Шкафы для хранения, способы управления условиями окружающей среды в шкафах для хранения и компьютерночитаемые носители, хранящие команды для осуществления этих способов
Шкаф для хранения включает в себя корпус, определяющий пространство для хранения, и отделение для хранения, расположенное внутри данного пространства для хранения, для хранения в нем продукта. Данный шкаф для хранения дополнительно включает в себя источник нагрева, генератор пара, датчик температуры, датчик влажности, детектор продукта и контроллер. Данный контроллер является выполненным с возможностью регулирования условий окружающей среды отделения для хранения в соответствии с определенным заданным значением, которое соответствует предварительно определенной температуре и относительной влажности. Контроллер регулирует такие условия окружающей среды посредством получения считанной температуры воздуха, относительной влажности и обнаруженного типа продукта и активации и деактивации источника нагрева и генератора пара в соответствии с полученной температурой воздуха, относительной влажностью и определенным заданным значением, соответствующим типу обнаруженного продукта и времени хранения продукта, с целью поддержания температуры воздуха и относительной влажности в пределах предварительно определенного диапазона на основе определенного заданного значения. 3 н. и 14 з.п. ф-лы, 11 ил.
Ссылки на родственные заявки
Настоящая заявка на патент испрашивает приоритет в отношении предварительной заявки на патент США, серийный № 61/945069, поданной 26 февраля 2014 года, полностью включенной в настоящий документ по ссылке.
Уровень техники
Область техники, к которой относится изобретение
Изобретение относится к шкафу для хранения, который обеспечивает более устойчивую и точную среду хранения для пищевых продуктов. В частности, изобретение относится к шкафу для хранения, который обеспечивает более устойчивую и точную среду хранения для пищевых продуктов посредством обеспечения управления условиями окружающей среды внутри шкафа.
Описание предшествующего уровня техники
Существует потребность в устройствах для хранения пищевых продуктов, которые поддерживают пищевые продукты при, по существу, одинаковой температуре в течение выбранных периодов времени, в то же время сохраняя вкусовые характеристики, содержание влаги, консистенцию и качество продукта. В дополнение к этому в других заявках на патент желательным является способность восстанавливать пищевые продукты до приемлемого качества после длительных периодов хранения.
Шкафы для хранения приготовленных пищевых продуктов обеспечивают окружающую среду, в которой до некоторой степени может осуществляться управление определенными переменными параметрами окружающей среды. Например, в стремлении поддерживать пищевой продукт в свежеприготовленном состоянии до момента его подачи к столу может осуществляться управление температурой воздуха до конкретного температурного уровня. Эти переменные параметры влияют на качество пищевых продуктов. Для поддержания качества пищевого продукта важными являются несколько параметров пищевого продукта. Эти параметры продукта включают в себя температуру, содержание влаги, цвет и консистенцию. Консистенция представляет собой сложную комбинацию обонятельных и вкусовых ощущений, которые, в свою очередь, создаются посредством механических и химических свойств подвергающегося хранению пищевого продукта.
Описанные выше исходные параметры пищевого продукта, в первую очередь, определяются составом пищевого продукта и процессом приготовления, но во время хранения они меняются посредством параметров среды хранения. Иллюстративные параметры окружающей среды включают в себя температуру воздуха, относительную влажность и воздушный поток. Воздушный поток может рассматриваться как средняя скорость, с которой воздух перемещается над пищевым продуктом. Другие параметры окружающей среды включают в себя тепло, проводимое в пищевой продукт, и лучистую энергию, прилагаемую к пищевому продукту.
В прошлом, в стремлении поддерживать тепло и влажность, уже были разработаны различные способы и устройства. Эти устройства и способы, однако, страдают рядом недостатков, таких как сильный воздушный поток и неточное управление температурой и влажностью. Высокие уровни воздушного потока в течение длительных периодов являются вредоносными для качества пищевого продукта. Воздушный поток увеличивает испарительное охлаждение пищевого продукта, что вызывает излишнее охлаждение продукта, а также уменьшение содержания влаги ниже приемлемого уровня. Существующие шкафы для хранения могут выдавать приемлемые результаты в течение коротких отрезков времени хранения, если установлены надлежащие параметры хранения, и шкаф может поддерживать параметры в приемлемых пределах. Тем не менее, управление параметрами окружающей среды не осуществляется на хорошем уровне, и временные отрезки хранения до того, как качество пищевых продуктов ухудшится ниже приемлемого уровня, являются ограниченными. В частности, было обнаружено, что характеристики циркуляции воздуха и ненадлежащая температура хранения в значительной мере способствуют росту числа бактерий и избыточной потере влаги, что приводит к усушке пищевого продукта, так что в ненадлежащей атмосфере хранения пищевой продукт портится уже после короткого периода времени и теряет свою нежность, приятные вкусовые характеристики, а также внешний вид. Также было обнаружено, что даже в ситуации, когда пищевой продукт хранят при благоприятных условиях в закрытом пространстве, продукт портится со скоростью, зависящей от времени, на которое открывают дверь в закрытое пространство, подвергая камеру для хранения воздействию наружной окружающей атмосферы.
В дополнение к этому известно, что при хранении некоторых пищевых продуктов, таких как жареная курица или рыба, где обеспечивается корочка, особенно желательным является поддержание хрустящих свойств корочки, минимизируя при этом потерю влаги из расположенного под ней мяса. Хранение таких пищевых продуктов, как правило, подразумевает удовлетворение, на первый взгляд, взаимоисключающим условиям: сохранение хрустящих свойств корочки посредством поддержания низкого содержания влаги в корочке, минимизируя при этом потери влаги из пищевого продукта. В таких пищевых продуктах избыточная потеря влаги приводит в результате к усушке и потере нежности, а также отрицательно влияет на консистенцию мяса. Это может быть предотвращено посредством управления температурой и влажностью атмосферы хранения. Проблема состоит в предотвращении потока влаги в корочку из расположенного под ней пищевого продукта при одновременном сохранении корочки в состоянии низкого содержания влаги.
Сущность изобретения
Вследствие этого возникла необходимость достижения в шкафах для хранения возможности управления окружающей средой посредством одного или более датчиков окружающей среды и одного или более контроллеров, сконфигурированных с возможностью регулирования условий окружающей среды внутри таких шкафов для хранения на основе показаний от одного или более датчиков окружающей среды. Вследствие этого в конкретных конфигурациях шкафов, раскрываемых в настоящем документе, такие шкафы могут содержать один или более из: датчика температуры, датчика влажности и датчика воздушного потока, а системы управления такими шкафами могут использовать показания от таких датчиков с целью регулирования одного или более параметров из: температуры внутри камеры шкафа, влажности внутри камеры шкафа и потока воздуха внутри камеры шкафа (например, условий окружающей среды внутри шкафа), так чтобы условия окружающей среды внутри шкафа продлевали время хранения для пищевых продуктов, хранимых внутри камеры шкафа, до того, как произойдет значительное ухудшение качества пищевых продуктов (например, заметные изменения во вкусовых характеристиках, консистенции или нежности, или значительный рост количества бактерий). В соответствии с этим такие шкафы могут осуществлять контур обратной связи с целью обеспечения того, чтобы условия окружающей среды внутри шкафа поддерживались в пределах предварительно определенного диапазона. Такой предварительно определенный диапазон может представлять собой конкретную комбинацию условий окружающей среды (например, температуры, влажности и воздушного потока), которая продлевает время хранения для пищевых продуктов до того, как произойдет значительное ухудшение качества, по сравнению с другими комбинациями условий окружающей среды.
Более того, различные пищевые продукты могут обладать различными свойствами материала. Вследствие этого возникла дополнительная необходимость поддержания условий окружающей среды внутри шкафа в предварительно определенном диапазоне, специфичном для конкретного пищевого продукта, так чтобы время хранения конкретного пищевого продукта продлевалось до того, как качество конкретного пищевого продукта ухудшится в значительной мере. Вследствие этого в определенных конфигурациях шкафов, раскрываемых в настоящем документе, системы управления такими шкафами могут хранить и осуществлять различные предварительно определенные диапазоны условий окружающей среды для различных типов пищевых продуктов. Способы, раскрываемые в настоящем документе, могут представлять собой способы для поддержания условий окружающей среды в шкафу. Компьютерночитаемые команды для выполнения таких способов могут храниться на невременных, компьютерночитаемых носителях и осуществляться посредством одного или более процессоров, например процессора CPU, интегральной схемы ASIC или подобных этому. В дополнение к этому такие способы может осуществлять система, содержащая процессор и память, хранящую такие компьютерночитаемые команды.
В одном варианте осуществления шкаф для хранения содержит корпус, определяющий пространство для хранения, и отделение для хранения, расположенное внутри данного пространства для хранения и сконфигурированное с возможностью хранения в нем продукта. Данный шкаф для хранения дополнительно содержит источник нагрева; генератор пара, находящийся в соединении через атмосферу с данным отделением для хранения и сконфигурированный с возможностью генерирования пара; датчик температуры, расположенный смежно с отделением для хранения и сконфигурированный с возможностью измерения температуры воздуха отделения для хранения; датчик влажности, расположенный смежно с отделением для хранения и сконфигурированный с возможностью измерения относительной влажности отделения для хранения; детектор продукта, сконфигурированный с возможностью обнаружения, что продукт является загруженным в отделении для хранения, и идентифицирования типа продукта; и контроллер. Источник нагрева содержит один или более из: лучистого нагревателя, расположенного над отделением для хранения, контактного нагревателя, расположенного под отделением для хранения, и конвекционного нагревателя, расположенного в концевой части отделения для хранения. Контроллер является выполненным с возможностью регулирования условий окружающей среды отделения для хранения в соответствии с определенным заданным значением, которое соответствует предварительно определенной температуре и относительной влажности. Контроллер является выполненным с возможностью получения температуры воздуха, считанной посредством датчика температуры, относительной влажности, считанной посредством датчика влажности, и типа продукта, обнаруженного посредством детектора продукта. В соответствии с полученной температурой воздуха, полученной относительной влажностью и определенным заданным значением, соответствующим типу обнаруженного продукта и времени хранения продукта, контроллер является дополнительно выполненным с возможностью активации и деактивации одного или более из: лучистого нагревателя, контактного нагревателя, конвекционного нагревателя и генератора пара с целью поддержания температуры воздуха и относительной влажности отделения для хранения в пределах предварительно определенного диапазона на основе определенного заданного значения.
В одном варианте осуществления способ для регулирования условий окружающей среды шкафа для хранения содержит этапы, на которых: считывают температуру воздуха в данном шкафу для хранения с помощью датчика температуры; считывают относительную влажность в шкафу для хранения с помощью датчика влажности; и обнаруживают тип продукта в шкафу для хранения с помощью детектора продукта. В соответствии с определенным заданным значением, которое соответствует предварительно определенной температуре и относительной влажности, данный способ также содержит этап, на котором активируют и деактивируют один или более из: лучистого нагревателя, контактного нагревателя, конвекционного нагревателя и генератора пара с целью поддержания температуры воздуха и относительной влажности в пределах предварительно определенного диапазона на основе определенного заданного значения в соответствии со считанной температурой воздуха, считанной относительной влажностью и определенным заданным значением, соответствующим типу обнаруженного продукта и времени хранения продукта.
В одном варианте осуществления компьютерночитаемый программный продукт сохраняет команды, которые при выполнении процессором предписывают данному процессору выполнять процессы, содержащие этапы, на которых: считывают температуру воздуха в шкафу для хранения с помощью датчика температуры; считывают относительную влажность в шкафу для хранения с помощью датчика влажности; обнаруживают тип продукта в шкафу для хранения с помощью детектора продукта. В соответствии с определенным заданным значением, которое соответствует предварительно определенной температуре и относительной влажности, данные процессы дополнительно содержат этап, на котором активируют и деактивируют один или более из: лучистого нагревателя, контактного нагревателя, конвекционного нагревателя и генератора пара с целью поддержания температуры воздуха и относительной влажности в пределах предварительно определенного диапазона на основе определенного заданного значения в соответствии со считанной температурой воздуха, считанной относительной влажностью и определенным заданным значением, соответствующим типу обнаруженного продукта и времени хранения продукта.
Другие цели, признаки и преимущества изобретения станут очевидными для обычных специалистов в уровне техники, учитывая нижеследующее подробное описание вариантов осуществления изобретения и сопроводительные чертежи.
Краткое описание чертежей
Для более полного понимания вариантов осуществления изобретения, удовлетворяемых им потребностей, а также его целей, признаков и преимуществ, далее делается ссылка на нижеследующее описание, взятое в соединении с сопроводительными чертежами.
Фиг.1 отображает вид в перспективе шкафа для хранения в соответствии с одним иллюстративным вариантом осуществления изобретения.
Фиг.2 отображает вид спереди шкафа для хранения в соответствии с одним иллюстративным вариантом осуществления изобретения.
Фиг.3 отображает вид в перспективе спереди шкафа для хранения в соответствии с одним иллюстративным вариантом осуществления изобретения.
Фиг.4 отображает вид в разрезе сбоку шкафа для хранения в соответствии с одним иллюстративным вариантом осуществления изобретения.
Фиг.5 отображает лучистый нагреватель для шкафа для хранения в соответствии с одним иллюстративным вариантом осуществления изобретения.
Фиг.6 отображает вид в разрезе шкафа для хранения в соответствии с одним иллюстративным вариантом осуществления изобретения.
Фиг.7 отображает конвекционный нагреватель для шкафа для хранения в соответствии с одним иллюстративным вариантом осуществления изобретения.
Фиг.8 отображает частичный вид шкафа для хранения в соответствии с одним иллюстративным вариантом осуществления изобретения.
Фиг.9 отображает частичный вид шкафа для хранения в соответствии с одним иллюстративным вариантом осуществления изобретения.
Фиг.10 отображает структурную диаграмму системы управления шкафа для хранения в соответствии с одним иллюстративным вариантом осуществления изобретения.
Фиг.11 представляет собой схематическое изображение контроллера, который может осуществлять управление операциями шкафа для хранения.
Подробное описание вариантов осуществления изобретения
Иллюстративные варианты осуществления, раскрываемые в настоящем документе, могут, например, уменьшать количество отходов и улучшать прибыльность посредством продления времени пригодности для использования пищевого продукта. В конкретных конфигурациях раскрываемые в настоящем документе способы и системы могут с помощью управляемого оборудования оптимизировать переменные параметры хранения, включая температуру хранения и относительную влажность.
В дополнение к этому варианты осуществления, раскрываемые в настоящем документе, могут создавать возможность использования множества заданных значений (например, различных температур, показателей влажности и скоростей воздушного потока), которые каждое могут соответствовать конкретному типу или категории продукта, назначенного к хранению в шкафу (например, изобретатели определили, что срок использования различных продуктов может быть продлен, но такие продления могут требовать различных установок для каждого различного пищевого продукта). В добавление к этому раскрываемое в настоящем документе изобретение может продлевать качество продукта на более длительный период времени, в то время как продукт подвергается хранению в шкафу.
Еще в дополнение к этому в определенных конфигурациях раскрываемое в настоящем документе изобретение может оптимизировать комбинирование переменных параметров для лучшего качества продукта. В добавление к этому раскрываемые в настоящем документе системы могут количественно определять сенсорные признаки способом, который позволяет осуществлять тонкую настройку и регулирование условий окружающей среды, и продлевать срок использования подвергающихся хранению пищевых продуктов.
Варианты осуществления изобретения, а также их признаки и преимущества, могут быть поняты посредством ссылки на фиг.1 по фиг.11, причем на различных чертежах для соответствующих частей используются схожие обозначения. В то время как этапы процесса, раскрываемые в настоящем документе, описаны в иллюстративном порядке, изобретение не является ограниченным этим, и описываемые в настоящем документе этапы процесса могут быть выполнены в любом порядке. В дополнение к этому, в определенных конфигурациях один или более из этапов процесса могут быть опущены.
Касательно фиг.1 и 2, обеспечиваются соответственно вид в перспективе шкафа для хранения и вид спереди шкафа для хранения в соответствии с одним иллюстративным вариантом осуществления изобретения. Шкаф 100 для хранения включает в себя закрытое пространство 105, включающее в себя переднюю часть 102, заднюю часть 104, а также боковую сторону 106 и боковую сторону 108. Передняя часть 102 и задняя часть 104 обе могут иметь, по меньшей мере, одну дверцу или могут быть открытыми (то есть закрытая или открытая система шкафа для хранения). В варианте осуществления, продемонстрированном на фиг.1 и 2, передняя часть 102 является открытой, а задняя часть 104 является закрытой.
Фиг.1 демонстрирует шкаф 100 для хранения с верхним отделением 120 для хранения и нижним отделением 130 для хранения. В добавление к этому вставленными в положении хранения продемонстрированы четыре противня 115 для хранения продуктов. Фиг.1 демонстрирует три противня 115 в нижнем отделении 130 для хранения и один противень 115 в верхнем отделении 120 для хранения. Также на боковой стороне 108 шкафа 100 для хранения расположенным близ задней части 104 продемонстрировано боковое вентиляционное отверстие 148. Как продемонстрировано на фиг.2, на боковой стороне 106 в схожем местоположении, что и вентиляционное отверстие 148, расположенное на боковой стороне 108, может быть расположено боковое вентиляционное отверстие 146 (то есть напротив друг друга). Элементы 140 контактного нагрева могут быть установлены прикрепленными к нижним поверхностям каждого из верхнего отделения 120 для хранения и нижнего отделения 130 для хранения. Тепло, генерируемое от элементов 140 контактного нагрева, может проводиться от участков элементов нагрева, через противень 115 для хранения продуктов и к пищевому продукту, подвергающемуся хранению внутри противня 115 для хранения продуктов.
Фиг.2 демонстрирует шесть противней 115 для хранения продуктов в положении хранения внутри шкафа 100 для хранения. Три противня 115 для хранения продуктов могут быть расположены в верхнем отделении 120 для хранения, и три противня для хранения продуктов могут быть расположены в нижнем отделении 130 для хранения. В альтернативных вариантах осуществления каждое отделение для хранения может быть сконфигурировано с возможностью хранения либо больше, либо меньше максимума из трех противней 115 для хранения. В дополнение к этому шкаф 100 для хранения может быть сконфигурирован с возможностью иметь либо больше, либо меньше двух отделений для хранения.
Фиг.3 демонстрирует вид в перспективе спереди шкафа для хранения в соответствии с одним иллюстративным вариантом осуществления. В нижнем отделении 130 для хранения продемонстрированы три противня 115 для хранения продуктов, при этом в верхнем отделении 120 для хранения противней не продемонстрировано. Как продемонстрировано на фиг.3, в каждом из верхнего отделения 120 для хранения и нижнего отделения 130 для хранения над положениями противней 115 для хранения продуктов могут быть расположены лучистые нагреватели 145. Таким образом, например, над соответствующими положениями, где в положении хранения в шкафу 100 для хранения удерживается каждый противень 115 для хранения продуктов, расположен лучистый нагреватель 145. В альтернативном варианте над соответствующими положениями, где в положении хранения в шкафу 100 для хранения удерживается каждый противень 115 для хранения продуктов, расположено более одного лучистого нагревателя 145. В дополнение к этому количество лучистых нагревателей 145, расположенных над соответствующими положениями, где каждый противень 115 для хранения продуктов удерживается в положении хранения, может быть одинаковым или неодинаковым (то есть каждое положение может иметь такое же самое или другое количество лучистых нагревателей 145).
Таким образом, лучистые нагреватели 145 могут быть установлены прикрепленными к верхней внутренней поверхности каждого из верхнего отделения 120 для хранения и нижнего отделения 130 для хранения. В соответствии с этим при хранении в шкафу 100 для хранения на пищевой продукт под элементами лучистых нагревателей 145 может быть направлена лучистая энергия.
Фиг.4 демонстрирует вид в разрезе сбоку шкафа 100 для хранения в соответствии с одним иллюстративным вариантом осуществления. Близ задней части 104 шкафа 100 для хранения продемонстрирован конвекционный нагреватель 150. Конвекционный нагреватель 150 может включать в себя конвекционный электродвигатель 152 вентилятора, закрытое пространство 154 элемента конвекционного нагрева, включающее в себя элемент 156 конвекционного нагрева (продемонстрирован на фиг.7) и конвекционную тепловую смесительную камеру 180. Система конвекционного нагрева может включать в себя один элемент 156 конвекционного нагрева, скомбинированный с вентилятором для распределения воздуха или устройством 157 обдува, приводимым в действие посредством конвекционного электродвигателя 152 вентилятора. Нагретый воздух может распределяться в каждое из отделений для хранения шкафа 100 для хранения через направляющие каналы. Вентилятор или устройство 157 обдува также осуществляет управление воздушным потоком через отделения для хранения. В дополнение к этому может обеспечиваться система вентиляции, имеющая вентиляционные отверстия (например, вентиляционное отверстие 146 и вентиляционное отверстие 148), которая может быть задействована с целью удаления воздуха из отделений для хранения шкафа 100 для хранения.
Фиг.5 демонстрирует лучистые нагреватели 145 для одного из отделений для хранения шкафа 100 для хранения в соответствии с одним иллюстративным вариантом осуществления. Лучистые нагреватели 145 могут включать в себя элементы 146 лучистого нагрева, которые проходят продольно в направлении от передней части к задней. Генерируемое лучистое тепло может направляться вниз через отверстия в направлении подвергающегося хранению пищевого продукта в шкафу 100 для хранения с целью нагрева данного пищевого продукта.
Фиг.6 демонстрирует вид в разрезе шкафа для хранения в соответствии с одним иллюстративным вариантом осуществления. Система 160 генерирования пара может быть расположена на стороне вблизи задней части 104 шкафа 100 для хранения. Система 160 генерирования пара может включать в себя генератор 162 пара, впускное отверстие 164 для воды, через которое вода поступает в генератор 162 пара от источника воды, и выпускное отверстие 166 для пара, через которое пар выпускают в распределительную или конвекционную тепловую смесительную камеру 180. Таким способом, может осуществляться увеличение и динамическое управление влажностью воздуха в шкафу 100 для хранения. Также подходящими для использования вместе с настоящим раскрытием существа изобретения являются другие средства обеспечения влажности, такие как мелкокапельный опрыскиватель.
Фиг.7 демонстрирует конвекционный нагреватель 150 для шкафа 100 для хранения в соответствии с одним иллюстративным вариантом осуществления. Конвекционный нагреватель 150 может включать в себя элемент 156 конвекционного нагрева и вентилятор или устройство 157 обдува. Конвекционный нагреватель 150 может быть расположен на или вблизи задней части 104 шкафа 100 для хранения. Вентилятор или устройство 157 обдува может нагнетать воздух, нагретый посредством элемента 156 конвекционного нагрева, в отделения для хранения шкафа 100 для хранения. В дополнение к этому вентилятор или устройство 157 обдува может быть использовано для управления, в общем смысле, воздушным потоком в шкафу 100 для хранения.
Фиг.8 демонстрирует частичный вид шкафа для хранения в соответствии с одним иллюстративным вариантом осуществления. По порядку, от задней части 104 в направлении передней части 102, шкаф 100 для хранения может включать в себя конвекционный электродвигатель 152 вентилятора, закрытое пространство 154 элемента конвекционного нагрева, включающее в себя элемент 156 конвекционного нагрева, и конвекционную тепловую смесительную камеру 180. Конвекционный электродвигатель 152 вентилятора может быть установлен закрепленным на закрытом пространстве 154 элемента конвекционного нагрева, находящемся в соединении через атмосферу с конвекционной тепловой смесительной камерой 180.
Фиг.9 демонстрирует частичный вид шкафа для хранения в соответствии с одним иллюстративным вариантом осуществления. В качестве альтернативы генератору 162 пара, продемонстрированному на фиг.6, в шкафу 100 для хранения может быть обеспечен генератор 190 пара типа «горячая тарелка». Генератор 190 пара может быть установлен закрепленным под или вблизи днища конвекционной тепловой смесительной камеры 180. С целью производства пара генератор 190 пара подает воду в воздух через процесс нагрева воды, хранящейся в резервуаре.
Фиг.10 демонстрирует структурную диаграмму системы 300 в соответствии с одним иллюстративным вариантом осуществления. Система 300 может включать в себя контроллер 301. Система 300 может включать в себя датчик 302 температуры воздуха, который измеряет температуру воздуха в шкафу для хранения. Датчик 302 температуры воздуха также может быть использован для обеспечения температурной компенсации для датчика 304 влажности. Датчик 304 влажности может измерять относительную влажность воздуха в шкафу 100 для хранения. Один или более из элементов 140 контактного нагрева, лучистых нагревателей 145 и конвекционного нагревателя 150 могут осуществлять нагрев воздуха в шкафу 100 для хранения до специфицированного заданного значения, соответствующего желаемым условиям окружающей среды. Вентилятор или устройство 157 обдува может осуществлять циркуляцию нагретого воздуха в шкафу с целью регулирования температуры и/или воздушного потока.
Система 300 также может включать в себя, по меньшей мере, один датчик 306 воздушного потока, который измеряет скорость воздушного потока в шкафу 100 для хранения. Такой датчик 306 воздушного потока может быть расположен в любом месте в шкафу 100 для хранения, таком как, например, вблизи или в точке входа, где осуществляется нагнетание воздуха в отделения для хранения, рядом с датчиком 302 температуры воздуха, датчиком 304 влажности, в центральном местоположении в шкафу 100 для хранения или в любой комбинации этого. В дополнение к этому в целях определения средней скорости воздушного потока по всему шкафу может быть расположено множество датчиков 306 воздушного потока.
Система 300 может дополнительно включать в себя один или более дверных выключателей 310, расположенных на или вблизи дверцы или откидной крышки закрытого типа шкафа для хранения. Контроллер 301 может использовать ввод от дверного выключателя 310 с целью обнаружения, когда дверца является открытой, и может запускать нагрев и/или системы генерирования пара с целью поддержания температуры и влажности в желаемых заданных значениях.
Температура воздуха в шкафу может регулироваться с помощью датчика 302 температуры воздуха, вентилятора или устройства 157 обдува, а также одного или более из элементов 140 контактного нагрева, лучистых нагревателей 145 и конвекционного нагревателя 150. Регулирование температуры воздуха содержит регулирование температуры воздуха до специфицированного заданного значения, что может достигаться через посредство известных систем регулирования температуры и процессов. Регулирование температуры может быть достигнуто посредством, например, более простого управления с помощью термореле (включено/выключено) с учетом гистерезиса или с помощью более сложного алгоритма ПИД-управления (пропорционально-интегрально-дифференциального управления).
Влажность может регулироваться посредством 1) добавления влажности, когда влажность в шкафу 100 для хранения находится ниже заданного значения влажности; и 2) уменьшения влажности посредством подачи наружного окружающего воздуха в шкаф 100 для хранения, когда влажность в шкафу 100 для хранения находится выше запрограммированного заданного значения. Таким образом, для регулирования влажности могут иметься, по меньшей мере, две отдельные системы: система генерирования влажности и система вентиляции. Воздушный поток может регулироваться посредством 1) регулирования скорости вентилятора или устройства 157 обдува, и 2) открывания и закрывания вентиляционных отверстий в системе вентиляции для предоставления возможности поступления наружного окружающего воздуха в шкаф 100 для хранения и выхода внутреннего воздуха из шкафа 100 для хранения. Когда активируют вентилятор или устройство 157 обдува, воздух снаружи шкафа может нагнетаться в шкаф 100 для хранения, по большей части предотвращая превышение предварительно определенного уровня влажности в шкафу 100 для хранения. Таким образом, в соответствии с одним иллюстративным вариантом осуществления управление влажностью содержит три состояния: состояние покоя, состояние увеличения влажности и состояние уменьшения влажности.
В конкретных конфигурациях память может хранить множество показателей заданных значений, каждый из которых может соответствовать предварительно определенному диапазону, в пределах которого должно поддерживаться, по меньшей мере, одно из: температуры, влажности и скорости воздушного потока в шкафу для хранения. В некоторых конфигурациях каждый показатель заданного значения, а также каждый предварительно определенный диапазон, соответствующий заданному значению, могут быть ассоциированными с конкретным пищевым продуктом и могут быть ассоциированными с распределением по времени или временным периодом во время хранения. Таким способом, на протяжении времени хранения условия окружающей среды для различных пищевых продуктов, имеющих различные свойства материала, могут поддерживаться способом, конкретно подходящим для данного продукта, и таким образом, это продлевает время хранения до момента, когда происходит значительное ухудшение качества данного продукта. Например, одно заданное значение является ассоциированным с куриными наггетсами, в то время как одно другое заданное значение является ассоциированным со сладкой выпечкой чуррос (типа продолговатого пончика). Таким способом, система может использовать соответствующее заданное значение для конкретного пищевого продукта с целью дополнительного продления времени хранения для данного конкретного пищевого продукта до того, как произойдет значительное ухудшение качества, после того как система определит тип конкретного пищевого продукта, подвергающегося хранению или назначенного к хранению в шкафу для хранения. Более того, каждый пищевой продукт может иметь конкретный набор заданных значений, распределенный по всей протяженности периода хранения, который принимает во внимание различные условия окружающей среды, желательные для различных временных отрезков во время периода хранения конкретного пищевого продукта.
Таким образом, в определенных конфигурациях память сохраняет множество показателей заданных значений, которые могут быть использованы в различные временные отрезки во время процесса хранения. Например, одно заданное значение может использоваться в течение первых пяти минут хранения, а другое заданное значение может использоваться в течение остального периода хранения. В еще одних других конфигурациях различные заданные значения используются при наступлении различных ситуаций. Например, одно заданное значение может использоваться, когда пищевой продукт первоначально помещают в шкаф 100 для хранения, а другое заданное значение может использоваться, когда открывают дверцу шкафа или когда убирают противень.
Шкаф 100 для хранения может включать в себя расположенный в нем контроллер 200. В других конфигурациях контроллер 200 является внешним по отношению к шкафу 100 для хранения. Как продемонстрировано на фиг.11, контроллер 200 может включать в себя блок 210 управления процессом (PCU) и память 220. Память 220 может представлять собой невременное запоминающее устройство, примеры которого могут включать в себя один или более из: твердотельного накопителя, жесткого диска, оперативного запоминающего устройства, постоянного запоминающего устройства или другого запоминающего устройства, которое может хранить компьютерночитаемые команды для выполнения посредством блока 210 PCU. Когда блок 210 PCU выполняет компьютерночитаемые команды, сохраненные в памяти 220, команды могут предписывать блоку 210 PCU управлять функциями шкафа 100 для хранения, описанными в настоящем документе. В конкретном плане контроллер 200 может быть сконфигурирован с возможностью управления операциями компонентов шкафа 100 для хранения. В некоторых конфигурациях каждый из множества контроллеров 200 управляет отдельной операцией или компонентом шкафа 100 для хранения. Контроллер 200 может содержать один или более блоков 210 PCU.
Конфигурации шкафа для хранения могут использовать множество средств генерирования влажности. Например, шкаф для хранения может содержать генератор пара, который может генерировать влажность в шкафу для хранения. В дополнение к этому такой генератор пара, например, может быть сконфигурирован с возможностью выбрасывания пара в различных местоположениях по всему шкафу для хранения (например, в положениях по сторонам шкафа для хранения, в положениях наверху шкафа для хранения, положениях внизу шкафа для хранения), а отверстия выброса пара могут быть ориентированы с возможностью прокачки пара под различными углами в различных направлениях по всему шкафу для хранения. В добавление к этому для генерирования влажности в шкафу для хранения могут быть использованы другие способы генерирования влажности.
В конкретных конфигурациях схема воздушного потока внутри шкафа для хранения может меняться, как часть процесса управления окружающей средой, в ответ на измеренную температуру, влажность и скорости воздушного потока. Такие изменения могут осуществляться в добавление к или вместо изменения скорости воздушного потока. Например, подающие воздушные вентиляционные отверстия могут селективно открываться и закрываться с целью изменения схемы воздушного потока. В определенных конфигурациях воздух селективно подают под различными или меняющимися углами в ответ на измеренную температуру, влажность и скорости воздушного потока, что может изменять схемы циркуляции, градиенты влажности и градиенты температуры по всему шкафу для хранения. В некоторых конфигурациях воздух селективно подают в различных направлениях (например, горизонтальном, вертикальном) и с различных сторон (например, сверху, снизу, справа, слева, сзади, спереди) шкафа для хранения, что также может изменять схемы циркуляции, градиенты влажности и градиенты температуры по всему шкафу для хранения. В добавление к этому вместе с такими схемами воздушного потока, отдельно или в комбинации, также могут быть использованы схожие схемы подачи влажности (например, через струи пара).
В некоторых конфигурациях шкаф для хранения содержит множество зон (например, многозонный шкаф для хранения) для хранения множества различных пищевых продуктов. Например, каждая зона из множества зон может иметь свой собственный показатель заданного значения, и каждый показатель из температуры, скорости воздушного потока и влажности может независимо регулироваться в каждой зоне. Такие зоны могут определяться, например, посредством одного или более отделений для хранения внутри шкафа для хранения, и каждое отделение для хранения может быть отделено посредством стенки (например, сплошной стенки, пористой стенки). В дополнение к этому каждое отделение для хранения может содержать свой собственный датчик температуры, датчик влажности и датчик воздушного потока, а также свой собственный нагреватель, вентилятор и генератор влажности, так чтобы процесс управления окружающей средой мог выполняться отдельно для каждого отделения для хранения. В альтернативном варианте отделение для хранения совместно использует, по меньшей мере, один из датчиков и/или, по меньшей мере, одно из: нагревателя, вентилятора и генератора влажности вместе с, по меньшей мере, одним из других отделений для хранения. В других конфигурациях такие зоны определяют, например, посредством одного или более виртуальных шкафов внутри шкафа для хранения, которые каждый могут представлять собой конкретную область внутри шкафа для хранения (например, верхнюю область, среднюю область, нижнюю область). Такие виртуальные шкафы могут не быть физически отделенными друг от друга, но могут каждый содержать свой собственный датчик температуры, датчик влажности и датчик воздушного потока, а также свой собственный нагреватель, вентилятор и генератор влажности, так чтобы процесс управления окружающей средой мог выполняться отдельно для каждого виртуального шкафа. В определенных конфигурациях такие виртуальные шкафы могут каждый не содержать свой собственный датчик температуры, датчик влажности и датчик воздушного потока, и одно или более из: воздуха, тепла и влажности подают в каждый виртуальный шкаф посредством соответствующего управления данным одним или более параметров из: воздуха (например, управляя воздушными вентиляционными отверстиями, которые могут селективно открываться и закрываться, направляться под углом в различных направлениях с целью направления воздуха к различным зонам внутри шкафа для хранения); тепла (например, создавая зоны, требующие более высоких температур, вблизи нагревателя в верхней части шкафа для хранения; размещая теплоемкости в каждой зоне с целью сохранения тепла) и влажности (например, управляя паровыми вентиляционными отверстиями, которые селективно открываются и закрываются, направляются под углом в различных направлениях с целью направления увлажняющего пара к различным зонам внутри шкафа для хранения).
Одно преимущество описанного выше шкафа для хранения состоит в его приспособляемости в вопросе оптимизации времени хранения для различных типов продуктов. Например, если пищевой продукт требует одновременно и слабого воздушного потока, и высоких температур, тогда система конвекционного нагрева может отключаться или работать на очень низкой мощности, а пищевой продукт может нагреваться посредством системы контактного нагрева и системы лучистого нагрева. Влажность может регулироваться до любого желаемого заданного значения, поскольку пар может нагнетаться напрямую в область хранения, и его распределение может не зависеть от конвекционного теплового вентилятора. Это отличается от существующих шкафов для хранения, которые осуществляют генерирование пара посредством нагрева большого объема воды в резервуаре внизу отделения для хранения. Этот способ страдает от недостатков, заключающихся в том, что: 1) трудным является регулирование низких уровней влажности в отделении для хранения, поскольку некоторое количество пара всегда испаряется из резервуара; и 2) для равномерного распределения пара по отделению для хранения необходимым является наличие относительно сильного воздушного потока.
Некоторые рабочие условия в результате приводят к избыточной влажности в отделении для хранения. Например, если в отделение для хранения загружают большое количество пищевого продукта, пары воды, испускаемые пищевым продуктом, будут увеличивать влажность. Если уровень результирующей влажности является слишком высоким, с целью удаления некоторого количества влажного воздуха из отделения для хранения и его замены менее влажным воздухом снаружи отделения для хранения могут быть задействованы вентилятор системы конвекционного нагрева и вентиляционное отверстие. Некоторые пищевые продукты могут требовать относительно низких температур хранения и высоких уровней влажности. Эта окружающая среда легко создается в шкафу посредством задействования только системы конвекционного нагрева и системы генерирования пара.
Шкаф для хранения в соответствии с вариантами осуществления изобретения имеет способность варьировать параметры среды хранения в течение времени хранения. Это является важным, поскольку свойства подвергающегося хранению пищевого продукта будут меняться во время хранения. Конкретный набор параметров окружающей среды, дающих оптимальные результаты в течение первых двадцати минут, может стать причиной низкого качества продукта, если будет поддерживаться сверх этого времени.
Например, жареный пищевой продукт может поступать в шкаф при высокой температуре. Мясная часть пищевого продукта является влажной (сочной), а внешняя панировка не является ни слишком хрустящей, ни слишком влажной. Оптимальные установки для температуры и влажности с целью хранения пищевого продукта в течение от двадцати до тридцати минут могут быть определены посредством тестирования продукта. Если пищевой продукт будет подвергаться хранению при тех же самых установках сверх этого времени, тогда через панировочный слой из мясной части может просочиться слишком много воды. Это вызывает высушивание и охлаждение мяса, а панировочный слой становится слишком хрустящим или жестким.
Варианты осуществления изобретения обеспечивают возможность программирования блока PCU с целью изменения заданных значений параметров окружающей среды как функции времени хранения. Например, для жаренного пищевого продукта приемлемым может быть постепенное увеличение влажности и уменьшение воздушного потока по мере того, как истекает время хранения. Оба эти изменения уменьшают испарение из пищевого продукта и, таким образом, сохраняют мясную часть влажной (сочной), а панировку - с желаемыми хрустящими свойствами. Поскольку параметры окружающей среды могут регулироваться независимо, все они могут меняться в течение времени хранения с целью управления характеристиками продукта. В соответствии с этим для достижения надлежащих условий окружающей среды на протяжении всего времени хранения в соответствии подвергающимся хранению пищевым продуктом обеспечивается динамичная среда хранения.
Шкаф для хранения может осуществлять таймеры хранения. Оператор может вручную запускать данный таймер, когда загружается противень с продуктом. Устройство отображения на блоке PCU может показывать остающееся время хранения. Когда время хранения истекает, блок PCU может выдавать визуальный и/или звуковой предупреждающий сигнал с целью информирования оператора о том, что время хранения истекло, и продукт долее не пригоден для подачи к столу и должен быть отбракован.
В соответствии с некоторыми вариантами осуществления изобретения шкаф для хранения осуществляет систему для автоматического обнаружения, когда оператор загружает противень с продуктом, и может дополнительно автоматически обнаруживать тип пищевого продукта и выбирать заданные значения регулирования для параметров окружающей среды.
Для обнаружения, что противень с продуктом является загруженным, и для дополнительного идентифицирования типа продукта может быть использовано множество способов. Описанные ниже способы обнаружения включают в себя механический, оптический, радиочастотный (RF), а также распознавание изображения. Независимо от способа обнаружения, блок PCU может идентифицировать тип продукта, когда вставляют противень, и может в ответ выполнять два действия. Во-первых, может запускаться таймер хранения для противня. Во-вторых, блок PCU может начинать регулирование заданных значений параметров окружающей среды для данного конкретного типа продукта, как описано выше относительно регулирования переменных параметров окружающей среды во время хранения. Это регулирование принимает во внимание тот факт, что в течение времени хранения параметры окружающей среды меняются, а противни с продуктом могут произвольно загружаться и выгружаться. В дополнение к этому для каждого противня с продуктом могут обеспечиваться изолированные камеры хранения.
В соответствии с механическим обнаружением противень с продуктом может быть механически сконфигурирован с использованием насечек, выемок или фиксаторов, которые кодируют тип продукта. Например, для кодирования восьми типов продуктов посредством наличия или отсутствия насечки могут быть использованы три местоположения насечек. Насечки могут считываться посредством микровыключателей или посредством других способов, известных в уровне техники.
В соответствии с оптическим обнаружением противень с продуктом может быть помечен с помощью бирки, содержащей штрих-код или другое графическое устройство. С блоком PCU может быть соединен соответствующий датчик, например, устройство считывания штрих-кода, который обнаруживает в соответствии с этим тип продукта.
В соответствии с радиочастотным обнаружением противень с продуктом может быть помечен с помощью радиочастотного идентификационного устройства (RFID), известного в уровне техники. Блок PCU может быть соединен с устройством считывания RFID, которое считывает RFID с целью обнаружения наличия противня с продуктом, а также типа продукта.
В соответствии с обнаружением путем распознавания изображения шкаф может быть оборудован одной или более камер, нацеленных на область противня с продуктом. Блок PCU может использовать изображения от камер и соответствующую обработку изображений с целью обнаружения, что противень был вставлен, и с целью идентифицирования типа пищевого продукта, исходя из характеристик изображения, таких как геометрия и цвет. Например, отличие противня с одним пищевым продуктом от противня с другим пищевым продуктом может быть проведено посредством идентифицирования размера и формы отдельных кусков пищевого продукта. Камера может работать в видимом и инфракрасном диапазоне.
Хотя конкретные конфигурации, раскрытые выше, могут использовать отдельно стоящий шкаф для хранения, могут быть использованы и другие шкафы для хранения. Например, раскрытые в настоящем документе системы и способы могут быть инкорпорированы в переносную витрину (например, контейнер для доставки пиццы, какой-либо другой контейнер для хранения назначенного к доставке пищевого продукта). В соответствии с этим такая переносная витрина может быть сконфигурирована с возможностью выполнения процесса управления окружающей средой и продления периода хранения «назначенных к доставке» пищевых продуктов до того, как качество таких пищевых продуктов начнет ухудшаться. Также могут быть использованы другие типы контейнеров для хранения.
В конкретных конфигурациях процесс окружающей среды, управление которым может осуществляться посредством контроллера 200, использует, по меньшей мере, один показатель заданного значения, соответствующий типу пищевого продукта, подвергающегося хранению в шкафу 100 для хранения, а также времени хранения. В конкретном плане контроллер 200 может определять тип продукта, подвергающегося хранению в шкафу 100 для хранения, а для определения времени хранения может быть использован таймер. Например, контроллер 200 может осуществлять это определение на основе показания от детектора. Вслед за этим контроллер 200 может выбирать предварительно определенный показатель заданного значения, сохраненный в памяти, такой как память 220, для определенного типа пищевого продукта, подвергающегося хранению в шкафу 100 для хранения. В конкретных конфигурациях выбранный предварительно определенный показатель заданного значения соответствует показателю одного или более из: температуры, влажности и скорости воздушного потока, взятых по отдельности или в комбинации, который был определен с целью продления времени хранения определенного типа пищевого продукта, прежде чем его качество в значительной мере ухудшится, по сравнению с другими такими показателями одного или более из: температуры, влажности и скорости воздушного потока, взятыми по отдельности или в комбинации. В добавление к этому заданное значение может соответствовать конкретным диапазонам вокруг одного или более из: температуры, влажности и скорости воздушного потока, которые были определены с целью продления времени хранения определенного типа пищевого продукта, прежде чем его качество в значительной мере ухудшится, по сравнению с другими такими показателями одного или более из: температуры, влажности и скорости воздушного потока, взятыми по отдельности или в комбинации. В определенных конфигурациях заданное значение выбирают без определения загрузки продукта (например, количества пищевого продукта, назначенного к хранению в шкафу 100 для хранения).
Вслед за этим может запускаться процесс хранения. В течение процесса хранения датчик 304 влажности может измерять влажность воздуха в шкафу 100 для хранения, датчик 302 температуры воздуха может измерять температуру воздуха в шкафу 100 для хранения, а датчик 306 воздушного потока может измерять скорость воздушного потока воздуха в шкафу 100 для хранения. Как указано выше, эти измерения могут выполняться в любом порядке или даже одновременно, а некоторые из измерений в некоторых конфигурациях могут быть опущены. Датчик 304 влажности, датчик 302 температуры воздуха и датчик 306 воздушного потока могут быть сконфигурированы с возможностью передачи измеренных соответственно показателей влажности, температуры и скорости воздушного потока на контроллер 200.
Вслед за этим контроллер 200 может осуществлять сравнение измеренных показателей влажности, температуры и скорости воздушного потока с соответствующими показателями или диапазонами влажности, температуры и скорости воздушного потока, соответствующими выбранному показателю заданного значения. Например, когда определяют, что измеренная влажность является большей, чем показатель влажности (или верхний предел диапазона влажности, когда обеспечиваются диапазоны), соответствующий выбранному заданному значению, или что измеренная температура является большей, чем показатель температуры (или верхний предел диапазона температуры, когда обеспечиваются диапазоны), соответствующий выбранному заданному значению, контроллер 200 может осуществлять управление нагревателями, генератором пара и вентиляционными отверстиями с целью соответствующего регулирования. В противоположность этому, например, когда определяют, что измеренная влажность является меньшей или равной показателю влажности (или нижнему пределу диапазона влажности, когда обеспечиваются диапазоны), соответствующему выбранному заданному значению, или что измеренная температура является меньшей или равной показателю температуры (или нижнему пределу диапазона температуры, когда обеспечиваются диапазоны), соответствующему выбранному заданному значению, контроллер 200 может осуществлять управление нагревателями, генератором пара и вентиляционными отверстиями с целью соответствующего регулирования. В дополнение к этому контроллер 200 может менять одно или более из: частоты и продолжительности (например, рабочий цикл) активации и деактивации нагревателей, генератора пара и вентиляционных отверстий на основе отклонения измеренных показателей от показателей (или пределов диапазона), соответствующих показателю заданного значения.
В добавление к этому контроллер 200 может селективно управлять вентилятором или устройством 157 обдува, так чтобы скорость воздушного потока в шкафу 100 для хранения селективно изменялась на основе результата сравнений. Например, когда определяют, что измеренная температура является большей, чем показатель температуры (или верхний предел диапазона температуры, когда обеспечиваются диапазоны), соответствующий выбранному заданному значению, или что измеренная скорость воздушного потока является меньшей, чем скорость воздушного потока (или нижний предел диапазона скорости воздушного потока, когда обеспечиваются диапазоны), соответствующая выбранному заданному значению, контроллер 200 может быть сконфигурирован с возможностью активации вентилятора или устройства 157 обдува или увеличения скорости вентилятора или устройства 157 обдува пропорционально отклонению измеренных показателей от показателей (или пределов диапазона), соответствующих показателю заданного значения. В противоположность этому, например, когда определяют, что измеренная температура является меньшей или равной показателю температуры (или нижнему пределу диапазона температуры, когда обеспечиваются диапазоны), соответствующему выбранному заданному значению, или что измеренная скорость воздушного потока является большей, чем скорость воздушного потока (или верхний предел диапазона скорости воздушного потока, когда обеспечиваются диапазоны), соответствующая выбранному заданному значению, контроллер 200 может быть сконфигурирован с возможностью деактивации вентилятора или устройства 157 обдува или уменьшения скорости вентилятора или устройства 157 обдува пропорционально отклонению измеренных показателей от показателей (или пределов диапазона), соответствующих показателю заданного значения. В дополнение к этому контроллер 200 может менять одно или более из: частоты и продолжительности (например, рабочий цикл) активации и деактивации вентилятора или устройства 157 обдува на основе отклонения измеренных показателей от показателей (или пределов диапазона), соответствующих показателю заданного значения.
В дополнение к этому, например, когда определяют, что измеренная температура является большей, чем показатель температуры (или верхний предел диапазона температуры, когда обеспечиваются диапазоны), соответствующий выбранному заданному значению, или что измеренная скорость воздушного потока является меньшей, чем скорость воздушного потока (или верхний предел диапазона скорости воздушного потока, когда обеспечиваются диапазоны), соответствующая выбранному заданному значению, контроллер 200 может быть сконфигурирован с возможностью управления одним или более из нагревателей с целью деактивации или генерирования меньшего количества тепла. В противоположность этому, например, когда определяют, что измеренная температура является меньшей или равной показателю температуры (или нижнему пределу диапазона температуры, когда обеспечиваются диапазоны), соответствующему выбранному заданному значению, или что измеренная скорость воздушного потока является большей, чем скорость воздушного потока (или верхний предел диапазона скорости воздушного потока, когда обеспечиваются диапазоны), соответствующая выбранному заданному значению, контроллер 200 может быть сконфигурирован с возможностью управления одним или более из нагревателей с целью активации или генерирования большего количества тепла. Количество тепла, генерируемое посредством нагревателей, может быть пропорциональным отклонению измеренных показателей от показателей (или пределов диапазона), соответствующих показателю заданного значения, и может дополнительно объясняться измеренной скоростью воздушного потока (например, когда измеренная скорость воздушного потока является высокой, может происходить большее конвективное охлаждение продукта, и необходимость открытия вентиляционных отверстий с целью уменьшения температуры может отсутствовать). В дополнение к этому контроллер 200 может менять одно или более из: частоты и продолжительности (например, рабочий цикл) активации одного или более из нагревателей на основе отклонения измеренных показателей от показателей (или пределов диапазона), соответствующих показателю заданного значения.
Контроллер 200 может также определять, является ли процесс хранения завершенным. Когда контроллер 200 определяет, что процесс хранения не является завершенным (например, когда нет указания на то, что процесс хранения является завершенным), процесс управления окружающей средой продолжается. Таким способом, контроллер 200 может осуществлять контур обратной связи, который осуществляет управление условиями окружающей среды внутри шкафа 100 для хранения посредством периодического отслеживания влажности воздуха в шкафу 100 для хранения, температуры воздуха в шкафу 100 для хранения и скорости воздушного потока в шкафу 100 для хранения, что помогает поддерживать или снижать ухудшение качества подвергающегося хранению продукта на протяжении более продолжительного периода времени. Когда контроллер 200 определяет, что процесс хранения является завершенным, контроллер 200 может завершать процесс хранения, и процесс управления окружающей средой может заканчиваться.
В то время как изобретение было описано вместе с предпочтительными вариантами осуществления, обычным специалистам в уровне техники будет понятно, что, не выходя за рамки объема изобретения, могут быть выполнены другие вариации и модификации предпочтительных вариантов осуществления, описанных выше. Другие варианты осуществления станут очевидными для обычных специалистов в уровне техники из рассмотрения спецификации или из применения на практике раскрытого в настоящем документе изобретения. Спецификация и описанные примеры рассматриваются только как иллюстративные, а подлинный объем и сущность изобретения обозначены посредством нижеследующей формулы.
1. Шкаф для хранения, содержащий:
корпус, определяющий пространство для хранения;
отделение для хранения, расположенное внутри пространства для хранения и сконфигурированное с возможностью хранения в нем продукта;
источник нагрева, содержащий один или более из: лучистого нагревателя, расположенного над отделением для хранения, контактного нагревателя, расположенного под отделением для хранения, и конвекционного нагревателя, расположенного в концевой части отделения для хранения;
генератор пара, находящийся в соединении через атмосферу с отделением для хранения и сконфигурированный с возможностью генерирования пара;
датчик температуры, расположенный смежно с отделением для хранения и сконфигурированный с возможностью измерения температуры воздуха отделения для хранения;
датчик влажности, расположенный смежно с отделением для хранения и сконфигурированный с возможностью измерения относительной влажности отделения для хранения;
детектор продукта, сконфигурированный с возможностью обнаружения, что продукт является загруженным в отделении для хранения, и с возможностью идентифицирования типа продукта;
и контроллер, сконфигурированный с возможностью регулирования условий окружающей среды отделения для хранения в соответствии с определенным заданным значением, которое соответствует предварительно определенной температуре и относительной влажности, посредством:
получения температуры воздуха, считанной посредством датчика температуры, относительной влажности, считанной посредством датчика влажности, и типа продукта, обнаруженного посредством детектора продукта;
активации и деактивации одного или более из: лучистого нагревателя, контактного нагревателя, конвекционного нагревателя и генератора пара в соответствии с полученной температурой воздуха, полученной относительной влажностью и определенным заданным значением, соответствующим типу обнаруженного продукта и времени хранения продукта, с целью поддержания температуры воздуха и относительной влажности отделения для хранения в пределах предварительно определенного диапазона на основе определенного заданного значения.
2. Шкаф для хранения по п. 1, дополнительно содержащий:
вентилятор, расположенный смежно с источником нагрева; и
датчик воздушного потока, расположенный внутри пространства для хранения, и сконфигурированный с возможностью измерения скорости воздушного потока,
причем контроллер является дополнительно выполненным с возможностью активации и деактивации данного вентилятора в соответствии с измеренной скоростью воздушного потока, полученной температурой воздуха, полученной относительной влажностью и определенным заданным значением, соответствующим типу обнаруженного продукта и времени хранения продукта, с целью поддержания воздушного потока, температуры воздуха и относительной влажности отделения для хранения в пределах предварительно определенного диапазона на основе определенного заданного значения.
3. Шкаф для хранения по п. 1, в котором контроллер является выполненным с возможностью активации таймера хранения, измеряющего время хранения, и начала регулирования условий окружающей среды отделения для хранения в ответ на обнаружение детектором продукта того, что продукт является загруженным в отделении для хранения.
4. Шкаф для хранения по п. 1, дополнительно содержащий:
противень с продуктом, сконфигурированный с возможностью хранения в нем продукта,
причем отделение для хранения является выполненным с возможностью хранения противня с продуктом.
5. Шкаф для хранения по п. 4, в котором отделение для хранения является выполненным с возможностью хранения одного или более противней с продуктами, и каждый из соответствующего одного или более противней с продуктами имеет соответствующий контактный нагреватель и лучистый нагреватель.
6. Шкаф для хранения по п. 4, причем шкаф для хранения содержит множество отделений для хранения, и каждое из соответствующего множества отделений для хранения является выполненным с возможностью хранения одного из противней с продуктами.
7. Шкаф для хранения по п. 1, дополнительно содержащий:
дверцу, сконфигурированную с возможностью открытия и закрытия с целью обеспечения возможности доступа к отделению для хранения; и
выключатель, расположенный смежно с данной дверцей, сконфигурированный с возможностью быть активированным и деактивированным, когда дверцу открывают и закрывают,
причем контроллер является выполненным с возможностью обнаружения, когда дверцу открывают и закрывают, на основе выключателя и с возможностью активации источника нагрева и генератора пара с целью поддержания температуры воздуха и относительной влажности в определенном заданном значении.
8. Шкаф для хранения по п. 1, в котором контроллер является выполненным с возможностью регулирования условий окружающей среды отделения для хранения в соответствии с множеством определенных заданных значений, причем каждое из данного множества определенных заданных значений соответствует предварительно определенной температуре и относительной влажности в соответствующий момент времени в течение времени хранения.
9. Шкаф для хранения по п. 1, в котором детектор продукта содержит устройство захвата изображений, сконфигурированное с возможностью захвата изображения, а контроллер является выполненным с возможностью обнаружения того, что продукт является загруженным в отделении для хранения, и с возможностью идентифицирования типа продукта на основе захваченного изображения.
10. Шкаф для хранения по п. 4,
в котором детектор продукта содержит одно или более из:
механизма механического обнаружения, расположенного на противне с продуктом,
механизма оптического обнаружения, расположенного на противне с продуктом, и
радиочастотного идентификационного устройства, расположенного на противне с продуктом,
причем контроллер является выполненным с возможностью обнаружения того, что продукт является загруженным в отделении для хранения, и с возможностью идентифицирования типа продукта на основе показания от одного или более из: механизма механического обнаружения, механизма оптического обнаружения и радиочастотного идентификационного устройства.
11. Способ для регулирования условий окружающей среды шкафа для хранения, содержащий этапы, на которых:
считывают температуру воздуха в шкафу для хранения с помощью датчика температуры;
считывают относительную влажность в шкафу для хранения с помощью датчика влажности;
обнаруживают тип продукта в шкафу для хранения с помощью детектора продукта; и
в соответствии с определенным заданным значением, которое соответствует предварительно определенной температуре и относительной влажности, активируют и деактивируют один или более из: лучистого нагревателя, контактного нагревателя, конвекционного нагревателя и генератора пара в соответствии со считанной температурой воздуха, считанной относительной влажностью и определенным заданным значением, соответствующим типу обнаруженного продукта и времени хранения продукта, с целью поддержания температуры воздуха и относительной влажности в пределах предварительно определенного диапазона на основе определенного заданного значения.
12. Способ по п. 11, дополнительно содержащий этап, на котором:
активируют и деактивируют вентилятор в соответствии со скоростью воздушного потока, измеренной посредством датчика воздушного потока, считанной температурой воздуха, считанной относительной влажностью и заданным значением, соответствующим типу обнаруженного продукта и времени хранения продукта, с целью поддержания воздушного потока, температуры воздуха и относительной влажности в пределах предварительно определенного диапазона на основе определенного заданного значения.
13. Способ по п. 11, дополнительно содержащий этапы, на которых:
обнаруживают, что продукт является загруженным в шкафу для хранения, с помощью детектора продукта; и
активируют таймер хранения, измеряющий время хранения, и начинают регулировать условия окружающей среды шкафа для хранения в ответ на обнаружение того, что продукт является загруженным.
14. Способ по п. 11, дополнительно содержащий этапы, на которых:
обнаруживают, когда дверцу шкафа для хранения открывают и закрывают, на основе дверного выключателя; и
активируют одно или более из: лучистого нагревателя, контактного нагревателя, конвекционного нагревателя и генератора пара с целью поддержания температуры воздуха и относительной влажности в определенном заданном значении.
15. Способ по п. 11, дополнительно содержащий этап, на котором:
регулируют условия окружающей среды шкафа для хранения в соответствии с множеством определенных заданных значений, причем каждое из данного множества определенных заданных значений соответствует предварительно определенной температуре и относительной влажности в соответствующий момент времени в течение времени хранения.
16. Способ по п. 11, дополнительно содержащий этап, на котором:
обнаруживают, что продукт является загруженным в отделении для хранения, и идентифицируют тип продукта на основе одного или более из:
изображения, захваченного посредством устройства захвата изображений, показания от механизма механического обнаружения, показания от механизма оптического обнаружения и показания от радиочастотного идентификационного устройства.
17. Компьютерночитаемый программный продукт, хранящий команды, которые при выполнении процессором предписывают данному процессору выполнять процессы, содержащие этапы, на которых:
считывают температуру воздуха в шкафу для хранения с помощью датчика температуры;
считывают относительную влажность в шкафу для хранения с помощью датчика влажности;
обнаруживают тип продукта в шкафу для хранения с помощью детектора продукта; и
в соответствии с определенным заданным значением, которое соответствует предварительно определенной температуре и относительной влажности, активируют и деактивируют один или более из: лучистого нагревателя, контактного нагревателя, конвекционного нагревателя и генератора пара в соответствии со считанной температурой воздуха, считанной относительной влажностью и определенным заданным значением, соответствующим типу обнаруженного продукта и времени хранения продукта, с целью поддержания температуры воздуха и относительной влажности в пределах предварительно определенного диапазона на основе определенного заданного значения.
