ES2239604T3 - Horno de microondas y control del mismo. - Google Patents
Horno de microondas y control del mismo.Info
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Abstract
Un procedimiento para un horno de microondas, para controlar una operación para cocinar un producto alimenticio colocado dentro del horno de microondas, comprendiendo dicho procedimiento: - suministrar microondas a plena potencia durante un primer paso (203) de calentamiento para el calentamiento rápido hasta al menos el estado de ebullición. - detectar por medio de un primer sensor (5) un parámetro que indica cuándo se ha alcanzado un estado de ebullición, y - mantener la ebullición lenta o controlada por medio de un segundo sensor (5) que detecta la ebullición hasta el punto deseado durante un tiempo de cocción, Caracterizada porque - el primer paso (203) de calentamiento es interrumpido cuando el estado de ebullición es detectado por el primer sensor (5), y porque - se suministran microondas, en un segundo paso (212) de calentamiento subsiguiente a dicha interrupción (206), preferiblemente a plena potencia, hasta que la ebullición se reanuda, comenzando dicho segundo paso (212) de calentamiento con un período de tiempo sin control por medio de dicho sensor (5).
Description
Horno de microondas y control del mismo.
El invento presente se refiere a un procedimiento
para un horno de microondas de acuerdo con el preámbulo de la
reivindicación 1 adjunta y a un horno de microondas de acuerdo con
el preámbulo de la reivindicación 15 adjunta.
Un procedimiento para un horno de microondas de
acuerdo con el preámbulo de la reivindicación 1 se publica en la
EP-A-0 817533. Un método y un
aparato para producir calentamiento de objetos que contienen
humedad se describe en la
US-A-3839616.
Un horno de microondas comprende típicamente una
cavidad de horno, una fuente de energía de microondas, un sistema
de alimentación para alimentar con microondas la cavidad, una
unidad de control para controlar el nivel de energía y el tiempo
durante el cual las microondas alimentan la cavidad del horno, y
medios conectados a la unidad de control para establecer y/o
calcular un tiempo de cocción para un producto alimenticio sólido o
líquido,
Diversas tecnologías han sido propuestas para una
automatización controlada por un sensor de la operación de cocción,
por ejemplo, como se describe en la US 4,791,263 y en nuestra
propia Patente Sueca 9602159-7
(SE-C2-506.605).
Sin embargo, la utilidad de estas tecnologías
anteriores es limitada, ya que es deseable que el usuario del horno
pueda intervenir durante la operación misma de la cocción por
varias razones.
El objetivo del invento presente es el de
permitir una cocción automatizada de un producto alimenticio,
controlada por un sensor utilizando alta energía -y, por lo tanto,
un tiempo corto de cocción- y con un control total incluso cuando
se produzcan interrupciones originadas por el usuario en la
operación de cocción.
Es un objetivo especial el permitir tal cocción
en casos donde el usuario primero ponga un líquido de cocción a
hervir y después coloque los productos alimenticios en el líquido
de cocción para cocinarlos hirviéndolos.
Los objetivos anteriores se consiguen, de acuerdo
con el invento, mediante un procedimiento y un horno de microondas
que tengan las características mencionadas en las reivindicaciones
que se adjuntan.
El invento se basa de este modo en la idea de que
deberían tomarse medidas especiales acerca de la utilización de las
señales sensoras para el control en relación con fenómenos
transitorios que pueden ocurrir cuando el usuario inicia una
interrupción en el procedimiento de cocción, interrupción que da
como resultado un tiempo de suspensión, durante el cual las señales
sensoras pueden cambiar de una forma tan negativa que existe un
riesgo de que el resultado del procedimiento de cocción automática
sea incorrecto.
De acuerdo con el invento, una situación tal se
controla inhibiendo la acción de control por sensor durante un
periodo de tiempo en relación con dicho tiempo de suspensión.
El invento es especialmente útil cuando dicho
sensor es un sensor de humedad, en cuyo caso hay un riesgo de que
la señal de salida del sensor sea incorrectamente alta desde un
punto de vista de control en relación con una interrupción como
resultado de un aumento incontrolado de humedad en la cavidad del
horno, por ejemplo debido a que el usuario levanta una tapa
colocada sobre el recipiente en el que se está cocinando.
De acuerdo con el invento, es ventajoso si el
calentamiento antes del tiempo de suspensión causado por la
interrupción así como el calentamiento continuado hasta que la
ebullición detectada por sensor tiene lugar a potencia alta,
preferiblemente plena, o por lo menos esencialmente total, después
de la cual tiene lugar una cocción lenta o una ebullición durante
un cierto tiempo de cocción. Inhibiendo la acción del sensor
durante al menos un cierto periodo de tiempo en relación con el
calentamiento continuado se asegura de que la cocción a fuego
lento/ebullición comenzará en el momento correcto.
De acuerdo con el invento es por tanto preferible
que el calentamiento tenga lugar en varios pasos de calentamiento,
que comprende un primer paso antes de la interrupción del tiempo de
suspensión, cuando, por ejemplo, el usuario coloca productos
alimenticios en un líquido que está por lo menos esencialmente
hirviendo, un segundo paso cuando el líquido es llevado de nuevo a
ebullición, y un tercer paso cuando tiene lugar la cocción
lenta/ebullición seleccionada por programa. En este sentido, el
segundo paso comienza preferiblemente con dicho periodo de tiempo
cuando el control por sensor es inhibido. Cuando dicho periodo de
tiempo ha llegado a su fin, las condiciones del horno se han
estabilizado después del tiempo de suspensión de la interrupción,
de manera que la señal de salida del sensor pueda utilizarse con
fiabilidad para controlar el tiempo de la transición del segundo al
tercer paso del calentamiento.
La duración del primer paso de calentamiento es
también controlada ventajosamente por sensor de manera que un
sensor detecte cuando el líquido comienza a hervir, después de lo
cual se interrumpe el calentamiento y se emite una señal de salida
al usuario, de manera que pueda tomar las medidas necesarias
durante el tiempo de suspensión resultante.
Aunque es posible usar sensores separados durante
el primer paso de calentamiento y el calentamiento continuado, de
acuerdo con el invento es preferible usar el mismo sensor, el cual
puede ser específicamente un sensor de humedad.
Cuando un usuario actúa de alguna manera durante
la interrupción del tiempo de suspensión, tal como levantar la tapa
del recipiente y colocar un producto alimenticio, por ejemplo
pasta, en el líquido hirviendo, una gran cantidad de humedad
adicional puede acumularse en la cavidad del horno. Cuando se vuelve
a poner en funcionamiento el horno la humedad será ventilada
gradualmente, pero se ha visto que hay un riesgo considerable de
que el sensor de humedad emita una señal incorrecta en relación con
un re-inicio, señal que indica prematuramente que
la ebullición se ha reanudado y, consecuentemente, el líquido de
cocción no alcanzará la ebullición como se desea. Este problema se
elimina con el invento, por lo cual, durante cierto tiempo después
de un re-inicio, el sistema de control del horno se
hará insensible al nivel de humedad en el interior de la cavidad
del horno. Con respecto a esto, puede aplicarse preferiblemente
potencia alta, preferiblemente plena, también durante el periodo de
tiempo anteriormente mencionado.
Se ha comprobado que ya que puede esperarse que
el tiempo requerido para llevar el líquido a la ebullición esté en
función de la cantidad de líquido y que el tiempo requerido para
una ventilación eficaz de la humedad posterior a un
re-inicio también puede esperarse que esté en
función de la cantidad de líquido, dicho periodo de tiempo de la
acción de inhibición del sensor puede basarse ventajosamente en el
tiempo requerido para llevar el líquido a la ebullición durante el
primer paso del calentamiento. La duración del periodo de tiempo
puede ser así preferiblemente fijada en una cierta fracción del
tiempo requerido para llevar el líquido a la ebullición,
típicamente, dicho tiempo dividido por 16 aproximadamente. Como la
persona experta en la técnica apreciará rápidamente, el tiempo
requerido puede ser fácilmente determinado por la unidad de control
del horno. Convenientemente, el tiempo real de calentamiento,
teniendo en consideración cualquier interrupción en la alimentación
del microondas, se utiliza para este fin.
Como una alternativa y/o un complemento, la
duración de dicho período de tiempo podría relacionarse con la
cantidad o la naturaleza del producto alimenticio, sobre lo cual el
usuario podría introducir información en la unidad de control del
horno de la manera habitual.
Se ha comprobado que es conveniente seleccionar,
que la duración de dicho periodo de tiempo sea al menos de un
tiempo mínimo predeterminado, que típicamente puede ser de unos 20
segundos.
De acuerdo con el invento, en relación con el
primer paso de calentamiento, es conveniente indicar al usuario que
el líquido está empezando a hervir, después de lo cual el
calentamiento continuado, posterior a la interrupción del tiempo de
suspensión no comienza hasta que no sea iniciado por el usuario.
El tercer paso de calentamiento de cocción a
fuego lento/ebullición durante un tiempo de cocción tiene lugar
ventajosamente en un ciclo cerrado basado en una respuesta desde un
sensor, que es preferiblemente el mismo sensor que controla el
inicio del tercer paso de calentamiento.
El tiempo de cocción del tercer paso de
calentamiento puede ser establecido, por ejemplo por el tiempo o
tipo de alimento introducido por el usuario, pero también es,
naturalmente, posible el relacionar el tiempo de cocción del tercer
paso con la información del sensor obtenida durante la operación de
cocción, específicamente con la duración del primer paso de
calentamiento y/o la duración del segundo paso de
calentamiento.
El tercer paso de calentamiento, así como el
resto de la operación de cocción, donde sea aplicable, es
adecuadamente implementado de acuerdo con la descripción en nuestra
patente sueca 9602159-7 anteriormente
mencionada.
El invento se describirá con más detalle a
continuación, por medio de una realización no restrictiva del
procedimiento de control de acuerdo con el invento y un horno de
microondas para realizar lo mismo, con referencia a los dibujos que
se acompañan.
La figura 1 muestra esquemáticamente las partes
importantes de una realización de un horno de microondas de acuerdo
con el invento;
Las figuras 2a y 2b muestran un diagrama de flujo
general de un programa de control para cocción controlada de
acuerdo con una realización del invento;
La figura 3 es una representación gráfica que
muestra un ejemplo de la señal de salida desde un sensor de humedad
como una función del tiempo cuando se está llevando a cabo una
operación de cocción de acuerdo con una realización del
invento.
La figura 1 muestra las partes importantes de un
horno de microondas de acuerdo con una realización del invento, que
comprende una cavidad 1 de horno, una fuente de microondas 2, un
sistema 3 de alimentación para alimentar microondas desde la fuente
de microondas hasta la cavidad, una unidad 4 de control por
microprocesador controlada por programas de cocción almacenados,
opcionales, dependiendo de la información introducida por medio del
panel de control (no mostrado) del horno, así como un sensor 5 de
humedad que está acoplado en el conducto de ventilación de aire de
la cavidad para detectar la humedad del aire de ventilación.
Dependiendo del diseño del conducto de ventilación de aire, el
sensor 5 de humedad puede estar colocado en lugares diferentes. Por
motivo de simplicidad, las conexiones entre el sensor 5 de humedad,
la fuente 2 de microondas y la unidad 4 de control están indicadas
por líneas de trazos. En la fig. 1, se han suprimido el
revestimiento del horno que incluye el panel de control y la puerta
frontal para cerrar la cavidad. Los detalles de la instalación
eléctrica y de la estructura mecánica del horno no son importantes
para la descripción del invento y, por tanto, han sido omitidos. En
cambio, el lector puede referirse al horno de microondas AVM215
Whirlpool, que es fabricado y vendido por el solicitante. Este
horno está provisto con un elemento de grill y tiene las siguientes
especificaciones técnicas: voltaje 240 V/50 Hz; vatiaje 2850 W;
potencia de microondas 1000 W; potencia de grill 1200 W;
temporizador electrónico; dimensiones exteriores 330 x 553 x 447
mm; dimensiones de la cavidad del horno 227 x 375 x 395 mm; niveles
opcionales de energía de microondas por medio de un control de
programas.
En la realización descrita del horno de
microondas de acuerdo con el invento, la energía de microondas
suministrada se controla por medio de la así llamada pulsación de
la fuente de energía de microondas 2, que es normalmente un
magnetrón, lo que significa que el suministro de energía está
dividido en ciclos de energía y que el magnetrón está conectado a
plena potencia durante una parte opcional de la duración total del
ciclo, por lo que el nivel de energía se obtiene de la energía
media durante el ciclo. Este tipo de control de energía se utiliza
en el horno anterior. Se apreciará que el procedimiento de acuerdo
con el invento puede también utilizarse para otros tipos de control
de energía de microondas, por ejemplo, el tipo modo de conmutación,
siempre que, sin embargo, el suministro de energía pueda dividirse
en ciclos de energía de una duración adecuada.
Un ejemplo de la utilización de una realización
del invento para cocinar pasta se describirá ahora con referencia a
la fig. 2 (que consta de las figs. 2a y 2b en este orden) y en la
fig. 3.
El usuario coloca un recipiente que tiene una
tapa y que contiene líquido para cocinar en la cavidad del horno,
introduce los datos del programa de cocción que consisten en el
tipo de alimento y el tiempo de cocción, y conecta el horno, que
corresponde al tiempo 0 en la fig. 3 y al bloque 201 en la fig. 2.
La unidad 4 de control del horno busca el tiempo de cocción
introducido (202), empieza a meter microondas en la cavidad del
horno a plena potencia (bloque 203) y activa el sensor 5 de humedad
(bloque 204), es decir se registra la señal de salida del sensor,
que es una medida del contenido de la humedad en el interior de la
cavidad del horno. La unidad de control compara el contenido de
humedad obtenido por el sensor de humedad con un primer valor
límite de contenido de humedad almacenada, que ha sido determinado
empíricamente para que corresponda al alcance de un estado de
ebullición (bloque 205). En este ejemplo el valor límite es 25.
En el tiempo t1, se detecta un contenido de
humedad que corresponde al primer valor límite, después de lo cual
la unidad de control interrumpe la alimentación del microondas
(bloque 206), registra el tiempo de calentamiento empleado hasta
ese momento (bloque 207), desactiva la acción del sensor de humedad
(bloque 208), y emite una señal (bloque 209) que indica al usuario
que el líquido de cocción ha alcanzado la temperatura de
ebullición.
Ahora, el usuario abre la puerta del horno,
retira la tapa del recipiente, con lo que una gran cantidad de
vapor se escapa dentro de la cavidad del horno, añade la pasta que
va a ser cocinada, vuelve a colocar la tapa y cierra la puerta del
horno. El vapor que ha escapado hace que el contenido de humedad
aumente rápida y significativamente en la cavidad del horno, como se
indica en la secuencia 31 de la curva de la fig. 3.
En el tiempo t2, que corresponde al pico de la
curva de la fig.3, el usuario vuelve a conectar el horno, lo cual
registra el control de unidad (bloque 210). El control de unidad
calcula un tiempo de desactivación continuada para la acción del
sensor de humedad como una fracción del tiempo, previamente
determinado, requerido para llevar el líquido a la ebullición y
mantiene el sensor de humedad desactivado durante ese tiempo
(bloque 211). En este ejemplo mostrado, el tiempo requerido para
llevar el líquido a la ebullición es de unos 900 segundos y el
tiempo de desactivación continuada calculado es de unos 60
segundos. En esta realización preferida, la unidad de control
también re-inicia el calentamiento sin retraso a
plena potencia (bloque 212) para que vuelva a hervir
rápidamente.
El re-inicio del horno produce la
ventilación de la humedad "extra" en el interior de la cavidad
del horno, es decir, la cantidad de humedad disminuye rápidamente,
como se indica en la secuencia 32 de la curva en la figura 3, a un
nivel mínimo para aumentar gradualmente de nuevo mientras progresa
el calentamiento continuado a plena potencia.
En el tiempo t3, la acción del sensor de humedad
es reactivada con el propósito de detectar que la ebullición se ha
reanudado (bloque 213 y 214). Cuando el contenido de la humedad
detectado alcanza un segundo valor límite, empíricamente
determinado, (que en el ejemplo presente es igual al primer valor
límite), es decir, cuando la ebullición se reanuda (bloque 215), la
unidad de control interrumpe la alimentación de microondas a plena
potencia y comienza una cocción lenta controlada por el sensor de
humedad a potencia baja durante un período de tiempo que es igual
al período de tiempo de cocción introducido (bloque 216). La
transición al valor de humedad correspondiente a la cocción lenta
produce un sobre-impulso 33 en la curva de
contenido de humedad de la figura 3, que puede ser al menos
parcialmente contrarrestada suspendiendo el calentamiento durante
un período corto de tiempo, típicamente durante unos 10 segundos
después de detectar que la ebullición se ha reanudado.
Ventajosamente, el control de la cocción a lenta se efectúa en
completo acuerdo con la descripción de nuestra patente
anteriormente mencionada. Cuando el tiempo de cocción ha terminado
(no se muestra en la figura 3), se emite una señal de "listo"
(bloque 217) y la operación de cocción se interrumpe (bloque
218).
Claims (16)
1. Un procedimiento para un horno de microondas,
para controlar una operación para cocinar un producto alimenticio
colocado dentro del horno de microondas, comprendiendo dicho
procedimiento:
- -
- suministrar microondas a plena potencia durante un primer paso (203) de calentamiento para el calentamiento rápido hasta al menos el estado de ebullición.
- -
- detectar por medio de un primer sensor (5) un parámetro que indica cuándo se ha alcanzado un estado de ebullición, y
- -
- mantener la ebullición lenta o controlada por medio de un segundo sensor (5) que detecta la ebullición hasta el punto deseado durante un tiempo de cocción,
Caracterizada porque
- -
- el primer paso (203) de calentamiento es interrumpido cuando el estado de ebullición es detectado por el primer sensor (5), y porque
- -
- se suministran microondas, en un segundo paso (212) de calentamiento subsiguiente a dicha interrupción (206), preferiblemente a plena potencia, hasta que la ebullición se reanuda, comenzando dicho segundo paso (212) de calentamiento con un período de tiempo sin control por medio de dicho sensor (5).
2. Un procedimiento de acuerdo con la
reivindicación 1, en el que se usa un sensor (5) de humedad como
dicho segundo sensor y preferiblemente también como dicho primer
sensor.
3. Un procedimiento de acuerdo con cualquiera de
las reivindicaciones precedentes, en el que la duración de dicho
período de tiempo sin control por medio de dicho sensor (5) está
relacionada con la cantidad y/o características del producto
alimenticio y/o la cantidad de líquido en el que se cocina el
producto alimenticio.
4. Un procedimiento de acuerdo con cualquiera de
las reivindicaciones precedentes, en el que la duración de dicho
tiempo sin control por medio del citado segundo sensor (5) está
relacionada con el tiempo requerido para conseguir un estado de
ebullición durante el primer paso (203) de calentamiento.
5. Un procedimiento de acuerdo con la
reivindicación 4, en el que el tiempo requerido para conseguir un
estado de ebullición consiste en el tiempo real de calentamiento
controlado por el sensor durante el primer paso de calentamiento
teniendo en cuenta cualquiera de las interrupciones y
reanudaciones.
6. Un procedimiento de acuerdo con las
reivindicaciones 4 y 5, en el que la duración de dicho período de
tiempo sin control, por medio de dicho segundo sensor (5), es
establecida en una fracción predeterminada del tiempo requerido
para conseguir un estado de ebullición, típicamente el tiempo
requerido para conseguir el estado de ebullición dividido por
16.
7. Un procedimiento de acuerdo con cualquiera de
las reivindicaciones precedentes, en el que dicho período de tiempo
sin control por medio de dicho segundo sensor (5) es seleccionado
para que sea mayor que un tiempo mínimo predeterminado, que
típicamente es de 20 segundos.
8. Un procedimiento de acuerdo con cualquiera de
las reivindicaciones precedentes, en el que dicho tiempo de
suspensión está determinado por una acción relacionada con el
usuario y la reanudación es subsiguientemente iniciada por el
usuario.
9. Un procedimiento de acuerdo con la
reivindicación 8, en el que dicho tiempo de suspensión está
determinado por una suplementación realizada por el usuario en
relación al producto alimenticio.
10. Un procedimiento de acuerdo con cualquiera de
las reivindicaciones precedentes, en el que un líquido para su
cocción es llevado primero hasta la ebullición durante el primer
paso de calentamiento y subsiguientemente el producto alimenticio
se incorpora en el líquido de cocción, después de lo cual comienza
el segundo paso de calentamiento.
11. Un procedimiento de acuerdo con cualquiera de
las reivindicaciones precedentes, en el que el calentamiento tiene
lugar en un recipiente cubierto con una tapa al menos durante el
primer paso de calentamiento y en el que dicho tiempo de suspensión
comprende el levantamiento o retirada de la tapa.
12. Un procedimiento de acuerdo con cualquiera de
las reivindicaciones precedentes, en el que la detección de un
estado de ebullición se indica al usuario y en el que el segundo
paso de calentamiento se comienza después de ser iniciado por el
usuario.
13. Un procedimiento de acuerdo con cualquiera de
las reivindicaciones precedentes, en el que el tercer paso de
calentamiento se produce en un ciclo cerrado en base a la
información recibida de un sensor, el cual es preferiblemente dicho
segundo sensor.
14. Un procedimiento de acuerdo con cualquiera de
las reivindicaciones precedentes, en el que la duración del tiempo
de cocción del tercer paso de calentamiento está relacionada con la
información del sensor obtenida durante el procedimiento,
específicamente la duración del primer paso de calentamiento y/o la
duración del segundo paso de calentamiento.
15. Un horno de microondas que comprende una
cavidad (1) de horno ventilada, una fuente de microondas (2), un
sistema de alimentación (3) para alimentar microondas en la cavidad
del horno, una unidad de control (4) y por microprocesador
controlada por programa para controlar el nivel de energía y el
tiempo de alimentación de las microondas que se alimentan a la
cavidad del horno, al menos un sensor de humedad (5) dispuesto para
detectar la humedad del aire de ventilación de la cavidad y en
relación con la unidad de control, así como medios de control
conectados a la unidad de control para establecer los datos de
cocción para un producto alimenticio, caracterizado porque
comprende una unidad de control (4) con microprocesador que está
programada para llevar a cabo una operación de cocción en varios
pasos, que comprende
un primer paso (203) de calentamiento para
calentar rápidamente un producto alimenticio hasta al menos un
estado de ebullición, durante el cual las microondas son
alimentadas a plena potencia dentro de la cavidad (1) del horno,
siendo interrumpido el suministro de potencia cuando un primer
sensor (5) de humedad detecta un valor de humedad predeterminado,
y
un paso de calentamiento posterior, durante una
cierta parte del cual la energía de microondas suministrada se
controla dependiendo de la información sobre el nivel de humedad
recibida de un segundo sensor (5) de humedad con objeto de mantener
un valor de humedad correspondiente al grado deseado de cocción
lenta o ebullición durante el tiempo de cocción para el producto
alimenticio,
comenzando dicho paso de calentamiento posterior
a continuación de un tiempo de suspensión y después de ser iniciado
por un usuario del horno y que comprende un segundo paso (212) de
calentamiento, preferiblemente a plena potencia, hasta que la
ebullición se reanuda, durante el principio de lo cual la acción de
control de un segundo sensor (5) de humedad es anulada durante un
período de tiempo, así como un tercer paso (216) de calentamiento
de cocción lenta o ebullición controlada en un ciclo cerrado
durante dicho tiempo de cocción.
16. Un horno de microondas de acuerdo con la
reivindicación 15, en el que la unidad de control con
microprocesador está programada para medir el tiempo requerido para
el calentamiento hasta un estado de ebullición durante el primer
paso de calentamiento y determinar la duración de dicho período de
tiempo, sin control por medio de dicho segundo sensor (5) como una
fracción predeterminada del mismo.
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