УСТРОЙСТВО ДЛЯ ТЕПЛОВОЙ ОБРАБОТКИ Российский патент 1994 года по МПК A47J37/06 

Изобретение относится к нагревательной технике и может быть использовано для приготовления пищи, термической обработки лакокрасочных покрытий на стальных поверхностях, для медицинских и других бытовых целей.

Известны бытовые нагревательные устройства, например нагревательное устройство, содержащее варочный сосуд с высоко частотным нагревателем и магнитное приспособление для исключения влияния переменного магнитного поля высокой частоты на воду (патент N 665541, кл. A 47 J 27/66, Швейцария).

Известно нагревательное устройство с микрокомпьютером, осуществляющее приготовление и термостатирование пищи с использованием электромагнитных полей по заданной программе (патент 63-25765, кл. A 47 J 27/00, Япония).

Известно электрическое устройство для тепловой обработки пищевых продуктов, содержащее нагреватели в крышке и корпусе, что дает возможность как варить, так и жарить пищевые продукты (патент 2185876, кл. A 47 J 37/06, Великобритания).

Эти устройства обеспечивают нагрев одного предмета, т.е. или варят, или жарят. Кроме того, их невозможно использовать для других бытовых целей, так как они имеют ограниченные функциональные возможности, малую эффективность и небезопасны.

Прототипом предлагаемого изобретения выбрано устройство для тепловой обработки [1]. Оно представляет собой электрическое нагревательное бытовое устройство, состоящее из верхней и нижней частей, содержащих инфракрасные нагреватели. Узел соединения верхней части с нижней выполнен в виде шарнира и обеспечивает возможность перемещения верхней части относительно нижней и установки ставиться рядом на одной плоскости. Конструкция устройства позволяет или нагревать один предмет снизу и сверху, или нагревать два предмета одновременно на верхней и нижней части. На корпусе устройства в нижней части имеется устройство управления процессом нагрева, позволяющее задавать температурный режим при воздействии на ручки регулировки.

Это устройство имеет ограниченные функциональные возможности его нельзя применять для других каких-либо бытовых целей. Кроме того, тепловыделение во внешнюю среду и наличие теплового сопротивления "плита-сосуд" при фиксированной потребляемой энергии снижает производительность приготовления пищи, а неосторожное прикосновение к нагревателям может привести к ожогам.

Целью изобретения является расширение функциональных возможностей, повышение производительности и безопасности работ.

Это достигается тем, что в устройстве для тепловой обработки, включающем корпус и крышку, содержащие нагреватели и связанные узлом соединения с возможностью перемещения относительно друг друга в разных плоскостях, в корпусе и крышке установлены с возможностью отделения и фиксации при помощи зацепов на штативах нагреватели индукционного типа, выполненные в виде концентрических плоских катушек, покрытых с внешней стороны теплостойким материалом с низкой теплопроводностью и содержащих по краям и в центре датчики температуры и отсутствия нагрузки, соединенные вместе с нагревателями с электронным блоком, управляющим процессом нагрева, а узел соединения выполнен в виде гибкой электрической связи.

Существенными отличительными признаками заявляемого устройства, обеспечивающими выполнение цели изобретения, являются следующие:
нагреватели индукционного типа в отличие от тепловых нагревателей в прототипе;
возможность отделения нагревателей от корпуса и крышки в отличие от постоянной взаимосвязи этих элементов в прототипе;
подсоединение нагревателей к электронному блоку гибкой электрической связью с возможностью свободного перемещения и нагрева по заданной программе;
наличие на нагревателях датчиков температуры и отсутствия нагрузки.

На основании вышесказанного можно сделать вывод о соответствии заявленного технического решения критерию изобретения "новизна".

При сравнении заявленного устройства с аналогичными в различных областях техники выявлено следующее.

Индукционные нагреватели, совместно с электронными блоками создающие электромагнитное поле для теплового нагрева объектов, помещенных в это поле, известны. Термодатчики также известны.

Однако у заявленного устройства, содержащего известные элементы с предложенными связями в конструктивно-функциональном единстве, появляются новые свойства, не совпадающие со свойствами отличительных признаков известных технических решений и не равные сумме этих свойств, а именно увеличение функциональных возможностей, повышение производительности и безопасности работ, а также обеспечение возможности тепловой обработки различных объектов по заданной программе.

На основании вышеизложенного можно сделать вывод о соответствии предложенного технического решения критерию изобретения "существенные отличия".

На чертеже а, б, в показана блок-схема предлагаемого устройства.

Устройство включает корпус 1 с электронным блоком 2, управляющим процессом нагрева, крышку 3, установленную с возможностью прикрепления к корпусу 1 и отделения от него, расположенные с возможностью отделения на корпусе 1 и крышке 3 индукционные нагреватели 4 с термодатчиками 5 и сигнализатором 6 отсутствия нагрузки, подключенные к блоку 2 гибким электрическим кабелем, узлом соединения 7 и покрытые с внешней стороны теплостойкой пластиной 8 из материала с низкой теплопроводностью.

Устройство работает следующим образом.

При жарке пищевых продуктов корпус 1 с установленным в нем нагревателем 4 и крышка 3 устанавливаются на горизонтальной поверхности. На нагреватель 4 в стальном сосуде для жарки помещается продукт жарения, а сверху опускается крышка 3 с нагревателем 4. Блок 2 задает режим жарения, контролируемый при помощи термодатчиков 5, связанных с ним обратной связью.

При варке пищевых продуктов корпус 1 с установленным в нем нагревателем 4 и крышка 3, отделенная от корпуса 1, с установленным в ней нагревателем 4 располагаются на горизонтальной поверхности нагревателями кверху. На нагреватели 4 ставятся стальные (железосодержащие) сосуды с предназначенными для варки пищевыми продуктами. После этого устройство включается через электронный блок 2, и задается режим варки.

Во время работы устройства при снятии с нагревателя сосуда сигнализатор 6 отсутствия нагрузки дает сигнал в блок 2, который производит автоматическое отключение устройства. При термической обработке краски на стальных поверхностях нагреватели 4 отделяются от корпуса 1 и крышки 3 и устанавливаются на штативах возможно ближе к обрабатываемой нагреваемой поверхности. Режим нагрева задается блоком 2, причем при помощи термодатчиков 5 контролируется равномерность нагрева поверхности. При этом плоскость нагревателей может ориентироваться относительно нагреваемой плоскости по равенству показаний термодатчиков 5.

При стерилизации медицинского инструмента корпус 1 и крышка 3 с нагревателями 4 устанавливаются горизонтально. Инструмент в стальном закрытом стерилизаторе ставится на нагреватели 4. Режим нагрева устанавливается блоком 2. Крупногабаритный стальной инструмент можно класть на нагреватели без стерилизатора в упаковке, выдерживающей заданную температуру.

Устройство может быть использовано для нагрева до заданной температуры подогревных утюгов при глажении и для других аналогичных бытовых целей.

Примером конкретного исполнения может служить индукционное нагревательное устройство собственного изготовления, состоящее из корпуса и крышки прямоугольной формы с расположенными в них концентрическими нагревателями индукционного типа, с внешней стороны покрытыми пластичной из ситалла. По краям углов нагревателя и в центре располагаются термодатчики и сигнализатор отсутствия нагрузки. В корпусе располагается электронный блок с пультом управления, подающий напряжение с частотой 22 кГц на индукционные нагреватели для создания электромагнитного поля. Крышка, в которой также располагаются индукционный нагреватель, термодатчик и сигнализатор, соединена с блоком управления в корпусе гибкой электрической связью. Для укрепления на пластмассовых стержнях штативов в нагревателях были использованы зацепы-отверстия. В качестве термодатчиков использовались терморезисторы КМТ-1,200 кОм, в качестве сигнализатора отсутствия нагрузки - сигнализатор ЗП-1. При мощности 1 кВт температура нагрева могла быть стабилизирована в пределах диапазона 80-230^оС. Напряжение питания 220 В, 450 Гц.

Положительный эффект предлагаемого технического решения заключается в многофункциональности, повышении производительности и безопасности работ.

При варке и жарке пищевых продуктов сосуд с продуктом нагревается по всей своей площади, тепловое сопротивление "плита-сосуд" отсутствует, при снятии сосуда устройство автоматически отключается. За счет этого увеличивается производительность.

При термообработке лакокрасочных покрытий на металле производительность увеличивается за счет быстрого высыхания краски благодаря нагреву ее изнутри.

Безопасность работ повышается за счет отсутствия нагрева в процессе эксплуатации элементов устройства благодаря покрытию нагревателей пластиной из материала с низкой теплопроводностью, т.е. исключается возможность ожога при касании элементов устройства.

В настоящее время изготовлен макет предложенного устройства для тепловой обработки, и проводится его экспериментальная проверка.

Использование: в быту преимущественно для приготовления пищи, термообработки различных поверхностей. Сущность изобретения: устройство содержит корпус, крышку и блок управления. В корпусе и крышке расположены съемные нагреватели индукционного типа, выполненные в виде концентрических плоских катушек, покрытых теплостойким материалом с низкой теплопроводностью, и имеющие по краям и в центре датчики температуры и отсутствия нагрузки. Корпус, крышка и нагреватели могут устанавливаться на штативе с возможностью фиксации в различных положениях. Соединение нагревателей с блоком управления выполнено в виде гибкой электрической связи. 1 ил.

УСТРОЙСТВО ДЛЯ ТЕПЛОВОЙ ОБРАБОТКИ, содержащее корпус с крышкой, нагреватели, расположенные в корпусе и крышке, узлы соединения и фиксации корпуса и крышки в разных плоскостях относительно друг друга, блок управления, отличающееся тем, что, с целью расширения функциональных возможностей, повышения производительности и безопасности работ, узел фиксации выполнен в виде штативов для крышки, корпуса и/или нагревателей, узел соединения выполнен в виде гибкой электрической связи, а нагреватели выполнены съемными с возможностью крепления на штативе, индукционного типа в виде концентрических плоских катушек, покрытых с внешней стороны теплостойким материалом с низкой теплопроводностью, и снабжены по краям и в центре датчиками температуры и отсутствия нагрузки.