СЕНСОРНОЕ УСТРОЙСТВО ДЛЯ ТОСТЕРА Российский патент 2021 года по МПК A47J37/08 

Область техники

Изобретение относится к тостерам и, в частности, к контролю характеристик поджариваемых пищевых продуктов, находящихся в тостере.

Уровень техники

На рабочие характеристики электронных компонентов, таких как светодиоды, существенное влияние оказывают внешние условия эксплуатации, то есть, влажность и температура. В тостерах тепло, которое излучается во время цикла поджаривания, приводит к повышению рабочей температуры в определенных внутренних зонах тостера. Типичными примерами зон с более высокими рабочими температурами являются области, граничащие с блоком нагревательного элемента, области, расположенные сбоку от блока нагревательного элемента, и области, находящиеся выше и ниже блока нагревательного элемента.

Следовательно, воздействию могут подвергаться любые электронные компоненты, особенно контролирующие компоненты, расположенные в этих зонах. Примерами этого являются изменения рабочих характеристик компонентов, вызванные изменением подвижности электронов при работе при более высоких температурах. В случае светодиодов интенсивность освещения может изменяться при работе при более высоких температурах по сравнению с температурой окружающей среды. Это представляет собой проблему для существующих приборов для поджаривания и приготовления пищи, содержащих устройство со светодиодами/детекторами для измерения хроматических свойств пищевых продуктов, например, нарезанного хлеба. Изменения интенсивности света будут приводить к неправильным хроматическим измерениям, приводящим к недостаточному поджариванию, либо даже подгоранию поджариваемого хлеба.

В существующих приборах для поджаривания и приготовления пищи используются хроматические измерительные устройства. Они обычно размещаются в местах, обеспечивающих прямой доступ к поверхности пищевых продуктов. Недостатком такого расположения является то, что устройство размещается в непосредственной близости от нагревательных элементов прибора или даже в местах, подверженных прямому излучению тепла или на пути конвекции тепла. Это, в свою очередь, приводит к тому, что электронные компоненты устройства работают в неблагоприятных температурных условиях.

Чтобы компенсировать изменения в интенсивности света светодиода, это же самое устройство может также содержать датчик для измерения температуры. Это измерение температуры может использоваться для нормализации значений освещенности, измеряемых детектором устройства, для корректировки отклонений, вызванных воздействием тепла, тем самым оптимизируя хроматические измерения. Однако недостаток данного способа заключается в том, что этот способ требует, чтобы испытания рабочих характеристик на светодиодах устройства проводились в диапазоне температур с использованием приемлемого количества светодиодов, взятых из каждой произведенной партии. Таким образом, данный способ требует непрерывного тестирования рабочих характеристик светодиода, чтобы впоследствии использовать это для обновления программного обеспечения устройства для нормализации измеренного света.

Чтобы исключить необходимость выполнения непрерывного тестирования рабочих характеристик светодиодов для нормализации измеряемого света, хроматическое измерительное устройство должно быть расположено во внутренней зоне, которая в меньшей степени подвержена воздействию тепла. Однако это имеет тот недостаток, что во многих местах не обеспечивается легкий непосредственный визуальный доступ к поверхностям пищевого продукта, которые должны быть измерены, из-за внутренних частей и конструкций прибора, создающих в устройствах препятствия на пути светодиодного освещения.

Задача изобретения

Задачей настоящего изобретения является преодоление или, по существу, устранение по меньшей мере одного из вышеуказанных недостатков.

Раскрытие сущности изобретения

В данном документе раскрыт блок датчиков, для установки в прибор для определения хроматического свойства продукта, нагреваемого в указанном приборе, имеющем камеру для приема продукта, причем камера имеет стенку с перфорированным участком, через который обеспечено воздействие на продукт, а указанный блок содержит:

отражатель, имеющий поверхность отражателя и участок стенки, через который обеспечено прохождение света и который выполнен с возможностью выравнивания с перфорированным участком стенки; и

сенсорное устройство, закрепленное относительно отражателя таким образом, что отражатель выполнен с возможностью размещения между стенкой и сенсорным устройством, причем сенсорное устройство содержит источник света для выработки исходящего светового луча, направленного на участок стенки так, чтобы освещать участок продукта с обеспечением выработки отраженного луча, светочувствительный датчик, закрепленный относительно источника света и выровненный с участком стенки так, чтобы принимать отраженный луч и вырабатывать сигнал, характеризующий свойство отраженного луча и, следовательно, хроматическое свойство продукта.

Отражатель предпочтительно расположен так, что стенка расположена между отражателем и светочувствительным датчиком.

Отражатель предпочтительно представляет собой первый отражатель, а блок содержит второй отражатель, причем второй отражатель расположен между стенкой и сенсорным устройством.

Блок датчиков предпочтительно содержит теплоотвод, расположенный между стенкой и сенсорным устройством, при этом теплоотвод обеспечивает прохождение исходящего светового луча и посредством этого отражает луч.

Между вторым отражателем и теплоотводом предпочтительно расположен теплоизолятор.

Между указанным изолятором и теплоотводом предпочтительно расположен третий теплоизоляционный экран.

Теплоотвод предпочтительно жестко соединен по меньшей мере с частью сенсорного устройства, чтобы по меньшей мере способствовать стабилизации температуры по меньшей мере части сенсорного устройства.

Предпочтительно по меньшей мере один из экранов содержит выступы, обеспечивающие проходы, через которые обеспечено прохождение воздуха для охлаждения блока датчиков.

Участок стенки предпочтительно представляет собой по меньшей мере одно отверстие.

Стенка предпочтительно содержит отражатели, которые по меньшей мере способствуют отражению излучаемой энергии обратно на участки продукта, находящиеся на одном уровне с отверстиями.

Далее в данном документе раскрыт тостер, имеющий вышеуказанную стенку и блок датчиков по п. 8 формулы изобретения.

Стенка предпочтительно ориентирована вертикально.

Далее в данном документе раскрыт прибор для приема продукта или его нагрева, содержащий:

камеру для приема продукта;

нагреватель для нагрева камеры и, следовательно, продукта, содержащегося в ней;

по меньшей мере одну боковую стенку, по меньшей мере частично ограничивающую камеру, причем боковая стенка имеет участок стенки, через который обеспечено прохождение света;

сенсорное устройство, закрепленное относительно боковой стенки, причем сенсорное устройство содержит источник света для выработки исходящего светового луча для освещения участка продукта с обеспечением выработки отраженного луча, светочувствительный датчик, закрепленный относительно источника света и расположенный так, чтобы принимать отраженный луч и вырабатывать сигнал, характеризующий свойство отраженного луча и, следовательно, хроматическое свойство продукта; и

отражатель для перехвата исходящего луча и отраженного луча, так что обеспечено направление исходящего луча на продукт, а отраженного луча - на светочувствительный датчик.

Участок стенки предпочтительно представляет собой отверстие.

Отражатель предпочтительно является подвижным, так что обеспечена возможность захвата источником света дополнительного участка продукта.

Линза предпочтительно выполнена с возможностью перехвата исходящего луча и отраженного луча.

Краткое описание чертежей

Предпочтительные формы настоящего изобретения будут описаны в качестве примера со ссылкой на прилагаемые чертежи, на которых:

на фиг. 1 представлен разрез сбоку тостера;

на фиг. 2 представлен вид сверху тостера, имеющего зеркало и контролирующий блок;

на фиг. 3 показано использование линз в контролирующем блоке внутри тостера;

на фиг. 4 представлен схематический вид сверху тостера, в котором используется подвижное зеркало или отражатель для проведения измерений из двух жарочных полостей;

на фиг. 4a схематично показано поперечное сечение, иллюстрирующее использование двух поворотных зеркал и двух измеряющих блоков в одном тостере;

на фиг. 4b представлена принципиальная схема блока привода зеркала;

на фиг. 4c представлено схематическое изображение, показывающее альтернативные блоки привода зеркала;

на фиг. 5 представлен схематический вид сбоку, частично в разрезе, показывающий тост и тостер;

на фиг. 6 представлен вид сверху тостера, имеющего подвижное зеркало и контролирующий блок;

на фиг. 7 представлен вид сверху тостера, имеющего подвижное зеркало и контролирующий блок;

на фиг. 8 представлен схематический вид сверху тостера, содержащего блок датчиков и световые трубки;

на фиг. 9 представлен вид сверху тостера и контролирующего блока;

на фиг. 10 представлен схематический изометрический вид стенки прибора, внутри которой нагревается продукт, с установленным на стенке блоком датчиков;

на фиг. 11 представлен схематический вид прибора по фиг. 10;

на фиг. 12 представлен схематический покомпонентный вид боковых частей стенки и блока датчиков по фиг. 11;

на фиг. 13 представлен схематический вид сверху стенки и устройства в разрезе по линии 13-13, как показано на фиг. 11;

на фиг. 14 представлен схематический увеличенный покомпонентный вид сверху деталей участка стенки и блока датчиков, как показано на фиг. 12;

на фиг. 15 представлен схематический изометрический покомпонентный вид деталей стенки прибора и блока датчиков по фиг. 10;

на фиг. 16 представлен дополнительный изометрический покомпонентный вид деталей стенки прибора и блока датчиков по фиг. 10; и

на фиг. 17 представлен схематический вид в перспективе печи, содержащей стенку и блок датчиков по фиг. 10.

Осуществление изобретения

Чтобы улучшить рабочие характеристики электронных контролирующих компонентов и исключить или свести к минимуму нормализацию данных датчиков, они могут быть перенесены в более холодные зоны внутри тостера. Более холодные зоны внутри тостера меньше подвержены воздействию тепла и, следовательно, улучшают рабочие характеристики контролирующих компонентов.

Как показано на фиг. 1, типичными примерами таких зон являются области, которые не граничат или не являются боковыми по отношению к какому-либо блоку нагревательного элемента, например, противоположные концы тостера 101, 102, угловые области тостера 103 и зоны, расположенные на удалении от излучаемого тепла, например, области ниже основания 104 блока нагревательного элемента, то есть блока опорной/нижней части. В результате, функционирование электронных компонентов при их расположении в этих холодных зонах, происходит в пределах удовлетворительных и оптимизированных температурных условий. Измерения, выполненные датчиками, могут использоваться процессором 105 устройства для определения степени поджаривания пищи, цвета, температуры и других параметров, по которым можно определять или регулировать время поджаривания или рабочие характеристики нагревательного элемента.

Как показано на фиг. 2, в примере двухсекционного тостера 200, показанного на фиг. 2, хлеб или другой пищевой продукт 201 содержится в одной или более жарочных полостях 202. Каждая полость обычно снабжена закрепленными или съемными направляющими 203 для тостов. Жарочная полость расположена между парой карт 204 нагревательных элементов. Такие карты обычно изготавливают из листа слюды или другого термостойкого материала, вокруг которого оборачивают нагревательный элемент. В данном примере две жарочные полости окружены металлическим основанием 205. Для обеспечения возможности размещения контролирующего блока 206 снаружи основания 205, но все же внутри корпуса 207 тостера, в одной из поперечных боковых стенок 209 основания 205 выполнено отверстие 208. Блок 206 датчика содержит один или более светоизлучающих диодов 210. Диоды 210 излучают свет 211 в направлении зеркала или отражателя 212. Зеркало или отражатель (в данном документе, в совокупности «зеркало») расположено вне основания 205, но внутри корпуса 207. Свет 211 от светодиода 210 попадает на зеркало 212 и направляется через отверстие 208 таким образом, что он попадает на поверхность 213 пищевого продукта 201. Свет от светодиода отражается поверхностью 213, так что он попадает на зеркало 212 и, таким образом, отражается или направляется на датчик 214, предпочтительно расположенный на блоке 206 датчика. В данном примере блок датчиков расположен в осевом направлении позади осевой торцевой поверхности 215 основания 205 и ближе к боковой стороне 216 корпуса, чем к осевой центральной линии 217 тостера.

Известно, что при излучении света источником он является расходящимся; примером этого является свет, излучаемый светодиодом. В свою очередь, на расстоянии это расхождение приводит к ослаблению интенсивности света. Это становится проблемой в случае, если фактический источник света используется в целях измерения или контроля. Снижение интенсивности света ведет к снижению отношения сигнал/шум и, следовательно, к некорректным или зашумленным измеряемым данным.

Как показано на фиг. 3, одна линза 300 или несколько вогнутых или выпуклых линз 301 создают схождение или расхождение света от его источника. При помощи выпуклой линзы поддерживается более постоянное распространение света на требуемом расстоянии с минимальным влиянием на его интенсивность и, таким образом, обеспечивается более высокое отношение сигнал/шум.

Добавление одной или более дополнительных линз устраняет такое ослабление/уменьшение интенсивности света, поскольку свет сходится от своего источника. Использование вогнутых линз позволяет сканировать большую площадь.

Для фокусировки или схождения света в направлении детектора или датчика 214 также можно использовать линзу 302.

Закрепленное зеркало 212 имеет функциональные ограничения. Оно ограничивает величину поверхности, которая измеряется на реальных пищевых продуктах, одним положением в случае использования в сочетании с одним хроматическим измерительным устройством. Это может снижать эффективность контроля при измерении пищевых продуктов, имеющих на поверхности семена, орехи, изюм или другие предметы, которые могут повлиять на результат хроматических измерений пищевых продуктов во время цикла поджаривания. Отдельная проблема возникает, если поверхность пищевого продукта, в частности, вне зоны видимости измерительного устройства, имеет дырки, отверстия или небольшие карманы или неровности, расположенные на его поверхности 213.

Как показано на фиг. 4, использование механизма 400 регулирования зеркала обеспечивает зеркалу 212 возможность поворота или вращения, изменения положения или совершения оборота при помощи простой регулировки положения или направления зеркала относительно измерительного устройства 214. Это изменение направления можно выполнять, путем регулировки места установки зеркала и/или угла 401 установки, тем самым обеспечивая возможность контроля множества мест пищевого продукта и по множеству мест на пищевых продуктах с помощью одного закрепленного датчика.

Предпочтительным компонентом для механизма является электродвигатель 402, однако можно использовать соленоиды, электромеханические устройства, исполнительные механизмы, магниты и шкивы.

Путем добавления дополнительных зеркал с регулировкой направления вместе с дополнительными хроматическими измерительными устройствами в блок прибора, можно обеспечить обнаружение в нескольких направлениях (вертикальной и горизонтальной плоскостях), так что вместо частичного контроля положения, могут сканироваться полные и множественные поверхности пищевых продуктов например хлеба, для хроматического измерения характеристик в режиме реального времени. Этот процесс обеспечит возможность свету распространяться и отражаться более чем от одного места (положения зеркала), тем самым обеспечивая возможность контроля множества поверхностей и зон в течение периода поджаривания.

Частота, с которой механизм смещается, меняет положение и/или выполняет цикл, регулируется, но не ограничивается минимальной частотой, при которой обнаружение хроматического изменения на всех поверхностях успешно измеряется. При этом данные можно измерять из разных мест с помощью одного хроматического измерительного устройства. Это можно видеть на приведенной ниже схеме (фиг. 6), где ориентация светодиодов и датчика выполнена по оси Y.

На фиг. 4 также показано, что одну отражающую поверхность или зеркало 212 можно использовать для контроля двух разных пищевых продуктов 403, 404, каждый из которых расположен в своей собственной жарочной полости 405, 406. В данном примере двустороннее зеркало 212 поворачивается из первого положения 407 во второе положение 408. Этот поворот может быть выполнен с помощью двигателя 402 или иным образом, как объяснено выше. В первом положении 407 свет от светодиода 210 отражается на пищевой продукт 403 и из этого же положения зеркала отражается обратно на датчик или детектор 214, 409. В другом положении 408 свет от блока 214 датчиков направляется на второй продукт 404 и отражается обратно на датчик 409. Как показано на фиг. 4а, могут быть предусмотрены два или более блоков 450 поворотных зеркал, каждый с блоком 451 датчиков (или совместно использующий), для измерения свойств пищевого продукта через два или более отверстий 208 полости.

Как показано на фиг. 4b зеркало или отражатель 460 может располагаться на основании 461 исполнительного механизма. Основание 461 несет коническую шестерню 462 с электроприводом, которая взаимодействует с ведомой конической шестерней 463. Ведомая коническая шестерня 463 вращает вал 464, на котором установлено зеркало 460. Таким образом, процессор 105 устройства может управлять, в данном примере, вращением зеркала 460 вокруг горизонтальной оси. Вращение зеркала 460 вокруг вертикальной оси достигается управляемым процессором приводом второго двигателя 465, который сам вращает основание 461. Такое расположение позволяет зеркалу 460 поворачиваться вокруг горизонтальной и вертикальной оси. Как показано на фиг. 4с, два отдельных зеркала или отражателя 470, 471 могут поворачиваться вокруг одной или двух осей вращения при помощи блока независимых или взаимодействующих соленоидов, электромеханических устройств, исполнительных механизмов, магнитов или шкивов 472.

Как показано на фиг. 5, может быть желательно контролировать несколько мест 501, 502, 503 на пищевом продукте 504, а также измерять характеристики второго пищевого продукта во второй полости, используя то же зеркало 212 и контролирующий блок 214. Это можно сделать с помощью поворотного зеркала, как показано на фиг. 6 и 7. Как показано на фиг. 6, в первом положении 601 зеркало направляет свет от светодиода или другого излучателя 210 через отверстие 208 в карте из слюды и передает отраженный свет обратно на датчик 409, который является частью контролирующего блока. Небольшие перемещения зеркала 601 в этом положении позволяют производить измерения в различных точках на поверхности 213 пищевого продукта. Вторая ориентация зеркала 701 позволяет выполнять те же операции в отношении второй поверхности второго пищевого продукта 702.

Как показано на фиг. 8, для передачи излучения от светодиода 210 на поверхность пищевого продукта 802 может использоваться криволинейный или изогнутый световод, трубка или оптическое волокно 801. В данном примере передающие световоды 801 заканчиваются в положении 803, которое предпочтительно находится снаружи внутреннего основания 209, но выровнены с отверстием 804 в боковой стороне основания.

Свет от светодиода или светодиодов 210 отражается поверхностью 802 в приемный световод, трубку или волокно 805, который подает световой сигнал на детектор или датчик 806. В данном примере контролирующий блок 807 расположен между основанием 209 и корпусом 808, например, в угловой области и в осевом направлении за торцевой поверхностью 809 основания 209. Таким образом, информацию к пищевому продукту и от него можно передавать и получать с высокой степенью точности в обход внутренних конструкций. Никакой коррекции или нормализации данных не требуется, поскольку блок 807 датчиков находится в более холодной области тостера, чем терминальные концы 803 световодов, трубок или волокон, по которым проходит свет.

Как показано на фиг. 9, сквозное отверстие 901 в поперечной боковой стенке основания 209 может быть полностью или частично окружено отражающими поверхностями 902. Отражающие поверхности 902 могут быть выполнены из того же материала, что и основание, обычно из оцинкованной стали. Поскольку имеется отверстие в карте 903 нагревательного элемента и отверстие 901 в основании 209, и поскольку через эти отверстия передается тепло, в области отверстий 901, 904 пищевые продукты обжариваются быстрее, чем в других областях поджариваемого пищевого продукта. Это может приводить не только к неравномерному обжариванию пищевых продуктов, но и к неточным хроматическим измерениям, что само по себе может привести к подгоранию или обугливанию пищевого продукта. Для уменьшения влияние тепла, излучаемого через отверстия, отражающие поверхности 902 предусматривают возможность отражения излученного тепла от области отверстий обратно, гарантируя более равномерные и постоянные оттенки поджаривания по всей поверхности пищевого продукта 912. Снаружи основания может быть расположена и выровнена с отверстиями 901, 904 дополнительная отражающая поверхность 905. Отражающая поверхность 905 может быть плоской или криволинейной и может быть изготовлена из оцинкованной стали. Могут использоваться и другие материалы, например, имеющий покрытие или без покрытия, подвергнутый обработке или необработанный алюминий, с различной обработанной или необработанной нержавеющей сталью. Отражающая поверхность 905 может иметь одно или более сквозных отверстий 901, чтобы обеспечить возможность световому лучу 907, излучаемому светодиодами 911, и световым лучам 908, отраженным от пищевого продукта 902, передаваться и приниматься контролирующим блоком 910. Блок 910 содержит светочувствительный датчик 916.

Основание 209 имеет боковую стенку 913 с перфорированным участком 914, в котором предусмотрено отверстие 904. Отверстие 904 обеспечивает воздействие на участок пищевого продукта (куска хлеба) 912.

Сенсорное устройство 915 содержит светодиоды 911 и светочувствительный датчик 916, причем устройство 915 расположено так, что отражатель 905 расположен между устройством 915 и боковой стенкой 914.

Отражатель 905 имеет перфорированный участок 916, в котором предусмотрены отверстия (щели) 901, причем перфорированный участок 916 выровнен с перфорированным участком 914, так что участок пищевого продукта 912 подвержен воздействию световыми лучами 907, так что образуются отраженные световые лучи 908. Лучи 908 отражаются, проходят обратно через перфорированные участки 914 и 916, и попадают на светочувствительный датчик 916. После этого светочувствительный датчик 916 выдает сигнал, характеризующий хроматические свойства пищевого продукта 912. Таким образом, данный сигнал может способствовать выработке информации, характеризующей состояние пищевого продукта 912. В случае, когда продуктом 912 является кусок хлеба, сигнал характеризует степень поджаривания хлеба.

На фиг. 10 - 13 сопроводительных чертежей схематически изображена стенка 10, которая может быть боковой стенкой прибора для нагревания продукта. Прибор может представлять собой тостер, как описано выше, или печь, которая выполняет другие функции приготовления пищи, включая поджаривание, прибор также может быть печью для жарки кофейных зерен.

Стенка 10 по меньшей мере частично охватывает камеру 13, в которой должен находиться продукт и нагреваться прибором. Стенка 10 имеет внутреннюю поверхность 16, обращенную в направлении камеры 13, и наружную поверхность 11. К поверхности 11 прикреплен по меньшей мере один блок 12 датчиков. В данном варианте осуществления имеются два разнесенных блока 12. Это необходимо для точного определения хроматических свойств кусочка тоста, если в нем есть изюм. Наличие по меньшей мере двух блоков 12 датчиков предусматривает избыточность обнаружения. Каждый блок 12 датчиков выполнен с возможностью обнаружения хроматического свойства продукта, расположенного в камере 13 при нагревании продукта. В частности, блок 12 датчиков выполнен с возможностью обнаружения изменения цвета продукта в результате нагревания продукта (поджаренного, запеченного, сваренного).

В случае тостера прибор (тостер) будет содержать нагревательный элемент 14, который может быть картой с электрически нагреваемым проводом, намотанным на карту. С внутренней стороны относительно элемента 14 установлен лист 15 слюды, который защищает элемент 14 от инородных предметов, например, хлебных крошек, или от случайного прикосновения пользователя к нагревательным элементам, что может вызвать короткое замыкание.

Внутренняя отражающая поверхность 16 отражает тепловое излучение, генерируемое элементом 14, обратно в камеру 13. Соответственно, стенка 10 действует в качестве теплового экрана.

Стенка 10 снабжена перфорированным участком 17 для каждого блока 12, при этом каждый содержит отверстие 18, выровненное с соответствующими отверстиями 19 в элементе 14, и, предпочтительно, с дополнительными соответствующими отверстиями 20 в элементе 14, так что на пищевой продукт, размещенный в камере 13, обеспечено воздействие отверстиями 18. Отверстия 18 также могут быть участком, который обеспечивает прохождение света через стенку 10.

Стенку 10 предпочтительно выполняют из листового металла, в котором каждое отверстие 18 образовано путем разрезания стенки 10, и изогнутых участков 21. Участки 21 действуют в качестве отражателей, которые помогают перенаправлять излучаемую энергию на участки продукта, находящиеся на одном уровне с отверстиями 20. Между стенкой 10 и элементом 14 расположен тепловой экран 23, который способствует отражению и ограничению передачи тепла на стенку 10. Тепловой экран 23 имеет перфорированные участки 24, предусматривающие отверстия 25, выровненные с соответствующими отверстиями 18, 19 и 20. Экран 23 имеет отражающие участки 50, которые помогают направлять тепло на те участки продукта, которые выровнены с отверстием 25.

Тепловой экран 23 предпочтительно имеет выступы 26, которые входят в зацепление с элементом 14, чтобы отделить элемент 14 от теплового экрана 23.

Стенка 10 предпочтительно имеет выступы 22, которые примыкают к тепловому экрану 23, для создания зазора между стенкой 10 и тепловым экраном 23 и образования каналов между стенкой 10 и тепловым экраном 23 для прохода через них воздуха.

Следующее описание относится к одному из блоков 12.

Тепловой экран 27, примыкающий к поверхности 11 и окружающий отверстия 18, имеет отверстие 28, выровненное с отверстиями 18, 25, 19 и 20. К тепловому экрану 27 примыкает теплоизолирующий материал 29.

Дополнительный тепловой экран 31, имеющий отверстия 32, расположен рядом с теплоизолятором 29, расположенным между экранами 29 и 31. В изоляторе 29 имеются отверстия 30.

Рядом с тепловым экраном 31 находится дополнительный изолятор 33, имеющий отверстие 34, выровненное с отверстием 32 и другими отверстиями 28 и 30.

Рядом с теплоизолятором 33 находится теплоотвод 35, имеющий отверстие 36, выровненное с отверстием 34.

Рядом с теплоотводом 35 установлен кронштейн 37 для укладки кабеля, на котором установлено сенсорное устройство 38. Сенсорное устройство 38 содержит печатную плату 32, на которой смонтирован светодиод 43 (предпочтительно излучающий зеленый свет) и NTC (тиристорный) датчик 40, а также оптический датчик 41 вместе с инфракрасным датчиком 44. Датчики 40, 41 и 44 и светодиод 43 выровнены с отверстиями 18, 25, 19, 20, 36 и 34, так что свет, излучаемый светодиодом 43, попадает на нагреваемый пищевой продукт и затем отраженный луч возвращается к датчикам 40, 41 и 44. Таким образом датчики 40, 41 и 44 подают сигнал, характеризующий хроматическую характеристику пищевого продукта.

Стенка 10 и экраны 23, 27 и 31 представляют собой отражатели, которые способствуют отражению тепла от сенсорного устройства 38, тогда как изоляторы 29 и 33 способствуют ограничению передачи тепла путем переноса между экранами 27, 31 и экраном 31 и теплоотводом 35.

Кронштейн 40 имеет отверстия 47, которые обеспечивают прохождение исходящего луча и отраженного луча относительно блока 12 датчиков и нагреваемого продукта.

Экран 31 имеет выступы 49, которые входят в зацепление с экраном 27, чтобы обеспечить проходы 49 для предотвращения утечки тепла в весь блок (например, между тепловыми экранами 31 и 27).

В вышеописанном варианте осуществления теплоотвод 35 удерживается кронштейном 37 так, чтобы он был жестко соединен с NTC датчиком 43, чтобы по меньшей мере способствовать стабилизации температуры датчика 43.

Изоляторы 29 и 33 прикреплены к теплоотводу 35 и удерживают тепловой экран 31.

В вышеупомянутых вариантах осуществления отверстия могут быть заменены материалом, через который может проходить свет.

Преимущество описанного выше предпочтительного варианта осуществления состоит в том, что светодиод 43, датчик 41 и датчик 44 оптически подвержены воздействию непосредственно для приготавливаемого продукта через выровненное отверстие, и в то же время подвергаются воздействию более низких температур по сравнению с камерой 13, при этом также обеспечивают стабильную температуру для устройства 38.

В варианте осуществления, показанном на фиг. 15, блок 12 датчиков встроен в печь 45, в частности, установлен на ее стенке 10. Стенка 10 предпочтительно является верхней стенкой печи 45. В данном варианте осуществления датчик ориентирован вниз, чтобы предоставить показатель хроматической характеристики продукта, приготавливаемого в чаше 46 печи 45.

Хотя изобретение было описано со ссылкой на конкретные примеры, специалистам в данной области будет понятно, что изобретение может быть реализовано во многих других формах.

При использовании в данном документе, если не указано иное, использование порядковых прилагательных «первый», «второй», «третий» и т. д. для описания общего объекта просто указывает на то, что выполняется ссылка на разные случаи подобных объектов, и не подразумевается, что объекты, описанные таким образом, должны располагаться в заданной последовательности либо во времени, в пространстве, по категориям или любым другим способом.

Ссылка во всем данном описании на «один вариант осуществления» или «вариант осуществления» или «пример» означает, что конкретный признак, структура или характеристика, описанная в связи с вариантом осуществления, включена по меньшей мере в один вариант осуществления настоящего изобретения. Таким образом, появления фраз «в одном варианте осуществления» или «в примере» в различных местах по всему описанию не обязательно относятся к одному и тому же варианту осуществления или примеру, но могут относиться.

Кроме того, конкретные признаки, структуры или характеристики могут быть объединены любым подходящим способом, как будет очевидно для специалиста в данной области техники из этого раскрытия в одном или нескольких вариантах осуществления.

Так же следует понимать, что в приведенном выше описании примерных вариантов осуществления изобретения различные признаки изобретения иногда сгруппированы вместе в одном варианте осуществления, чертеже или его описании с целью оптимизации раскрытия и помощи в понимании одного или более различных изобретательских аспектов. Данный способ раскрытия, однако, не должен интерпретироваться как отражающий намерение, что заявленное изобретение требует большего количества признаков, чем указано в каждом пункте формулы изобретения. Скорее, как отражают нижеследующие пункты формулы изобретения, аспекты изобретения заключены не во всех признаках единственного выше раскрытого варианта осуществления. Любые пункты формулы изобретения, следующие за подробным описанием, тем самым явно включены в настоящее подробное описание, при этом каждый пункт формулы изобретения изложен отдельно как отдельный вариант осуществления данного изобретения.

Если специально не указано иное, как видно из следующих обсуждений, следует понимать, что во всех обсуждениях описания, использующих такие термины, как «обработка», «вычисление», «расчет», «определение» и тому подобное, относятся к действию и/или процессам микропроцессора, контроллера или вычислительной системы или аналогичного электронного вычислительного устройства или устройства обработки сигналов, которые манипулируют данными и/или преобразуют их.

Кроме того, хотя некоторые варианты осуществления, описанные в данном документе, включают в себя некоторые, но не другие признаки, включенные в другие варианты осуществления, сочетания признаков различных вариантов осуществления должны находиться в пределах объема изобретения и формировать различные варианты осуществления, как будет понятно специалистам в данной области техники.

Таким образом, хотя было описано то, что считается предпочтительными вариантами осуществления изобретения, специалисты в данной области техники поймут, что могут быть сделаны другие и дальнейшие модификации без отклонения от объема изобретения, и оно предназначено для заявления, что все такие изменения и модификации также входят в объем изобретения.

Тостер, имеющий боковую стенку с отражающей поверхностью для отражения теплового излучения по направлению к камере для поджаривания и внешнюю поверхность, к которой прикреплен блок датчиков. Блок датчиков создает исходящий луч для освещения части продукта и принимает отраженный луч, который принимается датчиком, при этом датчик обеспечивает сигнал, характеризующий свойство отраженного луча и, следовательно, хроматическое свойство продукта. Технический результат заявленной группы изобретений заключается в обеспечении легкого непосредственного визуального доступа к поверхностям пищевого продукта. 4 н. и 16 з.п. ф-лы, 17 ил.

1. Блок датчиков для установки в прибор для определения хроматического свойства продукта, нагреваемого в указанном приборе, имеющем камеру для приема продукта, причем камера имеет стенку с перфорированным участком, через который обеспечено воздействие на продукт, а указанный блок содержит:

отражатель, имеющий поверхность отражателя и участок стенки, через который обеспечено прохождение света и который выполнен с возможностью выравнивания с перфорированным участком стенки; и

сенсорное устройство, закрепленное относительно отражателя таким образом, что отражатель выполнен с возможностью размещения между стенкой и сенсорным устройством, причем сенсорное устройство содержит источник света для выработки исходящего светового луча, направленного на участок стенки отражателя так, чтобы освещать участок продукта с обеспечением выработки отраженного луча,

светочувствительный датчик, закрепленный относительно источника света и выровненный с участком стенки отражателя так, чтобы принимать отраженный луч и вырабатывать сигнал, характеризующий свойство отраженного луча и, следовательно, хроматическое свойство продукта.

2. Блок датчиков по п. 1, в котором отражатель расположен так, что стенка расположена между отражателем и светочувствительным датчиком.

3. Блок датчиков по п. 2, в котором отражатель представляет собой первый отражатель, а блок содержит второй отражатель, причем второй отражатель расположен между стенкой и сенсорным устройством.

4. Блок датчиков по п. 1, в котором блок датчиков содержит теплоотвод, расположенный между стенкой и сенсорным устройством, при этом теплоотвод обеспечивает прохождение исходящего светового луча и посредством этого отражает луч.

5. Блок датчиков по п. 2, в котором блок датчиков содержит теплоотвод, расположенный между стенкой и сенсорным устройством, при этом теплоотвод обеспечивает прохождение исходящего светового луча и посредством этого отражает луч.

6. Блок датчиков по п. 3, в котором блок датчиков содержит теплоотвод, расположенный между стенкой и сенсорным устройством, при этом теплоотвод обеспечивает прохождение исходящего светового луча и посредством этого отражает луч.

7. Блок датчиков по п. 6, в котором между вторым отражателем и теплоотводом размещен теплоизолятор.

8. Блок датчиков по пп. 4, 6 или 7, в котором между указанным изолятором и теплоотводом расположен третий тепловой экран.

9. Блок датчиков по п. 5, в котором между указанным изолятором и теплоотводом расположен третий тепловой экран.

10. Блок датчиков по любому из пп. 4, 6–8, в котором теплоотвод жестко соединен по меньшей мере с частью сенсорного устройства, чтобы по меньшей мере способствовать стабилизации температуры по меньшей мере части сенсорного устройства.

11. Блок датчиков по п. 5 или 9, в котором теплоотвод жестко соединен по меньшей мере с частью сенсорного устройства, чтобы по меньшей мере способствовать стабилизации температуры по меньшей мере части сенсорного устройства.

12. Блок датчиков по п. 9 или 11, в котором по меньшей мере один из экранов содержит выступы, обеспечивающие проходы, через которые обеспечено прохождение воздуха для охлаждения блока датчиков.

13. Блок датчиков по любому из пп. 1–12, в котором участок стенки является по меньшей мере одним отверстием.

14. Комбинация стенки и блока датчиков по любому из пп. 1–13, в которой стенка содержит отражатели, которые по меньшей мере способствуют отражению излучаемой энергии обратно на участки продукта, находящиеся на одном уровне с отверстиями.

15. Тостер, имеющий стенку и блок датчиков по п. 14.

16. Тостер по п. 15, в котором стенка ориентирована вертикально.

17. Прибор для приема продукта или его нагрева, содержащий:

камеру для приема продукта;

нагреватель для нагрева камеры и, следовательно, продукта, содержащегося в ней;

по меньшей мере одну боковую стенку, по меньшей мере частично ограничивающую камеру, причем боковая стенка имеет участок стенки, через который обеспечено прохождение света;

сенсорное устройство, закрепленное относительно боковой стенки, причем сенсорное устройство содержит источник света для выработки исходящего светового луча для освещения участка продукта с обеспечением выработки отраженного луча;

светочувствительный датчик, закрепленный относительно источника света и расположенный так, чтобы принимать отраженный луч и вырабатывать сигнал, характеризующий свойство отраженного луча и, следовательно, хроматическое свойство продукта; и

отражатель для перехвата исходящего луча и отраженного луча, так что обеспечено направление исходящего луча на продукт, а отраженного луча – на светочувствительный датчик.

18. Прибор по п. 17, в котором участок стенки является отверстием.

19. Прибор по п. 17 или 18, в котором отражатель является подвижным, так что обеспечена возможность захвата источником света дополнительного участка продукта.

20. Прибор по пп. 17, 18 или 19, который также содержит линзу, выполненную с возможностью перехвата исходящего луча и отраженного луча.