СПОСОБ РАБОТЫ УГОЛЬНОГО ГРИЛЯ Российский патент 2023 года по МПК A47J37/00 

Изобретение относится к области тепловой обработки пищевых продуктов, а именно к способу работы угольного гриля с точным определением температуры решетки с пищей, а также выбором режимов работы для индивидуального приготовления блюд.

Еда, приготовленная посредством использования гриля, отличается особым вкусом и аппетитной внешней картинкой. В настоящее время широко известны электрические, газовые и угольные грили. Существенным недостатком электрического гриля является его зависимость от источника питания, повышенное энергопотребление, а также вероятность перебоев с напряжением. Существенным недостатком газового гриля является долгий разогрев до необходимой температуры, а также вероятность утечки газа из баллона, который, ко всему прочему, надо периодически пополнять.

В то же время угольный гриль обеспечивает более быстрый разогрев жаровни до необходимой температуры, а также является более контролируемым вариантом гриля с точки зрения безопасности использования.

Главным недостатком известных угольных и газовых грилей является либо отсутствие датчиков температуры в камерах жаровни, что не позволяет оценить и скорректировать процесс приготовления пищи, либо использование датчиков температуры механического типа, устанавливаемых на крышке верхней камеры жаровни, что приводит к неточности обратной связи и искажению сведений о действительной температуре под приготавливаемой пищей, то есть в нижней камере жаровни с углями. Особенно это актуально при постоянном открывании крышки жаровни с целью проверки степени готовности пищи. В таком случае воздух вокруг датчика температуры быстро охлаждается, что приводит к сильной разнице температур в верхней и нижней камере жаровни. Такая разница может достигать величины 20-90°С.

Известен способ работы угольного гриля (международная заявка №2022060796, опубликовано 24.03.2022 г.), принятый за наиболее близкий аналог к заявляемому решению, согласно которому в нижнюю камеру жаровни угольного гриля загружают угли, на панели управления задают температуру приготовления в верхней камере жаровни угольного гриля, с помощью датчика температуры, установленного внутри верхней камеры для приготовления пищи, измеряют температуру в верхней камере жаровни и передают данные на контроллер, связанный с панелью управления, далее с помощью контроллера регулируют скорость вентилятора, направляющего воздух в нижнюю камеру жаровни, для поддержания выставленной температуры в верхней камере жаровни.

Указанное решение позволяет в автоматическом режиме отслеживать отклонения от желаемой температуры, что обеспечивает необходимый температурный режим в течение всего времени приготовления пищи и в целом уменьшает трудоемкость процесса готовки.

Однако данное решение предполагает выставление только одной конкретной температуры приготовления пищи, которая и будет поддерживаться. При этом датчик температуры измеряет температуру окружающего воздуха в верхней камере жаровни, которая отличается от фактической температуры решетки с расположенной на ней пищей и от температуры в нижней камере жаровни с углями. Такое искажение данных может привести к неверной оценке процесса приготовления с последующими неверными действиями по корректировке температурного режима. Кроме того, такой способ не предусматривает температурно-временные режимы работы для приготовления, например, сложных блюд, предполагающих разные температуры и разное время на разных стадиях приготовления. Все это свидетельствует об ограниченных функциональных возможностях, обеспечиваемых таким угольным грилем.

Способ работы угольного гриля с использованием контроллера для контроля температуры в верхней камере жаровни с продуктами рассмотрен также в патенте РФ №2776407 (опубликовано 19.07.2022 г.), патенте Китая №114451430 (опубликовано 10.05.2022 г.), заявке США №2022087475 (опубликовано 24.03.2022 г.), международной заявке №2018035941 (опубликовано 01.03.2018 г.).

Технической задачей изобретения является создание способа работы угольного гриля, позволяющего повысить качество приготовления пищи и обеспечить выбор температурных режимов для индивидуального подхода к приготовлению блюд.

Техническим результатом изобретения является повышение точности определения температуры горения угля в нижней камере жаровни с углями за счет одновременного получения реальных данных о температуре решетки расположенной в верхней камере жаровни угольного гриля на границе с нижней камерой жаровни, и температуре в нижней камере жаровни а также проведения своевременной регулировки температуры горения угля в нижней камере жаровни.

Технический результат достигается при использовании способа работы угольного гриля, заключающегося в том, что:

- в нижнюю камеру жаровни угольного гриля загружают угли;

- датчик температуры устанавливают на заднюю стенку жаровни непосредственно под решеткой для размещения пищи, расположенной в верхней камерой жаровни на границе с нижней камерой жаровни с углями;

- на панели управления выбирают один из режимов управления температурой нижней камеры жаровни с углем;

- с помощью контроллера, связанного с панелью управления, управляют скоростью подачи воздуха в нижнюю камеру жаровни с углями для одновременного обеспечения заданной температуры в нижней камере жаровни с углями и температуры решетки в верхней камере жаровни.

В частном случае, выбирают ручной режим управления, когда вручную регулируют скорость подачи воздуха в нижнюю камеру жаровня угольного гриля с углями для одновременного обеспечения заданной температуры в нижней камере жаровни с углями и температуры решетки в верхней камере жаровни.

В частном случае, выбирают автоматический режим управления, когда на панели управления задают температуру приготовления пищи, расположенной на решетке в верхней камере жаровни угольного гриля, далее с помощью контроллера, связанного с панелью управления, управляют скоростью подачи воздуха в нижнюю камеру жаровни угольного гриля с углями для одновременного обеспечения заданной температуры в нижней камере жаровни с углями и температуры решетки в верхней камере жаровни.

В частном случае, выбирают автоматический режим управления с четырьмя температурно-временными таймерами, при этом для каждого таймера задают температуру приготовления пищи, расположенной на решетке в верхней камере жаровни угольного гриля, и время работы таймера, далее с помощью контроллера, связанного с панелью управления, управляют скоростью подачи воздуха в нижнюю камеру жаровни угольного гриля с углями в соответствии с работой каждого из четырех таймеров для одновременного обеспечения заданной температуры в нижней камере жаровни с углями и температуры решетки в верхней камере жаровни.

В частном случае, сначала выбирают ручной режим управления, а затем переходят на автоматический режим управления или автоматический режим управления с четырьмя температурно-временными таймерами.

Установка датчика температуры на задней стенке жаровни угольного гриля под решеткой для размещения пищи, расположенной на границе верхней камеры жаровни и нижней камеры жаровни с углями, позволяет получать реальные данные о температуре в верхней камере жаровни, совпадающей с температурой нижней камеры жаровни, которая как раз и подлежит регулировке с помощью контроллера за счет поддува воздухом.

Таким образом, обратная связь от датчика температуры получается максимально точной, что позволяет точно проводить регулировку процесса горения угля для обеспечения качественного процесса приготовления пищи. Данный факт исключает необходимость постоянного открывания крыши жаровни с целью проверки готовности блюда. Пользователю достаточно следовать инструкции по приготовлению пищи и выставить нужный температурный режим, а по истечении заданного времени извлечь готовое вкусное блюдо из жаровни, которое не пригорит и не испортится.

Разнообразие в выборе температурных режимов работы угольного гриля позволяет значительно расширить возможности его использования для приготовления любых продуктов, в том числе сложных капризных блюд с несколькими этапами приготовления. При этом, получается учесть все температурные и временные нюансы процесса приготовления и обеспечить требуемые вкусовые качества таких блюд. Кроме того, сам процесс готовки упрощается настолько, что с ним с первого раза сможет справиться даже пользователь без опыта пользования угольным грилем.

Выбор сначала ручного режима управления с последующим переходом на автоматический режим управления или автоматический режим управления с четырьмя температурно-временными таймерами позволяет предотвратить включение авторежимов при плохо зажженных углях в нижней камере жаровни и последующую некорректную работу этих авторежимов.

На фиг. 1 представлен вид спереди конструкции угольного гриля, реализующего заявляемый способ работы.

На фиг. 2 представлен вид сзади конструкция угольного гриля, реализующего заявляемый способ работы.

На фиг. 3 приведено изображение нижней камеры жаровни с датчиком температуры, установленным под решеткой, расположенной в верхней камере жаровни угольного гриля.

На фиг. 4 приведено изображение экрана при выборе автоматического режима режим управления с четырьмя температурно-временными таймерами.

Согласно фиг. 1 и фиг. 2 угольный гриль содержит стол 1 на колесах 2, в верхней части которого расположена жаровня 3.

Жаровня 3 закрытого типа имеет верхнюю камеру 4 для размещения в ней продуктов для приготовления и нижнюю камеру 5 для угля. Изготавливают жаровню 3 из стали толщиной 2 мм и сверху покрывают термостойкой эмалью.

В верхней камере 4 жаровни 3 имеется отверстие для установки решетки, на которой размещаются продукты для готовки.

Под нижней камерой 5 жаровни 3 размещен тепловой экран 6 из стали толщиной 2 мм, покрытой термостойкой эмалью.

К нижней поверхности теплового экрана 6 прикреплен мотор 7 (12 В, 30 Вт) с вентилятором для подачи воздуха, соединенный с разветвителем воздушного потока 8.

Указанный разветвитель воздушного потока 8 соединен с гибкими воздуховодными шлангами 9 из резины и пластика, которые через воздуховодные трубы 10 из материала жаровни 3 угольного гриля соединены с нижней камерой 5 для угля.

В зоне указанного разветвителя 8 и мотора 7 размещен контроллер управления (не показан), соединенный с мотором 7 для подачи воздуха в воздуховодные шланги 9.

В области теплового экрана 6 также размещена пластина крепления мотора 7 с зазором между ними в 20 мм. При этом в разветвителе воздушного потока 8 выполнено отверстие. Предусмотренные меры необходимы для охлаждения теплового экрана 6 при включенном моторе 7 и защиты мотора 7 от перегрева и плавления.

Стол 1 имеет боковую полку 11, на которой размещена панель управления 12, соединенная с указанным контроллером с помощью кабеля USB, miniUSB 13.

На задней стенке жаровни 3, на уровне решетки для размещения пищи, расположенной между верхней камерой 4 жаровни 3 и нижней камерой 5 жаровни 3 с углями, расположен датчик температуры 14, соединенный с указанным контроллером (фиг. 3). Указанный датчик 14 реализован в виде термопары К-типа.

Также на задней стенке жаровни 3 выполнены выходные воздушные отверстия 15 для выхода горячего воздуха из нижней камеры 5.

При этом на корпусе жаровни 3 выполнена ручка 16 для открывания верхней камеры 4 и установки решетки приготовляемой пищей.

Также конструкция гриля имеет аккумулятор 17 для работы установленной на нем электронной аппаратуры, что делает возможным использование угольного гриля без электросети 220 В (в лесу, в поле, на даче и т.д.)

Работает угольный гриль следующим образом.

Загружают угли в нижнюю камеру 5 жаровни 3. Далее выбирают один из температурных режимов работы нижней камеры 5 угольного гриля.

При выборе ручного режима управления «М» переходят в самостоятельный режим управления скоростью работы мотора 7 и подачи воздуха в воздуховодные шланги 9.

При этом посредством датчика температуры 14, информацию с которого ежесекундно передают на контроллер и далее на панель управления 12, отслеживают температуру непосредственно под решеткой с пищей, расположенной в верхней камере 4 жаровни 3 на границе с нижней камерой 5 жаровни 3. Для более быстрого розжига задают необходимое значение скорости работы мотора 7 на панели управления 12. Такое значение может быть выбрано вручную в диапазоне от 0 до 10. Из панели управления передают информацию в контроллер, посредством которого увеличивают скорость воздушного потока. Струи воздуха более интенсивно попадают на горящие угли, которые выделяют больше тепла, разогревая нижнюю камеру 5 жаровни 3. При превышении температуры свыше необходимой производят ожидание понижения температуры благодаря естественному охлаждению жаровни 3 гриля.

При достижении необходимой температуры открывают верхнюю камеру 4 жаровни 3 и устанавливают решетку с заготовками блюда. Далее выдерживают блюдо в жаровне 3 до готовности, продолжая в самостоятельном режиме управления отслеживать и регулировать температуру в верхней камере 4 жаровни 3.

Для минимизирования превышения заданной температуры, разработан алгоритм работы программного обеспечения таким образом, что постоянно измеряют прирост температуры, исходя из чего определяют необходимую скорость мотора для максимально точного приближения к температуре, заданной на панели управления. При этом алгоритмы автоматического поддува воздухом могут быть изменены контроллером при использовании угля разной влажности и при разных внешних температурных условиях.

При выборе автоматического режима управления «А» на панели управления 12 указывают необходимую температуру для приготовления пищи, которую передают на контроллер. С помощью датчика температуры 14 отслеживают температуру на уровне решетки с пищей, расположенной в верхней камере 4 жаровни 3 на границе с нижней камерой 5 жаровни 3. Посредством контроллера которого сравнивают фактическую температуру на уровне решетки с пищей в верхней камере 4 жаровни 3 с заданной. При уменьшении рабочей температуры в верхней камере 4 жаровни 3 ниже установленной посредством контроллера автоматически увеличивают скорость работы мотора 7 (от первой до 10-й), что приводит к более интенсивной подаче воздуха по воздуховодным шлангам 9 в нижнюю камеру 5 жаровни 3. При превышении температуры свыше необходимой производят ожидание понижения температуры благодаря естественному охлаждению жаровни 3 гриля.

При достижении необходимой температуры открывают верхнюю камеру 4 жаровни 3 и устанавливают решетку с заготовками блюда. Выдерживают блюдо в жаровне 3 до готовности.

При реализации режима управления «А» также используют алгоритмы работы программного обеспечения и контроллера для минимизирования превышения заданной температуры, указанные выше.

При выборе автоматического режима управления «At» с четырьмя температурно-временными таймерами на панели управления 12 задают желаемую температуру для каждого отрезка времени, что позволяет готовить разнообразную пищу в различных температурно-временных условиях. Данную информацию передают на контроллер. С помощью датчика температуры 14 отслеживают температуру под решеткой с пищей, расположенной в верхней камере 4 жаровни 3 на границе с нижней камерой 5 жаровни 3. Посредством контроллера для каждого отрезка времени из четырех сравнивают фактическую температуру на уровне решетки с пищей в верхней камере 4 жаровни 3 с заданной температурой. При уменьшении рабочей температуры в верхней камере 4 жаровни 3 ниже установленной посредством контроллера автоматически увеличивают скорость работы мотора 7 (от первой до 10-й), что приводит к более интенсивной подаче воздуха по воздуховодным шлангам 9 в нижнюю камеру 5 жаровни 3. При превышении температуры свыше необходимой производят ожидание понижения температуры благодаря естественному охлаждению жаровни 3 гриля.

По истечении первого временного промежутка переходят на реализацию параметров для второго временного промежутка. Указанным выше образом регулируют скорость подачи воздуха в нижнюю камеру 5 жаровни 3 до достижения соответствующей температуры. То же самое повторяют для третьего и четвертого временных промежутков.

При реализации режима управления «At» также используют алгоритмы работы программного обеспечения и контроллера для минимизирования превышения заданной температуры, указанные выше.

Ко всем прочему, возможен вариант работы угольного гриля, когда сначала выбирают ручной режим управления, а затем переходит на один из рассмотренных авторежимов.

Авторежимы «А» и «At» имеют три подрежима управления «Normal», «Fast» и «Turbo».

Подрежим «Normal» - сбалансированный подрежим работы, при котором осуществляют плавное достижение желаемой температуры в жаровне 3, что уменьшает вероятность превышения заданной температуры, способствует улучшению розжига угля, но при больших временных затратах. Указанный подрежим предназначен для использования сухого угля при температуре окружающей среды от 10°С.

Подрежим «Fast» - более агрессивный подрежим работы, при котором осуществляют достижение желаемой температуры в жаровне 3 быстрее. Указанный подрежим разработан для использования влажного угля или при температуре окружающей среды ниже 10°С.

Подрежим «Turbo» - более агрессивный подрежим работы, при котором осуществляют достижение желаемой температуры в жаровне еще быстрее. Разработан для использования сырого угля и максимального сокращения промежутка времени достижения желаемой температуры в жаровне 3 гриля.

Таким образом, заявляемый способ работы угольного гриля позволяет учитывать степень влажности угля, исходя из анализа скорости прироста температуры во время работы авторежимов посредством контроллера.

Также способ работы угольного гриля при авторежимах предусматривает выдачу сигнализации при возникновении огня в жаровне, например, от капающего на угли жира с приготовляемой пищи.

Пример 1.

В нижнюю камеру 5 жаровни 3 загружают угли. Для равномерного розжига уголь размещают в центре жаровни, сделав насыпь, но при этом не засыпая датчик температуры 14.

Далее на панели управления 12 выбирают ручной режим управления «М», включают обдув на 5-ой скорости и с помощью газовой горелки и баллона с газом поджигают уголь по левому и правому краю.

После достижения температуры в жаровне 3 более 90°С переходят в авторежим «А», на панели управления 12 задают желаемую температуру для приготовления пищи и запускают данный авторежим. При достижении заданной температуры во избежание резкого выключения обдува и разлета искр выключают авторежим «А», перемешивают уголь и повторно включают авторежим «А».

При использовании отсыревшего угля выбирают подрежим «Normal». Если он работает некрректно, то выбирают подрежимы «Fast» или «Turbo».

После того, как уголь будет полностью разожжен, его равномерно распределяют по дну нижней камеры 5 жаровни 3 над решеткой с пишей в верхней камере 4 жаровни 3. Затем переходят в авторежим «At», устанавливая необходимые таймеры на панели управления 12.

Если температуру в верхней камере 4 жаровни следует понизить в процессе приготовления для следующего таймера, то открывают крышку жаровни 3 и смачивают угли водой.

Пример 2.

В нижнюю камеру 5 жаровни 3 загружают угли, проводят процесс розжига и на панели управления 12 выбирают режим управления с четырьмя температурно-временными таймерами «At».

Изначально экран с таймерами имеет нулевые значения. Для установки таймеров переходят в раздел «Настройка таймеров» на панели управления 12.

С помощью кнопок +50, -50,+10, -10 устанавливают желаемую температуру каждого таймера, увеличивая или уменьшая значение температуры.

С помощью кнопок +5, -5,+1, -1 устанавливают желаемое время работы таймера, увеличивая или уменьшая значение времени.

На фиг. 4 показано, что угольный гриль будет работать в первом отрезке времени Т1 при температуре 300°С в течение 3 минут, на втором отрезке времени Т2 - при температуре 320°С в течение 2 минут, на третьем отрезке Т3 - при температуре 220°С в течение 6 минут, на четвертом отрезке Т4 - при температуре 200°С в течение 7 минут.

После запуска авторежима «At» температура в угольном гриле будет повышаться до заданного значения. При ее достижении прозвучит однократный звуковой сигнал, и заданное время Т1 начнет обратный отсчет. После того, как время первого таймера закончится, прозвучит два коротких сигнала.

Второй таймер автоматически активируется при достижении температуры в жаровне в интервале ±10°С от температуры, заданной для второго таймера, либо при работе мотора 7, который будет повышать температуру или будет находиться в режиме ожидания, пока жаровня остынет. Также второй таймер активируется сразу после первого таймера, если пользователем в настройках выбран пункт, не требующий ожидания понижения или повышения температуры, либо при достижении температуры ±10°С от заданной.

По такой же логике будут активированы третий и четвертый таймеры.

Также возможна ситуация принудительного перехода к следующему таймеру, когда такой переход осуществляют вручную при нажатии кнопки на панели управления 12.

Таким образом, заявляемый способ работы угольного гриля позволяет повысить вкусовые качества блюд, которые предполагают разное температурное и временное воздействие.

Изобретение относится к области тепловой обработки пищевых продуктов, а именно к способу работы угольного гриля с точным определением температуры решетки с пищей, а также выбором режимов работы для индивидуального приготовления блюд. Способ работы угольного гриля, заключающийся в том, что в нижнюю камеру жаровни угольного гриля загружают угли, датчик температуры устанавливают на заднюю стенку жаровни непосредственно под решеткой для размещения пищи, расположенной в верхней камере жаровни на границе с нижней камерой жаровни с углями, на панели управления выбирают один из режимов управления температурой нижней камеры жаровни с углем, с помощью контроллера, связанного с панелью управления, управляют скоростью подачи воздуха в нижнюю камеру жаровни с углями для одновременного обеспечения заданной температуры в нижней камере жаровни с углями и температуры решетки в верхней камере жаровни. Техническим результатом изобретения является повышение точности определения температуры горения угля в нижней камере жаровни с углями. 3 з.п. ф-лы, 4 ил.

1. Способ работы угольного гриля, заключающийся в том, что в нижнюю камеру жаровни угольного гриля загружают угли, датчик температуры устанавливают на заднюю стенку жаровни непосредственно под решеткой для размещения пищи, расположенной в верхней камере жаровни на границе с нижней камерой жаровни с углями, на панели управления выбирают один из режимов управления температурой нижней камеры жаровни с углем, с помощью контроллера, связанного с панелью управления, управляют скоростью подачи воздуха в нижнюю камеру жаровни с углями для одновременного обеспечения заданной температуры в нижней камере жаровни с углями и температуры решетки в верхней камере жаровни.

2. Способ работы угольного гриля по п. 1, заключающийся в том, что выбирают ручной режим управления, когда вручную регулируют скорость подачи воздуха в нижнюю камеру жаровни угольного гриля с углями для одновременного обеспечения заданной температуры в нижней камере жаровни с углями и температуры решетки в верхней камере жаровни.

3. Способ работы угольного гриля по п. 1, заключающийся в том, что на панели управления задают температуру приготовления пищи, расположенной на решетке в верхней камере жаровни угольного гриля, далее с помощью контроллера, связанного с панелью управления, управляют скоростью подачи воздуха в нижнюю камеру жаровни угольного гриля с углями для одновременного обеспечения заданной температуры в нижней камере жаровни с углями и температуры решетки в верхней камере жаровни.

4. Способ работы угольного гриля по п. 1, заключающийся в том, что выбирают автоматический режим управления с четырьмя температурно-временными таймерами, при этом для каждого таймера задают температуру приготовления пищи, расположенной на решетке в верхней камере жаровни угольного гриля, и время работы таймера, далее с помощью контроллера, связанного с панелью управления, управляют скоростью подачи воздуха в нижнюю камеру жаровни угольного гриля с углями в соответствие с работой каждого из четырех таймеров для одновременного обеспечения заданной температуры в нижней камере жаровни с углями и температуры решетки в верхней камере жаровни.