АППАРАТ ДЛЯ ИЗГОТОВЛЕНИЯ ПОПКОРНА С ИНДУКЦИОННЫМ НАГРЕВОМ Российский патент 2012 года по МПК A23L1/18 H05B6/12 

Изобретение относится к аппарату для изготовления попкорна, включающему корпус, емкость для нагрева подаваемой в емкость кукурузы и жира с образованием попкорна, установленную с возможностью поворота относительно корпуса для обеспечения ее опорожнения, и систему индукционного нагрева, содержащую индукционную обмотку для создания высокочастотного переменного магнитного поля.

Обычно аппараты для изготовления попкорна имеют корпус и установленную с возможностью поворота относительно корпуса кастрюле- или котлообразную емкость, в которой могут быть нагреты кукуруза и жир, а также, при необходимости, дополнительные ингредиенты с образованием попкорна. Для этого под дном емкости расположен в большинстве случаев изогнутый трубчатый нагревательный элемент резистивного нагрева. На нагревательный элемент может быть подан ток из сети для нагрева дна емкости и, тем самым, размещенных в емкости, необходимых для изготовления попкорна ингредиентов, и поддержания необходимой для изготовления попкорна температуры. Кроме того, эти аппараты имеют мешалку, с помощью которой содержимое емкости при нагреве можно перемешивать, чтобы обеспечивать более равномерный нагрев зерен кукурузы до того состояния, в котором они лопаются. Поскольку объем кукурузных зерен при лопании сильно увеличивается, в то время как их удельный вес значительно уменьшается, еще не лопнувшие зерна кукурузы остаются на дне емкости, в то время как готовый попкорн под воздействием мешалки в емкости транспортируется наверх. Когда емкость полна, попкорн надавливает на крышку емкости, которая до того момента предотвращала выскакивание зерен кукурузы из емкости, и падает вниз в приемную ванну, которая, как правило, расположена в теплоизолирующем пространстве корпуса. В то время как в меньших аппаратах для изготовления попкорна емкость подвешена с возможностью поворота в теплоизолирующем пространстве на верхней части корпуса, в больших аппаратах она, как правило, смонтирована с возможностью поворота на основании над приемной ванной. За счет этого, после изготовления попкорна емкость может быть повернута в положение опорожнения, в котором остаточный попкорн падает из емкости в приемную ванну, из которой он затем, при необходимости, может быть отобран. После того как емкость повернута обратно в свое рабочее положение, она готова для приема новой порции жира и кукурузы.

При изготовлении попкорна в емкости, выполненной с возможностью резистивного нагрева, потребляется относительно много энергии. С одной стороны, для равномерного нагрева кукурузы и жира емкость должна иметь относительно большую теплоемкость, так что она отдает много теплоты излучения в окружающую среду, которая (теплота) не может быть использована для нагрева ингредиентов. Кроме того, емкость должна нагреваться и в период времени между ее опорожнением и новым заполнением для предотвращения нежелательного охлаждения емкости перед приемом следующей порции, в результате чего также теряется много энергии.

По этой причине в патенте US 5,928,550 уже был предложен аппарат для изготовления попкорна вышеуказанного вида, который вместо резистивного нагрева имеет индукционный нагрев. Система индукционного нагрева этого аппарата для изготовления попкорна содержит генератор и индукционную обмотку для создания высокочастотного переменного магнитного поля. Генератор и индукционная обмотка расположены под поворотной емкостью в неподвижном по отношению к корпусу основании, которое возвышается над приемной ванной и выступает в теплоизолирующее пространство. Эта конструкция имеет несколько недостатков: во-первых, основание занимает относительно много места в теплоизолирующем пространстве, которое, собственно говоря, предусмотрено для приема попкорна, и, кроме того, затрудняет извлечение попкорна из приемной ванны, прежде всего того попкорна, который падает между круглым основанием и тыльной стороной корпуса. Во-вторых, для того чтобы обеспечить возможность поворота подвешенной на перекрытии теплоизолирующего пространства емкости из рабочего положения с обращенным вверх отверстием емкости более чем на 90 градусов в положение опорожнения с обращенным вниз отверстием емкости, требуется большое расстояние между верхней стороной основания и дном емкости. В свою очередь, это ведет к значительному ослаблению созданного индукционной обмоткой переменного магнитного поля до того, как оно достигнет подлежащего нагреву дна емкости. Это означает, что для нагрева дна емкости требуется относительно много времени и тока. Кроме того, при опорожнении попкорн падает на верхнюю сторону основания, откуда он должен быть тщательно удален, так как в противном случае он может пригорать от излучаемого вниз в рабочем положении дном емкости тепла. Не случайно, в емкости не размещено никаких электрических компонентов для того, чтобы она для очистки могла быть погружена в воду. Однако по этой причине трудно точно измерить температуру дна емкости и поддерживать ее в желаемом для изготовления попкорна узком диапазоне.

Исходя из этого, цель изобретения заключается в том, чтобы в аппарате для изготовления попкорна вышеуказанного вида предотвратить ослабления создаваемого индукционной обмоткой переменного магнитного поля вследствие чрезмерно большого расстояния между индукционной обмоткой и дном емкости.

Другая цель изобретения заключается в сокращении времени, необходимого для изготовления порции попкорна.

Кроме того, еще одна цель заключается в том, чтобы как можно более полно использовать место в теплоизолирующем пространстве для приема попкорна и облегчить извлечение попкорна из приемной ванны или же из теплоизолирующего пространства.

Кроме того, еще одна цель заключается в том, чтобы надежно предотвратить перегрев попкорна в емкости или вне емкости.

Согласно изобретению эти цели достигнуты за счет того, что индукционная обмотка расположена в промежуточном пространстве между внутренним и внешним дном емкости и способна поворачиваться вместе с емкостью, причем внутреннее дно состоит из ферромагнитного материала.

Благодаря тому, что индукционная обмотка расположена в промежуточном пространстве между внутренним дном и внешним дном емкости, а внутреннее дно состоит из ферромагнитного металла, который обладает высокой магнитной проницаемостью, в дне концентрируются линии магнитного поля, и в результате этого индуцируются очень сильные вихревые токи. Из-за относительно высокого электрического сопротивления вихревые токи приводят к очень быстрому нагреву дна. Кроме того, в ферромагнитных материалах при высоких частотах в результате несинхронной перемены полярности в магнитных доменах дополнительно вырабатывается тепло.

Кроме того, эксперименты с аппаратом для изготовления попкорна согласно изобретению показали, что по сравнению с обычным аппаратом для изготовления попкорна с резистивным нагревом порция попкорна может быть изготовлена с расходом энергии примерно на 30-35% меньше, при этом необходимое для изготовления время может быть сокращено примерно на 30-50%.

Необходимо отметить, что в аппаратах для изготовления попкорна с резистивным сопротивлением уже известно размещение нагревательных элементов резистивного нагрева в двойном дне емкости. Однако нагревательные элементы систем резистивного нагрева состоят из металла с высоким электрическим сопротивлением, например из никеля, чтобы при подаче тока обеспечивать сильный нагрев нагревательных элементов, в то время как ведущие от блока питания в корпусе аппарата для изготовления попкорна к нагревательным элементам подводящие провода изготовлены из меди или другого материала с очень малым электрическим сопротивлением, так что при подаче тока на нагревательные элементы они нагреваются лишь немного, и нагрев, тем самым, остается ограниченным нагревательными элементами. В отличие от этого, системы индукционного нагрева, наряду с блоком питания, содержат соединенный с индукционной обмоткой генератор высокой частоты или преобразователь частоты, который в связи с влиянием создаваемого индукционной обмоткой переменного магнитного поля на его электрические компоненты должен быть расположен на определенном расстоянии от индукционной обмотки, так что в аппаратах для изготовления попкорна он не может быть интегрирован в емкость вместе с индукционной обмоткой без значительного увеличения емкости. Однако, если генератор частоты или преобразователь частоты размещен стационарно в корпусе аппарата для изготовления попкорна и подводящими проводами соединен с индукционной обмоткой, вокруг каждого из подводящих проводов также создается переменное магнитное поле. Эти магнитные поля создают проблемы, так как в соседних металлических деталях корпуса они могут создавать вихревые токи, следствием которых являются нежелательный нагрев этих деталей и проблемы безопасности.

Однако было обнаружено, что этих проблем можно избежать, если стационарно размещенный в корпусе аппарата для изготовления попкорна генератор высокой частоты или преобразователь частоты согласно одному предпочтительному варианту осуществления изобретения двумя расположенными на малом расстоянии друг от друга подводящими проводами соединен с индукционной обмоткой, так как в этом случае создаваемые вокруг подводящих проводов высокочастотные переменные магнитные поля по существу компенсируются.

Для того чтобы предотвратить чрезмерный нагрев индукционной обмотки вследствие излучения дном вниз внутреннего тепла, индукционная обмотка целесообразным образом расположена на расстоянии от 10 до 30 мм под внутренним дном, при этом ее внешний диаметр целесообразным образом соответствует диаметру внутреннего дна. Предпочтительно, индукционная обмотка состоит по меньшей мере из одного проходящего в форме спирали провода, который установлен параллельно внутреннему дну на термостойком плоском основании. Для того чтобы предотвратить распространение переменного магнитного поля через основание вниз, на ее нижней стороне закреплены, предпочтительно, радиальные элементы прямой проводимости с высокой магнитной проницаемостью, которые, однако, в отличие от внутреннего дна, состоят из не проводящего ток материала, а целесообразным образом из феррита для противодействия индукции вихревых токов.

Служащее прежде всего для защиты от прикосновения к индукционной обмотке и подводящим проводам внешнее дно емкости целесообразным образом расположено на меньшем расстоянии под индукционной обмоткой и, предпочтительно, состоит из электрического изолятора с диа- или парамагнитными свойствами. Предпочтительно, используется температуростойкий синтетический или керамический материал, который выдерживает излучаемое внутренним дном вниз тепло и не нагревается в слабом, созданном под индукционной обмоткой рассеянном магнитном поле.

Для того чтобы предотвратить перегрев кукурузы, жира и попкорна в емкости вследствие перегрева внутреннего дна емкости, аппарат для изготовления попкорна согласно еще одному предпочтительному варианту осуществления изобретения имеет температурный датчик для измерения температуры внутреннего дна, который целесообразным образом находится в контакте с внутренним дном и расположен в промежуточном пространстве между внутренним и внешним дном.

Кроме того, аппарат для изготовления попкорна содержит устройства для управления или же регулировки подвода тока на индукционную обмотку и/или частоты подводимого на индукционную обмотку тока в зависимости от температуры внутреннего дна для поддержания его в пределах оптимального температурного диапазона.

В качестве меры, направленной на предотвращение чрезмерного нагрева индукционной обмотки и внешнего дна, может быть предусмотрено оснащение внешнего дна и/или расположенной между внешним и внутренним дном периферийной стенки емкости вентиляционными отверстиями. При необходимости, кроме того, может быть предусмотрена принудительная вентиляция промежуточного пространства между внешним и внутренним дном с помощью вентилятора с электрическим приводом.

Для того чтобы предотвратить дальнейший нагрев дна, хотя после опорожнения емкости в ней уже отсутствует попкорн, аппарат для изготовления попкорна, предпочтительно, содержит устройства для автоматического отключения подачи тока на индукционную обмотку, которые срабатывают или активируются, как только емкость поворачивается из горизонтального рабочего положения в наклонное положение для опорожнения, или перед поворотом разъединяется или деблокируется блокирующее устройство емкости. После активирования этих устройств необходимо целесообразным образом сначала вручную привести в действие выключатель, до того как станет возможным возобновление подачи тока на индукционную обмотку.

В малых аппаратах для изготовления попкорна, в которых емкость подвешена над приемной ванной в теплоизолирующем пространстве, мешалка, в целом, выступает сверху в емкость и приводится в действие через приводной вал от смонтированного над емкостью в верхней части корпуса электрического приводного двигателя. В отличие от этого, в больших аппаратах для изготовления попкорна с емкостью, смонтированной над приемной ванной на несущей опоре, мешалка приводится в действие приводным двигателем в несущей опоре через приводной вал, который выступает в емкость снизу через дно. В этом случае индукционная обмотка целесообразным образом имеет центральное отверстие для приводного вала. Для того чтобы предотвратить нагрев приводного вала переменным магнитным полем, приводной вал либо в этой области, а также между индукционной обмоткой и дном емкости, может состоять из не проводящего ток диа- или парамагнитного материала, либо, в качестве альтернативы, он может быть окружен там оболочкой из не проводящего ток ферромагнитного материала, такого как феррит.

Далее изобретение поясняется более подробно со ссылкой на два представленных на чертеже примера его осуществления. На чертежах показано:

на фиг.1: вид в перспективе меньшего аппарата для изготовления попкорна с индукционным нагревом;

на фиг.2: разобранный вид в перспективе служащей для изготовления попкорна нагреваемой емкости представленного на фиг.1 аппарата для изготовления попкорна;

на фиг.3: увеличенный вид нижней стороны индукционной обмотки;

на фиг.4: вид в разрезе частей большего аппарата для изготовления попкорна с индукционным нагревом.

Представленный на фиг.1 аппарат 2 для изготовления попкорна, как и большинство аппаратов для изготовления попкорна из кукурузных зерен, жира и, при необходимости, дополнительных ингредиентов, содержит прямоугольный корпус 4, окруженное корпусом 4 освещаемое и выполненное с возможностью нагрева теплоизолирующее пространство 6 с образующей дно теплоизолирующего пространства 6 приемной ванной (не видна) для приема готового попкорна, расположенную внутри теплоизолирующего пространства 6 нагреваемую емкость 8, в которой кукурузные зерна, жир и возможные дополнительные ингредиенты могут быть нагреты до лопания кукурузных зерен, а также приводимую в действие электродвигателем мешалку 10 для перемешивания ингредиентов в емкости 8.

Корпус 4 состоит по существу из четырех боковых стенок, которые по бокам окружают теплоизолирующее пространство 6 и полностью или частично остеклены, при этом по меньшей мере одна из боковых стенок может быть открыта для извлечения попкорна из теплоизолирующего пространства 6 или же приемной ванны, расположенной над теплоизолирующим пространством 6, образующей перекрытие теплоизолирующего пространства 6 верхней части 12 корпуса и расположенной под приемной ванной или же теплоизолирующим пространством 6 нижней части 14 корпуса.

В представленном на фиг.1 меньшем аппарате 2 для изготовления попкорна, нагреваемая имеющая форму кастрюли емкость 8 подвешена с возможностью поворота в верхней части теплоизолирующего пространства 6, при этом она с одной стороны посредством кронштейна 16 с поворотным шарниром 18 с горизонтальной поворотной осью 20 шарнирно соединена с верхней частью 12 корпуса, в то время как с диаметрально противоположной стороны она удерживается с возможностью расцепления с помощью кронштейна (не виден). Между этим кронштейном и емкостью 8 предусмотрено блокирующее устройство 22, с помощью которого емкость может удерживаться в показанном на фиг.1 горизонтальном рабочем положении, в котором закрытое крышкой 24 отверстие емкости 8 обращено вверх. После изготовления порции попкорна в емкости 8 блокировка с помощью деблокирующего рычага 26 может быть снята для поворота емкости 8 вокруг поворотной оси 20 в положение опорожнения, в котором отверстие емкости 8 обращено наклонно вниз, так что содержащийся в емкости 8 попкорн может быть выгружен в приемную ванну теплоизолирующего пространства 6. Крышка 24 емкости 8 в центре оснащена отверстием, через которое простирается приводной вал 28 мешалки 10. Верхний конец приводного вала 28 соединен с приводным электродвигателем (не виден) в верхней части 12 корпуса, в то время как свободный нижний конец приводного вала 28 оснащен гребнями или лопастями мешалки (не видны). Гребни или лопасти мешалки в горизонтальном положении емкости 8 выступают сверху внутрь емкости, так что находящиеся в емкости 8 кукурузные зерна во время нагревания могут перемещаться для обеспечения равномерного нагрева. Крышка 24 свободно лежит на верхнем краю емкости 8, так что она может быть приподнята попкорном в емкости 8, как только объем содержимого емкости вследствие увеличения объема при лопании кукурузных зерен превысит объем емкости 8. При повороте в наклонное положение опорожнения крышка 24 удерживается приводным валом, так что остаточный попкорн через отверстие может выпадать из емкости 8.

Для нагрева емкости 8 аппарат 2 для изготовления попкорна имеет систему индукционного нагрева, которая содержит размещенный стационарно в верхней части 12 корпуса преобразователь частоты (не виден) и выполненную с возможностью поворота вместе с емкостью 8 индукционную обмотку 30 (фиг.2), которая соединена с преобразователем частоты подводящими проводами 32.

Как это лучше всего показано на фиг.2, емкость 8 состоит по существу из более глубокой, имеющей форму кастрюли внешней емкости 34, более плоской, имеющей форму кастрюли внутренней емкости 36, а также смонтированной на опоре 38 плоской индукционной обмотки 30, которая расположена в промежуточном пространстве между плоским круглым дном 42 внешней емкости 34 и расположенным над ним плоским круглым дном 40 внутренней емкости 36 и является параллельной обоим днищам 40, 42. Кроме того, под дном 40 внутренней емкости 36 установлен температурный датчик 44 для измерения температуры дна 40.

Индукционная обмотка 30 содержит спирально намотанный проводник 46 из скрученной литцы медной проволоки, который расположен в плоскости обмотки на верхней стороне опоры 38 и покрыт термостойким изолирующим лаком. Как это лучше всего показано на фиг.2 и 3, опора 38 состоит из плоского диска 48 из термостойкой пластмассы, который для охлаждения спирального проводника 46 снабжен несколькими проймами 50. Для закрепления на внутренней емкости 36 диск 48 оснащен четырьмя радиально выступающими, насквозь просверленными крепежными выступами 51. Через отверстия в резьбовые отверстия 56 в выступах 57 внутренней емкости 36 могут быть ввинчены регулировочные винты 54 для установки индукционной обмотки 30 на желаемом расстоянии от дна 40 внутренней емкости 36. На нижней стороне диска 48, между проймами 50 расположены радиально направленные протяженные элементы 52 прямой проводимости из электрически не проводящего ток ферритного материала с высокой магнитной проницаемостью, которые фокусируют линии магнитного поля на нижней стороне опоры 38 между внешним периметром и центром опоры 38 и предотвращают распространение магнитного поля за пределы нижней стороны диска 48.

Проводник 46 простирается от расположенного на внешнем периметре опоры 38 или же расположенного в ее центре внешнего или же внутреннего конца индукционной обмотки 30 через отверстия 55, 56 опоры 38 до промежуточного пространства между опорой 38 и дном 42 внешней емкости 34, где концы проводника 46 соединены с подводящими проводами 32.

Подводящие провода 32 также состоят из скрученной медной проволоки и имеют такое же поперечное сечение, что и проводник 46. Они простираются сквозь гибкий шланг 58 из внешней емкости 34 до верхней части 12 корпуса, в которой их концы соединены с клеммами преобразователя частоты. Для того чтобы предотвратить нагрев шланга 58 созданным вокруг подводящих проводов 32 переменным магнитным полем, подводящие провода 32 проходят сквозь шланг 58 в тесном соседстве друг с другом, так что оба переменных магнитных поля по существу компенсируются. Кроме того, шланг 58 состоит либо из не проводящего ток температуростойкого синтетического материала, либо, в качестве альтернативы, из немагнитной высококачественной стали.

Внешняя емкость 34 содержит цилиндрическую стенную часть 60, на которой вблизи от верхнего края закреплены детали поворотного шарнира 18 и фиксирующего устройства 22, а также деблокирующий рычаг 26, так что последний пользователь может взяться, чтобы деблокировать емкость 8 и удерживать во время поворота. Закрепленное на нижнем торцевом конце стенной части 60 дно 42 состоит из не проводящего ток, пара- или диамагнитного материала, например керамики или температуростойкого синтетического материала, такого как поликарбонат. В дне 42 в нижнем краю стенной части 60 находятся вентиляционные отверстия 62, так что излучаемое вниз нагретым дном 40 внутренней емкости 36 тепло за счет циркуляции воздуха в промежуточном пространстве может быть из него отведено. В сочетании с измерением температуры дна 40 внутренней емкости 36 с помощью температурного датчика 44 и регулированием подвода тока на индукционную обмотку 30 в зависимости от измеренной температуры, благодаря этому перегрев индукционной обмотки 30 и обоих днищ 40, 42, а также жира и кукурузных зерен или же готового попкорна в емкости 8 может быть предотвращен, а температура дна 40 может поддерживаться в пределах оптимального узкого диапазона.

Внутренняя емкость 36, и, прежде всего, дно 40 внутренней емкости 36, состоит из магнитной высококачественной стали или другого ферромагнитного металла с высокой магнитной проницаемостью. С помощью регулировочных винтов 54 дно 40 может быть расположено на желаемом расстоянии примерно от 20 до 30 мм над индукционной обмоткой 30. Это расстояние обеспечивает, что дно 40, с одной стороны, хотя и далеко выступает в созданное индукционной обмоткой 30 переменное магнитное поле, с другой стороны, однако, предотвращается перегрев индукционной обмотки 30 излучаемым вниз дном 40 при нагревании емкости 8 теплом. Температурный датчик 44 представляет собой выполненный в виде ушка контактный датчик, который с помощью гайки (не показана) закрепляется на выступающем над нижней стороной дна 40 винте 64.

Нижняя часть 14 корпуса представленного на фиг.1 аппарата 2 для изготовления попкорна может содержать один или несколько нагревательных элементов (не показаны) служащей для нагрева теплоизолирующего пространства 6 системы резистивного нагрева, в то время как верхняя часть 12 корпуса, наряду с приводным электродвигателем для мешалки 10, содержит соединяемый с сетью переменного тока блок питания (не виден), преобразователь частоты для преобразования частоты переменного тока из сетевого тока в частоту примерно 50-60 Гц, а также блок управления (не виден) для управления индукционным нагревом путем включения и выключения подачи тока на индукционную обмотку 30.

Блок управления служит для подвода тока к индукционной обмотке 30 из преобразователя частоты, когда аппарат 2 для изготовления попкорна включается посредством приведения в действие выключателя на расположенной на задней стороне верхней части 12 корпуса панели управления (не видна) после загрузки во внутреннюю емкость 36 порции кукурузных зерен и жира. После включения преобразователь частоты вырабатывает переменный ток с частотой от 50 до 60 Гц, который по подводящим проводам 32 подается на индукционную обмотку 30, в результате чего индукционная обмотка 30 создает переменное магнитное поле с такой же частотой. Переменное магнитное поле индуцирует в дне 40 внутренней емкости 36 вихревые токи, за счет чего она очень быстро нагревается, тем более что она имеет лишь относительно небольшую толщину материала - менее чем 2-3 мм. Так как под индукционной обмоткой 30 отсутствует электрически проводящий материал, а сфокусированные там элементами прямой проводимости из феррита линии переменного магнитного поля проходят от внешнего края опоры 38 к ее центру, нагрев под индукционной обмоткой 30 отсутствует. Однако вследствие нагрева дна 40 вниз в промежуточное пространство излучается тепло, которое затем отводится циркулирующим через вентиляционные отверстия 62 воздухом.

Когда температура дна 40 поднимается выше заданной верхней пороговой величины более 250°С, предпочтительно около 210°С-220°С, и это повышение температуры регистрируется температурным датчиком 44 и передается на блок управления, последний на короткое время отключает подачу тока на индукционную обмотку 30 до тех пор, пока температура дна 40 снова не опустится ниже нижней пороговой величины менее 150°С, предпочтительно около 180°С-190°С. В этом температурном диапазоне дна 40 изготовление попкорна в емкости 8 происходит оптимально, так как в этом случае кукурузные зерна нагреваются ни слишком медленно, ни слишком быстро. Температурный датчик 44 соединен с блоком управления сигнальными проводами 66, которые вместе с подводящими проводами 32 простираются сквозь шланг 58.

Как это лучше всего показано на фиг.2, поблизости от закрепленной на стенной части 60 внешней емкости 34 детали блокирующего устройства 22, на кронштейне корпуса 4 установлен выключатель 68. Выключатель 68 может быть выполнен, например, как контактный, магнитный выключатель или как датчик приближения объекта и прерывает подачу тока на индукционную обмотку 30, когда пользователем приводится в действие деблокирующий рычаг 26 для того, чтобы деблокировать блокирующее устройство 22 для поворота емкости. Тем самым обеспечивается, что ток на индукционную обмотку 30 подается только тогда, когда емкость 8 находится в своем показанном на фиг.1 рабочем положении. Выключатель 68 соединен с блоком управления таким образом, что возобновление подачи тока на индукционную обмотку 30 возможно только после повторного приведения в действие выключателя на панели управления.

В больших аппаратах для изготовления попкорна поворотная емкость 8 не подвешена на верхней части 12 корпуса как в вышеописанном аппарате 2 для изготовления попкорна. Как показано на фиг.4, емкость вместо этого установлена на несущем основании 70, которое выступает над приемной ванной (на фиг.4 не показана) аппарата для изготовления попкорна. Емкость 8 выполнена с возможностью поворота вокруг расположенной под емкостью 8 и сбоку от несущего основания 70 горизонтальной поворотной оси 72. Емкость 8 также состоит из внутренней и внешней емкости 74 или же 76, которые отделены друг от друга промежуточным пространством 78. Внутренняя емкость 76, как и внутренняя емкость 36 на фиг.2, имеет тонкое дно 80 из ферромагнитного металла с высокой магнитной проницаемостью, в то время как дно 82 внешней емкости 76 состоит из термостойкого не проводящего ток диа- или парамагнитного материала.

Сверху емкость 8 закрыта неподвижной крышкой 84. С одной стороны емкость 8 имеет расположенное немного ниже крышки 84 выпускное отверстие 86, которое закрыто откидной крышкой 88. Крышка 88 удерживается в своем положении противовесами 90 до тех пор, пока давлением образованного в емкости 8 попкорна не будет откинута вверх в открытое положение, когда емкость 8 будет заполнена попкорном. Тогда, часть попкорна может выходить через выпускное отверстие 86 в приемную ванну, которая, как в представленном на фиг.1 аппарате для изготовления попкорна, расположена в теплоизолирующем пространстве.

Мешалка 92 показанной на фиг.4 емкости 8 содержит расположенный под емкостью 8 в несущем основании 70 приводной электродвигатель 94 и состоящий из двух частей приводной вал, вертикальная нижняя часть 96 которого установлена с возможностью вращения в несущем основании 70, в то время как верхняя часть 98 установлена в проходящей сквозь днища 80, 82 емкости 8 опорной втулке 100 и выполнена с возможностью поворота вместе с емкостью 8. Обе части 96, 98 у 102 соединены муфтой, которая при повороте емкости 8 автоматически включается и выключается. Мешалка 92 содержит несколько радиальных гребенок или лопастей 104, которые вблизи от дна 80 внутренней емкости 74 или же на большем расстоянии от дна 80 выступают над выполненным с возможностью вращения колпачком 106. Колпачок 106 с помощью шплинта 108 соединен с верхней частью 98 приводного вала и окружает выступающую в емкость 8 опорную втулку 100.

Необходимый для изготовления попкорна жир подается здесь в жидком виде в емкость 8 через трубку 110 для подачи жира.

Система индукционного нагрева содержит расположенный внутри несущего основания 70, соединенный с блоком питания (не показан) преобразователь 112 частоты и расположенную на основании 114 в промежуточном пространстве 78 между днищами 80, 82 внутренней и внешней емкостей 74, 76 и выполненную с возможностью поворота вместе с емкостью 8 индукционную обмотку 116. Как и в представленном на фиг.1 и 2 аппарате, преобразователь 112 частоты соединен с индукционной обмоткой 116 подводящими проводами 118, которые после выхода из несущего основания 70 проходят через гибкий шланг 120 к внешней стороне внешней емкости 76, а оттуда - в промежуточное пространство 78.

Индукционная обмотка 116 и основание 114 имеют по существу такую же конфигурацию, как и те, что показаны на фиг.2, за исключением того, что основание 114 и индукционная обмотка 116 окружают центральное отверстие. В отверстии на основании 114 установлено крепежное кольцо 122, которое на расстоянии под дном 80 внутренней емкости 74 надвинуто на опорную втулку 100 и без возможности поворота соединено с опорной втулкой 100, так что выполненная с возможностью вращения верхняя часть 98 приводного вала аксиально простирается в опорной втулке 100 через основание 114 и индукционную обмотку 116. Крепежное кольцо 122 может, как элементы 124 прямой проводимости на нижней стороне основания 114, состоять из ферритного материала, за счет чего предотвращается распространение линий переменного магнитного поля до опорной втулки 100 и приводного вала, чтобы предотвратить нагрев опорной втулки 100 и верхней части 98 приводного вала. В качестве альтернативы, опорная втулка 100 и верхняя часть 98 приводного вала могут тоже состоять из не проводящего ток диа- или парамагнитного материала, например из синтетического материала, так что они в проходящем через отверстие переменном магнитном поле не нагреваются.

Для того чтобы предотвратить нагрев основания 114 и индукционной обмотки 116 излучаемым вниз дном 80 теплом, в промежуточном пространстве 78 расположен вентилятор 125, который всасывает воздух снизу через отверстие в промежуточное пространство 78 и обдувает нижнюю сторону основания 114. Оттуда воздух проходит вдоль нижней стороны основания 114 к вентиляционным отверстиям 126 на противоположной стороне внешней емкости 76. Для охлаждения преобразователя 112 частоты в несущем основании 70 также находится вентилятор 128.

Как и в изображенной на фиг.2 емкости 8, температура дна 80 измеряется с помощью температурного датчика (не показан), и в зависимости от измеренной температуры контролируется подача тока на индукционную обмотку 116. Когда емкость 8 поворачивается, отключается и подача тока.

Изобретение предназначено для использования в пищевой промышленности при производстве попкорна. Аппарат для изготовления попкорна содержит корпус, емкость для нагрева подаваемой в емкость кукурузы и жира с образованием попкорна и систему индукционного нагрева. Для обеспечения опорожнения емкости она установлена с возможностью поворота относительно корпуса. Система индукционного нагрева содержит расположенную в промежуточном пространстве между внутренним и внешним дном емкости индукционную обмотку для создания высокочастотного переменного магнитного поля. При этом индукционная обмотка выполнена с возможностью поворота вместе с емкостью. Внутреннее дно состоит из ферромагнитного материала. Изобретение обеспечивает сокращение времени, необходимого для изготовления порции попкорна, предотвращение его перегрева в емкости или вне емкости, уменьшение расхода электроэнергии. 18 з.п. ф-лы, 4 ил.

1. Аппарат для изготовления попкорна, включающий корпус, емкость для нагрева подаваемой в емкость кукурузы и жира с образованием попкорна, установленную с возможностью поворота относительно корпуса для обеспечения ее опорожнения, и систему индукционного нагрева, содержащую индукционную обмотку для создания высокочастотного переменного магнитного поля, расположенную в промежуточном пространстве между внутренним и внешним дном емкости и поворачиваемую вместе с емкостью, причем внутреннее дно состоит из ферромагнитного материала.

2. Аппарат по п.1, отличающийся тем, что система индукционного нагрева содержит генератор высокой частоты или преобразователь (112) частоты, который неподвижно размещен в корпусе (4) аппарата (2) для изготовления попкорна.

3. Аппарат по п.2, отличающийся тем, что генератор высокой частоты или преобразователь (112) частоты соединен с индукционной обмоткой (30; 116) двумя проложенными на малом расстоянии друг от друга подводящими проводами (32; 118).

4. Аппарат по п.3, отличающийся тем, что подводящие провода (32; 118) проложены между емкостью (8) и корпусом (4) и/или внутри корпуса (4) на малом расстоянии друг от друга.

5. Аппарат по п.4, отличающийся тем, что подводящие провода (32; 118) между емкостью (8) и корпусом (4) проходят сквозь гибкий шланг (58; 120) из диа- или парамагнитного материала.

6. Аппарат по п.1, отличающийся тем, что индукционная обмотка (30; 116) расположена на расстоянии в 10-30 мм под внутренним дном (40; 80) емкости (8).

7. Аппарат по п.1, отличающийся тем, что индукционная обмотка (30; 116) расположена на плоской дискообразной опоре (38; 114).

8. Аппарат по п.7, отличающийся тем, что он содержит радиальные элементы (52; 124) прямой проводимости на нижней стороне опоры (38; 114).

9. Аппарат по п.1, отличающийся тем, что он содержит температурный датчик (44) для измерения температуры внутреннего дна (40; 80).

10. Аппарат по п.9, отличающийся тем, что температурный датчик (44) находится в контакте с внутренним дном (40; 80).

11. Аппарат п.1, отличающийся тем, что он содержит устройства для регулировки подачи тока на индукционную обмотку (30; 116) или частоты подводимого на индукционную обмотку (30; 116) тока в зависимости от температуры внутреннего дна (40; 80).

12. Аппарат по п.1, отличающийся тем, что внешнее дно (42; 82) состоит из не проводящего ток температуростойкого материала.

13. Аппарат по п.1, отличающийся тем, что внешнее дно (42; 82) и/или внешняя стенка емкости (8) оснащены вентиляционными отверстиями (62; 126).

14. Аппарат по п.1, отличающийся тем, что он содержит устройства (124) для принудительной вентиляции промежуточного пространства (78) между внутренним и внешним дном (40, 42; 80, 82).

15. Аппарат по п.1, отличающийся тем, что он содержит устройства (68) для отключения подачи тока на индукционную обмотку (30; 116) при повороте емкости (8) из горизонтального рабочего положения в наклонное положение опорожнения.

16. Аппарат по п.15, отличающийся тем, что после активации устройств (68), перед тем, как станет возможным возобновление подачи тока на индукционную обмотку (30; 116), должен быть приведен в действие выключатель.

17. Аппарат по п.1, отличающийся тем, что он содержит мешалку (92) с выступающим снизу в емкость (8) приводным валом (96, 98), который простирается через центральное отверстие индукционной обмотки (116).

18. Аппарат по п.17, отличающийся тем, что приводной вал (96, 98) по меньшей мере в области индукционной обмотки (116) состоит из не проводящего ток диа- или парамагнитного материала.

19. Аппарат по п.17, отличающийся тем, что приводной вал (96, 98) по меньшей мере в области индукционной обмотки (116) окружен гильзой (122) из не проводящего ток ферромагнитного материала.