ПОСУДА ДЛЯ ТЕПЛОВОЙ ОБРАБОТКИ ПИЩЕВЫХ ПРОДУКТОВ Российский патент 2004 года по МПК A47J27/00 

Изобретение относится к области удовлетворения жизненных потребностей человека, а точнее к бытовым приборам, и предназначено для тепловой обработки пищевых продуктов.

Известна посуда для тепловой обработки пищевых продуктов (см. А.С. СССР 73708, МКИ кл. A 47 J 27/00, 1949), содержащая объемообразующие элементы - корпус и крышку. При этом дно корпуса выполнено из хорошо проводящего тепло металла, а цилиндрическая часть корпуса и крышка - из слабо проводящего тепло материала.

Однако данная конструкция посуды не исключает пригорания пищи, а отсутствие в ней эффективной теплоизоляции крышки и корпуса не обеспечивает равномерный объемный нагрев пищевого продукта. Кроме того, известная посуда не предназначена для хранения приготовленной пищи.

Известна посуда для тепловой обработки пищевых продуктов (см. А.С. СССР 1149932, МКИ кл. А 47 J 27/00, БИ №14, 1985), содержащая объемообразующие элементы - корпус и крышку, изготовленные из коррозионно-стойкой стали марки 12Х18Н10Т толщиной 0,8 мм. При этом к дну корпуса и прилегающей к нему стенке (30-35% высоты корпуса посуды) присоединено покрытие из теплопроводного металла (алюминиевый сплав марки АДО) толщиной 3,2 мм.

Однако сложность технологии присоединения теплопроводного покрытия из алюминия к основному металлу - коррозионностойкой стали затрудняет широкое внедрение данной посуды. Выполнение теплопроводного покрытия из алюминия как на дне, так и на стенках посуды из коррозионностойкой стали не исключает пригорания пищи, так как теплопроводный слой из алюминия имеет молекулярный контакт с соответствующими поверхностями дна и стенок из коррозионностойкой стали. Это исключает создание равномерного теплового поля от источника нагрева, расположенного у наружной донной стороны посуды (наиболее нагретая зона) к периферии донной и боковой частей корпуса, а значит и равномерный объемный нагрев пищи и его сохранение (при отсутствии эффективной теплоизоляции крышки и корпуса). Кроме того, известная посуда не предназначена для хранения приготовленной пищи.

Наиболее близкой к изобретению является посуда для тепловой обработки пищевых продуктов (см. А.С. СССР 1729467, МКИ кл. А 47 J 27/00, БИ №16, 1992), содержащая объемообразующие элементы - корпус и крышку, изготовленные из коррозионностойкой стали марки 12Х18Н10Т толщиной 0,8-1,2 мм. На дно корпуса и прилегающую к нему стенку нанесено покрытие из теплопроводного металла (алюминиевый сплав марки АДО или медь Ml), а между корпусом и теплопроводным покрытием размещены секторные вкладыши из теплопроводного металла (алюминиевые сплавы марки АДО или АМЦ, медь М1, латунь Л90) и технологическое кольцо для упрочнения корпуса.

Однако большая технологическая сложность изготовления и большой вес данной посуды (из-за значительного объема секторных вкладышей) приводит к ее удорожанию, а также затрудняет широкое ее внедрение в производство. При этом конструкция посуды сложна и служит лишь для нагревания при приготовлении пищевых продуктов. При этом отсутствие в данной конструкции посуды эффективной теплоизоляции крышки и корпуса не обеспечивает равномерный объемный нагрев пищи и его сохранение. Кроме того, известная посуда не предназначена для хранения приготовленной пищи.

Задача изобретения - упрощение конструкции и повышение технологичности изготовления посуды, обеспечение равномерного объемного нагрева пищи и его сохранения, а также возможность хранения ранее приготовленного пищевого продукта.

Задача изобретения достигается тем, что в посуде для тепловой обработки пищевых продуктов, содержащей объемообразующие элементы - корпус, крышку из коррозионностойкой стали и теплоизолированные вкладыши, корпус и крышка соответственно выполнены в виде композитной конструкции переменного сечения, в которой пространство между двумя формообразующими элементами из нержавеющей стали заполнено теплопроводным высокопористым проницаемым ячеистым материалом (далее - ВПЯМ-материал), при этом ВПЯМ-материал, расположенный между двумя формообразующими элементами в области наиболее нагретой зоны донной части корпуса, имеет пористость и сечение, а ВПЯМ-материал, расположенный между двумя формообразующими элементами в периферийной и боковой частях корпуса, а также крышки, имеет меньшие пористость и сечение, кроме того, ВПЯМ-материал, расположенный между двумя формообразующими элементами крышки, вакууммирован постоянно, а ВПЯМ-материал, расположенный между двумя формообразующими элементами корпуса, вакууммируется периодически через ниппель, установленный на корпусе.

Проведенный патентный поиск показал, что на дату подачи заявки на изобретение не известна конструкция посуды для тепловой обработки пищевых продуктов с указанными отличительными признаками.

Дополнительно сущность изобретения поясняется чертежом, где схематично представлен общий вид (в сечении) посуды для тепловой обработки пищевых продуктов.

Посуда для тепловой обработки пищевых продуктов содержит объемообразующие элементы - корпус 1, крышку 2, рукоятку крышки 3, теплоизолированные вкладыши 4 и 5 соответственно корпуса 1 и крышки 2, а также ниппель 6.

Корпус 1 состоит из двух формообразующих элементов: наружного элемента корпуса 1.1 и внутреннего элемента корпуса 1.2, изготовленных из коррозионностойкой стали марки 12Х18Н10Т толщиной 0,8 мм, при этом часть внутренней поверхности (донная, периферийная зона донной части корпуса и часть боковой части корпуса) или вся внутренняя поверхность внутреннего элемента корпуса 1.2 плакированы тефлоновым покрытием 1.3.

Крышка 2 состоит из двух формообразующих элементов: наружного элемента крышки 2.1 и внутреннего элемента крышки 2.2, изготовленных из коррозионностойкой стали марки 12Х18Н10Т толщиной 0,8 мм, при этом развитая поверхность внутреннего элемента крышки 2.2, контактирующая с внутренней поверхностью внутреннего элемента корпуса 1.2, снабжена упругоэластичной герметизирующей кольцевой прокладкой 2.3 из тефлона, обеспечивающей герметизм рабочего объема посуды при его вакууммировании.

Рукоятка крышки 3 включает в себя клапанную систему (не показана), обеспечивающую (при необходимости) при подключении ручного вакуум-насоса (не показан) создание отрицательного давления в рабочем объеме посуды.

Теплоизолированный вкладыш 4 корпуса 1 и теплоизолированный вкладыш 5 крышки 2 выполнены в виде элементов композитной конструкции переменного сечения, введенных в пространство между двойными формообразующими элементами соответственно корпуса 1 и крышки 2. Вкладыши 4 и 5 выполнены из теплопроводного высокопористого проницаемого ячеистого медьсодержащего материала (далее - ВПЯМ-материал), имеющего сквозные поры переменного сечения.

При этом ВПЯМ-материал, расположенный между двумя формообразующими элементами 1.1 и 1.2 в области наиболее нагретой зоны донной части корпуса 1, имеет пористость и сечение, а значит и меньшие теплопроводность и теплопередачу, что снижает наряду с имеющимся на донной и боковой частях внутренней поверхности элемента корпуса 1.2 тефлоновым покрытием 1.3 вероятность пригорания приготавливаемого продукта.

ВПЯМ-материал, расположенный между двумя формообразующими элементами 1.1 и 1.24 в периферийной зоне донной части корпуса и боковой части корпуса 1, имеет меньшие пористость и сечение, а значит и большую теплопроводность, что способствует лучшей теплопередаче и быстрому нагреву внутреннего объема посуды от периферийной и боковой частей корпуса 1.

В то же время ВПЯМ-материал, расположенный между двумя формообразующими элементами 2.1 и 2.2 крышки 2, вакууммирован постоянно, что позволяет резко увеличить тепловое сопротивление крышки 2 с уменьшением через нее теплопередачи в окружающую среду. Этим дополнительно обеспечиваются быстрый нагрев внутреннего объема посуды при приготовлении пищи, а при ее хранении - лучшие условия "термостатирования".

Также по мере необходимости для обеспечения лучших условий "термостатирования" при хранении ранее приготовленного пищевого продукта ВПЯМ-материал, расположенный между двумя формообразующими элементами 1.1 и 1.2 корпуса 1, вакууммируется через ниппель 6 для откачки воздуха с помощью ручного вакуум-насоса.

Посуда для тепловой обработки пищевых продуктов изготавливается следующим образом.

Корпус 1 посуды изготавливают из штампованных деталей - двух формообразующих элементов: наружного элемента корпуса 1.1 и внутреннего элемента корпуса 1.2, сопряжение которых по зоне их соединения формирует внутренний объем переменного сечения, имеющего в донной части корпуса 1 сечение максимального размера, а от периферийной зоны донной части корпуса к боковой части корпуса 1- сечение убывающего размера.

Перед сборкой формообразующих элементов первоначально на внутреннюю поверхность внутреннего элемента корпуса 1.2 укладывают лист из ВПЯМ-материала исходного постоянного сечения. Затем на них укладывают наружный элемент корпуса 1.1 и полученный композитный "пакет" сдавливают, обеспечивая деформирование ВПЯМ-материала в объеме полости, сформированной наружным элементом корпуса 1.1 и внутренним элементом корпуса 1.2 с созданием теплоизолированного вкладыша 4. При этом в области донной части корпуса 1 менее деформированный ВПЯМ-материал имеет пористость и сечение, а более деформированный при сдавливании ВПЯМ-материал, расположенный в периферийной зоне донной части корпуса и боковой части корпуса 1, имеет меньшие пористость и сечение. После этого избыточный ВПЯМ-материал отсекают, а формообразующие элементы: наружный элемент корпуса 1.1 и внутренний элемент корпуса 1.2 в зоне их сопряжения (по контуру) соединяют сваркой. Ниппель 6, имеющий функции как обеспечения сообщения теплоизолированного вкладыша 4 с внешней средой, так и обеспечения вакуума (при необходимости "термостатирования" приготовленного пищевого продукта), присоединен сваркой к наружному элементу корпуса 1.1.

Крышку 2 посуды также изготавливают из штампованных деталей - двух формообразующих элементов: наружного элемента крышки 2.1 и внутреннего элемента крышки 2.2, сопряжение которых по зоне их соединения формирует внутренний объем переменного сечения.

Перед сборкой формообразующих элементов первоначально на внутреннюю поверхность наружного элемента крышки 2.1 укладывают лист из ВПЯМ-материала исходного постоянного сечения. Затем на них укладывают внутренней поверхностью внутренний элемент крышки 2.2 и полученный композитный "пакет" сдавливают, обеспечивая деформирование ВПЯМ-материала в объеме полости, сформированной наружным элементом крышки 2.1 и внутренним элементом крышки 2.2 с созданием теплоизолированного вкладыша 5. При этом в центральной части крышки 2 менее деформированный ВПЯМ-материал имеет пористость и сечение, а более деформированный при сдавливании ВПЯМ-материал, расположенный по периферии, имеет меньшие пористость и сечение. Избыточный ВПЯМ-материал отсекают, а формообразующие элементы: наружный элемент крышки 2.1 и внутренний элемент крышки 2.2 в зоне их сопряжения (по контуру) соединяют сваркой.

В центре крышки 2 выполняют центральное сквозное отверстие, проникающее через наружный элемент крышки 2.1, теплоизолированный вкладыш 5 и внутренний элемент крышки 2.2, проводят через него стержень рукоятки крышки 3 со встроенным ниппелем клапанной системы, сообщающейся с рабочим объемом посуды, обеспечивающей при необходимости создание в ней отрицательного давления. Затем после вакууммирования сформированной полости с теплоизолированным вкладышем 5 осуществляют герметичное соединение сваркой фланца рукоятки крышки 3 с наружным элементом крышки 2.1 и стержня рукоятки с внутренним элементом крышки 2.2.

После этого на развитую поверхность внутреннего элемента крышки 2.2, контактирующую с внутренней поверхностью внутреннего элемента корпуса 1.2, устанавливают и фиксируют термоплакированием упругоэластичную герметизирующую прокладку 2.3 из тефлона.

Предложенная конструкция посуды для тепловой обработки пищевых продуктов проста в изготовлении, не требует привлечения при ее изготовлении сложных технологических процессов и наличия сложного и дефицитного оборудования. По назначению посуда может быть выполнена в различных вариантах исполнения: кастрюли, сковороды, жаровни, соковарки, чайники, кофейники и пр.

Исходя из вышеприведенных конструктивных особенностей посуды, элементы, ее составляющие, положительно влияют на динамику теплопередачи в зависимости от реализации процессов приготовления пищи или ее хранения после приготовления, обеспечивая равномерное и управляемое направление и рассеивание потока тепловой энергии от источника энергии к поверхности контакта посуды с продуктом, снижая вероятность пригорания пищи, а также обеспечивая равномерность объемного нагрева пищи. При этом обеспечивается и возможность ее хранения после приготовления за счет реализации (простыми в исполнении конструктивными элементами посуды) эффектов "аккумулирования тепла" и "термостатирования".

Конструкция посуды при незначительной доработке, не затрагивающей существа заявленного технического решения, может быть использована в устройствах для дезинфекции и стерилизации медицинских инструментов (после их предстерилизационной обработки).

Посуда для тепловой обработки пищевых продуктов относится к области удовлетворения жизненных потребностей, конкретно к бытовым приборам. Данный вариант изготовления посуды приводит к упрощению ее конструкции, обеспечению равномерного объемного нагрева пищи, а также к возможности хранения ранее приготовленного пищевого продукта. Посуда для тепловой обработки пищевых продуктов содержит объемообразующие элементы - корпус и крышку из коррозионностойкой стали и теплоизолированные вкладыши. Корпус и крышка соответственно выполнены в виде композитной конструкции переменного сечения, в которой пространство между двумя формообразующими элементами из нержавеющей стали заполнено теплопроводным высокопористым проницаемым ячеистым материалом (ВПЯМ-материал). ВПЯМ-материал, расположенный между двумя формообразующими элементами в области наиболее нагретой зоны донной части корпуса, имеет пористость и сечение, а ВПЯМ-материал, расположенный между двумя формообразующими элементами в периферийной и боковой частях корпуса, а также в периферийной части крышки, имеет меньшие пористость и сечение. ВПЯМ-материал, расположенный между двумя формообразующими элементами крышки, вакуумирован постоянно, а ВПЯМ-материал, расположенный между двумя формообразующими элементами корпуса, вакуумируется периодически через ниппель, установленный на корпусе. 1 ил.

Посуда для тепловой обработки пищевых продуктов, содержащая объемообразующие элементы - корпус и крышку из коррозионностойкой стали и теплоизолированные вкладыши, отличающаяся тем, что корпус и крышка, соответственно, выполнены в виде композитной конструкции переменного сечения, в которой пространство между двумя формообразующими элементами из нержавеющей стали заполнено теплопроводным высокопористым проницаемым ячеистым материалом (ВПЯМ-материал), при этом ВПЯМ-материал, расположенный между двумя формообразующими элементами в области наиболее нагретой зоны донной части корпуса, имеет пористость и сечение, а ВПЯМ-материал, расположенный между двумя формообразующими элементами в периферийной и боковой частях корпуса, а также в периферийной части крышки, имеет меньшие пористость и сечение, кроме того, ВПЯМ-материал, расположенный между двумя формообразующими элементами крышки, вакуумирован постоянно, а ВПЯМ-материал, расположенный между двумя формообразующими элементами корпуса, вакуумируется периодически через ниппель, установленный на корпусе.