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KR100811923B1 - 음식 보온 장치 및 방법 - Google Patents

음식 보온 장치 및 방법 Download PDF

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KR100811923B1
KR100811923B1 KR1020047003463A KR20047003463A KR100811923B1 KR 100811923 B1 KR100811923 B1 KR 100811923B1 KR 1020047003463 A KR1020047003463 A KR 1020047003463A KR 20047003463 A KR20047003463 A KR 20047003463A KR 100811923 B1 KR100811923 B1 KR 100811923B1
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스티븐 엠. 쉐이
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듀크 매뉴팩쳐링 컴퍼니
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Abstract

트레이 내의 음식에 열을 전달하기 위한 오븐 및 오븐을 사용하는 방법에 관한 것이다. 오븐은 음식의 트레이를 제거 가능하게 수용하도록 각각 구성된 복수의 개별의 단열 보유 격실로 내부를 분할하는 격벽을 갖는 캐비넷을 구비한다. 트레이의 상부의 열원이 트레이 내의 음식을 보온하기 위해 복사열을 방출한다. 제어 기구는, 그 동안에 각각의 열원이 작동하는 가열 보유 시간의 기간을 포함하는 음식의 총 보유 시간의 기간을 제어한다. 오븐은 또한 격실 내로 강제 공기를 전달하기 위한 제어 기구의 제어 하에 있는 강제 통풍 기구를 구비한다. 열원은 연속적인 듀티 사이클 동안 작동 및 비작동되어 각각의 격실 내의 음식을 가열 보유 시간의 기간 동안 선택된 보유 온도로 유지한다.
Figure R1020047003463
오븐, 트레이, 격실, 캐비넷, 열원, 강제 통풍 기구

Description

음식 보온 장치 및 방법{FOOD WARMING APPARATUS AND METHOD}
본 발명은 일반적으로 오븐에 관한 것이고, 더 구체적으로는 음식을 공급하거나 심지어 음식을 요리하기에 적합한 온도로 음식을 유지하기 위한 오븐에 관한 것이다.
일 실시예에서, 본 발명은 특히(한정적이지는 않음) 음식을 제공하기 전에 심지어 음식을 요리하기 전에 적절한 온도로 음식을 유지하기 위해 적외선(IR) 히터를 사용하는 음식 공급 장치에 관한 것이다. 이러한 기술은 예를 들면 음식을 가열하기 위한 패스트 푸드 서비스 산업에서 종종 사용된다. 그러나, 이러한 장치는 소정의 단점을 갖는다. 예를 들면, 짧은 보유(holding) 시간(예를 들면, 1시간 미만) 및 급속한 제품 품질 저하는 적용을 유지하기 위한 이 기술의 유효성을 종종 제한한다. 부가적으로, 다양한 음식 제품은 최적 조건으로 보유되도록 다양한 양의 IR 에너지를 필요로 한다. 보유되는 음식의 품질은 보유 오븐의 온도 및 기류에 의해 상당 부분 영향을 받는다. 음식이 증발에 의해 수분을 손실함에 따라, 맛이 손실된다. 이는 제품의 씹히는 느낌(texture) 및 미각에 영향을 준다. 예를 들면, 치킨 섬유질은 건조되어 질겨지게 되고, 튀김옷(breading)은 건조되어 기름지게 된다. 후렌치 후라이(french fries)는 수분이 손실되고 외피가 그 바삭함을 손실함에 따라 건조하고 질긴 씹히는 느낌을 나타낼 수 있다.
가열 주기의 빈도 및 기간은 통상적으로 비교적 균등한 온도를 제공하기 위해, 요리되는 음식의 열 질량(thermal mass)에 좌우될 수 있다. 통상의 IR 보유 장치는 음식에 전달되는 IR 에너지의 양을 제어하도록 조절될 수 없고 IR 열원이 음식 제품에 대해 고정 위치에 있기 때문에 대량의 공간을 필요로 한다.
미국 미주리주 세인트루이스 소재의 듀크 매뉴팩쳐링 컴퍼니에 양도되고 본원에 참조로서 관련되어 있는 미국 특허 제6,175,099호, 제6,262,394호 및 제6,541,739호는 종래의 디자인의 개량이고 다양한 튀김 제품에 적합한 것으로 판명된 보유 또는 요리 오븐에 관한 것이다. 그러나, 특히 해쉬 브라운(hash brown), 후렌치 후라이, 로티세리 치킨(rotisserie chicken), 후라이드 치킨 및 새우와 같은 튀김 제품과 같은 음식 제품의 보유 시간 및 품질을 개선하는 기술이 여전히 요구된다.
본 발명의 다수의 목적 중에, 눅눅해지거나 질겨지는 경향이 있는 크러스트를 갖는 제품을 포함하는, 후라이드 감자 제품, 후라이드 치킨 및 로티세리 치킨과 같은 제품의 품질의 저하 없이 음식을 장기간 보유하도록 구성된 오븐의 제공 및 음식 품질을 향상시키도록 증발 손실이 더 엄격하게 제어될 수 있는 이러한 오븐의 제공이 주목될 것이다.
일반적으로, 본 발명의 일 실시예는 트레이의 음식에 열을 전달하기 위한 오븐이고, 각각의 트레이는 저부벽과, 저부벽으로부터 트레이의 개방 상부를 형성하 는 상부 림까지 상향 연장되는 측벽 및 단부벽을 갖는다. 오븐은 내부를 갖는 캐비넷을 구비한다. 오븐은 복수의 트레이의 트레이를 제거 가능하게 수용하도록 각각 구성된 복수의 개별의 단열 보유 격실로 내부를 분할하는 캐비넷 내의 격벽을 더 포함한다. 오븐은 또한 음식을 보온하기 위해 트레이 내의 음식에 복사열을 방출하기 위해 작동하도록 구성된 각각의 트레이의 상부의 열원과, 서로 독립적으로 열원의 작동을 제어하여 각각의 격실 내의 온도가 독립적으로 제어될 수 있게 하는 제어 기구를 갖는다. 일 실시예에서, 제어 기구는 다른 격실과는 독립적으로 각각의 격실에 대한 보유 시간의 기간을 설정하기 위한 타이머 제어부를 구비하고, 보유 시간의 기간은 각각의 열원이 작동되는 동안의 가열 보유 시간의 기간을 적어도 포함한다. 다른 실시예에서, 오븐은 또한 격실 내로 강제 공기(forced air)를 전달하기 위해 제어 기구의 제어 하에 있는 강제 통풍 기구를 구비한다.
본 발명은 또한 오븐의 작동을 제어하는 방법에 관한 것이다. 오븐은 캐비넷, 음식을 수납하기 위한 트레이를 제거 가능하게 수용하도록 각각 구성된 캐비넷 내의 복수의 개별의 단열 보유 격실 및 음식을 보온하기 위해 트레이 내의 음식에 복사열을 방출하기 위한 각각의 트레이의 상부의 열원을 포함한다. 상기 방법은 연속적인 듀티 사이클 동안 각각의 열원을 작동 및 비작동시킴으로써 가열 보유 시간의 기간 동안 각각의 격실 내의 음식을 선택된 보유 온도로 유지하는 단계를 포함하고, 각각의 듀티 사이클은 비가열 간격으로 이어지는 가열 간격을 포함한다. 본 발명의 일 실시예에서, 상기 방법은 선택된 보유 온도보다 높은 온도에서 음식을 수납하는 트레이를 각각의 격실 내로 배치하는 단계와, 비가열 보유 시간의 기 간 동안 격실 내의 온도를 선택된 보유 온도로 냉각하면서 격실 내의 열원을 비작동 상태로 유지하는 단계와, 다음에 연속적인 듀티 사이클 동안 격실 내의 열원을 작동 및 비작동하여 가열 보유 시간의 기간 동안 격실 내의 음식을 선택된 보유 온도로 유지하는 단계를 더 포함한다. 다른 실시예에서, 상기 방법은 선택된 보유 온도보다 낮은 온도에서 음식을 수납하는 트레이를 각각의 격실 내로 배치하는 단계와, 재가열 보유 시간의 기간 동안 격실 내의 온도를 선택된 보유 온도로 상승시키도록 격실 내의 열원을 작동시키는 단계와, 다음 연속적인 듀티 사이클 동안 격실 내의 열원을 작동 및 비작동하여 가열 보유 시간의 기간 동안 격실 내의 음식을 선택된 보유 온도로 유지하는 단계를 포함한다.
본 발명의 다른 실시예는 오븐의 작동을 제어하는 방법에 관한 것이다. 오븐은 캐비넷, 음식을 수납하기 위한 트레이를 제거 가능하게 수용하도록 각각 구성된 캐비넷 내의 복수의 개별의 단열 보유 격실 및 음식을 보온하기 위해 트레이 내의 음식에 복사열을 방출하기 위해 작동하도록 구성된 각각의 트레이의 상부의 열원을 포함한다. 상기 방법은 각각의 격실에 대해 선택된 보유 온도를 설정하는 단계 및 각각의 격실에 대해 보유 시간의 기간을 설정하는 단계를 포함하고, 보유 시간의 기간은 가열 보유 시간의 기간을 포함한다. 상기 방법은 각각의 가열 보유 시간의 기간 동안 각각의 열원을 작동시켜 각각의 격실 내의 음식을 선택된 보유 온도로 유지하는 단계를 더 포함한다.
본 발명은 또한 복수의 트레이를 제거 가능하게 수용하기 위한 내부를 갖는 캐비넷과, 트레이의 개방 상부를 덮는 복수의 커버를 포함하는 오븐에 관한 것이 다. 각각의 커버는 각각의 트레이의 상부의 위에 놓여지는 금속부를 갖는다. 오븐은 각각의 커버의 금속부를 가열하기 위한 소스를 갖고, 이와 같이 가열된 금속부는 트레이 내의 음식을 보온하기 위해 각각의 트레이 내의 음식에 복사열을 방출한다. 커버의 적어도 일부는 이러한 커버를 갖는 각각의 트레이로부터 수분을 배기하기 위한 하나 이상의 개구를 갖는다.
본 발명은 또한 내부에 열원을 갖는 오븐 내에 수용된 트레이를 덮기 위한 커버에 관한 것이다. 각각의 트레이는 저부벽과, 저부벽으로부터 트레이의 개방 상부를 형성하는 상부 림까지 상향 연장되는 측벽 및 단부벽을 갖는다. 커버는 열원으로부터의 열을 수용하고 트레이 내의 음식에 복사열을 방출하여 음식을 보온하기 위해 트레이의 개방 상부의 위에 놓여지도록 구성된 금속벽을 포함한다. 커버는 트레이로부터 수분을 배기하기 위한 하나 이상의 개구를 갖는다.
다른 목적 및 특징은 이하에서 부분적으로 명백해지고 부분적으로 강조할 것이다.
도1은 음식 수납 트레이를 수용하기 위한 히트 싱크와, 히트 싱크의 상부에 장착된 보조 열원과, 트레이를 덮기 위한 금속 커버(트레이는 도시 생략함)를 구비한 본 발명의 오븐의 정면도이다.
도2는 커버의 하부의 각각의 히트 싱크에 위치된 트레이를 도시하는 도1의 부분의 확대 단면도이다.
도3은 히트 싱크, 커버 및 보조 열원을 도시하는 사시도이다.
도4는 커버 자체의 평면도이다.
도5는 음식 수납 트레이를 수용하기 위한 격실을 구비한 본 발명의 오븐의 다른 실시예의 정면 사시도이다.
도6은 열원의 하부의 각각의 격실에 위치된 트레이를 도시하는 도5의 오븐의 부분의 단면도이다.
도7은 다른 열원의 하부의 각각의 격실에 위치된 트레이를 도시하는 도6과 유사한 오븐의 부분의 단면도이다.
도8은 다른 열원의 하부의 각각의 격실에 위치된 트레이를 도시하는 도6과 유사한 오븐의 부분의 단면도이다.
도9는 본 발명의 실시예에 따른 오븐의 환기 시스템을 도시하는 도5의 오븐의 부분의 단면도이다.
도10은 도5의 오븐과 함께 사용되는 트레이의 일 실시예의 사시도이다.
도11은 도5의 오븐의 제어 회로의 일 실시예의 개략 다이어그램이다.
도12는 도5의 오븐의 일 작동 모드를 도시하는 시간 대 온도 곡선의 다이어그램이다.
도13은 도12에 도시된 작동 모드에서의 시간 대 열원 작동 곡선이다.
도14는 도5의 오븐의 다른 작동 모드를 도시하는 시간 대 온도 곡선의 다이어그램이다.
도15는 도14에 도시된 작동 모드에 있어서의 시간 대 열원 작동 곡선이다.
대응 부분은 도면에 걸쳐 대응 도면 부호로 나타낸다.
도1은 각각 일반적으로 도면 부호 3으로 나타내는 복수의 트레이를 제거 가능하게 수용하기 위한 복수의 단(tier)을 구비하는 내부(12)를 갖는 캐비넷을 포함하는, 일반적으로 도면 부호 1로 나타내는 본 발명의 오븐의 일 실시예를 도시하고, 각각의 단 내의 트레이는 나란히 배치되어 있다. 도시한 바와 같이, 오븐은 두 개의 단, 즉 각각 3개의 트레이를 수용하는 상부 단(5) 및 하부 단(7)을 갖는다. 단의 개수 및 각각의 단 내의 트레이의 개수는 변경될 수도 있다는 것을 이해해야 한다.
오븐(1)은 상부(9), 저부(11), 측면(13, 15) 및 상부 및 저부의 대략 중간에서 일 측면으로부터 다른 측면으로 연장되는 선반(shelf)(17)을 갖는다. 선반(17) 및 상부(9)는 상부 단(5)을 형성하고, 저부(11) 및 선반(17)은 하부 단(7)을 형성한다. 오븐은, 각각의 단의 전방 또는 후방으로 또는 이로부터 각각의 트레이(3)를 활주시키기 위한 도면 부호 21로 나타낸 바와 같은 개구를 각각 갖는 전방 패널(19) 및 대응 후방 패널(도시 생략)을 갖는다.
일 실시예에서, 각각의 트레이(3)는 평면에서 일반적으로 직사각형이고, 저부(23), 각각 도면 부호 25로 나타내는 대향 측벽 및 각각 도면 부호 27로 나타내는 단부벽을 갖는다. 각각의 트레이는 각각의 단 내에서 전방으로부터 후방으로 연장되는 일반적으로 도면 부호 29로 나타내는 히트 싱크 내의 오븐(1)의 각각의 단(5, 7) 내에 배치되고, 각각의 개구(21)를 통해 전방 또는 후방으로 히트 싱크로부터 활주식으로 후퇴되거나 진입하기 위해 히트 싱크 내에 활주 가능하게 배치된다. 예를 들면 알루미늄으로 제조되는 각각의 히트 싱크(29)는 저부(31) 및 각각 도면 부호 33으로 나타내는 측벽을 갖는다(도2). 측벽(33)은 외향(측방향) 연장하는 히트 싱크 플랜지(35) 및 플랜지의 외부 가장자리로부터 상향 연장되는 림(37)을 갖는다. 각각의 히트 싱크는 단일 트레이를 보유하기 위한 트레이 수용 부재를 구성한다. 히트 싱크의 저부에 접촉하는 저부 부품(41)과, 각각의 히트 싱크의 측면들에 접촉하는 상향 연장 측면 부품(43)을 갖는 일반적으로 도면 부호 39로 나타내는 전기 저항 가열 소자가 그 내부의 트레이(3) 및 히트 싱크를 가열하기 위해 제공된다. 각각의 히트 싱크(29)와 관련 가열 소자(39)는 각각의 트레이(3) 및 그의 음식 내용물을 가열하기 위한 주 열원을 구성한다. 도면 부호 45는 모든 가열 소자(34)를 위한 온-오프 전력 제어부를 나타낸다. 도면 부호 47은 상부 및 하부 단의 가열 소자(39)를 위한 온도 제어부를 나타낸다. 상부 단(5)의 각각의 가열 소자(39)의 저부 부품(41)은 선반(17)에 안착되고, 하부 단(7)의 각각의 가열 소자(39)의 저부 부품(41)은 오븐(1)의 저부(11)에 안착된다. 각각의 가열 소자의 측면(43)은 각각의 히트 싱크(29) 플랜지(35)까지 상향 연장된다. 히트 싱크(29) 및 관련 설비의 구성에 관한 부가의 상세를 위해, 미국 미주리주 세인트루이스 소재의 듀크 매뉴팩쳐링 컴퍼니에 양도되고 본원에 참조로서 관련되는 미국 특허 제6,175,099호 및 제6,262,394호를 참조할 수도 있다.
히트 싱크(29) 및 관련 가열 소자(39) 이외의 주 열원이 본 발명의 범위로부터 벗어나지 않고 사용될 수 있다.
바람직한 실시예에서, 각각의 트레이(3)는 각각의 히트 싱크 플랜지(35)와 활주식 밀봉 결합하는 하향 연장 경사진 립(lip)(53)을 갖는 외향(측방향) 지향 상부 부분(51)을 갖는 림(49)을 구비한다. 림은 트레이(3)의 개방 상부(32)를 형성한다. 일반적으로 도면 부호 55로 나타내는 커버가 각각의 트레이의 개방 상부에 제공되고, 각각의 커버는 각각의 트레이의 상부 위에 놓여진 금속부(57)를 갖는다. 더 구체적으로는, 각각의 커버의 금속부(57)는, 예를 들면 각각의 측면에 도면 부호 59로 나타낸 바와 같은 하향 플랜지와 각각의 측면 가장자리 상에 그 길이에 걸쳐 연장되는 양극 산화 처리 금속 앵글(61)을 갖는 양극 산화 처리 알루미늄 시트의 직사각형 플레이트를 포함하는 일반적으로 수평의 횡단벽을 포함한다. 하향 플랜지(59)의 하부 에지는 히트 싱크 플랜지(35)의 상부에 결합된다. 커버(55) 중 하나 이상은 25.4mm(1in) 이하의 거리, 더 바람직하게는 약 10.16mm(0.40in) 이하, 더욱 더 바람직하게는 7.62mm(0.30in) 이하의 거리로 각각의 트레이(3)의 림(49)의 상부에 이격된다. 도면 부호 63으로 나타낸 바와 같은 하나 이상의 개구가 이러한 개구 또는 개구들을 갖는 각각의 트레이로부터 수분을 배기하기 위해 커버(55)의 적어도 하나에 제공된다. 도4는 도시한 바와 같은 패턴으로 배열된 16개의 개구(63)를 갖는 커버를 도시한다. 개수 및 패턴은 다양하게 변경될 수도 있고, 하나의 개구를 갖는 커버의 하나의 개구의 면적과 하나 이상의 개구를 갖는 커버의 개구의 총합 면적은 커버가 덮는 트레이(3)의 개방 상부의 면적의 약 25% 미만인 것이 바람직하고, 더 바람직하게는 약 5% 미만, 더욱 더 바람직하게는 1% 미만인 것이 바람직하다. 커버의 개구의 특정 패턴 및 개구의 총합 면적은 덮여지는 트레이 내의 음식의 종류 및 양에 따라 다양할 수 있다. 어떠한 상황에서도, 개구(들)의 크기 및 패턴은 트레이로부터 배기된 수분의 양을 엄격하게 제어하도록 선택되고 따라서 장기간에 걸쳐 음식의 품질을 유지하기 위한 조건을 최적화할 수 있다.
각각의 커버(55)는 예를 들면 각각의 히트 싱크(29) 및 가열 소자(39)와 같은 주 열원에 부가하여 각각의 트레이 내의 음식을 가열하기 위한 일반적으로 도면 부호 65로 나타내는 시스템의 부분이다. 이 보조 가열 시스템(65)은 각각의 커버(55)의 금속부(57)를 가열하기 위한 열원(67)을 포함하고, 이에 의해 금속부는 트레이(3) 내의 음식의 부가의 보온을 위해 각각의 트레이 내의 음식에 복사열을 방출하도록 구성된다. 각각의 커버(55)의 상부에 위치된 각각의 열원(67)은 오븐 또는 캐비넷(1)의 내부면에 부착된 박판 금속 하우징(71) 내에 배치된 하나 이상의 전기 가열 소자(69)를 포함한다. 특히 가열 소자(69)는 상용화 품목, 즉 미국 미주리주 세인트루이스 소재의 칼튼 컴퍼니(Carlton Company)에 의해 시판되는 크로마록스(Chromalox) 전기 저항 가열기 소자이다. 하우징(71)은 직사각형 저부(73), 측면(75), 도면 부호 77로 나타낸 바와 같은 단부 및 측면의 상부로부터 외향 연장되는 플랜지(79)를 갖는 알루미늄과 같은 박판 금속의 얕은 팬을 포함한다.
일 실시예에서, 가열 소자(69)는 그 길이방향으로 연장되는 하우징의 저부(73) 상에 위치된다. 가열 소자는, 하우징의 저부로부터 커버로의 부수적인 열의 방출에 의해 하우징(71)의 저부(73)를 가열함으로써 각각의 커버(55)를 가열하도록 구성되는 방식으로 전기 회로에 적합하게 접속된다. 상기 회로에서의 접속을 위한 가열 소자의 단자는 도면 부호 81 및 83으로 나타낸다. 하우징(71)은 약 50.8mm(2.0in) 미만의 거리, 더 구체적으로는 약 25.4mm(1.0in) 미만의 거리로 각각의 커버(55)의 상부에 이격된 각각의 하우징(71)의 저부(73)에 오븐 또는 캐비넷 내에서 부착된다. 일 실시예에서, 각각의 열원(67)에 의해 각각의 커버(55)로 전달되는 전력은 100 내지 500W이고, 예를 들면 각각의 열원(67)은 바람직하게는 93.33℃ 내지 260℃(200℉ 내지 500℉)의 범위인 온도로 각각의 커버(55)를 가열하도록 작동 가능하다. 오븐(1)에 커버(55)를 체결하기 위한 피봇식 로크는 도면 부호 85로 나타낸다.
도5는 일반적으로 직사각형 또는 박스형 캐비넷(102)을 포함하는, 일반적으로 도면 부호 101로 나타내는 본 발명의 오븐의 제2 실시예를 도시한다. 캐비넷(102)은 상부(109), 저부(111), 대향 측면(113, 115), 전방 패널(119) 및 대응 후방 패널(도시 생략)을 갖는다. 캐비넷(102)은, 각각 일반적으로 도면 부호 103으로 나타내는 복수의 트레이를 제거 가능하게 수용하기 위한 일반적으로 도면 부호 112로 나타내는 내부를 형성한다. 오븐(101)은 그의 내부(112)를 복수의 개별의 단열 보유 격실(128)로 분할하는 캐비넷(102) 내의 수직 격벽(126) 및 수평 격벽(127)을 갖는다. 수직 및 수평 격벽(126, 127)의 개수[따라서 격실(128)의 개수]는 변경될 수도 있다. 바람직하게는, 격벽(126, 127)은 격실(128) 사이의 음식의 맛의 전달을 방지한다.
전방 패널(119) 및 후방 패널은 각각의 격실(128)과 연통하는 도면 부호 121로 나타낸 바와 같은 개구를 포함한다. 일 실시예에서, 전방 패널(119) 내의 개구(121)는, 각각의 격실(128)이 오븐(101)의 전방으로부터 후방으로 연장되도록 후방 패널에 형성된 대응 개구(도시 생략)를 갖고 오븐(101)의 전방 또는 후방으로부터 트레이(103) 중 하나를 제거 가능하게 수용하기 위해 구성된다. 개구(121)는 각각의 트레이(103)를 격실(128) 내로 또는 격실의 외부로 활주시키도록 치수 설정된다.
바람직하게는, 격실(128) 및 대응 개구(121)는 격실의 다수의 단 내에 배열된다. 도5에 도시한 바와 같이, 오븐은 3개의 수평 단, 즉 상부 단(132), 중간 단(134) 및 하부 단(136)을 갖는다. 각각의 단은 3개의 격실(128)을 포함하고, 각각의 격실은 개별 트레이(103)를 수용한다. 그러나, 단의 개수 및 각각의 단의 격실의 개수는 변경될 수도 있다는 것을 이해해야 한다. 몇몇 실시예에서, 예를 들면 두 개, 3개, 또는 그 이상의 격실(128)을 갖는 단일 단을 갖도록 오븐(101)을 구성하는 것이 바람직할 수도 있다. 바람직하게는, 전체 캐비넷(102)은 박판 금속 재료로 제조되고, 적어도 상부(109), 저부(11) 및 측면(113, 115)은 내부(112)를 단열하기 위한 2중벽 구조이다.
오븐(101)은 오븐(101)의 작동을 제어하기 위한, 일반적으로 도면 부호 140으로 나타내는 제어 기구를 구비한다. 바람직하게는, 제어 기구(140)는, 일 실시예에서 조작자가 각각의 격실(128) 내의 온도 및/또는 기류와 같은 환경을 제어하기 위해 제어 기구와 선택적으로 상호 작용할 수 있도록 하는 도면 부호 142로 나타내는 키패드(keypad)와 도면 부호 144로 나타내는 디스플레이를 포함하는 조작자 입력 장치를 갖는다. 제어 기구는 각각의 격실(128)을 위한 개별 키패드를 포함할 수도 있다. 대안적으로, 조작자 입력 장치는 당 기술 분야에 공지된 바와 같은 다이얼, 스위치 등을 포함할 수 있다. 예를 들면, 전방 패널(119) 상에 장착되어 임의의 사용자 선택 위치로 누름 및 회전(push-and-turn) 방식으로 이동 가능한 회전 식 장착 제어 다이얼은 조작자가 제어 기구(140)에 입력하는 것을 허용한다. 제어 기구(140)는, 격실 내의 온도가 소정의 온도에 있는지 또는 격실 내의 음식이 소정 보유 시간에 접근하거나 초과했는지의 여부와 같은, 격실 내의 음식 또는 특정 격실(128)의 상태를 조작자에게 알려주기 위한 관련 지시기 라이트(도시 생략)를 또한 포함할 수도 있다. 제어 기구(140)의 부가의 작동은 이하에 설명한다.
도6 내지 도8을 참조하면, 각각의 격실(128)은, 일 실시예에서 격실(128)의 대향 측면에서 수직 격벽(126)으로부터 연장하는 내향(측방향) 연장 플랜지(144)를 포함하는 트레이 지지부를 갖는다. 플랜지(144)는 격실(128) 내의 다양한 높이에서 트레이(103)를 지지하기 위해 수직으로 이격된다. 일 실시예에서, 오븐(101) 내의 격실(128)은 다양한 크기의 트레이를 수용하도록 다양한 폭 및/또는 높이를 갖는다. 트레이 지지부는 수직 격벽(126) 내의 홈 또는 슬롯과 같은 다른 형태를 가질 수 있는 것으로 고려된다.
각각의 격실(128)의 상부에 위치된 열원(146)은 내부에 수납된 음식을 보온하기 위해 트레이(103)에 지향된 격실 내로 복사열을 방출하도록 구성된다. 각각의 열원(146)은 각각의 트레이(103)를 가열하고 음식 내용물을 요리하거나 이미 요리된 음식을 선택된 온도 부근으로 유지하기 위한 주 열원으로서 기능할 수 있다. 도6에 도시된 실시예에서, 열원(146A)은 석영 적외선 열원이지만, 다른 열원이 사용될 수도 있다는 것을 이해할 수 있을 것이다. 예를 들면, 도7은 세라믹 적외선 열원(146B)을 도시하고, 도8은 산화 마그네슘에 매설된 저항 가열 소자(146C)를 도시한다. 대안적으로, 할로겐 적외선 열원 또는 다른 열원이 사용될 수도 있다. 각각의 열원(146)에 의해 전달되는 전력은 약 20 내지 2000W, 바람직하게는 약 25 내지 1500W, 더 바람직하게는 약 30 내지 1000W, 더욱 바람직하게는 약 35 내지 750W, 더욱 더 바람직하게는 약 40 내지 600W의 범위이다. 일 실시예에서, 각각의 열원(146)은 약 400W의 전력을 전달한다. 열원(146) 이외의 오븐(101)을 가열하기 위한 부가의 수단이 본 발명의 범위로부터 벗어나지 않고 사용될 수 있다. 트레이(103) 및 그 내부에 수납된 음식을 가열하기 위해 사용되는 소정 형태의 설비의 구조와 관련한 부가의 상세를 위해, 상술한 미국 특허 제6,175,099호, 제6,262,394호 및 제6,541,739호를 참조할 수도 있다.
일 실시예에서, 패널(150)이 각각의 열원(146)과 그의 각각의 격실(128) 사이에 위치되어 트레이(103) 및 그 내용물이 열원과 접촉하는 것을 방지한다. 일 실시예에서, 패널(150)은 열원(146)에 의해 생성된 복사 에너지가 격실(128) 내로 통과할 수 있도록 하는 강화 유리(tempered glass) 커버이다. 본 실시예에서, 패널은 투명 또는 반투명 유리로 제조되는 것이 바람직하다. 대안적으로, 패널(150)은 복사 금속 플레이트일 수 있다. 이 패널이 복사 금속 플레이트인 실시예에서, 열원(146)이 패널(150)을 가열하는데 사용되고, 그 후 패널은 트레이(103)의 내용물을 보온하도록 열을 복사한다. 반사기(152)가 열원(146)의 상부에 위치되어 그의 하부의 트레이(103)를 향해 열을 하향 복사한다.
도9는 격실(128) 내로 재순환 공기를 전달하기 위한 일반적으로 도면 부호 154로 나타내는 강제 통풍 기구를 갖는 오븐(101)의 실시예를 도시한다. 기구(154)는 하부 공기 도관(160), 상부 공기 도관(162) 및 하부 및 상부 공기 도 관을 통해 공기를 이동시키는 팬 시스템(156)을 포함한다. 일 작동 모드에서, 팬 시스템(156)은, 하부 공기 도관(160)을 통해 격실(128) 내로 통하고 그 후에 상부 공기 도관(162)을 통해 팬 시스템으로 복귀되는 유로를 따라 일 방향으로 공기를 순환시킨다. 하부 공기 도관(160)은 트레이(103)의 하부의 격실(128)의 플로어(166)에 위치된 개구(164)를 통해 격실(128) 내로 강제 공기를 운반한다. 공기는 격실(128)로부터 트레이(103)의 상부의 패널(150)의 하나 이상의 개구(168)를 통해 상부 공기 도관(162) 내로 상향 유동한다. 제2 작동 모드에서, 팬 시스템(156)은 상부 공기 도관(162)을 통해 개구(168)를 거쳐 격실 내로, 개구(164)를 거쳐 하부 도관(160)으로, 반대 방향으로 공기를 이동시키고 그 후에 팬 시스템으로 복귀시킨다.
패널(150) 및 플로어(166) 내의 개구(164, 168)의 개수 및 패턴은 각각의 격실(128) 내에 사용되는 열원(146)의 형태 및 격실 내의 음식의 종류에 따라 광범위하게 변경될 수도 있다. 각각의 격실(128)과 관련된 팬 시스템(156)의 크기 및/또는 속도 및/또는 개구(164, 168)의 개수, 패턴 및/또는 크기는 다양한 음식 제품을 위한 최적의 기류를 제공하기 위해 각각의 트레이(103)의 주위의 기류를 조절하도록 변경될 수 있다. 부가적으로, 개구(들)(164, 168)의 개수, 크기 및/또는 패턴은 각각의 격실(128)로부터 배기되는 수분의 양을 엄격하게 제어하여 장기간에 걸쳐 음식 품질을 유지하기 위한 조건을 최적화하도록 선택될 수 있다.
상부 도관 열원(170) 및 하부 도관 열원(172)은 선택된 유로를 따라 유동하는 공기를 가열하기 위해 각각의 공기 도관(162, 160) 내에 위치된다. 상부 및 하 부 도관 열원(170, 172)은 격실을 통해 유동하는 공기를 가열하므로, 선택적으로 음식이 또한 대류 가열에 의해 보온될 수도 있다. 도관 열원(170, 172)은 예를 들면 미국 미주리주 세인트루이스 소재의 칼튼 컴퍼니에 의해 시판되는 크로마록스 전기 저항 가열기 소자와 같은 상업적으로 이용 가능한 품목이다. 도관 열원(170, 172)은, 초기 온도가 낮거나 대량의 음식이 격실 내에 배치될 때와 같이 부가의 열이 격실(128) 내에 필요할 때 사용될 수도 있다. 일 실시예에서, 당 기술 분야의 숙련자들에게 공지된 종래의 저항 열 검출기형 센서와 같은 온도 센서(174)(도9)가 격실(128)의 각각 내에 또는 공기 도관(162, 160) 내에 위치될 수도 있다. 온도 센서(174)는, 예를 들면 디스플레이(144)에 온도의 지침을 공급하고, 팬 시스템(156)의 작동을 제어하고, 또는 경고 시스템(도시 생략)에 온도가 선택된 임계값을 초과하였다는 지시를 제공하도록 제어 기구(140)로의 피드백을 제공한다. 강제 통풍 기구(154)는 또한 격실(128) 내에 저장된 음식의 강제 냉각을 위한 재순환 공기를 제공할 수 있다. 도9는 단일 단 및 단일 강제 통풍 기구(154)를 갖는 오븐을 도시하지만, 다수의 단을 갖는 오븐(101)이 본 발명의 범위 내에서 각각의 단의 공기 도관(160, 162)과 결합된 개별 팬 시스템을 가질 수 있다.
트레이(103) 내의 음식 상부의 기류는 조작자가 음식으로부터 증발되는 수분의 양을 제어할 수 있도록 제어된다. 기류 방향이 저부로부터 상부, 즉 하부 공기 도관(160)으로부터 격실(128)을 통해 상부 공기 도관(162) 내로의 방향일 때, 대류 열이 트레이의 하부로부터 트레이 내의 음식에 인가되고, 적외선 열이 열원(146)으로부터 트레이(103)의 상부로 인가된다. 공기가 상부로부터 저부로 유동하도록 기 류의 방향을 변경함으로써, 음식은 트레이(103)의 상부로부터 지향된 적외선 열 및 대류 열의 조합에 의해 요리되거나 보유될 수 있다. 트레이 내의 음식에 따라, 기류는 요리/보유 사이클에 걸쳐 일 방향으로 예를 들면 항상 저부로부터 상부로 연속적으로 유지될 수 있다. 대안적으로, 기류의 방향은 기류가 음식 제품의 저부로부터 및 상부로부터 교대로 지향되도록 요리/보유 사이클 중에 반전될 수 있다. 일 실시예에서, 강제 통풍 기구(154)는 열원(146)이 작동되는 동안 공기를 공급하고 열원이 비작동될 때 턴오프된다.
이제, 도10을 참조하면, 각각의 트레이(103)는 평면에서 일반적으로 직사각형이고, 저부(180), 각각 도면 부호 182로 나타내는 대향 측벽, 각각 도면 부호 184로 나타내는 단부벽 및 개방 상부를 갖는다. 도시한 바와 같이, 각각의 트레이(103)는 격실 내의 각각의 지지 플랜지(144)와 활주식 밀봉 결합하도록 구성된 한 쌍의 측방향 연장 립(190)을 포함하는 림(186)을 갖는다. 도면 부호 194로 나타내는 바와 같은 하나 이상의 개구가, 각각의 트레이로부터 수분을 배기하도록 트레이(103)를 통해 공기를 순환시키기 위해 저부(180) 및/또는 측벽(182) 및 단부벽(184) 중 적어도 하나에 제공된다. 도10은 도시한 바와 같은 패턴으로 배열된, 저부(180) 및 각각의 측벽(182)에 16개의 개구(194) 및 각각의 단부벽(184)에 8개의 개구(194)를 갖는 트레이를 도시한다. 개구(194)의 개수, 패턴 및 크기는 광범위하게 변경될 수도 있는 것으로 고려된다. 예를 들면, 트레이(103) 내의 개구(194)는 원형, 타원형, 정사각형 또는 다른 형상일 수도 있고, 각각의 개구는 약 64.52 내지 645.2mm2(0.1 내지 1.0in2)의 면적을 가질 수도 있다. 트레이 내의 개구(194)의 총합 면적은 트레이(103)의 개방 상부의 면적의 약 50% 미만, 바람직하게는 약 25% 미만, 더 바람직하게는 약 10% 미만인 것이 바람직하다. 또한, 오븐(101) 내의 다양한 트레이(103)는 다양한 패턴의 개구(194)를 가질 수도 있는 것으로 고려된다. 개구(194)의 총합 면적 및/또는 트레이(103)의 개구의 특정 패턴은 트레이(103) 내의 음식의 종류 및 양에 따라 변경될 수 있다. 어떠한 상황에서도, 개구(들)(194)의 크기 및 패턴은 트레이(103)로부터 증발된 수분의 양을 엄격하게 제어하여 장기간에 걸쳐 음식 품질을 유지하기 위한 조건을 최적화하도록 선택될 수 있다.
제어 기구(140)는 오븐(101)의 각각의 격실(128) 내의 온도 및/또는 기류와 같은 환경을 선택적으로 제어하는데 사용된다. 이하에 더 상세하게 설명하는 바와 같이, 제어 기구(140)는 각각의 열원(146)의 듀티 사이클의 길이를 제어하기 위한 듀티 사이클 제어부 및 적절한 타이머를 포함하고, 용어 "듀티 사이클"은 열원 작동 시간과 열원 비작동 시간의 합에 대한 열원 작동 시간의 비를 의미한다. 제어 기구(140)는 열원(146, 170, 172) 및 팬(156)을 작동하는 릴레이(198)(도11)를 제어하기 위해 적절한 마이크로프로세서 및 적절한 소프트웨어를 사용한다.
도11은 제어 기구(140)에 의해 제어되는 일반적으로 도면 부호 196으로 나타내는 오븐 제어 회로의 일 실시예의 부분의 단순 개략도이다. 회로(196)는 오븐의 다수의 격실(128) 내의 열원(146) 및 상부 및 하부 도관(160, 162) 내의 열원(170, 172)을 작동시킨다. 도시된 실시예에서, 제어 기구(140)는 종래의 릴레이(198)를 여기함으로써 오븐(101) 내의 열원을 조절한다. 제어 기구(140)는, 하나의 격실을 위한 열원(146)이 다른 격실을 위한 대응 열원이 상이한 작동 레벨에 있는 동안 작동되거나 비작동될 수도 있도록, 격실(128) 내의 열원(146)을 독립적으로 작동할 수도 있다는 것을 이해해야 한다. 부가적으로, 제어 기구(140)는, 유로 내의 어떠한 열원도 작동 중이 아니거나 하나 또는 양 열원이 작동 중일 수도 있도록, 그리고 예를 들면 상부 열원이 한 단에서 작동되면서 저부 열원이 다른 단에서 작동될 수도 있도록, 상부 및 하부 도관 열원(170, 172)을 독립적으로 작동시킬 수도 있다. 키패드(142) 또는 다른 적합한 조작자 입력 장치를 사용함으로써, 제어 기구(140)는 예를 들면, 이하에 더 상세하게 설명하는 바와 같이 주위 보유 시간, 가열 보유 시간, 총 보유 시간, 가열기 작동 시간 비율, 듀티 사이클의 시간 기반, 요리 또는 재가열 시간 및/또는 온도와 같은 다양한 파라미터를 조정하기 위해 열원(146, 170, 172)을 제어하도록 프로그램될 수 있다. 이와 같이, 제어 기구(140)는 각각의 격실(128) 내의 온도가 독립적으로 제어될 수도 있도록 서로 독립적으로 열원(146)의 작동을 제어한다.
통상적으로, 오븐(101)은 두 개 이상의 모드에서 작동될 수 있다. 제1의 "냉각 및 보유" 모드에서, 오븐 내에 배치된 음식의 초기 온도는 음식이 방금 조리된 경우와 같은 음식의 소정의 보유 온도보다 높다. 이 모드에서, 제어 기구(140)는 비가열 보유 시간의 기간 동안 격실(128) 내의 열원을 선택된 보유 온도로 비작동 상태로 유지하고, 그 후에 가열 보유 시간의 기간 동안 격실(128) 내의 음식을 선택된 보유 온도 또는 그 부근의 온도로 유지하도록 격실(128) 내의 열원을 작동 및 비작동하기 위해 작동 가능하다. 제2의 "가열 및 보유" 또는 "재가열" 모드에서는, 오븐 내에 배치된 음식의 초기 온도가 음식이 냉동되어 있는 경우와 같은 음식의 소정 보유 온도보다 낮다. 이 모드에서, 제어 기구(140)는 재가열 보유 시간의 기간 동안 격실(128) 내의 온도를 선택된 보유 온도로 상승시키도록 격실(128) 내의 열원을 작동시키고, 그 후에 가열 보유 시간의 기간 동안 격실(128) 내의 음식을 선택된 보유 온도로 유지하도록 하나 이상의 격실(128) 내의 열원(146)을 작동 및 비작동시키기 위해 작동 가능하다. 도1의 오븐(1)은 본 발명의 범위로부터 벗어나지 않고 유사한 방식으로 사용될 수 있다는 것을 이해할 수 있을 것이다.
도12 및 도13은 제1 (냉각 및 보유) 모드에서의 오븐(101)의 작동의 예를 도시한다. 특히, 도12는 오븐(101)의 하나의 격실(128)의 완전 보유 사이클(D)에 있어서의 시간 대 온도 곡선을 도시하고, 도13은 보유 사이클(D) 중의 동일한 격실의 열원(146)의 시간 대 작동 곡선을 도시한다. 도12의 시간 대 온도 곡선은 음식 제품의 온도를 시간의 함수로서 묘사한 것이다. 당 기술 분야의 숙련자는 이 곡선이 오븐(101) 내에 보유될 각각의 종류의 음식 제품에 대해 상이할 수 있다는 것을 이해할 수 있을 것이다.
냉각 및 보유 상태에서, 음식 제품은 일반적으로 약 76.7 내지 98.9℃(약 170 내지 210℉)인 소정의 높은 내부 온도가 성취될 때까지 튀김, 구이(grilling), 베이킹(baking) 등에 의해서와 같이 통상적으로 요리된다. 음식 제품은 트레이(103) 내에 배치되어 오븐(101)의 격실(128) 내로 삽입된다. 키패드(142) 또는 다른 입력 장치를 사용함으로써, 조작자는 격실 내에 초기에 배치된 음식의 온도(Tc)보다 낮을 수 있는 T로 나타내는 소정의 보유 온도를 선택한다. 보유 온도(T)는 미각, 외관 및/또는 다른 음식 품질을 보존하도록 음식을 유지하기 위한 소정의 온도이다. 조작자는 또한 총 보유 시간(D)의 기간을 선택한다. 총 보유 시간(D)은 음식이 오븐(101) 내에 보유되어 소정 품질 레벨로 유지되는 총 시간이다. 대안적으로, 제어 기구(140)는, 적업자가 격실 내에 배치될 음식의 종류를 선택하기만 하고 제어 기구(140)가 그 음식의 종류에 대한 미리 선택된 설정을 자동적으로 사용하도록 프로그램될 수 있다.
총 보유 시간(D)의 기간은 주위 보유 시간, 즉 그 시간 동안 음식 제품이 소정의 보유 온도(T)로 냉각되도록 하는, 도12에 B로 나타낸 바와 같은 비가열 냉각 시간의 주기를 포함할 수도 있다. 바람직하게는, 주위 보유 시간(B) 동안, 열원(146)은 음식 제품이 더 급속하게 냉각될 수도 있도록 비작동 상태에 있다. 음식 제품은 지점 A에 도시한 바와 같이 소정 보유 온도(T)에 도달할 때까지 주위 보유 시간(B) 동안 냉각된다. 일 실시예에서, 강제 통풍 기구(154)(도9)로부터의 강제 기류가 온도를 더 급속하게 저하시키는데 사용될 수 있다. 음식의 내부 온도가 소정 보유 온도(T)로 감소된 후, 음식은 총 보유 시간(보유 사이클)(D)의 잔여 기간을 포함하는, 도면 부호 C로 나타내는 가열 보유 시간의 주기 동안 음식 품질을 보존하도록 소정 보유 온도 부근으로 보유된다. 가열 보유 시간(C) 중에, 열원(146)은 격실(128)에 열을 인가하도록 듀티 사이클에서 작동된다. 부가적으로, 제어 기구(140)는 가열 보유 시간(C) 중에 내부 음식 온도를 소정 보유 온도(T) 또는 그 부근의 온도로 유지하도록 열원(170, 172) 및 팬 시스템(156)을 제어한다.
도13을 참조하면, 열원(146)은 선택된 보유 온도(T) 부근으로 격실(128) 내의 온도를 유지하도록 도면 부호 G로 나타내는 듀티 사이클 또는 제어 시퀀스에서 연속적으로 작동 및 비작동된다. 각각의 듀티 사이클(G)은, 그 시간 동안 열원(146)이 작동되는 가열 간격(E)과 이어서 그 시간 동안 열원이 비작동되는 비가열 간격(F)을 포함한다. 듀티 사이클(G)의 시간 기반은 도13에 도시한 바와 같이 열원의 작동 및 비작동의 일 사이클을 완료하도록 요구되는 시간이다. 일 실시예에서, 듀티 사이클(G)의 시간 기반 및 열원(146)의 작동 시간 비율[즉, 비율로 표현한 듀티 사이클(G)의 시간 기반에 의해 분할된 가열 간격(E)의 기간]은 소정 온도의 적어도 약 15도 이내, 바람직하게는 적어도 약 10도 이내, 더 바람직하게는 약 5도 이내, 더욱 더 바람직하게는 소정 온도의 약 2도 이내로 격실(128) 내의 실제 온도를 유지한다.
조작자는 키패드(142) 또는 제어 기구(140)의 다른 입력 장치를 사용하여 주위 보유 시간 지연(B), 가열 간격(E), 듀티 사이클(G)의 시간 기반 및/또는 총 보유 시간(D)과 같은 다양한 파라미터를 설정하는 것이 가능하다. 이들 파라미터는 조작자에 의해 선택되거나 조작자가 적절한 음식 제품을 선택하기만 하도록 격실(128) 내의 음식 제품의 종류에 대해 미리 설정될 수 있다. 하나 이상의 격실(128)을 갖는 오븐(101) 내의 제어 기구(140)는 격실 내의 온도를 다양한 레벨로 유지하도록 각각의 격실 내의 열원(146)의 듀티 사이클을 제어할 수 있다.
키패드(142) 또는 다른 입력 장치를 사용함으로써, 조작자는 팬 시스템(156)을 작동시키거나 강제 기류의 방향을 선택함으로써 강제 통풍 기구(154)(도9)의 작동을 또한 제어할 수 있다. 일 실시예에서, 강제 통풍 기구(154)로부터의 강제 기류는 트레이(103)를 향해 일반적으로 상향으로의 유동을 위해 트레이(103)의 하부의 위치에서 격실(128) 내로 대류 가열 공기를 이송한다. 대안적으로, 환기 시스템은 트레이(103)를 향해 일반적으로 하향으로의 유동을 위해 트레이(103)의 상부의 위치에서 격실(128) 내로 가열 공기를 이송한다. 팬 시스템(156)은 가열 공기가 일 방향으로 격실(128)을 통해 순환하고 다음 기류의 방향이 반전되어 반대 방향으로 격실(128)을 통해 가열 공기를 순환하도록 작동될 수 있다. 키패드(142) 또는 제어 기구(140)의 다른 입력 장치를 사용함으로써, 조작자는 팬 시스템(156)이 격실(128)을 통해 공기를 순환시키는 기간을 선택하는 것이 가능하다. 예를 들면, 일 실시예에서, 강제 통풍 기구(154)는, 팬 시스템(156)이 열원(146)이 작동할 때 작동하고 열원이 비작동할 때 비작동하도록 듀티 사이클(G) 중에 제어 시퀀스로 작동한다. 대안적으로, 팬 시스템(156)은 총 보유 시간(D)의 기간 동안 연속적으로 작동될 수 있거나 또는 팬 시스템이 열원에 독립적으로 듀티 사이클(G)의 소정 비율에 있도록 작동될 수 있다. 바람직하게는, 팬 시스템(156)은 격실(128) 내의 음식으로부터의 수분의 증발을 제어하도록 적절한 비율의 시간으로 작동된다. 팬 시스템(156)이 작동되는 시간의 비율은 격실(128) 내에 배치된 음식의 종류 및/또는 양에 의존하는 것이 바람직하다. 팬 시스템(156)이 작동되는 시간의 비율 및 기류의 방향은, 조작자에 의해 선택되거나 또는 조작자가 적절한 음식 제품을 선택 하기만 하도록 격실(128) 내의 음식 제품의 종류에 대해 미리 설정될 수 있다. 부가적으로, 각각의 격실(128) 내의 하나 이상의 트레이(103)의 수직 위치는 변경될 수도 있다.
이하에는 오븐이 냉각 및 보유 모드로 작동될 때의 특정 음식 제품에 대한 예시적인 오븐 설정을 설명한다.
예 1- 후라이드 치킨 너겟
주위 보유 시간 지연(B) = 10분
보유 온도(T) = 82.2℃(180℉)
듀티 사이클(G)의 시간 기반 = 120초
작동 시간 비율(E) = 50%
총 보유 시간(D) = 60분
예 2-후라이드 애플 턴오버(Fried Apple Turnover)
주위 보유 시간 지연(B) = 25분
보유 온도(T) = 93.3℃(200℉)
듀티 사이클(G)의 시간 기반 = 120초
작동 시간 비율(E) = 40%
총 보유 시간(D) = 240분
도14 및 도15는 제2(가열 및 보유 또는 재가열) 모드에서의 오븐(101)의 작동의 예를 도시한다. 특히, 도14는 오븐(101)의 하나의 격실(128)의 완전 보유 사이클(D)에 있어서의 시간 대 온도 곡선을 도시하고, 도15는 보유 사이클(D) 동안의 동일한 격실의 열원(146)에 있어서의 시간 대 작동 곡선을 도시한다. 도14의 시간 대 온도 곡선은 음식 제품의 온도를 시간의 함수로서 묘사한 것이다. 당 기술 분야의 숙련자는 이 곡선이 오븐(101) 내에 보유될 각각의 종류의 음식 제품에 대해 상이할 수 있다는 것을 이해할 수 있을 것이다.
이 모드에서, 오븐(101)은 음식 제품의 온도를 선택된 온도로 상승시키고 음식 제품을 선택된 온도로 보유하는데 사용된다. 초기 온도(TI)에서 음식 제품을 수납하는 트레이(103)가 격실(128) 내로 배치된다. [온도(TI)는 결빙 또는 냉동 온도로부터 주위 온도 이상으로 다양할 수도 있다.] 키패드(142) 또는 다른 입력 장치를 사용하여, 조작자는 소정의 보유 온도(T)[초기 음식 온도(TI)보다 높을 수 있음] 및 총 보유 시간(D)의 기간을 선택한다. 대안적으로, 제어 기구(140)는, 조작자가 격실 내에 배치될 음식의 종류를 선택하기만 하고 제어 기구(140)가 그 음식의 종류에 대한 미리 선택된 설정을 자동적으로 사용하도록 프로그램될 수 있다. 어느 경우든, 제어 기구는 도면 부호 I로 나타내는 가열 또는 재가열 시간의 기간 동안 음식 제품의 온도를 상승시키기 위해 열원을 작동시키도록 작동 가능하고, 음식은 시간(H)에 보유 온도(T)에 도달한다. 다음, 열원(146)은 연속적인 듀티 사이클(G) 동안 가열된 보유 시간(C) 중에 작동 및 비작동되어 총 보유 시간(D)의 기간 동안 선택된 보유 온도(T)로 격실(128) 내의 음식을 유지한다. 바람직하게는, 가열 보유 시간(C)의 기간은 열원이 도면 부호 E로 나타낸 바와 같이 작동될 때의 듀티 사이클(G)의 간격과, 그 동안에 열원이 상술한 바와 같이 도면 부호 F로 나타낸 바와 같이 비작동하는 간격을 포함한다.
이하에는 오븐이 가열 및 보유 모드로 작동할 때의 특정 음식 제품에 대한 예시적인 오븐 설정을 설명한다.
예 3- 부위별 절단 냉동 치킨(Diced Frozen Chicken)
재가열 시간(I) = 40 분
보유 온도(T) = 104.4℃(220℉)
듀티 사이클(G)의 시간 기반 = 180초
작동 시간 비율(E) = 50%
총 보유 시간(D) = 160분
예 4- 냉동 쇠고기 바비큐
재가열 시간(I) = 30 분
보유 온도(T) = 98.9℃(210℉)
듀티 사이클(G)의 시간 기반 = 180초
작동 시간 비율(E) = 30%
총 보유 시간(D) = 240분
본 발명의 가열 시스템 및 트레이(103)로부터의 수분의 증발을 제어하는 능력에 의해, 치킨 및 후렌치 후라이와 같은 패스트 서비스 요리 음식의 보유 시간(D)이 실질적으로 증가하고, 양호한 씹히는 느낌 및 미각이 유지된다. 이 관점에서, 예를 들면 치킨으로부터의 수분의 증발 속도를 제어함으로써, 치킨 섬유질의 건조 및 질겨짐이 방지되고 튀김옷이 건조되어 기름지게 되는 것이 방지된다. 후렌치 후라이에 대해서는, 예를 들면 수분이 손실되고 외피가 그 바삭함을 손실함에 따른 건조 및 질긴 씹히는 느낌의 발생이 방지될 수 있다.
본 발명 또는 바람직한 실시예의 요소들을 도입할 때, 단수로 기재된 용어들은 이 요소들이 하나 이상 존재하는 것을 의미하는 것이다. 용어 "포함하는", "구비하는" 및 "갖는"은 포함의 의미이며 열거된 요소들 이외의 부가의 요소들이 있을 수도 있다는 것을 의미한다.
상기의 견지에서, 본 발명의 다수의 목적이 성취되고 다른 유리한 결과가 얻어졌다는 것을 알 수 있을 것이다. 본 발명의 범위로부터 벗어나지 않고 상기 구성에 다양한 변경이 수행될 수 있고, 상기 설명에 포함되고 첨부 도면에 도시한 모든 내용은 예시적인 것으로 이해되어야 하고 한정적인 것은 아니다.

Claims (83)

  1. 저부벽과 상기 저부벽으로부터 트레이의 개방 상부를 형성하는 상부 림까지 상향 연장되는 측벽 및 단부벽을 각각 갖는 보온 음식 유지용 복수의 트레이와, 상기 트레이 내의 음식에 열을 전달하기 위한 오븐의 조합체이며,
    상기 오븐은,
    내부를 갖는 캐비넷과,
    캐비넷 내에 상기 내부를 복수의 개별 보유 격실로 분할하며, 보유 격실 각각은 격실당 상기 트레이들 중 하나만 제거 가능하게 수용하는 크기로 되는 격벽과,
    음식을 보온하기 위해 트레이 내의 음식에 복사열을 방출하기 위해 작동하도록 구성된 상기 트레이의 상부의 상기 격실 내의 복수의 열원과,
    상기 열원의 작동을 서로 독립적으로 제어하여 각각의 격실 내의 온도가 독립적으로 제어될 수 있도록 하는 제어 기구를 포함하는 조합체.
  2. 제1항에 있어서, 상기 제어 기구는 다른 격실과 독립적으로 각각의 격실을 위한 보유 시간의 기간을 설정하기 위한 타이머 제어부를 포함하고, 상기 보유 시간의 기간은 그 동안에 각각의 열원이 작동되는 가열 보유 시간의 기간을 적어도 포함하는 조합체.
  3. 제2항에 있어서, 상기 보유 시간의 기간은 상기 가열 보유 시간의 기간과 그 동안에 각각의 열원이 작동되지 않는 비가열 보유 시간의 기간의 합을 포함하는 조합체.
  4. 제1항에 있어서, 상기 제어 기구는 연속적인 시간 기반의 듀티 사이클 동안 상기 열원 중 적어도 하나를 작동 및 비작동하도록 프로그램되어 가열 보유 시간의 기간 동안 각각의 격실 내의 음식을 선택된 보유 온도로 유지하도록 작동 가능하고, 각각의 듀티 사이클은 비가열 간격으로 이어지는 가열 간격을 포함하는 조합체.
  5. 제4항에 있어서, 상기 제어 기구는 듀티 사이클의 가열 간격의 길이를 제어하기 위한 듀티 사이클 제어부를 포함하는 조합체.
  6. 제4항에 있어서, 상기 제어 기구는 각각의 격실 내의 보유 온도를 선택하기 위한 온도 제어부를 포함하는 조합체.
  7. 제6항에 있어서, 상기 제어 기구는 상기 격실 내의 음식의 온도가 비가열 보유 시간의 기간 중에 상기 선택된 보유 온도로 냉각되는 동안 하나 이상의 격실 내의 열원을 비작동시키도록 프로그램되고, 그 후에 상기 연속적인 듀티 사이클 동안 상기 하나 이상의 격실 내의 열원을 작동 및 비작동시켜 상기 가열 보유 시간의 기간 동안 상기 격실 내의 음식을 상기 선택된 보유 온도로 유지하도록 작동 가능한 조합체.
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  11. 제6항에 있어서, 상기 제어 기구는 상기 격실 내의 온도를 재가열 보유 시간의 기간 동안 상기 선택된 보유 온도로 상승시키도록 하나 이상의 격실 내의 열원을 작동시키도록 프로그램되고, 그 후에 상기 연속적인 듀티 사이클 동안 상기 하나 이상의 격실 내의 열원을 작동 및 비작동시켜 상기 가열 보유 시간의 기간 동안 격실 내의 음식을 상기 선택된 보유 온도로 유지하도록 작동 가능한 조합체.
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  23. 제1항에 있어서, 상기 열원은 석영 적외선 열원, 할로겐 적외선 열원, 세라믹 적외선 열원 및 산화 마그네슘 내에 매설된 저항 가열 소자로 구성된 그룹으로부터 선택되는 조합체.
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  28. 제1항에 있어서, 상기 격벽은 격실들 사이의 음식 맛의 전달을 방지하는 조합체.
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  30. 제1항에 있어서, 상기 각각의 열원에 의해 전달되는 전력은 40 내지 600W인 조합체.
  31. 제1항에 있어서, 상기 격실 내에 서로 다른 높이로 트레이를 지지하기 위해 격실의 대향 측면들에서 각각의 격실에 위치한 수직으로 이격된 플랜지를 더 포함하는 조합체.
  32. 제1항에 있어서, 상기 캐비넷은 격실들의 제1 열과 격실들의 제2 열을 구비하며, 제1 열은 제2 열 위에 배치되는 조합체.
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  34. 캐비넷과, 음식을 수납하기 위한 트레이를 제거 가능하게 수용하도록 각각 구성된 캐비넷 내의 복수의 개별의 보유 격실과, 음식을 보온하기 위해 트레이 내의 음식에 복사열을 방출하기 위한 각각의 트레이의 상부의 열원을 포함하는 오븐의 작동을 제어하는 방법이며,
    연속적인 시간 기반의 듀티 사이클 동안 각각의 열원을 작동 및 비작동시켜 각각의 격실 내의 음식을 가열 보유 시간의 기간 동안 선택된 보유 온도로 유지하고,
    상기 연속적인 시간 기반의 듀티 사이클 각각은 열원이 작동하는 소정의 가열 간격과, 이어서 열원이 작동하지 않는 소정의 비가열 간격을 포함하는 오븐 작동 제어 방법.
  35. 제34항에 있어서, 상기 시간 기반의 듀티 사이클의 가열 간격의 길이를 변화시키는 단계를 더 포함하는 오븐 작동 제어 방법.
  36. 제34항에 있어서, 두 개 이상의 격실을 각각 다르게 선택된 보유 온도로 유지하는 오븐 작동 제어 방법.
  37. 제34항에 있어서, 상기 선택된 보유 온도보다 높은 온도에서 각각의 격실 내로 음식을 수납하는 트레이를 배치하는 단계와, 비가열 보유 시간의 기간 동안 상기 격실 내의 음식을 냉각하면서 격실 내의 열원을 비작동시키는 단계와, 그 후에 상기 연속적인 시간 기반의 듀티 사이클 동안 상기 하나 이상의 격실의 열원을 작동 및 비작동시켜 상기 가열 보유 시간의 기간 동안 격실 내의 음식을 상기 선택된 보유 온도로 유지하는 단계를 더 포함하는 오븐 작동 제어 방법.
  38. 삭제
  39. 제37항에 있어서, 상기 선택된 보유 온도보다 낮은 온도에서 각각의 격실 내로 음식 수납 트레이를 배치하는 단계와, 상기 격실 내의 온도를 재가열 보유 시간의 기간 동안 상기 선택된 보유 온도로 상승시키기 위해 격실 내의 열원을 작동시키는 단계와, 그 후에 상기 연속적인 시간 기반의 듀티 사이클 동안 상기 하나 이상의 격실 내의 열원을 작동 및 비작동시켜 상기 가열 보유 시간의 기간 동안 격실 내의 음식을 상기 선택된 보유 온도로 유지하는 단계를 더 포함하는 오븐 작동 제어 방법.
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  46. 제34항에 있어서, 상기 각각의 격실 내의 하나 이상의 트레이의 수직 위치를 변경시키는 단계를 더 포함하는 오븐 작동 제어 방법.
  47. 캐비넷과, 격실마다 단 하나의 트레이를 제거 가능하게 수용하는 크기로 각각 구성된 캐비넷 내의 복수의 개별의 보유 격실과, 음식을 보온하기 위해 트레이 내의 음식에 복사열을 방출하도록 구성된 각각의 트레이 상부의 열원을 포함하는 오븐의 작동을 제어하는 방법이며,
    각각의 격실 내에 단 하나의 트레이만 수용되도록 오븐 내에 상기 복수의 트레이들 중 하나 이상의 트레이를 배치시키는 단계와,
    상기 각각의 격실에 대한 선택된 보유 온도를 설정하는 단계와,
    가열 보유 시간의 기간을 포함하는 보유 시간의 기간을 상기 각각의 격실에 대해 설정하는 단계와,
    각각의 가열 보유 시간의 기간 동안 각각의 열원을 작동시켜 각각의 격실 내의 음식을 상기 선택된 보유 온도로 유지하는 단계를 포함하는 오븐 작동 제어 방법.
  48. 제47항에 있어서, 상기 보유 시간의 기간은 상기 가열 보유 시간의 기간과 그 동안에 각각의 열원이 작동하지 않는 비가열 보유 시간의 기간의 합을 포함하는 오븐 작동 제어 방법.
  49. 제47항에 있어서, 상기 선택된 보유 온도보다 높은 온도에서 각각의 격실 내로 음식 수납 트레이를 배치하는 단계와, 비가열 보유 시간의 기간 동안 상기 격실 내의 온도를 상기 선택된 보유 온도로 냉각하면서 격실 내의 열원을 비작동시키는 단계와, 그 후에 연속적인 듀티 사이클 동안 상기 하나 이상의 격실의 열원을 작동 및 비작동시켜 상기 가열 보유 시간의 기간 동안 격실 내의 음식을 상기 선택된 보유 온도로 유지하는 단계를 더 포함하는 오븐 작동 제어 방법.
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  74. 제1항에 있어서, 상기 제어 기구는 선택된 보유 온도로 음식을 보온하기 위해 각각의 트레이 내의 음식에 열을 전달하고 그 후에 상기 선택된 보유 온도로 음식을 유지하기 위해 음식에 전달된 열의 양을 변경하도록 각각의 열원의 작동을 제어하도록 프로그램된 조합체.
  75. 제74항에 있어서, 상기 제어 기구는 상기 격실 내에 배치될 음식의 종류를 선택하기 위한 조작자 입력 장치를 포함하고, 상기 제어 기구는 선택된 음식의 종류에 의존하여 미리 정해진 프로토콜에 따라 열원을 작동하기 위해 프로그램되는 조합체.
  76. 제1항에 있어서, 상기 제어 기구는 격실 내에 배치된 음식의 종류에 의존하여 상기 열원에 전달된 상기 열을 변경하도록 미리 정해진 프로토콜에 따라 상기 열원을 작동하도록 프로그램되는 조합체.
  77. 제1항에 있어서, 상기 제어 기구는 각각의 격실 내에 배치된 음식의 종류를 선택하기 위한 조작자 입력 장치를 포함하고, 상기 제어 기구는 상기 각각의 격실 내의 음식을 미리 프로그램된 선택된 보유 온도로 가열하고 그 후에 상기 미리 프로그램된 선택된 보유 온도로 음식을 유지하기 위해 각각의 열원을 작동시키도록 프로그램되는 조합체.
  78. 제77항에 있어서, 상기 제어 기구는 상기 조작자 입력 장치에 응답하여, 미리 프로그램된 보유 기간 동안 음식을 상기 미리 프로그램된 선택된 보유 온도로 유지하기 위해 열원을 작동시키는 조합체.
  79. 제34항에 있어서, 상기 음식은 주위 온도보다 낮은 온도로 격실 내에 배치되고, 상기 방법은 음식이 상기 선택된 보유 온도에 도달할 때까지 음식에 열은 전달하도록 열원을 작동시키고, 그 후에 상기 선택된 보유 온도로 음식을 유지하도록 음식에 전달된 열의 양을 변경시키는 단계를 더 포함하는 오븐 작동 제어 방법.
  80. 제79항에 있어서, 상기 방법은 격실 내에 배치된 음식의 종류에 따라 변경되는 선택된 보유 온도로 각각의 격실 내의 음식을 가열하도록 상기 오븐을 프로그래밍하는 단계를 더 포함하는 오븐 작동 제어 방법.
  81. 제47항에 있어서, 상기 음식은 주위 온도보다 낮은 온도로 격실 내에 배치되고, 상기 방법은 음식이 상기 선택된 보유 온도에 도달할 때까지 음식에 열은 전달하도록 열원을 작동시키고, 그 후에 상기 선택된 보유 온도로 음식을 유지하도록 음식에 전달된 열의 양을 변경시키는 단계를 더 포함하는 오븐 작동 제어 방법.
  82. 제81항에 있어서, 상기 방법은 격실 내에 배치된 음식의 종류에 따라 변경되는 선택된 보유 온도로 각각의 격실 내의 음식을 가열하도록 상기 오븐을 프로그래밍하는 단계를 더 포함하는 오븐 작동 제어 방법.
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