ES2342121T3 - Procedimiento de calentamiento de una bebida y un horno microondas adaptado para aplicar el procedimiento. - Google Patents
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Abstract
Procedimiento de calentamiento de una bebida en una cavidad (11) de un horno microondas (10), que comprende las siguientes etapas: - puesta en marcha de un generador de microondas con una potencia predefinida; - medición de la humedad absoluta (ΔH) en la cavidad (11) del horno microondas; caracterizado porque comprende además las siguientes etapas: - comparación de una variación de humedad absoluta medida (d ΔH) asociada a un período de tiempo (dt) con variaciones prerregistradas de humedad absoluta asociadas respectivamente a períodos de tiempo prerregistrados; - identificación entre un conjunto de curvas de evolución prerregistradas en el tiempo de una humedad absoluta de una curva de evolución cuando dicha variación de la humedad absoluta medida (d ΔH) asociada a un período de tiempo (dt) corresponde a la variación de humedad absoluta asociada al período de tiempo de dicha curva de evolución; y - parada del generador de microondas cuando dicha humedad absoluta medida (ΔH) alcanza un valor límite asociado a dicha curva de evolución identificada y correspondiente a una temperatura prefijada alcanzada por dicha bebida.
Description
Procedimiento de calentamiento de una bebida y
un horno microondas adaptado para aplicar el procedimiento.
La presente invención se refiere a un
procedimiento de calentamiento de una bebida en una cavidad de un
horno microondas.
Se refiere también a un horno microondas
adaptado para aplicar este procedimiento.
En general, la presente invención se refiere al
campo de recalentamiento de líquidos en un horno microondas.
La invención se dirige en particular al
calentamiento de bebidas como agua, te, café, chocolate,
leche...
Al calentar una cierta cantidad de bebida en un
horno microondas, éste debe permitir alcanzar una temperatura
correcta de consumo.
Algunos hornos microondas proponen funciones de
calentamiento de las bebidas. No obstante, estas funciones no son
automáticas.
En particular, el calentamiento de una bebida
está generalmente controlado con un minutero, cuya duración puede
depender de una cantidad de bebida a calentar seleccionada por el
usuario y que requiere que éste realice un cierto número de
operaciones (por ejemplo, la indicación de la cantidad de bebida a
calentar) o independiente de la cantidad de bebida (duración media
para un conjunto de casos) y que implica una fuerte variabilidad de
la temperatura del líquido.
El documento EP 0 701 387 describe un método de
cocción o de calentamiento de un alimento en función de mediciones
de humedad. Un red neuronal hace una estimación del tiempo de
cocción o de calentamiento en función de una trayectoria en el
tiempo de dichas mediciones de humedad.
La presente invención propone un procedimiento
de calentamiento de bebidas que permite calentar de manera óptima
una bebida sin tener que introducir una información sobre el volumen
de la bebida que se va a calentar.
Para ello, la presente invención se dirige a un
procedimiento de calentamiento de una bebida en una cavidad de un
horno microondas, que comprende las siguientes etapas:
- -
- puesta en marcha de un generador de microondas con una potencia predefinida;
- -
- medición de la humedad absoluta en la cavidad del horno microondas.
\vskip1.000000\baselineskip
Comprende además las siguientes etapas:
- -
- comparación de una variación de la medida de humedad absoluta (d \DeltaH) asociada un período de tiempo (dt) con variaciones previamente registradas de humedad absoluta asociadas respectivamente a períodos de tiempo previamente registrados;
- -
- identificación entre un conjunto de curvas de evolución previamente registradas en el tiempo de una humedad absoluta de una curva de evolución cuando la variación de la medida de la humedad absoluta (d \DeltaH) asociada a un período de tiempo (dt) corresponde a la variación de humedad absoluta asociada al período de tiempo de la curva de evolución; y
- -
- parada del generador de microondas cuando la humedad absoluta medida (\DeltaH) alcanza un valor límite asociado a la curva de evolución identificada y correspondiente a una temperatura prefijada alcanzada por la bebida.
\vskip1.000000\baselineskip
De este modo, el procedimiento de calentamiento
permite detectar un instante de corte óptimo del generador de
microondas, correspondiente a una temperatura predeterminada de la
bebida, mediante el seguimiento de una medición de humedad absoluta
en la cavidad del horno, comparando los pares de variación de
humedad absoluta y la duración asociada.
En consecuencia, se pueden salvar problemas de
similitud de las distintas curvas de evolución, sobre todo al
comienzo del calentamiento.
La Solicitante ha constatado que la evolución de
la humedad absoluta en la cavidad del horno responde a una curva de
evolución particular, dependiendo de un cierto número de parámetros
vinculados con la bebida, el volumen de bebida y el continente
(forma, volumen y potencia absorbida) y que la temperatura óptima de
consumo de la bebida se alcanza siempre con un mismo valor límite
asociado a esta curva de evolución de la humedad absoluta.
Según un modo de realización ventajoso de la
invención, en la etapa de comparación, los períodos de tiempo
previamente registrados corresponden a un aumento de temperatura de
la bebida de 65ºC a 75ºC aproximadamente, y en la etapa de
identificación, el período de tiempo de la curva de evolución
identificado corresponde a un aumento de temperatura de 65ºC a 75ºC
aproximadamente.
En efecto, comparando la variación de humedad
durante el aumento de la temperatura de la bebida de 65ºC a 75ºC,
se utiliza un intervalo de evolución de la humedad en el que la
discriminación de las diferentes curvas de evolución es mucho más
fácil de realizar.
La comparación de la humedad absoluta medida con
valores previamente registrados de humedad absoluta se realiza así
durante el calentamiento de la bebida, en un período en el que la
humedad absoluta varía de manera importante, permitiendo así
identificar mejor, entre un conjunto de modelos prerregistrados de
evolución, el correspondiente a la evolución de la humedad
absoluta medida.
Preferentemente, tras la etapa de identificación
de una curva de evolución, el procedimiento de calentamiento
comprende una etapa de validación de dicha curva de evolución
identificada comparando los valores de humedad absoluta medidos con
los valores prerregistrados de la humedad absoluta de dicha curva de
evolución identificada.
Este segundo criterio permite comprobar que la
curva de evolución identificada corresponde a la mejor curva de
evolución del conjunto de curvas de evolución prerregistradas, es
decir la curva de evolución que presenta menor diferencia con la
medición realizada desde el comienzo del período de detección.
De una manera ventajosa, y con un objetivo de
seguridad, si en la etapa de identificación, no se identifica
ninguna curva o si en la etapa de validación no se valida ninguna
curva de evolución identificada, el procedimiento de calentamiento
tiene una etapa de parada del generador de microondas cuando la
humedad absoluta medida es mayor o igual que un valor umbral de
seguridad.
Preferentemente, este valor umbral de seguridad
corresponde al valor máximo de los valores límite asociados a las
curvas de evolución prerregistradas.
Según un modo de realización ventajoso de la
invención, después de la etapa de identificación de una curva de
evolución, el procedimiento de calentamiento tiene las siguientes
etapas:
- -
- detección de dicho valor límite de humedad absoluta asociado a la citada curva de evolución identificada;
- -
- cálculo de una duración restante de calentamiento a partir de dicha curva de evolución identificada, de dicho valor límite asociado y de un valor corriente de medida de la humedad absoluta; y
- -
- presentación de dicho tiempo restante calculado.
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El procedimiento de calentamiento permite así
indicar al usuario un tiempo restante para conseguir el
calentamiento de la bebida a una temperatura de consumo.
Al contrario que en procedimientos de
calentamiento ya conocidos en los que calentamiento se gestiona a
partir de una duración predeterminada de calentamiento, la duración
restante se presenta aquí a título indicativo para el usuario,
realizándose la determinación del final del proceso de calentamiento
de la bebida directamente por comparación del valor de la humedad
absoluta medida con un valor límite detectado en asociación con la
curva de evolución identificada.
Según una característica de la invención, el
valor límite de la humedad absoluta corresponde a una temperatura
prefijada de la bebida igual a 75ºC, que corresponde a una
temperatura ideal de consumo de una bebida caliente.
En la práctica, las curvas prerregistradas de la
evolución de la humedad absoluta se definen en función de
parámetros elegidos entre la masa de la bebida, la potencia
absorbida por la bebida, la superficie aparente de la bebida en un
continente y la distancia que separa la superficie de la bebida y un
borde del continente.
De este modo, distintas curvas prerregistradas
de evolución permiten tener en cuenta diferentes posibilidades de
calentamiento de bebidas en continentes variados, que van desde una
taza pequeña hasta varios tazones, y cuyos volúmenes pueden estar
comprendidos entre 60 y 1000 ml.
Gracias al registro de las curvas de evolución
predefinidas, el procedimiento de calentamiento permite calentar
automáticamente una bebida o un líquido hasta una temperatura óptima
de consumo, sin que el usuario tenga que introducir informaciones
sobre el tipo o el número de continentes y el volumen que se va a
calentar.
Según un segundo aspecto de la invención, ésta
se refiere a un horno microondas que tiene una cavidad, un
generador de microondas, un sensor de humedad absoluta adaptado para
medir la humedad absoluta presente en la cavidad del horno
microondas y un microprocesador.
El microprocesador comprende un algoritmo de
tratamiento adaptado para poner en marcha un generador de microondas
a una potencia predefinida; comparar la humedad absoluta medida (d
\DeltaH) asociada a un período de tiempo (dt) con variaciones
prerregistradas de humedad absoluta asociadas respectivamente a
períodos de tiempo prerregistrados; identificar entre un conjunto
de curvas prerregistradas de evolución de una humedad absoluta en el
tiempo una curva de evolución cuando la variación de la humedad
absoluta medida (d \DeltaH) asociada a un período de tiempo (dt)
corresponde a la variación de humedad absoluta asociada al período
de tiempo de la curva de evolución; y parar el generador de
microondas cuando la humedad absoluta medida (\DeltaH) alcanza un
valor límite asociado a la curva de evolución identificada y que
corresponde a una temperatura prefijada alcanzada por la
bebida.
Este horno microondas presenta características y
ventajas análogas a las descritas precedentemente en relación con
el procedimiento de calentamiento.
En la práctica, este horno microondas comprende
un botón de mando de calentamiento de una bebida que permite
iniciar el procedimiento de calentamiento al accionar un usuario un
único mando.
En la práctica, el horno microondas comprende en
particular al menos una memoria no volátil adaptada para memorizar
curvas de evolución en el tiempo de la humedad absoluta.
En la descripción siguiente se verán otras
particularidades y ventajas de la invención.
En los esquemas anexos, dados a título de
ejemplos no limitativos:
- la figura 1 es un esquema simplificado de un
horno microondas según un modo de realización de la invención;
- la figura 2 es un esquema que muestra
diferentes parámetros utilizados en la predeterminación de las
curvas de evolución aplicadas en el procedimiento de calentamiento
según un modo de realización de la invención;
- las curvas 3A y 3B son esquemas según dos
escalas diferentes que muestran distintas curvas de evolución de la
humedad absoluta en el tiempo; y
- las figuras 4 y 5 muestran una etapa de
identificación de una curva de evolución teórica según diferentes
casos de aplicación del procedimiento de calentamiento según la
invención.
\vskip1.000000\baselineskip
Se describirá en primer lugar, en referencia a
la figura 1, un horno microondas adaptado para aplicar la presente
invención.
Se muestra en la figura 1 y se describirá
después únicamente los elementos del horno microondas necesarios
para la realización y la aplicación de la presente invención.
Por supuesto, este horno microondas comprende
todos los elementos necesarios para el funcionamiento y en
particular con un generador de microondas.
El horno 10 comprende de un modo tradicional una
cavidad 11 que forma un recinto de cocción en el que se colocan los
alimentos destinados a ser calentados en el horno microondas.
Con el fin de homogeneizar el calentamiento por
las ondas en el recinto de cocción 11, éste comprende generalmente
un plato giratorio 12 montado en rotación sobre la solera del
horno.
En el frontal del horno, una puerta 13 permite
al usuario introducir los alimentos en la cavidad 11 para
calentarlos. Un panel de control 14 colocado en el frontal permite
además al usuario programar y regular diferentes parámetros de
funcionamiento del horno microondas.
En este modo de realización de la invención, el
panel de control 14 incomprende en particular un mando 15,
denominado mando de calentamiento de una bebida 15 que está adaptado
para controlar la aplicación de un procedimiento de calentamiento
específico que se describirá más adelante.
Para aplicar este procedimiento particular de
calentamiento de bebidas, el horno microondas tiene un sensor de
humedad 16.
En este modo de realización, el sensor de
humedad 16 está colocado en la parte superior del horno microondas
10, entre la pared superior 11 a de la cavidad 11 y una pared
superior 10a de la carcasa del horno 10.
Generalmente, un horno microondas comprende un
sistema de ventilación (no representado) adaptado para extraer el
aire y los vahos de la cavidad 11 del horno para evitar la
condensación del vapor de agua en las paredes de la cavidad 11.
\newpage
En este modo de realización, el sensor de
humedad 16 está colocado preferentemente en un espacio que forma un
conducto de evacuación del aire extraído de la cavidad 11.
Este sensor de humedad permite así medir la
humedad absoluta presente en la cavidad del horno microondas a
través del aire extraído de la cavidad 11 durante el calentamiento
de un alimento, circulando dicho aire en contacto con el sensor de
humedad 16.
En la práctica, el sensor de humedad puede estar
formado por ejemplo por un par de termistores idénticos. Uno de los
termistores va colocado en una caja que tiene pequeñas aberturas
para que el termistor pueda estar en contacto con el aire que rodea
al sensor 16.
El segundo termistor va colocado en una caja
estanca al aire. La diferencia de respuesta entre ambos termistores
permite seguir la evolución de la humedad en el aire procedente de
la cavidad 11.
Hay que señalar que la humedad absoluta medida
representa en realidad la diferencia entre la humedad absoluta en
la cavidad y la del aire exterior.
En la práctica, se mide la diferencia de tensión
\DeltaV en los bornes del sensor 16 que es directamente
representativa de la humedad absoluta medida \DeltaH.
Generalmente, antes de poner en marcha el horno
microondas, la humedad absoluta medida por el sensor es nula ya que
el aire de la cavidad del horno es igual que el aire ambiente.
Por supuesto, se podría utilizar aquí cualquier
tipo de sensor de humedad conocido por los profesionales.
Este sensor de humedad absoluta 16 está
conectado a una tarjeta de control electrónico 18 del horno
microondas que permite controlar el funcionamiento del horno y en
particular la puesta en marcha y la parada del generador de
microondas.
Esta tarjeta electrónica 18 comprende, de un
modo conocido, un microprocesador que permite, a partir de las
señales transmitidas por el sensor de humedad 16 y de un algoritmo
de tratamiento específico que se describirá a continuación,
controlar el calentamiento de un alimento en el horno microondas
10.
En particular, para que se pueda realizar el
procedimiento de calentamiento de una bebida descrito a
continuación, la tarjeta electrónica de control comprende también
una memoria no volátil adaptada para memorizar curvas de evolución
en el tiempo de la humedad absoluta.
En efecto, según su principio, el procedimiento
de calentamiento según la invención permite, a partir de la
medición de la humedad absoluta en la cavidad durante el
calentamiento de una bebida y en particular de su variación en el
tiempo, identificar una curva de evolución de humedad absoluta entre
un conjunto de curvas de evolución de humedad absoluta
prerregistradas y que corresponden a un cierto número de casos de
calentamiento de bebidas.
La Solicitante ha constatado que la evolución de
la humedad absoluta en la cavidad durante el calentamiento de una
bebida colocada en un continente dependía de un cierto número de
parámetros y, en particular, de la masa M de la bebida, la potencia
absorbida P* por la bebida, la superficie aparente s de la bebida en
un continente y de la distancia I que separa la superficie de la
bebida y un borde del continente.
Estos diferentes parámetros mostrados en la
figura 2 son variables que modifican el comportamiento de la bebida
durante su calentamiento y, en particular, la evolución de la
humedad absoluta en la cavidad. En efecto, la evaporación del
líquido en la cavidad durante el calentamiento de la bebida depende
de esos diferentes parámetros.
De este modo, se pueden predefinir curvas de
evolución de la humedad absoluta en función de la variación de esos
distintos parámetros.
Un método para predefinir esas curvas de
evolución de la humedad absoluta consiste en realizar
experimentalmente diferentes mediciones de la evolución de la
humedad absoluta en la cavidad para distintos casos específicos de
bebida que se vaya a calentar.
En particular, el tipo y el número de
continentes pueden ser variables.
El tipo de continente se puede elegir entre una
taza pequeña, una traza grande, un tazón o bols de distinto
tipo.
El número de continentes también puede ser
variable, entre 1 y 4.
Independientemente del volumen útil de cada
continente y del número de continentes utilizados, la masa M de la
bebida a recalentar puede variar por ejemplo entre 60 ml y 1.000
ml.
\newpage
La superficie aparente s de la bebida también
varía según la cantidad de bebida introducida en un tipo de
continente y de la forma de éste. Dicha superficie aparente s varía
por lo general entre 2.10^{-3} m^{2} y 15.10^{-3}
m^{2}.
Asimismo, la distancia l que separa la
superficie de la bebida y el borde del continente varía en función
del volumen de bebida introducida en un continente particular. Esta
distancia l puede estar comprendida típicamente entre 0 mm y 100
mm.
Por último, según el tipo de bebida y de
continente, varía la potencia absorbida por la bebida.
Las curvas de evolución de humedad se pueden
determinar así experimentalmente haciendo variar esos distintos
parámetros y observando la temperatura del líquido calentado para
obtener curvas de evolución de la humedad en el tiempo durante el
calentamiento de una bebida entre 20ºC y alrededor de 75ºC. Durante
esas mediciones experimentales, cada continente está colocado en la
cavidad 11 de un horno experimental, parecido al arriba descrito en
referencia a la figura 1, y el generador de microondas se pone en
funcionamiento a una potencia predefinida.
Las figuras 3A y 3B muestran así la evolución de
la humedad absoluta para distintos continentes y diferentes cargas,
teniendo la bebida una temperatura inicial de unos 20ºC.
En la práctica, estas curvas de evolución de la
humedad absoluta corresponden a una diferencia de tensión \DeltaV
medida a la salida del sensor de humedad 16 y a su evolución en el
tiempo.
Como se ha mostrado en la figura 3A, se han
predefinido curvas de evolución de humedad para continentes de
pequeñas dimensiones y pequeñas cantidades de bebida para
calentar.
En particular, se han representado cuatro curvas
de evolución de humedad absoluta:
- -
- curva "círculo blanco": taza pequeña que contiene 60 ml de agua calentada a una temperatura final Tf = 90ºC.
- -
- curva "círculo negro": taza grande que contiene 60 ml de agua calentada a una temperatura final Tf = 76ºC.
- -
- curva "cuadrado blanco": taza pequeña que contiene 120 ml de agua calentada a una temperatura final Tf = 76ºC.
- -
- curva "triángulo negro": dos tazas pequeñas que contienen cada una de ellas 60 ml de agua calentada a una temperatura final Tf = 78ºC.
\vskip1.000000\baselineskip
De manera análoga, la figura 3B muestra la
evolución de la humedad absoluta para continentes de mayor
dimensión, en los que la evolución de la humedad en el tiempo es
más lenta.
En particular, se han representado en esta
figura siete curvas de evolución de humedad correspondientes a los
siguientes casos particulares:
- -
- curva "cuadrado blanco": dos tazas pequeñas que contienen cada una de ellas 60 ml de agua calentada a una temperatura final Tf = 78ºC.
- -
- curva "triángulo negro": taza grande que contiene 240 ml de agua calentada a una temperatura final Tf = 76ºC.
- -
- curva "círculo blanco": dos tazones que contiene 120 ml de agua calentada a una temperatura final Tf = 78ºC.
- -
- curva "rombo blanco": cuatro tazas pequeñas que contienen cada una de ellas 120 ml de agua calentada a una temperatura final Tf comprendida entre 70ºC y 76ºC.
- -
- curva "cuadrado negro": un bol que contiene 480 ml de agua calentada a una temperatura final Tf = 72ºC.
- -
- curva "triángulo blanco": un bol (de un tipo distinto al anterior) que contiene 480 ml de agua calentada a una temperatura final Tf = 74ºC.
- -
- curva "flecha blanca": dos tazones que contienen cada uno de ellos 240 ml de agua calentada a una temperatura final Tf = 76ºC.
\vskip1.000000\baselineskip
Estas curvas de evolución predefinidas para
distintas categorías también se podrían calcular modelizando los
intercambios de vapor de agua en la cavidad entre el agua entrante o
saliente de la cavidad y el vapor de agua generado por la
carga.
En este caso, se podrían precalcular los
distintos valores de las curvas de evolución de humedad utilizando
un modelo de cálculo.
Por otro lado, hay que señalar que los
parámetros propios al horno microondas (volumen de la cavidad, y
caudal de aire entrante y saliente de la cavidad) intervienen en la
evolución de la humedad medida de manera que les curvas de
evolución de humedad se predefinen para un horno microondas de
características predeterminadas.
De este modo, se deben predefinir y
prerregistrar curvas de evolución de humedad para cada tipo de horno
microondas.
Se mostrará ahora, refiriéndonos a las figuras 4
y 5, un procedimiento de calentamiento de una bebida en la cavidad
del horno microondas 10 aplicando en particular el conjunto de
curvas de evolución prerregistradas de la humedad absoluta en el
tiempo como se ha descrito antes en referencia a las figuras 3A y
3B.
En la práctica, el usuario introduce en la
cavidad 11 del horno microondas 10 una bebida cualquiera contenida
en uno o varios continentes.
El usuario pulsa después el botón de control 15
de calentamiento de una bebida. Esta acción permite, mediante la
adquisición de una orden de calentamiento de una bebida transmitida
así a la tarjeta electrónica de control o al microprocesador,
iniciar el procedimiento de calentamiento de la bebida y, en
particular, activar la puesta en marcha del generador de
microondas.
Preferentemente, para el calentamiento de una
bebida, el generador de microondas tiene una potencia predefinida,
correspondiente a la potencia utilizada durante la definición de
todas las curvas de evolución prerregistradas.
En la práctica, esta potencia predefinida
corresponde a la potencia máxima de funcionamiento del generador
integrado en el horno microondas 10 adaptado para aplicar el
procedimiento de calentamiento de una bebida según la
invención.
A modo de ejemplos no limitativos, la potencia
máxima del generador de microondas puede ser igual a 1.000 W.
Simultáneamente, el sensor de humedad está
adaptado para medir la humedad absoluta en la cavidad del horno
microondas por medio del aire extraído de la cavidad 11.
El valor en la salida de este sensor, es decir
la diferencia de tensión media entre los dos termistores, se envía
y se memoriza en el microprocesador de la tarjeta electrónica de
control 18.
Se lleva a cabo entonces una etapa de
comparación de la humedad absoluta medida con valores
prerregistrados de humedad absoluta.
Gracias a la comparación de los valores de
humedad absoluta medidos con los valores de humedad prerregistrados,
se puede identificar entre el conjunto de curvas prerregistradas,
una curva de evolución específica que corresponda a la evolución de
la humedad absoluta medida durante el período de detección.
Cuando se ha identificado una curva de
evolución, siguiendo la evolución de la humedad absoluta medida, se
puede detener el generador de microondas cuando la humedad absoluta
medida alcance un valor límite asociado a la curva de evolución
identificada que corresponda a una temperatura prefijada alcanzada
por la bebida.
En la práctica, este valor límite corresponde a
una temperatura prefijada de la bebida igual a 75ºC, que corresponde
a una temperatura ideal de consumo para la mayoría de las
bebidas.
No obstante, hay que señalar que la simple
comparación de la humedad absoluta medida \DeltaH con los valores
de las curvas prerregistradas puede presentar un riesgo de similitud
en los primeros instantes entre casos muy diferentes, de modo que
se podría postergar la parada del generador de microondas y no
corresponder ya a una temperatura de líquido calentado a 75ºC.
Por ello, para mejorar la discriminación de las
distintas curvas de evolución prerregistradas, a partir de los
valores de humedad absoluta medidos \DeltaH, en la etapa de
comparación, se utiliza la variación de medida de la humedad
absoluta d (\DeltaH) asociada a un período de tiempo dt y se
compara esa pareja de valores (d (\DeltaH), dt) con las
variaciones prerregistradas de humedad absoluta asociadas
respectivamente a períodos de tiempo prerregistrados que
corresponden a un aumento de la temperatura de la bebida de unos
65ºC a 75ºC.
En la figura 4 se ha presentado, para dos curvas
prerregistradas de evolución de humedad absoluta en el tiempo
(curva "cuadrado blanco" y curva "triángulo blanco"), las
parejas de variación de humedad d (\DeltaH) y de período de
tiempo dt^{75-65} que corresponden a un aumento de
la temperatura de la bebida de 65ºC a 75ºC.
De este modo, se obtiene en la memoria, para
cada curva de evolución de humedad absoluta prerregistrada, la
variación de la humedad d (\DeltaH) entre 65ºC y 75ºC y la
duración dt^{75-65} para que la bebida pase de
una temperatura de 65ºC a 75ºC.
\newpage
Comparando la variación de humedad absoluta
medida asociada a un período de tiempo con parejas de valores
prerregistrados, se puede identificar la curva de evolución en la
que las parejas de variación de humedad d (\DeltaH) y de duración
dt^{75-65} son idénticas.
Hay que señalar que la utilización de parejas de
dos valores permite obtener una discriminación de las curvas mejor
que si se utilizara por ejemplo una relación de tipo d
(\DeltaH)/dt^{75-65}.
Por otro lado, la elección del intervalo de
temperaturas comprendido entre 65ºC y 75ºC permite eliminar los
problemas de similitudes de las curvas.
Para consolidar la identificación de la curva de
variación de humedad absoluta, el procedimiento de calentamiento
comprende además una etapa de validación de dicha curva de evolución
identificada por comparación de los valores de humedad absoluta
medidas \DeltaH con los valores prerregistrados de la humedad
absoluta de la curva de evolución identificada.
Este segundo criterio permite validar la
elección de la curva de evolución identificada entre todas las
curvas prerregistradas.
De este modo, cuando la curva de evolución de la
humedad absoluta es identificada y validada, se detiene el
generador de microondas en cuanto la humedad absoluta medida
corresponda al valor límite previsto y correspondiente a una
temperatura de 75ºC alcanzada por la bebida que se calienta.
Una señal sonora o visual puede indicar al
usuario que ha finalizado del proceso de calentamiento.
En la práctica, como se muestra en la figura 5,
cuando se ha identificado una curva de evolución mediante la
comparación de las parejas de variación de humedad absoluta y
duración, se modifica el origen en el tiempo de la curva de valores
de humedad absoluta medidos de modo que el instante inicial de
detección queda fijado arbitrariamente en
t*=t-t_{75^{o}C}.
Esta nueva base de tiempo t* tal y como se
muestra en la figura 5 permite comprobar que los valores medidos de
humedad absoluta desde el comienzo del calentamiento corresponden a
los valores prerregistrados de la curva de evolución identificada
para validar la identificación de dicha curva. Esta validación se
efectuará con t* variando de 0 a t_{75^{o}C}.
Este cambio de origen del tiempo permite
liberarse de la temperatura inicial de la bebida que se va a
recalentar, que puede ser diferente a 20ºC. En efecto, los modelos
de humedad absoluta prerregistrados están fijados de modo que en el
t=0, la temperatura de la bebida es igual a 20ºC.
En particular, cuando se calienta una bebida que
sale del frigorífico y tiene una temperatura de entre 4 y 6ºC, el
período de detección durante el cual es posible comparar los valores
de humedad absoluta medidos con los valores de humedad absoluta
prerregistrados no comienza en el momento de la puesta en marcha del
generador de microondas sino bastante después debido a la
temperatura de partida del líquido que se va calentar.
Por otro lado, si no se identifica o valida
ninguna curva de evolución prerregistrada, el generador de
microondas se detiene automáticamente.
En efecto, debido a una perturbación de la señal
(ruido o error de medición) o bien a una consideración errónea del
índice de humedad inicial de humedad absoluta en la cavidad del
horno, que se puede producir en particular cuando se encadenan
calentamientos de bebidas, puede ocurrir que ninguna curva de
evolución prerregistrada corresponda con la medición de la humedad
en la cavidad.
En la práctica, si la humedad absoluta medida es
mayor o igual que un valor umbral de seguridad, el generador de
microondas se detiene automáticamente.
Este valor umbral de seguridad corresponde al
valor máximo de los valores límite asociados a las curvas de
evolución prerregistradas, en este caso, al valor más alto
prerregistrado de humedad absoluta correspondiente a una
temperatura de bebida igual a 75ºC.
La parada automática del generador permite
detener con total seguridad el funcionamiento del horno microondas
en caso de anomalía en la medición o el seguimiento de la humedad
absoluta.
Por otro lado, cuando se identifica una curva de
evolución, el algoritmo de tratamiento está adaptado para calcular
el tiempo restante de calentamiento de la bebida, por ejemplo para
presentarlo en el panel de control del horno.
En la práctica, el procedimiento de
calentamiento está adaptado para detectar el valor límite de humedad
absoluta asociado a la curva de evolución identificada.
\newpage
Como se ha indicado anteriormente, este valor
limite de humedad absoluta comprende el momento en el que la bebida
está a una temperatura del orden de 75ºC.
A partir del valor corriente de la medida de la
humedad absoluta y de la curva de evolución en el tiempo de la
humedad, el algoritmo puede calcular el tiempo restante de
calentamiento, es decir la duración necesaria para que la humedad
absoluta medida en la cavidad pase del valor corriente al valor
límite de humedad absoluta asociado a la curva de evolución
identificada.
Este tiempo restante calculado puede ser
presentado, por ejemplo en segundos, en una pantalla clásica y
descontado segundo a segundo hasta finalizar el proceso de
calentamiento.
Por supuesto, estas etapas de detección del
valor límite de humedad absoluta, del cálculo del tiempo restante y
de la presentación de dicho tiempo pueden ser reiteradas en el
procedimiento de calentamiento para ajustar mejor el tiempo
restante presentado.
De este modo, gracias a la presente invención,
se puede calentar automáticamente una bebida hasta una temperatura
de unos 75ºC utilizando únicamente un sensor de humedad absoluta,
sean cuales sean el tipo de continente, el volumen de bebida y su
temperatura inicial.
Lo único que tiene que hacer el usuario es
colocar el recipiente que contiene la bebida en el horno y pulsar
un botón específico adaptado para activar el procedimiento de
calentamiento según la invención.
Hay que señalar en particular que el continente
y la cantidad de líquido que se deben calentar pueden ser muy
variables.
Por supuesto, se pueden aportar muchas
modificaciones a los ejemplos de realización arriba descritos sin
salir del marco de la invención.
En particular, se puede modificar el intervalo
de temperatura comprendido entre 20º y 75ºC para la predefinición
de los modelos de evolución de humedad absoluta y la detección.
Del mismo modo, se puede modificar la
temperatura final correspondiente a una temperatura ideal de consumo
que se ha descrito aquí igual a 75ºC, pudiendo estar comprendida
entre 60 y 100ºC.
Claims (13)
1. Procedimiento de calentamiento de una bebida
en una cavidad (11) de un horno microondas (10), que comprende las
siguientes etapas:
- -
- puesta en marcha de un generador de microondas con una potencia predefinida;
- -
- medición de la humedad absoluta (\DeltaH) en la cavidad (11) del horno microondas;
caracterizado porque comprende además las
siguientes etapas:
- -
- comparación de una variación de humedad absoluta medida (d \DeltaH) asociada a un período de tiempo (dt) con variaciones prerregistradas de humedad absoluta asociadas respectivamente a períodos de tiempo prerregistrados;
- -
- identificación entre un conjunto de curvas de evolución prerregistradas en el tiempo de una humedad absoluta de una curva de evolución cuando dicha variación de la humedad absoluta medida (d \DeltaH) asociada a un período de tiempo (dt) corresponde a la variación de humedad absoluta asociada al período de tiempo de dicha curva de evolución; y
- -
- parada del generador de microondas cuando dicha humedad absoluta medida (\DeltaH) alcanza un valor límite asociado a dicha curva de evolución identificada y correspondiente a una temperatura prefijada alcanzada por dicha bebida.
\vskip1.000000\baselineskip
2. Procedimiento de calentamiento según la
reivindicación 1, caracterizado porque, en la etapa de
comparación, dichos períodos de tiempo prerregistrados corresponden
a un aumento de temperatura de la bebida de 65ºC a 75ºC
aproximadamente, y porque, en la etapa de identificación, el período
de tiempo de dicha curva de evolución identificada corresponde a un
aumento de temperatura de 65ºC a 75ºC aproximadamente.
3. Procedimiento de calentamiento según la
reivindicación 2, caracterizado porque comprende además,
después de la etapa de identificación, una etapa de validación de
la citada curva de evolución identificada por comparación de los
valores de humedad absoluta medidos (\DeltaH) con los valores
prerregistrados de la humedad absoluta de dicha curva de evolución
identificada.
4. Procedimiento de calentamiento según alguna
de las reivindicaciones 1 a 3, caracterizado porque comprende
una etapa de parada del generador de microondas cuando la humedad
absoluta medida es mayor o igual que un valor umbral de
seguridad.
5. Procedimiento de calentamiento según la
reivindicación 4, caracterizado porque dicho valor umbral de
seguridad se corresponde con el valor máximo de dichos valores
límites asociados a las citadas curvas de evolución
prerregistradas.
6. Procedimiento de calentamiento según alguna
de las reivindicaciones 1 a 5, caracterizado porque, después
de la etapa de identificación de una curva de evolución, comprende
las siguientes etapas:
- -
- detección de dicho valor límite de humedad absoluta asociado a la citada curva de evolución identificada;
- -
- cálculo de una duración restante de calentamiento a partir de dicha curva de evolución identificada, de dicho valor límite asociado y de un valor corriente de la humedad absoluta medida; y
- -
- presentación de dicho tiempo restante calculado.
\vskip1.000000\baselineskip
7. Procedimiento de calentamiento según alguna
de las reivindicaciones 1 a 6, caracterizado porque dicho
valor límite corresponde a una temperatura prefijada de la bebida
igual a 75ºC.
8. Procedimiento de calentamiento según alguna
de las reivindicaciones 1 a 7, caracterizado porque comprende
una etapa previa de adquisición de una orden de calentamiento de
una bebida.
9. Procedimiento de calentamiento según alguna
de las reivindicaciones 1 a 8, caracterizado porque dichas
curvas prerregistradas de evolución de la humedad absoluta están
predefinidas en función de parámetros elegidos entre la masa (M) de
la bebida, la potencia absorbida (P) por la bebida, la superficie
aparente (s) de la bebida en un continente y la distancia (I) que
separa la superficie de la bebida y un borde del continente.
10. Procedimiento de calentamiento según alguna
de las reivindicaciones 1 a 9, caracterizado porque dichas
curvas prerregistradas de evolución en el tiempo de la humedad
absoluta están predefinidas para una masa (M) de la bebida que
varía entre 60 ml y 1.000 ml, una superficie aparente (s) de bebida
que varía entre 2.10^{-3} m^{2} y 15.10^{-3} m^{2}, y una
distancia (1) que separa la superficie de la bebida y el borde del
continente que varía entre 0 mm y 100 mm.
11. Horno microondas que comprende una cavidad
(11), un generador de microondas (1), un sensor de humedad absoluta
(16) adaptado para medir la humedad absoluta (\DeltaH) presente en
la cavidad (11) de dicho horno microondas (10) y un microprocesador
(18), caracterizado porque dicho microprocesador (18) tiene
un algoritmo de tratamiento adaptado para poner en marcha un
generador de microondas con una potencia predefinida; comparar la
humedad absoluta medida (d \DeltaH) asociada a un período de
tiempo (dt) con variaciones prerregistradas de humedad absoluta
asociadas respectivamente a períodos de tiempo prerregistrados;
identificar entre un conjunto de curvas de evolución
prerregistradas en el tiempo de una humedad absoluta una curva de
evolución cuando la variación de la humedad absoluta medida (d
\DeltaH) asociada a un período de tiempo (dt) corresponde a la
variación de humedad absoluta asociada al período de tiempo de la
curva de evolución; y parar el generador de microondas cuando la
humedad absoluta medida (\DeltaH) alcanza un valor límite asociado
a la curva de evolución identificada y que corresponde a una
temperatura prefijada alcanzada por la bebida.
12. Horno microondas según la reivindicación 11,
caracterizado porque comprende un botón de mando (15) de
calentamiento de una bebida.
13. Horno microondas según alguna de las
reivindicaciones 11 ó 12, caracterizado porque comprende al
menos una memoria no volátil adaptada para memorizar curvas de
evolución en el tiempo de la humedad absoluta.
Applications Claiming Priority (2)
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|---|---|---|---|
| FR0603799 | 2006-04-27 | ||
| FR0603799A FR2900532B1 (fr) | 2006-04-27 | 2006-04-27 | Procede de chauffage d'une boisson et four a micro-ondes adapte a mettre en oeuvre le procede |
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| ES2342121T3 true ES2342121T3 (es) | 2010-07-01 |
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| ES (1) | ES2342121T3 (es) |
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