带有改进的温度和湿度控制的面包制造机

本发明涉及一种改进的面包制造机和一面包制造系统，其能够通过监控 和保持如面包制造机烘焙室内的温度和湿度这样的环境条件来保持放置在 其内的面包的新鲜。

家庭使用的传统面包制造机带有一个在其底部包括一个电加热器的烘 焙室，一个被设置在所述烘焙室内部的用于在其内接收烹调配料的烘焙锅， 一个用于在烘焙锅内搅拌烹调配料和揉面团的搅拌器，和一个用于以特定方 式旋转搅拌器的搅拌马达。

为了准备早餐面包，通常提前准备烹调配料，并于头天晚上将其放置在 烘焙锅内，经过如搅拌、揉捏、发酵和烘焙等这样不同的面包制造过程步骤。 整个面包的制作过程通常需要晚上几个小时来完成。当完成面包制作过程 后，通常将面包留在烘焙室内静静地等到早晨。从面包准备好的时间到消费 时间将是几个小时的时间。在这段时间期间，面包很可能冷却。如果重新加 热面包，由于蒸发中失去水分面包会变硬，这样就影响所制得的面包的口味 和质地。

例如，已经尝试过消费前在微波炉内重新加热面包。可是，由于这种将 面包从面包制造机内移出并将其放置在盘内进行微波加热的额外步骤，这种 方法不是优选的。此外，即使通过微波炉再加热后，面包的质地仍然不是另 人满意的，这时由于微波炉加热过程不能将任何湿气传回到面包内。

所以，本发明的目的是提供一种通常由上述类型面包制造机改进后的面 包制造机，而这种面包机能够在烘焙室内提供一种控制好的环境，以使面包 在一段时间内保持新鲜。

本发明的另一个目的是提供一种在一段时间内烘焙室内能够保持所需 的温度、湿度和香味的改进的面包制造机。

本发明还有一个目的是提供一种在烘焙室内能够保温和保持潮湿的改 进的面包制造机，以使得在其内保存的面包温热潮湿。

利用本发明的这种改进的面包制造机，可以实现上述和其它的目的，本 发明的面包制造机包括在其底部具有一个电加热器的烘焙室，一个适合于在 其内接收烹调配料并被设置在烘焙室内部的烘焙锅，一个在烘焙锅内搅拌并 且揉捏烹调配料的搅拌器，以及一个用于以特定方式旋转所述搅拌器的搅拌 马达。

本发明还包括用于监控烘焙室内周围环境条件的周围环境条件传感 器。在优选的实施例中，所述周围环境条件传感器包括一个温度传感器和一 个湿度传感器。

进一步，在所述烘焙室内提供一个增湿器和一个表面加热器，以提供内 部湿气源和温度能源。此外，在所述面包制造机中提供至少一个通风孔，以 允许蒸汽从所述烘焙室内部逃逸。

在一个优选实施例中，响应所述周围环境条件传感器而提供一个控制器 来控制增湿器和表面加热器，以便在烘焙室内保持一个控制的周围环境。本 发明的面包制造机由所述控制器控制，自动地执行面包制造过程的不同步骤 中采用的操作程序。所述操作程序存储在该控制器的存储器内，该操作程序 可由使用者预先编程或者人工输入。编程或被输入的参数包括：烘焙完成后 保持温热时间长度；保持温热期间的温度；叫醒面包制造机再加热面包的时 间；再加热期间的内部湿度；再加热期间烘焙室内部温度；关闭所有通风孔 以防止香味和湿气从烘焙室逃逸等。

根据操作程序，所述控制器根据位于烘焙室内部的周围环境条件传感器 控制面包制造机不同组件的个别操作(例如，主加热器，表面加热器，增湿 器，空气循环机构，通风孔和搅拌器等)。在揉捏状态、烘焙状态、保温状 态、再加热状态和高温加热状态期间，所述控制器为该面包制造机的不同组 件确定最佳的控制参数组合，由此产生几组控制信号来控制面包制造机的不 同组件。

例如，在揉捏过程中，控制器首先产生合适的控制信号控制电加热器和 搅拌马达来搅拌和揉捏包含在烘焙室内部的烹调配料。然后，控制器产生控 制信号来延缓搅拌马达的操作，以允许烹调配料发酵。

在所述烘焙状态，控制器开启电加热器加热所述烘焙室，以烘焙放置在 烘焙室内的生面团。带有一些上述特征的控制器由与本申请相同的发明人公 开的美国专利No.5704277披露，该专利在此作为参考。

当面包的烘焙完成后，本发明可以将面包保持在一个优选的保温温度下 以供以后享用(即，保持保温状态)。在保温状态下，控制器开启表面加热 器和增湿器，以在烘焙室内保持一个预定的保温温度和湿度。在使用者预先 编程或输入的一个预定时间段后，面包制造机将自动关闭。

在所述再加热状态下，本发明的面包制造机可以在一个选定时刻自己启 动来再加热面包。所述面包制造机再加热面包，并且将湿气重新引回到烘焙 室内，以便包含再其内的面包保持温热并潮湿。

此外，在一个优选实施例中，本发明提供了一种高温加热状态。在所述 高温加热状态下，开启所述主加热器，然后烘焙室内的温度升高到一足够高 的温度，以去掉残留的湿气，并在面包制造机储存备用之前消灭留在其内的 任何细菌。

通过下面结合附图对其优选实施例的详细描述，本发明的其他方面的目 的、特点和优点将变得更加清楚明白。

图1是本发明面包制造机实施例的图解示意图；

图2是表面加热器的结构示意图；

图3a是具有一个水位传感器的增湿器，以在蒸发器罐内保持预定的水 位；

图3b是带有一个水阀门的增湿器，以当需要湿气时允许水流入蒸发器 罐；

图3c是带有一个传感器的增湿器，以加热保持在蒸发器罐内的水；

图4a和4b是多个排气孔的图解示意图；

图5是按照本发明一个优选实施例，在所述面包制造机中使用的控制系 统的框图。

图1表示本发明制造机的一个优选实施例。本发明的优选面包制造机包 括一个外壳10，一个烘焙室12，靠近该烘焙室12的底部设置有一个电加 热器14，一个烘焙锅16，该烘焙锅可移去地设置在所述烘焙室12内，以 在其内部接收制成面包的烹调配料(面包粉)，一个搅拌器马达18，其设置 在马达室20内邻近所述烘焙室12，但是由一个室分离壁将其可移去地与所 述烘焙室12分开，一个烘焙室门60，其允许面包粉进入烘焙室12。

搅拌器马达18的驱动轴22与一搅拌器驱动轴24通过一根皮带相连以 传递运动。以这种方式，通过以一种控制方式驱动所述搅拌器马达18，连 接到搅拌器驱动轴24的搅拌器刃28能够以一种特定的方式旋转，例如交替 沿顺时针和逆时针方向旋转，来搅拌、揉捏和混合烘焙锅16内的面粉。

在本发明的一个优选实施例中，烘焙锅16与烘焙室12结合在一起，以 便如图1所示，烘焙锅16不可与面包制造机1分离开。在这一优选实施例 中，烘焙室12作为一个烘焙锅来接收烘焙烹调配料，且所述主要加热器14 设置在烘焙室12的壁内，以防止直接将主加热器14的热量传递到其内的面 包粉上。

在本发明的另一个实施例中，所述主加热器14或者设置在烘焙室12的 顶部，或者设置在烘焙室12的侧壁。通过将主加热器14设置在烘焙室12 的顶部或侧壁，这种优选实施例为包含在烘焙室12内的烹调配料提供了更 加均匀的加热。

马达室20内部进一步包括邻近烘焙室12的一个风扇马达30，并且由 一个分离壁与所述烘焙锅16分开，以循环烘焙室12内部的空气，均匀加热 烘焙锅16内部。

本发明的面包制造机进一步包括一个或多个设置在烘焙室12内部的环 境条件传感器，用以检测如烘焙室12内的内部温度和湿度这样的内部环境 条件。在该优选实施例中，有一个温度传感器32和一个湿度传感器34。

当面包制造机分别处于保温状态或再加热状态时，本发明的面包制造机 允许面包保温或被再加热。提供一个表面加热器36和一个增湿器38，以再 保温和再加热状态期间为烘焙室12产生辅助加热和湿气。所述表面加热器 36和增湿器38响应由温度传感器32和湿度传感器34检测到的环境条件而 操作。所述表面加热器36和增湿器38的操作是由一个控制器40按照储存 在该控制器40内的操作程序顺序控制的。

图2表示本发明一个优选实施例的表面加热器36的细节。该表面加热 器36包括许多由铝箔纸104覆盖且连接到烘焙室12外表面的加热件102。 最好是表面加热器36大体上覆盖烘焙室106的所有内壁。通过大体上绕烘 焙室12包装表面加热器36，烘焙室12内的温度可被均匀保持。

图3a、3b和3c更详细地表示出增湿器38的不同实施例。所述增湿器 38包括一个蒸发器罐42，一个加热蒸发器罐42的蒸发器加热器44，以在 烘焙室12内产生水蒸气，一个蓄水池46，为所述蒸发器罐42提供水，一 个将蒸发器罐42连接到蓄水池46的水管50，以及一个连接到水管50用来 控制从蓄水池46流到蒸发器罐42的水量的水管阀门。所述蒸发器加热器44 由控制器40按照预定的操作程序控制。例如，当检测到烘焙室12内的湿度 太低时，蒸发器加热器44被启动以加热保存在蒸发器罐42内的水，从而在 该烘焙室内部产生水蒸气。另一方面，如果控制器确定烘焙室12内的湿度 足够，则蒸发器加热器44关闭以防止进一步蒸发。

图3a表示本发明的一个优选实施例。在这一实施例中，水管阀门52由 一个水位传感器38控制。当在蒸发器罐42内的水位49太高时，水位传感 器38切断供应到蒸发器罐42的水。另一方面，如果水位49太低，不能提 供足够的水蒸气，则水管阀门52将被打开，以允许水流到所述加热蒸发器 罐42内，用以在烘焙室12内产生更多的水蒸气。

图3b表示本发明的另一个优选实施例。水管阀门52由控制器40控制。 该水管阀门52通常情况下是关闭的，仅当控制器确定烘焙室12内的湿度太 低时才打开以允许水流入所述蒸发罐42。一旦水到达蒸发器加热器44加热 的蒸发器罐42，就产生水蒸气。在这一实施例中不需要水位传感器38。

为了简化整个设计，在本发明的一个实施例中，蒸发器罐42可仅仅由 主电加热器14加热，而不是蒸发器加热器。所以，不需要一个单独的蒸发 器加热器，这是由于电加热器14履行正常面包烘焙和产生水蒸气的双重作 用。

图3c表示本发明的又一个实施例，代替采用主电加热器14或一个单独 蒸发器加热器，在所述蒸发器罐42内放置一个如超声波转换器47这样的电 子传感器来产生水蒸气，用来保持烘焙室内部的适当湿度。可替换地，可采 用一个电子传感器47来代替图3b所示实施例中的加热件44。

在本发明的另一个优选实施例中，本发明的面包制造机被设计成象一个 蒸锅(例如，用于蒸中国风味小圆面包和蔬菜等的蒸锅)一样工作。在该优 选实施例中，增湿器38的蓄水池46被加大，以便在其内能够储存大量的水。 通过加大蓄水池46，由增湿器38能够产生大量的蒸汽。所以，在不同的操 作状态下，增湿器38不仅简单地给面包制造机内提供湿气，而且起到一个 水蒸汽产生器的作用，以蒸该面包制造机内放置的烹调配料。在所述蒸状 态，例如，主电加热器14和表面加热器36能够完全被关闭，以便放置在面 包制造机内部的生面团被蒸汽烹调。

在本发明的另一个优选实施例中，允许搅拌刃28从所述搅拌器驱动轴 24和/或烘焙室12分离出来。具体地说，当食谱不再需要搅拌刃28进行任 何作用时，驱动轴24可被拆卸下来。例如，当仅需烹调蔬菜时，将驱动刃 28拆卸下来，以便整个烘焙室12可被放满蔬菜。

控制器40的基本作用是控制面包制造机各种组件的操作。控制器40给 电加热器14、搅拌马达18、马达风扇30和空气通风孔45提供控制信号(如 果特定的烘焙过程需要这种控制时)。在控制面包制造机的各种组件时，控 制器40的具体操作在本申请的发明人公开的美国专利No.5704277中详细讨 论，在此作为参考。另外公开的适合于本发明的控制器在由相同发明人同一 天申请的未审查美国专利申请中披露，题目为“改进的食品器具及其译码系 统”。该未审查申请所披露的内容在此也作为参考。

在本发明的一个优选实施例中，控制器40设计用来起另外的作用，例 如分析由温度传感器32和湿度传感器34检测到的内部温度和湿度，并且按 照操作程序产生控制信号以控制面包制造机内的不同组件，以便提供所需的 环境条件来保温和再加热放置在其内部的面包。

在本发明的一个优选实施例中，如图1所示，许多通风孔45设置在面 包制造机的顶壁内。特别地，通风孔45可采用如图4a和4b所示的一种简单 的螺线管43设计被打开或关闭。根据面包烹饪法和/或面包制造机的内部环 境条件，通风孔45可通过控制器40打开或关闭。例如，在烘焙过程中，通 风孔45可通过控制器40被打开，使得蒸汽从所述烘焙室12逃逸。另一方 面，在烘焙过程的一些时间段内，为了保持面包制造机内潮湿或有香味，控 制器可关闭通风孔45。进一步，通风孔45也可在保温期间被关闭，以防止 从面包内丢失水分。

特别地，本发明的新颖之处还在于允许给面包制造机编程，以致于通风 孔45在任何状态(例如，揉捏、烘焙、蒸、和保温状态等)的任何一段时 间期间均可被打开或关闭。

在本发明的另一个优选实施例中，在烘焙室门60和烘焙室12的壁之间 设置一个门密封条，以防止从烘焙室逃逸，尤其是在保温阶段从烘焙室逃 逸。应当注意，该门密封条优选地由能够经受多次热循环的塑料制成。

图5表示本发明一个优选实施例控制器的方框图。在该优选实施例中， 位于烘焙室12内的周围环境条件传感器30包括一个温度传感器32和一个 湿度传感器34，来检测烘焙室12内的内部温度和湿度。由这些传感器产生 的传感信号301然后被反馈到控制器40。

如图5所示，控制器40包括一个处理器302，一个用来储存面包制造 机各种组件的操作顺序的存储器304，一个供使用者输入烘焙、保温和再加 热过程参数的输入机构306，以及一个为控制器40提供时钟的定时器308。

即使控制器40的基本操作在美国专利No.5704277中已披露，但是指出 本发明控制器40履行的其它作用也是重要的。

在本发明的所述优选实施例中，控制器40响应如来自周围环境条件传 感器30的内部温度和湿度这样的传感信号301，由此按照储存在其存储器 304内的操作顺序处理数据。在该优选实施例中，周围环境条件传感器302 包括设置在烘焙室12内的一个温度传感器32和一个湿度传感器34，用以 监测烘焙室12内的内部温度和湿度。然后，控制器40产生几组控制信号310 来根据在烘焙室12内检测到的内部温度和湿度控制面包制造机的各种不同 组件。通过适当控制增湿器38和表面加热器36的操作，在面包制造机的保 温和再加热状态期间，可以保持烘焙室12内所需的周围环境条件。

还应当指出，本发明允许使用者对于面包制造机不同的状态修改或输入 参数。代替使用由面包制造机生产者编制的参数，使用者可以修改这些参 数。这是通过所述输入机构306完成的，所述参数储存在控制器40的存储 器304内。

例如，面包制造机可根据制造者设置的预先编制参数操作。可替换地， 使用者可以仅仅修改保温状态如保温时间长度和保温期间的内部温度等这 样的参数。进一步，对于一种新品种面包使用者可以输入一套全新的烹饪 法，并设置烹饪法所需的所有参数。

在本发明的又一个实施例中，面包制造机1的任何烘焙周期的开始和结 束时间可由使用者预先编制或编制。换言之，使用者可事先准备配料并编制 面包制造机的程序，以在一个预定时间开始或结束任何烘焙周期。

在本发明的这一优选实施例中，面包制造机可以在五种不同的状态被编 程和操作：(1)揉捏状态；(2)烘焙/蒸状态；(3)保温状态；(4)再加 热状态；(5)高温加热状态。

在揉捏和烘焙/蒸状态期间，本发明可类似于美国专利No.5704277中讨 论的面包制造机被操作，以便增湿器38和表面加热器36通常不被使用。可 是，在一些环境下，如果食谱要求增湿器38和/或表面加热器36操作，则增 湿器38和表面加热器36或者一个或者二者可被开启。

在所述保温状态，本发明的面包制造机在烘焙室12内保持预定的周围 环境，如程序确定的和/或使用者输入的那样。在这种状态，电加热器14通 常被关闭。较小功率的表面加热器36开启，以在一个所需温度下保温加热 烘焙室12。此外，增湿器38供应在烘焙室12内保持理想湿度所需的水蒸 汽，以便保持面包内的湿度。进一步，在保温状态下，通风孔45关闭，以 防止湿气从烘焙室内散发。

所述再加热状态被设计为在面包已经冷却后再加热面包。例如，在留在 面包制造机内一整夜后，早晨可以再加热面包。在所述再加热状态，烘焙室 12内的温度由温度传感器32和表面加热器36严密地监测和控制。进一步， 烘焙室12内的湿度可被位于烘焙室12内的湿度传感器34和增湿器38监测 和控制。

在所述优选实施例中，在保温和再加热期间，电加热器和搅拌器马达18 通常关闭。空气流通扇30的操作根据烹饪法和周围环境条件的需要任意选 择。例如，当在烘焙室12内需要更加均匀的周围环境条件时，空气流通扇 30可通过控制器40开启。

最后，在所述高温加热状态，在烘焙室12内的面包制造机的主电加热 器14开启到高温，以便通过杀死其内包含的所有细菌来为烘焙室消毒。进 一步，高温加热也可以消除烘焙室内保留的湿气以防止腐烂。

本发明的一个重要特征是具有位于烘焙室12内的所述湿度传感器34和 增湿器38。增湿器38特别设计为保持烘焙室12内的湿度和保持面包内的 水分。除了这一特征，在保温和再加热状态期间，面包可通过表面加热器36 烤干。

应当注意，尽管本发明结合其优选实施例进行了上述描述，但这些实施 例及其描述只是用于解释说明，而不是用于限定本发明的范围，其保护范围 由附加的权利要求进行限定。