONADAS La presente invención es una continuación en parte de las Solicitudes de Patente de E.U. Nos. 08/863,671; 09/053,960; 09/064,988 y 09/169,523. ANTECEDENTES DE LA INVENCIÓN La presente invención se refiere a un horno para cocinar un producto alimenticio en un horno residencial y más particularmente a un horno residencial que realiza cocción rápida de dicho producto alimenticio. Las E.U. 5,254,823, E.U. 5,434,390 y E.U. 5,558,793 de McKee, propiedad en común de TurboChef, el cesionario de la presente invención y de aquí en adelante referidas colectivamente como las "Patentes TurboChef", se dirigen a hornos de cocción rápida. Los hornos descritos en las mismas son principalmente hornos comerciales, parcialmente debido al tamaño necesario de los mismos y parcialmente debido a. que carecen de las características necesarias en un horno residencial operador por el consumidor (como opuesto a un horno operado por un empleado comercial) . Las Patentes TurboChef se incorporan en la presente para referencia . Como se establecerá más adelante, por una amplia variedad de razones, la adaptación de una modalidad comercial a una modalidad residencial introduce muchos problemas nuevos que deben resolverse. Por ejemplo, mientras que un establecimiento comercial (tal como un restaurante o tienda de comida rápida) utiliza técnicas de control por porción para asegurar que cada porción de un producto alimenticio particular sea en general del mismo tamaño, peso, consistencia, configuración y dimensiones, en un entorno residencial, el horno se someterá a grandes variaciones en el tamaño, peso, consistencia, configuración y dimensión del producto alimenticio. Un horno exitoso puede ser capaz de adaptarse a estos factores variables. Por ejemplo, una hamburguesa para cocinarse en un horno comercial típicamente sería del mismo tamaño, peso y forma que la hamburguesa anterior y la hamburguesa que sigue. Por otro lado, en un horno residencial, el tamaño, peso y forma de hamburguesas sucesivas puede variar subs t ancialmente tal como una hamburguesa pequeña, circular, delgada de 0.3 libras, hasta una hamburguesa grande, cuadrada y gruesa de 0.7 libras. Por lo tanto, puede requerirse el "terminado según - especificaciones" del producto alimenticio. De acuerdo con lo anterior, es un objeto de la presente invención proporcionar un horno de cocción rápida de un producto alimenticio en donde el horno sea adecuado para uso residencial. Otro objeto es proporcionar un horno tal que, en una modalidad incluya medios de terminado según especificaciones operables por el usuario. Es también un objeto de la presente invención proporcionar un horno tal que, en una modalidad, sea suficientemente compacto para uso residencial. Es otro objeto proporcionar un horno tal que, sea fácil y económico de fabricar, usar y mantener. SUMARIO DE LA INVENCIÓN Se ha encontrado ahora que los objetos anteriores y los relacionados de la presente invención, se obtienen en un horno para cocinar un producto alimenticio al menos parcialmente por medio de flujo de gas caliente. El alojamiento define un cámara de cocción que tiene una parte superior y una parte inferior y medios de soporte entre las mismas para recibir un producto alimenticio para cocción, y medios de conducto para proporcionar comunicación gaseosa externa a la cámara de cocción, entre la parte inferior de la cámara y la parte superior de la cámara. Los medios de conducto también sirven como un recinto de gas caliente que encierra preferentemente un volumen de espacio libre total para aire, menor que el volumen de espacio libre total para aire de la cámara de cocción. Asociados con la cámara de cocción se encuentran los medios de dirección adyacentes a la parte superior de la cámara para dirigir el gas desde los medios de conducto sobre el producto alimenticio en la cámara de cocción, y medios de retorno adyacentes a la parte inferior de la cámara para dirigir el retorno del gas desde la cámara de cocción hacia los medios de conducto. Asociada con los medios de conducto se encuentra una fuente de energía térmica para el gas de calentamiento colocado en los medios de conducto. El horno incluye además medios de flujo para causar un flujo de gas desde el medio de retorno hacia el medio de dirección a través del medio de conducto y un medio de control para variar la velocidad de volumétrico flujo efectivo del flujo de gas hacia dicha cámara de cocción y/o la temperatura del flujo de gas en la cámara de cocción. Preferentemente, el horno comprende además medios de acabado de diseño particular operables por el usuario para hacer el acabado de diseño particular de un producto alimenticio ya cocido, para calentar más el producto alimenticio, para dorar más el producto alimenticio o una combinación de los mismos y/o un medio de cocción de diseño particular operable por el usuario para hacer la cocción de diseño particular de un producto alimenticio parcialmente cocinado, al reducir el calentamiento adicional del producto alimenticio durante el resto del ciclo de cocción, al reducir el dorado adicional del producto alimenticio durante el resto del ciclo de cocción o una combinación de los mismos . El horno comprende además un medio de microondas para cocinar al menos parcialmente el producto alimenticio en la cámara de cocción por medio de energía de microondas, un medio de entrada operable por el usuario para identificar genéricamente al medio de control del producto alimenticio colocado en la cámara de cocción a cocinarse y un medio (por ejemplo, un procesador) para traducir el medio de identificación operable por el usuario en una fórmula de cocción genérica. La fórmula de cocción genérica especifica los parámetros de cocción para todas las etapas en el ciclo de cocción incluyendo el tiempo de cocción para cada caso, se utiliza el porcentaje de la energía de gas caliente del tiempo de cocción y se utiliza el porcentaje de la energía de microondas del tiempo de cocción. BREVE DESCRIPCIÓN DE LOS DIBUJOS Los objetos, características y ventajas anteriores y relacionadas de la presente invención se entenderán de manera más completa mediante la referencia a la siguiente descripción detallada de las modalidades ilustrativas, actualmente preferidas de la presente invención cuando se toman en conjunto con los dibujos acompañantes en donde: La figura 1 es una vista isométrica de un horno de acuerdo a la presente invención; La figura 2 es una vista seccional del mismo tomada a lo largo de la línea 2-2 de la figura 1 ; La figura 3 es una vista seccional del mismo tomada a lo largo de la línea 3-3 de la figura 2; La figura 4 es una vista seccional del mismo tomada a lo largo de la línea 4-4 de la figura 1; La figura 5 es una vista isométrica despiezada de los componentes básicos del mismo; La figura 6a es una vista elevacional frontal de la pantalla para el acabado de diseño particular de un producto alimenticio ya cocido, mientras que las figuras 6b y 6c son vistas elevacionales frontales que representan los niveles particulares de acabado con disposiciones introducidas por el usuario para incrementar la cantidad de dorado y/o la cantidad de cocción (calentamiento) ; y La figura 7a es una vista elevacional frontal de la pantalla para "cocinar con diseño particular" la cantidad de un producto alimenticio parcialmente cocido, mientras que las figuras 7b y 7c son vistas elevacionales frontales que representan disposiciones introducidas por el usuario para reducir la cantidad de dorado adicional y/o la cantidad de cocción adicional (calentamiento) . DESCRIPCIÓN DETALLADA DE LAS MODALIDADES PREFERIDAS Aunque la presente invención se describirá en términos de un horno autónomo o de mesa adecuado para utilizarse en una residencia, será obvio para aquellos expertos en la técnica de cocción que un horno de acuerdo a la presente invención puede ser alternativamente una unidad de pared (incorporada en una pared, de tal manera que solamente se expone la parte frontal de la unidad) o un modelo de consola que tiene patas adaptadas para descansar en el piso, u otras variantes de los mismos. Sin embargo, el horno residencial puede encontrar utilidad en un establecimiento comercial, especialmente un establecimiento comercial relativamente pequeño, u otra ubicación no considerada hasta ahora. Aunque un horno comercial del tipo descrito en las Patentes TurboChef puede tener dimensiones de 30" x 30" x 33", las dimensiones de una modalidad preferida de un horno residencial de acuerdo a la presente invención son de una altura de aproximadamente 15 pulgadas (excluyendo las 3 pulgadas adicionales requeridas para patas ajustables) , un ancho de aproximadamente 28 pulgadas y una profundidad de aproximadamente 25 pulgadas (excluyendo las aproximadamente dos pulgadas adicionales requeridas para la proyección del mango desde la parte frontal de la unidad) . El peso de la unidad residencial de 15"x28"x25" es de aproximadamente 140 libras, substancialmente más ligero que las 540 libras del horno comercial de "x30"x33" descrito en las Patentes TurboChef. Los números de referencia utilizados en la presente, generalmente corresponden a aquellos utilizados en los dibujos de las Patentes TurboChef para indicar elementos de estructura similares o función similar. Refiriéndose ahora a los dibujos y en particular a las figuras 1-7 de los mismos, se ilustra en los mismos un horno híbrido de acuerdo a la presente invención, designado en general por el número de referencia 10, para cocinar un producto alimenticio 12 (ver figura 4) mediante flujo de aire caliente y/o cocción por microondas. Los términos "aire" y "flujo de aire" se utilizan de manera intercambiable con "gas" y "flujo de gas" en esta descripción al menos que se anote de otra manera. El horno 10 comprende esencialmente un alojamiento designado en general en 14, una cámara de cocción designada en general en 16 que se adapta para recibir un producto alimenticio 12 para cocción y un medio de conducto designado en general 20 para proporcionar selectivamente comunicación gaseosa externa a dicha cámara de cocción 16, entre la parte inferior y la parte superior de la cámara de cocción 16. Más particularmente, la comunicación gaseosa o medio de conducto 20, incluye tanto un conducto de ingreso 20 (típicamente, pero no necesariamente, colocado adyacente a la parte superior de la cámara de cocción 16) para el paso de ingreso de aire caliente de pre-cocción hacia la cámara de cocción 16 y un conducto de salida 24 (típicamente, pero no necesariamente, colocado adyacente a la parte inferior de la cámara de cocción 16) para el paso de salida de aire post-cocción más frío de la cámara de cocción 16. El flujo de aire pasa a través de un soplador 40 a tratarse de aquí en adelante y también puede pasar a través de un medio de purificación 300. Se apreciará que el medio de conducto 20 también sirve como un recinto de volumen limitado, que contiene (sobre una base instantánea) un volumen pequeño de aire, típicamente aire caliente cuando el horno se encuentra en uso. El recinto "efectivo" formado por el medio de conducto 20 es de volumen substancialment e reducido con relación al recinto/recipiente descrito en las Patentes TurboChef arriba mencionadas. De esta manera, en la modalidad preferida de la presente invención, la cámara de cocción 16 tiene un volumen para aire libre o desocupado de aproximadamente 1600 pulgadas cúbicas y el medio de conducto 20 (desde un extremo al otro) tiene un volumen para aire libre o desocupado de aproximadamente 1100 pulgadas cúbicas. De acuerdo con lo anterior, en la presente invención el volumen libre para la proporción de aire del medio de conducto a la cámara de cocción es preferentemente menor a 1 y opcionalmente de aproximadamente 0.68. (A manera de contraste, las Patentes TurboChef enseñan un volumen libre para la proporción de aire - - del medio de conducto (recinto/recipiente) a la cámara de cocción, mayor a 1 y preferentemen e de aproximadamente 1.5) . El medio de conducto 20 se ha asociado con la misma y como se ilustra, preferentemente, pero no necesariamente, colocado en la misma, una fuente de energía térmica 25 para calentar "al vuelo" el aire colocado en el medio de conducto 20. La fuente de energía térmica 25 es preferentemente una pluralidad de elementos de calentamiento 25a, tal como una serie de bobinas de calentamiento paralelas 25a (ilustrándose seis bobinas en la figura 2) , seleccionándose el número y consumo de energía de las bobinas para ser capaz de proporcionar el calentamiento deseado del aire que pasa a través del medio de conducto 20 para entrar en la cámara de cocción 16. Preferentemente, el medio de calent miento 25 se proporciona adyacente a la parte superior de la cámara de cocción 16, pero en o aguas arriba del conducto de ingreso 22 que conduce hacia la cámara de cocción 16. Una fuente de energía térmica preferida 25 comprende un alambre enrollado de seis pasos que tienen un diámetro de alambre de 0.06 pulgadas y construido como un elemento de bobina abierta hecho de un alambre resistente al calentamiento níquel-cromo (Ni-Cr) , actualmente disponible de TutCo de Tennessee. Durante la operación del horno, la fuente de energía térmica 25 opera a una temperatura de entre 77°F y 1800°F. A 240 voltios la entrada de energía CA , la energía de entrada total a los elementos es aproximadamente de 6,000 watts. El flujo de aire máximo a través de la fuente de energía térmica 25 es de aproximadamente 3,000 pies cúbicos por minuto . Aunque los enchufes de pared convencionales en las residencias de E.U. proporcionan aproximadamente un suministro de energía de una sola fase de 105-120 voltios, frecuentemente hay enchufes especiales (tales como los requeridos para secadora de ropa, horno de pared, de cocina o lo similar) que proporcionan un suministro de energía de 200-240 voltios, dependiendo del voltaje usual de un país particular. Varios países operan con diversos suministros de energía y el horno descrito en la presente es adaptable a tales diversos suministros de energía. El horno 10 es capaz de operar en un suministro de energía de 200-240 voltios a 40 amperios o menos, preferentemente a 30 amps o menos. La salida de energía de la fuente de energía térmica 25 es capaz de satisfacer la demanda térmica del horno, de manera que la temperatura del aire • que entra a la cámara de cocción 16 puede mantenerse substancialmente constante a un nivel pre-establecido . Se apreciará que en el presente horno uno puede variar no solamente el tiempo de cocción y el nivel de salida de microondas, sino también la temperatura de aire caliente (dentro de los límites) al controlar, a través del tiempo, la energía que se introduce en el sistema para la generación de energía térmica. (A manera de contraste, en las Patentes TurboChef un recinto/recipiente de aire caliente contiene un t ermointercambiador de elevada masa térmica que calienta el flujo de aire, produciendo así una temperatura de aire caliente que se fija substancialmente bajo condiciones normales) . Como se tratará de aquí en adelante, en ciertos casos el usuario del horno 10 será capaz de establecer la temperatura de aire caliente para un ciclo de cocción particular y, de acuerdo con lo anterior, se proporcionan medios para incrementar o reducir la temperatura del aire caliente que entra a la cámara de cocción 16 para igualar aproximadamente la temperatura de cocción pre - establecida por el usuario. Esto puede llevarse a cabo ya sea al ciclar la fuente de energía térmica 25 a intervalos o al mantener la fuente de energía térmica 25 encendida, pero variando la entrada de energía a la misma. La capacidad del horno de la presente invención para calentar el aire "al vuelo", sin el uso de un recinto/ recipiente especial, separado que contenga una gran masa térmica (para absorber el calor de una fuente desde una fuente de energía entre cocciones y para facilitar la rápida transferencia de calor entre el recipiente y el aire dentro del recinto durante las cocciones, como se enseña en las Patentes TurboChef) , es un factor principal para permitir la reducción deseada en tamaño del presente horno en comparación con el horno de cocción rápida, comercial, convencional. Por ejemplo, la fuente de energía térmica 25 puede proporcionarse con una fuente de calor térmica apropiada y una serie de aletas delgadas cercanamente separadas, placas que pasan paralelas entre sí o elementos de gran resistencia eléctrica tubulares. La fuente de energía térmica se coloca preferentemente para maximizar la transferencia de calor hacia el aire que pasa a través del medio de conducto 20, mientras que al mismo tiempo minimiza la interferencia con el movimiento de aire encima del mismo. Por ejemplo, la fuente de energía térmica, cuando se energiza eléctricamente durante un periodo de tiempo corto, es capaz de conducir el aire dentro del medio de conducto 20 y la cámara de cocción 16 (así como a las paredes adyacentes del medio de conducto 20 y a la cámara de cocción 16) a la temperatura de operación deseada . La operación de la fuente de energía térmica 25 puede controlarse por el medio de control 250 a tratarse de aquí en adelante, que incluye un termostato y un interruptor de corte que corta la energía hacia la fuente de energía térmica 25 bajo al menos dos condiciones. En la primer condición, el suministro de energía se utiliza para el magnetrón o soplador de aire caliente y no hay energía suficiente para permitir que el magnetrón 100, el motor del soplador de aire caliente 40a y el medio de calentamiento 25 se operen simultáneamente. En la segunda condición, ya sea, la temperatura real de la fuente de energía térmica 25 o la temperatura real del aire que entra a la cámara de cocción 16, excede una temperatura "establecida". Para este fin, la fuente de energía térmica 25 y la entrada a la cámara de cocción 16 se proporcionan preferentemente con - mecanismos de detección de temperatura, separados 30 y 30' (tal como un termopar o dispositivo térmico resistivo) colocado para medir la temperatura del aire en estos puntos críticos. Una instalación de soplador de aire caliente 40 se proporciona para circular el aire en el sistema de aire substancialment e cerrado definido por la cámara de cocción 16 y el medio de conducto 20, mientras también proporciona el flujo de aire caliente sobre el producto alimenticio 12. La instalación de soplador 40 típicamente incluye un motor de soplador 40a, una rueda de soplador 40b dentro de un alojamiento de soplador 40c y una banda de transmisión 40d que conecta el motor de soplador 40a a la rueda de soplador 40b. Aunque puede utilizarse una instalación de soplador 40 que tiene la rueda de soplador directamente asegurada al motor de soplador (es decir, sin una banda de transmisión entre los mismos) , se prefiere el tipo de soplador que utiliza una banda de transmisión, debido a que permite la reubicación de los componentes de soplador para colocar el limitado espacio disponible dentro del alojamiento del horno. Aunque se prefiere un soplador de velocidad variable (y más particularmente un motor de soplador de velocidad variable) , puede - utilizarse un soplador de velocidad fija (es decir, un motor de soplador de velocidad fija) , ciclándose el motor del soplador a intervalos según sea necesario para proporcionar la energía térmica deseada para la cámara de cocción. Si se desea, el medio de conducto 20 puede proporcionarse con reguladores o persianas con objeto de modificar el flujo volumétrico de aire a través del medio de conducto 20 y obtener así el efecto de un soplador de velocidad variable aunque se emplee un soplador de velocidad fija. La instalación de soplador 40 toma el aire caliente relativamente frío o gastado de la cámara de cocción 16 a través del conducto de salida 24 y lo forza a través del medio de conducto 20 para su re-calentamiento y re - circulación hacia la cámara de cocción 16 a través del conducto de ingreso 22. (Como una precaución de seguridad, el motor de soplador 40a se desactiva automáticamente cuando la puerta del horno 80 hacia la cámara de cocción 16 se abre, evitando así tanto accidentes como el escape no intencional de calor del horno a través de la abertura 16a de la cámara de cocción) . El aire callente que pasa a través del conducto de ingreso 22 se hace para fluir contra al menos una superficie del - producto alimenticio 12 en la cámara de cocción 16, como se describe de más adelante. Preferentemente, se utiliza una técnica de choque de aire caliente en donde el aire caliente que sale del conducto de ingreso 22 pasa a través de una placa de entrada 55 que generalmente tiene aberturas colocadas vert icalmente 56 de un extremo a otro de la misma. Las aberturas 56 dirigen flujos en columna de aire caliente hacia abajo en la cámara de cocción 16, cercanamente adyacente a la superficie superior 12a del producto alimenticio 12 en la misma. Los flujos en columna de aire caliente no solamente contribuyen a la cocción de la parte superior 12a del producto alimenticio, sino que actúan además para llevarse la capa limite del aire en la superficie superior 12a. del producto alimenticio La producción de flujos de aire en columna dirigidos para chocar con un producto alimenticio puede generarse mediante tubos de choque convencionales, por una placa de entrada (como se ilustra en la presente) o por medios similares. Los principios de operación de cocción por choque de aire caliente se conocen bien en la materia y por lo tanto no necesitan describirse en la presente en detalle. Se apreciará por aquellos expertos en el técnica de cocción que pueden utilizarse otros medios para hacer que el aire caliente choque en el producto alimenticio 12 en la cámara de cocción 16. Por ejemplo, puede utilizarse un soplador de ciclones (no mostrado) para crear un vórtice ciclónico dentro de la cavidad de la cámara de cocción. Siempre que el producto alimenticio se separe arriba de la parte inferior de la cámara de cocción (por ejemplo, el disco 110) , por ejemplo mediante salientes rectas, el vórtice ciclónico por sí mismo cocinará eficientemente ambas superficies, superior e inferior, del producto alimenticio 12 de manera simultánea. De esta manera, un efecto de "recubrimiento" modificado se obtiene sin utilizar un plato con aberturas para soportar el producto alimenticio y para forzar el flujo de aire caliente sobre La parte inferior 12b del producto alimenticio, al limitar el egreso del flujo de aire. Las baílenles rectas se diseñan preferentemente para maximizar el flujo de aire caliente intermedio en el disco 110 y la parte inferior 12b del producto al íment icio . Preferentemente, el aire ciclónico entra desde un lado de la cámara de cocción 16 en lugar de en la parte superior o inferior de la misma. El lado del producto alimenticio adyacente al punto de entrada del flujo de aire caliente ciclónico se cocina claramente, pero el lado opuesto (es decir, el lado del producto alimenticio remoto del punto de entrada del flujo de aire caliente) , típicamente recibe una cocción de alguna manera menor a partir del aire del flujo caliente. Un sistema de flujo de aire caliente de vórtice ciclónico permite un diseño de horno más compacto (especialmente un horno más pequeño) y ejecución de horneado mejorada. Aunque un sistema de choque de aire es adecuado para muchos productos, no es el método preferido para hornear productos tales como pasteles, pays y lo similar, ya que tiende a cocinar la superficie delicada del producto demasiado rápido, creando así ondas de superficie o creando un dorado de la superficie similar a una mancha. Adicionalment e , la geometría de choque de aire tiende a incrementar la altura del horno para una tamaño de cavidad de la cámara de cocción dado con objeto de colocar los conductos o canalizaciones de aire necesa ias para producir el flujo de choque de aire. De esta manera, con objeto de crear una geometría de horno más compacta y un patrón de flujo de aire mejor para preparar productos de panadería, se prefiere un sistema de vórtice ciclónico en donde se crea un patrón de flujo de aire vorticial muy aleatorio dentro de la cavidad que esta en contacto con (en lugar de chocar en) la superficie del producto alimenticio. La naturaleza aleatoria del vórtice ciclónico se requiere para asegurar que todas las superficies del producto alimenticio experimentan el mismo establecimiento de tiempo promedio de condiciones de transferencia de calor. El vórtice ciclónico se desarrolla al impartir un gran elemento de turbulencia al flujo de aire caliente, la acción de turbulencia crea vórtices dentro de la cavidad que tienden a aleatopzar el flujo de aire. El vórtice ciclónico puede crearse por (a) una afluencia radial de aire caliente en la cavidad, hop zontalmente alineada con el producto alimenticio y adyacente a la parte inferior de la cavidad, con medios para inducir el flujo de aire callente alrededor del producto alimenticio y después fuera de la cavidad, (b) un flujo de aire caliente vorticial descendente sobre el producto alimenticio produc do por puntos fijos en la pared lateral de la cámara de cocción o (c) un flujo de aire caliente vorticial descendente producido por una rueda de soplador ubicada sobre el producto alimenticio a fin - de causar la re - circulación del flujo de aire caliente y la turbulencia deseada del flujo de aire callente dentro de esta cavidad. En este último caso, si se desea, la fuente de energía térmica puede colocarse alrededor del soplador de re - circulación . Se apreciará que en donde se utiliza el vórtice ciclónico en conexión con las salientes para soportar la parte inferior del producto alimenticio arriba de la parte inferior de la cámara de cocción a fin de definir un pasaje de flujo de aire entre las mismas, como se indicó anteriormente, el plato con aberturas no es necesario con objeto de asegurar la cocción conductiva de la superficie inferior del producto al iment icio . Aunque la entrada al conducto de salida 24 se ha ilustrado como alineada centralmente de manera vertical dentro de la cámara de cocción 16 (es decir, a lo largo de un eje vertical central de la misma) , en realidad la entrada al conducto de salida 24 puede desviarse substancialmente de manera horizontal de la misma. En este caso, el aire que pasa a través del plato 64 experimenta un cambio en la dirección de flujo arriba de la canasta 84, de tal manera que la corriente de aire descendentemente dirigida puede introducirse por la entrada del conducto 20 a través de la pantalla 82. La colocación de la entrada al conducto de salida 24 en un punto horizontalmente desplazado del eje vertical central que se extiende a través de la cámara de cocción 16 y el lanzador 106 (26) , tiene la ventaja de minimizar cualquier influencia dañina de un sistema (por ejemplo, el sistema de aire caliente o de microondas) en el otro sistema (por ejemplo, el sistema de microondas o de aire caliente) . Por lo tanto, en un horno de vórtice ciclónico la entrada al conducto de salida 24 puede colocarse no del todo por debajo de la parte inferior de la cámara de cocción, sino que preferentemente en la pared lateral de la cámara de cocción circundante en una altura apropiada arriba de la parte inferior de la cámara de cocción. Se apreciará que, con objeto de proporcionar un horno vert icalmente más compacto, el horno de la presente invención no emplea el "difusor" enseñado por las Patentes TurboChef. Un plato refractario 64 de material resistente al calor y transparente para microondas (tal como una cerámica u óxido metálico) define una pluralidad de protuberancias 67 que se extienden hacia arriba. El plato 64 se soporta por un soporte de plato (no mostrado) que puede extenderse hacia adentro desde la puerta del horno 80 y actúa como un soporte de alimentos. El cuerpo principal del plato refractario (excluyendo las protuberancias 67) se coloca en relación cercana pero espaciada a la superficie inferior 12b del producto alimenticio 12 (ilustrado en la línea punteada en la Figura 4) , que se soporta en las protuberancias 67. En la parte intermedia en las protuberancias 67, el cuerpo principal del plato 64 define un patrón de aberturas 66 a través de las mismas para permitir que el aire relativamente frío, gastado deje la cámara de cocción 16 adyacente a la parte inferior de la misma. Ya que el plato 64 extiende preferentemente de manera esencial el diámetro del plano horizontal de la cámara ae cocción 16 en la cual se coloca, las aberturas 66 del mismo constituyen el único pasaje a través del cual el aire gastado puede escapar de la cámara de cocción 16 y pasar de nuevo hacia el medio de conducto 20. El diámetro exacto de cada abertura 66 se determina al experimentar con la intención de distribuir de manera uniforme el flujo de aire de la placa de entrada 55 a través de las diversas abertur s 66. En particular, la cámara de cocción 16 es substancialmente hermética (cuando la puerta del horno se cierra) de tal manera que substancialmente todo el aire que pasa desde el conducto de ingreso 22, a través de la placa de entrada de aire 55 y arriba de al menos una primer superficie 12a del producto alimenticio 12 (aquí, la superficie superior) , llega al conducto de salida 24 solamente después de que al menos una porción del mismo pasa a través de la porción restante de la primer superficie 12a y a través de una porción substancial de una segunda superficie 12b del producto alimenticio 12 (aquí, la superficie inferior) opuesta a la primer superficie 12a. De esta manera, como se ilustra, la mayor parte del aire proveniente de la superficie superior 12a del producto alimenticio se forza para pasar a través de los lados del producto alimenticio y al menos una porción se forza para pasar sobre el radio completo (o una porción substancial del mismo) de la superficie inferior 12b del producto alimenticio antes de que el aire llegue al conducto de salida 24. Para este fin, las aberturas 66 del plato 64 se dimensionan para restringir la cantidad de aire caliente que puede pasar hacia abajo a través de cada abertura a fin de que, antes de salir, el aire caliente de la cámara de cocción pase sobre una porción substancial de la superficie inferior 12b del producto alimenticio antes de que pueda emerger del lado inferior del plato 64. Más particularmente, el aire caliente que deja las aberturas de la placa de entrada 56 golpea la superficie superior 12a del producto alimenticio en áreas más o menos alineadas con las aberturas de entrada de aire 56. La mayoría del aire caliente que contacta las áreas del producto alimenticio 12 alineadas con las aberturas 56 se extrae radialmente hacia fuera a través de la superficie superior 12a del producto alimenticio y hacia abajo alrededor de los lados del producto alimenticio de manera que el aire caliente pasa sobre las áreas de la superficie superior 12a del producto alimenticio que no se alinean con las aberturas 56. El aire aún caliente que pasa radialmente hacia fuera sobre las áreas no alineadas se encuentra en relación de trasferencia de calor con tales áreas no alineadas, de manera que se logra una cocción generalmente uniforme de la superficie superior 12a del producto alimenticio completo sin ningún movimiento relativo de las aberturas 56 o el producto alimenticio 12. (Ver flechas de línea quebrada de la Figura 4 que representan el flujo de aire caliente alrededor del producto alimenticio 12 similar a un pavo) . La superficie superior del plato 64 intercepta el aire aún caliente (al menos algo del cual ha pasado sobre la superficie superior 12a y los lados del producto alimenticio 12) y evita que deje la cámara de cocción 16 hasta que al menos una porción substancial del aire aún caliente haya pasado radialmente hacia adentro, intermedio en la superficie inferior 12b del producto alimenticio y la superficie superior del plato 64 en relación de trasferencia de calor con la superficie inferior 12b del producto alimenticio.

Durante su paso a lo largo de la superficie inferior L2b del producto alimenticio, el aire caliente cocina la superficie inferior 12b del alimento, propo cionando así cocción aumentada del mismo. El "aire caliente" ahora relativamente frío pasa a través de las abeituras 66 del plato 64 y parte de la cámara de cocción 16. La fracción exacta del aire caliente entrante que pasa a lo largo de diversas porciones de la superficie inferior 12b del producto alimenticio antes de llegar a una abertura 66 del plato disponible que es capaz de acomodarlo (es decir, una abertura 66 que aún no se encuentra en su capacidad total de flujo de aire) se determinará por un número de características de diseño del horno (y de esta manera establecidas por el fabricante) así como un número de características operacionales (y de esta manera establecidas por el usuario) . Como un ejemplo de las características de diseño, el espacio apropiado entre la superficie inferior 12b del producto alimenticio y la superficie superior del plato b4 se seleccionan para lograr la cocción máxima de la superficie inferior 12b del alimento sin limitar de manera indebida el flujo de aire a través del horno. Preferentemente, la altura de las protuberancias 67 es pequeña de manera que la velocidad es relativamente elevada y por lo tanto se lleva la capa límite alrededor de la superficie inferior 12b del producto alimenticio (tanto como el aire de choque se lleva la capa límite de la superficie superior 12a del producto alimenticio) . Para maximizar la transferencia de calor a la superficie inferior del alimento, la altura de las protuberancias 67 debe ser tan baja como sea posible sin limitar el flujo de aire. De manera contraria, para reducir la transferencia de calor a la superficie inferior 12b del alimento, la altura de las protuberancias 67 deben incrementarse para traer menos de la corriente de aire caliente en contacto con la superficie inferior 12b del producto alimenticio (debido a más volumen entre la parte superior del plato 64 y la parte inferior de la superficie 12b del alimento) . Otras características de diseño incluirían el tamaño y espacio de las aberturas 66 del plato. Las características determinadas por el usuario que afectan el flujo de aire incluyen la configuración y dimensiones de los productos o producto alimenticio 12 colocados en las protuberancias 67 del plato 64 y el grado al cual el (los) producto(s) al iment icio ( s ) cubre (n) substancialment e las aberturas 66 del plato. Idealmente, en la ausencia de cualquier producto alimenticio 12 en la cámara de cocción 16, la mayoría del aire que pasa hacia abajo desde el conducto de ingreso 22 a través de las aberturas 56 de la placa pasa más o menos directamente a través de las aberturas 66 del plato con solamente desviaciones direccionales menores, de tal manera que el plato 64 no representa un cuello de botella para el flujo de aire. En otras palabras, las áreas transversales combinadas de las aberturas 66 del plato son justamente suficientes para acomodar las áreas transversales combinadas de los chorros de aire caliente que dejan las aberturas 56 de la placa de entrada. Debido a que las aberturas individuales 66 del plato no cubiertas por un producto alimenticio o productos se ocupan subst ancialmente de manera completa por el aire que se impacta sobre las mismas a través de una abertura de en rada de aire 56 vert icalmente alineada (o casi verticalmente alineada) , la corriente de aire caliente dirigida hacia abajo que choca sobre la superficie superior 12a del producto alimenticio y que pasa después a lo largo de los lados del producto alimenticio, encontrará solamente disponibles las aberturas 66 del plato colocadas por debajo del (los) producto(s) al íment íc io ( s ) . De acuerdo con lo anterior, el efecto de "recubrimiento" descrito en las Patentes TurboChef, mediante el cual el aire caliente que choca micialmente en áreas seleccionadas del producto alimenticio se forza después de esto y se mantiene en relación de transferencia de calor con otras áreas del producto alimenticio de manera que el valor de calor restante del aire caliente que se utiliza eficazmente para calentar también las otras áreas del producto alimenticio, se logra por el plato 64 sin forzar todo el flujo de aire a pasar radialmente hacia adentro hasta que pueda partir a través de una abertura central relativamente grande del pl to . Antes de que el aire que deja las aberturas 66 del plato pase a través del conducto de salida 24 del medio de conducto 20, se limpia al menos de alguna manera por el paso a través del medio de filtro convencional para limpiar la corriente de aire de materia particulada y/o grasa que puede resultar del manejo o cocción del producto alimenticio 12 dentro de la cámara de cocción 16. Un medio de filtro preferido comprende una canasta perforada 84 para recolectar los grandes subproductos sólidos de manejo y cocción del producto alimenticio 12 y un filtro de malla cilindrico 82 asegurado a la periferia de la canasta 84 para su movimiento con la misma como una unidad, el filtro 82 colocándose aproximadamente y alrededor de la canasta 84 para recolectar los subproductos sólidos más pequeños. Aquellos expertos en la materia de hornos apreciarán fácilmente que, donde es apropiado para los productos alimenticios particulares, cocinarse, la configuración operativa completa del horno puede invertirse de manera que la placa de entrada de aire caliente 55 se coloca debajo del producto alimenticio 12, para forzar directamente el aire caliente hacia arriba contra la superficie inferior 12b; y el plato 64 se coloca arriba de la superficie superior 12a del producto alimenticio, para forzar al aire caliente a fluir entonces a través de una porción del diámetro de la parte superior 12a del producto alimenticio. Volviendo ahora a la característica de cocción por microondas de la presente invención, los hornos de microondas se conocen bien en la materia y por lo tanto no necesitan describirse en gran detalle en la presente. Como se describe en la Solicitud de Patente de E.U. No. 09/053,960 para McKee (utilizando los números de referencia de esa solicitud en paréntesis) , se coloca un magnetrón único 100 (21) de manera que la salida de microondas desde el mismo se descarga a través de una guía de ondas horizontal (23) en una guía de ondas semejante de cuarto de onda (24) , después directamente en un lanzador circular verticalmente orientado 106 (26) . Debido a que la altura del lanzador circular 106 (26) de la presente invención se reduce así, la altura total del sistema de microondas se reduce así, dando como resultado en un horno residencial más compacto. El lanzador circular 106 irradia la energía de microondas hacia arriba hacia el plato 64 y el producto alimenticio 12, como se ilustra por las flechas de línea quebrada 109 de la Figura 5. El sistema de magnetrón se proporciona con una junta térmica o barrera 110 de manera que el aire caliente de la cámara de cocción 16 no puede entrar en el sistema de magnet rón/microondas . La junta térmica o barrera 110 se forma de un material resistente al calor y transparente para microondas, tal como cerámica, cuarzo u otro material adecuado. Con objeto de satisfacer los requerimientos de espacio estrictos de un horno residencial, el magnetrón y la guía de ondas se giran preferentemente desde la orientación que se encara horizontalmente descrita en la Solicitud de Patente de E.U. No. 09/053,960 para McKee hacia una orientación vertical que se encara hacia abajo en donde el magnetrón puede alinearse horizontalmente con la guía de ondas circular, como se describe en McKee et al ; Solicitud de Patente de E.U. No. 09/169,528. Si se desea, el sistema de energía de microondas puede invertirse de manera que la energía de microondas se proyecta hacia abajo o divida, con una porción de la misma alimentándose hacia arriba y una porción de la misma alimentándose hacia abajo. En realidad, si se desea, el lanzador de microondas 26 puede lanzar la energía de microondas en el producto alimenticio desde los lados del mismo en lugar de o en adición a la parte inferior del mismo o la parte superior del mismo o ambas . Un convertidor catalítico exotérmico 300, similar al descrito en la Solicitud de Patente de E U No. 08/863,671 para McKee, se emplea preferentemente para retirar la grasa en el aire del flujo de aire. El retiro de la grasa en el aire y otros hidrocarburos del flujo de aire mediante medios catalíticos exotérmicos ayuda a reducir los requerimientos de nivel de energía del horno ya que el aire que pasa sobre tal convertidor catalítico 300 se incrementa en temperatura por, en algunos casos, tanto como 250°F. El medio de calentamiento adicional (no mostrado) para el flujo de aire puede proporcionarse aguas arriba del convertidor catalítico 300 para asegurar además que la temperatura del flujo de aire que entra al convertidor catalítico sea suficientemente elevada para producir la reacción catalítica deseada. De acuerdo con lo anterior, tal calentador auxiliar típicamente se activaría solamente de manera íntermí tente . Con objeto de eliminar la necesidad de un alojamiento de convertidor catalítico de volumen substancial dentro de los confines de un horno residencial, puede colocarse material catalítico adicional, además o alternativamente, como un revestimiento en la superficie interior del medio de conducto 20 u otras superficies interiores del horno, mediante lo cual se incrementa más la actividad catalítica exotérmica. Como el revestimiento interior de las superficies con material catalítico exotérmico se conoce por aquellos expertos en la materia, la descripción y discusión adicional del mismo no se presenta en la presente. La temperatura pre - establecida del aire caliente (ya sea establecida por el usuario o por una fórmula de cocción genérica) tiende a encontrarse en el rango de 275°F a 545°F. La capacidad de la fuente de energía térmica 25 para incrementar la temperatura del flujo de aire, mediante lo cual se satisfacen los requerimientos de una temperatura pre - es t ablecida (determinada ya sea por el usuap i para fórmulas de cocción particulares en donde el usuario tiene aquella opción o por el sistema a través de sus fórmulas de cocción genéricas) , es, para propósitos prácticos, instantáneos. Por el otro lado, se limita la capacidad del horno para originar que el flujo de aire disminuya rápidamente su temperatura simplemente a través de la desactivación de la fuente de energía térmica 25. Esta es una consideración especialmente importante en un horno residencial donde al usuario se le da la opción de establecer una temperatura preestablecida para una operación de cocción dada y una temperatura particularmente baja se establece inmediatamente después de una operación de temperatura particularmente elevada. De acuerdo con lo anterior, el sistema de modificación de temperatura de aire rápido descrito en McKee, Solicitud de Patente de E.U. No. 09/064,988 puede emplearse, según sea necesario, para reducir la temperatura del flujo de aire que entra a la cámara Preferentemente el medio de control 250 acciona periódicamente la instalación de soplador 40 para circular el aire para pre-calentar y después mantener la cámara de cocción 16 a al menos una temperatura mínima predeterminada entre los ciclos de cocción. Por ejemplo, durante la etapa de pre-calentamiento o en lo sucesivo en intervalos de tiempo determinado (digamos, alrededor de un minuto) o cada vez que el termopar 30' de la cámara de cocción indique que la cámara de cocción 16 se encuentra por debajo de una temperatura mínima predeterminada, la fuente de energía térmica 25 y la instalación de soplador 40 pueden activarse de manera que el aire caliente del conducto 20 conduce a la temperatura de la cámara de cocción 16 arriba de la temperatura mínima predeterminada, mediante lo cual se asegura que el siguiente producto alimenticio 12 se encuentre, en efecto, colocado en una cámara de cocción 16 pre - calentada . Refiriéndose ahora a la figura 3 en particular, se ilustra en la misma la parte frontal del horno que incluye una puerta articulada 80 para cerrar la abertura 16a de la cámara de cocción y un panel de control estacionario, generalmente designado 200, que incluye una pantalla 202 tal como un panel LED, un sistema de datos 204 tal como una pantalla sensible al tacto y varios interruptores opcionales.

El medio de control 250 determina la operación constante o ciclado de un soplador de velocidad fija (o control de persianas y puertas donde éstas se utilizan para controlar el flujo de aire en una configuración de soplador de velocidad fija) , la variación seleccionada de un soplador de velocidad variable 40a cuando se encuentra presente, la fuente de energía térmica 25 y el magnetrón 100. La mterface del operador con el medio de control es similar a aquella utilizada en los hornos comerciales de las Patentes TurboChef. En vista del amplio rango de alimentos que pueden cocinarse en un horno residencial y el espacio limitado en el cual se proporciona una identificación de los alimentos (en la parte frontal del horno) y que comunica a la unidad de contfrol 250 que producto alimenticio está por cocinarse, puede emplearse una pantalla similar a una computadora o LED relativamente pequeña, con el uso extensivo de menús o pantallas descendentes. De esta manera, una ventana "Oven" ("Horno") inicial puede proporcionar, por ejemplo, en la pantalla 202, las siguientes opciones del horno. Turbocoo ( Turbococmado ) , Microwave (Microondas) , My Recipes (Mis Recetas) , Defrost (Descongelar) , Clean (Limpiar) , Setup (Establecer) . El usuario selecciona entonces la opción de horno deseada, por ejemplo al presionar la pantalla sensible a la presión 204. Únicamente a manera de ejemplo ilustrativo, la selección de la opción Turbocook originará una pantalla descendente que despliega los procedimientos de Turbocook como sigue: Bake (Hornear) , Roast (Asar) , Broil (Hervir) , Toast (Tostar) , Oven Cpsp (Dorar al Horno) . La selección de la opción Bake dará tomo resultado una pantalla descendente para "Bake What?" (¿Hornear Qué?) como sigue: Casserole (Caserola) , Pizza, Baked Goods (Artículos Horneados) , Meats (Carnes) , Vegetables (Verduras) . (La selección de la opción "Roast" de la pantalla descendente de Turbocook dará como resultado la abertura de una pantalla descendente "Roast What?" (¿Asar Qué?) que específica: Beef (Res) , Pork (Puerco) , Poultry (Aves) , Vegetables (Verduras) ; etc) . La selección de la opción Meats resultaría en una pantalla descendente para "What type?" (¿Qué Tipo?) como sigue: Beef (Res) , Pork (Puerco) , Poultry (Aves) , Fish (Pescado) . Una selección de cualquiera de estas opciones originaría que aparezca una pantalla descendente "Bake Temperature" (Temperatura de Horneado), la cual ofrecería una selección de temperaturas a las cuales se hornea el producto alimenticio. El usuario tiene la opción de establecer la temperatura pre - es t ablecida para Bake y Roast, pero el horno se "pre - est ablece" para Broil (Hervir) a 500°F, para Toast (Tostar) a 450°F y para Oven Cpsp (Dorar al Horno) a 450°F. Obsérvese que si la temperatura seleccionada no se encuentra dentro de un rango predeterminado de la temperatura de horno actual (por ejemplo, dentro de 25°F a 30°F) , la unidad de control reconocerá que puede requerirse un periodo de "enfriamiento" o "pre-calentamiento" antes de que comience la cocción real del producto alimenticio. Durante la etapa de precalentamiento o enfriamiento la pantalla preferentemente dará instrucciones al usuario para que espere en colocar el producto alimenticio en el horno hasta que el horno ya sea que se caliente o enfríe a la temperatura pre - est ablecida . Cuando se ha alcanzado la temperatura pre-establecida o casi alcanzado, la unidad de control desplegará entonces la temperatura e indicará que está listo para que se coloque el alimento en la cámara de cocción. Sin considerar la opción "Turbocook" (Turbo cocinado) seleccionada, la unidad de control requerirá la entrada del usuario en cuanto al tiempo de cocción total. La duración de la etapa en el ciclo de cocción (de acuerdo a las fórmulas de cocción genéricas) se calcula como porcentajes del tiempo de cocción total establecido por el usuario. Se observará que cada ciclo de cocción (la cantidad de tiempo necesaria para cocinar un producto alimenticio) se divide en al menos una y pot encialmente un número infinito de etapas de cocción . El uso de preguntas en etapas a través de los menús y pantallas descendentes en una computadora se conoce bien y por lo tanto no necesita establecerse en la presente en más detalle. Entre sus muchas otras características, la unidad de control 250 pre-calienta el horno inmediatamente después de que el horno se enciende. El periodo de pre - calentamiento es de aproximadamente doce minutos para un sistema de 110 voltios y aproximadamente 6 minutos para un sistema de 240 volt ios Los programas de cocción disponibles se agrupan por perfiles, cada perfil incluyendo una fórmula de cocción genérica adecuada para un tipo particular de cocción de un producto alimenticio particular. Cada perfil contiene un número de etapas o eventos en el ciclo de cocción que se ejecutan para un porcentaje predeterminado del tiempo de cocción total El porcentaje de capacidad máxima para la instalación del soplador 40 y el magnetrón 100 se da por separado para cada etapa. De acuerdo con lo anterior, la fórmula de cocción genérica utilizada para cada etapa de un perfil depende del establecimiento de tiempo por el usuario, en el caso de horneado y rostizado, también después del establecimiento de temperatura por el usuario. Debe apreciarse que la temperatura a la cual el aire caliente cose (dora) un producto alimenticio en cualquier etapa o caso dado del ciclo de cocción no es necesariamente de manera exacta la temperatura establecida por el usuario. Cada etapa o caso puede encontrarse a una temperatura relativa a la temperatura establecida por el usuario, por ejemplo, 20°F más elevada o 30°F más baja. Una vez que el producto alimenticio se ha cocinado de acuerdo a la fórmula genérica, el horno residencial proporciona al usuario la opción de especificar que el producto alimenticio particular entonces en el horno debe cocerse más, mediante microondas solas, dorarse más (mediante aire caliente) o tanto cocerse y dorarse (mediante microondas adicionales y cocción por aire caliente) . Para propósitos pedagógicos, el efecto de cocción (calentamiento) del aire caliente utilizado para dorar se ignorará. "Terminado según especificaciones", se refiere a la capacidad del usuario del horno para variar individual e independientemente la cantidad de cocción por aire caliente (es decir la cocción que tanto calienta como dora el producto alimenticio) y la cantidad de cocción de microondas (es decir la cocción que calienta el producto alimenticio sin dorarlo) . El acabado según especificaciones puede necesitarse por variaciones en el tamaño, forma o peso del producto alimenticio que se cocina actualmente a partir de la norma teórica en la cual se basan los establecimientos de cocción. Por el otro lado, el acabado según especificaciones puede simplemente requerirse debido a las preferencias individuales por ejemplo, una preferencia del usuario dada para dorar más los productos alimenticios, para productos alimenticios extremadamente calientes o productos alimenticios más dorados y aún extremadamente calientes. Puede emplearse una amplia variedad de medios diferentes para lograr el acabado según especificaciones. En la modalidad preferida, una vez que la cocción de acuerdo al perfil del programa de cocción genérico se ha completado, puede preguntársele al usuario si desea calentamiento adicional, dorado adicional o ambos. Por ejemplo, puede desplegarse un mensaje apropiado en la pantalla LED 202 siendo el usuario capaz de seleccionar más dorado o más calentado o ambos, simplemente mediante los toques apropiados en la pantalla sensible al tacto 204. En una versión de alguna manera simplificada, puede haber salientes giratorias que el usuario puede girar para comunicar la misma información o aún botones de presión con cada activación de un £>otón de presión utilizándose para incrementar la cantidad de dorado adicional o la cantidad de calentamiento adicional. La base para el incremento en el tiempo de dorado o tiempo de cocción (calentamiento) es preferentemente en términos de la capacidad del soplador o capacidad de microondas del horno. De esta manera, puede lograrse más dorado al agregar aire caliente en incrementos fijos de la capacidad de soplador (por ejemplo 20%, 40%, 60%, 80%, etc.) durante un tiempo predeterminado. De manera similar puede lograrse más calentamiento al agregar incrementos en la capacidad de microondas (por ejemplo 33%, 50%, 100%, etc ) durante un tiempo predeterminado. Para aplicaciones particulares, puede ser deseable para el usuario tener la opción de establecer la temperatura del aire caliente adicional a utilizarse, si es para variar de la temperatura de aire caliente inicial designada micialmente por el usuario También en aplicaciones particulares, puede ser deseable para el usuario tener la opción de establecer el tiempo durante el cual se ejecutará la cocción de microondas o por aire caliente adicional.

- - Se apreciará que una modificación de la energía de calor o aire caliente que se suministra requiere la consideración tanto del tiempo durante el cual está por suministrarse como de la capacidad en porcentaje del soplador utilizado para suministrarla, así como la temperatura a la cual está por suministrarse. De manera similar, la modificación de la energía de icroondas a suministrarse requiere la consideración del tiempo durante el cual está por suministrarse y el porcentaje de la capacidad del magnetrón utilizado para suministrarla. La capacidad del horno para permitir la modificación separada de la energía térmica y la energía de microondas permite que se coloque un amplio rango de preferencias del usuario, así como una amplia variedad en el tamaño de (los) producto(s) al iment icio ( s ) a cocinarse. La versatilidad del horno de acuerdo a la presente invención, por lo tanto no se encuentra en los hornos comerciales de la técnica anterior, que permiten que el ciclo de cocción, con sus establecimientos predeterminados para la energía térmica y energía de microondas, se extienda simplemente durante un período de tiempo dado (por ejemplo, en ya sea términos absolutos o como un porcentaje del último caso de cocción) , en lugar de permitir el control - separado e independiente de las funciones de dorado y calent miento como en la presente invención. La operación de "acabado según especi i icaciones" descrita anteriormente se refiere a los ajustes que se hacen por un usuario a un producto alimenticio ya cocido (es decir, uno que ya ha experimentado un ciclo de cocción completo según se determina por la fórmula de cocción genérica apropiada) , pero no se dirige a la cocción de un producto alimenticio que está por cocerse por menos de la cantidad de calentamiento y/o dorado especificado por la fórmula de cocción genérica. Para este fin, la unidad de control 250 puede programarse para avisar al usuario cuando el ciclo de cocción se completa parcialmente (por ejemplo, 75% de avance a través del tiempo de cocción total) y después proporcionar al usuario la opción de determinar mediante inspección el estado del producto alimenticio en el horno (al interrumpir el ciclo de cocción) y ajustar independientemente para menos dorado a través del resto del ciclo de cocción, menos calentamiento a través del resto del ciclo de cocción o ambos, a través de un sistema de mterface similar a aquel utilizado en la operación de "acabado según especificaciones". Dependiendo de la aplicación particular deseada, la reducción puede ser en términos de una reducción en porcentaje en el tiempo de dorado o tiempo de calentamiento restante o simplemente alterar el porcentaje de capacidad del soplador o capacidad de microondas utilizada en la(s) etapa(s) restante(s) . Este ajuste de perfil o ciclo de cocción por el usuario se refiere como "cocción según especificaciones", ya que se ejecuta en un producto alimenticio parcialmente cocido. Es deseable que el usuario tenga la oportunidad de almacenar el perfil de cocción genérico modificado que resulta del uso de la fórmula de cocción genérica más las operaciones de "acabado según especificaciones" y "cocción según especificaciones" (o al menos la operación de "cocción según especificaciones") de manera que puede utilizarse de nuevo si el perfil de cocción modificado produjo un producto satisfactorio. Para este fin, la unidad de control puede agregar una entrada que contiene los parámetros para ] a cocción modificada en la memoria "My Recipes" (Mis Recetas) del horno . Refiriéndose ahora a las figuras 6a y 7a, se ilustran en las mismas pantallas espécimen para comunicar al usuario la opción para acabado según especificaciones y cocción según especificaciones respectivamente. Aunque las pantallas se ilustran como siendo diagramas de barras verticales, pueden utilizarse claramente otras configuraciones (tales como conos) . En la pantalla de acabado según especificaciones inicial ilustrada en la figura 6a, ambas barras se establecen imcialmente a 0%. Las figuras 6b y 6c representan diferentes selecciones alternativas que pueden hacerse por el usuario con objeto de proporcionar acabado según especificaciones. La figura 6c en particular, muestra que se prefiere substancialmente más "acabado" y, en particular, que la cocción (calentamiento) está por maximizarse (al 100%) y la cantidad de dorado adicional deseado es aproximadamente a 80%. Si aún se desea más acabado, una vez que se ha completado la cocción adicional, la pantalla inicial de la figura 6a puede proporcionarse una vez más para permitir al usuario seleccionar aún más acabado mediante más aire caliente, más microondas o ambas. Las figuras 7b-7c ilustran posibles establecimientos por el usuario para cocción según especificaciones. Como se describió previamente, a aproximadamente 75% de avance a través del ciclo de - - cocción, el horno despliega un mensaje al usuario para verificar el producto alimenticio. En este punto, el usuario tiene la oportunidad de cocer de manera menos agresiva a través del resto del ciclo de cocción, al reducir la cantidad de aire caliente, reducir la cantidad de energía de microondas o reducir tanto el aire caliente como las microondas. En la pantalla de cocción según especificaciones inicial ilustrada en la figura 7a ambas barras de energía de microondas y de aire caliente se preestablecen a 100%. Si, por ejemplo, el usuario desea menos dorado y menos cocción a través del resto del ciclo de cocción, el usuario puede elegir las disposiciones como se representan en la figura 7b. La figura 7b representa las disposiciones en donde el usuario ha ajustado la cocción restante al reducir el aire caliente a energía de aproximadamente 80% y también al reducir la cantidad de energía de microondas a aproximadamente 50%. A manera de ejemplo, el usuario podría haber ajustado alternativamente el paradigma de cocción como se representa en la figura 7c en donde la cantidad adicional de aire caliente se ha reducido a aproximadamente 20% y la cantidad adicional de energía de microondas se ha reducido a cero. La figura 7c representa por lo tanto un escenario en donde no ocurrirá mas cocción mediante microondas y solamente ocurrirá un poco más de dorado para el resto del tiempo de cocción ya establecido. Como se observa anteriormente, dependiendo de la programación de la unidad de control, la cocción (calentamiento) o dorado adicional a través del resto del ciclo de cocción, puede ser en términos de un periodo de tiempo fijo, un porcentaje del tiempo de cocción total, un porcentaje del tiempo de cocción en la última etapa de la fórmula de cocción genérica, el porcentaje de la capacidad del soplador o capacidad del magnetrón o lo similar. Aunque la cámara de cocción 16 se ilustra como siendo similar a una caja y, más particularmente un paralelepípedo rectangular (es decir, que tiene una sección transversal rectangular) , preferentemente la cámara de cocción de la cavidad de cocción tiene una configuración que es ya sea cilindrica o cónica. Una cavidad similar a una caja crea un calentamiento de cavidad no uniforme como un resultado de las esquinas que crean condiciones de calentamiento asimétricas. De esta manera en un horno de convección, las esquinas crean zonas dentro de la cavidad que pueden caracterizarse ya sea como zona de - flujo de aire bajo o zonas de flujo de aire en exceso. En las zonas de flujo de aire bajo, el aire callente tiende a estancarse con los resultados de que el producto alimenticio dentro de tal zona se subcocen y en las zonas en exceso, el flujo de aire es más elevado que en el resto de la cavidad y tiende a sobrecocer el producto alimenticio dentro de tal zona Se han implementado diseños de horno en la técnica anterior para crear un establecimiento promedio de tiempo más uniforme de condiciones de flujo de aire caliente, por ejemplo, diseños que utilizan desviadores de flujo de aire y lo similar. Sin embargo, los cambios afectados por estos medios tienden a ser muy específicos del producto alimenticio y no representa una solución de todas las condiciones de cocción. De una manera similar, en un horno de microondas la distribución de la energía de microondas se afecta por las condiciones limitantes de la esquina, dando como resultado así en zonas callentes y zonas frías dentro de la cavidad. Se han implementado los diseños del horno en la técnica anterior para eliminar el impacto de las esquinas de la cavidad y su efecto en la distribución de la energía de microondas, por ejemplo, diseños que utilizan agitadores de modo, platos giratorios y lo similar. Sin embargo, ninguno de estos cambios en el diseño restaura un campo de energía de microondas uniforme en una cavidad similar a una caja. De acuerdo con lo anterior, en una modalidad preferida de la presente invención el horno tiene una cavidad cónica o cilindrica 16 la cual es de hecho sin esquinas, eliminando así las condiciones limitantes de la esquina que da como resultado una transferencia de energía no uniforme (ya sea energía de microondas o de aire caliente) . La cámara de .cocción cónica o cilindrica produce una cocción uniforme que es relativamente insensible al tipo de producto alimenticio particular que se cocina. Aunque el conducto 20 se ha descrito en la presente y arriba como una entidad física separada de la cámara de cocción 16, aquellos expertos en la materia de hornos reconocerán que, en varios puntos dentro del horno, la cámara de cocción 16 y el medio de conducto 20 pueden compartir una pared común, para permitir así un horno menos costoso y más compacto. Por el otro lado, en donde la diferencia de temperatura entre el flujo de aire en el medio de conducto 20 y el flujo de aire en la cámara de cocción 16 es demasiado extrema que la cocción del producto alimenticio en la cámara de cocción se - afectaría de manera adversa mediante esto, las porciones de pared adyacentes de la cámara de cocción y el conducto pueden separarse, colocándose opc íonalment e aislamiento térmico en el espacio así f ormado . Aunque se prefiere la modalidad descrita de la presente invención que utiliza una fuente de energía térmica eléctrica, alternativamente la fuente de energía para el modo de transferencia de calor convectivo podría ser gas natural, propano o un material combustible similar. A partir de un punto de soporte de costo de energía de operación total, el gas natural o el combustible de gas similar es la fuente de energía preferida. Además, para aquella instalación residencial en donde el servicio eléctrico a la cocina es inadecuado para energizar todos los aspectos del horno (es decir, tanto el calentamiento térmico convector como el de microondas) , un sistema de calentamiento que se abastece de combustible de propano o gas natural puede ser una opción. Claramente, el subsistema de calentamiento convectivo encendido por gas natural puede ser capaz de proporcionar calentamiento rápido aunque también es adecuado para un ambiente de microondas.

Preferentemente, el subsistema de calentamiento convectivo encendido por gas natural minimiza además o elimina los contactos de los productos de combustión (del gas natural) con productos alimenticios. Por ejemplo, cuando los productos de combustión de gas natural contactan ciertas carnes, puede observarse una superficie rosada o decoloración rosa en la carne cocida y puede interpretarse mal por los consumidores como un nivel ofensivo de subcocción. Se cree que los productos de combustión (es decir, monóxido de carbono u óxido nítrico) reaccionan con la mioglobma en la carne para crear una condición de superficie rosada. De acuerdo con lo anterior, un sistema convectivo de encendido indirecto, en donde los productos de combustión no contactan el producto alimenticio, se prefiere por su velocidad elevada y cocción de calidad elevada, sobre un sistema de encendido directo, en donde los productos de combustión transfieren su calor directamente al producto alimenticio. En el sistema conductivo de encendido indirecto, el calor de los productos de combustión se transfiere a través de elementos mt ercambiadores de calor al flujo de aire del horno, aislando así los productos de combustión de la cavidad de cocción y eliminando varios resultados asociados con el sistema conductivo de encendido directo (incluyendo la necesidad para incrementar subst ancialmente el tamaño de ventilación de la cavidad del horno para colocar el flujo de los productos de combustión a través de la misma y para evitar la incompatibilidad con un ambiente de microondas) . El sistema conductivo de encendido indirecto preferentemente es compacto, tiene un ciclo de ignición corto (por ejemplo, aproximadamente tres segundos) y utiliza un termopermutador de peso ligero para respuesta rápida en un horno de velocidad elevada. Para lograr estas metas, se prefiere un sistema de combustión energizado completamente premezclado, incluyendo un termopermutador de acero inoxidable de pared delgada. Con objeto de proporcionar un horno más compacto adecuado para uso residencial, el horno comercial descrito en las Patentes TurboChef se ha modificado como sigue: 1. Un recinto/recipiente distinto y separado que contiene un termopermutador de masa elevada se ha eliminado de manera que el meciio de conducto ahora da servicio a la función del recinto y el recipiente de energía térmica o de calor dentro del recinto se ha reemplazado por un elemento de calentamiento eléctrico ubicado dentro del medio de conducto para calentar directamente el pasaje de aire así "al vuelo" . El plato que tiene una abertura central grande a través de la cual pasa aire fuera de la cámara de cocción se ha reemplazado por un plato que tiene un patrón substancialmente uniforme de aberturas más pequeñas que lograr substancialmente el mismo efecto de "recubrimiento" para cocción rápida y económica del producto alimenticio, y Para permitir un mejor ajuste del soplador, el magnetrón y el convertidor catalítico dentro del espacio disponible, el motor soplador pueden separarse de la rueda de soplador y conectarse a la misma por una banda transmisora flexible, el magnetrón puede girarse y conectarse a un lanzador circular vertical, más corto por un sistema de guía de ondas de dos partes y un material convertidor catalítico adicional puede revestirse en el interior de las paredes del conducto en lugar de presentarse exclusivamente en un convertidor catalítico. Para resumir, la presente invención proporciona un horno para la cocción rápida de un producto alimenticio, en donde el horno es adecuado para uso residencial, en una modalidad preferida, el horno es suficientemente compacto para uso residencial e incluye medios de cocción según especificaciones operables por el usuario y/o medios de acabado según especificaciones operables por el usuario. El horno es fácil y barato de fabricar, utilizar y mantener. Ahora que las modalidades preferidas de la presente invención se han mostrado y descrito en detalle, varias modificaciones y mejoras en la misma serán fácilmente aparentes por aquellos expertos en la materia. De acuerdo con lo anterior, el espíritu y alcance de la presente invención es para interpretarse ampliamente y limitarse solamente por las reivindicaciones anexas y no por la especificación anterior.

Claims (12)

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2. REIVINDICACIONES 1. Un horno de convección compacto de cocción rápida para cocinar un producto alimenticio al menos parcialmente por un flujo de gas caliente, que comprende : (A) un alojamiento compacto que define una cámara de cocción de cocción rápida que tiene una parte superior, una parte inferior y un medio de soporte entre las mismas para recibir un producto alimenticio para cocción y un medio de conducto para proporcionar comunicación gaseosa fuera de dicha cámara de cocción, entre la parte inferior de la cámara y la parte superior de la cámara, el medio de conducto también sirve como un recinto de gas caliente que tiene un volumen de espacio libre menor a aquel volumen de espacio libre de la cámara de
3. (B) asociado con la cámara de cocción, medios de dirección para dirigir el gas desde el medio de conducto sobre el producto alimenticio en la cámara de cocción y medios de retorno para dirigir el gas desde la cámara de cocción hacia el medio de conducto ; (C) asociada con el medio de conducto, una fuente de energía térmica para calentar el gas colocado en el medio de conducto; (D) medio de flujo para originar un flujo de gas entre el medio de retorno y el medio de dirección a través del medio de conducto, y (E) medio de control para variar independientemente al menos una de la velocidad de flujo volumétrico efectivo del flujo de gas hacia la cámara de cocción y la temperatura del flujo de gas hacia cámara de cocción, sin considerar la humedad y sin intervención humana. 2. El horno de la reivindicación 1 que comprende adicionalmente: (A) un medio de microondas para cocer al menos parcialmente el producto alimenticio en la cámara de cocción por energía de microondas. (B) un medio operable por el usuario conectado al medio de control para identificar de manera genérica al medio de control del producto alimenticio colocado en la cámara de cocción a ser cocinado; y (C) se utiliza un medio para trasladar el medio de identificación operable por el usuario hacia una fórmula de cocción genérica que especifica parámetros de cocción para todos los casos en el ciclo de cocción, incluyendo el tiempo de cocción - para cada caso, el porcentaje de la energía de gas callente del tiempo de cocción y se utiliza el porcentaje de la energía de microondas del tiempo de cocción . 3. El horno según la reivindicación 1 que incluye adicionalmente un primer detector de temperatura colocado en o adyacente a la cámara de cocción, respondiendo el medio de control al primer detector de temperatura.
4. 4. El horno según la reivindicación 3 que incluye adicionalment e un segundo detector de temperatura colocado en o adyacente a la fuente de energía térmica, respondiendo el medio de control al segundo detector de temperatura.
5. 5. El horno según la reivindicación 1 que incluye además medios de acabado según especificaciones operables por el usuario conectados al medio de control para originar un acabado según especificaciones de un product" alimenticio ya cocido, para calentar adicionalmente el producto alimenticio, para dorar adicionalmente el producto alimenticio o una combinación de los mismos.
6. 6. El horno según la reivindicación 1 que incluye además medios de cocción según especificaciones operables por el usuario conectados al medio de control para originar una cocción según especificaciones de un producto alimenticio solamente parcialmente cocinado al reducir calentamiento adicional del mismo, reducir el dorado adicional del mismo o una combinación de los mismos.
7. 7. Un horno de convección compacto de cocción rápida para cocer un producto alimenticio al menos parcialmente por un flujo de gas caliente, que comprende : (A) un alojamiento compacto que define una cámara de cocción de cocción rápida que tiene una parte superior, una parte inferior y un soporte entre las mismas para recibir un producto alimenticio para cocción y un conducto para proporcionar comunicación gaseosa fuera de la cámara de cocción, entre la parte inferior de la cámara y la parte superior de la cámara, sirviendo también el conducto como un recinto de gas caliente que tiene un volumen de espacio libre menor al volumen de espacio libre de la cámara de cocción, (B) asociado con la cámara de cocción, un medio de dirección para dirigir el gas desde el conducto sobre el producto alimenticio en la cámara de cocción y un medio de retorno para dirigir el gas desde la cámara de cocción hacia el conducto; (C) asociada con el conducto, una fuente de energía térmica para calentar el gas colocado en el conducto ; (D) un soplador para ocasionar un flujo de gas entre el medio de retorno y el medio de dirección a través del conducto; y (E) una unidad de control para variar de manera independiente al menos uno de la velocidad de flujo volumétrico efectivo del flujo de gas hacia la cámara de cocción y la temperatura del flujo de gas hacia la cámara de cocción, sin consideración de la humedad y sin intervención humana.
8. 8. El horno según la reivindicación 7, que comprende adicionalment e : (A) un generador de microondas para cocinar al menos parcialmente el producto alimenticio en la cámara de cocción mediante energía de microondas; (B) ident i f icadores operables por el usuario conectados a la unidad de control para identificar de manera genérica a la unidad de control del producto alimenticio colocado en la cámara de cocción a ser cocinado; y (C) un traductor para traducir los ident i f icadores operables por el usuario en una fórmula de cocción genérica que especifica parámetros - - de cocción para todos los casos en el ciclo de cocción, incluyendo el tiempo de cocción para cada caso, el porcentaje de la energía de gas caliente del tiempo de cocción que se utiliza y el porcentaje de la energía de microondas del tiempo de cocción que se ut i 1 i za
9. 9. El horno según la reivindicación 7, que incluye adicionalmente un primer detector de temperatura colocado en o adyacente a la cámara de cocción, respondiendo la unidad de control al primer detector de temperatura.
10. 10. El horno según la reivindicación 9, que incluye adicionalmente un segundo detector de temperatura colocado en o adyacente a la fuente de energía térmica, respondiendo la unidad de control al segundo detector de temperatura.
11. 11 . El horno según la reivindicación 7, que incluye además un sistema de acabado según especificaciones operable por el usuario conectado a la unidad de control para ocasionar el acabado según especificaciones de un producto alimenticio ya cocinado, para calentar adicionalmente el producto alimenticio, para dorar adicionalment e el producto alimenticio o una combinación de los mismos.
12. 12. El horno según la reivindicación 7, que - - incluye además un sistema de cocción según especificaciones operable por el usuario conectado a la unidad de control para ocasionar la cocción según especificaciones de un producto alimenticio solo parcialmente cocinado al reducir el calentamiento adicional del mismo, reducir el dorado adicional del mismo o una combinación de los mismos.